KR102318450B1 - Sensing device and wiper driving device - Google Patents

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KR102318450B1
KR102318450B1 KR1020170050628A KR20170050628A KR102318450B1 KR 102318450 B1 KR102318450 B1 KR 102318450B1 KR 1020170050628 A KR1020170050628 A KR 1020170050628A KR 20170050628 A KR20170050628 A KR 20170050628A KR 102318450 B1 KR102318450 B1 KR 102318450B1
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이선화
지칠영
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엘지이노텍 주식회사
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    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/08Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
    • B60S1/0818Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
    • B60S1/0822Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
    • B60S1/0825Capacitive rain sensor

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 감지 장치는 기판; 상기 기판 위에 배치되는 전극; 상기 기판 위에 배치되어 상기 전극을 매립하며, 탄소 미세 코일을 포함하는 반응층; 상기 기판 위에 배치되며, 상기 반응층을 몰딩하는 보호층; 및, 상기 기판 위에 배치되며, 상기 전극과 연결된 감지 소자를 포함하고, 상기 감지 소자는, 상기 전극으로부터 상기 탄소 미세 코일의 커패시턴스 값의 변화 값을 수신하고, 상기 수신한 변화 값을 토대로 감지 신호를 출력한다.A sensing device according to an embodiment of the present invention includes a substrate; an electrode disposed on the substrate; a reaction layer disposed on the substrate to bury the electrode and including a carbon microcoil; a protective layer disposed on the substrate and molding the reaction layer; and a sensing element disposed on the substrate and connected to the electrode, wherein the sensing element receives a change value of the capacitance value of the carbon microcoil from the electrode, and receives a sensing signal based on the received change value print out

Description

감지 장치 및 이를 포함하는 와이퍼 구동 장치{SENSING DEVICE AND WIPER DRIVING DEVICE}SENSING DEVICE AND WIPER DRIVING DEVICE

본 발명은 감지 장치에 관한 것으로, 특히 탄소 미세 코일(CMC: Carbon Micro Coil)을 이용하여 강우량을 감지할 수 있는 감지 장치 및 이를 포함하는 와이퍼 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sensing device, and more particularly, to a sensing device capable of detecting rainfall by using a carbon micro coil (CMC) and a wiper driving device including the same.

근래에 들어 자동차가 대중화됨에 따라 다양한 계층과 연령대에 걸쳐 자동차의 보급이 급속도로 이루어지고 있으며, 이러한 자동차 산업의 기술적 동향은 엔진 등과 같은 종래의 기계적 관점에서 탈피하여 운전자의 편의를 위한 각 시스템의 전자화 및 지능화로 점차적으로 변모하고 있는 실정이다.In recent years, as automobiles are popularized, automobiles are rapidly spreading across various classes and age groups, and the technological trend of the automobile industry is breaking away from the conventional mechanical point of view such as engines, and the electronicization of each system for the convenience of drivers. And the situation is gradually changing with intelligence.

최근에는, 이러한 자동차의 전자화 및 지능화의 일환으로 차량용 와이퍼의 동작을 강우량에 따라 자동적으로 제어하고자 하는 차량용 레인센서에 관한 기술이 개발되어, 우천시 운전자가 와이퍼를 작동시키지 않더라도 상기 차량용 레인센서가 강우량을 감지하여 와이퍼의 동작을 자동으로 제어하도록 하고 있다.Recently, as part of the electronicization and intelligentization of automobiles, a technology related to a vehicle rain sensor to automatically control the operation of the vehicle wiper according to the rainfall has been developed, It detects and automatically controls the operation of the wiper.

종래의 차량용 레인센서는 자동차의 전면 유리 내부에 발광부와 수광부를 설치하고, 우적(rain drops)에 의한 빛의 굴절율 변화로 인해 발생되는 수광부의 빛의 세기 변화를 이용하여 강우량을 판단하는 광학전도 방식을 주로 사용하였다.A conventional vehicle rain sensor installs a light emitting unit and a light receiving unit inside the windshield of the vehicle, and optical conduction to determine the amount of rainfall by using the change in the light intensity of the light receiving unit generated due to a change in the refractive index of light due to rain drops method was mainly used.

하지만, 종래의 광학전도 방식의 레인센서는 그 구조 및 설치가 복잡하고 부품비용이 고가이기 때문에 생산비용의 상승을 초래한다는 문제점과, 측정면적이 작고 오염물에 의한 영향을 많이 받기 때문에 측정 정밀도가 떨어진다는 문제점이 있었다.However, the conventional optical conduction type rain sensor has a problem that it causes an increase in production cost because its structure and installation are complicated and the parts cost is high, and the measurement accuracy is poor because the measurement area is small and it is greatly affected by contaminants had a problem.

따라서, 이를 해결하기 위하여 최근에는 자동차의 전면 유리 내측에 설치된 컨덴서의 정전용량 변화를 이용하여 강우량을 감지하는 정전용량식 레인센서가 개발되었으며, 이러한 정전용량식 센서를 이용한 레인센서의 구성 및 센싱 원리는 하기 [문헌1]에 상세히 개시되어 있다.Therefore, in order to solve this problem, a capacitive rain sensor that detects rainfall by using a change in capacitance of a capacitor installed inside the windshield of a car has recently been developed. is disclosed in detail in [Document 1] below.

그러나, 상기 [문헌1]에 개시된 레인센서의 경우에도 차량이 무선 통신지역과 같은 고주파(RF) 환경에 노출되는 경우 상기 외부 고주파에 의해 발생되는 노이즈(이하, '고주파 노이즈'라 함.)의 영향으로 센싱 정밀도가 저하되는 문제점을 가지고 있다.However, even in the case of the rain sensor disclosed in [Document 1], when the vehicle is exposed to a high frequency (RF) environment such as a wireless communication area, noise generated by the external high frequency (hereinafter referred to as 'high frequency noise') As a result, there is a problem in that the sensing precision is lowered.

또한, 최근에는 [문헌 2]에서와 같이, 복수의 컨덴서를 이용하여 강우량, 고주파 노이즈 및 와이퍼 노이즈를 모두 검출하고 실제 강우량의 산출시 상기 검출된 강우량에서 상기 고주파 노이즈와 와이퍼 노이즈를 제거함으로써, 종래 기술에 따른 정전용량식 차량용 레인센서보다 현저히 안정적이고 정밀하게 강우량을 감지할 수 있는 차량용 레인센서가 개발되고 있다.In addition, recently, as in [Document 2], rainfall amount, high frequency noise and wiper noise are all detected using a plurality of capacitors, and the high frequency noise and wiper noise are removed from the detected rainfall amount when calculating the actual rainfall. A vehicle rain sensor that can detect rainfall significantly more stably and precisely than a capacitive vehicle rain sensor according to technology is being developed.

그러나, 상기와 같은 정전 용량식 센서는 감도가 낮아 그 활용처가 극히 제한적이며, 고온이나 외부 환경 오염 등에 취약한 문제점이 있다.However, the capacitive sensor as described above has a low sensitivity, so its application is extremely limited, and there is a problem in that it is vulnerable to high temperature or external environmental pollution.

[문헌1] 대한민국 등록특허 제10-781744호(2007.12.04. 등록공고)[Document 1] Republic of Korea Patent No. 10-781744 (2007.12.04. Registration Announcement)

[문헌2] 대한민국 등록특허 제10-0943401호(2010.02.12. 등록공고)[Document 2] Republic of Korea Patent No. 10-0943401 (Registration Announcement on Feb. 12, 2010)

본 발명에 따른 실시 예에서는, 별도의 외부 케이스나 장착 부재가 필요 없는 스티커 타입의 감지 장치를 제공한다.An embodiment according to the present invention provides a sticker-type sensing device that does not require a separate external case or mounting member.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 새로운 구조 및 디자인을 가지는 감지 장치를 제공한다.In addition, an embodiment according to the present invention provides a sensing device having a new structure and design.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 빗물 감지 감도를 증폭시킬 수 있는 탄소 미세 코일을 포함한 감지 장치를 제공한다.In addition, an embodiment according to the present invention provides a sensing device including a carbon fine coil capable of amplifying rainwater detection sensitivity.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 빗물 감지 감도를 증폭시킬 수 있는 전극 구조를 가지는 감지 장치를 제공한다.In addition, an embodiment according to the present invention provides a sensing device having an electrode structure capable of amplifying rainwater detection sensitivity.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 포지티브 전극을 매립하는 반응층과 네거티브 전극을 매립하는 반응층을 물리적으로 분리하여 신호 간섭을 최소화할 수 있는 감지 장치를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a sensing device capable of minimizing signal interference by physically separating the reactive layer filling the positive electrode and the reactive layer filling the negative electrode.

제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the proposed embodiment are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clear to those of ordinary skill in the art to which the proposed embodiment belongs from the description below. will be able to be understood

본 발명의 실시 예에 따른 감지 장치는 기판; 상기 기판 위에 배치되는 전극; 상기 기판 위에 배치되어 상기 전극을 매립하며, 탄소 미세 코일을 포함하는 반응층; 상기 기판 위에 배치되며, 상기 반응층을 몰딩하는 보호층; 및, 상기 기판 위에 배치되며, 상기 전극과 연결된 감지 소자를 포함하고, 상기 감지 소자는, 상기 전극으로부터 상기 탄소 미세 코일의 커패시턴스 값의 변화 값을 수신하고, 상기 수신한 변화 값을 토대로 감지 신호를 출력한다.A sensing device according to an embodiment of the present invention includes a substrate; an electrode disposed on the substrate; a reaction layer disposed on the substrate to bury the electrode and including a carbon microcoil; a protective layer disposed on the substrate and molding the reaction layer; and a sensing element disposed on the substrate and connected to the electrode, wherein the sensing element receives a change value of the capacitance value of the carbon microcoil from the electrode, and receives a sensing signal based on the received change value print out

또한, 상기 기판은, 상기 전극, 상기 반응층 및 상기 보호층이 배치되는 제 1 상면 영역과, 상기 감지 소자가 배치되는 제 2 상면 영역과, 상기 제 1 및 2 상면 영역 사이의 제 3 상면 영역을 포함한다.In addition, the substrate includes a first upper surface area on which the electrode, the reactive layer, and the protective layer are disposed, a second upper surface area on which the sensing element is disposed, and a third upper surface area between the first and second upper surface areas. includes

또한, 상기 기판의 하면에 배치되는 차폐층을 더 포함한다.In addition, it further includes a shielding layer disposed on the lower surface of the substrate.

또한, 상기 보호층은, 상기 기판, 상기 감지 소자 및 상기 차폐층을 더 몰딩한다.In addition, the protective layer further molds the substrate, the sensing element, and the shielding layer.

또한, 상기 보호층은, 접착력을 가지는 접착 필름을 포함한다.In addition, the protective layer includes an adhesive film having an adhesive force.

또한, 상기 전극은, 포지티브 극성을 갖는 제 1 전극부와, 네거티브 극성을 갖는 제 2 전극부를 포함하고, 상기 제 1 전극부는, 제 1 급전 전극과, 상기 제 1 급전 전극으로부터 일정 간격 이격되는 제 1 플로팅 전극을 포함하고, 상기 제 2 전극부는, 제 2 급전 전극과, 상기 제 2 급전 전극으로부터 일정 간격 이격되는 제 2 플로팅 전극을 포함한다.In addition, the electrode includes a first electrode part having a positive polarity and a second electrode part having a negative polarity, and the first electrode part includes a first feeding electrode and a first feeding electrode spaced apart from the first feeding electrode by a predetermined distance. A first floating electrode is included, and the second electrode unit includes a second feeding electrode and a second floating electrode spaced apart from the second feeding electrode by a predetermined interval.

또한, 상기 기판 위에 배치되는 급전 단자 및 접지 단자를 더 포함하고, 상기 제 1 급전 전극 및 상기 제 2 급전 전극은, 상기 급전 단자와 연결되고, 상기 제 1 플로팅 전극 및 상기 제 2 플로팅 전극은, 상기 접자 단자와 연결된다.In addition, further comprising a feeding terminal and a ground terminal disposed on the substrate, the first feeding electrode and the second feeding electrode are connected to the feeding terminal, the first floating electrode and the second floating electrode, connected to the ground terminal.

또한, 상기 제 1 급전 전극, 상기 제 2 급전 전극, 상기 제 1 플로팅 전극 및 상기 제 2 플로팅 전극 각각은, 상기 기판 위에 복수 회 턴하여 배치된다.In addition, each of the first feeding electrode, the second feeding electrode, the first floating electrode, and the second floating electrode is disposed on the substrate by turning it a plurality of times.

또한, 상기 반응층은, 상기 기판 위에 배치되고, 상기 제 1 전극부를 매립하는 제 1 반응층과, 상기 기판 위에 배치되고, 상기 제 2 전극부를 매립하는 제 2 반응층을 포함하며, 상기 제 1 반응층은, 상기 제 2 반응층과 물리적으로 분리된다.In addition, the reaction layer includes a first reaction layer disposed on the substrate and burying the first electrode portion, and a second reaction layer disposed on the substrate and filling the second electrode portion, wherein the first The reaction layer is physically separated from the second reaction layer.

또한, 상기 기판 위에 배치되며, 상기 제 1 반응층의 주위를 감싸는 제 1 격벽부; 및, 상기 기판 위에 배치되며, 상기 제 2 반응층의 주위를 감싸는 제 2 격벽부를 더 포함한다.In addition, the first barrier rib portion disposed on the substrate and surrounding the periphery of the first reaction layer; and a second barrier rib portion disposed on the substrate and surrounding the second reaction layer.

또한, 상기 감지 소자는, 상기 전극과 연결되고, 전극으로부터 전달되는 상기 반응층 내의 커패시턴스 값의 변화에 따른 감지 신호를 출력하는 센싱부와, 차량의 전자 제어 유닛과 통신을 수행하여 상기 감지 신호를 상기 전자 제어 유닛으로 전송하는 제어부를 포함한다.In addition, the sensing element is connected to the electrode, and communicates with a sensing unit for outputting a sensing signal according to a change in a capacitance value in the reaction layer transmitted from the electrode, and an electronic control unit of the vehicle to receive the sensing signal. and a control unit for transmitting to the electronic control unit.

또한, 상기 기판의 제 3 상면 영역은, 상기 보호층 내에서 상기 제 1 및 2 상면 영역과 다른 기울기를 가지며 배치된다.In addition, the third upper surface region of the substrate is disposed to have a different inclination from the first and second upper surface regions in the passivation layer.

또한, 상기 기판의 제 3 상면 영역은, 상기 보호층 내에서 일정 곡률을 가지며 벤딩된다.In addition, the third upper surface region of the substrate is bent with a predetermined curvature in the passivation layer.

또한, 상기 기판의 상기 제 1 상면 영역은, 상기 보호층 내에서 상기 기판의 상기 제 2 상면 영역과 일정 간격 이격된 위치에서 평행하게 배치된다.In addition, the first upper surface area of the substrate is disposed parallel to the second upper surface area of the substrate in the protective layer at a position spaced apart from each other by a predetermined distance.

한편, 실시 예에 따른 와이퍼 구동 장치는 탄소 미세 코일을 포함하며, 상기 탄소 미세 코일에 의해 형성되는 커패시턴스 값의 변화에 따른 감지 신호를 출력하는 센서; 및 상기 센서로부터 출력되는 감지 신호를 수신하고, 상기 수신된 감지 신호에 따라 와이퍼 구동 조건을 결정하는 차량 제어부를 포함하고, 상기 센서는, 기판과, 상기 기판 위에 배치되는 전극과, 상기 기판 위에 배치되어 상기 전극을 매립하며, 탄소 미세 코일을 포함하는 반응층과, 상기 기판 위에 배치되어 상기 전극과 연결되고, 상기 전극으로부터 상기 탄소 미세 코일의 커패시턴스 값의 변화 값을 수신하며, 상기 수신한 변화 값을 토대로 감지 신호를 출력하는 감지 소자와, 상기 기판 아래에 배치된 차폐층과, 상기 기판, 상기 반응층, 상기 차폐층 및 상기 감지 소자를 몰딩하는 보호층을 포함하고, 상기 기판은, 상기 전극 및 상기 반응층이 배치되는 제 1 상면 영역과, 상기 감지 소자가 배치되는 제 2 상면 영역과, 상기 제 1 및 2 상면 영역 사이의 제 3 상면 영역을 포함하고, 상기 기판의 제 3 상면 영역은, 상기 보호층 내에서 일정 곡률을 가지며 벤딩된다.On the other hand, the wiper driving apparatus according to the embodiment includes a carbon micro-coil, the sensor for outputting a detection signal according to a change in the capacitance value formed by the carbon micro-coil; and a vehicle controller configured to receive a detection signal output from the sensor and determine a wiper driving condition according to the received detection signal, wherein the sensor includes a substrate, an electrode disposed on the substrate, and a substrate disposed on the substrate to bury the electrode, a reaction layer including a carbon microcoil, is disposed on the substrate and connected to the electrode, and receives a change value of the capacitance value of the carbon microcoil from the electrode, and the received change value a sensing element outputting a sensing signal based on and a first top surface area on which the reaction layer is disposed, a second top surface area on which the sensing element is disposed, and a third top surface area between the first and second top surface areas, wherein the third top surface area of the substrate includes: , is bent with a certain curvature in the passivation layer.

또한, 상기 기판의 상기 제 1 상면 영역은, 상기 보호층 내에서 상기 기판의 상기 제 2 상면 영역과 일정 간격 이격된 위치에서 평행하게 배치된다.In addition, the first upper surface area of the substrate is disposed parallel to the second upper surface area of the substrate in the protective layer at a position spaced apart from each other by a predetermined distance.

또한, 상기 센싱부는, 상기 반응층의 커패시턴스 값의 변화에 대응하는 발진 주파수를 가지는 제 1 주파수를 출력하는 제 1 주파수 발생기와, 기설정된 기준 발진 주파수에 대응하는 제 2 주파수를 출력하는 제 2 주파수 발생기와, 상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수의 차이 값을 출력하는 차이 주파수 발생기와, 상기 차이 주파수 발생기를 통해 출력되는 차이 값을 기설정된 필터링 영역 내에서 필터링하는 필터를 포함한다.In addition, the sensing unit includes a first frequency generator for outputting a first frequency having an oscillation frequency corresponding to a change in the capacitance value of the reaction layer, and a second frequency for outputting a second frequency corresponding to a preset reference oscillation frequency a generator, a difference frequency generator for outputting a difference value between the first frequency and the second frequency, and a filter for filtering the difference value output through the difference frequency generator within a predetermined filtering region.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지 장치의 외부 보호층을 접착력이 있는 필름으로 구성함으로써, 특별한 기구 설계 없이 간편하게 구조물에 장착할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by configuring the external protective layer of the sensing device with an adhesive film, it can be easily mounted on a structure without designing a special mechanism.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지 장치의 전체적인 제조를 라미네이팅 공정으로 진행할 수 있음으로써, 제조 공정의 일원화가 가능할 뿐 아니라, 공정 간소화를 통한 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the overall manufacturing of the sensing device can be performed through the laminating process, it is possible to unify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost through process simplification.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지장치의 반응층과 차량의 전면 유리 사이의 거리를 최소화함으로써 이에 따른 감지 감도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by minimizing the distance between the reaction layer of the sensing device and the windshield of the vehicle, the sensing sensitivity can be improved accordingly.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 절연 필름의 하부에 차폐 시트를 부착함으로써, 외부 노이즈나 내부 칩의 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 이에 따른 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by attaching the shielding sheet to the lower portion of the insulating film, external noise or noise of an internal chip can be reduced, and thus operation reliability can be improved.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 반응층 내에 급전 전극 이외에 플로팅 전극을 추가로 배치함으로써, 빗물 감지 시에 추가 발생하는 커패시턴스 값을 최대화할 수 있으며, 이에 따른 빗물 감지 감도를 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by additionally disposing a floating electrode in addition to the feeding electrode in the reaction layer, it is possible to maximize the capacitance value additionally generated when rainwater is sensed, thereby improving the rainwater detection sensitivity.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 급전 전극 및 플로팅 전극 사이의 간격을 최소화하거나, 상기 급전 전극 및 플로팅 전극을 사각 형상 또는 사각 나선 형상이 갖도록 길게 연장 배치함으로써, 커패시턴스의 값의 변화량을 최대화할 수 있으며, 이에 따른 빗물 감지 감도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the amount of change in the value of capacitance is maximized by minimizing the gap between the feeding electrode and the floating electrode or extending the feeding electrode and the floating electrode to have a rectangular shape or a rectangular spiral shape. and can improve the rainwater detection sensitivity accordingly.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 네거티브 전극과 포지티브 전극을 매립하는 반응층을 물리적으로 분리시킴으로써, 상기 네거티브 전극과 상기 포지티브 전극 사이에서 발생하는 신호 간섭을 최소화할 수 있으며, 이에 따른 신호대잡음비를 향상시킬 수 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, by physically separating the reactive layer filling the negative electrode and the positive electrode, signal interference occurring between the negative electrode and the positive electrode can be minimized, and thus the signal-to-noise ratio can improve

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물의 제조 방법을 공정 순으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일 분말(1)을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물(3)을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물(3)을 이용한 감지 장치의 동작 원리를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일이 가지는 커패시터 기능을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물(3)의 반응도 평가를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일 분말(1)의 함량 및 유리 조성물(3)의 두께에 따른 반응도 평가를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 전면 유리에 감지 장치가 장착된 상태를 보여주는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 감지 장치를 보여주는 도면이고, 도 10은 도 9의 A 부분의 확대도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 감지 장치를 보여주는 도면이고, 도 12는 도 11의 B부분의 측면도이고, 도 13은 도 11의 B부분의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 감지 장치를 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 감지 장치를 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일의 특성을 나타낸 것이다.
도 17은 종래 기술에 다른 2라인 전극 구조의 감지 감도를 설명하기 위한 도면이고, 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 4라인 전극 구조의 감지 감도를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 구동 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 20은 도 19에 도시된 센싱부(219)의 구성을 보여주는 도면이다.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 차이 주파수 값의 변화를 나타낸 도면이다.
도 24는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 차이 주파수 값의 변화를 나타낸 도면이다.
도 25 내지 도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일의 변화 특성을 보여주는 그래프이다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 실시 예에 따른 감지 장치의 케이스를 보여준다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a glass composition according to an embodiment of the present invention in order of process.
2 is a view showing a carbon fine coil powder 1 according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a glass composition 3 according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an operating principle of a sensing device using the glass composition 3 according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a capacitor function of the carbon fine coil according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the evaluation of the reactivity of the glass composition (3) according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the evaluation of reactivity according to the content of the carbon fine coil powder (1) and the thickness of the glass composition (3) according to an embodiment of the present invention.
8 is a side view illustrating a state in which a sensing device is mounted on a windshield of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a sensing device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an enlarged view of part A of FIG. 9 .
11 is a view showing a sensing device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 12 is a side view of part B of FIG. 11 , and FIG. 13 is a plan view of part B of FIG. 11 .
14 is a view showing a sensing device according to a third embodiment of the present invention.
15 is a view showing a sensing device according to a fourth embodiment of the present invention.
16 shows the characteristics of the carbon fine coil according to an embodiment of the present invention.
17 is a view for explaining the sensing sensitivity of a two-line electrode structure according to the prior art, and FIG. 18 is a view for explaining the sensing sensitivity of a four-line electrode structure according to an embodiment of the present invention.
19 is a view showing the configuration of a wiper driving system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing the configuration of the sensing unit 219 shown in FIG. 19 .
21 to 23 are diagrams illustrating changes in a difference frequency value according to the first embodiment of the present invention.
24 is a diagram illustrating a change in a difference frequency value according to a second embodiment of the present invention.
25 to 28 are graphs showing change characteristics of carbon microcoils according to an embodiment of the present invention.
29 and 30 show a case of a sensing device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물의 제조 방법을 공정 순으로 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a glass composition according to an embodiment of the present invention in order of process.

