KR101050434B1 - Improved body-sensitive touch switch device - Google Patents
Improved body-sensitive touch switch device Download PDFInfo
- Publication number
- KR101050434B1 KR101050434B1 KR1020090012047A KR20090012047A KR101050434B1 KR 101050434 B1 KR101050434 B1 KR 101050434B1 KR 1020090012047 A KR1020090012047 A KR 1020090012047A KR 20090012047 A KR20090012047 A KR 20090012047A KR 101050434 B1 KR101050434 B1 KR 101050434B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- touch switch
- capacitive sensor
- capacitance
- module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/96—Touch switches
- H03K17/962—Capacitive touch switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
- H03K2217/96—Touch switches
- H03K2217/96015—Constructional details for touch switches
- H03K2217/96019—Constructional details for touch switches using conductive paint
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
- H03K2217/96—Touch switches
- H03K2217/9607—Capacitive touch switches
- H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
Landscapes
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 개선된 구조의 신체 감응식 터치 스위치는 용량성 센서와 전기적으로 연결되며 사용자의 신체와 접촉되는 전극; 상기 전극에 대한 정전 용량의 변화를 감지하는 용량성 센서; 및 상기 용량성 센서로부터 정전 용량의 변화에 대한 감지신호가 입력되면 구동신호를 출력하는 제어모듈을 포함하며, 상기 전극은 도전성 도료를 이용하여 형성된 것을 특징으로 한다.An improved body-sensitive touch switch according to the present invention includes an electrode electrically connected with a capacitive sensor and in contact with a user's body; A capacitive sensor for detecting a change in capacitance with respect to the electrode; And a control module for outputting a driving signal when a detection signal for a change in capacitance is input from the capacitive sensor, wherein the electrode is formed using a conductive paint.
상기 본 발명에 의하면, 제품의 형상이나 외형에 관계없이 더욱 자유로운 형태의 터치 스위치의 전극을 형성할 수 있어 사용자와의 인터페이스를 더욱 효과적으로 실현할 수 있음은 물론, 제품 내부에서 다른 전기 소자 등과의 접촉을 방지할 수 있어 터치 스위치의 오동작을 원천적으로 배제할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to form the electrode of the touch switch of the free form regardless of the shape or appearance of the product can realize the interface with the user more effectively, as well as contact with other electrical elements inside the product. It can prevent the malfunction of the touch switch can be provided at the source can be provided.
Description
본 발명은 신체의 접촉을 감지하여 동작하는 터치 스위치 및 이를 이용한 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 로봇 등과 같이 본질적으로 이동 또는 움직임을 수반하는 대상 등에 부착되어 신체의 접촉 등을 통하여 상기 대상의 이동 또는 움직임 제어에 대한 신호를 입력받을 수 있는 터치 스위치에 관한 것이다. The present invention relates to a touch switch and a device using the same to detect a touch of the body, and more particularly, attached to an object that is essentially accompanied by movement or movement, such as a robot, the movement of the object through the contact of the body, etc. Or it relates to a touch switch that can receive a signal for motion control.
종래 전기 제품 등에는 전기 제품의 동작을 제어하는 신호를 사용자 등으로부터 입력받기 위한 스위치가 구비되는데, 이러한 스위치는 누름식 스위치(푸쉬 스위치), 시소 스위치(토글 스위치), 슬라이드 스위치 등과 같이 물리적인 특성에 따라 다양하게 분류될 수 있다.Conventional electrical appliances, etc. are provided with a switch for receiving a signal for controlling the operation of the electrical appliance from a user, etc. These switches have physical characteristics such as push switches (push switches), seesaw switches (toggle switches), slide switches, etc. It can be classified variously according to.
그러나, 누름식 스위치(푸쉬 스위치), 시소 스위치(토글 스위치), 슬라이드 스위치 등과 같은 이러한 기계적 스위치는 기구의 동작 제어를 위하여 물리적으로 이격된 접점체를 상호 접촉시키거나 접촉된 접점체를 물리적으로 이격시켜야 하는데, 상기와 같은 반복적인 동작 구동은 필연적인 물리적 마모를 수반하게 된다.However, such mechanical switches, such as push switches (push switches), seesaw switches (toggle switches), slide switches, and the like, mutually contact physically spaced contacts or physically spaced contacts for controlling the operation of the mechanism. This repetitive actuation drive inevitably involves physical wear.
이러한 물리적 마모 등은 스위치의 라이프 싸이클의 단축을 가져오게 됨은 몰론, 부품 교체 등을 수반하게 되므로 경제적으로도 상당히 불리한 인터페이스 장치라고 할 수 있으며, 상기와 같은 기계적 스위치는 구조적 특성상 전기적 단락 등의 안전 사고도 야기시킬 수 있다. Such physical wear, which leads to a shorter life cycle of the switch, is accompanied by a replacement of parts, but it can be said to be an economically disadvantageous interface device. Such a mechanical switch has a safety accident such as an electrical short due to its structural characteristics. Can also cause.
