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KR101500400B1 - 정전 용량 검출 장치 - Google Patents

정전 용량 검출 장치 Download PDF

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KR101500400B1
KR101500400B1 KR20130153469A KR20130153469A KR101500400B1 KR 101500400 B1 KR101500400 B1 KR 101500400B1 KR 20130153469 A KR20130153469 A KR 20130153469A KR 20130153469 A KR20130153469 A KR 20130153469A KR 101500400 B1 KR101500400 B1 KR 101500400B1
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KR
South Korea
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signal
discharge
unit
output
delay
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KR20130153469A
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서해진
신원호
유종일
최흥주
임종철
장영준
Original Assignee
현대자동차 주식회사
현대모비스 주식회사
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance

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Abstract

본 발명은 정전 용량 검출 장치에 관한 것이다. 본 발명은 적어도 하나의 펄스를 포함하는 충전 신호를 출력하는 펄스 변조부, 충전 신호에 따라 정전 용량 센서를 충전하고, 정전 용량 센서로부터 방전되는 방전 신호를 출력하는 스위칭부, 방전 신호가 하강하는 구간 동안 방전 신호의 전압 레벨을 보상하여 방전 지연 신호를 출력하는 방전 보상부, 방전 지연 신호가 미리 설정된 전압 범위를 갖는 구간을 검출하여 검출신호를 출력하는 검출부, 및 검출 신호에 따라 정전 용량 센서의 방전 시간을 측정하여 정전 용량 변화를 검출하는 제어부를 포함한다.

Description

정전 용량 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING CAPACITANCE}
본 발명은 정전 용량 검출 장치에 관한 기술이다.
정전 용량 센서(Capacitive Sensor)는 신체 또는 특정 물체가 접근할 때 발생하는 정전 용량의 변화를 감지한다. 정전 용량의 변화를 검출하는 방법으로 대용량 커패시터를 이용하여 정전 용량 센서에 유도된 전하를 충전하고, 커패시터의 충전 전압이 미리 설정된 기준 전압에 도달할 때까지 걸리는 시간을 측정하는 방법이 있다. 이러한 방법은 정전 용량 센서에 유도되는 전하의 변화량이 작고, 주변 환경이나 노이즈에 취약하기 때문에 충방전 횟수가 최소 수백 회 이상이 필요하다.
또한, 미리 정해진 횟수만큼 정전 용량 센서에 전하를 유도하고, 유도된 전하의 방전 시간에 따른 전압 변화를 측정하는 방법이 있다. 이러한 방법은 특정 시점의 방전 전압을 측정하기 때문에, 주변 환경이 변하거나 노이즈 등이 발생하면 방전 전압이 영향을 받는다. 이로 인해, 정전 용량 센서의 정전 용량 변화를 오검출할 가능성이 있다.
본 발명의 실시 예는 미리 정해진 횟수로 정전 용량 센서를 충방전하고, 노이즈에 의한 오검출을 방지할 수 있는 정전 용량 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 센서의 정전 용량 변화를 검출하는 정전 용량 검출 장치에 있어서, 적어도 하나의 펄스를 포함하는 충전 신호를 출력하는 펄스 변조부; 상기 충전 신호에 따라 상기 정전 용량 센서를 충전하고, 상기 정전 용량 센서로부터 방전되는 방전 신호를 출력하는 스위칭부; 상기 방전 신호가 하강하는 구간 동안 상기 방전 신호의 전압 레벨을 보상하여 방전 지연 신호를 출력하는 방전 보상부; 상기 방전 지연 신호가 미리 설정된 전압 범위를 갖는 구간을 검출하여 검출신호를 출력하는 검출부; 및 상기 검출 신호에 따라 상기 정전 용량 센서의 방전 시간을 측정하여 상기 정전 용량 변화를 검출하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 펄스 변조부는 상기 제어부로부터 적어도 하나의 펄스를 포함하는 입력 신호를 입력 받고, 상기 입력 신호의 펄스 폭을 변조하여 상기 충전 신호를 출력한다.
