KR102325726B1 - Sensing apparatus for close object using detection of changes in electric field and sensor unit for the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치 및 이를 위한 센서 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전극 스트립이 폐루프 형태로 형성된 전극 스트립부를 이용하여 전계변화에 따른 정전용량값의 변화에 기초하여 물체의 근접을 감지하되, 하나의 센서 감지면을 따라 복수개의 전극 스트립부가 배치되어 센서 감지면의 전방 측에 근접하는 물체를 2 이상의 전극 스트립부를 통해 감지하도록 구성된 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치 및 이를 위한 센서 유닛이 개시된다.
The present invention relates to an object sensing apparatus using electric field change sensing and a sensor unit therefor.
According to an embodiment of the present invention, the proximity of an object is sensed based on a change in capacitance value due to a change in an electric field using an electrode strip portion in which an electrode strip is formed in a closed loop shape, but a plurality of electrodes along one sensor sensing surface Disclosed are a device for detecting an object using electric field change sensing and a sensor unit therefor, in which a strip unit is disposed and configured to sense an object adjacent to a front side of a sensor sensing surface through two or more electrode strip units.

Description

전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치 및 이를 위한 센서 유닛 {Sensing apparatus for close object using detection of changes in electric field and sensor unit for the same}Sensing apparatus for close object using detection of changes in electric field and sensor unit for the same}

본 발명은 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치 및 이를 위한 센서 유닛에 관한 것으로서, 상세하게는 전극 스트립이 폐루프 형태로 형성된 전극 스트립부를 이용하여 전계변화에 따른 정전용량값의 변화에 기초하여 물체의 근접을 감지하되, 하나의 센서 감지면을 따라 복수개의 전극 스트립부가 배치되어 센서 감지면의 전방 측에 근접하는 물체를 2 이상의 전극 스트립부를 통해 감지하도록 구성된 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치 및 이를 위한 센서 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to an object sensing device using electric field change sensing and a sensor unit therefor, and more particularly, to an object based on a change in capacitance value according to electric field change using an electrode strip part in which an electrode strip is formed in a closed loop shape. An object sensing device using electric field change sensing configured to detect proximity, but a plurality of electrode strip units are disposed along one sensor sensing surface to detect an object adjacent to the front side of the sensor sensing surface through two or more electrode strip units, and for the same It relates to a sensor unit.

물체의 근접에 따른 정전용량 변화를 감지하여 물체의 근접을 감지하는 센서 기술들이 제안된 바 있다. Sensor technologies for detecting the proximity of an object by sensing a change in capacitance according to the proximity of an object have been proposed.

일예로, 대한민국 등록특허 10-1017096 (2011년02월16일 등록)는 장애물 감지용 센서스트립 및 그 결합구조에 관한 것으로서, 일측에 대상물에 결합하는 기준면을 가지는 스트립형태의 센서바디; 상기 센서바디의 내부에 길이방향으로 매설되고, 폭방향을 기준으로 주변부에서 중앙부로 갈수록 상기 기준면과 가까워지는 판상의 스트립전극을 포함하는 구성을 제안하였다. For example, Republic of Korea Patent No. 10-1017096 (registered on February 16, 2011) relates to a sensor strip for detecting obstacles and a coupling structure thereof, and includes: a strip-shaped sensor body having a reference surface coupled to an object on one side; A configuration including a plate-shaped strip electrode embedded in the interior of the sensor body in the longitudinal direction and approaching the reference plane from the peripheral portion to the central portion in the width direction was proposed.

또다른 일예로, 대한민국 등록특허 10-1255829 (2013년04월11일 등록)는 비접촉 근접 스위치에 관한 것으로서, 전극이 내장되도록 사출성형되는 플레이트; 및 상기 전극과 전기적으로 연결되어 정전용량의 변화를 감지하는 감지부, 상기 감지부에서 감지된 정전용량의 변화에 따라 스위치의 ON/OFF 제어 여부를 판단하여 상기 스위치를 ON 또는 OFF 제어하는 제어부가 구비된 제어보드;를 포함하는 구성을 제안하였다. As another example, Republic of Korea Patent No. 10-1255829 (registered on April 11, 2013) relates to a non-contact proximity switch, comprising: a plate injection-molded so that an electrode is embedded; and a sensing unit electrically connected to the electrode to detect a change in capacitance, and a control unit configured to determine whether to control ON/OFF of a switch according to a change in capacitance sensed by the sensing unit and control ON or OFF of the switch A configuration comprising a; provided control board was proposed.

그런데, 상기 종래기술들은 센서에 대한 물체의 근접 여부를 감지할 수는 있지만, 하나의 스트립 또는 하나의 플레이트 형태의 전극을 사용하므로, 특정 방향에 대해 지향성을 갖는 물체 감지 기능을 제공하는데에는 한계가 있었다. However, although the prior art methods can detect whether an object is close to the sensor, since they use one strip or one plate-shaped electrode, there is a limit to providing an object detection function having directivity in a specific direction. there was.

대한민국 등록특허 10-1017096 (2011년02월16일 등록)Republic of Korea Patent Registration 10-1017096 (Registered on February 16, 2011) 대한민국 등록특허 10-1255829 (2013년04월11일 등록)Republic of Korea Patent Registration 10-1255829 (Registered on April 11, 2013)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 전극 스트립이 폐루프 형태로 형성된 전극 스트립부를 이용하여 전계변화에 따른 정전용량값의 변화에 기초하여 물체의 근접을 감지하되, 하나의 센서 감지면을 따라 복수개의 전극 스트립부가 배치되어 센서 감지면의 전방 측에 근접하는 물체를 2 이상의 전극 스트립부를 통해 감지하도록 구성된 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치 및 이를 위한 센서 유닛을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been devised in view of the above problems, and the proximity of an object is sensed based on a change in capacitance value according to a change in an electric field using an electrode strip in which an electrode strip is formed in a closed loop shape, but one sensor is detected A plurality of electrode strip portions are disposed along the surface to provide an object detection device using electric field change detection configured to detect an object proximate to the front side of the sensor detection surface through two or more electrode strip portions, and a sensor unit therefor. do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 폐루프 형태로 형성된 전극 스트립을 포함하며 물체 근접에 따른 전계변화에 따라 정전용량값이 가변하는 전극 스트립부가 하나의 센서 감지면을 따라 복수개 배치되며, 상기 센서 감지면의 전방 측에 근접하는 물체를 2 이상의 전극 스트립부를 통해 감지할 수 있도록 구성된 센서 유닛; 상기 전극 스트립부의 정전용량값의 변화를 감지하는 센싱부; 및 상기 센싱부에서 감지되는 정전용량값의 변화에 따른 전기적 신호를 이용하여 물체의 근접 여부를 판단하는 제어부;를 포함하여 구성된 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치가 개시된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, an electrode strip portion including an electrode strip formed in a closed loop shape and having a variable capacitance value according to an electric field change according to the proximity of an object along one sensor sensing surface a plurality of sensor units arranged to detect an object adjacent to the front side of the sensor sensing surface through two or more electrode strip units; a sensing unit for sensing a change in the capacitance value of the electrode strip unit; and a control unit for determining whether an object is close by using an electrical signal according to a change in the capacitance value sensed by the sensing unit;

바람직하게 본 발명은, 동일한 폐루프 형상을 갖는 복수의 상기 전극 스트립부가 하나의 센서 감지면을 따라 미리 설정된 배치 형태를 갖도록 배치된다. Preferably, in the present invention, a plurality of the electrode strip portions having the same closed-loop shape are arranged to have a preset arrangement shape along one sensor sensing surface.

바람직하게, 복수의 상기 전극 스트립부는 각각 동일한 폐루프 크기를 갖는다. Preferably, the plurality of electrode strip portions each have the same closed loop size.

바람직하게, 상기 미리 설정된 배치 형태는 격자형 배치 형태이다. Preferably, the preset arrangement form is a grid arrangement form.

바람직하게, 상기 미리 설정된 배치 형태는 하나의 전극 스트립부를 중심으로 복수의 다른 전극 스트립부가 둘러싸 배치된 형태이다. Preferably, the preset arrangement form is a form in which a plurality of other electrode strip units are surrounded by one electrode strip unit as a center.

바람직하게, 복수의 상기 전극 스트립부는 각각 서로 다른 폐루프 크기를 가지며, 하나의 전극 스트립부를 중심으로 더 큰 크기를 갖는 또 다른 전극 스트립부가 주위를 둘러싸는 확장형 배치 형태이다. Preferably, the plurality of electrode strip portions each have different closed loop sizes, and have an expanded arrangement in which another electrode strip portion having a larger size surrounds one electrode strip portion as a center.

바람직하게, 복수의 상기 전극 스트립부는 전원의 위상이 서로 다른 2 이상의 전극 스트립부를 포함한다. Preferably, the plurality of electrode strip portions include two or more electrode strip portions having different phases of power.

