KR102328642B1

KR102328642B1 - Sensing Apparatus for Approach of Object

Info

Publication number: KR102328642B1
Application number: KR1020190173200A
Authority: KR
Inventors: 김기현; 이규남; 최도명
Original assignee: 황성공업 주식회사; 스텐더드 프로필 오토모티브 사나이 왜 티자렛 아노님 시리 케트
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-11-22
Also published as: KR20200083914A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치는, 물체의 접근에 따라 정전용량값이 가변되는 센서 스트립, 센서 스트립에 연결되어 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지하기 위한 발진 주파수를 제공하는 복수의 RF 발진기 및 발진 주파수의 변화량 또는 발진 주파수가 기준 주파수로 유지되도록 제어하는 주파수 설정 전압의 변화량을 기초로 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지하며, 감지 결과를 차량의 도어에 구비된 제어 모듈로 전송하는 MCU를 포함할 수 있다.An apparatus for detecting an object approach according to an embodiment of the present invention includes a sensor strip whose capacitance value varies according to the approach of the object, and a plurality of sensor strips connected to the sensor strip to provide an oscillation frequency for detecting an object approaching the sensor strip. Detects an object approaching the sensor strip based on the amount of change in the RF oscillator and oscillation frequency or the amount of change in the frequency set voltage that controls so that the oscillation frequency is maintained at the reference frequency, and transmits the detection result to the control module provided in the door of the vehicle It may include an MCU.

Description

Sensing Apparatus for Approach of Object

본 발명은 물체 접근 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 설치되어 정전용량의 변화에 따라 센서 스트립에 접근하는 물체를 비접촉식으로 감지하는 물체 접근 감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an object approach sensing device, and more particularly, to an object approach sensing device installed in a vehicle to detect an object approaching a sensor strip according to a change in capacitance in a non-contact manner.

일반적으로 물체 접근 감지 장치(센서)는 크게 접촉식과 비접촉식으로 구분된다. 접촉식은 장애물과 같은 물체의 접촉으로 인해 발생하는 전기적 부하의 변화나 전압의 변화를 감지하여 물체의 접근 여부를 판단하는 방식이고, 비접촉식은 정전용량의 변화, 전기장의 변화 등을 이용하여 장애물의 접근 여부를 판단하는 방식이다.In general, an object approach sensing device (sensor) is largely divided into a contact type and a non-contact type. The contact type is a method of determining whether an object is approaching by detecting changes in electrical load or voltage caused by contact with an object such as an obstacle. a way to determine whether or not

여기서, 종래의 비접촉식 센서는 정전용량을 감지하는 정전용량 감지모듈과, 정전용량 감지모듈에서 출력된 신호를 이용하여 물체의 접근여부를 판단하는 제어모듈과, 정전용량 감지모듈의 출력신호를 제어모듈로 전달하는 전송라인으로 구성되며, 정전용량 감지모듈은 예를 들어, 차량의 도어나 윈도우의 주변부를 따라 설치되는 띠 형태의 센서 스트립과, 센서스트립의 단부에 결합되어 센서 스트립의 정전용량을 감지하는 정전용량 감지회로를 포함한다.Here, the conventional non-contact sensor includes a capacitive sensing module for detecting capacitance, a control module for determining whether an object approaches by using a signal output from the capacitive sensing module, and a control module for controlling an output signal of the capacitive sensing module It is composed of a transmission line that transmits to the sensor, and the capacitance detection module is coupled to an end of the sensor strip and a strip-shaped sensor strip installed along the periphery of a door or window of a vehicle, for example, to detect the capacitance of the sensor strip. and a capacitive sensing circuit.

이러한 종래의 비접촉식 센서는 사람의 손이나 신체의 일부, 또는 이물질이 문이나 도어에 근접하는 경우, 센서 스트립의 정전용량이 변화하게 되고, 센서 스트립에 연결된 RF 발진기의 발진 주파수가 달라진다. 이렇게 RF 발진기의 발진 주파수가 달라짐에 따라, 정전용량 감지회로의 출력신호가 허용 주파수범위를 벗어나면 제어모듈은 장애물과 같은 물체의 접근이 있는 것으로 판단하게 된다.In such a conventional non-contact sensor, when a person's hand, a part of the body, or a foreign object approaches a door or door, the capacitance of the sensor strip changes, and the oscillation frequency of the RF oscillator connected to the sensor strip changes. As the oscillation frequency of the RF oscillator changes, if the output signal of the capacitive sensing circuit is out of the allowable frequency range, the control module determines that an object such as an obstacle is approaching.

하지만, 종래의 비접촉식 센서는 하나의 센서 스트립에 하나의 RF 발진기가 구비되기 때문에 정전용량의 미세한 변화를 감지하는 것이 어려우며, 센서 스트립에 실리는 유입 주파수가 높게 형성됨으로 타 기기에 전자파에 의한 영향을 주거나, 다수의 센서 간에 간섭이 발생될 수 있다는 한계가 있다.However, in the conventional non-contact sensor, since one RF oscillator is provided in one sensor strip, it is difficult to detect a minute change in capacitance. However, there is a limit that interference may occur between a plurality of sensors.

더욱이, 종래의 비접촉식 센서는 정전용량의 변화만으로 물체를 감지하기 때문에 물체가 대상체의 어느 방향에서 감지되었는지를 판단하기 위해서는 추가적인 장치 또는 알고리즘이 구현되어야 되기 때문에 장치의 복잡도가 증가한다는 문제점이 있다.Furthermore, since the conventional non-contact sensor detects an object only by a change in capacitance, an additional device or algorithm must be implemented to determine from which direction the object is sensed, which increases the complexity of the device.

한국등록특허 제10-0595733호Korean Patent Registration No. 10-0595733 한국공개특허 제10-2018-0038839호Korean Patent Publication No. 10-2018-0038839

본 발명의 일측면은 차량에 설치되어 차량으로 접근하는 물체를 신뢰성 있게 감지하는 물체 접근 감지 장치를 제공한다.One aspect of the present invention provides an object approach sensing device installed in a vehicle to reliably detect an object approaching the vehicle.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치는, 물체의 접근에 따라 정전용량값이 가변되는 센서 스트립, 상기 센서 스트립에 연결되어 상기 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지하기 위한 발진 주파수를 제공하는 복수의 RF 발진기 및 상기 발진 주파수의 변화량 또는 상기 발진 주파수가 기준 주파수로 유지되도록 제어하는 주파수 설정 전압의 변화량을 기초로 상기 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지하며, 감지 결과를 차량의 도어에 구비된 제어 모듈로 전송하는 MCU를 포함한다.An object approach sensing device according to an embodiment of the present invention provides a sensor strip whose capacitance value is variable according to the approach of the object, and is connected to the sensor strip and provides an oscillation frequency for detecting an object approaching the sensor strip Detects an object approaching the sensor strip based on a plurality of RF oscillators and the amount of change in the oscillation frequency or the amount of change in the frequency set voltage that controls the oscillation frequency to be maintained at the reference frequency, and displays the detection result in the door of the vehicle It contains the MCU that transmits to the control module.

상기 센서 스트립은, 복수의 단위 전도체가 길이 방향을 따라 연속적으로 배열된 것을 특징으로 하고, 각각의 상기 RF 발진기는 상기 단위 전도체와 일대일로 연결되어 상기 단위 전도체로 접근하는 물체를 감지하기 위한 발진 주파수를 제공할 수 있다.The sensor strip is characterized in that a plurality of unit conductors are sequentially arranged along the longitudinal direction, and each of the RF oscillators is connected to the unit conductor one-to-one with an oscillation frequency for detecting an object approaching the unit conductor can provide

각각의 상기 RF 발진기마다 구비되며, 상기 단위 전도체로 접근하는 물체에 의해 가변되는 상기 발진 주파수가 미리 정해진 기준 주파수로 유지되도록 제어하는 상기 주파수 설정 전압을 생성하는 복수의 위상 고정 루프를 더 포함할 수 있다.It may further include a plurality of phase-locked loops provided for each of the RF oscillators and generating the frequency setting voltage for controlling the oscillation frequency, which is changed by an object approaching the unit conductor, to be maintained at a predetermined reference frequency. have.

상기 MCU는, 복수의 상기 위상 고정 루프로부터 수신되는 모든 상기 주파수 설정 전압의 평균값이 제1 임계값 이상인 것으로 확인되면 상기 센서 스트립에 물체가 접근한 것으로 판단할 수 있다.The MCU may determine that the object approaches the sensor strip when it is confirmed that the average value of all the frequency setting voltages received from the plurality of phase locked loops is equal to or greater than a first threshold value.

상기 MCU는, 복수의 상기 단위 전도체를 그룹화하여 그룹별로 산출되는 주파수 설정 전압의 평균값을 이용하여 상기 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지할 수 있다.The MCU may detect an object approaching the sensor strip using an average value of frequency setting voltages calculated for each group by grouping a plurality of the unit conductors.

상기 MCU는, 상기 평균값이 임계값 이상인 그룹이 기준 개수 미만인 것으로 확인되면, 각각의 상기 단위 전도체별로 생성되는 상기 주파수 설정 전압을 미리 설정된 기준값 이상인 단위 전도체의 개수를 카운팅하고, 키운팅 결과 기준 개수 이상인 것으로 확인되면 기 설정된 그룹을 재구성하고, 재구성된 그룹별로 산출되는 주파수 설정 전압의 평균값이 상기 임계값 이상인 그룹이 기준개수 미만인지 여부를 재확인하여 상기 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지할 수 있다.When it is confirmed that the group having the average value equal to or greater than the threshold value is less than the reference number, the MCU counts the number of unit conductors equal to or greater than the preset reference value for the frequency setting voltage generated for each unit conductor, and the counting result is equal to or greater than the reference number If it is confirmed that the preset group is reconfigured, it is possible to detect an object approaching the sensor strip by reconfirming whether or not the group having an average value of the frequency setting voltage calculated for each reconfigured group is greater than or equal to the threshold value is less than the reference number.

각각의 상기 RF발진기는, 상기 단위 전도체로 접근하는 물체를 감지하기 위한 서로 다른 위상을 갖는 발진 주파수를 발진할 수 있다.Each of the RF oscillators may oscillate an oscillation frequency having a different phase for detecting an object approaching the unit conductor.