그리고, 상기 펄스 변조부는 상기 입력 신호를 반전하여 반전 입력 신호를 출력하는 인버터; 상기 반전 입력 신호를 일정 시간 지연시켜 입력 지연 신호를 출력하는 지연부; 상기 입력 신호 및 상기 입력 지연 신호를 낸드 연산하여 출력 신호를 출력하는 제1 낸드 게이트; 및 상기 출력 신호 및 하이 레벨 신호를 낸드 연산하여 상기 충전 신호를 출력하는 제2 낸드 게이트를 포함한다.
또한, 상기 지연부는 상기 인버터의 출력단에 연결된 일단을 포함하는 저항; 및 상기 저항의 타단에 연결된 일단 및 접지 단자에 연결된 타단을 포함하는 커패시터를 포함한다.
그리고, 상기 방전 보상부는 상기 제어부로부터 일정 크기를 갖는 펄스를 포함하는 보상 신호를 입력받고, 상기 보상 신호를 이용하여 상기 방전 신호의 전압 레벨을 상승시킨다.
여기서, 상기 방전 보상부는 상기 보상 신호를 일정 시간 지연시켜 보상 지연 신호를 출력하는 방전 지연부; 및 상기 방전 신호 및 상기 보상 지연 신호를 합하여 상기 방전 지연 신호를 출력하는 합산부를 포함한다.
또한, 상기 방전 지연부는 상기 보상 신호가 전달되는 일단을 포함하는 저항; 및 상기 저항의 타단에 연결된 일단 및 접지 단자에 연결된 타단을 포함하는 커패시터를 포함한다.
그리고, 상기 검출부는 상기 제어부로부터 상기 미리 설정된 전압 범위에 대응하는 펄스 폭을 갖는 입력 신호를 입력 받고, 상기 입력 신호 및 상기 방전 지연 신호를 낸드 연산하여 상기 검출 신호를 출력하는 낸드 게이트를 포한다.
또한, 상기 검출 신호의 듀티비에 대응하는 전압 신호를 출력하는 신호 처리부를 더 포함한다. 여기서, 상기 신호 처리부는 전하 증폭기를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는 상기 정전 용량 센서를 미리 정해진 횟수만큼 충전하고, 상기 횟수에 대한 상기 방전 시간의 평균 값을 이용하여 상기 정전 용량 변화를 검출한다.
본 발명의 실시 예는 미리 정해진 횟수로 정전 용량 센서를 충전 및 방전하여 충방전 횟수를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 정전 용량 센서로부터 방전되는 방전 신호의 전압 레벨을 상승시켜 방전 시간을 지연시킨 후, 특정 전압 레벨 구간의 방전 신호를 검출하여 정전 용량 변화를 측정함으로써 노이즈에 의한 강건성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 검출 장치를 도시한 회로도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 검출 방법을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 검출 장치의 동작 타이밍도.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 검출 장치를 도시한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 검출 장치(1)는 펄스 변조부(10), 스위칭부(20), 방전 보상부(30), 검출부(40), 신호 처리부(50) 및 제어부(60)를 포함한다.
펄스 변조부(10)는 제어부(60)로부터 적어도 하나의 펄스를 포함하는 제1 입력 신호(INP1)를 전달 받고, 제1 입력 신호(INP1)의 펄스 폭을 변조하여 충전 신호(CP)를 출력한다.
예컨대, 제1 입력 신호(INP1)의 펄스 폭은 약 200μs이고, 충전 신호(CP)의 펄스 폭은 약 20ns일 수 있다. 여기서, 정전 용량 센서(2)를 펄스 형태의 충전 신호(CP)로 충전하는 경우 충전 시간을 단축시킬 수 있다.
여기서, 펄스 변조부(10)는 인버터(INV), 지연부(12), 제1 및 제2 낸드 게이트(NAND1, NAND2)를 포함한다. 인버터(INV)는 제1 입력 신호(INP1)를 반전하여 반전 입력 신호(/INP1)를 출력한다.
