KR102331959B1 - 액적 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

액적 제어 장치는, 2개의 단자 사이의 임피던스를 검출하여, 액적을 감지하는 액적 감지부; 상기 2개의 단자에 구동 전압을 인가하는 것에 의해 액적을 제거할 수 있는 구동부; 상기 구동부에 전원 전압을 공급하는 전압 생성부; 및 상기 액적 감지부, 상기 구동부 및 상기 전압 생성부의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있는 제어부;를 포함한다.

Description

액적 제어 장치 및 그 제어 방법{CONTROL SYSTEM FOR LIQUID DROP AND CONTROL METHOD THEREFOR}
본 발명은 액적 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 습윤 장치의 액적을 감지하고 제거할 수 있는 액적 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
감시카메라, 자동차, 모바일 단말기 등 카메라 모듈의 사용 범위가 점점 확대되고 있다.
그런데, 카메라 모듈은, 습한 외부 환경에 노출되거나 기상 조건으로 인해 렌즈에 액적이 맺히거나 성애가 끼어 기능 장애가 발생할 수 있다. 전기습윤(Electro-wetting) 현상은 액적과 유리 표면 사이에 전위차를 형성할 경우 표면 장력이 변화하는 특성으로, 이를 렌즈에 적용하여 액적으로 인한 기능 장애를 개선 할 수 있다.
렌즈 구성 단면에 전위차가 발생되는 전극을 편광판처럼 삽입하여 일정한 주파수로 전압을 변동시키면 물리적으로 털어내는 것처럼 액적을 진동시켜 다른 액적과 뭉치게 하거나 흐르게 하여 액적을 제거할 수 있다.
국내공개특허 제10-2019-0098939호에는, 이미지를 촬영하는 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 렌즈를 덮는 카메라 커버 유리(Camera cover glass)를 포함하는 카메라부, 카메라 커버 유리의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부 및 측정된 임피던스를 이용하여 카메라 커버 유리에 발생한 액적을 감지하는 카메라 액적 제어 장치가 개시되어 있다.
그런데, 국내공개특허 제10-2019-0098939호에는, 카메라부에 의하여 촬영된 이미지를 분석하거나 임피던스 변화를 이용하여 액적을 감지하는 구성만이 개시되어 있을 뿐, 구체적인 액적 감지 및 구동을 위한 구성은 개시되어 있지 않다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 액적을 감지하고 제거할 수 있되, 소모 전력을 감소시킬 수 있는 액적 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 액적 제어 장치는, 2개의 단자 사이의 임피던스를 검출하여, 액적을 감지하는 액적 감지부; 상기 2개의 단자에 구동 전압을 인가하는 것에 의해 액적을 제거할 수 있는 구동부; 상기 구동부에 전원 전압을 공급하는 전압 생성부; 및 상기 액적 감지부, 상기 구동부 및 상기 전압 생성부의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있는 제어부;를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 액적 제어 장치는, 클록 신호를 생성하는 클록 신호 생성부;를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 클록 신호 생성부로부터 출력되는 클록 신호의 주파수를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제어부는, 상기 액적 감지부의 동작이 인에이블과 디스에이블이 반복되도록, 상기 액적 감지부의 동작을 제어한다. 또한, 상기 제어부는, 상기 액적 감지부의 동작의 인에이블시 상기 액적 감지부의 출력의 미리 정해진 구간 동안 상기 클록 신호를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제어부는, 상기 액적 감지부의 동작의 인에이블시 상기 액적 감지부의 출력의 라이징 에지(Rising Edge) 또는 폴링 에지(Falling Edge) 중 하나로부터 다음 라이징 에지 또는 다음 폴링 에지까지의 구간 동안 상기 클록 신호를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 미리 설정된 제 1 구간 동안 상기 액적 감지부에서 액적이 발생되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 액적 감지부 및 상기 클록 신호 생성부가 저전력 모드에서 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제어부는, 