KR100514866B1 - Tire inflation pressure determining device using an infrared temperature sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치에 관한 것으로, 차량 주행에 따른 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 적외선 온도센서를 이용하여 측정하고 이 온도 상승분과 차량 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 구함으로써, 그 장착 및 유지보수가 매우 간편할 뿐만 아니라 가격면에서도 매우 저렴하며, 타이어 공기압 측정 신뢰성도 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a tire inflation pressure measurement apparatus using an infrared temperature sensor, and measures the temperature rise of the tire sidewall according to the vehicle travel using an infrared temperature sensor, and calculates the tire air pressure based on the temperature rise and the vehicle travel distance. As a result, the installation and maintenance thereof are very simple, and are very inexpensive in terms of price, and the tire pressure measurement reliability can be improved.
Description
본 발명은 타이어 공기압 측정 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 차량 주행에 따른 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 적외선 온도센서를 이용하여 측정하고 이 온도 상승분과 차량 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 구하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tire inflation pressure measuring apparatus, and more particularly, a device for measuring a temperature increase of a tire sidewall according to a vehicle driving by using an infrared temperature sensor and calculating the air pressure of a tire based on the temperature increase and the vehicle travel distance. It is about.
일반적으로, 타이어는 차체를 지지하면서 회전되어 차량의 주행을 실질적으로 가능케 함은 물론, 정지시에 지면과의 마찰력으로 차량이 정차할 수 있도록 하는 등 차량의 필수 구성요소로서, 타이어의 공기압이 부족하거나 펑크가 나서 바람이 빠지게 되면 차량의 주행 안전성에 악역향을 미치게 된다.In general, tires are rotated while supporting the vehicle body to substantially allow the vehicle to run, and also allow the vehicle to stop with frictional force with the ground when stopped. If the wind is blown out due to puncture or puncture, the driving safety of the vehicle will be adversely affected.
따라서, 차량의 주행 안정성을 위해서는 네 바퀴의 타이어 공기압을 실시간으로 측정할 필요가 있는데, 종래에는 타이어 내부에 압력센서와 이 압력센서에 의해 감지된 신호를 무선으로 송신할 무선 송수신장치를 장착하고, 이를 이용하여 타이어 공기압을 실시간으로 정확하게 측정하여 차량내의 제어기로 송신하는 방법을 사용하고 있다.Therefore, it is necessary to measure the tire inflation pressure of the four wheels in real time for driving stability of the vehicle. In the related art, a pressure sensor and a wireless transceiver for wirelessly transmitting a signal detected by the pressure sensor are mounted inside the tire, Using this method, the tire air pressure is accurately measured in real time and transmitted to a controller in a vehicle.
그러나, 상기한 바와 같은 방법은, 압력센서 및 무선 송수신장치를 작동시키기 위한 전원을 공급하기 위해 배터리를 장착하여야 하나, 배터리의 용량에 한계가 있어 배터리의 잦은 교체가 필요하며, 특히 배터리를 교체하기 위해서는 타이어를 휠에서 탈거해야 함에 따라 그 작업이 불편할 뿐만 아니라 이로 인해 비용이 발생하게 되는 문제점이 있었다.However, in the above-described method, a battery must be installed to supply power to operate the pressure sensor and the wireless transceiver. However, since the capacity of the battery is limited, frequent replacement of the battery is necessary. In order to remove the tire from the wheel, the operation is not only inconvenient, but there is a problem incurring costs.