바람직하게, 상기 전극 스트립부는 분기 지점으로부터 양측으로 분기된 전극 스트립의 양단부가 결합하여 하나의 폐루프를 형성하며, 상기 분기 지점으로부터 일측 방향으로 분기된 전극 스트립에 인가되는 전원의 위상과 상기 분기 지점으로부터 타측 방향으로 분기된 전극 스트립에 인가되는 전원의 위상이 전극 스트립의 길이 방향 일 위치에서 서로 다른 위상을 갖도록 구성된다. Preferably, both ends of the electrode strip branched to both sides from the branching point are combined to form one closed loop, and the phase of the power applied to the electrode strip branched in one direction from the branching point and the branching point The phase of the power applied to the electrode strip branched in the other direction is configured to have different phases at one position in the longitudinal direction of the electrode strip.

바람직하게, 상기 전극 스트립부는, 상기 전극 스트립의 폐루프가 배치되어 형성된 제1 전극부와, 상기 제1 전극부와 상호 대향하는 상태로 미리 설정된 종방향 간격을 유지하도록 배치되며 상기 전극 스트립의 폐루프를 커버하는 대향 면적을 갖도록 설치되는 제2 전극부를 포함한다. Preferably, the electrode strip portion is arranged to maintain a predetermined longitudinal distance in a state opposite to the first electrode portion and the first electrode portion formed by disposing the closed loop of the electrode strip, and and a second electrode unit installed to have an area opposite to that of the roof.

바람직하게, 상기 제1 전극부는 (+) 전극을 형성하고, 상기 제2 전극부는 접지 또는 (-) 전극을 형성하도록 구성된다. Preferably, the first electrode part is configured to form a (+) electrode, and the second electrode part is configured to form a ground or (-) electrode.

바람직하게, 상기 제어부는, 물체가 근접되지 않은 상태에서 측정한 전극 스트립부의 정전용량값을 기준값으로 하고, 감지 모드에서 측정한 전극 스트립부의 정전용량값을 상기 기준값과 비교하여 물체의 근접 여부를 판단한다. Preferably, the control unit determines whether the object is close by using the capacitance value of the electrode strip portion measured in a state in which the object is not approached as a reference value, and comparing the capacitance value of the electrode strip portion measured in the sensing mode with the reference value do.

바람직하게, 상기 정전용량값의 변화 감지는 상기 2 이상의 전극 스트립부의 각각에 의해 발생되는 전계가 상호 중첩된 상태에서 이뤄진다. Preferably, the detection of the change in the capacitance value is performed in a state in which electric fields generated by each of the two or more electrode strip portions overlap each other.

본 발명의 또다른 일측면에 따르면, 폐루프 형태로 형성된 전극 스트립을 포함하며 물체 근접에 따른 전계변화에 따라 정전용량값이 가변하는 전극 스트립부가 하나의 센서 감지면을 따라 복수개 배치되며, 상기 센서 감지면의 전방 측에 근접하는 물체를 2 이상의 전극 스트립부를 통해 감지할 수 있도록 구성된 센서 유닛이 개시된다.According to another aspect of the present invention, a plurality of electrode strip parts including an electrode strip formed in a closed loop shape and having a variable capacitance value according to an electric field change according to an object proximity are disposed along one sensor sensing surface, the sensor Disclosed is a sensor unit configured to sense an object proximate to a front side of a sensing surface through two or more electrode strip portions.

이와 같은 본 발명은, 전극 스트립이 폐루프 형태로 형성된 전극 스트립부를 이용하여 전계변화에 따른 정전용량값의 변화에 기초하여 물체의 근접을 감지하되, 하나의 센서 감지면을 따라 복수개의 전극 스트립부가 배치되어 센서 감지면의 전방 측에 근접하는 물체를 2 이상의 전극 스트립부를 통해 감지하므로, 특정 방향에 대해 지향성을 갖는 물체 감지 기능을 제공할 수 있다. According to the present invention, the proximity of an object is sensed based on a change in capacitance value according to an electric field change using an electrode strip portion in which the electrode strip is formed in a closed loop shape, but a plurality of electrode strip portions along one sensor sensing surface Since an object disposed and approaching the front side of the sensor sensing surface is sensed through two or more electrode strip portions, it is possible to provide an object detection function having directivity in a specific direction.

또한 본 발명은, 위상제어를 위한 회로 소자 없이도 간단하게 각각의 전극 스트립부 사이에 위상 차이가 발생할 수 있도록 하며, 이러한 위상 차이로 인해 2 이상의 전극 스트립의 전계가 상호 중첩되도록 하여 물체 근접을 감지하는 거리가 증가하도록 하는 장점이 있다.In addition, the present invention makes it possible to simply generate a phase difference between each electrode strip part without a circuit element for phase control, and by making the electric fields of two or more electrode strips overlap each other due to this phase difference, it is possible to detect the proximity of an object. It has the advantage of increasing the distance.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 유닛의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 센서 유닛의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 센서 유닛의 모식도이다.
도 4는 도 1의 센서 유닛의 사시도 방향의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치의 제어회로 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전극 스트립부의 전극 스트립에 인가된 전원의 위상 변화를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전극 스트립부의 단면 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치에서 각각의 전극 스트립부 사이의 전계 중첩 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치에 따른 전극 스트립부의 감지 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
1 is a schematic diagram of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a sensor unit according to another embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a sensor unit according to another embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a schematic view in a perspective direction of the sensor unit of Fig. 1;
5 is a block diagram of a control circuit of an object sensing apparatus using electric field change sensing according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram for explaining a phase change of the power applied to the electrode strip of the electrode strip according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic cross-sectional view of an electrode strip part according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram of electric field overlap between each electrode strip in the object sensing apparatus using electric field change sensing according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic diagram for explaining a sensing state of an electrode strip according to an object sensing apparatus using electric field change sensing according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The present invention may be embodied in various other forms without departing from its technical spirit or main characteristics. Accordingly, the embodiments of the present invention are merely illustrative in all respects and should not be construed as limiting.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms 1st, 2nd, etc. are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but another component may exist in between.

본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "comprising", "have" and the like are intended to represent the presence of elements or combinations thereof described in the specification, and the possibility that other elements or features may be present or added. It is not precluded.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 유닛의 모식도, 도 2는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 센서 유닛의 모식도, 도 3은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 센서 유닛의 모식도, 도 4는 도 1의 센서 유닛의 사시도 방향의 모식도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치의 제어회로 구성도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전극 스트립부의 단면 모식도이다.1 is a schematic diagram of a sensor unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a sensor unit according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sensor unit according to another embodiment of the present invention A schematic diagram, FIG. 4 is a schematic diagram in a perspective direction of the sensor unit of FIG. 1 , FIG. 5 is a configuration diagram of a control circuit of an object detection device using electric field change detection according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an embodiment of the present invention It is a cross-sectional schematic diagram of the electrode strip part according to

본 실시예의 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치는 센서 유닛(110), 센싱부(100) 및 제어부(200)를 포함하며, 센서 감지면(SA)의 전방 측에 근접하는 물체(500)를 2 이상의 전극 스트립부(110a,110b,110c)를 통해 감지할 수 있도록 구성되어 특정 방향(센서 감지면(SA)의 전방 측 방향)에 대해 지향성을 갖는 물체 감지 기능을 제공한다. 일예로, 도 1의 실시예에는 총 9개의 전극 스트립부가 포함되지만, 설명 편의상 도 1을 포함하는 본 발명의 실시예 설명에서는 3개의 전극 스트립부(110a,110b,110c)에만 부호를 부여하여 설명하고 나머지 전극 스트립부에 대한 부호 표기는 생략한다. The object detection apparatus using electric field change detection of this embodiment includes a sensor unit 110 , a sensing unit 100 , and a control unit 200 , and sets an object 500 close to the front side of the sensor sensing surface SA 2 . It is configured to be sensed through the above electrode strip portions 110a, 110b, and 110c, and provides an object detection function having directivity in a specific direction (the front side direction of the sensor sensing surface SA). As an example, although the embodiment of FIG. 1 includes a total of nine electrode strip parts, in the description of the embodiment of the present invention including FIG. 1 for convenience of explanation, only the three electrode strip parts 110a, 110b, and 110c are denoted by reference numerals. and the symbols for the remaining electrode strip parts are omitted.

본 실시예에 있어서, '물체'는 안전 목적(예, 충돌방지) 또는 그 이외의 목적(예, 근접 인식에 따른 전원 제어 등)으로 접근 감지가 필요한 사람 또는 사물이 될 수 있다.In this embodiment, the 'object' may be a person or thing that requires approach detection for safety purposes (eg, collision prevention) or for other purposes (eg, power control according to proximity recognition, etc.).