상기 저전력 모드에서, 상기 액적 감지부의 동작의 인에이블시의 상기 클록 신호의 주파수는 상기 제 1 구간과 동일한 제 1 주파수를 유지하되, 상기 액적 감지부의 동작의 디스에이블시의 상기 클록 신호의 주파수는 상기 제 1 주파수보다 느린 제 2 주파수가 되도록, 상기 클록 신호 생성부를 제어하는 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 제어부는, 상기 저전력 모드에서, 상기 액적 감지부의 하나의 인에이블 구간의 시간은 상기 제 1 구간과 동일한 제 1 시간으로 제어하되, 상기 액적 감지부의 하나의 디스에이블 구간의 시간은 상기 제 1 시간 보다 긴 제 2 시간으로 제어하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제어부는, 액적이 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 액적 감지부의 동작의 디스에이블 구간 중 일부인 제 3 구간 동안, 상기 구동부의 동작 및 상기 전압 생성부의 동작이 인에이블 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제어부는, 상기 제 3 구간 이후, 상기 액적 감지부의 동작의 디스에이블 구간 중 일부인 제 4 구간 동안, 상기 구동부의 동작 및 상기 전압 생성부의 동작을 디스에이블하고 상기 2개의 단자를 그라운드 전압과 연결하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 외부로부터 액적 제거 요청 신호를 수신한 경우, 상기 액적 감지부의 동작이 인에이블 상태이면 해당 인에이블 구간의 종료 후의 디스에이블 구간에서 상기 구동부의 동작 및 상기 전압 생성부의 동작이 인에이블이 되도록 제어하고, 상기 액적 감지부의 동작이 디스에이블 상태이면 해당 디스에이블 구간에서 상기 구동부의 동작 및 상기 전압 생성부의 동작이 인에이블이 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액적 제어 장치를 이용한 액적 감지 방법에 있어서, (a) 2개의 단자 사이의 임피던스를 검출하여, 액적을 감지하는 단계; (b) 상기 (a) 단계로부터의 출력의 미리 정해진 구간 동안 클록 신호를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 액적이 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 2개의 단자에 구동 전압을 인가하는 단계; 및 (d) 상기 (b) 단계의 판단 결과, 미리 설정된 제 1 구간 동안 액적이 발생되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 액적 제어 장치가 저전력 모드에서 동작하도록 제어하는 단계;를 포함하되, 상기 (a) 단계는 제 1 시간 동안 실시된 후, 상기 (a) 단계는 상기 제 1 시간 또는 제 2 시간 동안 실시되지 않는 것을 반복하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 (b) 단계는, 상기 (a) 단계로부터의 출력의 라이징 에지(Rising Edge) 또는 폴링 에지(Falling Edge) 중 하나로부터 다음 라이징 에지 또는 다음 폴링 에지까지의 구간 동안 상기 클록 신호를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액적 감지 방법은, 상기 저전력 모드에서, 상기 (a) 단계를 실시하는 구간에서의 상기 클록 신호의 주파수는 상기 제 1 구간과 동일한 제 1 주파수를 유지하되, 상기 (a) 단계를 실시하지 않는 구간에서의 상기 클록 신호의 주파수는 상기 제 1 주파수보다 느린 제 2 주파수가 되도록, 제어하는 것을 특징으로 한다. 아울러, 본 발명의 액적 감지 방법은, 상기 저전력 모드에서, 기 (a) 단계를 실시하는 구간의 시간은 상기 제 1 구간과 동일한 제 1 시간으로 제어하되, 상기 (a) 단계를 실시하지 않는 구간의 시간은 상기 제 1 시간 보다 긴 상기 제 2 시간으로 제어하는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 액적 감지 방법은, 상기 (b) 단계의 판단 결과, 액적이 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 (a) 단계를 실시하지 않는 구간 중 일부인 제 3 구간 동안, 상기 (c) 단계를 실시하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 액적 감지 방법은, 상기 (c) 단계를 실시한 이후, 상기 (a) 단계를 실시하지 않는 구간 중 일부인 제 4 구간 동안, 상기 (c) 단계를 실시하지 않고 상기 2개의 단자를 그라운드 전압과 연결한다.
