KR20100005848A - Pressure sensor, measuring apparatus and method of air pressure for tire therewith - Google Patents

Pressure sensor, measuring apparatus and method of air pressure for tire therewith Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A pressure sensor and a tire pressure measuring device and method using the same are provided to indicate a problem on a tire to a drive by measuring the pressure of the tire in a real time. CONSTITUTION: A pressure sensor comprises a first electrode layer(110), a first insulation part(120), a second electrode layer(130), a second insulation part(140) and an third electrode layer(150). The first insulation part is located on bottom of the first electrode layer. The second electrode layer is included in the bottom of the first insulation part. The second insulation part is included in the bottom of the second electrode layer. The third electrode layer is included in the bottom of the second insulation part. The pressure sensor outputs the change of the electrostatic capacity(C1) between the first and second electrode layers according the pressure of the pressure sensor.

Description

압력센서 및 이를 이용한 타이어 압력 측정장치 및 방법{Pressure Sensor, Measuring Apparatus and Method of Air Pressure for Tire Therewith}Pressure sensor and measuring device and method for using tire pressure {Pressure Sensor, Measuring Apparatus and Method of Air Pressure for Tire Therewith}

본 발명은 압력센서 및 이를 이용한 타이어의 압력 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RFID 모듈을 사용하여 주행 중에도 각각의 타이어의 압력을 측정할 수 있는 압력센서 및 이를 이용한 타이어 압력 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure sensor and a tire pressure measuring device using the same, and more particularly, to a pressure sensor and a tire pressure measuring device using the same, which can measure the pressure of each tire while driving using an RFID module. .

일반적으로 타이어의 압력은 타이어에 공기를 주입한 차륜에 의해 운행되는 차량의 수명과 안전성 및 승차감에 매우 중요한 요소이며, 타이어의 마모 정도는 타이어의 압력에 의해 결정된다. In general, the tire pressure is a very important factor for the life, safety and ride comfort of the vehicle driven by the wheels injecting air into the tire, and the degree of wear of the tire is determined by the pressure of the tire.

또한, 차량의 종류와 타이어의 종류에 따라 적정 공기압이 각각 다르고, 타이어에 주입된 공기는 타이어의 손상 등에 따라 공기압이 변화하므로 수시로 타이어의 압력을 측정하여야 한다. In addition, the proper air pressure is different according to the type of the vehicle and the type of tire, and the air pressure in the tire changes with the damage of the tire, so the tire pressure should be measured from time to time.

종래의 타이어 압력을 측정하기 위해서는 정전용량(CDG) 방식을 이용한 MEMS 센서 또는 표면 음파 센서를 이용한 측정기를 사용하여 타이어의 압력을 측정하였다.In order to measure the tire pressure in the related art, the pressure of the tire was measured using a MEMS sensor using a capacitance (CDG) method or a measuring device using a surface acoustic wave sensor.

