KR101977949B1

KR101977949B1 - System for an Obstacle Avoidance Using Proximity Sensor of Multi Electrode

Info

Publication number: KR101977949B1
Application number: KR1020180168508A
Authority: KR
Inventors: 이세영; 김현수; 윤경섭; 박영배
Original assignee: 세영정보통신(주)
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2018-12-24
Publication date: 2019-05-13
Anticipated expiration: 2038-12-24

Abstract

본 발명은 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템은 근접 센서의 전극의 폭을 서로 다르게 하여 배열된 복수의 전극을 형성하고, 피감지대상이 근접 센서에 가까워질수록 복수의 전극으로 이루어진 근접 센서에서 특성 임피던스의 변화가 작은 전극을 선택함으로써 감지대상과 피감지대상을 구분하여 피감지대상의 감지로 인한 오동작을 방지할 수 있다.The present invention relates to an obstacle avoidance system using a multi-electrode proximity sensor. The obstacle avoidance system using the proximity sensor of multiple electrodes according to an embodiment of the present invention forms a plurality of electrodes arranged with different widths of the electrodes of the proximity sensor, and as the object to be sensed approaches the proximity sensor, It is possible to prevent a malfunction due to the detection of the object to be sensed by selecting an electrode having a small change in the characteristic impedance in the proximity sensor composed of the electrodes.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an obstacle avoidance system using a multi-electrode proximity sensor,

본 발명은 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 근접 센서의 전극의 폭을 서로 다르게 하여 배열된 복수의 전극을 형성하고, 피감지대상이 근접 센서에 가까워질수록 복수의 전극으로 이루어진 근접 센서에서 특성 임피던스의 변화가 작은 전극을 선택함으로써 감지대상과 피감지대상을 구분하여 피감지대상의 감지로 인한 오동작을 방지하는 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an obstacle avoidance system using a proximity sensor. More specifically, a plurality of electrodes arranged with different widths of the electrodes of the proximity sensors are formed. As the object to be sensed approaches the proximity sensor, an electrode having a small change in the characteristic impedance is selected The present invention relates to an obstacle avoidance system using a proximity sensor of a multi-electrode, which prevents an erroneous operation due to detection of an object to be sensed by distinguishing an object to be sensed from an object to be sensed.

예컨대, 근접 센서는 접근하는 물체의 유무를 기계적 접촉 없이 검출하는 센서로서, 근접 물체를 판별하는 방법에 따라 다양한 종류의 센서가 있다.For example, a proximity sensor is a sensor that detects the presence of an object to be accessed without mechanical contact. There are various kinds of sensors according to a method of determining a proximity object.

물체 감지 시스템은 근접 센서에 의해 도어나 윈도우에 장애물이 닿기 전에 장애물의 존재 여부를 판단하는 방법으로 정전용량을 이용하는 방법이다.The object detection system uses capacitance as a method of determining whether an obstacle exists before an obstacle touches a door or window by a proximity sensor.

도 1은 종래기술에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 장애물 감지 시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic block diagram of an obstacle sensing system for sensing a change in capacitance according to the prior art.

종래기술에 따른 장애물 감지 시스템은 정전용량을 감지하는 정전용량 감지모듈(12), 정전용량 감지모듈(12)에서 출력된 신호를 이용하여 장애물의 존재여부를 판단하는 제어모듈(18), 정전용량 감지모듈(12)의 출력신호를 제어모듈(18)로 전달하는 전원선(20)을 포함한다.The obstacle detection system according to the related art includes a capacitance sensing module 12 for sensing capacitance, a control module 18 for determining presence or absence of an obstacle using signals output from the capacitance sensing module 12, And a power line 20 for transmitting an output signal of the sensing module 12 to the control module 18. [

정전용량 감지모듈(12)은 도어나 윈도우의 주변부를 따라 설치되는 하나 이상의 센서스트립(14)과 상기 각 센서스트립(14)의 단부에 결합되어 센서스트립(14)의 정전용량을 감지하는 정전용량 감지회로(16)를 포함한다.The capacitance sensing module 12 includes at least one sensor strip 14 disposed along the periphery of a door or window and a capacitance sensing unit 14 coupled to an end of the sensor strip 14 to sense the capacitance of the sensor strip 14. [ Sensing circuit 16.

제어모듈(18)은 정전용량 감지회로(16)의 출력신호를 기준값과 비교하여 허용범위를 벗어나면 장애물이 근접한 것으로 판단하여 도어나 윈도우를 자동으로 온오프시키는 개폐모듈(30)로 제어신호를 전송하여 도어나 윈도우의 동작을 중단시키거나 반대방향으로 동작시키는 역할을 한다.The control module 18 compares the output signal of the electrostatic capacitance sensing circuit 16 with a reference value and determines that the obstacle is close when the tolerance is out of the allowable range. The control module 18 controls the opening / Thereby stopping the operation of the door or the window or operating the window in the opposite direction.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 센서스트립(14)은 유연성이 뛰어난 고무재질의 센서바디(41)의 내부에 길이방향으로 공동(cavity)(43)이 형성되고, 상기 공동(43)의 상하부에 제1전극(42)과 제2전극(44)이 대향하여 설치된 구조를 가진다. 2, a sensor strip 14 according to the related art has a cavity 43 formed in the longitudinal direction inside a sensor body 41 made of rubber having high flexibility, and the cavity 43 The first electrode 42 and the second electrode 44 are opposed to each other.

종래기술에 따른 센서스트립(14)은 근접센서구조의 특성으로 제1전극(42)과 제2전극(44) 간 일정한 높이를 가져야 하기에 전체적으로 높이가 높고, 측방부에서 접근하는 물체에도 반응하여 오동작을 할 수 있다.Since the sensor strip 14 according to the related art has a constant height between the first electrode 42 and the second electrode 44 due to the characteristic of the proximity sensor structure, the sensor strip 14 has a high height as a whole, Malfunction can be performed.

이러한 문제는 종래기술에 따른 센서스트립(14)의 전극 폭이 일정하여 발생하는 것으로서, 전극의 폭을 줄이면 센서의 감도를 줄일 수 있으나, 전체적인 센서스트립(14)의 성능 저하로 나타날 수 있다.This problem occurs when the electrode width of the sensor strip 14 according to the prior art is constant. If the width of the electrode is reduced, the sensitivity of the sensor can be reduced, but the overall performance of the sensor strip 14 may be degraded.

