KR20160110653A - 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치 및 그 제어방법 - Google Patents

촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치 및 그 제어방법 Download PDF

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KR20160110653A
KR20160110653A KR1020150033225A KR20150033225A KR20160110653A KR 20160110653 A KR20160110653 A KR 20160110653A KR 1020150033225 A KR1020150033225 A KR 1020150033225A KR 20150033225 A KR20150033225 A KR 20150033225A KR 20160110653 A KR20160110653 A KR 20160110653A
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양태헌
김민석
박연규
최재혁
송한욱
우삼용
이창훈
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한국표준과학연구원
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Abstract

본 발명은 터치의 위치와 세기에 따라 발광 소자의 출력을 제어함으로써 다양한 감성을 제공할 수 있는 스마트 스위치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일례와 관련된 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치는, 스위치에 소정의 터치가 인가되는 경우, 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 촉각센서; 빛을 조사하는 발광 소자(Luminous Element); 및 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하고, 상기 측정 결과에 따라 상기 발광 소자에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체; 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 중간 저항체;를 더 포함할 수 있다.

Description

촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치 및 그 제어방법{SMART SWITCH INTEGRATING TACTILE SENSOR AND LUMINOUS ELEMENT AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
본 발명은 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치의 위치와 세기에 따라 발광 소자의 출력을 제어함으로써 다양한 감성을 제공할 수 있는 스마트 스위치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
근래에 들어 터치 패널 기술은 우리 일상에 깊숙이 잡아 다양한 방면에서 생활에 편의를 제공하고 있으며, 일상생활에 반드시 필요한 핵심 기술로서 각광을 받고 있다. 일반적으로 이러한 터치 패널 기술은 노트북, 개인정보단말기(PDA), 게임기, 스마트폰, 네비게이션 등 다양한 전자/통신기기에 사용될 수 있으며, 사용자가 원하는 기능을 선택하거나 입력하는 데 이용될 수 있다.
이와 관련하여, 도 1은 본 발명과 관련하여 종래 이용되던 자동차 버튼 시스템의 일례를 나타낸다. 도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 버튼 시스템은 복수의 발광 다이오드를 구비하며, 도 1에 동그라미로 표시되어 있는 스위치 각각이 제어부와 배선으로 연결되는 구조로 이루어진다.
그러나, 종래의 자동차 버튼 시스템은 단순히 ON/OFF 기능만을 제공하였을 뿐이며, 최근의 감성중심의 제품이나 서비스에 관심을 갖는 산업 추세를 반영하는 감성 중심의 시스템 구현이 어렵다는 문제점이 있었다. 기존의 버튼 시스템은 표현의 자유도가 작아 감성을 구현하기에 적합하지 않았으며, 스마트 기기와 연계하기 어려운 문제점이 있었다.
나아가, 도 1에 도시된 것과 같이, 각각의 스위치의 기능이나 센싱을 설정하기 위한 배선이 너무 많아지게 되어 복잡성을 필요 이상으로 증대시키게 되며 유지·관리비용이 증가하는 문제점이 있었다.
이에 따라, 시스템 구조의 단순화를 도모할 수 있으면서도 다양한 감성을 제공하여 소비자의 구매욕구를 자극할 수 있는 스마트 스위치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0120748호
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 터치의 위치와 세기에 따라 발광 소자의 출력을 제어함으로써 다양한 감성을 제공할 수 있는 스마트 스위치 및 그 제어방법을 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.
구체적으로, 본 발명은 인가되는 터치의 압력이나 힘의 세기에 반응하는 촉각센서와 이를 시각적으로 표현하는 발광 소자를 장착함으로써 제품의 이미지를 감성적으로 구현할 수 있는 스마트 스위치를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 촉각센서에 필요한 배선이 4개에 불과하여 설치 구조의 단순화를 도모할 수 있으며 유지·관리가 용이한 스마트 스위치를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치는, 소정의 터치가 인가되는 경우, 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 촉각센서; 빛을 조사하는 발광 소자(Luminous Element); 및 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하고, 상기 측정 결과에 따라 상기 발광 소자에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체; 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 중간 저항체;를 더 포함하고, 상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성된다.
또한, 상기 발광 소자는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)이다.
또한, 상기 촉각센서는, 상기 복수의 감지 저항체의 상부와 접하는 제 1 전극; 및 상기 제 1 전극과 이격되어 배치되고, 상기 복수의 감지 저항체의 하부와 접하는 제 2 전극;을 더 포함하되, 상기 복수의 중간 저항체는 상기 제 2 전극에 배치되어 상기 제 2 전극에 저항값을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 2 전극의 일단에 입력신호를 인가하고, 상기 인가된 입력신호에 의하여 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 하나에는 상기 전기신호가 형성된다.
또한, 상기 제 2 전극의 타단은 접지에 연결되고, 상기 제 1 전극의 타단은 개방(open)되는 경우, 상기 제 1 전극의 일단에는 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호가 형성된다.
