KR20190092347A - Apparatus and Method for Sensing of Human Body Using Coil - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대상물 감지 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 코일을 이용한 인체 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an object detecting apparatus, and more particularly, to an apparatus and method for detecting a human body using a coil.
대상물을 감지할 수 있는 다양한 방식의 센서가 이용되고 있다. 예를 들어, 센서 장치는 감지하고자 하는 대상에 따라 온도, 압력, 습도, 소리, 기체유량, 속도, 진동 등을 측정할 수 있고, 측정 방식에 따라 광학 방식, 초음파 방식, 정전용량 방식 등으로 다양하게 구현될 수 있다.Various types of sensors for detecting an object are used. For example, the sensor device may measure temperature, pressure, humidity, sound, gas flow rate, speed, vibration, etc. according to a target to be detected, and may vary in optical, ultrasonic, and capacitive methods according to the measurement method. Can be implemented.
정전용량 방식의 센서 장치는 검출 물체가 센서 장치에 접근 또는 접촉하면 센서 장치에 구비된 검출전극과 대지 간의 정전용량이 증가하는 원리를 이용하여 물체를 검출한다.The capacitive sensor device detects an object by using the principle that the capacitance between the detection electrode and the ground provided in the sensor device increases when the detection object approaches or contacts the sensor device.
정전용량 방식의 센서 장치는 유전률을 가진 대상이라면 어느 것이든지 검출 가능하고, 잡음 내성이 강하며, 간단한 구성과 낮은 제조 단가 등의 특징으로 인해 그 활용 분야가 날로 확대되고 있다.Capacitive sensor devices can detect any object having a dielectric constant, have strong noise immunity, and are widely used due to their simple configuration and low manufacturing cost.
그런데, 정전용량 방식의 센서 장치는 단지 정전용량의 변화만을 검출하기 때문에 어떠한 물체의 접근에 의해 정전용량의 변화가 일정 수준 이상만 되면 반응하도록 되어 있다. 따라서, 특정한 대상물, 예를 들어 인체에 반응하도록 설계된 시스템에 적용될 경우 감지 오류 가능성을 배제할 수 없다.By the way, since the capacitive sensor device detects only the change in capacitance, it reacts when the change in capacitance becomes more than a certain level by the approach of an object. Therefore, the possibility of detection error cannot be excluded when applied to a specific object, for example a system designed to respond to a human body.
본 기술의 실시예는 도전성 있는 물체와 인체를 구분할 수 있는 코일을 이용한 인체 감지 장치 및 방법을 제공할 수 있다.Embodiments of the present technology may provide a human body sensing device and method using a coil capable of distinguishing a conductive object from a human body.
본 기술의 실시예는 인체 감지의 정확성을 향상시킬 수 있는 코일을 이용한 인체 감지 장치 및 방법을 제공할 수 있다.Embodiments of the present technology may provide an apparatus and method for detecting a human body using a coil capable of improving accuracy of human body sensing.
본 기술의 일 실시예에 의한 코일을 이용한 인체 감지 장치는 코일만으로 구성되어 캐패시턴스와 인덕턴스를 동시에 형성하는 검출부; 제 1 감지 모드에서 상기 검출부와 전기적으로 접속되어 정전용량 변화량에 기초하여 임의의 물체가 접근하였는지 감지하는 제 1 감지부; 상기 제 1 감지부에서 측정한 상기 정전용량 변화량을 제공받으며, 제 1 감지부에서 임의의 물체가 접근한 것으로 감지되면 제 2 감지 모드에서 상기 검출부와 전기적으로 접속되어, 상기 검출부를 포함하는 공진 회로의 발진 신호로부터 주파수 변화를 검출하여, 접근한 물체의 종류를 판단하는 제 2 감지부; 및 상기 제 1 감지 모드에서 상기 검출부와 상기 제 1 감지부를 전기적으로 접속시키고 상기 검출부와 상기 제 2 감지부의 접속을 차단하며, 상기 제 1 감지 모드에서 임의의 물체가 접근한 것으로 감지되어 상기 제 2 감지 모드로 전환하면 상기 검출부와 상기 제 2 감지부를 전기적으로 접속시키고 상기 검출부와 상기 제 1 감지부의 접속을 차단하도록 구성되는 스위칭부;를 포함하고, 상기 제 2 감지부는, 상기 임의의 물체가 상기 검출부에 접근함에 따른 정전용량 증가분보다 인덕턴스 감소분이 큰 경우 상기 발진 주파수가 증가하고, 상기 정전용량 증가분이 상기 인덕턴스 감소분보다 큰 경우 상기 발진 주파수가 감소하도록 구성될 수 있다.Human body detecting device using a coil according to an embodiment of the present technology comprises a detection unit for forming a capacitance and inductance at the same time consisting of only the coil; A first sensing unit electrically connected to the detecting unit in a first sensing mode to detect whether an object is approached based on an amount of change in capacitance; The resonance circuit includes the capacitance measured by the first sensing unit and is electrically connected to the detecting unit in a second sensing mode when the first sensing unit detects that an object is approached. A second detector configured to detect a frequency change from the oscillation signal of and to determine the type of the approached object; And electrically connect the detector and the first detector in the first sensing mode, cut off the connection between the detector and the second detector, and detect that an object is approaching in the first sensing mode to access the second detector. And a switching unit configured to electrically connect the detection unit and the second detection unit to switch to the detection mode, and cut off the connection between the detection unit and the first detection unit. The oscillation frequency may be increased when the inductance decrease is greater than the capacitance increase due to approaching the detection unit, and the oscillation frequency may be decreased when the capacitance increase is greater than the inductance decrease.