또한, 동일한 방식의 타이어 공기압 측정 장치를 장착한 차량이 근처에 있게 되면 이 차량에서 송신되는 타이어 공기압 신호를 수신하여 자차의 타이어 공기압으로 판단할 수 있어, 그 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, when a vehicle equipped with a tire inflation pressure measuring device of the same type is located nearby, the tire inflation signal transmitted from the vehicle can be received and judged as the tire inflation pressure of the own vehicle, which has a problem in that its reliability is inferior.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량 주행에 따른 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 적외선 온도센서를 이용하여 측정하고 이 온도 상승분과 차량 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 구함으로써, 그 장착 및 유지보수가 매우 간편할 뿐만 아니라 가격면에서도 매우 저렴하며, 타이어 공기압 측정 신뢰성도 향상시킬 수 있는 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the problems described above, and measures the temperature rise of the tire sidewall according to the vehicle running by using an infrared temperature sensor and calculates the air pressure of the tire based on the temperature rise and the vehicle traveling distance. It is an object of the present invention to provide a tire inflation pressure measuring apparatus using an infrared temperature sensor that is not only very easy to install and maintain, but also very inexpensive in terms of price, and also improves tire inflation pressure measurement reliability.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치는, 타이어 사이드 월 부분의 온도를 비접촉식으로 측정하는 적외선 온도센서와; 차량의 주행거리를 측정하는 주행거리계와; 상기 적외선 온도센서의 감지신호로부터 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 구하고, 이 온도 상승분과 상기 주행거리계에 의해 측정된 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 측정하는 제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Tire pressure measurement apparatus using an infrared temperature sensor according to the present invention for achieving the above object, the infrared temperature sensor for measuring the temperature of the tire side wall portion in a non-contact; A odometer measuring the mileage of the vehicle; And a controller for obtaining a temperature rise of the tire sidewall from the detection signal of the infrared temperature sensor and measuring the air pressure of the tire based on the temperature rise and the traveling distance measured by the odometer.
상기 제어기는, 차량 출발전의 타이어 사이드 월의 온도와 차량이 일정거리 만큼 주행한 다음의 타이어 사이드 월의 온도를 측정하여 온도 상승분을 구하고, 미리 설정되어 있는 온도 상승분과 주행거리의 함수로부터 타이어의 공기압을 측정하는 것을 특징으로 한다. The controller calculates the temperature rise by measuring the temperature of the tire sidewall before the vehicle starts and the temperature of the tire sidewall after the vehicle has traveled a predetermined distance, and obtains the air pressure of the tire from a function of the preset temperature rise and the travel distance. It characterized by measuring the.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a tire inflation pressure measuring apparatus using an infrared temperature sensor according to the present invention.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치는, 다수개의 적외선 온도센서(11, 12, 13, 14)와, 주행거리계(30)와, 제어기(40)를 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the tire air pressure measuring apparatus using the infrared temperature sensor according to the present invention includes a plurality of infrared temperature sensors 11, 12, 13, and 14, a odometer 30, and a controller 40. ) Is configured to include.
상기 적외선 온도센서들(11, 12, 13, 14)은 각 타이어(21, 22, 23, 24)의 사이드 월 부분의 온도를 비접촉식으로 측정하여 제어기(40)로 입력하는 것으로, 그 장착 위치는 휠 하우스의 타이어 윗부분의 사이드 월의 온도를 측정할 수 있는 위치이면 좋다.The infrared temperature sensors 11, 12, 13, and 14 measure a non-contact temperature of the sidewall portions of the tires 21, 22, 23, and 24, and input the same to the controller 40. It is enough to measure the temperature of the sidewall at the top of the tire of the wheel house.
그리고, 상기 주행거리계(30)는 차량의 주행거리를 측정하여 제어기(40)로 입력하도록 되어 있고, 상기 제어기(40)는 상기 적외선 온도센서의 감지신호로부터 차량 출발전의 타이어 사이드 월의 온도와 차량이 일정거리 만큼 주행한 다음의 타이어 사이드 월의 온도를 측정하여 온도 상승분을 구하고, 미리 설정되어 있는 온도 상승분과 주행거리의 함수로부터 타이어의 공기압을 측정하도록 되어 있다.In addition, the odometer 30 measures the driving distance of the vehicle and inputs the same to the controller 40. The controller 40 receives the temperature of the tire sidewall before the vehicle starts and the vehicle from the detection signal of the infrared temperature sensor. The temperature rise of the tire sidewall after traveling by this constant distance is measured to obtain a temperature rise, and the tire air pressure is measured from a function of a predetermined temperature rise and the travel distance.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the tire pressure measurement apparatus using the infrared temperature sensor according to the present invention configured as described above in detail.
현재 사용되는 승용차의 타이어는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 가지는데 도 2의 사이드 월 부분에는 금속재 카카스가 적용되고 있고, 금속은 그 특성상 반복적으로 스트레스를 가하면 열이 발생하게 된다.A tire of a passenger car currently used has a structure as shown in FIG. 2, but a metal carcass is applied to the side wall of FIG. 2, and heat is generated when the metal is repeatedly stressed due to its characteristics.