이러한 타이어의 압력을 측정하기 위해서는 측정기를 구비한 정비공장 또는 수리점을 방문하여 타이어의 공기압을 측정하여야 하기 때문에 타이어의 압력을 측정하기가 번거러운 문제점이 있다. 또한, 정비공장 또는 수리점에서 타이어의 압력을 측정한 후 다시 측정을 하기 전까지는 타이어의 압력 변화를 쉽게 파악하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인해 타이어의 압력에 문제가 발생한 경우에도 이를 모르고 차량을 운행하다 타이어의 압력 부족으로 인해 타이어의 마모 정도가 향상하고, 이로 인해 타이어가 파손되어 사고를 유발하게 되는 문제점이 있다.In order to measure the pressure of the tire, it is difficult to measure the pressure of the tire because it is necessary to visit a repair shop or a repair shop equipped with a measuring instrument and measure the air pressure of the tire. In addition, there is a problem that it is difficult to easily grasp the pressure change of the tire until after measuring the pressure of the tire in the repair shop or repair shop again. Due to these problems, even when a problem occurs in the tire pressure, the vehicle is operated without knowing this. The degree of wear of the tire is improved due to the insufficient pressure of the tire, which causes the tire to be damaged and cause an accident.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 휴대용 압력 측정장치가 개발되었지만, 이러한 휴대용 압력 측정장치 역시 사용자가 수시로 압력을 측정하여야 하고, 운행 중에 타이어 손상으로 인해 압력이 변화하는 것은 파악하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인해 운행중 타이어 파손으로 인한 사고 유발 가능성은 여전히 존재하게 된다. In order to solve this problem, a portable pressure measuring device has been developed, but the portable pressure measuring device also needs to measure the pressure from time to time, and it is difficult to grasp that the pressure changes due to tire damage while driving. Due to these problems, there is still a possibility of causing an accident due to tire damage while driving.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 타이어 일측에 구비되어 타이어의 압력을 측정하는 측정기가 개발되었다. 하지만, 종래의 압력 측정기는 마이크로 프로세서를 기반으로 제작되었기 때문에 만개 이상의 트랜지스터를 사용하여 많은 전력이 사용되고, 구조가 복잡하여 소형화가 어렵고, 제조 단가가 높은 문제점이 있다. 또한, 복잡한 구조로 인해 측정기의 고장이 많고, 내구성이 약한 문제점이 있다.In order to solve this problem, a measuring device provided on one side of the tire to measure the pressure of the tire has been developed. However, since the conventional pressure measuring instrument is manufactured based on a microprocessor, a lot of power is used using more than 10,000 transistors, and the structure is complicated, making it difficult to miniaturize and high manufacturing cost. In addition, due to the complex structure, there are many failures of the measuring device and weak durability.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, RFID 모듈을 사용하여 차량이 정차 또는 운행중에도 타이어의 압력을 수시로 확인하여 타이어 압력에 문제가 발생하여도 이를 바로 운전자가 확인할 수 있는 타이어 압력 측정 장치 및 이에 사용되는 압력센서를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and the tire can be checked immediately by the driver even if a problem occurs in the tire pressure by frequently checking the tire pressure while the vehicle is stopped or running using the RFID module. It is an object of the present invention to provide a pressure measuring device and a pressure sensor used therein.

상기와 같은 본 발명의 목적은 제 1 전극층; 제 1 전극층 하단에 구비된 제 1 절연부; 제 1 절연부 하단에 구비된 제 2 전극층; 제 2 전극층 하단에 구비된 제 2 절연부; 및 제 2 절연부 하단에 구비된 제 3 전극층;을 포함하여 압력에 따라 상기 제 1, 2 전극층(110, 130) 사이의 정전용량(C1)과 상기 제 2, 3 전극층(130, 150) 사이의 정전용량(C2)의 변화를 출력하는 것을 특징으로 하는 압력센서에 의해 달성될 수 있다.The object of the present invention as described above is a first electrode layer; A first insulating part provided under the first electrode layer; A second electrode layer provided under the first insulating portion; A second insulating part provided under the second electrode layer; And a third electrode layer provided below the second insulation portion, and the capacitance C 1 between the first and second electrode layers 110 and 130 and the second and third electrode layers 130 and 150 according to pressure. It can be achieved by the pressure sensor, characterized in that for outputting a change in capacitance (C 2 ) between.

또한, 본 발명의 다른 카테고리로써 제 1 전극층, 제 1 전극층 하단에 구비된 제 1 절연부, 제 1 절연부 하단에 구비된 제 2 전극층, 제 2 전극층 하단에 구비된 제 2 절연부, 제 2 절연부 하단에 구비된 제 3 전극층 및 상기 제 1 전극층과 제 3 전극층의 일측에 구비된 인덕터(160)로 이루어진 압력센서(100); 센서에서 측정된 정전용량을 주파수로 변환하여 외부로 송신하는 송신부; 및 송신부에 전원을 공급하는 전원부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치 및 측정방 법에 의해 달성될 수 있다. In addition, as another category of the present invention, the first electrode layer, the first insulating portion provided at the bottom of the first electrode layer, the second electrode layer provided at the bottom of the first insulating portion, the second insulating portion provided at the bottom of the second electrode layer, and the second A pressure sensor (100) comprising a third electrode layer provided under the insulating portion and an inductor (160) provided on one side of the first electrode layer and the third electrode layer; Transmitter for converting the capacitance measured by the sensor to a frequency to transmit to the outside; And a power supply unit supplying power to the transmission unit, and may be achieved by a tire pressure measuring apparatus and a measuring method.

