WO2020204321A1 - 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법 - Google Patents

후각센서 어셈블리 및 그 제어방법 Download PDF

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WO2020204321A1
WO2020204321A1 PCT/KR2020/000916 KR2020000916W WO2020204321A1 WO 2020204321 A1 WO2020204321 A1 WO 2020204321A1 KR 2020000916 W KR2020000916 W KR 2020000916W WO 2020204321 A1 WO2020204321 A1 WO 2020204321A1
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olfactory sensor
olfactory
sensing
detection
sensor assembly
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PCT/KR2020/000916
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히라키카츄요시
사토오사무
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엘지전자 주식회사
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    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array

Definitions

  • the present invention relates to an olfactory sensor assembly and a control method thereof.
  • an olfactory sensor assembly such a device is referred to as an olfactory sensor assembly.
  • the olfactory sensor assembly may collect information on a substance constituting the odor, and identify the type, concentration, and characteristic of the odor through the information. That is, the olfactory sensor assembly can identify the smell like a person. Through this, it is possible to determine whether a substance or food that is harmful to the human body is spoiled.
  • the olfactory sensor assembly can replace the sense of smell of a person who is easily tired. In addition, the olfactory sensor assembly can accurately detect even a very small amount of odorous substances that are difficult for humans to distinguish.
  • JP2003-315298 Publication date: November 6, 2003
  • the prior literature relates to a odor measuring device capable of measuring the smell of microsamples close to human sense of smell.
  • it relates to a technology for determining which smell corresponds to the smell of the microsample by comparing the analyzed smell and the standard smell.
  • the smell measuring device is provided with a plurality of (m) olfactory sensors having different response characteristics. Then, the standard vector for the standard smell and the vector for the microsample are compared within the m-dimensional space formed by the detection outputs of m olfactory sensors. As a result, it is possible to present an objective value to which standard odor the microsample is close to.
  • the prior literature analyzes the smell using a plurality of olfactory sensors having different response characteristics, that is, different types of olfactory sensors.
  • each olfactory sensor has its own input and output, and requires different detection circuits. Accordingly, there is a problem that the overall volume of the device is increased and the price is increased.
  • olfactory sensor only one type of olfactory sensor is disposed.
  • the olfactory sensor may produce different results even if it is of the same type depending on the installation location and installation environment. That is, there is a problem that it is difficult to obtain an accurate result value with one olfactory sensor.
  • the present invention has been proposed to solve this problem, and an object of the present invention is to provide an olfactory sensor assembly including a plurality of olfactory sensors disposed on one substrate and a control method thereof.
  • an object of the present invention is to provide an olfactory sensor assembly including a plurality of olfactory sensors arranged in a matrix form by a plurality of scanning lines and at least one detection line, and a control method thereof.
  • an object of the present invention is to provide an olfactory sensor assembly including an olfactory sensor including a sensing material for sensing the same type of odor component or a sensing material for sensing different types of odor components, and a control method thereof.
  • the olfactory sensor assembly according to the idea of the present invention is configured as a single device by arranging and arranging a plurality of olfactory sensors.
  • the plurality of olfactory sensors are disposed at portions where the plurality of scanning lines and at least one detection line cross each other. That is, the plurality of olfactory sensors may be arranged in a matrix form.
  • a sensing unit for sensing a predetermined smell a control unit for controlling a detection timing by the sensing unit, and a response detected by the sensing unit are detected, and transmitted to the control unit. It includes a detection unit.
  • a plurality of scanning lines connected to the control unit, at least one detection line connected to the detection unit and extending to cross the plurality of scanning lines, and the plurality of scanning lines and the at least one detection line cross each other. It includes a plurality of olfactory sensors that are respectively disposed on the portion that is to be.
  • the plurality of olfactory sensors are each provided with a plurality of sensing materials whose resistance values are changed according to odor components.
  • the plurality of sensing materials may be composed of sensing materials that detect different types of odor components.
  • the plurality of sensing materials may be composed of a sensing material that detects the same type of odor component.
  • A is set to 1, a control signal is transmitted to the A-th scanning line, and [A,1] detection included in the [A,1] olfactory sensor to the [A,m] olfactory sensor connected to the A-th scanning line
  • the material to the [A,m] sensing material react to change the resistance value according to the odor component.
  • the response value is transmitted to the first to m-th detection lines connected to the [A,1] olfactory sensor to the [A, m] olfactory sensor.
  • a control signal is transmitted to the A-th scanning line until A+1 is set to A and A is greater than n to obtain the response values of the [A,1] olfactory sensor to [A,m] olfactory sensor. .
  • the plurality of olfactory sensors are disposed at a portion where the plurality of scan lines and at least one detection line cross each other, there is an advantage that it is relatively easy to control and obtain a detection value.
  • the plurality of olfactory sensors is provided with a plurality of sensing materials whose resistance values are changed according to odor components, so that a large number of sensing materials can be controlled and managed with one olfactory sensor assembly.
  • the plurality of sensing materials are composed of sensing materials that detect different types of odor components, there is an advantage in that the analysis precision of odors can be improved through the sensing values.
  • the plurality of sensing materials is composed of a sensing material that detects the same type of odor component, and has the advantage of improving the measurement accuracy of the odor component by averaging and outputting the detected values.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a refrigerator in which an olfactory sensor assembly is installed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a main configuration of an olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing the smallest unit of the olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 and 5 are views illustrating an olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a control flow of the olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing the sensor arrangement of the olfactory sensor assembly according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing the sensor arrangement of the olfactory sensor assembly according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the sensor arrangement of the olfactory sensor assembly according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing the sensor arrangement of the olfactory sensor assembly according to the fourth embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a refrigerator in which an olfactory sensor assembly is installed according to an embodiment of the present invention.
  • the olfactory sensor assembly 10 may be installed in the refrigerator 1.
  • the refrigerator 1 includes a cabinet 2 forming an external shape and refrigerator doors 3 and 4 movably connected to the cabinet 2.
  • the storage compartment includes a refrigerating compartment 5 and a freezing compartment located below the refrigerating compartment 5.
  • the freezing chamber may be maintained at a lower temperature than the refrigerating chamber 5.
  • the refrigerator 1 shown in FIG. 1 corresponds to a bottom freezer type refrigerator in which the refrigerating compartment is disposed above the freezing compartment.
  • the refrigerator 1 is a top mount type in which a freezer compartment is disposed above the refrigerating compartment, and a side-by-side type in which the freezer compartment and the refrigerating compartment are divided left and right by a partition wall. ) May be provided.
  • the refrigerator door includes a refrigerating compartment door 3 for opening and closing the refrigerating compartment 5 and a freezing compartment door 4 for opening and closing the freezing compartment.
  • the refrigerating compartment door 3 and the freezing compartment door 4 may include a plurality of doors disposed to the left and right.
  • the refrigerating compartment door 3 and the freezing compartment door 4 may be rotatably coupled to the cabinet 2. This is exemplary, and the refrigerating compartment door 3 and the freezing compartment door 4 may be coupled to the cabinet 2 in various forms and numbers.
  • the olfactory sensor assembly 10 may be disposed on one side of the refrigerating chamber 5.
  • the olfactory sensor assembly 10 may be installed on an inner wall forming the refrigerating chamber 5. Accordingly, the olfactory sensor assembly 10 may determine the smell generated inside the refrigerating chamber 5.
  • the olfactory sensor assembly 10 may determine the smell of decayed food. That is, the olfactory sensor assembly 10 may detect that food stored in the refrigerating chamber 5 is decayed. Through such information, the user can store and manage food more conveniently.
  • the arrangement of the olfactory sensor assembly 10 as shown in FIG. 1 is only exemplary. That is, the olfactory sensor assembly 10 may be installed in any place to detect a predetermined smell. For another example, the olfactory sensor assembly 10 may be installed in a vehicle to detect whether the driver is drinking alcohol. In addition, the olfactory sensor assembly 10 may be installed in a boiler room or the like to detect gas leakage.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a main configuration of an olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the olfactory sensor assembly 10 includes a sensing unit 11, a control unit 20, and a detection unit 30.
  • the sensing unit 11 is a component that detects a predetermined smell.
  • the sensing unit 11 has a configuration in which a sensing material whose resistance value is changed according to a predetermined odor component is disposed.
  • the control unit 20 may control the operation of the sensing unit 11. In particular, it is provided to control the operation of at least some of the sensing units 11. Accordingly, the control unit 20 may determine the timing of detection by the sensing unit 11.
  • control unit 20 may be connected to a predetermined power supply unit 60.
  • the power supply unit 60 may transmit the sensing timing by the sensing unit 11 to the control unit 20.
  • the power supply unit 60 may be a device that can be operated by a user. Accordingly, at the request of the user, the control unit 20 may control the operation of the sensing unit 11.
  • the detection unit 30 is a component that detects information on the smell detected by the sensing unit 11.
  • the detection unit 30 may be a circuit that measures a change in a resistance value transmitted from the sensing unit 11.
  • the detection unit 30 may transmit the detected information to the control unit 20.
  • control unit 20 may directly or indirectly analyze the information transmitted from the detection unit 30.
  • control unit 20 may transmit the information transmitted from the detection unit 30 through the communication unit 50 to an external device.
  • the external device may be a mobile device used by the user or a home network.
  • the sensing unit 11 is operated by the control unit 20 and the detection unit 30 detects predetermined information from the sensing unit 11.
  • the control unit 20 receives predetermined information from the detection unit 30.
  • the configuration of the olfactory sensor assembly 10 is exemplary, and some configurations may be omitted or added.
  • essential components of the olfactory sensor assembly 10 according to the idea of the present invention may be the sensing unit 11, the control unit 20, and the detection unit 30.
  • FIG 3 is a view showing the smallest unit of the olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the sensing unit 11 includes a plurality of olfactory sensors 100.
  • the olfactory sensor 100 includes a sensing material 500.
  • the sensing material 500 may be understood as a configuration in which a resistance value is changed according to an odor component.
  • the sensing material 500 may be a kind of metal oxide semiconductor.
  • the sensing material 500 includes all kinds of oxide semiconductors.
  • one sensory material 500 is included in one olfactory sensor 100. That is, the sensing unit 11 includes a plurality of sensing materials 500 corresponding to the number of the olfactory sensor 100. Referring to FIG. 3, two olfactory sensors 100 and two sensing materials 500 included in each of the olfactory sensors 100 are illustrated.