상기 RF 발진기의 발진 주파수를 미리 정해진 설정 비율로 분주하는 주파수 분주기를 더 포함하고, 상기 MCU는, 상기 주파수 분주기에 의해 분주된 상기 발진 주파수를 이용하여 상기 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지하되, 상기 복수의 RF 발진기 중 상기 센서 스트립으로 발진 주파수를 발진시킬 적어도 두 개의 RF 발진기를 선택하여 스위칭 그룹을 생성하고, 상기 스위칭 그룹에 포함된 적어도 두 개의 RF 발진기를 교번적으로 발진시켜 서로 다른 위상을 갖는 발진 주파수가 발진되도록 제어하며, 분주된 상기 발진 주파수의 변화량을 분석하여 상기 스위칭 그룹을 재설정할 수 있다.and a frequency divider for dividing the oscillation frequency of the RF oscillator at a predetermined ratio, wherein the MCU detects an object approaching the sensor strip using the oscillation frequency divided by the frequency divider , select at least two RF oscillators to oscillate an oscillation frequency with the sensor strip from among the plurality of RF oscillators to generate a switching group, and alternately oscillate at least two RF oscillators included in the switching group to oscillate different phases The switching group may be reset by controlling the oscillation frequency with

상기 MCU는, 상기 발진 주파수의 변화량을 미리 저장된 기준 데이터와 비교하여 상기 스위칭 그룹에 포함된 상기 발진 주파수의 위상 변화량을 추정하고, 상기 위상 변화량이 미리 설정된 임계값 이상인 것으로 확인되면 상기 스위칭 그룹을 재설정하되, 상기 발진 주파수의 변화량을 상기 기준 데이터와 비교하여 상기 스위칭 그룹에 의해 생성되는 복수의 발진 주파수 중 위상 변화량이 가장 큰 어느 하나의 발진 주파수를 추출하고, 추출된 상기 어느 하나의 발진 주파수를 발진시키는 특정 RF 발진기를 상기 스위칭 그룹에서 제외시킬 수 있다.The MCU compares the amount of change in the oscillation frequency with reference data stored in advance to estimate the amount of phase change of the oscillation frequency included in the switching group, and resets the switching group when it is confirmed that the amount of phase change is equal to or greater than a preset threshold value However, by comparing the amount of change in the oscillation frequency with the reference data, one oscillation frequency with the largest phase change amount is extracted from among the plurality of oscillation frequencies generated by the switching group, and the extracted one oscillation frequency is oscillated can exclude certain RF oscillators from the switching group.

상기 MCU는, 상기 스위칭 그룹에서 제외되지 않은 나머지 발진 주파수의 위상을 분석하여, 감지 구간이 최대화되는 위상을 갖는 발진 주파수를 발진시키는 다른 RF 발진기를 선택하고, 선택된 상기 다른 RF 발진기를 상기 스위칭 그룹에 포함시켜 상기 스위칭 그룹을 재구성할 수 있다.The MCU analyzes the phases of the remaining oscillation frequencies not excluded from the switching group, selects another RF oscillator that oscillates an oscillation frequency having a phase in which a detection period is maximized, and applies the selected other RF oscillator to the switching group. It is possible to reconfigure the switching group by including it.

상기 MCU는, 상기 스위칭 그룹에서 제외되지 않은 나머지 발진 주파수가 교번적으로 발진될 때 발생되는 데드 포인트를 추출하고, 추출된 상기 데드 포인트의 개수가 최소가 되는 위상을 가진 어느 하나의 발진 주파수를 발진시키는 RF 발진기를 상기 다른 RF 발진기로 선택할 수 있다.The MCU extracts a dead point generated when the remaining oscillation frequencies not excluded from the switching group are alternately oscillated, and oscillates any one oscillation frequency having a phase in which the number of the extracted dead points is minimized. An RF oscillator may be selected as the other RF oscillator.

서로 다른 위상을 갖는 발진 주파수가 발진되도록 상기 복수의 RF 발진기와 상기 MCU 사이에는 RF 스위치가 형성되고, 상기 MCU는 상기 RF 스위치를 제어하여 상기 스위칭 그룹에 포함된 RF 발진기를 교번적으로 상기 센서 스트립에 연결시킬 수 있다.An RF switch is formed between the plurality of RF oscillators and the MCU so that oscillation frequencies having different phases are oscillated, and the MCU controls the RF switch to alternately apply the RF oscillators included in the switching group to the sensor strips. can be connected to

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 물체 접근에 따라 가변되는 발진 주파수의 변화량 또는 물체 접근에 따라 가변되는 발진 주파수를 제어하기 위한 주파수 설정 전압의 변화량을 이용하여 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지할 수 있으며, 이 과정에서 단위 전도체 그룹 또는 스위칭 그룹을 동적으로 재구성함으로써 물체 접근 여부를 신뢰성 있게 판단할 수 있다.According to one aspect of the present invention described above, an object approaching to the sensor strip can be detected using the amount of change in the oscillation frequency that varies according to the approach of the object or the amount of change in the frequency setting voltage for controlling the oscillation frequency that varies according to the approach of the object. In this process, by dynamically reconfiguring a unit conductor group or a switching group, it is possible to reliably determine whether an object is approaching.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 물체 접근 감지 장치가 차량의 도어에 설치된 구체적인 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 to 4 are views illustrating a specific example in which an object approach sensing device according to the present invention is installed on a door of a vehicle.
5 to 9 are diagrams for explaining an apparatus for detecting an object approach according to an embodiment of the present invention.
10 to 16 are diagrams for explaining an apparatus for detecting an object approach according to another embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0023] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 물체 접근 감지 장치가 차량의 도어에 장착된 일 예가 도시된 도면이다.1 to 4 are views illustrating an example in which an object approach detecting device according to the present invention is mounted on a door of a vehicle.

본 발명에 따른 물체 접근 감지 장치(1)는 차량의 도어에 설치되어 대상체에 접근하는 물체를 감지할 수 있다. The object approach detecting apparatus 1 according to the present invention may be installed on a door of a vehicle to detect an object approaching the object.

즉, 본 발명에 따른 물체 접근 감지 장치(1)는 차량의 도어 근처로 접근하는 물체를 감지하고, 그에 따른 결과를 대상체에 구비된 제어 모듈(2)로 제공함으로써, 발판(사이드 스텝)의 구동 또는 창문이나 도어의 개폐 등과 같이 대상체 부근으로 접근하는 물체에 대응되는 동작이 제어 모듈(2)에 의해 수행될 수 있도록 할 수 있다.That is, the object approach detection device 1 according to the present invention detects an object approaching near the door of the vehicle, and provides the result to the control module 2 provided in the object, thereby driving the footrest (side step). Alternatively, an operation corresponding to an object approaching near the object, such as opening and closing a window or door, may be performed by the control module 2 .

이때, 본 발명에 따른 물체 접근 감지 장치(1)는 물체가 접근함에 따라 가변되는 발진 주파수를 기준 주파수로 유지되도록 제어하기 위해 생성되는 주파수 조정 전압 또는 물체가 접근함에 따라 가변되는 발진 주파수의 변화량을 이용하여 물체 접근 여부를 판단할 수 있다. 이와 관련하여, 도 5 내지 도 16을 함께 참조하여 설명하기로 한다.At this time, the object approach sensing device 1 according to the present invention detects the frequency adjustment voltage generated to control the oscillation frequency that varies as the object approaches to be maintained as the reference frequency or the amount of change in the oscillation frequency that varies as the object approaches. It can be used to determine whether an object is approaching. In this regard, it will be described with reference to FIGS. 5 to 16 together.

도 5 내지 도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 물체 접근 감지 장치(1)의 구체적인 구성이 도시된 도면이다. 5 to 16 are diagrams showing a detailed configuration of the object approach sensing apparatus 1 according to embodiments of the present invention.

먼저, 도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감치 장치(1a)를 설명하기 위한 도면들이다.First, Figures 5 to 9 are views for explaining the object approach detection device (1a) according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1a)는 센서 스트립(100a), RF 발진기(200a), 주파수 분주기(300a) 및 MCU(400a)를 포함할 수 있다.Specifically, the object approach sensing apparatus 1a according to an embodiment of the present invention may include a sensor strip 100a, an RF oscillator 200a, a frequency divider 300a, and an MCU 400a.

센서 스트립(100a)은 물체의 접근에 따라 정전용량값이 가변되는 띠 형태의 부재로, 차량의 도어에 설치될 수 있다.The sensor strip 100a is a band-shaped member whose capacitance value varies according to the approach of an object, and may be installed on a door of a vehicle.

센서 스트립(100a)은 유연성이 좋은 고무재질의 절연체 내부에 얇은 띠 형태의 전도체(예, 금속재)가 삽입된 것으로서, 전도체가 커패시터(capacitor)의 전극역할을 하기 때문에 근처에 접근 물체가 있는 경우의 정전용량과 없는 경우의 정전용량이 서로 다르게 나타난다. The sensor strip 100a is a thin band-shaped conductor (eg, metal) inserted inside a flexible rubber insulator. Capacitance and capacitance in the absence are different.

RF(Radio Frequency) 발진기(200a)는 센서 스트립(100a)으로 접근하는 물체를 감지하기 위한 발진 주파수(Oscillation Frequency)를 센서 스트립(100a)으로 제공하는 모듈일 수 있다. RF 발진기(200a)는 물체의 접근에 의해 센서 스트립(100a)의 정전용량이 달라지면 이에 대응하여 가변된 발진 주파수를 발진시킬 수 있다. The RF (Radio Frequency) oscillator 200a may be a module that provides an oscillation frequency for detecting an object approaching the sensor strip 100a to the sensor strip 100a. The RF oscillator 200a may oscillate a variable oscillation frequency in response to a change in capacitance of the sensor strip 100a due to the approach of an object.

이때, 본 발명에 따른 RF 발진기(200a)는 복수 개로 구비되며, 더욱 구체적으로는 각각의 RF 발진기(210a, 220a, 230a)에서 발진되는 발진 주파수의 위상은 다른 RF 발진기(210a, 220a, 230a)에서 발진되는 발진 주파수의 위상과는 상이한 것을 특징으로 할 수 있다. At this time, the RF oscillator 200a according to the present invention is provided in plurality, and more specifically, the phase of the oscillation frequency oscillated in each of the RF oscillators 210a, 220a, 230a is different from the RF oscillators 210a, 220a, 230a. It may be characterized in that it is different from the phase of the oscillation frequency oscillated in .

즉, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 RF 발진기(210a)에서 발진되는 제1 발진 주파수와, 제2 RF 발진기(220a)에서 발진되는 제2 발진 주파수와, 제3 RF 발진기(230a)에서 발진되는 제3 발진 주파수는 각각의 위상이 서로 상이할 수 있다.That is, as shown in FIG. 7 , the first oscillation frequency oscillated by the first RF oscillator 210a, the second oscillation frequency oscillated by the second RF oscillator 220a, and the third RF oscillator 230a oscillate The third oscillation frequencies used may have different phases from each other.

한편, 센서 스트립(100a)에는 RF 발진기(200a)에 의해 생성된 발진 주파수를 갖는 교류 전원 파형이 인가될 수 있다.Meanwhile, an AC power waveform having an oscillation frequency generated by the RF oscillator 200a may be applied to the sensor strip 100a.

이에 따라, 각각의 발진 주파수는 위상값이 0이 되는 지점이 발생하게 되는데, 이 지점에서는 발진 주파수에 의한 물체 감지 여부를 판단하지 못하게 된다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 발진 주파수의 0변환 지점을 데드 포인트로 정의하여 설명하기로 한다.Accordingly, the point at which the phase value of each oscillation frequency becomes 0 occurs. At this point, it is impossible to determine whether an object is detected by the oscillation frequency. Hereinafter, for convenience of description, the zero-transformation point of the oscillation frequency will be defined as a dead point.