본 발명에 따르면 압력센서는 마이크로 프로세서 없이, 하나의 트랜지스터로 구현이 가능하여 간단한 구성으로 제작이 가능하다. 이로 인해 생산 단가가 감소하고, 낮은 전력으로도 동작이 가능하며, 소형화할 수 있고, 구조가 간단하기 때문에 부품의 고장율이 낮고, 이로 인해 내구성이 향상되는 효과가 있다. 또한, RFID 모듈과 접목해서 무선 송신이 가능하여 주행 중에도 타이어의 압력을 지속적으로 측정할 수 있고, 타이어의 압력에 문제가 발생하는 경우 운전자가 이를 바로 확인할 수 있어 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the pressure sensor can be implemented as a single transistor without a microprocessor, and thus can be manufactured in a simple configuration. As a result, the production cost is reduced, operation is possible even at low power, the size can be reduced, and the structure is simple, so that the failure rate of the component is low, thereby improving durability. In addition, the wireless module can be connected to the RFID module to continuously measure the pressure of the tire even while driving, and if a problem occurs in the pressure of the tire, the driver can immediately check it to prevent an accident. .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

<압력센서의 구성><Configuration of Pressure Sensor>

도 1은 본 발명에 따른 압력센서의 측면도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 압력센서(100)는 제 1 전극층(110) 내지 제 3 전극층(150) 및 각각의 전극층(110, 130, 150) 사이에 구비된 제 1 절연부(120) 및 제 2 절연부(140)로 이루어진다. 여기서, 제 1 전극층(110) 내지 제 3 전극층(150)은 실리콘, 스테인레스 스틸 또는 게르마늄과 같은 박막형상의 도체 또는 반도체로 이루어진 것이 좋다. 1 shows a side view of a pressure sensor according to the present invention. As shown in FIG. 1, the pressure sensor 100 includes a first insulating part 120 provided between the first electrode layer 110 and the third electrode layer 150, and each of the electrode layers 110, 130, and 150. The second insulation part 140 is formed. Here, the first electrode layer 110 to the third electrode layer 150 may be made of a thin film conductor or semiconductor such as silicon, stainless steel, or germanium.

본 발명에 따른 제 1 절연부(120) 및 제 2 절연부(140)는 종이, 플라스틱 필름 또는 진공과 같은 절연체를 사용하는 것이 좋다. As the first insulation unit 120 and the second insulation unit 140 according to the present invention, it is preferable to use an insulator such as paper, a plastic film, or a vacuum.

전술한 구성을 갖는 압력센서(100)는 제 1 전극층(110) 및 제 3 전극층(150)의 일측에 인덕터(160)를 더 구비할 수 있고, 제 1 전극층(110) 내지 제 3 전극층(150)과 인덕터(160)의 일측에는 회로 접속을 위한 회로접속단자(170)가 더 구비된다. 이때, 회로접속단자(170)의 사용 여부에 따라 콜피츠(Colpitts) 형 및 하틀리(Hartley) 형의 회로구성이 가능하고 사용 용량 역시 C1, C2 또는 C1//C2의 3가지 구성이 가능하다. 이때, C2는 공진 주파수(f1)의 초기 조정이 용이하도록 하는 역할을 한다.The pressure sensor 100 having the above-described configuration may further include an inductor 160 on one side of the first electrode layer 110 and the third electrode layer 150, and the first electrode layer 110 to the third electrode layer 150. ) And a circuit connection terminal 170 for circuit connection is further provided at one side of the inductor 160. At this time, the circuit configuration of Colpitts type and Hartley type is possible depending on whether the circuit connection terminal 170 is used or not, and the use capacity is also configured as C 1 , C 2 or C 1 // C 2 . This is possible. At this time, C 2 serves to facilitate the initial adjustment of the resonant frequency (f 1 ).

