KR20230167806A

KR20230167806A - 비접촉식 버튼 입력장치 및 방법

Info

Publication number: KR20230167806A
Application number: KR1020220067901A
Authority: KR
Inventors: 김정수
Original assignee: 현대엘리베이터주식회사
Priority date: 2022-06-03
Filing date: 2022-06-03
Publication date: 2023-12-12
Also published as: CN117163783A

Abstract

사용자의 물리적인 입력을 검출하는 버튼; 및 버튼의 전방에 형성되는 센싱영역으로 물체의 접근이 감지되는 경우 소정의 조건에서 버튼의 입력을 자동으로 등록시키는 비접촉버튼부를 포함하고, 상기 비접촉버튼부는, 버튼의 표면으로부터 제1 인식거리만큼 떨어진 곳까지 센싱영역을 형성하는 근거리센서; 및 버튼의 표면으로부터 제1 인식거리보다 더 먼 제2 인식거리만큼 떨어진 곳까지 센싱영역을 형성하는 원거리센서를 포함하며, 원거리센서에 의한 물체의 감지 여부와 근거리센서에 의한 물체의 감지 여부를 종합적으로 고려하여 물체의 접근의 유효성을 판단하고 비접촉버튼부에 의한 상기 버튼의 등록 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는, 비접촉식 버튼 입력장치가 개시된다.

Description

비접촉식 버튼 입력장치 및 방법 {Non-contact button input device and method}

본 발명은 비접촉식 버튼 입력장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 엘리베이터의 특정 서비스를 요청할 때 사용자가 버튼에 손가락을 직접 접촉하지 않고도 비접촉 센서의 인식을 통해 버튼 입력이 가능하게 하는 비접촉식 버튼 입력장치 및 이를 이용한 비접촉식 버튼 입력방법에 관한 것이다.

일반적으로 주거용 또는 업무용으로 건축되는 각종 건물에는 사람이나 화물의 원활한 수직방향 이동을 위해 엘리베이터가 설치된다. 엘리베이터는 건물 내부에서 수직방향으로 이동하면서 사람이나 화물을 신속하게 목적층으로 이동시킬 수 있는 대표적인 종적 교통기관이다.

건물의 내부에는 엘리베이터 카가 수직방향으로 이동할 수 있도록 승강로가 형성됨과 아울러, 건물의 각 층에는 승강로를 따라 이동하는 엘리베이터 카에 승객이 승하차할 수 있도록 승강장이 구비된다.

엘리베이터를 이용하는 사용자가 원하는 서비스를 요청할 수 있도록, 통상 엘리베이터가 운행되는 건물의 각 층 승강장에는 사용자가 엘리베이터 카를 호출할 수 있도록 상승버튼 및 하강버튼을 포함하는 승강장 버튼 입력장치가 설치되고, 엘리베이터 카 내부에는 승객이 자신이 가고자 하는 층을 선택할 수 있도록 하는 행선층 입력버튼과 도어의 열림 및 닫힘을 지시하는 도어 개폐버튼을 포함하는 카 버튼 입력장치가 설치된다.

종래의 버튼 입력장치는 직접적인 물리적 접촉에 의해 동작되는 접촉식 버튼으로 구성되는 것이 일반적이었다. 이러한 종래의 버튼 입력장치는 사용자가 손가락과 같은 신체 일부를 이용하여 버튼을 직접 눌러야 하기 때문에, 불특정 다수가 이용함에 따라 세균이나 바이러스 등에 의해 오염될 우려가 있고 각종 감염을 유발하거나 전염병 전파의 매개체로 작용할 수 있다는 문제점이 있다.

특히, 최근 COVID-19와 같은 바이러스가 유행됨에 따라 사람 간의 접촉을 꺼리는 현상이 지속되고 있다. 실제로 COVID-19 확진자와 함께 엘리베이터를 이용한 승객이 확진 판정을 받은 사례도 발생한 바 있으며, 이로 인하여 사람들이 엘리베이터의 버튼을 누르는 것을 꺼려하고 버튼을 매개로 감염이 전파되는 것을 우려하는 분위기가 형성되고 있다.

엘리베이터 버튼을 매개로 한 바이러스 감염의 전파를 방지하기 위하여, 엘리베이터 버튼 접촉면을 수시로 소독하거나 버튼 위에 향균필름을 부착하는 방법 등이 강구되고 있으나, 두 가지 방안 모두 사용자의 물리적 접촉이 요구되는 이상 근본적인 해결책이 되지는 못한다.

실제로 바이러스가 사멸할 때까지는 소정의 시간이 소모되어 그 전에는 감염의 가능성이 여전히 존재하며, 장시간 이용에 따라 소독제나 향균필름의 효과가 현저히 감소하게 되므로 주기적인 교체가 요구되는 등 여러가지 불편함을 초래한다.

이에 엘리베이터에도 비접촉 센서를 사용하여 직접적인 접촉 없이 버튼 입력을 인식할 수 있도록 하는 언택트(untact) 기술이 대두되고 있다.

비접촉 센서를 이용한 근접 입력 방식은 사용자가 손가락을 버튼의 표면에 가깝게 접근시키면 이를 감지하여 자동으로 버튼 입력을 등록시키도록 하는 것으로서, 사용자의 직접적인 접촉을 필요로 하지 않아 버튼을 매개로 한 바이러스 확산을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

그러나 이러한 방식은 사용자가 의도하지 않은 경우에도 물체의 접근이 감지되기만 하면 버튼의 동작이 자동으로 이루어짐에 따라 많은 불편함을 야기한다. 또한, 버튼의 오인식에 의한 엘리베이터의 무의미한 동작이 이루어짐에 따라 전력소모가 증가하는 문제도 있을 수 있다.

따라서, 비접촉 센서를 이용한 근접 입력 방식을 적용함에 있어서, 버튼으로의 물체의 접근이 실제로 사용자가 버튼 입력을 의도하는 것인지 그 유효성을 판단하고, 유효성이 검증된 입력에 대해서만 엘리베이터가 동작할 수 있도록 효율적인 제어를 수행하는 기술이 필요한 시점이다.