이러한 문제점을 방지하기 위하여, 후술하겠지만 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치(1a)에 구비된 MCU(400a)는 서로 다른 위상, 다시 말해 서로 다른 데드 포인트 지점을 갖는 서로 다른 적어도 두 개의 발진 주파수를 교번적으로 발진시켜 데드 포인트 지점을 제거할 수 있다.In order to prevent such a problem, as will be described later, the MCU 400a provided in the object sensing device 1a according to an embodiment of the present invention has different phases, that is, at least two different oscillations having different dead point points. The dead-point point can be eliminated by oscillating the frequency alternately.

이를 위해, 각각의 RF 발진기(210a, 220a, 230a)는 센서 스트립(100a)으로 서로 다른 위상을 갖는 발진 주파수를 제공하도록 설계될 수 있다. To this end, each of the RF oscillators 210a, 220a, and 230a may be designed to provide oscillation frequencies having different phases to the sensor strip 100a.

각각의 RF 발진기(210a, 220a, 230a)는 발진회로 및 증폭회로로 구성될 수 있다.Each of the RF oscillators (210a, 220a, 230a) may be composed of an oscillation circuit and an amplifier circuit.

발진회로는 MCU(400a)로부터 수신되는 전기적인 제어신호에 따라 발진 주파수를 생성시키는 소자이고, 증폭회로는 발진회로에 의해 생성된 발진 주파수를 증폭시켜 출력하는 소자일 수 있다. 예를 들어, 제1 RF 발진기(210a)는 발진회로에 의해 생성되어 증폭회로에 의해 증폭된 발진 주파수를 센서 스트립(100a)으로 인가할 수 있다.The oscillation circuit may be a device that generates an oscillation frequency according to an electrical control signal received from the MCU 400a, and the amplification circuit may be a device that amplifies and outputs the oscillation frequency generated by the oscillation circuit. For example, the first RF oscillator 210a may apply an oscillation frequency generated by the oscillation circuit and amplified by the amplification circuit to the sensor strip 100a.

한편, 도시된 실시예에서, 복수의 RF 발진기(210a, 220a, 230a)는 세 개인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 RF 발진기(200a)의 개수는 두 개 이상이기만 하면 그 개수에 제한을 두는 것은 아니다. 그리고, 각각의 RF 발진기(200a)는 전압으로 주파수를 조정할 수 있는 VCO(Voltage Control Oscilltor)가 바람직하나, 본 발명에 있어 그 종류를 한정하는 것은 아니다.On the other hand, in the illustrated embodiment, the plurality of RF oscillators (210a, 220a, 230a) is shown to be three, but is not limited thereto, as long as the number of RF oscillators (200a) is two or more, the number is limited. not to put In addition, each RF oscillator 200a is preferably a voltage control oscillator (VCO) capable of adjusting a frequency with a voltage, but the present invention is not limited thereto.

주파수 분주기(300a)는 RF 발진기(200a)와 연결되어 RF 발진기(200a)로부터 발진된 발진 주파수를 소정 비율로 분주하는 모듈일 수 있다. 즉, 주파수 분주기는 RF 발진기(200a)로부터 발진된 비교적 높은 주파수를 후술하는 주파수 비교가 인식할 수 있는 정도의 낮은 주파수로 분주하여 조정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 분주기의 분주율은 1/100 이상의 분주율(예, 1/100, 1/200,..)로 설정될 수 있으며, MCU(400a) 및 주파수 비교기의 사양 등을 고려하여 적절한 분주율로 설정될 수 있다.The frequency divider 300a may be a module connected to the RF oscillator 200a to divide the oscillation frequency oscillated from the RF oscillator 200a at a predetermined ratio. That is, the frequency divider can be adjusted by dividing a relatively high frequency oscillated from the RF oscillator 200a into a low frequency that can be recognized by a frequency comparison described later. For example, the division ratio of the frequency divider may be set to a division ratio of 1/100 or more (eg, 1/100, 1/200,..), taking into consideration the specifications of the MCU 400a and the frequency comparator, etc. It can be set to an appropriate dispensing ratio.

즉, 통상 RF 발진기(200a)에서 발진되는 주파수는 대략 900MHz ~ 1GHz이지만, 분주기(130a)는 발진 주파수를 1/90 ~ 1/100으로 분주하여, 실제로 센서 스트립(100a)에 대략 9MHz ~ 10MHz의 낮은 주파수가 유입되어 실리게 된다.That is, the frequency oscillated by the normal RF oscillator 200a is approximately 900 MHz to 1 GHz, but the divider 130a divides the oscillation frequency by 1/90 to 1/100, and is actually approximately 9 MHz to 10 MHz to the sensor strip 100a. The lower frequencies of the are introduced and loaded.

한편, 본 발명에 따른 주파수 분주기(300a)는 독립된 장치로 구비되거나, 종래의 위상고정 루프(Phase Lock Loop, PLL)의 기능을 이용하여 구현될 수 있다.Meanwhile, the frequency divider 300a according to the present invention may be provided as an independent device or may be implemented using a function of a conventional phase lock loop (PLL).

위상고정 루프는 주파수 비교기, 주파수-전압 변환기 및 주파수 분주기가 구비된 종래의 위상고정 루프의 형태일 수 있다. The phase-locked loop may be in the form of a conventional phase-locked loop equipped with a frequency comparator, a frequency-to-voltage converter and a frequency divider.

주파수 비교기는 주파수 검출용 커패시터와 같은 주파수 감지 수단을 통해 RF 발진기(200a)의 발진 주파수를 지속적으로 측정하며, RF 발진기(200a)의 발진 주파수가 MCU(400a)에 의해 미리 설정된 기준 발진 주파수로부터 변화하는지 여부를 감지할 수 있다.The frequency comparator continuously measures the oscillation frequency of the RF oscillator 200a through a frequency sensing means such as a frequency detection capacitor, and the oscillation frequency of the RF oscillator 200a changes from the reference oscillation frequency preset by the MCU 400a You can detect whether or not

주파수-전압 변환기는 발진 주파수가 기준 주파수로부터 벗어나게 되는 경우 주파수조정용 신호선을 통해 RF 발진기(200a)로 주파수 설정 전압을 공급하여 RF 발진기(200a)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수를 유지하도록 제어할 수 있다.The frequency-voltage converter may control the oscillation frequency of the RF oscillator 200a to maintain the reference oscillation frequency by supplying a frequency setting voltage to the RF oscillator 200a through a signal line for frequency adjustment when the oscillation frequency deviates from the reference frequency. .

이때, 본 실시예의 물체 접근 감지 장치(1a)는, RF 발진기(200a)의 발진 주파수를 반드시 일정하게 유지시키지 않아도 된다. 예를 들어, 장기간의 사용에 의한 열화 또는 환경적 요인으로 인하여 RF 발진기(200a)의 발진 주파수가 약간 변하더라도 그로 인한 주파수 변화량은 센서 스트립(100a)에 장애물이 접근하였을 때의 주파수 변화량에 비해 상대적으로 매우 작기 때문에 RF 발진기(200a)의 주파수 변화량을 이용하여 장애물의 근접여부를 충분히 판단할 수 있다.In this case, the object approach sensing device 1a of the present embodiment does not necessarily have to keep the oscillation frequency of the RF oscillator 200a constant. For example, even if the oscillation frequency of the RF oscillator 200a slightly changes due to deterioration due to long-term use or environmental factors, the resulting frequency change is relative to the frequency change when an obstacle approaches the sensor strip 100a. is very small, so it is possible to sufficiently determine whether the obstacle is close by using the frequency change amount of the RF oscillator 200a.

따라서, 본 발명에 따른 주파수 분주기(300a)가 위상고정 루프에 구현된 경우, MCU(400a)는 위상고정 루프의 주파수 비교기 및 주파수-전압 변환기에 대응되는 레지스터는 OFF시키고, 주파수 분주기에 대응되는 레지스터는 ON시켜 위상고정 루프의 주파수 분주 기능만을 선택적으로 사용할 수 있다. Therefore, when the frequency divider 300a according to the present invention is implemented in the phase-locked loop, the MCU 400a turns off the register corresponding to the frequency comparator and the frequency-voltage converter of the phase-locked loop, and corresponds to the frequency divider. Only the frequency division function of the phase-locked loop can be selectively used by turning on the corresponding register.

MCU(Micro Controller Unit, 400a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1a)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. The microcontroller unit (MCU) 400a may control the overall operation of the object approach sensing apparatus 1a according to an embodiment of the present invention.

예컨대, MCU(400a)는 복수의 RF 발진기(210a, 220a, 230a)를 제어하여 각각의 RF 발진기(210a, 220a, 230a)별로 생성되는 발진 주파수가 센서 스트립(100a)에 교번적으로 제공되도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 병렬로 형성되는 복수의 RF 발진기(200a)와 MCU(400a) 사이에는 RF 스위치가 형성되고, MCU(400a)는 RF 스위치를 제어하여 RF 발진기(200a)를 교번적으로 센서 스트립(100a)에 연결시켜 서로 다른 발진 주파수가 순차적으로 센서 스트립(100a)에 실릴 수 있도록 할 수 있다.For example, the MCU 400a controls the plurality of RF oscillators 210a, 220a, and 230a so that the oscillation frequency generated for each RF oscillator 210a, 220a, 230a is alternately provided to the sensor strip 100a. can do. Specifically, an RF switch is formed between a plurality of RF oscillators 200a and the MCU 400a formed in parallel, and the MCU 400a controls the RF switch to alternately connect the RF oscillators 200a to the sensor strip 100a. ) to allow different oscillation frequencies to be sequentially loaded on the sensor strip 100a.

이후, MCU(400a)는 주파수 분주기(300a)에 의해 분주되고, 정전용량값의 변화에 따라 가변되는 발진 주파수를 이용하여 센서 스트립(100a)으로 접근하는 물체를 감지할 수 있다. 구체적으로, MCU(400a)는 물체 접근에 의해 가변된 발진 주파수와 미리 설정된 기준 주파수를 비교하여, 그 차이값이 임계값 이상인 경우 센서 스트립(100a)에 물체가 접근한 것으로 판단할 수 있다.Thereafter, the MCU 400a may detect an object approaching the sensor strip 100a using an oscillation frequency that is divided by the frequency divider 300a and varies according to a change in the capacitance value. Specifically, the MCU 400a may compare the oscillation frequency changed by the object approach with a preset reference frequency, and when the difference value is greater than or equal to a threshold value, it may be determined that the object approaches the sensor strip 100a.

이후, MCU(400a)는 자동차의 윈도우나 도어를 자동으로 여닫는 액츄에이터 모듈(미도시)의 동작여부를 감지하여 소정의 제어신호를 정전용량 감지회로의 위상고정 루프(300a)로 전송할 수 있다. Thereafter, the MCU 400a may detect whether an actuator module (not shown) that automatically opens or closes a window or door of the vehicle is operating, and transmits a predetermined control signal to the phase lock loop 300a of the capacitance sensing circuit.