본 기술의 일 실시예에 의한 코일을 이용한 인체 감지 방법은 캐패시턴스와 인덕턴스를 동시에 형성할 수 있는 코일만으로 구성되는 검출부, 제 1 감지부, 제 2 감지부 및 스위칭부를 포함하는 인체 감지 장치의 인체 감지 방법으로서, 상기 스위칭부가 상기 검출부와 상기 제 1 감지부를 전기적으로 접속시키고 상기 검출부와 상기 제 2 감지부의 접속을 차단하여 제 1 감지 모드로 세팅되는 단계; 상기 제 1 감지 모드에서 상기 제 1 감지부가 상기 검출부의 정전용량 변화량에 기초하여 상기 검출부에 임의의 물체가 접근하였는지 감지하는 단계; 상기 제 1 감지 모드에서 임의의 물체가 접근한 것으로 감지되면 상기 스위칭부가 상기 검출부와 상기 제 2 감지부의 접속을 차단하고 상기 검출부와 상기 제 1 감지부를 전기적으로 접속시켜 제 2 감지 모드로 전환하는 단계; 상기 제 2 감지모드에서 상기 제 2 감지부가 상기 검출부를 포함하는 공진 회로의 발진 신호로부터 주파수 변화를 검출하는 단계; 및 상기 주파수 변화에 기초하여 접근한 물체의 종류를 판단하는 단계;를 포함하고, 상기 주파수 변화를 검출하는 단계는, 상기 임의의 물체가 상기 검출부에 접근함에 따른 정전용량 증가분보다 인덕턴스 감소분이 큰 경우 상기 발진 주파수가 증가되어 검출되고, 상기 정전용량 증가분이 상기 인덕턴스 감소분보다 큰 경우 상기 발진 주파수가 감소되어 검출되는 단계를 포함될 수 있다.Human body detection method using a coil according to an embodiment of the present technology is a human body detection of the human body sensing device including a detector, the first sensing unit, the second sensing unit and the switching unit consisting of only a coil capable of forming capacitance and inductance at the same time A method comprising the steps of: the switching unit electrically connecting the detection unit and the first detection unit and disconnecting the detection unit from the second detection unit to set a first detection mode; Detecting, by the first sensing unit, whether an object approaches the detection unit based on the capacitance change amount of the detection unit in the first detection mode; Switching off the detection unit from the second detection unit and electrically connecting the detection unit with the first detection unit to switch to the second detection mode when it is detected that an object is approached in the first detection mode. ; Detecting a frequency change from an oscillation signal of a resonant circuit including the detector by the second detector in the second detection mode; And determining the type of the approached object based on the change in frequency; wherein detecting the change in frequency includes a case where the decrease in inductance is greater than the increase in capacitance caused by the arbitrary object approaching the detection unit. The oscillation frequency is increased and detected, and when the capacitance increase is greater than the inductance decrease, the oscillation frequency may be reduced and detected.
본 기술에 의하면 정전용량 변화 및 유도 용량 변화를 모두 감지하는 하이브리드 방식으로 대상물을 검출하므로 검출 대상에 대한 감지 정확도가 대폭 향상된다. 따라서, 접근된 물체가 인체인지 도전성이 있는 물체인지를 구분할 수 있으므로 인체에 반응하여 동작하도록 설계된 시스템의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present technology, the detection accuracy of the detection target is greatly improved by detecting the target in a hybrid manner in which both the capacitance change and the induced capacitance change are detected. Therefore, it is possible to distinguish whether the approached object is a human body or a conductive object, thereby improving the operation reliability of the system designed to operate in response to the human body.
도 1은 일 실시예에 의한 코일을 이용한 인체 감지 장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예예 의한 검출부의 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예예 의한 검출부의 간략 회로도이다.
도 4는 대상물의 접근에 따른 정전용량 변화량 및 유도용량 변화량의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 실시예들에 따른 인체 감지 장치의 구성도이다.
도 9a 및 도 9b는 제 1 감지 모드에서의 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 실시예들에 따른 검출부의 구성도이다.
도 11은 일 실시예에 의한 인체 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram of a human body sensing device using a coil according to an embodiment.
2 is a block diagram of a detector according to an embodiment.
3A and 3B are schematic circuit diagrams of a detector according to an embodiment.
4 is a view for explaining the relationship between the capacitance change amount and the induced capacitance change amount according to the approach of the object.
5 to 8 are configuration diagrams of a human body sensing device according to embodiments.
9A and 9B are diagrams for describing a sensing method in a first sensing mode.
10 is a configuration diagram of a detector according to embodiments.
11 is a flowchart illustrating a human body detecting method according to an exemplary embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 기술의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present technology in more detail.
도 1은 일 실시예에 의한 코일을 이용한 인체 감지 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a human body sensing device using a coil according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 의한 인체 감지 장치(10)는 제어부(100), 검출부(110), 스위칭부(120), 제 1 감지부(130) 및 제 2 감지부(140)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the apparatus for detecting a
제어부(100)는 인체 감지 장치(10)의 동작 전반을 제어하도록 구성될 수 있다.The
검출부(110)는 대상물의 실질적인 접근 또는 접촉이 일어나는 부분이며, 캐패시턴스와 인덕턴스를 동시에 형성할 수 있는 구조를 이용하여 구성할 수 있다. 일 실시예에서, 검출부(110)는 코일을 포함할 수 있다.The
스위칭부(120)는 제 1 감지 모드에서 제어부(100)의 제어에 따라 검출부(110)와 제 1 감지부(130)를 전기적으로 연결할 수 있다. 스위칭부(120)는 제 2 감지 모드에서 제어부(100)의 제어에 따라 검출부(110)와 제 2 감지부(140)를 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다.The
일 실시예에서, 제 1 감지 모드는 근접 모드, 또는 정전용량 모드, 또는 캐패시턴스 모드라 지칭할 수 있다. 아울러, 제 2 감지 모드는 대상물 판단 모드, 또는 유도용량 모드, 또는 인덕턴스 모드. 또는 임피던스 모드라 지칭할 수 있다.In one embodiment, the first sensing mode may be referred to as proximity mode, capacitive mode, or capacitance mode. In addition, the second sensing mode may be an object determination mode, an inductance mode, or an inductance mode. Or impedance mode.
