KR200227630Y1 - 위치 검출용 센서 - Google Patents

Abstract

본 고안은 물체의 힘에 의해 인가되는 측정값을 근거로 해당 물체의 위치를 감지할 수 있도록 된 위치 검출용 센서에 관한 것이다.

또한, 본 고안에 따른 위치 검출용 센서는, 제 1배선이 횡방향으로 K 라인을 형성함과 더불어, 제 1배선 상에는 다수의 제 1저항이 결합되어 구성되는 제 1면과, 상기 제 1면에 설치되는 제 1배선과 교차되도록 종방향의 L라인을 형성하되, 제 2라인 상에는 다수의 제 2저항이 결합되어 구성되는 제 2면 및, 상기 제 1면의 제 1배선과 상기 제 2면의 제 2배선의 비교차영역에는 소정의 탄성부재가 구비되고, 상기 제 1및 제 2저항은 그 값이 다르게 설정되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 저가의 소자를 이용하여 용이하게 물체의 위치를 검출할 수 있는 위치 검출용 센서를 제공할 수 있게 된다.

Description

위치 검출용 센서{Location sensing device}

본 고안은 위치 검출용 센서에 관한 것으로, 특히 물체의 힘에 의해 인가되는 측정값을 근거로 해당 물체의 위치를 감지할 수 있도록 된 위치검출용 센서에 관한 것이다.

일반적으로, 위치를 감지하기 위한 센서로는 광 센서등의 특수 소자를 이용한 센서가 이용되고 있다.

도1은 일반적인 위치 검출용 광 센서의 개략적 구성 일예를 나타낸 것이다.

즉, 도1에 도시된 바와 같이, 위치 검출용 광 센서는 소정 제어신호를 근거로 소정 파장의 광을 발생하는 발광수단(10)과, 상기 발광수단(10)으로부터 인가되는 광을 수신하여 해당 수신 광에 대응되는 전기적인 신호를 발생하기 위한 수광수단(20), 상기 발광수단(10)으로 소저의 동작제어신호를 송출함과 더불어, 상기 수광수단(20)으로부터 인가되는 신호를 근거로 소정 물체의 위치를 판별하기 위한 제어부(30), 수광수단(20)의 위치에 대응되는 위치정보를 저장하기 위한 데이터메모리(40) 및, 상기 제어부(30)로부터 인가되는 위치정보를 표시출력하기 위한 표시부(50)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 발광수단(10)은 위치 검출을 위한 공간(S) 일측에 일렬로 배치 구성되는 다수의 발광소자(10₁∼10_N)로 구성되고, 수광수단(20)은 상기 발광수단(10)과 대향되는 공간(S)의 타측에 배치 구성되되, 상기 다수의 발광소자(10₁∼10_N)에 대응되도록 다수의 수광소자(20₁∼20_N)가 구비되어 구성된다.

그리고, 상기 데이터메모리(40)에는 상기 수광수단(20)의 각 수광소자(20₁∼20_N)별 공간(S) 위치정보가 저장되게 된다.

즉, 상기 제어부(30)는 발광수단(10)을 통해 소정 광을 발생하도록 제어하고, 발광수단(10)에 대응되는 위치의 수광수단(20)을 구성하는 각 수광소자의 광수신여부정보를 근거로 물체의 위치를 파악하게 되는 바, 광신호를 수신하지 못한 수광소자의 위치에 해당 물체가 있는 것으로 인식하게 된다.

그러나, 상기한 광센서의 경우에는 넓은 공간에 적용되기 위해서는 다수개의 발광소자 및 수광소자가 설치되어야 하고, 이러한 고가의 소자를 이용함으로 인해 위치감지용 센서의 제조원가가 상승하게 되는 문제가 있게 된다.

또한, 정밀한 위치 검출을 위해서는 다수개의 발광소자 및 수광소자 각각이 좁은 간격으로 설치되어야 하는데, 발광 소자로부터 생성된 빛이 한 방향으로만 퍼짐 없이 전달되지 않은 관계로 간격의 조정에 제약이 따르기 때문에 정밀도에도 한계가 있게 된다.

이에, 본 고안은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 하단에 제 1방향의 제 1선로를 형성하되, 그 제 1선로상에는 제 1 값을 갖는 다수의 저항을 구성하고, 상단에는 제 1방향과 교차되도록 제 2방향의 제 2선로를 형성하되, 그 제 2선로상에는 제 2값을 갖는 다수의 저항을 구성하여, 소정 위치의 교차점에서의 측정값을 근거로 물체의 위치를 감지할 수 있도록 된 위치 검출용 센서를 제공함에 그 기술적 목적이 있다.

도1은 종래 위치 검출용 센서의 개략적인 구성을 나타낸 도면.

도2는 본 고안에 따른 위치 검출용 센서를 이용한 위치 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도3은 본 고안에 따른 위치 검출용 센서(100)의 구성을 나타내 도면.