<타이어 압력 측정장치의 구성><Configuration of Tire Pressure Measuring Device>

(제 1 실시예)(First embodiment)

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 평면도를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치(1000)는 전술한 구성을 갖는 압력센서(100)를 구비한다.2 is a plan view of the tire pressure measuring device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the tire pressure measuring apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention includes a pressure sensor 100 having the above-described configuration.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 송신부(200)는 압력센서(100)의 일측에 구비되어 압력센서(100)에서 측정된 정전용량을 공진 주파수(f1)로 변환하여 외부로 송신하기 위한 것이다. 이러한 송신부(200)는 RFID 모듈을 사용하는 것이 좋다.The transmitter 200 according to the first exemplary embodiment of the present invention is provided at one side of the pressure sensor 100 to convert the capacitance measured by the pressure sensor 100 into a resonance frequency f 1 and transmit it to the outside. . The transmitter 200 may use an RFID module.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 전원부(300)는 송신부(200)에 전원을 인가하기 위한 것으로서, 시계 배터리와 같은 소형 배터리(310)를 사용하는 것이 좋다. The power supply unit 300 according to the first embodiment of the present invention is for applying power to the transmitter 200, and a small battery 310 such as a watch battery may be used.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치(1000)는 송신부(200)에 서 송신되는 공진 주파수(f1)를 검출하기 위한 수신부(500)를 더 구비한다. 수신부(500)는 차량의 일측에 구비되고, 공진 주파수(f1)를 검출하는 주파수 검출부(510) 및 검출된 공진 주파수(f1)를 압력(P)으로 변환하는 압력 변환부(520)로 이루어진다. 여기서, 주파수 검출부(510)는 송신부(200)에서 송신되는 공진 주파수(f1)를 검출하는 장치로서, 라디오 주파수 검출 방식은 가변 콘덴서(Variable Condenser)와 동일한 원리로 작동된다. 그리고, 압력 변환부(520)는 주파수 검출부(510)에서 검출된 공진 주파수(f1)를 압력(P)으로 변환하는 장치로서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 압력 변환 장치를 사용하는 것이 좋다.The tire pressure measuring apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention further includes a receiver 500 for detecting a resonance frequency f 1 transmitted from the transmitter 200. Receiving unit 500 is provided at one side of the vehicle, the resonance frequency (f 1) frequency detector 510 and the detected resonance frequency pressure converting section 520 for converting the (f 1) at a pressure (P) for detecting the Is done. Here, the frequency detector 510 is a device for detecting the resonant frequency (f 1 ) transmitted from the transmitter 200, the radio frequency detection method operates on the same principle as a variable condenser (Variable Condenser). The pressure converter 520 is a device for converting the resonance frequency f 1 detected by the frequency detector 510 into the pressure P. It is preferable to use a pressure converter that can achieve this purpose.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치(1000)는 필요에 따라 압력 변환부(520)에서 출력되는 압력(P)이 타이어(2000)의 적정 압력(P)에서 벗어나는 경우 이를 사용자에게 경고하기 위한 경보음 발생기 또는 경보등과 같은 경보장치(미도시)를 더 구비할 수 있다.The tire pressure measuring apparatus 1000 according to the first exemplary embodiment of the present invention may provide a user with a pressure P output from the pressure converting unit 520 when it is out of an appropriate pressure P of the tire 2000. It may further include an alarm device (not shown) such as an alarm sound generator or an alarm lamp for warning.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 회로도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전원부(300)에서 회로에 전원이 인가되면 압력센서(100)가 발진하고, 송신부(200)인 RFID 모듈의 안테나를 통하여 신호가 복사되며 공진 주파수(f1)를 송신한다. 이렇게 송신된 공진 주파수(f1)는 타이어 압력 측정장치(1000)의 외부에 구비된 수신부(500)인 무선 주파수 검출기로 수신하여 압력(P)을 계측한다.3 shows a circuit diagram of the tire pressure measuring device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, when power is applied to the circuit from the power supply unit 300, the pressure sensor 100 oscillates, the signal is copied through the antenna of the RFID module which is the transmitter 200, and the resonance frequency f 1 is increased. Send. The resonance frequency f 1 transmitted as described above is received by a radio frequency detector, which is a receiver 500 provided outside the tire pressure measuring apparatus 1000, and measures the pressure P.

이러한 구성을 갖는 타이어 압력 측정장치(1000)는 타이어(2000) 내부에 주입된 공기의 압력(P)에 의해 압력센서(100)의 제 1 전극층(110)이 변형되고, 이에 의해 제 1 전극층(110)과 제 2 전극층(120) 사이의 정전용량(C1)이 변화한다. 정전용량(C1)의 변화에 의해 공진주파수(f1)는 수학식 1에 의해 변화하게 된다.In the tire pressure measuring apparatus 1000 having the above-described configuration, the first electrode layer 110 of the pressure sensor 100 is deformed by the pressure P of air injected into the tire 2000, whereby the first electrode layer ( The capacitance C 1 between the 110 and the second electrode layer 120 changes. The resonance frequency f 1 is changed by Equation 1 due to the change of the capacitance C 1 .