  • the olfactory sensor 100 includes a sensing material power supply (VDD, Voltage Drain Drain, 502) that supplies power to the sensing material 500.
  • VDD Voltage Drain Drain
  • the sensing unit 11 includes a gate line 200 connected to the control unit 20. Further, the sensing unit 11 includes a detection line 300 connected to the detection unit 30. The olfactory sensor 100 is connected to the scanning line 200 and the detection line 300.
  • the olfactory sensor 100 includes a transistor 600.
  • the transistor 600 corresponds to a configuration for switching the connection between the sensing material 500 and the detection line 300.
  • the transistor 600 may be a thin film transistor (TFT).
  • the transistor 600 may be controlled by the controller 20.
  • the controller 20 transmits a predetermined control signal to the transistor 600 through the scan line 200.
  • the transistor 600 connects the detection line 300 and the detection material 500 according to a corresponding control signal.
  • control unit 20 includes a shift register (not shown) that sequentially transmits control signals to the scan line 200. That is, the controller 20 may sequentially transmit control signals to the scanning lines 200 provided in plurality. In this case, the number and order of the scan lines 200 through which the control unit 20 sequentially transmits control signals may be determined in advance.
  • the sensing unit 11 includes the olfactory sensor 100, the scanning line 200 and the detection line 300.
  • the olfactory sensor 100 may be installed at a portion where the scan line 200 and the detection line 300 intersect so as to be connected to both the scan line 200 and the detection line 300.
  • a plurality of olfactory sensors 100 are provided in the sensitive part 11. Accordingly, at least one of the scanning lines 200 and the detection lines 300 may be provided in plurality.
  • two olfactory sensors 100 in order for the two olfactory sensors 100 to be installed, two or more portions where the scan line 200 and the detection line 300 intersect must be provided. Accordingly, two scan lines 200 may be provided, and two olfactory sensors 100 may be installed.
  • the olfactory sensor assembly 10 includes a transmission line 400 connecting the control unit 20 and the detection unit 30. Data detected by the detection unit 30 may be transmitted through the transmission line 400.
  • FIG. 3 shows a form in which the sensing unit 11 is designed as a minimum unit. That is, FIG. 3 is only an example of the sensitive part 11 and is not limited thereto. Hereinafter, the shape of the sensitive part 11 will be described in detail.
  • 4 and 5 are views illustrating an olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 are schematic diagrams for convenience of understanding and may be different from actual ones.
  • FIG. 4 illustrates a general olfactory sensor assembly in the form of a circuit corresponding to FIG. 3.
  • FIG. 5 schematically shows the olfactory sensor and the sensing material in FIG. 4.
  • the sensitive part 11 includes n scan lines 200 and m detection lines 300.
  • n is a natural number greater than 1
  • m is a natural number greater than 1.
  • FIGS. 4 and 5 when n and m are 3 or more, this is illustrated for convenience of description and is not limited thereto.
  • the n scan lines 200 are represented by a first scan line 210 and a second scan line 220 to an nth scan line 290.
  • the first scan line 210 may be understood as a scan line that first receives a signal from the control unit 20.
  • the second scan line 220 may be understood as a scan line that receives a signal next to the first scan line 210.
  • first scan line 210, the second scan line 220 to the n-th scan line 290 may be understood in the order of receiving signals from the controller 20. Also, for convenience of understanding, the first scan line 210, the second scan line 220 to the nth scan line 290 are sequentially arranged and shown.
  • the m detection lines 300 are represented by a first detection line 310 and a second detection line 320 to m-th detection lines 390.
  • the first detection line 310 and the second detection line 320 to the m-th detection line 390 may be respectively connected to the detection unit 30.
  • the detection unit 30 includes a plurality of detection circuits.
  • the detection circuit is understood as a circuit that detects a value that changes according to the resistance value of the sensing material 500.
  • the detection circuit may be provided with a detection resistor and a converter (ADC, A/D converter).
  • ADC A/D converter
  • the voltage value Vadc is changed according to the resistance value of the sensing material 500, and such a change value is detected by the conversion unit. That is, data according to the concentration of odor particles detected by the sensing material 500 may be output.
  • the detection unit 30 includes a number of detection circuits corresponding to the number of detection lines 300.
  • one detection circuit may be installed on one detection line 300. That is, m detection circuits corresponding to m detection lines 300 may be included in the detection unit 30.
  • the plurality of detection circuits may be divided into a first detection circuit 31, a second detection circuit 32 to an m-th detection circuit 39.
  • each detection line 300 and each detection circuit may correspond to each other and be connected to each other. That is, the first detection line 310 is connected to the first detection circuit 31, and the second detection line 320 is connected to the second detection circuit 32.
  • first detection circuit 31, the second detection circuit 32 to the m-th detection circuit 39 are connected to the transmission line 400. That is, data detected by the first detection circuit 31 and the second detection circuit 32 to the m-th detection circuit 39 may be transferred to the control unit 20.
  • the olfactory sensor 100 is connected to the scanning line 200 and the detection line 300. In other words, the olfactory sensor 100 is disposed at a point where the scanning line 200 and the detection line 300 intersect.
  • n scan lines 200 extend in a first direction (horizontal direction) and are disposed to be spaced apart from each other in a second direction (vertical direction). Further, the m detection lines 300 extend in the second direction (vertical direction) and are disposed to be spaced apart from each other in the horizontal direction. As a result, the scanning line 200 forms a row and the detection line 300 forms a column, so that a kind of matrix structure (matrix) may be formed.
  • first detection line 310 to the m-th detection line 390 are sequentially arranged in the first direction (horizontal direction) on the first scanning line 210.
  • second scan lines 220 to nth scan lines 290 are sequentially arranged in the second direction (vertical direction) so as to cross the first detection line 310 to the m-th detection line 390.
  • the olfactory sensor 100 includes the first scan lines 210 to nth scan lines 290 and the first detection lines 310 to the mth detection lines ( 390) is placed at the intersection. As a result, the olfactory sensor 100 is arranged and aligned in the first direction (horizontal direction) and the second direction (vertical direction).
  • the olfactory sensor 100 is arranged in a matrix form by the cross structure of the scanning line 200 and the detection line 300.
  • n*m olfactory sensors 100 may be installed in the sensitive part 11.
  • each olfactory sensor is named according to the number of the scanning line and detection line to be coupled.
  • the olfactory sensor coupled to the first scanning line 210 and the first detection line 310 is referred to as the [1, 1] olfactory sensor 111.
  • the olfactory sensor coupled to the nth scanning line 290 and the mth detection line 390 is referred to as a [n,m] olfactory sensor 199.
  • the [1,1] olfactory sensor 111 and the [1,2] olfactory sensor 112 to [1,m] olfactory sensor 119 are sequentially disposed on the first scanning line 210 I can.
  • the [1,1] olfactory sensor 111 and the [2,1] olfactory sensor 121 to [n,1] olfactory sensor 191 are sequentially disposed. Can be understood.
  • a greater number of olfactory sensor than n*m may be installed in the sensitive part 11.
  • a pair of olfactory sensors connected to different scanning lines may be connected to one detection line and disposed.
  • n*m*2 olfactory sensors may be installed in the sensitive part 11.
  • one sensory material 500 is included in one olfactory sensor 100. That is, the sensing unit 11 includes the same number of olfactory sensors 100 and sensing materials 500.
  • the sensing material is named so as to correspond to each olfactory sensor.
  • the sensing material provided in the [1,1] olfactory sensor 111 is referred to as the [1,1] sensing material 511.
  • a sensing material provided in the [n,n] olfactory sensor 199 is referred to as a [n,m] sensing material 599.
  • FIG. 6 is a view showing a control flow of the olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention. The operation described in FIG. 6 will be described through the olfactory sensor assembly 10 shown in FIGS. 4 and 5.
  • A is set to 1 (S10).
  • A may be understood as an arbitrary number for distinguishing the scan lines 200.
  • n number of scan lines 200 are provided, A may be a natural number of 1 to n.
  • the A-th scanning line is turned on (S20).
  • that the A-th scan line is turned on may be understood as an olfactory sensor positioned on the A-th scan line is operated.
  • control unit 20 transmits a control signal through the A-th scan line. That is, a control signal is transmitted to the olfactory sensor located on the A-th scan line. At this time, it can be seen that the olfactory sensor positioned on the A-th scan line corresponds to the [A,1] olfactory sensor to the [A,m] olfactory sensor.
  • the transistor 600 provided in the [A,1] olfactory sensor to the [A,m] olfactory sensor is operated. That is, the sensing material 500 provided in the [A,1] olfactory sensor to the [A,m] olfactory sensor reacts to generate a predetermined output value.
  • A is set to 1, so it can be understood that the first scan line 210 is turned on.
  • control unit 20 transmits a control signal through the first scanning line 210.
  • a control signal is transmitted to the [1,1] olfactory sensor 111 and the [1, 2] olfactory sensor 112 to [1,m] olfactory sensor 119 positioned on the first scanning line 210 Delivered.
  • the sensing material 500 provided in the [1,1] olfactory sensor 111 to [1, m] olfactory sensor 119 may obtain a response value.
  • the [1,1] sensing material 511, [1,2] sensing material 512 to [1,m] sensing material 519 are reacted by odor particles, and a response value is output by a control signal. Can be.
  • the output values generated from the [A,1] olfactory sensor to the [A,m] olfactory sensor are determined from the first detection circuit 31 to the first detection line 310 through the m-th detection line 390. m is transmitted to the detection circuit 39.
  • the first detection circuit 31 to the m-th detection circuit 39 may detect output values generated from the [A,1] olfactory sensor to the [A,m] olfactory sensor, respectively.
  • the output value generated from the [1,1] olfactory sensor 111 to [1,m] olfactory sensor 119 is the first detection circuit along the first detection line 310 to the m-th detection line 390 (31) to the m-th detection circuit (39).
  • the first detection circuit 31 to the m-th detection circuit 39 can respectively detect the output values generated from the [1,1] olfactory sensor 111 to [1,m] olfactory sensor 119. have.
  • the A-th scan line is turned off (S40).
  • that the A-th scan line is turned off may be understood as no longer transmitting a control signal to the A-th scan line. That is, the output values generated by the [A,1] olfactory sensor to the [A,m] olfactory sensor are not transmitted to the first detection line 310 to the m-th detection line 390.
