KR101737869B1 - feul level monitoring system in real time capable of intuitively showing fuel level by using light stick - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는 연료 주입 가이드의 하부에 결합되어 상기 연료 탱크의 내부에 위치하고, 연료 레벨에 따라서 승강(乘降)하는 마그넷 플로트(magnet float)로부터 방출되는 자기력선에 응답하여 연료 레벨을 산출하며, 상기 산축된 연료 레벨을 발광 스틱을 이용하여 직관적으로 보여줄 수 있다.A real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention includes: a fuel injection unit connected to a lower portion of a fuel injection guide and located inside the fuel tank, for responding to a magnetic force line emitted from a magnet float, Level, and the fuel level can be intuitively displayed using the light-emitting stick.
Description
본 발명은 연료 레벨 모니터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연료 탱크의 연료량을 실시간으로 모니터링할 수 있는 연료 레벨 모니터링 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a fuel level monitoring apparatus, and more particularly, to a fuel level monitoring apparatus capable of real time monitoring of a fuel amount of a fuel tank.
보통 연료 탱크 내에 저장된 연료량을 감지하기 위한 게이징 수단(gaging means)은 연료 주입구가 아닌 별개의 개구를 확보한 다음, 상기 개구에 결합되어 상기 연료 탱크 내부의 연료량을 감지한다. 이 경우, 상기 개구의 별도 확보에 따른 작업의 어려움과 경제적 손실이 발생할 수 밖에 없다.A gaging means for sensing the amount of fuel stored in the fuel tank normally secures a separate opening, not a fuel injection port, and is coupled to the opening to sense the amount of fuel in the fuel tank. In this case, difficulty in operation and economic loss due to the separate opening of the opening can not be avoided.
그리고, 일반적인 연료 게이징 수단은 연료 레벨을 감지하고 감지된 연료 레벨을 자체적으로 처리 또는 관리하고 있다. 경우에 따라서는 상기 연료 게이징 수단이 장착된 차량이나 선박 등의 관리 장치로 상기 감지된 연료 레벨을 전달하여 상기 관리 장치로 하여금 연료 레벨 관련 데이터를 모니터링하거나 관리하도록 하고 있다. 그러나, 상기 감지된 데이터를 유선 또는 무선 네트워크로 연결된 PC나 서버 또는 이동 단말기로 전송하여 원격에서 연료 레벨 관련 데이터를 모니터링하거나 관리하도록 한다면 데이터의 활용성이나 사용자의 편의성이 훨씬 더 높아질 것이다.And, a general fuel gauging means senses the fuel level and processes or manages the detected fuel level by itself. In some cases, the detected fuel level is transmitted to a management device such as a vehicle or a ship equipped with the fuel gauging device so that the management device monitors or manages fuel level related data. However, if the detected data is transmitted to a PC, a server, or a mobile terminal connected to a wired or wireless network to remotely monitor or manage the fuel level related data, data availability and user convenience will be much higher.
또한, 보통의 경우 연료 게이징 수단에 의하여 감지된 연료 레벨의 급격한 감소 등의 비정상적인 상태에 대하여, 일반적인 연료 게이징 수단은 자체 알람 기능을 수행할 뿐이다. 그러나 연료 게이징 수단에서 외부의 알람 장치를 통하여 적극적인 알람 기능을 수행한다면, 상기 비정상적인 상태에 대한 예방 및 상기 비정상적인 상태의 해소에 큰 도움이 될 것이다.Also, for abnormal conditions such as a sudden decrease in the fuel level detected by the fuel gauging means, the ordinary fuel gauging means merely performs a self-alarm function. However, if the fuel gauging means performs an active alarm function through an external alarm device, it will be very helpful to prevent the abnormal state and to resolve the abnormal state.
또한, 유조차에 장착된 연료 탱크나 건물 외부에 설치된 대형 연료 탱크에 저장된 연료량은 아날로그 게이지나 디지털화된 수치로 제공되는 것이 일반적이다. 그리고 게이징용 호스에 차 있는 연료의 양을 보고 상기 연료 탱크에 저장된 연료의 양을 가늠해야 하는 경우도 있다. 이러한 연료량 인지 방법에 따르면 사용자는 직관적으로 연료 탱크 내의 연료량을 인지하기 어렵고 어두운 곳에 설치되거나 밤인 경우에는 연료량을 확인하기도 어려운 상황이 발생하기도 한다.