바람직하게는, 본 발명의 액적 감지 방법은, 상기 액적 제어 장치가, 외부로부터 액적 제거 요청 신호를 수신한 경우, 상기 (a) 단계를 실시 중인 상태이면 해당 실시 구간의 종료 후의 비실시 구간에서 상기 (c) 단계를 실시하도록 제어하고, 상기 (a) 단계를 비실시 중인 상태이면 해당 비실시 구간에서 상기 (c) 단계를 실시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액적 제어 장치 및 그 제어 방법에 따르면, 액적을 감지하고 제거할 수 있되, 소모 전력을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 액적 제어 장치에 의한 액적의 감지 방법에 대한 설명도.
도 2는 일실시예에 따른 전극의 평면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액적 제어 장치의 구성도.
도 4는 액적 감지부에 의한 액적 감지 방법에 대한 설명도.
도 5는 액적의 유무에 따른 액적 감지부의 출력 주파수의 차이에 대한 설명도.
도 6은 액적 감지부의 출력 파형의 예시도.
도 7은 본 발명의 액적 제어 장치의 저저력 모드로의 절환에 대한 설명도.
도 8은 본 발명의 액적 제어 장치의 저저력 모드에서의 동작에 대한 설명도.
도 9는 본 발명의 액적 제어 장치가 저저력 모드로부터 액적의 감지에 의한 동작의 절환에 대한 설명도.
도 10은 구동 후 남아있는 커패시터의 방전에 대한 설명도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 액적 제어 장치 및 그 제어 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
도 1은 본 발명의 액적 제어 장치(100)에 의한 액적의 감지 방법에 대한 설명도이다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 카메라, 자동차 및 모바일 단말기 등의 유리 패널은, 유리층의 상부에는 투명한 전극이 형성되어 있고, 전극의 상부에는 절연층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
액적이 발생한 경우, 전극에 전압을 인가하는 것에 의해 액적을 제거할 수 있게 된다.
도 2는 일실시예에 따른 전극의 평면도를 나타낸다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 전극에 액적 제어 장치(100)의 2개의 단자(A, B)가 연결되게 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액적 제어 장치(100)의 구성도를 나타낸다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액적 제어 장치(100)는, 액적 감지부(10), 구동부(20), 전압 생성부(30), 제어부(40) 및 클록 신호 생성부(50)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 액적 감지부(10), 구동부(20), 전압 생성부(30), 제어부(40) 및 클록 신호 생성부(50)는, 회로, 프로세서 및/또는 회로와 프로세서의 조합을 이용하여 구현될 수 있다.
액적 감지부(10)는, 2개의 단자(A, B) 사이의 임피던스를 검출하여, 액적을 감지하는 역할을 한다. 구동부(20)는, 2개의 단자(A, B)에 구동 전압을 인가하는 것에 의해 액적을 제거할 수 있다. 아울러, 전압 생성부(30)는, 구동부(20)에 전원 전압을 공급하는 역할을 한다.
제어부(40)는, 액적 감지부(10), 구동부(20) 및 전압 생성부(30)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 역할을 한다. 또한, 클록 신호 생성부(50)는, 제어부(40) 등의 동작을 위한 클록 신호(CLK)를 생성한다. 또한, 제어부(40)는, 클록 신호 생성부(50)로부터 출력되는 클록 신호(CLK)의 주파수를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 4는 액적 감지부(10)에 의한 액적 감지 방법에 대한 설명도를 나타낸다.
