KR20010022089A - 인간 신체 탐지 장치 - Google Patents

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KR20010022089A
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추후제출
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Abstract

존재 탐지 회로는
안테나 형성 소자를 구비하는 수신기 수단(6)과,
상기 수신기 수단으로부터 출력 신호를 입력으로 수신하고, 공진단(32) 및 상기 공진단의 입력에 접속되는 증폭단(38)을 포함하고, 오실레이터 수단(32,38)에 의한 신호 출력의 오실레이션 주파수가 적어도 신체의 일부, 예컨대 손이 수신기 수단의 안테나 형성 소자 바로 근처에 있을 시 수정되도록 상기 오실레이터 수단에 이득을 제공하는 오실레이터 수단(32,38)과,

Description

인간 신체 탐지 장치{DEVICE FOR DETECTING A HUMAN BODY}
본 발명은 인간 신체의 존재를 탐지하는 회로에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 그 분야에 한정되는 것은 아니지만 유리하게도 자동차 분야에 적용할 수 있는 것으로, "핸드프리(hands-free)" 방식으로 그리고 유저가 작동시킬 필요가 있는 원격 제어부를 이용하지 않고도 유저로 하여금 차량 문의 자물쇠를 제어하여 자동으로 열어주고, 그리고 유저가 차량에 접근할 시 및 특히 유저가 문의 외부 손잡이를 잡을 시 차량 문의 자물쇠를 제어하여 자동으로 열어주는 것에 관한 것이다.
현재, 인간 손의 존재를 탐지하는 여러 가지 방안들이 개시됐다. 개시된 것 중 최상의 방안은 정전 용량 탐지, 특히 사람 손가락으로부터 오는 플러시(flush)로 인한 캐패시터의 정전용량 변화를 탐지하는 것에 기초하는 반면에, 다른 방안들은 근접 탐지 원리, 예컨대 Doppler 효과, 간섭받는 광 빔, 탐지되는 열 등을 이용하는 것에 기초한다.
유감스럽게도, 개시된 방안들은 복잡하며 비싼 그리고 자동차에 제공하는데 어려운 회로들이 구현될 것을 요구한다.
본 발명의 목적은 단순하고 경제적인 존재 탐지 회로를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 존재를 탐지하고
안테나 형성 소자를 구비하는 수신기 수단과,
상기 수신기 수단으로부터 출력 신호를 입력으로 수신하며, 공진단 그리고 상기 공진단의 입력에 접속된 증폭단을 포함하며, 오실레이터 수단에 의한 신호 출력의 오실레이션 주파수가 적어도 신체 일부, 예컨대 손이 수신기 수단의 안테나 형성 소자에 바로 근접할 시 수정되도록 상기 오실레이터 수단에 이득을 제공하는 오실레이터 수단과,
오실레이터 수단에 의한 신호 출력의 오실레이션 주파수 변화를 탐지하여, 이 주파수 변화가 탐지될 시 존재를 탐지하였음을 나타내는 정보 신호를 발생시키는 프로세서 수단을 구비하는 특징이 있는 회로를 제안한다.
이 회로는 편리하게도 개별적으로 또는 기술적으로 실행 가능한 어떤 조합으로 취해진 아래의 여러 특성들과 관련이 있다.
