KR101551910B1 - 노면 온도 추정 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 내부 온도를 측정하는 타이어 온도 센서; 차량의 외기 온도를 측정하는 외기 온도 센서; 차량의 구동 정보를 제공하는 구동정보 제공부; 및 타이어 온도 센서로부터 타이어 내부 온도, 외기 온도 센서로부터 차량의 외기 온도, 구동정보 제공부로부터 차량의 구동 정보를 입력받아 이를 기초로 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 온도 추정 장치를 포함하는 노면 온도 추정 시스템을 제공하여, 차량에 장착되는 센서들로부터 입력된 값을 사용하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 경제적으로 추정할 수 있는 효과가 있다.

Description

노면 온도 추정 시스템 및 방법{System and Method for Estimating Road Surface-Temperature}
본 발명은 노면 온도 추정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 장착되는 센서들로부터 입력된 값을 사용하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있는 노면 온도 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 차량에서는 운전자 및 승객의 안전을 위하여 능동형 안전장치를 장착하고 있는 경우가 많이 있다.
능동형 안전장치는 사고가 일어나지 않도록 예방한는 각종 안전장치를 지칭하며, 대표적으로 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), VDC(Vehicle Dynamic Control) 시스템 등이 있다.
이러한 능동형 안전장치는 차량 제동 시 차량의 미끄러짐을 방지하거나, 차량의 각종 센서로부터 차량의 현재 주행 상태를 파악하고 브레이크 및 엔진을 제어하여 차량의 자세를 제어하는 등의 기능을 수행하여, 차량의 사고를 미연에 방지한다.
능동형 안전장치에 의한 차량의 안정성 제어에 있어서는 타이어와 접촉 노면 사이의 상호 작용이 매우 중요한 변수로 작용한다. 특히 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰 계수는 차량의 안정성 제어에 매우 중요한 변수이다. 예로, 대한민국 공개특허 제10-2004-0074177호에서는 ABS에서 노면마찰계수를 추정하기 위한 방법이 개시되어 있다.
타이어와 접촉 노면 사이의 마찰 계수를 추정할 때에 접촉 노면의 온도는 마찰 계수의 변화에 영향을 주는 중요 변수이다. 따라서, 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰 계수를 더욱 정확하게 추정하기 위해서는 노면의 온도가 제공되어야 하는데, 종래에는 노면의 온도를 제공해주는 장치가 없어서 더욱 정확한 마찰 계수의 추정이 어려운 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량에 장착되는 센서들로부터 입력된 값을 사용하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있는 노면 온도 예측 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타이어 내부 온도를 측정하는 타이어 온도 센서; 차량의 외기 온도를 측정하는 외기 온도 센서; 차량의 구동 정보를 제공하는 구동정보 제공부; 및 상기 타이어 온도 센서로부터 타이어 내부 온도, 상기 외기 온도 센서로부터 차량의 외기 온도, 상기 구동정보 제공부로부터 차량의 구동 정보를 입력받아 이를 기초로 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 온도 추정 장치를 포함하는 노면 온도 추정 시스템을 제공한다.
상기 온도 추정 장치는, 추정된 노면의 온도를 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), VDC(Vehicle Dynamic Control) 시스템 등의 능동형 안전장치로 전송할 수 있다.
상기 온도 추정 장치는, 타이어에서 대기 중으로 방출되는 열전달과, 타이어에서 접촉 노면으로 방출되는 열전달과, 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의한 열전달을 고려하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있다.
상기 온도 추정 장치는, 상기 타이어 온도 센서로부터 전송된 타이어 내부 온도로부터 타이어 표면의 온도를 추정할 수 있다.
상기 온도 추정 장치는, 다음의 수식에 의하여 타이어 표면의 온도를 추정할 수 있다.
Figure 112013113679915-pat00001
여기서, Ts는 타이어 표면의 온도, Ka는 대류열전달 계수, Ti는 타이어 내부 온도.
상기 온도 추정 장치는, 상기 구동정보 제공부로부터 제공된 차량의 구동 정보로부터 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정할 수 있다.
상기 온도 추정 장치는, 다음의 수식에 의하여 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정할 수 있다.
Figure 112013113679915-pat00002
여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열에너지, F는 타이어에 발생하는 힘, Vs는 슬립속도.
