KR101724741B1 - 타이어의 마모상태 안내 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어의 마모상태 안내 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량에서 GPS(Global Positioning System) 신호를 이용하여 측정한 속력과, 휠속센서를 이용하여 측정한 속력을 기반으로 타이어의 마모량을 산출하여 운전자에게 알리는 타이어의 마모상태 안내 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 타이어의 마모상태 안내 장치에 있어서, 휠속과 타이어의 공기압 및 하중을 측정하는 데이터 측정수단; 속력과 공기압과 하중 및 DLR(동하중 반경) 간의 관계를 나타내는 정보를 기반으로, 상기 데이터 측정수단이 측정한 휠속과 공기압 및 하중을 이용하여 DLR을 보정하는 DLR 보정수단; GPS 신호를 이용하여 차량의 속력을 측정하는 GPS 속력 측정수단; 상기 GPS 속력 측정수단에서 측정한 속력을 기반으로, 상기 DLR 보정수단에서 보정된 DLR의 속력이 임계치를 만족하는 DLR를 추출한 후 누적평균 값을 산출하는 누적평균 산출수단; 상기 누적평균 산출수단에서 산출된 누적평균 값들 중에서 노이즈를 제거하는 필터링수단; 상기 필터링수단에서 필터링된 누적평균 값들을 이용하여 마모량을 산출하는 마모량 산출수단; 및 상기 마모량 산출수단에서 산출된 마모량이 한계치를 벗어나면 경보를 울리는 경보수단을 포함한다.

Description

타이어의 마모상태 안내 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INFORMING WEAR STATUS OF TIRE}
본 발명은 타이어의 마모상태 안내 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에서 GPS(Global Positioning System) 신호를 이용하여 측정한 속력과, 휠속센서를 이용하여 측정한 속력을 기반으로 타이어의 마모량을 산출하여 운전자에게 알리는 타이어의 마모상태 안내 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 각종 자동차에는 지면에 접촉된 상태에서 회전되도록 타이어가 설치되되, 상기 타이어는 장기간 사용시 지면과 접촉되는 접촉면이 마찰력에 의해서 마모가 진행되며, 타이어가 일정량 마모되면 교체하여야 한다.
타이어의 양측 둘레면에는 타이어의 마모량을 확인할 수 있는 기호가 표시되어 있어, 이 기호를 확인하면서 타이어의 마모량을 확인 및 교환하고 있다.
그러나 이러한 타이어에 표시되는 기호는 타이어의 소정 위치에 소형으로 표시되므로 운전자가 직접 타이어의 교체시기를 확인할 수 없으므로 마모가 심한 타이어가 장착된 상태로 고속주행시 타이어의 파손으로 인한 사고가 발생할 우려가 있다.
이에 타이어의 마모 상태를 모니터링하여 점검시기 및 교체시기를 자동으로 알려줄 수 있는 방안이 요구된다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량에서 GPS(Global Positioning System) 신호를 이용하여 측정한 속력과, 휠속센서를 이용하여 측정한 속력을 기반으로 타이어의 마모량을 산출하여 운전자에게 알리는 타이어의 마모상태 안내 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 타이어의 마모상태 안내 장치에 있어서, 휠속과 타이어의 공기압 및 하중을 측정하는 데이터 측정수단; 속력과 공기압과 하중 및 DLR(동하중 반경) 간의 관계를 나타내는 정보를 기반으로, 상기 데이터 측정수단이 측정한 휠속과 공기압 및 하중을 이용하여 DLR을 보정하는 DLR 보정수단; GPS 신호를 이용하여 차량의 속력을 측정하는 GPS 속력 측정수단; 상기 GPS 속력 측정수단에서 측정한 속력을 기반으로, 상기 DLR 보정수단에서 보정된 DLR의 속력이 임계치를 만족하는 DLR를 추출한 후 누적평균 값을 산출하는 누적평균 산출수단; 상기 누적평균 산출수단에서 산출된 누적평균 값들 중에서 노이즈를 제거하는 필터링수단; 상기 필터링수단에서 필터링된 누적평균 값들을 이용하여 마모량을 산출하는 마모량 산출수단; 및 상기 마모량 산출수단에서 산출된 마모량이 한계치를 벗어나면 경보를 울리는 경보수단을 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 타이어의 마모상태 안내 방법에 있어서, 휠속과 타이어의 공기압 및 하중을 측정하는 단계; 속력과 공기압과 하중 및 DLR(동하중 반경) 간의 관계를 나타내는 정보를 기반으로, 상기 측정한 휠속과 공기압 및 하중을 이용하여 DLR을 보정하는 단계; GPS 신호를 이용하여 차량의 