KR20170081470A - Sensor for detecting pressrue - Google Patents

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KR20170081470A
KR20170081470A KR1020160000557A KR20160000557A KR20170081470A KR 20170081470 A KR20170081470 A KR 20170081470A KR 1020160000557 A KR1020160000557 A KR 1020160000557A KR 20160000557 A KR20160000557 A KR 20160000557A KR 20170081470 A KR20170081470 A KR 20170081470A
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서는 전도성 직물로 이루어지는 제1 전도 영역을 포함하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 배치되는 탄성 유전층, 상기 탄성 유전층 상에 배치되며, 전도성 직물로 이루어지는 제2 전도 영역을 포함하는 제2 전극층, 그리고 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층과 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 포함하고, 상기 제1 전도 영역 상에는 상기 제1 전도 영역보다 면적이 작은 복수의 제2 전도 영역이 소정 간격으로 이격되어 배치된다. A pressure sensor according to an embodiment of the present invention includes a first electrode layer including a first conductive region made of a conductive fabric, an elastic dielectric layer disposed on the first electrode layer, a conductive dielectric layer disposed on the elastic dielectric layer, A second electrode layer including a second conductive region, and a flexible circuit board electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer, wherein the first conductive region includes a plurality of And the second conductive regions are spaced apart from each other by a predetermined distance.

Description

압력 감지 센서{SENSOR FOR DETECTING PRESSRUE}[0001] SENSOR FOR DETECTING PRESSURE [0002]

본 발명은 압력 감지 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure sensing sensor.

최근, 전자 기술과 정보 통신 기술의 발전으로 헬스 케어(Health Care) 분야가 급속하게 발전하고 있다. 즉, 생체 정보를 이용하여 사람의 몸 상태를 측정할 수 있는 건강 관리 시스템이 요구되고 있으며, 특히 일상 생활에서 주로 사용하는 의자를 이용하여 생체 정보를 획득하는 기술이 개발되고 있다. 예를 들어, 의자 내에 압력을 감지하는 센서를 장착하여 착석자의 무게, 연령대, 자세 등을 파악하고자 하는 기술이 개발되고 있다. Recently, the development of electronic technology and information communication technology has been rapidly developing the field of health care. That is, there is a demand for a health management system capable of measuring the body condition of a person using biometric information. In particular, a technique for acquiring biometric information using a chair mainly used in daily life has been developed. For example, techniques have been developed to detect the weight, age, and posture of a seated person by attaching a sensor to the pressure sensor.

그러나, 생체 정보 획득을 위한 일반적인 의자는 대면적의 측정을 위하여 독립된 다수의 센서가 필요하며, 각 센서를 구동시키기 위한 모듈을 각각 연결하기 위한 공간이 추가로 필요하다. 또한, 센서가 유연성 및 신축성이 없어 복곡면 형태의 의자에 적용하기는 무리가 있으며, 사용자가 의자에 앉았을 경우 센서로 인한 이물감이 느껴지는 문제가 있다.However, a common chair for acquiring biometric information requires a plurality of independent sensors for measuring a large area, and a space for connecting modules for driving each sensor is additionally required. Further, since the sensor is not flexible and stretchable, it is difficult to apply it to a chair having a curved surface shape, and there is a problem that a foreign body sensed by the sensor is felt when the user is seated in a chair.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가해진 무게에 따른 압력을 감지하는 압력 감지 센서를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a pressure sensing sensor for sensing a pressure according to an applied weight.

본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서는 전도성 직물로 이루어지는 제1 전도 영역을 포함하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 배치되는 탄성 유전층, 상기 탄성 유전층 상에 배치되며, 전도성 직물로 이루어지는 제2 전도 영역을 포함하는 제2 전극층, 그리고 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층과 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 포함하고, 상기 제1 전도 영역 상에는 상기 제1 전도 영역보다 면적이 작은 복수의 제2 전도 영역이 소정 간격으로 이격되어 배치된다. A pressure sensor according to an embodiment of the present invention includes a first electrode layer including a first conductive region made of a conductive fabric, an elastic dielectric layer disposed on the first electrode layer, a conductive dielectric layer disposed on the elastic dielectric layer, A second electrode layer including a second conductive region, and a flexible circuit board electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer, wherein the first conductive region includes a plurality of And the second conductive regions are spaced apart from each other by a predetermined distance.

상기 제1 전극층은 전도성 직물로 서로 연결되는 두 개의 제1 전도 영역을 포함하고, 상기 제2 전극층은 하나의 제1 전도 영역 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역 및 다른 하나의 제1 전도 영역 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역을 포함할 수 있다.Wherein the first electrode layer comprises two first conductive regions connected to each other by a conductive fabric and the second electrode layer comprises a plurality of second conductive regions disposed on one first conductive region and a second conductive region And a plurality of second conductive regions disposed on the first conductive region.

전도성 직물로 이루어지는 배선은 각 제2 전도 영역으로부터 인출되어 상기 연성회로기판에 연결될 수 있다. The wiring made of the conductive fabric may be drawn out from each second conductive region and connected to the flexible circuit board.

상기 제1 전도 영역 상에는 상기 배선이 배치되지 않도록 형성될 수 있다. The wiring may not be disposed on the first conductive region.

상기 배선은 상기 제1 전도 영역의 가장자리로부터 5mm 이상 이격되어 배치될 수 있다. The wiring may be disposed at a distance of 5 mm or more from the edge of the first conductive region.

상기 배선의 적어도 일부는 상기 두 개의 제1 전도 영역 사이에 배치될 수 있다.At least a part of the wiring may be disposed between the two first conductive regions.

상기 두 개의 제1 전도 영역은 서로 대칭으로 배치되며, 상기 하나의 제1 전도 영역 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역 및 상기 다른 하나의 제1 전도 영역 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역은 서로 대칭으로 배치될 수 있다.The two first conductive regions are disposed symmetrically with respect to each other, and the plurality of second conductive regions disposed on the one first conductive region and the plurality of second conductive regions Can be disposed symmetrically with respect to each other.

각 제1 전도 영역 상에는 적어도 세 개의 제2 전도 영역이 배치될 수 있다.At least three second conductive regions may be disposed on each first conductive region.