지연부(12)는 반전 입력 신호(/INP1)를 일정 시간 지연시켜 제1 입력 지연 신호(INP1_D)를 출력한다. 여기서, 지연부(12)는 RC 시정수에 따라 반전 입력 신호(/INP1)의 지연 시간을 제어한다.
이를 위해, 지연부(12)는 제1 저항(R1) 및 제1 커패시터(C1)를 포함한다. 제1 저항(R1)은 인버터(INV)의 출력단에 연결되어 있는 일단 및 제1 커패시터(C1)의 일단에 연결되어 있는 타단을 포함한다. 제1 커패시터(C1)의 타단은 접지 단자에 연결되어 있다.
그리고, 제1 낸드 게이트(NAND1)는 제1 입력 신호(INP1)와 제1 입력 지연 신호(INP1_D)를 낸드 연산하여 출력 신호(OUT)를 출력한다. 제2 낸드 게이트(NAND2)는 출력 신호(OUT) 및 하이 레벨 신호(H)를 낸드 연산하여 충전 신호(CP)를 출력한다.
스위칭부(20)는 충전 신호(CP)에 따라 정전 용량 센서(2)의 충방전 동작을 제어한다. 이를 위해, 스위칭부(20)는 스위치(SW)를 포함한다. 스위치(SW)는 충전 신호(CP)의 로우 레벨 구간 동안 정전 용량 센서(2)에 연결된 공통 단자(com)와 방전 단자(a)를 연결한다. 스위치(SW)는 충전 신호(CP)의 하이 레벨 구간 동안 공통 단자(com)와 충전 단자(b)를 연결한다.
즉, 공통 단자(com)와 방전 단자(a)가 연결되면 정전 용량 센서(2)의 방전 경로가 형성되고, 공통 단자(com)와 충전 단자(b)가 연결되면 정전 용량 센서(2)의 충전 경로가 형성된다.
정전 용량 센서(2)는 충전 경로가 형성되면 펄스 변조부(10)로부터 충전 신호(CP)를 전달받아 일정 전압 레벨로 충전되고, 방전 경로가 형성되면 방전되어 방전 신호(DS)를 출력한다. 여기서, 정전 용량 센서(2)에 신체 또는 특정 물체가 접근한 경우 방전 량이 변화되어 방전 신호(DS)의 방전 시간이 달라진다.
방전 보상부(30)는 방전 신호(DS)가 하강하는 구간 동안 방전 신호(DS)의 전압 레벨을 보상하여 방전 신호(DS)의 방전 시간을 지연시킨다. 구체적으로, 방전 보상부(30)는 제어부(60)로부터 보상 신호(RES)를 전달 받고, 보상 신호(RES)를 이용하여 방전 신호(DS)의 전압 레벨을 상승시켜 방전 지연 신호(DDS)를 출력한다. 여기서, 보상 신호(RES)는 일정 크기를 갖는 펄스를 포함하는 신호이다.
이를 위해, 방전 보상부(30)는 방전 지연부(32) 및 합산부(34)를 포함한다. 방전 지연부(32)는 제어부(60)로부터 보상 신호(RES)를 전달 받고, 보상 신호(RES)를 RC 시정수에 따라 지연시켜 보상 지연 신호(RES_D)를 출력한다.
여기서, 방전 지연부(32)는 제2 저항(R2) 및 제2 커패시터(C2)를 포함한다. 제2 저항(R2)은 보상 신호(RES)가 입력되는 일단 및 제2 커패시터(C2)의 일단에 연결된 타단을 포함한다. 제2 커패시터(C2)의 타단은 접지 단자에 연결되어 있다.
그리고, 합산부(34)는 방전 신호(DS)와 보상 지연 신호(RES_D)를 합산하여 방전 지연 신호(DDS)를 출력한다.
검출부(40)는 제어부(60)로부터 제2 입력 신호(INP2)를 전달받고, 제2 입력 신호(INP2)에 따라 방전 지연 신호(DDS)가 미리 설정된 전압 범위를 갖는 구간을 검출하여 검출 신호(DETS)를 출력한다.
