KR102351849B1 - 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치 - Google Patents

정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예의 방향 감지 장치는 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체; 및 상기 관통 홀에 각각 삽입되며, 유전층, 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 노출된 제 1 전극층 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 노출된 제 2 전극층을 포함하는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함한다.

Description

정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치{CAPACITY SENSOR AND DIRECTION DETECTING APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시트 또는 매트형 방향 검출 장치에 관한 것이다.
일반적으로 방향을 검출하는 기능은 영상 표시 장치, 자동차, 전자 기기 등과 같은 장치에 추가로 적용되어 부가적인 기능을 수행하는데 국한되어 있었다.
그런데, 최근 가정용 안전 장치뿐만 아니라 다양한 응용 분야에서 방향을 검출하기 위한 장치가 요구되고 있다. 예를 들어, 건물의 입구에 방향 검출 장치를 설치하여 건물 내에 사람이 있는지 없는지 감지함으로써 건물의 전기, 가스 등을 자동으로 차단할 수 있다.
그러나, 방향 검출을 위해 새로운 기술을 개발하는 데는 한계가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정전 용량 변화를 정확하게 감지하여 방향 감지 성능이 향상된 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 정전 용량 센서는 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체; 및 상기 관통 홀에 각각 삽입되며, 유전층, 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 노출된 제 1 전극층 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 노출된 제 2 전극층을 포함하는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함한다.
그리고, 상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간과, 제 2 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간이 상이하다.
또한, 본 발명의 한 실시 예에 따른 방향 검출 장치는 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체 및 상기 관통 홀에 각각 삽입되며, 유전층, 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 노출된 제 1 전극층 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 노출된 제 2 전극층을 포함하는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함하는 정전 용량 센서; 및 상기 정전 용량 센서와 연결되어 이동 방향을 감지하는 방향 감지부를 포함한다.
상기 방향 감지부는 상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 처음으로 정전 용량이 변한 전극 유닛에서 마지막으로 정전 용량이 변한 전극 유닛 방향으로 물체가 이동했다고 판단한다.
본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치 는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전극 유닛의 유전층, 제 1 전극층 및 제 2 전극층의 미스 얼라인(miss-align)을 방지할 수 있다.
둘째, 제조 공정이 간소해져 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 정전 용량 센서의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시 예의 정전 용량 센서를 나타낸 사시도이다.
도 3a 내지 도 3d는 정전 용량 센서의 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 4a 내지 도 4e는 정전 용량 센서의 다른 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4c의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 방향 검출 장치의 블록도이다.
도 7은 이동 방향을 나타내는 평면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 방향에 따른 정전 용량 변화를 나타낸 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 방향 감지 장치를 포함하는 입, 퇴실 감지 장치의 예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예의 정전 용량 센서를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 본 발명의 정전 용량 센서의 사시도이다. 그리고, 도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이며, 도 1c는 도 1a의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c와 같이, 본 발명의 정전 용량 센서(110)는 복수 개의 전극 유닛(20)이 구조체(10)의 관통 홀에 삽입된 구조이다. 구조체(10)는 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함한다. 그리고, 전극 유닛(20)이 관통 홀에 각각 삽입된다. 전극 유닛(20)은 적어도 두 개이며, 도면에서는 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 도시하였다.
전극 유닛(20)은 제 1 유전 물질로 이루어진 유전층(21a, 22a, 23a), 유전층(21a, 22a, 23a)의 상부면에 배치된 제 1 전극층(21b, 22b, 23b) 및 유전층(21a, 22a, 23a)의 하부면에 배치된 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)을 포함하며 이루어진다. 이 때, 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)과 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)은 각각 관통 홀에 의해 구조체(10)의 상부면 및 하부면에서 노출된다.
상기와 같은 정전 용량 센서(110)는 외부로부터 압력이 가해지면, 압력이 가해지는 영역에서 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)과 제 2 전극층(21c, 22c, 23c) 사이의 유전층(21a, 22a, 23a)의 정전 용량의 변화가 발생한다. 이 때, 외부의 압력은 예를 들어, 사람의 발일 수 있다. 즉, 사람이 정전 용량 센서(110)를 밟고 지나가는 경우, 압력에 의해 유전층(21a, 22a, 23a)의 정전 용량의 변화가 발생한다.