  • the first scanning line 210 is turned off. Accordingly, the operation of the [1,1] olfactory sensor 111 to [1,m] olfactory sensor 119 is stopped. That is, the output values of the [1,1] olfactory sensor 111 to [1,m] olfactory sensor 119 are not transmitted to the first detection line 310 to the m-th detection line 390.
  • A+1 is set to A (S50). That is, after obtaining the output value of one scanning line, A is changed to obtain the output value of the next scanning line.
  • A is greater than n (S60). As described above, since A corresponds to one of 1 to n, the case where A is greater than n does not exist. In other words, since there are up to the nth scan line, when A is greater than n, the corresponding scan line no longer exists.
  • A which was set to 1
  • n corresponds to a natural number greater than 1, 2 cannot be a number greater than n. Accordingly, as shown in FIG. 6, the second scanning line 220 is turned on.
  • control unit 20 transmits a control signal through the second scanning line 220.
  • a control signal is sent to the [2,1] olfactory sensor 121 and the [2,2] olfactory sensor 122 to the [2,m] olfactory sensor 129 positioned on the second scanning line 220 Delivered. Then, the [2,1] sensing material 521 and the [2,2] sensing material 522 to [2,m] sensing material 529 react.
  • the output values generated from the [2,1] olfactory sensor 121 to [2,m] olfactory sensor 129 are first detected along the first detection line 310 to the m-th detection line 390 It is transmitted to the circuit 31 to the m-th detection circuit 39.
  • the first detection circuit 31 to the m-th detection circuit 39 can detect the output values generated from the [2,1] olfactory sensor 121 to [2,m] olfactory sensor 129, respectively. have.
  • A+1 is set to A, and it is determined whether A is greater than n. Therefore, A, which was set to 2, is set to 3, which is a 2+1 value.
  • n is 2 corresponds to a case in which two scan lines 200 are provided. That is, only the first scan line 210 and the second scan line 220 exist, and the first scan line 210 and the second scan line 220 have completed ON/OFF.
  • the first scanning line 210 is turned ON/OFF, and the output values of the [1,1] olfactory sensor 111 to [1,m] olfactory sensor 119 are detected.
  • the second scanning line 220 is turned ON/OFF, and the output values of the [2,1] olfactory sensor 121 to [2,m] olfactory sensor 129 are detected.
  • the n-th scanning line 290 is turned ON/OFF in the first scanning line 210 in this way, and the output value of the [n,m] olfactory sensor 199 is detected in the [1,1] olfactory sensor 111 do.
  • a becomes a value greater than n it means that the output values of the olfactory sensor 100 located in all the scanning lines 200 are detected. That is, when A becomes a value greater than n, it means that the output values of all olfactory sensors 100 have been detected.
  • data is transmitted to the control unit 20 (S70).
  • the data detected by the detection unit 30 is transmitted to the control unit 20 through the transmission line 400.
  • such data transmission may be performed immediately after detection of one scan line is completed. That is, the detection values of the [1,1] olfactory sensor 111 to the [1,m] olfactory sensor 119 may be transmitted to the control unit 20 when the first scanning line 210 is turned off. .
  • control unit 20 may receive detection values of all the olfactory sensors 100 disposed in the sensing unit 11. And, the smell can be analyzed through the detection value.
  • the types and arrangements of the sensing material 500 provided in the olfactory sensor 100 will be described with various examples.
  • an analysis method using values detected according to the type and arrangement of the sensing material 500 will be described.
  • FIG. 7 to 10 are views showing the sensor arrangement of the olfactory sensor assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7 to 10 16 olfactory sensors and 16 sensing materials provided in each olfactory sensor are illustrated. For convenience of description, this corresponds to an exemplary set number, and the present invention is not limited thereto.
  • the olfactory sensor assembly 10a includes a plurality of olfactory sensors, and the plurality of olfactory sensors includes the same type of sensing material.
  • the same type of sensing material may be understood as a configuration for sensing the same odor particles.
  • the olfactory sensor assembly 10a includes [1,1] olfactory sensors 711 to [4,4] olfactory sensors 744.
  • the [1,1] olfactory sensor 711 to [4,4] olfactory sensor 744 are all provided with the same type of sensing material 700.
  • the [1,1] sensing material to the [4,4] sensing material provided in the [1,1] olfactory sensor 711 to [4,4] olfactory sensor 744 are all the same sensing material 700 Corresponds to. For convenience of description, reference numerals are not provided for all sensing materials, but all correspond to the same sensing material 700.
  • the control unit 20 may average the output values of the same type of sensing material. That is, the controller 20 may calculate an average value through 16 values corresponding to the output values of the [1,1] olfactory sensor 711 to [4,4] olfactory sensor 744. In this case, other values and values out of a predetermined range may be excluded.
  • the olfactory sensor assembly 10a may obtain a more accurate result value for the smell particles detected by the sensing material 700. That is, the olfactory sensor assembly 10a may correspond to a device having high measurement precision for the corresponding smell particle.
  • the olfactory sensor assembly 10a can be used when a relatively accurate result value is required for a predetermined odor particle.
  • the olfactory sensor assembly 10b includes a plurality of olfactory sensors, and the plurality of olfactory sensors includes different types of sensing materials.
  • different types of sensing materials may be understood as configurations for sensing different odor particles.
  • the olfactory sensor assembly 10b includes [1,1] olfactory sensor 811 to [4,4] olfactory sensor 844.
  • the [1,1] olfactory sensor 811 to [4,4] olfactory sensor 844 are all provided with different types of sensing materials.
  • the [1,1] sensing material 800 to [4,4] sensing material 809 provided in the [1,1] olfactory sensor 811 to [4,4] olfactory sensor 844 are all It can be a different kind of sensing material.
  • all sensing materials are not labeled with reference numerals, but they all correspond to different types of sensing materials.
  • the output values of the [2,1] olfactory sensor 821, [2,2] olfactory sensor 822, [2,3] olfactory sensor 823 and [2,4] olfactory sensor 824 are detected. .
  • the output values of the [3,1] olfactory sensor 831, [3,2] olfactory sensor 832, [3,3] olfactory sensor 833 and [3,4] olfactory sensor 834 are detected. do.
  • the output values of the [4,1] olfactory sensor 841, [4,2] olfactory sensor 842, [4,3] olfactory sensor 843 and [4,4] olfactory sensor 844 are detected. do.
  • the control unit 20 may analyze a predetermined smell through output values of different types of sensing materials. That is, the controller 20 may determine or estimate the smell through 16 values corresponding to the output values of the [1,1] olfactory sensor 811 to [4,4] olfactory sensor 844.
  • the olfactory sensor assembly 10b may determine or estimate a more accurate result value through odor particles detected by various types of sensing materials. That is, the olfactory sensor assembly 10b may correspond to a device having high analysis precision for a predetermined odor.
  • the olfactory sensor assembly 10b may be used in the case of determining an unknown smell.
  • the olfactory sensor assembly 10c includes a plurality of olfactory sensors, and different types of sensing materials are provided in the plurality of olfactory sensors. At this time, at least some of the plurality of olfactory sensors are provided with the same type of sensing material.
  • the olfactory sensor assembly 10c includes a plurality of olfactory sensors provided with the same type of sensing material.
  • the olfactory sensor assembly 10c may be provided with a plurality of different types of sensing materials.
  • the olfactory sensor assembly 10c includes [1,1] olfactory sensor 911 to [4,4] olfactory sensor 944. At this time, the [1,1] olfactory sensor 911 and the [1,2] olfactory sensor 912 are provided with the same sensing material 900. That is, the sensing material [1,1] and the sensing material [1,2] correspond to the sensing material 900 of the same type.
  • the [1,1] olfactory sensor 911 and the [4,4] olfactory sensor 944 are provided with different types of sensing materials. That is, the [1,1] sensing material 900 and the [4,4] sensing material 904 correspond to different types of sensing materials.
  • the [1,1] olfactory sensor 911, the [1,2] olfactory sensor 912, [2,1] olfactory sensor 921 and [2,2] olfactory sensor 922 ) Is provided with a sensing material 900 of the same type. That is, the [1,1] sensing material, the [1,2] sensing material, [2,1] sensing material, and [2,2] sensing material correspond to the same type of sensing material 900. For convenience of description, all of the sensing materials are not provided with reference numerals, but they all correspond to the same type of sensing material 900.
  • [1,3] olfactory sensor 913, [1,4] olfactory sensor 914, [2,3] olfactory sensor 923 and [2,4] olfactory sensor 924 detect the same type Material 901 is provided.
  • [3,1] olfactory sensor 931, [3,2] olfactory sensor 932, [4,1] olfactory sensor 941 and [4,2] olfactory sensor 942 detect the same type Material 903 is provided.
  • [3,3] olfactory sensor 933, [3,4] olfactory sensor 934, [4,3] olfactory sensor 943 and [4,4] olfactory sensor 944 detect the same type Material 904 is provided.
  • sensing materials are provided in the olfactory sensor assembly 10c shown in FIG. 9.
  • four sensing materials are provided. Therefore, it can be understood that there are four olfactory sensors provided with the same type of sensing material. However, this is exemplary and is not limited thereto. For example, only one sensing material of any kind may be provided.
  • the [1,1] olfactory sensor 911, [1,2] olfactory sensor 912, [1,3] olfactory sensor 913 and [1,4] olfactory sensor ( 914) is detected. That is, the output values of the [1,1] sensing material 900, [1,2] sensing material 900, [1,3] sensing material 901 and [1,4] sensing material 901 are detected. do.
  • the output values of the [2,1] olfactory sensor 921, [2,2] olfactory sensor 922, [2,3] olfactory sensor 923, and [2,4] olfactory sensor 924 are detected. do.
  • the output values of the [3,1] olfactory sensor 931, [3,2] olfactory sensor 932, [3,3] olfactory sensor 933 and [3,4] olfactory sensor 934 are detected. do.
  • the output values of the [4,1] olfactory sensor 941, [4,2] olfactory sensor 942, [4,3] olfactory sensor 943 and [4,4] olfactory sensor 944 Is detected.
  • the control unit 20 may average the output values of the same type of sensing material. In addition, the controller 20 may analyze a predetermined smell through output values of different types of sensing materials.
  • control unit 20 detects the [1,1] sensing material, the [1,2] sensing material, [2,1] sensing material, and [2,2] sensing material having the same type of sensing material 900.