투명 전극을 포함하는 유리 패널은 저항과 커패시터로 구성된 임피던스가 존재하지만, 임피던스에 영향을 주지 않을 정도로 저항이 작은 경우 저항을 무시할 수 있다. 즉, 투명 전극은 커패시터(Cg)만 있다고 가정할 수 있다.
이때, 액적 감지부(10)의 출력(OUT)의 주기는 T=2×R×Cg×ln[(1+K)/(1-K)]와 같이 나타낼 수 있다. 이때, K=R1/(R1+R2), R1=R2=R이면, T=2×R×Cg×ln(3)이 된다.
아울러, 액적 감지부(10)의 출력(OUT)의 주파수 f=1/T=1/(2×R×Cg×ln(3))로 표현할 수 있다.
즉, 액적 감지부(10)는 유리 패널의 임피던스를 주파수로 변경하는 회로이다.
참고로, 도 5는 액적의 유무에 따른 액적 감지부(10)의 출력(OUT) 주파수의 차이에 대한 설명도이다.
액적이 없을 경우에, 액적 감지부(10)의 출력(OUT)의 주파수 f=1/T=1/(2×R×Cg×ln(3))이다. 그런데, 액적이 있을 경우에, 액적 감지부(10)의 출력(OUT)의 주파수 f=1/T=1/(2×R×(Cg/Cd)×ln(3))가 된다. 즉, 액적이 있는 경우 커패시터가 증가하고, 출력(OUT)의 주파수가 느려지게 된다.
이 출력(OUT) 주파수의 변화를 이용하여 본 발명에서는, 액적의 발생 여부를 판단하게 된다.
도 6은 액적 감지부(10)의 출력(OUT) 파형의 예시도이다.
액적 감지는 액적 감지부(10)가 인에이블(enable) 상태일 때만 동작한다. 도 6에서 'ESENSE_EN=1' 일 때 액적 감지부(10)가 인에이블 상태이다. 제어부(40)는, 액적 감지부(10)의 동작이 인에이블과 디스에이블이 반복되도록, 'ESENSE_EN' 신호를 이용하여 액적 감지부(10)의 동작을 제어한다. 아울러, 제어부(40)는, 액적 감지부(10)의 동작이 인에이블되어, 액적 감지시에는 제 1 스위치(SW1)를 오프로 제어하고 제 2 스위치(SW2)를 온으로 제어한다. 또한, 제어부(40)는, 액적 감지부(10)의 동작이 디스에이블시에는 제 1 스위치(SW1)를 온으로 제어하고 제 2 스위치(SW2)를 오프로 제어한다.
제어부(40)는, 액적 감지부(10)의 동작의 인에이블시 액적 감지부(10)의 출력(OUT)의 미리 정해진 구간 동안의 클록 신호(CLK)의 갯수를 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 제어부(40)는, 액적 감지부(10)의 동작의 인에이블시 액적 감지부(10)의 출력(OUT)의 라이징 에지(Rising Edge) 또는 폴링 에지(Falling Edge) 중 하나로부터 다음 라이징 에지 또는 다음 폴링 에지까지의 구간 동안 클록 신호(CLK)를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단할 수 있다.
즉, 제어부(40)는, 액적 감지부(10)의 동작의 하나의 인에이블 구간 동안의 카운팅된 값을 평균값과 같은 통계값을 이용하여, 액적 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 액적 감지부(10)의 출력(OUT)의 라이징 에지로부터 다음의 라이징 에지의 구간 동안 클록 신호(CLK)를 이용하여 카운팅할 경우, 액적이 없는 경우에는 평균 '7'이 카운팅 되고, 액적이 있는 경우에는 평균 '16'이 카운팅될 수 있다. 이때, 액적 발생 여부의 카운팅되는 수의 경계를 제 1 값, 예를 들면 '10'으로 하면, 제 1 값 이하가 카운팅 되면 액적이 발생하지 않은 것으로, 제 1 값 보다 크게 카운팅되면 액적이 발생한 것으로 제어부(40)는 판단할 수 있다. 즉, 액적 감지부(10)의 동작의 하나의 인에이블 구간 동안, 10번의 액적 감지부(10)의 출력(OUT)의 라이징 에지로부터 다음의 라이징 에지가 포함되어 있고, 10번에서 각각 카운팅한 평균값이 '9'라고 하면, 이 값은 제 1 값인 '10' 이하이므로 제어부(40)는 액적이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 액적 제어 장치(100)의 저저력 모드로의 절환에 대한 설명도이다.