상기 제1 전도 영역 및 상기 제2 전도 영역 간의 캐패시턴스 변화량에 기초하여 상기 제2 전극층 상에 가해진 압력을 감지할 수 있다. A pressure applied on the second electrode layer may be sensed based on an amount of change in capacitance between the first conductive region and the second conductive region.

상기 캐패시턴스 변화량은 하나의 제2 전도 영역 및 이에 대응하는 하나의 제1 전도 영역 사이에 배치되는 탄성 유전층의 두께 분포에 기초하여 계산될 수 있다.The amount of capacitance change can be calculated based on the thickness distribution of the elastic dielectric layer disposed between one second conductive region and one corresponding first conductive region.

상기 탄성 유전층의 두께 분포는 상기 탄성 유전층 내의 제1축 방향의 두께 분포 및 상기 탄성 유전층 내의 제2 축 방향의 두께 분포 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The thickness distribution of the elastic dielectric layer may include at least one of a thickness distribution in the first axial direction in the elastic dielectric layer and a thickness distribution in the second axial direction in the elastic dielectric layer.

본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 장치는 압력 감지 센서, 상기 압력 감지 센서로부터 전달되는 전기 신호를 처리하는 신호 처리부, 상기 신호 처리부에 의하여 처리된 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 제어부, 그리고 상기 제어 신호를 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 압력 감지 센서는 전도성 직물로 이루어지는 제1 전도 영역을 포함하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 배치되는 탄성 유전층, 상기 탄성 유전층 상에 배치되며, 전도성 직물로 이루어지는 제2 전도 영역을 포함하는 제2 전극층, 그리고 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층과 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 포함하고, 상기 제1 전도 영역 상에는 상기 제1 전도 영역보다 면적이 작은 복수의 제2 전도 영역이 소정 간격으로 이격되어 배치된다.A pressure sensing device according to an embodiment of the present invention includes a pressure sensing sensor, a signal processing unit for processing an electric signal transmitted from the pressure sensing sensor, a control unit for generating a control signal according to a result processed by the signal processing unit, Wherein the pressure sensing sensor comprises a first electrode layer comprising a first conductive region comprising a conductive fabric, an elastic dielectric layer disposed on the first electrode layer, a conductive dielectric layer disposed on the elastic dielectric layer, A second electrode layer including a second conductive region made of a fabric, and a flexible circuit board electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer, wherein an area of the first conductive region is larger than that of the first conductive region And a small plurality of second conductive regions are disposed apart from each other by a predetermined distance.

본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 센서는 가해진 무게에 따른 압력을 정밀하게 감지할 수 있으며, 압력 분포를 정확하게 감지할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 특정 포인트를 감지하는 것이 아니고, 면 단위로 감지하므로, 자세 판단에 유리하다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 의자는 대면적화가 가능하며, 사용자에게 이물감이 느껴지지 않는다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 의자는 고해상도를 가지면서도 모듈화가 간단하다.The pressure sensor according to the embodiment of the present invention can precisely detect the pressure according to the applied weight and accurately detect the pressure distribution. Particularly, according to the embodiment of the present invention, rather than detecting a specific point, it is advantageous to determine the posture because it is detected on a surface unit basis. Also, the pressure sensing chair according to the embodiment of the present invention can be made large-sized, and a feeling of foreign body is not felt to the user. In addition, the pressure sensing chair according to the embodiment of the present invention has high resolution and simple modularity.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자에 내장된 압력 감지 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서의 하면도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서의 상면도이다.
도 6은 도 5의 A-A'의 단면도이고, 도 7은 도 5의 B-B'의 단면도이다.
도 8은 내지 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서 내 탄성 유전층의 두께 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 장치를 적용하여 자세를 판별하는 방법을 설명한다.1 is a side view of a pressure sensing chair in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a pressure sensing device incorporated in a pressure sensing chair according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a pressure sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a bottom view of a pressure sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a top view of a pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line B-B' in FIG.
8 to 10 are views for explaining the thickness variation of the elastic dielectric layer in the pressure sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
11 to 12 illustrate a method of determining a posture by applying the pressure sensing device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제2, 제1 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

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. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자에 내장된 압력 감지 장치의 블록도이다.FIG. 1 is a side view of a pressure sensing chair according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a pressure sensing device incorporated in a pressure sensing chair according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 2를 참조하면, 압력 감지 의자(100)는 좌판(110), 팔걸이(120), 등받이(130), 그리고 다리(140) 등을 포함한다. 좌판(110)에 사람이 착석하면, 압력 감지 의자(100)에 내장된 압력 감지 장치(200)는 사람의 착석 여부를 감지하고, 착석에 따른 상대적 압력 분포를 측정할 수 있다. 압력 감지 장치(200)는 측정한 압력 분포에 따라 무게, 연령대, 앉은 자세 등을 검출할 수 있다.1 and 2, the pressure sensing chair 100 includes a seat 110, an armrest 120, a backrest 130, a leg 140, and the like. When a person is seated on the seat 110, the pressure sensing device 200 built in the pressure sensing chair 100 can detect whether a person is seated and measure the relative pressure distribution according to seating. The pressure sensing device 200 can detect the weight, the age range, the sitting position, etc. according to the measured pressure distribution.

압력 감지 장치(200)는 압력 감지 센서(210), 신호 처리부(220), 제어부(230) 및 통신부(240)를 포함할 수 있다. 압력 감지 센서(210)는 좌판(110)에 대한 사람의 착석 여부 및 착석에 따른 상대적 압력 분포 등을 감지할 수 있다. The pressure sensing device 200 may include a pressure sensing sensor 210, a signal processing unit 220, a control unit 230, and a communication unit 240. The pressure sensing sensor 210 may detect whether a person is seated on the seat 110 and a relative pressure distribution due to seating.