이와 같은 종래의 근접센서는 자동차의 윈도우나, 전철역의 스크린도어 등의 편의시설의 자동화에 따른 안전사고 예방을 위하여 감지대상인 인체, 손가락이 도어의 틈새에 끼이는 것을 방지하기 위한 목적으로 설치하는 것이나, 근접센서의 특성상 인체나 손가락이 아닌 도어(피감지대상)도 물체로 감지하여 오동작할 수 있는 문제점이 있다.Such conventional proximity sensors are installed for the purpose of preventing the human body to be sensed and the fingers from being caught in the gaps of the doors in order to prevent safety accidents caused by automation of convenience facilities such as a window of an automobile or a screen door of a subway station , There is a problem that the proximity sensor can detect a door (object to be sensed) rather than a human body or a finger as an object and malfunction.

도 3에 도시된 바와 같이, 센서스트립(14)이 차체(50)의 주변부, 즉, 윈도우(60)의 상단이 삽입되는 팩킹부(52)의 주변을 따라 설치되는 경우에 전극(42, 44)의 두께가 너무 두꺼우면 측방 감도가 높아져 측방에서 상향 운동하는 윈도우(60)에 의해 정전용량이 변화되고, 이로 인해 제어모듈(18)이 장애물이 근접한 것으로 오판하여 윈도우(60)의 작동을 중단시킬 수 있다.3, when the sensor strip 14 is installed along the periphery of the packing portion 52 into which the peripheral portion of the vehicle body 50, that is, the upper end of the window 60 is inserted, the electrodes 42 and 44 The lateral sensitivity is increased so that the electrostatic capacitance is changed by the window 60 moving upward from the side. As a result, the control module 18 misinterprets the obstacle as being close to stop the operation of the window 60 .

센서스트립(14)의 전극(42, 44)의 폭을 줄이면 측방 감도를 어느 정도 줄일 수 있으나, 전체적인 감도가 함께 줄어들기 때문에 감지대상인 장애물을 제대로 감지하지 못하는 문제점이 있다.When the width of the electrodes 42 and 44 of the sensor strip 14 is reduced, the lateral sensitivity can be reduced to some extent. However, since the overall sensitivity is reduced together, the obstacle can not be detected properly.

대한민국 등록특허번호 제10-1017096호Korea Patent No. 10-1017096

본 발명의 목적은 근접 센서의 전극의 폭을 서로 다르게 하여 배열된 복수의 전극을 형성하고, 피감지대상이 근접 센서에 가까워질수록 복수의 전극으로 이루어진 근접 센서에서 특성 임피던스의 변화가 작은 전극을 선택함으로써 감지대상과 피감지대상을 구분하여 피감지대상의 감지로 인한 오동작을 방지하는 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method of forming a plurality of electrodes arranged with different widths of electrodes of a proximity sensor and forming an electrode having a small change in characteristic impedance in a proximity sensor composed of a plurality of electrodes as the object to be sensed approaches the proximity sensor The present invention provides a system for avoiding obstacles using a proximity sensor of a multi-electrode type, which prevents a malfunction due to detection of an object to be sensed by distinguishing a sensing object from a sensing object.

상기 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,

본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템은 일정한 거리를 각각 이격되어 각각의 전극의 폭을 서로 다르게 하여 배열된 복수의 제1 전극과, 상기 각각의 제1 전극과 일정 거리 떨어진 제2 전극과 조합되어 서로 다른 특성 임피던스를 형성하며, 피감지대상(윈도우)에 부착되지 않고, 상기 피감지대상이 결합되는 피감지대상 프레임에 부착되는 근접 센서; 및According to an embodiment of the present invention, there is provided an obstacle avoidance system using a multi-electrode proximity sensor, comprising: a plurality of first electrodes arranged at different distances from each other, A proximity sensor which is combined with a second electrode spaced apart by a predetermined distance to form different characteristic impedances and which is not attached to a subject to be sensed and is attached to a subject frame to which the subject is to be sensed; And

상기 피감지대상이 상기 근접 센서에 가까워질수록 상기 복수의 제1 전극에서 전극의 폭이 큰 순서에서 작은 순서로 제어 신호를 인가하여 전극을 순차적으로 선택하도록 제어하며, 상기 피감지대상을 감지하지 않도록 하는 중앙 처리부를 포함하며, 상기 근접 센서는 상기 복수의 제1 전극에서 폭이 가장 작은 전극을 상기 피감지대상 쪽에 더 가깝게 배치하고, 폭이 가장 넓은 전극을 상기 피감지대상에서 가장 멀게 배치하게 된다.Wherein the control unit controls the plurality of first electrodes to sequentially select the electrodes by sequentially applying control signals in descending order of widths of the electrodes as the object to be sensed approaches the proximity sensor, Wherein the proximity sensor is arranged such that an electrode having the smallest width in the plurality of first electrodes is disposed closer to the subject to be detected and an electrode having the widest width is arranged farthest from the subject to be detected do.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템은 일정한 거리를 각각 이격되어 각각의 전극의 폭을 서로 다르게 하여 배열된 복수의 제1 전극과, 상기 각각의 제1 전극과 일정 거리 떨어진 제2 전극과 조합되어 서로 다른 특성 임피던스를 형성하며, 피감지대상(슬라이딩 도어)에 부착되는 근접 센서; 및Meanwhile, the obstacle avoidance system using the proximity sensor of multiple electrodes according to an embodiment of the present invention includes a plurality of first electrodes arranged at different distances from each other and having different widths of the respective electrodes, A proximity sensor combined with a second electrode spaced a certain distance from the electrode to form different characteristic impedances and attached to the object to be sensed (sliding door); And

상기 근접센서가 상기 피감지대상이 결합되는 피감지대상 프레임에 가까워질수록 상기 복수의 제1 전극에서 전극의 폭이 큰 순서에서 작은 순서로 제어 신호를 인가하여 전극을 순차적으로 선택하도록 제어하며, 상기 피감지대상을 감지하지 않도록 하는 중앙 처리부를 포함한다.Wherein the control unit controls the plurality of first electrodes to sequentially select the electrodes by applying a control signal in a descending order of widths of the electrodes in the plurality of first electrodes as the proximity sensor approaches the subject frame to be sensed, And a central processing unit for not detecting the object to be sensed.