증폭단은 100Hz 내지 500Hz 범위에 있는 주파수에 대해 적어도 105이상의 이득을 오실레이터에 제공하며,
증폭기단의 입력은 제1 저항 수단을 경유하여 수신기 수단의 출력에 접속되며, 증폭기단은 상기 저항 수단과 병렬로 접속되며 적어도 직렬인 3개의 논리 인버터를 구비하는 적어도 한 브랜치를 갖으며,
논리 인버터는 푸시풀(push-pull) 형 출력 회로를 갖는 반전 논리 게이트를 구성하는 증폭기며,
제2 저항 수단은 수신기 수단의 출력과 직렬인 3개의 논리 인버터 간에 접속되며,
제1 저항 수단 및 제2 저항 수단의 저항력은 적어도 제1 논리 인버터가 비포화 모드로 동작하게 하는 저항이며,
비포화 논리 인버터(들)은 적어도 한 쌍의 포화 논리 인버터를 수반하며,
저항 수단은 직렬인 논리 인버터들 각각의 터미널과 병렬로 접속되며,
프로세서 수단은 기결정된 임계값을 증폭기단에 의한 신호 출력의 주파수 변화의 신호 표본 평균값과 비교하는 비교기 수단을 포함하며,
공진단은 입력 및 상기 오실레이터 수단의 출력 간에 접속된 논리 인버터 수단과, 상기 수신기 수단의 출력과 증폭기단의 출력 간에 직렬 접속된 캐패시터 및 저항 수단을 구비하며,
프로세서 수단은 증폭기단의 출력에 접속된 적분기 수단을 구비하며,
상기 적분기 수단은 단극형 스위치 수단을 경유하여 상기 적분기 수단의 입력에 접속된 입력을 갖는 논리 인버터 수단과, 상기 논리 인버터 수단의 입력과 그라운드 라인 간에 접속된 캐패시터 수단을 구비하며,
상기 적분기 수단은 상기 제5 논리 인버터 수단의 입력과 상기 그라운드 라인 간에 접속된 가변 저항 수단을 더 구비하며,
비교기 수단은 단극형 스위치 수단을 경유하여 상기 비교기 수단의 입력에 접속된 입력을 갖는 논리 인버터 수단과, 전원장치 라인과 상기 논리 인버터 수단의 입력 간에 접속된 캐패시터 수단과, 상기 논리 인버터 수단의 입력과 그라운드 라인 사이의 단극형 스위치 수단과 직렬 접속된 저항 수단을 구비하며,
비교기 수단은 적응형 임계 비교기 회로를 포함하고,
수신기 수단은 정전 용량 효과로 인한 교란을 필터링하는 수단을 포함한다.
본 발명은 또한
인간 신체가 방사하는 고유 전자계를 수신하는 수단과,
상기 수신기 수단이 수신한 전자계를 증폭 및 변환하며, 상기 수신된 전자계의 세기와 코릴레이션되는 적어도 하나의 매개변수를 갖는 신호를 발생시키는 수단과,
상기 신호를 입력으로 수신하고 그리고 상기 파라미터를 탐지된 존재의 임계값 표본과 비교하는 비교기 수단을 구비하는 회로를 제공한다.
본 발명은 또한 차량 문, 특히 자동차 문을 열며, "핸드프리"형이고 그리고 탐지 회로가 인간 존재를 탐지하며 전술된 유형의 존재 탐지 회로일 시 야기되는 질문 신호를 방출하는 존재 탐지 회로 및 수단을 포함하는 시스템을 제공한다.
본 발명을 보다 잘 이해하기 위해서, 바람직한 실시예가 비제한 예와 수반하는 도면을 참조하여 다음과 같이 아래에 개시된다.
도1a는 인간 신체 존재를 탐지하는 본 발명 회로의 회로도,
도1b는 도1a에 도시된 유형의 회로 내에 포함될 수 있는 적응형 임계 회로,
도2 내지 7은 도1a 탐지 회로의 여러 개의 전기적인 크기들에 대한 파형도.
전체 기준이 1로 주어지는 도1a에 도시된 탐지 회로는 기결정된 기준 전위(Vcc)에 있는 전원장치 라인(2); 그라운드 라인(4); 예컨대 차량의 외부 손잡이에 수납되며, 아래에서 보다 상세히 설명되는 방법으로 교란 신호를 출력(7) 상에 전달하는 안테나(6)를 주로 구비하는 수신기 수단; 안테나(6)로부터 출력(7)에 접속되는 입력(10)과, 상기 오실레이터가 교류형 신호를 전달하는 곳인 출력(12)을 갖는 오실레이터 회로(8); 오실레이터 회로(8) 출력(12)에 접속된 입력(16)과, 상기 회로(14)가 역시 교류형 정보 신호를 제공하는 곳인 출력(18)을 갖는 적분기 회로(14); 적분기 회로(14) 출력(18)에 접속되는 입력(22)과, 상기 회로가 정보 신호와 임계 값 간의 비교 결과를 주는 논리형 존재 신호를 전달하는 곳인 출력(24)을 갖는 비교기 회로(20); 비교기 회로(20) 출력(24)에 접속되는 입력(28)과, 상기 출력 회로가 아래에서 보다 상세히 개시되는 방법으로 이용되는 제어 신호를 공급하는 곳인 출력(30)을 갖는 출력 회로(26)를 구비한다.