한편, MCU(400a)는 센서 스트립(100a)에 발진 주파수를 인가하는 과정에서, 데드 포인트를 최소화하기 위한 일련의 과정을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 도 7 및 도 8을 함께 참조하여 설명하기로 한다.Meanwhile, the MCU 400a may perform a series of processes for minimizing the dead point in the process of applying the oscillation frequency to the sensor strip 100a. In this regard, it will be described with reference to FIGS. 7 and 8 together.

도 7 및 도 8은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1a)가 데드 포인트가 최소화되도록 스위칭 그룹을 재설정하는 일 예가 도시된 도면이다.7 and 8 are diagrams illustrating an example of resetting the switching group so that the dead point is minimized by the object approach sensing apparatus 1a according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 5 .

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이 MCU(400a)는 센서 스트립(100a)에 병렬로 연결된 복수의 RF 발진기(210a, 220a, 230a) 중 센서 스트립(100a)에 발진 주파수를 인가시킬 적어도 두 개의 RF 발진기(210a, 220a)를 선택하고, 선택된 적어도 두 개의 RF 발진기(210a, 220a)를 스위칭 그룹에 포함시킬 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 MCU(400a)가 최초로 설정한 스위칭 그룹을 제1 스위칭 그룹으로 정의하여 설명하기로 한다.First, as shown in FIG. 7 , the MCU 400a is configured to apply an oscillation frequency to the sensor strip 100a among a plurality of RF oscillators 210a , 220a , 230a connected in parallel to the sensor strip 100a. The oscillators 210a and 220a may be selected, and the selected at least two RF oscillators 210a and 220a may be included in the switching group. Hereinafter, for convenience of description, a switching group initially set by the MCU 400a will be defined as a first switching group.

MCU(400a)는 기 설정된 스위칭 그룹(제1 스위칭 그룹)에 포함된 제1, 2 RF 발진기(210a, 220a)를 교번적으로 작동시켜, 서로 다른 위상을 갖는 두 개의 발진 주파수가 교번적으로 센서 스트립(100a)에 발진되도록 제어할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1a)는 최초 미리 설정된 적어도 두 개의 RF 발진기가 교번적으로 작동하여 어느 하나의 발진 주파수에 의해 생성되는 데드 포인트를 다른 위상을 갖는 발진 주파수로 상쇄시킬 수 있다.The MCU 400a alternately operates the first and second RF oscillators 210a and 220a included in a preset switching group (first switching group) so that two oscillation frequencies having different phases are alternately detected by the sensor. It can be controlled to oscillate on the strip (100a). That is, in the object approach detection apparatus 1a according to an embodiment of the present invention, the first preset at least two RF oscillators alternately operate to set the dead point generated by any one oscillation frequency to an oscillation frequency having a different phase. can be offset by

이후, MCU(400a)는 센서 스트립(100a)에 접근하는 물체에 의해 변경되는 정전용량값에 대응되어 가변되는 발진 주파수를 미리 설정된 기준 주파수와 비교하여 물체 접근 여부를 판단할 수 있다.Thereafter, the MCU 400a may determine whether the object approaches the object by comparing the oscillation frequency that is changed in response to the capacitance value changed by the object approaching the sensor strip 100a with a preset reference frequency.

이와 동시에, MCU(400a)는 발진 주파수의 변화량을 분석하여 기 설정된 제1 스위칭 그룹에 소속된 RF 발진기(210a, 220a)를 재구성할지 여부를 판단할 수 있다.At the same time, the MCU 400a may determine whether to reconfigure the RF oscillators 210a and 220a belonging to the preset first switching group by analyzing the amount of change in the oscillation frequency.

이를 위해, MCU(400a)는 발진 주파수의 변화량을 미리 설정된 임계값과 비교하여 스위칭 그룹을 재구성할지 여부를 판단하고, 스위칭 그룹을 재구성해야될 것으로 판단되는 경우 가변된 발진 주파수를 미리 저장된 기준 데이터와 비교하여 스위칭 그룹에서 제외될 RF 발진기 및 제외된 RF 발진기 대신에 추가될 다른 RF 발진기를 선택할 수 있다.To this end, the MCU 400a compares the amount of change in the oscillation frequency with a preset threshold value to determine whether to reconfigure the switching group, and, when it is determined that the switching group needs to be reconfigured, sets the variable oscillation frequency with the reference data stored in advance. By comparison, it is possible to select an RF oscillator to be excluded from the switching group and another RF oscillator to be added in place of the excluded RF oscillator.

여기서, 발진 주파수의 변화량이라 함은, 스위칭 그룹에 포함된 적어도 두 개의 발진 주파수가 조합된 파형을 의미할 수 있다. 즉, MCU(400a)는 최초 설정된 제1 스위칭 그룹에 포함된 제1 발진 주파수와 제2 발진 주파수가 조합된 파형을 물체의 접근 전 제1, 2 발진 주파수의 조합 파형과 비교할 수 있다. MCU(400a)는 비교 결과 파형의 변화량이 미리 설정된 임계값 이상인 경우 최초 설정된 제1 스위칭 그룹을 재구성해야되는 것으로 판단할 수 있다. Here, the amount of change in the oscillation frequency may mean a waveform in which at least two oscillation frequencies included in the switching group are combined. That is, the MCU 400a may compare a waveform in which the first oscillation frequency and the second oscillation frequency included in the initially set first switching group are combined with a waveform in which the first and second oscillation frequencies are combined before the object approaches. The MCU 400a may determine that the initially set first switching group needs to be reconfigured when the amount of change in the waveform as a result of the comparison is equal to or greater than a preset threshold value.

본 발명의 일 실시예에서, MCU(400a)는 각각의 조합 파형을 시간에 대해 적분하여 조합 파형의 면적을 산출하고, 산출된 두 면적의 차이값이 임계값 이상인 경우 스위칭 그룹을 재구성해야 되는 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the MCU 400a calculates the area of the combined waveform by integrating each combined waveform with respect to time, and when the difference between the calculated two areas is greater than or equal to a threshold value, the switching group must be reconfigured. can judge

본 발명의 다른 실시예에서, MCU(400a)는 물체 접근 전의 조합 파형과 물체 접근 후 변경된 조합 파형의 미소구간별 기울기를 산출하고, 산출된 기울기의 평균 기울기의 차이값이 임계값 이상인 경우 스위칭 그룹을 재구성해야 되는 것으로 판단할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the MCU 400a calculates the slope for each minute section of the combined waveform before the object approach and the combined waveform changed after the object approach, and when the difference between the calculated slope average slope is equal to or greater than the threshold value, the switching group may be considered to be reconstructed.

이후, 도 8에 도시된 바와 같이, MCU(400a)는 기 설정된 제1 스위칭 그룹을 재구성해야 되는 것으로 판단되면, 변경된 발진 주파수를 미리 저장된 기준 데이터와 비교하여 제1 스위칭 그룹을 재구성할 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 8 , when it is determined that the preset first switching group needs to be reconfigured, the MCU 400a may reconfigure the first switching group by comparing the changed oscillation frequency with pre-stored reference data.

이때, MCU(400a)에는 접근된 물체의 종류에 따른 발진 주파수별 위상 변화량이 기록된 룩업 테이블(look-up table) 형식의 기준 데이터가 미리 저장될 수 있다. In this case, reference data in the form of a look-up table in which the amount of phase change for each oscillation frequency according to the type of the approached object is recorded may be stored in the MCU 400a in advance.

즉, MCU(400a)는 물체의 접근에 따라 변경된 발진 주파수를 기준 데이터와 비교하여 스위칭 그룹에 의해 생성되는 복수의 발진 주파수 중 위상 변화량이 가장 큰 어느 하나의 발진 주파수를 추출할 수 있다. 예를 들어, 위상 변화량이 가장 큰 어느 하나의 발진 주파수가 제1 발진 주파수인 경우, MCU(400a)는 추출된 제1 발진 주파수를 발진시키는 제1 RF 발진기(210)를 제1 스위칭 그룹에서 제외시킬 수 있다.That is, the MCU 400a may compare the oscillation frequency changed according to the approach of the object with the reference data and extract any one oscillation frequency with the largest amount of phase change from among the plurality of oscillation frequencies generated by the switching group. For example, when any one oscillation frequency with the largest amount of phase change is the first oscillation frequency, the MCU 400a excludes the first RF oscillator 210 oscillating the extracted first oscillation frequency from the first switching group. can do it

이후, MCU(400a)는 스위칭 그룹에서 제외되지 않은 나머지 발진 주파수(제2 발진 주파수)의 위상을 분석하여, 감지 구간이 최대화되는 위상을 갖는 발진 주파수를 발진시키는 다른 RF 발진기를 선택하고, 선택된 다른 RF 발진기를 스위칭 그룹에 포함시켜 스위칭 그룹을 재구성할 수 있다.Thereafter, the MCU 400a analyzes the phases of the remaining oscillation frequencies (second oscillation frequencies) that are not excluded from the switching group, selects another RF oscillator that oscillates an oscillation frequency having a phase in which the detection period is maximized, and selects another selected other RF oscillator. The switching group can be reconfigured by including the RF oscillator in the switching group.

즉, MCU(400a)는 스위칭 그룹에서 제외되지 않은 나머지 발진 주파수가 교번적으로 발진될 때 발생되는 데드 포인트(0변환 지점)을 추출하고, 추출된 데드 포인트의 개수가 최소가 되는 위상을 가진 어느 하나의 발진 주파수(도시된 실시예에서는 제3 발진 주파수)를 발진시키는 RF 발진기(제3 RF 발진기(230a)를 스위칭 그룹에 포함시킬 수 있다. 도시된 실시예에서는, 스위칭 그룹에 제외되지 않은 나머지 발진 주파수는 제2 발진 주파수 뿐인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 바와 같이 스위칭 그룹에는 세 개 이상의 발진 주파수가 교번적으로 인가될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.That is, the MCU 400a extracts a dead point (zero conversion point) generated when the remaining oscillation frequencies that are not excluded from the switching group are alternately oscillated, An RF oscillator (the third RF oscillator 230a) oscillating one oscillation frequency (the third oscillation frequency in the illustrated embodiment) may be included in the switching group. In the illustrated embodiment, the remaining ones not excluded from the switching group Although it is illustrated that the oscillation frequency is only the second oscillation frequency, it is not limited thereto, and it should be understood that three or more oscillation frequencies may be alternately applied to the switching group as described above.

