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근접하는 물체에 대한 정전 용량의 변화를 반영하는 센서; 및
발진 신호원에 기초한 신호를 상기 센서에 입력하고, 상기 센서의 주위에 놓인 복수의 물체들 각각에 대하여 상기 센서에서의 정전 용량의 변화에 따라 주파수가 달라지는 신호를 생성하며, 상기 센서에 입력한 신호와 상기 생성한 신호를 상기 복수의 물체들 각각에 대하여 분석하여 각 물체를 판별하기 위한 파라미터 값을 출력하는 검출 회로를 포함하고,
상기 검출회로는,
정전 용량의 변화를 감지하기 위한 상기 센서의 복수의 감지 전극 라인들에 상기 발진 신호원에 기초한 신호를 입력하는 전압 폴로워 회로;
상기 복수의 감지 전극 라인들의 상부에서 교차하는 상기 센서의 복수의 쉴드 전극 라인들에 상기 발진 신호원에 기초한 신호를 입력하고, 상기 입력된 신호에 따라 각 물체에 대하여 정전 용량의 변화에 따라 주파수가 달라지는 신호를 생성하는 복수의 전압 폴로워 회로들;
상기 발진 신호원에 연결된 제1 AC/DC 변환기;
상기 복수의 전압 폴로워 회로들의 출력에 연결된 제2 AC/DC 변환기;
상기 제1 AC/DC 변환기의 출력과 제2 AC/DC 변환기의 출력을 비교하는 비교기; 및
상기 비교기의 출력에 따라 상기 파라미터 값을 생성하는 판정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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2
제1항에 있어서, 상기 센서는,
상기 복수의 쉴드 전극 라인들의 상부에 형성된 접지 전극판을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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3
삭제
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4
삭제
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제1항에 있어서, 상기 감지 전극 라인들에 연결된 전압 폴로워 회로 및 상기 복수의 쉴드 전극 라인들에 연결된 복수의 전압 폴로워 회로들은,
적어도 OP 앰프 및 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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6
제1항에 있어서, 상기 제1 AC/DC 변환기 및 상기 제2 AC/DC 변환기는,
FFT(Fast Fourier Transform) 또는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 AC 신호의 주파수 증감에 따른 DC 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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7
제1항에 있어서, 상기 제1 AC/DC 변환기는,
상기 정전 용량의 변화에 따른 상기 발진 신호원의 전류 변화를 반영한 기준 AC 신호를 생성하고, 상기 기준 AC 신호를 DC 값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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8
제1항에 있어서, 상기 제2 AC/DC 변환기는,
제어 신호에 따라 상기 복수의 전압 폴로워 회로들의 출력을 순차 선택하여 선택된 AC 출력을 DC 값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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9
제1항에 있어서, 상기 비교기는,
각각의 게이트 단자에 상기 제1 AC/DC 변환기의 출력과 제2 AC/DC 변환기의 출력이 연결된 2개의 NMOSFET들;
각각이 상기 2개의 NMOSFET들의 각 드레인 단자와 제1 전원 사이에 연결되고, 각각의 게이트 단자가 자신의 드레인 단자와 연결되는 2개의 PMOSFET들;
상기 2개의 NMOSFET들의 소스 단자들이 연결된 접점과 제2 전원 사이에 연결되고, 게이트 단자로 일정 DC 전압을 받는 NMOSFET;
상기 제1 전원과 상기 제2 전원 사이에 직렬 연결된 제1 PMOSFET와 제1 커패시터; 및
상기 제1 전원과 상기 제2 전원 사이에 직렬 연결된 제2 PMOSFET와 제2 커패시터를 포함하고,
상기 2개의 NMOSFET들 중 상기 제1 AC/DC 변환기의 출력을 받는 NMOSFET에 연결된 상기 2개의 PMOSFET들 중의 하나의 게이트 단자가 상기 제1 PMOSFET의 게이트 단자에 연결되고,
상기 2개의 NMOSFET들 중 상기 제2 AC/DC 변환기의 출력을 받는 NMOSFET에 연결된 상기 2개의 PMOSFET들 중의 다른 하나의 게이트 단자가 상기 제2 PMOSFET의 게이트 단자에 연결되며,
상기 제2 PMOSFET의 드레인 단자와 상기 제1 PMOSFET의 드레인 단자 사이에서 상기 비교 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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10
제1항에 있어서, 상기 비교기는,
두 전원 사이에서 직렬 연결된 PMOSFET, NMOSFET, 및 전류원을 포함하고, 상기 PMOSFET 및 상기 NMOSFET의 게이트 단자들이 상기 제2 AC/DC 변환기의 출력과 제1 AC/DC 변환기의 출력에 각각 연결되고, 직렬 연결된 상기 PMOSFET와 상기 NMOSFET 사이의 접점을 통하여 비교 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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11
제1항에 있어서, 상기 비교기는,
상기 제1 AC/DC 변환기의 출력과 제2 AC/DC 변환기의 출력을 받는 OP 앰프; 및
두 전원 사이에 직렬 연결된 PMOSFET과 전류원을 포함하며,
상기 PMOSFET의 게이트 단자가 상기 OP 앰프의 출력에 연결되고, 직렬 연결된 상기 PMOSFET와 상기 전류원 사이의 접점을 통하여 비교 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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12
제1항에 있어서, 상기 판정부는,
상기 비교기의 출력에 따라 각 물체에 대응되는 정전 용량 값 또는 주파수 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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13
제1항에 있어서, 상기 발진 신호원은,
주파수 15 내지 30 kHz의 사인 파형 또는 삼각 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 장치
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14
근접하는 물체에 대한 정전 용량의 변화를 반영하는 센서를 복수의 물체들에 가까이 접근시키는 단계;
전압 폴로워 회로를 이용하여 상기 센서의 복수의 감지 전극 라인들에 발진 신호원에 기초한 신호를 입력하는 단계;
복수의 전압 폴로워 회로들을 이용하여 상기 복수의 감지 전극 라인들의 상부에서 교차하는 상기 센서의 복수의 쉴드 전극 라인들에 상기 발진 신호원에 기초한 신호를 입력하고, 상기 입력된 신호에 따라 각 물체에 대하여 정전 용량의 변화에 따라 주파수가 달라지는 신호를 생성하는 단계; 및
상기 발진 신호원에 연결된 제1 AC/DC 변환기의 출력과 상기 복수의 전압 폴로워 회로들의 출력에 연결된 제2 AC/DC 변환기의 출력을 비교하여, 상기 복수의 물체들을 판별하기 위한 파라미터 값을 출력하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 물체를 판별하는 검출 방법
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