본 발명의 실시예에 따르면, 압력 감지 센서(210)는 좌판(110) 내에 배치될 수 있다. 그리고, 신호 처리부(220)는 압력 감지 센서(210)와 연결되며, 압력 감지 센서(210)에서 발생한 전기 신호를 처리할 수 있다. 그리고, 제어부(230)는 신호 처리부(220)와 연결되며, 신호 처리부(220)에 의하여 처리된 신호에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 한 예로, 제어부(230)는 압력 감지 센서(210)에 의하여 감지된 신호를 처리한 결과를 이용하여 압력 감지 장치(200)의 온오프를 제어할 수 있다. 다른 예로, 제어부(220)는 압력 감지 센서(210)에 의하여 감지된 신호를 처리한 결과를 이용하여 착석자의 자세에 관한 진단 정보를 생성할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(220)는 압력 감지 센서(210)에 의하여 감지된 신호를 처리한 결과를 이용하여 착석자의 자세 교정을 위한 알람 신호 등을 생성할 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, the pressure sensing sensor 210 may be disposed in the seat 110. [ The signal processor 220 is connected to the pressure sensor 210 and can process the electrical signal generated by the pressure sensor 210. The control unit 230 is connected to the signal processing unit 220 and may generate a control signal based on the signal processed by the signal processing unit 220. For example, the control unit 230 may control the on / off state of the pressure sensing device 200 by using the result of processing the signal sensed by the pressure sensing sensor 210. As another example, the control unit 220 may generate diagnostic information on the posture of the seated person using the result of processing the signal sensed by the pressure sensor 210. [ In another example, the controller 220 may generate an alarm signal for calibrating the posture of the seated person using the result of processing the signal sensed by the pressure sensor 210.

그리고, 통신부(240)는 제어부(230)에 의하여 생성된 제어 신호를 외부 장치로 송신한다.The communication unit 240 transmits the control signal generated by the control unit 230 to the external device.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서의 하면도이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서의 상면도이고, 도 6은 도 5의 A-A'의 단면도이고, 도 7은 도 5의 B-B'의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a pressure sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a bottom view of a pressure sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line B-B' of FIG.

도 3 내지 5를 참조하면, 압력 감지 센서(210)는 제1 전극층(300), 제1 전극층(300) 상에 배치되는 탄성 유전층(310), 탄성 유전층(310) 상에 배치되는 제2 전극층(320) 및 연성회로기판(330)을 포함한다. 3 to 5, the pressure sensing sensor 210 includes a first electrode layer 300, an elastic dielectric layer 310 disposed on the first electrode layer 300, a second electrode layer 300 disposed on the elastic dielectric layer 310, (320) and a flexible circuit board (330).

제1 전극층(300)은 전도성 직물로 이루어지는 제1 전도 영역(302, 304)을 포함하고, 제2 전극층(320)은 전도성 직물로 이루어지는 제2 전도 영역(322)을 포함한다.The first electrode layer 300 includes first conductive regions 302 and 304 formed of a conductive fabric and the second electrode layer 320 includes a second conductive region 322 formed of a conductive fabric.

여기서, 전도성 직물은 전도성 섬유로 구성된 직물이며, 전도성 섬유는 금속 와이어 또는 표면 상에 금속 막이 피복된 일반 섬유일 수 있다. 전도성 섬유는 금속 입자가 분산된 일반 섬유일 수도 있다. 전도성 섬유가 금속 와이어인 경우, 금속 와이어의 직경은 10㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 금속 와이어의 직경이 10㎛ 미만이면 금속 와이어의 강도가 약하여 직물 가공이 어려울 수 있으며, 금속 와이어의 직경이 100㎛를 초과하면 금속 와이어의 강성이 높아 직물의 유연성이 떨어질 수 있으므로, 직물의 가공 시 설비에 데미지를 줄 수 있고, 사용자가 이질감을 느끼기 쉽다. 이때, 금속 와이어는 Cu, Ni, 또는 스테인레스 합금일 수 있다. 스테인레스 합금은, 예를 들면 마르텐사이트계 스테인레스 합금, 페라이트계 스테인레스 합금, 오스테나이트계 스테인레스 합금, 2상계 스테인레스 합금, 석출경화계 스테인레스 합금 등일 수 있다. 금속 와이어가 스테인레스 합금인 경우, 압력 감지 센서(210)의 내부식성을 높일 수 있다.Here, the conductive fabric is a fabric composed of conductive fibers, and the conductive fibers may be a metal wire or a plain fiber coated with a metal film on the surface. The conductive fibers may be ordinary fibers in which metal particles are dispersed. When the conductive fiber is a metal wire, the diameter of the metal wire may be 10 탆 to 100 탆. If the diameter of the metal wire is less than 10 mu m, the strength of the metal wire may be too weak to process the fabric. If the diameter of the metal wire is more than 100 mu m, the rigidity of the metal wire may be high and the flexibility of the fabric may deteriorate. It can damage the equipment, and the user is likely to feel a sense of heterogeneity. At this time, the metal wire may be Cu, Ni, or a stainless steel alloy. The stainless alloy may be, for example, a martensitic stainless alloy, a ferritic stainless alloy, an austenitic stainless alloy, a two-phase stainless alloy, a precipitation hardening stainless alloy, or the like. When the metal wire is a stainless steel alloy, corrosion resistance of the pressure sensor 210 can be increased.

전도성 섬유가 표면 상에 금속 막이 피복된 일반 섬유인 경우, 금속 막은 금속 입자가 도금 방식 또는 증착 방식으로 일반 섬유의 표면 상에 피복되는 방법에 의하여 형성될 수 있다. 이때, 금속 입자는 Cu, Ni, 또는 스테인레스 합금일 수 있으며, 금속 막의 두께는 1㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 금속 막의 두께가 1㎛ 미만이면 전도율이 낮으므로 신호 전송 시에 손실을 유발할 수 있으며, 금속 막의 두께가 50㎛ 를 초과하면 섬유의 표면에서 금속 막이 쉽게 이탈될 수 있다.When the conductive fiber is a general fiber coated with a metal film on the surface, the metal film can be formed by a method in which the metal particles are coated on the surface of the ordinary fiber by a plating method or a vapor deposition method. At this time, the metal particles may be Cu, Ni, or a stainless alloy, and the thickness of the metal film may be 1 to 50 탆. If the thickness of the metal film is less than 1 탆, the conductivity may be low, which may cause a loss in signal transmission. If the thickness of the metal film exceeds 50 탆, the metal film may be easily separated from the surface of the fiber.