또한, 스위치가 구비되는 장치 또는 기구 등의 대상(object)이 필수적으로 움직임을 수반하는 것일 경우에는 대상의 움직임에 따라 스위치 또한 움직이게 되므로 사용자가 정확히 스위치 위치를 파악하여 스위치를 물리적으로 가압하거나 이동시키는 것 자체가 용이하지 않다는 새로운 문제점이 대두될 수 있다. In addition, when an object such as a device or a device equipped with a switch is essentially accompanied by movement, the switch is also moved according to the movement of the object, so that the user can accurately determine the position of the switch to physically press or move the switch. A new problem may arise that things are not easy on their own.
이러한 제반 문제점을 해소하고 사용자로 하여금 제품과의 친화력 높은 인터페이스를 위하여, 인체와 대지 간의 정전 용량의 변화를 감지하고 감지된 정전 용량의 변화를 통하여 동작을 제어할 수 있는 터치 스위치가 근래에는 많이 이용되고 있다. In order to solve the above problems and allow the user to have an affinity interface with the product, a touch switch capable of detecting a change in capacitance between the human body and the earth and controlling the operation through the detected change in capacitance has been widely used in recent years. It is becoming.
간략히 터치 스위치의 동작 원리를 설명하면, 상기 터치 스위치는 용량성 센서를 구비하게 되는데, 상기 용량성 센서에 전기적으로 연결되어 있는 터치 스위치의 전극에 신체 등이 접촉하게 되면 상기 전극과 대지 간의 정전용량이 변화하게 된다.Briefly explaining the operation principle of the touch switch, the touch switch is provided with a capacitive sensor, the body and the like contact with the electrode of the touch switch electrically connected to the capacitive sensor, the capacitance between the electrode and the earth This will change.
상기와 같이 정전 용량이 변화하게 되면, 터치 스위치의 용량성 센서가 이를 감지하고 이를 신호화하여 제품 등에 구비된 구동제어모듈 등으로 전송하게 됨으로써 상기 제품 등이 특정한 동작을 수행하도록 구성된다. When the capacitance changes as described above, the capacitive sensor of the touch switch detects this, signals it, and transmits it to a drive control module or the like provided in the product, so that the product or the like performs a specific operation.
그러나, 상기와 같은 터치 스위치를 구성하는 전극은 자체의 정전 용량을 가지고 있으므로 전기 용량의 변화를 감지하는 센서가 정전 용량의 변화 또는 차이 등을 감지하기 위해서 상기 전극은 가급적 정전 용량이 작은 도전성 재질을 사용하여야 하며, 이러한 전기적 특성상의 제한 조건은 결국 외부로 노출되어 사용자와 인터페이스하는 전극의 크기를 제한하게 된다. However, since the electrode constituting the touch switch has its own capacitance, the electrode for detecting the change in capacitance is made of a conductive material having a small capacitance as much as possible in order to detect a change or difference in capacitance. This electrical characteristic limitation condition will eventually be exposed to the outside to limit the size of the electrode to interface with the user.
크기의 제한을 받는 터치 스위치의 전극은 움직임이나 이동을 필수적으로 수반하거나 또는 상기 움직임이나 이동이 큰 로봇 등과 같은 제품에 그대로 채용되는 경우 사용자는 여전히 상기 터치 스위치에 신체를 접촉시켜 해당 제품의 구동을 제어하는 것이 용이하지 않음은 물론, 로봇 등을 제품화하는 경우 사용자의 효과적이고 효율성 높은 제어를 위한 터치 스위치의 다양한 형태, 형상 등 그 활용을 상당히 제한하게 된다는 문제점이 있다.If the electrode of the touch switch, which is limited in size, is necessarily accompanied by movement or movement, or is employed in a product such as a robot with large movement or movement, the user may still contact the body with the touch switch to drive the product. Not only is it easy to control, but when manufacturing a robot, etc., there is a problem that the use of various forms and shapes of the touch switch for effective and efficient control of the user is significantly limited.
로봇 등의 제어를 사용자가 효과적으로 수행하기 위하여 로봇 팔 전체 등과 같이 넓은 영역에 상기 터치 스위치를 위한 전극을 형성할 필요성이 있으나, 종래의 방법에 의하는 경우 도전성 재질의 고체 금속이 주로 이용되므로 비경제적임은 물론 평면 등의 형상이 아닌 로봇 팔 등에 이를 장착시키는 것 자체가 용이하지 않다는 문제점이 있다. In order to effectively control a robot, a user needs to form an electrode for the touch switch in a large area such as the entire robot arm, but the conventional method is uneconomical since a solid metal of a conductive material is mainly used. Of course, there is a problem in that it is not easy to mount it on a robotic arm or the like rather than a flat shape.