예컨대, 검출부(40)는 방전 지연 신호(DDS)가 2.5~5V 범위를 갖는 구간을 검출할 수 있다. 여기서, 제2 입력 신호(INP2)는 방전 지연 신호(DDS)가 미리 설정된 전압 범위로 변동할 수 있는 최대 시간에 대응하는 펄스 폭을 갖는 신호이다.
이를 위해, 검출부(40)는 제3 낸드 게이트(NAND3)를 포함한다. 제3 낸드 게이트(NAND3)는 제2 입력 신호(INP2) 및 방전 지연 신호(DDS)를 낸드 연산하여 검출 신호(DETS)를 출력한다.
그리고, 신호 처리부(50)는 검출 신호(DETS)의 듀티비를 전기적 신호로 변환하여 전압 신호(VDETS)를 출력한다. 이를 위해, 신호 처리부(50)는 입력되는 전하 량을 전압으로 변환하고, 이를 일정 레벨만큼 증폭하는 전하 증폭기(CAMP)를 포함한다. 여기서, 전하 증폭기(CAMP)의 입력 신호에 대한 출력 신호의 민감도 특성을 조절하여 전압 신호(VDETS)가 노이즈에 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
제어부(60)는 제1 입력 신호(INP1), 제2 입력 신호(INP2) 및 보상 신호(RES)를 생성한다. 제어부(70)는 제1 입력 신호(INP1)를 펄스 변조부(10)에 전달하고, 제2 입력 신호(INP2)를 검출부(40)에 전달하고, 보상 신호(RES)를 방전 지연부(32)에 전달한다.
그리고, 제어부(60)는 전압 신호(VDETS)를 판독하여 정전 용량 센서(2)의 정전 용량 변화를 검출한다. 여기서, 제어부(70)는 전압 신호(VDETS)를 디지털 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(미도시)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제어부(60)는 전압 신호(VDETS)의 전압 레벨에 따라 방전 지연 신호(DDS)가 미리 설정된 전압 범위를 갖는 시간을 정전 용량 센서(2)의 방전 시간으로 측정한다. 그리고, 제어부(60)는 측정된 방전 시간과 미리 설정된 방전 기준 시간을 비교하여 정전 용량 변화를 검출할 수 있다.
여기서, 방전 기준 시간은 정전 용량 센서(2)에 신체 또는 특정 물체가 접근하지 않을 때 방전 지연 신호(DDS)가 미리 설정된 전압 범위를 갖는 시간이다. 즉, 제어부(60)는 측정된 방전 시간이 방전 기준 시간보다 긴 경우 신체 또는 특정 물체가 접근한 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 제어부(60)는 정전 용량 센서(2)를 미리 설정된 횟수만큼 충전시키고, 각 횟수마다 정전 용량 센서(2)의 방전 시간을 측정할 수 있다. 이 경우 방전 시간의 평균 값으로 정전 용량 센서(2)의 정전 용량 변화를 검출할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 검출 장치(1)는 차량의 트렁크에 사용자가 접근하면 트렁크를 자동으로 개폐할 수 있는 모듈에 적용될 수 있다. 이 경우 제어부(60)는 차량의 트렁크 도어를 제어하는 제어 수단(미도시)에 신체 또는 특정 물체의 접근 여부에 대한 정보를 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 검출 방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 펄스 변조부(10)는 제1 입력 신호(INP1)의 펄스 폭을 변조하여 충전 신호(CP)를 출력한다. 그러면, 충전 신호(CP)의 하이 레벨 구간 동안 충전 경로가 형성되고, 충전 경로를 통해 정전 용량 센서(2)가 충전된다(단계 S1).
그 다음, 충전 신호(CP)의 로우 레벨 구간 동안 방전 경로가 형성되고, 방전 경로를 통해 정전 용량 센서(2)가 방전된다(단계 S2). 이때, 정전 용량 센서(2)에 신체 또는 특정 물체가 접근되면 정전 용량 센서(2)로부터 출력되는 방전 신호(DS)의 파형이 변화한다.