속력을 측정하는 단계; 상기 측정한 속력을 기반으로, 상기 보정된 DLR의 속력이 임계치를 만족하는 DLR만을 추출한 후 누적평균 값을 산출하는 단계; 상기 산출된 누적평균 값들 중에서 노이즈를 제거하는 단계; 상기 필터링된 누적평균 값들을 이용하여 마모량을 산출하는 단계; 및 상기 산출한 마모량이 한계치를 벗어나면 경보를 울리는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 차량에서 GPS(Global Positioning System) 신호를 이용하여 측정한 속력과, 휠속센서를 이용하여 측정한 속력을 기반으로 타이어의 마모량을 산출하여 운전자에게 알림으로써, 운전자가 육안으로 차량의 타이어를 검사하지 않아도 되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 차량에서 GPS(Global Positioning System) 신호를 이용하여 측정한 속력과, 휠속센서를 이용하여 측정한 속력을 기반으로 타이어의 마모량을 산출하여 운전자에게 알림으로써, 운전자의 안전을 지킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 타이어의 마모상태 안내 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 속력과 공기압과 하중 및 DLR 간의 관계를 나타내는 그래프의 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 타이어의 마모상태 안내 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 타이어의 마모상태 안내 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 타이어의 마모상태 안내 장치는, 데이터 측정부(10), DLR(동하중 반경, 이하 DLR 이라 함) 보정부(20), GPS 속력 측정부(30), 누적평균 산출부(40), 필터링부(50), 마모량 산출부(60), 및 경보부(70)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 데이터 측정부(10)는 차량의 좌/우 전륜 및 좌/우 후륜의 일 측에 각각 장착되어 각종 데이터를 측정한다.
즉, 데이터 측정부(10)는 휠속(Wheel Speed)을 측정하는 휠속 측정기(11), 타이어의 공기압을 측정하는 공기압 측정기(TPMS Sensor)(12), 및 타이어에 걸리는 하중을 측정하는 하중 측정기(Height Sensor)(13)를 포함한다. 이때 하중 측정기(13)는 차량의 전륜 측 및 후륜 측에 각각 장착되어 좌/우 구별 없이 전륜 측의 하중 측정기(13)는 전륜의 하중을 측정하고, 후륜 측의 하중 측정기(13)는 후륜의 하중을 측정할 수도 있다.
DLR 보정부(20)는 도 2에 도시된 바와 같은 속력과 공기압과 하중 및 DLR 간의 관계를 나타내는 그래프(정보)를 기반으로, 데이터 측정부(10)가 측정한 휠속과 공기압 및 하중을 이용하여 DLR을 보정한다. 이때, 공기압의 기준치는 일예로 33psi이고, 기준 차속은 60Km/h이다.
GPS 속력 측정부(30)는 GPS 신호를 이용하여 차량의 속력을 측정한다.
누적평균 산출부(40)는 GPS 속력 측정부(30)에서 측정한 속력을 기반으로 DLR 보정부(20)에서 보정된 DLR의 속력(DLR이 측정될 당시 휠속)이 임계치(일예로 60Km/h~100Km/h)를 만족하는 DLR만을 추출한 후 소정시간 단위 또는 소정개수 단위로 누적평균 값을 산출한다.
필터링부(50)는 누적평균 산출부(40)에서 산출된 누적평균 값들 중에서 노이즈를 제거한다. 즉, 현재 산출된 누적평균 값은 이전에 산출된 누적평균 값보다 기준치 이상을 벗어날 수 없다. 타이어의 마모는 시간을 두고 일어나는 현상으로서 갑자기 누적평균 값이 기준치 이상 커진다거나 작아질 수 없기 때문이다.
마모량 산출부(60)는 필터링부(50)에서 필터링된 누적평균 값들을 이용하여 마모량을 산출한다.
경보부(70)는 마모량 산출부(60)에서 산출한 마모량이 제 1 한계치를 벗어나면 타이어의 점검을 알리는 멘트를 음성 또는 화면으로 출력하고, 제 2 한계치를 벗어나면 타이어의 교체를 알리는 멘트를 음성 또는 화면으로 출력한다.
부가적으로, 본 발명은 차량의 각 휠에서 측정된 휠속을 이용하여 차속을 산출하는 차속 측정부(도면에는 도시되어 있지 않음)를 더 구비하여 상기와 같은 타이어 마모량을 산출할 수도 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 타이어의 마모상태 안내 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 데이터 측정부(10)는 휠속과 타이어의 공기압 및 하중을 측정한다(301).