  • the average value can be calculated from the material's output value. Accordingly, the control unit 20 can obtain four values for different types of sensing materials, and determine or estimate the smell through them.
  • the olfactory sensor assembly 10c corresponds to a device including the olfactory sensor assemblies 10a and 10b described in FIGS. 7 and 8 in combination. That is, the olfactory sensor assembly 10c may correspond to a device having high measurement precision for a corresponding odor particle and high analysis precision for a predetermined odor.
  • the olfactory sensor assembly 10c may be configured in various ways as necessary.
  • the olfactory sensor assembly 10d includes a plurality of olfactory sensors including the same type of sensing material. That is, the olfactory sensor assembly 10d corresponds to an example of the olfactory sensor assembly 10c described in FIG. 9.
  • an olfactory sensor having the same type of sensing material is arranged on one scanning line. That is, the [A,1] olfactory sensor to the [A,m] olfactory sensor arranged on the A-th scanning line are provided with the same type of sensing material. In other words, [A,1] sensing material to [A,m] sensing material correspond to the same type.
  • the olfactory sensor assembly 10d includes [1,1] olfactory sensors 1011 to [4,4] olfactory sensors 1044. At this time, the [1,1] olfactory sensor 1011 and the [1, 2] olfactory sensor 1012 are provided with the same sensing material 1000. In addition, different types of sensing materials are provided in the [1,1] olfactory sensor 1011 and the [4,4] olfactory sensor 1044.
  • the [1,1] olfactory sensor 1011, the [1,2] olfactory sensor 1012, [1,3] olfactory sensor 1013 and [1,4] olfactory sensor 1014 ) Is provided with the same type of sensing material 1000. That is, the [1,1] sensing material, the [1,2] sensing material, the [1,3] sensing material, and the [1,4] sensing material correspond to the same type of sensing material 1000. For convenience of description, all of the sensing materials are not provided with reference numerals, but they all correspond to the same type of sensing material 1000.
  • [2,1] olfactory sensor 1021, [2,2] olfactory sensor 1022, [2,3] olfactory sensor 1023 and [2,4] olfactory sensor 1024 detect the same type Material 1002 is provided.
  • [3,1] olfactory sensor 1031, [3,2] olfactory sensor 1032, [3,3] olfactory sensor 1033, and [3,4] olfactory sensor 1034 the same type of detection Material 1003 is provided.
  • the [1,1] olfactory sensor 1011, [1,2] olfactory sensor 1012, [1,3] olfactory sensor 1013, and [1,4] olfactory sensor ( 1014) is detected.
  • the [1,1] olfactory sensor 1011, [1,2] olfactory sensor 1012, [1,3] olfactory sensor 1013 and [1,4] olfactory sensor 1014 are all the same type It is provided with a sensing material 1000 of.
  • the olfactory sensor assembly 10d may derive a result value through a simpler process. Accordingly, the olfactory sensor assembly 10d may be configured in various arrangements as needed.

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Abstract

본 발명은 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법에 관한 것이다. 상기 후각센서 어셈블리에는, 감응부, 제어부 및 검출부가 포함된다. 그리고, 상기 감응부에는, 복수의 주사선, 적어도 하나의 검출선 및 상기 복수의 주사선 및 상기 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 복수의 후각센서가 포함된다. 이때, 각 후각센서에는, 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 감지재료가 구비된다.

Description

후각센서 어셈블리 및 그 제어방법
본 발명은 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근 인간의 오감에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 이를 기술적으로 구현하고자 하는 개발이 계속되고 있다. 특히, 인간의 후각을 모방하는 기술에 대한 개발이 이루어지고 있다. 자세하게는, 냄새의 화학적 성분을 탐지하고 분석하는 장치가 개발되고 있다.
이하, 이와 같은 장치를 후각센서 어셈블리라 한다.
상기 후각센서 어셈블리는 냄새를 구성하는 물질에 대한 정보를 수집하고, 해당 정보를 통해 냄새의 종류, 농도, 특징 등을 식별할 수 있다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리는 사람처럼 냄새를 식별할 수 있다. 그를 통하여, 인체에 해로운 물질이나 음식물의 부패여부 등을 판단할 수 있다.
또한, 사람은 특정 냄새에 오래 노출되는 경우 그 냄새에 익숙해져 다른 냄새를 맡기 어렵다. 따라서, 상기 후각센서 어셈블리는 쉽게 피로해지는 사람의 후각을 대신할 수 있다. 더하여, 상기 후각센서 어셈블리는 사람이 분간하기 어려운 극소량의 냄새 물질까지도 정확하게 탐지할 수 있다.
이러한 후각센서 어셈블리와 관련하여, 아래와 같은 선행문헌이 공개된 바 있다.
1. 일본 공개특허 : JP2003-315298 (공개일자 : 2003년 11월 6일)
2. 발명의 명칭 : 냄새 측정장치
상기 선행문헌은 미시시료의 냄새를 분석하여 인간의 후각에 가까운 측정을 가능하게 하는 냄새 측정장치에 관한 것이다. 특히, 분석된 냄새와 표준 냄새를 비교하여 상기 미시시료의 냄새가 어느 냄새에 해당되는지 판단하는 기술에 관한 것이다.
상기 냄새 측정장치에는, 서로 다른 응답특성을 갖는 복수 개(m개)의 후각센서가 구비된다. 그리고, m개의 후각센서에 의한 검출출력에 의해 형성되는 m차원 공간 내에서 표준 냄새에 관한 표준 벡터와 미시시료에 관한 벡터를 비교한다. 결과적으로, 상기 미시시료의 냄새가 어느 표준 냄새에 가까운 것인지 객관적인 수치로 제시할 수 있다.
이때, 상기 선행문헌은 서로 다른 응답특성을 갖는 복수의 후각센서, 즉, 서로 다른 종류의 후각센서를 이용하여 냄새를 분석한다. 또한, 각 후각센서는 각각의 입력부 및 출력부를 가지며, 서로 다른 검출회로를 필요로 한다. 그에 따라, 전체적인 장치의 부피가 증대되며 가격이 증가하는 문제점이 있다.
더하여, 상기 선행문헌에서는 한 종류의 후각센서가 하나씩만 배치된다. 상기 후각센서는 설치위치 및 설치환경에 따라서 동일한 종류라도 다른 결과물이 나올 수 있다. 즉, 하나의 후각센서로는 정확한 결과값을 얻기가 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 하나의 기판에 배치되는 복수의 후각센서가 포함된 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 복수의 주사선 및 적어도 하나의 검출선에 의해 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 후각센서가 포함된 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료 또는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료를 구비하는 후각센서가 포함된 후각센서 어셈블리 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리는 복수의 후각센서가 정렬되어 배치되어 하나의 장치로 구성된다.
특히, 상기 복수의 후각센서는 복수의 주사선 및 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치된다. 즉, 상기 복수의 후각센서는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
자세하게는, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리에는, 소정의 냄새를 감지하는 감응부, 상기 감응부에 의한 감지 타이밍을 제어하는 제어부 및 상기 감응부에서 감지된 반응을 검출하고, 상기 제어부로 전달하는 검출부가 포함된다.
또한, 상기 감응부에는, 상기 제어부와 연결되는 복수의 주사선, 상기 검출부와 연결되고, 상기 복수의 주사선과 교차되어 연장되는 적어도 하나의 검출선 및 상기 복수의 주사선 및 상기 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 복수의 후각센서가 포함된다.
이때, 상기 복수의 후각센서에는 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 복수의 감지재료가 각각 구비된다.
또한, 상기 복수의 감지재료는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 감지재료는 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리의 제어방법을 통해 복수의 후각센서의 반응값을 보다 간편하게 얻을 수 있다.
자세하게는, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리의 제어방법에는 n(n은 1보다 큰 자연수)개의 주사선 및 m(m은 1이상의 자연수)개의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서가 포함된다.
우선, A가 1로 설정되고, 제 A 주사선으로 제어신호가 전송되고, 상기 제 A 주사선에 연결된 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 포함된 [A,1]감지재료 내지 [A,m]감지재료가 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되도록 반응한다.
그리고, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 연결된 제 1 검출선 내지 제 m 검출선으로 반응값이 전달된다.
다음으로, A+1이 A로 설정되고, A가 n보다 커질 때까지 상기 제 A 주사선으로 제어신호를 전송하여 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서의 반응값을 얻는다.
이와 같은 과정을 통해 상기 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서의 반응값을 모두 얻을 수 있다.
상기한 해결수단에 따른 본 발명에 의하면, 복수의 후각센서를 하나의 후각센서 어셈블리로 제어 및 관리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 후각센서가 복수의 주사선 및 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치됨에 따라, 비교적 쉽게 제어하여 검출값을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 후각센서에는 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 복수의 감지재료가 각각 구비되어, 많은 개수의 감지재료를 하나의 후각센서 어셈블리로 제어 및 관리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 감지재료는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성되어, 그 감지값을 통해 냄새의 분석 정밀도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 복수의 감지재료는 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성되어, 그 감지값을 평균화하여 출력함에 따라 해당 냄새 성분의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리가 설치된 냉장고를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 최소단위를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 제어흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리가 설치된 냉장고를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리(10)는 냉장고(1)에 설치될 수 있다.
<설치 예 : 냉장고>
상기 냉장고(1)에는 외형을 이루는 캐비닛(2) 및 상기 캐비닛(2)에 이동가능하게 연결되는 냉장고 도어(3, 4)가 포함된다.
상기 캐비닛(2)의 내부에는, 음식물이 보관되는 저장실이 형성된다. 상기 저장실에는, 냉장실(5) 및 상기 냉장실(5)의 하방에 위치되는 냉동실이 포함된다. 일반적으로 상기 냉동실은 상기 냉장실(5)보다 낮은 온도로 유지될 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 냉장고(1)는 냉장실이 냉동실의 상부에 배치되는 바텀 프리저 타입(Bottom freezer type)의 냉장고에 해당된다. 이는 예시적인 것으로, 상기 냉장고(1)는 냉동실이 냉장실의 상부에 배치된 탑마운트 타입(Top Mount Type) 및 냉동실과 냉장실이 격벽에 의해 좌측과 우측으로 구획된 사이드 바이 사이드 타입(Side By Side Type) 등으로 구비될 수 있다.