그리고, 탄성 유전층(310)은 외부로부터 압력이 가해지는 경우 탄성 변형이 되며, 압력이 해제되는 경우 원래의 형상으로 돌아가는 복원력을 가지는 재질의 유전체이다. 탄성 유전층(310)은, 예를 들어, 발포폼, 부직포, 나노웹 등의 랜덤한 섬유 배열을 가지는 섬유 기재, 폴리우레탄, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에스터로 이루어진 그룹에서 선택된 하나를 포함하는 합성섬유 또는 천연 섬유, 엘라스토머, 고무, 우레탄 등을 포함할 수 있다. 이때, 탄성 유전층(310)의 두께는 50㎛ 내지 300㎛일 수 있다. The elastic dielectric layer 310 is elastically deformed when a pressure is applied from the outside, and is a dielectric material having a restoring force that returns to the original shape when the pressure is released. The elastomeric dielectric layer 310 may be formed of any suitable combination of materials including, for example, a fibrous substrate having a random fiber arrangement such as foam, nonwoven, nanoweb, etc., a composite comprising one selected from the group consisting of polyurethane, nylon, polyethylene terephthalate and polyester Fibers or natural fibers, elastomers, rubbers, urethanes, and the like. At this time, the thickness of the elastic dielectric layer 310 may be 50 탆 to 300 탆.

이와 같이, 제1 전극층(300) 및 제2 전극층(320) 사이에 탄성 유전층(310)이 배치되는 경우, 제2 전극층(320) 상에 압력이 가해지면 탄성 유전층(310)의 두께(d)가 감소하며, 제1 전극층(300) 및 제2 전극층(320) 간의 캐패시턴스가 변화하게 된다. When the elastic deformation layer 310 is disposed between the first electrode layer 300 and the second electrode layer 320 and the pressure is applied to the second electrode layer 320, And the capacitance between the first electrode layer 300 and the second electrode layer 320 is changed.

본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서(210) 및 이를 포함하는 압력 감지 장치(200)는 커패시턴스의 변화량에 기초하여 제2 전극층(320) 상에 가해진 압력을 감지할 수 있다. 즉, 제1 전극층(300) 및 제2 전극층(320) 사이에 일정한 전압차가 유지되는 경우, 커패시턴스가 변화하면, 제1 전극층(300) 및 제2 전극층(320) 사이의 전하량이 변하게 된다. 제1 전극층(300) 및 제2 전극층(320) 사이의 전하량이 변하면, 제1 전도 영역 및 제2 전도 영역에 흐르는 전기 신호가 변화하게 되므로, 압력 감지 장치(200)는 이를 이용하여 압력 감지 센서(210) 상에 가해진 압력을 감지할 수 있다.The pressure sensing device 210 and the pressure sensing device 200 including the pressure sensing device 210 according to an embodiment of the present invention can sense the pressure applied on the second electrode layer 320 based on the amount of change in capacitance. That is, when a constant voltage difference is maintained between the first electrode layer 300 and the second electrode layer 320, the amount of charge between the first electrode layer 300 and the second electrode layer 320 changes when the capacitance is changed. When the amount of charge between the first electrode layer 300 and the second electrode layer 320 changes, the electric signal flowing through the first and second conductive regions changes, (Not shown).

여기서, 각 제1 전도 영역(302, 304) 상에는 각 제1 전도 영역(302, 304)보다 면적이 작은 복수의 제2 전도 영역(322)이 소정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 제1 전도 영역(302, 304)은 전도성 직물을 통하여 서로 연결되며, 하나의 제1 전도 영역(302) 상에는 제1 전도 영역(302)보다 면적이 작은 복수의 제2 전도 영역(322-11, 322-12, ..., 322-1m)이 소정 간격으로 이격되어 배치되고, 다른 하나의 제1 전도 영역(304) 상에는 제1 전도 영역(304)보다 면적이 작은 복수의 제2 전도 영역(322-21, 322-22, ..., 322-2n)이 소정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.A plurality of second conductive regions 322 smaller in area than the first conductive regions 302 and 304 may be disposed on the first conductive regions 302 and 304 at predetermined intervals. For example, the two first conductive regions 302 and 304 are connected to each other through a conductive fabric, and a plurality of second conductive regions 302 and 304, which are smaller in area than the first conductive region 302, A plurality of regions 322-11, 322-12, ..., and 322-1m are arranged spaced apart from each other by a predetermined distance, and a plurality of regions having a smaller area than the first conductive region 304 on the other first conductive region 304 The second conductive regions 322-21, 322-22, ..., and 322-2n may be spaced apart from each other by a predetermined distance.

그리고, 전도성 섬유로 구성되는 배선(324-11, 324-12, ..., 324-1m, 324-21, 324-22, ..., 324-1n)은 각 제2 전도 영역((322-11, 322-12, ..., 322-1m, 322-21, 322-22, ..., 322-1n)으로부터 인출되어 연성 회로 기판(330) 내에 삽입되어 있는 구리 배선에 연결될 수 있다. 또한, 전도성 섬유로 구성되는 배선(306)은 두 개의 제1 전도 영역(302, 304) 중 하나로부터 인출되어 연성 회로 기판(330) 내에 삽입되어 있는 구리 배선에 연결될 수 있다.The wires 324-11, 324-12, ..., 324-1m, 324-21, 324-22, ..., and 324-1n, which are made of conductive fibers, are connected to the respective second conductive regions 322 -11, 322-12, ..., 322-1m, 322-21, 322-22, ..., 322-1n and connected to the copper wiring inserted in the flexible circuit board 330 The wiring 306 composed of the conductive fibers can be connected to the copper wiring which is drawn out from one of the two first conductive regions 302 and 304 and inserted in the flexible circuit board 330. [

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 센서(210) 및 이를 포함하는 압력 감지 장치(200)는 압력 감지 센서(210) 내에 배치되는 각 제2 전도 영역((322-11, 322-12, ..., 322-1m, 322-21, 322-22, ..., 322-2n) 별로 캐패시턴스의 변화량을 얻을 수 있다. 즉, 압력 감지 센서(210) 상 캐패시턴스 변화량의 분포를 얻을 수 있다. 즉, 각 제2 전도 영역((322-11, 322-12, ..., 322-1n, 322-21, 322-22, ..., 322-2m)은 하나의 센싱 포인트로 작용할 수 있으며, 압력 감지 센서(210) 상 캐패시턴스 변화량의 분포를 얻을 수 있다.The pressure sensing device 210 and the pressure sensing device 200 including the pressure sensing device 210 according to the embodiment of the present invention are disposed in the second conductive areas 322-11 and 322-12 ..., 322-1m, 322-21, 322-22, ..., and 322-2n, the capacitance change amount can be obtained. That is, the distribution of the capacitance change amount on the pressure sensing sensor 210 can be obtained Each of the second conductive regions 322-11, 322-12, ..., 322-1n, 322-21, 322-22, ..., 322-2m functions as one sensing point And the distribution of the capacitance change amount on the pressure sensing sensor 210 can be obtained.