도4는 도3에 도시된 위치 검출용 센서(100)의 분리사시도 및 단면도를 나타낸 도면.

***** 도면에 도시된 주요 부분에 대한 간단한 설명*****

100 : 위치 검출용 센서, 200 : 위치정보검출부,

300 : 위치정보저장부, 400 : 표시부,

500 : 전원부, 600 : 제어부,

110 : 하부면, 120 : 상부면,

130 : 탄성부재,

C : 배선, R : 저항.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 위치 검출용 센서는, 제 1배선이 횡방향으로 K 라인을 형성함과 더불어, 제 1배선 상에는 다수의 제 1저항이 결합되어 구성되는 제 1면과, 상기 제 1면에 설치되는 제 1배선과 교차되도록 종방향의 L라인을 형성하되, 제 2라인 상에는 다수의 제 2저항이 결합되어 구성되는 제 2면 및, 상기 제 1면의 제 1배선과 상기 제 2면의 제 2배선의 비교차영역에는 소정의 탄성부재가 구비되고, 상기 제 1및 제 2저항은 그 값이 다르게 설정되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 바에 의하면, 종방향의 제 1배선과 횡방향의 제 2배선이 형성하는 다수의 라인이 상호 교차되도록 구성하되, 각 라인의 종단에는 다수의 저항을 결합하여 제 1배선과 제 2배선의 각 교차점에서의 저항레벨이 변화되도록 구성함으로써, 저가 소자를 이용한 위치 검출용 센서를 구현할 수 있게 된다.

이어, 본 고안에 따른 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도2는 본 고안에 따른 위치 검출용 센서를 이용한 위치 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도2에서, 참조번호 100은 소정 물체의 위치를 감지하기 위한 위치 검출용 센서(100)이고, 200은 이 위치 검출용 센서(100)로부터 인가되는 정보에 대응되는 위치 측정값을 발생하기 위한 위치정보검출부, 300은 위치 측정값별 물체의 위치정보, 예컨대, 해당 위치 검출 공간의 좌표정보가 저장되는 위치정보저장부, 측정된 물체의 위치정보를 소정의 화상정보로서 표시하기 위한 표시부이다.

그리고, 참조번호 500은 상기 위치정보검출부(200)로부터 인가되는 위치 측정값을 근거로 상기 위치정보저장부(300)에서 해당 위치정보를 독출하고, 그 위치정보를 근거로 표시부(400)를 통해 화상정보로서 표시출력하도록 제어하는 제어부이다.

여기서, 상기 위치정보검출부(200)는 도3에 도시된 바와 같이, 위치 검출용 센서의 양단(C1,C2)간에 전원부(201)와 소정 측정기(202), 예컨대 전류측정기 또는 전압측정기가 결합되어 구성된다.

그리고, 상기 위치 검출용 센서(100)는 도3에 도시된 바와 같이, 제 1방향, 예컨대 횡방향의 라인이 다수개 형성되도록 구성되는 제 1배선(C1)과, 제 2방향, 예컨대 종방향의 라인이 다수개 형성되되, 상기 제 1배선(C1)이 형성하는 횡방향 라인과 소정의 교차점이 형성하도록 구성되는 제 2배선(C2)으로 구성된다.

이때, 위치 검출용 센서(100)의 제 1배선(C1)과 제 2배선(C2)상에는 다수의 저항(R₁₁∼R_1K, R₂₁∼R_2L)이 결합되어 구성되게 되는데, 이 저항(R₁₁∼R_1K, R₂₁∼R_2L)은 제 1및 제 2배선(C1, C2)이 형성하는 각 라인의 종단에 각각 결합되어 구성되며, 각 배선에는 동일한 저항값을 갖는 저항이 결합된다.

예컨대, 제 1배선(C1)의 횡방향 라인 종단에는 다수의 100Ω 저항(R₁₁∼R_1K)이 결합되고, 제 2배선(C2)의 종방향 라인 종단에는 다수의 10000Ω 저항(R₂₁∼R_2L)이 결합되어 구성된다.

또한, 상기 제 1및 제 2배선에 결합되는 다수의 저항은 상호 서로 다른 저항값을 갖도록 설정될 수 있는 바, 예컨대, 제 1배선에는 50Ω, 100Ω, 150Ω, 200Ω…값을 갖는 저항을 결합하고, 제 2배선에는 1KΩ,2KΩ,3KΩ.4KΩ…값을 갖는 저항을 결합하여 구성할 수 있다.

한편, 상기 제 1배선(C1)과 제 2배선(C2)의 라인간격은 감지하고자 하는 물체의 종류에 따라 다양하게 변경하여 구성할 수 있다. 사람을 감지하고자 하는 경우에는 라인 간격이 사람의 평균 발크기보다 좁게 설정되도록 구성하게 된다. 즉, 정밀한 물체의 위치 검출을 위해서는 각 배선의 라인간격을 좁게 설정하여 구성하게 된다.