정전 용량 센서(110)는 압력이 가해진 후 다시 복원 되야 하므로, 유전층(21a, 22a, 23a)과 구조체(10)는 탄성을 갖는 물질로 형성된다. 특히, 구조체(10)는 제 1 유전 물질로 형성되거나, 제 1 유전 물질과 상이한 제 2 유전 물질로 형성될 수 있다.
한편, 도면에서는 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)이 모두 동일한 폭을 갖는 것을 도시하였으나, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 서로 다른 폭을 가질 수도 있다. 또한, 도면에서는 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)이 막대 형태인 것을 도시하였으나, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 다양한 형태일 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시 예의 정전 용량 센서를 나타낸 사시도이다.
도 2a와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)이 모두 다른 폭을 가질 수 있다. 이 때, 도시하지는 않았으나, 사람이 정전 용량 센서의 가장자리만 밟았을 경우에도 발 앞부분 또는 뒤꿈치가 적어도 두 개의 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)에 압력을 가할 수 있도록 정전 용량 센서의 가장자리의 제 1, 제 3 전극 유닛(21, 23)의 폭이 중앙의 제 2 전극 유닛(22)의 폭보다 좁을 수 있다.
또한, 도 2b와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 지그재그 형태로 이루어지거나, 도 2c와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 물결 형태일 수 있다. 상기와 같은 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)의 형태는 이에 한정하지 않는다.
이하, 본 발명 실시 예의 정전 용량 센서를 제조하는 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3d는 정전 용량 센서의 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 3a와 같이, 제 2 전극 물질(20c), 제 1 유전 물질(20a) 및 제 1 전극 물질(20b)을 차례로 적층하여 전극 구조물을 형성한다. 이 때, 제 1, 제 2 전극 물질(20c, 20b)은 동일한 물질이거나 상이한 물질일 수 있으며, 제 1 유전 물질(20a)의 정전 용량 변화를 위해 전도성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1, 제 2 전극 물질(20c, 20b)은 Ag, Ni, Al, Mg 등과 같은 금속 물질이거나, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등과 같은 산화물일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
제 1, 제 2 전극 물질(20c, 20b)에 외부 압력이 가해지면, 압력이 가해진 제 1, 제 2 전극 물질(20c, 20b) 사이의 제 1 유전 물질(20a)의 두께가 변한다. 그리고, 이로 인해, 제 1 유전 물질(20a)의 정전 용량이 변한다. 그리고, 제 1 유전 물질(20a)은 압력이 가해진 후 다시 복원 되야 하므로, 탄성 복원력을 갖는 물질일 수 있다. 특히, 제 1 유전 물질(20a)은 압력에 의해 두께가 50% 이상 감소된 후 3초 이내 초기 두께로 복원되지 않을 경우 정전 용량 변화 값 측정이 용이하지 않다.
즉, 제 1 유전 물질(20a)의 두께가 너무 얇거나 두꺼운 경우에는 정전 용량 값을 측정하기 어렵거나 제 1 유전 물질(20a)이 압력에 의해 변형되어 복원되지 않을 수 있다. 따라서, 제 1 유전 물질(20a)의 두께는 0.5㎜ 이상이며 30㎜이하일 수 있다.
그리고, 도 3b와 같이, 전극 구조물을 적어도 두 개의 전극 유닛으로 분리한다. 도면에서는 전극 구조물을 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)으로 분리한 것을 도시하였다. 각 전극 유닛(21, 22, 23)은 제 2 전극층(21c, 22c, 23c), 유전층(21a, 22a, 23a) 및 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)이 차례로 적층된 구조이다.