여기에서, 유리 조성물(3)은 추후 설명하는 감지 장치(200)의 반응층(216)을 구성한다. 즉, 상기 유리 조성물(3)은 상기 감지 장치(200)에 포함된 복수의 전극(211)을 매립하며 형성되는 반응층(216)이다. 그리고, 상기 반응층(216)은 탄소 미세 코일이 가지는 고유의 커패시턴스 값을 가진다. 그리고, 윈드 실드에 접촉하는 감지 대상물에 의해 가해지는 힘이나 유전율 변화에 의해 상기 탄소 미세 코일 간의 거리는 변화한다. 또한, 상기 탄소 미세 코일의 커패시턴스 값은 상기 거리의 변화에 따라 그에 따른 커패시턴스 값의 특성이 변하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 반응층(216)에 의해 변화하는 커패시턴스 값의 변화량을 토대로 상기 감지 대상물을 감지한다.Here, the glass composition 3 constitutes the reaction layer 216 of the sensing device 200 to be described later. That is, the glass composition 3 is a reactive layer 216 formed by embedding the plurality of electrodes 211 included in the sensing device 200 . In addition, the reaction layer 216 has a unique capacitance value of the carbon microcoil. In addition, the distance between the carbon micro-coils is changed by a force applied by a sensing object in contact with the windshield or a change in permittivity. In addition, the capacitance value of the carbon microcoil changes according to the change in the distance, and thus the characteristic of the capacitance value is changed. Accordingly, in the present invention, the sensing object is sensed based on the amount of change in the capacitance value that is changed by the reactive layer 216 .

이하에서는, 상기 반응층(216)을 구성하는 유리 조성물(3)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the glass composition 3 constituting the reaction layer 216 will be described in detail.

도 1을 참조하면, 유리 조성물(3)을 제조하기 위해, 우선적으로 상기 유리 조성물(3)을 구성하는 원료들의 배합 공정을 진행한다(1단계).Referring to FIG. 1 , in order to manufacture a glass composition 3 , a mixing process of raw materials constituting the glass composition 3 is first performed (Step 1).

상기 원료들의 배합 공정은, 크게 원료 계량(whighing) 공정과 혼합 공정을 포함할 수 있다.The mixing process of the raw materials may largely include a raw material weighing process and a mixing process.

먼저, 상기 원료들의 배합을 위해, 상기 유리 조성물(3)를 구성하는 원료들을 적절한 혼합비에 따라 계량한다. First, for mixing the raw materials, the raw materials constituting the glass composition 3 are measured according to an appropriate mixing ratio.

이때, 상기 유리 조성물(3)을 구성하는 원료에는, 유리 프릿(2)과 탄소 미세 코일 분말(1)을 포함한다. 상기 유리 프릿(2)은 유리 조성물(3)의 소성 공정 중에 상기 탄소 미세 코일 분말(1)과 결합하여, 상기 탄소 미세 코일 분말(1)의 반응 온도 이하의 범위 내에서, 외부 환경으로부터 상기 탄소 미세 코일 분말(1)에 의해 성장된 탄소 미세 코일을 보호한다.At this time, the raw material constituting the glass composition 3 includes the glass frit 2 and the carbon fine coil powder 1 . The glass frit 2 is combined with the carbon fine coil powder 1 during the firing process of the glass composition 3, and within a range below the reaction temperature of the carbon fine coil powder 1, the carbon from the external environment The carbon fine coils grown by the fine coil powder (1) are protected.

유리 프릿(2)은, 용도에 따라 다양한 금속 산화물을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 유리 프릿(2)은 유리의 주성분인 산화 규소를 포함할 수 있으며, 이와 다르게 상기 산화 규소에 탄산 나트륨, 알루미나 및 붕규산 중 적어도 어느 하나가 혼합된 혼합물로 이루어질 수 있다.The glass frit 2 may include various metal oxides depending on the application. Preferably, the glass frit 2 may include silicon oxide, which is a main component of glass. Alternatively, the glass frit 2 may be made of a mixture in which silicon oxide is mixed with at least one of sodium carbonate, alumina, and borosilicate.

또한, 상기 유리 조성물(3)은 산화납, 산화텔루륨, 산화비스무스, 산화아연, 산화텅스텐, 산화규소 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 산화물을 포함할 수 있다.In addition, the glass composition 3 may include a metal oxide selected from the group consisting of lead oxide, tellurium oxide, bismuth oxide, zinc oxide, tungsten oxide, silicon oxide, and mixtures thereof.

일 예로서, 상기 유리 프릿(2)은 산화납-산화규소-산화텔루륨-산화아연계(PbO-SiO2-TeO2-ZnO), 산화규소-산화텔루륨-산화비스무스-산화아연-산화텅스텐계(SiO2-TeO2-Bi2O3-ZnO-WO3), 산화납-산화규소-산화텔루륨-산화비스무스-산화아연-산화텅스텐계(PbO-SiO2-TeO2-Bi2O3-ZnO-WO3), 산화납-산화텔루륨-산화비스무스계(PbO-TeO2-Bi2O3), 또는 산화규소-산화텔루륨-산화비스무스-산화아연-산화텅스텐계(SiO2-TeO2-Bi2O3-ZnO-WO3)일 수 있다.As an example, the glass frit 2 is made of lead oxide-silicon oxide-tellurium oxide-zinc oxide (PbO-SiO2-TeO2-ZnO), silicon oxide-tellurium oxide-bismuth oxide-zinc oxide-tungsten oxide-based. (SiO2-TeO2-Bi2O3-ZnO-WO3), lead oxide-silicon oxide-tellurium oxide-bismuth oxide-zinc oxide-tungsten oxide (PbO-SiO2-TeO2-Bi2O3-ZnO-WO3), lead oxide-tel oxide It may be a rurium-bismuth oxide system (PbO-TeO2-Bi2O3) or a silicon oxide-tellurium oxide-bismuth oxide-zinc oxide-tungsten oxide system (SiO2-TeO2-Bi2O3-ZnO-WO3).

상기 유리 프릿(2)은 통상적인 방법을 사용하여 상기 기술된 금속 산화물로부터 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 기술된 금속 산화물들을 특정 조성으로 혼합하여 제조할 수 있다. 이때, 상기 혼합은 볼 밀(ball mill) 또는 플라네터리 밀(planetary mill)을 사용하여 진행될 수 있다. 이때, 상기 혼합된 조성물을 900℃-1300℃의 조건에서 용융시키고, 25℃에서 ??칭(quenching) 할 수 있다. 그리고, 상기 ??칭하여 얻은 결과물을 디스크 밀(disk mill), 플라네터리 밀 등에 의해 분쇄하여 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물(3)을 제조할 수 있다.The glass frit 2 can be prepared from the metal oxide described above using conventional methods. For example, it can be prepared by mixing the metal oxides described above in a specific composition. In this case, the mixing may be performed using a ball mill or a planetary mill. At this time, the mixed composition may be melted at a temperature of 900°C-1300°C, and quenched at 25°C. Then, the resultant obtained by the quenching may be pulverized by a disk mill, a planetary mill, or the like to prepare the glass composition 3 according to an embodiment of the present invention.

이때, 상기 유리 조성물(3)의 혼합비에서, 상기 유리 프릿(2)은 90 내지 99 중량% 내에서 포함될 수 있다.At this time, in the mixing ratio of the glass composition 3, the glass frit 2 may be included in 90 to 99 wt%.

다음으로, 상기 유리 조성물(3)을 구성하는 탄소 미세 코일 분말(1)을 준비한다. 상기 탄소 미세 코일 분말(1)은 탄소 미세 코일을 포함한다.Next, the carbon fine coil powder 1 constituting the glass composition 3 is prepared. The carbon fine coil powder 1 includes carbon fine coils.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일 분말(1)을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a carbon fine coil powder 1 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 탄소 미세 코일 분말(1)은 직선 모양이 아닌 돼지 꼬리처럼 말려져 있는 탄소 미세 코일을 포함하며, 섬유 소재가 가질 수 없는 독특한 구조를 지닌 비정질 탄소 섬유이다. 또한, 상기 탄소 미세 코일을 원래 코일 길이의 10배 이상의 길이로 늘어나는 초탄력성을 가진다.Referring to FIG. 2 , the carbon fine coil powder 1 includes carbon fine coils that are not straight, but curled like pig tails, and is an amorphous carbon fiber having a unique structure that a fiber material cannot have. In addition, the carbon micro-coil has a super-elasticity that is stretched to a length of 10 times or more of the original coil length.

상기 탄소 미세 코일의 모폴로지(Morphology)는 3D- 헬리컬(helical)/스파이럴(spiral) 구조를 가지며, 크리스털 구조는 비결정질(amorphous)이다.The morphology of the carbon fine coil has a 3D-helical/spiral structure, and the crystal structure is amorphous.

다시 말해서, 상기와 같은 탄소 미세 코일은 탄소 섬유를 코일 모양으로 성장시키는 것에 의해 형성되며, 이에 따라 탄소 섬유를 코일 모양으로 성장시킨 형태의 단면 구조를 가진다.In other words, the carbon fine coil as described above is formed by growing carbon fibers in a coil shape, and thus has a cross-sectional structure in which carbon fibers are grown in a coil shape.

여기에서, 상기 탄소 미세 코일은 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube)와는 다른 성질을 가진다. 즉, 상기 탄소 나노 튜브는, 나노 튜브의 형태를 가지는 육각형의 탄소가 연결된 구조를 가진다.Here, the carbon microcoils have properties different from those of carbon nanotubes. That is, the carbon nanotube has a structure in which hexagonal carbons having a nanotube shape are connected.

반면에, 본 발명에서의 탄소 미세 코일은 탄소끼리의 구조 형태가 아닌 촉매를 이용하여 탄소를 마이크로 단위의 코일로 성장시킨 형태를 가진다.On the other hand, the carbon microcoil in the present invention has a form in which carbon is grown into a micro-unit coil using a catalyst, not a structure form of carbons.

즉, 상기와 같은 탄소 나노 튜브는 원소 자체의 결합의 형태에 따른 도체와 부도체가 되는 특성을 이용해 도체에서 부도체로 임피던스가 변하는 것을 이용해 측정 값을 획득하게 된다.That is, the carbon nanotubes as described above obtain a measured value by using the change in impedance from a conductor to an insulator by using the characteristic of becoming a conductor and an insulator according to the form of the combination of the elements themselves.

반면에, 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일은, 마이크로단위의 탄소로 제작된 코일의 형태로, 힘이나 유전율 변화에 의해 코일이 늘어나고 수축함에 따라 달라지는 L의 특성 및 각각의 탄소 미세 코일 간의 거리에 의한 C의 특성 등에 의해, 상기 탄소 미세 코일 간의 상호 작용에 따라 임피던스가 변하는 특성을 갖는다.On the other hand, the carbon microcoil according to an embodiment of the present invention is in the form of a coil made of micro-unit carbon, and the characteristics of L that change as the coil is stretched and contracted due to a change in force or dielectric constant and between each carbon microcoil Due to the characteristic of C due to the distance, the impedance changes according to the interaction between the carbon microcoils.

즉, 탄소 미세 코일 자체는 도체의 성질을 가지지만, 상기 경화제나 에폭시 레진 등은 부도체의 특성을 가진다. 상기와 같은 특성에 의해 탄소 미세 코일은 내부적으로 고유의 커패시턴스 값을 가진다. 또한, 상기 감지 대상물에 의한 힘이나 유전율 변화에 의해 상기 탄소 미세 코일 간의 거리가 변할 경우, 상기 탄소 미세 코일의 커패시턴스 값의 특성은 변하게 된다.That is, the carbon microcoil itself has the properties of a conductor, but the curing agent or the epoxy resin has the properties of a non-conductor. Due to the above characteristics, the carbon microcoil has a unique capacitance value internally. In addition, when the distance between the carbon micro-coils is changed due to a force or a change in permittivity by the sensing object, the characteristic of the capacitance value of the carbon micro-coils is changed.

다시 말해서, 상기 탄소 미세 코일은 L-C-R의 특성을 가지며, 이에 따라, 주파수 흡수 특성, 일정 조건 만족 시에 발열 특성, 근접 센싱 특성 및 온도 특성을 가진다.In other words, the carbon microcoil has L-C-R characteristics, and thus has frequency absorption characteristics, heat generation characteristics when certain conditions are satisfied, proximity sensing characteristics, and temperature characteristics.

한편, 상기 탄소 미세 코일 분말(1)은 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. On the other hand, the carbon fine coil powder (1) may be included in 1 to 10% by weight.

또한, 상기 유리 조성물(3)을 구성하는 원료에는 결합제(binder)가 더 포함될 수 있다. 상기 결합제(binder)는 1 중량% 이하의 함량을 가지고 유리 조성물(3)을 구성하는 원료 내에 포함될 수 있다. 상기 결합제(binder)는 상기 유리 프릿(2)과 상기 탄소 미세 코일 분말(1) 사이의 혼합 균일성을 증가시키기 위해 상기 원료 내에 포함될 수 있다. 또한, 상기 결합제(binder)는 상기 유리 프릿(2)과 상기 탄소 미세 코일 분말(1) 사이의 혼합 상태에 따라 선택적으로 제거되거나, 함량 조절이 이루어질 수 있다.In addition, the raw material constituting the glass composition 3 may further include a binder. The binder may be included in the raw material constituting the glass composition 3 in an amount of 1 wt % or less. The binder may be included in the raw material to increase the mixing uniformity between the glass frit 2 and the carbon fine coil powder 1 . In addition, the binder may be selectively removed or the content may be adjusted according to the mixing state between the glass frit 2 and the carbon fine coil powder 1 .

상기와 같은, 탄소 미세 코일 분말(1) 및 유리 프릿(2)의 혼합비에 따른 원료 계량은 전자 저울, EPMA(Electron Probe Micro-Analysis), SEM(Scanning Electron Microscope) 및 전자 현미경을 통해 진행될 수 있다.As described above, the raw material metering according to the mixing ratio of the carbon fine coil powder 1 and the glass frit 2 can be carried out through an electronic scale, EPMA (Electron Probe Micro-Analysis), SEM (Scanning Electron Microscope), and an electron microscope. .

다음으로, 상기와 같은 탄소 미세 코일 분말(1) 및 유리 프릿(2)이 계량되면, 상기 계량된 상기 유리 프릿(2)과 상기 탄소 미세 코일 분말(1)을 혼합하는 혼합 공정을 진행할 수 있다. Next, when the carbon fine coil powder 1 and the glass frit 2 are measured as described above, a mixing process of mixing the measured glass frit 2 and the carbon fine coil powder 1 may be performed. .

상기 혼합 공정은, V형 혼합기(V-Mixer), 볼-밀(Ball-Mill) 및 초진동 교반기를 통해 진행될 수 있다. 그리고, 상기 혼합 공정이 종료되면, 혼합 공정에 대한 평가 공정이 진행될 수 있다. 상기 평가 공정은 EPMA(Electron Probe Micro-Analysis), SEM(Scanning Electron Microscope), 전자 현미경 및 입도 분석기를 통해 혼합 상태를 평가할 수 있다.The mixing process may be carried out through a V-type mixer (V-Mixer), a ball-mill (Ball-Mill), and an ultra-vibration stirrer. And, when the mixing process is finished, an evaluation process for the mixing process may be performed. In the evaluation process, the mixing state may be evaluated through an Electron Probe Micro-Analysis (EPMA), a Scanning Electron Microscope (SEM), an electron microscope, and a particle size analyzer.

상기 원료 배합 공정이 완료되면, 상기 배합된 원료를 플레이트 성형하는 공정을 진행한다(2단계).When the raw material mixing process is completed, a process of plate-forming the blended raw material is performed (step 2).

상기 플레이트 성형 공정은, 상기 배합된 원료를 프레싱하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 프레싱 공정은 프레스 또는 핫 프레스 장치에 의해 진행될 수 있다The plate forming process may include pressing the blended raw material. The pressing process may be performed by a press or a hot press device.

그리고, 상기 프레싱 공정의 공정 조건은, 3ton 내지 5ton 사이의 압력 조건과, 5분~10분 사이의 시간 조건과, 상온(ordinary temperature)의 온도 조건을 포함한다. 상기 프레싱 공정이 완료되면, 상기 프레싱 공정의 평가를 진행한다. 상기 프레싱 공정의 평가는 상기 플레이트 성형 공정에 의해 상기 원료가 일정 형상으로 가압 성형됨에 따라 나타나는 소결 밀도를 통해 진행될 수 있다.And, the process conditions of the pressing process include a pressure condition between 3 tons to 5 tons, a time condition between 5 minutes and 10 minutes, and a temperature condition of ordinary temperature. When the pressing process is completed, evaluation of the pressing process is performed. The evaluation of the pressing process may be performed through the sintering density that appears as the raw material is press-molded into a predetermined shape by the plate forming process.

상기 프레싱 공정이 진행되면, 상기 프레싱된 원료를 가공하는 가공 공정을 진행한다(3단계).When the pressing process is performed, a processing process of processing the pressed raw material is performed (step 3).

상기 가공 공정은, 상기 플레이트 성형 공정이 진행된 원료를 소결하는 소결 공정을 포함할 수 있다.The processing process may include a sintering process of sintering the raw material on which the plate forming process has been performed.

상기 소결 공정은 소성로에서 진행될 수 있으며, 10℃/min의 승온 조건과, 450℃~700℃ 사이의 소결 온도 조건과, 1시간의 유지 시간 조건과, 에어 분위기 조건을 포함하는 소결 조건으로 진행될 수 있다.The sintering process may be carried out in a kiln, and may be performed under sintering conditions including a temperature increase condition of 10 ° C./min, a sintering temperature condition between 450 ° C. and 700 ° C., a holding time condition of 1 hour, and an air atmosphere condition. have.

상기 소결 공정이 진행되면, 상기 소결 공정에 평가 공정을 진행할 수 있으며, 상기 평가 공정은 상기 소결 공정이 진행된 조성물에 소결물에 대한 소결 밀도를 가지고 진행될 수 있다.When the sintering process is performed, an evaluation process may be performed in the sintering process, and the evaluation process may be performed with the sintered density of the sintered product in the composition in which the sintering process has been performed.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물(3)을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a glass composition 3 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, (A)에 도시된 바와 같이, 유리 조성물(3)을 최초 배합 및 혼합된 상태에서는, 상기 유리 프릿(2)을 구성하는 원료와, 상기 탄소 미세 코일 분말(1)을 구성하는 원료가 단지 혼합된 상태를 가진다.Referring to FIG. 3 , as shown in (A), in a state in which the glass composition 3 is initially blended and mixed, the raw material constituting the glass frit 2 and the carbon fine coil powder 1 are The constituent raw materials have only a mixed state.

그리고, 상기와 같은 소결 조건에서, 상기 원료들을 일정 녹는점에 가까운 온도로 소결을 진행하면, 상기 유리 프릿(2)과 상기 탄소 미세 코일 분말(1) 사이의 접합 면에서 접합이 이루어지거나, 일부가 증착되어 서로 연결된 하나의 조성물이 제조된다.And, under the sintering conditions as described above, when the raw materials are sintered at a temperature close to a predetermined melting point, bonding is made at the bonding surface between the glass frit 2 and the carbon fine coil powder 1, or some are deposited to prepare a composition connected to each other.

상기와 같이, 소결 공정이 진행되면, 상기 제조된 유리 조성물(3)을 평가하는 신뢰성 평가 공정을 진행할 수 있다(4단계).As described above, when the sintering process proceeds, a reliability evaluation process for evaluating the prepared glass composition 3 may be performed (step 4).

이때, 상기 신뢰성 평가 공정을 진행하기 전에 상기 유리 조성물(3)을 폴리싱할 수 있으며, 상기 폴리싱 공정은 선택적으로 스킵 가능하다.In this case, the glass composition 3 may be polished before the reliability evaluation process, and the polishing process may be selectively skipped.

상기 신뢰성 평가 공정은, 전기적 평가 공정을 통해 진행될 수 있다. The reliability evaluation process may be performed through an electrical evaluation process.

즉, 상기 유리 조성물(3)의 전기적 평가를 위해, 각각 제조된 유리 조성물(3)의 출력 값을 측정하는 과정을 진행할 수 있다. 이때, 상기 제조된 유리 조성물(3)에는 서로 다른 함량으로 상기 탄소 미세 코일 분말(1)이 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 탄소 미세 코일 분말(1)이 포함되지 않은 일반적인 정전 용량 센서(0중량%), 1 중량%로 상기 탄소 미세 코일 분말(1)이 포함된 유리 조성물(3), 5 중량%로 상기 탄소 미세 코일 분말(1)이 포함된 유리 조성물(3) 및 10 중량%로 상기 탄소 미세 코일 분말(1)이 포함된 유리 조성물(3)에 대한 전기적 평가를 각각 실시할 수 있다.That is, for the electrical evaluation of the glass composition 3 , a process of measuring the output value of each manufactured glass composition 3 may be performed. At this time, the prepared glass composition 3 may contain the carbon fine coil powder 1 in different amounts. For example, a typical capacitive sensor (0% by weight) without the carbon fine coil powder (1), a glass composition (3) containing the carbon fine coil powder (1) at 1% by weight, 5% by weight As a result, electrical evaluation of the glass composition 3 including the carbon fine coil powder 1 and the glass composition 3 containing the carbon fine coil powder 1 at 10 wt% may be performed, respectively.

상기 전기적 평가는, 상기 유리 조성물(3)의 커패시턴스 값을 디지털 값으로 변환하여 출력하는 디지털 변환기의 출력 값이나, L 값/C값/R값을 각각 측정할 수 있는 L-C-R 미터를 가지고 진행할 수 있다.The electrical evaluation may be performed with an output value of a digital converter that converts the capacitance value of the glass composition 3 into a digital value and outputs, or an LCR meter capable of measuring the L value/C value/R value, respectively. .

그리고, 상기 전기적 평가는 상기 유리 조성물(3)을 포함하는 모듈 영역 내에 특정 감지 물체가 존재하지 않았을 때의 커패시턴스 값을 기준 값으로 설정하고, 그에 따라 상기 모듈 영역 내에 상기 특정 감지 물체가 들어왔을 때의 커패시턴스 값의 변화 값을 가지고 진행할 수 있다.And, in the electrical evaluation, a capacitance value when a specific sensing object does not exist in the module region including the glass composition 3 is set as a reference value, and accordingly, when the specific sensing object enters the module region We can proceed with the change value of the capacitance value of .

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물(3)을 이용한 감지 장치의 동작 원리를 보여주는 도면이다.4 is a view showing an operating principle of a sensing device using the glass composition 3 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 유리 조성물(3) 내에는 상기 탄소 미세 코일 분말(1)에 의해 성장된 탄소 미세 코일이 포함되어 있다.Referring to FIG. 4 , the carbon fine coils grown by the carbon fine coil powder 1 are included in the glass composition 3 .