최종적으로, MCU(400a)는 제1 RF 발진기(210a) 및 제2 RF 발진기(220a)로 구성된 제1 스위칭 그룹을 제2 RF 발진기(220a) 및 제3 RF 발진기(230a)로 구성된 제2 스위칭 그룹으로 재구성할 수 있다. MCU(400a)는 제2 스위칭 그룹에 포함된 RF 발진기를 교번적으로 작동시켜, 제2 발진 주파수 및 제3 발진 주파수가 교번적으로 센서 스트립(100a)에 발진되도록 할 수 있다.Finally, the MCU 400a switches the first switching group consisting of the first RF oscillator 210a and the second RF oscillator 220a to the second switching group consisting of the second RF oscillator 220a and the third RF oscillator 230a. Can be reorganized into groups. The MCU 400a may alternately operate the RF oscillators included in the second switching group so that the second oscillation frequency and the third oscillation frequency are alternately oscillated on the sensor strip 100a.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1a)는 물체의 접근에 따라 발진 주파수가 지나치게 변경되어 최초 설정된 스위칭 그룹에 따른 발진 주파수의 조합에서 새로운 데드 포인트가 형성되는 경우, 새롭게 생성된 데드 포인트를 최소화하기 위한 발진 주파수 조합을 동적으로 결정할 수 있으며, 이에 따라 물체 감지의 결과의 정확도가 향상될 수 있다.As such, in the object approach sensing device 1a according to an embodiment of the present invention, when the oscillation frequency is excessively changed according to the approach of the object and a new dead point is formed in the combination of oscillation frequencies according to the initially set switching group, a new The oscillation frequency combination for minimizing the generated dead point can be dynamically determined, and thus the accuracy of the result of object detection can be improved.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a schematic flow of a method for detecting an object approach according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 물체 접근 감지 방법은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1a)에 의해 수행될 수 있으며, 물체 접근 감지 장치(1a)는 후술하는 물체 접근 감지 방법을 구성하는 각 단계를 수행하기 위한 소프트웨어(애플리케이션)이 미리 설치될 수 있다.The object approach sensing method according to the present invention may be performed by the object approach sensing device 1a according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 5, and the object approach sensing device 1a is an object approach sensing method to be described later. Software (application) for performing each step of configuring may be pre-installed.

먼저, 물체 접근 측정 모드가 개시되면, 물체 접근 감지 장치(1a)는 기 설정된 제1 스위칭 그룹에 포함된 적어도 두 개의 RF 발진기를 교번적으로 작동시켜, 센서 스트립(100a)으로 서로 다른 위상을 가진 발진 주파수가 발진되도록 할 수 있다(81). First, when the object approach measurement mode is started, the object approach detection device 1a alternately operates at least two RF oscillators included in the preset first switching group, so that the sensor strip 100a has different phases. An oscillation frequency may be oscillated (81).

물체 접근 감지 장치(1a)는 센서 스트립(100a)으로 접근하는 물체에 의해 가변되는 발진 주파수를 기 설정된 기준 주파수와 비교하여 물체의 접근 여부를 판단할 수 있다(82).The object approach detection device 1a may determine whether the object approaches by comparing an oscillation frequency that is changed by an object approaching the sensor strip 100a with a preset reference frequency ( 82 ).

이 과정에서, 물체 접근 감지 장치(1a)는 발진 주파수의 변화량을 이용하여 기 설정된 제1 스위칭 그룹을 재구성할지 여부를 판단할 수 있다(83). In this process, the object approach detecting apparatus 1a may determine whether to reconfigure a preset first switching group using the amount of change in the oscillation frequency ( 83 ).

구체적으로, 물체 접근 감지 장치(1a)의 MCU(400a)는 물체 접근 전의 발진 주파수의 조합 파형과 물체 접근 후의 발진 주파수의 조합 파형을 비교하여 발진 주파수의 파형 변화량을 산출하고, 이를 기초로 제1 스위칭 그룹을 재구성할지 여부를 판단할 수 있다. MCU(400a)는 제1 스위칭 그룹을 재구성해야 될 것으로 판단되면, 제1 스위칭 그룹에 포함된 발진 주파수를 기 저장된 기준 데이터와 비교하여 위상 변화량이 가장 큰 어느 하나의 발진 주파수를 발진시키는 특정 RF 발진기를 스위칭 그룹에서 제외시킬 수 있다. MCU(400a)는 제외되지 않은 나머지 발진 주파수가 교번적으로 발진될 때 발생되는 데드 포인트 지점을 추출하고, 추출된 데드 포인트의 개수가 최소가 되는 위상을 가진 다른 발진 주파수를 발진시키는 다른 RF 발진기를 스위칭 그룹에 포함시켜 제1 스위칭 그룹을 제2 스위칭 그룹으로 재구성할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 내용은 상술하였으므로, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Specifically, the MCU 400a of the object approach sensing device 1a compares the combined waveform of the oscillation frequency before the object approach with the combined waveform of the oscillation frequency after the object approaches to calculate the amount of change in the waveform of the oscillation frequency, and based on this, the first It may be determined whether to reconfigure the switching group. When it is determined that the first switching group needs to be reconfigured, the MCU 400a compares the oscillation frequency included in the first switching group with pre-stored reference data to oscillate any one oscillation frequency with the largest amount of phase change. can be excluded from the switching group. The MCU 400a extracts a dead point point generated when the remaining oscillation frequencies that are not excluded are alternately oscillated, and uses another RF oscillator that oscillates another oscillation frequency having a phase at which the number of extracted dead points is the minimum. By including in the switching group, the first switching group may be reconfigured as the second switching group. Since specific details related thereto have been described above, repeated descriptions will be omitted.

한편, 도 10 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감치 장치를 설명하기 위한 도면들이다.Meanwhile, FIGS. 10 to 16 are diagrams for explaining an apparatus for detecting object approach according to another embodiment of the present invention.

구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1b)는 센서 스트립(100b), RF 발진기(200b), 위상고정 루프(300b) 및 MCU(400b)를 포함할 수 있다.Specifically, the object approach sensing apparatus 1b according to another embodiment of the present invention may include a sensor strip 100b, an RF oscillator 200b, a phase locked loop 300b, and an MCU 400b.

센서 스트립(100b)은 물체의 접근에 따라 정전용량값이 가변되는 띠 형태의 부재로, 고정 또는 이동되는 대상체에 설치될 수 있다. 예를 들어, 센서 스트립(100b)은 차량의 도어에 설치될 수 있다.The sensor strip 100b is a band-shaped member whose capacitance value varies according to the approach of the object, and may be installed on a fixed or moving object. For example, the sensor strip 100b may be installed on a door of a vehicle.

센서 스트립(100b)은 유연성이 좋은 고무재질의 절연체 내부에 얇은 띠 형태의 전도체(예, 금속재)가 삽입된 것으로서, 전도체가 커패시터(capacitor)의 전극역할을 하기 때문에 근처에 접근 물체가 있는 경우의 정전용량과 없는 경우의 정전용량이 서로 다르게 나타난다.The sensor strip 100b is a thin band-shaped conductor (eg, metal) inserted inside a flexible rubber insulator. Capacitance and capacitance in the absence are different.

이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 장치(1b)에 구비된 센서 스트립(100b)은 하나의 전도체로 구비된 종래의 센서 스트립과는 상이하게 복수의 단위 전도체(110b, 120b, 130b)가 센서 스트립(100b)의 길이 방향을 따라 연속적으로 배열된 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the sensor strip 100b provided in the object access device 1b according to another embodiment of the present invention has a plurality of unit conductors 110b, 120b, 130b differently from the conventional sensor strip provided with one conductor. may be characterized in that they are continuously arranged along the longitudinal direction of the sensor strip (100b).

즉, 본 발명에 따른 센서 스트립(100b)은 도시된 바와 같이, 제1 단위 전도체(110b), 제2 단위 전도체(120b) 및 제3 단위 전도체(130b)가 센서 스트립(100b)의 길이 방향을 따라 연속적으로 배열된 형태일 수 있다.That is, in the sensor strip 100b according to the present invention, as shown, the first unit conductor 110b, the second unit conductor 120b, and the third unit conductor 130b have the longitudinal direction of the sensor strip 100b. It may be in a form continuously arranged along the

도시된 실시예에서, 복수의 단위 전도체(110b, 120b, 130b)는 세 개인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 단위 전도체는 두개로 구비되거나 네 개 이상으로 구비되는 등 그 개수에 제한을 두는 것은 아니다.In the illustrated embodiment, the plurality of unit conductors 110b, 120b, 130b is illustrated as being three, but is not limited thereto, and the number of unit conductors is limited, such as two or four or more. it is not

RF(Radio Frequency) 발진기(200b)는 센서 스트립(100b)으로 접근하는 물체를 감지하기 위한 발진 주파수(Oscillation Frequency)를 센서 스트립(100b)으로 제공하는 모듈일 수 있다. RF 발진기(200b)는 물체의 접근에 의해 센서 스트립(100b)의 정전용량이 달라지면 이에 대응하여 가변된 발진 주파수를 발진시킬 수 있다. The RF (Radio Frequency) oscillator 200b may be a module that provides an oscillation frequency for detecting an object approaching the sensor strip 100b to the sensor strip 100b. The RF oscillator 200b may oscillate a variable oscillation frequency in response to a change in capacitance of the sensor strip 100b due to the approach of an object.

이때, 본 발명에 따른 RF 발진기(200b)는 복수 개로 구비되며, 더욱 구체적으로는 각각의 단위 전도체(110b, 120b, 130b)마다 구비될 수 있다. 즉, 제1 RF 발진기(210b)는 제1 단위 전도체(110b)에 연결되고, 제2 RF 발진기(220b)는 제2 단위 전도체(120b)에 연결되며, 제3 RF 발진기(230b)는 제3 단위 전도체(130b)에 연결될 수 있다.In this case, the RF oscillator 200b according to the present invention is provided in plurality, and more specifically, may be provided for each unit conductor 110b, 120b, and 130b. That is, the first RF oscillator 210b is connected to the first unit conductor 110b, the second RF oscillator 220b is connected to the second unit conductor 120b, and the third RF oscillator 230b is connected to the third It may be connected to the unit conductor 130b.

이와 같이, 각각의 RF 발진기(210b, 220b, 230b)은 각각의 단위 전도체(110b, 120b, 130b)에 일대일로 연결되어 발진 주파수가 연결된 특정 단위 전도체에 실릴 수 있도록 되어 있다.In this way, each RF oscillator (210b, 220b, 230b) is connected to each of the unit conductors (110b, 120b, 130b) one-to-one so that the oscillation frequency can be mounted on the connected specific unit conductor.

위상고정 루프(Phase Lock Loop, PLL, 300b)는 물체의 접근에 따라 가변되는 발진 주파수를 미리 정해진 기준 주파수로 유지되도록 제어하는 모듈일 수 있다. 즉, 위상고정 루프는(300b)는 RF 발진기(200b)에 연결되어 정전용량값의 변화에 따라 RF 발진기(200b)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 변화되는 경우, RF 발진기(200b)가 기준 발진 주파수를 유지하도록 정전용량값의 변화에 따른 발진 주파수와의 차이를 자동적으로 보정하는 주파수 제어회로(制御回路)일 수 있다.The phase lock loop (PLL, 300b) may be a module for controlling an oscillation frequency, which is changed according to an approach of an object, to be maintained at a predetermined reference frequency. That is, the phase-locked loop 300b is connected to the RF oscillator 200b and when the oscillation frequency of the RF oscillator 200b is changed from the reference oscillation frequency according to a change in the capacitance value, the RF oscillator 200b is the reference oscillator. It may be a frequency control circuit that automatically corrects a difference from an oscillation frequency according to a change in the capacitance value to maintain the frequency.