상기 센서 유닛(110)은, 전극 스트립부(110a,110b,110c)가 하나의 센서 감지면(SA)을 따라 복수개 배치된 구조를 가지며, 상기 센서 감지면(SA)의 전방 측에 근접하는 물체(500)를 2 이상의 전극 스트립부(110a,110b,110c)를 통해 감지할 수 있도록 구성된다. 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 개수는 한정되지 않으며, 예를 들어 3~9 개가 구비될 수 있다. 일예로, 센서 감지면(SA)은 평면일 수 있으며, 완만한 곡률을 갖는 곡면일 수도 있다. The sensor unit 110 has a structure in which a plurality of electrode strip parts 110a, 110b, and 110c are disposed along one sensor sensing surface SA, and an object that approaches the front side of the sensor sensing surface SA. 500 is configured to be sensed through two or more electrode strip portions 110a, 110b, and 110c. The number of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c is not limited, and for example, 3 to 9 may be provided. For example, the sensor sensing surface SA may be a flat surface or a curved surface having a gentle curvature.

전극 스트립부(110a,110b,110c)는 폐루프 형태로 형성된 전극 스트립(S)을 포함하며 물체(500)의 근접에 따라 전극 스트립(S)이 형성하고 있는 전계에 변화가 발생하며 이로 인해 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 정전용량값이 가변한다. The electrode strip portions 110a, 110b, and 110c include an electrode strip S formed in a closed loop shape, and the electric field formed by the electrode strip S is changed according to the proximity of the object 500. The capacitance values of the strip portions 110a, 110b, and 110c vary.

일예로, 전극 스트립부(110a,110b,110c)에 (+) 전압을 인가하면 전극 스트립부(110a,110b,110c)와 접지 측(예, 접지 전극, 대지) 사이에 전계가 생성된다. For example, when a (+) voltage is applied to the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c, an electric field is generated between the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c and the ground side (eg, the ground electrode, the earth).

물체(500)가 전극 스트립(S)에 근접함에 따라 전극 스트립부(110a,110b,110c)와 접지 측 사이의 전계에 변화가 발생하고, 물체 내부에 있는 전하들이 전극 스트립부(110a,110b,110c) 쪽으로는 (-) 전하가, 반대쪽으로는 (+) 전하가 이동하는 분극 현상이 발생하며, 분극 현상으로 인해 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 정전 용량이 커진다. As the object 500 approaches the electrode strip S, a change occurs in the electric field between the electrode strip portions 110a, 110b and 110c and the ground side, and electric charges in the object are transferred to the electrode strip portions 110a, 110b, A polarization phenomenon occurs in which (-) charges move toward 110c) and (+) charges move to the opposite side, and the electrostatic capacity of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c increases due to the polarization.

물체(500)가 전극 스트립(S)으로부터 멀어짐에 따라 전극 스트립부(110a,110b,110c)와 접지 측 사이의 전계에 변화가 발생하며, 분극 현상이 약해져서 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 정전용량이 작아진다. As the object 500 moves away from the electrode strip S, a change occurs in the electric field between the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c and the ground side, and the polarization becomes weaker and the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c. capacitance is reduced.

본 실시예의 물체 감지 장치는 이러한 전계변화 감지 및 이에 따른 정전용량 변화를 이용한다. The object sensing device of the present embodiment uses the electric field change detection and the capacitance change accordingly.

도 7을 참조할 때, 하나의 전극 스트립 110a은 본질적으로 하나의 폐루프를 구성하는 전극 스트립이며, 설명 편의상 분기 지점(SP)을 기준으로 일측 방향의 전극 스트립 110a과 타측 방향의 전극 스트립110a'로 구분하여 볼 수 있다. Referring to FIG. 7 , one electrode strip 110a is essentially an electrode strip constituting one closed loop, and for convenience of description, the electrode strip 110a in one direction and the electrode strip 110a in the other direction based on the branching point SP' can be viewed separately.

도 7 및 도 6을 참조하면, 하나의 전극 스트립 110a은 분기 지점(SP)을 기준으로 일측 방향의 전극 스트립 110a과 타측 방향의 전극 스트립 110a'로 구분하여 볼 수 있으며, 일예로 폐루프가 사각형인 경우 일측 방향의 전극 스트립 110a과 타측 방향의 전극 스트립110a'은 미리 설정된 횡방향 간격(d)을 유지한 상태로 배치되도록 바디부(110'') 내에 설치되며, 다른예로 폐루프가 원형인 경우 일측 방향의 전극 스트립 110a과 타측 방향의 전극 스트립110a'은 미리 설정된 원의 지름(d)을 갖도록 바디부(110'') 내에 설치될 수 있다. 일예로, 바디부(110'')는 하나의 전극 스트립부에 대응하여 각각의 바디부가 마련되고 이를 하나의 센서 유닛 형태로 결합하는 결합용 바디부를 마련할 수도 있으며, 다른예로, 복수의 전극 스트립부를 도 1 내지 도 3의 배치 상태로 결합하는 하나의 바디부가 마련될 수도 있다. 미설명 부호 110'''은 전원 분배선이다. Referring to FIGS. 7 and 6 , one electrode strip 110a can be divided into an electrode strip 110a in one direction and an electrode strip 110a′ in the other direction based on the branching point SP. For example, a closed loop is a square shape. In the case of , the electrode strip 110a in one direction and the electrode strip 110a' in the other direction are installed in the body part 110'' so as to be disposed while maintaining a preset lateral distance d, and in another example, the closed loop is circular. In the case of , the electrode strip 110a in one direction and the electrode strip 110a' in the other direction may be installed in the body portion 110'' to have a preset diameter d of a circle. As an example, the body portion 110 ″ may provide a body portion for coupling in which each body portion is provided corresponding to one electrode strip portion and combines them in the form of one sensor unit, as another example, a plurality of electrodes One body portion for coupling the strip portion in the arrangement state of FIGS. 1 to 3 may be provided. Unexplained reference numeral 110''' is a power distribution line.

상기 분기된 상태의 전극 스트립(110a,110a')의 각각의 단면 폭은 동일한 임피던스를 갖도록 각각 동일한 크기로 형성되는 것이 바람직하다.The cross-sectional widths of the branched electrode strips 110a and 110a' are preferably formed to have the same impedance, respectively.

상기 전극 스트립(110a, 110b)은, 예를 들어, 띠 형상의 도전성 소재로 이뤄질 수 있다. The electrode strips 110a and 110b may be made of, for example, a strip-shaped conductive material.

상기 미리 설정된 횡방향 간격(d)은 분기된 상태의 전극 스트립(110a,110a')에 의해 형성되는 전계가 상호 중첩될 수 있도록 하는 거리이다. The preset lateral distance d is a distance that allows electric fields formed by the branched electrode strips 110a and 110a' to overlap each other.

상기 횡방향 간격(d)은 분기된 상태의 전극 스트립(110a,110a')의 단면 폭에 따라 간격이 적절히 조절될 수도 있다.The lateral spacing d may be appropriately adjusted according to the cross-sectional width of the branched electrode strips 110a and 110a'.

이러한 전극 스트립의 배치 및 후술하는 위상 차이에 의해, 폭이 넓은 하나의 스트립으로 구성된 경우에 비해 데드 포인트로 인한 감지 오류를 방지하는 효과를 얻을 수 있으며, 분기된 상태의 전극 스트립 사이의 전계 중첩으로 인한 증가된 물체 근접 감지 거리를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.Due to the arrangement of the electrode strips and the phase difference to be described later, it is possible to obtain an effect of preventing a detection error due to a dead point compared to the case of a single wide strip, and due to the overlap of the electric field between the electrode strips in a branched state, It is possible to obtain the effect of providing an increased object proximity sensing distance due to the

상기 바디부(110'')는 상기 전극 스트립(110a,110b,110c)과 상기 전극 스트립(110a,110b,110c)에 대향하여 설치되는 또다른 도체와의 사이에 전계 형성이 가능하도록 하는 간격을 제공할 수 있으며, 상기 센서 스트립부(110)의 프레임 역할을 한다.The body portion 110'' has a gap that enables the formation of an electric field between the electrode strips 110a, 110b, and 110c and another conductor installed to face the electrode strips 110a, 110b, and 110c. may be provided, and serves as a frame of the sensor strip unit 110 .

상기 바디부(110'')는 유전체의 성질을 가지면서 소정의 강도와 탄성을 갖는 합성수지재 또는 합성고무재로 형성될 수 있다.The body portion 110'' may be formed of a synthetic resin material or a synthetic rubber material having predetermined strength and elasticity while having dielectric properties.

상기 센서 유닛(110)은, 동일한 폐루프 형상을 갖는 복수의 상기 전극 스트립부(110a,110b,110c)가 하나의 센서 감지면(SA)을 따라 미리 설정된 배치 형태를 갖도록 배치된다. The sensor unit 110 is arranged such that the plurality of electrode strip portions 110a , 110b , and 110c having the same closed loop shape have a preset arrangement shape along one sensor sensing surface SA.

일예로 도 1 및 도 4에 예시된 것처럼, 상기 센서 유닛(110)에 포함된 복수의 상기 전극 스트립부(110a,110b,110c)는 각각 동일한 폐루프 크기를 가지며, 상기 미리 설정된 배치 형태는 격자형 배치 형태일 수 있다. 부호 a는 전원 인가 지점을 나타낸다. For example, as illustrated in FIGS. 1 and 4 , the plurality of electrode strip portions 110a , 110b and 110c included in the sensor unit 110 have the same closed loop size, respectively, and the preset arrangement form is a grid It may be in the form of a mold arrangement. Symbol a indicates a power application point.