상기 탄소 미세 코일에 의해, 상기 유리 조성물(3)의 일정 반경 내에 감지 물체가 접근하거나, 상기 유리 조성물(3)의 표면에 감지 물체가 접촉하는 경우, 상기 유리 조성물(3) 주위에 자기장이 발생하게 된다. When the sensing object approaches within a certain radius of the glass composition 3 or the sensing object comes into contact with the surface of the glass composition 3 by the carbon microcoil, a magnetic field is generated around the glass composition 3 will do

그리고, 상기 발생하는 자기장에 의해 상기 유리 조성물(3) 내에 포함된 탄소 미세 코일의 배열 상태가 변경되며, 그에 따른 상기 유리 조성물(3)의 커패시턴스 값의 변화가 발생한다. In addition, the arrangement state of the carbon microcoils included in the glass composition 3 is changed by the generated magnetic field, and accordingly, a change in the capacitance value of the glass composition 3 occurs.

이때, 상기 유리 조성물(3)의 표면에는 전극(추후 설명)이 배치될 수 있다. 상기 전극은 센싱부(도 15참조, 219)와 제어부(도 15 참조, 200)와 연결되며, 상기 센싱부(219) 및 제어부(200)는 상기 전극을 통해 상기 유리 조성물(3)의 커패시턴스 값의 변화 값을 획득하고, 그에 따른 상기 감지 물체의 상태를 감지하게 된다. 여기에서, 상기 감지 물체의 상태는 상기 감지 물체와의 거리, 상기 감지 물체의 농도, 상기 감지 물체의 온도, 상기 감지 물체에 따른 습도 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 감지 물체가 수분(예를 들어, 빗물)인 경우, 상기 감지 물체의 상태는 상기 수분의 양을 포함할 수 있다.In this case, an electrode (described later) may be disposed on the surface of the glass composition 3 . The electrode is connected to a sensing unit (see FIG. 15, 219) and a control unit (see FIG. 15, 200), and the sensing unit 219 and the control unit 200 have a capacitance value of the glass composition 3 through the electrode. A change value is obtained, and the state of the sensing object is sensed accordingly. Here, the state of the sensing object may include a distance from the sensing object, a concentration of the sensing object, a temperature of the sensing object, and humidity according to the sensing object. Also, when the sensing object is moisture (eg, rainwater), the state of the sensing object may include the amount of moisture.

다시 말해서, 상기 유리 조성물(3) 주위에 상기 감지 물체가 접근하면, 정전 유도 현상이 발생한다. 그리고, 상기 유리 조성물(3) 내에 포함된 탄소 미세 코일은 전극 내부에서 직/병렬의 커패시터의 기능을 수행한다.In other words, when the sensing object approaches around the glass composition 3, an electrostatic induction phenomenon occurs. And, the carbon microcoil included in the glass composition 3 performs the function of a capacitor in series/parallel inside the electrode.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일이 가지는 커패시터 기능을 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining a capacitor function of the carbon fine coil according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, (A)에 도시된 바와 같이, 상기 탄소 미세 코일은 다수의 커패시터가 서로 직렬로 연결된 직렬 커패시터 역할을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 5 , as shown in (A), the carbon fine coil may serve as a series capacitor in which a plurality of capacitors are connected in series with each other.

또한, (B)에 도시된 바와 같이, 상기 탄소 미세 코일은 다수의 커패시터가 상호 병렬로 연결된 병렬 커패시터 역할을 수행할 수도 있다.Also, as shown in (B), the carbon fine coil may serve as a parallel capacitor in which a plurality of capacitors are connected in parallel to each other.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 조성물(3)의 반응도 평가를 나타낸 도면이다.6 is a view showing the evaluation of the reactivity of the glass composition (3) according to an embodiment of the present invention.

도 6에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일 분말(1)을 포함하는 유리 조성물(3)에 의해 제조된 정전용량 센서의 커패시턴스 변화 값과, 일반적인 정전용량 센서의 커패시턴스 변화 값의 비교 결과를 보여준다.In FIG. 6 , the capacitance change value of the capacitive sensor manufactured by the glass composition 3 including the carbon fine coil powder 1 according to the embodiment of the present invention and the capacitance change value of the general capacitive sensor are compared. shows

실험을 위해, 4개의 샘플을 준비했으며, 제 1 샘플은 A 함량의 탄소 미세 코일 분말(1)이 포함된 유리 조성물(3)로 구성되고, 제 2 샘플은 B 함량의 탄소 미세 코일 분말(1)이 포함된 유리 조성물(3)이며, 제 3 및 4 샘플은 탄소 미세 코일 분말(1)을 포함하지 않으면서 서로 정전 용량 특성이 다른 정전용량 센서이다.For the experiment, four samples were prepared, the first sample was composed of a glass composition (3) containing carbon fine coil powder (1) with A content, and the second sample was composed of carbon fine coil powder (1) with content B content. ) is a glass composition (3), and the third and fourth samples are capacitive sensors that do not contain the carbon fine coil powder (1) and have different capacitance characteristics from each other.

상기 제 1 내지 4 샘플의 커패시턴스 변화 값을 표로 나타내면 아래와 같다.The capacitance change values of the first to fourth samples are shown in a table as follows.

샘플 1
(CMC 유(宥) #1)
sample 1
(CMC Yoo #1)
샘플 2
(CMC 유(宥) #2)
sample 2
(CMC Yoo #2)
샘플 3
(CMC 무(無) #1)
sample 3
(CMC None #1)
샘플 4
(CMC 무(無) #2)
sample 4
(CMC None #2)
거리 1street 1 13231323 13741374 859859 897897 거리 2street 2 10661066 10291029 654654 672672 거리 3street 3 708708 687687 450450 464464 거리 4street 4 238238 232232 153153 157157 거리 5street 5 3232 3131 1717 1717

도 6 및 표 1을 참조하면, 상기 탄소 미세 코일의 유/무에 따른 거리별 반응도는 크게 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 6 and Table 1, it was confirmed that the reactivity by distance according to the presence/absence of the carbon microcoil was significantly different.

상기 거리 1 내지 거리 5는, 3mm~15mm를 단계별로 나누어 표시한 것이며, 반응도는 커패시턴스 변화 값을 아날로그-디지털 변환하여 획득한 값이다. The distances 1 to 5 are displayed by dividing 3 mm to 15 mm in stages, and the reactivity is a value obtained by analog-digital conversion of a capacitance change value.

상기와 같이, 탄소 미세 코일이 포함된 센서의 경우, 기존의 센서보다 약 1.55배 높은 커패시턴스 값의 변화량을 가졌으며, 그에 따라 보다 높은 감도의 감지 장치를 제공할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.As described above, in the case of the sensor including the carbon fine coil, the capacitance value change amount was about 1.55 times higher than that of the conventional sensor, and thus it was confirmed that a sensing device with higher sensitivity could be provided.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일 분말(1)의 함량 및 유리 조성물(3)의 두께에 따른 반응도 평가를 나타낸 도면이다.7 is a view showing the reactivity evaluation according to the content of the carbon fine coil powder (1) and the thickness of the glass composition (3) according to an embodiment of the present invention.

도 7에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일 분말(1)의 함량을 서로 다르게 하고, 그에 따라 제조된 유리 조성물(3)의 두께를 변화시킴에 따라 나타나는 커패시턴스 변화 값의 비교 결과를 보여준다.7, the content of the carbon fine coil powder (1) according to the embodiment of the present invention is different from each other, and the result of comparing the capacitance change value shown by changing the thickness of the glass composition (3) prepared accordingly is shown. .

실험 결과를 표로 나타내면, 아래의 표 2와 같다.The experimental results are shown in Table 2 below.

3 중량%3% by weight 5 중량%5% by weight 7 중량%7% by weight 0T0T 29.6029.60 29.6029.60 29.6029.60 0.2T0.2T 34.234.2 35.5435.54 37.2037.20 0.5T0.5T 36.1336.13 37.937.9 39.2039.20 1.0T1.0T 32.532.5 34.5334.53 35.5335.53 1.5T1.5T 33.1733.17 33.9333.93 34.4334.43 2.0T2.0T 33.9333.93 34.4734.47 34.7334.73

도 7 및 표 2를 참조하면, 상기 탄소 미세 코일의 유/무 및 그에 따른 함량에 따라 반응도가 큰 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 탄소 미세 코일 분말(1)을 포함하여 제조된 유리 조성물(3)의 두께에 따라서도 상기 반응도에 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 7 and Table 2, it was confirmed that the reactivity showed a large difference depending on the presence/absence of the carbon microcoil and the content thereof. In addition, it was confirmed that there was a difference in the reactivity according to the thickness of the glass composition (3) prepared including the carbon fine coil powder (1).

이때, 상기 탄소 미세 코일 분말(1)의 함량이 10 중량%를 초과하면, 점도 상승에 따른 제조 공정에 부적합하며, 그에 따라 상기 탄소 미세 코일 분말(1)의 함량을 10 중량%로 제한하였다.At this time, if the content of the carbon fine coil powder (1) exceeds 10% by weight, it is not suitable for the manufacturing process according to the increase in viscosity, and accordingly, the content of the carbon fine coil powder (1) is limited to 10% by weight.

실험 결과, 상기 탄소 미세 코일 분말(1)이 7 중량%로 포함되면서, 상기 유리 조성물(3)의 두께가 0.5T인 경우에 최상의 커패시턴스 값의 변화를 보여주었다.As a result of the experiment, the carbon fine coil powder (1) was included in an amount of 7 wt%, and when the thickness of the glass composition (3) was 0.5T, the best change in capacitance was shown.

이하에서는, 상기와 같이 제조된 유리 조성물(3)을 이용하여 제조된 감지 장치에 대해 설명하기로 한다. 이때, 상기 감지 장치는, 온도 센서, 습도 센서, 근접 센서 등을 포함할 수 있다. 한편, 아래에서는 상기 감지 장치가 차량에 장착되는 레인 센서임을 예로 하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a sensing device manufactured using the glass composition 3 prepared as described above will be described. In this case, the sensing device may include a temperature sensor, a humidity sensor, a proximity sensor, and the like. Meanwhile, in the following description, the detection device will be described as an example of a rain sensor mounted on a vehicle.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 전면 유리에 감지 장치가 장착된 상태를 보여주는 측면도이다.8 is a side view illustrating a state in which a sensing device is mounted on a windshield of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 8 내지 11을 참조하면, 차량의 전면 유리(100)에는 감지 장치(200)가 장착된다. 감지 장치(200)는 차량의 전면 유리(10)의 마주하도록 설치된다. 감지 장치(200)는 상기 전면 유리(10)에 떨어지는 빗방울의 존재 여부나 상기 빗방울의 양에 따른 커패시턴스 값의 변화를 감지한다.8 to 11 , the sensing device 200 is mounted on the windshield 100 of the vehicle. The sensing device 200 is installed to face the windshield 10 of the vehicle. The sensing device 200 detects the presence or absence of raindrops falling on the windshield 10 or a change in capacitance according to the amount of the raindrops.

상기 감지 장치(200)는 차량의 전면 유리(100)의 일정 위치에 감지 영역을 형성하고, 그에 따라 상기 감지 영역 내에서 발생하는 빗방울의 상태에 따른 정보를 감지한다.The sensing device 200 forms a sensing region at a predetermined position on the windshield 100 of the vehicle, and thus detects information according to the state of raindrops generated in the sensing region.

도 9는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 감지 장치를 보여주는 도면이고, 도 10은 도 9의 A 부분의 확대도이다.9 is a view showing a sensing device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an enlarged view of part A of FIG. 9 .

도 9 및 10을 참조하면, 감지 장치(200)는 기판(201), 단자(211), 반응층(216), 센싱부(218), 제어부(220), 보호층(221) 및 차폐층(222)을 포함한다.9 and 10 , the sensing device 200 includes a substrate 201 , a terminal 211 , a reaction layer 216 , a sensing unit 218 , a control unit 220 , a protective layer 221 , and a shielding layer ( 222).

여기에서, 상기 반응층(216)은 상기 설명한 유리 조성물(3)로 구성된다. 다시 말해서, 상기 반응층(216)은 상기 유리 조성물(3)일 수 있다.Here, the reaction layer 216 is composed of the glass composition 3 described above. In other words, the reaction layer 216 may be the glass composition 3 .

상기와 같은 감지 장치(200)는 차량의 전면 유리(100) 내면에 상기 반응층(216)이 마주보도록 배치된다. 그리고, 감지 장치(200)는 상기 전면 유리(100)의 외면에 접촉하는 빗방울의 존재 여부 및 빗방울의 양에 따른 커패시턴스의 변화량을 감지하여 와이퍼의 구동을 위한 정보를 제공한다. 여기에서, 상기 커패시턴스 값의 변화량은 임피던스 변화를 의미할 수도 있다.The sensing device 200 as described above is disposed so that the reaction layer 216 faces the inner surface of the windshield 100 of the vehicle. In addition, the sensing device 200 provides information for driving the wiper by detecting the presence or absence of raindrops in contact with the outer surface of the windshield 100 and the amount of change in capacitance according to the amount of raindrops. Here, the amount of change in the capacitance value may mean a change in impedance.

기판(201)은 전극(211) 및 반응층(216), 센싱부(219) 및 제어부(220)가 장착되는 베이스 기판이다. 이때, 상기 기판(201)은 플렉서블(Flexible)할 수 있다.The substrate 201 is a base substrate on which the electrode 211 , the reaction layer 216 , the sensing unit 219 , and the control unit 220 are mounted. In this case, the substrate 201 may be flexible.

이를 위해, 상기 기판(201)은 플라스틱을 포함할 수 있다. 즉, 상기 기판(201)은 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 연성 플라스틱을 포함할 수 있다.To this end, the substrate 201 may include plastic. That is, the substrate 201 may include a flexible plastic such as polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol (PPG), or polycarbonate (PC).

또한, 기판(201)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 기판(201)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 기판(201)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤(Random)한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.Also, the substrate 201 may be bent while having a partially curved surface. That is, the substrate 201 may be bent while partially having a flat surface and partially having a curved surface. In detail, the end of the substrate 201 may be curved while having a curved surface, or may have a surface including a random curvature and may be curved or bent.

또한, 상기 기판(201)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(201)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 기판을 포함하는 제품은, 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시 예에 따른 기판(201)을 포함하는 제품은 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.Also, the substrate 201 may be a flexible substrate having a flexible characteristic. Also, the substrate 201 may be a curved or bent substrate. That is, the product including the substrate may be formed to have flexible, curved, or bent characteristics. For this reason, the product including the substrate 201 according to the embodiment may be changed into various designs.

바람직하게, 상기 기판(201)은 플렉서블한 절연 필름일 수 있다.Preferably, the substrate 201 may be a flexible insulating film.

상기 기판(201) 위에는 전극(211)이 배치된다. 상기 전극(211)은 반응층(216) 내부에 매립되면서, 상기 기판(201) 위에 배치된다. 상기 전극(211)은 복수 개로 형성된다. 바람직하게, 상기 전극(211)은 상기 반응층(216)의 주위로 감지 물체가 접근함에 따라 발생하는 커패시턴스 값의 변화량을 감지한다.An electrode 211 is disposed on the substrate 201 . The electrode 211 is disposed on the substrate 201 while being buried in the reaction layer 216 . The electrode 211 is formed in plurality. Preferably, the electrode 211 detects the amount of change in the capacitance value that occurs as the sensing object approaches the periphery of the reactive layer 216 .

상기 전극(211)은 포지티브 극성을 갖는 제 1 전극(211a)과, 네거티브 극성을 갖는 제 2 전극(211b)을 포함한다. The electrode 211 includes a first electrode 211a having a positive polarity and a second electrode 211b having a negative polarity.

상기 반응층(216)은 상기 기판(201) 위에 배치되며, 상기 기판(201)의 상면 위에 배치된 상기 전극(211)을 매립한다. 상기 반응층(216)은 소정의 두께를 가지며 상기 기판(201) 위에 배치된다. 상기 반응층(216)은 전도성 물질을 포함하며, 그에 따라 힘이나 유전율의 변화에 따라 커패시턴스 값이 변화하는 성질을 갖는다.The reaction layer 216 is disposed on the substrate 201 and fills the electrode 211 disposed on the upper surface of the substrate 201 . The reaction layer 216 has a predetermined thickness and is disposed on the substrate 201 . The reaction layer 216 includes a conductive material, and thus has a property of changing a capacitance value according to a change in force or dielectric constant.

본 발명의 제 1 실시 예에서는, 상기 제 1 전극(211a)과 제 2 전극(211b)을 포함하는 2라인 전극 구조를 통해, 상기 전극 사이에서 발생하는 커패시턴스의 변화 값을 감지하고, 이를 토대로 빗물의 양을 감지한다. 이때, 상기 제 1 전극(211a)과 제 2 전극(211b)은 모두 전원이 공급되는 급전 전극이다.In the first embodiment of the present invention, through a two-line electrode structure including the first electrode 211a and the second electrode 211b, a change in capacitance occurring between the electrodes is sensed, and based on this, rainwater detect the amount of In this case, both the first electrode 211a and the second electrode 211b are power feeding electrodes to which power is supplied.

상기 기판(201) 위에는 센싱부(219) 및 제어부(220)가 배치된다. 즉, 상기 센싱부(219) 및 상기 제어부(220)는 상기 전극(211) 및 상기 반응층(216)과 함께 상기 기판(201)의 상면에 배치된다.A sensing unit 219 and a control unit 220 are disposed on the substrate 201 . That is, the sensing unit 219 and the control unit 220 are disposed on the upper surface of the substrate 201 together with the electrode 211 and the reaction layer 216 .

다시 말해서, 센싱부(219), 제어부(220), 전극(211) 및 반응층(216)은 모두 상기 기판(201)의 상면 위에 배치된다. 상기 센싱부(219) 및 상기 제어부(220)는 상기 전극(211)과 전기적으로 연결된다. 바람직하게, 상기 센싱부(219)는 상기 전과 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 센싱부(219)는 상기 전극(211)을 통해 전달되는 감지 신호에 따라 강우 여부 및 강우량을 감지하여 상기 제어부(220)에 전달한다. 상기 제어부(220)는 상기 센싱부(219)를 통해 전송되는 신호를 토대로 차량의 ECU (Electronic Control Unit, 300)과 통신을 수행한다. 이때, 상기 제어부(220)와 상기 차량의 ECU(300)는 LIN (Local Interconnect Network)를 통해 상호 신호를 주고 받을 수 있다.In other words, the sensing unit 219 , the control unit 220 , the electrode 211 , and the reaction layer 216 are all disposed on the upper surface of the substrate 201 . The sensing unit 219 and the control unit 220 are electrically connected to the electrode 211 . Preferably, the sensing unit 219 is electrically connected to the former. In addition, the sensing unit 219 detects the presence and amount of rain according to the sensing signal transmitted through the electrode 211 and transmits the sensing unit 220 to the control unit 220 . The control unit 220 communicates with an Electronic Control Unit (ECU) 300 of the vehicle based on a signal transmitted through the sensing unit 219 . In this case, the control unit 220 and the ECU 300 of the vehicle may exchange signals with each other through a Local Interconnect Network (LIN).

즉, 일반적으로 임피던스의 REAL TERM은 저항, POSITIVE IMAGINARY TERM은 인덕턴스, 그리고 NEGATIVE IMAGINARY TERM은 커패시턴스로 이루어지며, 상기 저항, 인덕턴스 및 커패시턴스의 합산으로 이루어진다.That is, in general, the REAL TERM of the impedance is the resistance, the POSITIVE IMAGINARY TERM is the inductance, and the NEGATIVE IMAGINARY TERM is the capacitance, and is composed of the sum of the resistance, the inductance and the capacitance.

따라서, 일반적인 저항, 인덕터 및 커패시터와 같이 상기 감지 장치(200)도 상기 반응층(216)에서 발생하는 커패시턴스 값의 변화를 감지하기 위해 한 쌍의 전극(211)이 필요하다. Accordingly, like a general resistor, an inductor, and a capacitor, the sensing device 200 also needs a pair of electrodes 211 to sense a change in the capacitance value generated in the reactive layer 216 .

상기 전극(211)은 상기 반응층(216)의 감지 특성을 최적화시키면서, 상기 반응층(216)과 상기 센싱부(219) 사이를 연결하는 역할을 한다.The electrode 211 serves to connect the reactive layer 216 and the sensing unit 219 while optimizing the sensing characteristics of the reactive layer 216 .

여기에서, 상기 전면 유리(100)의 표면에 특정 힘이 가해지거나, 특정 유전율을 가지는 물질이 접촉하는 경우, 상기 반응층(216)의 커패시턴스 값은 증가하게 되며, 이에 따라 저항값과 인덕턴스 값은 상기 커패시턴스 값과 반대로 감소하게 된다.Here, when a specific force is applied to the surface of the windshield 100 or a material having a specific permittivity comes into contact, the capacitance value of the reaction layer 216 increases, and accordingly, the resistance value and the inductance value are It decreases opposite to the capacitance value.

이때, 상기 감지되는 임피던스 값은 상기 저항 값, 인덕턴스 값 및 커패시턴스를 모두 합한 값이 되며, 이에 따라 표면에 가해지는 힘이나 유전율의 정도에 따라 상기 임피던스 값은 선형적으로 감소하게 된다.In this case, the sensed impedance value is the sum of the resistance value, the inductance value, and the capacitance, and accordingly, the impedance value decreases linearly according to the degree of force or permittivity applied to the surface.

상기 센싱부(219)는 AFE(Analog Front End)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 AFE는 차동 증폭 기능을 수행하는데, 상기 차동 증폭을 Positive 증폭으로 할 것인지, 아니면 Negative 증폭으로 할 것인지에 따라 상기 강우 발생에 따른 임피던스의 변화 상태에 차이가 있다.The sensing unit 219 may include an analog front end (AFE). At this time, the AFE performs a differential amplification function, and there is a difference in the impedance change state according to the occurrence of the rainfall depending on whether the differential amplification is performed as positive amplification or as negative amplification.

따라서, 상기 센싱부(219)는 상기 차동 증폭 상태에 따라 기준 값을 기준으로 상기 임피던스 값의 변화 상태를 감지하며, 상기 변화 상태의 정도가 임계값을 벗어나는 경우에는 상기 와이퍼를 구동시켜 빗방울을 제거하도록 한다.Accordingly, the sensing unit 219 senses a change state of the impedance value based on a reference value according to the differential amplification state, and when the degree of the change state is out of a threshold value, the wiper is driven to remove raindrops let it do

이하에서는 상기 와이퍼의 구동 단계를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the driving step of the wiper will be described in more detail.

즉, 빗방울이 내리게 되면, 상기 빗방울이 전면 유리(100)에 일정 힘을 가지거나 유전율 변화를 발생시킨다. 그리고, 상기 가해지는 힘이나 유전율 변화에 따라 상기 반응층(216)에는 임피던스 변화가 발생한다.That is, when raindrops fall, the raindrops have a certain force on the windshield 100 or generate a change in permittivity. In addition, impedance change occurs in the reaction layer 216 according to the applied force or change in permittivity.

이때, 상기 임피던스의 변화량은 상기 강우 여부 및 강우량에 대응될 수 있다. 즉, 상기 강우량에 비례하여 상기 반응층(216)에 가해지는 힘이나 유전율도 증가하게 되며, 상기 유전율이나 힘의 증가 정도에 반비례하여 상기 임피던스 변화량이 감소하게 된다.In this case, the amount of change in the impedance may correspond to the presence or absence of rain and the amount of rainfall. That is, the force or permittivity applied to the reaction layer 216 is increased in proportion to the amount of rainfall, and the impedance change amount is reduced in inverse proportion to the degree of increase in the permittivity or force.