본 발명은 엘리베이터의 특정 서비스를 요청할 때 사용자가 버튼에 손가락을 직접 접촉하지 않고도 비접촉 센서의 인식을 통해 버튼 입력이 자동으로 가능하게 하는 비접촉 버튼 입력장치를 제공하고자 하며, 이를 통해 궁극적으로는 엘리베이터의 내/외부에 설치되는 버튼 입력장치를 통하여 바이러스 감염이 전파되는 것을 방지하고, 엘리베이터를 이용하는 사용자에게 편리하고 쾌적한 환경을 제공하는 것에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 비접촉 센서를 이용한 근접 입력 방식을 적용함에 있어서, 사용자가 손가락을 버튼에 가깝게 접근시키는 행위가 실제로 버튼을 입력하려는 행위인지 그 유효성의 판단이 가능하여 신뢰성이 현저히 향상된 비접촉 버튼 입력장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자의 물리적인 입력을 검출하는 버튼; 및 상기 버튼의 전방에 형성되는 센싱영역으로 물체의 접근이 감지되는 경우 소정의 조건에서 상기 버튼의 입력을 자동으로 등록시키는 비접촉버튼부를 포함하고, 상기 비접촉버튼부는, 상기 버튼의 표면으로부터 제1 센싱거리만큼 떨어진 곳까지 센싱영역을 형성하는 근거리센서; 및 상기 버튼의 표면으로부터 상기 제1 센싱거리보다 더 먼 제2 센싱거리만큼 떨어진 곳까지 센싱영역을 형성하는 원거리센서를 포함하며, 상기 원거리센서에 의한 물체의 감지 여부와 상기 근거리센서에 의한 물체의 감지 여부를 종합적으로 고려하여 상기 물체의 접근의 유효성을 판단하고 상기 비접촉버튼부에 의한 상기 버튼의 등록 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는, 비접촉식 버튼 입력장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 원거리센서에 의해서만 물체가 감지되고 상기 근거리센서에 의해서는 물체가 감지되지 않은 경우에만 유효한 접근으로 판단하여 상기 비접촉버튼부에 의한 상기 버튼의 등록이 수행될 수 있다.

상기 근거리센서 및 상기 원거리센서는 각각 적외선을 광으로 방출하는 적외선에미터와 상기 적외선에미터로부터 방출된 적외선이 상기 센싱영역 내에 존재하는 물체에 의해 반사되는 반사광을 수광하는 포토트랜지스터의 조합으로 구성될 수 있다.

상기 비접촉버튼부는, 상기 근거리센서 및 상기 원거리센서를 구동하기 위한 센서구동회로를 더 포함할 수 있다.

상기 포토트랜지스터는 상기 반사광의 광량을 전기에너지로 변환하여 센서전압값으로 표현되는 센싱값을 출력하고, 상기 센서구동회로는 내부에 구성된 비교기에서 상기 센서전압값과 기설정된 설정전압값을 비교하여 상기 센싱영역 내에서 물체가 검출되었는지 여부를 나타내는 검출신호를 출력할 수 있다.

상기 근거리센서 및 상기 원거리센서로부터의 물체 검출신호가 각각 개별적으로 생성될 수 있다.

상기 근거리센서로부터 출력되는 센서전압값과의 비교를 위한 제1 설정전압값과 상기 원거리센서로부터 출력되는 센서전압값과의 비교를 위한 제2 설정전압값의 조절을 통해 상기 근거리센서에 의한 상기 제1 센싱거리와 상기 원거리센서에 의한 상기 제2 센싱거리를 조절할 수 있다.

상기 센서구동회로의 저항값을 조절하여 상기 포토트랜지스터에 흐르는 전류를 제한함으로써 상기 근거리센서 및 상기 원거리센서의 민감도를 조절하되 상기 근거리센서와 상기 원거리센서의 민감도를 다르게 설정할 수 있다.

상기 비접촉버튼부는, 상기 검출신호를 처리하여 상기 센싱영역 내에서 검출되는 물체의 접근에 대한 유효성을 판단하고 유효성이 있는 것으로 판단된 접근에 대하여 버튼 입력 신호를 생성하여 제어반으로 송신하는 MCU를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 버튼의 전방에 형성되는 센싱영역 내의 물체를 감지하여 상기 버튼의 입력을 자동으로 등록시키는 비접촉 센서를 포함하는 비접촉식 버튼 입력장치를 이용한 비접촉식 버튼 입력방법에 있어서, 상기 비접촉 센서는 근거리센서 및 원거리센서의 조합으로 구성되되 상기 원거리센서는 상기 근거리센서와 대비하여 상기 버튼의 표면으로부터 더 넓은 영역의 물체 검출이 가능하고, 상기 근거리센서 및 상기 원거리센서가 각각 자신이 형성하는 센싱영역 내에서 물체의 유무를 검출하고 물체의 검출 여부를 나타내는 검출신호를 생성하는 단계; 상기 근거리센서의 물체 검출에 의해 생성되는 근거리 입력 데이터와 상기 원거리센서의 물체 검출에 의해 생성되는 원거리 입력 데이터를 취합하고 관리하는 단계; 상기 근거리 입력 데이터 및 상기 원거리 입력 데이터를 기반으로 상기 물체의 접근이 상기 버튼의 입력을 의도한 것인지 아니면 비의도적인 것인지 유효성을 판단하는 단계; 상기 유효성이 있는 것으로 판단된 상기 물체의 접근에 대하여 상기 버튼의 입력 신호를 발생시키는 단계; 및 상기 버튼의 입력 신호를 상기 버튼에 할당된 기능과 관련된 동작을 제어하는 제어반으로 송신하는 단계를 포함하는, 비접촉식 버튼 입력방법이 제공될 수 있다.

상기 유효성을 판단하는 단계에서, 상기 근거리센서에 의해 물체가 검출되었음을 의미하는 근거리 입력 카운트와 상기 원거리센서에 의해 물체가 검출되었음을 의미하는 원거리 입력 카운트가 설정된 임계치를 초과하는지 확인하고 임계치를 초과하는 경우 상기 버튼을 고장 처리하는 것; 상기 근거리 입력 카운트가 1 이상인지 확인하고 1 이상인 경우에는 기능을 종료하고 초기화하는 것; 및 상기 버튼이 다수개로 마련되는 경우에 동시에 들어오는 상기 원거리 입력 카운트가 동시에 2 이상인지 확인하고 2 이상인 경우에는 기능을 종료하고 초기화하는 것을 포함하는 예외 처리 기능을 수행할 수 있다.