또한, 외부로 노출되어야 하는 전극 패드와 용량성 센서는, 제품에 구현되는 형태에 따라 동일하지는 않으나 보편적으로 물리적으로 이격되고, 이러한 이격 상태에서 상기 전극와 용량성 센서는 전기적 도선 등을 이용하여 전기적으로 연결되도록 구성된다. In addition, the electrode pad and the capacitive sensor to be exposed to the outside are not the same depending on the form implemented in the product, but are generally physically separated from each other, and in this separation state, the electrode and the capacitive sensor are electrically It is configured to be connected.
앞서 살펴본 기계적 스위치와는 달리 정전 용량의 변화를 통하여 제품의 구동을 제어하는 터치 스위치의 경우 그 정전 용량의 변화를 감지하여야 하나 상기와 같이 전기적 도선 등을 통하여 상기 전극과 센서 등이 전기적으로 연결되는 경우, 제품의 이동이나 움직임 또는 외부와의 물리적 충돌 등이 발생되면 상기 도선이 제품 내 다른 전기적 소자와 물리적 또는 전기적으로 접촉될 수 있고, 이러한 현상은 원하지 않는 전기적 접촉에 의한 정전용량의 변화를 발생시키게 되며 이이 따라 결과적으로 제품의 오동작을 야기시키게 된다.Unlike the mechanical switch described above, in the case of the touch switch controlling the driving of the product through the change of capacitance, the change of the capacitance should be sensed, but the electrode and the sensor are electrically connected to each other through the electrical conductor as described above. In this case, when the movement or movement of the product or a physical collision with the outside occurs, the conductor may be in physical or electrical contact with other electrical elements in the product, which causes a change in capacitance due to unwanted electrical contact. This may cause product malfunction.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상기 문제점을 효과적으로 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 로봇 등과 같이 움직임이 필수적으로 수반되는 제품에 구비되어도 오동작되지 않음은 물론, 사용자와의 인터페이스 기능을 더욱 효과적으로 수행할 수 있고 제품의 실시형태에 따라 형상 또는 모양에 있어 활용도 높은 전극을 구비한 터치 스위치 또는 이를 이용한 터치 스위치 장치를 제공하는데 목적이 있다. The present invention has been made in order to solve the above problems in the background as described above, even if provided in a product that is essentially accompanied by a movement, such as a robot does not malfunction, as well as more effectively perform the interface function with the user and It is an object of the present invention to provide a touch switch or a touch switch device using the same, wherein the electrode has a high utilization in shape or shape.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개선된 구조의 신체 감응식 터치 스위치는 용량성 센서와 전기적으로 연결되며 사용자의 신체와 접촉되는 전극; 상기 전극에 대한 정전 용량의 변화를 감지하는 용량성 센서; 및 상기 용량성 센서로부터 정전 용량의 변화에 대한 감지신호가 입력되면 구동신호를 출력하는 제어모듈을 포함하고, 상기 전극은 도전성 도료를 이용하여 형성되도록 구성된다. The body-sensitive touch switch of the improved structure of the present invention for achieving the above object is an electrode electrically connected with the capacitive sensor and in contact with the body of the user; A capacitive sensor for detecting a change in capacitance with respect to the electrode; And a control module for outputting a driving signal when a detection signal for a change in capacitance is input from the capacitive sensor, and the electrode is configured to be formed using a conductive paint.
또한, 상기 전극은 그물 형상으로 형성되도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다. In addition, the electrode is more preferably configured to be formed in a net shape.
본 발명의 다른 측면에 의한 개선된 구조의 신체 감응식 터치 스위치 장치는 용량성 센서와 전기적으로 연결되며 사용자의 신체와 접촉되는 도전성 도료를 이용하여 형성된 전극이 구비된 전극모듈; 및 상기 전극에 대한 정전 용량의 변화를 감지하는 용량성 센서와 상기 용량성 센서로부터 정전 용량의 변화에 대한 감지신호가 입력되면 구동신호를 출력하는 제어모듈이 구비되는 피씨비(PCB)모듈을 포함하 여 구성되며, 본 발명의 상기 전극은 그물 형상으로 형성되도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.According to another aspect of the present invention, there is provided a body-sensitive touch switch device having an improved structure, including: an electrode module having an electrode electrically connected to a capacitive sensor and formed using a conductive paint contacting a user's body; And a PCB module having a capacitive sensor for detecting a change in capacitance of the electrode and a control module for outputting a driving signal when a detection signal for the change in capacitance is input from the capacitive sensor. The electrode of the present invention is more preferably configured to be formed in a net shape.
또한, 상기 피씨비는 상기 용량성 센서와 패턴 라인에 의하여 전기적으로 연결되며, 상기 터치 스위치 장치가 장착되는 소정의 기구와 결합하는 제1결합홀이 구비되고, 상기 전극은 상기 전극과 상기 용량성 센서의 전기적 연결을 위하여 소정의 도전성 결합 수단의 체결에 의하여 상기 제1결합홀과 결합하는 제2결합홀이 구비되도록 구성된다. In addition, the PCB is electrically connected to the capacitive sensor and the pattern line, the first coupling hole is coupled to a predetermined mechanism on which the touch switch device is mounted, the electrode is the electrode and the capacitive sensor The second coupling hole is coupled to the first coupling hole by the coupling of a predetermined conductive coupling means for the electrical connection of the.