상기와 같이, 상기 강우가 발생하면, 상기 반응층(216)의 임피던스 변화(명확하게는, 커패시턴스 값의 변화)가 발생하며, 상기 임피던스 변화에 따라 상기 센싱부(219)의 내부 클록에 대한 진폭 변화가 발생한다.As described above, when the rainfall occurs, an impedance change (specifically, a change in capacitance value) of the reaction layer 216 occurs, and the amplitude of the sensing unit 219 with respect to the internal clock according to the impedance change occurs. change takes place

그리고, 상기 내부 클록의 진폭 변화에 따라 상기 센싱부(219)의 AFE의 차동 증폭에 따른 차동 신호가 출력된다. 이후, 상기 차동 신호가 출력되면, 상기 출력되는 차동 신호는 디지털 신호로 변환되어 제어부(220)를 통해 상기 차량의 ECU(300)로 전달된다. In addition, a differential signal according to the differential amplification of the AFE of the sensing unit 219 is output according to a change in the amplitude of the internal clock. Thereafter, when the differential signal is output, the output differential signal is converted into a digital signal and transmitted to the ECU 300 of the vehicle through the controller 220 .

상기 차량의 ECU(300)는 상기 전달되는 디지털 신호에 따른 임피던스 변화량을 토대로 상기 강우 여부 및 강우량을 파악하며, 상기 강우가 발생하고, 그에 따른 강우량이 임계점을 초과하게 되면, 빗방울 제거를 위한 와이퍼를 가동시킨다.The ECU 300 of the vehicle determines whether the rain and the amount of rainfall are based on the amount of impedance change according to the transmitted digital signal, and when the rain occurs and the amount of rainfall exceeds a threshold point, a wiper for removing raindrops is installed. turn it on

이하에서는, 상기 감지 장치(200)의 구동 원리에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a driving principle of the sensing device 200 will be described in more detail.

상기와 같이, 탄소 미세 코일로 이루어진 반응층(216) 내에는 상기 복수의 급전 전극과 복수의 플로팅 전극을 포함하는 전극(211)이 매립된다. 이때, 상기 반응층(216)은 그 자체로도 임피던스 변화량에 따른 강우 여부 및 강우량을 판단할 수 있으며, 상기 전극(211)의 형상에 따라서도 그 측정 감도가 달라진다. 이에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예에서는 적어도 1회 절곡되는 제 1 전극부 및 제 2 전극부를 포함하는 전극(211)을 형성한다.As described above, the electrode 211 including the plurality of feeding electrodes and the plurality of floating electrodes is embedded in the reaction layer 216 made of carbon microcoils. In this case, the reaction layer 216 can determine whether or not rain is rained according to the amount of impedance change by itself, and the measurement sensitivity is also changed according to the shape of the electrode 211 . Accordingly, in the first embodiment of the present invention, the electrode 211 including the first electrode part and the second electrode part bent at least once is formed.

또한, 상기 설명한 바와 같이 임피던스는 실수(real)부와 허수(reactace)부로 구성되며, 허수부는 양의 허수부(inductive)와 음의 허수부 (capacitive)로 구성되는데, 이때 상기 탄소 미세 코일을 포함하는 감지 장치(200)는 상기 양의 허수부(inductive)와 음의 허수부(capacitive)의 두 가지 특성 변화를 이용하여 측정한다.In addition, as described above, the impedance consists of a real part and an imaginary part, and the imaginary part consists of a positive imaginary part (inductive) and a negative imaginary part (capacitive), in which case the carbon micro-coil is included. The sensing device 200 performs measurement using the change in two characteristics of the positive imaginary part (inductive) and the negative imaginary part (capacitive).

즉, 비가 올 때, 비의 양에 따라 차량의 전면 유리(100)에 가해지는 힘(force)이 달라지고, 또한 상기 전면 유리(100)에 존재하는 물(빗방울)의 양도 달라진다.That is, when it rains, the force applied to the windshield 100 of the vehicle varies according to the amount of rain, and the amount of water (raindrops) present on the windshield 100 also varies.

이때, 상기 탄소 미세 코일은 그 이름과 같이 아주 미세한 코일 집단으로 이루어져 있으며, 유전상수를 가지고 있는 유전체이기도 하다. 이때, 상기 힘(force)은 이 inductive 성분의 변화, 즉 탄소 미세 코일의 특성 변화를 통해 측정하고, 상기 전면 유리(010) 위에 존재하는 물의 양은 유전상수 변화에 의한 capacitive 변화에 의해 측정된다.At this time, as the name suggests, the carbon fine coil is composed of a very fine coil group, and is also a dielectric material having a dielectric constant. At this time, the force is measured through a change in the inductive component, that is, a change in the characteristics of the carbon microcoil, and the amount of water present on the windshield 010 is measured by a capacitive change due to a change in the dielectric constant.

즉, 상기 감지 장치(200)를 구성하는 각각의 층은 특정 유전상수를 가진 유전체 역할을 하는데, 상기와 같이 비가 온다면 전극 입장에서는 물이라는 유전체가 새로 존재하게 되며, 이에 따른 capacitive 변화가 생기게 된다..That is, each layer constituting the sensing device 200 serves as a dielectric having a specific dielectric constant. If it rains as described above, a new dielectric called water exists from the electrode's point of view, and capacitive change occurs accordingly. ..

이때, 상기 반응층(216)의 면적에 따라 실수(real)부는 조절이 가능하다. 또한, 반응층(216)은 비가 오는 상황에서 상기 설명과 같이 inductive와 capacitive값 변화에 의해 임피던스 값 변화가 생긴다.In this case, the real part can be adjusted according to the area of the reaction layer 216 . In addition, the impedance value of the reactive layer 216 is changed by the change of inductive and capacitive values as described above in a raining situation.

따라서, 실시 예에서는 상기와 같은 감지 장치(200)의 inductive와 capacitive 값 변화에 따른 임피던스 값 변화를 감지하여 강우 여부 및 강우량을 판단한다.Accordingly, in the embodiment, by detecting a change in the impedance value according to the change in the inductive and capacitive values of the sensing device 200 as described above, it is determined whether or not there is rainfall and the amount of rainfall.

상기 기판(201) 위에는 보호층(221)이 배치된다. 바람직하게, 상기 기판(201)은 상기 반응층(216) 위에 배치되며, 상기 반응층(216)을 보호한다. 상기 보호층(221)은 외부 환경 요인으로부터 상기 반응층(216)을 보호하는 보호필름일 수 있다. 이때, 상기 보호층(221)은 접착성을 가지는 필름일 수 있다. 이에 따라, 상기와 같은 감지 장치(100)는 상기 보호층(221)이 접착성을 가지고 있으며, 이에 따라 상기 보호층(221)을 접착 부재로 상기 차량의 전면 유리에 직접 부착할 수 있다.A protective layer 221 is disposed on the substrate 201 . Preferably, the substrate 201 is disposed on the reaction layer 216 and protects the reaction layer 216 . The protective layer 221 may be a protective film that protects the reactive layer 216 from external environmental factors. In this case, the protective layer 221 may be a film having an adhesive property. Accordingly, in the sensing device 100 as described above, the protective layer 221 has adhesiveness, and accordingly, the protective layer 221 can be directly attached to the windshield of the vehicle as an adhesive member.

한편, 상기 기판(201)의 하면에는 차폐층(222)이 배치된다. 상기 차폐층(222)은 인접 회로 간의 신호 간섭을 차단하거나, 외부 회로와의 신호 간섭을 차단한다. 바람직하게, 상기 차폐층(222)은 전자파 (EMI, Electromagnetic Interference) 노이즈 발생에 따른 신호 간섭 현상을 차폐할 수 있다. Meanwhile, a shielding layer 222 is disposed on the lower surface of the substrate 201 . The shielding layer 222 blocks signal interference between adjacent circuits or blocks signal interference with external circuits. Preferably, the shielding layer 222 may shield a signal interference phenomenon caused by electromagnetic interference (EMI) noise.

상기 차폐층(222)은 본 발명의 다른 실시 예에서, 상기 기판(201)의 상부 영역에 배치되는 상기 전극(211) 및 반층층과, 상기 기판(201)의 하부 영역에 배치되는 센싱부(219) 및 상기 제어부(220) 사이의 신호 간섭을 차단하여 이에 따른 감지 동작의 신뢰성을 향상시키도록 한다.In another embodiment of the present invention, the shielding layer 222 includes the electrode 211 and the half-layer disposed on the upper region of the substrate 201 , and a sensing unit ( ) disposed on the lower region of the substrate 201 . 219) and the control unit 220 to block signal interference, thereby improving the reliability of the sensing operation.

이하에서는, 상기 센싱부(219)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the sensing unit 219 will be described in more detail.

상기 센싱부(219)는 상기 전극(211)과 연결되며, 강우 여부 및 강우량에 따라 발생하는 상기 반응층(216)의 임피던스 변화에 따른 발진 주파수를 발생하고, 상기 발진 주파수와 기준 주파수의 차이에 따라 강우 여부 및 강우량을 판단한다.The sensing unit 219 is connected to the electrode 211, and generates an oscillation frequency according to a change in impedance of the reaction layer 216 that occurs according to whether or not there is rain and the amount of rain, and generates an oscillation frequency according to the difference between the oscillation frequency and the reference frequency. It determines whether or not there is rain and the amount of rainfall.

이때, 상기 센싱부(219)는 기설정된 필터링 영역 내에서 상기 발진 주파수와 기준 주파수의 차이 주파수가 속해있는지를 감지하며, 상기 차이 주파수가 상기 기설정된 필터링 영역 내에 존재하는 경우에만 상기 차이 주파수에 대응하는 디지털 값을 출력한다.In this case, the sensing unit 219 detects whether the difference frequency between the oscillation frequency and the reference frequency belongs to the preset filtering region, and corresponds to the difference frequency only when the difference frequency is in the preset filtering region. output the digital value.

이때, 상기와 같은 동작이 상기 센싱부(219)에 의해 이루어진다고 하였지만, 이는 일 실시 예에 불과하며, 상기 센싱부(219)는 상기 전극으로부터 전달되는 감지 신호에 따른 디지털 값만을 출력할 수 있으며, 상기 제어부(220)에서 아래와 같은 구체적인 감지 동작이 이루어질 수 있다.At this time, although it has been said that the above operation is performed by the sensing unit 219, this is only an example, and the sensing unit 219 may output only a digital value according to the sensing signal transmitted from the electrode. , the following specific sensing operation may be performed in the control unit 220 .

즉, 상기 센싱부(219) 내에는 상기 감지 장치(200)의 특성에 따라 저역 통과 필터(LPF) 및 대역 통과 필터(BPF) 중 어느 하나의 필터가 포함될 수 있다.That is, any one of a low-pass filter (LPF) and a band-pass filter (BPF) may be included in the sensing unit 219 according to the characteristics of the sensing device 200 .

그리고, 상기 저역 통과 필터와 대역 통과 필터는 그의 필터링 주파수의 범위가 서로 다르게 나타난다.In addition, the range of the filtering frequency of the low-pass filter and the band-pass filter is different from each other.

이하에서는, 상기 전극(211)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the electrode 211 will be described in more detail.

상기 전극(211)은 상기 설명한 바와 같이 제 1 전극(211a) 및 제 2 전극(211b)을 포함한다. 그리고, 상기 제 1 전극(211a) 및 제 2 전극(211b)은 상기 기판(201) 위에 상호 대칭 형상을 가지며 형성될 수 있다. The electrode 211 includes a first electrode 211a and a second electrode 211b as described above. In addition, the first electrode 211a and the second electrode 211b may be formed on the substrate 201 to have a mutually symmetrical shape.

또한, 상기 제 1 전극(211a) 및 제 2 전극(211b) 각각은, 상기 기판(201) 위에 수직 방향으로 형성된 제 1 전극부와, 상기 제 1 전극부의 일단에서 상기 기판의 중앙 영역으로 연장되며 상기 제 1 전극부의 일단에 대하여 일정 경사각을 가지는 제 2 전극부를 포함한다.In addition, each of the first electrode 211a and the second electrode 211b includes a first electrode part formed in a vertical direction on the substrate 201 , and one end of the first electrode part extending to a central region of the substrate. and a second electrode part having a predetermined inclination angle with respect to one end of the first electrode part.

즉, 상기 전극(211)의 형상에 따라 상기 반응층(216)에서 발생하는 커패시턴스 값의 변화 범위가 변경될 수 있다.That is, depending on the shape of the electrode 211 , the range of change in the capacitance value generated in the reaction layer 216 may be changed.

따라서, 본 발명에서는 상기 반응층(216)의 커패시턴스 값의 변화 범위를 향상시키기 위해, 상기와 같이 상기 제 1 전극(211a) 및 제 2 전극(211b)가 각각 상기 제 1 전극부와 제 2 전극부를 포함하는 형상을 가지며 상기 기판(201) 위에 배치되도록 한다.Therefore, in the present invention, in order to improve the change range of the capacitance value of the reaction layer 216 , the first electrode 211a and the second electrode 211b are the first and second electrodes, respectively, as described above. It has a shape including a portion and is disposed on the substrate 201 .

한편, 도면 상에는 도시하지 않았지만, 상기 기판(201) 위에는 회로 패턴(미도시)이 배치된다. 상기 회로 패턴은 배선 역할을 하며, 그에 따라 상기 전극(211)과 상기 센싱부(219)와 상기 제어부(220) 사이를 전기적으로 연결한다.Meanwhile, although not shown in the drawing, a circuit pattern (not shown) is disposed on the substrate 201 . The circuit pattern serves as a wiring, and thus electrically connects the electrode 211, the sensing unit 219, and the control unit 220 to each other.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지 장치의 외부 보호층을 접착력이 있는 필름으로 구성함으로써, 특별한 기구 설계 없이 간편하게 구조물에 장착할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by configuring the external protective layer of the sensing device with an adhesive film, it can be easily mounted on a structure without designing a special mechanism.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지 장치의 전체적인 제조를 라미네이팅 공정으로 진행할 수 있음으로써, 제조 공정의 일원화가 가능할 뿐 아니라, 공정 간소화를 통한 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the overall manufacturing of the sensing device can be performed through the laminating process, it is possible to unify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost through process simplification.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지장치의 반응층과 차량의 전면 유리 사이의 거리를 최소화함으로써 이에 따른 감지 감도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by minimizing the distance between the reaction layer of the sensing device and the windshield of the vehicle, the sensing sensitivity can be improved accordingly.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 절연 필름의 하부에 차폐 시트를 부착함으로써, 외부 노이즈나 내부 칩의 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 이에 따른 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by attaching the shielding sheet to the lower portion of the insulating film, external noise or noise of an internal chip can be reduced, and thus operation reliability can be improved.

도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 감지 장치를 보여주는 도면이고, 도 12는 도 11의 B부분의 측면도이고, 도 13은 도 11의 B부분의 평면도이다.11 is a view showing a sensing device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 12 is a side view of part B of FIG. 11 , and FIG. 13 is a plan view of part B of FIG. 11 .

도 11 내지 13을 참조하면, 감지 장치(200)는 기판(201), 단자(206), 전극(211) 격벽부(212, 213), 반응층(216), 도전부(217), 회로 패턴(218), 센싱부(219), 제어부(220) 및 보호층(221)를 포함한다.11 to 13 , the sensing device 200 includes a substrate 201 , a terminal 206 , an electrode 211 , barrier rib portions 212 and 213 , a reaction layer 216 , a conductive portion 217 , and a circuit pattern. 218 , a sensing unit 219 , a control unit 220 , and a protective layer 221 .

본 발명의 제 2 실시 예는, 도 9에 도시된 제 1 실시 예에서, 상기 전극(211), 상기 반응층(216)의 구조가 상이하며, 이에 따라 격벽부(212, 213)가 추가로 형성된다. In the second embodiment of the present invention, the structures of the electrode 211 and the reaction layer 216 are different from the first embodiment shown in FIG. is formed

상기 제 2 실시 예에서의 전극(211) 및 단자(206)는 상기 기판(201) 위에 배치된다. 상기 전극(211)은 상기 반응층(216) 내부에 매립되면서 상기 기판(201)의 상면 위에 배치된다. The electrode 211 and the terminal 206 in the second embodiment are disposed on the substrate 201 . The electrode 211 is disposed on the upper surface of the substrate 201 while being buried in the reaction layer 216 .

상기 전극(211)은 복수 개로 형성된다. 그리고, 전극(211)은 상기 반응층(216)의 주위로 감지 물체가 접근함에 따라 발생하는 커패시턴스 값의 변화량을 감지한다.The electrode 211 is formed in plurality. In addition, the electrode 211 senses the amount of change in the capacitance value that occurs as the sensing object approaches the periphery of the reactive layer 216 .

상기 전극(211)은 포지티브 극성을 갖는 제 1 전극(207)과 네거티브 극성을 갖는 제 2 전극(208)을 포함한다. 그리고, 제 1 전극(207, 209) 및 상기 제 2 전극(208, 210)은 메인 전극과 서브 전극을 각각 포함한다. The electrode 211 includes a first electrode 207 having a positive polarity and a second electrode 208 having a negative polarity. The first electrodes 207 and 209 and the second electrodes 208 and 210 each include a main electrode and a sub-electrode.

다시 말해서, 상기 제 1 전극(207, 209)은 급전되는 제 1 급전 전극(207) 및 상기 제 1 급전 전극(207)의 주위에 플로팅되는 제 1 플로팅 전극(209)을 포함한다. 또한, 상기 제 2 전극(208, 210)은 급전되는 제 2 급전 전극(208)과, 상기 제 2 급전 전극(208)의 주위에 플로팅되는 제 2 플로팅 전극(210)을 포함한다.In other words, the first electrodes 207 and 209 include a first feeding electrode 207 fed with power and a first floating electrode 209 floating around the first feeding electrode 207 . In addition, the second electrodes 208 and 210 include a second feeding electrode 208 fed with power, and a second floating electrode 210 floating around the second feeding electrode 208 .

상기 제 1 급전 전극(207) 및 상기 제 2 급전 전극(208)은 급전 단자(202, 203)와 연결되고, 그에 따라 상기 센싱부(219) 및 상기 제어부(220)와 전기적으로 연결되는 전극이다.The first feeding electrode 207 and the second feeding electrode 208 are connected to the feeding terminals 202 and 203, and are thus electrically connected to the sensing unit 219 and the control unit 220. .

상기 제 1 플로팅 전극(209) 및 상기 제 2 플로팅 전극(210)은 상기 제 1 급전 전극(207) 및 상기 제 2 급전 전극(208)과 각각 긴밀히 배치되며, 그에 따라 상기 반응층(216) 내부에서의 커패시턴스 값의 변화 비율을 증가시킨다. The first floating electrode 209 and the second floating electrode 210 are closely arranged with the first feeding electrode 207 and the second feeding electrode 208, respectively, and accordingly, the inside of the reaction layer 216 increase the rate of change of the capacitance value at

일반적인 직선 형태의 2 라인 전극 구조는 상기 제 1 급전 전극(207) 및 상기 제 2 급전 전극(208) 사이에서 발생하는 커패시턴스 변화 값만을 가지고 빗물의 양을 감지하였다. 그러나, 이와 같은 전극 구조는, 비가 오지 않을 때의 커패시턴스 값과, 비가 올 때의 커패시턴스 값의 차이 값이 상대적으로 낮으며, 이에 따라 세밀한 감지 감도를 확보하는 데에는 어려움이 있었다. 여기에서, 상기 2라인 전극 구조는 도 10에서, 상기 전극(211)이 상기 제 2 전극부를 제외한 상기 제 1 전극부만을 포함하는 경우를 의미한다.In the general linear two-line electrode structure, the amount of rainwater was sensed with only a capacitance change value occurring between the first feeding electrode 207 and the second feeding electrode 208 . However, in such an electrode structure, the difference between the capacitance value when it is not raining and the capacitance value when it is raining is relatively low, and thus it is difficult to secure detailed sensing sensitivity. Here, the two-line electrode structure refers to a case in which the electrode 211 includes only the first electrode part except for the second electrode part in FIG. 10 .

즉, 상기와 같은 직선 라인 형태의 제 1 급전 전극(207) 및 상기 제 2 급전 전극(208)만을 포함하는 2 라인의 전극 구조는, 전형적인 안테나 구조로써, 상기 2 라인 전극의 전체 파장이 특정 주파수의 1/4 파장과 동기화될 때 EMC(Electro Magenetic Compatibility) 이슈가 발생하게 된다. That is, the two-line electrode structure including only the first feeding electrode 207 and the second feeding electrode 208 in the form of a straight line as described above is a typical antenna structure, and the total wavelength of the two-line electrode has a specific frequency. EMC (Electro Magenetic Compatibility) issue occurs when it is synchronized with the 1/4 wavelength of

또한, 일반적인 감지 장치의 메커니즘은 기본 커패시턴스 값 대비 커패시턴스 변화량의 비율로 변화량을 계측한다. 이때, 감지 감도를 높이기 위해서는, 기본 커패시턴스 값을 낮추거나, 상기 커패시턴스 변화량을 증가시켜야만 한다. 그러나, 상기 2 라인 전극 구조에서는 상기 기본 커패시턴스 값을 낮추거나 커패시턴스 변화량을 크게 하는데에 한계가 있다.In addition, the mechanism of a general sensing device measures the amount of change in the ratio of the amount of change in capacitance to the basic capacitance value. In this case, in order to increase the detection sensitivity, the basic capacitance value must be lowered or the capacitance change amount must be increased. However, in the two-line electrode structure, there is a limit in lowering the basic capacitance value or increasing the capacitance change amount.

따라서, 본 발명의 제 2 실시 예에서는 상기와 같이 제 1 급전 전극(207)의 주위에 상기 제 1 급전 전극(207)과 긴밀히 배치된 제 1 플로팅 전극(209)을 배치한다. 또한, 상기 제 2 급전 전극(208)의 주위에 상기 제 2 급전 전극(208)과 긴밀히 배치된 제 2 플로팅 전극(210)을 배치한다. Accordingly, in the second embodiment of the present invention, the first floating electrode 209 closely disposed with the first feeding electrode 207 is disposed around the first feeding electrode 207 as described above. In addition, a second floating electrode 210 closely disposed with the second feeding electrode 208 is disposed around the second feeding electrode 208 .

이때, 상기 제 1 플로팅 전극(209) 및 상기 제 2 플로팅 전극(210)은 각각 제 1 급전 전극(207) 및 상기 제 2 급전 전극(208)과 일정 간격 이격된 위치에 배치된다. In this case, the first floating electrode 209 and the second floating electrode 210 are disposed at positions spaced apart from the first feeding electrode 207 and the second feeding electrode 208 by a predetermined distance, respectively.

그리고, 상기 제 1 플로팅 전극(209) 및 상기 제 2 플로팅 전극(210)은 각각 접지 단자(204, 205)에 연결되어 접지될 수 있다. In addition, the first floating electrode 209 and the second floating electrode 210 may be connected to ground terminals 204 and 205 to be grounded, respectively.

이때, 감지 감도를 높이기 위해서는, 상기 제 1 플로팅 전극(209)과 상기 제 1 급전 전극(207) 사이의 간격을 최소화하면서 상기 제 1 플로팅 전극(209)과 상기 제 1 급전 전극(207)의 길이를 최대화해야 한다.At this time, in order to increase the detection sensitivity, the length of the first floating electrode 209 and the first feeding electrode 207 is minimized while the distance between the first floating electrode 209 and the first feeding electrode 207 is minimized. should be maximized.

