촉각 센서, 센서 장치 및 그 동작방법
Tactile Sensor, Sensor apparatus and the operation method
특허 요약
본 발명은, 외부 접촉에 대응하는 전원 신호를 생성하는 압전 센싱 구조물, 상기 압전 센싱 구조물의 제1 영역에 접촉되며, 상기 압전 센싱 구조물을 고정 지지하는 고정부 및 상기 압전 센싱 구조물의 제2 영역에 접촉되며, 상기 압전 센싱 구조물을 진동시키는 액추에이터(Actuator)를 포함하는 촉각 센서를 제공한다.
청구항
번호청구항
1

외부 접촉에 대응하는 전원 신호를 생성하는 압전 센싱 구조물;상기 압전 센싱 구조물의 제1 영역에 접촉되며, 상기 압전 센싱 구조물을 고정 지지하는 고정부; 및상기 압전 센싱 구조물의 제2 영역에 접촉되며, 상기 압전 센싱 구조물을 진동시키는 액추에이터(Actuator)를 포함하고,상기 제1 영역의 면적은,상기 제2 영역의 면적 대비 1배 내지 10배인,촉각 센서.

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제 1 항에 있어서,상기 고정부 및 상기 액추에이터를 지지하는 기판을 더 포함하는,촉각 센서.

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제 1 항에 있어서,상기 압전 센싱 구조물은,제1, 2 전극층; 및상기 제1, 2 전극층 사이에 배치되며, 상기 외부 접촉에 대응하는 상기 전원 신호를 생성하는 압전 고분자막층을 포함하는,촉각 센서.

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제 4 항에 있어서,상기 제1, 2 전극층은,상기 전원 신호를 외부로 출력하는,촉각 센서.

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제 4 항에 있어서,상기 제1 전극층 상에 배치되며, 상기 제1 전극층 및 상기 압전 고분자막층을 보호하는 제1 절연층; 및상기 압전 고분자막층 아래에 배치되며, 상기 제2 전극층 및 상기 압전 고분자막층을 보호하는 제2 절연층을 더 포함하는,촉각 센서.

7

제 1 항에 있어서,상기 압전 센싱 구조물의 두께는,200 ㎛ 내지 1000 ㎛인,촉각 센서.

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제 1 항에 있어서,상기 고정부의 두께는,상기 액추에이터의 두께와 동일한,촉각 센서.

9

제 1 항에 있어서,상기 고정부의 형상은,'L'자 형상인,촉각 센서.

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제 1 항에 있어서,상기 고정부의 일부분은,상기 압전 센싱 구조물과 이격된,촉각 센서.

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제 1 항에 있어서,상기 액추에이터는,제3, 4 전극층; 및상기 제3, 4 전극 사이에 배치되며, 상기 제3, 4 전극으로 입력된 외부 전원에 의해 상기 압전 센싱 구조물을 진동시키는 탄성체층을 포함하는,촉각 센서.

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제 11 항에 있어서,상기 탄성체층은,상기 외부 전원에 의해 양이온 및 음이온이 교번적으로 상기 제3, 4 전극층으로 이동하여 진동을 발생시키는, 촉각 센서.

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외부 접촉에 대응하는 전원 신호를 출력하는 촉각 센서; 및상기 전원 신호를 기반으로 물리적 접촉 여부를 감지하는 프로세서를 포함하고,상기 촉각 센서는,상기 전원 신호를 생성하여 상기 프로세서로 출력하는 압전 센싱 구조물;상기 압전 센싱 구조물의 제1 영역에 접촉되며, 상기 압전 센싱 구조물을 고정 지지하는 고정부; 및 상기 압전 센싱 구조물의 제2 영역에 접촉되며, 상기 프로세서로부터 입력된 외부 전원에 의해 상기 압전 센싱 구조물을 진동시키는 액추에이터(Actuator)를 포함하고,상기 제1 영역의 면적은,상기 제2 영역의 면적 대비 1배 내지 10배인,센서 장치.

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제 13 항에 있어서,상기 촉각 센서는,초기 외부 접촉시 초기 전원 신호를 출력하고,상기 프로세서는,상기 초기 전원 신호 입력 시, 상기 압전 센싱 구조물의 진동을 위해 상기 액추에이터로 상기 외부 전원을 공급하고, 상기 압전 센싱 구조물에서 출력된 상기 전원 신호로 상기 물리적 접촉 여부를 확인하는,센서 장치.

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제 14 항에 있어서,상기 전원 신호 입력시,상기 프로세서는,상기 전원 신호의 신호 레벨이 설정된 기준 신호 레벨 보다 낮으면 상기 물리적 접촉인 것으로 확인하는,센서 장치.

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제 15 항에 있어서,상기 기준 신호 레벨은,상기 압전 센싱 구조물의 진동 시 발생된 기준 전원 신호의 신호 레벨인,센서 장치.

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제 15 항에 있어서,상기 전원 신호 입력시,상기 전원 신호의 신호 레벨이 상기 기준 신호 레벨과 동일하면 상기 물리적 접촉이 아닌 것으로 확인하는,센서 장치.

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제 17 항에 있어서,상기 물리적 접촉이 아닌 것으로 확인하는 경우,상기 프로세서는,상기 압전 센싱 구조물의 진동이 멈추도록 상기 액추에이터에 공급되는 상기 외부 전원을 차단하는,센서 장치.

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