여기서 상기 근접 센서는 사각형의 단면 구조를 가지는 스트립(Strip) 형태로 절연체로 이루어진 센서몸체와, 상기 센서몸체의 내부에 길이 방향으로 매설되고, 상하 방향으로 이격되어 대향하는 구조인 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 제1 스트립전극, 제2 스트립전극, 제3 스트립전극을 일정한 거리 이격되어 수평 방향으로 각각 형성하며, 상기 제1 스트립전극, 상기 제2 스트립전극, 상기 제3 스트립전극의 순서로 폭이 넓어지는 구조일 수 있다.Here, the proximity sensor includes a sensor body made of an insulator in the form of a strip having a rectangular cross-sectional structure, a first electrode embedded in the longitudinal direction of the sensor body and spaced apart in the vertical direction, Wherein the first strip electrode, the second strip electrode, and the third strip electrode are spaced apart from each other by a predetermined distance in a horizontal direction, and the first strip electrode, the second strip electrode, And the width of the third strip electrode may be increased.

또한, 상기 근접 센서는 사각형의 단면 구조를 가지는 스트립(Strip) 형태로 절연체로 이루어진 센서몸체와, 상기 센서몸체의 내부에 길이 방향으로 매설되고, 좌우 방향으로 이격되어 일직선상에 형성되는 복수의 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 제1 스트립전극, 제2 스트립전극, 제3 스트립전극을 일정한 거리 이격되어 수평 방향으로 각각 형성하며, 상기 제1 스트립전극, 상기 제2 스트립전극, 상기 제3 스트립전극의 순서로 폭이 넓어지는 구조일 수 있다.In addition, the proximity sensor includes a sensor body formed of an insulator in the form of a strip having a rectangular cross-sectional structure, and a plurality of sensors, which are embedded in the sensor body in the longitudinal direction and spaced apart in the left- Wherein the first strip electrode, the second strip electrode, and the third strip electrode are formed in a horizontal direction with a predetermined distance from each other, and the first strip electrode, the second strip electrode, The stripe electrode, and the third strip electrode in this order.

이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.These solutions will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of a term in order to best describe its invention The present invention should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 근접 센서를 전극 폭이 다른 다중전극으로 구성하고, 피감지대상이 근접 센서에 가까워질수록 특성 임피던스의 변화가 작은 전극을 선택함으로써 감지대상과 피감지대상을 구분하여 피감지대상으로 인한 오동작을 방지하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the proximity sensor is composed of multiple electrodes having different electrode widths. By selecting an electrode having a small change in characteristic impedance as the object to be sensed approaches the proximity sensor, Thereby preventing an erroneous operation due to the object to be sensed.

도 1은 종래기술에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 장애물 감지 시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 센서스트립의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 차량의 윈도우 부근에 센서스트립이 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 전극의 넓이에 따른 감지 거리를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서를 실제로 설치한 일례를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic block diagram of an obstacle sensing system for sensing a change in capacitance according to the prior art.
2 is a cross-sectional view of a sensor strip according to the prior art.
3 is a view showing a state in which a sensor strip is installed near a window of a vehicle.
4 is a block diagram illustrating a configuration of an obstacle avoidance system using a multi-electrode proximity sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating the configuration of a proximity sensor of a multi-electrode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating a detection distance according to an electrode width according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 7 is a view showing an example in which a multi-electrode proximity sensor according to an embodiment of the present invention is actually installed.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.The specific aspects, specific technical features of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, like reference numerals denote like elements throughout the drawings, unless otherwise indicated. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

본격적인 설명에 앞서, 본 발명은 다중전극의 근접 센서를 이용하여 감지대상과 피감지대상을 구분하여 피감지대상의 장애물을 회피하는 방법을 제공한다.Prior to an actual explanation, the present invention provides a method of avoiding obstacles to be detected by using a multi-electrode proximity sensor to distinguish between a sensing object and a sensing object.

다시 말해, 본 발명은 감지대상과 피감지대상을 구분하여 인체나 손이 아닌 도어나 윈도우를 물체로 감지하여 오동작하는 근접 센서의 단점을 해결할 수 있다.In other words, the present invention can solve the disadvantage of the proximity sensor which detects the object to be sensed and the object to be sensed and detects the door or window as an object, not the human body or the hand, thereby malfunctioning.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서의 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an obstacle avoidance system using a multi-electrode proximity sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a multi-electrode proximity sensor according to an embodiment of the present invention. to be.

본 발명의 일실시 예에 따른 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템(100)는 근접 센서(110), 스위칭부(115), 기준 주파수 발생부(120), 위상차 검출 및 비교부(130), 신호 처리부(140) 및 중앙 처리부(150)를 포함한다.The obstacle avoidance system 100 using the multi-electrode proximity sensor according to an embodiment of the present invention includes a proximity sensor 110, a switching unit 115, a reference frequency generation unit 120, a phase difference detection and comparison unit 130, A signal processing unit 140, and a central processing unit 150.

근접 센서(110)는 고유의 저항, 정전용량(C), 유도용량(L)을 가지는 전도체로 구성된 장치로 일정한 주기를 갖는 교류 신호를 제공하면 주기적으로 특성 임피던스를 가지게 되며, 물체가 근접하는 경우 특성 임피던스가 변하는 장치이다.Proximity sensor 110 is a device composed of a conductor having inherent resistance, capacitance C, and inductance L. When an AC signal having a constant period is provided, the proximity sensor 110 periodically has a characteristic impedance. It is a device whose characteristic impedance changes.

예컨대, 근접 센서(110)는 도어, 도어 프레임, 윈도우 프레임 등에 설치되어 사각형의 단면 구조를 가지는 스트립(Strip) 형태로 절연체로 이루어진 센서몸체(111)와, 상기 센서몸체(111)의 내부에 길이 방향으로 매설되어 제1 전극(112)과 제2 전극(113)을 포함한다. 상기 근접 센서(110)는 설명의 편의를 위하여 윈도우 프레임에 설치되어 있는 것을 예시한다(도 7의 (b) 참조).For example, the proximity sensor 110 may include a sensor body 111 formed of a insulator in the form of a strip having a rectangular cross-sectional structure and installed in a door, a door frame, a window frame, And includes a first electrode 112 and a second electrode 113, For convenience of description, the proximity sensor 110 is provided in a window frame (refer to FIG. 7 (b)).

제1 전극(112)과 제2 전극(113)은 일정한 두께를 가진 얇은 판상의 금속스트립을 사용한다.The first electrode 112 and the second electrode 113 use a thin plate-like metal strip having a constant thickness.

제1 전극(112)은 일정한 거리를 각각 이격시키고, 전극의 폭을 서로 다르게 하여 배열된 복수개 전극을 형성한다.The first electrodes 112 are spaced apart from each other by a predetermined distance, and a plurality of electrodes arranged with different widths are formed.