상기 타이어에 발생하는 힘 F는 차량 주행 중 엔진 토크에 의해 타이어에 작용하는 구동력 또는 제동 시 타이어와 지면 사이의 마찰력을 산출하여 적용할 수 있다.
상기 온도 추정 장치는, 다음의 수식에 의하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있다.
Figure 112013113679915-pat00003
여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열에너지, W는 타이어 열용량, Ka는 대류열전달 계수, Kr는 열전달 계수, Ta는 외기 온도, Tr는 노면 온도, Ts는 타이어 표면의 온도.
상기 온도 추정 장치는, 상기 수식에 칼만 필터(Kalman filter)를 적용하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타이어 내부 온도를 측정하는 단계; 차량의 외기 온도를 측정하는 단계; 차량의 구동 정보를 제공하는 단계; 및 타이어 내부 온도, 차량의 외기 온도, 차량의 구동 정보를 기초로 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계를 포함하는 노면 온도 추정 방법을 제공한다.
상기 노면 온도 추정 방법은, 상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계 후에, 추정된 노면의 온도를 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), VDC(Vehicle Dynamic Control) 시스템 등의 능동형 안전장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계에서는, 타이어에서 대기 중으로 방출되는 열전달과, 타이어에서 접촉 노면으로 방출되는 열전달과, 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의한 열전달을 고려하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있다.
상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계는, 타이어 내부 온도로부터 타이어 표면의 온도를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타이어 표면의 온도를 추정하는 단계에서는, 다음의 수식에 의하여 타이어 표면의 온도를 추정할 수 있다.
Figure 112013113679915-pat00004
여기서, Ts는 타이어 표면의 온도, Ka는 대류열전달 계수, Ti는 타이어 내부 온도.
상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계에서는, 차량의 구동 정보로부터 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정하는 단계에서는, 다음의 수식에 의하여 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정할 수 있다.
Figure 112013113679915-pat00005
여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열에너지, F는 타이어에 발생하는 힘, Vs는 슬립속도.
상기 타이어에 발생하는 힘 F는 차량 주행 중 엔진 토크에 의해 타이어에 작용하는 구동력 또는 제동 시 타이어와 지면 사이의 마찰력을 산출하여 적용할 수 있다.
상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계에서는, 다음의 수식에 의하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있다.
Figure 112013113679915-pat00006
여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열에너지, W는 타이어 열용량, Ka는 대류열전달 계수, Kr는 열전달 계수, Ta는 외기 온도, Tr는 노면 온도, Ts는 타이어 표면의 온도.
상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계에서는, 상기 수식에 칼만 필터(Kalman filter)를 적용하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있다.
본 발명의 노면 온도 예측 시스템 및 방법에 따르면, 차량에 장착되는 센서들로부터 입력된 값을 사용하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 온도 예측 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 온도 추정 장치에 적용되는 타이어 표면에서의 열전달 모델을 나타낸 도면이다.
도 3은 차량 주행 중 타이어와 접촉되는 노면에서 타이어에 작용하는 힘을 산출하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 온도 예측 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 온도 예측 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 온도 추정 시스템(1)은, 타이어 온도 센서(100), 외기 온도 센서(200), 구동정보 제공부(300) 및 온도 추정 장치(400)를 포함한다.