이어, 도 3c와 같이, 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀(10a, 10b, 10c)을 포함하는 구조체(10)를 준비한다. 구조체(10)는 제 1 유전 물질로 형성되거나, 제 1 유전 물질과 상이한 제 2 유전 물질로 형성될 수 있으며, 탄성을 갖는 물질로 형성된다. 그리고, 각 관통 홀(10a, 10b, 10c)에 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 삽입한다. 이 때, 구조체(10)에 형성된 관통 홀(10a, 10b, 10c)의 개수와 전극 유닛(21, 22, 23)의 개수가 동일하며, 관통 홀(10a, 10b, 10c)의 폭과 전극 유닛(21, 22, 23)의 폭이 동일하다.
도 3d와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)의 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)과 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)은 각각 관통 홀(10a)에 의해 구조체(10)의 상부면 및 하부면에서 노출된다. 또한, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)은 관통 홀(10a, 10b, 10c)의 측면과 완전히 접하여, 구조체(10)에 고정될 수 있다.
상기와 같은 본 발명 실시 예의 정전 용량 센서는 전극 유닛(21, 22, 23)을 구조체(10)의 관통 홀(10a, 10b, 10c)에 삽입하여 형성하는 것으로, 제조 공정이 단순하다. 또한, 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)과 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)의 미스 얼라인(miss-align)을 방지하여 정전 용량의 변화를 정확하게 감지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 정전 용량 센서를 다른 방법으로 형성할 수도 있다.
도 4a 내지 도 4e는 정전 용량 센서의 다른 제조 방법을 나타낸 사시도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 4c의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 4a와 같이, 제 2 전극 물질(20c), 제 1 유전 물질(20a) 및 제 1 전극 물질(20b)을 차례로 적층하여 전극 구조물을 형성하고, 도 4b와 같이, 전극 구조물을 적어도 두 개의 전극 유닛(21, 22, 23)으로 분리한다. 전극 유닛(21, 22, 23)은 제 2 전극층(21c, 22c, 23c), 유전층(21a, 22a, 23a) 및 제 1 전극층(21b, 22b, 23b)이 차례로 적층된 구조이다.
이어, 도 4c와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 몰드(40) 내에 위치시킨다. 이 때, 몰드(40)는 구조체를 형성하기 위한 것으로, 도 5a와 같이, 몰드(40)의 내부에 형성된 홈(40a)의 바닥에 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)이 배치될 수 있다. 또한, 도 5b와 같이, 몰드(40)는 바닥면이 모두 제거되어 테두리만을 갖는 프레임(Frame) 형태일 수 있다. 이 경우, 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)과 몰드(40)가 같은 바닥면에 놓인다.
그리고, 도 4d와 같이, 몰드(40)의 홈(40a) 내에 제 2 유전 물질을 채워 구조체(10)를 형성한다. 이 때, 제 2 유전 물질은 전극 유닛(21, 22, 23)의 유전층(21a, 22a, 23a)과 동일한 물질일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 그리고, 구조체(10)는 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)의 상부면을 노출시키도록 형성된다.
이어, 도 4e와 같이, 제 2 유전 물질을 경화시켜 구조체(10)를 형성한다. 그리고, 몰드(40)를 제거하여 구조체(10)와 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 포함하는 정전 용량 센서를 형성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명 실시 예의 정전 용량 센서의 제조 방법은 제 1, 제 2 및 제 3 전극 유닛(21, 22, 23)을 이용하여 구조체(10)를 형성할 수 있으므로, 공정이 더욱 단순화된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예의 정전 용량 센서를 포함하는 방향 검출 장치 방향 및 이의 방향 검출 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 방향 검출 장치의 블록도이다. 그리고, 도 7은 이동 방향을 나타내는 평면도이며, 도 8a 내지 도 8c는 도 7의 방향에 따른 정전 용량 변화를 나타낸 단면도이다.