In addition, the amount of fuel stored in a fuel tank mounted on a tanker or a large fuel tank installed outside a building is generally provided in analogue gauges or digitized values. In some cases, the amount of fuel stored in the fuel tank may need to be estimated based on the amount of fuel stored in the gaining hose. According to this fuel amount recognition method, it is difficult for the user to intuitively recognize the amount of fuel in the fuel tank, and in a case where it is installed in the dark place or at night, it is difficult to check the fuel amount.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 별도의 개구를 필요로 하지 않고 연료 주입구에 바로 결합되어 연료 레벨을 감지할 수 있는 실시간 연료 레벨 모니터링 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a real-time fuel level monitoring apparatus capable of detecting a fuel level directly coupled to a fuel inlet without requiring a separate opening.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 연료 탱크 내의 연료 레벨을 감지하고 이를 외부 관리 장치로 전송하여 상기 외부 관리 장치를 통하여 연료 레벨 관련 데이터를 모니터링, 관리, 분석하도록 할 수 있는 실시간 연료 레벨 모니터링 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a real-time fuel level monitoring system capable of monitoring, managing, and analyzing fuel level related data through the external management apparatus by sensing the fuel level in the fuel tank and transmitting the same to an external management apparatus Device.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 자체 알람 장치 및 외부의 알람 장치 중 적어도 하나를 통하여 적극적인 알람 기능을 수행하여, 비정상적인 상태에 대한 예방 및 비정상적인 상태의 해소에 도움을 줄 수 있는 실시간 연료 레벨 모니터링 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an alarm apparatus and a method for controlling the alarm apparatus by performing an active alarm function through at least one of a self-alarm device and an external alarm device to prevent an abnormal condition, Level monitoring apparatus.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 막대 그래프와 유사하게 발광 스틱(lighting stick)의 발광 길이를 연료 탱크 내의 연료 레벨에 대응되는 발광 길이로 제어함으로써, 사용자가 연료 레벨을 직관적으로 인식할 수 있도록 해주는 실시간 연료 레벨 모니터링 장치를 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to control the light emitting length of the lighting stick to a light emission length corresponding to the fuel level in the fuel tank similarly to the bar graph so that the user intuitively recognizes the fuel level Time fuel-level monitoring device.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는 연료 탱크에 대한 결합 수단; 발광 스틱; 상기 결합 수단의 하부에 결합되어 상기 연료 탱크의 내부에 위치하고, 연료 레벨에 따라서 상기 연료 탱크 내부에서 승강(乘降)하는 마그넷 플로트(magnet float)가 결합되며, 상기 마그넷 플로트로부터 방출되는 자기력선에 기초하여 상기 마그넷 플로트의 위치에 대응되는 전기적 신호를 발생하는 게이지 스틱(gage stick); 및 상기 전기적 신호에 기초하여 상기 연료 레벨을 산출하며, 상기 발광 스틱의 발광 길이를 상기 산출된 연료 레벨에 대응되는 길이로 제어하는 컨트롤 모듈을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a real-time fuel level monitoring apparatus comprising: coupling means for a fuel tank; Luminescent stick; A magnet float coupled to a lower portion of the coupling means and located inside the fuel tank and adapted to ascend and descend in the fuel tank according to a fuel level, A gage stick for generating an electrical signal corresponding to a position of the magnet float; And a control module for calculating the fuel level based on the electrical signal and controlling the emission length of the light-emitting stick to a length corresponding to the calculated fuel level.
상기 발광 스틱은, 서로 직렬로 연결된 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 컨트롤 모듈은, 상기 복수의 발광 소자의 적어도 일부를 발광시켜, 상기 발광 스틱의 발광 길이를 상기 산출된 연료 레벨에 대응되는 길이로 할 수 있다.The light emitting stick may include a plurality of light emitting devices connected in series with each other. At this time, the control module may cause at least part of the plurality of light emitting devices to emit light, and the light emitting stick may have a length corresponding to the calculated fuel level.
상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는, 상기 산출된 연료 레벨에 대응되는 레벨을 지시하는 아날로그 게이지를 더 포함할 수 있다.The real-time fuel level monitoring apparatus may further include an analog gauge indicating a level corresponding to the calculated fuel level.
상기 컨트롤 모듈의 적어도 일부는, 방수 및 방폭 설계된 상기 결합 수단의 밀봉된 내부에 탑재될 수 있다.At least a portion of the control module may be mounted in a sealed interior of the coupling means designed to be watertight and explosion proof.