Figure 112008049098866-PAT00001
Figure 112008049098866-PAT00001

변화된 공진 주파수(f1)는 트랜지스터에 의해 증폭되고, 송신부(200)의 RFID 모듈에 의해 외부로 송신된다. 송신부(200)에서 송신된 공진 주파수(f1)는 수신부(500)에 구비된 주파수 검출부(510)에서 검출하여 압력 변환부(520)에서 압력(P)으로 변환하여 압력(P)의 변화를 측정할 수 있다.The changed resonant frequency f 1 is amplified by the transistor and transmitted to the outside by the RFID module of the transmitter 200. The resonant frequency f 1 transmitted from the transmitter 200 is detected by the frequency detector 510 included in the receiver 500, and the pressure transducer 520 converts the pressure P into a pressure P to change the pressure P. It can be measured.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 결합상태를 나타내는 도이다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치(1000)는 도 4에 도시된 바와 같이, 자동차 또는 이륜차 등에 구비된 타이어(2000)의 내벽면 일측에 고정하여 타이어(2000)의 내부 압력(P)을 측정한다.4 is a view showing a combined state of the tire pressure measuring device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the tire pressure measuring apparatus 1000 according to the first exemplary embodiment of the present invention is fixed to one side of an inner wall surface of the tire 2000 provided in an automobile or a motorcycle, such that the internal pressure of the tire 2000 may be reduced. Measure P).

(제 2 실시예)(Second embodiment)

도 5은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 평면도를 도 시한 것이고, 도 6은 도 5의 A-A 단면도를 도시한 것이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치(1000)는 제 1 실시예와 동일한 압력센서(100)를 사용한다. 5 is a plan view illustrating a tire pressure measuring device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 5 and 6, the tire pressure measuring apparatus 1000 according to the second embodiment of the present invention uses the same pressure sensor 100 as the first embodiment.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 전원부(300)는 압력센서(100)의 일측에 구비되어 후술하는 송신부(200)에 전원을 인가하기 위한 것이다. 이러한 전원부(300)는 주행하는 타이어(2000)의 진동에 의해 전기를 발생시키는 피에조(320)를 사용하는 것이 좋다. 이러한 피에조(320)는 자동차가 정차 중이라도 엔진 시동으로 인한 진동으로도 전원발생이 가능하다.The power supply unit 300 according to the second embodiment of the present invention is provided on one side of the pressure sensor 100 to apply power to the transmitter 200 to be described later. The power supply unit 300 may use a piezo 320 that generates electricity by vibration of the tire 2000 that travels. The piezo 320 may generate power even when the vehicle is stopped, even by vibration due to engine starting.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 송신부(200)는 전원부(300)의 일측에 구비된다. 이러한 송신부(200)는 제 1 실시예에 따른 송신부(200)와 동일한 구성을 갖는다. The transmitter 200 according to the second embodiment of the present invention is provided on one side of the power supply unit 300. The transmitter 200 has the same configuration as the transmitter 200 according to the first embodiment.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 회로도를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치(1000)의 회로는 전체적으로 제 1 실시예와 동일한 회로를 갖는다. 하지만, 배터리(310) 대신 피에조(320)를 전원부(300)로 사용하는 차이가 있다. Figure 7 shows a circuit diagram of a tire pressure measuring device according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the circuit of the tire pressure measuring apparatus 1000 according to the second embodiment of the present invention has the same circuit as the first embodiment as a whole. However, there is a difference that the piezo 320 is used as the power supply unit 300 instead of the battery 310.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 결합상태를 나타내는 도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치(1000)는 도 7에 도시된 바와 같이, 자동차 또는 이륜차 등에 구비된 타이어(2000)의 내벽면 일측에 송신부(200)를 타이어(2000) 내부로 결합하여 고정시킨다. 8 is a view showing a coupled state of the tire pressure measuring device according to a second embodiment of the present invention. In the tire pressure measuring apparatus 1000 according to the second exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the transmitter 200 is provided on one side of an inner wall surface of the tire 2000 provided in an automobile or a motorcycle. Fix it by combining it.