오실레이터 회로(8)는 자신의 부품 값 함수로 기결정되는 공칭 오실레이션 주파수를 가지며, 저항(36)을 지나서 입력(10)에 접속되는 입력(34)을 가지며, 출력(12)에 접속되는 출력을 갖는 통상적인 유형의 공진단(32)을 구비한다.
회로(8)는 또한 입력(10) 및 저항(36)과 병렬인 공진단(32)의 입력(34) 간에 접속된 교란 증폭기단(38)을 구비한다.
이 증폭기단(38)의 목적은 자신의 공칭값과 관련된 공진단(32)의 오실레이션 주파수에 편위(excursion)를 일으키기 위해서 안테나(6)가 제공한 교란 신호를 공진 회로(32) 내에 직접 주사하는 것이다.
특히, 공진단(32)은 자신의 입력이 입력(34)에 접속되고 그리고 자신의 출력이 출력(12)에 접속되는 논리 인버터(40)를 구비하며, 상기 공진단(32)은 또한 캐패시터(42) 그리고 입력(10)과 출력(12) 간에 직렬 접속된 저항(44)을 갖는다.
예제에 의해, 캐패시터(42)의 정전용량은 저항(44)의 저항력이 1MΩ내지 10MΩ인 동안 15 pF이다.
교란 증폭기단(38)은 3개의 논리 인버터들(46,48,50)을 구비한다. 이들 3개의 인버터는 직렬로 접속되며, 인버터(46)의 출력은 인버터(48)의 입력에 접속되며, 인버터(48)의 출력은 인버터(50)의 입력에 접속된다. 인버터(46)의 입력은 저항(52)을 경유하여 입력(10)에 접속되는 반면에, 인버터(50)의 출력은 공진단(32)의 입력(34)에 접속된다.
공진단(32)의 논리 인버터(40)와 같이, 논리 인버터들(46,48,50)은 푸시풀 출력 구조의 반전 논리 게이트 증폭기다. 특히, 이들 인버터는 CD4049UB 또는 CD4069UB 논리 게이트다.
저항(52)은 약 1MΩ 내지 10MΩ의 저항력을 갖는다. 동일한 값이 저항(36)에 적용된다.
이러한 회로를 가지고, 증폭기단(38)은 100Hz 내지 500Hz 범위의 주파수를 갖는 적어도 몇몇 신호들, 특히 150Hz 내지 300Hz 범위에 있는 주파수를 갖는 신호들을 이득 106을 갖도록 증폭하는 기능을 한다.
이러한 환경 하에서, 저항(36) 및 저항(52)이 제공한 루프 회로때문에, 논리 게이트(46)는 온/오프 모드로 동작하지 않고, 자신의 출력이 취할 수 있는 2개의 레벨 사이에서 선형 전환 모드로 동작한다.
게이트들(48,50)은 각각 자신들의 포화 모드로 동작한다.
이것이 전술된 높은 이득을 보장한다.
변형된 다른 실시예가 고려될 수 있다.
특히, 직렬 회로는 다수의 논리 게이트를 갖을 수 있다. 이런 환경 하에서, 전이 모드에서 동작하는 게이트는 포화되는 짝수의 반전 논리 게이트를 수반하며, 회로 이득은 매우 높다.