상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는, 상기 마그넷 플로트의 위치에 대응되는 전압 또는 전류를 발생하는 상기 게이지 스틱에 과전압 또는 과전류가 인가되는 것을 방지하는 보호 회로를 더 포함할 수 있다.The real-time fuel level monitoring apparatus may further include a protection circuit for preventing an overvoltage or an overcurrent from being applied to the gauge stick generating a voltage or current corresponding to the position of the magnet float.
상기 컨트롤 모듈은, 연료 레벨의 하강 속도가 미리 정해진 속도를 초과하는 경우, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치에 포함된 알람 모듈 및 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치와 유선 또는 무선으로 연결된 알람 장치 중 적어도 하나를 통한 알람 기능을 수행할 수 있다.Wherein the control module is operable to control at least one of an alarm module included in the real time fuel level monitoring device and at least one of an alarm device wired or wirelessly connected to the real time fuel level monitoring device when the descending speed of the fuel level exceeds a predetermined speed Alarm function can be performed.
상기 컨트롤 모듈은, 상기 마그넷 플로트의 승강에 대하여 비선형적으로 발생하는, 상기 마그넷 플로트의 위치에 대응되는 전압 또는 전류를 선형적으로 보정하여 상기 연료 레벨을 산출할 수 있다.The control module can calculate the fuel level by linearly correcting the voltage or current corresponding to the position of the magnet float, which occurs non-linearly with respect to the lifting and lowering of the magnet float.
상기 게이지 스틱은, 서로 직렬로 연결된 복수의 MR 소자를 포함하며, 상기 마그넷 플로트의 승강에 기초하여 가변되는 상기 복수의 MR 소자의 저항값에 기초하여 상기 마그넷 플로트의 위치에 대응되는 전압 또는 전류를 할 수 있다.Wherein the gauge stick includes a plurality of MR elements connected in series to each other and supplies a voltage or a current corresponding to a position of the magnet float based on a resistance value of the plurality of MR elements which is varied based on an elevation of the magnet float can do.
상기 게이지 스틱은, 서로 직렬로 연결된 복수의 저항 소자; 및 상기 복수의 저항 소자 사이 및 상기 마그넷 플로트의 위치에 대응되는 전압 또는 전류의 출력 단자 사이에 연결되며, 승강하는 상기 마그넷 플로트로부터 방출되는 자기력선에 응답하여 순차적으로 개방/단락되는 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
The gauge stick includes: a plurality of resistive elements connected in series with each other; And a plurality of switching elements connected between output terminals of voltage or current corresponding to positions of the magnet floats and between the plurality of resistance elements and sequentially opened / short-circuited in response to magnetic lines of force emitted from the magnet float .
본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는, 별도의 개구를 필요로 하지 않고 연료 주입구에 바로 결합되어 연료 레벨을 감지할 수 있으므로, 별도의 개구에 장착된 모니터링 장치에 비하여 경제성 및 설치 시 작업의 효율성이 높은 장점이 있다.The real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention can detect the fuel level by directly connecting to the fuel injection port without requiring a separate opening. Therefore, compared with the monitoring apparatus mounted in a separate opening, This is a high advantage.
본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는, 연료 탱크 내의 연료 레벨을 감지하고 이를 외부 관리 장치로 전송하여 상기 외부 관리 장치를 통하여 연료 레벨 관련 데이터를 모니터링, 관리, 분석하도록 할 수 있으므로, 데이터의 활용성이나 사용자의 편의성을 높일 수 있는 장점이 있다.The real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention can monitor, manage, and analyze fuel level-related data through the external management apparatus by sensing the fuel level in the fuel tank and transmitting it to the external management apparatus, There is an advantage that the convenience of the user or the user can be improved.
본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는, 자체 알람 장치 및 외부의 알람 장치 중 적어도 하나를 통하여 적극적인 알람 기능을 수행하여, 비정상적인 상태에 대한 예방 및 비정상적인 상태의 해소에 도움을 줄 수 있는 장점이 있다.The real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention performs an active alarm function through at least one of a self-alarm device and an external alarm device to prevent an abnormal condition and to help solve an abnormal condition .
본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는, 막대 그래프와 유사하게 발광 스틱의 발광 길이를 연료 탱크 내의 연료 레벨에 대응되는 발광 길이로 제어함으로써, 사용자가 연료 레벨을 직관적으로 인식할 수 있도록 해주는 장점이 있다.