그 다음, 방전 보상부(30)는 방전 신호(DS)가 하강하는 구간 동안 방전 신호(DS)의 전압 레벨을 보상하여 방전 지연 신호(DDS)를 출력한다(단계 S3). 그 다음, 검출부(40)는 제2 입력 신호(INP2)에 따라 방전 지연 신호(DDS)가 미리 설정된 전압 범위를 갖는 구간을 검출하여 검출 신호(DETS)를 출력한다.
그 다음, 신호 처리부(50)는 검출 신호(DETS)의 듀티비에 따른 전압 신호(VDETS)를 출력하고, 제어부(60)는 전압 신호(VDETS)에 따라 방전 지연 신호(DDS)가 미리 설정된 전압 범위를 갖는 방전 시간을 측정한다(단계 S4).
그 다음, 제어부(60)는 미리 설정된 횟수만큼 방전 시간을 측정했는지 여부를 판단한다(단계 S5). 판단 결과, 미리 설정된 횟수만큼 방전 시간을 측정하지 않은 경우 제어부(60)는 S1 단계부터 다시 진행한다.
반면, 판단 결과, 미리 설정된 횟수만큼 방전 시간을 측정한 경우 제어부(60)는 해당 횟수만큼 측정된 방전 시간의 평균 값을 이용하여 정전 용량 센서(2)의 정전 용량 변화를 검출한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 정전 용량 검출 장치의 동작 타이밍도이다. 도 3을 참조하면, 먼저 P1 시점에 제어부(60)는 제1 입력 신호(INP1)를 생성하여 출력한다. 인버터(INV)는 제1 입력 신호(INP1)를 반전시켜 반전 입력 신호(/INP1)를 출력하고, 지연부(12)는 반전 입력 신호(/INP1)를 지연시켜 제1 입력 지연 신호(INP1_D)를 출력한다.
그러면, 제1 낸드 게이트(NAND1)는 제1 입력 신호(INP1) 및 제1 입력 지연 신호(INP1_D)를 낸드 연산하여 출력 신호(OUT)를 출력한다. 그 다음, 제2 낸드 게이트(NAND2)는 출력 신호(OUT) 및 하이 레벨 신호(H)를 낸드 연산하여 충전 신호(CP)를 출력한다.
이때, 스위치(SW)는 충전 신호(CP)가 하이 레벨인 구간 동안 공통 단자(com)와 충전 단자(b)를 연결한다. 그러면, 정전 용량 센서(2)는 충전 신호(CP)에 의해 일정 전압 레벨로 충전된다.
그 다음, P2 시점에 충전 신호(CP)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하고, 스위치(SW)는 공통 단자(com)와 방전 단자(a)를 연결한다. 그러면, 정전 용량 센서(2)가 방전되어 방전 신호(DS)가 출력된다.
한편, P3 시점에 제어부(60)는 보상 신호(RES)를 생성하여 출력한다. 그 다음, 방전 지연부(32)는 보상 신호(RES)를 지연시켜 보상 지연 신호(RES_D)를 출력한다. 그러면, 합산부(34)는 방전 신호(DS)와 보상 지연 신호(RES_D)를 합하여 방전 지연 신호(DDS)를 출력한다.
그 다음, P4 시점에 제어부(60)는 제2 입력 신호(INP2)를 생성하여 출력한다. 그러면, 제3 낸드 게이트(NAND3)는 제2 입력 신호(INP2) 및 방전 지연 신호(DDS)를 낸드 연산하여 검출 신호(DETS)를 출력한다.
그 다음, 신호 처리부(50)는 검출 신호(DETS)의 듀티비에 따른 전압 신호(VDETS)를 출력하고, 제어부(60)는 전압 신호(VDETS)를 이용하여 정전 용량 센서(2)의 방전 시간을 측정한다.