각각의 제1 전극(112)은 제2 전극(113)과 조합되어 서로 다른 특성 임피던스, 서로 다른 감도를 형성할 수 있다.Each of the first electrodes 112 may be combined with the second electrode 113 to form different sensitivities and different sensitivities.

복수의 제1 전극(112)은 전극의 폭이 넓은 전극이 특성 임피던스가 크고, 폭이 좁은 전극의 특성 임피던스가 작게 된다.The first electrodes 112 of the plurality of electrodes have a large characteristic impedance of a wide electrode and a low characteristic impedance of the narrow electrode.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(112)과 제2 전극(113)은 상하 방향으로 이격되어 대향하는 구조이며, 제1 전극(112)은 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)을 일정한 거리 이격되어 각각 형성하며, 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)의 순서로 폭이 넓어지는 구조를 가진다.5A, the first electrode 112 and the second electrode 113 are vertically spaced and opposed to each other. The first electrode 112 is connected to the first strip electrode 112a, A second strip electrode 112b and a third strip electrode 112c are formed at a predetermined distance from the first strip electrode 112a and the second strip electrode 112b, respectively, and the first strip electrode 112a, the second strip electrode 112b, As shown in Fig.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 사각형의 단면 구조를 가지는 스트립(Strip) 형태로 절연체로 이루어진 센서몸체(111)와, 상기 센서몸체(111)의 내부에 길이 방향으로 매설되고, 좌우 방향으로 이격되어 일직선상에 형성되는 복수의 제1 전극(112)과 제2 전극(113)을 포함한다.A sensor body 111 made of an insulator in the form of a strip having a rectangular cross-sectional structure, and a sensor body 111 embedded in the sensor body 111 in the longitudinal direction, And a plurality of first electrodes 112 and second electrodes 113 formed in a straight line spaced apart from each other.

제1 전극(112)과 제2 전극(113)은 좌우 방향으로 일직선상에 서로 일정한 거리 이격되어 복수개 배열되는 구조이다.The first electrode 112 and the second electrode 113 have a structure in which a plurality of the first electrodes 112 and the second electrodes 113 are arranged on the straight line spaced apart from each other by a predetermined distance.

제2 전극(113)은 센서몸체(111)의 좌측과 우측에 우측스트립전극과 좌측 스트립전극을 포함한다. 제1 전극(112)은 제2 전극(113)의 좌측 스트립전극과 우측 스트립전극의 사이에 배치되고, 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)을 일정한 거리 이격되어 각각 형성하며, 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)의 순서로 폭이 넓어지는 구조를 가진다.The second electrode 113 includes a right strip electrode and a left strip electrode on the left and right sides of the sensor body 111. The first electrode 112 is disposed between the left strip electrode and the right strip electrode of the second electrode 113 and includes a first strip electrode 112a, a second strip electrode 112b, a third strip electrode 112c, And the first strip electrode 112a, the second strip electrode 112b, and the third strip electrode 112c are sequentially widened in the order of the first strip electrode 112a, the second strip electrode 112b, and the third strip electrode 112c.

따라서, 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)은 전극의 크기에 따라 특성 임피던스 값이 다르며, 전극의 크기가 클수록 특성 임피던스가 커지며(감도가 커지며), 전극의 크기가 작을수록 특성 임피던스가 작아진다(감도가 작아진다).Therefore, the characteristic impedance values of the first strip electrode 112a, the second strip electrode 112b, and the third strip electrode 112c differ depending on the size of the electrode. The larger the size of the electrode, the larger the characteristic impedance becomes ), And the smaller the size of the electrode, the smaller the characteristic impedance becomes (the sensitivity becomes smaller).

감도가 작다는 것은 물체를 감지하는 거리가 짧다는 것이며, 감도가 크다는 것은 물체를 감지하는 거리가 길다는 것이다.The small sensitivity means that the distance to detect the object is short, and the large sensitivity means that the distance to detect the object is long.

도 5의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(112)은 제1 스트립전극(112a)이 윈도우 쪽에 가깝고 제3 스트립전극(112c)이 윈도우 쪽과 가장 멀게 배치한다.5A and 5B, the first electrode 112 is disposed such that the first strip electrode 112a is close to the window side and the third strip electrode 112c is located farthest from the window side.

근접 센서(110)는 교류 신호(주파수 성분이 포함된 신호)를 인가하게 되면, 주파수에 반응하는 L값과 C값이 가지게 되므로서 고유의 특성 임피던스를 생성한다.When the AC sensor 110 applies an AC signal (a signal including a frequency component), the proximity sensor 110 has an L value and a C value responsive to the frequency, thereby generating a unique characteristic impedance.

달리 말해, 근접 센서(110)는 기준 주파수 발생부(120)에서 100MHz의 신호를 발생시키고 있는 상태에서 주파수에 반응하는 L값과 C값을 추출하여 기준값으로 설정하게 된다.In other words, the proximity sensor 110 extracts the L value and the C value responsive to the frequency in the state where the reference frequency generator 120 generates the signal of 100 MHz, and sets the reference value as the reference value.

기준 주파수 발생부(120)는 위상차 검출을 위한 기준 신호를 생성하여 근접 센서(110)와 위상차 검출 및 비교부(130)로 전송하고, 이로 인하여 근접 센서(110)가 전기적으로 특성 임피던스를 가지도록 안정된 신호를 공급하며, 일정한 주기를 가지는 교류신호 발생장치이다.The reference frequency generator 120 generates a reference signal for phase difference detection and transmits the reference signal to the proximity sensor 110 and the phase difference detection and comparison unit 130 so that the proximity sensor 110 has an electrical characteristic impedance It is an AC signal generator that supplies a stable signal and has a constant period.

기준 주파수 발생부(120)는 근접 센서(110)의 감지 동작의 정확성과 안전성을 확보하기 위하여 주기가 서로 다른 2개 내지 3개의 주파수를 발생시켜 근접 센서(110)로 공급하여 근접 센서(110)의 물리적인 길이와 주파수 파장의 일치로 인하여 임피던스 특성이 0(Zero)이 되는 현상을 방지한다.The reference frequency generator 120 generates two or three frequencies having different frequencies in order to secure the accuracy and safety of the sensing operation of the proximity sensor 110 and supplies the generated frequency to the proximity sensor 110, The impedance characteristic is prevented from being zero due to the matching of the physical length and the wavelength of the frequency.

