KR20130037946A - Tire pressure monitoring system of vehicles - Google Patents

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KR20130037946A
KR20130037946A KR1020110102519A KR20110102519A KR20130037946A KR 20130037946 A KR20130037946 A KR 20130037946A KR 1020110102519 A KR1020110102519 A KR 1020110102519A KR 20110102519 A KR20110102519 A KR 20110102519A KR 20130037946 A KR20130037946 A KR 20130037946A
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박중언
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주식회사 대동
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Abstract

PURPOSE: A tire pressure monitoring system of a vehicle is provided to improve the reliability of a product and reduce the defect occurrence of the product by improving communication and to lower a cost by decreasing the number of components. CONSTITUTION: A tire pressure monitoring system(100) of a vehicle comprises a sensor(130), a transmitter-receiver(150), and a display unit(160). The sensor is mounted on each tire(120) in order to interlock and rotate with the tire and senses the position, pressure, and temperature of the tire. The transmitter-receiver is installed in a vehicle body(110) and communicates with each sensor through Bluetooth. The display unit is positioned inside a vehicle in order to display information which is read by the transmitter-receiver to a user.

Description

차량의 타이어 공기압 모니터링 장치{Tire Pressure Monitoring System of vehicles}Tire Pressure Monitoring System of vehicles

본 발명은 차량의 공기압 모니터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기존 타이어 각각에 장착되는 감지센서에 대응하여 LF 안테나를 각각 구비하여 통신하던 것을 블루투스 통신을 적용함으로써 부품수를 감소함은 물론 통신률을 향상시킬 수 있는 차량의 공기압 모니터링 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for monitoring the air pressure of a vehicle, and more specifically, to reduce the number of parts by applying a Bluetooth communication to communicate with each of the LF antennas corresponding to the detection sensors mounted on each of the existing tires, as well as communication It relates to a vehicle air pressure monitoring device that can improve the rate.

일반적으로, 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS:Tire Pressure Monitoring System, 이하 "TPMS"라 약칭함)은 타이어의 공기압을 모니터링하며 규정 공기압 이하로 떨어질 경우 운전자에게 이를 경고하여 사고를 미연에 방지하는 시스템을 말한다.Generally, Tire Pressure Monitoring System (TPMS) is a system that monitors tire pressure and alerts the driver when it falls below the specified air pressure to prevent accidents. .

타이어의 공기압이 너무 높거나 낮으면 타이어가 주행 중 터지거나 차량이 쉽게 미끄러져 대형사고로 이어질 가능성이 있고, 또한 연료 소모량이 많아져 연비가 악화되고, 타이어의 수명이 짧아질 뿐만 아니라 승차감과 제동력에도 큰 영향을 미친다.If the tire pressure is too high or too low, the tire may burst while driving or the vehicle may slip easily and lead to a large accident.In addition, the fuel consumption may increase, resulting in worse fuel economy, shorter tire life, and improved ride and braking power. Even has a big impact.

최근에는 이러한 타이어의 결함을 사전에 방지하기 위해 차량에 장착하는 상기 TPMS가 상용화 단계에 이르렀으며, 상기 TPMS는 타이어에 부착된 전파식별(RF ID) 센서로 타이어의 압력과 온도를 감지한 뒤 이 정보를 운전석으로 보내 운전자가 실시간으로 타이어의 압력 상태를 모니터링 할 수 있도록 설계되고 있는 실정이다.Recently, the TPMS installed in the vehicle has been commercialized in order to prevent such tire defects in advance, and the TPMS uses a radio frequency identification (RF ID) sensor attached to the tire to detect the tire pressure and temperature. It is designed to send information to the driver's seat so that the driver can monitor the tire pressure in real time.

이 시스템은 현재 미국에서는 법규로 제정되어 있고, 여러 자동차 메이커와 부품 업계에서도 개발 적용 중에 있으며, 유럽이나 국내에도 옵션으로 적용되고 있어 향후 기본 적용이 예상되는 시스템이기도 하다.The system is currently regulated in the United States, is being developed and applied in various automobile makers and parts industries, and is also applied as an option in Europe or Korea.

도 1은 종래 기술에 따른 TPMS(1)의 주요 구성 및 작동관계를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing the main configuration and operation relationship of the TPMS (1) according to the prior art.