상기 유효성을 판단하는 단계에서, 특정 상기 버튼에 대하여 상기 원거리 입력 카운트가 하나만 발생하고 상기 근거리 입력 카운트는 발생하지 않는 경우에만 상기 유효성이 있는 것으로 판단하고 상기 버튼의 입력 신호를 발생시킬 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 엘리베이터를 이용하는 사용자가 직접적으로 버튼을 접촉하지 않더라도 버튼과 인접한 지점에 구비되는 비접촉 센서에 의해 사용자의 손가락 등 물체의 접근을 감지하여 버튼의 입력이 자동으로 이루어지게 함으로써, 엘리베이터 버튼을 매개로 바이러스 감염이 전파 및 확산되는 것을 방지하고 엘리베이터를 이용하는 사용자에게 편리하고 쾌적한 환경을 제공할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 엘리베이터 버튼을 물리적으로 누르는 횟수가 적어짐에 따라 장시간 사용에 따른 버튼의 내구성 상승 및 수명 연장의 효과도 기대할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치는, 비접촉 센서를 2개 사용하여 원거리 및 근거리 센서로 인식함으로써 손가락 등의 물체를 버튼으로 접근시키는 행위가 실제로 버튼을 입력하기 위한 행위인지 아니면 비의도적인 행위인지를 구분하여 그 유효성을 판단할 수 있으며, 따라서 종래의 방식과 대비하여 현저히 향상된 신뢰성을 가질 수 있다.

본 발명의 효과들은 상술된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치에 내장되는 비접촉버튼부의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치에 의한 버튼의 접근에 대한 유효성 판단 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적 및 효과를 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조해야 한다.

본 명세서에 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 것으로 실제로 구현되는 형태와는 다소 상이할 수 있다. 도면에 도시된 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장되거나 축소될 수 있고 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예컨대, 본 명세서에서 어떤 구성요소를 '포함'한다고 하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결'된다고 하는 것은 직접적인 연결은 물론 간접적인 연결을 포함하는 것이며, 두 구성요소 사이에 다른 구성요소가 존재할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 의미로 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로서 이에 의하여 본 발명이 한정되지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치의 예시를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치에 내장되는 비접촉버튼부의 구성을 나타낸 개략도이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치에 의한 버튼의 접근에 대한 유효성 판단 방법을 나타낸 흐름도이다.

참고로, 도 1은 엘리베이터가 설치되는 건물의 각 층 승강장에 설치되는 승강장 버튼 입력장치를 나타내고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 엘리베이터 카 내부에 설치되는 카 버튼 입력장치에도 동일하게 적용될 수 있음을 미리 밝힌다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)는, 엘리베이터의 운행을 제어하는 제어반(미도시)에 엘리베이터의 동작과 관련된 서비스를 요청할 수 있도록 마련되는 버튼(100)과, 버튼(100)과 인접한 지점에 구비되어 버튼(100)으로의 물체의 접근을 감지하고 이를 버튼(100)의 입력으로 자동 등록시키는 비접촉버튼부(200)를 포함할 수 있다.

버튼(100)은 사용자의 버튼 조작을 물리적으로 검출한다. 버튼(100)은 사용자가 손가락 등을 이용하여 직접 눌러 엘리베이터 서비스를 요청할 수 있도록 마련되는 것으로서, 접점 스위치(contact switch), 무접점 스위치(non-contact switch) 등을 포함하여 기존에 공지된 다양한 방식을 이용한 것일 수 있다.

버튼(100)들에는 각각마다 그에 대응하는 명령이나 사용자 선택이 할당될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)가 승강장에 설치되는 승강장 버튼 입력장치인 경우에는 각 버튼(100)에 승강 방향에 따른 엘리베이터를 호출하는 기능이 할당될 수 있다. 만약 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)가 엘리베이터 카 내부에 설치되는 카 버튼 입력장치라면 각 버튼(100)에 행선층 선택, 도어의 열림 및 닫힘 기능 등이 할당될 수 있을 것이다.

각 버튼(100)에는 버튼의 기능을 나타내기 위하여 도형이나 숫자 혹은 문자와 같은 식별기호(101)가 표시될 수 있다. 도시된 실시예에서는 각 버튼(100) 상에 "∧" 또는 "∨" 형상의 식별기호(101)가 표시되어, 해당 버튼이 승강 방향에 따른 엘리베이터를 호출하는 기능을 가짐을 사용자가 알 수 있도록 하고 있다.

또한, 각 버튼(100)에는 버튼의 조작 상태를 표시하기 표시부가 구비될 수 있다. 표시부는 사용자가 버튼(100)의 입력이 등록되었음을 시각적으로 확인할 수 있도록 예컨대 LED 점등 방식으로 구현될 수 있다.

한편, 엘리베이터의 설치 규정상 시각 장애인을 위하여 점자 표시가 된 버튼이 별도로 설치되어야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)가 시각 장애인용 엘리베이터에 적용되는 경우에는 각 버튼(100) 상에 해당 버튼의 기능을 점자로 표시한 점자부(102)를 형성하여 시각 장애인이 인지할 수 있도록 한다. 점자부(102)는 버튼(100) 상에서 식별기호(101) 아래에 형성될 수 있다.

비접촉버튼부(200)는 버튼(100)과 인접한 지점에 구비되어 버튼(100)으로 접근하는 물체의 유무를 감지하고, 감지된 접근의 유효성을 판단하여 유효성이 있는 것으로 판단될 시에는 버튼(100)의 직접적인 물리적 접촉이 없더라도 버튼(100)의 입력을 자동으로 등록시킨다.

즉, 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)는 사용자가 버튼(100)을 직접 누르거나 혹은 손가락 등의 물체를 버튼(100)으로 접근시키는 행위로서 자신이 원하는 서비스를 요청할 수 있도록 하여, 사용자가 기호에 따라 접촉 혹은 비접촉 입력 방식을 모두 사용할 수 있게끔 구성되는 것이다.

각 버튼(100)에 대한 접근을 감지하고 그에 대한 유효성을 판단할 수 있도록 비접촉버튼부(200)와 버튼(100)은 일대일 대응하여 구성될 수 있으며, 접근에 대한 유효성 판단에 대해서는 뒤에서 보다 자세히 설명한다.