The real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention has an advantage of allowing the user to intuitively recognize the fuel level by controlling the light emission length of the light-emitting stick to the light emission length corresponding to the fuel level in the fuel tank, similar to the bar graph have.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 시스템의 개념적 구성도이다.
도 2 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치가 연료 탱크에 장착되는 일예를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에서 연료 탱크 주입구, 연료 주입구에 장착된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치를 사용자의 시선 방향을 고려하여 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 일예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치 및 그 사용 상태도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 게이지 스틱에서 마그넷 플로트의 승강에 따라 그 크기가 가변되는 전기적 신호를 발생하는 마그넷 감지부의 일예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치에서, 게이지 스틱에 의하여 발생한 연료 레벨에 따른 비선형적 전압을 선형적으로 보정하는 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 게이지 스틱에서 마그넷 플로트의 승강에 따라 그 크기가 가변되는 전기적 신호를 발생하는 마그넷 감지부의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 구동 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치에 의하여 감지된 차량의 연료 탱크의 연료 레벨 그래프의 일예를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치에서 연료 레벨의 감소 속도에 따른 알람 기능이 억제되는 일예를 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치에 마련된 연료 역류 방지 수단의 예들을 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치와 유/무선 네트워크로 연결된 관리 장치에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스의 일예를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 시스템 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 15는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치가 연료 탱크에 장착된 것을 나타내는 개념도이다.
도 16은 도 15에 도시된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 일부를 확대한 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 구동 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
도 18은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 실제 사진을 나타낸다.
도 19는 도 18에 도시된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치에 포함된 아날로그 게이지를 확대하여 나타낸 것이다.
도 20은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 발광 스틱의 구현 예이다.
도 21은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 발광 스틱이 연료 탱크에 저장된 연료의 레벨에 비례하는 발광 길이로 발광 동작을 수행하는 예를 나타낸다.
도 22는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치가 유조차에 장착된 연료 탱크에 적용된 예를 나타낸다.
도 23은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치가 건물 외부에 설치된 연료 탱크에 적용된 예를 나타낸다.1 is a conceptual block diagram of a real time fuel level monitoring system according to the present invention.
2 shows an example in which the real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention is mounted in a fuel tank.
FIG. 3 is an enlarged view of a real-time fuel level monitoring apparatus mounted on a fuel tank inlet and a fuel inlet in the embodiment shown in FIG. 2, in consideration of the direction of the user's sight.
4 shows an example of a real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
FIG. 5 shows a real-time fuel level monitoring apparatus and its use state diagram according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining an example of a magnet sensing unit for generating an electrical signal whose magnitude varies according to the lifting and lowering of the magnet float in the gauge stick of the real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
FIG. 7 shows an example of linearly correcting a non-linear voltage according to the fuel level generated by the gauge stick in the real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
8 is a view for explaining another example of a magnet sensing unit for generating an electrical signal whose magnitude varies according to the lifting and lowering of the magnet float in the gauge stick of the real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
9 is a flowchart showing an example of a method of driving a real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
10 shows an example of a fuel level graph of a fuel tank of a vehicle sensed by a real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
11 shows an example in which the alarm function according to the decrease rate of the fuel level is suppressed in the real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
12 shows examples of the fuel backflow prevention means provided in the real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
FIG. 13 shows an example of a user interface displayed on a management device connected to a real-time fuel level monitoring apparatus and a wired / wireless network according to the present invention.
14 is a conceptual diagram for explaining the operation of the real time fuel level monitoring system according to another embodiment of the present invention.
15 is a conceptual diagram showing that a real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention is mounted in a fuel tank.
16 is an enlarged view of a part of the real-time fuel level monitoring apparatus shown in Fig.
17 is a flowchart showing an example of a method of driving a real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
18 shows an actual photograph of a real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
19 is an enlarged view of an analog gauge included in the real time fuel level monitoring apparatus shown in FIG.
20 is an embodiment of a light emitting stick of a real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention.
21 shows an example in which the light emitting stick of the real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention performs the light emitting operation with the light emitting length proportional to the level of the fuel stored in the fuel tank.
FIG. 22 shows an example in which the real time fuel level monitoring apparatus according to the present invention is applied to a fuel tank mounted on a tanker.
