KR102227957B1 - 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법에 관한 것이다. 상기 후각센서 어셈블리에는, 감응부, 제어부 및 검출부가 포함된다. 그리고, 상기 감응부에는, 복수의 주사선, 적어도 하나의 검출선 및 상기 복수의 주사선 및 상기 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 복수의 후각센서가 포함된다. 이때, 각 후각센서에는, 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 감지재료가 구비된다.

Description

후각센서 어셈블리 및 그 제어방법{ODOR SENSOR ASSEMBLY AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근 인간의 오감에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 이를 기술적으로 구현하고자 하는 개발이 계속되고 있다. 특히, 인간의 후각을 모방하는 기술에 대한 개발이 이루어지고 있다. 자세하게는, 냄새의 화학적 성분을 탐지하고 분석하는 장치가 개발되고 있다.
이하, 이와 같은 장치를 후각센서 어셈블리라 한다.
상기 후각센서 어셈블리는 냄새를 구성하는 물질에 대한 정보를 수집하고, 해당 정보를 통해 냄새의 종류, 농도, 특징 등을 식별할 수 있다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리는 사람처럼 냄새를 식별할 수 있다. 그를 통하여, 인체에 해로운 물질이나 음식물의 부패여부 등을 판단할 수 있다.
또한, 사람은 특정 냄새에 오래 노출되는 경우 그 냄새에 익숙해져 다른 냄새를 맡기 어렵다. 따라서, 상기 후각센서 어셈블리는 쉽게 피로해지는 사람의 후각을 대신할 수 있다. 더하여, 상기 후각센서 어셈블리는 사람이 분간하기 어려운 극소량의 냄새 물질까지도 정확하게 탐지할 수 있다.
이러한 후각센서 어셈블리와 관련하여, 아래와 같은 선행문헌이 공개된 바 있다.
1. 일본 공개특허 : JP2003-315298 (공개일자 : 2003년 11월 6일)
2. 발명의 명칭 : 냄새 측정장치
상기 선행문헌은 미시시료의 냄새를 분석하여 인간의 후각에 가까운 측정을 가능하게 하는 냄새 측정장치에 관한 것이다. 특히, 분석된 냄새와 표준 냄새를 비교하여 상기 미시시료의 냄새가 어느 냄새에 해당되는지 판단하는 기술에 관한 것이다.
상기 냄새 측정장치에는, 서로 다른 응답특성을 갖는 복수 개(m개)의 후각센서가 구비된다. 그리고, m개의 후각센서에 의한 검출출력에 의해 형성되는 m차원 공간내에서 표준 냄새에 관한 표준 벡터와 미시시료에 관한 벡터를 비교한다. 결과적으로, 상기 미시시료의 냄새가 어느 표준 냄새에 가까운 것인지 객관적인 수치로 제시할 수 있다.
이때, 상기 선행문헌은 서로 다른 응답특성을 갖는 복수의 후각센서, 즉, 서로 다른 종류의 후각센서를 이용하여 냄새를 분석한다. 또한, 각 후각센서는 각각의 입력부 및 출력부를 가지며, 서로 다른 검출회로를 필요로 한다. 그에 따라, 전체적인 장치의 부피가 증대되며 가격이 증가하는 문제점이 있다.
더하여, 상기 선행문헌에서는 한 종류의 후각센서가 하나씩만 배치된다. 상기 후각센서는 설치위치 및 설치환경에 따라서 동일한 종류라도 다른 결과물이 나올 수 있다. 즉, 하나의 후각센서로는 정확한 결과값을 얻기가 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 하나의 기판에 배치되는 복수의 후각센서가 포함된 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 복수의 주사선 및 적어도 하나의 검출선에 의해 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 후각센서가 포함된 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료 또는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료를 구비하는 후각센서가 포함된 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리는 복수의 후각센서가 정렬되어 배치되어 하나의 장치로 구성된다.
특히, 상기 복수의 후각센서는 복수의 주사선 및 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치된다. 즉, 상기 복수의 후각센서는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
자세하게는, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리에는, 소정의 냄새를 감지하는 감응부, 상기 감응부에 의한 감지 타이밍을 제어하는 제어부 및 상기 감응부에서 감지된 반응을 검출하고, 상기 제어부로 전달하는 검출부가 포함된다.
또한, 상기 감응부에는, 상기 제어부와 연결되는 복수의 주사선, 상기 검출부와 연결되고, 상기 복수의 주사선과 교차되어 연장되는 적어도 하나의 검출선 및상기 복수의 주사선 및 상기 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 복수의 후각센서가 포함된다.
이때, 상기 복수의 후각센서에는 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 복수의 감지재료가 각각 구비된다.
또한, 상기 복수의 감지재료는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 감지재료는 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리의 제어방법을 통해 복수의 후각센서의 반응값을 보다 간편하게 얻을 수 있다.
자세하게는, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리의 제어방법에는 n(n은 1보다 큰 자연수)개의 주사선 및 m(m은 1이상의 자연수)개의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서가 포함된다.
우선, A가 1로 설정되고, 제 A 주사선으로 제어신호가 전송되고, 상기 제 A 주사선에 연결된 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 포함된 [A,1]감지재료 내지 [A,m]감지재료가 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되도록 반응한다.
그리고, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 연결된 제 1 검출선 내지 제 m 검출선으로 반응값이 전달된다.
다음으로, A+1이 A로 설정되고, A가 n보다 커질 때까지 상기 제 A 주사선으로 제어신호를 전송하여 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서의 반응값을 얻는다.
이와 같은 과정을 통해 상기 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서의 반응값을 모두 얻을 수 있다.
상기한 해결수단에 따른 본 발명에 의하면, 복수의 후각센서를 하나의 후각센서 어셈블리로 제어 및 관리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 후각센서가 복수의 주사선 및 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치됨에 따라, 비교적 쉽게 제어하여 검출값을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 후각센서에는 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 복수의 감지재료가 각각 구비되어, 많은 개수의 감지재료를 하나의 후각센서 어셈블리로 제어 및 관리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 감지재료는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성되어, 그 감지값을 통해 냄새의 분석 정밀도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 감지재료는 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성되어, 그 감지값을 평균화하여 출력함에 따라 해당 냄새 성분의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리가 설치된 냉장고를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 최소단위를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 제어흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리가 설치된 냉장고를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리(10)는 냉장고(1)에 설치될 수 있다.