다른예로 도 2에 예시된 것처럼, 상기 센서 유닛(110)에 포함된 복수의 상기 전극 스트립부(110a,110b)는 각각 동일한 폐루프 크기를 가지며, 상기 미리 설정된 배치 형태는 하나의 전극 스트립부(110a)를 중심으로 복수의 다른 전극 스트립부(110b)가 둘러싸 배치된 형태일 수 있다. As another example, as illustrated in FIG. 2 , the plurality of electrode strip portions 110a and 110b included in the sensor unit 110 each have the same closed loop size, and the preset arrangement form is one electrode strip portion. A plurality of other electrode strip portions 110b may be disposed around the 110a.

다른예로 도 3에 예시된 것처럼, 상기 센서 유닛(110)에 포함된 복수의 상기 전극 스트립부(110a,110b,110c,110d,110e)는 각각 서로 다른 폐루프 크기를 가지며, 하나의 전극 스트립부(110e)를 중심으로 더 큰 크기를 갖는 또 다른 전극 스트립부(110a,110b,110c,110d)가 주위를 둘러싸는 확장형 배치 형태를 가질 수 있다. As another example, as illustrated in FIG. 3 , the plurality of electrode strip portions 110a , 110b , 110c , 110d and 110e included in the sensor unit 110 have different closed loop sizes, respectively, and one electrode strip Another electrode strip portion 110a, 110b, 110c, and 110d having a larger size with the portion 110e as the center may have an expanded configuration surrounding the portion 110e.

도 4 및 도 7에 예시된 것처럼, 상기 센서 유닛(110)은, 상기 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 폐루프가 배치되어 형성된 제1 전극부(110a,110b,110c)와, 상기 제1 전극부(110a,110b,110c)와 상호 대향하는 상태로 미리 설정된 종방향 간격(c)을 유지하도록 배치되며 상기 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 폐루프를 커버하는 대향 면적을 갖도록 설치되는 제2 전극부(110')를 포함한다. As illustrated in FIGS. 4 and 7 , the sensor unit 110 includes first electrode parts 110a, 110b, and 110c formed by disposing closed loops of the electrode strip parts 110a, 110b, and 110c, and the The first electrode portions 110a, 110b, and 110c are disposed to face each other and maintain a preset longitudinal distance c, and the opposite area covering the closed loops of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c is formed. and a second electrode part 110' installed to have it.

상기 제1 전극부(110a,110b,110c)는 (+) 전극을 형성하고, 상기 제2 전극부(110')는 접지 또는 (-) 전극을 형성하도록 구성되며, 상기 제1 전극부(110a,110b,110c)와 제2 전극부(110')가 이루는 전기장에 기초하여 정전용량 센싱을 위한 전기장이 형성된다. The first electrode parts 110a, 110b, and 110c form a (+) electrode, the second electrode part 110' is configured to form a ground or (-) electrode, and the first electrode part 110a , 110b, 110c) and an electric field for capacitance sensing is formed based on the electric field formed by the second electrode unit 110'.

상기 제1 전극부(110a,110b) 및 제2 전극부(110')는 금속판 또는 금속 편조물과 같은 도전성 소재를 스트립과 유사한 판재 형태로 가공될 수 있다. The first electrode parts 110a and 110b and the second electrode part 110' may be formed of a conductive material such as a metal plate or a metal braid in a plate shape similar to a strip.

복수의 상기 전극 스트립부(110a,110b,110c)는 전원의 위상이 서로 다른 2 이상의 전극 스트립부(110a,110b,110c)를 포함한다. The plurality of electrode strip portions 110a, 110b, and 110c include two or more electrode strip portions 110a, 110b, and 110c having different phases of power.

도 1을 참조할 때, 본 실시예의 센서 유닛(110)은 하나의 전원 인가 지점(a)으로부터 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)로 전원을 공급하도록 전원 라인이 분기되되, 상기 전원 인가 지점(a)으로부터 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 전원 연결 지점(b1,b2,b3,...bn)까지의 길이가 상호 차이를 갖도록 형성된다. Referring to Figure 1, the sensor unit 110 of this embodiment is a power supply line is branched to supply power from one power application point (a) to each of the electrode strip parts (110a, 110b, 110c), the power supply The length from the application point (a) to the power connection points (b1, b2, b3, ... bn) of each of the electrode strip parts (110a, 110b, 110c) is formed to have a mutual difference.

전원 인가 지점(a)으로부터 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 전원 연결 지점(b1,b2,b3,...bn)까지 상호 간의 길이 차이가 발생하므로, 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 분기 지점(SP)의 위치에서 후술하는 RF 발진기(152)에 의해 상기 센서 유닛(110)에 인가되는 교류 전원에 대해 각각의 전극 스트립(110a,110b,110c) 사이에 위상 차이를 갖게 된다. Since a difference in length occurs from the power application point (a) to the power connection points (b1, b2, b3, ... bn) of each electrode strip part (110a, 110b, 110c), each electrode strip part ( Between each electrode strip (110a, 110b, 110c) for the AC power applied to the sensor unit 110 by the RF oscillator 152 to be described later at the position of the branching point (SP) of 110a, 110b, 110c (110a, 110b, 110c) there is a phase difference.

상기 센싱부(100)는 물체 근접에 따른 전계변화에 따라 상기 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 정전용량값의 변화를 감지한다. The sensing unit 100 senses a change in the capacitance value of the electrode strip units 110a, 110b, and 110c according to a change in an electric field according to the proximity of an object.

상기 제어부(200)는 상기 센싱부(100)에서 감지되는 정전용량값의 변화에 따른 전기적 신호를 이용하여 물체(500)의 근접 여부를 판단한다. The control unit 200 determines whether the object 500 is close by using an electrical signal according to a change in the capacitance value sensed by the sensing unit 100 .

상기 제어부(200)는, 물체(500)가 근접되지 않은 상태에서 측정한 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 정전용량값을 기준값으로 하고, 감지 모드에서 측정한 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 정전용량값을 상기 기준값과 비교하여 물체(500)의 근접 여부를 판단한다. 일예로, 상기 기준값은 미리 설정된 주기에 따라 연속적인 값의 형태로 측정하여 설정할 수 있다. 연속적인 값의 형태는 측정값 패턴의 형태로 이해될 수 있다. The control unit 200 uses the capacitance values of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c measured in a state where the object 500 is not approached as a reference value, and the electrode strip portions 110a and 110b measured in the sensing mode. , 110c) is compared with the reference value to determine whether the object 500 is close. For example, the reference value may be measured and set in the form of a continuous value according to a preset period. The shape of a continuous value may be understood as a shape of a measurement value pattern.

감지 모드는 상기 제어부(200)에 의해 물체(500)가 근접하는지 여부를 감시하도록 설정된 모드를 의미하며, 일예로 전극 스트립부(110a,110b,110c)가 액추에이터(예, 모터)에 의해 동작하는 장치에 설치되어 물체(500)의 충돌이나 끼임에 의한 안전사고를 방지하도록 설치된 경우를 상정하면, 장치가 동작하는 상태로서 안전 사고를 방지하기 위해 물체 근접을 감시해야 하는 상태를 감지 모드로 볼 수 있다. The sensing mode means a mode set by the controller 200 to monitor whether the object 500 approaches, for example, the electrode strip parts 110a, 110b, 110c are operated by an actuator (eg, a motor). If it is assumed that the device is installed to prevent a safety accident due to collision or jamming of the object 500, a state in which the proximity of an object should be monitored to prevent a safety accident as a state in which the device is operating can be viewed as a detection mode. have.

물체(500)가 상기 센서 유닛(110)에 접근하게 되면, 상기 제1 전극부(110a,110b,110c)와 제2 전극부(110')가 형성하는 정전용량값에 변화가 발생되며, 이러한 변화의 여부 또는 그 정도를 센싱부(100)에서 센싱하게 되며, 제어부(200)에서 물체(500)의 존재(접근) 여부를 감지하게 된다.When the object 500 approaches the sensor unit 110, a change occurs in the capacitance value formed by the first electrode parts 110a, 110b, 110c and the second electrode part 110'. Whether or not there is a change or its degree is sensed by the sensing unit 100 , and the control unit 200 detects the presence (approach) of the object 500 .

일예로, 상기 센싱부(100)는, 상기 센서 유닛(110)에 연결되며, 상기 센서 유닛(110)의 정전용량값의 변화에 따라 발진 주파수가 가변하는 RF 발진기와, 상기 RF 발진기에 연결되며, 상기 정전용량값의 변화에 따라 상기 RF 발진기의 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 변화되는 경우 상기 RF 발진기가 기준 발진 주파수를 유지하도록 제어하는 위상고정루프부(Phase Locked Loop portion)를 포함하여 구성된다.For example, the sensing unit 100 is connected to the sensor unit 110 and is connected to an RF oscillator whose oscillation frequency varies according to a change in the capacitance value of the sensor unit 110 , and the RF oscillator, , when the oscillation frequency of the RF oscillator is changed from the reference oscillation frequency according to the change in the capacitance value, a phase locked loop portion for controlling the RF oscillator to maintain the reference oscillation frequency. .