도 1에 나타난 바와 같이, 종래 기술에 따른 TPMS(1)는, 4개의 타이어(20)에 각각 장착되는 감지센서(30)와, 상기 감지센서(30)가 RF 신호를 송출하게끔 LF 신호를 송신하도록 각 타이어의 근처의 차체(10)에 설치된 LF 수신기(40)와, 상기 각 감지센서(30)의 위치를 수신된 RF 신호를 토대로 판독하는 RF 수신기(50)와, 상기 RF 수신기(50)에 의하여 판독된 정보를 표시하는 표시장치(60)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the TPMS 1 according to the related art transmits a LF signal such that a detection sensor 30 mounted on each of the four tires 20 and the detection sensor 30 transmit an RF signal. An LF receiver 40 installed on the vehicle body 10 near each tire, an RF receiver 50 for reading the position of each sensor 30 based on the received RF signal, and the RF receiver 50. And a display device 60 for displaying the information read out.

즉, 상기 TPMS(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량이 키온(Key ON) 되면 상기 RF 수신기(50)는 상기 감지센서(30)에 LF 신호를 송신하고, 이 신호에 의해 LF 수신기(40)가 RF 신호를 송신하는 감지센서(30)를 확인하여 각 감지센서(30)의 위치를 판단한다.That is, as shown in FIG. 2, the TPMS 1 transmits an LF signal to the detection sensor 30 when the vehicle is keyed on. 40 determines the position of each detection sensor 30 by checking the detection sensor 30 for transmitting the RF signal.

그리고, 차량의 타이어 공기압이 저하되면 상기 LF 수신기(40)는 상기 감지센서(30)로부터 받은 센서 ID와 공기압 정보를 통해 운전자에게 공기압 정보 및 해당 타이어의 위치를 상기 표시장치(60)에 나타낼 수 있도록 한다.When the tire inflation pressure of the vehicle is lowered, the LF receiver 40 may display the inflation pressure information and the location of the corresponding tire on the display device 60 to the driver through the sensor ID and the inflation pressure information received from the detection sensor 30. Make sure

이를 위해, 도 1에 참조된 바와 같이, 상기 감지센서(30) 4개가 각각의 상기 타이어(20)에 장착되고, 상기 LF 수신기(40) 또한 4개가 각각의 타이어에 인접하도록 설치되어, 각각의 감지센서(30)와 LF 통신을 함으로써 LF 필드(Field)에 대한 센서의 응답을 통해 감지센서(30)의 위치를 판단하게 되는 것이다.To this end, as shown in FIG. 1, four detection sensors 30 are mounted on each of the tires 20, and the LF receiver 40 is also installed such that four are adjacent to each tire. By LF communication with the sensor 30 is to determine the position of the sensor 30 through the response of the sensor to the LF field (Field).

보다 상세하게는, LF 수신기(40)의 LF 필드를 각각의 해당 감지센서(30)에만 할당되도록 하여 하나의 LF 수신기(40)에 하나의 감지센서(30)만 응답하도록 함으로써 위치를 판단한다.More specifically, the position is determined by assigning the LF field of the LF receiver 40 only to each corresponding sensor 30 so that only one sensor 30 responds to one LF receiver 40.

그러나, 종래 기술에 따른 TPMS(1)는 비교적 값이 비싼 4개의 LF 수신기(40)를 사용하기 때문에 부품비용이 많이 들게 되고, 그에 따라 TPMS(1)의 원가 및 이것이 적용된 차량의 원가 상승을 유발하는 문제점이 있다.However, since the TPMS 1 according to the prior art uses four relatively expensive LF receivers 40, the parts cost is high, thereby causing the cost of the TPMS 1 and the increase in the cost of the vehicle to which it is applied. There is a problem.

또한, 이와 같은 통신 방식을 보통 저주파수 웨이크업(Low frequency wake-up) 통신 방식이라 하는데, LF 신호를 대응하는 타이어(20) 근처의 LF 수신기(40)에 전송하는 것을 주요 기술로 하는 것으로써, 4개의 LF 수신기(40)를 각 대응하는 타이어(20)의 가까이에 설치하여야 하고, 이에 따른 설치 및 배선 배치는 상당량의 작업을 수반하며, LF 신호는 인접하는 송신 및 검출 유닛을 잘못 트리거 될 수 있음은 물론 복잡한 전자계 환경과 방해로 인해 LF 신호가 교란될 수 있어 식별 과정의 무효를 초래하는 문제점도 드러난다.
In addition, such a communication method is commonly referred to as a low frequency wake-up communication method. The main technique is to transmit the LF signal to the LF receiver 40 near the corresponding tire 20. Four LF receivers 40 must be installed close to each corresponding tire 20, and the installation and wiring arrangement thus involved involves a considerable amount of work, and the LF signal can falsely trigger adjacent transmission and detection units. In addition, the LF signal may be disturbed due to the disturbance of the complicated electromagnetic environment, thereby causing the problem of invalidating the identification process.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 신뢰할 수 있는 통신률을 가짐으로써 제품의 불량률을 줄임은 물론 제품의 신뢰성을 향상시키고, 부품수의 절감을 통한 원가 절감 효과를 가질 수 있는 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above technical problem, by having a reliable communication rate can reduce the defect rate of the product as well as improve the reliability of the product, it can have a cost reduction effect through the reduction of the number of parts It is an object of the present invention to provide a tire air pressure monitoring device for a vehicle.