기준 주파수 발생부(120)는 필요에 따라 복수의 주파수 발생도 가능하도록 주파수 발생모듈(122)과, 이를 제어하는 제어회로(124)로 구성된다.The reference frequency generation unit 120 includes a frequency generation module 122 and a control circuit 124 for controlling the frequency generation module 122 so that a plurality of frequencies can be generated as needed.

위상차 검출 및 비교부(130)는 기준 주파수 발생부(120)로부터 기준 신호를 입력받고, 근접 센서(110)의 특성 임피던스의 변화로 얻어진 감지 신호를 입력받으며, 기준 신호와 감지 신호를 비교하여 위상차나 변화된 주파수를 검출한다.The phase difference detection and comparison unit 130 receives the reference signal from the reference frequency generation unit 120 and receives the detection signal obtained by the change of the characteristic impedance of the proximity sensor 110. The phase difference detection and comparison unit 130 compares the reference signal with the detection signal, Or the changed frequency is detected.

신호 처리부(140)는 위상차 검출 및 비교부(130)의 후단에 설치되어 상기 위상차 검출 및 비교부(130)의 출력 신호를 소정의 증폭 비율로 증폭하는 기능을 수행하는 증폭기(142)와, 상기 증폭기(142)의 후단에 설치되고, 상기 증폭기(142)의 증폭된 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(144)를 포함한다.The signal processing unit 140 includes an amplifier 142 provided at the downstream of the phase difference detection and comparison unit 130 and performing a function of amplifying the output signal of the phase difference detection and comparison unit 130 at a predetermined amplification ratio, And an analog-to-digital converter (ADC) 144 provided at the rear end of the amplifier 142 for converting the amplified output signal of the amplifier 142 into a digital signal.

중앙 처리부(MCU)는 신호 처리부(140)의 디지털 출력 신호를 입력받는 연산부(152)와, 상기 연산부(152)에서 연산된 결과값을 수신하는 제어부(154)를 포함한다.The central processing unit (MCU) includes an operation unit 152 for receiving a digital output signal of the signal processing unit 140 and a control unit 154 for receiving a result value calculated by the operation unit 152.

연산부(152)는 상기 신호 처리부(140)의 출력 신호를 입력받아 기설정된 연산 프로그램에 따라 연산 동작을 수행하고, 연산된 결과값을 제어부(154)로 전송한다.The operation unit 152 receives the output signal of the signal processing unit 140 and performs a calculation operation according to a predetermined operation program and transmits the calculated result value to the control unit 154.

제어부(154)는 연산부(152)에서 계산된 결과값으로 정전용량값과 유도용량값을 판단하여 다른 기기와 연동할 수 있는 감지 신호를 생성하여 출력한다.The control unit 154 determines a capacitance value and an inductive capacitance value from the result calculated by the operation unit 152, and generates and outputs a sensing signal that can be interlocked with other devices.

제어부(154)는 외부의 주변 장치와 전기적으로 연결되도록 입력단자를 구성하며, 기준 주파수 발생부(120)에 전기적으로 연결되어 주파수 신호의 발생을 제어할 수 있다.The controller 154 constitutes an input terminal to be electrically connected to an external peripheral device and is electrically connected to the reference frequency generator 120 to control generation of a frequency signal.

제어부(154)는 기준 주파수인 100MHz의 신호가 발생되지 않는 경우, 기준 주파수의 범위로 해당 주파수 신호를 조절하도록 제어할 수 있다.The control unit 154 may control the frequency signal to be adjusted to a range of the reference frequency when the signal of 100 MHz which is the reference frequency is not generated.

스위칭부(115)는 제1 전극(112)의 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)과 기준 주파수 발생부(120)의 주파수 발생모듈(122)에 전기적으로 각각 연결되어 있다.The switching unit 115 is connected to the first strip electrode 112a, the second strip electrode 112b and the third strip electrode 112c of the first electrode 112 and the frequency generation module 122 of the reference frequency generation unit 120 Respectively.

스위칭부(115)는 중앙 처리부(150)의 제어부(154)에 전기적으로 연결되고, 제어부(154)의 제어 신호에 따라 스위칭되어 제1 스트립(112a), 제2 스트립(112b), 제3 스트립(112c) 중 하나의 전극을 선택하여 기준 주파수 발생부(120)의 주파수 발생모듈(122)에 전기적으로 연결시킨다.The switching unit 115 is electrically connected to the control unit 154 of the central processing unit 150 and is switched according to a control signal of the control unit 154 to generate a first strip 112a, a second strip 112b, (112c) and electrically connects the selected electrode to the frequency generation module (122) of the reference frequency generation unit (120).

제어부(154)는 전극을 선택하는 제어 신호를 생성하여 스위칭부(115)로 전송한다.The control unit 154 generates a control signal for selecting the electrode and transmits the control signal to the switching unit 115.

윈도우가 열려 있는 상태에서 윈도우의 이동 거리와 윈도우의 위치는 윈도우가 닫히는 시간을 측정하여 알 수 있다.When the window is opened, the movement distance of the window and the position of the window can be known by measuring the time when the window is closed.

제어부(154)는 윈도우가 닫히는 시간이 기저장되어 있으며, 윈도우의 열렸 있다가 윈도우의 이동 신호를 수신하는 경우, 내부 타이머(미도시)를 작동하여 시간의 순서에 따라 제3 스트립(112c), 제2 스트립(112b), 제1 스트립(112a)의 순서대로 전극을 선택하는 제어 신호를 스위칭부(115)로 순차적으로 전송한다.When the window is opened and the window signal is received, the controller 154 activates an internal timer (not shown) so that the third strip 112c, The second strips 112b, and the first strips 112a to the switching unit 115 in order.

도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(154)는 완전히 윈도우가 열려 있는 상태에서 임의의 제1 구간까지 폭이 가장 넓은 제3 스트립(112c)을 선택하는 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부(115)로 전송하고, 제1 구간과 임의의 제2 구간까지 중간 넓이의 제2 스트립(112b)을 선택하는 제어 신호를 생성하여 스위칭부(115)로 전송하며, 윈도우가 거의 닫히는 시점에 폭이 가장 좁은 제1 스트립(112a)을 선택하는 제어 신호를 생성하여 스위칭부(115)로 전송한다.6, the control unit 154 generates a control signal for selecting the third strip 112c having the widest width from the first window to the first window, And generates a control signal for selecting the second strip 112b having an intermediate width from the first interval to the arbitrary second interval to transmit the control signal to the switching unit 115. When the window is almost closed, And generates a control signal for selecting the first strip 112a and transmits the control signal to the switching unit 115. [

제1 스트립(112a)을 윈도우 쪽에 가깝게 배치하는 이유는 전극의 폭이 가장 작으면, 특성 임피던스, 감도가 작고, 매우 짧은 감지 거리를 가지므로 윈도우를 인체나 손으로 인식하는 오동작을 회피할 수 있다.The reason why the first strip 112a is disposed close to the window side is that if the width of the electrode is the smallest, the characteristic impedance, the sensitivity, and the detection distance are very short, so that malfunctioning of recognizing the window by the human body or the hand can be avoided .