상기 제어부(200)는, 상기 위상고정루프부에 연결되며, 상기 RF 발진기(152)가 기준 발진 주파수를 유지하도록 상기 위상고정루프부가 제어하는 동안 상기 위상고정루프부로부터 수신하는 전기적 신호를 이용하여 물체(500)의 근접 여부를 판단하는 MCU(250; Micro Controller Unit)를 포함하여 이루어진다. The control unit 200 is connected to the phase-locked loop unit and uses an electrical signal received from the phase-locked loop unit while the RF oscillator 152 controls the phase-locked loop unit to maintain a reference oscillation frequency. It comprises an MCU (micro controller unit; microcontroller unit) for determining whether the object 500 is close.

일예로, 도 5를 참조하면, 상기 제2 전극부(110')는 접지 상태를 이루고 제1 전극부(110a,110b,110c)가 RF 발진기(152)에 연결된 형태를 이룰 수 있다.For example, referring to FIG. 5 , the second electrode part 110 ′ may form a ground state and the first electrode parts 110a , 110b , and 110c may be connected to the RF oscillator 152 .

본 실시예에서는, 상기 센서 유닛(110)의 정전용량에 변화가 발생되면 이에 대응하는 신호를 출력하는 RF 발진기(152)와 위상고정루프부로 이루어지는 정전용량 감지회로가 구성된다.In this embodiment, when a change in the capacitance of the sensor unit 110 occurs, an RF oscillator 152 for outputting a signal corresponding thereto and a capacitance sensing circuit including a phase locked loop unit are configured.

상기 정전용량 감지회로는 MCU(250)와 전기적으로 연결되고 위상고정루프부의 출력신호를 전달받아 물체(500)의 근접 여부를 판단한다. The capacitance sensing circuit is electrically connected to the MCU 250 and receives the output signal of the phase locked loop unit to determine whether the object 500 is close.

도 5를 참조하여 본 실시예의 제어 회로를 더욱 상세하게 설명한다. The control circuit of this embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 5 .

일예로, 상기 RF 발진기(152)는 전압으로 주파수를 조정할 수 있는 VCO(Voltage Controlled Oscillator)가 바람직하나, 본 발명에 있어 그 종류를 한정하는 것은 아니다.For example, the RF oscillator 152 is preferably a Voltage Controlled Oscillator (VCO) capable of adjusting a frequency with a voltage, but the type of the RF oscillator 152 is not limited in the present invention.

상기 위상고정루프부는 RF 발진기(152)의 발진 주파수를 일정하게 유지시켜 주는 역할을 수행한다. 즉, 상기 위상고정루프부는 설정된 기준 발진 주파수와 센서 유닛(110)의 정전용량값의 변화에 따른 발진 주파수와의 차이를 자동적으로 보정(補正)할 수 있도록 구성된 주파수 제어회로(制御回路)이다. The phase locked loop unit serves to keep the oscillation frequency of the RF oscillator 152 constant. That is, the phase locked loop unit is a frequency control circuit configured to automatically correct a difference between a set reference oscillation frequency and an oscillation frequency according to a change in the capacitance value of the sensor unit 110 .

즉, 정전용량값의 변화에 따라 상기 RF 발진기(152)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 변화되는 경우 상기 RF 발진기(152)가 설정된 기준 발진 주파수를 항상 유지하도록 조절하는 회로가 PLL이다. That is, when the oscillation frequency of the RF oscillator 152 is changed from the reference oscillation frequency according to a change in the capacitance value, a circuit for controlling the RF oscillator 152 to always maintain the set reference oscillation frequency is the PLL.

상기 MCU(250)는 상기 위상고정루프부에 연결되어 상기 정전용량값의 변화에 따른 RF 발진기(152)의 발진 주파수 값의 변화에 근거하여 물체(500)의 근접 여부를 판단하게 되는데, 이를 위해 MCU(250)에는 RF 발진기(152)의 기준 발진 주파수 값이 미리 설정될 수 있다.The MCU 250 is connected to the phase locked loop unit to determine whether the object 500 is close to the object 500 based on a change in the oscillation frequency value of the RF oscillator 152 according to the change in the capacitance value. A reference oscillation frequency value of the RF oscillator 152 may be preset in the MCU 250 .

즉, 물체(500)의 근접에 따라 센서 유닛(110)에서 정전용량값이 변화하는 경우에, RF 발진기(152)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 변화하게 되고, 이에 따라 위상고정루프부에서는 RF 발진기(152)에 인가되는 전압을 제어하여 주파수의 변화를 상쇄하여 RF 발진기(152)의 발진 주파수를 일정하게 유지하게 된다. 본 실시예의 설명에 있어서, RF 발진기(152)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수를 유지하도록 설정된 전압을 '주파수 설정용 전압'으로 이해할 수 있으며, RF 발진기(152)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 변화할 때 이를 상쇄하기 위해 인가되는 전압을 '주파수 조정용 전압'으로 이해할 수 있다. That is, when the capacitance value in the sensor unit 110 changes according to the proximity of the object 500, the oscillation frequency of the RF oscillator 152 changes from the reference oscillation frequency, and accordingly, in the phase-locked loop unit, the RF By controlling the voltage applied to the oscillator 152 to cancel the change in frequency, the oscillation frequency of the RF oscillator 152 is maintained constant. In the description of the present embodiment, a voltage at which the oscillation frequency of the RF oscillator 152 is set to maintain the reference oscillation frequency may be understood as a 'frequency setting voltage', and the oscillation frequency of the RF oscillator 152 changes from the reference oscillation frequency. The voltage applied to offset this can be understood as a 'frequency adjustment voltage'.

RF 발진기(152)의 발진 주파수 제어를 위한 주파수 조정용 전압값은 전기적 신호의 형태로 ADC(Analog-to-Digital Converter, 251)를 거쳐 MCU(250)로 전송되며, 입력된 전기적 신호값이 MCU(250)에 미리 설정된 전기적 신호 기준값의 허용범위를 초과하는 경우에는 물체(500)가 센서 유닛(110)에 근접하였음을 판단하게 된다.The frequency adjustment voltage value for controlling the oscillation frequency of the RF oscillator 152 is transmitted to the MCU 250 through an analog-to-digital converter (ADC) 251 in the form of an electrical signal, and the input electrical signal value is transmitted to the MCU ( If the allowable range of the electrical signal reference value preset in 250 is exceeded, it is determined that the object 500 approaches the sensor unit 110 .

한편, 상기 MCU(250)는 제어 설정 입출력을 위한 입력부(162) 및 전원 공급을 위한 전원부(163)와 전송라인(253)을 통해 연결되며, 인터페이스(264)를 통해 액추에이터 모듈(170) 및 경보부(180)와 연결된다. 일예로, 인터페이스(264)는 공지의 RS232 방식의 인터페이스를 포함하여 액추에이터 모듈(170) 및 경보부(180)에 사용 가능한 다양한 인터페이스가 적용될 수 있다.Meanwhile, the MCU 250 is connected to an input unit 162 for control setting input/output and a power supply unit 163 for supplying power through a transmission line 253 , and an actuator module 170 and an alarm unit through an interface 264 . (180) is connected. For example, the interface 264 may include a variety of interfaces usable to the actuator module 170 and the alarm unit 180 including a known RS232 interface.

상기 MCU(250)는 위상고정루프부에서 출력되는 전기적 신호(예, 주파수 조정용 전압값)를 감지하여 물체(500)의 근접 여부를 판단하고 물체 감지를 알리는 경보 신호를 생성한다. The MCU 250 detects an electrical signal (eg, a voltage value for frequency adjustment) output from the phase-locked loop unit, determines whether the object 500 is close or not, and generates an alarm signal notifying the detection of the object.

또한, 상기 MCU(250)에 연결된 입력부(162)는 사용자가 조작신호나 리셋(reset) 신호 등을 입력하는 부분이며, 전원부(163)는 센서 유닛(110), RF 발진기(152), 위상고정루프부 및 MCU(250)로 구동전원을 공급하는 역할을 수행하는 것으로서 예를 들어 DC 5V의 직류전원을 제공한다.In addition, the input unit 162 connected to the MCU 250 is a part to which a user inputs a manipulation signal or a reset signal, and the power unit 163 includes the sensor unit 110 , the RF oscillator 152 , and the phase lock. As a function of supplying driving power to the loop unit and the MCU 250 , for example, DC power of DC 5V is provided.

본 실시예의 위상고정루프부에 대하여 보다 상세하게 설명한다. The phase locked loop part of this embodiment will be described in more detail.