적분 회로(14)는 논리 인버터(54), 또한 CD4049UB 또는 CD4069UB 논리 게이트를 구비한다. 상기 인버터(54)의 입력은 다이오드(56)를 지나 적분기 회로(14)의 입력(12)에 접속되는 반면에, 이것의 출력은 적분기 회로(14)의 출력(18)에 접속된다. 130pF의 정전용량을 갖는 캐패시터(57)는 논리 인버터(54) 및 그라운드 라인(4)의 입력 사이에 접속된다. 가변 저항(58)은 상기 캐패시터(56)와 병렬로 접속된다. 예제에 의해, 저항(58)은 저항력의 범위가 0 내지 10MΩ에 걸쳐 변할 수 있는 가변 저항과 병렬로 접속된 2.2MΩ의 저항 터미널과 직렬로 접속된 680KΩ의 저항 및 47KΩ의 저항으로 구성된다.
다이오드(56)는 입력(16)으로부터 논리 게이트(54)로 전도하며, 이것의 애노드는 적분기 회로(14) 입력(16)에 접속되는 반면에, 이것의 캐소드는 논리 인버터(54)의 입력에 접속된다.
비교기 회로(20)는 다이오드(62)를 경유하여 비교기 회로(20)의 입력(22)에 접속된 입력을 가지며, 논리 인버터들(46,48,50,54)과 동일한 논리 인버터(60)를 구비한다. 비교기(20)는 또한 전원장치 라인(2)과 논리 인버터(60)의 입력 사이에 접속된 캐패시터(64)와, 논리 인버터(60)의 입력과 그라운드 라인(4) 사이에 직렬 접속된 저항(66) 및 다이오드(68)를 갖는다.
특히, 다이오드(62)는 자신의 애노드를 경유하여 비교기 회로(20)의 입력(22)에 그리고 자신의 캐소드를 경유하여 논리 인버터(60)의 입력에 접속된다. 다이오드(68)의 애노드는 저항(66)을 경유하여 논리 인버터(60)의 입력에 접속되며, 이것의 캐소드는 그라운드 라인(4)에 접속된다.
캐패시터(64)의 정전용량은 100nF 인 반면, 저항(66)의 저항력은 예컨대 1MΩ이다.
특히, 전술된 치수를 갖는 캐패시터(64)의 경우에, 공진단(32)이 오실레이션의 공칭 주파수와 같은 오실레이션 주파수를 갖을 시, 논리 인버터(60)의 입력은 논리 인버터(60)의 스위칭 임계 전압보다 큰 기결정된 전압으로 놓인다. 결과적으로, 상기 인버터 출력 상에 제공된 존재 신호는 로우(low) 논리 레벨을 취한다. 공진단(32)이 자신의 공칭 오실레이션 주파수와 같은 오실레이션 주파수를 취할 시, 논리 인버터(60)로의 입력 전압 값은 적분기 회로(14)가 제공한 정보 신호와 비교되는 임계 값을 정의하고, 이러한 것이 아래에 보다 상세하게 개시된다.
출력 회로(26)는 컬렉터 터미널이 저항(72)에 의해 회로(26) 출력(30)에 접속되며, 이미터 터미널이 그라운드 라인(4)에 접속되며, 베이스 터미널이 저항(74)에 의해 회로(26) 입력(28)에 접속되는 NPN 형 양극성 트랜지스터(70)를 구비한다.
또한, 출력 회로(26)는 양극성 트랜지스터(70)의 베이스 터미널과 이미터 터미널 간에 접속된 저항(76)과, 출력 회로(26)의 입력(28)과 양극성 트랜지스터(70)의 이미터 터미널 사이에 배치된 캐패시터(78)를 구비한다.
사람이 안테나(6) 바로 근처에 존재하고, 특히 사람의 손이 상기 안테나(6)에 가까이 있을 시, 본 발명이 제안한 유형의 회로, 특히 도1,2를 참조하여 개시된 유형의 회로를 갖는 경우, 교란 신호는 공진단(32)에서 안테나(6)와 증폭기단(38)을 경유하여 발생됨이 개시됐다.