23 shows an example in which the real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention is applied to a fuel tank installed outside the building.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.The foregoing objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 본 발명과 관련된 조명 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "블락" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, a lighting apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module "," block "and" part "for components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification only and do not have their own meaning or role .
도 1은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 시스템의 개념적 구성도이다. 도 1을 참조하면, 상기 모니터링 시스템은 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100), 외부 관리 장치(200) 및 알람 장치(300)를 포함한다. 한편, 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 모니터링 시스템은 도 1에 도시된 것보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.1 is a conceptual block diagram of a real time fuel level monitoring system according to the present invention. Referring to FIG. 1, the monitoring system includes a real-time fuel
상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 연료 탱크에 결합되며, 상기 연료 탱크 내의 연료 정보를 획득하여 상기 외부 관리 장치(200)로 유/무선 네트워크를 통하여 전송할 수 있다. 상기 연료 탱크는 자동차의 엔진에 연료를 공급하기 위한 자동차의 연료 탱크일 수 있다. 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 기존의 연료 레벨 감지 장치가 연료 주입구와 분리되어 연료 탱크에 설치되는 것과 달리, 상기 연료 탱크의 연료 주입구에 결합될 수 있다.The real-time fuel
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 센싱 모듈(110) 및 컨트롤 모듈(120)을 포함할 수 있다. 상기 센싱 모듈(110) 및 컨트롤 모듈(120)은 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 상기 모니터링 시스템이 자동차에 장착되어 있는 경우, 상기 전원은 상기 자동차의 전력 공급부에서 공급되는 직류 전압일 수 있다. As shown in FIG. 1, the real-time fuel
상기 센싱 모듈(110)은 연료 레벨에 따라서 승강(乘降)하는 마크넷 플로트(magnet float)로부터 방출되는 자기력선에 기초하여 연료 레벨에 대응되는(즉, 상기 마그넷 플로트의 위치에 대응되는) 전기적 신호를 발생할 수 있다. 상기 전기적 신호는, 상기 센싱 모듈(110)의 센싱 형태에 따라서, 상기 마그넷 플로트의 위치에 따라서 그 크기가 가변되는 전압일 수도 있고 전류일 수도 있다. The
상기 컨트롤 모듈(120)은 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어함과 동시에 필요한 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 상기 컨트롤 모듈(120)은 상기 센싱 모듈(110)에서 발생하는 상기 전기적 신호에 기초하여 상기 연료 탱크 내의 연료 레벨을 산출할 수 있다.The
상기 컨트롤 모듈(120)은 상기 산출된 연료 레벨을 상기 외부 관리 장치(200)로 전송할 수 있다. 이때, 상기 외부 관리 장치(200)과 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 무선 네트워크를 통하여 서로 연결될 수 있다. 상기 무선 네트워크는 이동통신 네트워크, 방송통신 네트워크 등의 원거리 무선 통신 네트워크일 수도 있고, 와이파이, 지그비, 블루투스 등의 근거리 무선 통신 네트워크일 수도 있다.The
한편, 도 1의 실시예에서는 센싱 모듈(110)과 컨트롤 모듈(120)이 물리적으로 분리되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 센싱 모듈과 컨트롤 모듈이 서로 결합되어 있을 수 있다. 예컨데, 상기 다른 실시예에서 센싱 모듈은 연료 탱크의 연료 주입구에 결합되는 부품의 하단에 결합된 스틱 형태로 구현되어 연료 탱크 내부에 위치하고, 상기 컨트롤 모듈은 상기 부품의 몸체 내부에 마련될 수 있다.In the embodiment of FIG. 1, the
상기 외부 관리 장치(200)는 연료 레벨 관련 정보를 수신하여 그에 기초한 데이터 관리 및 모니터링 기능을 수행할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 외부 관리 장치(200)는 무선으로 연결된 PC나 모바일 단말기 등일 수 있고, 관리 서버일 수도 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 상기 외부 관리 장치(200)는 유선 네트워크를 통하여 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)와 연결될 수도 있다. 그리고, 실시간 연료 레벨 정보를 수신하는 대상은 외부의 장치가 아닌 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 장착된 차량, 건설기계, 공작기계, 공장설비, 선박 등에 장착된 관리 장치일 수도 있다.Also, the