이를 위해, 위상고정 루프(300b)는 RF 발진기(200b)에 인가되는 전압을 제어하여 주파수의 변화를 상쇄하여 RF 발진기(200b)의 발진 주파수를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이 과정에서, 위상고정 루프(300b)는 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 변화할 때 이를 상쇄하기 위한 소정의 전압을 RF 발진기(200b)로 인가하게 되는데, 이하에서는 설명의 편의를 위해 위상고정 루프(300b)에 의해 생성되는 주파수의 변화를 상쇄하기 위해 인가되는 전압을 주파수 설정 전압으로 정의하여 설명하기로 한다.To this end, the phase-locked loop 300b may control the voltage applied to the RF oscillator 200b to cancel the change in frequency, thereby maintaining the oscillation frequency of the RF oscillator 200b constant. In this process, when the oscillation frequency changes from the reference oscillation frequency, the phase-locked loop 300b applies a predetermined voltage to the RF oscillator 200b to cancel it. Hereinafter, for convenience of explanation, the phase-locked loop ( 300b) will be described by defining a voltage applied to offset a change in frequency generated by the frequency setting voltage as a frequency setting voltage.

한편, 위상고정 루프(300b)는 복수의 RF 발진기(210b, 220b, 230b) 각각에 구비될 수 있다. 예컨대, 제1 위상고정 루프(310b)는 제1 RF 발진기(210b)에 구비되고, 제2 위상고정 루프(320b)는 제2 RF 발진기(220b)에 구비되며, 제3 위상고정 루프(330b)는 제3 RF 발진기(230b)에 구비될 수 있다. Meanwhile, the phase locked loop 300b may be provided in each of the plurality of RF oscillators 210b, 220b, and 230b. For example, the first phase locked loop 310b is provided in the first RF oscillator 210b, the second phase locked loop 320b is provided in the second RF oscillator 220b, and the third phase locked loop 330b is provided. may be provided in the third RF oscillator 230b.

이러한 경우, 제1 위상고정 루프(310b)는 제1 RF 발진기(210b)의 발진 주파수가 기준 주파수로 유지되도록 제어하고, 제2 위상고정 루프(320b)는 제2 RF 발진기(220b)의 발진 주파수가 기준 주파수로 유지되도록 제어하며, 제3 위상고정 루프(330b)는 제3 RF 발진기(230b)의 발진 주파수가 기준 주파수로 유지되도록 제어할 수 있다. 하지만, 위상고정 루프(300b)의 개수는 도시된 실시예에 제한되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 RF 발진기(200b) 및 단위 전도체(110b, 120b, 130b)의 개수에 일대일로 대응되기만 하면 그 개수에는 제한을 두지 않는다.In this case, the first phase-locked loop 310b controls the oscillation frequency of the first RF oscillator 210b to be maintained at the reference frequency, and the second phase-locked loop 320b controls the oscillation frequency of the second RF oscillator 220b. is controlled to be maintained at the reference frequency, and the third phase locked loop 330b may control the oscillation frequency of the third RF oscillator 230b to be maintained as the reference frequency. However, the number of phase-locked loops 300b is not limited to the illustrated embodiment, and as described above, as long as it corresponds to the number of the RF oscillator 200b and the unit conductors 110b, 120b, and 130b on a one-to-one basis, the number is not limited to

MCU(Micro Controller Unit, 400b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. The microcontroller unit (MCU) 400b may control the overall operation of the object approach sensing apparatus 1 according to another embodiment of the present invention.

예컨대, MCU(400b)는 복수의 RF 발진기(210b, 220b, 230b)를 제어하여 각각의 RF 발진기(210b, 220b, 230b)별로 생성되는 발진 주파수를 각각의 단위 전도체(110b, 120b, 130b)에 제공되도록 제어할 수 있다. For example, the MCU 400b controls the plurality of RF oscillators 210b, 220b, and 230b to transmit an oscillation frequency generated for each RF oscillator 210b, 220b, 230b to each unit conductor 110b, 120b, 130b. control can be provided.

특히, MCU(400b)는 위상고정 루프(300b)와 연결되어 복수의 위상 고정 루프(310b, 320b, 330b)로부터 수신되는 적어도 하나의 주파수 설정 전압을 기초로 센서 스트립(100)으로 접근하는 물체를 감지할 수 있다. In particular, the MCU 400b is connected to the phase-locked loop 300b and approaches the sensor strip 100 based on at least one frequency setting voltage received from the plurality of phase-locked loops 310b, 320b, 330b. can detect

구체적으로, MCU(400b)는 위상고정 루프(300b)에서 출력되는 전기적 신호(주파수 설정 전압값)을 감지하여 물체의 접근 여부를 판단하는 한편, 자동차의 윈도우나 도어를 자동으로 여닫는 액츄에이터 모듈(미도시)의 동작여부를 감지하여 소정의 제어신호를 정전용량 감지회로의 위상고정 루프(300b)로 전송할 수 있다. Specifically, the MCU 400b detects an electrical signal (frequency setting voltage value) output from the phase lock loop 300b to determine whether an object is approaching, while an actuator module (not shown) that automatically opens or closes a window or door of a vehicle time), a predetermined control signal may be transmitted to the phase lock loop 300b of the capacitance detection circuit.

이상으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1b)의 개략적인 구성에 대하여 설명하였으며, 이하에서는 도 11 내지 도 15를 함께 참조하여 도 10에 도시된 물체 접근 감지 장치(1b)의 구체적인 동작 과정에 대하여 설명하기로 한다.As described above, the schematic configuration of the object approach detecting device 1b according to another embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, the object approach detecting device 1b shown in FIG. 10 with reference to FIGS. 11 to 15 together. A detailed operation process of the will be described.

도 11은 도 10에 도시된 물체 접근 감지 장치(1b)를 구성하는 RF 발진기(200b) 및 위상고정 루프(300b)의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating a detailed configuration of an RF oscillator 200b and a phase lock loop 300b constituting the object approach sensing device 1b shown in FIG. 10 .

도 11에서는 설명의 편의를 위해 제1 RF 발진기(210b) 및 제1 위상고정 루프(310b)의 구체적인 구성만 도시되어 있으나, 다른 RF 발진기(220b, 230b) 및 다른 위상고정 루프(320b, 330b) 또한 도 11에 도시된 구성과 동일한 것으로 이해되어야 할 것이다.11 shows only the specific configuration of the first RF oscillator 210b and the first phase-locked loop 310b for convenience of explanation, but other RF oscillators 220b and 230b and other phase-locked loops 320b and 330b It should also be understood that the configuration shown in FIG. 11 is the same.

제1 RF 발진기(210b)는 발진회로 및 증폭회로로 구성될 수 있다.The first RF oscillator 210b may include an oscillation circuit and an amplifier circuit.

발진회로는 MCU(400b)로부터 수신되는 전기적인 제어신호에 따라 발진 주파수를 생성시키는 소자이고, 증폭회로는 발진회로에 의해 생성된 발진 주파수를 증폭시켜 출력하는 소자일 수 있다. 즉, 제1 RF 발진기(210b)는 발진회로에 의해 생성되어 증폭회로에 의해 증폭된 발진 주파수를 제1 단위 전도체(110b)로 인가할 수 있다.The oscillation circuit may be a device that generates an oscillation frequency according to an electrical control signal received from the MCU 400b, and the amplification circuit may be a device that amplifies and outputs the oscillation frequency generated by the oscillation circuit. That is, the first RF oscillator 210b may apply an oscillation frequency generated by the oscillation circuit and amplified by the amplification circuit to the first unit conductor 110b.

제1 위상고정 루프(310b)는 MCU(400b)에 의해 제어되며, 주파수 분주기, 주파수 비교기 및 주파수-전압 변환기로 구성될 수 있다.The first phase locked loop 310b is controlled by the MCU 400b, and may include a frequency divider, a frequency comparator, and a frequency-voltage converter.

주파수 분주기는 제1 RF 발진기(210b)와 연결되어 제1 RF 발진기(210b)로부터 발진된 발진 주파수를 소정 비율로 분주하는 모듈일 수 있다. 즉, 주파수 분주기는 제1 RF 발진기(210b)로부터 발진된 비교적 높은 주파수를 후술하는 주파수 비교가 인식할 수 있는 정도의 낮은 주파수로 분주하여 조정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 분주기의 분주율은 1/100 이상의 분주율(예, 1/100, 1/200,..)로 설정될 수 있으며, MCU(400b) 및 주파수 비교기의 사양 등을 고려하여 적절한 분주율로 설정될 수 있다.The frequency divider may be a module connected to the first RF oscillator 210b to divide the oscillation frequency oscillated from the first RF oscillator 210b at a predetermined ratio. That is, the frequency divider can be adjusted by dividing a relatively high frequency oscillated from the first RF oscillator 210b into a low frequency that can be recognized by a frequency comparison described later. For example, the division ratio of the frequency divider may be set to a division ratio of 1/100 or more (eg, 1/100, 1/200,..), taking into consideration the specifications of the MCU 400b and the frequency comparator, etc. It can be set to an appropriate dispensing ratio.

주파수 비교기는 주파수 검출용 커패시터와 같은 주파수 감지 수단을 통해 제1 RF 발진기(210b)의 발진 주파수를 지속적으로 측정하며, RF 발진기(210)의 발진 주파수가 MCU(400b)에 의해 미리 설정된 기준 발진 주파수로부터 변화하는지 여부를 감지할 수 있다.The frequency comparator continuously measures the oscillation frequency of the first RF oscillator 210b through a frequency sensing means such as a frequency detection capacitor, and the oscillation frequency of the RF oscillator 210 is a reference oscillation frequency preset by the MCU 400b. It is possible to detect whether there is a change from

주파수-전압 변환기는 발진 주파수가 기준 주파수로부터 벗어나게 되는 경우 주파수조정용 신호선을 통해 제1 RF 발진기(210b)로 주파수 설정 전압을 공급하여 제1 RF 발진기(210b)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수를 유지하도록 제어할 수 있다.The frequency-voltage converter supplies a frequency setting voltage to the first RF oscillator 210b through a signal line for frequency adjustment when the oscillation frequency deviates from the reference frequency so that the oscillation frequency of the first RF oscillator 210b maintains the reference oscillation frequency. can be controlled

상술한 바와 같은 구성으로 인해, 제1 단위 전도체(110b)로 접근하는 물체에 의해 제1 RF 발진기(210b)의 발진 주파수가 기준 발진 주파수로부터 벗어나려고 하는 경우, 제1 위상고정 루프(310b)는 주파수 설정 전압을 인가하거나 인가 중인 주파수 설정 전압을 적절하게 변경하여 기준 발진 주파수가 유지되도록 할 수 있다.Due to the configuration as described above, when the oscillation frequency of the first RF oscillator 210b is about to deviate from the reference oscillation frequency by an object approaching the first unit conductor 110b, the first phase locked loop 310b is The reference oscillation frequency may be maintained by applying the frequency setting voltage or by appropriately changing the frequency setting voltage being applied.