제 1 감지 모드에서, 제 1 감지부(130)는 대상물이 검출부(110)에 근접 또는 접촉함에 따른 검출부(110)의 정전용량 변화에 기초하여 대상물의 근접 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.In the first sensing mode, the
*제 1 감지부(130)에 의해 대상물이 근접한 것으로 판단되는 경우, 제어부(100)는 인체 감지 장치(10)를 제 2 감지 모드로 동작시킨다. 즉, 제어부(100)는 스위칭부(120)를 제어하여 검출부(110)와 제 2 감지부(140)가 전기적으로 연결되도록 한다.If it is determined that the object is close by the
제 2 감지 모드에서, 제 2 감지부(140)는 검출부(110)에 근접 또는 접촉한 대상물이 인체인지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.In the second sensing mode, the
이와 같이, 본 기술에 의한 인체 감지 장치(10)는 대상물의 근접 또는 접촉에 따라 인덕턴스 및 캐패시턴스가 모두 변화하는 소자, 예를 들어 코일을 검출부(110)로 사용한다.As described above, the human
그리고, 제 1 감지 모드에서 제 1 감지부(130)를 동작시켜 정전용량의 변화가 일어나는 것으로 검출되면 임의의 물체가 접근했다고 판단한다. 그 후, 제 2 감지 모드로 전환하여 정전용량 변화량 및 인덕턴스 변화량에 근거하여 접근한 대상물이 인체인지의 여부를 판단하게 된다.If it is detected that a change in capacitance occurs by operating the
이와 같이, 본 기술에서는 정전용량의 변화와 더불어 인덕턴스의 변화량도 동시에 검출할 수 있다. 이에 따라 도전성을 가진 물체와 인체를 구분할 수 있어 인체에 반응하도록 되어있는 시스템에서의 오동작을 방지할 수 있다.As described above, in the present technology, the amount of change in inductance can be detected simultaneously with the change in capacitance. Accordingly, it is possible to distinguish between a conductive object and a human body, thereby preventing malfunction in a system that is configured to respond to the human body.
즉, 인체 감지 장치(10)에 접근하는 물체의 특성에 따라 정전용량 변화량과 인덕턴스 변화량이 다르게 나타나게 될 것이므로, 이에 기초하여 접근하는 물체가 인체인지의 여부를 검출할 수 있게 된다.That is, since the capacitance change amount and the inductance change amount will appear differently depending on the characteristics of the object approaching the human
도 2는 일 실시예예 의한 검출부의 구성도이다.2 is a block diagram of a detector according to an embodiment.
본 기술의 일 실시예에 의한 인체 감지 장치(10)의 검출부(110)는 캐패시턴스와 인덕턴스를 동시에 형성할 수 있는 구조일 수 있다. 이를 위하여, 검출부(110)는 나선형 코일로 구성할 수 있다. 나선형 코일은 와이어나 PCB로 제작될 수 있고, 2차원 또는 3차원 구조를 가질 수 있다.The
도 2에는 2차원 형태의 나선형 코일의 일 실시예에 의한 평면도를 도시하였다.Figure 2 shows a plan view according to an embodiment of the spiral coil of the two-dimensional form.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예예 의한 검출부의 간략 회로도이다.3A and 3B are schematic circuit diagrams of a detector according to an embodiment.
도 3a에는 도 2에 도시한 2차원 나선형 코일에 존재하는 기생 용량 성분이 도식화되어 있고, 도 3b는 도 3a의 등가 회로도이다.In FIG. 3A, parasitic capacitance components present in the two-dimensional spiral coil shown in FIG. 2 are illustrated, and FIG. 3B is an equivalent circuit diagram of FIG. 3A.
도 3a 및 도 3b에서 알 수 있듯이 나선형 코일의 경우 인덕턴스 및 캐패시턴스를 동시에 형성할 수 있으므로 본 기술에 의한 인체 감지 장치(10)의 검출부(110)로 채택될 수 있다.As shown in FIGS. 3A and 3B, in the case of the spiral coil, the inductance and the capacitance may be formed at the same time, so that the spiral coil may be adopted as the
정전용량과 인덕턴스의 변화를 감지하기 위해서는 LC회로를 이용한 자체 발진기를 구성하여 발진 주파수의 변화를 검출하거나, 일정한 주파수를 갖는 기준 신호를 LC회로에 인가하여 진폭 및 위상의 변화를 검출하는 방법 등 여러 가지 방법이 이용될 수 있다.In order to detect changes in capacitance and inductance, a self-oscillator using an LC circuit can be configured to detect a change in oscillation frequency, or a method of detecting a change in amplitude and phase by applying a reference signal having a constant frequency to the LC circuit. There are ways to be used.
LC 회로를 이용한 자가 발진기의 주파수는 L과 C의 값에 의해 결정된다.The frequency of a self-oscillator using an LC circuit is determined by the values of L and C.
LC 회로를 이용한 발진기에서 L 성분이 나선형 코일을 포함하는 검출부(110)이며, 검출부(110)에 어떤 물체가 인접해서 정전용량의 증가나 인덕턴스의 증가를 유발하게 되면 발진 주파수(f0)가 낮아지게 되고, 인덕턴스의 감소를 유발하게 되면 발진 주파수(f0)는 증가하게 된다.In the oscillator using the LC circuit, the L component is a
일반적으로 어떤 물체가 인체 감지 장치(10)에 인접하여 와전류가 형성되는 조건이 되면 인덕턴스는 감소하게 되고, 페라이트계의 자성물질이 인접하면 인덕턴스가 증가한다. 반면, 누설전류에 의한 전하의 감소가 없다면 어떤 물체가 인접할 경우 정전용량은 증가하게 된다.In general, when an object is a condition that the eddy current is formed adjacent to the human
따라서, 인덕턴스 변화량 및 캐패시턴스 변화량에 기초하여 인접하는 물체가 도체인지 부도체인지, 혹은 정전용량 성분과 인덕턴스 성분을 동시에 가지고 있으며 그 정도가 어느 정도인지를 검출해 낼 수 있다.Therefore, based on the amount of change in inductance and the amount of change in capacitance, it is possible to detect whether an adjacent object is a conductor or a non-conductor, or has a capacitance component and an inductance component at the same time and to what extent.
일 예로, 정전용량을 가진 임의의 물체를 검출부(110)에 근접시키는 경우를 가정한다.As an example, it is assumed that an object having a capacitance is close to the
통상의 정전용량 센서의 경우 어떤 물체를 근접시키면 정전용량의 증가분(+ΔC)에 의해서만 센싱 회로를 구성하는 발진기의 주파수(f0)가 감소될 것이다. 이와 달리, 본 기술에서 제안한 인체 감지 장치(10)에 임의의 물체를 근접시키면 검출부(110)의 특성, 검출부(110)와 함께 발진기를 구성하는 캐패시터(C)의 값, 근접하는 물체의 도전성 정도에 따라서 정전용량 증가분(+ΔC)과 인덕턴스 감소분(-ΔL)이 각각 다르게 나타나고, 이에 따라 발진 주파수의 변화량이 각각 다르게 나타나게 된다. 여기에서, 검출부(110)의 특성은 크기, 인덕턴스 값, 형태 등을 포함할 수 있다.In the case of a conventional capacitive sensor, the proximity of an object will reduce the frequency f 0 of the oscillator constituting the sensing circuit only by an increase in capacitance (+ ΔC). On the contrary, when an arbitrary object is approached to the human
도 4는 대상물의 접근에 따른 정전용량 변화량 및 유도용량 변화량의 관계를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the relationship between the capacitance change amount and the induced capacitance change amount according to the approach of the object.