<설치예 : 냉장고>
상기 냉장고(1)에는 외형을 이루는 캐비닛(2) 및 상기 캐비닛(2)에 이동가능하게 연결되는 냉장고 도어(3, 4)가 포함된다.
상기 캐비닛(2)의 내부에는, 음식물이 보관되는 저장실이 형성된다. 상기 저장실에는, 냉장실(5) 및 상기 냉장실(5)의 하방에 위치되는 냉동실이 포함된다. 일반적으로 상기 냉동실은 상기 냉장실(5)보다 낮은 온도로 유지될 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 냉장고(1)는 냉장실이 냉동실의 상부에 배치되는 바텀 프리저 타입(Bottom freezer type)의 냉장고에 해당된다. 이는 예시적인 것으로, 상기 냉장고(1)는 냉동실이 냉장실의 상부에 배치된 탑마운트 타입(Top Mount Type) 및 냉동실과 냉장실이 격벽에 의해 좌측과 우측으로 구획된 사이드 바이 사이드 타입(Side By Side Type) 등으로 구비될 수 있다.
상기 냉장고 도어에는, 상기 냉장실(5)을 개폐시키는 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실을 개폐시키는 냉동실 도어(4)가 포함된다. 상기 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실 도어(4)에는, 좌우로 배치되는 복수의 도어가 포함될 수 있다.
또한, 상기 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실 도어(4)는 회전가능하게 상기 캐비닛(2)에 결합될 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 상기 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실 도어(4)는 다양한 형태 및 개수로 상기 캐비닛(2)에 결합될 수 있다.
이때, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 상기 냉장실(5)의 일 측에 배치될 수 있다. 자세하게는, 상기 냉장실(5)을 형성하는 내벽에 상기 후각센서 어셈블리(10)가 설치될 수 있다. 그에 따라, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 상기 냉장실(5)의 내부에서 발생되는 냄새를 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 부패된 음식물의 냄새를 판단할 수 있다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 상기 냉장실(5)의 내부에 보관된 음식물이 부패된 것을 감지할 수 있다. 이와 같은 정보를 통하여 사용자는 보다 편리하게 음식물을 보관 및 관리할 수 있다.
도 1과 같은 후각센서 어셈블리(10)의 배치는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 어느 장소에나 설치되어 소정의 냄새를 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 차량에 설치되어 운전자의 음주여부를 감지할 수 있다. 또한, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 보일러실 등에 설치되어 가스 누출여부를 감지할 수 있다.
이하, 상기 후각센서 어셈블리(10)의 구성에 대하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 후각센서 어셈블리(10)에는, 감응부(11), 제어부(20) 및 검출부(30)가 포함된다.
상기 감응부(11)는 소정의 냄새를 감지하는 구성이다. 자세하게는, 상기 감응부(11)는 소정의 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 감지재료가 배치되는 구성에 해당된다.
상기 제어부(20)는 상기 감응부(11)의 동작을 제어하는 구성이다. 특히, 상기 감응부(11) 중 적어도 일부의 동작을 제어하도록 구비된다. 따라서, 상기 제어부(20)는 상기 감응부(11)에 의한 감지 타이밍을 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부(20)는 소정의 전원부(60)와 연결될 수 있다. 상기 전원부(60)는 상기 감응부(11)에 의한 감지 타이밍을 상기 제어부(20)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원부(60)는 사용자에 의해 조작될 수 있는 장치에 해당될 수 있다. 따라서, 사용자의 요청에 의해 상기 제어부(20)는 상기 감응부(11)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 검출부(30)는 상기 감응부(11)에서 감지된 냄새에 대한 정보를 검출하는 구성이다. 자세하게는, 상기 검출부(30)는 상기 감응부(11)에서 전달된 저항값의 변화를 측정하는 회로에 해당될 수 있다. 그리고, 상기 검출부(30)는 검출된 정보를 상기 제어부(20)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제어부(20)는 상기 검출부(30)에서 전달된 정보를 직접 또는 간접적으로 분석할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(20)는 통신부(50)를 통해 상기 검출부(30)에서 전달된 정보를 외부장치로 송신할 수 있다. 이때, 상기 외부장치는 사용자가 사용하는 모바일기기이거나 홈 네트워크에 해당될 수 있다.
정리하면, 상기 감응부(11)는 상기 제어부(20)에 의해 동작되고, 상기 검출부(30)는 상기 감응부(11)로부터 소정의 정보를 검출한다. 그리고, 상기 제어부(20)는 상기 검출부(30)로부터 소정의 정보를 전달받는다.
이와 같은 후각센서 어셈블리(10)의 구성은 예시적인 것으로 일부 구성이 생략되거나 추가될 수 있다. 특히, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리(10)에서 필수적인 구성은 상기 감응부(11), 상기 제어부(20) 및 상기 검출부(30)에 해당된다.
이하, 상기 감응부(11)의 구성 및 상기 감응부(11)와 상기 제어부(20) 및 상기 검출부(30)의 연결관계에 대하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 최소단위를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 감응부(11)에는 복수의 후각센서(100)가 포함된다.
상기 후각센서(100)에는 감지재료(500)가 포함된다. 상기 감지재료(500)는 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 구성으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지재료(500)는 산화물 반도체(metal oxide semiconductor)의 일종에 해당될 수 있다. 상기 감지재료(500)에는 다양한 종류의 산화물 반도체가 모두 포함된다.
그리고, 하나의 후각센서(100)에는 하나의 감지재료(500)가 포함된다. 즉, 상기 감응부(11)에는 상기 후각센서(100)의 개수와 대응되는 복수의 감지재료(500)가 포함된다. 도 3을 참고하면, 2개의 후각센서(100) 및 상기 후각센서(100)에 각각 포함된 2개의 감지재료(500)가 도시되었다.