따라서, 제 1 플로팅 전극(209)과 상기 제 1 급전 전극(207)는 상기 기판(201) 위에 일정 간격 이격되면서 상호 긴밀히 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 플로팅 전극(209)과 상기 제 1 급전 전극(207)은 한정된 공간 내에서 최대의 길이를 가질 수 있도록, 상기 기판(201) 위에 사각형 형상으로 적어도 한번 턴(Turn) 하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 감지 장치(200)를 상면에서 보았을 때, 상기 제 1 플로팅 전극(209)과 상기 제 1 급전 전극(207)은 각각 사각 형상 또는 사각 나선 형상으로 배치될 수 있다. Therefore, it is preferable that the first floating electrode 209 and the first feeding electrode 207 are closely spaced apart from each other and disposed on the substrate 201 . In addition, the first floating electrode 209 and the first feeding electrode 207 may be disposed by turning at least once in a rectangular shape on the substrate 201 so as to have a maximum length within a limited space. have. For example, as shown in FIG. 9 , when the sensing device 200 is viewed from the top, the first floating electrode 209 and the first feeding electrode 207 have a rectangular shape or a rectangular spiral shape, respectively. can be placed.

보다 구체적으로, 상기 제 1 급전 전극(207)은 급전 단자(202)와 연결되는 일단에서 반응층(216) 내에 배치되는 타단으로 사각 형상 또는 사각 나선 형상으로 복수 회 턴하여 연장될 수 있다. 즉, 상기 제 1 급전 전극(207)은 일단에서 직선으로 연장되다가 직각 방향으로 경로가 변경되어 사각 형상이 되도록 1회 턴하고, 내측에서 2회째 턴하는 식으로 복수 회 턴할 수 있다. 이때, 도면 상에서는 상기 제 1 급전 전극(207)이 16회 턴하여 배치되어 있는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.More specifically, the first feeding electrode 207 may extend from one end connected to the feeding terminal 202 to the other end disposed in the reaction layer 216 by turning it a plurality of times in a rectangular shape or a rectangular spiral shape. That is, the first feeding electrode 207 can be turned a plurality of times by extending in a straight line from one end and changing a path in a right angle direction to form a square shape once, and turning it a second time from the inside. At this time, although it is illustrated that the first feeding electrode 207 is disposed by turning 16 times in the drawing, the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 제 1 플로팅 전극(209)은 상기 제 1 급전 전극(207)과 일정 간격 이격된 위치에서, 상기 제 1 급전 전극(207)과 동일한 형상을 가지며 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 플로팅 전극(209)은 접지 단자(204)와 연결되는 일단에서 상기 반응층(216) 내에 배치되는 타단으로 사각 형상 또는 사각 나선 형상으로 복수 회 턴하여 연장될 수 있다. 이때, 도면 상에는 상기 제 1 플로팅 전극(209)이 14회 턴하여 배치되어 있는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the first floating electrode 209 may be disposed at a position spaced apart from the first feeding electrode 207 by a predetermined interval and have the same shape as the first feeding electrode 207 . That is, the first floating electrode 209 may extend from one end connected to the ground terminal 204 to the other end disposed in the reaction layer 216 by turning it a plurality of times in a rectangular shape or a rectangular spiral shape. At this time, although it is illustrated in the drawing that the first floating electrode 209 is disposed by turning 14 times, the present invention is not limited thereto.

한편, 상기 반응층(216) 내에서 상기 제 1 급전 전극(207)이 최외각 부분에 배치되고, 상기 제 1 플로팅 전극(209)은 상기 제 1 급전 전극(207) 내에 긴밀히 배치될 수 있다.Meanwhile, in the reaction layer 216 , the first feeding electrode 207 may be disposed at an outermost portion, and the first floating electrode 209 may be closely disposed within the first feeding electrode 207 .

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 급전 전극(207)의 타단과, 상기 제 1 플로팅 전극(209)의 타단이 동일 방향에 배치되는 것이 아니라, 상기 반응층(216) 내에서 상기 제 1 급전 전극(207)의 타단을 포함하는 전극 부분과, 상기 제 1 플로팅 전극(209)의 타단을 포함하는 전극 부분이 서로 마주보며 배치되도록 한다. In addition, as shown in FIG. 9 , the other end of the first feeding electrode 207 and the other end of the first floating electrode 209 are not disposed in the same direction, but in the reaction layer 216 . The electrode portion including the other end of the first feeding electrode 207 and the electrode portion including the other end of the first floating electrode 209 are disposed to face each other.

또한, 상기 제 2 급전 전극(208)은 급전 단자(203)와 연결되는 일단에서 반응층(216) 내에 배치되는 타단으로 사각 형상 또는 사각 나선 형상으로 복수 회 턴하여 연장될 수 있다. 즉, 상기 제 2 급전 전극(208)은 일단에서 직선으로 연장되다가 직각 방향으로 경로가 변경되어 사각 형상이 되도록 1회 턴하고, 내측에서 2회째 턴하는 식으로 복수 회 턴할 수 있다. 이때, 도면 상에서는 상기 제 2 급전 전극(208)이 16회 턴하여 배치되어 있는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the second feeding electrode 208 may extend from one end connected to the feeding terminal 203 to the other end disposed in the reaction layer 216 by turning it a plurality of times in a rectangular shape or a rectangular spiral shape. That is, the second feeding electrode 208 can be turned a plurality of times by extending in a straight line from one end and changing its path in a right angle direction to form a square shape once, and turning it a second time from the inside. At this time, although it is illustrated that the second feeding electrode 208 is disposed by turning 16 times in the drawing, the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 제 2 플로팅 전극(210)은 상기 제 2 급전 전극(208)과 일정 간격 이격된 위치에서, 상기 제 2 급전 전극(208)과 동일한 형상을 가지며 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 플로팅 전극(210)은 접지 단자(205)와 연결되는 일단에서 상기 반응층(216) 내에 배치되는 타단으로 사각 형상 또는 사각 나선 형상으로 복수 회 턴하여 연장될 수 있다. 이때, 도면상에는 상기 제 1 플로팅 전극(210)이 14회 턴하여 배치되어 있는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the second floating electrode 210 may be disposed at a position spaced apart from the second feeding electrode 208 by a predetermined interval to have the same shape as the second feeding electrode 208 . That is, the second floating electrode 210 may extend from one end connected to the ground terminal 205 to the other end disposed in the reaction layer 216 by turning it a plurality of times in a rectangular shape or a rectangular spiral shape. At this time, although it is illustrated that the first floating electrode 210 is disposed by turning 14 times in the drawing, the present invention is not limited thereto.

한편, 상기 반응층(216) 내에서 상기 제 2 급전 전극(208)이 최외각 부분에 배치되고, 상기 제 2 플로팅 전극(210)은 상기 제 2 급전 전극(208) 내에 긴밀히 배치될 수 있다.Meanwhile, in the reaction layer 216 , the second feeding electrode 208 may be disposed at an outermost portion, and the second floating electrode 210 may be closely disposed within the second feeding electrode 208 .

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 급전 전극(208)의 타단과, 상기 제 2 플로팅 전극(210)의 타단이 동일한 위치에서 턴이 종료되는 것이 아니라, 상기 반응층(216) 내에서 상기 제 2 급전 전극(208)의 타단을 포함하는 전극 부분과, 상기 제 2 플로팅 전극(210)의 타단을 포함하는 전극 부분이 서로 마주보며 배치되도록 턴을 종료한다.In addition, as shown in FIG. 9 , the other end of the second feeding electrode 208 and the other end of the second floating electrode 210 do not end the turn at the same position, but in the reaction layer 216 . The turn ends so that the electrode portion including the other end of the second feeding electrode 208 and the electrode portion including the other end of the second floating electrode 210 are disposed to face each other.

한편, 상기 반응층(216)은 상기 기판(201) 위에 배치되며, 그에 따라 상기 전극(211)을 매립한다. Meanwhile, the reaction layer 216 is disposed on the substrate 201 , and thus the electrode 211 is buried therein.

바람직하게, 상기 반응층(216)은 소정의 두께를 가지며 상기 전극(211)이 형성된 기판(201) 위에 배치된다. 여기에서, 전극(211)은 상기 제 1 급전 전극(207), 제 2 급전 전극(208), 제 1 플로팅 전극(209) 및 제 2 플로팅 전극(210)을 모두 포함한다.Preferably, the reaction layer 216 has a predetermined thickness and is disposed on the substrate 201 on which the electrode 211 is formed. Here, the electrode 211 includes all of the first feeding electrode 207 , the second feeding electrode 208 , the first floating electrode 209 , and the second floating electrode 210 .

상기 반응층(216)은 전도성 물질을 포함하며, 외부의 물질에 의해 발생하는 자기장, 힘 및 유전율의 변화에 따라 커패시턴스 값이 변화하는 성질을 가진다.The reaction layer 216 includes a conductive material, and has a property of changing a capacitance value according to a change in a magnetic field, a force, and a dielectric constant generated by an external material.

바람직하게, 상기 반응층(216)은 스프링 형상을 갖는 탄소 미세 코일을 포함하며, 이는 상기 설명한 유리 조성물(3)이다. Preferably, the reaction layer 216 comprises carbon microcoils having a spring shape, which is the glass composition 3 described above.

상기 반응층(216)은 감지 장치(200)가 부착되는 전면 유리(100)의 표면에 특정 물질이 접촉함에 따라 가해지는 힘이나, 상기 특정 물질의 유전율에 의해 커패시턴스 값의 변화가 발생한다.In the reaction layer 216 , a change in capacitance occurs due to a force applied as a specific material comes into contact with the surface of the windshield 100 to which the sensing device 200 is attached, or a dielectric constant of the specific material.

그리고, 상기 전극(211)은 상기 반응층(216)의 커패시턴스 값의 변화를 감지하고, 그에 따라 상기 커패시턴스 값의 변화에 따른 감지 신호를 센싱부(219)로 전달한다.In addition, the electrode 211 senses a change in the capacitance value of the reactive layer 216 , and transmits a sensing signal according to the change in the capacitance value to the sensing unit 219 .

이때, 상기 반응층(216)은 복수의 영역으로 분리될 수 있다. 바람직하게, 상기 반응층(216)은 포지티브 극성을 갖는 전극이 매립되는 제 1 반응층(214)과, 상기 네거티브 극성을 갖는 전극이 매립되는 제 2 반응층(215)을 포함한다. 또한, 상기 기판(201) 위에서, 상기 제 1 반응층(214)과 상기 제 2 반응층(215)은 물리적으로 분리되어 있다. 다시 말해서, 상기 제 1 반응층(214)과 상기 제 2 반응층(215)은 상호 접촉하지 않으며 상기 기판(201) 위에 배치된다.In this case, the reaction layer 216 may be divided into a plurality of regions. Preferably, the reaction layer 216 includes a first reaction layer 214 in which an electrode having a positive polarity is embedded, and a second reaction layer 215 in which an electrode having a negative polarity is embedded. In addition, on the substrate 201 , the first reaction layer 214 and the second reaction layer 215 are physically separated. In other words, the first reactive layer 214 and the second reactive layer 215 do not contact each other and are disposed on the substrate 201 .

즉, 상기 제 1 급전 전극(207) 및 상기 제 1 플로팅 전극(209)을 포함하는 제 1 전극부는, 상기 제 2 급전 전극(208) 및 상기 제 2 플로팅 전극(210)을 포함하는 제 2 전극부와 다른 극성을 갖는다. 이에 따라, 상기 제 1 전극부와 제 2 전극부가 동일한 반응층(216) 내에 배치되는 경우, 상호 전극부 간의 신호 간섭에 의해 SNR(신호대잡음비, Signal to Noise Ratio)가 나빠지는 문제가 있다. That is, the first electrode unit including the first feeding electrode 207 and the first floating electrode 209 includes the second electrode including the second feeding electrode 208 and the second floating electrode 210 . has a different polarity than negative. Accordingly, when the first electrode part and the second electrode part are disposed in the same reaction layer 216 , there is a problem in that the signal-to-noise ratio (SNR) deteriorates due to signal interference between the electrode parts.

따라서, 본 발명에서는 상기 제 1 급전 전극(207) 및 상기 제 1 플로팅 전극(209)을 포함하는 제 1 전극부를 매립하는 제 1 반응층(214)과 상기 제 2 급전 전극(208) 및 상기 제 2 플로팅 전극(210)을 포함하는 제 2 전극부를 매립하는 제 2 반응층(215)을 서로 물리적으로 분리시킴으로써, 상기 SNR을 향상시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, the first reaction layer 214 burying the first electrode part including the first feeding electrode 207 and the first floating electrode 209 , the second feeding electrode 208 and the second feeding electrode 208 . The SNR may be improved by physically separating the second reaction layers 215 filling the second electrode part including the two floating electrodes 210 from each other.

상기 기판(201) 위에는 상기 반응층(216)을 둘러싸는 격벽부(212, 213)가 배치된다. 상기 격벽부(212, 213)는 상기 반응층(216)의 분리에 따라 상기 제 1 반응층(214)을 둘러싸는 제 1 격벽부(212)와, 상기 제 2 반응층(215)을 둘러싸는 제 2 격벽부(213)를 포함할 수 있다.Partition walls 212 and 213 surrounding the reaction layer 216 are disposed on the substrate 201 . The barrier rib portions 212 and 213 include a first barrier rib portion 212 surrounding the first reactive layer 214 according to the separation of the reactive layer 216 and a first barrier rib portion 212 surrounding the second reactive layer 215 . A second partition wall portion 213 may be included.

상기 제 1 및 2 격벽부(212, 213)는 상기 반응층(216)을 상기 제 1 반응층(214)과 제 2 반응층(215)으로 물리적으로 분리시키는 격벽(또는 댐) 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 2 격벽부(212, 213)는 상기 제 1 반응층(214) 및 제 2 반응층(215)의 상면의 평탄도를 유지하면서 디스펜싱 하기 위해 형성될 수 있다. 상기 제 1 및 2 격벽부(212, 213)는 실리콘으로 형성될 수 있다.The first and second partition walls 212 and 213 may serve as partition walls (or dams) that physically separate the reaction layer 216 into the first reaction layer 214 and the second reaction layer 215 . have. In addition, the first and second partition walls 212 and 213 may be formed for dispensing while maintaining flatness of upper surfaces of the first and second reactive layers 214 and 215 . The first and second partition walls 212 and 213 may be formed of silicon.

그리고, 상기 보호층(221)은 본 발명의 제 1 실시 예의 구조와는 다르게, 상기 반응층(216) 위에만 배치되는 것이 아니라, 상기 격벽부(212, 213) 사이의 영역에도 배치될 수 있다. 즉, 상기 격벽부(212, 213)는 상기 기판(201)을 상면을 적어도 일부 노출하여 상호 일정 간격 이격되어 있다. 따라서, 상기 보호층(221)는 상기 노출된 기판(201)의 상면을 덮으며 배치될 수 있다.In addition, unlike the structure of the first embodiment of the present invention, the protective layer 221 may be disposed not only on the reaction layer 216 but also in a region between the partition walls 212 and 213 . . That is, the partition walls 212 and 213 are spaced apart from each other by a predetermined distance by exposing at least a part of the upper surface of the substrate 201 . Accordingly, the protective layer 221 may be disposed to cover the exposed upper surface of the substrate 201 .

센싱부(219) 및 제어부(220)는 상기 기판(201)의 상면에 배치된다. 상기 센싱부(219) 및 제어부(220)에 대해서는 상기 제 1 실시 예에서 이미 설명하였으므로 생략하기로 한다.The sensing unit 219 and the control unit 220 are disposed on the upper surface of the substrate 201 . Since the sensing unit 219 and the control unit 220 have already been described in the first embodiment, they will be omitted.

도 14는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 감지 장치를 보여주는 도면이다.14 is a view showing a sensing device according to a third embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 감지 장치(200)는 기판(201), 단자(211), 반응층(216), 센싱부(218), 제어부(220), 보호층(221) 및 차폐층(222)을 포함한다.Referring to FIG. 14 , the sensing device 200 includes a substrate 201 , a terminal 211 , a reaction layer 216 , a sensing unit 218 , a control unit 220 , a protective layer 221 , and a shielding layer 222 . includes

여기에서, 본 발명의 제 3 실시 예의 감지 장치는 도 9에 도시된 감지 장치와 비교하여, 상기 보호층(221)의 구조만이 상이할 뿐 다른 부분은 실질적으로 동일하다. 한편, 본 발명의 제 3 실시 예에서의 보호층(221)의 구조가 도 9에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예의 구조에 대해서만 적용된다고 하였으나, 도 11에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예의 구조에 대해서도 적용될 수 있을 것이다. Here, compared to the sensing device illustrated in FIG. 9 , the sensing device according to the third embodiment of the present invention is substantially the same except for the structure of the protective layer 221 . Meanwhile, although it has been said that the structure of the protective layer 221 in the third embodiment of the present invention is applied only to the structure of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 9, the structure of the second embodiment of the present invention shown in FIG. It could also be applied to structures.

본 발명의 제 1 실시 예에서는, 상기 보호층(221)이 상기 반응층(216)만을 덮으며 배치된다고 하였다.In the first embodiment of the present invention, it is said that the protective layer 221 is disposed to cover only the reaction layer 216 .

반면에, 본 발명의 제 3 실시 예에서는, 상기 보호층(221)이 상기 반응층(216) 뿐 아니라, 상기 기판(201)의 상면 및 측면과, 상기 차폐층(222)의 하면과, 상기 기판(201) 위에 배치된 센싱부(219) 및 제어부(220)를 모두 덮으며 배치될 수 있다. On the other hand, in the third embodiment of the present invention, the protective layer 221 includes not only the reaction layer 216 , but also the upper and side surfaces of the substrate 201 , the lower surface of the shielding layer 222 , and the It may be disposed to cover both the sensing unit 219 and the control unit 220 disposed on the substrate 201 .

다시 말해서, 상기 보호층(221)은 기판(201), 전극(211), 보호층(221), 센싱부(219), 제어부(220) 및 차폐층(222)를 포함하는 감지 장치를 모두 덮으며 배치된다. In other words, the protective layer 221 covers all sensing devices including the substrate 201 , the electrode 211 , the protective layer 221 , the sensing unit 219 , the controller 220 , and the shielding layer 222 . and is placed

상기 보호층(221)은 실링 부재일 수 있으며, 그에 따라 외부의 오염 요인으로부터 상기 내부에 배치된 구성요소들을 보호한다. The protective layer 221 may be a sealing member, thereby protecting the components disposed therein from external contamination factors.

또한, 상기 보호층(221)은 접착력을 가질 수 있으며, 이에 따라 상기 차량의 전면 유리(100)에 직접 부착될 수 있다.In addition, the protective layer 221 may have an adhesive force, and thus may be directly attached to the windshield 100 of the vehicle.

도 15는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 감지 장치를 보여주는 도면이다.15 is a view showing a sensing device according to a fourth embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 감지 장치(200)는 기판(201), 단자(211), 반응층(216), 센싱부(218), 제어부(220), 보호층(221) 및 차폐층(222)을 포함한다.Referring to FIG. 15 , the sensing device 200 includes a substrate 201 , a terminal 211 , a reaction layer 216 , a sensing unit 218 , a control unit 220 , a protective layer 221 , and a shielding layer 222 . includes

여기에서, 본 발명의 제 4 실시 예의 감지 장치는 도 9에 도시된 감지 장치와 비교하여, 상기 보호층(221)의 구조만이 상이할 뿐 다른 부분은 실질적으로 동일하다. 한편, 본 발명의 제 4 실시 예에서의 보호층(221)의 구조가 도 9에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예의 구조에 대해서만 적용된다고 하였으나, 도 11에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예의 구조에 대해서도 적용될 수 있을 것이다. Here, the sensing device according to the fourth embodiment of the present invention is substantially the same as the sensing device shown in FIG. 9 except that only the structure of the protective layer 221 is different from that of the sensing device shown in FIG. 9 . Meanwhile, although it has been said that the structure of the protective layer 221 in the fourth embodiment of the present invention is applied only to the structure of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 9, the structure of the second embodiment of the present invention shown in FIG. It could also be applied to structures.

본 발명의 제 1 실시 예에서는, 상기 보호층(221)이 상기 반응층(216)만을 덮으며 배치된다고 하였다. 반면에, 본 발명의 제 4 실시 예에서는, 상기 보호층(221)이 상기 반응층(216) 뿐 아니라, 상기 기판(201)의 상면 및 측면과, 상기 차폐층(222)의 하면과, 상기 기판(201) 위에 배치된 센싱부(219) 및 제어부(220)를 모두 덮으며 배치될 수 있다. 다시 말해서, 상기 보호층(221)은 기판(201), 전극(211), 보호층(221), 센싱부(219), 제어부(220) 및 차폐층(222)를 포함하는 감지 장치를 모두 덮으며 배치된다. In the first embodiment of the present invention, it is said that the protective layer 221 is disposed to cover only the reaction layer 216 . On the other hand, in the fourth embodiment of the present invention, the protective layer 221 includes not only the reaction layer 216 , but also the upper and side surfaces of the substrate 201 , the lower surface of the shielding layer 222 , and the It may be disposed to cover both the sensing unit 219 and the control unit 220 disposed on the substrate 201 . In other words, the protective layer 221 covers all sensing devices including the substrate 201 , the electrode 211 , the protective layer 221 , the sensing unit 219 , the controller 220 , and the shielding layer 222 . and is placed

상기 보호층(221)은 실링 부재일 수 있으며, 그에 따라 외부의 오염 요인으로부터 상기 내부에 배치된 구성요소들을 보호한다. 또한, 상기 보호층(221)은 접착력을 가질 수 있으며, 이에 따라 상기 차량의 전면 유리(100)에 직접 부착될 수 있다.The protective layer 221 may be a sealing member, thereby protecting the components disposed therein from external contamination factors. In addition, the protective layer 221 may have an adhesive force, and thus may be directly attached to the windshield 100 of the vehicle.

이때, 본 발명의 제 3 실시 예에서의 상기 기판(201)은 플렉서블 기판이었으나, 상기 보호층(221) 내에 상기 기판(201)이 편평한 판 형상을 가지며 배치되었다. In this case, the substrate 201 in the third embodiment of the present invention was a flexible substrate, but the substrate 201 was disposed in the protective layer 221 to have a flat plate shape.

반면에, 본 발명의 제 4 실시 예에서의 상기 기판(201)은 상기 보호층(221) 내에 적어도 일부가 접히는 벤디드 영역을 포함한다.On the other hand, the substrate 201 according to the fourth embodiment of the present invention includes a bent region in which at least a part of the protective layer 221 is folded.

바람직하게, 상기 기판(201)은 상기 전극(211) 및 상기 반응층(216)이 배치된 제 1 영역(201a)과, 상기 센싱부(219) 및 상기 제어부(220)가 배치된 제 2 영역(201c)과, 상기 제 1 및 2 영역(201a, 201c) 사이의 제 3 영역(201b)을 포함한다.Preferably, the substrate 201 includes a first region 201a in which the electrode 211 and the reaction layer 216 are disposed, and a second region in which the sensing unit 219 and the controller 220 are disposed. 201c and a third region 201b between the first and second regions 201a and 201c.