본 실시예의 위상고정루프부는, 일단이 RF 발진기(152)에 연결되는 가변용량 다이오드(141)와, 위상고정루프IC(142)와, 위상고정루프IC(142)와 가변용량 다이오드(141)를 연결하는 주파수 조정용 신호선(143)과, 주파수 검출용 커패시터(144)를 포함한다. 미설명 부호 147은 위상고정루프IC(142)에 레퍼런스 주파수를 제공하는 오실레이터이다. 본 실시예의 경우, 상기 RF 발진기(152)의 발진 주파수를 지속적으로 감지하기 위한 주파수감지수단으로서 주파수 검출용 커패시터(144)가 사용된다. 상기 RF 발진기(152)의 발진 주파수를 위상고정루프IC(142)로 전달할 수 있다면, 상기 주파수감지수단은 예시된 주파수 검출용 커패시터(144) 이외에도 다른 공지의 요소가 사용될 수 있음은 물론이다. The phase locked loop unit of this embodiment includes a variable capacitance diode 141 having one end connected to the RF oscillator 152 , a phase locked loop IC 142 , a phase locked loop IC 142 , and a variable capacitance diode 141 . It includes a signal line 143 for frequency adjustment to be connected, and a capacitor 144 for frequency detection. Unexplained reference numeral 147 is an oscillator that provides a reference frequency to the phase locked loop IC 142 . In the present embodiment, the frequency detection capacitor 144 is used as a frequency sensing means for continuously sensing the oscillation frequency of the RF oscillator 152 . Of course, if the oscillation frequency of the RF oscillator 152 can be transferred to the phase locked loop IC 142, other well-known elements may be used as the frequency sensing means in addition to the illustrated capacitor 144 for frequency detection.

상기 가변용량 다이오드(141)는 인가되는 전압에 따라 정전용량이 가변하는 성질을 가지며, 일단이 주파수 조정용 신호선(143)에 연결되는 한편 타단은 접지된다. The variable capacitance diode 141 has a property of having a variable capacitance according to an applied voltage, and one end is connected to the frequency adjustment signal line 143 while the other end is grounded.

물체(500)의 근접 없이 RF 발진기(152)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수를 유지하고 있는 상태에서는, 기준 발진 주파수에 대응하는 주파수설정용 전압이 설정값을 유지한다. In a state where the oscillation frequency of the RF oscillator 152 maintains the reference oscillation frequency without proximity of the object 500, the frequency setting voltage corresponding to the reference oscillation frequency maintains the set value.

물체(500)의 근접에 의해 RF 발진기(152)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 벗어나려고 하는 경우, 상기 가변용량 다이오드(141)에 주파수 조정용 전압을 인가하거나 인가 중인 주파수 조정용 전압을 적절하게 변경하여 기준 발진 주파수가 유지되도록 한다. When the oscillation frequency of the RF oscillator 152 is about to deviate from the reference oscillation frequency due to the proximity of the object 500, a voltage for frequency adjustment is applied to the variable capacitance diode 141 or the voltage for frequency adjustment being applied is appropriately changed. Let the reference oscillation frequency be maintained.

주파수 조정용 전압을 인가 또는 변경한다는 것은, 기준 발진 주파수를 발진시키기 위해 가변용량 다이오드(141)에 당초 인가되었던 주파수설정용 전압에 더해, 주파수 조정용 전압을 + 또는 - 의 조건으로 더욱 인가한다는 것으로 이해될 수 있다. 또 다른 관점에서 주파수설정용 전압을 대신하여 기준 발진 주파수를 적응적으로 유지하기 위한 주파수 조정용 전압을 인가한다는 관점으로 이해될 수도 있다. To apply or change the voltage for frequency adjustment, it will be understood that, in addition to the voltage for frequency setting that was initially applied to the variable capacitance diode 141 to oscillate the reference oscillation frequency, the voltage for frequency adjustment is further applied under the condition of + or -. can From another point of view, it may be understood as a viewpoint of applying a frequency adjustment voltage for adaptively maintaining a reference oscillation frequency instead of a frequency setting voltage.

RF 발진기(152)와 위상고정루프IC(142)는 가변용량 다이오드(141)에 대하여 병렬로 연결된다. The RF oscillator 152 and the phase locked loop IC 142 are connected in parallel with respect to the variable capacitance diode 141 .

위상고정루프IC(142)는 상기 MCU(250)에 의해 제어되며, 주파수 검출용 커패시터(144)를 통해 상기 RF 발진기(152)의 발진 주파수를 지속적으로 감지하며, 상기 RF 발진기(152)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 변화되는 경우 주파수 조정용 신호선(143)을 통해 상기 가변용량 다이오드(141)에 주파수 조정용 전압을 공급하여 상기 RF 발진기(152)의 발진 주파수가 상기 기준 발진 주파수를 유지하도록 제어한다. The phase locked loop IC 142 is controlled by the MCU 250 , and continuously detects the oscillation frequency of the RF oscillator 152 through the frequency detection capacitor 144 , and oscillates the RF oscillator 152 . When the frequency is changed from the reference oscillation frequency, the frequency adjustment voltage is supplied to the variable capacitance diode 141 through the frequency adjustment signal line 143 to control the oscillation frequency of the RF oscillator 152 to maintain the reference oscillation frequency. .

상기 제어에 있어서, 상기 위상고정루프부로부터 MCU(250)가 수신하는 전기적 신호는, 상기 위상고정루프IC(142)에서 상기 가변용량 다이오드(141)에 공급하기 위해 출력되는 주파수 조정용 전압이 이용된다. In the control, the electrical signal received by the MCU 250 from the phase-locked loop unit uses a frequency adjustment voltage output from the phase-locked loop IC 142 to supply the variable capacitance diode 141 . .

바람직하게, 상기 주파수 조정용 신호선(143)에는 RF 발진기(152)에 대한 입력 전압에서 불필요한 신호를 필터링해주는 루프필터(145)가 설치될 수 있다.Preferably, a loop filter 145 for filtering unnecessary signals from an input voltage to the RF oscillator 152 may be installed on the signal line 143 for frequency adjustment.

이와 같은 구성에 의해, 예를 들어, 물체의 감지 모드에서 위상고정루프부의 위상고정루프 IC(142)를 이용하여 RF 발진기(152)의 발진 주파수를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다. With this configuration, for example, the oscillation frequency of the RF oscillator 152 can be constantly maintained by using the phase-locked loop IC 142 of the phase-locked loop unit in the object detection mode.

즉, 물체(500)가 센서 유닛(110) 주변에 위치하여 센서 유닛(110)의 정전용량이 변화하면 RF 발진기(152)의 발진 주파수가 변화하기 때문에, 이때 위상고정루프IC(142)에서 가변용량 다이오드(141)에 인가하는 주파수 조정용 전압을 적절히 변화시킴으로써 발진 주파수를 일정하게 유지시킨다.That is, when the object 500 is positioned around the sensor unit 110 and the capacitance of the sensor unit 110 changes, the oscillation frequency of the RF oscillator 152 changes. At this time, the phase-locked loop IC 142 is variable The oscillation frequency is maintained constant by appropriately changing the voltage for frequency adjustment applied to the capacitive diode 141 .

본 실시예에서는, MCU(250)가 위상고정루프부의 위상고정루프IC(142)의 구동을 제어하는 한편, 루프필터(145)에 연결되는 주파수 조정용 신호선(143)을 통해 주파수 조정용 전압의 변화를 감지한다. 그리고 MCU(250)가 감지된 전압값을 토대로 물체(500)의 근접 여부를 판단한다. In this embodiment, the MCU 250 controls the driving of the phase-locked loop IC 142 of the phase-locked loop unit, while changing the frequency adjustment voltage through the frequency adjustment signal line 143 connected to the loop filter 145 . detect Then, the MCU 250 determines whether the object 500 is close based on the sensed voltage value.

일예로, MCU(250)에 의해 물체(500)가 센서 유닛(110)에 근접하는 것으로 판단되면, MCU(250)는 경보부(180)를 제어하여 물체 감지를 알리는 경보 신호를 생성한다.For example, when it is determined by the MCU 250 that the object 500 approaches the sensor unit 110 , the MCU 250 controls the alarm unit 180 to generate an alarm signal notifying the detection of the object.

일예로, 본 실시예의 전극 스트립부(110a,110b,110c)가 자동차의 해치백 도어의 모서리부에 설치되고 자동차의 도어가 자동 도어인 경우, 상기 MCU(250)는 물체 감지 여부에 따라 자동차의 도어를 자동으로 여닫는 액추에이터 모듈의 동작 여부를 제어할 수 있다. For example, when the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c of the present embodiment are installed at the corners of the hatchback door of the vehicle and the door of the vehicle is an automatic door, the MCU 250 determines whether an object is detected. You can control whether the actuator module that automatically opens or closes the .

상기 MCU(250)는 주파수 조정용 전압의 변화를 기준신호로 기억하고, 물체(500)가 있는지 여부의 판단 등의 기능을 위한 소프트웨어를 탑재하거나 해당 알고리즘을 구현하는 하드웨어적 구성으로 구현될 수 있다. 또한, 제어 기능의 분담을 위해 2 이상의 MCU가 분산 처리를 실행할 수도 있다.The MCU 250 may store the change in voltage for frequency adjustment as a reference signal, and may be implemented as a hardware configuration for implementing a corresponding algorithm or by loading software for a function such as determining whether the object 500 is present. In addition, two or more MCUs may execute distributed processing to share control functions.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전극 스트립부의 전극 스트립에 인가된 전원의 위상 변화를 설명하기 위한 모식도이다. 6 is a schematic diagram for explaining a phase change of the power applied to the electrode strip of the electrode strip portion according to an embodiment of the present invention.