또한, 상기 후각센서(100)에는, 상기 감지재료(500)에 전력을 공급하는 감지재료 전원(VDD, Voltage Drain Drain, 502)이 포함된다.
또한, 상기 감응부(11)에는, 상기 제어부(20)와 연결되는 주사선(gate line, 200)이 포함된다. 또한, 상기 감응부(11)에는, 상기 검출부(30)와 연결되는 검출선(300)이 포함된다. 상기 후각센서(100)는 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)과 연결된다.
이때, 상기 후각센서(100)에는 트랜지스터(600)가 포함된다. 상기 트랜지스터(600)는 상기 감지재료(500)와 상기 검출선(300)의 접속을 스위칭하는 구성에 해당된다. 특히, 상기 트랜지스터(600)는 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)에 해당될 수 있다.
그리고, 상기 트랜지스터(600)는 상기 제어부(20)에 의해 제어될 수 있다. 자세하게는, 상기 제어부(20)는 상기 주사선(200)을 통해 상기 트랜지스터(600)에 소정의 제어신호를 전달한다. 그리고, 상기 트랜지스터(600)는 해당 제어신호에 따라 상기 검출선(300)과 상기 감지재료(500)를 연결한다.
이때, 상기 제어부(20)에는 상기 주사선(200)에 순차적으로 제어신호를 전달하는 시프트 레지스터(미도시)가 포함된다. 즉, 상기 제어부(20)는 복수 개로 구비된 주사선(200)에 순차적으로 제어신호를 전달할 수 있다. 이때, 상기 제어부(20)가 순차적으로 제어신호를 전달하는 주사선(200)의 개수 및 순서는 미리 결정될 수 있다.
정리하면, 상기 감응부(11)에는, 상기 후각센서(100), 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)이 포함된다. 또한, 상기 후각센서(100)은 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)과 모두 연결되도록, 상기 주사선(200)과 상기 검출선(300)이 교차되는 부분에 설치될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 감응부(11)에는 복수의 후각센서(100)가 구비된다. 그에 따라, 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300) 중 적어도 어느 하나는 복수 개로 구비될 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 후각센서(100)가 2개가 설치되기 위해서는 상기 주사선(200)과 상기 검출선(300)의 교차되는 부분이 2개 이상 마련되어야 한다. 그에 따라, 상기 주사선(200)이 2개가 마련되어 2개의 후각센서(100)가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 후각센서 어셈블리(10)에는 상기 제어부(20)와 상기 검출부(30)를 연결하는 전달선(400)이 포함된다. 상기 전달선(400)을 통해 상기 검출부(30)에서 검출된 데이터가 전송될 수 있다.
도 3에서는 상기 감응부(11)가 최소단위로 설계된 형태를 도시하였다. 즉, 도 3은 상기 감응부(11)의 일 예에 불과하며 이에 제한되지 않는다. 이하, 상기 감응부(11)의 형태에 대하여 자세하게 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리를 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5는 이해의 편의상 개략적으로 도시한 도면으로 실제와는 상이할 수 있다.
자세하게는, 도 4는 일반적인 후각센서 어셈블리의 형태를 도 3에 대응되는 회로의 형태로 도시하였다. 그리고, 도 5는 도 4에서 후각센서 및 감지재료를 간략하게 도시하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 감응부(11)에는 n개의 주사선(200) 및 m 개의 검출선(300)이 포함된다. 이때, n은 1보다 큰 자연수에 해당되고, m은 1이상의 자연수에 해당된다. 도 4 및 도 5에서는 n 및 m이 3이상인 경우로 도시하였으나 이는 설명의 편의상 도시된 것으로 이에 제한되지 않는다.
이하, n개의 주사선(200)을 제 1 주사선(210), 제 2 주사선(220) 내지 제 n 주사선(290)으로 표현한다. 이때, 상기 제 1 주사선(210)은 상기 제어부(20)로부터 가장 먼저 신호를 받는 주사선으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 제 2 주사선(220)은 상기 제 1 주사선(210)의 다음으로 신호를 받는 주사선으로 이해될 수 있다.
즉, 상기 제 1 주사선(210), 상기 제 2 주사선(220) 내지 상기 제 n 주사선(290)은 상기 제어부(20)로 부터 신호를 받는 순서로 이해될 수 있다. 또한, 이해의 편의상, 상기 제 1 주사선(210), 상기 제 2 주사선(220) 내지 상기 제 n 주사선(290)을 차례로 정렬하여 도시하였다.
또한, m개의 검출선(300)을 제 1 검출선(310), 제 2 검출선(320) 내지 제 m 검출선(390)으로 표현한다. 그리고, 상기 제 1 검출선(310), 상기 제 2 검출선(320) 내지 상기 제 m 검출선(390)은 상기 검출부(30)와 각각 연결될 수 있다.
상기 검출부(30)에는 복수의 검출회로가 포함된다. 상기 검출회로는 상기 감지재료(500)의 저항값에 따라 변화되는 값을 검출하는 회로로 이해된다.
자세하게는, 상기 검출회로에는, 검출저항 및 변환부(ADC, A/D Converter)가 구비될 수 있다. 상기 감지재료(500)의 저항값에 따라 전압값(Vadc)이 변화되고, 상기 변환부에 의해 이와 같은 변화값이 검출된다. 즉, 상기 감지재료(500)에서 감지되는 냄새입자의 농도에 따른 데이터가 출력될 수 있다.
이때, 상기 검출부(30)에는, 상기 검출선(300)의 개수와 대응되는 개수의 검출회로가 포함된다. 다시 말하면, 하나의 검출선(300)에 하나의 검출회로가 설치될 수 있다. 즉, 상기 검출부(30)에는 m개의 검출선(300)에 대응하는 m개의 검출회로가 포함될 수 있다.
따라서, 상기 복수의 검출회로는 제 1 검출회로(31), 제 2 검출회로(32) 내지 제 m 검출회로(39)로 구분될 수 있다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 검출선(300)과 각 검출회로가 대응되어 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 1 검출선(310)은 상기 제 1 검출회로(31)와 연결되고, 상기 제 2 검출선(320)은 상기 제 2 검출회로(32)와 연결된다.