즉, 제1 스트립(112a)는 넓은 전극인 제3 스트립(112c)을 사용하는 감지 거리보다 매우 짧은 감지 거리를 가지기 때문에 윈도우와 일정 거리를 유지하도록 배치한다.That is, since the first strip 112a has a sensing distance that is much shorter than the sensing distance using the third strip 112c, which is a wide electrode, the first strip 112a is arranged to maintain a certain distance from the window.

제어부(154)는 폭이 가장 좁은 제1 스트립(112a)을 선택하는 신호를 스위칭부(115)로 전송하면, 윈도우가 감지가 안되거나 감지가 되더라도 작은 감지값을 무시하는 방법으로 오동작을 회피할 수 있다.If the control unit 154 transmits a signal for selecting the first strip 112a having the narrowest width to the switching unit 115, it is possible to avoid a malfunction by disregarding a small sensing value even if the window is not detected or detected .

달리 말해, 제어부(154)는 윈도우가 거의 닫히는 시점에 가장 좁은 넓이의 전극(제1 스트립(112a))을 선택하면, 특성 임피던스에 의해 감지되는 값을 일정 구간(윈도우가 완전히 닫히기 바로 전)만 처리하고, 그 이후 처리하지 않는 등의 방법으로 장애물로 감지하지 않도록 제어한다.In other words, if the controller 154 selects the electrode having the narrowest width (the first strip 112a) at the time when the window is almost closed, the value sensed by the characteristic impedance is divided into a certain period (just before the window is completely closed) And does not detect any obstacles by a method such as not processing after that.

제어부(154)는 피감지대상인 윈도우가 근접 센서(110)에 가까워질수록 특성 임피던스의 변화가 작은 전극(112a)을 선택하여 장애물 회피 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.The control unit 154 can control the obstacle avoiding function to select the electrode 112a having a small change in the characteristic impedance as the window to be sensed becomes closer to the proximity sensor 110. [

도 7의 (a)는 다중 전극의 근접 센서(110)를 슬라이딩 도어에 적용한 일례로, 슬라이딩 도어에 근접 센서(110)를 부착하고, 슬라이딩 도어의 이동(감지 거리)에 따라 근접 센서(110)의 전극을 선택적으로 구동시킨다.7A is an example of a multi-electrode proximity sensor 110 applied to a sliding door. The proximity sensor 110 is attached to a sliding door. When the proximity sensor 110 is moved according to the movement (sensing distance) of the sliding door, Thereby selectively driving the electrodes.

도 7의 (a)의 슬라이딩 도어의 경우, 도어 프레임보다 피감지대상인 슬라이딩 도어에 다중전극의 근접 센서(110)를 직접 설치하는 것이 물체를 감지하는 동작에 있어 안전성을 더 확보할 수 있으며, 실제 운용에 있어 견고하고 설치가 용이하다.In the case of the sliding door shown in FIG. 7 (a), the multi-electrode proximity sensor 110 is installed directly on the sliding door to be detected rather than the door frame, It is robust and easy to install in operation.

제어부(154)는 완전히 슬라이딩 도어가 열려 있는 상태에서 임의의 제1 구간까지 폭이 가장 넓은 제3 스트립(112c)을 선택하는 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부(115)로 전송하고, 제1 구간과 임의의 제2 구간까지 중간 넓이의 제2 스트립(112b)을 선택하는 제어 신호를 생성하여 스위칭부(115)로 전송하며, 슬라이딩 도어가 도어 프레임에 거의 닫히는 시점에 폭이 가장 좁은 제1 스트립(112a)을 선택하는 제어 신호를 생성하여 스위칭부(115)로 전송한다.The control unit 154 generates a control signal for selecting the third strip 112c having the widest width from the first sliding door to the first sliding door and transmits the control signal to the switching unit 115, A control signal for selecting a second strip 112b having an intermediate width from the first strip to the second strip is generated and transmitted to the switching unit 115. When the sliding door is almost closed at the door frame, (112a) and transmits the control signal to the switching unit (115).

달리 말해, 제어부(154)는 슬라이딩 도어의 이동 거리에 따라 제3 스트립(112c), 제2 스트립(112b), 제1 스트립(112a)의 순서로 전극을 선택하는 제어 신호를 스위칭부(115)로 전송하여 근접 센서(110)의 전극을 선택함으로써 슬라이딩 도어를 물체로 감지하는 오작동을 방지할 수 있다.In other words, the control unit 154 outputs a control signal for selecting the electrodes in the order of the third strip 112c, the second strip 112b, and the first strip 112a to the switching unit 115 according to the moving distance of the sliding door. It is possible to prevent the malfunction of sensing the sliding door as an object by selecting the electrode of the proximity sensor 110. [

도 7의 (b)는 다중 전극의 근접 센서(110)를 자동차 파워윈도우의 윈도우 프레임에 적용한 일례로, 원도우 프레임에 근접 센서(110)를 부착하고, 윈도우의 이동(감지 거리)에 따라 근접 센서(110)의 전극을 선택적으로 구동시킨다.7 (b) shows an example in which the multi-electrode proximity sensor 110 is applied to the window frame of the automotive power window. The proximity sensor 110 is attached to the window frame, and according to the movement of the window (sensing distance) Thereby selectively driving the electrode of the light emitting element 110.

연산부(152)의 연산 동작의 수행을 설명하면 다음과 같다.The operation of the operation unit 152 will be described below.

연산부(152)는 고정된 기준 주파수인 100MHz을 사용하고, 기설정된 연산 프로그램에 따라 임의의 L값을 고정하여 C값을 측정하고, 임의의 C값을 고정하여 L값을 계산한다.The arithmetic operation unit 152 uses a fixed reference frequency of 100 MHz, fixes an arbitrary L value according to a preset operation program, measures a C value, and fixes an arbitrary C value to calculate an L value.