이때, 도 6 내지 7에 도시된 바와 같이, 각 제2 전도 영역((322-11, 322-12, ..., 322-1n, 322-21, 322-22, ..., 322-1m)으로부터 인출되는 배선(324-11, 324-12, ..., 324-1n, 324-21, 324-22, ..., 324-1m)은 제1 전도 영역(302, 304) 상에 배치되지 않도록 형성될 수 있다. 제2 전도 영역으로부터 인출되는 배선이 제1 전도 영역과 상하로 겹쳐질 경우, 배선과 제1 전도 영역이 겹쳐지는 부분 상에 압력이 가해지면, 해당 배선이 인출된 제2 전도 영역에 대한 캐패시턴스가 변화하는 것으로 인식될 수 있기 때문이다. 이와 마찬가지로, 두 개의 제1 전도 영역(302, 304) 중 적어도 하나로부터 인출되는 배선(306)은 제2 전도 영역 상에 배치되지 않도록 형성될 수 있다.At this time, as shown in Figs. 6 to 7, each of the second conductive regions 322-11, 322-12, ..., 322-1n, 322-21, 322-22, ..., 322-1m The wires 324-11, 324-12, ..., 324-1n, 324-21, 324-22, ..., and 324-1m drawn out from the first conductive regions 302, When the wiring extended from the second conductive region overlaps with the first conductive region, if a pressure is applied on the portion where the wiring and the first conductive region overlap, the wiring is drawn out The wiring 306 that is drawn out from at least one of the two first conductive regions 302 and 304 is arranged on the second conductive region 302. [ .

더욱 상세하게는, 각 제2 전도 영역(322-11, 322-12, ..., 322-1n, 322-21, 322-22, ..., 322-1m)으로부터 인출되는 배선(324-11, 324-12, ..., 324-1n, 324-21, 324-22, ..., 324-1m)과 제1 전도 영역(302, 304)의 가장자리 사이의 간격(a)은 5mm이상일 수 있다. 간격(a)가 5mm 미만이면, 탄성 유전체(310)의 탄성으로 인하여, 해당 배선이 인출된 제2 전도 영역에 대한 캐패시턴스가 변화하는 것으로 인식되는 오류가 발생할 수 있다. More specifically, the wirings 324-n drawn out from the respective second conductive regions 322-11, 322-12, ..., 322-1 n, 322-21, 322-22, The distance a between the edges of the first conductive regions 302 and 304 and the edges of the first conductive regions 302 and 304 is 5 mm Or more. If the distance a is less than 5 mm, it may be recognized that the elasticity of the elastic dielectric 310 causes the capacitance to change for the second conductive region from which the wiring is drawn.

여기서, 각 제2 전도 영역(322-11, 322-12, ..., 322-1n, 322-21, 322-22, ..., 322-1m)으로부터 인출되는 배선(324-11, 324-12, ..., 324-1n, 324-21, 324-22, ..., 324-1m)의 적어도 일부는 두 개의 제1 전도 영역(302, 304) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 배선이 차지하는 면적을 줄일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 두 개의 제1 전도 영역(302, 304)과 겹쳐지지 않는 범위 이내라면, 배선은 다양하게 형성될 수 있다. Here, the wirings 324-11 and 324 (FIG. 32) drawn out from the respective second conductive regions 322-11, 322-12, ..., 322-1n, 322-21, 322-22, -12, ..., 324-1n, 324-21, 324-22, ..., 324-1m may be disposed between the two first conductive regions 302, 304. Thus, the area occupied by the wiring can be reduced. However, the present invention is not limited thereto. The wiring can be formed variously if it is within a range that does not overlap with the two first conductive regions 302 and 304.