제어부(40)는, 미리 설정된 제 1 구간 동안 액적 감지부(10)에서 액적이 발생되지 않은 것으로 판단된 경우, 액적 감지부(10) 및 클록 신호 생성부(50)가 저전력 모드에서 동작하도록 제어한다.
구체적으로 도 7에서는, 제 1 구간을 액적 감지부(10)의 동작이 인에이블과 디스에이블이 'EW cap count'를 이용하여 N회 반복되는 구간으로 설정하고, 이 제 1 구간 동안 액적 감지부(10)에서 액적이 발생되지 않은 것으로 판단된 경우, 'LT STAT'를 하이 상태로 절환하여 저전력 모드(Power Save Mode)로 절환하게 된다.
도 8은 본 발명의 액적 제어 장치(100)의 저저력 모드에서의 동작에 대한 설명도이다.
제어부(40)는, 저전력 모드에서, 액적 감지부(10)의 동작의 인에이블시의 클록 신호(CLK)의 주파수는 제 1 구간과 동일한 제 1 주파수를 유지하되, 액적 감지부(10)의 동작의 디스에이블시의 클록 신호(CLK)의 주파수는 제 1 주파수보다 느린 제 2 주파수가 되도록, 클록 신호 생성부(50)를 제어한다.
아울러, 제어부(40)는, 저전력 모드에서, 액적 감지부(10)의 하나의 인에이블 구간의 시간은 제 1 구간과 동일한 제 1 시간으로 제어하되, 액적 감지부(10)의 하나의 디스에이블 구간의 시간은 제 1 시간 보다 긴 제 2 시간으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
즉, 제어부(40)는, 저전력 모드에서, 액적 감지부(10)가 액적을 감지하는 인에이블 시간을 디스에이블 시간에 비해 짧게 설정하고, 디스에이블 시간 동안의 클록 신호(CLK)의 주파수도 느리게 설정하여 전력 소모를 감소시킨다.
정리하자면, 일반 동작 모드인 제 1 구간에서는, 액적 감지부(10)의 동작이 제 1 시간 동안 인에이블된 후, 제 1 시간 동안 디스에이블되는 것을 반복하고, 액적 감지부(10)의 동작의 인에이블 및 디스에이블 시의 클록 신호(CLK)의 주파수는 제 1 주파수가 된다. 아울러, 저전력 모드에서는, 액적 감지부(10)의 동작이 제 1 시간 동안 인에이블된 후, 제 2 시간 동안 디스에이블되는 것을 반복하고, 액적 감지부(10)의 동작의 인에이블 및 디스에이블 시의 클록 신호(CLK)의 주파수는 각각제 1 주파수 및 제 2 주파수가 된다.
제어부(40)는, 외부로부터 액적 제거 요청 신호(EXT_SW)를 수신한 경우, 액적 감지부(10)의 동작이 인에이블 상태이면 해당 인에이블 구간의 종료 후의 디스에이블 구간에서 구동부(20)의 동작 및 전압 생성부(30)의 동작이 인에이블이 되도록 제어하고, 액적 감지부(10)의 동작이 디스에이블 상태이면 해당 디스에이블 구간에서 구동부(20)의 동작 및 전압 생성부(30)의 동작이 인에이블이 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 도 8에서 'DRV_EN' 신호를 이용하여 구동부(20)의 동작 및 전압 생성부(30)의 동작이 인에이블된다.