다른 바람직한 실시형태를 구현하기 위하여 상기 피씨비 기판은 상기 용량성 센서와 패턴 라인에 의하여 전기적으로 연결되며 상기 터치 스위치 장치가 장착되는 소정의 기구와 결합하는 제1결합홀이 구비되며, 상기 전극모듈은 상기 전극과 패턴 라인에 의하여 전기적으로 연결되며, 상기 전극과 상기 용량성 센서의 전기적 연결을 위하여 소정의 도전성 결합 수단의 체결에 의하여 상기 제1결합홀과 결합하는 제2결합홀이 구비되도록 구성된다. In order to implement another preferred embodiment, the PCB substrate is provided with a first coupling hole electrically connected by the capacitive sensor and the pattern line and coupled with a predetermined mechanism on which the touch switch device is mounted. The second coupling hole is electrically connected by the electrode and the pattern line, and the second coupling hole is coupled to the first coupling hole by fastening a predetermined conductive coupling means for the electrical connection between the electrode and the capacitive sensor. .
상기 본 발명에 의하면, 터치 스위치의 전극을 도전성 도료를 이용하여 형성함으로써 다양한 형태의 전극을 형성할 수 있으므로 신체 접촉 감응을 위한 터치 스위치를 제품의 외형 또는 형상에 제한되지 않고 제작할 수 있는 이점을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to form a variety of electrodes by forming the electrode of the touch switch using a conductive paint, thereby providing an advantage that can be produced without being limited to the shape or shape of the product for the touch switch for body contact sensitivity can do.
특히, 로봇의 바디(body) 부위의 일부 또는 전체를 감응식 터치 스위치의 전극으로 간단하고 용이하게 구성할 수 있어 더욱 활용도 높은 로봇 등을 제작할 수 있다.In particular, a part or all of the body part of the robot can be simply and easily configured as an electrode of the sensitive touch switch, thereby making it possible to manufacture a robot with higher utilization.
이와 함께 터치 스위치의 각 소자 간의 전기적 연결을 스위치가 구비된 대상의 물리적인 움직임, 이동 또는 외부 충격에 전혀 영향을 받지 않도록 구성할 수 있어 오동작 가능성을 원천적으로 배제할 수 있는 효과를 창출할 수 있다.In addition, the electrical connection between each element of the touch switch can be configured so as not to be influenced by physical movement, movement, or external impact of the target equipped with the switch at all, thereby creating an effect of fundamentally eliminating the possibility of malfunction. .
더욱이, 터치 스위치 등이 장착되는 기구에 필수적으로 구비되는 체결 수단 또는 체결 구조 등을 그대로 활용할 수 있어 더욱 간단하고 효율적으로 터치 스위치를 구현할 수 있음은 물론 더욱 저렴하고 경제적인 터치 스위치를 제공할 수 있다. In addition, it is possible to utilize the fastening means or the fastening structure, which is essentially provided in the mechanism on which the touch switch is mounted, as it is possible to implement the touch switch more simply and efficiently as well as to provide a more affordable and economical touch switch. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 따른 개선된 구조의 신체 감응식 터치 스위치(이하 터치 스위치)의 구성을 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 터치 스위치는 전극(110), 용량성 센서(120) 및 제어모듈(130)을 포함하여 구성된다. 1 is a block diagram showing the configuration of a body-sensitive touch switch (hereinafter touch switch) of an improved structure according to the present invention. As shown in FIG. 1, the touch switch according to the present invention includes an
상기 전극(110)은 상기 용량성 센서(120)와 전기적으로 연결되며 사용자의 손 또는 팔 등과 같이 인간의 신체 일부와 접촉되어 사용자로부터 구동 등의 제어 신호를 입력받는 소정의 인터페이스 기능을 수행한다. The
본 발명에 따른 상기 전극(110)은 앞서 설명된 종래 기술들의 문제점을 효과적으로 해결하기 위하여 액상 또는 기상의 도전성 도료를 이용하여 형성되도록 구성한다. The
즉, 본 발명에 따른 상기 전극의 형성 방법에 관한 도면인 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전극은 전극이 형성될 소정의 기판(substrate)(10) 상에 형성하고자 하는 형태에 대응되는 마스크 수단(20) 등을 적층시키고, 소정의 분사수단(30)을 통하여 도전성 도료를 분사함으로써 형성될 수 있다. That is, as shown in FIG. 2, which is a diagram of a method of forming the electrode according to the present invention, the electrode may include mask means corresponding to a shape to be formed on a
상기 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 마스크 수단을 이용하여 본 발명의 전극을 형성하는 것은 하나의 실시예로서, 해당 기술 분야의 당업자 간에 액상 또는 기상의 도전성 도료를 이용하여 전극을 형성하는 방법의 다양한 응용례가 가능함은 물론이다. As shown in FIG. 2, forming an electrode of the present invention using a predetermined mask means is an embodiment, and a method of forming an electrode using a liquid or gaseous conductive paint among those skilled in the art. Of course, various applications are possible.