그 다음, 상기와 같은 동작을 미리 설정된 횟수, 예컨대 4회 반복한다. 그리고, 제어부(60)는 4회 동안 측정된 정전 용량 센서(2)의 방전 시간의 평균 값을 이용하여 정전 용량 센서(2)의 정전 용량 변화를 검출한다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 펄스 변조부
20: 스위칭부
30: 방전 보상부
40: 검출부
50: 신호 처리부
60: 제어부

Claims (11)

  1. 정전 용량 센서의 정전 용량 변화를 검출하는 정전 용량 검출 장치에 있어서,
    적어도 하나의 펄스를 포함하는 충전 신호를 출력하는 펄스 변조부;
    상기 충전 신호에 따라 상기 정전 용량 센서를 충전하고, 상기 정전 용량 센서로부터 방전되는 방전 신호를 출력하는 스위칭부;
    상기 방전 신호가 하강하는 구간 동안 상기 방전 신호의 전압 레벨을 보상하여 방전 지연 신호를 출력하는 방전 보상부;
    상기 방전 지연 신호가 미리 설정된 전압 범위를 갖는 구간을 검출하여 검출신호를 출력하는 검출부; 및
    상기 검출 신호에 따라 상기 정전 용량 센서의 방전 시간을 측정하여 상기 정전 용량 변화를 검출하는 제어부
    를 포함하는 정전 용량 검출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 펄스 변조부는
    상기 제어부로부터 적어도 하나의 펄스를 포함하는 입력 신호를 입력 받고, 상기 입력 신호의 펄스 폭을 변조하여 상기 충전 신호를 출력하는 정전 용량 검출 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 펄스 변조부는
    상기 입력 신호를 반전하여 반전 입력 신호를 출력하는 인버터;
    상기 반전 입력 신호를 일정 시간 지연시켜 입력 지연 신호를 출력하는 지연부;
    상기 입력 신호 및 상기 입력 지연 신호를 낸드 연산하여 출력 신호를 출력하는 제1 낸드 게이트; 및
    상기 출력 신호 및 하이 레벨 신호를 낸드 연산하여 상기 충전 신호를 출력하는 제2 낸드 게이트
    를 포함하는 정전 용량 검출 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 지연부는
    상기 인버터의 출력단에 연결된 일단을 포함하는 저항; 및
    상기 저항의 타단에 연결된 일단 및 접지 단자에 연결된 타단을 포함하는 커패시터
    를 포함하는 정전 용량 검출 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 방전 보상부는
    상기 제어부로부터 일정 크기를 갖는 펄스를 포함하는 보상 신호를 입력받고, 상기 보상 신호를 이용하여 상기 방전 신호의 전압 레벨을 상승시키는 정전 용량 검출 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 방전 보상부는
    상기 보상 신호를 일정 시간 지연시켜 보상 지연 신호를 출력하는 방전 지연부; 및
    상기 방전 신호 및 상기 보상 지연 신호를 합하여 상기 방전 지연 신호를 출력하는 합산부
    를 포함하는 정전 용량 검출 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 방전 지연부는
    상기 보상 신호가 전달되는 일단을 포함하는 저항; 및
    상기 저항의 타단에 연결된 일단 및 접지 단자에 연결된 타단을 포함하는 커패시터
    를 포함하는 정전 용량 검출 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 검출부는
    상기 제어부로부터 상기 미리 설정된 전압 범위에 대응하는 펄스 폭을 갖는 입력 신호를 입력 받고, 상기 입력 신호 및 상기 방전 지연 신호를 낸드 연산하여 상기 검출 신호를 출력하는 낸드 게이트를 포함하는 정전 용량 검출 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 신호의 듀티비에 대응하는 전압 신호를 출력하는 신호 처리부를 더 포함하는 정전 용량 검출 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 전하 증폭기를 포함하는 정전 용량 검출 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 정전 용량 센서를 미리 정해진 횟수만큼 충전하고, 상기 횟수에 대한 상기 방전 시간의 평균 값을 이용하여 상기 정전 용량 변화를 검출하는 정전 용량 검출 장치.
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