연산부(152)는 물체가 근접 센서(110)에 근접하지 않은 상태에서 기설정된 연산 프로그램에 따라 기준 주파수 신호에 반응하는 L값과 C값을 하기의 [수학식 1]을 참조하여 계산한다. 여기서, 기설정된 연산 프로그램은 기준 주파수와 임의의 L값 또는 C값을 하기의 [수학식 1]에 대입하고, 고정된 기준 주파수 신호의 위상과 물체가 근접하여 변화되는 주파수 신호의 위상을 비교하여 주파수 신호의 변화량을 계산하며, 변화된 주파수 신호를 하기의 [수학식 1]에 대입하여 변화되는 L값 또는 C값을 계산하도록 프로그램화 되어 있다.The calculation unit 152 calculates an L value and a C value, which are responsive to the reference frequency signal according to a predetermined calculation program in the state where the object is not close to the proximity sensor 110, with reference to the following equation (1). Here, the preset operation program substitutes the reference frequency and an arbitrary L value or C value into the following expression (1), compares the phase of the fixed reference frequency signal with the phase of the frequency signal whose object changes in close proximity Calculates a change amount of the frequency signal, and substitutes the changed frequency signal into the following equation (1) to calculate the changed L value or C value.

여기서, X_L = j2πf_L, X_C = 1/j2πf_C, f는 기준 주파수임.Here, X _L = j 2πf _L , X _C = 1 / j 2πf _C , f is the reference frequency.

전술한 [수학식 1]은 다음과 같이 참고식으로 표현될 수 있다.The above-mentioned expression (1) can be expressed by a reference expression as follows.

연산부(152)는 상기 신호 처리부(140)의 출력 신호를 입력받아 기설정된 연산 프로그램에 따라 연산 동작을 수행하여 변화된 주파수 신호를 전술한 [수학식 1]에 대입하여 L값 또는 C값의 변화량을 계산하며, 계산된 L값 또는 C값의 변화량을 제어부(154)로 전송한다.The operation unit 152 receives the output signal of the signal processing unit 140 and performs an arithmetic operation according to a predetermined operation program to substitute the changed frequency signal into the above-mentioned expression (1) And transmits the calculated change amount of the L value or the C value to the control unit 154.

제어부(154)는 연산부(152)에서 계산된 L값 또는 C값의 변화량을 기초로 변화량에 대응하는 감지 거리를 판단하고, 감지 거리에 따라 근접 센서(110)에 물체의 감지 거리를 판단하며, 감지 거리가 기설정된 거리값 이내라고 판단하는 경우, 감지 신호를 생성하여 연결된 주변 장치에 전송하도록 제어한다.The control unit 154 determines a sensing distance corresponding to the amount of change based on the amount of change of the L value or the C value calculated by the computing unit 152 and determines the sensing distance of the object to the proximity sensor 110 according to the sensing distance, If it is determined that the detection distance is within the preset distance value, the control unit controls to generate a detection signal and transmit the detection signal to the connected peripheral device.

예컨대, 제어부(154)는 계산된 정전용량인 pF의 값을 가지고 있다고 nH의 값으로 변화되는 경우, 계산된 L값 또는 C값의 변화량에 따라 3cm 이내의 감지 거리인지, 10cm 이내의 감지 거리인지 L값 또는 C값의 변화량에 대응하는 감지 거리의 기설정된 매칭값을 이미 저장하고 있다.For example, when the value of the capacitance pF is changed to a value of nH, the control unit 154 determines whether the sensing distance is within 3 cm or within 10 cm depending on the calculated L value or the variation of the C value The predetermined matching value of the sensing distance corresponding to the change amount of the L value or the C value is already stored.

제어부(154)는 계산된 L값 또는 C값의 변화량을 물체가 접근한 근접 거리로 나타낼 수 있는 것이다.The control unit 154 can display the calculated change amount of the L value or the C value in the proximity distance that the object approaches.

제어부(154)는 외부의 주변 장치와 전기적으로 연결되고, 생성된 감지 신호를 주변 장치로 전송하도록 제어한다.The control unit 154 is electrically connected to an external peripheral device, and controls the generated sensing signal to be transmitted to the peripheral device.

예컨대, 본 발명의 일실시 예에 따른 장애물 회피 시스템(100)은 차량의 파워 윈도우에 장착되는 경우, 창문이 닫힐 때, 물체가 근접했음을 감지하고, 창문을 다시 열기 위해 파워 윈도우의 제어장치에 감지 신호를 전송한다.For example, the obstacle avoidance system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention detects the proximity of an object when the window is closed when the obstacle avoidance system 100 is mounted on the power window of the vehicle, Signal.

본 발명의 일실시 예에 따른 장애물 회피 시스템(100)은 임피던스 측정법을 통하여 정전용량과 유도용량의 크기를 나타내는 p(pico, 10^-12), n(nano, 10^-9) 정도의 작은 값까지 표현할 수 있으므로 미세한 변화의 감지가 가능해지고 근접 센서(110)의 감지 거리를 확장할 수 있다.The obstacle avoidance system 100 according to an embodiment of the present invention can measure the capacitance and the inductance by using the impedance measurement method to a small value of about p (pico, 10 ^-12 ), n (nano, 10 ^-9) It is possible to detect a minute change and to extend the sensing distance of the proximity sensor 110.

다른 일례로서, 도 4의 스위칭부(115)를 구성하지 않고, 주파수 발생모듈(122)이 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)에 전기적으로 모두 연결되도록 구성한다.As another example, the frequency generating module 122 may be electrically connected to the first strip electrode 112a, the second strip electrode 112b, and the third strip electrode 112c without configuring the switching unit 115 in Fig. All are connected.

제어부(154)는 자동차의 윈도우가 상하 방향(Y축)으로 이동할 때, 근접 센서(110)의 제3 스트립전극(112c)이 제1 스트립전극(112a)보다 검지 레벨이 높아져 피감지대상으로 인식되어 오동작을 방지할 수 있다.The control unit 154 determines that the third strip electrode 112c of the proximity sensor 110 is higher than the first strip electrode 112a when the window of the automobile moves in the vertical direction (Y axis) So that a malfunction can be prevented.

여기서, Y축은 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)의 수평 방향에 직교하는 방향을 의미한다.Here, the Y axis means a direction orthogonal to the horizontal direction of the first strip electrode 112a, the second strip electrode 112b, and the third strip electrode 112c.