상기 냉장고 도어에는, 상기 냉장실(5)을 개폐시키는 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실을 개폐시키는 냉동실 도어(4)가 포함된다. 상기 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실 도어(4)에는, 좌우로 배치되는 복수의 도어가 포함될 수 있다.
또한, 상기 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실 도어(4)는 회전가능하게 상기 캐비닛(2)에 결합될 수 있다. 이는 예시적인 것으로, 상기 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실 도어(4)는 다양한 형태 및 개수로 상기 캐비닛(2)에 결합될 수 있다.
이때, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 상기 냉장실(5)의 일 측에 배치될 수 있다. 자세하게는, 상기 냉장실(5)을 형성하는 내벽에 상기 후각센서 어셈블리(10)가 설치될 수 있다. 그에 따라, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 상기 냉장실(5)의 내부에서 발생되는 냄새를 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 부패된 음식물의 냄새를 판단할 수 있다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 상기 냉장실(5)의 내부에 보관된 음식물이 부패된 것을 감지할 수 있다. 이와 같은 정보를 통하여 사용자는 보다 편리하게 음식물을 보관 및 관리할 수 있다.
도 1과 같은 후각센서 어셈블리(10)의 배치는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 어느 장소에나 설치되어 소정의 냄새를 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 차량에 설치되어 운전자의 음주여부를 감지할 수 있다. 또한, 상기 후각센서 어셈블리(10)는 보일러실 등에 설치되어 가스 누출여부를 감지할 수 있다.
이하, 상기 후각센서 어셈블리(10)의 구성에 대하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 후각센서 어셈블리(10)에는, 감응부(11), 제어부(20) 및 검출부(30)가 포함된다.
상기 감응부(11)는 소정의 냄새를 감지하는 구성이다. 자세하게는, 상기 감응부(11)는 소정의 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 감지재료가 배치되는 구성이다.
상기 제어부(20)는 상기 감응부(11)의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 상기 감응부(11) 중 적어도 일부의 동작을 제어하도록 구비된다. 따라서, 상기 제어부(20)는 상기 감응부(11)에 의한 감지 타이밍을 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부(20)는 소정의 전원부(60)와 연결될 수 있다. 상기 전원부(60)는 상기 감응부(11)에 의한 감지 타이밍을 상기 제어부(20)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원부(60)는 사용자에 의해 조작될 수 있는 장치일 수 있다. 따라서, 사용자의 요청에 의해 상기 제어부(20)는 상기 감응부(11)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 검출부(30)는 상기 감응부(11)에서 감지된 냄새에 대한 정보를 검출하는 구성이다. 자세하게는, 상기 검출부(30)는 상기 감응부(11)에서 전달된 저항값의 변화를 측정하는 회로일 수 있다. 그리고, 상기 검출부(30)는 검출된 정보를 상기 제어부(20)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제어부(20)는 상기 검출부(30)에서 전달된 정보를 직접 또는 간접적으로 분석할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(20)는 통신부(50)를 통해 상기 검출부(30)에서 전달된 정보를 외부장치로 송신할 수 있다. 이때, 상기 외부장치는 사용자가 사용하는 모바일기기이거나 홈 네트워크일 수 있다.
정리하면, 상기 감응부(11)는 상기 제어부(20)에 의해 동작되고, 상기 검출부(30)는 상기 감응부(11)로부터 소정의 정보를 검출한다. 그리고, 상기 제어부(20)는 상기 검출부(30)로부터 소정의 정보를 전달받는다.
이와 같은 후각센서 어셈블리(10)의 구성은 예시적인 것으로 일부 구성이 생략되거나 추가될 수 있다. 특히, 본 발명의 사상에 따른 후각센서 어셈블리(10)에서 필수적인 구성은 상기 감응부(11), 상기 제어부(20) 및 상기 검출부(30)일 수 있다.
이하, 상기 감응부(11)의 구성 및 상기 감응부(11)와 상기 제어부(20) 및 상기 검출부(30)의 연결관계에 대하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 최소단위를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 감응부(11)에는 복수의 후각센서(100)가 포함된다.
상기 후각센서(100)에는 감지재료(500)가 포함된다. 상기 감지재료(500)는 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되는 구성으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지재료(500)는 산화물 반도체(metal oxide semiconductor)의 일종일 수 있다. 상기 감지재료(500)에는 다양한 종류의 산화물 반도체가 모두 포함된다.
그리고, 하나의 후각센서(100)에는 하나의 감지재료(500)가 포함된다. 즉, 상기 감응부(11)에는 상기 후각센서(100)의 개수와 대응되는 복수의 감지재료(500)가 포함된다. 도 3을 참고하면, 2개의 후각센서(100) 및 상기 후각센서(100)에 각각 포함된 2개의 감지재료(500)가 도시되었다.
또한, 상기 후각센서(100)에는, 상기 감지재료(500)에 전력을 공급하는 감지재료 전원(VDD, Voltage Drain Drain, 502)이 포함된다.
또한, 상기 감응부(11)에는, 상기 제어부(20)와 연결되는 주사선(gate line, 200)이 포함된다. 또한, 상기 감응부(11)에는, 상기 검출부(30)와 연결되는 검출선(300)이 포함된다. 상기 후각센서(100)는 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)과 연결된다.
이때, 상기 후각센서(100)에는 트랜지스터(600)가 포함된다. 상기 트랜지스터(600)는 상기 감지재료(500)와 상기 검출선(300)의 접속을 스위칭하는 구성에 해당된다. 특히, 상기 트랜지스터(600)는 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)일 수 있다.
그리고, 상기 트랜지스터(600)는 상기 제어부(20)에 의해 제어될 수 있다. 자세하게는, 상기 제어부(20)는 상기 주사선(200)을 통해 상기 트랜지스터(600)에 소정의 제어신호를 전달한다. 그리고, 상기 트랜지스터(600)는 해당 제어신호에 따라 상기 검출선(300)과 상기 감지재료(500)를 연결한다.
이때, 상기 제어부(20)에는 상기 주사선(200)에 순차적으로 제어신호를 전달하는 시프트 레지스터(미도시)가 포함된다. 즉, 상기 제어부(20)는 복수 개로 구비된 주사선(200)에 순차적으로 제어신호를 전달할 수 있다. 이때, 상기 제어부(20)가 순차적으로 제어신호를 전달하는 주사선(200)의 개수 및 순서는 미리 결정될 수 있다.
정리하면, 상기 감응부(11)에는, 상기 후각센서(100), 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)이 포함된다. 또한, 상기 후각센서(100)은 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)과 모두 연결되도록, 상기 주사선(200)과 상기 검출선(300)이 교차되는 부분에 설치될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 감응부(11)에는 복수의 후각센서(100)가 구비된다. 그에 따라, 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300) 중 적어도 어느 하나는 복수 개로 구비될 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 후각센서(100)가 2개가 설치되기 위해서는 상기 주사선(200)과 상기 검출선(300)의 교차되는 부분이 2개 이상 마련되어야 한다. 그에 따라, 상기 주사선(200)이 2개가 마련되어 2개의 후각센서(100)가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 후각센서 어셈블리(10)에는 상기 제어부(20)와 상기 검출부(30)를 연결하는 전달선(400)이 포함된다. 상기 전달선(400)을 통해 상기 검출부(30)에서 검출된 데이터가 전송될 수 있다.
도 3에서는 상기 감응부(11)가 최소단위로 설계된 형태를 도시하였다. 즉, 도 3은 상기 감응부(11)의 일 예에 불과하며 이에 제한되지 않는다. 이하, 상기 감응부(11)의 형태에 대하여 자세하게 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리를 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5는 이해의 편의상 개략적으로 도시한 도면으로 실제와는 상이할 수 있다.
자세하게는, 도 4는 일반적인 후각센서 어셈블리의 형태를 도 3에 대응되는 회로의 형태로 도시하였다. 그리고, 도 5는 도 4에서 후각센서 및 감지재료를 간략하게 도시하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 감응부(11)에는 n개의 주사선(200) 및 m 개의 검출선(300)이 포함된다. 이때, n은 1보다 큰 자연수이고, m은 1이상의 자연수이다. 도 4 및 도 5에서는 n 및 m이 3이상인 경우로 도시하였으나 이는 설명의 편의상 도시된 것으로 이에 제한되지 않는다.
이하, n개의 주사선(200)을 제 1 주사선(210), 제 2 주사선(220) 내지 제 n 주사선(290)으로 표현한다. 이때, 상기 제 1 주사선(210)은 상기 제어부(20)로부터 가장 먼저 신호를 받는 주사선으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 제 2 주사선(220)은 상기 제 1 주사선(210)의 다음으로 신호를 받는 주사선으로 이해될 수 있다.
즉, 상기 제 1 주사선(210), 상기 제 2 주사선(220) 내지 상기 제 n 주사선(290)은 상기 제어부(20)로부터 신호를 받는 순서로 이해될 수 있다. 또한, 이해의 편의상, 상기 제 1 주사선(210), 상기 제 2 주사선(220) 내지 상기 제 n 주사선(290)을 차례로 정렬하여 도시하였다.
또한, m개의 검출선(300)을 제 1 검출선(310), 제 2 검출선(320) 내지 제 m 검출선(390)으로 표현한다. 그리고, 상기 제 1 검출선(310), 상기 제 2 검출선(320) 내지 상기 제 m 검출선(390)은 상기 검출부(30)와 각각 연결될 수 있다.
상기 검출부(30)에는 복수의 검출회로가 포함된다. 상기 검출회로는 상기 감지재료(500)의 저항값에 따라 변화되는 값을 검출하는 회로로 이해된다.
자세하게는, 상기 검출회로에는, 검출저항 및 변환부(ADC, A/D Converter)가 구비될 수 있다. 상기 감지재료(500)의 저항값에 따라 전압값(Vadc)이 변화되고, 상기 변환부에 의해 이와 같은 변화값이 검출된다. 즉, 상기 감지재료(500)에서 감지되는 냄새입자의 농도에 따른 데이터가 출력될 수 있다.
이때, 상기 검출부(30)에는, 상기 검출선(300)의 개수와 대응되는 개수의 검출회로가 포함된다. 다시 말하면, 하나의 검출선(300)에 하나의 검출회로가 설치될 수 있다. 즉, 상기 검출부(30)에는 m개의 검출선(300)에 대응하는 m개의 검출회로가 포함될 수 있다.