이때, 상기 제 1 영역(201a)은 상기 기판(201)의 제 1 가장자리 영역일 수 있다. 또한, 상기 제 2 영역(201c)은 상기 제 1 가장자리와 반대되는 상기 기판(201)의 제 2 가장자리 영역일 수 있다. 상기 제 3 영역(201b)은 상기 제 1 및 2 가장자리 영역의 사이에 존재하는 중앙 영역일 수 있다.In this case, the first region 201a may be a first edge region of the substrate 201 . Also, the second region 201c may be a second edge region of the substrate 201 opposite to the first edge. The third region 201b may be a central region existing between the first and second edge regions.

상기 보호층(221)은 상기 기판(201)이 상기 제 3 영역(201c)을 중심으로 벤디드된 상태를 유지하도록 상기 기판(201)을 고정한다. 다시 말해서, 상기 기판(201)은 상기 제 3 영역(201b)을 중심으로 제 1 영역(201a) 및 제 2 영역(201c)이 각각 마주보며 배치된다. 이때, 상기 기판(201)은 플렉서블하기 때문에, 상기 제 3 영역(201b)이 벤디드된 상태를 계속 유지할 수 없다. 따라서, 상기 보호층(221)은 상기 제 3 영역(201b)이 벤디드된 상태에서, 상기 기판(201)의 전체 영역을 둘러싸며 배치되어, 상기 제 3 영역(201b)이 벤디드된 상태를 계속 유지할 수 있도록 한다.The passivation layer 221 fixes the substrate 201 so that the substrate 201 maintains a bent state around the third region 201c. In other words, in the substrate 201 , a first region 201a and a second region 201c face each other with respect to the third region 201b. At this time, since the substrate 201 is flexible, the bent state of the third region 201b cannot be continuously maintained. Accordingly, the passivation layer 221 is disposed to surround the entire area of the substrate 201 in a state in which the third region 201b is bent, so that the third region 201b is in a bent state. to keep it going.

상기 제 1 영역(201a) 아래에 배치된 차폐층(222)과, 상기 제 2 영역(201c) 아래에 배치된 차폐층(222)은 상호 일정 간격 이격된 상태로 직접 마주보며 배치된다. 그리고, 상기 차폐층(222)의 이격 영역 내에는 상기 보호층(221)이 배치된다. The shielding layer 222 disposed under the first region 201a and the shielding layer 222 disposed under the second region 201c are spaced apart from each other and directly facing each other. In addition, the protective layer 221 is disposed in the spaced region of the shielding layer 222 .

따라서, 상기 기판(201)의 상기 제 1 영역(201a)과 상기 제 2 영역(201c) 사이에는 상기 제 1 영역(201a) 아래의 차폐층(222), 상기 보호층(221) 및 상기 제 2 영역(201c) 아래의 차폐층(222)이 순차적으로 배치된다. Accordingly, between the first region 201a and the second region 201c of the substrate 201 , the shielding layer 222 under the first region 201a, the protective layer 221 and the second The shielding layer 222 under the region 201c is sequentially disposed.

이에 따라, 상기 전극(211) 및 보호층(221)을 포함하는 기판(201)의 제1 영역(201a)과, 상기 센싱부(219) 및 상기 제어부(220)를 포함하는 기판(201)의 제 2 영역(201c) 사이는 노이즈가 완벽하게 차단될 수 있으며, 이에 따른 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the first region 201a of the substrate 201 including the electrode 211 and the protective layer 221, and the substrate 201 including the sensing unit 219 and the control unit 220 Noise may be completely blocked between the second regions 201c, and thus, operation reliability may be improved.

또한, 본 발명에서는 상기와 같이 기판(201)을 벤디드하게 형성한 후, 상기 보호층(221)을 이용하여 상기 차량의 전면 유리(100)에 직접 부착함으로써, 슬림하면서 가벼운 감지 장치를 제공할 수 있다.In addition, in the present invention, after forming the substrate 201 to be bent as described above, it is directly attached to the windshield 100 of the vehicle using the protective layer 221 to provide a slim and light sensing device. can

도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일의 특성을 나타낸 것이다.16 shows the characteristics of the carbon fine coil according to an embodiment of the present invention.

상기 탄소 미세 코일은 도 16에 도시된 바와 같이, 평상시에는 제 1 인덕턴스 값을 가지고 있으며, 상기 탄소 미세 코일에 힘이나 유전율이 가해짐에 따라 상기 인덕턴스 값이 감소하게 된다.As shown in FIG. 16 , the carbon micro-coils normally have a first inductance value, and as a force or dielectric constant is applied to the carbon micro-coils, the inductance value decreases.

상기 인덕턴스 값은 상기 탄소 미세 코일 위에 놓이는 물질의 종류에 따라 서로 다른 감소량을 가지게 된다.The inductance value has a different reduction amount depending on the type of material placed on the carbon microcoil.

즉, 상기 인덕턴스 값은 상기 탄소 미세 코일에 강우에 따른 빗물이 접촉하는 경우에 비교적 적은 감소량을 가지고, 사람과 같은 인체의 일부가 접촉하는 경우에는 상기 빗물이 접촉하는 경우보다는 높은 감소량을 가지며, 금속물질이 접촉하는 경우에는 상기 빗물이나 인체가 접촉한 경우보다 더 높은 감소량을 가지게 된다.That is, the inductance value has a relatively small decrease when rainwater according to rainfall contacts the carbon micro-coil, and when a part of the human body such as a person comes into contact, it has a higher decrease than when the rainwater contacts, and the metal When the material comes into contact, it has a higher reduction amount than when the rainwater or the human body comes into contact.

이하에서는 일반적인 2라인 전극 구조의 감지 감도와, 본 발명의 실시 예에 따른 4라인 전극 구조의 감지 감도에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the sensing sensitivity of the general two-line electrode structure and the sensing sensitivity of the four-line electrode structure according to an embodiment of the present invention will be described.

도 17은 종래 기술에 다른 2라인 전극 구조의 감지 감도를 설명하기 위한 도면이고, 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 4라인 전극 구조의 감지 감도를 설명하기 위한 도면이다.17 is a view for explaining the sensing sensitivity of a two-line electrode structure according to the prior art, and FIG. 18 is a view for explaining the sensing sensitivity of a four-line electrode structure according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 17을 참조하면, 센싱부(219)는 제 1 주파수(f1)를 발생하고, 그에 따라 내부 커패시턴스 값(Cr)과, 반응층(216)의 커패시턴스 값(Cs)에 따른 커패시턴스 값의 변화량에 따라 최종 변화량을 출력하게 된다.First, referring to FIG. 17 , the sensing unit 219 generates a first frequency f1 , and accordingly the internal capacitance value Cr and the capacitance value Cs of the reactive layer 216 . The final change amount is output according to the change amount.

이때, 전면 유리(100)에 비가 오지 않을 때의 변화비와, 비가 올 때의 변화비를 나타내면 아래와 같다.At this time, the change ratio when it does not rain on the windshield 100 and the change ratio when it rains are shown below.

Ro = Cs/Cr : 비가 오지 않을 때의 변화비Ro = Cs/Cr : ratio of change when it is not raining

Rr= (Cs+△Cr)/Cr : 오기 올 때의 변화비Rr = (Cs+ΔCr)/Cr: ratio of change when

여기에서, Cs는 반응층(216) 내의 커패시턴스 값이고, Cr은 상기 센싱부(219) 내의 기준 커패시턴스 값이며, △Cr은 비가 오는 경우에 추가로 발생할 수 있는 커패시턴스 값을 의미한다.Here, Cs is a capacitance value in the reaction layer 216 , Cr is a reference capacitance value in the sensing unit 219 , and ΔCr is a capacitance value that may additionally occur in case of rain.

상기와 같이, 동일한 Cr 조건에서는 상기 △Cr을 가능한 최대로 증가시킬 때, 이에 따른 Rr이 커지고, 이를 토대로 상기 센싱부(219)는 상기 커지는 Rr에 따른 변화 비율을 신호화한다.As described above, when ΔCr is increased to the maximum possible under the same Cr condition, Rr is increased accordingly, and based on this, the sensing unit 219 signals a change ratio according to the increased Rr.

도 18을 참조하면, 도 18의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따라 감지 장치(200)의 상부 방향 및 하부 방향으로 발생할 수 있는 커패시턴스 값을 보여주고, 도 18의 (b)는 감지 장치(200)의 측면 방향으로 발생할 수 있는 커패시턴스 값을 보여준다.Referring to FIG. 18 , FIG. 18A shows capacitance values that may occur in an upper direction and a lower direction of the sensing device 200 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 18B shows the sensing device 200 according to an embodiment of the present invention. (200) shows the capacitance values that can occur in the lateral direction.

도 18의 (a)를 참조하면, 제 1 급전 전극(207)과 제 2 급전 전극(208) 사이에서, 상부 방향으로 발생하는 커패시턴스 값을 C21이라 하고, 하부 방향으로 발생하는 커패시턴스 값을 C1이라할 수 있다. 그리고, 제 1 급전 전극(207)과 제 1 플로팅 전극(209) 사이에서, 상부 방향으로 발생하는 커패시턴스 값을 C31이라 할 수 있다. 또한, 제 2 급전 전극(208)과 제 2 플로팅 전극(210) 사이에서, 상부 방향으로 발생하는 커패시턴스 값을 C32라 할 수 있다. 또한, 제 1 플로팅 전극(209)과 제 2 플로팅 전극(210) 사이에서, 하부 방향으로 발생하는 커패시턴스 값을 C0이라 할 수 있다.Referring to FIG. 18A , between the first feeding electrode 207 and the second feeding electrode 208, a capacitance value generated in an upward direction is C21, and a capacitance value generated in a downward direction is C1. can do. In addition, a capacitance value generated in an upward direction between the first feeding electrode 207 and the first floating electrode 209 may be referred to as C31. Also, a capacitance value generated in an upward direction between the second feeding electrode 208 and the second floating electrode 210 may be referred to as C32. Also, a capacitance value generated in a downward direction between the first floating electrode 209 and the second floating electrode 210 may be referred to as C0.

또한, 도 18의 (b)를 참조하면, 상기 제 1 플로팅 전극(209)과 제 2 플로팅 전극(210) 사이에서, 측부 방향으로 발생하는 커패시턴스 값을 C22이라 할 수 있다.Also, referring to FIG. 18B , a capacitance value generated in a lateral direction between the first floating electrode 209 and the second floating electrode 210 may be referred to as C22.

여기에서, C0 및 C1은 본 발명의 4라인 전극 구조와, 종래의 2 라인 전극 구조에서 공통으로 적용되는 사항이므로, 아래의 비교에서는 제외한다.Here, since C0 and C1 are commonly applied to the 4-line electrode structure of the present invention and the conventional 2-line electrode structure, they are excluded from the comparison below.

그리고, 본 발명에서는 상기와 같이 급전 전극 이외에 플로팅 전극을 적용하여, 비가 올 때 추가로 발생하는 커패시턴스 값을 의미하는 △Cr을 최대한 크게 한다.And, in the present invention, as described above, by applying a floating electrode in addition to the feeding electrode, ΔCr, which means a capacitance value that is additionally generated when it rains, is made as large as possible.

아래에서는, 비가 오지 않는 경우와 비가 오는 경우에서의 종래의 2 라인 전극 구조와, 본 발명의 4 라인 전극 구조를 비교하면 아래와 같다.Below, the conventional two-line electrode structure in non-rain and rain cases and the four-line electrode structure of the present invention are compared as follows.

먼저, 기존의 2라인 전극 구조는 아래와 같이 표현될 수 있다.First, the conventional two-line electrode structure may be expressed as follows.

(1) Cs1=C21, Ro=C21/Cr (1) Cs1=C21, Ro=C21/Cr

: 비가 오지 않을 때의 종래의 2라인 전극 구조의 변화비: Change ratio of the conventional two-line electrode structure when it is not raining

여기에서, 상기 Cs1은 2라인 전극 구조의 반응층(216) 내의 커패시턴스 값을 의미하고, Cr은 센싱부(219) 내의 기준 커패시턴스 값을 의미하며, Ro은 비가 오지 않을 때의 커패시턴스 값의 변화비를 의미한다.Here, Cs1 denotes a capacitance value in the reaction layer 216 having a two-line electrode structure, Cr denotes a reference capacitance value in the sensing unit 219, and Ro denotes a ratio of change in capacitance value when it does not rain. means

(2) Cs1 = C21 + △Cr21, Rr= (C21/Cr) + (△Cr21/Cr)(2) Cs1 = C21 + ΔCr21, Rr = (C21/Cr) + (ΔCr21/Cr)

: 비가 올 때의 종래의 2 라인 전극 구조의 변화비 : Change ratio of the conventional two-line electrode structure when it rains

다음으로, 본 발명에 따른 4라인 전극 구조는 아래와 같이 표현될 수 있다.Next, the 4-line electrode structure according to the present invention can be expressed as follows.

(1) Cs2 = C21+(C31/C32/C22), Ro = (C21/Cr)+((C31/32/C22)/Cr)(1) Cs2 = C21+(C31/C32/C22), Ro = (C21/Cr)+((C31/32/C22)/Cr)

: 비가 오지 않을 때의 본 발명의 4라인 전극 구조의 변화비: Change ratio of the 4-line electrode structure of the present invention when it does not rain

여기에서, 상기 Cs1은 4라인 전극 구조의 반응층(216) 내의 커패시턴스 값을 의미하고, Cr은 센싱부(219) 내의 기준 커패시턴스 값을 의미하며, Ro은 비가 오지 않을 때의 커패시턴스 값의 변화비를 의미한다.Here, Cs1 denotes a capacitance value in the reaction layer 216 having a four-line electrode structure, Cr denotes a reference capacitance value in the sensing unit 219, and Ro denotes a ratio of change in capacitance value when it does not rain. means

(2) Cs2=C21+△Cr21+((C31+△Cr31)/(C32+△Cr32)/(C22+△Cr22))(2) Cs2=C21+ΔCr21+((C31+ΔCr31)/(C32+ΔCr32)/(C22+ΔCr22))

Rr= (C21/Cr)+(△Cr21/Cr)+((C31+△Cr31)/(C32+△Cr32)/(C22+△Cr22)/Cr)Rr = (C21/Cr)+(ΔCr21/Cr)+((C31+ΔCr31)/(C32+ΔCr32)/(C22+ΔCr22)/Cr)

: 비가 올 때의 본 발명의 4라인 전극 구조의 변화비: Change ratio of the 4-line electrode structure of the present invention when it rains

상기와 같이, 본 발명의 4라인 전극 구조에서는, 기존의 2라인 전극에 대비하여, "(C31+△Cr31)/(C32+△Cr32)/(C22+△Cr22)/Cr" 부분에 해당하는 플로팅 전극에 의한 추가적인 커패시턴스 값의 변화가 있으며, 상기 추가적인 커패시턴스 값의 변화를 토대로 감지 감도를 향상시킬 수 있다. As described above, in the 4-line electrode structure of the present invention, compared to the conventional 2-line electrode, the floating electrode corresponding to the "(C31+ΔCr31)/(C32+ΔCr32)/(C22+ΔCr22)/Cr" part There is a change in an additional capacitance value by the

도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 구동 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.19 is a view showing the configuration of a wiper driving system according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 와이퍼 구동 시스템은, 크게 감지 장치(200)와 차량으로 구분된다. 여기에서, 상기 차량은, 차량의 전장품의 전반적인 동작을 제어하는 ECU(300)와, 와이퍼의 동작을 조작하는 조작부(400)와 와이퍼를 구동시키는 모터(500)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 19 , the wiper driving system is largely divided into a sensing device 200 and a vehicle. Here, the vehicle may be divided into an ECU 300 that controls the overall operation of the vehicle's electrical components, a manipulation unit 400 that controls the operation of the wiper, and a motor 500 that drives the wiper.

상기 설명한 바와 같이, 감지 장치(200)는 상기 반응층(216)과 전극(211) 등을 포함하는 감지부와, 센싱부(219)와 제어부(220)를 포함한다. 여기에서, 상기 제어부(220)는 차량의 ECU(300) 내의 제어부(301)와 통신을 수행하는 슬레이브 제어부이다.As described above, the sensing device 200 includes a sensing unit including the reaction layer 216 and the electrode 211 , a sensing unit 219 , and a control unit 220 . Here, the control unit 220 is a slave control unit that communicates with the control unit 301 in the ECU 300 of the vehicle.

감지부는 상기와 같이 전면 유리(100)에 비가 올 때와 오지 않을 때에서의 반응층(216) 내의 커패시턴스 변화가 발생하며, 이에 따른 변화 신호를 센싱부(219)로 전달한다.As described above, the sensing unit generates a change in capacitance in the reaction layer 216 when it rains and when it does not rain on the windshield 100 , and transmits a change signal according to the change to the sensing unit 219 .

센싱부(219)는 제 1 주파수를 발생하고, 상기 커패시턴스 값의 변화에 따라 변화하는 제 2 주파수를 발생하며, 상기 제 1 및 2 주파수의 차이에 따라 상기 비가 오는지 여부와, 비의 양을 감지한다. 상기 센싱부(219)의 구체적인 동작에 대해서는 하기에서 상세히 설명하기로 한다.The sensing unit 219 generates a first frequency, generates a second frequency that changes according to a change in the capacitance value, and detects whether it rains and the amount of rain according to a difference between the first and second frequencies do. A detailed operation of the sensing unit 219 will be described in detail below.

제어부(220)는 상기 차량의 ECU(300) 내의 제어부(301)와 통신을 하며, 그에 따라 상호 통신의 최적화를 위한 알고리즘을 적용한다. 상기 제어부(220)는 상기 차량의 ECU(300) 내의 제어부(301)의 제어신호에 따라 상기 센싱부(219)를 제어하며, 상기 센싱부(219)에서 감지된 신호를 상기 차량의 ECU(300) 내의 제어부(301)로 전달한다.The control unit 220 communicates with the control unit 301 in the ECU 300 of the vehicle, and accordingly applies an algorithm for optimizing mutual communication. The control unit 220 controls the sensing unit 219 according to a control signal of the control unit 301 in the ECU 300 of the vehicle, and transmits the signal detected by the sensing unit 219 to the ECU 300 of the vehicle. ) to the control unit 301 in the.

이때, 상기 제어부(220)와 상기 차량의 ECU(300) 내의 제어부(301) 사이는 LIN(Local Interconnect Network)에 따라 상호 정보를 교환할 수 있다. In this case, information may be exchanged between the controller 220 and the controller 301 in the ECU 300 of the vehicle according to a Local Interconnect Network (LIN).

상기 LIN은 마스터-슬레이브(master-slave) 원리에 따라 작동한다. 그리고 이의 신호 형태 및 프로토콜(=디지털 정보의 형식)은 표준화되어 있다. 여기에서, 상기 마스터-슬레이브 원리란 중심이 되는 1대의 주-컴퓨터(master)와 이에 온라인으로 연결, 종속된 다수의 컴퓨터(slave)들이 각각의 데이터 처리 내용에 따라 작업을 분담해서 처리하는 시스템으로서 주/종속(master-slave) 시스템이라고도 한다. The LIN operates according to a master-slave principle. And its signal format and protocol (= digital information format) are standardized. Here, the master-slave principle is a system in which one main computer (master) at the center and a plurality of computers connected online and subordinated to it (slave) divide and process the work according to each data processing content. Also called master-slave system.

한편, ECU(300)는 상기 차량의 전장품의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 상기 ECU(300)는 와이퍼(도시하지 않음)의 동작을 제어한다. On the other hand, the ECU 300 controls the overall operation of the electric components of the vehicle. In particular, the ECU 300 controls the operation of a wiper (not shown).

조작부(400)은 차량의 실내의 특정 영역에 설치되며, 그에 따라 운전자가 상기 와이퍼를 수동으로 조작시키기 위한 것이다. The manipulation unit 400 is installed in a specific area of the interior of the vehicle, so that the driver manually operates the wiper.

모터(500)는 와이퍼와 연결되며, 그에 따라 상기 와이퍼를 동작시키기 위한 구동력을 제공한다.The motor 500 is connected to the wiper, and thus provides a driving force for operating the wiper.

ECU(300)는 상기 감지 장치(200) 및 상기 조작부(400)와 연결되며, 그에 따라 상기 와이퍼를 동작을 제어하기 위한 모터 구동 신호를 출력한다. 이를 위해, 제어부(301)는 상기 감지 장치(200)와 연결되며, 그에 따라 상기 감지 장치(200)로부터 출력되는 감지 신호를 수신한다. 이때, 상기 감지 신호는 특정 디지털 값을 가질 수 있으며, 제어부(301)는 상기 디지털 값을 토대로 비가 오는지 여부와, 그에 따른 비의 양을 계산할 수 있다. The ECU 300 is connected to the sensing device 200 and the manipulation unit 400 , and accordingly outputs a motor driving signal for controlling the operation of the wiper. To this end, the controller 301 is connected to the sensing device 200 , and accordingly receives a sensing signal output from the sensing device 200 . In this case, the detection signal may have a specific digital value, and the controller 301 may calculate whether it rains and the amount of rain based on the digital value.

또한, 제어부(301)는 상기 조작부(400)로부터 와이퍼 조작 신호가 입력되는지를 판단한다. 이때, 상기 제어부(301)와 조작부(400) 사이에는 통신부(304)가 배치된다. 상기 통신부(304)는 LIN(Local Interconnect Network) 방식에 따라 상기 조작부(400)로부터 입력되는 조작 신호를 제어부(301)에 전달한다.Also, the control unit 301 determines whether a wiper operation signal is input from the operation unit 400 . In this case, a communication unit 304 is disposed between the control unit 301 and the operation unit 400 . The communication unit 304 transmits the operation signal input from the operation unit 400 to the control unit 301 according to a LIN (Local Interconnect Network) method.

제어부(301)는 상기 통신부(304)를 통해 전달되는 조작 신호 및 상기 감지 장치(200)를 통해 전달되는 감지 신호를 이용하여 상기 와이퍼를 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.The control unit 301 outputs a driving signal for driving the wiper using the manipulation signal transmitted through the communication unit 304 and the sensing signal transmitted through the sensing device 200 .

신호 처리부(302)는 상기 제어부(301)를 통해 출력되는 구동 신호를 신호 처리하고, 그에 따라 상기 구동 신호에 따른 모터 제어 신호가 출력되도록 한다.The signal processing unit 302 signals the driving signal output through the control unit 301 and outputs a motor control signal according to the driving signal accordingly.

모터 구동부(303)는 상기 신호 처리부(302)를 통해 신호 처리된 구동 신호를 이용하여 상기 모터(500)를 구동시킨다. 이때, 상기 모터 구동부(303)는 상기 비가 오는지 여부와, 상기 조작 신호가 입력되었는지 여부와, 비의 양 또는 수동 설정된 스피드를 기준으로 상기 모터(500)의 구동 여부 및 구동 속도를 제어하는 모터 구동 신호를 출력한다.The motor driving unit 303 drives the motor 500 using a driving signal signal processed through the signal processing unit 302 . At this time, the motor driving unit 303 controls whether the motor 500 is driven and the driving speed based on whether it rains, whether the manipulation signal is input, the amount of rain or a manually set speed. output a signal.

도 20은 도 19에 도시된 센싱부(219)의 구성을 보여주는 도면이다.FIG. 20 is a diagram showing the configuration of the sensing unit 219 shown in FIG. 19 .

도 20을 참조하면, 센싱부(219)는 제 1 주파수 발생기(2191), 제 2 주파수 발생기(2192), 차이 주파수 발생기(2193), 필터(2194) 및 아날로그 디지털 컨버터(2195)를 포함한다.Referring to FIG. 20 , the sensing unit 219 includes a first frequency generator 2191 , a second frequency generator 2192 , a difference frequency generator 2193 , a filter 2194 , and an analog-to-digital converter 2195 .