본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치의 바람직한 일실시예는, 회전되는 각 타이어에 장착되어 연동하여 회전하면서 상기 타이어의 위치, 압력 및 온도 등을 감지하는 감지센서와, 차체에 설치되고, 상기 각 감지센서와 블루투스 통신하는 송수신기와, 차실 내부에 배치되고, 상기 송수신기에 의하여 판독된 정보를 사용자에게 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.A preferred embodiment of the tire pressure monitoring apparatus of a vehicle according to the present invention is mounted on each tire to be rotated and rotated in conjunction with a detection sensor for detecting the position, pressure and temperature of the tire and the like, installed in the vehicle body, And a transceiver for communicating with each sensor via Bluetooth, and a display unit disposed inside the vehicle compartment and displaying information read by the transceiver to a user.

여기서, 상기 감지센서에는 각각 상기 송수신기와 블루투스 통신하는 IC 칩이 내장될 수 있다.Here, the sensing sensor may be embedded with an IC chip for communicating with the transceiver Bluetooth.

또한, 상기 감지센서와 상기 송수신기는 양방향 블루투스 통신하도록 구성됨이 바람직하다.In addition, the sensor and the transceiver is preferably configured to two-way Bluetooth communication.

또한, 상기 각 감지센서는, Time 주기가 상이한 감지센서일 수 있다.
In addition, each detection sensor may be a detection sensor having a different time period.

본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치의 바람직한 일실시예는, 통신 방법을 양방향 통신이 가능한 블루투스 통신을 채용함으로써 보다 높은 통신률을 가지게 되어 제품의 신뢰성을 향상시킨다.One preferred embodiment of the tire pressure monitoring apparatus for a vehicle according to the present invention has a higher communication rate by adopting a Bluetooth communication capable of bidirectional communication in the communication method to improve the reliability of the product.

또한, 본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치의 바람직한 일실시예는, 기존 LF 수신기가 별도 설치될 필요가 없이 곧바로 송수신기에 의하여 타이어의 정보가 판독되는 바, 부품수를 감소할 수 있음은 물론 제품 설계의 자유도를 높일 수 있는 이점을 가진다.In addition, a preferred embodiment of the tire pressure monitoring apparatus of the vehicle according to the present invention, since the information of the tire is immediately read by the transceiver without the need to install a conventional LF receiver, it is possible to reduce the number of parts It has the advantage of increasing the degree of freedom of product design.

도 1은 종래 기술에 따른 TPMS의 주요 구성 및 작동관계를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 TPMS의 주요 구성 및 작동관계를 나타낸 도면이며,
도 3은 도 2의 통신방법을 나타낸 블록도이다.1 is a view showing the main configuration and operation of the TPMS according to the prior art,
2 is a view showing the main configuration and operation of the TPMS according to the present invention,
3 is a block diagram illustrating the communication method of FIG. 2.

이하, 본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a tire air pressure monitoring apparatus for a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 TPMS의 주요 구성 및 작동관계를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 통신방법을 나타낸 블록도이다.2 is a view showing the main configuration and operation of the TPMS according to the present invention, Figure 3 is a block diagram showing the communication method of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치(100)의 바람직한 일실시예는, 회전되는 각 타이어(120)에 장착되어 연동하여 회전하면서 상기 타이어(120)의 위치, 압력 및 온도 등을 감지하는 감지센서(130)와, 차체(110)에 설치되고, 상기 각 감지센서(130)와 블루투스 통신하는 송수신기(150)와, 차실 내부에 배치되고, 상기 송수신기(150)에 의하여 판독된 정보를 사용자에게 디스플레이하는 디스플레이부(160)를 포함한다.2 and 3, a preferred embodiment of the tire pressure monitoring apparatus 100 of a vehicle according to the present invention is mounted on each tire 120 to be rotated and rotates in conjunction with the position of the tire 120. And a sensor 130 for detecting pressure, temperature, and the like, installed in the vehicle body 110, the transceiver 150 communicating with each of the sensors 130, and disposed in a vehicle interior, and the transceiver 150. And a display unit 160 displaying the information read by the user.