또한, 상기 위치 검출용 센서(100)의 제 1배선(C1)과 제 2배선(C2)이 교차하도록 배선됨에 따라 형성되는 비교차 영역에는 소정 높이의 탄성부재, 예컨대 스폰지를 구비하여 구성되게 된다. 이때, 상기 탄성부재의 압축 최저높이는 물체의 압력이 있는 때에 해당 위치에서 제 1배선(C)과 제 2배선(C)이 교차 접촉하는 것이 가능하도록 설정되어야 한다.

도4는 도3에 도시된 위치 검출용 센서(100)의 구현형상을 나타낸 도면으로, (A)는 위치 검출용 센서(100)의 분리사시도를 나타낸 것이고, (B)는 그 단면도를 나타낸 것이다.

위치 검출용 센서(100)는 도4에 도시된 바와 같이, 하부면(110)에는 횡방향의 제 1배선(C1)을 배열 형성하고, 상부면(120)에는 종방향의 제 2배선(C2)을 형성하며, 제 1배선(C1)과 제 2배선(C2)의 교차에 의해 형성되는 비교차영역에는 소정 높이를 갖는 탄성부재(130)를 결합하여 구성되게 된다.

이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.

대기상태에서 위치 검출용 센서(100)의 하부면(110)에 배열되는 제 1배선(C1)과 상부면(120)에 배열되는 제 2배선(C2)은 탄성부재(130)에 의해 상호 이격되어 있게 된다.

상기한 상태에서 도3의 제 1교차점(X1)에 해당하는 위치에 소정 물체가 존재하게 되면, 해당 물체로부터 인가되는 압력에 의해 상부면(120)의 제 2배선(C2)과 하부면(110)의 제 1배선(C1)이 단락되고, 이에 따라 위치정보검출부(200)에는 예컨대 '10100'Ω(제 1라인의 '100'Ω + 제 2라인의 '10000'Ω)이 인가되게 된다.

이때, 위치정보검출부(200)는 전류측정기, 또는 전압측정기등의 구성할 수 있는 바, 위치정보검출부(200)는 위치 검출용 센서(100)로부터 인가되는 저항값에 대응되는 전류값, 또는 전압값을 제어부(500)로 인가하게 된다.

그리고, 제어부(500)는 위치정보검출부(200)로부터 인가되는 정보, 예컨대 전류값 또는 전압값을 근거로 위치정보저장부(300)에서 해당 위치좌표정보를 독출하여 표시부(400)를 통해 표시출력하게 된다.

즉, 상기 실시예에 의하면, 횡방향의 제 1라인상에 제 1레벨값을 갖는 다수의 저항을 결합하고, 종방향의 제 2라인상에 제 2레벨값을 갖는 다수의 저항을 결합하여 구성하되, 제 1라인과 제 2라인이 상호 교차됨과 더불어, 각 교차점의 저항값이 서로 다르게 되도록 구성하여, 소정 위치에 존재하는 물체의 압력에 의해 제 1라인과 제 2라인이 교차함으로써, 발생되는 저항값을 근거로 물체의 위치를 감지할 수 있게 된다.

따라서, 저가의 저항 소자를 이용하여 위치 검출용 센서를 구현할 수 있게 된다.

한편, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안을 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시하는 것이 가능하다.

예컨대, 본 고안에 따른 위치 검출용 센서는 물체의 표적, 침입 감지 시스템 및 이동 경로 추적시스템등에 다양하게 적용되어 이용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 종방향의 제 1배선과 횡방향의 제 2배선이 형성하는 다수의 라인이 상호 교차되도록 구성하되, 각 라인의 종단에는 다수의 저항을 결합하여 제 1배선과 제 2배선의 각 교차점에서의 저항레벨이 변화되도록 구성함으로써, 저가 소자를 이용한 위치 검출용 센서를 구현할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 제 1배선이 횡방향으로 K 라인을 형성함과 더불어, 제 1배선 상에는 다수의 제 1저항이 결합되어 구성되는 제 1면과,

   상기 제 1면에 설치되는 제 1배선과 교차되도록 종방향의 L라인을 형성하되, 제 2라인 상에는 다수의 제 2저항이 결합되어 구성되는 제 2면 및,

   상기 제 1면의 제 1배선과 상기 제 2면의 제 2배선의 비교차영역에는 소정의 탄성부재가 구비되고,

   상기 제 1및 제 2저항은 그 값이 다르게 설정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 검출용 센서.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다수의 제 1저항은 서로 다른 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 위치 검출용 센서.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 다수의 제 2저항은 서로 다른 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 위치 검출용 센서.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1배선과 제 2배선의 종단에 결합되어 상기 제 1배선과 제 2배선을 통해 인가되는 저항값을 근거로 물체의 위치정보를 생성하는 위치정보검출수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 검출용 센서.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 위치정보검출수단은 전류측정기로 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 검출용 센서.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 위치정보검출수단은 전압측정기로 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 검출용 센서.