제어부(154)는 자동차의 윈도우에 인체가 손가락이 X축으로 이동할 때, 근접 센서(110)의 제1 스트립전극(112a)이 제3 스트립전극(112c)보다 검지 레벨이 높아져 감지대상으로 인식되어 윈도우를 정지하고 물체의 접근을 감지할 수 있다. 여기서, X축은 제1 스트립전극(112a), 제2 스트립전극(112b), 제3 스트립전극(112c)의 수평 방향을 의미한다.The control unit 154 recognizes the first strip electrode 112a of the proximity sensor 110 as a sensing target when the human body moves the finger on the X axis in the window of the automobile as the detection level of the first strip electrode 112a becomes higher than that of the third strip electrode 112c You can stop the window and detect the approach of the object. Here, the X axis means the horizontal direction of the first strip electrode 112a, the second strip electrode 112b, and the third strip electrode 112c.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 다중전극의 근접 센서를 이용한 장애물 회피 시스템은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.While the present invention has been described in detail with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the present invention is not limited thereto. It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having", etc., as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary, And all terms including technical and scientific terms are to be understood as being understood to be generally understood by those skilled in the art to which the invention belongs, Have the same meaning.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 장애물 회피 시스템 110: 근접 센서
111: 센서몸체 112: 제1 전극
112a: 제1 스트립 112b: 제2 스트립
112c: 제3 스트립 113: 제2 전극
115: 스위칭부 120: 기준 주파수 발생부
122: 주파수 발생 모듈 124: 제어회로
130: 위상차 검출 및 비교부 140: 신호 처리부
142: 증폭기 144: 아날로그/디지털 변환부
150: 중앙 처리부 152: 연산부
154: 제어부100: obstacle avoidance system 110: proximity sensor
111: sensor body 112: first electrode
112a: first strip 112b: second strip
112c: third strip 113: second electrode
115: switching unit 120: reference frequency generator
122: frequency generation module 124: control circuit
130: phase difference detection and comparison unit 140: signal processing unit
142: amplifier 144: analog / digital conversion section
150: central processing unit 152:
154:

Claims

A plurality of first electrodes arranged at different distances from each other and having different widths of the electrodes and a second electrode spaced a certain distance from the first electrodes to form different characteristic impedances, A proximity sensor that is not attached to a target and is attached to a subject frame to which the subject is to be coupled; And
A central processing unit for sequentially selecting the electrodes by applying a control signal in a descending order of widths of the electrodes in the plurality of first electrodes as the object to be sensed approaches the proximity sensor;
/ RTI >
Wherein the proximity sensor is arranged such that an electrode having the smallest width in the plurality of first electrodes is disposed closer to the object to be detected and an electrode having the largest width is arranged farthest from the object to be detected. Obstacle avoidance system using sensors.

A plurality of first electrodes arranged at different distances from each other and having different widths of the electrodes and a second electrode spaced a certain distance from the first electrodes to form different characteristic impedances, A proximity sensor attached to an object (sliding door); And
Wherein the control unit controls the plurality of first electrodes to sequentially select the electrodes by sequentially applying control signals in a descending order of the widths of the electrodes of the plurality of first electrodes as the proximity sensor approaches the subject frame to be sensed, A processor;
Wherein the obstacle avoidance system comprises a proximity sensor having a plurality of electrodes.

The method according to claim 1 or 2,
A reference frequency generator for generating a reference signal for phase difference detection and transmitting the generated reference signal to the proximity sensor, supplying a stable signal such that the proximity sensor electrically has a characteristic impedance, and generating an AC signal having a constant period;
A phase difference detecting unit for receiving a reference signal for phase difference detection from the reference frequency generating unit and receiving a detection signal obtained by a change in the characteristic impedance of the proximity sensor and comparing the reference signal and the detection signal, A detection and comparison unit;
An amplifier for amplifying an output signal of the phase difference detecting and comparing unit and provided at a rear stage of the phase difference detecting and comparing unit and an amplifier for amplifying an output signal of the amplifier, A digital signal processor; And
A switching unit, one side of which is electrically connected to each of the first electrodes to select one of the plurality of first electrodes, and the other side of which is electrically connected to the reference frequency generating unit;
Lt; / RTI >
The central processing unit includes an operation unit that receives a digital output signal of the signal processing unit and performs an arithmetic operation according to a predetermined arithmetic program, and transmits an arithmetic result value; and an arithmetic unit that receives a characteristic impedance of the proximity sensor A control unit for generating a control signal for selecting one of the plurality of first electrodes and applying the control signal to the switching unit;
Wherein the obstacle avoidance system comprises a proximity sensor of multiple electrodes.

delete

The method according to claim 1 or 2,
The proximity sensor includes a sensor body formed in a strip shape having a rectangular cross-sectional structure, an insulator body embedded in the sensor body, a first electrode having a structure vertically spaced and opposed to the first electrode, electrode;
/ RTI >
The first strip electrode, the second strip electrode, and the third strip electrode are formed at a predetermined distance in the horizontal direction, respectively, and the first strip electrode, the second strip electrode, and the third strip electrode Wherein the obstacle avoidance system comprises a multi-electrode proximity sensor.

The method according to claim 1 or 2,
The proximity sensor includes a sensor body formed of an insulator in the form of a strip having a rectangular cross-sectional structure, a plurality of first electrodes embedded in the sensor body in the longitudinal direction, spaced apart in the left- And a second electrode;
/ RTI >
The first strip electrode, the second strip electrode, and the third strip electrode are formed at a predetermined distance in the horizontal direction, respectively, and the first strip electrode, the second strip electrode, and the third strip electrode Wherein the obstacle avoidance system comprises a multi-electrode proximity sensor.

The method according to claim 1 or 2,
The central processing unit calculates an L value and a C value, which are responsive to the reference frequency signal according to a predetermined operation program in a state where the subject to be sensed is not in proximity to the proximity sensor, by referring to the following expression (1) Calculating an L value or a C value by fixing a C value or an L value and calculating a variation amount of the frequency signal by comparing a phase of a fixed reference frequency signal with a phase of a frequency signal in which the subject to be sensed changes closely, An operation unit for calculating a changed L value or C value by substituting the changed frequency signal into the following equation (1);
Wherein the obstacle avoidance system uses the proximity sensor of multiple electrodes.
[Equation 1]
Z = R + jX = R + (X L + X C)
Here, X _L = j 2πf _L , X _C = 1 / j 2πf _C , f is the reference frequency.