이하에서는 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)에서 사용자의 비접촉 입력을 가능케 하는 비접촉버튼부(200)의 구성 및 동작에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.

비접촉버튼부(200)는 버튼(100)과 인접한 일정 지점에 구비되어 대응되는 버튼(100)의 조작을 위한 접근을 감지하는 구성으로서, 비접촉식 버튼 입력장치(1)의 몸체 내부에 내장되는 형태로 구성될 수 있고, 후술하는 적외선에미터(2111, 2121)에 의해 발광되는 적외선과 물체에 의해 반사되는 반사광이 투과될 수 있도록 하는 투과창만 몸체 표면에 노출된다.

따라서 도 1은 비접촉버튼부(200)의 투과창만 드러나게 도시되어 있는 것으로 볼 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 실시예에는 비접촉버튼부(200)의 투과창이 버튼(100)의 우측 인접한 지점에 구비되는 것이 나타나 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 비접촉버튼부(200)의 투과창은 버튼(100)으로의 접근을 용이하게 감지할 수 있는 위치라면 버튼(100)의 주위 어느 곳에든 위치할 수 있고, 버튼(100) 상에 비접촉버튼부(200)의 투과창이 구비되는 것도 물론 가능하다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 비접촉버튼부(200)는, 센싱부(2100)와 센싱제어부(2200)로 구성될 수 있다.

센싱부(2100)는 근거리센서(2110)와 원거리센서(2120)를 포함하여 비접촉 센서 2개의 조합으로 구성될 수 있고, 근거리센서(2110) 및 원거리센서(2120)를 구동하기 위한 센서구동회로(2130)를 포함할 수 있다. 여기서 근거리센서(2110)와 원거리센서(2120)는 모두 근접센서(proximity sensor)로 마련될 수 있으나, 상대적인 인식거리의 차이에 따라 '근거리'와 '원거리'라는 용어를 사용하는 것이니 오해가 없길 바란다.

근거리센서(2110) 및 원거리센서(2120)는 각각 광을 방출하는 적외선에미터(infrared emitter)(2111, 2121)와 방출된 광이 물체에 의해 반사되는 반사광을 수광하는 포토트랜지스터(photo transistor)(2112, 2122)의 조합으로 구성될 수 있다.

근거리센서(2110)와 원거리센서(2120)는 명칭에서도 알 수 있듯이 적외선을 광원으로 사용한다. 적외선은 전자기파 중의 하나로 인간이 식별할 수 있는 가시광선보다는 파장이 더 큰 영역의 광선이며 파장 대역에 따라 근적외선, 중적외선, 원적외선으로 구분되는데, 근거리센서(2110) 및 원거리센서(2120)는 그 중에서도 가시광선에 비해 대기 중의 산란 영향이 적고 반사 특성이 우수한 근적외선(보다 바람직하게는 950nm 대역의 근적외선)을 광원으로 사용할 수 있다.

각각의 센서(2110, 2120)는 적외선에미터(2111, 2121)에 의해 방출되는 근적외선에 의해 각 버튼(100)의 전방에 센싱영역을 형성하고, 상기 센싱영역으로 접근하는 물체(예컨대, 사용자의 손가락 등)에 의해 반사되는 반사광을 포토트랜지스터(2112, 2122)에서 받아서 버튼(100)의 입력 시도를 감지한다.

이를 위해, 각 센서(2110, 2120)의 적외선에미터(2111, 2121)와 포토트랜지스터(2112, 2122)는 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)의 전면을 향하여(물체가 접근하는 방향으로) 배치될 수 있으며, 적외선에미터(2111, 2121)로부터 방출되는 근적외선과 물체에 의해 반사되는 반사광은 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)의 몸체 혹은 버튼(100) 상에 형성되어 있는 투과창을 통해 투과될 수 있다.

센서구동회로(2130)에서 각 센서(2110, 2120)의 적외선에미터(2111, 2121)에 전류를 인가하면 근적외선이 방출된다. 센서구동회로(2130)의 전류 구동 방식은 설정한 저항값에 기인하는 정전류 구동 방식이다. 즉, 센서구동회로(2130)에서 설정된 저항값에 따라 적외선에미터(2111, 2121)에서 방출되는 근적외선의 광량이 변화될 수 있으며, 이는 적외선에미터(2111, 2121)의 전기적인 사양 및 사용 환경에 따라 변경될 수 있다.

포토트랜지스터(2112, 2122)는 적외선에미터(2111, 2121)에 의해 방출된 근적외선이 손가락과 같은 물체에 의해 반사되어 되돌아오는 반사광을 수광하고, 수광된 반사광의 광량을 전기에너지로 변환하여 광량에 상응하는 센싱값을 출력한다. 즉, 포토트랜지스터(2112, 2122)에 의해 변환된 전기에너지가 곧 근거리센서(2110) 및 원거리센서(2120)의 센싱 데이터가 된다.

구체적으로, 포토트랜지스터(2112, 2122)는 입사되는 광량에 따라 내부 컬렉터(collector)와 에미터(emitter) 사이의 흐르는 전류를 변경하는 장치이다. 적외선에미터(2111, 2121)에서 방출되는 근적외선이 손가락 혹은 다른 물체에 의해 반사되는 광이 포토트랜지스터(2112, 2122)로 입사될 경우 전류가 흐르게 되며, 포토트랜지스터(2112, 2122)는 컬렉터와 에미터 사이에 흐르는 전류에 의한 전압값(이하 '센서전압값'이라 함)을 센싱값으로서 출력한다.

포토트랜지스터(2112, 2122)의 내부에 흐르는 전류는 반사되는 반사광의 광량에 따라 그 크기가 결정된다. 물체와의 거리와 반사광의 양은 대체로 반비례하므로, 포토트랜지스터(2112, 2122)의 내부에 흐르는 전류는 대상 물체가 가까이 있을 수록 큰 값을 가진다. 손가락을 예로 들었을 때, 손가락을 적외선에미터(2111, 2121)에 가까이 댈 수록 반사되는 광량이 커질 것이며 그로 인해 포토트랜지스터(2112, 2122)에 흐르는 전류가 증가하게 된다. 반대로 손가락을 적외선 에미터(2111, 2121)에 멀리 댈 수록 반사되는 광량이 적어지게 되고 그로 인해 포토트랜지스터(2112, 2122)에 흐르는 전류는 감소하게 된다. 전류의 증가/감소에 따라 포토트랜지스터(2112, 2122)로부터 출력되는 센서전압값은 반비례하여 조절된다.