또한, 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호는 수학식
Figure pat00001
에 따라 결정된다. 상기 수학식에서,
Figure pat00002
는 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호이고,
Figure pat00003
은 상기 입력신호이며,
Figure pat00004
은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
Figure pat00005
는 상기 터치가 인가된 위치에서부터 상기 제 2 전극의 타단 사이의 저항값이다.
또한, 상기 제 1 전극의 일단은 개방(open)되고, 상기 제 1 전극의 타단은 접지에 연결되는 경우, 상기 제 2 전극의 타단에는 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성된다.
또한, 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호는 수학식
Figure pat00006
에 따라 결정된다. 상기 수학식에서,
Figure pat00007
는 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호이고,
Figure pat00008
은 상기 입력신호이며,
Figure pat00009
은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
Figure pat00010
는 상기 터치가 인가된 위치의 감지 저항체의 저항값이다.
또한, 상기 촉각센서는, 상기 제 1 전극의 상부에 배치되는 제 1 필름; 및 상기 제 2 전극의 하부에 배치되는 제 2 필름;을 더 포함할 수 있다.
한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 일례와 관련된 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치는, 소정의 터치가 인가되는 경우, 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 촉각센서; 빛을 조사하는 발광 소자(Luminous Element); 및 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하고, 상기 측정 결과에 따라 상기 발광 소자에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체; 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 제 1 중간 저항체; 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되고, 상기 제 1 중간 저항체와 이격된 복수의 제 2 중간 저항체;를 더 포함하고, 상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성된다.
또한, 상기 발광 소자는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)이다.
또한, 상기 촉각센서는, 상기 복수의 감지 저항체의 상부와 접하는 제 1 전극; 및 상기 제 1 전극과 이격되어 배치되고, 상기 복수의 감지 저항체의 하부와 접하는 제 2 전극;을 더 포함하되, 상기 복수의 제 1 중간 저항체는 상기 제 1 전극에 배치되어 상기 제 1 전극에 저항값을 제공하고, 상기 복수의 제 2 중간 저항체는 상기 제 2 전극에 배치되어 상기 제 2 전극에 저항값을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 2 전극의 일단에 입력신호를 인가하고, 상기 인가된 입력신호에 의하여 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 하나에는 상기 전기신호가 형성된다.
또한, 상기 제 2 전극의 타단은 접지에 연결되고, 상기 제 1 전극의 타단은 개방(open)되는 경우, 상기 제 1 전극의 일단에는 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호가 형성된다.
또한, 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호는 수학식
Figure pat00011
에 따라 결정된다. 상기 수학식에서,
Figure pat00012
는 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호이고,
Figure pat00013
은 상기 입력신호이며,
Figure pat00014
은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
Figure pat00015
는 상기 터치가 인가된 위치에서부터 상기 제 2 전극의 타단 사이의 저항값이다.
또한, 상기 제어부는 제 1 전기신호와 제 2 전기신호를 이용하여 차분신호를 생성하고, 상기 차분신호를 이용하여 상기 터치의 세기를 측정하며, 상기 제 1 전극의 타단은 접지에 연결되고, 상기 제 1 전극의 일단은 개방되는 경우, 상기 제 1 전기신호가 상기 제 2 전극의 타단에 형성되며, 상기 제 1 전극의 타단은 접지에 연결되고, 상기 제 2 전극의 타단은 개방되는 경우, 상기 제 2 전기신호가 상기 제 1 전극의 일단에 형성된다.
또한, 상기 제 1 전기신호는 수학식
Figure pat00016
에 따라 결정된다. 상기 수학식에서,
Figure pat00017
는 상기 제 1 전기신호이고,
Figure pat00018
은 상기 입력신호이며,
Figure pat00019
은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
Figure pat00020
는 상기 터치가 인가된 위치에서부터 상기 제 1 전극의 타단 사이의 저항값이며,
Figure pat00021
는 상기 터치가 인가된 위치의 감지 저항체의 저항값이다.
또한, 상기 제 2 전기신호는 수학식
Figure pat00022
에 따라 결정된다. 상기 수학식에서,
Figure pat00023
는 상기 제 1 전기신호이고,
Figure pat00024
은 상기 입력신호이며,
Figure pat00025
은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
Figure pat00026
는 상기 터치가 인가된 위치에서부터 상기 제 1 전극의 타단 사이의 저항값이며,
Figure pat00027
는 상기 터치가 인가된 위치의 감지 저항체의 저항값이다.
또한, 상기 복수의 제 1 중간 저항체 각각의 저항값은
Figure pat00028
이고, 상기 복수의 제 2 중간 저항체 각각의 저항값은
Figure pat00029
이며, 상기 복수의 제 1 중간 저항체의 개수는
Figure pat00030
이고, 상기 복수의 제 2 중간 저항체의 개수는
Figure pat00031
이며, 상기 차분신호
Figure pat00032
는 수학식
Figure pat00033
에 따라 결정된다.