도 4를 참조하면, 검출부(110)에 인접한 임의의 물체에 의한 정전용량 증가분(+ΔC)보다 인덕턴스 감소분(-ΔL)이 큰 경우에는 발진기의 발진 주파수가 증가한다(f0+Δf). 반면, 정전용량 증가분(+ΔC)이 인덕턴스 감소분(-ΔL)보다 큰 경우에는 발진기의 발진 주파수가 감소한다(f0-Δf).Referring to FIG. 4, when the inductance decrease (−ΔL) is greater than the capacitance increase (+ ΔC) caused by any object adjacent to the
그러므로, 인체와 같이 도전성은 낮고 유전률이 높은 대상이 검출부(110)에 인접한다면 발진 주파수(f0)가 감소하게 될 것임은 자명하다.Therefore, it is apparent that the oscillation frequency f 0 will be reduced if the object having low conductivity and high dielectric constant such as the human body is adjacent to the
도 5 내지 도 8은 실시예들에 따른 인체 감지 장치의 구성도이다. 도 5 내지 도 8을 참조하여 하이브리드 방식으로 인체를 감지하는 인체 감지 장치(10)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.5 to 8 are configuration diagrams of a human body sensing device according to embodiments. 5 to 8 will be described in more detail with respect to the operation of the human
도 5 및 도 6은 LC 병렬 공진 발진기를 이용한 인체 감지 장치(10-1, 10-2)의 예시 회로들이다.5 and 6 are exemplary circuits of the human body sensing devices 10-1 and 10-2 using an LC parallel resonator oscillator.
도 5의 인체 감지 장치(10-1)는 발진 주파수의 변화량에 기초하여 인체의 접근 여부를 판단할 수 있도록 구성된다.The human body detecting apparatus 10-1 of FIG. 5 is configured to determine whether the human body approaches or not based on the change amount of the oscillation frequency.
도 5를 참조하면, 스위칭부(120)는 제 1 스위치 제어신호(S1)에 응답하여 동작하는 스위치, 제 3 스위치 제어신호(S3)에 응답하여 동작하는 스위치 및 반전된 제 3 스위치 제어신호(/S3)에 응답하여 동작하는 스위치를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
제 1 감지 모드에서, 제어부(110)는 반전된 제 3 스위치 제어신호(/S3)에 응답하여 구동되는 스위치 중 적어도 하나를 턴온시키고 제 1 스위치 제어신호(S1)와 제 3 스위치 제어신호(S3)에 응답하여 동작하는 스위치는 턴오프시켜 검출부(110)와 제 1 감지부(130)가 전기적으로 접속되도록 한다.In the first sensing mode, the
즉, 검출부(110)와 제 2 감지부(140)의 연결을 끊고 검출부(110)를 정전용량 감지 패드로 이용하여 물체의 근접 여부를 판단하는 것이다.That is, the connection between the
제 1 감지부(130)는 검출부(110)에 인접한 임의의 물체에 따른 정전 용량 변화를 감지하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 감지부(130)는 임의의 물체의 근접에 따른 정전용량값을 측정하여 정전용량 변화량을 검출하도록 구성될 수 있다.The
제 2 감지 모드에서, 스위칭부(120)의 스위치 중 제 1 스위치 제어신호(S1) 및 제 3 스위치 제어신호(S3)에 응답하여 구동되는 스위치를 턴온시키고 반전된 제 3 스위치 제어신호(/S3)에 따라 구동되는 스위치를 턴오프시켜 검출부(110)와 제 2 감지부(140)가 전기적으로 접속되도록 한다.In the second sensing mode, the third switch control signal (turned on and inverted) is turned on in response to the first switch control signal S 1 and the third switch control signal S 3 of the switches of the switching unit 120 ( / S 3 ) by turning off the switch driven according to the (S 3 ) to be electrically connected to the
제 2 감지부(140)는 검출부(110)에 접근한 물체의 특성에 따른 인덕턴스 변화량에 기초하여 인체가 접근하였는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.The
일 실시예에서, 제 2 감지부(140)는 주파수 측정부(141), 유도용량 측정부(143) 및 판단부(145)를 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the
주파수 측정부(141)는 캐패시터(C), 발진회로(1411) 및 증폭회로(1413)를 포함하여, 검출부(110)의 인덕턴스 변화에 따라 변화된 발진 주파수(f0)를 검출하도록 구성될 수 있다.The
공진 회로의 발진 주파수는 이므로, 유도 용량 측정부(143)는 주파수 측정부(141)에서 측정된 발진 주파수(f0)와 제 1 감지부(130)에서 검출한 정전용량값에 기초하여 유도용량값을 검출하도록 구성될 수 있다.The oscillation frequency of the resonant circuit is Therefore, the inductive
판단부(145)는 유도 용량 측정부(143)에서 측정한 유도 용량에 기초하여 인접한 물체가 인체인지 여부를 판단하여 출력 신호(OUT)를 생성하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 판단부(145)는 유도 용량 측정부(143)엑서 측정한 유도 용량값이 검출부(110) 고유의 유도 용량값보다 증가하였는지 감소하였는지에 따라 인체의 근접 여부를 판단할 수 있다.The
그런데 정전용량 증가분(+ΔC)과 인덕턴스 감소분(-ΔL)이 같아 발진 주파수(f0)가 변동하지 않는 경우도 발생할 수 있다.However, the increase in capacitance (+ ΔC) and the decrease in inductance (−ΔL) may be the same so that the oscillation frequency f 0 may not change.
LC 병렬 공진 회로에서 정전용량 증가분(+ΔC)과 인덕턴스 감소분(-ΔL)이 동일하여도 L과 C에 의한 임피던스는 작아지므로 발진 신호의 출력 전압은 감소하게 된다. LC 직렬 공진 회로에서도 정전용량 증가분(+ΔC)과 인덕턴스 감소분(-ΔL)이 동일한 경우 L과 C에 의한 임피던스는 작아지므로 발진 신호의 출력 전압은 감소하게 된다.In the LC parallel resonant circuit, even if the capacitance increase (+ ΔC) and inductance decrease (-ΔL) are the same, the impedance due to L and C decreases, so that the output voltage of the oscillation signal decreases. In the LC series resonant circuit, if the capacitance increase (+ ΔC) and the inductance decrease (-ΔL) are the same, the impedance due to L and C decreases, so that the output voltage of the oscillation signal decreases.