여기서, 연성 회로 기판(330)이 탄성 유전층(310)의 한 면, 즉 제2 전극층(320)이 배치되는 면 상에서 연장되며, 제1 전도 영역(302, 304) 중 하나로부터 인출되는 배선(306)은 탄성 유전층(310)을 관통하여 연성 회로 기판(330)에 연결되는 것을 예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 연성 회로 기판은 탄성 유전층(310)의 다른 면, 즉 제1 전극층(300)이 배치되는 면 상에서 연장되며, 복수의 제2 전도 영역들로부터 각각 인출되는 배선들이 탄성 유전층(310)을 관통하여 연성 회로 기판에 연결될 수도 있다. 또는, 하나의 연성 회로 기판이 탄성 유전층(310)의 한 면, 즉 제2 전극층(320)이 배치되는 면 상에서 연장되어 복수의 제2 전도 영역들로부터 각각 인출되는 배선들과 연결되며, 다른 연성 회로 기판이 탄성 유전층(310)의 다른 면, 즉 제1 전극층(300)이 배치되는 면 상에서 연장되어 두 개의 제1 전도 영역 중 하나로부터 인출되는 배선과 연결될 수도 있다. 또는, 연성 회로 기판이 탄성 유전층(310)의 측면에 배치되어 연장되며, 연성 회로 기판의 한 면은 복수의 제2 전도 영역들로부터 각각 인출되는 배선들과 연결되고, 연성 회로 기판의 다른 면은 두 개의 제1 전도 영역 중 하나로부터 인출되는 배선과 연결될 수도 있다. 또는 연성 회로 기판이 탄성 유전층(310)의 측면에 배치되어 연장되며, 연성 회로 기판의 한 면이 복수의 제2 전도 영역들로부터 각각 인출되는 배선들 및 두 개의 제1 전도 영역 중 하나로부터 인출되는 배선과 연결될 수도 있다.Here, the flexible circuit board 330 is formed on one side of the elastic dielectric layer 310, that is, on the surface on which the second electrode layer 320 is disposed, and a wiring 306 (not shown) extending from one of the first conductive areas 302 and 304 Is connected to the flexible circuit board 330 through the elastic dielectric layer 310. However, the present invention is not limited thereto. The flexible circuit board extends on the other surface of the elastic dielectric layer 310, that is, the surface on which the first electrode layer 300 is disposed, and wirings respectively drawn out from the plurality of second conductive areas penetrate the elastic dielectric layer 310, Or may be connected to a circuit board. Alternatively, one flexible printed circuit board may be connected to one side of the elastic dielectric layer 310, that is, the side where the second electrode layer 320 is disposed, and connected to the wirings respectively drawn out from the plurality of second conductive areas, The circuit board may be connected to the other side of the elastic dielectric layer 310, that is, the wiring extended from the one of the two first conductive regions, extending on the side where the first electrode layer 300 is disposed. Alternatively, the flexible circuit board may be disposed on the side surface of the elastic dielectric layer 310 and extend so that one side of the flexible circuit board is connected to the wirings respectively drawn out from the plurality of second conductive areas, and the other side of the flexible circuit board And may be connected to the wiring drawn out from one of the two first conductive regions. Or a flexible circuit board is disposed on the side surface of the elastic dielectric layer 310 and extends so that one side of the flexible circuit board is drawn out from one of the two first conductive areas and the wiring lines respectively drawn out from the plurality of second conductive areas It may be connected to the wiring.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 두 개의 제1 전도 영역(302, 304)은 서로 대칭으로 배치되며, 하나의 전도 영역(302) 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역(322-11, 322-12, ..., 322-1m) 및 다른 전도 영역(304) 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역(322-21, 322-22, ..., 322-1n)은 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 압력 감지 센서(210) 상에서 좌우에 형성된 캐패시턴스 변화량이 얻어질 수 있으며, 이를 기초로 자세의 기울어짐 등이 판단될 수 있다.Meanwhile, according to the embodiment of the present invention, the two first conductive regions 302 and 304 are disposed symmetrically with respect to each other, and the plurality of second conductive regions 322-11, 322-12, ..., 322-1m and the plurality of second conductive regions 322-21, 322-22, ..., 322-1n disposed on the other conductive region 304 are symmetrical with respect to each other . Accordingly, the amount of change in capacitance formed on the left and right sides of the pressure sensor 210 can be obtained, and the inclination of the posture or the like can be determined based on this.

이때, 하나의 제1 전도 영역 상에는 적어도 세 개의 제2 전도 영역이 배치될 수 있다. 하나의 제1 전도 영역 상에 적어도 세 개의 제2 전도 영역이 배치되면, 좌우 커패시턴스 변화량을 세분화하여 감지할 수 있으므로, 압력 감지의 분해능이 높아질 수 있다.At this time, at least three second conductive regions may be disposed on one first conductive region. When at least three second conductive regions are disposed on one first conductive region, the amount of change in capacitance between the left and right capacitances can be detected and detected, so that the resolution of pressure sensing can be enhanced.

이하, 제2 전극층(320) 중 하나의 제2 전도 영역 상에 압력이 가해진 경우, 탄성 유전층(310)의 두께(d)를 이용하여 제2 전도 영역 및 이에 대응하는 제1 전도 영역 간의 캐패시턴스 변화량을 계산하는 원리를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, when the pressure is applied on one of the second conductive layers 320, the thickness d of the elastic dielectric layer 310 is used to calculate the capacitance change amount between the second conductive region and the corresponding first conductive region Will be described in more detail.

도 8은 내지 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서 내 탄성 유전층의 두께 변화를 설명하기 위한 도면이다. 8 to 10 are views for explaining the thickness variation of the elastic dielectric layer in the pressure sensing sensor according to an embodiment of the present invention.

도 8 내지 10을 참조하면, x축과 y축은 탄성 유전층이 놓이는 면을 구성하고, d축은 탄성 유전층에 수직인 방향, 즉 힘이 가해지는 방향을 나타낸다. Referring to Figs. 8 to 10, the x axis and y axis constitute the plane on which the elastic dielectric layer lies, and the d axis represents the direction perpendicular to the elastic dielectric layer, i.e., the direction in which the force is applied.

도 8 내지 9는 탄성 유전층의 두께 분포를 x축을 기준으로 나타내고 있으며, 도 10은 탄성 유전층의 두께 분포를 x축 및 y축의 그리드 형태로 나타내고 있다. Figs. 8 to 9 show the thickness distribution of the elastic dielectric layer with reference to the x-axis, and Fig. 10 shows the thickness distribution of the elastic dielectric layer with the grid shape of the x- and y-axes.

제2 전도 영역 상에 압력이 가해진 경우, 탄성 유전층의 두께는 도 8 내지 10과 같이 변할 수 있다. 즉, x1 내지 xn과 y1 내지 yn이 모두 하나의 제2 전도 영역 내에 배치되는 포인트인 것으로 가정할 경우, 하나의 제2 전도 영역 내에서도 탄성 유전층의 두께 변화가 다양하게 나타날 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 캐패시턴스 변화량은 하나의 제2 전도 영역 및 이에 대응하는 하나의 제1 전도 영역 사이에 배치되는 탄성 유전층의 두께 분포에 기초하여 계산될 수 있다. 이때, 탄성 유전층의 두께 분포는 x축 방향의 두께 분포 및 y 축 방향의 두께 분포 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.When pressure is applied on the second conductive region, the thickness of the elastic dielectric layer can vary as shown in Figures 8-10. That is, assuming that x 1 to x n and y 1 to y n are both located in one second conductive region, the thickness variation of the elastic dielectric layer may vary in one second conductive region. According to an embodiment of the present invention, the amount of capacitance change can be calculated based on the thickness distribution of the elastic dielectric layer disposed between one second conductive region and one corresponding first conductive region. At this time, the thickness distribution of the elastic dielectric layer may include at least one of the thickness distribution in the x-axis direction and the thickness distribution in the y-axis direction.