제 1 주파수 발생기(2191)는 상기 감지부와 연결되며, 상기 감지부의 임피던스 변화에 따른 제 1 주파수를 발생한다.A first frequency generator 2191 is connected to the sensing unit and generates a first frequency according to a change in impedance of the sensing unit.

상기 제 1 주파수 발생기(2191)는 LC 발진 회로로 구성될 수 있다.The first frequency generator 2191 may be configured as an LC oscillation circuit.

바람직하게, 상기 제 1 주파수 발생기(2191)는 상기 감지부를 구성하는 탄소 미세 코일과 커패시터를 사용하여, 상기 탄소 미세 코일의 인덕터스 값의 변화에 의해 변화하는 발진 주파수를 발생하도록 구성된다.Preferably, the first frequency generator 2191 is configured to generate an oscillation frequency that is changed by a change in an inductance value of the carbon fine coil using a carbon fine coil and a capacitor constituting the sensing unit.

즉, 상기 제 1 주파수 발생기(2191)는 윈드 실드에 부착되는 탄소 미세 코일를 사용하여, 상기 감지부에 의한 발진 주파수를 발진시킨다.That is, the first frequency generator 2191 oscillates an oscillation frequency by the sensing unit using a carbon fine coil attached to the windshield.

다시 말해서, 상기 감지부를 구성하는 탄소 미세 코일의 인덕턴스 값과 커패시터의 커패시턴스 값은 상기 제 1 주파수 발생기(2191)의 발진 주파수를 결정한다. In other words, the inductance value of the carbon microcoil constituting the sensing unit and the capacitance value of the capacitor determine the oscillation frequency of the first frequency generator 2191 .

제 2 주파수 발생기(2192)는 기준 발진기일 수 있으며, 기준 발진 주파수에 대응하는 제 2 주파수를 발생한다.The second frequency generator 2192 may be a reference oscillator and generates a second frequency corresponding to the reference oscillation frequency.

이때, 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생하는 제 1 주파수는 미세한 변화를 가질 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 제 1 실시 예에서는 상기 필터(2194)를 저역 통과 필터로 구성한다.At this time, the first frequency generated by the first frequency generator 2191 may have a minute change, and accordingly, in the first embodiment of the present invention, the filter 2194 is configured as a low-pass filter.

아래에서는 상기 필터(2194)가 저역 통과 필터로 구성된 것으로 가정하여 설명하기로 한다.Hereinafter, it is assumed that the filter 2194 is configured as a low-pass filter.

이때, 상기 감지부에 강우가 발생하지 않는 상태에서, 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생한 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 발생기(2192)에서 발생하는 제 2 주파수는 동일한 값을 가지도록 설정될 수 있다.At this time, in a state in which no rainfall occurs in the sensing unit, the first frequency generated by the first frequency generator 2191 and the second frequency generated by the second frequency generator 2192 are set to have the same value. can

그리고, 상기 감지부에 강우가 발생하면, 강우량에 따라 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이가 커지게 되며, 상기 커지는 차이 값을 토대로 상기 강우량을 판단할 수 있도록 한다.And, when rainfall occurs in the sensing unit, the difference between the first frequency and the second frequency increases according to the amount of rainfall, and the rainfall amount can be determined based on the increased difference value.

이때, 상기 감지부에 포함되는 탄소 미세 코일의 인덕턴스를 L이라 하고, 커패시터의 커패시턴스를 C라 하면, 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생하는 제 1 주파수(ω0)는 수학식 1과 같다.At this time, if the inductance of the carbon fine coil included in the sensing unit is L and the capacitance of the capacitor is C, the first frequency ω 0 generated by the first frequency generator 2191 is the same as Equation 1.

Figure 112017038505755-pat00001
Figure 112017038505755-pat00001

그리고, 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생하는 제 1 주파수에 대응하는 제 1 전압 값(V0)은 아래의 수학식 2와 같다. In addition, the first voltage value V 0 corresponding to the first frequency generated by the first frequency generator 2191 is expressed by Equation 2 below.

Figure 112017038505755-pat00002
Figure 112017038505755-pat00002

또한, 상기 제 2 주파수 발생기(2192) 발생하는 제 2 주파수에 대응하는 제 2 전압 값(Vr)은 아래의 수학식 3과 같다.In addition, the second voltage value Vr corresponding to the second frequency generated by the second frequency generator 2192 is expressed by Equation 3 below.

Figure 112017038505755-pat00003
Figure 112017038505755-pat00003

차이 주파수 발생기(2193)는 상기 제 1 주파수 발생기(2191) 및 상기 제 2 주파수 발생기(2192)와 연결되며, 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생한 제 1 주파수와, 상기 제 2 주파수 발생기(2192)에서 발생한 제 2 주파수의 차이에 대응하는 차이 값을 출력한다.The difference frequency generator 2193 is connected to the first frequency generator 2191 and the second frequency generator 2192, the first frequency generated by the first frequency generator 2191, and the second frequency generator 2192 ) and output the difference value corresponding to the difference in the second frequency.

이때, 상기 차이 주파수 발생기(2193)에서 발생하는 차이 값(Vdmod)는 아래의 수학식 4와 같다.In this case, the difference value Vdmod generated by the difference frequency generator 2193 is expressed by Equation 4 below.

Figure 112017038505755-pat00004
Figure 112017038505755-pat00004

여기에서, 상기 차이 값이 상기 수학식 4와 같은 값을 가지는 이유는, 상기 감지부에 강우가 발생하지 않는 경우에는 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생하는 제 1 주파수와, 상기 제 2 주파수 발생기(2192)에서 발생하는 제 2 주파수가 서로 동일한 값을 가지기 때문이다.Here, the reason that the difference value has the same value as in Equation 4 is the first frequency and the second frequency generated by the first frequency generator 2191 when no rainfall occurs in the sensing unit. This is because the second frequencies generated by the generator 2192 have the same value.

필터(2194)는 상기 차이 주파수 발생기(2193)에서 발생하는 출력 값을 필터링하여 필터링된 출력 값을 출력한다.The filter 2194 filters the output value generated by the difference frequency generator 2193 and outputs the filtered output value.

이때, 상기 필터(2194)에는 일정한 크기의 주파수 범위에 대응하는 필터링 영역이 존재하며, 상기 필터링 영역 내에서 상기 차이 주파수 발생기(2193)의 출력 값을 필터링한다.In this case, a filtering region corresponding to a frequency range of a certain size exists in the filter 2194, and the output value of the difference frequency generator 2193 is filtered within the filtering region.

여기에서, 상기 필터링 영역은, 상기 필터(2194)의 종류와, 상기 감지부에 강우가 발생하였을 경우에 나타나는 탄소 미세 코일의 변화 특성에 의해 결정될 수 있다.Here, the filtering area may be determined by the type of the filter 2194 and the change characteristics of the carbon microcoil that appears when rainfall occurs in the sensing unit.

상기 탄소 미세 코일의 변화 특성에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.The change characteristics of the carbon microcoil will be described in more detail below.

한편, 상기 필터(2194)의 종류는 상기 탄소 미세 코일의 구조에 의해 결정될 수 있다.Meanwhile, the type of the filter 2194 may be determined by the structure of the carbon microcoil.

즉, 상기 탄소 미세 코일의 인덕턴스 값이 강우 여부 및 강우량에 따라 큰 범위 내에서 변화하지 않고 미세하게 변화하며, 상기 미세하게 변화하는 값에 따라 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생하는 제 1 주파수가 상기 제 2 주파수 발생기(2192)에서 발생하는 제 2 주파수와 큰 차이가 없는 경우에는 상기 필터(2194)를 저역 통과 필터로 구성할 수 있다.That is, the inductance value of the carbon fine coil changes minutely without changing within a large range depending on whether or not rain and the amount of rainfall, and the first frequency generated by the first frequency generator 2191 according to the minutely changed value When there is no significant difference from the second frequency generated by the second frequency generator 2192, the filter 2194 may be configured as a low-pass filter.

그리고, 상기 상기 탄소 미세 코일의 인덕턴스 값의 변화에 따라 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생하는 제 1 주파수가 상기 제 2 주파수 발생기(2192)에서 발생하는 제 2 주파수와 큰 차이가 있는 경우에는 상기 필터(2194)는 대역 통과 필터로 구성할 수 있다.In addition, the first frequency generated by the first frequency generator 2191 according to the change in the inductance value of the carbon microcoil has a large difference from the second frequency generated by the second frequency generator 2192. The filter 2194 may be configured as a band pass filter.

다시 말해서, 상기 필터(2194)의 종류는 상기 감지부를 구성하는 탄소 미세 코일의 면적 등과 같은 구조에 의해 결정될 수 있다.In other words, the type of the filter 2194 may be determined by a structure such as the area of the carbon microcoil constituting the sensing unit.

아날로그 디지털 컨버터(2195)는 상기 필터(2194)를 통해 출력되는 출력 값을 디지털 값으로 변환하여 출력한다.The analog-to-digital converter 2195 converts the output value output through the filter 2194 into a digital value and outputs it.

도 21 내지 도 23은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 차이 주파수 값의 변화를 나타낸 도면이다.21 to 23 are diagrams illustrating changes in a difference frequency value according to the first embodiment of the present invention.

도 21을 참조하면, 상기 감지부에 특정 물질이 접촉하지 않으면서 유전율 변화가 발생하지 않는 경우, 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생하는 제 1 주파수와, 상기 제 2 주파수 발생기(2192)에서 발생하는 제 2 주파수는 동일한 주파수를 가질 수 있다.Referring to FIG. 21 , when a specific material does not come into contact with the sensing unit and a change in permittivity does not occur, the first frequency generated by the first frequency generator 2191 and the second frequency generator 2192 The generated second frequency may have the same frequency.

따라서, 상기 강우가 발생하지 않는 상태에서 상기 차이 주파수 발생기(2193)에서 출력되는 출력 값에 따라 상기 필터(2194)에서 필터링된 출력 값은 거의 DC 전압 수준이다.Accordingly, the output value filtered by the filter 2194 according to the output value output from the difference frequency generator 2193 in a state in which the rainfall does not occur is almost a DC voltage level.

그리고, 도 22를 참조하면, 상기 감지부에 특정 물질이 접촉하면서 유전율 변화가 발생하고, 상기 접촉 물질이 강우에 의한 빗물인 경우, 상기 필터(2194)에서 필터링되는 출력 값은 기설정된 필터링 영역 내에서 주파수 쉬프트가 발생하게 된다.And, referring to FIG. 22 , when a specific material comes into contact with the sensing unit and a change in permittivity occurs, and the contact material is rainwater due to rain, the output value filtered by the filter 2194 is within a preset filtering area. frequency shift occurs.

다시 말해서, 강우가 발생함에 따라 상기 감지부의 탄소 미세 코일의 인덕턴스 값의 변화가 발생하게 되면, 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생하는 제 1 주파수의 변화가 발생하게 되며, 이에 따라 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이가 존재하게 된다.In other words, when a change in the inductance value of the carbon microcoil of the sensing unit occurs as rainfall occurs, a change in the first frequency generated by the first frequency generator 2191 occurs, and accordingly, the first frequency and the second frequency difference.

이때, 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이 주파수는 상기 발생한 강우의 강도(강우량)에 따라 증가하게 된다.In this case, the frequency difference between the first frequency and the second frequency increases according to the intensity (rainfall amount) of the generated rainfall.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이 주파수의 값에 따라 상기 강우량을 판단할 수 있다. 다시 말해서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 필터(2194)에서 출력되는 신호에 따른 주파수 도메인 변화량에 따라 강우 여부 및 강우량을 판단한다.Accordingly, in an embodiment of the present invention, the amount of rainfall may be determined according to a value of a difference frequency between the first frequency and the second frequency. In other words, in the embodiment of the present invention, it is determined whether it rains or not and the amount of rainfall according to the frequency domain change amount according to the signal output from the filter 2194 .

여기에서, 상기 제 1 주파수와 제2 주파수의 차이는 강우에 따른 빗물이나 습기에 의해 발생할 수 있고, 이와 다르게 다른 이물질에 의해서도 발생할 수 있다.Here, the difference between the first frequency and the second frequency may be caused by rainwater or moisture according to rainfall, or may also be caused by other foreign substances.

상기 이물질에는 인체, 종이, 돌 및 금속 물질 등을 포함할 수 있다.The foreign material may include a human body, paper, stone, and a metal material.

여기에서, 상기 탄소 미세 코일은 강우에 의한 인덕턴스 값의 변화 정도와, 상기 인체, 종이, 돌 및 금속 물질 등과 같은 이물질에 의한 인덕턴스 값의 변화 정도가 서로 다르게 나타난다.Here, the degree of change in the inductance value due to rainfall and the degree of change in the inductance value due to foreign substances such as the human body, paper, stone, and metal material of the carbon micro coil are different from each other.

다시 말해서, 상기 탄소 미세 코일의 인턱턴스 값은 상기 강우에 의해 발생하는 변화의 임계점과, 상기 인체, 종이, 돌 및 금속 물질 등과 같은 이물질에 의해 발생하는 변화의 임계점이 다르게 나타난다.In other words, the inductance value of the carbon microcoil is different from the critical point of the change caused by the rainfall and the critical point of the change caused by the foreign material such as the human body, paper, stone, or metal material.

따라서, 상기 인덕턴스 값의 변화 임계점(탄소 미세 코일의 변화 특성)에 따라 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이가 강우에 의해 발생한 것인지 아니면 이물질에 의해 발생한 것인지를 구분할 수 있다.Accordingly, it is possible to distinguish whether the difference between the first frequency and the second frequency is caused by rain or foreign substances according to the threshold of change of the inductance value (characteristics of change of the carbon microcoil).

그리고, 실시 예에서는 상기 각각의 물질에 의해 발생하는 상기 탄소 미세 코일의 변화 특성에 따라 상기 필터(2194)의 필터링 영역을 결정하고, 상기 결정한 필터링 영역 내에서 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이가 발생하는 경우에만 선택적으로 와이퍼를 구동시킬 수 있다.And, in the embodiment, the filtering area of the filter 2194 is determined according to the change characteristics of the carbon microcoil generated by each material, and the difference between the first frequency and the second frequency within the determined filtering area It is possible to selectively drive the wiper only when .

도 23을 참조하면, 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이가 상기 강우가 아닌 이물질에 의해 발생한 경우, 상기 차이 주파수는 상기 필터(2194)의 필터링 영역을 벗어난 주파수를 가질 수 있다.Referring to FIG. 23 , when the difference between the first frequency and the second frequency is caused by foreign matter other than the rain, the difference frequency may have a frequency outside the filtering region of the filter 2194 .

이때, 상기 차이 주파수는 도 19에 도시된 바와 같이, 필터링 영역 내에 포함되어 있지 않기 때문에, 이와 같은 경우에는 상기 와이퍼를 구동시키지 않는다.In this case, since the difference frequency is not included in the filtering region as shown in FIG. 19 , in this case, the wiper is not driven.

도 24는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 차이 주파수 값의 변화를 나타낸 도면이다.24 is a diagram illustrating a change in a difference frequency value according to a second embodiment of the present invention.

도 24를 참조하면, 상기 감지부의 설계가 강우가 발생하지 않은 경우에서의 제 1 주파수가 제 2 주파수와 차이가 존재하고, 상기 강우가 발생하는 상황에서의 제 1 주파수의 증감 정도가 큰 경우, 상기 필터(2194)는 대역 통과 필터로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 24, when the design of the sensing unit has a difference between the first frequency and the second frequency in the case where no rain occurs, and the degree of increase or decrease of the first frequency in the case where the rain occurs is large, The filter 2194 may be configured as a band pass filter.

이때, 상기 필터(2194)의 필터링 영역은 상기 저역 통과 필터로 구성된 경우와는 다른 주파수 범위를 가질 수 있다.In this case, the filtering region of the filter 2194 may have a different frequency range from that of the low-pass filter.

그리고, 상기 필터링 영역 내에서 상기 차이 주파수의 변화에 따라 발생하는 차이 주파수의 이동 정도에 따라 강우 여부 및 강우량을 판단할 수 있다.In addition, it is possible to determine whether or not rain and the amount of rainfall occur in the filtering region according to the degree of movement of the difference frequency that occurs according to the change of the difference frequency.

이때, 상기 필터(2194)가 대역 통과 필터인 경우, 상기 차이 주파수 발생기(2193)의 출력 값은 아래의 수학식 5와 같다.In this case, when the filter 2194 is a band-pass filter, the output value of the difference frequency generator 2193 is as shown in Equation 5 below.

Figure 112017038505755-pat00005
Figure 112017038505755-pat00005

도 25 내지 도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소 미세 코일의 변화 특성을 보여주는 그래프이다.25 to 28 are graphs showing change characteristics of carbon microcoils according to an embodiment of the present invention.

도 25를 참조하면, 탄소 미세 코일은 돌, 종이, 서보 모터, 휴대폰 1(전원 오프 상태), 휴대폰 2(전원 온 상태), 휴대폰 3(배터리 분리 상태), 배터리, 멀티 미터 및 물에 따라 서로 다른 변화 특성을 가지게 된다.Referring to FIG. 25 , the carbon microcoils are separated from each other according to stone, paper, servo motor, mobile phone 1 (power off state), mobile phone 2 (power on state), mobile phone 3 (battery disconnected state), battery, multimeter and water. have different characteristics of change.

다시 말해서, 상기 탄소 미세 코일은 상기와 같은 물질에 따라 서로 다른 출력 값을 발생하게 된다.In other words, the carbon micro-coils generate different output values according to the materials as described above.

상기 탄소 미세 코일의 출력 값의 변화를 보면, 동일한 돌이라도 접촉 면적 및 접촉 방향에 따라 서로 다른 변화가 발생하였으며, 돌의 크기가 클수록 무게와 접촉 면적이 증가하여 출력 값이 증가하게 된다.Looking at the change in the output value of the carbon microcoil, different changes occurred depending on the contact area and the contact direction even for the same stone, and as the size of the stone increases, the weight and the contact area increase, thereby increasing the output value.

그리고, 종이와 같은 비자성 물질이나, 서보모터와 같은 자성 물질이 접촉하는 경우에도 자기장에 의한 영향 없이 출력 값의 큰 변화가 발생하였다.In addition, even when a non-magnetic material such as paper or a magnetic material such as a servomotor comes into contact, a large change in the output value occurs without the influence of the magnetic field.

도 26 및 도 27을 참조하면, 본 발명에 따른 탄소 미세 코일의 출력 값은 인체가 접촉하는 경우와, 강우에 따른 물이 접촉하는 경우에 확연히 구분되는 특성을 가진다.26 and 27, the output value of the carbon fine coil according to the present invention has a characteristic that is clearly distinguished from the case where the human body comes into contact with the case where the water comes into contact with the rain.

즉, 탄소 미세 코일의 출력 값은 인체가 접촉하는 경우에서 마이너스 값을 가지고 있으며, 강우와 같은 물이 접촉하는 경우에서 플러스 값을 가지고 있다.That is, the output value of the carbon microcoil has a negative value when the human body comes into contact with it, and has a positive value when it comes into contact with water such as rain.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 탄소 미세 코일의 특성을 토대로 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생한 제 1 주파수와, 제 2 주파수 발생기(2192)에서 발생한 제 2 주파수의 차이가 인체의 접촉에 의해 발생한 것인지, 아니면 강우에 의해 발생한 것인지를 명확히 구분할 수 있다.Therefore, in the present invention, the difference between the first frequency generated by the first frequency generator 2191 and the second frequency generated by the second frequency generator 2192 is caused by human contact based on the characteristics of the carbon microcoil as described above. It can be clearly distinguished whether it is caused by rain or rain.

이에 따라, 본 발명에서는 상기 감지 장치(200)의 반응 영역, 다시 말해서 상기 필터(2194)의 필터링 영역을 상기 강우의 의해 반응하는 상기 탄소 미세 코일의 특성을 토대로 결정하도록 한다.Accordingly, in the present invention, the reaction area of the sensing device 200 , that is, the filtering area of the filter 2194 is determined based on the characteristics of the carbon microcoils that respond to the rainfall.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 탄소 미세 코일의 특성을 이용하여 감지부가 강우를 감지한 경우에서만 동작하도록 할 수 있고, 인체와 같은 이물질에 의해 변화가 감지된 경우에서는 와이퍼를 동작시키지 않을 수 있다.Therefore, in the present invention, by using the characteristics of the carbon fine coil as described above, the sensing unit may operate only when rain is sensed, and the wiper may not be operated when a change is detected by a foreign substance such as a human body.

즉, 일반적으로 운전자는 와이퍼의 동작을 오토로 동작시키고 있으나, 어린아이들이 호기심에 의해 윈드 실드 전면에 놓인 레인 센서를 만지는 경우가 발생하고 있으며, 종래 기술에 따르면 상기와 같은 경우에서 레인 센서의 감지에 따른 와이퍼가 동작하여 어린 아이들의 부상의 위험이 있었다.That is, in general, the driver operates the operation of the wiper automatically, but there are cases in which children touch the rain sensor placed on the front of the windshield out of curiosity. There was a risk of injury to young children by operating the wiper.

그러나, 본 발명에서는 상기와 같은 어린아이들의 인체가 접촉한 경우에서 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이가 발생하여도, 상기 와이퍼의 동작이 이루어지지 않도록 함으로써, 안전성을 더욱 확보할 수 있다.However, in the present invention, even when the difference between the first frequency and the second frequency occurs when the human body of children as described above comes into contact, the wiper is not operated, thereby further securing safety.

상기와 같이 본 발명에서는 탄소 미세 코일의 인덕턴스의 변화에 따라 발생하는 발진 주파수의 변화 값으로 강우 여부 및 강우량을 판단한다.As described above, in the present invention, whether or not rain and the amount of rainfall are determined by the change value of the oscillation frequency generated according to the change in the inductance of the carbon microcoil.

한편, 기존의 광학 방식을 이용하는 종래 기술은, 같은 강우량에도 불구하고 외부 조도에 따라 포토다이오드에서 인지하는 광 신호가 다르므로 이를 보정하기 위한 광 센서가 추가로 적용되어야 하고, 강우 진행 시 레인 센서 주위에만 특정 수준의 빛이 분사될 때에 이에 따른 오동작을 방지하기 위한 근조도 센서를 추가 적용해야 하며, 이에 따른 외부 환경 변화에 의한 오작동 검증을 위한 보완 수단이 필수적으로 필요하다.On the other hand, in the prior art using the conventional optical method, since the optical signal recognized by the photodiode is different depending on the external illuminance despite the same amount of rainfall, an optical sensor for correcting this must be additionally applied, and around the rain sensor during rain. When a certain level of light is emitted, a roughness sensor to prevent malfunctions must be additionally applied, and supplementary means are essential for verifying malfunctions caused by changes in the external environment.

또한, 기존의 임피던스 방식을 이용하는 종래 기술은, 특정 임계점 이상의 센싱 수준에서 레인센서가 반응하지 않도록 별도의 회로 알고리즘 소프트웨어를 개발해야 하고, 특정 물질(돌, 사람, 금속체 등)에 대한 특정 수준의 센싱 수준 데이터 베이스화를 진행해야 하며, 비운전시에는 와이퍼 구동을 수동으로 변경해야 함으로써, 외부 환경변화보다는 특정 이물질의 레인 센서 접근에 의한 와이퍼 오동작 방지 수단이 필수적으로 필요하다.In addition, in the prior art using the existing impedance method, it is necessary to develop a separate circuit algorithm software so that the rain sensor does not react at a sensing level above a specific critical point, and a specific level of a specific material (stone, person, metal, etc.) Sensing level data baseization is required, and the wiper operation must be manually changed during non-operation, so it is essential to prevent malfunction of the wiper by approaching the rain sensor of a specific foreign material rather than changing the external environment.