여기서, 주파수 설정 전압을 인가 또는 변경한다는 것은, 기준 발진 주파수를 발진시키기 위해 이전에 인가되었던 주파수 설정 전압에 더해, 주파수 설정 전압을 + 또는 - 의 조건으로 더욱 인가한다는 것으로 이해될 수 있다. Here, applying or changing the frequency setting voltage may be understood as further applying the frequency setting voltage under the condition of + or - in addition to the previously applied frequency setting voltage to oscillate the reference oscillation frequency.

또한, 제1 RF 발진기(210b)의 발진 주파수 제어를 위한 주파수조정용 전압값은 전기적 신호의 형태로 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 거쳐 MCU(400b)로 전송되며, 입력된 전기적 신호값이 MCU(400b)에 미리 설정된 전기적 신호 기준값의 허용범위를 초과하는 경우에는 물체가 제1 단위 전도체(110b)에 접근하였음을 판단하게 된다.In addition, the frequency adjustment voltage value for controlling the oscillation frequency of the first RF oscillator 210b is transmitted to the MCU 400b through an analog-to-digital converter (ADC) in the form of an electrical signal, and the input electrical signal value is When the allowable range of the electrical signal reference value preset in the MCU 400b is exceeded, it is determined that the object approaches the first unit conductor 110b.

이하에서는, 상술한 RF 발진기 및 위상고정 루프의 기본적인 동작을 이용하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1b)에서 물체 접근 여부를 감지하는 구체적인 과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a detailed process of detecting whether an object is approaching in the object approach detecting apparatus 1b according to another embodiment of the present invention will be described using the basic operation of the above-described RF oscillator and the phase locked loop.

도 12 및 도 13은 물체 접근 감지 장치(1b)에서 물체 접근 여부를 감지하는구체적인 과정을 설명하기 위한 도면들이다.12 and 13 are diagrams for explaining a specific process of detecting whether an object is approaching by the object approach detecting device 1b.

먼저, 도 12에 도시된 바와 같이 센서 스트립(100b)에 물체가 접근하지 않은 경우, 각각의 단위 전도체(110b, 120b, 130b)와 연결된 각각의 RF 발진기(210b, 220b, 230b)는 MCU(400b)에 의해 설정된 기준 주파수와 동일한 발진 주파수를 발진할 수 있다. 이러한 경우, 각각의 위상고정 루프(310b, 320b, 330b)는 발진 주파수를 제어하기 위한 별도의 주파수 설정 전압을 생성하지 않게 된다.First, as shown in FIG. 12, when an object does not approach the sensor strip 100b, each of the RF oscillators 210b, 220b, 230b connected to each of the unit conductors 110b, 120b, 130b is the MCU 400b. ) can oscillate the same oscillation frequency as the reference frequency set by In this case, each of the phase-locked loops 310b, 320b, and 330b does not generate a separate frequency setting voltage for controlling the oscillation frequency.

이때, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 단위 전도체(110b) 부근으로 물체가 접근하는 경우, 제1 단위 전도체(110b)의 정전용량이 변경되게 되고, 이에 따라 제1 단위 전도체(110b)와 연결된 제1 RF 발진기(210b)의 발진 주파수는 기준 주파수로부터 벗어날 수 있다. 따라서, 제1 RF 발진기(210b)에 연결된 제1 위상고정 루프(310b)는 제1 RF 발진기(210b)의 발진 주파수를 제어하기 위한 제1 주파수 설정 전압을 생성할 수 있다.At this time, as shown in FIG. 13 , when an object approaches the vicinity of the first unit conductor 110b, the capacitance of the first unit conductor 110b is changed, and accordingly, the first unit conductor 110b and The oscillation frequency of the connected first RF oscillator 210b may deviate from the reference frequency. Accordingly, the first phase-locked loop 310b connected to the first RF oscillator 210b may generate a first frequency setting voltage for controlling the oscillation frequency of the first RF oscillator 210b.

그리고, 제1 단위 전도체(110b) 부근으로 물체가 접근하는 경우, 제1 단위 전도체(120b)와 인접한 제2 단위 전도체(120b)의 정전용량 또한 가변될 수 있다. 즉, 제2 단위 전도체(120b)의 전방에 직접 물체가 접근하지 않더라도 제2 단위 전도체(120b)의 전계 영역에 물체가 진입하게 되면 제2 단위 전도체(120b)의 정전용량은 변화하게 된다. 따라서, 제2 단위 전도체(120b)와 연결된 제2 RF 발진기(210b)의 발진 주파수 역시 기준 주파수로부터 변화하게 되며, 제2 RF 발진기(210b)와 연결된 제2 위상고정 루프(320b)에서는 제2 RF 발진기(220b)의 발진 주파수를 제어하기 위한 제2 주파수 설정 전압을 생성할 수 있다.Also, when an object approaches the vicinity of the first unit conductor 110b, the capacitance of the second unit conductor 120b adjacent to the first unit conductor 120b may also vary. That is, even if the object does not directly approach the front of the second unit conductor 120b, when the object enters the electric field region of the second unit conductor 120b, the capacitance of the second unit conductor 120b is changed. Accordingly, the oscillation frequency of the second RF oscillator 210b connected to the second unit conductor 120b is also changed from the reference frequency, and in the second phase locked loop 320b connected to the second RF oscillator 210b, the second RF A second frequency setting voltage for controlling the oscillation frequency of the oscillator 220b may be generated.

한편, 제1 단위 전도체(120b)와 비교적 먼 거리에 이격 배치된 제3 단위 전도체(130b)는 정전 용량값이 유지될 수 있으며, 이에 따라 제3 위상고정 루프(330b)는 주파수 설정 전압을 생성하지 않을 수 있다.On the other hand, the capacitance value of the third unit conductor 130b disposed at a relatively long distance from the first unit conductor 120b may be maintained, and accordingly, the third phase locked loop 330b generates a frequency setting voltage. may not

MCU(400b)는 복수의 위상고정 루프(310b, 320b, 330b)로부터 수신되는 적어도 하나의 주파수 설정 전압값을 기초로 센서 스트립(100b)에 물체가 접근했는지 여부를 최종적으로 판단할 수 있다.The MCU 400b may finally determine whether the object approaches the sensor strip 100b based on at least one frequency setting voltage value received from the plurality of phase lock loops 310b, 320b, and 330b.

본 발명의 일 실시예에서, MCU(400b)는 주파수 설정 전압이 미리 설정된 임계값 이상인 단위 전도체의 개수가 기준 개수 이상인 것으로 확인되면 센서 스트립(100b)에 물체가 접근한 것으로 판단할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the MCU 400b may determine that the object approached the sensor strip 100b when it is confirmed that the number of unit conductors having a frequency setting voltage equal to or greater than a preset threshold is greater than or equal to the reference number.

예컨대, MCU(400b)는 제1 주파수 설정 전압값의 크기 또는 제1 주파수 설정 전압의 변화량이 임계값 이상인 것으로 확인되면 제1 단위 전도체(110b) 부근에 물체가 접근한 것으로 추정할 수 있다. 이와 유사하게, MCU(400b)는 제2 주파수 설정 전압값의 크기 또는 제2 주파수 설정 전압의 변화량이 임계값 이상인 것으로 확인되면 제2 단위 전도체(120b) 부근에도 해당 물체가 접근한 것으로 추정할 수 있다.For example, when it is confirmed that the magnitude of the first frequency set voltage value or the change amount of the first frequency set voltage is equal to or greater than the threshold value, the MCU 400b may estimate that the object approaches the vicinity of the first unit conductor 110b. Similarly, when it is confirmed that the magnitude of the second frequency set voltage value or the amount of change of the second frequency set voltage is equal to or greater than the threshold value, the MCU 400b may estimate that the object approached even in the vicinity of the second unit conductor 120b. have.

이때, 상술한 기준 개수가 2개로 설정된 경우, MCU(400b)는 제1, 2 단위 전도체(110b, 120b)에 물체가 감지된 것으로 확인되었기 때문에, 최종적으로 센서 스트립(100b)에 물체가 접근한 것으로 판단할 수 있다.At this time, when the above-described reference number is set to two, the MCU 400b confirms that the object is detected in the first and second unit conductors 110b and 120b, so that the object finally approaches the sensor strip 100b. can be judged as

본 발명의 다른 실시예에서, 복수의 상기 위상 고정 루프로부터 수신되는 모든 상기 주파수 설정 전압의 평균값이 제1 임계값 이상인 것으로 확인되면 상기 센서 스트립에 물체가 접근한 것으로 판단할 수도 있다. 즉, MCU(400b)는 제1 주파수 설정 전압과 제2 주파수 설정 전압의 평균값이 미리 설정된 임계값 이상인 것으로 확인되면 센서 스트립(100b)에 물체가 접근한 것으로 최종 판단할 수 있다.In another embodiment of the present invention, when it is confirmed that the average value of all the frequency setting voltages received from the plurality of phase locked loops is equal to or greater than the first threshold value, it may be determined that the object approaches the sensor strip. That is, when it is confirmed that the average value of the first frequency setting voltage and the second frequency setting voltage is equal to or greater than a preset threshold value, the MCU 400b may finally determine that the object approaches the sensor strip 100b.

이때, MCU(400b)는 주파수 설정 전압의 크기가 상술한 제1 임계값과 상이한제2 임계값 미만인 주파수 설정 전압을 평균값을 산출하는 과정에서 제외시킬 수 있다. 예를 들어, MCU(400b)는 제1 주파수 설정 전압값이 제2 임계값 이상인 경우, 제1 주파수 설정 전압을 물체 접근을 판단하기 위한 전압값에 포함시킬 수 있다. 반면, MCU(400b)는 제2 주파수 설정 전압값이 제2 임계값 미만인 것으로 확인되면 제2 주파수 설정 전압을 평균값을 산출하기 위한 전압값 목록에서 제외시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1b)는 오차 또는 왜곡으로 인한 측정값을 평균값 산출 과정에서 제외시킬 수 있어 감지의 정확도를 향상시킬 수 있다.In this case, the MCU 400b may exclude the frequency setting voltage whose magnitude is less than a second threshold value different from the above-described first threshold value from the process of calculating the average value. For example, when the first frequency setting voltage value is equal to or greater than the second threshold value, the MCU 400b may include the first frequency setting voltage in the voltage value for determining the object approach. On the other hand, when it is confirmed that the second frequency set voltage value is less than the second threshold value, the MCU 400b may exclude the second frequency set voltage from the list of voltage values for calculating the average value. Accordingly, the object approach sensing apparatus 1b according to another embodiment of the present invention can exclude the measurement value due to an error or distortion from the average value calculation process, thereby improving the detection accuracy.