즉, 포토트랜지스터(2112, 2122)는 수광되는 반사광에 의해 발생되는 센서전압값을 센싱값으로서 출력하며, 포토트랜지스터(2112, 2122)로부터 출력되는 센서전압값은 센서구동회로(2130) 내부에 구성되어 있는 비교기(comparator)로 보내져 기설정된 설정전압값과의 비교에 의해 해당 출력을 물체의 감지로 볼 수 있는지 여부가 결정될 수 있다.

구체적으로, 센서구동회로(2130) 내부의 비교기는 포토트랜지스터(2112, 2122)로부터 수신되는 센서전압값을 센서구동회로(2130)의 내부에 기설정되어 있는 설정전압값과 비교하여 'High' 혹은 'Low' 값으로 구분되는 신호를 출력할 수 있다. 센서전압값이 센서구동회로(2130) 내부의 설정전압값 이상인 경우 'High' 값을 출력하며 이는 센서(2110, 2120)에 의한 접근이 감지되었다는 것을 의미한다. 반대로, 센서전압값이 센서구동회로(2130) 내부의 설정전압값 미만인 경우에는 'Low' 값을 출력하며 이는 센서(2110, 2120)에 의한 접근이 감지되지 않았음을 의미한다.

한편, 센서구동회로(2130)는 저항값을 조절하여 포토트랜지스터(2112, 2122)에 흐르는 전류를 제한함으로써 센서(2110, 2120)의 민감도를 조절할 수 있다. 예컨대, 포토트랜지스터(2112, 2122)에 흐르는 전류를 적게 한다면 손가락을 멀리서 대어도 센서구동회로(2130)의 센서전압값은 금방 포화될 것이고 이는 민감도가 커짐을 의미한다. 반대로, 포토트랜지스터(2112, 2122)에 흐르는 전류를 크게 한다면 손가락을 가까이 대어도 센서구동회로(2130)의 센서전압값이 금새 포화되지 않으며 이는 민감도가 작음을 의미한다.

본 발명은 근거리센서(2110)와 원거리센서(2120)에 대한 저항값을 다르게 조절함으로써 각 센서(2110, 2120)의 민감도를 각각 다르게 설정할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명은 센서구동회로(2130)의 저항값 조절을 통하여 근거리센서(2110)는 가까운 위치에서 검출되는 물체의 접근만 감지할 수 있도록, 그리고 원거리센서(2120)는 근거리센서(2110)와 대비하여 비교적 먼 위치에서 검출되는 물체의 접근까지 감지할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 센서구동회로(2130)의 설정전압값을 2개 두어서 근거리센서(2110)와 원거리센서(2120) 별로 각각 설정할 수 있다. 즉, 센서구동회로(2130)에는 근거리센서(2110)로부터 출력되는 센서전압값(센싱값)과의 비교를 위한 설정전압값과 원거리센서(2120)로부터 출력되는 센서전압값(센싱값)의 비교를 위한 설정전압값이 각각 다른 값으로 설정되어 있을 수 있다.

예컨대, 근거리센서(2110)로부터 출력되는 센서전압값을 제1 설정전압값과 비교하여 High/Low 신호를 출력하고, 원거리센서(2120)로부터 출력되는 센서전압값을 제2 설정전압값과 비교하여 High/Low 신호를 출력하여, 각 센서(2110, 2120)마다 High/Low 신호를 별개로 출력할 수 있다.

센서구동회로(2130)는 내부 전압값 조절부를 통해 각 센서(2110, 2120)에 대한 설정전압값을 조절함으로써 원거리 센싱 및 근거리 센싱의 거리를 개발자가 직접 조절할 수 있도록 회로가 설계될 수 있다.

이상과 같이 본 발명이 서로 다른 민감도를 가지는 근거리센서(2110)와 원거리센서(2120)로서 2개의 비접촉 센서를 적용하는 것은, 두 센서(2110, 2120)에서의 검출 여부에 따라 버튼(100)으로 접근하는 행위의 유효성을 판단하기 위함이다.

본 발명은 원거리센서(2120)에서 물체의 접근이 감지되고 근거리센서(2110)에서는 물체의 접근이 감지되지 않은 경우에만 유효한 입력으로 판단할 수 있다. 즉, 원거리센서(2120)에서만 물체의 접근이 감지되었다면 이를 사용자가 접근이 감지된 비접촉버튼부(200)와 대응되는 버튼(100)을 이용하여 엘리베이터 서비스를 요청하겠다는 의미로 받아들이고 해당 접근에 대한 입력을 자동으로 등록한다.

또한, 비접촉버튼부(200)에 의한 버튼 입력이 등록됨과 동시에 사용자가 자신의 입력이 등록되었음을 확인할 수 있는 표시를 제공할 수 있다. 예컨대, 입력이 등록된 버튼(100)의 표시부를 점등하는 등의 방식으로 사용자의 요청이 받아들여졌음을 시각적으로 알릴 수 있다.

한편, 원거리센서(2120)와 근거리센서(2110) 둘 다에서 물체의 접근이 감지되었다면 이는 사용자가 버튼(100)을 직접 누르거나 혹은 버튼(100)의 점자부(102)를 확인하는 행위 또는 아무런 의미없이 버튼(100)이나 그 주변부를 만지는 행위로 간주할 수 있으며, 이 경우에는 유효한 입력이 아닌 것으로 판단하고 입력을 등록시키지 않는다. 사용자의 입력이 등록되지 않은 경우에는 버튼(100)의 표시부를 점등시키지 않을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 근거리센서(2110)와 원거리센서(2120)는 각각 접근하는 물체에 대한 인식거리가 다르게 설정될 수 있으며, 각 센서(2110, 2120)의 인식거리 차이를 통하여 버튼(100)으로의 접근의 유효성이 판단될 수 있다.