그러나, 본 발명에서는 외부 환경이 레인 센서의 특성에 전혀 영향을 끼치지 않음으로써 특성 보정을 위한 추가적인 보정 센서가 불필요하여 이에 따른 비용을 절감할 수 있다.However, in the present invention, since the external environment does not affect the characteristics of the rain sensor at all, an additional correction sensor for characteristic correction is unnecessary, thereby reducing costs.

또한, 본 발명에서는 인덕턴스의 미세한 변화로도 강우 여부 및 강우량 측정이 가능하므로, 낮은 수준의 강우도 감지가 가능하고, 이물질 회피를 위한 별도의 소프트웨어 알고리즘 적용없이 회로적으로 윈드 실드 위의 이물질을 회피할 수 있다.In addition, in the present invention, since rainfall and rainfall can be measured even with a minute change in inductance, it is possible to detect a low level of rainfall and avoid foreign substances on the windshield in a circuit without applying a separate software algorithm for avoiding foreign substances. can do.

도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 감지 장치의 감지 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.28 is a flowchart for explaining step-by-step a sensing method of a sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 28을 참조하면, 먼저 제 1 주파수 발생기(2191)는 감지부를 구성하는 탄소 미세 코일의 인덕턴스 값에 따른 제 1 주파수를 발생한다(10단계).Referring to FIG. 28 , first, the first frequency generator 2191 generates a first frequency according to the inductance value of the carbon microcoil constituting the sensing unit (step 10).

그리고, 제 2 주파수 발생기(2192)는 기설정된 기준 발진 주파수에 대응하는 제 2 주파수를 발생한다(11단계).Then, the second frequency generator 2192 generates a second frequency corresponding to the preset reference oscillation frequency (step 11).

이어서, 차이 주파수 발생기(2193)는 상기 제 1 주파수 발생기(2191)에서 발생된 제 1 주파수와, 제 2 주파수 발생기(2192)에서 발생된 제 2 주파수를 수신하고, 그에 따라 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이 주파수를 출력한다(12단계).Then, the difference frequency generator 2193 receives the first frequency generated by the first frequency generator 2191 and the second frequency generated by the second frequency generator 2192, and accordingly the first frequency and the second frequency 2 Outputs the frequency difference (step 12).

이에 따라, 필터(2194)는 상기 출력되는 차이 주파수를 필터링하여, 기설정된 필터링 영역 내에 상기 차이 주파수가 존재하는지를 판단한다(13단계).Accordingly, the filter 2194 filters the output difference frequency and determines whether the difference frequency exists in a preset filtering area (step 13).

그리고, 상기 차이 주파수가 기설정된 필터링 영역 내에 존재하면, 아날로그 디지털 컨버터(2195)는 상기 차이 주파수에 대응하는 출력 값을 생성하여 출력한다. 그리고, 제어부는 상기 출력되는 출력 값을 수신하고, 상기 수신한 출력 값을 토대로 강우 여부 및 이에 따른 강우량을 검출한다(14단계).And, when the difference frequency is within a predetermined filtering region, the analog-to-digital converter 2195 generates and outputs an output value corresponding to the difference frequency. Then, the control unit receives the output value, and detects whether there is rain and the amount of rain based on the received output value (step 14).

이어서, 제어부는 상기 검출한 강우량을 토대로 와이퍼의 구동 조건을 결정하고, 상기 결정된 구동 조건에 따라 와이퍼의 구동이 이루어지도록 제어한다(15단계).Next, the controller determines a driving condition of the wiper based on the detected rainfall amount, and controls the wiper to be driven according to the determined driving condition (step 15).

한편, 상기 필터(2194)는 상기 수신한 차이 주파수가 기설정된 필터링 영역 내에 존재하지 않으면, 상기 수신한 차이 주파수에 대응하는 출력 값을 출력하지 않으며, 이에 따라 상기 수신한 차이 주파수를 무시한다(16단계).On the other hand, the filter 2194 does not output an output value corresponding to the received difference frequency if the received difference frequency does not exist within a preset filtering region, and thus ignores the received difference frequency (16). step).

즉, 이물질에 의해서 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수의 차이가 발생한 경우에는 상기 차이 주파수가 상기 필터링 영역 내에 존재하지 않게 되며, 이에 따라 레인 센서가 반응하지 않게 된다.That is, when a difference between the first frequency and the second frequency occurs due to a foreign substance, the difference frequency does not exist in the filtering region, and accordingly, the rain sensor does not respond.

도 29 및 도 30은 본 발명의 실시 예에 따른 감지 장치의 케이스를 보여준다.29 and 30 show a case of a sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 29 및 도 30을 참조하면, 상기와 같은 감지 장치(200)는 상기 기판(201)을 감싸면서, 내부에 상기 전극, 격벽부, 반응층, 센싱부 및 제어부를 수용하는 수용 공간을 갖는 케이스(221)가 배치된다. 상기 케이스(221)는 상기 보호층(221)을 구성하므로, 동일한 도면 부호를 부여하였다. 바람직하게, 상기 케이스(221)는 도 14에서의 상기 보호층(221)을 대체하여 사용할 수 있다.29 and 30 , the sensing device 200 as described above encloses the substrate 201 and has an accommodating space for accommodating the electrode, the partition wall part, the reaction layer, the sensing part, and the control part therein. 221 is arranged. Since the case 221 constitutes the protective layer 221 , the same reference numerals are given. Preferably, the case 221 may be used instead of the protective layer 221 in FIG. 14 .

상기 케이스(221)는 내부에 수용 공간을 가지며, 상기 수용 공간 내에 감지 장치(200)가 수용되는 제 1 케이스(2211)와, 상기 제 1 케이스(2211)의 하부에 배치되어 상기 제 1 케이스(2211)의 하부 영역을 덮는 제 2 케이스(2212)를 포함한다.The case 221 has an accommodating space therein, a first case 2211 in which the sensing device 200 is accommodated in the accommodating space, and the first case 2211 disposed under the first case 2211 ( and a second case 2212 covering the lower region of 2211 .

상기 제 1 케이스(2211)는 상면 외관을 이루는 상면부(22111)를 포함한다. 상기 상면부(22111)는 외면이 장착 대상의 구조물과 접촉하고, 내면이 내부에 수용되는 감지 장치와 접촉한다. 바람직하게, 상기 상면부(22111)의 내면은 상기 내부에 수용되는 감지 장치의 반응층(214, 215)의 상면과 직접 접촉한다.The first case 2211 includes an upper surface portion 22111 forming an upper surface appearance. The upper surface portion 22111 has an outer surface in contact with a structure to be mounted, and an inner surface in contact with a sensing device accommodated therein. Preferably, the inner surface of the upper surface portion 22111 is in direct contact with the upper surface of the reactive layers 214 and 215 of the sensing device accommodated therein.

그리고, 상기 제 1 케이스(2211)의 외면은 차량에 구비된 전면 유리(100)와 직접 접촉한다. 바람직하게, 상기 제 1 케이스(2211)의 외면은 접착력을 가지는 물질을 포함할 수 있으며, 그에 따라 제 1 케이스(2211)의 외면과 상기 전면 유리(100)가 직접 접촉할 수 있다.And, the outer surface of the first case 2211 is in direct contact with the windshield 100 provided in the vehicle. Preferably, the outer surface of the first case 2211 may include a material having an adhesive force, so that the outer surface of the first case 2211 and the windshield 100 may be in direct contact.

또한, 이와 다르게 상기 제 1 케이스(2211)의 외면에는 별도의 접착 부재(도시하지 않음)가 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 전면 유리(100)와 상기 제 1 케이스(2211)의 상면 사이에는 상기 접착 부재가 추가로 배치될 수도 있을 것이다.Alternatively, a separate adhesive member (not shown) may be disposed on the outer surface of the first case 2211 , and accordingly, between the front glass 100 and the upper surface of the first case 2211 , the An adhesive member may be further disposed.

상기 제 1 케이스(2211)는 상기 상면부(22111)의 측단에서 하방으로 대략 수직으로 절곡되어 소정의 길이로 연장되는 측면부(22112)를 포함한다. The first case 2211 includes a side portion 22112 that is bent substantially vertically downward from the side end of the upper surface portion 22111 and extends to a predetermined length.

상기 측면부(22112)는 상기 상면부(22111)의 측부를 감싸며 배치되고, 사기 상면부(22111)의 하부를 개방한다. 상기 측면부(22112)의 높이는, 상기 감지 장치의 높이에 대응될 수 있다. The side portion 22112 is disposed to surround the side portion of the upper surface portion 22111, and opens the lower portion of the upper surface portion 22111. A height of the side part 22112 may correspond to a height of the sensing device.

상기 측면부(22112)의 내면에는, 상기 측면부(22112)의 외부 방향으로 함몰된 삽입 홈(22114)이 형성된다. 상기 삽입 홈(22114)는 상기 측면부(22112) 내에 복수 개 형성된다. 다시 말해서, 상기 삽입 홈(22114)에는, 상기 제 2 케이스(2212)에 형성된 후크부(22123)가 삽입되며, 그에 따라 상기 후크부(22123)의 위치 및 상기 후크부(22123)의 수에 대응되게 형성된다.An insertion groove 22114 recessed in an outward direction of the side part 22112 is formed on an inner surface of the side part 22112 . A plurality of insertion grooves 22114 are formed in the side portion 22112 . In other words, the hook portion 22123 formed in the second case 2212 is inserted into the insertion groove 22114 , and thus corresponds to the position of the hook portion 22123 and the number of the hook portions 22123 . formed to be

한편, 상기 측면부(22112)는 4개로 구성될 수 있다. 즉, 상기 상면부(22111)는 사각 형상을 가질 수 있으며, 상기 측면부(22112)는 상기 상면부(22111)의 4개의 단부로부터 하방으로 수직 연장될 수 있다. On the other hand, the side portion 22112 may be composed of four. That is, the upper surface portion 22111 may have a rectangular shape, and the side portion 22112 may vertically extend downwardly from four ends of the upper surface portion 22111 .

이때, 상기 측면부(22112) 중 적어도 어느 하나에는, 상기 측면부(22112)의 하부가 상부 방향으로 함몰된 제 1 개방부(22115)가 형성된다. 상기 제 1 개방부(22115)는 상기 제 1 케이스(2211)의 내부에 수용된 상기 감지 장치(200)의 적어도 일부를 노출한다. 바람직하게, 상기 제 1 개방부(22115)는 상기 감지 장치(200)의 제어부(220)의 인터페이스를 노출한다. 상기 제 1 개방부(22115)에는 상기 제어부(220)와 상기 ECU(300)의 제어부(301) 사이의 통신선(도시하지 않음)이 삽입될 수 있다.In this case, at least one of the side portions 22112 is formed with a first open portion 22115 in which a lower portion of the side portion 22112 is depressed in an upward direction. The first opening 22115 exposes at least a portion of the sensing device 200 accommodated in the first case 2211 . Preferably, the first opening 22115 exposes the interface of the controller 220 of the sensing device 200 . A communication line (not shown) between the control unit 220 and the control unit 301 of the ECU 300 may be inserted into the first opening 22115 .

제 2 케이스(2212)는 상기 제 1 케이스(2211)의 상기 개방된 하부를 덮는다. 이를 위해, 상기 제 2 케이스(2212)는 하면부(22121) 및 상기 하면부(22121)로부터 상부 방향으로 절곡되는 측면부(22122)를 포함한다. The second case 2212 covers the open lower portion of the first case 2211 . To this end, the second case 2212 includes a lower surface portion 22121 and a side portion 22122 bent upward from the lower surface portion 22121 .

이때, 상기 하면부(22121)는 외면 및 내면이 편평한 형상을 갖지 않고, 좌측에서 우측으로 갈수록 내면이 점차 높아질 수 있다. 다시 말해서, 상기 하면부(22121)는 일정 경사각을 가지며 좌측에서 우측으로 갈수록 점차 높이가 낮아지는 형상을 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 하면부(22121)는 상기 제 1 케이스(2211)가 부착되는 전면 유리(100)가 가지는 경사각에 대응되게 기울어진 형상을 가질 수 있다.In this case, the lower surface portion 22121 does not have a flat shape on the outer surface and the inner surface, and the inner surface may gradually increase from left to right. In other words, the lower surface portion 22121 may have a shape having a predetermined inclination angle and gradually decreasing in height from left to right. Preferably, the lower surface portion 22121 may have a shape inclined to correspond to an inclination angle of the front glass 100 to which the first case 2211 is attached.

상기 측면부(22122)는 상기 하면부(22121)의 측단에서 상부 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 측면부(22122)의 상면은 전체 영역에서 동일 평면 상에 놓이도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 측면부(22122)의 높이는 영역에 따라 서로 다를 수 있다. 바람직하게, 상기 하면부(22121)는 위치에 따라 서로 다른 높이를 가지고 있으며, 이에 따라 상기 측면부(22122)도 위치에 따라 서로 다른 높이를 가질 수 있다. The side portion 22122 may be formed to extend upwardly from a side end of the lower surface portion 22121 . In this case, the upper surface of the side part 22122 may be disposed to lie on the same plane in the entire area. Accordingly, the height of the side part 22122 may be different depending on the area. Preferably, the lower surface portion 22121 has different heights depending on the location, and accordingly, the side portion 22122 may also have different heights depending on the location.

또한, 상기 측면부(22122) 및 상기 하면부(22121)에는 상기 측면부(22122)의 상부 방향으로 돌출된 후크부(22123)가 배치된다. 상기 후크부(22123)는 상기 삽입 홈(22114) 내에 끼움 결합된다.In addition, a hook portion 22123 protruding upward of the side portion 22122 is disposed on the side surface portion 22122 and the lower surface portion 22121 . The hook portion 22123 is fitted into the insertion groove 22114 .

또한, 상기 측면부(22122)의 적어도 일 영역에는 상기 제 1 개방부(22115)에 대응되는 제 2 개방부(22124)가 형성된다. 상기 제 2 개방부(2214)는 상기 제 1 개방부(22115)와 결합되어, 상기 통신선이 삽입되도록 상기 제 1 및 2 케이스(2211, 2212)의 내부 수용 공간을 일부 개방한다.In addition, a second opening 22124 corresponding to the first opening 22115 is formed in at least one region of the side surface 22122 . The second opening 2214 is coupled to the first opening 22115 to partially open the inner accommodation spaces of the first and second cases 2211 and 2212 so that the communication line is inserted.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지 장치의 외부 보호층을 접착력이 있는 필름으로 구성함으로써, 특별한 기구 설계 없이 간편하게 구조물에 장착할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by configuring the external protective layer of the sensing device with an adhesive film, it can be easily mounted on a structure without designing a special mechanism.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지 장치의 전체적인 제조를 라미네이팅 공정으로 진행할 수 있음으로써, 제조 공정의 일원화가 가능할 뿐 아니라, 공정 간소화를 통한 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the overall manufacturing of the sensing device can be performed through the laminating process, it is possible to unify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost through process simplification.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지장치의 반응층과 차량의 전면 유리 사이의 거리를 최소화함으로써 이에 따른 감지 감도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by minimizing the distance between the reaction layer of the sensing device and the windshield of the vehicle, the sensing sensitivity can be improved accordingly.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 절연 필름의 하부에 차폐 시트를 부착함으로써, 외부 노이즈나 내부 칩의 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 이에 따른 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by attaching the shielding sheet to the lower portion of the insulating film, external noise or noise of an internal chip can be reduced, and thus operation reliability can be improved.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 반응층 내에 급전 전극 이외에 플로팅 전극을 추가로 배치함으로써, 빗물 감지 시에 추가 발생하는 커패시턴스 값을 최대화할 수 있으며, 이에 따른 빗물 감지 감도를 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by additionally disposing a floating electrode in addition to the feeding electrode in the reaction layer, it is possible to maximize the capacitance value additionally generated when rainwater is sensed, thereby improving the rainwater detection sensitivity.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 급전 전극 및 플로팅 전극 사이의 간격을 최소화하거나, 상기 급전 전극 및 플로팅 전극을 사각 형상 또는 사각 나선 형상이 갖도록 길게 연장 배치함으로써, 커패시턴스의 값의 변화량을 최대화할 수 있으며, 이에 따른 빗물 감지 감도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the amount of change in the value of capacitance is maximized by minimizing the gap between the feeding electrode and the floating electrode or extending the feeding electrode and the floating electrode to have a rectangular shape or a rectangular spiral shape. and can improve the rainwater detection sensitivity accordingly.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 네거티브 전극과 포지티브 전극을 매립하는 반응층을 물리적으로 분리시킴으로써, 상기 네거티브 전극과 상기 포지티브 전극 사이에서 발생하는 신호 간섭을 최소화할 수 있으며, 이에 따른 신호대잡음비를 향상시킬 수 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, by physically separating the reactive layer filling the negative electrode and the positive electrode, signal interference occurring between the negative electrode and the positive electrode can be minimized, and thus the signal-to-noise ratio can improve

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the embodiments.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the embodiment has been mainly described, but this is only an example and not limiting the embodiment, and those of ordinary skill in the art to which the embodiment pertains are provided with several examples not illustrated above in the range that does not depart from the essential characteristics of the embodiment. It can be seen that variations and applications of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the embodiments set forth in the appended claims.

Claims (10)

기판;
상기 기판 위에 배치되는 전극;
상기 기판 위에 배치되어 상기 전극을 매립하며, 탄소 미세 코일을 포함하는 반응층;
상기 기판 위에 배치되며, 상기 반응층을 몰딩하는 보호층;
상기 기판 아래에 배치되는 차폐층; 및,
상기 기판 위에 배치되며, 상기 전극과 연결된 감지 소자를 포함하고,
상기 감지 소자는,
상기 전극으로부터 상기 탄소 미세 코일의 커패시턴스 값의 변화 값을 수신하고, 상기 수신한 변화 값을 토대로 감지 신호를 출력하며,
상기 기판은,
상기 전극, 상기 반응층 및 상기 보호층이 배치되는 제 1 상면 영역과,
상기 감지 소자가 배치되는 제 2 상면 영역과,
상기 제 1 및 2 상면 영역 사이의 제 3 상면 영역을 포함하는
감지 장치.
Board;
an electrode disposed on the substrate;
a reaction layer disposed on the substrate to bury the electrode and including a carbon microcoil;
a protective layer disposed on the substrate and molding the reaction layer;
a shielding layer disposed under the substrate; and,
It is disposed on the substrate and comprises a sensing element connected to the electrode,
The sensing element is
receiving a change value of the capacitance value of the carbon microcoil from the electrode, and outputting a detection signal based on the received change value,
The substrate is
a first upper surface region on which the electrode, the reactive layer, and the protective layer are disposed;
a second upper surface area on which the sensing element is disposed;
a third top surface area between the first and second top surface areas;
detection device.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 보호층은,
상기 기판, 상기 감지 소자 및 상기 차폐층을 더 몰딩하는
감지 장치.
The method of claim 1,
The protective layer is
Further molding the substrate, the sensing element and the shielding layer
detection device.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 보호층은,
접착력을 가지는 접착 필름을 포함하는
감지 장치.
4. The method of claim 1 or 3,
The protective layer is
comprising an adhesive film having an adhesive force;
detection device.
기판;
상기 기판 위에 배치되는 전극;
상기 기판 위에 배치되어 상기 전극을 매립하며, 탄소 미세 코일을 포함하는 반응층;
상기 기판 위에 배치되며, 상기 반응층을 몰딩하는 보호층;
상기 기판 아래에 배치되는 차폐층; 및,
상기 기판 위에 배치되며, 상기 전극과 연결된 감지 소자를 포함하고,
상기 전극은,
포지티브 극성을 갖는 제 1 전극부와,
네거티브 극성을 갖는 제 2 전극부를 포함하고,
상기 제 1 전극부는,
제 1 급전 전극과,
상기 제 1 급전 전극으로부터 일정 간격 이격되는 제 1 플로팅 전극을 포함하고,
상기 제 2 전극부는,
제 2 급전 전극과,
상기 제 2 급전 전극으로부터 일정 간격 이격되는 제 2 플로팅 전극을 포함하는
감지 장치.
Board;
an electrode disposed on the substrate;
a reaction layer disposed on the substrate to bury the electrode and including a carbon microcoil;
a protective layer disposed on the substrate and molding the reaction layer;
a shielding layer disposed under the substrate; and,
It is disposed on the substrate and comprises a sensing element connected to the electrode,
The electrode is
a first electrode having a positive polarity;
a second electrode part having a negative polarity;
The first electrode part,
a first feeding electrode;
A first floating electrode spaced apart from the first feeding electrode by a predetermined interval,
The second electrode part,
a second feeding electrode;
and a second floating electrode spaced apart from the second feeding electrode by a predetermined interval
detection device.
제 5항에 있어서,
상기 반응층은,
상기 기판 위에 배치되고, 상기 제 1 전극부를 매립하는 제 1 반응층과,
상기 기판 위에 배치되고, 상기 제 2 전극부를 매립하는 제 2 반응층을 포함하며,
상기 제 1 반응층은,
상기 제 2 반응층과 물리적으로 분리된
감지 장치.
6. The method of claim 5,
The reaction layer is
a first reaction layer disposed on the substrate and filling the first electrode part;
a second reaction layer disposed on the substrate and filling the second electrode part;
The first reaction layer,
physically separated from the second reaction layer
detection device.
제 1항 또는 제 5항에 있어서,
상기 감지 소자는,
상기 전극과 연결되고, 전극으로부터 전달되는 상기 반응층 내의 커패시턴스 값의 변화에 따른 감지 신호를 출력하는 센싱부와,
차량의 전자 제어 유닛과 통신을 수행하여 상기 감지 신호를 상기 전자 제어 유닛으로 전송하는 제어부를 포함하는
감지 장치.
6. The method of claim 1 or 5,
The sensing element is
a sensing unit connected to the electrode and outputting a sensing signal according to a change in a capacitance value in the reaction layer transmitted from the electrode;
and a control unit configured to communicate with an electronic control unit of the vehicle to transmit the detection signal to the electronic control unit.
detection device.
제 1항에 있어서,
상기 기판의 제 3 상면 영역은,
상기 보호층 내에서 상기 제 1 및 2 상면 영역과 다른 기울기를 가지며 배치되는
감지 장치.
The method of claim 1,
The third upper surface region of the substrate,
In the passivation layer, the first and second upper surface regions are disposed with a different inclination.
detection device.
제 8항에 있어서,
상기 기판의 제 3 상면 영역은,
상기 보호층 내에서 일정 곡률을 가지며 벤딩되는
감지 장치.
9. The method of claim 8,
The third upper surface region of the substrate,
bent with a certain curvature in the protective layer
detection device.
제 9항에 있어서,
상기 기판의 상기 제 1 상면 영역은,
상기 보호층 내에서 상기 기판의 상기 제 2 상면 영역과 일정 간격 이격된 위치에서 평행하게 배치되는
감지 장치.
10. The method of claim 9,
The first upper surface area of the substrate,
disposed in parallel with the second upper surface area of the substrate in the passivation layer at a location spaced apart from each other by a predetermined distance
detection device.
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