상기 도 2에 도시된 방법 등을 통하여, 도 3과 같은 본 발명의 도전성 도료를 이용한 전극(11)이 형성된다. 본 발명과 같이 도전성 도료를 이용하여 전극을 형성하는 경우 다양한 형태와 모양의 전극을 특별한 가공 작업이 필요없는 간단한 방법에 의하여 형성할 수 있다.Through the method shown in FIG. 2, the
특히, 도 4에 도시된 바와 같이 굴곡 등이 존재하는 기판(10) 상에서도 효과적으로 전극을 형성할 수 있어 터치 스위치가 장착되는 기구 등의 외형에 용이하게 적용할 수 있는 전극을 형성할 수 있다. In particular, as shown in FIG. 4, the electrode can be effectively formed on the
상기 도 3 및 도 4에서 전극이 형성되는 소정의 기판(10)은 소정의 모듈을 형성하기 위한 모듈의 기판일 수도 있으며, 실시형태에 따라 스위치가 장착되어야 하는 기구의 내부 또는 외부 표면 등에 직접적으로 형성할 수도 있으며, 이러한 경우 상기 참조부호 10은 상기 기구의 내부 또는 외부 표면을 의미할 수 있다.3 and 4, the
터치 스위치는 본질적으로 인간의 신체 등과 접촉하여야 하므로 상기 전극은 터치 스위치가 장착되는 기구 등의 표면에 형성되어야 하는데, 실시형태에 따라 상기 기구의 표면에 직접적으로 전극을 형성할 수 있음은 물론, 기구 표면의 배면 부위, 즉 기구의 내부에서 표면과 대면하여 형성할 수 있으며, 표면에 소정의 개구부를 형성하여 기구 외부로부터의 전극과의 접촉이 이루어지도록 구성할 수도 있다. Since the touch switch is essentially in contact with a human body or the like, the electrode should be formed on the surface of the device or the like on which the touch switch is mounted. According to the embodiment, the electrode may be directly formed on the surface of the device. It may be formed to face the surface in the back portion of the surface, that is, the inside of the device, and may be configured so that a predetermined opening is formed on the surface to make contact with the electrode from the outside of the device.
상기 전극은 또한, 전극 그 자체가 외부와 직접적으로 접촉되도록 구성할 수도 있으며, 소정의 보호수단 또는 외장 장식을 위한 수단 등을 상기 전극 상면 등에 커버링하는 방법을 통하여 구성할 수도 있다. The electrode may also be configured such that the electrode itself is in direct contact with the outside, and may be configured through a method of covering a predetermined protective means or a means for exterior decoration or the like on the upper surface of the electrode.
특히, 움직임이 본질적으로 수행되는 지능형 로봇 등과 같은 기구는 사용자와의 효과적으로 동작 제어 또는 사람과의 의사소통, 제품 동작의 안전사고 예방 등의 차원에서 상기 로봇의 신체 일부의 표면을 터치 스위치로 구성하는 경우가 일반적이다.In particular, an apparatus such as an intelligent robot, in which movement is essentially performed, uses a touch switch to configure a surface of a part of the body of the robot in order to effectively control a motion or communicate with a user, and prevent a safety accident of a product operation. The case is common.
즉, 사람이 상기 로봇의 팔이나 머리 등을 터치하면, 상기 터치에 대응되는 구동 동작 예를 들어, 멈추기, 인사하기, 팔 흔들기, 자율 주행의 중지 또는 방향 전환 등의 구동 동작을 수행하도록 구성하는 경우가 일반적인데, 종래에는 도체를 이용하여 전극을 형성하는 방법만이 이용되고 있어 로봇 신체 표면의 국부적인 공간에만 전극이 구비되어 사용자가 이를 터치하는 것 자체가 어려워 로봇의 동작 제어가 용이하지 않았다.That is, when a person touches the arm or the head of the robot, a driving operation corresponding to the touch may be performed, for example, stopping, greeting, shaking the arm, stopping the autonomous driving, or changing a direction. In general, a method of forming an electrode by using a conductor is conventionally used, and since the electrode is provided only in a local space on the surface of the robot body, it is difficult for a user to touch it, which makes it difficult to control the operation of the robot. .
본 발명과 같이 도전성 도료를 이용하여 전극을 형성하는 경우, 동일 또는 유사한 비용으로도 더욱 넓은 면적으로 전극을 형성할 수 있어 사용자와의 인터페이싱이 더욱 용이하게 수행될 수 있음은 물론, 로봇 신체의 어느 부위에도 상기 부위에 대응되는 형상의 전극을 형성할 수 있다는 이점을 제공할 수 있게 된다. When the electrode is formed using the conductive paint as in the present invention, the electrode can be formed in a larger area even at the same or similar cost, so that the interface with the user can be performed more easily. It is possible to provide an advantage in that a portion can be formed in an electrode having a shape corresponding to the portion.