그리고, 상기 제 1 검출회로(31), 상기 제 2 검출회로(32) 내지 상기 제 m 검출회로(39)는 상기 전달선(400)과 연결된다. 즉, 상기 제 1 검출회로(31), 상기 제 2 검출회로(32) 내지 상기 제 m 검출회로(39)에서 검출된 데이터가 상기 제어부(20)로 전달될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 후각센서(100)는 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)과 연결된다. 다시 말하면, 상기 후각센서(100)는 상기 주사선(200)과 상기 검출선(300)이 교차되는 지점에 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, n개의 주사선(200)은 제 1 방향(가로방향)으로 연장되고 제 2 방향(세로방향)으로 서로 이격되어 배치된다. 그리고, m개의 검출선(300)은 제 2 방향(세로방향)으로 연장되고 가로방향으로 서로 이격되어 배치된다. 결과적으로 상기 주사선(200)이 행을 형성하고, 상기 검출선(300)이 열을 형성하여, 일종의 행렬구조(매트릭스)가 형성될 수 있다.
자세하게는, 상기 제 1 주사선(210)에 상기 제 1 검출선(310) 내지 상기 제 m 검출선(390)이 상기 제 1 방향(가로방향)으로 차례로 배열된다. 그리고, 상기 제 1 검출선(310) 내지 상기 제 m 검출선(390)과 교차되도록 상기 제 2 주사선(220) 내지 제 n 주사선(290)이 상기 제 2 방향(세로방향)으로 차례로 배열된다.
그리고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 후각센서(100)는 상기 제 1 주사선(210) 내지 제 n 주사선(290)과 상기 제 1 검출선(310) 내지 상기 제 m 검출선(390)가 교차되는 지점에 배치된다. 결과적으로, 상기 후각센서(100)는 상기 제 1 방향(가로방향) 및 상기 제 2 방향(세로방향)으로 정렬되어 배치된다.
즉, 상기 후각센서(100)는 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)의 교차구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된다.
그에 따라, 상기 감응부(11)에는 n*m개의 후각센서(100)가 설치될 수 있다. 이때, 각 후각센서를 결합되는 주사선 및 검출선의 번호에 따라 명칭한다. 예를 들어, 상기 제 1 주사선(210) 및 상기 제 1 검출선(310)에 결합되는 후각센서는 [1, 1]후각센서(111)라 한다. 또한, 제 n 주사선(290) 및 상기 제 m 검출선(390)에 결합되는 후각센서는 [n,m]후각센서(199)라 한다.
따라서, 상기 제 1 주사선(210)에는 상기 [1,1]후각센서(111) 및 [1,2]후각센서(112) 내지 [1,m]후각센서(119)가 차례로 배치되는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 제 1 검출선(310)에는, 상기 [1,1]후각센서(111) 및 [2,1]후각센서(121) 내지 [n,1]후각센서(191)가 차례로 배치되는 것으로 이해될 수 있다.
다만, 상기 후각센서의 배치에 따라 상기 감응부(11)에는 n*m개 보다 많은 수의 후각센서가 설치될 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 주사선에 연결된 한 쌍의 후각센서가 하나의 검출선에 연결되어 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 감응부(11)에는 n*m*2개의 후각센서가 설치될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상 상기 후각센서가 상기 주사선의 개수 및 상기 검출선의 개수와 대응되는 개수로 마련된 경우에 대하여 설명한다. 즉, n개의 주사선, m개의 검출선 및 n*m개의 후각센서가 구비된 경우에 대하여 설명한다.
그리고, 앞서 설명한 바와 같이, 하나의 후각센서(100)에는 하나의 감지재료(500)가 포함된다. 즉, 상기 감응부(11)에는 동일한 개수의 후각센서(100) 및 감지재료(500)가 포함된다.
이때, 상기 감지재료는 각 후각센서와 대응되도록 명칭한다. 예를 들어, 상기 [1,1]후각센서(111)에 구비되는 감지재료는 [1,1]감지재료(511)라 한다. 또한, 상기 [n,n]후각센서(199)에 구비되는 감지재료는 [n,m]감지재료(599)라 한다.
이하, 상기 후각센서 어셈블리(10)의 작동을 설명한다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 제어흐름을 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5에 도시된 후각센서 어셈블리(10)를 통해 도 6에 기재된 작동에 대하여 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 후각센서 어셈블리(10)가 동작을 시작하면 A는 1로 설정된다(S10). 이때, A는 주사선(200)의 구별을 위한 임의의 수로 이해될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 주사선(200)은 n개로 마련되기 때문에, A는 1 내지 n 중 하나의 자연수에 해당될 수 있다.
그리고, 제 A 주사선이 ON된다(S20). 이때, 상기 제 A 주사선이 ON된다는 것은 상기 제 A 주사선에 위치된 후각센서가 작동하는 것으로 이해될 수 있다.
자세하게는, 상기 제어부(20)가 상기 제 A 주사선을 통해 제어신호를 전달한다. 즉, 상기 제 A 주사선에 위치된 후각센서로 제어신호가 전달된다. 이때, 상기 제 A 주사선에 위치된 후각센서는 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 해당됨을 알 수 있다.
그리고, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 구비된 트랜지스터(600)가 작동된다. 즉, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 구비된 감지재료(500)가 반응하여 소정의 출력값이 발생된다.
상기 후각센서 어셈블리(10)가 동작을 시작하면 A는 1로 설정되기 때문에 상기 제 1 주사선(210)이 ON되는 것으로 이해될 수 있다.
그에 따라, 상기 제어부(20)가 상기 제 1 주사선(210)을 통해 제어신호를 전달한다. 그리고, 상기 제 1 주사선(210)에 위치된 상기 [1,1]후각센서(111), 상기 [1, 2]후각센서(112) 내지 [1,m]후각센서(119)로 제어신호가 전달된다.
그리고, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)에 구비된 감지재료(500)가 반응값을 얻을 수 있다. 이때, [1,1]감지재료(511), [1,2]감지재료(512) 내지 [1,m]감지재료(519)는 냄새입자에 의해 반응되고, 제어신호에 의해 반응값이 출력될 수 있다.