근거리센서(2110)와 원거리센서(2120)의 인식거리가 특정한 수치로 제한되는 것은 아니나, 반복적인 실험 결과, 근거리센서(2110)가 센서 표면으로부터 0~5mm의 인식거리를 가지도록 그리고 원거리센서(2120)가 센서 표면으로부터 25~30mm의 인식거리를 가지도록 설정되었을 때 유효성 판단의 신뢰도가 가장 높은 것으로 나타났다. 여기서 센서(2110, 2120)의 인식거리가 바로 각 센서(2110, 2120)에 의한 센싱영역을 의미한다.

센싱제어부(2200)는 I/O인터페이스부(2210)와 MCU(2220) 및 통신인터페이스부(2230)를 포함할 수 있다.

센싱부(2100)로부터 출력되는 High/Low 신호, 보다 명확하게는 센서구동회로(2130)의 비교기로부터 출력되는 High/Low 신호는 I/O인터페이스부(2210)를 거쳐 MCU(2220)로 입력된다. 비교기를 통해 출력되는 High/Low 값의 정확한 전압 레벨에 대해서는 구체적으로 기술하지 않는다. 따라서 I/O인터페이스부(2210)의 구성은 비교기의 출력 상태에 따라 달라질 수 있다.

MCU(2220)는 센싱부(2100)로부터 출력되는 High/Low 신호를 처리하여 버튼(100)으로의 접근에 대한 유효성을 판단하고 유효성이 있는 것으로 판단될 시에만 대응되는 버튼(100)의 입력 신호를 생성한다.

즉, 센싱부(2100)는 근거리 및 원거리센서(2110, 2120)를 통해 버튼(100)으로의 물체의 접근 상태를 검출하여 그에 따른 신호를 MCU(2220) 측으로 인가하고, MCU(2220)는 센싱부(2100)로부터 수신되는 신호에 대한 유효성을 판단하여 버튼(100) 입력 신호의 출력 유무를 결정할 수 있고, 유효성이 있는 것으로 판단된 입력을 등록시킴과 동시에 해당 버튼(100)을 점등시켜 버튼(100)의 등록 상태가 표시되도록 할 수 있다.

이와 같이 MCU(2220)는 센싱부(2100)로부터 출력되는 신호를 처리하여 엘리베이터의 동작과 관련된 제어 명령을 생성하는 프로세서로 볼 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)에 의한 버튼(100)의 접근에 대한 유효성 판단 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 접근에 대한 유효성 판단은 MCU(2220)의 신호 처리와 통신 인터페이스로 이루어질 수 있다.

먼저, MCU(2220)는 입력 받을 버튼(100)의 개수를 설정할 수 있다(S100). 버튼(100)의 개수 설정이 끝난 후에는 1ms 주기의 타이머 인터럽트(timer interrupt)를 사용하여 순서대로 진행하게 된다.

처음 단계는 버튼(100)의 설정된 개수만큼 원거리 및 근거리 입력 데이터를 취합하는 것이다(S200). 여기서 원거리 입력 데이터란 원거리센서(2120)의 센싱에 의해 센싱부(2100)로부터 출력되는 High/Low 신호를 의미하고, 근거리 입력 데이터란 근거리센서(2110)의 센싱에 의해 센싱부(2100)로부터 출력되는 High/Low 신호를 의미할 수 있다. 만약 원거리/근거리 입력 데이터가 들어오게 되면(High 신호가 출력되는 경우) 해당 버튼(100)에 대한 입력 카운트를 증가시킨다. 반대로 입력 데이터가 들어오지 않는 경우(Low 신호가 출력되는 경우)의 입력 카운트는 '0'으로 처리된다. 각 버튼(100)마다의 원거리/근거리 데이터는 따로 관리된다.

다음으로는 동작 오류 상황이나 사용자가 비접촉 센서를 사용하여 서비스를 요청하지 않는 상황에 대한 '예외 처리'가 이루어질 수 있다(S300).

근접센서를 이용한 비접촉 입력 방식은 사용자가 직접 버튼을 접촉하지 않기 때문에 위생적인 측면에서는 장점이 있으나, 사용자가 어떤 특정 버튼을 누르고자 할 때 주변의 다른 버튼들이 함께 중첩되어 인식되거나, 사용자가 의도하지 않은 접근에 의해 버튼의 입력이 등록되는 오작동 문제가 발생할 수 있다. 여기서 사용자가 의도하지 않은 접근이란, 입력장치와 가까이 서 있는 사용자의 다른 신체 부위나 사용자가 착용하고 있는 가방과 같은 물건에 의해 접근이 감지되는 경우 혹은 입력장치와 근접한 위치에 택배 등의 화물이 놓이는 경우 등을 예로 들 수 있다.

상기와 같은 버튼 입력의 오작동을 방지하기 위해서는 사용자가 의도하는 접근에 의해 수광되는 반사광만을 유효한 입력으로 판단할 필요가 있으며, 이하 설명되는 '예외 처리'는 버튼(100)으로의 물체의 접근이 실제로 버튼(100)을 입력하고자 하는 목적의 입력이 아니라고 판단될 때, 의도하지 않은 접근에 의해 버튼(100)의 입력이 자동되지 않도록 처리하는 방법에 관한 것이다.

(1) 첫째로, 버튼(100)에 대한 원거리/근거리 입력 카운트가 최대치 이상인지 확인한다(S310). 여기서 최대치는 미리 설정되어 있는 값일 수 있다. 원거리/근거리 입력 카운트가 최대치 이상인 경우에는 센서(2110, 2120)의 오류나 센서구동회로(130)의 이상 동작으로 인해 원거리/근거리 입력이 지속적으로 들어오는 상황으로 인식하고 해당 버튼(100)을 고장 처리할 수 있다. 버튼(100)의 고장 처리란 해당 버튼(100)으로 들어오는 원거리/근거리 입력을 무시하고 나머지 버튼(100)의 동작만 확인하는 절차로 볼 수 있다.