또한, 상기 전극은 격자 형태 또는 그물 형태로 구성하는 것이 바람직한데, 앞서 설명된 바와 같이 터치 스위치는 인체의 접촉에 의한 대지 간의 정전용량의 변화를 기초로 하는데, 전극이 너무 광범위한 범위로 넓게 형성되면 상기 전극 자체의 정전 용량이 상당히 커지게 되고 이러한 경우 정전용량의 임계적 변화가 정확하게 이루어질 수 없어 터치 스위치의 전극으로서 재기능을 수행할 수 없다는 문제점이 발생할 수도 있다.In addition, the electrode is preferably configured in the form of a lattice or mesh, as described above, the touch switch is based on the change of capacitance between the earth by the contact of the human body, if the electrode is formed in a wide range too wide The capacitance of the electrode itself is considerably large, and in this case, the critical change of the capacitance cannot be made accurately, which may cause a problem that the re-function cannot be performed as an electrode of the touch switch.
그러므로 상기와 같이 도전성 도료를 이용하여 전극을 넓은 범위로 형성하되, 그물 형태 또는 메쉬(mesh)형태로 전극을 형성하면, 전극과 인체와의 접촉 면적을 넓힘과 동시에 전극 자체가 보유하는 정전용량을 줄일 수 있어 감응 정도에 대한 성능을 개선할 수 있게 된다.Therefore, as described above, the electrode is formed in a wide range using a conductive paint, but when the electrode is formed in the form of a mesh or a mesh, the contact area between the electrode and the human body is widened and the capacitance held by the electrode itself is increased. It can be reduced to improve the performance of the response.
한편, 본 발명의 용량성 센서(120)는 상기와 같이 형성된 전극(11)에 대한 정전 용량의 변화를 감지하는 기능을 수행하며, 상기 용량성 센서(120)가 정전 용량의 변화를 감지하는 경우 소정의 감지 신호를 소정의 제어모듈(130)로 출력하게 된다.On the other hand, the
상기 제어모듈(130)은 상기 감지 신호가 입력되면 정해진 특정 동작이 수행되도록 기구 등에 구비되어 있는 다양한 모듈을 제어함으로써 신체 접촉 등에 따른 동작을 터치 스위치가 장착된 로봇 등의 기구가 수행하게 된다. When the detection signal is input, the
이하에서는 첨부된 도 5 및 도 6을 통하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 스위치 장치의 구조적인 특징에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the structural features of the touch switch device according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 터치 스위치 장치는 전극모듈(300) 및 피씨비(PCB)모듈(200)로 구성될 수 있다. 상기 전극모듈(300)은 용량성 센서(220)와 전기적으로 연결되며 앞서 상세히 설명된 도전성 도료를 이용하여 형성된 전극(11)이 포함되는 하나의 모듈에 해당하는 구성을 의미한다.As shown in FIG. 5, the touch switch device of the present invention may include an
또한, 상기 피씨비(PCB)모듈(200)은 상기 전극(11)에 대한 정전 용량의 변화를 감지하는 용량성 센서(220)와 상기 용량성 센서(220)로부터 정전 용량의 변화에 대한 감지신호가 입력되면 구동신호를 출력하는 제어모듈(230)이 구비된다.In addition, the
통상적으로 기구 내에는, 기구에 장착되는 다양한 형태의 모듈 또는 전자 소자들을 고정하기 위한 결합홀 또는 통공 등의 형태로 구성되는 보스(BOSS)수단이 필수적으로 존재하게 되며, 또한, 상기 기구 등에 고정 또는 결합되는 모듈 또는 소자들은 상기 보스 수단에 대응되는 홀(hole) 등이 필수적으로 구비된다.In general, a boss (BOSS) means consisting of a coupling hole or a hole for fixing various types of modules or electronic elements mounted on the instrument is essentially present, and also fixed to the instrument or the like. Modules or elements to be coupled are essentially provided with a hole (hole) corresponding to the boss means.
본 발명은 추가적인 수단을 필요로 하거나 구조의 변경 없이, 상기와 같은 보스 수단과 같은 기구 내에 필수적으로 존재하는 수단을 효과적으로 이용하여 터치 스위치 장치를 기구 내에 장착할 수 있는 방안을 제시한다. The present invention proposes a method in which the touch switch device can be mounted in the mechanism by utilizing the means essentially present in the mechanism such as the boss means without requiring additional means or changing the structure.