타이어 온도 센서(100)는 타이어(10) 내부 온도를 측정하여 온도 추정 장치(400)로 전송한다. 타이어 온도 센서(100)는 일반적으로 차량에 장착되는 TPMS(tire pressure monitoring system) 센서 등이 사용될 수 있다.
외기 온도 센서(200)는 차량의 외기 온도를 측정하여 온도 추정 장치(400)로 전송한다. 외기 온도는 차량 주변 대기의 온도를 말한다.
구동정보 제공부(300)는 차량의 구동 정보를 제공한다. 구동 정보는 엔진 토크, 타이어(10)의 슬립속도 등의 엔진 및 차량 주행 상태에 관계된 차량 정보를 말한다.
온도 추정 장치(400)는, 타이어 온도 센서(100)로부터 타이어(10) 내부 온도, 외기 온도 센서(200)로부터 차량의 외기 온도, 구동정보 제공부(300)로부터 차량의 구동 정보를 입력받아 이를 기초로 타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정한다.
추정된 노면(20)의 온도는 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), VDC(Vehicle Dynamic Control) 시스템 등의 능동형 안전장치(500)로 전송되고, 이들 능동형 안전장치(500)에서 더욱 정밀한 노면(20) 마찰 계수 추정을 위하여 사용된다.
구체적으로, 온도 추정 장치(400)는, 타이어(10)에서 대기 중으로 방출되는 열전달과, 타이어(10)에서 접촉 노면(20)으로 방출되는 열전달과, 타이어(10)와 접촉 노면(20) 사이의 마찰에 의한 열전달을 고려하여 타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정한다.
도 2는 도 1의 온도 추정 장치에 적용되는 타이어 표면에서의 열전달 모델을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 타이어(10) 표면에서 발생되는 열전달은 크게 3가지로 분류된다. 외기 온도와 타이어(10) 표면 온도 차이에 의해 타이어(10) 표면에서 대기로 방출되는 열전달(대류), 노면(20) 온도와 타이어(10) 표면 온도 차이에 의하여 타이어(10) 표면에서 노면(20)으로 방출되는 열전달(전도), 타이어(10)가 노면(20)과 슬립되면서 발생하는 열 에너지에 의한 열전달(마찰열)이 그것이다. 타이어(10) 표면에서 발생하는 이러한 3가지 열전달의 경계 조건(boundary condition)을 고려하여 열전달 식을 작성하면 다음의 수학식 1과 같다.
Figure 112013113679915-pat00007
여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열 에너지, W는 타이어(10) 열용량, Ka는 대류열전달 계수, Kr는 열전달 계수, Ta는 외기 온도, Tr는 노면(20) 온도, Ts는 타이어(10) 표면의 온도를 나타낸다.
수학식 1에서 마찰에 의한 열 에너지 q는 다음의 수학식 2에 의하여 산출할 수 있다.
Figure 112013113679915-pat00008
여기서, F는 타이어(10)에 발생하는 힘, Vs는 타이어(10)의 슬립속도를 나타낸다.
도 3은 차량 주행 중 타이어와 접촉되는 노면에서 타이어에 발생하는 힘을 산출하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량이 주행하는 경우 엔진에 의한 구동 토크(T)로부터 타이어(10)에 발생하는 힘 F는 T/R로 산출될 수 있다. R은 타이어(10)의 회전 반경이다. 이에 따라, 엔진의 구동 토크 T를 구동정보 제공부(300)로부터 제공받아 차량 주행 중 타이어(10)에 발생하는 힘 F를 산출할 수 있다.
한편, 차량이 제동중인 경우 타이어(10)에 발생하는 힘 F는 (타이어에 작용하는 차량 하중)×(타이어와 지면 사이의 마찰 계수)로 산출될 수 있다. 이때, 마찰 계수는 능동형 안전장치(500)에서 추정한 마찰 계수를 사용할 수 있다.
타이어(10)에 작용하는 힘 F를 산출한 후, 타이어(10)의 슬립속도 Vs는 구동정보 제공부(300)로부터 전달받아 수학식 2에 적용시키면 마찰에 의한 열 에너지 q를 산출할 수 있다.
수학식 1로 돌아가, 수학식 1을 차분 방정식(difference equation)으로 변환하면 다음과 같다.
Figure 112013113679915-pat00009
수학식 3을 노면(20) 온도 Tr(t)에 대하여 정리하면 다음과 같다.
Figure 112013113679915-pat00010
최종적으로 온도 추정 장치(400)는 수학식 4로부터 노면(20) 온도를 추정한다. 이때, 타이어(10) 열용량 W, 타이어(10) 표면으로부터 대기로의 대류열전달 계수 Ka, 타이어(10) 표면으로부터 지면으로의 열전달 계수 Kr은 실험을 통한 측정값이 적용된다. 외기 온도 Ta는 외기 온도 센서(200)로부터 측정된 값을 적용한다. 마찰에 의한 열 에너지 q는 상술한 바와 같이 수학식 2에 의하여 산출한 후 적용한다.
끝으로, 타이어(10)의 표면 온도 Ts는 타이어 온도 센서(100)로부터 측정된 타이어(10) 내부 온도 Ti로부터 추정하여 적용한다.
타이어(10) 표면으로부터 타이어(10) 내부는 대류에 의한 열전달이 발생한다고 볼 수 있다. 따라서, 타이어(10) 표면과 타이어(10) 내부 사이에 열전달 방정식을 세우면 다음의 수학식 5와 같이 표현된다.
Figure 112013113679915-pat00011
수학식 5에서, Ti는 타이어 온도 센서(100)로부터 측정된 타이어(10) 내부 온도, Ts는 타이어(10) 표면 온도, Ka는 대류열전달 계수를 나타낸다. 대류열전달 계수 Ka는 수학식 1,3,4에 사용된 값과 동일한 값으로 가정한다.