(2) 둘째로, 버튼(100)에 대한 근거리 입력 카운트가 1 이상인지 확인한다(S320). 어떤 버튼(100)이라 하더라도 근거리 입력 카운트가 들어왔다는 것은 센서 표면으로부터 0~5mm 내에 손가락이나 물체가 접촉 혹은 근접한 상황이며, 이는 센서(2110, 2120)를 이용한 비접촉 방식으로 서비스를 요청하려는 행위가 아니라 버튼(100)을 직접 누르거나 또는 버튼(100)에 있는 점자부(102)를 인식하는 등의 행위로 간주할 수 있기 때문에 기능을 종료하고 다시 시작(무효 처리 및 초기화)한다.

(3) 셋째로, 비접촉식 버튼 입력장치(1) 상에 구비되어 있는 다수개의 버튼(100) 중 동시에 들어오는 원거리 입력 카운트가 1 이상인지 확인한다(S330). 근거리 입력 카운트가 들어오지 않고 원거리 입력 카운트만 들어온 상태는 사용자가 센서(2110, 2120)를 이용한 비접촉 방식으로 서비스를 요청하는 행위로 간주할 수 있지만, 2개 이상의 원거리 입력 카운트가 동시에 들어오는 경우에는 사용자가 입력을 의도하지 않은 상태일 수도 있다. 예를 들어, 장난으로 손바닥을 통해 의도적으로 원거리 센서만 인식하게 하는 행위 또는 의도적이지는 않지만 사람의 몸이나 어떤 물체가 원거리 센싱영역 내에 위치하고 있는 상황 등이 해당될 수 있다. 이와 같이 동시에 들어오는 원거리 입력 카운트가 1 이상인 버튼이 2개 이상인 경우에도 기능을 종료하고 다시 시작(무효 처리 및 초기화)한다. 다만, 2 이상의 사용자가 동시에 비접촉 입력을 의도한 경우가 있을 수 있으므로, 본 경우에는 버튼(100) 입력이 등록되지 않았음을 나타내는 정보를 사용자에게 시각적인 방식이나 음성으로 제공해 주는 것이 바람직할 것이다.

만약 위 세 가지 예외 처리 기능에 모두 부합되지 않고, 특정 버튼(100)의 원거리 입력 카운트가 '입력 성공 카운트'에 도달하였다면, MCU(2220)는 비로소 해당 버튼(100)의 입력 신호를 생성하고 생성된 신호를 통신인터페이스(2230)를 통해 엘리베이터 제어반으로 송신할 수 있다(S400).

여기서 입력 성공 카운트는 물체의 검출 시간을 설정하는 것이다. 버튼(100)의 전방 가까운 위치에 아주 짧은 시간동안 순간적으로 지나치는 물체에 의해 버튼(100)의 입력이 등록되는 것을 방지하기 위하여, 버튼(100)의 센싱영역 내에 물체가 일정 시간 이상 머무르는 경우에만 유효한 입력으로 획득한다. 만약 입력 성공 카운트를 50ms로 설정하였다면, 원거리 입력 카운트는 1ms 인터럽트에 의해 증가하므로 루프를 50번 반복하였을 때 원거리 입력 카운트가 항상 들어오는 상태여야 성공 카운트에 도달한 것으로 볼 수 있다. 입력 성공 카운트는 MCU(2220)에서 미리 설정될 수 있는 값이며 개발자의 의도에 의해 변경될 수 있다.

즉, 본 발명은 특정 시점에서 하나의 버튼(100)에 대한 원거리 입력만 감지되었을 때 해당 버튼(100)에 대한 서비스 요청으로 인식할 수 있으며, 이를 통해 사용자가 의도하지 않은 무의미한 행위에 의하여 버튼(100)의 입력이 자동으로 등록되는 문제점을 해결할 수 있다.

통신인터페이스부(2230)는 MCU(2220)에서 생성된 신호를 엘리베이터의 전반적인 제어를 수행하는 엘리베이터 제어반으로 송신한다. 통신인터페이스부(2230)와 MCU(2220) 및 엘리베이터 제어반과 각종 포트 및/또는 케이블을 통해 유선으로 연결되거나 또는 블루투스나 와이파이 등과 같은 근거리 무선 통신 모듈을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.

엘리베이터 제어반은 접촉식이든 비접촉식이든 버튼(100)의 입력이 발생되면, MCU(2220)로부터 전달되는 버튼(100)의 입력 신호에 기초하여 엘리베이터의 동작 제어, 예컨대 엘리베이터 카 호출, 층 선택, 도어의 개폐와 연관된 제어를 수행한다.

본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)는, 엘리베이터 사용자가 직접 버튼(100)을 눌러 입력이 가능함은 물론이고, 사용자가 손가락 등을 버튼(100)에 가깝게 접근시키면 센서(2110, 2120)에 의한 센싱영역 내에서 해당 버튼(100)의 조작을 감지하여 서비스 요청이 자동으로 이루어지게 할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 사용자가 버튼(100)을 직접 접촉할 필요없이 손가락 등을 버튼(100)과 가깝게 접근시키기만 하면 비접촉 센서(2110, 2120)의 인식에 의해 버튼(100)을 직접 누른 것과 같이 입력이 자동으로 등록되므로 사용자에게 편리하고 쾌적한 서비스를 제공할 수 있고, 엘리베이터 버튼을 매개로 바이러스 감염이 전파 및 확산되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 따른 비접촉식 버튼 입력장치(1)는, 버튼(100)의 센싱영역에서 감지되는 비의도적인 입력에 의한 엘리베이터의 오작동을 최소화할 수 있다는 점에서, 엘리베이터의 운행 효율을 향상시키고 신뢰성이 뛰어난 서비스의 제공이 가능한 효과를 가진다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1: 비접촉식 버튼 입력장치
100: 버튼
200: 비접촉버튼부
2100: 센싱부
2110: 근거리센서
2111: 적외선에미터
2112: 포토트랜지스터
2120: 원거리센서
2121: 적외선에미터
2122: 포토트랜지스터
2130: 센서구동회로
2200: 센싱제어부
2210: I/O인터페이스부
2220: MCU
2230: 통신인터페이스부