이후, DLR 보정부(20)는 속력과 공기압과 하중 및 DLR(동하중 반경) 간의 관계를 나타내는 정보를 기반으로, 상기 데이터 측정부(10)가 측정한 휠속과 공기압 및 하중을 이용하여 DLR을 보정한다(302).
이후, GPS 속력 측정부(30)가 GPS 신호를 이용하여 차량의 속력을 측정한다(303).
이후, 누적평균 산출부(40)가 상기 GPS 속력 측정부(30)에서 측정된 속력을 기반으로, 상기 DLR 보정부(20)가 보정한 DLR의 속력이 임계치를 만족하는 DLR만을 추출한 후 누적평균 값을 산출한다(304).
이후, 필터링부(50)는 누적평균 산출부(40)에서 산출된 누적평균 값들 중에서 노이즈를 제거한다(305).
이후, 마모량 산출부(60)가 필터링부(50)에서 필터링된 누적평균 값들을 이용하여 마모량을 산출한다(306).
이후, 경보부(70)가 마모량 산출부(600에서 산출된 마모량이 한계치를 벗어나면 경보를 울린다(307).
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 데이터 측정부 20 : DLR 보정부
30 : GPS 속력 측정부 40 : 누적평균 산출부
50 : 필터링부 60 : 마모량 산출부
70 : 경보부

Claims (5)

  1. 휠속과 타이어의 공기압 및 하중을 측정하는 데이터 측정수단;
    속력과 공기압과 하중 및 DLR(동하중 반경) 간의 관계를 나타내는 정보를 기반으로, 상기 데이터 측정수단이 측정한 휠속과 공기압 및 하중을 이용하여 DLR을 보정하는 DLR 보정수단;
    GPS 신호를 이용하여 차량의 속력을 측정하는 GPS 속력 측정수단;
    상기 GPS 속력 측정수단에서 측정한 속력을 기반으로, 상기 DLR 보정수단에서 보정된 DLR의 속력이 임계치를 만족하는 DLR를 추출한 후 누적평균 값을 산출하는 누적평균 산출수단;
    상기 누적평균 산출수단에서 산출된 누적평균 값들 중에서 노이즈를 제거하는 필터링수단;
    상기 필터링수단에서 필터링된 누적평균 값들을 이용하여 마모량을 산출하는 마모량 산출수단; 및
    상기 마모량 산출수단에서 산출된 마모량이 한계치를 벗어나면 경보를 울리는 경보수단
    을 포함하는 타이어의 마모상태 안내 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 측정수단은,
    차량의 좌/우 전륜 및 좌/우 후륜의 일 측에 각각 장착되어 휠속과 타이어의 공기압 및 하중을 측정하는 것을 특징으로 하는 타이어의 마모상태 안내 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 경보수단은,
    상기 마모량 산출수단에서 산출한 마모량이 제 1 한계치를 벗어나면 타이어의 점검을 알리는 멘트를 음성 또는 화면으로 출력하고, 제 2 한계치를 벗어나면 타이어의 교체를 알리는 멘트를 음성 또는 화면으로 출력하는 것을 특징으로 하는 타이어의 마모상태 안내 장치.
  4. 휠속과 타이어의 공기압 및 하중을 측정하는 단계;
    속력과 공기압과 하중 및 DLR(동하중 반경) 간의 관계를 나타내는 정보를 기반으로, 상기 측정한 휠속과 공기압 및 하중을 이용하여 DLR을 보정하는 단계;
    GPS 신호를 이용하여 차량의 속력을 측정하는 단계;
    상기 측정한 속력을 기반으로, 상기 보정된 DLR의 속력이 임계치를 만족하는 DLR만을 추출한 후 누적평균 값을 산출하는 단계;
    상기 산출된 누적평균 값들 중에서 노이즈를 제거하는 단계;
    상기 노이즈가 제거된 누적평균 값들을 이용하여 마모량을 산출하는 단계; 및
    상기 산출한 마모량이 한계치를 벗어나면 경보를 울리는 단계
    를 포함하는 타이어의 마모상태 안내 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 경보 단계는,
    상기 산출한 마모량이 제 1 한계치를 벗어나면 타이어의 점검을 알리는 멘트를 음성 또는 화면으로 출력하는 단계; 및
    상기 산출한 마모량이 제 2 한계치를 벗어나면 타이어의 교체를 알리는 멘트를 음성 또는 화면으로 출력하는 단계
    를 포함하는 하는 타이어의 마모상태 안내 방법.
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