상기 전극 스트립부(110a)는 분기 지점(SP)으로부터 양측으로 분기된 전극 스트립(110a,110a')의 양단부가 결합하여 하나의 폐루프를 형성하며, 상기 분기 지점(SP)으로부터 일측 방향(A1)으로 분기된 전극 스트립(110a)에 인가되는 전원의 위상과 상기 분기 지점(SP)으로부터 타측 방향(A2)으로 분기된 전극 스트립(110a')에 인가되는 전원의 위상이 전극 스트립의 길이 방향 일 위치(PP1 또는 PP2)에서 서로 다른 위상을 갖도록 구성된 상태에서 물체(500)의 접근에 의해 정전용량값이 변화된다.The electrode strip portion 110a is formed by combining both ends of the electrode strips 110a and 110a' branched to both sides from the branching point SP to form a single closed loop, and from the branching point SP in one direction A1 ), the phase of the power applied to the branched electrode strip 110a and the phase of the power applied to the electrode strip 110a ′ branched from the branching point SP in the other direction A2 in the longitudinal direction of the electrode strip In a state configured to have different phases at the positions PP1 or PP2 , the capacitance value is changed by the approach of the object 500 .

예를 들어, 상기 분기 지점(SP)으로부터 상기 전극 스트립(110a)의 폐루프의 일측 방향(A1)으로 인가되는 전원은 도 6의 (b)와 같은 위상의 상태로 인가되며, 분기 지점(SP)과 동일한 PP1 지점에서 0(zero) 위상을 갖게 된다. For example, the power applied from the branch point SP in the direction A1 of one side of the closed loop of the electrode strip 110a is applied in the same phase as in FIG. 6B , and the branch point SP ) and has a zero (zero) phase at the point PP1.

상기 분기 지점(SP)으로부터 상기 전극 스트립(110a')의 폐루프의 또다른 일측 방향(A2)으로 인가되는 전원은 도 6의 (c)와 같은 위상의 상태로 인가되며, 분기 지점(SP)을 출발하여 폐루프의 경로를 거쳐서 도착한 PP2 지점에서 0가 아닌 값(non-zero) 위상을 갖게 된다. Power applied from the branch point SP to the other side direction A2 of the closed loop of the electrode strip 110a' is applied in the same phase as in FIG. 6(c), and the branch point SP From , it has a non-zero phase at the point PP2 that arrives through the closed-loop path.

그런데, PP1 위치와 PP2 위치는 분기 지점(SP)을 기준으로 서로 다른 방향의 관점에서 위치를 파악한 것일뿐이며, 본질적으로 동일한 위치를 나타내는 것이므로, PP1 위치(또는 PP2 위치)에서는 폐루프의 일측 방향(A1)으로 인가되는 전원의 위상과 폐루프의 타측 방향(A2)으로 인가되는 전원의 위상이 서로 다른 위상을 갖는 것과 동일한 효과를 갖는 상태가 된다. By the way, the PP1 position and the PP2 position are only grasped from the viewpoints of different directions with respect to the branch point (SP), and represent essentially the same position. The phase of the power applied to (A1) and the phase of the power applied to the other direction (A2) of the closed loop are in a state having the same effect as having different phases.

이렇게 전극 스트립부(110a,110a')의 임의의 위치(예, PP1 위치 또는 PP2 위치)에서 서로 다른 2개의 위상을 갖는 전원이 인가된 것과 동일한 효과를 갖는 상태가 되면, 전극 스트립부(110a,110a')에 데드 포인트로 인한 감지 오류를 방지하는 효과를 얻을 수 있다. In this way, when the electrode strip part 110a, 110a' has the same effect as when power having two different phases is applied at an arbitrary position (eg, PP1 position or PP2 position), the electrode strip part 110a, 110a'), it is possible to obtain the effect of preventing a detection error due to a dead point.

도 9를 참조하여 데드 포인트 방지 효과에 대해 설명한다. The dead point prevention effect will be described with reference to FIG. 9 .

상기 RF 발진기(152)는 센서 유닛(110)에 연결되어, 발진 주파수에 따른 교류 전원 파형이 센서 유닛(110)에 인가될 수 있도록 구성된다.The RF oscillator 152 is connected to the sensor unit 110 so that an AC power waveform according to an oscillation frequency can be applied to the sensor unit 110 .

예를 들어, 상기 RF 발진기(152)에서 발진되는 주파수가 1㎓인 경우, 대략 2m 길이 이내로 형성되는 전극 스트립에는 대략 15cm의 간격으로 데드 포인트가 나타나게 된다.For example, when the frequency oscillated by the RF oscillator 152 is 1 GHz, dead points appear at intervals of about 15 cm on an electrode strip formed within a length of about 2 m.

예를 들어, 도 9의 (a)는 어느 하나의 전극 스트립의 데드 포인트의 위치를 예시하고, 도 9의 (b)는 상기 전극 스트립과 위상 차이가 발생하는 또다른 전극 스트립의 데드 포인트의 위치를 예시한다.For example, Fig. 9 (a) illustrates the position of the dead point of any one electrode strip, and Fig. 9 (b) is the position of the dead point of another electrode strip that has a phase difference from the electrode strip. to exemplify

본 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치는, 분기된 상태의 전극 스트립(110a,110a') 간의 위상 차이로 인해 분기된 상태의 전극 스트립(110a,110a') 별로 서로 다른 위치에 데드 포인트가 형성됨에 따라 상기 전극 스트립(110a,110a')의 어느 일 위치에서도 데드 포인트가 형성되지 않는 전극 스트립이 항상 존재하므로, 전극 스트립(110a,110a')에 물체의 접근 감지시 데드 포인트로 인한 특정 위치에서의 물체 감지 오류 문제가 발생하지 않게 된다.In the object approach sensing device according to the present embodiment, due to the phase difference between the electrode strips 110a and 110a' in the branched state, the dead points are formed at different positions for each electrode strips 110a and 110a' in the branched state. Accordingly, since there is always an electrode strip in which a dead point is not formed at any one position of the electrode strips 110a and 110a', when an object approaches the electrode strips 110a and 110a', it is detected at a specific position due to the dead point. No object detection error problem.

한편, 본 실시예의 센서 유닛(110)은, 인가되는 전원의 위상이 전극 스트립(110a,110a')의 길이 방향 일 위치(PP1 또는 PP2)에서 서로 다른 위상을 갖도록 구성됨에 있어서, 별도의 위상 변화를 위한 소자(예, 커패시터, 인덕터 등)를 사용하지 않고 폐루프를 이루는 전극 스트립의 길이와 교류 전원 파형을 정의하는 발진 주파수 조건을 설정하는 것만으로 위상 차이를 갖도록 하여 데드 포인트로 인한 감지 오류를 방지하는 장점이 있다. On the other hand, in the sensor unit 110 of this embodiment, the phase of the applied power is configured to have different phases at one position (PP1 or PP2) in the longitudinal direction of the electrode strips 110a and 110a', a separate phase change Without using devices (e.g., capacitors, inductors, etc.) for This has the advantage of preventing it.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치에서 각각의 전극 스트립부 사이의 전계 중첩 모식도이다.8 is a schematic diagram of electric field overlap between each electrode strip in the object sensing apparatus using electric field change sensing according to an embodiment of the present invention.

상기 정전용량값의 변화 감지는 상기 2 이상의 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 각각에 의해 발생되는 전계가 상호 중첩된 상태에서 이뤄진다. The change in the capacitance value is detected in a state in which electric fields generated by each of the two or more electrode strip portions 110a, 110b, and 110c overlap each other.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 센서 유닛(110)은 전원 인가 지점(a)으로부터 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 전원 연결 지점(b1,b2,b3,...bn)까지 상호 간의 길이 차이가 발생하므로, 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)의 분기 지점(SP)의 위치에서 RF 발진기(152)에 의해 상기 센서 유닛(110)에 인가되는 교류 전원에 대해 각각의 전극 스트립(110a,110b,110c) 사이에 위상 차이를 갖게 된다. As described above, the sensor unit 110 of this embodiment is from the power application point (a) to the power connection points (b1, b2, b3, ... bn) of each of the electrode strip parts (110a, 110b, 110c). Since the mutual length difference occurs, each for the AC power applied to the sensor unit 110 by the RF oscillator 152 at the position of the branching point SP of each of the electrode strip parts 110a, 110b, 110c. There is a phase difference between the electrode strips 110a, 110b, and 110c.

각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c) 사이에 위상 차이가 발생되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c) 사이에 전계 중첩이 이뤄지고, 센서 유닛(110)을 통해 물체(500)의 접근을 감지할 수 있는 감지 거리가 증가하게 된다.When a phase difference occurs between each of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c, as shown in FIG. 8, an electric field overlap is made between each of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c, and the sensor unit ( A sensing distance capable of detecting the approach of the object 500 through 110) is increased.