한편, 타이어의 지면쪽에 있는 부분은 차량의 무게 때문에 사이드 월 부분이 굽힘 운동을 하게 되며, 지면에 닿지 않은 위쪽 부분은 공기압이 고르게 분포하면서 타이어 본래의 형상을 유지하게 된다.On the other hand, the part on the ground side of the tire is bent due to the weight of the vehicle side wall portion, the upper portion that does not touch the ground is evenly distributed air pressure while maintaining the original shape of the tire.
따라서, 차량이 주행중이라면, 타이어의 사이드 월 부분이 지속적으로 굽힘/복원 운동을 반복하게 되어 금속재질의 와이어로 되어 있는 사이드 월의 온도가 점차 상승하게 된다.Therefore, if the vehicle is running, the side wall portion of the tire is repeatedly bent / restored movement, the temperature of the side wall made of a metal wire gradually increases.
또한, 타이어의 압력이 많을 때와 적을 때를 비교하면 타이어에 적정 압력이 있을 때 보다 타이어의 압력이 적을 때 굽혀지는 정도가 더 심해지게 될 것이 자명하므로, 같은 거리를 주행했을 때에 보다 많은 열이 발생하게 된다. 따라서, 사이드 월의 온도 상승분과 주행거리를 안다고 하면 간접적으로 타이어의 압력을 구할 수 있는 것이다.In addition, when the tire pressure is high compared to when the pressure is low, it is obvious that when the tire pressure is less than when the tire has a proper pressure, the degree of bending becomes more severe. Will occur. Therefore, if the temperature rise and the mileage of the side wall are known, the tire pressure can be obtained indirectly.
즉, 적외선 온도센서들(11, 12, 13, 14)이 각 타이어(21, 22, 23, 24)의 사이드 월 부분의 온도를 비접촉식으로 측정하여 제어기(40)로 입력하고, 주행거리계(30)는 차량의 주행거리를 측정하여 제어기(40)로 입력한다.That is, the infrared temperature sensors 11, 12, 13, and 14 measure the temperature of the sidewalls of the tires 21, 22, 23, and 24 in a non-contact manner, input them to the controller 40, and the odometer 30. ) Measures the driving distance of the vehicle and inputs it to the controller 40.
그리고, 제어기(40)는 상기 적외선 온도센서(11, 12, 13, 14)의 감지신호로부터 차량 출발전의 타이어 사이드 월의 온도와 차량이 일정거리 만큼 주행한 다음의 타이어 사이드 월의 온도를 측정하여 온도 상승분(△T_Side Wall)을 구하고, 하기의 수학식 1을 바탕으로 타이어의 공기압을 측정한다.Then, the controller 40 measures the temperature of the tire sidewall before the vehicle starts and the temperature of the tire sidewall after the vehicle has traveled a predetermined distance from the detection signals of the infrared temperature sensors 11, 12, 13, 14. The temperature rise (ΔT_Side Wall) is obtained and the air pressure of the tire is measured based on Equation 1 below.
상기 수학식 1에서 P_tire는 타이어의 공기압이고, △T_Side Wall는 사이드 월의 온도상승값이며, distance는 주행거리이다.In Equation 1, P_tire is the tire air pressure, ΔT_Side Wall is the temperature rise value of the side wall, the distance is the driving distance.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량 주행에 따른 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 적외선 온도센서를 이용하여 측정하고 이 온도 상승분과 차량 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 구함으로써, 그 장착 및 유지보수가 매우 간편할 뿐만 아니라 가격면에서도 매우 저렴하며, 타이어 공기압 측정 신뢰성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the temperature rise of the tire sidewall according to the running of the vehicle is measured by using an infrared temperature sensor, and the tire pressure is calculated based on the temperature rise and the vehicle traveling distance. In addition to being very simple, it is also very inexpensive in terms of price, and can improve the tire pressure measurement reliability.
도 1은 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a tire inflation pressure measuring apparatus using an infrared temperature sensor according to the present invention;
도 2는 일반적인 타이어의 내부 구조도이다.2 is a diagram illustrating an internal structure of a general tire.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
11, 12, 13, 14 : 적외선 온도센서11, 12, 13, 14: infrared temperature sensor
21, 22, 23, 24 : 타이어21, 22, 23, 24: tires
30 : 주행거리계30: Odometer
40 : 제어기40: controller
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