도 6과 같이, 본 발명의 방향 검출 장치(100)는 정전 용량 센서(110)와 방향 감지부(120)를 포함한다. 이 때, 정전 용량 센서(110)는 도 1 내지 도 5에서 설명한 정전 용량 센서(110)이다. 즉, 정전 용량 센서(110)는 구조체(10)의 관통 홀(10a, 10b, 10c)에 각각 삽입되며, 유전층(21a, 22a, 23a), 유전층(21a, 22a, 23a)의 상부면에 배치되어 구조체(10)의 상부면에서 노출된 제 1 전극층(21b, 22b, 23b) 및 유전층(21a, 22a, 23a)의 하부면에 배치되어 구조체(10)의 하부면에서 노출된 제 2 전극층(21c, 22c, 23c)을 포함하는 적어도 두 개의 전극 유닛(21, 22, 23)을 포함한다. 그리고, 방향 감지부(120)는 정전 용량 센서(110)와 연결되어 이동 방향을 감지한다.
구체적으로, 도 7과 같이, 사람이 A 방향으로 이동하며 정전 용량 센서(110)를 지나가며 정전 용량 센서(110)에 압력을 가할 수 있다. 이 때, 사람의 발바닥은 적어도 두 개의 서로 다른 전극 유닛(21, 22, 23)에 압력을 가한다. 즉, 정전 용량 센서(110)의 정전 용량은 적어도 두 영역에서 변한다. 예를 들어, 정전 용량은 복수 개의 전극 유닛(21, 22, 23) 중 선택된 하나의 제 1 전극 유닛(21)과 제 1 전극 유닛(21)을 제외한 나머지 전극 유닛(22, 23) 중 선택된 전극 유닛(22, 23)에서 변한다.
구체적으로, 전극 유닛(21, 22, 23) 중 서로 다른 두 개의 전극 유닛(21, 22, 23)에 압력을 가하며, 도면에서는 세 개의 전극 유닛(21, 22, 23)을 차례로 가압하는 것을 도시하였다. 제 1 전극 유닛(21), 제 2 전극 유닛(22) 및 제 3 전극 유닛(23)에 차례로 압력이 가해지므로, 제 1 전극 유닛(21), 제 2 전극 유닛(22) 및 제 3 전극 유닛(23)은 시간차를 가지며 정전 용량이 변한다.
구체적으로, 도8a와 같이, 제 1 시간(T1)에 제 1 전극 유닛(21)의 제 1 전극층(21b)과 제 2 전극층(21c) 사이에서 유전층(21a)의 정전 용량(C1)이 변한다. 그리고, 도 8b와 같이, 제 2 시간(T2, T2>T1)에 제 2 전극 유닛(22)의 제 1 전극층(22b)과 제 2 전극층(22c) 사이에서 유전층(22a)의 정전 용량(C2)이 변한다. 마지막으로, 도 8c와 같이, 제 3 시간(T3, T3>T2)에 제 3 전극 유닛(23)의 제 1 전극층(23b)과 제 2 전극층(23c) 사이에서 유전층(23a)의 정전 용량(C3)이 변한다.
그리고, 정전 용량 센서(110)와 연결된 방향 감지부(120)는 정전 용량이 변한 영역의 정보를 전달받아, 첫 번째로 정전 용량이 변한 영역, 즉, 제 1 전극 유닛(21)에서 마지막으로 정전 용량이 변한 영역, 즉 제 3 전극 유닛(23)방향으로 사람이 이동했다고 판단할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 방향 감지 장치를 포함하는 입, 퇴실 감지 장치의 예를 나타낸 도면이다.
도 9a와 같이, 정전 용량 센서(110)를 포함하는 방향 감지 장치(100)가 매트 또는 시트 구조로 현관에 배치된 경우, 사람이 퇴실하며 방향 감지 장치에 압력을 가하는 경우, 정전 용량 센서(110)의 전극 유닛 중 적어도 두 개의 전극 유닛의 정전 용량이 변한다. 그리고, 방향 감지부(120)가 사람의 이동 방향, 즉 퇴실 여부를 판단하여, 건물 내의 전기, 가스 등을 차단할 수 있다.
반대로, 도 9b와 같이, 사람이 입실하며 매트 또는 시트에 압력을 가하는 경우, 정전 용량 센서(110)의 전극 유닛 중 적어도 두 개의 전극 유닛의 정전 용량이 변한다. 그리고, 방향 감지부(120)가 사람의 이동 방향, 즉 입실 여부를 판단하여, 건물 내의 전기, 가스 등을 허용할 수 있다.