도 8의 (a) 내지 (c)는 발진 주파수의 주기에 따른 전계의 범위 변화를 간략하게 나타낸 것으로, 중첩된 전계의 최대 거리(범위)가 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)에 의한 각각의 전계의 거리(범위)에 비해 증가되었음을 알 수 있다.8 (a) to (c) briefly show the change in the range of the electric field according to the period of the oscillation frequency, and the maximum distance (range) of the overlapping electric field is in each of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c. It can be seen that the distance (range) of each electric field increased by the

예를 들어, 도 8의 (a)에서 좌측의 전극 스트립부(110a)가 이루는 전계 a1이 가장 크고, 중간의 전극 스트립부(110b)가 이루는 전계 b1, 우측의 전극 스트립ㅂ부(110c)가 이루는 전계 c1 순으로 크기가 작아지며, 이를 합성한 전계 a1+b1+c1은 각각의 전계를 포함하면서 중첩된 부분에서 더욱 증가된 전계를 보여준다.For example, in FIG. 8A , the electric field a1 formed by the electrode strip portion 110a on the left side is the largest, the electric field b1 formed by the electrode strip portion 110b in the middle, and the electrode strip portion 110c on the right side are The magnitude of the electric field c1 formed decreases in the order, and the combined electric field a1+b1+c1 shows an electric field that is further increased in the overlapping portion while including each electric field.

이러한 전계의 크기의 차이는, 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)에 인가되는 파형이 정현파인 경우, 동일한 파형에서도 위상 차이에 따라 진폭의 차이가 발생하는 것을 통해 이해될 수 있다. The difference in the magnitude of the electric field can be understood through the fact that, when the waveform applied to each of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c is a sinusoidal wave, a difference in amplitude occurs according to a phase difference even in the same waveform.

도 8은 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)에 의해 발생되는 전계의 중첩에 관한 이해를 돕기 위해 작성된 모식도로서, 각각의 전계의 표현이 각각의 전극 스트립부(110a,110b,110c)에 의해 생성되는 전계의 형태를 한정하는 것은 아니다.8 is a schematic diagram prepared to help understanding of the overlap of electric fields generated by each of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c, and the expression of each electric field is shown in each of the electrode strip portions 110a, 110b, and 110c. It does not limit the shape of the electric field generated by

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings in terms of preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that many various and obvious modifications can be made therefrom without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the appended claims to cover many such modifications.

100: 센싱부
110: 센서 유닛
110a,110b,110c: 전극 스트립부(제1 전극부)
110': 제2 전극부
200: 제어부
500: 물체
100: sensing unit
110: sensor unit
110a, 110b, 110c: electrode strip part (first electrode part)
110': second electrode part
200: control unit
500: object

Claims (13)

폐루프 형태로 형성된 전극 스트립을 포함하며 물체 근접에 따른 전계변화에 따라 정전용량값이 가변하는 전극 스트립부가 하나의 센서 감지면을 따라 복수개 배치되며, 상기 센서 감지면의 전방 측에 근접하는 물체를 2 이상의 전극 스트립부를 통해 감지할 수 있도록 구성된 센서 유닛;
상기 전극 스트립부의 정전용량값의 변화를 감지하는 센싱부; 및
상기 센싱부에서 감지되는 정전용량값의 변화에 따른 전기적 신호를 이용하여 물체의 근접 여부를 판단하는 제어부;를 포함하며,
상기 전극 스트립부는 분기 지점으로부터 양측으로 분기된 전극 스트립의 양단부가 결합하여 하나의 폐루프를 형성하며, 폐루프를 이루는 전극 스트립의 길이와 교류 전원 파형을 정의하는 발진 주파수 조건의 설정에 기초하여, 상기 분기 지점으로부터 일측 방향으로 분기된 전극 스트립에 인가되는 전원의 위상과 상기 분기 지점으로부터 타측 방향으로 분기된 전극 스트립에 인가되는 전원의 위상이 전극 스트립의 길이 방향 일 위치에서 서로 다른 위상을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
A plurality of electrode strip portions including an electrode strip formed in a closed loop shape and having a variable capacitance value according to an electric field change according to the proximity of an object are disposed along one sensor sensing surface, and an object adjacent to the front side of the sensor sensing surface is disposed. a sensor unit configured to sense through two or more electrode strip portions;
a sensing unit for sensing a change in the capacitance value of the electrode strip unit; and
a control unit that determines whether an object is close by using an electrical signal according to a change in the capacitance value sensed by the sensing unit;
The electrode strip portion combines both ends of the electrode strips branched to both sides from the branching point to form one closed loop, and based on the setting of the length of the electrode strip constituting the closed loop and the oscillation frequency condition defining the AC power waveform, The phase of the power applied to the electrode strip branched in one direction from the branch point and the phase of the power applied to the electrode strip branched in the other direction from the branch point are configured to have different phases at one position in the longitudinal direction of the electrode strip An object detection device using electric field change detection, characterized in that.
제1항에 있어서,
동일한 폐루프 형상을 갖는 복수의 상기 전극 스트립부가 하나의 센서 감지면을 따라 미리 설정된 배치 형태를 갖도록 배치된 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
According to claim 1,
An object sensing apparatus using electric field change sensing, characterized in that the plurality of electrode strip units having the same closed-loop shape are arranged to have a preset arrangement shape along one sensor sensing surface.
제2항에 있어서,
복수의 상기 전극 스트립부는 각각 동일한 폐루프 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
3. The method of claim 2,
An object sensing apparatus using electric field change sensing, characterized in that each of the plurality of electrode strip units has the same closed loop size.
제3항에 있어서,
상기 미리 설정된 배치 형태는 격자형 배치 형태인 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
4. The method of claim 3,
The object detection apparatus using electric field change detection, characterized in that the preset arrangement form is a grid arrangement form.
제3항에 있어서,
상기 미리 설정된 배치 형태는 하나의 전극 스트립부를 중심으로 복수의 다른 전극 스트립부가 둘러싸 배치된 형태인 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
4. The method of claim 3,
The preset arrangement form is an object sensing apparatus using electric field change sensing, characterized in that a plurality of other electrode strip units are arranged around one electrode strip unit.
제2항에 있어서,
복수의 상기 전극 스트립부는 각각 서로 다른 폐루프 크기를 가지며, 하나의 전극 스트립부를 중심으로 더 큰 크기를 갖는 또 다른 전극 스트립부가 주위를 둘러싸는 확장형 배치 형태인 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
3. The method of claim 2,
An object using electric field change sensing, characterized in that the plurality of electrode strip portions each have different closed loop sizes, and that another electrode strip portion having a larger size as the center of one electrode strip portion has an expanded arrangement shape surrounding the periphery. detection device.
제1항에 있어서,
복수의 상기 전극 스트립부는 전원의 위상이 서로 다른 2 이상의 전극 스트립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The plurality of the electrode strip portion is an object sensing device using electric field change detection, characterized in that it includes two or more electrode strip portions having different phases of power.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 센서 유닛은,
상기 전극 스트립부의 폐루프가 배치되어 형성된 제1 전극부와, 상기 제1 전극부와 상호 대향하는 상태로 미리 설정된 종방향 간격을 유지하도록 배치되며 상기 전극 스트립부의 폐루프를 커버하는 대향 면적을 갖도록 설치되는 제2 전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The sensor unit is
The first electrode part formed by disposing the closed loop of the electrode strip part and the first electrode part are arranged to maintain a predetermined longitudinal distance in a state to face each other and have an opposed area covering the closed loop of the electrode strip part An object detection device using electric field change detection, characterized in that it includes a second electrode part installed.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극부는 (+) 전극을 형성하고, 상기 제2 전극부는 접지 또는 (-) 전극을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
10. The method of claim 9,
The object sensing apparatus using electric field change sensing, characterized in that the first electrode part forms a (+) electrode, and the second electrode part is configured to form a ground or (-) electrode.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
물체가 근접되지 않은 상태에서 측정한 전극 스트립부의 정전용량값을 기준값으로 하고,
감지 모드에서 측정한 전극 스트립부의 정전용량값을 상기 기준값과 비교하여 물체의 근접 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The control unit is
The capacitance value of the electrode strip measured in a state where no object is in proximity is used as a reference value,
An object sensing apparatus using electric field change sensing, characterized in that it is determined whether an object is close by comparing the capacitance value of the electrode strip part measured in the sensing mode with the reference value.
제1항에 있어서,
상기 정전용량값의 변화 감지는 상기 2 이상의 전극 스트립부의 각각에 의해 발생되는 전계가 상호 중첩된 상태에서 이뤄지는 것을 특징으로 하는 전계변화 감지를 이용한 물체 감지 장치.
According to claim 1,
The object sensing apparatus using electric field change sensing, characterized in that the detection of the change in the capacitance value is performed in a state in which the electric fields generated by each of the two or more electrode strip portions overlap each other.
삭제delete
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