이러한 경우, 하나의 제2 전도 영역 및 이에 대응하는 제1 전도 영역 간의 캐패시턴스 변화는 아래 수학식과 같이 나타낼 수 있다.In this case, the capacitance change between one second conductive region and the corresponding first conductive region can be expressed by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, C는 하나의 제2 전도 영역 및 이에 대응하는 제1 전도 영역 간의 캐패시턴스 변화량이고, Cx는 하나의 제2 전도 영역 및 이에 대응하는 제1 전도 영역의 x축에 대한 캐패시턴스 변화량이며, Cy는 하나의 제2 전도 영역 및 이에 대응하는 제1 전도 영역의 y축에 대한 캐패시턴스 변화량을 나타낸다. 여기서, Cx는 아래 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. Here, C is the amount of capacitance change between one second conductive region and the corresponding first conductive region, C x is a capacitance change amount with respect to the x-axis of one second conductive region and the corresponding first conductive region, and Cy Represents the amount of capacitance change with respect to the y-axis of one second conductive region and the corresponding first conductive region. Here, C x can be expressed by the following equation (2).

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, ε은 유전 상수이고, A는 제1 전도 영역 및 제2 전도 영역이 겹쳐지는 면적이며, d는 제1 전도 영역과 제2 전도 영역 간의 거리, 즉 탄성 유전층의 두께이다. Cy도 수학식 2와 동일한 방법으로 나타낼 수 있다.Here,? Is a dielectric constant, A is the area where the first conductive region and the second conductive region overlap, and d is the distance between the first conductive region and the second conductive region, that is, the thickness of the elastic dielectric layer. C y can also be expressed in the same manner as in Equation (2).

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 제2 전도 영역 내의 한 포인트에 대한 캐패시턴스 변화량이 아닌, 제2 전도 영역 내의 전체적인 캐패시턴스 변화량을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 제2 전도 영역 내의 캐패시턴스 변화량의 분포를 얻을 수도 있다. 이에 따라, 압력 감지 센서의 해상도(resolution)를 높일 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, not only the capacitance change amount for one point in the second conduction region but also the total capacitance change amount in the second conduction region can be obtained, the distribution of the capacitance variation amount in the second conduction region . Accordingly, the resolution of the pressure sensor can be increased.

예를 들어, 특정 포인트에 대한 캐패시턴스 변화량을 측정하는 종래의 FSR(Forse Sensing Resistor)에 의하여 얻을 수 있는 최대 해상도는 0.075 내지 0.5mm 이나, 본 발명의 실시예에 따라 캐패시턴스 변화량을 측정할 경우 얻을 수 있는 해상도는 약 0.01mm 이다.For example, the maximum resolution that can be obtained by a conventional FSR (Force Sensing Resistor) for measuring a capacitance variation with respect to a specific point is 0.075 to 0.5 mm. However, when the capacitance variation is measured according to the embodiment of the present invention, The resolution is about 0.01 mm.

도 11 내지 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 장치를 적용하여 자세를 판별하는 방법을 설명한다. 여기서, 도 3 내지 7과 동일한 구조의 압력 감지 센서 상에 사람이 앉은 경우, 각 제2 전도 영역 별로 변화하는 캐패시턴스의 변화량을 측정하였다. 각 제2 전도 영역 상에 기재된 수는 압력 감지 센서 상에 사람이 앉기 전과 앉은 후의 캐패시턴스 변화량을 나타낸다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 압력 감지 센서 상의 캐패시턴스 변화량의 좌우 간 차를 이용하여 자세를 판별할 수 있다. 11 to 12 illustrate a method of determining a posture by applying the pressure sensing device according to an embodiment of the present invention. Here, when a person is sitting on the pressure sensor having the same structure as that of FIGS. 3 to 7, the amount of change in capacitance that varies for each second conduction region is measured. The number described on each second conduction area represents the amount of capacitance change before and after sitting on the pressure sensing sensor. According to an embodiment of the present invention, the posture can be discriminated by using the difference between the amounts of capacitance change on the pressure sensor.

예를 들어, 도 11과 같이, 좌우 대칭하는 제2 전도 영역 간 캐패시턴스 변화량의 차가 2를 초과하는 경우, 자세가 한쪽으로 치우쳐져 있는 것으로 판단할 수 있다. 반대로, 도 12와 같이, 좌우 대칭하는 제2 전도 영역 간 캐패시턴스 변화량의 차가 2 미만이고, 등받이로부터 멀어지는 방향으로 3행(322-13, 322-23) 또는 4행(322-14, 322-24)의 캐패시턴스 변화량이 다른 행들에 비하여 큰 경우 자세가 바른 것으로 판단할 수 있다.For example, as shown in Fig. 11, when the difference in capacitance variation between the second conductive regions that are symmetrical to each other is greater than 2, it can be determined that the posture is shifted to one side. Conversely, as shown in Fig. 12, the difference between the capacitance variation amounts of the second conductive regions that are symmetrical in the left and right direction is less than 2, and the three rows 322-13 and 322-23 or the fourth rows 322-14 and 322-24 Is larger than the other rows, it can be determined that the posture is correct.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 센서는 성인과 어린이의 무게 차를 판별할 수 있을 뿐만 아니라, 압력 감지 센서 상에 가해지는 압력 분포를 고해상도로 분석할 수 있으므로, 착석자의 자세가 정자세인지, 불량자세인지를 용이하게 판별할 수 있다. As described above, the pressure sensor according to the embodiment of the present invention not only can discriminate the weight difference between adults and children, but also can analyze the pressure distribution applied on the pressure sensor at high resolution, It is possible to easily determine whether or not the robot is in a bad posture.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

300: 제1 전극층
302, 304: 제1 전도 영역
310: 탄성 유전층
320: 제2 전극층
322: 제2 전도 영역300: first electrode layer
302, 304: first conductive region
310: Elastic dielectric layer
320: Second electrode layer
322: second conductive region

Claims (12)