또한, 상기 터치가 복수로 인가되는 경우, 상기 제어부는 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기 측정을 하지 않는다.
또한, 상기 제어부에 의하여 제어되는 상기 빛의 출력은, 상기 빛의 세기, 상기 빛의 색 및 상기 빛의 발광 패턴 중 적어도 하나이다.
한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치의 제어방법은, 촉각센서에 소정의 터치가 인가되는 단계; 상기 촉각센서에 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 단계; 제어부가 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 측정 결과에 따라 발광 소자(Luminous Element)에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 단계;를 포함하되, 상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 중간 저항체로 구성되고, 상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성된다.
한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 일례와 관련된 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치의 제어방법은, 촉각센서에 소정의 터치가 인가되는 단계; 상기 촉각센서에 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 단계; 제어부가 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 측정 결과에 따라 발광 소자(Luminous Element)에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 단계;를 포함하되, 상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체, 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 제 1 중간 저항체 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되고, 상기 제 1 중간 저항체와 이격된 복수의 제 2 중간 저항체로 구성되고, 상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성된다.
한편, 스마트 스위치를 제어하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들이 유형적으로 구현된 프로그램에 있어서, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 프로그램의 상기 스마트 스위치의 제어방법은, 촉각센서에 소정의 터치가 인가되는 단계; 상기 촉각센서에 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 단계; 제어부가 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 측정 결과에 따라 발광 소자(Luminous Element)에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 단계;를 포함하되, 상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 중간 저항체로 구성되고, 상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성된다.
한편, 스마트 스위치를 제어하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들이 유형적으로 구현된 프로그램에 있어서, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 일례와 관련된 프로그램의 상기 스마트 스위치의 제어방법은, 촉각센서에 소정의 터치가 인가되는 단계; 상기 촉각센서에 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 단계; 제어부가 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 측정 결과에 따라 발광 소자(Luminous Element)에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 단계;를 포함하되, 상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체, 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 제 1 중간 저항체 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되고, 상기 제 1 중간 저항체와 이격된 복수의 제 2 중간 저항체로 구성되고, 상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성된다.
본 발명은 터치의 위치와 세기에 따라 발광 소자의 출력을 제어함으로써 다양한 감성을 제공할 수 있는 스마트 스위치 및 그 제어방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 인가되는 터치의 압력이나 힘의 세기에 반응하는 촉각센서와 이를 시각적으로 표현하는 발광 소자를 장착함으로써 제품의 이미지를 감성적으로 구현할 수 있는 스마트 스위치를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 촉각센서에 필요한 배선이 4개에 불과하여 설치 구조의 단순화를 도모할 수 있으며 유지·관리가 용이한 스마트 스위치를 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명과 관련하여 종래 이용되던 자동차 버튼 시스템의 일례를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따라 구현될 수 있는 스마트 스위치의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 1 실시례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 1 실시례를 도식화한 것이다.
도 5는 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 1 실시례에 적용될 수 있는 제어부의 제어구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 2 실시례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 2 실시례를 도식화한 것이다.
도 8은 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 2 실시례에 적용될 수 있는 제어부의 제어구조를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 3 실시례를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 스마트 스위치의 제어방법의 일례를 나타내는 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시례는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.
<스마트 스위치의 구조>
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명이 제안하고자 하는 스마트 스위치의 구조를 구체적으로 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따라 구현될 수 있는 스마트 스위치의 일례를 나타낸다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 스마트 스위치(100)는 촉각센서(10), 발광 소자(30) 및 제어부(50) 등으로 구성될 수 있다.
단, 도 2a 및 도 2b에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 스마트 스위치(100)가 구현될 수도 있다. 또한, 도 2a 및 도 2b에 도시된 구성요소는 상호 의존적으로 연결되어 있으며, 각 구성요소가 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 달리 별도로 또는 통합하여 구현되는 것이 가능하다.
촉각센서(10)는 본 발명의 스마트 스위치(100)에 외부의 터치가 인가되어 압력이 작용하는 경우, 터치의 위치와 터치의 세기를 감지하기 위한 전기신호가 형성된다. 촉각센서(10)에서 형성된 전기신호는 제어부(50)의 측정 모듈(52)에 전달되며, 측정 모듈(52)에서는 전기신호를 이용하여 터치의 위치와 터치의 세기를 측정할 수 있다.
발광 소자(30)는 전원공급부(미도시)로부터 공급받은 전기적 신호를 이용하여 광학적 출력을 발생시킬 수 있는 구성이다. 본 발명에서 발광 소자(30)는 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED) 등을 이용할 수 있다.
발광 다이오드는 전류의 인가로 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자이다. 발광 다이오드는 RGB 색상의 빛을 조사할 수 있으며, 제어부(50)의 제어 모듈(54)의 제어에 따라 출력되는 빛이 제어될 수 있다. 제어 모듈(54)은 발광 다이오드에서 조사되는 빛의 세기, 빛의 색, 빛의 발광 패턴 등을 제어할 수 있다.