<타이어 압력 측정장치의 사용양태><Use Mode of Tire Pressure Measuring Device>

도 9는 본 발명에 따른 타이어 압력 측정장치의 사용양태도를 도시한 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 차량의 각각의 타이어(2000)에 본 발명에 따른 타이어 압력 측정장치(1000)를 설치한다. 그리고, 차량의 일측에는 각각의 타이어 압력 측정장치(1000)에서 송신되는 공진 주파수(f1)를 검출하는 하나 이상의 수신부(500)를 설치한다. 각각의 타이어 압력 측정장치(1000)는 정차 및 주행 중에도 타이어(2000)의 압력(P)을 일정 시간마다 지속적으로 측정한다. Figure 9 shows the use of the tire pressure measuring device according to the present invention. As shown in FIG. 9, the tire pressure measuring apparatus 1000 according to the present invention is installed in each tire 2000 of the vehicle. One side of the vehicle is provided with one or more receivers 500 for detecting the resonant frequency f 1 transmitted from each tire pressure measuring apparatus 1000. Each tire pressure measuring device 1000 continuously measures the pressure P of the tire 2000 at a predetermined time even during a stop and driving.

이때, 필요에 따라, 타이어(2000)의 압력(P)에 문제가 발생하는 경우 이를 운전자에게 알려주기 위한 경보음 발생기 또는 경보등과 같은 경보장치(미도시)를 더 구비하여 사고를 미연에 방지할 수 있다.At this time, if necessary, if a problem occurs in the pressure (P) of the tire (2000) further provided with an alarm device (not shown) such as an alarm sound generator or an alarm to inform the driver to prevent the accident in advance. Can be.

<타이어 압력 측정방법><Measurement method of tire pressure>

도 10은 본 발명에 따른 타이어 압력 측정방법을 나타내는 순서도를 도시한 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 먼저, 타이어(2000)의 내부 압력에 의해 압력 센서(100)의 제 1 전극 층(110)이 변형되고, 이에 의해 제 1 전극층(110)과 제 2 전극층(130) 사이의 정전용량(C1)이 변화한다(S100). 10 is a flowchart illustrating a tire pressure measuring method according to the present invention. As shown in FIG. 10, first, the first electrode layer 110 of the pressure sensor 100 is deformed by the internal pressure of the tire 2000, whereby the first electrode layer 110 and the second electrode layer 130 are deformed. The capacitance C 1 between) changes (S100).

다음으로, 변화된 정전용량(C1)에 기초하여 전술한 수학식 1에 의해 공진 주파수(f1)을 산출하고, 송신부(200)의 RFID 모듈을 통해 공진 주파수(f1)를 외부로 전송한다(S200).Next, the resonance frequency f 1 is calculated by the above equation 1 based on the changed capacitance C 1 , and the resonance frequency f 1 is transmitted to the outside through the RFID module of the transmitter 200. (S200).

다음으로, 수신부(500)의 주파수 검출부(510)에서 공진 주파수(f1)를 수신하여 검출한다(S300).Next, the frequency detector 510 of the receiver 500 receives and detects the resonance frequency f 1 (S300).

마지막으로, 수신부(500)의 압력 변환부(520)가 주파수 검출부(510)에서 검출된 공진 주파수(f1)에 기초하여 압력(P)를 산출하여 타이어(2000)의 내부 압력을 측정한다(S400)Finally, the pressure converter 520 of the receiver 500 calculates the pressure P based on the resonance frequency f 1 detected by the frequency detector 510 to measure the internal pressure of the tire 2000 ( S400)

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached in this specification, illustrate the preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be interpreted.