상기 컨트롤 모듈(120)은 소정의 경우 무선으로 연결된 독립적인 알람 장치(300)를 통한 알람 기능을 수행할 수 있다. 여기서 소정의 경우라 함은, 연료 감소 속도가 미리 정해진 속도를 초과하거나 그 이상인 경우, 강제로 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 제거되는 것이 감지되는 경우, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 강제로 개폐되는 것이 감지되는 경우 등일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 실시간 연료 레벨 모니터링 시스템에서는, 알람 기능을 수행하는 알람 장치 또는 모듈은 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 포함된 것일 수 있고, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 장착된 자동차 등에 포함되며 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)와 분리된 것일 수도 있다.Meanwhile, in the real-time fuel level monitoring system according to another embodiment of the present invention, an alarm device or module performing an alarm function may be included in the real-time fuel
도 2 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 연료 탱크에 장착되는 일예를 나타낸다.2 shows an example in which the real-time fuel
도 2를 참조하면, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 연료 주입구(410)에 장착되는 것을 알 수 있다. 기존의 연료 레벨 측정 장치가 연료 탱크의 연료 주입구와는 분리되어 독립적으로 연료 탱크에 장착되는 것과 달리, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 기존의 연료 주입구(410)에 장착되므로, 별도의 구멍을 뚫을 필요가 없어, 설치 작업이 용이하고 경제성 역시 뛰어 나다.Referring to FIG. 2, the real-time fuel
한편, 도 2의 실시예에서는 연료 주입구(410)가 경사지게 마련된 관계로, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 연료 레벨 측정을 위한 센싱 동작을 하는 스틱 부분이 구부러져 있는 것을 알 수 있다. 만약, 연료 탱크의 연료 주입구가 연료 탱크의 평평한 상단 면에 마련된다면, 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치의 스틱 부분은 구부러질 필요 없이 단순 직선 형태일 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of FIG. 2, since the
도 3은 도 2에 도시된 실시예에서 연료 탱크 주입구(410), 연료 주입구(410)에 장착된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)를 사용자의 시선 방향을 고려하여 확대한 도면이다3 is an enlarged view of the real-time fuel
도 3의 (a)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 장착되기 전의 연료 주입구(410)를 연료 탱크(400) 바깥 쪽 (1) 방향에서 바라본 것을 확대하여 나타낸 것이다. 3 (a) is an enlarged view of the
도 3의 (b)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 연료 주입구(410)에 장착된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)를 연료 탱크(400) 안쪽 (2) 방향에서 바라본 것을 확대하여 나타낸 것이다. 도 3의 (b)를 참조하면, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 고정 수단(103, 104, 105)에 의하여 연료 주입구(410)에 고정된 것을 알 수 있다.3 (b) is an enlarged view of the real-time fuel
한편, 도 3의 (b)는 상기 연료 주입구(410)에 결합된 연료 주입 가이드의 하부를 나타내는 것으로, 상기 연료 주입 가이드의 하부(102)에는 연료 레벨을 센싱하는 센싱 수단이 연결되나, 도 3의 (b)에서는 도시되지 않았다. 다만, 도 3의 (b)에는 상기 센싱 수단이 결합되는 개구(106)만 도시되었다. 상기 개구(106)에 결합된 센싱 수단은 연료 탱크의 내부에 위치하게 된다.3 (b) shows a lower portion of the fuel injection guide coupled to the
도 3의 (c)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 연료 주입구(410)에 장착된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)를 연료 탱크(400) 바깥 쪽 (3) 방향에서 바라본 것을 확대하여 나타낸 것이다.3 (c) is an enlarged view of the real-time fuel