따라서, 정전용량 증가분(+ΔC)과 인덕턴스 감소분(-ΔL)이 동일하여 발진 주파수의 변동이 없는 경우에도 발진 신호의 특성(진폭, 위상)에 기초하여 접근한 물체를 판별할 수 있다.Therefore, even when the capacitance increase (+ ΔC) and inductance decrease (−ΔL) are the same and there is no change in the oscillation frequency, the approaching object can be determined based on the characteristics (amplitude and phase) of the oscillation signal.
도 6의 인체 감지 장치(10-2)는 발진 주파수가 변화하지 않는 경우 발진 신호의 크기에 기초하여 인체의 접근 여부를 판단할 수 있다.When the oscillation frequency does not change, the human body detecting apparatus 10-2 of FIG. 6 may determine whether the human body approaches or not based on the magnitude of the oscillation signal.
도 6에 도시한 인체 감지 장치(10-2)는 제 2 감지부(140-1)는 의 구성을 제외하면 도 5에 도시한 인체 감지 장치(10-1)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.The human body sensing device 10-2 shown in FIG. 6 has a configuration substantially the same as that of the human body sensing device 10-1 shown in FIG. 5 except for the configuration of the second sensing unit 140-1.
도 6에 도시한 제 2 감지부(140-1)는 주파수 측정부(141), 유도용량 측정부(143), 판단부(145)외에 위상/진폭 검출부(147)를 포함할 수 있다.The second detector 140-1 shown in FIG. 6 may include a phase /
위상/진폭 검출부(147)는 신호원(1471), 경로 설정 스위치 제어신호(S2)에 따라 구동되는 스위치 및 임피던스 측정부(1473)를 포함할 수 있다.The phase /
제 1 감지 모드 에서, 스위칭부(120)의 반전된 제 3 스위치 제어신호(/S3)에 의해 구동되는 스위치를 턴온시키고 제 1 스위치 제어신호(S1)와 제 3 스위치 제어신호(S3)에 따라 구동되는 스위치를 턴오프시키며, 위상/진폭 검출부(147)의 경로 설정 스위치 제어신호(S2)에 따라 구동되는 스위치는 턴오프시켜 검출부(110)와 제 1 감지부(130)가 전기적으로 접속되도록 한다.In the first sensing mode, the switch driven by the inverted third switch control signal / S 3 of the
즉, 검출부(110)와 제 2 감지부(140)의 연결을 끊고 검출부(110)를 정전용량 감지 패드로 이용하여 물체의 근접 여부를 판단하는 것이다.That is, the connection between the
제 1 감지부(130)는 검출부(110)에 인접한 임의의 물체에 따른 정전 용량 변화를 감지하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 감지부(130)는 임의의 물체의 근접에 따른 정전용량값을 측정하여 정전용량 변화량을 검출하도록 구성될 수 있다.The
제 1 감지부(130)에서 물체의 접근이 감지되어 제 2 감지 모드로 전환되면, 반전된 제 3 스위치 제어신호(/S3)에 의해 구동되는 스위치가 턴오프된다. 그리고, 제 1 스위치 제어신호(S1)에 응답하여 구동되는 스위치와 제 3 스위치 제어신호(S3)에 응답하여 구동되는 스위치를 턴온시키거나, 또는 위상/진폭 검출부(147)의 경로 설정 스위치 제어신호(S2)에 따라 구동되는 스위치를 턴온시켜 검출부(110)와 제 2 감지부(140)가 전기적으로 접속되도록 한다.When the
제 2 감지 모드에서, 제 1 스위치 제어신호(S1)에 응답하여 구동되는 스위치와 제 3 스위치 제어신호(S3)에 응답하여 구동되는 스위치만을 턴온시키는 경우에는 도 5에 도시한 인체 감지 장치(10-1)와 동일하게 동작할 수 있다.In the second sensing mode, when only the switch driven in response to the first switch control signal S 1 and the switch driven in response to the third switch control signal S 3 are turned on, the human body sensing device shown in FIG. 5 is turned on. It can operate in the same manner as in (10-1).
제 2 감지 모드에서, 제 1 스위치 제어신호(S1)에 따라 구동되는 스위치와 제 3 스위치 제어신호(S3)에 따라 구동되는 스위치와 더불어 경로 설정 스위치 제어신호(S2)에 따라 구동되는 스위치를 턴온시키는 경우에는 발진 신호의 진폭 및/또는 위상을 측정할 수 있고, 이에 기초하여 인체의 접근 여부를 판단할 수 있다.In the second sensing mode, the switch driven in accordance with the first switch control signal S 1 and the switch driven in accordance with the third switch control signal S 3 are driven in accordance with the routing switch control signal S 2 . When the switch is turned on, the amplitude and / or phase of the oscillation signal may be measured, and it may be determined whether or not the human body approaches.
예를 들어, 정전용량 증가분(+ΔC)과 인덕턴스 감소분(-ΔL)이 같아 발진 주파수에 변동이 없는 경우에는 위상/진폭 검출부(147)를 동작시켜 신호원(1471)에서 일정한 크기의 고정주파수를 갖는 신호가 인가되고, 이 때 임피던스 측정부(1473)를 통해 진폭(Av) 및/또는 위상(Фo)을 검출할 수 있다.For example, when the capacitance increase (+ ΔC) and the inductance decrease (-ΔL) are the same and there is no change in the oscillation frequency, the phase /
그리고, 판단부(145)는 진폭 및/또는 위상값에 기초하여 인체의 접근 여부를 판단할 수 있다.In addition, the
도 7 및 도 8은 파이(π)형 LC 공진 발진기를 이용한 인체 감지 장치(10-3, 10-4)의 예시 회로들이다.7 and 8 are exemplary circuits of the human body sensing devices 10-3 and 10-4 using a pi (π) type LC resonator oscillator.
도 7에 도시한 인체 감지 장치(10-3)는 검출부(110)를 구성하는 코일이 캐패시터들(C1, C2)과 함께 파이형 발진기를 구성한다는 점을 제외하면 도 5에 도시한 인체 감지 장치(10-1)와 실질적으로 동일하다.The human body sensing device 10-3 shown in FIG. 7 is a human body sensing device shown in FIG. 5 except that the coil constituting the
도 8에 도시한 인체 감지 장치(10-4)는 검출부(110)를 구성하는 코일이 캐패시터들(C1, C2)과 함께 파이형 발진기를 구성한다는 점을 제외하면 도 6에 도시한 인체 감지 장치(10-2)와 실질적으로 동일하다.The human body sensing device 10-4 shown in FIG. 8 is a human body sensing device shown in FIG. 6 except that the coil constituting the
도 9a 및 도 9b는 제 1 감지 모드에서의 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.9A and 9B are diagrams for describing a sensing method in a first sensing mode.