따라서, 상기 복수의 검출회로는 제 1 검출회로(31), 제 2 검출회로(32) 내지 제 m 검출회로(39)로 구분될 수 있다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 검출선(300)과 각 검출회로가 대응되어 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 1 검출선(310)은 상기 제 1 검출회로(31)와 연결되고, 상기 제 2 검출선(320)은 상기 제 2 검출회로(32)와 연결된다.
그리고, 상기 제 1 검출회로(31), 상기 제 2 검출회로(32) 내지 상기 제 m 검출회로(39)는 상기 전달선(400)과 연결된다. 즉, 상기 제 1 검출회로(31), 상기 제 2 검출회로(32) 내지 상기 제 m 검출회로(39)에서 검출된 데이터가 상기 제어부(20)로 전달될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 후각센서(100)는 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)과 연결된다. 다시 말하면, 상기 후각센서(100)는 상기 주사선(200)과 상기 검출선(300)이 교차되는 지점에 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, n개의 주사선(200)은 제 1 방향(가로방향)으로 연장되고 제 2 방향(세로방향)으로 서로 이격되어 배치된다. 그리고, m개의 검출선(300)은 제 2 방향(세로방향)으로 연장되고 가로방향으로 서로 이격되어 배치된다. 결과적으로 상기 주사선(200)이 행을 형성하고, 상기 검출선(300)이 열을 형성하여, 일종의 행렬구조(매트릭스)가 형성될 수 있다.
자세하게는, 상기 제 1 주사선(210)에 상기 제 1 검출선(310) 내지 상기 제 m 검출선(390)이 상기 제 1 방향(가로방향)으로 차례로 배열된다. 그리고, 상기 제 1 검출선(310) 내지 상기 제 m 검출선(390)과 교차되도록 상기 제 2 주사선(220) 내지 제 n 주사선(290)이 상기 제 2 방향(세로방향)으로 차례로 배열된다.
그리고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 후각센서(100)는 상기 제 1 주사선(210) 내지 제 n 주사선(290)과 상기 제 1 검출선(310) 내지 상기 제 m 검출선(390)가 교차되는 지점에 배치된다. 결과적으로, 상기 후각센서(100)는 상기 제 1 방향(가로방향) 및 상기 제 2 방향(세로방향)으로 정렬되어 배치된다.
즉, 상기 후각센서(100)는 상기 주사선(200) 및 상기 검출선(300)의 교차구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된다.
그에 따라, 상기 감응부(11)에는 n*m개의 후각센서(100)가 설치될 수 있다. 이때, 각 후각센서를 결합되는 주사선 및 검출선의 번호에 따라 명칭한다. 예를 들어, 상기 제 1 주사선(210) 및 상기 제 1 검출선(310)에 결합되는 후각센서는 [1, 1]후각센서(111)라 한다. 또한, 제 n 주사선(290) 및 상기 제 m 검출선(390)에 결합되는 후각센서는 [n,m]후각센서(199)라 한다.
따라서, 상기 제 1 주사선(210)에는 상기 [1,1]후각센서(111) 및 [1,2]후각센서(112) 내지 [1,m]후각센서(119)가 차례로 배치되는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 제 1 검출선(310)에는, 상기 [1,1]후각센서(111) 및 [2,1]후각센서(121) 내지 [n,1]후각센서(191)가 차례로 배치되는 것으로 이해될 수 있다.
다만, 상기 후각센서의 배치에 따라 상기 감응부(11)에는 n*m개 보다 많은 수의 후각센서가 설치될 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 주사선에 연결된 한 쌍의 후각센서가 하나의 검출선에 연결되어 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 감응부(11)에는 n*m*2개의 후각센서가 설치될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상 상기 후각센서가 상기 주사선의 개수 및 상기 검출선의 개수와 대응되는 개수로 마련된 경우에 대하여 설명한다. 즉, n개의 주사선, m개의 검출선 및 n*m개의 후각센서가 구비된 경우에 대하여 설명한다.
그리고, 앞서 설명한 바와 같이, 하나의 후각센서(100)에는 하나의 감지재료(500)가 포함된다. 즉, 상기 감응부(11)에는 동일한 개수의 후각센서(100) 및 감지재료(500)가 포함된다.
이때, 상기 감지재료는 각 후각센서와 대응되도록 명칭한다. 예를 들어, 상기 [1,1]후각센서(111)에 구비되는 감지재료는 [1,1]감지재료(511)라 한다. 또한, 상기 [n,n]후각센서(199)에 구비되는 감지재료는 [n,m]감지재료(599)라 한다.
이하, 상기 후각센서 어셈블리(10)의 작동을 설명한다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 제어흐름을 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5에 도시된 후각센서 어셈블리(10)를 통해 도 6에 기재된 작동에 대하여 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 후각센서 어셈블리(10)가 동작을 시작하면 A는 1로 설정된다(S10). 이때, A는 주사선(200)의 구별을 위한 임의의 수로 이해될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 주사선(200)은 n개로 마련되기 때문에, A는 1 내지 n 중 하나의 자연수일 수 있다.
그리고, 제 A 주사선이 ON된다(S20). 이때, 상기 제 A 주사선이 ON된다는 것은 상기 제 A 주사선에 위치된 후각센서가 작동하는 것으로 이해될 수 있다.
자세하게는, 상기 제어부(20)가 상기 제 A 주사선을 통해 제어신호를 전달한다. 즉, 상기 제 A 주사선에 위치된 후각센서로 제어신호가 전달된다. 이때, 상기 제 A 주사선에 위치된 후각센서는 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 해당됨을 알 수 있다.
그리고, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 구비된 트랜지스터(600)가 작동된다. 즉, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 구비된 감지재료(500)가 반응하여 소정의 출력값이 발생된다.
상기 후각센서 어셈블리(10)가 동작을 시작하면 A는 1로 설정되기 때문에 상기 제 1 주사선(210)이 ON되는 것으로 이해될 수 있다.
그에 따라, 상기 제어부(20)가 상기 제 1 주사선(210)을 통해 제어신호를 전달한다. 그리고, 상기 제 1 주사선(210)에 위치된 상기 [1,1]후각센서(111), 상기 [1, 2]후각센서(112) 내지 [1,m]후각센서(119)로 제어신호가 전달된다.
그리고, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)에 구비된 감지재료(500)가 반응값을 얻을 수 있다. 이때, [1,1]감지재료(511), [1,2]감지재료(512) 내지 [1,m]감지재료(519)는 냄새입자에 의해 반응되고, 제어신호에 의해 반응값이 출력될 수 있다.
그리고, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서의 출력을 검출한다(S30).
자세하게는, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에서 발생된 출력값은 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)을 따라 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)로 전송된다. 그리고, 상기 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)는 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에서 발생된 출력값을 각각 검출할 수 있다.
따라서, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)에서 발생된 출력값은 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)을 따라 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)로 전송된다. 그리고, 상기 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)는 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)에서 발생된 출력값을 각각 검출할 수 있다.
그리고, 상기 제 A 주사선이 OFF된다(S40). 이때, 상기 제 A 주사선이 OFF된다는 것은 상기 제 A 주사선으로 더이상 제어신호를 전송하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에서 발생된 출력값이 상기 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)로 전달되지 않는다.
따라서, 상기 제 1 주사선(210)이 OFF된다. 그에 따라, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)의 작동이 중지된다. 즉, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)의 출력값이 상기 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)로 전달되지 않는다.
그리고, A+1이 A로 설정된다(S50). 즉, 하나의 주사선의 출력값을 얻은 후, 다음 주사선의 출력값을 얻기 위하여 A가 변경된다.
그리고, A가 n보다 큰지 판단한다(S60). 앞서 설명한 바와 같이 A는 1 내지 n 중 하나의 값에 해당되기 때문에, A가 n보다 큰 경우는 존재하지 않는다. 다시 말하면, 제 n 주사선까지 존재하기 때문에, A가 n보다 큰 경우는 더이상 해당되는 주사선이 존재하지 않는다.
따라서, 1로 설정되었던 A가 1+1값인 2로 설정된다. 그리고, n은 1보다 큰 자연수에 해당되기 때문에 2는 n보다 큰 수가 될 수 없다. 따라서, 도 6의 도시된 바와 같이, 상기 제 2 주사선(220)이 ON된다.
그에 따라, 상기 제어부(20)가 상기 제 2 주사선(220)을 통해 제어신호를 전달한다. 그리고, 상기 제 2 주사선(220)에 위치된 상기 [2,1]후각센서(121), 상기 [2,2]후각센서(122) 내지 [2,m]후각센서(129)로 제어신호가 전달된다. 그리고, [2,1]감지재료(521), [2,2]감지재료(522) 내지 [2,m]감지재료(529)가 반응한다.
그에 따라, 상기 [2,1]후각센서(121) 내지 [2,m]후각센서(129)에서 발생된 출력값은 제 1 검출선(310) 내지 제 m 검출선(390)을 따라 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)로 전송된다. 그리고, 상기 제 1 검출회로(31) 내지 제 m 검출회로(39)는 상기 [2,1]후각센서(121) 내지 [2,m]후각센서(129)에서 발생된 출력값을 각각 검출할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 주사선(220)이 OFF된다. 그에 따라, 상기 [2,1]후각센서(121) 내지 [2,m]후각센서(129)의 작동이 중지된다.
그리고, 다시 A+1이 A로 설정되고, A가 n보다 큰지 판단한다. 따라서, 2로 설정되었던 A가 2+1값인 3으로 설정된다. 이때, n이 2인 경우는 상기 주사선(200)이 2개로 마련된 경우에 해당된다. 즉, 상기 제 1 주사선(210) 및 상기 제 2 주사선(220)만 존재하고, 상기 제 1 주사선(210) 및 상기 제 2 주사선(220)은 ON/OFF를 완료하였다.
따라서, 더이상 ON/OFF될 수 있는 주사선이 존재하지 않는다.
즉, A가 n보다 큰 값이 되는 경우 모든 주사선(200)의 ON/OFF가 완료된 것으로 판단한다. 이때, ON/OFF가 완료된 것은 해당 주사선(200)에 위치된 후각센서(100)의 출력값이 검출된 것을 의미한다.
즉, 상기 제 1 주사선(210)이 ON/OFF되며, 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 [1,m]후각센서(119)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 제 2 주사선(220)이 ON/OFF되며, 상기 [2,1]후각센서(121) 내지 [2,m]후각센서(129)의 출력값이 검출된다.