제어부(50)는 터치의 감지를 위한 측정 모듈(52)과 발광 소자(30)의 출력 제어를 위한 제어 모듈(54)로 구성될 수 있다. 도 2a에 도시된 것과 같이, 제어부(50)에는 A, B, C, D의 4개의 단자가 구비되어 있으며, 4개 단자는 촉각센서(10)에서 연결되는 4개의 배선과 연결된다. 본 발명의 스마트 스위치(100)는 4개의 배선만 필요하기 때문에 기존의 스위치 시스템에 비하여 매우 간소화된 구조를 갖는다.
이하에서는, 스마트 스위치에 대한 제 1 실시례 내지 제 3 실시례에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
제 1 실시례
도 3은 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 1 실시례를 나타낸다. 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 스마트 스위치(100)의 제 1 실시례는 감지 저항체(12)와 중간 저항체(14), 전극(20, 22), 필름(24, 26) 등을 더 포함할 수 있다.
필름은 전극을 패터닝(patterning)하고 있으며, 제 1 필름(24)과 제 2 필름(26)을 포함한다. 제 1 필름(24)과 제 2 필름(26)은 상하로 이격되어 있고, 제 1 필름(24)과 제 2 필름(26)은 평행하게 결합되도록 배치된다. 상기 제 1 필름(24)과 제 2 필름(26)은 글래스(Glass), 강화 고분자 기판 또는 PI 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
전극은 상부에 배치되는 제 1 전극(20)과 하부에 배치되는 제 2 전극(22)을 포함한다. 제 1 전극(20)과 제 2 전극(22)은 상하로 평행하게 이격되어 있으며, 전극(20, 22)의 양단은 외부의 배선으로 연결되어 제어부에 형성된 4개의 단자에 결합된다.
제 1 전극(20)과 제 2 전극(22)은 구리(Cu) 또는 은(Ag)으로 이루어질 수 있다. 제 1 전극(20)과 제 2 전극(22)은 투명한 소재로서, 인듐 주석 산화물(Induim Tin Oxide, ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 금속 나노 와이어, 전도성 고분자(PEDOT, Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 또는 투명 전도성 산화물(TCO)로 이루어질 수도 있다.
감지 저항체(12)는 터치에 따라 저항값 변화가 유도될 수 있는 소자이며, 복수 개 장착된다. 감지 저항체(12)는 제 1 전극(20)과 제 2 전극(22) 사이에 배치된다. 즉, 감지 저항체(12)의 상부는 제 1 전극(20)에 접하고, 감지 저항체(12)의 하부는 제 2 전극(22)에 접한다.
중간 저항체(14)는 복수 개 구비되며, 복수의 중간 저항체(14) 각각은 복수의 감지 저항체(12) 사이에 배치된다. 중간 저항체(14)는 제 1 전극(20) 및 제 2 전극(22) 중 하나에 배치된다.
도 3에서는 중간 저항체(14)가 제 2 전극(22)에 배치되는 구조를 도시하고 있으나, 중간 저항체(14)의 배치는 이에 한정되지 않으며, 제 2 전극(22)이 아닌 제 1 전극(20)에 배치되도록 구현될 수도 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 중간 저항체(14)가 제 2 전극(22)에 배치된 구조를 중심으로 설명을 하겠으나, 중간 저항체(14)가 제 1 전극(20)에 배치된 구조도 동일한 방법으로 해석 가능할 것이다.
한편, 상술한 구조를 갖는 스마트 스위치(100)의 제 1 실시례에서 터치의 위치와 터치의 세기를 측정하는 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 1 실시례를 도식화한 것이다. 도 4에 도시된 것과 같이, 감지 저항체(12)는 가변저항으로 모델링 가능하며, 중간 저항체(14)는 제 2 전극(22)에 배치되는 저항으로 모델링 가능하다. 감지 저항체(12)는 터치에 따라 가변저항의 저항값이 변화되며, 터치가 없는 부분의 감지 저항체(12)는 매우 큰 값의 저항값(100㏀ 이상)을 갖는다고 볼 수 있다.
제어부(50)는 터치를 측정하기 위하여 제 2 전극의 일단(B단자)에 입력신호(Vin)를 인가하며, 이에 따라 촉각센서(10)에 형성되는 전기신호를 측정 모듈(52)이 감지하게 된다.
여기서, RSk라고 기재된 감지 저항체(12) 위치에 터치가 인가되었다고 가정하고 터치의 위치와 세기를 측정한다.
터치의 위치를 측정하기 위하여, 제어부(50)는 제 2 전극의 타단(D단자)에 접지를 연결하고, 제 1 전극의 타단(C단자)은 개방시킨다. 이때, 제 1 전극의 일단(A단자)에 형성되는 전기신호는 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00034
감지 저항체(12)의 저항값은 미리 설정된 값이기 때문에, 측정 모듈(52)은 상기 수학식 1의 전기신호를 이용하여 터치가 인가된 위치를 측정할 수 있다.