여기서, 일반적으로 차량의 좌우 전후에 각 1개씩 타이어(120)를 구비하는 바, 상기 타이어(120)는 총 4개이고, 상기 감지센서(130)가 상기 각 타이어(120)에 배치되는 것이다.Here, generally, the tires 120 are provided one by one in each of the left and right sides of the vehicle, and the tires 120 are four in total, and the detection sensor 130 is disposed on the tires 120.

상기 감지센서(130)는, 상기 타이어(120)에 설치되어 상기 타이어(120)의 공기압, 위치 및 온도 등의 정보를 센싱함으로써 차량의 주행에 필요한 각종 정보를 사용자에게 제공하는 역할을 한다.The sensor 130 is installed on the tire 120 and senses information such as air pressure, position and temperature of the tire 120 to provide various information necessary for driving of the vehicle to the user.

상기 감지센서(130)에는 후술하는 송수신기(150)와 블루투스 통신 방식으로 양방향 통신할 수 있도록 블루투스 IC 칩이 내장되는 것이 바람직하다.The sensor 130 is preferably embedded with a Bluetooth IC chip to enable two-way communication with the transceiver 150 to be described later in a Bluetooth communication method.

한편, 상기 송수신기(150)는, 기존 RF 통신 방식에서 필요한 LF 수신기가 전혀 필요없는 구성으로써, 상기 감지센서(130)에 내장된 블루투스 IC 칩과 직접적으로 양방향 통신함으로써 상기 감지센서(130)로부터 제공되는 정보에 기초하여 현재 해당 타이어(120)의 각종 정보를 판독하도록 구성된다.On the other hand, the transceiver 150 is a configuration that does not require any LF receiver required in the conventional RF communication method, provided from the detection sensor 130 by direct bidirectional communication with the Bluetooth IC chip built in the detection sensor 130 It is configured to read various kinds of information of the current tire 120 based on the information to be obtained.

이처럼, 본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치(100)의 바람직한 일실시예에서는, 상기 LF 수신기를 필요로 하지 않고, 직접적인 블루투스 통신에 의하여 필요한 정보를 획득할 수 있으므로, 필수 구성 부품수를 감소시키고, 이에 의하여 제품 나아가 차량의 원가를 절감시키는 이점을 창출한다.As such, in a preferred embodiment of the tire pressure monitoring apparatus 100 of the vehicle according to the present invention, since the necessary information can be obtained by direct Bluetooth communication without requiring the LF receiver, the number of necessary components is reduced. Thereby creating the advantage of reducing the cost of the product and the vehicle.

여기서, 상기 블루투스 IC 칩은 상기 감지센서(130)에 내장된 것으로서, 각 감지센서(130)가 각 타이어(120)에 대한 고유 정보를 습득하면 이를 소정의 신호 패턴으로 변환시킨 후 상기 송수신기(150)에 상기 신호 패턴을 송출하게 된다.Here, the Bluetooth IC chip is embedded in the detection sensor 130, and when each detection sensor 130 acquires unique information about each tire 120, it converts it into a predetermined signal pattern and then the transceiver 150. ) Transmits the signal pattern.

상기 블루투스 IC 칩이 내장된 상기 감지센서(130)에 의하면 별도로 상기 LF 수신기를 설치할 설치 공간을 요하지 않으므로 본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치(100)의 설계 자유도를 증진시킬 수 있는 이점이 있다.According to the detection sensor 130 in which the Bluetooth IC chip is embedded, it does not require an installation space in which the LF receiver is separately installed, thereby increasing the design freedom of the tire pressure monitoring device 100 of the vehicle according to the present invention. .

예컨대, 기존의 LF 수신기는 각 통신 주파수 영역이 간섭되지 않는 최적의 영역으로써 소정의 통신 영역이 구축되는 위치에 설치되되, 해당 타이어(120)에 근접하도록 설치되어야 한다. 그러나, 본 발명에 따르면 상기 블루투스 IC 칩이 내장된 상기 감지센서(130)에서 직접 수신기의 기능을 수행하도록 함으로써 별도의 설치 공간을 요하지 않는 장점이 있다.For example, the existing LF receiver is installed at a position where a predetermined communication region is established as an optimal region where each communication frequency region does not interfere, and should be installed to be close to the tire 120. However, according to the present invention, there is an advantage that a separate installation space is not required by allowing the Bluetooth IC chip to directly perform the function of the receiver in the sensor 130.