교란 증폭기단(38)이 공진단(32) 내로 주사한 교란 신호는 공진단(32)의 공칭 오실레이션 주파수를 이동시키며; 공진단(32)에 의한 신호 출력은 교란 신호가 야기한 주파수 편위와 관련있는 정보 신호를 발생시키기 위해서 단계(14)에 의해 통합되며; 이 정보 신호는 단계(20)에서 임계값과 비교되며; 사람 손의 존재는 상기 정보 신호가 기 결정된 관계에 전술된 임계값을 제공할 시, 특히 교란 신호가 야기한 주파수 편위가 주어진 임계치 이상일 시 탐지된다. 그다음, 단계(26)는 자신의 출력(30) 상에 대응하는 신호를 발생시킨다.
대조적으로, 사람이 안테나(6)로부터 멀어질 시, 공진단(32)을 계속해서 방해하는 언떤 신호도 관측되지 않는다. 따라서, 이 단계는 자신의 출력 상에 자신의 공칭 주파수와 같은 주파수인 교류 신호를 발생시킨다. 비교기 회로(20)에 제공된 신호는 출력(28)에서 신호가 로우 논리 레벨을 취하는 신호다. 이것은 안테나(6) 근처에 어떤 사람도 존재하지 않음을 나타낸다.
비교기 회로(20)가 발생시킨 존재 신호는, 인버터 구조를 가짐으로써, 제어 신호를 자신의 출력(30) 상에 발생시키는 출력 회로(26)에 제공되며, 이 제어 신호는 마찬가지로 논리형이고 하이(high) 논리 레벨을 채택한다.
본 발명이 제안한 회로 상에서 관측되는 것으로써 전술된 동작에 대한 이론적인 설명은 다음과 같다.
안테나(6)는 인간 신체에 고유한 방사를 포착하며, 이 방사는 오실레이터단(38)에 의해 강하게 증폭된다.
예를 들면, 안테나(6)가 예컨대 그것으로부터 3cm 내지 5cm 범위에 수납되는 외부 손잡이 바로 근처에서 인간의 손이 존재할 시, 손이 방사하는 고유의 전자계는 상기 안테나(6)에 의해 포착되어, 이 안테나가 교란 증폭기단(38)을 경유하여 공진단(32) 내로 주사되는 교란 신호를 자신의 출력에 발생시킨다.
그후에, 교란 신호를 이용하여 자신의 공칭값과 관련된 공진단(32)의 오실레이션 주파수의 변화를 결정하고, 특히 공진단(32)의 출력 상에 제공되는 중간 신호 주파수의 감소를 결정한다.
자신의 공칭 오실레이션 주파수와 관련된 공진단(32)의 편위를 이용하여 적분기 회로(14)의 출력에 제공되는 정보 신호의 변화를 결정하고, 특히 자신의 주파수 감소 및 자신의 평균값 감소를 결정한다.
특히, 정보 신호의 평균값은 캐패시터(64)에 의해 강제되는 것으로써 논리 인버터(60)로 입력되는 전압을 수정하는 값이며, 특히 이 전압 값을 논리 인버터(60)의 수위칭 임계치 보다 낮은 값으로 감소시키는 값이다.
결과적으로, 이러한 감소는 비교기 회로(20)에 의해 발생되는 존재 신호에 전환(switchover)을 야기하여 로우 논리 레벨로부터 하이 논리 레벨로 가게한다. 결과적으로, 사람의 존재가 탐지된다.
비교기 회로(20)가 발생시킨 존재 신호는 로우 논리 레벨을 채택하는 제어 신호를 자신의 출력(30) 상에 발생시키는 출력 회로(26)에 제공된다.