또한, 터치의 세기를 측정하기 위하여, 제어부(50)는 제 1 전극의 일단(A단자)은 개방시키고, 제 1 전극의 타단(C단자)에 접지를 연결한다. 이때, 제 2 전극의 타단(D단자)에 형성되는 전기신호는 하기의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00035
터치의 세기에 따라 RSk라고 기재된 감지 저항체(12)의 저항값이 변경되기 때문에, 측정 모듈(52)은 상기 수학식 2의 전기신호를 이용하여 인가된 터치의 세기를 측정할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 1 실시례에 적용될 수 있는 제어부의 제어구조를 나타낸다. 제어부(50)는 터치의 위치와 터치의 세기를 측정하기 위하여 도 5의 SWf 스위치와 SWp 스위치의 개폐를 조절한다.
즉, 터치의 위치 측정 시에는, 제어부(50)는 SWf 스위치를 OFF로 설정하고 SWp 스위치를 ON으로 설정한다. 터치의 세기 측정 시에는, 제어부(50)는 SWf 스위치를 ON으로 설정하고 SWp 스위치를 OFF로 설정한다.
제 2 실시례
도 6은 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 2 실시례를 나타낸다. 도 6에 도시된 것과 같이, 본 발명의 스마트 스위치(100)의 제 2 실시례는 감지 저항체(12)와 중간 저항체(16, 18), 전극(20, 22), 필름(24, 26) 등을 더 포함할 수 있다.
전극(20, 22), 필름(24, 26), 감지 저항체(12)는 상기 제 1 실시례와 동일한 구성으로 이루어질 수 있다. 단, 제 2 실시례에서는 중간 저항체(16, 18)가 두 가지로 구성된다는 점에서 제 1 실시례와 큰 차이점이 있다. 이러한 차이점은 터치의 세기 측정의 정확성을 향상시키기 위함이다.
도 6의 제 2 실시례에서 감지 저항체(12)는 터치에 따라 저항값 변화가 유도될 수 있는 소자이며, 복수 개 장착된다. 감지 저항체(12)는 제 1 전극(20)과 제 2 전극(22) 사이에 배치된다.
중간 저항체는 복수의 감지 저항체(12) 사이에 배치되며, 복수의 제 1 중간 저항체(16)와 복수의 제 2 중간 저항체(18)로 구성될 수 있다. 제 1 중간 저항체(16)는 제 1 전극(20)에 배치되어 제 1 전극(20)에 저항값을 제공하고, 제 2 중간 저항체(18)는 제 2 전극(22)에 배치되어 제 2 전극(22)에 저항값을 제공한다.
바람직하게는, 복수의 제 1 중간 저항체(16)는 N개 구비되고, 그 각각은 모두 R의 저항값을 갖는다. 또한, 복수의 제 2 중간 저항체(18)는 N개 구비되고, 그 각각은 모두 R의 저항값을 갖는다.
한편, 상술한 구조를 갖는 스마트 스위치(100)의 제 2 실시례에서 터치의 위치와 터치의 세기를 측정하는 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 2 실시례를 도식화한 것이다. 도 7에 도시된 것과 같이, 감지 저항체(12)는 가변저항으로 모델링 가능하며, 제 1 중간 저항체(16)는 제 1 전극(20)에 배치되는 저항으로 모델링 가능하고, 제 2 중간 저항체(18)는 제 2 전극(22)에 배치되는 저항으로 모델링 가능하다. 감지 저항체(12)는 터치에 따라 가변저항의 저항값이 변화되며, 터치가 없는 부분의 감지 저항체(12)는 매우 큰 값의 저항값(100㏀ 이상)을 갖는다고 볼 수 있다.
제어부(50)는 터치를 측정하기 위하여 제 2 전극의 일단(B단자)에 입력신호(Vin)를 인가하며, 이에 따라 촉각센서(10)에 형성되는 전기신호를 측정 모듈(52)이 감지하게 된다.
여기서, RSk라고 기재된 감지 저항체(12) 위치에 터치가 인가되었다고 가정하고 터치의 위치와 세기를 측정한다.
터치의 위치를 측정하기 위하여, 제어부(50)는 제 2 전극의 타단(D단자)에 접지를 연결하고, 제 1 전극의 타단(C단자)은 개방시킨다. 이때, 제 1 전극의 일단(A단자)에 형성되는 전기신호는 하기의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00036
감지 저항체(12)의 저항값은 미리 설정된 값이기 때문에, 측정 모듈(52)은 상기 수학식 3의 전기신호를 이용하여 터치가 인가된 위치를 측정할 수 있다.