구현을 위하여 수학식 5를 차분방정식으로 변환하면 다음의 수학식 6과 같다.
Figure 112013113679915-pat00012
수학식 6에 의하여 타이어 온도 센서(100)로부터 측정된 타이어(10) 내부 온도 Ti로부터 타이어(10) 표면 온도 Ts를 추정하여 이를 수학식 4에 적용한다.
본 실시예의 온도 추정 장치(400)는, 수학식 4에 칼만 필터(Kalman filter)를 적용하여 타이어(10) 접촉 노면(20)의 온도(Tr)을 더욱 정확히 추정한다.
즉, 칼만 필터에서 상태 변수 X=[Tr Ts q Ta]'로, 측정 변수 Z=[Ts q Ta]'로 설정하여 노면(20) 온도 Tr을 재귀적으로 더욱 정확하게 추정할 수 있다. 이때 측정 변수에서, 상술한 바와 같이 타이어(10) 표면 온도 Ts는 수학식 6을 통하여 타이어(10) 내부 온도 Ti로부터 추정하여 사용하고, 마찰에 의한 열 에너지 q는 수학식 2로부터 산출하여 사용하며, 외기 온도 Ta는 외기 온도 센서(200)로부터 측정된 값을 사용한다.
이와 같이, 본 발명의 노면 온도 추정 시스템(1)에 의하면, 차량에 장착되는 센서들로부터 입력된 값을 사용하여 타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량에 이미 장착된 센서로들로부터 측정된 값을 사용하여 노면(20)의 온도를 추정하므로, 하드웨어의 추가적인 구성이 불필요하여 경제적인 효과가 있다.
한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 온도 추정 방법을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 온도 추정 시스템(1)에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 온도 추정 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 온도 추정 방법은, 타이어(10) 내부 온도를 측정하는 단계(S100)와, 차량의 외기 온도를 측정하는 단계(S200)와, 차량의 구동 정보를 제공하는 단계(S300)와, 타이어(10) 내부 온도, 차량의 외기 온도, 차량의 구동 정보를 기초로 타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정하는 단계(S400)와, 추정된 노면(20)의 온도를 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), VDC(Vehicle Dynamic Control) 시스템 등의 능동형 안전장치(500)로 전송하는 단계(S500)를 포함한다.
타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정하는 단계(S400)에서는, 타이어(10)에서 대기 중으로 방출되는 열전달과, 타이어(10)에서 접촉 노면(20)으로 방출되는 열전달과, 타이어(10)와 접촉 노면(20) 사이의 마찰에 의한 열전달을 고려하여 타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정한다.
타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정하는 단계(S400)는, 타이어(10) 내부 온도로부터 타이어(10) 표면의 온도를 추정하는 단계(S410)를 포함한다. 타이어(10) 표면의 온도를 추정하는 단계(S410)에서는, 수학식 6에 의하여 타이어(10) 표면의 온도를 추정한다.
타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정하는 단계(S400)에서는, 차량의 구동 정보로부터 타이어(10)와 접촉 노면(20) 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정하는 단계(S420)를 더 포함한다. 구체적으로, 타이어(10)와 접촉 노면(20) 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지는 수학식 2에 의하여 추정한다.
수학식 2에서 타이어(10)에 발생하는 힘 F는 차량 주행 중인 경우 엔진 토크에 의해 타이어(10)에 작용하는 구동력을 산출하여 적용하고, 차량 제동 중인 경우 타이어(10)와 노면(20) 사이의 마찰력을 산출하여 적용한다.
타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정하는 단계(S400)에서는, 최종적으로 수학식 4에 의하여 타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정한다. 이때, 수학식 4에 칼만 필터(Kalman filter)를 적용하여 타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정함으로써 더욱 정확한 추정을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 노면 온도 추정 방법에 의하면, 차량에 장착되는 센서들로부터 입력된 값을 사용하여 타이어(10)와 접촉하는 노면(20)의 온도를 추정할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 노면 온도 추정 시스템
10 : 타이어
20 : 노면
100 : 타이어 온도 센서
200 : 외기 온도 센서
300 : 구동정보 제공부
400 : 온도 추정 장치
500 : 능동형 안전장치