Claims

사용자의 물리적인 입력을 검출하는 버튼; 및
상기 버튼의 전방에 형성되는 센싱영역으로 물체의 접근이 감지되는 경우 소정의 조건에서 상기 버튼의 입력을 자동으로 등록시키는 비접촉버튼부를 포함하고,
상기 비접촉버튼부는,
상기 버튼의 표면으로부터 제1 센싱거리만큼 떨어진 곳까지 센싱영역을 형성하는 근거리센서; 및
상기 버튼의 표면으로부터 상기 제1 센싱거리보다 더 먼 제2 센싱거리만큼 떨어진 곳까지 센싱영역을 형성하는 원거리센서를 포함하며,
상기 원거리센서에 의한 물체의 감지 여부와 상기 근거리센서에 의한 물체의 감지 여부를 종합적으로 고려하여 상기 물체의 접근의 유효성을 판단하고 상기 비접촉버튼부에 의한 상기 버튼의 등록 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는,
비접촉식 버튼 입력장치.
청구항 1에 있어서,
상기 원거리센서에 의해서만 물체가 감지되고 상기 근거리센서에 의해서는 물체가 감지되지 않은 경우에만 유효한 접근으로 판단하여 상기 비접촉버튼부에 의한 상기 버튼의 등록이 수행되는 것을 특징으로 하는,
비접촉식 버튼 입력장치.
청구항 1에 있어서,
상기 근거리센서 및 상기 원거리센서는 각각 적외선을 광으로 방출하는 적외선에미터와 상기 적외선에미터로부터 방출된 적외선이 상기 센싱영역 내에 존재하는 물체에 의해 반사되는 반사광을 수광하는 포토트랜지스터의 조합으로 구성되는,
비접촉식 버튼 입력장치.
청구항 3에 있어서,
상기 비접촉버튼부는,
상기 근거리센서 및 상기 원거리센서를 구동하기 위한 센서구동회로를 더 포함하는,
비접촉식 버튼 입력장치.
청구항 4에 있어서,
상기 포토트랜지스터는 상기 반사광의 광량을 전기에너지로 변환하여 센서전압값으로 표현되는 센싱값을 출력하고,
상기 센서구동회로는 내부에 구성된 비교기에서 상기 센서전압값과 기설정된 설정전압값을 비교하여 상기 센싱영역 내에서 물체가 검출되었는지 여부를 나타내는 검출신호를 출력하는 것을 특징으로 하는,
비접촉식 버튼 입력장치.
청구항 5에 있어서,
상기 근거리센서 및 상기 원거리센서로부터의 물체 검출신호가 각각 개별적으로 생성되는 것을 특징으로 하는,
비접촉식 버튼 입력장치.
청구항 6에 있어서,
상기 근거리센서로부터 출력되는 센서전압값과의 비교를 위한 제1 설정전압값과 상기 원거리센서로부터 출력되는 센서전압값과의 비교를 위한 제2 설정전압값의 조절을 통해 상기 근거리센서에 의한 상기 제1 센싱거리와 상기 원거리센서에 의한 상기 제2 센싱거리를 조절하는 것을 특징으로 하는,
비접촉식 버튼 입력장치.
청구항 6에 있어서,
상기 센서구동회로의 저항값을 조절하여 상기 포토트랜지스터에 흐르는 전류를 제한함으로써 상기 근거리센서 및 상기 원거리센서의 민감도를 조절하되 상기 근거리센서와 상기 원거리센서의 민감도를 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는,
비접촉식 버튼 입력장치.
청구항 6에 있어서,
상기 비접촉버튼부는,
상기 검출신호를 처리하여 상기 센싱영역 내에서 검출되는 물체의 접근에 대한 유효성을 판단하고 유효성이 있는 것으로 판단된 접근에 대하여 버튼 입력 신호를 생성하여 제어반으로 송신하는 MCU를 더 포함하는,
비접촉식 버튼 입력장치.
버튼의 전방에 형성되는 센싱영역 내의 물체를 감지하여 상기 버튼의 입력을 자동으로 등록시키는 비접촉 센서를 포함하는 비접촉식 버튼 입력장치를 이용한 비접촉식 버튼 입력방법에 있어서,
상기 비접촉 센서는 근거리센서 및 원거리센서의 조합으로 구성되되 상기 원거리센서는 상기 근거리센서와 대비하여 상기 버튼의 표면으로부터 더 넓은 영역의 물체 검출이 가능하고,
상기 근거리센서 및 상기 원거리센서가 각각 자신이 형성하는 센싱영역 내에서 물체의 유무를 검출하고 물체의 검출 여부를 나타내는 검출신호를 생성하는 단계;
상기 근거리센서의 물체 검출에 의해 생성되는 근거리 입력 데이터와 상기 원거리센서의 물체 검출에 의해 생성되는 원거리 입력 데이터를 취합하고 관리하는 단계;
상기 근거리 입력 데이터 및 상기 원거리 입력 데이터를 기반으로 상기 물체의 접근이 상기 버튼의 입력을 의도한 것인지 아니면 비의도적인 것인지 유효성을 판단하는 단계;
상기 유효성이 있는 것으로 판단된 상기 물체의 접근에 대하여 상기 버튼의 입력 신호를 발생시키는 단계; 및
상기 버튼의 입력 신호를 상기 버튼에 할당된 기능과 관련된 동작을 제어하는 제어반으로 송신하는 단계를 포함하는,
비접촉식 버튼 입력방법.
청구항 10에 있어서,
상기 유효성을 판단하는 단계에서,
상기 근거리센서에 의해 물체가 검출되었음을 의미하는 근거리 입력 카운트와 상기 원거리센서에 의해 물체가 검출되었음을 의미하는 원거리 입력 카운트가 설정된 임계치를 초과하는지 확인하고 임계치를 초과하는 경우 상기 버튼을 고장 처리하는 것;
상기 근거리 입력 카운트가 1 이상인지 확인하고 1 이상인 경우에는 기능을 종료하고 초기화하는 것; 및
상기 버튼이 다수개로 마련되는 경우에 동시에 들어오는 상기 원거리 입력 카운트가 동시에 2 이상인지 확인하고 2 이상인 경우에는 기능을 종료하고 초기화하는 것을 포함하는 예외 처리 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는,
비접촉식 버튼 입력방법.
청구항 11에 있어서,
상기 유효성을 판단하는 단계에서,
특정 상기 버튼에 대하여 상기 원거리 입력 카운트가 하나만 발생하고 상기 근거리 입력 카운트는 발생하지 않는 경우에만 상기 유효성이 있는 것으로 판단하고 상기 버튼의 입력 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는,
비접촉식 버튼 입력방법.