한편, 상기 감지센서(130)에 내장된 상기 블루투스 IC 칩과 상기 송수신기(150)가 양방향 통신이 구현되는 바, 기존 감지센서(130)가 RF 신호를 송신하도록 LF 수신기가 LF 신호를 송신하여야 하는데, 이와 같은 복잡한 송수신 체계를 블루투스 통신을 이용하여 간소화시킬 수 있는 이점이 있다.On the other hand, the Bluetooth IC chip embedded in the detection sensor 130 and the transceiver 150 is bi-directional communication is implemented, the existing detection sensor 130 has to transmit the LF signal so that the existing sensor 130 transmits an RF signal In addition, there is an advantage in that such a complicated transmission / reception scheme can be simplified using Bluetooth communication.

상기 감지센서(130)는, 블루투스 통신 타임(Time)주기가 상이한 블루투스 IC 칩이 각각 내장되어야 한다. 이는, 각 타이어(120)로부터 획득한 정보가 교란되지 않도록 하기 위한 것으로써, 통신 주파수의 교란을 방지하기 위한 것이다.The detection sensor 130, Bluetooth Bluetooth chip having a different Bluetooth communication time period should be built in each. This is to prevent the information obtained from each tire 120 from being disturbed and to prevent the disturbance of the communication frequency.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치(100)의 바람직한 일실시예의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the preferred embodiment of the vehicle tire pressure monitoring apparatus 100 according to the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 도 3에 참조된 바와 같이, 차량에 시동 키를 삽입하여 키온(Key On)이 되면 상기 송수신기(150) 및 감지센서(130)가 활성화되면서 각각의 타임 주기로 설정된 블루투스 IC 칩을 통해 고유의 해당 타이어(120)의 정보를 양방향 통신으로 제공하게 된다.First, as shown in FIG. 3, when the ignition key is inserted into the vehicle and the key is turned on, the transceiver 150 and the detection sensor 130 are activated, and are unique through the Bluetooth IC chip set at each time period. Information on the tire 120 is provided through bidirectional communication.

그러면, 상기 송수신기(150)가 각 해당 타이어(120)의 정보를 판독한 후, 이를 사용자가 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 상기 디스플레이부(160) 등을 통하여 제공하게 된다.Then, the transceiver 150 reads the information of each corresponding tire 120 and provides the same through the display unit 160 so that the user can visually or audibly confirm the information.

사용자는, 상기 디스플레이부(160) 등에 의하여 제공되는 정보를 통해 현재 타이어(120)의 공기압, 온도 및 위치 등을 판단하여 차량의 수리 여부를 결정하게 되는 것이다.
The user determines whether to repair the vehicle by determining the air pressure, temperature, and position of the current tire 120 based on the information provided by the display unit 160.

이상, 본 발명에 따른 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 바람직한 일실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
In the above, a preferred embodiment of the tire pressure monitoring apparatus for a vehicle according to the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the embodiments of the present invention are not necessarily limited to the above-described preferred embodiments, and that various modifications and equivalents may be made by those skilled in the art something to do. Therefore, the true scope of the present invention will be defined by the claims below.

100: 타이어 공기압 모니터링 장치 110: 차체
120: 타이어 130: 감지센서
150: 송수신기 160: 디스플레이부100: tire pressure monitoring device 110: body
120: tire 130: detection sensor
150: transceiver 160: display unit

Claims (4)

회전되는 각 타이어에 장착되어 연동하여 회전하면서 상기 타이어의 위치, 압력 및 온도 등을 감지하는 감지센서와;
차체에 설치되고, 상기 각 감지센서와 블루투스 통신하는 송수신기와;
차실 내부에 배치되고, 상기 송수신기에 의하여 판독된 정보를 사용자에게 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치.
A detection sensor mounted on each of the tires to be rotated to rotate in association with each other to detect a position, pressure, and temperature of the tire;
A transceiver installed in the vehicle body and communicating with each of the sensing sensors by Bluetooth;
The tire inflation pressure monitoring device of the vehicle, which is disposed inside the vehicle compartment and includes a display unit for displaying the information read by the transceiver to the user.
청구항 1에 있어서,
상기 감지센서에는 각각 상기 송수신기와 블루투스 통신하는 IC 칩이 내장된 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
The tire air pressure monitoring device of the vehicle, each of the sensor is embedded with an IC chip that communicates with the transceiver Bluetooth.
청구항 1에 있어서,
상기 감지센서와 상기 송수신기는 양방향 블루투스 통신하는 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
The tire pressure monitoring device of a vehicle in which the detection sensor and the transceiver are in two-way Bluetooth communication.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 감지센서는, Time 주기가 상이한 감지센서인 차량의 타이어 공기압 모니터링 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Each of the sensing sensors is a tire air pressure monitoring apparatus of a vehicle having a different time period.
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