Claims (20)

  1. 타이어 내부 온도를 측정하는 타이어 온도 센서;
    차량의 외기 온도를 측정하는 외기 온도 센서;
    차량의 구동 정보를 제공하는 구동정보 제공부; 및
    상기 타이어 온도 센서로부터 전송된 타이어 내부 온도로부터 타이어 표면의 온도를 추정하고, 상기 추정된 타이어 표면의 온도, 상기 외기 온도 센서로부터 차량의 외기 온도, 상기 구동정보 제공부로부터 차량의 구동 정보를 입력받아 이를 기초로 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 온도 추정 장치를 포함하는 노면 온도 추정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도 추정 장치는,
    추정된 노면의 온도를 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), VDC(Vehicle Dynamic Control) 시스템 등의 능동형 안전장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 온도 추정 장치는,
    타이어에서 대기 중으로 방출되는 열전달과, 타이어에서 접촉 노면으로 방출되는 열전달과, 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의한 열전달을 고려하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 온도 추정 장치는,
    다음의 수식에 의하여 타이어 표면의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 시스템.
    Figure 112015026524100-pat00013

    여기서, Ts는 타이어 표면의 온도, Ka는 대류열전달 계수, Ti는 타이어 내부 온도.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 온도 추정 장치는,
    상기 구동정보 제공부로부터 제공된 차량의 구동 정보로부터 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 온도 추정 장치는,
    다음의 수식에 의하여 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 시스템.
    Figure 112013113679915-pat00014

    여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열에너지, F는 타이어에 발생하는 힘, Vs는 슬립속도.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 타이어에 발생하는 힘 F는 차량 주행 중 엔진 토크에 의해 타이어에 작용하는 구동력 또는 제동 시 타이어와 지면 사이의 마찰력을 산출하여 적용하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 온도 추정 장치는,
    다음의 수식에 의하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 시스템.
    Figure 112013113679915-pat00015

    여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열에너지, W는 타이어 열용량, Ka는 대류열전달 계수, Kr는 열전달 계수, Ta는 외기 온도, Tr는 노면 온도, Ts는 타이어 표면의 온도.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 온도 추정 장치는,
    상기 수식에 칼만 필터(Kalman filter)를 적용하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 시스템.
  11. 타이어 내부 온도를 측정하는 단계;
    차량의 외기 온도를 측정하는 단계;
    차량의 구동 정보를 제공하는 단계; 및
    타이어 내부 온도로부터 타이어 표면의 온도를 추정하고, 상기 추정된 타이어 표면의 온도, 차량의 외기 온도, 차량의 구동 정보를 기초로 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계를 포함하는 노면 온도 추정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계 후에,
    추정된 노면의 온도를 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), VDC(Vehicle Dynamic Control) 시스템 등의 능동형 안전장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 노면 온도 추정 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계에서는,
    타이어에서 대기 중으로 방출되는 열전달과, 타이어에서 접촉 노면으로 방출되는 열전달과, 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의한 열전달을 고려하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 타이어 표면의 온도를 추정하는 단계에서는,
    다음의 수식에 의하여 타이어 표면의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 방법.
    Figure 112015026524100-pat00016

    여기서, Ts는 타이어 표면의 온도, Ka는 대류열전달 계수, Ti는 타이어 내부 온도.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계는,
    차량의 구동 정보로부터 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정하는 단계를 포함하는 노면 온도 추정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정하는 단계에서는,
    다음의 수식에 의하여 타이어와 접촉 노면 사이의 마찰에 의하여 발생하는 열 에너지를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 방법.
    Figure 112013113679915-pat00017

    여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열에너지, F는 타이어에 발생하는 힘, Vs는 슬립속도.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 타이어에 발생하는 힘 F는 차량 주행 중 엔진 토크에 의해 타이어에 작용하는 구동력 또는 제동 시 타이어와 지면 사이의 마찰력을 산출하여 적용하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계에서는,
    다음의 수식에 의하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 방법.
    Figure 112013113679915-pat00018

    여기서, q는 마찰에 의해 발생하는 열에너지, W는 타이어 열용량, Ka는 대류열전달 계수, Kr는 열전달 계수, Ta는 외기 온도, Tr는 노면 온도, Ts는 타이어 표면의 온도.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 단계에서는,
    상기 수식에 칼만 필터(Kalman filter)를 적용하여 타이어와 접촉하는 노면의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 온도 추정 방법.
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