본 발명의 또 다른 실시예에서, MCU(400b)는 복수의 단위 전도체를 그룹화하여 그룹별로 산출되는 주파수 설정 전압의 평균값을 이용하여 상기 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지할 수 있다. 이와 관련하여, 도 14 및 도 15를 함께 참조하여 설명하기로 한다.In another embodiment of the present invention, the MCU 400b may detect an object approaching the sensor strip using the average value of the frequency setting voltage calculated for each group by grouping a plurality of unit conductors. In this regard, it will be described with reference to FIGS. 14 and 15 together.

도 14 및 도 15는 MCU(400b)가 센서 스트립(100b)으로 접근하는 물체를 감지하는 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.14 and 15 are diagrams for explaining another embodiment in which the MCU 400b detects an object approaching the sensor strip 100b.

최초, MCU(400b)는 도 15에 도시된 바와 같이 제1, 2 단위 전도체(110b, 120b)를 제1 그룹으로, 제3, 4, 5 단위 전도체(130b, 140b, 150b)를 제2 그룹으로 분류할 수 있다.First, as shown in FIG. 15 , the MCU 400b includes the first and second unit conductors 110b and 120b as a first group and the third, fourth, and fifth unit conductors 130b, 140b and 150b as a second group. can be classified as

MCU(400b)는 각각의 그룹별 평균 주파수 설정 전압값을 산출하고, 주파수 설정 전압의 평균값이 미리 설정된 임계값 이상인 그룹의 개수를 카운팅할 수 있다. MCU(400b)는 카운팅된 그룹의 개수가 미리 설정된 기준 개수 이상인 경우 물체가 센서 스트립(100b)에 접근한 것으로 판단할 수 있다.The MCU 400b may calculate an average frequency setting voltage value for each group and count the number of groups in which the average value of the frequency setting voltage is equal to or greater than a preset threshold value. The MCU 400b may determine that the object approaches the sensor strip 100b when the number of counted groups is equal to or greater than a preset reference number.

이때, 기준개수가 2개로 설정된 경우, 도 15에 도시된 바와 같이 MCU(400b)는 평균값이 임계값 이상인 그룹이 기준 개수 미만인 것으로 확인되면, 각각의 단위 전도체별로 생성되는 상기 주파수 설정 전압을 미리 설정된 기준값 이상인 단위 전도체의 개수를 카운팅하고, 키운팅 결과 기준 개수 이상인 것으로 확인되면 기 설정된 그룹을 재구성하고, 재구성된 그룹별로 산출되는 주파수 설정 전압의 평균값이 임계값 이상인 그룹이 기준개수 미만인지 여부를 재확인하여 상기 센서 스트립으로 접근하는 물체를 감지할 수 있다.At this time, when the reference number is set to two, as shown in FIG. 15 , the MCU 400b sets the frequency setting voltage generated for each unit conductor in advance when it is confirmed that the group having an average value greater than or equal to the threshold is less than the reference number. Count the number of unit conductors above the reference value, and if it is confirmed that the counting result is greater than or equal to the reference number, reconstruct a preset group, and reconfirm whether the group in which the average value of the frequency setting voltage calculated for each reconfigured group is greater than or equal to the threshold is less than the reference number Thus, it is possible to detect an object approaching the sensor strip.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1b)는 1차적으로 구분된 그룹별 측정값의 신뢰성을 자동으로 측정하여 신뢰도가 비교적 낮은 것으로 판단되는 경우 1차적으로 설정된 그룹을 재구성함으로써 측정 결과의 신뢰성을 자체적으로 향상시킬 수 있으며, 각각의 그룹별로 측정되는 평균 주파수 설정 전압을 이용하여 물체 감지 방향을 자체적으로 판단할 수 있다.That is, the object approach sensing apparatus 1b according to another embodiment of the present invention automatically measures the reliability of the measured values for each group divided primarily by reconstructing the primarily set group when it is determined that the reliability is relatively low. The reliability of the measurement result can be improved by itself, and the direction of object detection can be determined by using the average frequency setting voltage measured for each group.

도 16는 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.16 is a flowchart illustrating a schematic flow of a method for detecting an object approach according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 물체 접근 감지 방법은 도 10에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체 접근 감지 장치(1b)에 의해 수행될 수 있으며, 물체 접근 감지 장치(1b)는 후술하는 물체 접근 감지 방법을 구성하는 각 단계를 수행하기 위한 소프트웨어(애플리케이션)이 미리 설치될 수 있다.The object approach sensing method according to the present invention may be performed by the object approach sensing device 1b according to another embodiment of the present invention shown in FIG. Software (application) for performing each step of configuring may be pre-installed.

먼저, 물체 접근 측정 모드가 개시되면, 복수의 RF 발진기(200b)는 MCU(400b)의 제어에 의해 발진 주파수를 각각의 단위 전도체(110b, 120b, 130b)에 제공할 수 있다(91).First, when the object approach measurement mode is started, the plurality of RF oscillators 200b may provide an oscillation frequency to each of the unit conductors 110b, 120b, and 130b under the control of the MCU 400b (91).

이후, 물체가 센서 스트립(100b)에 접근하게 되면, 위상고정 루프(310b, 320b, 330b)는 단위 전도체로 접근하는 물체에 의해 가변된 발진 주파수가 미리 정해진 기준 주파수로 유지되도록 제어하는 주파수 설정 전압을 생성할 수 있다(92).Then, when the object approaches the sensor strip 100b, the phase-locked loops 310b, 320b, 330b control the oscillation frequency changed by the object approaching the unit conductor to be maintained at a predetermined reference frequency. can be created (92).

최종적으로, MCU(400b)는 복수의 위상고정 루프들(300b)로부터 수신되는 적어도 하나의 주파수 설정 전압을 기초로 센서 스트립(100b)으로 접근하는 물체를 감지할 수 있다(93). 이와 관련된 구체적인 내용은 상술하였으므로, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Finally, the MCU 400b may detect an object approaching the sensor strip 100b based on at least one frequency setting voltage received from the plurality of phase locked loops 300b ( 93 ). Since specific details related thereto have been described above, repeated descriptions will be omitted.

이후, MCU(400b)는 물체 감지 판단 결과를 도 1 내지 도 4에 도시된 제어 모듈(2)로 전송하며, 제어 모듈(2)은 MCU(400b)로부터 물체가 감지된 것으로 판단되면 제어 모듈(2)과 연결된 차량용 도어가 열리도록 제어할 수 있다. Thereafter, the MCU 400b transmits the object detection determination result to the control module 2 shown in FIGS. 1 to 4 , and when the control module 2 determines that the object is detected from the MCU 400b, the control module ( 2) and the connected vehicle door can be controlled to open.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. will be able

Claims

a sensor strip whose capacitance value varies according to the approach of an object;
a plurality of RF oscillators connected to the sensor strip to provide an oscillation frequency for detecting an object approaching the sensor strip; and
Detecting an object approaching the sensor strip based on the amount of change in the oscillation frequency or the amount of change in the frequency setting voltage that controls so that the oscillation frequency is maintained at the reference frequency, and transmits the detection result to a control module provided in the door of the vehicle including MCU;
The sensor strip is characterized in that a plurality of unit conductors are continuously arranged along the longitudinal direction,
Each of the RF oscillators is connected one-to-one with the unit conductor to provide an oscillation frequency for detecting an object approaching the unit conductor,
The MCU is
An object approach sensing device for grouping a plurality of the unit conductors and detecting an object approaching to the sensor strip using an average value of a frequency set voltage calculated for each group.

delete

According to claim 1,
A plurality of phase-locked loops provided for each of the RF oscillators and generating the frequency setting voltage for controlling the oscillation frequency, which is changed by an object approaching the unit conductor, to be maintained at a predetermined reference frequency, Object approach detection device.

The method of claim 3, wherein the MCU comprises:
When it is confirmed that the average value of all the frequency setting voltages received from the plurality of phase locked loops is equal to or greater than a first threshold value, it is determined that the object approaches the sensor strip.

delete

The method of claim 1, wherein the MCU comprises:
When it is confirmed that the group having the average value equal to or greater than the threshold value is less than the reference number, the number of unit conductors equal to or greater than the preset reference value is counted for the frequency set voltage generated for each unit conductor, and as a result of counting, it is confirmed that the group is equal to or greater than the reference number Reconstructing a set group, and reconfirming whether or not the group in which the average value of the frequency setting voltage calculated for each reconfigured group is equal to or greater than the threshold value is less than the reference number to detect an object approaching the sensor strip.

a sensor strip whose capacitance value varies according to the approach of an object;
a plurality of RF oscillators connected to the sensor strip to provide an oscillation frequency for detecting an object approaching the sensor strip; and
Detecting an object approaching the sensor strip based on the amount of change in the oscillation frequency or the amount of change in the frequency setting voltage that controls so that the oscillation frequency is maintained at the reference frequency, and transmits the detection result to a control module provided in the door of the vehicle including MCU;
Each of the RF oscillators,
oscillating an oscillation frequency having a different phase for detecting an object approaching the sensor strip,
Further comprising a frequency divider for dividing the oscillation frequency of the RF oscillator by a predetermined ratio,
The MCU detects an object approaching the sensor strip using the oscillation frequency divided by the frequency divider, and includes at least two RF oscillators for oscillating an oscillation frequency with the sensor strip among the plurality of RF oscillators. A switching group is created by selecting the switching group, and at least two RF oscillators included in the switching group are alternately oscillated to control oscillation frequencies having different phases to be oscillated, and the divided amount of the oscillation frequency change is analyzed to determine the switching group. reset the group,
The MCU is
The amount of change in the oscillation frequency is compared with reference data stored in advance to estimate the amount of phase change of the oscillation frequency included in the switching group. A specific RF oscillator that compares the amount of change in frequency with the reference data, extracts any one of the oscillation frequencies with the largest phase change from among the plurality of oscillation frequencies generated by the switching group, and oscillates the extracted one of the oscillation frequencies to exclude from the switching group, an object approach sensing device.

delete

The method of claim 7, wherein the MCU comprises:
By analyzing the phases of the remaining oscillation frequencies not excluded from the switching group, another RF oscillator oscillating an oscillation frequency having a phase in which a detection period is maximized is selected, and the selected other RF oscillator is included in the switching group to perform the switching An object approach detection device that reconstructs a group.

The method of claim 10, wherein the MCU comprises:
An RF oscillator that extracts a dead point generated when the remaining oscillation frequencies not excluded from the switching group are alternately oscillated and oscillates any one oscillation frequency having a phase in which the number of the extracted dead points is minimized; selecting the other RF oscillator as the object approach sensing device.

8. The method of claim 7,
An RF switch is formed between the plurality of RF oscillators and the MCU so that oscillation frequencies having different phases are oscillated,
The MCU controls the RF switch to alternately connect the RF oscillators included in the switching group to the sensor strip.