이 신호는 손을 문 손잡이에 올려놓은 사람이 지니는 또는 운반하는 트랜스코더(transcoder)를 수신하기 위해 차량으로 하여금 무선 신호를 방출하게하는 핸드프리 개방 시스템에 의해 이용되어, 상기 사람을 증명하기 위해 차량의 프로세서 유닛을 인에이블하는 코드를 운반하는 무선 신호를 트랜스폰더로 하여금 방출하게하여 차량 문을 잠그고 개방시키는 수단을 활성화시킨다. 장치(1)에 의한 검출 및 차량과 트랜스폰더 간의 교환은 차량으로 들어가도록 허락받은 사람이 문 손잡이를 쥘 때까지, 문의 자물쇠가 이미 개방되어 있도록 하는 방식으로 문 개방이 발생하도록 충분히 빨리 일어난다.
차량 문에 대한 "핸드프리" 개방 시스템은, 예컨대 번호 95/12640 및 96/09166으로 프랑스에서 출원된 출원인의 특허 응용에 개시된 유형을 갖는다.
본 발명의 다른 변형된 실시예들은 당연히 가능하다.
증폭기 회로(38) 및 저항(36)은 오실레이터 수단(8)에 의한 신호 출력의 오실레이션 주파수가 사람의 손 또는 신체의 임의 다른 부분이 안테나(6) 바로 근처에 들어올 시 수정되도록 이득을 제공하는 임의의 다른 증폭기 회로로 대체될 수 있다.
바람직하게도, 안테나(6)로 구성된 수신기 수단의 출력과 단(32)의 입력(34) 간의 이득은 적어도 100Hz 내지 500Hz 범위에 있는 주파수에 대해 105이상을 갖는다. 이러한 이득을 제공하는 장치가 시험되어 완전한 만족을 준다.
또한, 수신기 수단은 2.7MΩ의 저항에 직렬 접속된 1nF의 캐패시터를 안테나(6)와 입력(10) 사이에 구비할 수 있다. 저항과 캐패시터는 정전용량 효과때문에 탐지기 회로로 들어가는 교란을 필터링하는 역활을 한다. 이 수단은 또한 각각 반대방향으로 그라운드에 접속된 2개의 다이오드를 포함할 수 있으므로, 회로에 정전기 보호 기능을 제공한다.
게다가, 각 논리 게이트(46,48,50)는 상기 논리 게이트와 병렬 접속된 저항을 경유하여 자신의 뒤로 루프(loop)될 수 있다. 여러 논리 게이트들에 대한 루프는 공진단(32)의 입력 이득을 보다 증가시키는 기능을 한다.
또한, 반전 게이트(60)의 입력 및 다이오드(62), 캐패시터(64), 저항(66)의 공통점 간에 도1b에 도시된 유형의 적응형 임계 회로가 제공될 수 있다.
이 회로는 한 입력이 직접적으로 또는 (도시되지 않은) 분할기 브리지(bridge)를 경유하여 다이오드(62), 캐패시터(64), 저항(66)의 전술된 공통점에 접속되며 (이 경우에 비교기의 비반전 입력), 다른 입력은 RC 회로를 경유하여 접속되는 (이경우에 비교기의 반전 입력) 전압 비교기(COMP)를 구비한다.
RC 회로에 의해 소개된 지연때문에, 비교기(COMP)의 출력은 전술된 공통점의 전압이 갑자기 변할 시에만 전압을 게이트(60)의 입력에 주사할 것이다.
예제에 따라, 도 2 내지 7은 도1a를 참조하여 개시된 탐지 회로 내의 여러 신호를 도시하는 파형이다.
특히, 도2,3은 각각 손이 없는 경우 그리고 손이 있는 경우, 교란 증폭기단(38)의 논리 인버터(46)의 출력에 제공되는 신호 파형이다. 도시된 것처럼, 오실레이터 회로(8) 내에 주사된 교란 신호는 신호 주파수를 감소시키고, 또한 이것의 파형을 왜곡시키고 그리고 피크-투-피크(peak-to-peak) 진폭을 증가시킨다.