또한, 터치의 세기를 측정하기 위하여, 측정 모듈(52)은 제 1 전기신호와 제 2 전기신호를 감지하고, 제어부(50)는 제 1 전기신호와 제 2 전기신호의 차이와 관련된 차분신호를 생성하며, 이 차분신호는 터치의 세기 측정에 이용된다.
촉각센서에 제 1 전기신호를 형성시키기 위해서, 제어부(50)는 제 1 전극의 타단(C단자)은 접지에 연결하고, 제 1 전극의 일단(A단자)은 개방시킨다. 이때, 제 2 전극의 타단(D단자)에 형성되는 제 1 전기신호는 하기의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00037
촉각센서에 제 2 전기신호를 형성시키기 위해서, 제어부(50)는 제 1 전극의 타단(C단자)은 접지에 연결하고, 제 2 전극의 타단(D단자)은 개방시킨다. 이때, 제 1 전극의 일단(A단자)에 형성되는 제 2 전기신호는 하기의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00038
측정 모듈(52)은 상기 수학식 4의 제 1 전기신호와 상기 수학식 5의 제 2 전기신호를 감지한다. 제어부(50)는 제 1 전기신호와 제 2 전기신호의 차를 이용하여 차분신호를 생성하게 되며, 복수의 제 1 중간 저항체(16) 각각과 복수의 제 2 중간 저항체(18) 각각은 모두 R의 저항값을 갖기 때문에, 차분신호는 하기의 수학식 6과 같이 표현된다.
Figure pat00039
측정 모듈(52)은 상기 수학식 6의 차분신호를 이용하여 터치의 세기를 측정할 수 있다. 수학식 6의 차분신호는 터치 위치 측정과 독립적으로 구성되기 때문에, 실시례 2는 실시례 1보다 정확한 세기 측정이 가능하게 된다.
한편, 도 8은 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 2 실시례에 적용될 수 있는 제어부의 제어구조를 나타낸다. 제어부(50)는 터치의 위치와 터치의 세기를 측정하기 위하여 도 8의 SWf 스위치와 SWp 스위치의 개폐를 조절한다.
즉, 터치의 위치 측정 시에는, 제어부(50)는 SWf 스위치를 OFF로 설정하고 SWp 스위치를 ON으로 설정한다. 터치의 세기 측정 시에는, 제어부(50)는 SWf 스위치를 ON으로 설정하고 SWp 스위치를 OFF로 설정한다.
제어부(50)는 NOT 게이트(62)와 버퍼(64)를 구비하고 있기 때문에 하나의 선택신호(S)를 이용하여 SWf 스위치와 SWp 스위치를 동시에 조절하는 것이 가능하다.
제 3 실시례
도 9는 본 발명의 스마트 스위치에 대한 제 3 실시례를 나타낸다. 도 9의 제 3 실시례에서는, 촉각센서(10)와 발광 소자(30)가 기판(40)에 설치되어 있으며, 촉각센서(10) 상부에는 동력을 발생시키는 액추에이터(돔키, 42)와 하중범프(46)가 설치된다.
도 9에 도시된 것과 같이, 본 발명의 스마트 스위치(100)는 촉각센서(10)와 발광 소자(30)가 결합되어 구현될 필요는 없으며, 촉각센서(10)와 발광 소자(30)가 별도로 구비되는 것도 가능할 수 있다.
터치를 통하여 스위치 상판(48)을 누르거나 떼는 경우, 촉각센서(10)에 터치의 위치나 세기에 대응되는 전기신호가 형성되며, 측정 모듈(52)은 전기신호를 이용하여 터치의 위치와 세기를 측정할 수 있다. 제어 모듈(54)는 이에 따라 발광 소자(30)의 출력을 제어하게 되며, 발광 소자(50)에서 조사되는 빛은 반사판(32)을 통하여 외부로 비춰지게 된다.
마찬가지로, 스위치 상판(48)을 시계방향이나 반시계방향으로 돌림으로써 발광 소자(30)의 출력을 제어하는 것도 가능하다.
이렇게 본 발명은 반사판(32)을 구비하고 있기 때문에 반드시 촉각센서(10)와 발광 소자(30)가 결합된 구조를 가질 필요는 없다.
<스마트 스위치의 제어방법>
이하에서는, 도 10을 참조하여 본 발명이 제안하고자 하는 스마트 스위치의 제어방법을 구체적으로 설명한다. 도 10은 본 발명의 스마트 스위치의 제어방법의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 먼저, 촉각센서(10)에 외부 터치가 인가되면(S10), 촉각센서(10)에 터치의 위치 및 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성된다(S20). 제어부(50)는 촉각센서(10)의 제 2 전극(22)의 일단(B단자)에 입력신호를 인가하게 되며, 상기 인가된 입력신호에 따라 전기신호가 형성된다. 제어부(50)는 제 1 전극(20)의 일단(A단자)과 타단(C단자) 및 제 2 전극의 타단(D단자)을 적절하게 조절하면서 원하는 전기신호를 얻을 수 있다.