특히, 정전 용량 센서(110)는 가해지는 압력에 따라 성인 및 어린이를 구별할 수 있으며, 이에 따라 제어 신호도 달라질 수 있다. 예를 들어, 어린이의 입, 퇴실의 경우에 제어 신호는 TV의 시청 연령 제한을 더 포함할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 구조체 10a, 10b, 10c: 관통 홀
20: 전극 유닛 20a: 제 1 유전 물질
20b: 제 1 전극 물질 20c: 제 2 전극 물질
21: 제 1 전극 유닛 21a, 22a, 23a: 유전층
21b, 22b, 23b: 제 1 전극층 21c, 22c, 23c: 제 2 전극층
22: 제 2 전극 유닛 23: 제 3 전극 유닛
40: 몰드 40a: 홈
100: 방향 검출 장치 110: 정전 용량 센서
120: 방향 감지부

Claims (14)

  1. 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체; 및
    유전층, 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 외부로 노출된 제 1 전극층 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 외부로 노출된 제 2 전극층을 포함하는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 관통 홀은 각각이 상기 구조체의 상면 및 하면을 관통하고,
    상기 적어도 두 개의 전극 유닛은, 상기 적어도 두 개의 관통홀의 제1 관통홀 내에 배치되는 제1 전극 유닛과 상기 적어도 두개의 관통홀의 제2 관통홀 내에 배치되는 제2 전극 유닛을 포함하는 정전 용량 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간과, 제 2 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간이 상이한 정전 용량 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 유닛의 상부면은 막대 형태, 지그재그 형태, 물결 형태 중 선택된 형태인 정전 용량 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 유닛은 상기 제1 관통 홀의 측면과 완전히 접하고,
    상기 제2 전극 유닛은 상기 제2 관통 홀의 측면과 완전히 접하는 정전 용량 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통 홀의 폭은 모두 동일한 정전 용량 센서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통 홀의 폭은 모두 상이한 정전 용량 센서.
  7. 상부면과 하부면을 관통하는 적어도 두 개의 관통 홀을 포함하는 구조체 및 유전층, 상기 유전층의 상부면에 배치되어 상기 구조체의 상부면에서 외부로 노출된 제 1 전극층 및 상기 유전층의 하부면에 배치되어 상기 구조체의 하부면에서 외부로 노출된 제 2 전극층을 포함하는 적어도 두 개의 전극 유닛을 포함하는 정전 용량 센서; 및
    상기 정전 용량 센서와 연결되어 이동 방향을 감지하는 방향 감지부를 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 관통 홀은 각각이 상기 구조체의 상면 및 하면을 관통하고,
    상기 적어도 두 개의 전극 유닛은, 상기 적어도 두 개의 관통홀의 제1 관통홀 내에 배치되는 제1 전극 유닛과 상기 적어도 두개의 관통홀의 제2 관통홀 내에 배치되는 제2 전극 유닛을 포함하는 방향 검출 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 방향 감지부는 상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 처음으로 정전 용량이 변한 전극 유닛에서 마지막으로 정전 용량이 변한 전극 유닛 방향으로 물체가 이동했다고 판단하는 방향 검출 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 전극 유닛 중 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간과, 제 2 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 변하는 시간이 상이한 방향 검출 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 유닛의 유전층의 정전 용량이 제 1 시간(T1)에 변하고, 상기 제 2 전극 유닛의 정전 용량이 제 2 시간(T2, T2>T1)인 경우, 상기 제 1 전극 유닛에서 상기 제 2 전극 유닛 방향으로 물체가 이동했다고 판단하는 방향 검출 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극 유닛의 상부면은 막대 형태, 지그재그 형태, 물결 형태 중 선택된 형태인 방향 검출 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 전극 유닛은 상기 제1 관통 홀의 측면과 완전히 접하고,
    상기 제2 전극 유닛은 상기 제2 관통 홀의 측면과 완전히 접하는 방향 검출 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 관통 홀의 폭은 모두 동일한 방향 검출 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 관통 홀의 폭은 모두 상이한 방향 검출 장치.
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