도 3의 (c)에 도시된 것은, 상기 연료 주입 가이드의 상부를 나타내는 것으로, 연료 주입을 용이하도록 연료 탱크 내부 방향으로 들어간 형태를 이루고 있다. 상기 연료 주입 가이드의 상부에 마련된 고정 홀(103', 104', 105')은 도 3의 (b)에 도시된 고정 수단(103, 104, 105)과 결합된다. 한편, 상기 연료 주입 가이드의 내부에는 앞서 살펴본 컨트롤 모듈(120)이 탑재될 수 있다.FIG. 3 (c) shows the upper part of the fuel injection guide, which is formed in the fuel tank so as to facilitate fuel injection. The fixing holes 103 ', 104' and 105 'provided on the upper portion of the fuel injection guide are engaged with the fixing means 103, 104 and 105 shown in FIG. 3 (b). Meanwhile, the
도 4는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 일예를 나타낸다. 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 자동차, 건설기계, 공작기계, 공장설비, 선박 등의 연료 탱크에 장착되어 실시간으로 연료 레벨을 감지하여 외부 관리 장치로 전송할 수 있다. 그리고 경우에 따라서는 연료의 급격한 감소나 연료 탱크로부터의 강제 분리 등의 비상 상황 하에서는 미리 정해진 알람 기능을 수행할 수도 있다.4 shows an example of a real time fuel
상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 연료 주입 가이드(108), 게이지 스틱(gage stick, 130),상기 게이지 스틱(120)에 결합되는 마그넷 플로트(magnet float, 140)를 포함한다. 한편, 도 4에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 도 4에 도시된 것보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.The real-time fuel
상기 연료 주입 가이드(108)는 연료 탱크의 연료 주입구에 결합된다. 상기 연료 탱크에 결합된 상태에서, 상기 연료 주입 가이드(108)의 상부(107)는 상기 연료 탱크의 외부에 위치하게 되며, 상기 연료 주입 가이드(108)의 하부(102)는 상기 연료 탱크의 내부에 위치하게 된다.The
상기 연료 주입 가이드(108)의 상부(107)에는 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어하기 위한 컨트롤 모듈이 내장될 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 구현 형태에 따라서는 컨트롤 모듈이 상기 연료 주입 가이드(108)에 내장되지 않을 수도 있다. 그리고, 상기 연료 주입 가이드(108)의 상부(107)는 외부의 먼지나 습기에 대하여 밀폐되도록 구성될 수 있다.A control module for controlling the operation of the real-time fuel
상기 연료 주입 가이드(108)에는 연료가 주입되는 개구(109)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 연료 주입 가이드(108)의 하부(102)에는 게이지 스틱(130)이 연결되어 있다. 상기 게이지 스틱(130)에는 연료 탱크 내의 연료 레벨에 따라서 상기 연료 탱크 내부에서 승강(乘降)하는 마그넷 플로트(magnet float)가 결합된다. 그리고, 상기 게이지 스틱(130)은 상기 마그넷 플로트로부터 방출되는 자기력선에 기초하여 상기 마그넷 플로트의 위치에 대응되는 전기적 신호를 발생할 수 있다.The
상기 마그넷 플로트(140)는 연료 탱크에 저장되는 연료에 대한 내부식성을 가지는 몸체를 가지며, 상기 연료에 대한 부력을 가진다. 상기 게이지 스틱(130)에는 상기 마그넷 플로트(140)가 더 이상 상승 또는 하강하지 못하도록 막는 돌출부들(131 및 132)를 포함한다. 상기 돌출부(131)에 의해 제한되는 상기 마그넷 플로트(140)의 최대 상승 위치는 상기 게이지 스틱(130)에 의하여 감지 가능한 상기 연료 탱크 내의 최대 연료량에 대응될 수 있다. 그리고, 다른 돌출부(132)에 의해 제한되는 상기 마그넷 플로트(140)의 최대 하강 위치는 상기 게이지 스틱(130)에 의하여 감지 가능한 상기 연료 탱크 내의 최소 연료량에 대응될 수 있다.The
그리고, 상기 마그넷 플로트(140)는 자기력선을 발생하는 영구 자석이나 전자석을 포함하고 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 게이지 스틱(130)은 연료 레벨에 따라 승강하는 상기 마그넷 플로트(140)에서 방출되는 자기력선에 기초하여 크기가 가변되는 전기적 신호를 발생할 수 있다. 상기 게이지 스틱(130)은 스텐레스 등의 내부식성 재질로 구현됨이 바람직하다. 또한, 자기력선에 기초하여 상기 전기적 신호를 발생하는 수단은 상기 게이지 스틱(130) 내부에 탑재됨이 바람직하다.The
이러한 게이지 스틱(130)의 기능에 대해서는 향후 다른 도면들을 참조하여 보다 상세히 살펴본다. 상기 전기적 신호가 발생하면, 컨트롤 모듈은 상기 전기적 신호를 해석하여 연료 탱크 내의 연료 레벨을 산출할 수 있다. 그런 다음, 상기 컨트롤 모듈은 상기 산출된 연료 레벨 관련 정보를, 상기 연료 탱크가 장착된 차량 등의 관리 모듈이나 장치 또는 상기 차량 등과 분리되어 있는 별도의 독립적인 관리 장치로, 유/무선 네트워크를 통하여 전송할 수 있다.The function of the