도 5 내지 도 8에 도시한 인체 감지장치(10, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4)는 제 1 감지 모드에서 검출부(110)를 정전용량 센서 장치의 감지패드와 같이 설정 하여 정전용량을 검출할 수 있다.The human
일 실시예에서, 도 9a에 도시한 것과 같이, 반전된 제 3 스위치 제어신호(/S3)에 응답하여 동작하는 제 1 및 제 2 스위치(SW1, SW2)를 단락시켜 검출부(110)의 양단을 제 1 감지부(130)에 접속시킬 수 있다(a). 도 9a의 (b)는 (a)의 개념도이고 (c)는 등가 회로도를 나타낸다. 즉, 검출부(110)의 양단을 제 1 감지부(130)에 접속시킨 상태에서 검출부(110)의 정전용량 변화를 검출할 수 있다.In an embodiment, as shown in FIG. 9A, both ends of the
일 실시예에서, 도 9b에 도시한 것과 같이, 검출부(110)의 어느 한 단자만을 제 1 감지부(130)에 연결하여 검출부(110)의 정전용량 변화를 감지할 수 있다.In an embodiment, as shown in FIG. 9B, only one terminal of the
도 9b의 (a)에 도시한 것과 같이, 검출부(110)와 제 1 감지부(130)를 연결하는 스위치(SW1, SW2) 중 어느 하나, 예를 들어 제 1 스위치(SW1)를 단락시키고 제 2 스위치(SW2)는 개방된 상태에서 정전용량을 검출할 수 있다. 9b의 (b)는 (a)의 개념도이고 (c)는 등가 회로도를 나타낸다.As shown in (a) of FIG. 9B, any one of the switches SW1 and SW2 connecting the
이와 같이, 제 1 감지 모드에서는 스위칭부(120)를 제어하여 인체 감지 장치(10)를 정전용량 센서 형태로 전환시킬 수 있다. 이러한 상태에서 정전용량 변화가 감지되면 임의의 물체가 접근했다고 판단하고, 스위칭부(120)를 제어하여 제 2 감지 모드로 전환하여 접근한 물체를 구분하게 된다. 제 2 감지모드에서는 물체의 특성 임피던스를 나타내는 주파수 및/또는 크기 및/또는 위상을 감지하여 접근한 물체가 감지 대상 물체인지 판단하게 된다.As such, in the first sensing mode, the
도 10은 실시예들에 따른 검출부의 구성도이다.10 is a configuration diagram of a detector according to embodiments.
나선형 코일로 구성될 수 있는 검출부(110)의 크기는 감지 대상물의 크기에 비례하도록 결정하는 것이 효과적이며, 검출부(110)의 크기가 클수록 인접하는 물체의 종류에 따른 주파수의 변화량도 크게 나타나는 것이 일반적이다.It is effective to determine the size of the
또한, 일정한 발진 주파수를 기준으로 하여, 검출부(110)의 인덕턴스 값을 크게 하면 이에 비례하여 기생 용량이 증가하게 되어 공진회로를 구성하는 C값은 작게 설정되는 반면, 검출부(110)의 인덕턴스 값을 작게 하면 기생용량도 작아져서 공진회로를 구성하는 C값은 크게 설정된다.In addition, if the inductance value of the
인덕턴스 값이 클 경우 자계가 강하게 형성되고, 이 경우에는 실리콘이나 인체와 같이 유전율은 상대적으로 크나 도전성이 적은 물체보다는 금속판과 같이 와전류가 강하게 발생하는 도전성이 큰 물체에 상대적으로 민감하게 반응하게 된다.If the inductance value is large, the magnetic field is strongly formed, and in this case, the magnetic field is relatively sensitive to a conductive object having a strong eddy current such as a metal plate rather than a relatively large dielectric constant such as silicon or a human body.
그리고, 인덕턴스 값이 작을 경우 자계는 약하게 형성되고 도전성이 큰 물체가 근접해 옴에 따라, 일정 거리까지는 인덕턴스 감소분이 발진 주파수를 변동시키는 주요 요인이 되다가 일정 거리를 지나서 근접하면 정전용량 증가분이 발진 주파수를 변동시키는 요인으로 작용하게 된다.When the inductance value is small, the magnetic field is weakly formed, and as the object having high conductivity approaches, the decrease in inductance becomes the main factor to change the oscillation frequency up to a certain distance, and the increase in capacitance changes the oscillation frequency when the inductance value is approached beyond a certain distance. It will act as a factor.
따라서 근접물체가 도전성이 큰 물체인 경우 검출부(110)의 인덕턴스 값이 크면 물체가 접근할수록 주파수는 점점 더 높아지게 되는 반면, 검출부(110)의 인덕턴스 값이 작으면 물체가 일정 거리로 접근할 때 까지는 발진 주파수가 증가하다가 어느 지점을 넘어서 근접하게 되면 인덕턴스의 감소율 보다는 정전용량의 증가분이 많아져서 발진 주파수가 다시 감소하는 현상을 보이게 된다.Therefore, when the proximity object is an object with high conductivity, the frequency of the
한편, 검출부(110)의 인덕턴스값이 동일하더라도 그 형태에 따라 감지하는 범위가 다르게 나타날 수 있다. 예를 들어, 평면 상에 구현되는 2차원 나선형 코일과, 입체적으로 구현되는 3차원 나선형 코일을 예로 들어 비교할 수 있다. 2차원 나선형 코일은 감지 면적은 넓은 반면 감지 거리는 짧고, 3차원 나선형 코일은 감지 면적은 좁지만 자속 밀도가 집중되어 감지 거리는 길게 나타날 수 있다.On the other hand, even if the inductance value of the
나아가, 검출부(110)인 코일을 구성하는 도선들 간의 간격이 넓어지면 기생용량이 줄어들어 용량 변화에 대해서도 민감하게 반응할 수 있다.In addition, when the distance between the conductors constituting the coil, which is the
따라서, 감지하고자 하는 물체의 특성(크기, 모양, 재질 등)에 맞도록 검출부(110)의 크기, 모양, 인덕턴스 값과, 발진 회로의 C값을 조절하면 다양한 분야에 응용할 수 있다.Therefore, if the size, shape, inductance value of the
도 10에 도시한 것과 같이, 본 기술에 의한 인체 감지 장치(10)의 원리를 이용하여 인체 뿐 아니라 다양한 대상물을 검출할 수 있으며, 검출하고자 하는 물체의 종류에 따라 인덕턴스 값을 적절히 설정할 수 있다.As illustrated in FIG. 10, various objects as well as the human body may be detected using the principle of the human
도 10을 참조하면, 인체의 접촉에 반응하는 터치 스위치(a), 대면적 수위 감지 장치(c), 대면적 물체 감지(e)를 위해 2차원 나선형 코일을 감지부로 응용할 수 있다.Referring to FIG. 10, a two-dimensional spiral coil may be applied as a sensing unit for a touch switch (a), a large area level sensor (c), and a large area object detection (e) in response to human body contact.