즉, 외부로부터 액적 제거 요청 신호(EXT_SW)를 수신하더라도, 액적 감지부(10)의 동작이 인에이블 상태에서는 구동부(20)의 동작 및 전압 생성부(30)의 동작이 디스에이블 되도록 제어부(40)는 제어할 필요가 있다.
도 9는 본 발명의 액적 제어 장치(100)가 저저력 모드로부터 액적의 감지에 의한 동작의 절환에 대한 설명도이다.
제어부(40)는, 액적이 발생된 것으로 판단된 경우, 액적 감지부(10)의 동작의 디스에이블 구간 중 제 3 구간 동안, 구동부(20)의 동작 및 전압 생성부(30)의 동작이 인에이블 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 즉, 도 9에서 'DRV_EN' 신호에 의해 구동부(20)의 동작 및 전압 생성부(30)의 동작이 제 3 구간 동안 인에이블 된다. 이에 따라 구동부(20)는 전압 생성부(30)로부터 전원을 인가받고, 구동 신호를 출력하게 된다. 참고로, 구동부(20)로 입력되는 구동 신호(DIN<7:0>)는 메모리에 저장된 값이거나 I2C를 통해 외부로부터 직접 인가된 값일 수 있다.
아울러, 구동부(20)의 구동이 완료되면 다음의 액적의 감지 준비를 위해 유리의 커패시터에 남아있는 전하를 그라운드 단자로 방전한다.
도 10은 구동 후 남아있는 커패시터의 방전에 대한 설명도이다.
도 10으로 알 수 있는 바와 같이, 제어부(40)는, 제 3 구간 이후, 액적 감지부(10)의 동작의 디스에이블 구간 중 일부인 제 4 구간 동안, 'DIS_EN' 신호를 이용하여 구동부(20)의 동작 및 전압 생성부(30)의 동작을 디스에이블하고 2개의 단자(A, B)를 그라운드 전압과 연결하는 것이 바람직하다. 즉, 'DIS_EN' 신호가 활성화되면, 구동부(20)에 포함된 스위치가 온 상태가 되어, 2개의 단자(A, B)를 그라운드 전압과 연결하게 된다.
하기에 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액적 감지 방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 액적 감지 방법은, 상술한 본 발명의 액적 제어 장치(100)를 이용하므로, 별도의 설명이 없더라도 액적 제어 장치(100)의 모든 특징을 포함하고 있음은 물론이다.
본 발명의 액적 감지 방법은, 2개의 단자(A, B) 사이의 임피던스를 검출하여, 액적을 감지하는 단계(S10); S10 단계로부터의 출력(OUT)의 미리 정해진 구간 동안 클록 신호(CLK)를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 단계(S20); S20 단계에서 액적이 발생된 것으로 판단된 경우, 2개의 단자(A, B)에 구동 전압을 인가하는 단계(S30); 및 S20 단계의 판단 결과, 미리 설정된 제 1 구간 동안 액적이 발생되지 않은 것으로 판단된 경우, 액적 제어 장치(100)가 저전력 모드에서 동작하도록 제어하는 단계(S40);를 포함한다.
S10 단계는 제 1 시간 동안 실시된 후, S10 단계는 제 1 시간 또는 제 2 시간 동안 실시되지 않는 것을 반복하는 것을 특징으로 한다.