도 5에 도시된 바와 같이, 우선, 상기 피씨비 모듈(200)이 소정의 기구와 결합되기 위한 홀인 제1결합홀(240)을 상기 용량성 센서(220)와 패턴 라인(221)에 의하여 전기적으로 연결시킨다. 상기 패턴 라인(221)은 피씨비 상에 형성되는 일반적인 패드 패턴 등을 그대로 활용하여 간단하게 제작할 수 있음은 물론이다.As shown in FIG. 5, first, the capacitive sensor 220 and the
이와 함께, 상기 전극(11)에도 또한 상기 제1결합홀(240)에 대응되는 위치에 제2결합홀(140)이 형성된다. 상기와 같이 제1결합홀(240)과 제2결합홀(140)이 형성되어 있으므로 나사 등과 같은 소정의 도전성 결합 수단이 상기 제1결합홀(240)과 제2결합홀(140)을 통하여 기구 등에 고정되게 되면, 상기 도전성 결합 수단과 제1결합홀 및 제2결합홀의 통전에 의하여 효과적으로 터치 스위치의 전극(11)과 용량성 센서(220)가 전기적으로 연결된다. In addition, a
상기 구성을 보충적으로 설명하면, 앞서도 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 터치 스위치는 전극에서 신체의 일부가 접촉되게 되면, 대지와의 정전 용량의 변화를 감지하여 스위치가 동작하는 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 경우, 종래에는 터치 스위치의 전극과 용량성 센서 간에 도선 등을 통한 배선을 통하여 전기적으로 연결하는 것이 일반적인 방법이었다.As described above, the touch switch according to the present invention, as described above, employs a mechanism in which the switch operates by sensing a change in capacitance with the earth when a part of the body contacts the electrode. In this case, in the related art, it is a common method to electrically connect the electrodes of the touch switch and the capacitive sensor through wiring through conductive wires.
그러나, 상기 도선은 기구 내의 다른 모듈이나 전자 소자와 물리적으로 접촉될 수 있으며, 물리적 접촉이 발생하면, 원하지 않은 정전 용량의 변화가 감지되게 되고, 이러한 경우 터치 스위치의 오동작을 유발할 수 있게 된다. However, the leads may be in physical contact with other modules or electronic devices in the instrument, and if a physical contact occurs, an unwanted change in capacitance may be detected, in which case the touch switch may malfunction.
자율 주행을 수행하는 청소기 등의 전자기구뿐만 아니라 지능형 로봇 등과 같이 움직임이 필수적으로 수반되는 장치는 물리적 움직임이나 다른 객체들과의 충돌 등이 수반되게 되므로 상기와 같은 기구 내 원하지 않는 다른 소자와의 물리적 접촉이 더욱 빈번하게 일어나게 되므로 상기 문제점은 심각한 터치 스위치의 오동작을 유발할 수 있다.In addition to electronic devices such as vacuum cleaners that perform autonomous driving, devices such as intelligent robots, which are essentially accompanied by movements, are accompanied by physical movements or collisions with other objects. Since the contact occurs more frequently, this problem may cause serious touch switch malfunction.
그러므로 본 발명에서 제안하는 바와 같이 전극과 용량성 센서와의 전기적 연결을 기구 및 모듈에 필수적으로 존재하는 보스(boss)나 립(rib) 또는 결합통공, 결합 홀 등을 그대로 활용하여 실현시킴으로써, 외부로부터의 충격이나 움직임 등이 수반되어도 다른 소자들과의 물리적 또는 전기적 접촉을 원천적으로 방지할 수 있어 터치 스위치의 오동작을 효과적으로 극복할 수 있게 된다. Therefore, as proposed in the present invention, the electrical connection between the electrode and the capacitive sensor is realized by utilizing bosses, ribs, coupling holes, coupling holes, etc., which are essentially present in the mechanism and the module. Even when a shock or movement is accompanied, physical or electrical contact with other devices can be prevented at the source, thereby effectively overcoming a malfunction of the touch switch.
실시 형태에 따라 전극 자체에 제2결합홀(140)을 형성하는 것뿐만 아니라 전극모듈(300)의 기판 등에 제2결합홀(140)을 형성하여 상기와 같이 피씨비모듈(200)의 제1결합홀(240)과 결합하도록 구성할 수도 있다. According to the embodiment, not only the
본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도 6을 참조하여 설명하면 결합 구조 등을 상세히 설명하면 다음과 같다. Referring to Figure 6 showing a preferred embodiment of the present invention will be described in detail the coupling structure and the like.
우선, 본 발명에 따른 터치 스위치 내지 터치 스위치 장치가 장착되는 기구(600) 내부의 표면에는 모듈들이 고정되기 위한 보스수단(400)이 구비되어 있다. First, the boss means 400 for fixing the module is provided on the surface of the
본 발명의 도전성 재질의 결합 수단(500)은 상기 전극모듈(300)의 제2결합홀(140)과 피씨비 모듈(200)의 제1결합홀(240)을 통하여 상기 보스수단(400)과 결합되며, 상기 도전성 재질의 결합 수단(500)의 체결에 의하여 상기 제1결합홀(240) 과 제2결합홀(140)이 연결된다.The coupling means 500 of the conductive material of the present invention is coupled to the boss means 400 through the
상기 제1결합홀(240)은 앞서 설명된 바와 같이 패턴 라인 등에 의하여 용량성 센서(220)와 전기적으로 연결되어 있고, 상기 제2결합홀(140)은 본 발명의 전극(11)과 전기적으로 연결되어 있으므로, 상기 제1결합홀(240)과 제2결합홀(140)의 결합에 의하여 상기 용량성 센서(220)와 전극(11)이 전기적으로 연결되게 된다. As described above, the
한편, 본 발명의 전극모듈(300)과 피씨비모듈(200) 사이에는 도 6에 도시된 바와 같이 소정의 스페이서(spacer)의 기능을 수행하여 상기 전극모듈(300)과 피씨비 모듈(200)이 소정 간격 이격되도록 하는 워셔링(700) 등이 추가적으로 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, between the
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate exemplary embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention includes matters described in such drawings. It should not be construed as limited to.