이와 같이 차례로 상기 제 1 주사선(210)에서 상기 제 n 주사선(290)이 ON/OFF되며, 상기 [1,1]후각센서(111)에서 [n,m]후각센서(199)의 출력값이 검출된다.
따라서, A가 n보다 큰 값이 되는 경우 모든 주사선(200)에 위치된 후각센서(100)의 출력값이 검출된 것을 의미한다. 즉, A가 n보다 큰 값이 되는 경우, 모든 후각센서(100)의 출력값이 검출된 것을 의미한다.
그리고, 상기 제어부(20)로 데이터를 전송한다(S70). 자세하게는, 상기 검출부(30)에서 검출된 데이터를 상기 전달선(400)을 통해 상기 제어부(20)로 전송한다.
이때, 이와 같은 데이터의 전송은 하나의 주사선의 검출된 완료된 후 바로 수행될 수 있다. 즉, 상기 제 1 주사선(210)이 OFF됨과 동시에 상기 [1,1]후각센서(111) 내지 상기 [1,m]후각센서(119)의 검출값이 상기 제어부(20)로 전송될 수 있다.
그에 따라, 상기 제어부(20)는 상기 감응부(11)에 배치된 모든 후각센서(100)의 검출값을 수신할 수 있다. 그리고, 이와 같은 검출값을 통해 냄새를 분석할 수 있다.
이하, 상기 후각센서(100)에 구비된 상기 감지재료(500)의 종류 및 배치에 대하여 다양한 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 감지재료(500)의 종류 및 배치에 따라 검출된 값을 통한 분석방법에 대하여 설명한다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 어셈블리의 센서배치를 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 10에서는 16개의 후각센서 및 각 후각센서에 구비되는 16개의 감지재료를 도시하였다. 이는 설명의 편의상, 예시적으로 설정한 숫자에 해당되며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
<제 1 실시 예 : 동일한 종류의 감지재료를 복수 개 구비>
도 7에 도시된 바와 같이, 후각센서 어셈블리(10a)에는, 복수의 후각센서가 포함되고, 상기 복수의 후각센서에는 모두 동일한 종류의 감지재료가 구비된다. 이때, 동일한 종류의 감지재료는 동일한 냄새입자를 감지하는 구성으로 이해될 수 있다.
자세하게는, 상기 후각센서 어셈블리(10a)에는 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)가 포함된다. 그리고, 상기 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)에는 모두 동일한 종류의 감지재료(700)가 구비된다.
즉, 상기 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)에 구비되는 [1,1]감지재료 내지 [4,4]감지재료는 모두 동일한 감지재료(700)에 해당된다. 기재의 편의상, 모든 감지재료에 도면부호를 기재하지 않았지만 모두 동일한 감지재료(700)에 해당된다.
도 6을 참조하면, 우선, [1,1]후각센서(711), [1,2]후각센서(712), [1,3]후각센서(713) 및 [1,4]후각센서(714)의 출력값이 검출된다. 그리고, [2,1]후각센서(721), [2,2]후각센서(722), [2,3]후각센서(723) 및 [2,4]후각센서(724)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 [3,1]후각센서(731), [3,2]후각센서(732), [3,3]후각센서(733) 및 [3,4]후각센서(734)의 출력값이 검출된다.
마지막으로, [4,1]후각센서(741), [4,2]후각센서(742), [4,3]후각센서(743) 및 [4,4]후각센서(744)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)의 출력값에 해당되는 데이터가 상기 제어부(20)로 전송된다.
상기 제어부(20)는 동일한 종류의 감지재료에 의한 출력값을 평균화할 수 있다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 [1,1]후각센서(711) 내지 [4,4]후각센서(744)의 출력값에 해당되는 16개의 값을 통해 평균값을 계산할 수 있다. 이때, 다른 값들과 미리 결정된 범위 내에서 벗어나는 값은 제외할 수 있다.
그에 따라, 상기 후각센서 어셈블리(10a)는 상기 감지재료(700)가 감지하는 냄새 입자에 대하여 보다 정확한 결과값을 얻을 수 있다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10a)는 해당 냄새입자에 대하여 측정 정밀도가 높은 장치에 해당될 수 있다.
따라서, 상기 후각센서 어셈블리(10a)는 소정의 냄새 입자에 대하여 비교적 정확한 결과값을 필요로 경우에 사용될 수 있다.
<제 2 실시 예 : 서로 다른 종류의 감지재료를 구비>
도 8에 도시된 바와 같이, 후각센서 어셈블리(10b)에는, 복수의 후각센서가 포함되고, 상기 복수의 후각센서에는 모두 다른 종류의 감지재료가 구비된다. 이때, 다른 종류의 감지재료는 서로 다른 냄새입자를 감지하는 구성으로 이해될 수 있다.
자세하게는, 상기 후각센서 어셈블리(10b)에는 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)가 포함된다. 그리고, 상기 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)에는 모두 다른 종류의 감지재료가 구비된다.
즉, 상기 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)에 구비되는 [1,1]감지재료(800) 내지 [4,4]감지재료(809)는 모두 다른 종류의 감지재료일 수 있다. 기재의 편의상, 모든 감지재료에 도면부호를 기재하지 않았지만 모두 서로 다른 종류의 감지재료에 해당된다.
도 6을 참조하면, 우선, [1,1]후각센서(811), [1,2]후각센서(812), [1,3]후각센서(813) 및 [1,4]후각센서(814)의 출력값이 검출된다. 즉, [1,1]감지재료(800), [1,2]감지재료(801), [1,3]감지재료(802) 및 [1,4]감지재료(803)의 출력값이 검출된다.
그리고, [2,1]후각센서(821), [2,2]후각센서(822), [2,3]후각센서(823) 및 [2,4]후각센서(824)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 [3,1]후각센서(831), [3,2]후각센서(832), [3,3]후각센서(833) 및 [3,4]후각센서(834)의 출력값이 검출된다. 마지막으로, [4,1]후각센서(841), [4,2]후각센서(842), [4,3]후각센서(843) 및 [4,4]후각센서(844)의 출력값이 검출된다.
그리고, 상기 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)의 출력값에 해당되는 데이터가 상기 제어부(20)로 전송된다.
상기 제어부(20)는 서로 다른 종류의 감지재료에 의한 출력값을 통해 소정의 냄새를 분석할 수 있다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 [1,1]후각센서(811) 내지 [4,4]후각센서(844)의 출력값에 해당되는 16개의 값을 통해, 냄새를 판별 또는 추정할 수 있다.
그에 따라, 상기 후각센서 어셈블리(10b)는 다양한 종류의 감지재료가 감지하는 냄새 입자를 통해 보다 정확한 결과값을 판별 또는 추정할 수 있다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10b)는 소정의 냄새에 대한 분석 정밀도가 높은 장치에 해당될 수 있다.
따라서, 상기 후각센서 어셈블리(10b)는 미지의 냄새를 판별하기 위한 경우에 사용될 수 있다.
<제 3 실시 예 : 서로 다른 종류의 감지재료를 복수 개 구비>
도 9에 도시된 바와 같이, 후각센서 어셈블리(10c)에는, 복수의 후각센서가 포함되고, 상기 복수의 후각센서에는 서로 다른 종류의 감지재료가 구비된다. 이때, 상기 복수의 후각센서 중 적어도 일부는 서로 동일한 종류의 감지재료가 구비된다.
즉, 상기 후각센서 어셈블리(10c)에는 동일한 종류의 감지재료가 구비된 복수의 후각센서가 포함된다. 다시 말하면, 상기 후각센서 어셈블리(10c)는 서로 다른 종류의 감지재료가 복수 개 구비될 수 있다.
상기 후각센서 어셈블리(10c)에는 [1,1]후각센서(911) 내지 [4,4]후각센서(944)가 포함된다. 이때, 상기 [1,1]후각센서(911), [1,2]후각센서(912)에는 서로 동일한 감지재료(900)가 구비된다. 즉, [1,1]감지재료와 [1,2]감지재료는 서로 동일한 종류의 감지재료(900)에 해당된다.
또한, 상기 [1,1]후각센서(911)와 상기 [4,4]후각센서(944)는 서로 다른 종류의 감지재료가 구비된다. 즉, [1,1]감지재료(900)와 [4,4]감지재료(904)는 서로 다른 종류의 감지재료에 해당된다.
도 9를 참조하면, 상기 [1,1]후각센서(911), 상기 [1,2]후각센서(912), [2,1]후각센서(921) 및 [2,2]후각센서(922)에는 동일한 종류의 감지재료(900)가 구비된다. 즉, 상기 [1,1]감지재료, 상기 [1,2]감지재료, [2,1]감지재료 및 [2,2]감지재료는 서로 동일한 종류의 감지재료(900)에 해당된다. 기재의 편의상, 모든 감지재료에 도면부호를 기재하지 않았지만 모두 동일한 종류의 감지재료(900)에 해당된다.
또한, [1,3]후각센서(913), [1,4]후각센서(914), [2,3]후각센서(923) 및 [2,4]후각센서(924)에는 동일한 종류의 감지재료(901)가 구비된다. 그리고, [3,1]후각센서(931), [3,2]후각센서(932), [4,1]후각센서(941) 및 [4,2]후각센서(942)에는 동일한 종류의 감지재료(903)가 구비된다. 그리고, [3,3]후각센서(933), [3,4]후각센서(934), [4,3]후각센서(943) 및 [4,4]후각센서(944)에는 동일한 종류의 감지재료(904)가 구비된다.
정리하면, 도 9에 도시된 상기 후각센서 어셈블리(10c)에는 4종류의 감지재료가 구비된다. 그리고, 각 감지재료가 4개씩 구비된다. 따라서, 동일한 종류의 감지재료가 구비된 후각센서는 4개로 이해될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 어느 종류의 감지재료는 1개만 구비될 수 있다.
도 6을 참조하면, 우선, 상기 [1,1]후각센서(911), [1,2]후각센서(912), [1,3]후각센서(913) 및 [1,4]후각센서(914)의 출력값이 검출된다. 즉, 상기 [1,1]감지재료(900), [1,2]감지재료(900), [1,3]감지재료(901) 및 [1,4]감지재료(901)의 출력값이 검출된다.