아울러, S20 단계는, S10 단계로부터의 출력(OUT)의 라이징 에지 또는 폴링 에지 중 하나로부터 다음 라이징 에지 또는 다음 폴링 에지까지의 구간 동안 클록 신호(CLK)를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액적 감지 방법은, 저전력 모드에서, S10 단계를 실시하는 구간에서의 클록 신호(CLK)의 주파수는 제 1 구간과 동일한 제 1 주파수를 유지하되, S10 단계를 실시하지 않는 구간에서의 클록 신호(CLK)의 주파수는 제 1 주파수보다 느린 제 2 주파수가 되도록, 제어하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 액적 감지 방법은, 저전력 모드에서, S10 단계를 실시하는 구간의 시간은 제 1 구간과 동일한 제 1 시간으로 제어하되, S10 단계를 실시하지 않는 구간의 시간은 제 1 시간 보다 긴 제 2 시간으로 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액적 감지 방법은, S20 단계의 판단 결과, 액적이 발생된 것으로 판단된 경우, S10 단계를 실시하지 않는 구간 중 일부인 제 3 구간 동안, S30 단계를 실시하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 액적 감지 방법은, S30 단계를 실시한 이후, S10 단계를 실시하지 않는 구간 중 일부의 제 4 구간 동안, S30 단계를 실시하지 않고 2개의 단자(A, B)를 그라운드 전압과 연결한다.
또한, 본 발명의 액적 감지 방법은, 액적 제어 장치(100)가, 외부로부터 액적 제거 요청 신호를 수신한 경우, S10 단계를 실시 중인 상태이면 해당 실시 구간의 종료 후의 비실시 구간에서 S30 단계를 실시하도록 제어하고, S10 단계를 비실시 중인 상태이면 해당 비실시 구간에서 S30 단계를 실시하도록 제어한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 액적 제어 장치(100) 및 그 제어 방법에 따르면, 액적을 감지하고 제거할 수 있되, 소모 전력을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
100 : 액적 제어 장치
10 : 액적 감지부
20 : 구동부
30 : 전압 생성부
40 : 제어부
50 : 클록 신호 생성부

Claims (19)

  1. 액적 제어 장치에 있어서,
    2개의 단자 사이의 임피던스를 검출하여, 액적을 감지하는 액적 감지부; 상기 2개의 단자에 구동 전압을 인가하는 것에 의해 액적을 제거할 수 있는 구동부; 상기 구동부에 전원 전압을 공급하는 전압 생성부; 상기 액적 감지부, 상기 구동부 및 상기 전압 생성부의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있는 제어부; 및 클록 신호를 생성하는 클록 신호 생성부;를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 클록 신호 생성부로부터 출력되는 클록 신호의 주파수를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있고,
    상기 제어부는, 상기 액적 감지부의 동작이 인에이블과 디스에이블이 반복되도록, 상기 액적 감지부의 동작을 제어하고,
    상기 제어부는, 상기 액적 감지부의 동작의 인에이블시 상기 액적 감지부의 출력의 미리 정해진 구간 동안 상기 클록 신호를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하고,
    상기 제어부는, 상기 액적 감지부의 동작의 인에이블시 상기 액적 감지부의 출력의 라이징 에지(Rising Edge) 또는 폴링 에지(Falling Edge) 중 하나로부터 다음 라이징 에지 또는 다음 폴링 에지까지의 구간 동안 상기 클록 신호를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 액적 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    미리 설정된 제 1 구간 동안 상기 액적 감지부에서 액적이 발생되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 액적 감지부 및 상기 클록 신호 생성부가 저전력 모드에서 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 저전력 모드에서,
    상기 액적 감지부의 동작의 인에이블시의 상기 클록 신호의 주파수는 상기 제 1 구간과 동일한 제 1 주파수를 유지하되, 상기 액적 감지부의 동작의 디스에이블시의 상기 클록 신호의 주파수는 상기 제 1 주파수보다 느린 제 2 주파수가 되도록, 상기 클록 신호 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 제어 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 저전력 모드에서,
    상기 액적 감지부의 하나의 인에이블 구간의 시간은 상기 제 1 구간과 동일한 제 1 시간으로 제어하되, 상기 액적 감지부의 하나의 디스에이블 구간의 시간은 상기 제 1 시간 보다 긴 제 2 시간으로 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    액적이 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 액적 감지부의 동작의 디스에이블 구간 중 일부인 제 3 구간 동안, 상기 구동부의 동작 및 상기 전압 생성부의 동작이 인에이블 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 3 구간 이후, 상기 액적 감지부의 동작의 디스에이블 구간 중 일부인 제 4 구간 동안, 상기 구동부의 동작 및 상기 전압 생성부의 동작을 디스에이블하고 상기 2개의 단자를 그라운드 전압과 연결하는 것을 특징으로 하는 액적 제어 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 외부로부터 액적 제거 요청 신호를 수신한 경우,
    상기 액적 감지부의 동작이 인에이블 상태이면 해당 인에이블 구간의 종료 후의 디스에이블 구간에서 상기 구동부의 동작 및 상기 전압 생성부의 동작이 인에이블이 되도록 제어하고, 상기 액적 감지부의 동작이 디스에이블 상태이면 해당 디스에이블 구간에서 상기 구동부의 동작 및 상기 전압 생성부의 동작이 인에이블이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 제어 장치.