이어서, 제어부(50)의 측정 모듈(52)은 촉각센서(10)에 형성된 전기신호를 이용하여 터치의 위치 및 터치의 세기를 측정한다(S30). 터치의 위치 측정은 상술한 수학식 1 및 수학식 3이 이용되며, 터치의 세기 측정은 수학식 2 및 수학식 6이 이용된다.
이어서, 제어부(50)의 제어 모듈(54)은 측정 결과에 따라 발광 소자(30)에서 조사되는 빛의 출력을 제어한다(S40). 이에 따라, 발광 소자(30)에서 조사되는 빛의 세기나 빛의 색, 빛의 발광 패턴 등이 터치에 따라 다양하게 변화하게 되며, 사용자에게 터치에 따른 감성을 효과적으로 제공할 수 있다.
한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분상방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행할 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시례들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시례들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시례들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
10: 촉각센서
12: 감지 저항체
14: 중간 저항체
16: 제 1 중간 저항체
18: 제 2 중간 저항체
20: 제 1 전극
22: 제 2 전극
24: 제 1 필름
26: 제 2 필름
30: 발광 소자
50: 제어부
100: 스마트 스위치

Claims (25)

  1. 소정의 터치가 인가되는 경우, 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 촉각센서;
    빛을 조사하는 발광 소자(Luminous Element); 및
    상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하고, 상기 측정 결과에 따라 상기 발광 소자에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 촉각센서는,
    상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체; 및
    각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 중간 저항체;를 더 포함하고,
    상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)인 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 촉각센서는,
    상기 복수의 감지 저항체의 상부와 접하는 제 1 전극; 및
    상기 제 1 전극과 이격되어 배치되고, 상기 복수의 감지 저항체의 하부와 접하는 제 2 전극;을 더 포함하되,
    상기 복수의 중간 저항체는 상기 제 2 전극에 배치되어 상기 제 2 전극에 저항값을 제공하는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2 전극의 일단에 입력신호를 인가하고,
    상기 인가된 입력신호에 의하여 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 하나에는 상기 전기신호가 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 전극의 타단은 접지에 연결되고, 상기 제 1 전극의 타단은 개방(open)되는 경우,
    상기 제 1 전극의 일단에는 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호가 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호는 하기의 수학식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
    수학식
    Figure pat00040

    상기 수학식에서,
    Figure pat00041
    는 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호이고,
    Figure pat00042
    은 상기 입력신호이며,
    Figure pat00043
    은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
    Figure pat00044
    는 상기 터치가 인가된 위치에서부터 상기 제 2 전극의 타단 사이의 저항값이다.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 일단은 개방(open)되고, 상기 제 1 전극의 타단은 접지에 연결되는 경우,
    상기 제 2 전극의 타단에는 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호는 하기의 수학식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
    수학식
    Figure pat00045

    상기 수학식에서,
    Figure pat00046
    는 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호이고,
    Figure pat00047
    은 상기 입력신호이며,
    Figure pat00048
    은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
    Figure pat00049
    는 상기 터치가 인가된 위치의 감지 저항체의 저항값이다.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 촉각센서는,
    상기 제 1 전극의 상부에 배치되는 제 1 필름; 및
    상기 제 2 전극의 하부에 배치되는 제 2 필름;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  10. 소정의 터치가 인가되는 경우, 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 촉각센서;
    빛을 조사하는 발광 소자(Luminous Element); 및
    상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하고, 상기 측정 결과에 따라 상기 발광 소자에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 촉각센서는,
    상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체;
    각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 제 1 중간 저항체; 및
    각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되고, 상기 제 1 중간 저항체와 이격된 복수의 제 2 중간 저항체;를 더 포함하고,
    상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)인 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 촉각센서는,
    상기 복수의 감지 저항체의 상부와 접하는 제 1 전극; 및
    상기 제 1 전극과 이격되어 배치되고, 상기 복수의 감지 저항체의 하부와 접하는 제 2 전극;을 더 포함하되,
    상기 복수의 제 1 중간 저항체는 상기 제 1 전극에 배치되어 상기 제 1 전극에 저항값을 제공하고, 상기 복수의 제 2 중간 저항체는 상기 제 2 전극에 배치되어 상기 제 2 전극에 저항값을 제공하는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2 전극의 일단에 입력신호를 인가하고,
    상기 인가된 입력신호에 의하여 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 하나에는 상기 전기신호가 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 전극의 타단은 접지에 연결되고, 상기 제 1 전극의 타단은 개방(open)되는 경우,
    상기 제 1 전극의 일단에는 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호가 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호는 하기의 수학식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
    수학식
    Figure pat00050

    상기 수학식에서,