전도성 직물로 이루어지는 제1 전도 영역을 포함하는 제1 전극층,
상기 제1 전극층 상에 배치되는 탄성 유전층,
상기 탄성 유전층 상에 배치되며, 전도성 직물로 이루어지는 제2 전도 영역을 포함하는 제2 전극층, 그리고
상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층과 전기적으로 연결되는 연성회로기판
을 포함하고,
상기 제1 전도 영역 상에는 상기 제1 전도 영역보다 면적이 작은 복수의 제2 전도 영역이 소정 간격으로 이격되어 배치되는 압력 감지 센서.A first electrode layer including a first conductive region made of a conductive fabric,
An elastic dielectric layer disposed on the first electrode layer,
A second electrode layer disposed on the elastic dielectric layer, the second electrode layer comprising a second conductive region comprising a conductive fabric, and
A flexible circuit board electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer,
/ RTI >
And a plurality of second conductive regions having an area smaller than that of the first conductive region are disposed on the first conductive region at predetermined intervals. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극층은 전도성 직물로 서로 연결되는 두 개의 제1 전도 영역을 포함하고,
상기 제2 전극층은 하나의 제1 전도 영역 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역 및 다른 하나의 제1 전도 영역 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역을 포함하는 압력 감지 센서.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode layer comprises two first conducting regions connected to each other by a conductive fabric,
Wherein the second electrode layer comprises a plurality of second conductive regions disposed on one first conductive region and a plurality of second conductive regions disposed on another one of the first conductive regions. 제2항에 있어서,
전도성 직물로 이루어지는 배선은 각 제2 전도 영역으로부터 인출되어 상기 연성회로기판에 연결되는 압력 감지 센서. 3. The method of claim 2,
Wherein a wiring made of a conductive fabric is drawn out from each second conductive region and connected to the flexible circuit board. 제3항에 있어서,
상기 제1 전도 영역 상에는 상기 배선이 배치되지 않도록 형성되는 압력 감지 센서.The method of claim 3,
Wherein the wiring is formed on the first conductive region so that the wiring is not disposed. 제4항에 있어서,
상기 배선은 상기 제1 전도 영역의 가장자리로부터 5mm 이상 이격되어 배치되는 압력 감지 센서. 5. The method of claim 4,
Wherein the wiring is disposed at a distance of 5 mm or more from an edge of the first conductive region. 제5항에 있어서,
상기 배선의 적어도 일부는 상기 두 개의 제1 전도 영역 사이에 배치되는 압력 감지 센서. 6. The method of claim 5,
And at least a part of the wiring is disposed between the two first conductive regions. 제2항에 있어서,
상기 두 개의 제1 전도 영역은 서로 대칭으로 배치되며,
상기 하나의 제1 전도 영역 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역 및 상기 다른 하나의 제1 전도 영역 상에 배치되는 복수의 제2 전도 영역은 서로 대칭으로 배치되는 압력 감지 센서.3. The method of claim 2,
The two first conductive regions are disposed symmetrically with respect to each other,
Wherein the plurality of second conductive regions disposed on the one first conductive region and the plurality of second conductive regions disposed on the other one first conductive region are disposed symmetrically with respect to each other. 제7항에 있어서,
각 제1 전도 영역 상에는 적어도 세 개의 제2 전도 영역이 배치되는 압력 감지 센서. 8. The method of claim 7,
And at least three second conductive regions are disposed on each of the first conductive regions. 제1항에 있어서,
상기 제1 전도 영역 및 상기 제2 전도 영역 간의 캐패시턴스 변화량에 기초하여 상기 제2 전극층 상에 가해진 압력을 감지하는 압력 감지 센서. The method according to claim 1,
And detects a pressure applied on the second electrode layer based on an amount of change in capacitance between the first conductive region and the second conductive region. 제9항에 있어서,
상기 캐패시턴스 변화량은 하나의 제2 전도 영역 및 이에 대응하는 하나의 제1 전도 영역 사이에 배치되는 탄성 유전층의 두께 분포에 기초하여 계산되는 압력 감지 센서. 10. The method of claim 9,
Wherein the capacitance change amount is calculated based on a thickness distribution of an elastic dielectric layer disposed between one second conductive region and one corresponding first conductive region. 제10항에 있어서,
상기 탄성 유전층의 두께 분포는 상기 탄성 유전층 내의 제1축 방향의 두께 분포 및 상기 탄성 유전층 내의 제2 축 방향의 두께 분포 중 적어도 하나를 포함하는 압력 감지 센서.11. The method of claim 10,
Wherein the thickness distribution of the elastic dielectric layer includes at least one of a thickness distribution in the first axial direction in the elastic dielectric layer and a thickness distribution in the second axial direction in the elastic dielectric layer. 압력 감지 센서,
상기 압력 감지 센서로부터 전달되는 전기 신호를 처리하는 신호 처리부,
상기 신호 처리부에 의하여 처리된 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 제어부, 그리고
상기 제어 신호를 송신하는 통신부
를 포함하며,
상기 압력 감지 센서는 전도성 직물로 이루어지는 제1 전도 영역을 포함하는 제1 전극층,
상기 제1 전극층 상에 배치되는 탄성 유전층,
상기 탄성 유전층 상에 배치되며, 전도성 직물로 이루어지는 제2 전도 영역을 포함하는 제2 전극층, 그리고
상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층과 전기적으로 연결되는 연성회로기판
을 포함하고,
상기 제1 전도 영역 상에는 상기 제1 전도 영역보다 면적이 작은 복수의 제2 전도 영역이 소정 간격으로 이격되어 배치되는 압력 감지 장치.Pressure sensor,
A signal processor for processing an electric signal transmitted from the pressure sensor,
A control unit for generating a control signal according to a result processed by the signal processing unit, and
And a communication unit
/ RTI >
The pressure sensing sensor includes a first electrode layer including a first conductive region made of a conductive fabric,
An elastic dielectric layer disposed on the first electrode layer,
A second electrode layer disposed on the elastic dielectric layer, the second electrode layer comprising a second conductive region comprising a conductive fabric, and
A flexible circuit board electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer,
/ RTI >
And a plurality of second conductive regions having an area smaller than that of the first conductive region are disposed on the first conductive region at predetermined intervals.
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KR20090030827A (en) * 2007-09-21 2009-03-25 경희대학교 산학협력단 METHOD FOR PRODUCING POLY(VINYLIDENE FLUORIDE) NANOFIBER WEB WITH HIGH beta- TYPE CRYSTAL STRUCTURE
KR20120122269A (en) * 2011-04-28 2012-11-07 경희대학교 산학협력단 Electrostatic capacitance-type pressure sensor using nanofiber web

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