그리고, 상기 [2,1]후각센서(921), [2,2]후각센서(922), [2,3]후각센서(923) 및 [2,4]후각센서(924)의 출력값이 검출된다. 그리고, 상기 [3,1]후각센서(931), [3,2]후각센서(932), [3,3]후각센서(933) 및 [3,4]후각센서(934)의 출력값이 검출된다. 마지막으로, 상기 [4,1]후각센서(941), [4,2]후각센서(942), [4,3]후각센서(943) 및 [4,4]후각센서(944)의 출력값이 검출된다.
그리고, 상기 [1,1]후각센서(911) 내지 [4,4]후각센서(944)의 출력값에 해당되는 데이터가 상기 제어부(20)로 전송된다.
상기 제어부(20)는 동일한 종류의 감지재료에 의한 출력값을 평균화할 수 있다. 또한, 상기 제어부(20)는 서로 다른 종류의 감지재료에 의한 출력값을 통해 소정의 냄새를 분석할 수 있다.
즉, 상기 제어부(20)는 동일한 종류의 감지재료(900)를 갖는 상기 [1,1]감지재료, 상기 [1,2]감지재료, [2,1]감지재료 및 [2,2]감지재료의 출력값을 통해 평균값을 계산할 수 있다. 그에 따라, 상기 제어부(20)는 서로 다른 종류의 감지재료에 대한 4개의 값을 얻을 수 있고, 그를 통해 냄새를 판별 또는 추정할 수 있다.
즉, 상기 후각센서 어셈블리(10c)는 도 7 및 도 8에서 설명한 후각센서 어셈블리(10a, 10b)를 복합적으로 구비한 장치에 해당된다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10c)는 해당 냄새입자에 대하여 측정 정밀도가 높으며 소정의 냄새에 대한 분석 정밀도가 높은 장치에 해당될 수 있다.
또한, 동일한 종류의 감지재료의 개수를 증가시키며 해당 냄새입자에 대한 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 서로 다른 종류의 감지재료의 개수를 증가시키며 소정의 냄새에 대한 분석 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 상기 후각센서 어셈블리(10c)는 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
<제 4 실시 예 : 하나의 주사선에 동일한 종류의 감지재료 구비>
도 10에 도시된 바와 같이, 후각센서 어셈블리(10d)에는, 동일한 종류의 감지재료가 구비된 복수의 후각센서가 포함된다. 즉, 상기 후각센서 어셈블리(10d)는 도 9에서 설명한 후각센서 어셈블리(10c)의 일 예에 해당된다.
이때, 상기 후각센서 어셈블리(10d)에는, 하나의 주사선에 동일한 종류의 감지재료를 갖는 후각센서가 배열된다. 즉, 제 A 주사선에 배열되는 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서는 동일한 종류의 감지재료가 구비된다. 다시 말하면, [A,1]감지재료 내지 [A,m]감지재료는 동일한 종류에 해당된다.
상기 후각센서 어셈블리(10d)에는 [1,1]후각센서(1011) 내지 [4,4]후각센서(1044)가 포함된다. 이때, 상기 [1,1]후각센서(1011), [1,2]후각센서(1012)에는 서로 동일한 감지재료(1000)가 구비된다. 또한, 상기 [1,1]후각센서(1011)와 상기 [4,4]후각센서(1044)에는 서로 다른 종류의 감지재료가 구비된다.
도 10을 참조하면, 상기 [1,1]후각센서(1011), 상기 [1,2]후각센서(1012), [1,3]후각센서(1013) 및 [1,4]후각센서(1014)에는 동일한 종류의 감지재료(1000)가 구비된다. 즉, 상기 [1,1]감지재료, 상기 [1,2]감지재료, [1,3]감지재료 및 [1,4]감지재료는 서로 동일한 종류의 감지재료(1000)에 해당된다. 기재의 편의상, 모든 감지재료에 도면부호를 기재하지 않았지만 모두 동일한 종류의 감지재료(1000)에 해당된다.
또한, [2,1]후각센서(1021), [2,2]후각센서(1022), [2,3]후각센서(1023) 및 [2,4]후각센서(1024)에는 동일한 종류의 감지재료(1002)가 구비된다. 그리고, [3,1]후각센서(1031), [3,2]후각센서(1032), [3,3]후각센서(1033) 및 [3,4]후각센서(1034)에는 동일한 종류의 감지재료(1003)가 구비된다. 그리고, [4,1]후각센서(1041), [4,2]후각센서(1042), [4,3]후각센서(1043) 및 [4,4]후각센서(1044)에는 동일한 종류의 감지재료(1004)가 구비된다.
도 6을 참조하면, 우선, 상기 [1,1]후각센서(1011), [1,2]후각센서(1012), [1,3]후각센서(1013) 및 [1,4]후각센서(1014)의 출력값이 검출된다. 이때, 상기 [1,1]후각센서(1011), [1,2]후각센서(1012), [1,3]후각센서(1013) 및 [1,4]후각센서(1014)은 모두 동일한 종류의 감지재료(1000)를 구비된다.
상기 제어부(20)에서 수행되는 한번의 ON/OFF제어에 의해, 동일한 종류의 감지재료에 대한 출력값만 검출된다. 앞서 설명한 바와 같이, 동일한 종류의 감지재료에 대한 출력값은 그 평균값을 계산한다. 결과적으로, 한번의 ON/OFF제어에 의해 하나의 평균값을 얻을 수 있다.
즉, 상기 후각센서 어셈블리(10d)는 보다 간단한 과정을 통해 결과값이 도출될 수 있다. 따라서, 상기 후각센서 어셈블리(10d)는 필요에 따라 다양한 배열로 구성될 수 있다.

Claims (20)

  1. 소정의 냄새를 감지하는 감응부;
    상기 감응부에 의한 감지 타이밍을 제어하는 제어부; 및
    상기 감응부에서 감지된 반응을 검출하고, 상기 제어부로 전달하는 검출부;가 포함되고,
    상기 감응부에는,
    상기 제어부와 연결되는 복수의 주사선;
    상기 검출부와 연결되고, 상기 복수의 주사선과 교차되어 연장되는 적어도 하나의 검출선;
    상기 복수의 주사선 및 상기 적어도 하나의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 복수의 후각센서; 및
    냄새 성분에 따라 저항값이 변화되도록, 상기 복수의 후각센서에 각각 구비되는 복수의 감지재료;
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 후각센서에는,
    상기 복수의 감지재료와 상기 적어도 하나의 검출선의 접속을 스위칭하는 트랜지스터가 각각 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 주사선 중 어느 하나로 제어신호를 전달하고,
    상기 트랜지스터는 상기 제어신호에 따라 상기 감지재료와 상기 검출선을 접속시키는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)인 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 주사선은 제 1 방향으로 연장되고 제 2 방향으로 서로 이격되어 배치되고,
    상기 적어도 하나의 검출선은 상기 제 2 방향으로 연장되고,
    상기 복수의 후각센서는 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 검출선은 상기 제 1 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수 개로 구비되고,
    상기 복수의 후각센서는 상기 복수의 주사선 및 복수의 검출선의 교차구조에 의해 매트릭스 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    하나의 주사선에는 서로 다른 검출선과 연결된 복수의 후각센서가 배치되고,
    상기 하나의 주사선에 배치된 복수의 후각센서에는, 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료가 각각 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 주사선에는 제 1 주사선 내지 제 n(n은 1보다 큰 자연수)주사선이 포함되고,
    상기 적어도 하나의 검출선에는 제 1 검출선 내지 제 m(m은 1이상의 자연수) 검출선이 포함되며,
    상기 복수의 후각센서에는, 상기 제 1 주사선 및 상기 제 1 검출선에 연결되는 [1,1]후각센서 내지 상기 제 n 주사선 및 상기 제 m 검출선에 연결되는 [n,m]후각센서가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 주사선 내지 상기 제 n 주사선에 차례로 제어신호를 전송하여 상기 제 1 검출선 내지 상기 제 m 검출선에 차례로 검출값이 도출되고,
    상기 [1,1]후각센서 내지 상기 [n,m]후각센서의 검출값이 상기 검출부에서 상기 제어부로 전달되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 검출부에는, 상기 제 1 검출선 내지 상기 제 m 검출선에 각각 연결되는 제 1 검출회로 내지 제 m 검출회로가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    하나의 후각센서에는 하나의 감지재료가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 감지재료에는, 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 복수의 감지재료가 포함되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 복수의 감지재료에서 감지된 값은 평균화되어 출력되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 감지재료는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성된 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 감지재료는 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료로 구성된 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리.
  16. n(n은 1보다 큰 자연수)개의 주사선 및 m(m은 1이상의 자연수)개의 검출선이 교차되는 부분에 각각 배치되는 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서가 포함되는 후각센서 어셈블리의 제어방법에 있어서,
    A가 1로 설정되고,
    제 A 주사선으로 제어신호가 전송되고,
    상기 제 A 주사선에 연결된 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 포함된 [A,1]감지재료 내지 [A,m]감지재료가 냄새 성분에 따라 저항값이 변화되도록 반응하고,
    상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 연결된 제 1 검출선 내지 제 m 검출선으로 반응값이 전달되고,
    A+1이 A로 설정되고,
    A가 n보다 커질 때까지 상기 제 A 주사선으로 제어신호를 전송하여 상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서의 반응값을 얻는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제 1 주사선 내지 제 n 주사선에 차례로 제어신호를 전송하여 제 1 검출선 내지 제 m 검출선에 차례로 반응값이 전달됨에 따라, 상기 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서의 반응값을 얻는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서에 각각 포함된 [1,1]감지재료 내지 [n,m]감지재료에는 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 복수의 감지재료가 구비되고,
    상기 동일한 종류의 냄새 성분을 감지하는 복수의 감지재료에서 감지된 반응값은 평균화되어 출력되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 [1,1]후각센서 내지 [n,m]후각센서에 각각 포함된 [1,1]감지재료 내지 [n,m]감지재료에는 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료가 구비되고,
    상기 서로 다른 종류의 냄새 성분을 감지하는 감지재료에 의한 출력값을 통해 소정의 냄새를 분석하는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 [A,1]후각센서 내지 [A,m]후각센서에 각각 연결된 제 1 검출선 내지 제 m 검출선으로 반응값이 전달되면,
    상기 제 A 주사선으로의 제어신호 전송을 중지하고, A+1이 A로 설정되는 것을 특징으로 하는 후각센서 어셈블리의 제어방법.
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