도 1은 본 발명에 따른 개선된 구조의 신체 감응식 터치 스위치의 구성을 도시하는 블록도,1 is a block diagram showing the configuration of an improved body-sensitive touch switch according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 터치 스위치의 전극을 형성하는 방법을 개략적으로 도시하고 있는 도면,2 is a view schematically showing a method of forming an electrode of a touch switch according to the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전극의 형상을 도시한 도면,3 is a view showing the shape of an electrode according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 전극의 형상을 도시한 도면,4 is a view showing the shape of an electrode according to another embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 개선된 구조의 신체 감응식 터치 스위치 장치의 구성을 도시한 도면,5 is a view showing the configuration of the body-sensitive touch switch device of the improved structure according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 개선된 구조의 신체 감응식 터치 스위치 장치의 구조적 결합관계를 도시하고 있는 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view showing the structural coupling relationship of the body-sensitive touch switch device of the improved structure according to the present invention.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080135346 | 2008-12-29 | ||
KR20080135346 | 2008-12-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100080275A KR20100080275A (en) | 2010-07-08 |
KR101050434B1 true KR101050434B1 (en) | 2011-07-19 |
Family
ID=42641248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090012047A KR101050434B1 (en) | 2008-12-29 | 2009-02-13 | Improved body-sensitive touch switch device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101050434B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100800440B1 (en) | 2006-12-05 | 2008-02-04 | 엘지전자 주식회사 | Plate touchpad type input cognition terminal, and method thereof |
WO2008131305A1 (en) | 2007-04-20 | 2008-10-30 | Ink-Logix, Llc | In-molded capacitive switch |
WO2008155409A2 (en) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Nokia Corporation | Touch sensor and method for operating a touch sensor |
KR20100053349A (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | 엘지전자 주식회사 | Touch module, fabaricating method thereof, and portable terminal having the same |
-
2009
- 2009-02-13 KR KR1020090012047A patent/KR101050434B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100800440B1 (en) | 2006-12-05 | 2008-02-04 | 엘지전자 주식회사 | Plate touchpad type input cognition terminal, and method thereof |
WO2008131305A1 (en) | 2007-04-20 | 2008-10-30 | Ink-Logix, Llc | In-molded capacitive switch |
WO2008155409A2 (en) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Nokia Corporation | Touch sensor and method for operating a touch sensor |
KR20100053349A (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | 엘지전자 주식회사 | Touch module, fabaricating method thereof, and portable terminal having the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100080275A (en) | 2010-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101225973B1 (en) | Capacitance type switch of electric and electronic device | |
WO2016192641A1 (en) | Key device manipulation and control method, key device and terminal | |
CA2594527C (en) | Shared electrode pattern field effect sensor and joystick therewith | |
WO2013159067A1 (en) | Magnetic field switches | |
JP2022529577A (en) | Touch key assemblies, control circuits, and electronic devices | |
CN109155218B (en) | Electrostatic switch | |
JP2016076356A (en) | Switch device | |
CA2609862A1 (en) | Switch assembly and associated handheld electronic device | |
KR100832471B1 (en) | Compression Spring and Touch Type Switch with the Same | |
WO2018014496A1 (en) | Waterproof keypad module | |
KR101050434B1 (en) | Improved body-sensitive touch switch device | |
KR20110094568A (en) | Touch switch sensing capacitance | |
CN106104732B (en) | Switching device | |
JP5088383B2 (en) | switch | |
KR20090005616A (en) | Obstacle recognition bumper of robot | |
JP2008059912A (en) | Switching device with touch detection function | |
KR101275558B1 (en) | Controller of Electric and Electronic device | |
CN115410847A (en) | Mechanical key for capacitive screen | |
KR102570402B1 (en) | Curved touch switch and method for manufacturing the same | |
JP5681007B2 (en) | Switch device with touch detection function | |
KR101032995B1 (en) | Signal Input Device For Electronic Products | |
US6875939B2 (en) | Suspension control device for electric appliance | |
CN210784193U (en) | Electronic equipment | |
KR100564246B1 (en) | A wireless mouse having touch switch | |
JP7178635B2 (en) | Input device, mobile object and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140806 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150701 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160630 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170707 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190114 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190715 Year of fee payment: 9 |