대조적으로, 도4,5는 각각 손이 없는 경우 및 손이 있는 경우, 오실레이터 회로(8)의 출력(12)에 제공되는 신호를 도시하는 파형이고, 도시될 수 있는 것처럼 오실레이터 회로(8) 내에 주사된 교란 신호는 공진단(32)으로부터의 출력 신호의 공칭 오실레이션 주파수가 상기 신호의 피크-투-피크 진폭의 어떠한 변화도 없이 함께 감소되게 하여준다.
대조적으로, 도6,7은 각각 손이 없는 경우 및 손이 있는 경우, 적분기 회로(14)의 논리 인버터(60) 입력에 제공되는 신호 파형을 도시하고, 도시될 수 있는 것처럼, 교란 신호가 있음으로 해서 피크-투-피크 진폭의 증가와 함께 논리 인버터의 입력에 제공되는 신호 주파수를 감소시키고, 또한 상기 신호 파형의 변화와 그리고 이것의 평균값을 감소시킨다.
본 발명의 탐지 회로(1) 특성을 조사함으로써 이것이 만드는 가능한 이점을 보여줄 수 있다.
무엇보다, 이 회로가 업계에서 일반적으로 이용될 수 있고 개시된 탐지 회로가 소모하는 것 보다 훨씬 작은 약 150μA를 소비하는 한정된 수의 전자 부품을 이용하는 경우, 이 회로는 단순하며, 작은 공간을 차지하며 비용이 적게든다.
또한, 전술된 것처럼, 본 발명의 탐지 회로(1)는 사람의 손이 차량의 외부 손잡이에 가까이 다가갈 시 자동으로 차량 문이 열리게 하므로, 고정된 형태의 외부 손잡이를 이용하는 것으로 충분하기 때문에 손으로 자물쇠를 여는 레버(lever)를 설비한 외부 손잡이를 차량에 제공하는 것은 중요하지 않으며, 따라서 이 손잡이를 간단하게 하므로써 차량 자체의 제조 비용을 감소시킨다.
또한, 본 발명의 탐지 장치(1)는, 예컨대 인간 신체의 일부분이 존재할 시 차량의 어떤 자동 시스템의 자물쇠를 열고, 사고 방지를 위해 손이 공작기계(프레스, 전단기 등) 상에 있는지를 탐지하고, 안전을 위해 (차량 절도 경보, 예술 작품에 대한 절도 경보, 등) 인간 신체의 일부를 탐지하고, 접근 제어를 위해 인간 신체를 탐지하는 등의 다른 여러 응용들에서 인간 신체 또는 신체의 일부분을 탐지하는데 이용될 수 있다.
마지막으로, 여기에 기술되고 도시된 탐지 회로 및 방법을 본 발명이 제공하는 보호 범위를 벗어나지 않고도 수정 및 변형할 수 있다.

Claims (18)

  1. 존재 탐지 회로로서,
    안테나 형성 소자를 구비하는 수신기 수단(6)과,
    상기 수신기 수단으로부터 출력 신호를 입력으로 수신하고, 공진단(32) 및 상기 공진단의 입력에 접속된 증폭단(38)을 포함하고, 오실레이터 수단(32,38)에 의한 신호 출력의 오실레이션 주파수가 적어도 신체의 일부, 예컨대 손이 상기 수신기 수단의 안테나 형성 소자 바로 근처에 있을 시 수정되도록 상기 오실레이터 수단에 이득을 제공하는 오실레이터 수단(32,38)과,
    상기 오실레이터 수단(32)에 의한 상기 신호 출력의 오실레이션 주파수 변화를 탐지하고 그리고 이 주파수 변화가 탐지될 시 존재 탐지를 나타내는 정보 신호를 발생시키는 프로세서 수단(14,20,26)을 구비하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭단(38)은 적어도 100Hz 내지 500Hz 범위에 있는 주파수에 대해 상기 오실레이터에 105이상의 이득을 제공하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,
    상기 증폭단의 입력(34)은 제1 저항 수단(36)을 경유하여 상기 수신기 수단(6)의 출력에 접속되고, 상기 증폭단은 상기 저항 수단에 병렬로 접속되며 적어도 직렬인 3개의 논리 인버터를 구비하는 적어도 한 브랜치를 갖는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 논리 인버터들은 푸시풀 형 출력 회로를 갖는 반전 논리 게이트들을 구성하는 증폭기인 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  5. 제 3 항 또는 4 항에 있어서,