도 1은 본 발명에 따른 압력센서의 측면도,1 is a side view of a pressure sensor according to the present invention;

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 평면도,2 is a plan view of a tire pressure measuring device according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 회로도,3 is a circuit diagram of a tire pressure measuring device according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 결합상태를 나타내는 도,4 is a view showing a coupled state of the tire pressure measuring device according to the first embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 평면도,5 is a plan view of a tire pressure measuring device according to a second embodiment of the present invention;

도 6은 도 4의 A-A 단면도,6 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 회로도,7 is a circuit diagram of a tire pressure measuring device according to a second embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어 압력 측정장치의 결합상태를 나타내는 도,8 is a view showing a coupled state of the tire pressure measuring device according to a second embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명에 따른 타이어 압력 측정장치의 사용양태도,9 is a diagram showing the use of the tire pressure measuring device according to the present invention;

도 10은 본 발명에 따른 타이어 압력 측정방법을 나타내는 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a tire pressure measuring method according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 압력센서 110 : 제 1 전극층100 pressure sensor 110 first electrode layer

120 : 제 1 절연부 130 : 제 2 전극층120: first insulating portion 130: second electrode layer

140 : 제 2 절연부 150 : 제 3 전극층140: second insulator 150: third electrode layer

160 : 인덕터 170 : 회로 접속단자160: inductor 170: circuit connection terminal

200 : 송신부 300 : 전원부200: transmitter 300: power supply

310 : 배터리 320 : 피에조310: Battery 320: Piezo

500 : 수신부 510 : 공진 주파수 검출부500: receiver 510: resonant frequency detector

520 : 압력 변환부 1000 : 압력 측정장치520: pressure conversion unit 1000: pressure measuring device

2000 : 타이어2000: Tire

C1 : 제 1 전극층 및 제 2 전극층 사이의 정전용량C 1 : Capacitance between the first electrode layer and the second electrode layer

C2 : 제 2 전극층 및 제 3 전극층 사이의 정전용량C 2 : Capacitance between the second electrode layer and the third electrode layer

f1 : 공진 주파수f 1 : resonant frequency

P : 압력P: pressure

Claims (14)