그리고, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서의 출력을 검출한다(S30).
자세하게는, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에서 발생된 출력값은 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)을 따라 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)로 전송된다. 그리고, 상기 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)는 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에서 발생된 출력값을 각각 검출할 수 있다.
따라서, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)에서 발생된 출력값은 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)을 따라 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)로 전송된다. 그리고, 상기 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)는 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)에서 발생된 출력값을 각각 검출할 수 있다.
그리고, 상기 제 A 주사선이 OFF된다(S40). 이때, 상기 제 A 주사선이 OFF된다는 것은 상기 제 A 주사선으로 더이상 제어신호를 전송하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에서 발생된 출력값이 상기 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)로 전달되지 않는다.
따라서, 상기 제 1 주사선(210)이 OFF된다. 그에 따라, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)의 작동이 중지된다. 즉, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)의 출력값이 상기 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)로 전달되지 않는다.
그리고, A+1이 A로 설정된다(S50). 즉, 하나의 주사선의 출력값을 얻은 후, 다음 주사선의 출력값을 얻기 위하여 A가 변경된다.
그리고, A가 n보다 큰지 판단한다(S60). 앞서 설명한 바와 같이 A는 1 내지 n 중 하나의 값에 해당되기 때문에, A가 n보다 큰 경우는 존재하지 않는다. 다시 말하면, 제 n 주사선까지 존재하기 때문에, A가 n보다 큰 경우는 더이상 해당되는 주사선이 존재하지 않는다.
따라서, 1로 설정되었던 A가 1+1값인 2로 설정된다. 그리고, n은 1보다 큰 자연수에 해당되기 때문에 2는 n보다 큰 수가 될 수 없다. 따라서, 도 6의 도시된 바와 같이, 상기 제 2 주사선(220)이 ON된다.
그에 따라, 상기 제어부(20)가 상기 제 2 주사선(220)을 통해 제어신호를 전달한다. 그리고, 상기 제 2 주사선(220)에 위치된 상기 [2,1]후각센서(121), 상기 [2,2]후각센서(122) 내지 [2,m]후각센서(129)로 제어신호가 전달된다. 그리고, [2,1]감지재료(521), [2,2]감지재료(522) 내지 [2,m]감지재료(529)가 반응한다.
그에 따라, 상기 [2,1]후각센서(121) 내지 [2,m]후각센서(129)에서 발생된 출력값은 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)을 따라 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)로 전송된다. 그리고, 상기 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)는 상기 [2,1]후각센서(121) 내지 [2,m]후각센서(129)에서 발생된 출력값을 각각 검출할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 주사선(220)이 OFF된다. 그에 따라, 상기 [2,1]후각센서(121) 내지 [2,m]후각센서(129)의 작동이 중지된다.
그리고, 다시 A+1이 A로 설정되고, A가 n보다 큰지 판단한다. 따라서, 2로 설정되었던 A가 2+1값인 3으로 설정된다. 이때, n이 2인 경우는 상기 주사선(200)이 2개로 마련된 경우에 해당된다. 즉, 상기 제 1 주사선(210) 및 상기 제 2 주사선(220)만 존재하고, 상기 제 1 주사선(210) 및 상기 제 2 주사선(220)은 ON/OFF를 완료하였다.
따라서, 더이상 ON/OFF될 수 있는 주사선이 존재하지 않는다.
즉, A가 n보다 큰 값이 되는 경우 모든 주사선(200)의 ON/OFF가 완료된 것으로 판단한다. 이때, ON/OFF가 완료된 것은 해당 주사선(200)에 위치된 후각센서(100)의 출력값이 검출된 것을 의미한다.
즉, 상기 제 1 주사선(210)이 ON/OFF되며, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 제 2 주사선(220)이 ON/OFF되며, 상기 [2,1]후각센서(121) 내지 [2,m]후각센서(129)의 출력값이 검출된다.
이와 같이 차례로 상기 제 1 주사선(210)에서 상기 제 n 주사선(290)이 ON/OFF되며, 상기 [1,1]후각센서(111)에서 [n,m]후각센서(199)의 출력값이 검출된다.
따라서, A가 n보다 큰 값이 되는 경우 모든 주사선(200)에 위치된 후각센서(100)의 출력값이 검출된 것을 의미한다. 즉, A가 n보다 큰 값이 되는 경우, 모든 후각센서(100)의 출력값이 검출된 것을 의미한다.
그리고, 상기 제어부(20)로 데이터를 전송한다(S70). 자세하게는, 상기 검출부(30)에서 검출된 데이터를 상기 전달선(400)을 통해 상기 제어부(20)로 전송한다.
이때, 이와 같은 데이터의 전송은 하나의 주사선의 검출된 완료된 후 바로 수행될 수 있다. 즉, 상기 제 1 주사선(210)이 OFF됨과 동시에 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 상기 [1,m]후각센서(119)의 검출값이 상기 제어부(20)로 전송될 수 있다.
그에 따라, 상기 제어부(20)는 상기 감응부(11)에 배치된 모든 후각센서(100)의 검출값을 수신할 수 있다. 그리고, 이와 같은 검출값을 통해 냄새를 분석할 수 있다.
이하, 상기 후각센서(100)에 구비된 상기 감지재료(500)의 종류 및 배치에 대하여 다양한 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 감지재료(500)의 종류 및 배치에 따라 검출된 값을 통한 분석방법에 대하여 설명한다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 10에서는 16개의 후각센서 및 각 후각센서에 구비되는 16개의 감지재료를 도시하였다. 이는 설명의 편의상, 예시적으로 설정한 숫자에 해당되며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
<제 1 실시 예 ; 동일한 종류의 감지재료를 복수 개 구비>
도 7에 도시된 바와 같이, 후각센서 어셈블리(10a)에는, 복수의 후각센서가 포함되고, 상기 복수의 후각센서에는 모두 동일한 종류의 감지재료가 구비된다. 이때, 동일한 종류의 감지재료는 동일한 냄새입자를 감지하는 구성으로 이해될 수 있다.