    제2 저항 수단은 상기 수신기 수단의 출력과 상기 직렬인 3개의 논리 인버터들 간에 접속되는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  6. 제 3 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 저항 수단 및 상기 제2 저항 수단의 저항력은 적어도 상기 제1 논리 인버터가 비포화 모드로 동작하게 하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 비포화 논리 인버터(들)는 적어도 한 쌍의 포화 논리 인버터들을 수반하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  8. 제 3 항 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    저항 수단은 직렬인 논리 인버터들 각각의 터미널과 병렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  9. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세서 수단은 기결정된 임계값과 상기 증폭기단에 의한 상기 신호 출력의 주파수 변화의 신호 표본의 평균 값을 비교하는 비교기 수단(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  10. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공진단(32)은 상기 오실레이터 수단(32)의 입력(34)과 출력(12) 간에 접속된 논리 인버터 수단(40)과, 상기 수신기 수단(6)의 출력(7)과 상기 증폭기단(32)의 출력(12) 간에 직렬 접속된 캐패시터 및 저항 수단(42,44)을 구비하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  11. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세서 수단은 상기 증폭기단(32)의 출력(12)에 접속된 적분기 수단(14)을 구비하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적분기 수단(14)은 단극형 스위치 수단(56)을 경유하여 상기 적분기 수단(14)의 입력에 접속되는 입력을 갖는 논리 인버터 수단(54)과, 상기 논리 인버터 수단(54)의 입력과 그라운드 라인(4) 간에 접속되는 캐패시터 수단(57)을 구비하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적분기 수단(14)은 상기 제5 논리 인버터 수단(54)의 입력과 상기 그라운드 라인(4) 간에 접속된 가변 저항 수단(58)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 비교기 수단은 단극형 스위치 수단(62)을 경유하여 상기 비교기 수단(20)의 입력(22)에 접속되는 입력을 갖는 논리 인버터 수단(60)과, 전원장치 라인(62)과 상기 논리 인버터 수단(60)의 입력 간에 접속되는 캐패시터 수단(64)과, 상기 논리 인버터 수단(60)의 입력과 그라운드 라인(4) 사이에서 단극형 스위치 수단(98)과 직렬 접속된 저항 수단(66)을 구비하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  15. 제 9 항 또는 14 항에 있어서,
    상기 비교기 수단(20)은 적응형 임계 비교기 회로(R,C,COMP)를 포함하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  16. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신기 수단은 정전용량 효과때문에 교란을 필터링하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  17. 존재 탐지 회로로서,
    인간 신체가 방사하는 고유의 전자계를 수신하는 수단(6)과,
    상기 수신기 수단이 수신하는 전자계를 증폭 및 변환하고, 상기 수신된 전자계의 세기와 코릴레이션되는 적어도 한 파라미터를 갖는 신호를 발생시키는 수단(8,14)과,
    상기 신호를 입력으로 수신하고 그리고 상기 파라미터를 탐지되는 존재의 임계값 표본과 비교하는 비교기 수단(20)을 구비하는 것을 특징으로 하는 존재 탐지 회로.
  18. 차량 문, 특히 자동차 문의 자물쇠를 열고, "핸드프리"형 이고 그리고 존재 탐지 회로 및 탐지 회로가 사람의 존재를 탐지할 시 야기되는 질문 신호를 방출하는 수단을 포함하는 시스템으로서,
    상기 탐지 회로가 상기 항 중 어느 한 항에 따른 존재 탐지 회로인 것을 특징으로 하는 자동차 문의 자물쇠를 여는 시스템.
KR1020007000658A 1998-05-26 1999-05-26 존재 탐지 회로 및 차량 자물쇠를 여는 시스템 KR100608508B1 (ko)

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