제 1 전극층(110);First electrode layer 110; 상기 제 1 전극층(110) 하단에 구비된 제 1 절연부(120);A first insulating part 120 provided at a lower end of the first electrode layer 110; 상기 제 1 절연부(120) 하단에 구비된 제 2 전극층(130);A second electrode layer 130 provided at a lower end of the first insulation unit 120; 상기 제 2 전극층(130) 하단에 구비된 제 2 절연부(140); 및 A second insulating part 140 provided at the bottom of the second electrode layer 130; And 상기 제 2 절연부(140) 하단에 구비된 제 3 전극층(150);을 포함하여 압력에 따라 상기 제 1, 2 전극층(110, 130) 사이의 정전용량(C1)과 상기 제 2, 3 전극층(130, 150) 사이의 정전용량(C2)의 변화를 출력하는 것을 특징으로 하는 압력센서. And a third electrode layer 150 provided at the bottom of the second insulation unit 140, including the capacitance C 1 between the first and second electrode layers 110 and 130 and the second and third electrodes according to pressure. Pressure sensor, characterized in that for outputting a change in the capacitance (C 2 ) between the electrode layer (130, 150). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 절연부(120) 및 제 2 절연부(140)는 탄성 절연체를 사용하는 것을 특징으로 하는 압력센서.Pressure sensor, characterized in that the first insulating portion 120 and the second insulating portion 140 uses an elastic insulator. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 탄성 절연체는 종이, 플라스틱 필름 또는 진공인 것을 특징으로 하는 압력센서.The elastic insulator is a pressure sensor, characterized in that the paper, plastic film or vacuum. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 전극층(110) 및 제 3 전극층(150)의 일측에는 인덕터(160)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 압력센서.Pressure sensor, characterized in that the inductor 160 is further provided on one side of the first electrode layer (110) and the third electrode layer (150). 제 1 전극층(110), 상기 제 1 전극층(110) 하단에 구비된 제 1 절연부(120), 상기 제 1 절연부(120) 하단에 구비된 제 2 전극층(130), 상기 제 2 전극층(130) 하단에 구비된 제 2 절연부(140), 상기 제 2 절연부(140) 하단에 구비된 제 3 전극층(150) 및 상기 제 1 전극층(110)과 제 3 전극층(150)의 일측에 구비된 인덕터(160)로 이루어진 압력센서(100);The first electrode layer 110, the first insulating portion 120 provided at the bottom of the first electrode layer 110, the second electrode layer 130 provided at the bottom of the first insulating portion 120, and the second electrode layer ( 130) a second insulating part 140 provided at a lower end, a third electrode layer 150 provided at a lower end of the second insulating part 140, and one side of the first electrode layer 110 and the third electrode layer 150. A pressure sensor 100 having an inductor 160 provided therein; 상기 압력센서(100)에서 측정된 정전용량을 공진 주파수(f1)로 변환하여 외부로 송신하는 송신부(200); 및A transmitter 200 for converting the capacitance measured by the pressure sensor 100 into a resonant frequency f 1 and transmitting it to the outside; And 상기 송신부(200)에 전원을 공급하는 전원부(300);로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치.Tire pressure measuring device, characterized in that consisting of; power supply unit 300 for supplying power to the transmitter 200. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 송신부(200)는 RFID 모듈인 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치.The transmitter 200 is a tire pressure measuring device, characterized in that the RFID module. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 전원부(300)는 배터리 또는 압전 발전기인 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치.The power supply unit 300 is a tire pressure measuring device, characterized in that the battery or piezoelectric generator. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 압전 발전기는 피에조를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치.The piezoelectric generator is a tire pressure measuring device, characterized in that it comprises a piezo. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 타이어 압력 측정장치(1000)는 상기 송신부(200)에서 송신되는 공진 주파수(f1)를 수신하는 수신부(500)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치.The tire pressure measuring device (1000) is a tire pressure measuring device further comprises a receiving unit (500) for receiving the resonant frequency (f 1 ) transmitted from the transmitting unit (200). 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 수신부(500)는 공진 주파수(f1)를 검출하는 주파수 검출부(510) 및 상기 주파수 검출부(510)에서 검출된 공진 주파수(f1)를 압력(P)으로 변환하는 압력 변환부(520)로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치.The reception unit 500 is the resonant frequency (f 1) for detecting the frequency detector 510 and the pressure converting unit 520 for converting the resonance frequency (f 1) detected by the frequency detecting section 510 to the pressure (P) which Tire pressure measuring device, characterized in that consisting of. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 수신부(500)는 타이어(2000)의 압력에 문제가 있는 경우 이를 표시하는 경보장치가 더 구비된 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치.The receiver 500 is a tire pressure measuring device, characterized in that further provided with an alarm device for displaying this if there is a problem in the pressure of the tire (2000). 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 경보장치는 경보음 발생기 또는 경보등을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 측정장치.The alarm device is a tire pressure measuring device, characterized in that it comprises an alarm sound generator or alarm. 압력센서(100)에서 압력에 따라 정전용량(C1, C2)이 변화하는 제 1 단계(S100);A first step S100 of changing the capacitances C 1 and C 2 according to the pressure in the pressure sensor 100; 송신부(200)가 상기 정전용량(C1, C2)에 기초하여 종진 주파수(f1)를 RFID 모듈을 통해 외부로 전송하는 제 2 단계(S200);A second step (S200) of the transmitting unit (200) transmitting the termination frequency (f 1 ) to the outside through the RFID module based on the capacitances (C 1 , C 2 ); 수신부(500)의 주파수 검출부(510)가 상기 공진 주파수(f1)를 수신하여 검출하는 제 3 단계(S300);A third step (S300) of receiving and detecting the resonance frequency f 1 by the frequency detector 510 of the receiver 500; 수신부(500)의 압력 변환부(520)가 상기 검출된 공진 주파수(f1)에 기초하여 압력(P)을 산출하는 제 4 단계(S400);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압력 센서를 이용한 타이어 압력 측정방법.Tire pressure using the pressure sensor, characterized in that the pressure conversion unit 520 of the receiver 500 calculates the pressure (P) based on the detected resonance frequency (f 1 ) (S400); How to measure. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 공진 주파수(f1)는 아래의 수학식The resonance frequency f 1 is represented by the following equation
Figure 112008049098866-PAT00002
Figure 112008049098866-PAT00002
 에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 압력센서를 이용한 타이어 압력 측정방법(L : 인덕턴스, C1 : 제 1 전극층 및 제 2 전극층 사이의 정전용량, C2 : 제 2 전극층 및 제 3 전극층 사이의 정전용량).Tire pressure measurement method using a pressure sensor, characterized in that calculated by (L: inductance, C 1 : Capacitance between the first electrode layer and the second electrode layer, C 2 : Capacitance between the second electrode layer and the third electrode layer).
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