  12. 액적 제어 장치를 이용한 액적 감지 방법에 있어서,
    (a) 2개의 단자 사이의 임피던스를 검출하여, 액적을 감지하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계로부터의 출력의 미리 정해진 구간 동안 클록 신호를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계에서 액적이 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 2개의 단자에 구동 전압을 인가하는 단계;를 포함하되,
    상기 (a) 단계는 제 1 시간 동안 실시된 후, 상기 (a) 단계는 상기 제 1 시간 또는 제 2 시간 동안 실시되지 않는 것을 반복하는 것을 특징으로 하는 액적 감지 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 (a) 단계로부터의 출력의 라이징 에지(Rising Edge) 또는 폴링 에지(Falling Edge) 중 하나로부터 다음 라이징 에지 또는 다음 폴링 에지까지의 구간 동안 상기 클록 신호를 이용하여 카운팅하는 것에 의해, 액적 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 액적 감지 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 액적 감지 방법은,
    (d) 상기 (b) 단계의 판단 결과, 미리 설정된 제 1 구간 동안 액적이 발생되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 액적 제어 장치가 저전력 모드에서 동작하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 감지 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 액적 감지 방법은, 상기 저전력 모드에서,
    상기 (a) 단계를 실시하는 구간에서의 상기 클록 신호의 주파수는 상기 제 1 구간과 동일한 제 1 주파수를 유지하되, 상기 (a) 단계를 실시하지 않는 구간에서의 상기 클록 신호의 주파수는 상기 제 1 주파수보다 느린 제 2 주파수가 되도록, 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 감지 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 액적 감지 방법은, 상기 저전력 모드에서,
    상기 (a) 단계를 실시하는 구간의 시간은 상기 제 1 구간과 동일한 제 1 시간으로 제어하되, 상기 (a) 단계를 실시하지 않는 구간의 시간은 상기 제 1 시간 보다 긴 상기 제 2 시간으로 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 감지 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 액적 감지 방법은,
    상기 (b) 단계의 판단 결과, 액적이 발생된 것으로 판단된 경우, 상기 (a) 단계를 실시하지 않는 구간 중 일부인 제 3 구간 동안, 상기 (c) 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 액적 감지 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 액적 감지 방법은,
    상기 (c) 단계를 실시한 이후, 상기 (a) 단계를 실시하지 않는 구간 중 일부인 제 4 구간 동안, 상기 (c) 단계를 실시하지 않고 상기 2개의 단자를 그라운드 전압과 연결하는 것을 특징으로 하는 액적 감지 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 액적 감지 방법은,
    상기 액적 제어 장치가, 외부로부터 액적 제거 요청 신호를 수신한 경우, 상기 (a) 단계를 실시 중인 상태이면 해당 실시 구간의 종료 후의 비실시 구간에서 상기 (c) 단계를 실시하도록 제어하고, 상기 (a) 단계를 비실시 중인 상태이면 해당 비실시 구간에서 상기 (c) 단계를 실시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 감지 방법.
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