다른 실시예에서, 인체의 접촉에 반응하는 터치 스위치는 스프링 코일(b) 또는 텐션이 있는 원추형 코일(g)이나 텐션이 있는 원통형 코일(h)을 이용할 수 있다. 원거리 수위 감지(d) 및 용기 내부의 이물질 감지(f)를 위해 3차원 나선형 코일을 이용할 수 있다.In another embodiment, the touch switch in response to human body contact may use a spring coil (b) or a tensioned conical coil (g) or a tensioned cylindrical coil (h). Three-dimensional spiral coils can be used for remote water level sensing (d) and foreign matter sensing (f) inside the vessel.
도 11은 일 실시예에 의한 인체 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a human body detecting method according to an exemplary embodiment.
도 1, 도 5 내지 도 8에 도시한 인체 감지 장치(10, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4)를 이용한 인체 감지 방법을 도 11을 참조하여 설명한다.A human body detecting method using the human
인체 감지 장치(10, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4)는 초기에 제 1 감지 모드로 세팅되어 동작할 수 있다(S101).The human
제 1 감지 모드에서는 검출부(110)가 제 1 감지부(130)와 접속 상태를 유지하고 제 2 감지부(140)와는 접속되지 않는다. 따라서 검출부(110)는 정전용량 센서의 감지 패드와 같이 작용하게 된다.In the first sensing mode, the
제 1 감지 모드에서 제 1 감지부(130)는 정전용량이 변화되는지의 여부에 따라 임의의 물체가 근접했는지를 판단한다(S103).In the first sensing mode, the
단계 S103의 판단 결과 임의의 물체가 접근한 것으로 판단한 경우(S103-Y), 인체 감지 장치(10, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4)는 제 2 감지 모드로 전환할 수 있다(S105). 만약 임의의 물체가 접근하지 않은 경우에는(S103-N) 제 1 감지 모드를 유지한다(S101).If it is determined in step S103 that an object is approached (S103-Y), the human
임의의 물체가 접근하여 제 2 감지 모드로 전환되면, 제 2 감지부(140)는 접근한 대상이 무엇인지 판단하기 위해(S107) 검출부(110)가 이루는 공진 회로에서 출력되는 발진 신호로부터 주파수를 검출한다. 위상/진폭 검출부(147)를 구비하는 인체 감지 장치(10-2, 10-4)의 경우 주파수에 더하여 진폭 및/또는 위상을 검출하는 것도 가능하다.When any object approaches and enters the second sensing mode, the
그리고, 단계 S107에서 검출한 값에 기초하여 접근 대상이 인체인지 판단한다(S109). 만약 인체인 경우에는(S109-Y) 제 2 감지 모드를 유지하고(S111), 인체가 아닌 경우에는(S109-N) 제 1 감지 모드로 전환할 수 있다(S101).Then, it is determined whether the object of access is the human body based on the value detected in step S107 (S109). If the human body (S109-Y) maintains the second detection mode (S111), if not the human body (S109-N) can be switched to the first detection mode (S101).
일 실시예에서, 인체 감지 장치(10, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4)의 제 1 감지부(130)는 단계 S103에서 임의의 물체가 접근한 것으로 판단되면 그에 따른 정전용량 값을 검출할 수 있다.In one embodiment, if the
그리고, 단계 S107에서 제 2 감지부(140)는 발진 회로의 주파수 측정값과 제 1 감지부(130)에서 검출한 정전용량값에 기초하여 인덕턴스값을 산출할 수 있다. 아울러, 단계 S109에서는 단계 S107에서 산출한 인덕턴스값에 기초하여 인체의 접근 여부를 판단할 수 있다.In operation S107, the
만약, 임의의 물체가 근접한 것으로 판단되었으나 발진 주파수에 변동이 없는 경우에는 단계 S107에서 발진 신호의 진폭 및/또는 위상을 측정할 수 있고, 단계 S109에서는 진폭 및 위상에 기초하여 인체의 접근 여부를 판단할 수 있다.If it is determined that an arbitrary object is close but there is no change in the oscillation frequency, the amplitude and / or phase of the oscillation signal may be measured in step S107, and in step S109, it may be determined whether the human body approaches based on the amplitude and phase. can do.
이상에서는 제 1 감지 모드에서 정전용량 변화를 감지하고, 제 2 감지 모드에서 인덕턴스 변화에 따른 임피던스 변화에 기초하여 접근한 물체의 종류를 판단하는 인체 감지 방법에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.In the above description, the human body sensing method of detecting a change in capacitance in the first sensing mode and determining the type of the approached object based on the impedance change according to the change in inductance in the second sensing mode has been described, but the present invention is not limited thereto. Do not.