    Figure pat00051
    는 상기 터치의 위치에 대응되는 전기신호이고,
    Figure pat00052
    은 상기 입력신호이며,
    Figure pat00053
    은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
    Figure pat00054
    는 상기 터치가 인가된 위치에서부터 상기 제 2 전극의 타단 사이의 저항값이다.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는 제 1 전기신호와 제 2 전기신호를 이용하여 차분신호를 생성하고, 상기 차분신호를 이용하여 상기 터치의 세기를 측정하며,
    상기 제 1 전극의 타단은 접지에 연결되고, 상기 제 1 전극의 일단은 개방되는 경우, 상기 제 1 전기신호가 상기 제 2 전극의 타단에 형성되며,
    상기 제 1 전극의 타단은 접지에 연결되고, 상기 제 2 전극의 타단은 개방되는 경우, 상기 제 2 전기신호가 상기 제 1 전극의 일단에 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 전기신호는 하기의 수학식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
    수학식
    Figure pat00055

    상기 수학식에서,
    Figure pat00056
    는 상기 제 1 전기신호이고,
    Figure pat00057
    은 상기 입력신호이며,
    Figure pat00058
    은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
    Figure pat00059
    는 상기 터치가 인가된 위치에서부터 상기 제 1 전극의 타단 사이의 저항값이며,
    Figure pat00060
    는 상기 터치가 인가된 위치의 감지 저항체의 저항값이다.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제 2 전기신호는 하기의 수학식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
    수학식
    Figure pat00061

    상기 수학식에서,
    Figure pat00062
    는 상기 제 1 전기신호이고,
    Figure pat00063
    은 상기 입력신호이며,
    Figure pat00064
    은 상기 제 2 전극의 일단에서부터 상기 터치가 인가된 위치 사이의 저항값이고,
    Figure pat00065
    는 상기 터치가 인가된 위치에서부터 상기 제 1 전극의 타단 사이의 저항값이며,
    Figure pat00066
    는 상기 터치가 인가된 위치의 감지 저항체의 저항값이다.
  19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 중간 저항체 각각의 저항값은
    Figure pat00067
    이고, 상기 복수의 제 2 중간 저항체 각각의 저항값은
    Figure pat00068
    이며,
    상기 복수의 제 1 중간 저항체의 개수는
    Figure pat00069
    이고, 상기 복수의 제 2 중간 저항체의 개수는
    Figure pat00070
    이며,
    상기 차분신호
    Figure pat00071
    는 하기의 수학식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
    수학식
    Figure pat00072
  20. 제 6항, 제 8항, 제 15항, 제 17항, 제 18항 및 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치가 복수로 인가되는 경우,
    상기 제어부는 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기 측정을 하지 않는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  21. 제 1항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제어부에 의하여 제어되는 상기 빛의 출력은,
    상기 빛의 세기, 상기 빛의 색 및 상기 빛의 발광 패턴 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치.
  22. 촉각센서에 소정의 터치가 인가되는 단계;
    상기 촉각센서에 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 단계;
    제어부가 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 측정 결과에 따라 발광 소자(Luminous Element)에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 중간 저항체로 구성되고,
    상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치의 제어방법.
  23. 촉각센서에 소정의 터치가 인가되는 단계;
    상기 촉각센서에 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 단계;
    제어부가 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 측정 결과에 따라 발광 소자(Luminous Element)에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체, 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 제 1 중간 저항체 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되고, 상기 제 1 중간 저항체와 이격된 복수의 제 2 중간 저항체로 구성되고,
    상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 촉각센서와 발광 소자를 융합한 스마트 스위치의 제어방법.
  24. 스마트 스위치를 제어하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들이 유형적으로 구현된 프로그램에 있어서,
    상기 스마트 스위치의 제어방법은,
    촉각센서에 소정의 터치가 인가되는 단계;
    상기 촉각센서에 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 단계;
    제어부가 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 측정 결과에 따라 발광 소자(Luminous Element)에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 중간 저항체로 구성되고,
    상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 프로그램.
  25. 스마트 스위치를 제어하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들이 유형적으로 구현된 프로그램에 있어서,
    상기 스마트 스위치의 제어방법은,
    촉각센서에 소정의 터치가 인가되는 단계;
    상기 촉각센서에 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기에 대응되는 전기신호가 형성되는 단계;
    제어부가 상기 촉각센서에 형성된 전기신호를 이용하여 상기 터치의 위치 및 상기 터치의 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 측정 결과에 따라 발광 소자(Luminous Element)에서 조사되는 빛의 출력을 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 촉각센서는, 상기 터치에 따라 저항값 변화가 유도되는 복수의 감지 저항체, 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되는 복수의 제 1 중간 저항체 및 각각이 상기 복수의 감지 저항체 사이에 배치되고, 상기 제 1 중간 저항체와 이격된 복수의 제 2 중간 저항체로 구성되고,
    상기 터치에 의하여 상기 복수의 감지 저항체 중 적어도 일부인 제 1 감지 저항체의 저항값이 변화되고, 상기 전기신호는 상기 제 1 감지 저항체의 저항값 변화에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 프로그램.
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