자세하게는, 상기 후각센서 어셈블리(10a)에는 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)가 포함된다. 그리고, 상기 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)에는 모두 동일한 종류의 감지재료(700)가 구비된다.
즉, 상기 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)에 구비되는 [1,1]감지재료 내지 [4,4]감지재료는 모두 동일한 감지재료(700)에 해당된다. 기재의 편의상, 모든 감지재료에 도면부호를 기재하지 않았지만 모두 동일한 감지재료(700)에 해당된다.
도 6을 참조하면, 우선, [1,1]후각센서(711), [1,2]후각센서(712), [1,3]후각센서(713) 및 [1,4]후각센서(714)의 출력값이 검출된다. 그리고, [2,1]후각센서(721), [2,2]후각센서(722), [2,3]후각센서(723) 및 [2,4]후각센서(724)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 [3,1]후각센서(731), [3,2]후각센서(732), [3,3]후각센서(733) 및 [3,4]후각센서(734)의 출력값이 검출된다.
마지막으로, [4,1]후각센서(741), [4,2]후각센서(742), [4,3]후각센서(743) 및 [4,4]후각센서(744)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)의 출력값에 해당되는 데이터가 상기 제어부(20)로 전송된다.
상기 제어부(20)는 동일한 종류의 감지재료에 의한 출력값을 평균화할 수 있다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)의 출력값에 해당되는 16개의 값을 통해 평균값을 계산할 수 있다. 이때, 다른 값들과 미리 결정된 범위 내에서 벗어나는 값은 제외할 수 있다.
그에 따라, 상기 후각센서 어셈블리(10a)는 상기 감지재료(700)가 감지하는 냄새 입자에 대하여 보다 정확한 결과값을 얻을 수 있다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10a)는 해당 냄새입자에 대하여 측정 정밀도가 높은 장치에 해당될 수 있다.
따라서, 상기 후각센서 어셈블리(10a)는 소정의 냄새 입자에 대하여 비교적 정확한 결과값을 필요로 경우에 사용될 수 있다.
<제 2 실시 예 ; 서로 다른 종류의 감지재료를 구비>
도 8에 도시된 바와 같이, 후각센서 어셈블리(10b)에는, 복수의 후각센서가 포함되고, 상기 복수의 후각센서에는 모두 다른 종류의 감지재료가 구비된다. 이때, 다른 종류의 감지재료는 서로 다른 냄새입자를 감지하는 구성으로 이해될 수 있다.
자세하게는, 상기 후각센서 어셈블리(10b)에는 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)가 포함된다. 그리고, 상기 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)에는 모두 다른 종류의 감지재료가 구비된다.
즉, 상기 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)에 구비되는 [1,1]감지재료(800) 내지 [4,4]감지재료(809)는 모두 다른 종류의 감지재료에 해당된다. 기재의 편의상, 모든 감지재료에 도면부호를 기재하지 않았지만 모두 서로 다른 종류의 감지재료에 해당된다.
도 6을 참조하면, 우선, [1,1]후각센서(811), [1,2]후각센서(812), [1,3]후각센서(813) 및 [1,4]후각센서(814)의 출력값이 검출된다. 즉, [1,1]감지재료(800), [1,2]감지재료(801), [1,3]감지재료(802) 및 [1,4]감지재료(803)의 출력값이 검출된다.
그리고, [2,1]후각센서(821), [2,2]후각센서(822), [2,3]후각센서(823) 및 [2,4]후각센서(824)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 [3,1]후각센서(831), [3,2]후각센서(832), [3,3]후각센서(833) 및 [3,4]후각센서(834)의 출력값이 검출된다. 마지막으로, [4,1]후각센서(841), [4,2]후각센서(842), [4,3]후각센서(843) 및 [4,4]후각센서(844)의 출력값이 검출된다.
그리고, 상기 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)의 출력값에 해당되는 데이터가 상기 제어부(20)로 전송된다.
상기 제어부(20)는 서로 다른 종류의 감지재료에 의한 출력값을 통해 소정의 냄새를 분석할 수 있다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)의 출력값에 해당되는 16개의 값을 통해, 냄새를 판별 또는 추정할 수 있다.
그에 따라, 상기 후각센서 어셈블리(10b)는 다양한 종류의 감지재료가 감지하는 냄새 입자를 통해 보다 정확한 결과값을 판별 또는 추정할 수 있다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10b)는 소정의 냄새에 대한 분석 정밀도가 높은 장치에 해당될 수 있다.
따라서, 상기 후각센서 어셈블리(10b)는 미지의 냄새를 판별하기 위한 경우에 사용될 수 있다.
<제 3 실시 예 ; 서로 다른 종류의 감지재료를 복수 개 구비>
도 9에 도시된 바와 같이, 후각센서 어셈블리(10c)에는, 복수의 후각센서가 포함되고, 상기 복수의 후각센서에는 서로 다른 종류의 감지재료가 구비된다. 이때, 상기 복수의 후각센서 중 적어도 일부는 서로 동일한 종류의 감지재료가 구비된다.
즉, 상기 후각센서 어셈블리(10c)에는 동일한 종류의 감지재료가 구비된 복수의 후각센서가 포함된다. 다시 말하면, 상기 후각센서 어셈블리(10c)는 서로 다른 종류의 감지재료가 복수 개 구비될 수 있다.
상기 후각센서 어셈블리(10c)에는 [1,1]후각센서(911) 내지 [4,4]후각센서(944)가 포함된다. 이때, 상기 [1,1]후각센서(911), [1,2]후각센서(912)에는 서로 동일한 감지재료(900)가 구비된다. 즉, [1,1]감지재료와 [1,2]감지재료는 서로 동일한 종류의 감지재료(900)에 해당된다.
또한, 상기 [1,1]후각센서(911)와 상기 [4,4]후각센서(944)는 서로 다른 종류의 감지재료가 구비된다. 즉, [1,1]감지재료(900)와 [4,4]감지재료(904)는 서로 다른 종류의 감지재료에 해당된다.