예를 들어, 제 1 감지 모드에서 인덕턴스 변화를 감지하여 임의의 물체가 접근하였는지 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 감지 모드에서 인덕턴스 변화에 따른 발진 신호의 발진 주파수를 측정할 수 있다. 임의의 물체가 접근한 것으로 판단되면 제 2 감지 모드로 전환하여 접근한 물체의 특성에 따른 정전용량을 검출한다. 그리고, 제 1 감지 모드에서 측정한 발진 주파수와 제 2 감지 모드에서 측정한 정전용량값에 따라 인덕턴스값을 추출하여 전근한 물체의 종류를 판단할 수 있다.For example, in the first sensing mode, a change in inductance may be sensed to determine whether an object has approached. In an embodiment, the oscillation frequency of the oscillation signal according to the change in inductance in the first sensing mode may be measured. If it is determined that an object has approached, the device switches to the second sensing mode and detects capacitance according to the characteristics of the approached object. The inductance value may be extracted according to the oscillation frequency measured in the first sensing mode and the capacitance value measured in the second sensing mode to determine the type of the transferred object.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
10, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 : 인체 감지 장치
110 : 검출부
120 : 스위칭부
130 : 제 1 감지부
140 : 제 2 감지부10, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4: human body sensing device
110: detector
120: switching unit
130: first detection unit
140: second detection unit
Claims (6)
제 1 감지 모드에서 상기 검출부와 전기적으로 접속되어 정전용량 변화량에 기초하여 임의의 물체가 접근하였는지 감지하는 제 1 감지부;
상기 제 1 감지부에서 측정한 상기 정전용량 변화량을 제공받으며, 제 1 감지부에서 임의의 물체가 접근한 것으로 감지되면 제 2 감지 모드에서 상기 검출부와 전기적으로 접속되어, 상기 검출부를 포함하는 공진 회로의 발진 신호로부터 주파수 변화를 검출하여, 접근한 물체의 종류를 판단하는 제 2 감지부; 및
상기 제 1 감지 모드에서 상기 검출부와 상기 제 1 감지부를 전기적으로 접속시키고 상기 검출부와 상기 제 2 감지부의 접속을 차단하며, 상기 제 1 감지 모드에서 임의의 물체가 접근한 것으로 감지되어 상기 제 2 감지 모드로 전환하면 상기 검출부와 상기 제 2 감지부를 전기적으로 접속시키고 상기 검출부와 상기 제 1 감지부의 접속을 차단하도록 구성되는 스위칭부;를 포함하고,
상기 제 2 감지부는, 상기 임의의 물체가 상기 검출부에 접근함에 따른 정전용량 증가분보다 인덕턴스 감소분이 큰 경우 상기 발진 주파수가 증가하고, 상기 정전용량 증가분이 상기 인덕턴스 감소분보다 큰 경우 상기 발진 주파수가 감소하도록 구성되는 인체 감지 장치.A detector configured of only a coil to simultaneously form capacitance and inductance;
A first sensing unit electrically connected to the detecting unit in a first sensing mode to detect whether an object is approached based on an amount of change in capacitance;
The resonance circuit includes the capacitance measured by the first sensing unit and is electrically connected to the detecting unit in a second sensing mode when the first sensing unit detects that an object is approached. A second detector configured to detect a frequency change from the oscillation signal of and to determine the type of the approached object; And
In the first sensing mode, the detection unit and the first sensing unit are electrically connected to each other, and the detection unit and the second sensing unit are disconnected. And a switching unit configured to electrically connect the detection unit and the second detection unit and to cut off the connection of the detection unit and the first detection unit when switching to the mode.
The second detector may increase the oscillation frequency when the inductance decrease is greater than the increase in capacitance due to an arbitrary object approaching the detector, and decrease the oscillation frequency when the increase in capacitance is greater than the inductance decrease. Human body sensing device.
상기 검출부는 나선형 코일로 구성되는 인체 감지 장치.The method of claim 1,
The detecting unit is a human body sensing device consisting of a spiral coil.
상기 제 2 감지부는 상기 공진 회로의 발진 신호로부터 진폭 및/또는 위상을 검출하도록 구성되는 인체 감지 장치.The method of claim 1,
And the second detector is configured to detect amplitude and / or phase from the oscillation signal of the resonant circuit.
상기 스위칭부가 상기 검출부와 상기 제 1 감지부를 전기적으로 접속시키고 상기 검출부와 상기 제 2 감지부의 접속을 차단하여 제 1 감지 모드로 세팅되는 단계;
상기 제 1 감지 모드에서 상기 제 1 감지부가 상기 검출부의 정전용량 변화량에 기초하여 상기 검출부에 임의의 물체가 접근하였는지 감지하는 단계;
상기 제 1 감지 모드에서 임의의 물체가 접근한 것으로 감지되면 상기 스위칭부가 상기 검출부와 상기 제 2 감지부의 접속을 차단하고 상기 검출부와 상기 제 1 감지부를 전기적으로 접속시켜 제 2 감지 모드로 전환하는 단계;
상기 제 2 감지모드에서 상기 제 2 감지부가 상기 검출부를 포함하는 공진 회로의 발진 신호로부터 주파수 변화를 검출하는 단계; 및
상기 주파수 변화에 기초하여 접근한 물체의 종류를 판단하는 단계;를 포함하고,
상기 주파수 변화를 검출하는 단계는,
상기 임의의 물체가 상기 검출부에 접근함에 따른 정전용량 증가분보다 인덕턴스 감소분이 큰 경우 상기 발진 주파수가 증가되어 검출되고, 상기 정전용량 증가분이 상기 인덕턴스 감소분보다 큰 경우 상기 발진 주파수가 감소되어 검출되는 단계를 포함하는 인체 감지 방법.A human body detecting method of a human body detecting device including a detector, a first detector, a second detector, and a switching unit configured only with a coil capable of simultaneously forming capacitance and inductance,
The switching unit electrically connecting the detection unit and the first detection unit and disconnecting the detection unit from the second detection unit to set the first detection mode;
Detecting, by the first sensing unit, whether an object approaches the detection unit based on the capacitance change amount of the detection unit in the first detection mode;
Switching off the detection unit from the second detection unit and electrically connecting the detection unit with the first detection unit to switch to the second detection mode when it is detected that an object is approached in the first detection mode. ;
Detecting a frequency change from an oscillation signal of a resonant circuit including the detector by the second detector in the second detection mode; And
Determining the type of the approached object based on the frequency change;
Detecting the frequency change,
The oscillation frequency is increased when the inductance decrease is greater than the capacitance increase due to the arbitrary object approaching the detector, and the oscillation frequency is detected by decreasing the oscillation frequency when the capacitance increase is greater than the inductance decrease. Human detection method comprising.
상기 검출부는 나선형 코일로 구성되는 인체 감지 방법.The method of claim 4, wherein
The detecting unit is a human body sensing method consisting of a spiral coil.
상기 접근한 물체의 종류를 판단하는 단계는, 상기 발진 신호로부터 진폭 및 또는 위상을 검출하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 인체 감지 방법.The method of claim 4, wherein
The determining of the type of the approached object further comprises detecting an amplitude and / or a phase from the oscillation signal.
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