도 9를 참조하면, 상기 [1,1]후각센서(911), 상기 [1,2]후각센서(912), [2,1]후각센서(921) 및 [2,2]후각센서(922)에는 동일한 종류의 감지재료(900)가 구비된다. 즉, 상기 [1,1]감지재료, 상기 [1,2]감지재료, [2,1]감지재료 및 [2,2]감지재료는 서로 동일한 종류의 감지재료(900)에 해당된다. 기재의 편의상, 모든 감지재료에 도면부호를 기재하지 않았지만 모두 동일한 종류의 감지재료(900)에 해당된다.
또한, [1,3]후각센서(913), [1,4]후각센서(914), [2,3]후각센서(923) 및 [2,4]후각센서(924)에는 동일한 종류의 감지재료(901)가 구비된다. 그리고, [3,1]후각센서(931), [3,2]후각센서(932), [4,1]후각센서(941) 및 [4,2]후각센서(942)에는 동일한 종류의 감지재료(903)가 구비된다. 그리고, [3,3]후각센서(933), [3,4]후각센서(934), [4,3]후각센서(943) 및 [4,4]후각센서(944)에는 동일한 종류의 감지재료(904)가 구비된다.
정리하면, 도 9에 도시된 상기 후각센서 어셈블리(10c)에는 4종류의 감지재료가 구비된다. 그리고, 각 감지재료가 4개씩 구비된다. 따라서, 동일한 종류의 감지재료가 구비된 후각센서는 4개로 이해될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 어느 종류의 감지재료는 1개만 구비될 수 있다.
도 6을 참조하면, 우선, 상기 [1,1]후각센서(911), [1,2]후각센서(912), [1,3]후각센서(913) 및 [1,4]후각센서(914)의 출력값이 검출된다. 즉, 상기 [1,1]감지재료(900), [1,2]감지재료(900), [1,3]감지재료(901) 및 [1,4]감지재료(901)의 출력값이 검출된다.
그리고, 상기 [2,1]후각센서(921), [2,2]후각센서(922), [2,3]후각센서(923) 및 [2,4]후각센서(924)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 [3,1]후각센서(931), [3,2]후각센서(932), [3,3]후각센서(933) 및 [3,4]후각센서(934)의 출력값이 검출된다. 마지막으로, 상기 [4,1]후각센서(941), [4,2]후각센서(942), [4,3]후각센서(943) 및 [4,4]후각센서(944)의 출력값이 검출된다.
그리고, 상기 [1,1]후각센서(911) 내지 [4,4]후각센서(944)의 출력값에 해당되는 데이터가 상기 제어부(20)로 전송된다.
상기 제어부(20)는 동일한 종류의 감지재료에 의한 출력값을 평균화할 수 있다. 또한, 상기 제어부(20)는 서로 다른 종류의 감지재료에 의한 출력값을 통해 소정의 냄새를 분석할 수 있다.
즉, 상기 제어부(20)는 동일한 종류의 감지재료(900)를 갖는 상기 [1,1]감지재료, 상기 [1,2]감지재료, [2,1]감지재료 및 [2,2]감지재료의 출력값을 통해 평균값을 계산할 수 있다. 그에 따라, 상기 제어부(20)는 서로 다른 종류의 감지재료에 대한 4개의 값을 얻을 수 있고, 그를 통해 냄새를 판별 또는 추정할 수 있다.
즉, 상기 후각센서 어셈블리(10c)는 도 7 및 도 8에서 설명한 후각센서 어셈블리(10a, 10b)를 복합적으로 구비한 장치에 해당된다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10c)는 해당 냄새입자에 대하여 측정 정밀도가 높으며 소정의 냄새에 대한 분석 정밀도가 높은 장치에 해당될 수 있다.
또한, 동일한 종류의 감지재료의 개수를 증가시키며 해당 냄새입자에 대한 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 서로 다른 종류의 감지재료의 개수를 증가시키며 소정의 냄새에 대한 분석 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 상기 후각센서 어셈블리(10c)는 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
<제 4 실시 예 ; 하나의 주사선에 동일한 종류의 감지재료 구비>
도 10에 도시된 바와 같이, 후각센서 어셈블리(10d)에는, 동일한 종류의 감지재료가 구비된 복수의 후각센서가 포함된다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10d)는 도 9에서 설명한 후각센서 어셈블리(10c)의 일 예에 해당된다.
이때, 상기 후각센서 어셈블리(10d)에는, 하나의 주사선에 동일한 종류의 감지재료를 갖는 후각센서가 배열된다. 즉, 제 A 주사선에 배열되는 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서는 동일한 종류의 감지재료가 구비된다. 다시 말하면, [A,1]감지재료 내지 [A,m]감지재료는 동일한 종류에 해당된다.
상기 후각센서 어셈블리(10d)에는 [1,1]후각센서(1011) 내지 [4,4]후각센서(1044)가 포함된다. 이때, 상기 [1,1]후각센서(1011), [1,2]후각센서(1012)에는 서로 동일한 감지재료(1000)가 구비된다. 또한, 상기 [1,1]후각센서(1011)와 상기 [4,4]후각센서(1044)에는 서로 다른 종류의 감지재료가 구비된다.
도 10을 참조하면, 상기 [1,1]후각센서(1011), 상기 [1,2]후각센서(1012), [1,3]후각센서(1013) 및 [1,4]후각센서(1014)에는 동일한 종류의 감지재료(1000)가 구비된다. 즉, 상기 [1,1]감지재료, 상기 [1,2]감지재료, [1,3]감지재료 및 [1,4]감지재료는 서로 동일한 종류의 감지재료(1000)에 해당된다. 기재의 편의상, 모든 감지재료에 도면부호를 기재하지 않았지만 모두 동일한 종류의 감지재료(1000)에 해당된다.
또한, [2,1]후각센서(1021), [2,2]후각센서(1022), [2,3]후각센서(1023) 및 [2,4]후각센서(1024)에는 동일한 종류의 감지재료(1002)가 구비된다. 그리고, [3,1]후각센서(1031), [3,2]후각센서(1032), [3,3]후각센서(1033) 및 [3,4]후각센서(1034)에는 동일한 종류의 감지재료(1003)가 구비된다. 그리고, [4,1]후각센서(1041), [4,2]후각센서(1042), [4,3]후각센서(1043) 및 [4,4]후각센서(1044)에는 동일한 종류의 감지재료(1004)가 구비된다.
도 6을 참조하면, 우선, 상기 [1,1]후각센서(1011), [1,2]후각센서(1012), [1,3]후각센서(1013) 및 [1,4]후각센서(1014)의 출력값이 검출된다. 이때, 상기 [1,1]후각센서(1011), [1,2]후각센서(1012), [1,3]후각센서(1013) 및 [1,4]후각센서(1014)은 모두 동일한 종류의 감지재료(1000)를 구비된다.
상기 제어부(20)에서 수행되는 한번의 ON/OFF제어에 의해, 동일한 종류의 감지재료에 대한 출력값만 검출된다. 앞서 설명한 바와 같이, 동일한 종류의 감지재료에 대한 출력값은 그 평균값을 계산한다. 결과적으로, 한번의 ON/OFF제어에 의해 하나의 평균값을 얻을 수 있다.
즉, 상기 후각센서 어셈블리(10d)는 보다 간단한 과정을 통해 결과값이 도출될 수 있다. 따라서, 상기 후각센서 어셈블리(10d)는 필요에 따라 다양한 배열로 구성될 수 있다.
10 : 후각센서 어셈블리 20 : 감응부
30 : 제어부 40 : 검출부
100 : 후각센서 200 : 주사선
300 : 검출선 400 : 전달선
500 : 감지재료 600 : 트랜지스터(TNT)

Claims (20)

  1. 소정의 냄새를 감지하는 감응부;
    상기 감응부에 의한 감지 타이밍을 제어하는 제어부; 및
    상기 감응부에서 감지된 반응을 검출하고, 상기 제어부로 전달하는 검출부;가 포함되고,
    상기 감응부에는,
    상기 제어부와 연결되는 복수의 주사선;
    상기 검출부와 연결되고, 상기 복수의 주사선과 교차되어 연장되는 적어도 하나의 검출선;
    상기 복수의 주사선 및 상기 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 복수의 후각센서; 및
    냄새 성분에 따라 저항값이 변화되도록, 상기 복수의 후각센서에 각각 구비되는 복수의 감지재료;
    가 포함되고,
    상기 주사선에 순차적으로 제어신호를 전달하는 시프트 레지스터가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 후각센서에는,
    상기 복수의 감지재료와 상기 적어도 하나의 검출선의 접속을 스위칭하는 트랜지스터가 각각 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 주사선 중 어느 하나로 제어신호를 전달하고,
    상기 트랜지스터는 상기 제어신호에 따라 상기 감지재료와 상기 검출선을 접속시키는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)인 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 주사선은 제 1 방향으로 연장되고 제 2 방향으로 서로 이격되어 배치되고,
    상기 적어도 하나의 검출선은 상기 제 2 방향으로 연장되고,
    상기 복수의 후각센서는 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 검출선은 상기 제 1 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수 개로 구비되고,
    상기 복수의 후각센서는 상기 복수의 주사선 및 복수의 검출선의 교차구조에 의해 매트릭스 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    하나의 주사선에는 서로 다른 검출선과 연결된 복수의 후각센서가 배치되고,
    상기 하나의 주사선에 배치된 복수의 후각센서에는, 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료가 각각 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 주사선에는 제 1 주사선 내지 제 n(n은 1보다 큰 자연수)주사선이 포함되고,
    상기 적어도 하나의 검출선에는 제 1 검출선 내지 제 m(m은 1이상의 자연수) 검출선이 포함되며,
    상기 복수의 후각센서에는, 상기 제 1 주사선 및 상기 제 1 검출선에 연결되는 [1,1]후각센서 내지 상기 제 n 주사선 및 상기 제 m 검출선에 연결되는 [n,m]후각센서가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 주사선 내지 상기 제 n 주사선에 차례로 제어신호를 전송하여 상기 제 1 검출선 내지 상기 제 m 검출선에 차례로 검출값이 도출되고,
    상기 [1,1]후각센서 내지 상기 [n,m]후각센서의 검출값이 상기 검출부에서 상기 제어부로 전달되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 검출부에는, 상기 제 1 검출선 내지 상기 제 m 검출선에 각각 연결되는 제 1 검출회로 내지 제 m 검출회로가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    하나의 후각센서에는 하나의 감지재료가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 감지재료에는, 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 복수의 감지재료가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 복수의 감지재료에서 감지된 값은 평균화되어 출력되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 감지재료는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성된 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 감지재료는 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성된 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  16. n(n은 1보다 큰 자연수)개의 주사선 및 m(m은 1이상의 자연수)개의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서가 포함되는 후각센서 어셈블리의 제어방법에 있어서,
    A의 초기값은 1로 설정되고,
    제 A 주사선으로 제어신호가 전송되고,
    상기 제 A 주사선에 연결된 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 포함된 [A,1]감지재료 내지 [A,m]감지재료가 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되도록 반응하고,
    상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 연결된 제 1 검출선 내지 제 m 검출선으로 반응값이 전달되고,
    A가 차례로 1씩 증가하여 n보다 커질 때까지 상기 제 A 주사선으로 제어신호를 전송하여 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서의 반응값을 얻는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제 1 주사선 내지 제 n 주사선에 차례로 제어신호를 전송하여 제 1 검출선 내지 제 m 검출선에 차례로 반응값이 전달됨에 따라, 상기 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서의 반응값을 얻는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
  18. 제 17 항에 잇어서,
    상기 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서에 각각 포함된 [1,1]감지재료 내지 [n,m]감지재료에는 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 복수의 감지재료가 구비되고,
    상기 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 복수의 감지재료에서 감지된 반응값은 평균화되어 출력되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서에 각각 포함된 [1,1]감지재료 내지 [n,m]감지재료에는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료가 구비되고,
    상기 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료에 의한 출력값을 통해 소정의 냄새를 분석하는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 연결된 제 1 검출선 내지 제 m 검출선으로 반응값이 전달되면,
    상기 제 A 주사선으로의 제어신호 전송을 중지하는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
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