한편, 상기 산출된 연료 레벨 관련 정보에는, 연료 레벨 자체뿐만 아니라 연료 레벨을 이용하여 획득되는 다양한 데이터가 포함될 수 있다. 이러한 데이터에는 연료 레벨의 시간당 변화량, 상기 차량 등의 연비 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the calculated fuel level related information may include various data obtained using the fuel level as well as the fuel level itself. Such data may include an amount of change per hour of the fuel level, fuel economy of the vehicle or the like. However, the scope of the present invention is not limited thereto.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100') 및 그 사용 상태도를 나타낸다. 도 5의 (a)에 도시된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100')는 도 4에 도시된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)와 유사하다, 그러므로 양자의 동일 또는 유사점에 대해서는 설명을 생략하고, 양자의 차이점에 대해서만 살펴 본다.FIG. 5 shows a real time fuel level monitoring apparatus 100 'and its use state diagram according to another embodiment of the present invention. The real-time fuel-level monitoring apparatus 100 'shown in FIG. 5 (a) is similar to the real-time fuel-
상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 게이지 스틱(130')은 직선 형태를 가진다. 이는 도 5의 (b)의 사용 상태도에서와 같이 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100')가 연료 탱크(400')의 상부 면에 수직으로 결합되어 사용되므로, 도 4에 도시된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 게이지 스틱(130)과 같이 굽은 형태를 가질 필요가 없기 때문이다.The gauge stick 130 'of the real-time fuel
그리고, 상기 게이지 스틱(130')에는 마그넷 플로트(140')의 하강 방지 수단(131')만이 구비되어 있다. 도 5의 실시예에서 상기 마그넷 플로트(140')의 상승 방지는 연료 주입 가이드(108')에 의하여 이루어질 수 있다.In addition, the gauge stick 130 'is provided with only the falling preventing means 131' of the magnet float 140 '. In the embodiment of FIG. 5, the rise of the magnet float 140 'may be prevented by the fuel injection guide 108'.
한편, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100')의 연료 주입 가이드(108')에는 전력 공급선(150)이 연결되어 있다. 이와 같은 전력 공급선은 도 4의 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에도 필요하다. 그러나 그 연결 형태가 도 5의 실시예로 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, a
도 6은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 게이지 스틱(130)에서 마그넷 플로트(140)의 승강에 따라 그 크기가 가변되는 전기적 신호를 발생하는 마그넷 감지부의 일예를 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 상기 예는 자기력선에 따라서 전기 저항이 변화하는 MR(magnetroresistive) 소자의 특성을 이용한 것이다. 그리고, 상기 마그넷 감지부는 게이지 스틱(130)의 연료에 대하여 밀봉된 내부에 탑재된 것일 수 있다.6 is a view for explaining an example of a magnet sensing unit for generating an electrical signal whose magnitude varies according to the lifting and lowering of the
마그넷 플로트(140)의 영향이 거의 없는 (a) 상태에서는, 입력 전압(Vi)에 대한 제1 MR 소자(MR1) 및 제2 MR 소자(MR2)에 의한 전압 분배에 의하여 출력 단자(Out)에는 제1 출력 전압(Vo)이 발생한다. 그러나, 상기 마그넷 플로트(140)가 연료 레벨 상승에 따라서 상승하면서 제2 MR 소자(MR2)에 강한 자기력선(B)이 영향을 미치게 되는 (b) 상태에서는, 제2 MR 소자(MR2)의 저항이 증가하게 되고, 상기 출력 단자(Out)에는 상기 제1 출력 전압(Vo)보다 높은 제2 출력 전압(V2)가 발생한다.In the state (a) in which there is almost no influence of the
그런 다음, 상기 마그넷 플로트(140)가 연료 레벨 상승에 따라서 상승하면서 제1 MR 소자(MR1)에 강한 자기력선이 영향을 미치게 되는 (c) 상태에서는, 제1 MR 소자(MR1)의 저항이 증가하게 되고, 상기 출력 단자(Out)에는 상기 제1 출력 전압(Vo)보다 낮은 제3 출력 전압(V3)가 발생한다. 이러한, 출력 전압의 변동에 기초하여 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 컨트롤 모듈(120)은 연료 탱크 내에 저장된 연료의 레벨을 산출할 수 있다.Then, in the state (c) in which the
도 6에 도시된 예와 달리, 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 게이지 스틱(130)은 마그넷 플로트(140)의 승강에 따른 MR 소자들의 저항값의 가변에 기초하여 그 크기가 가변되는 전류를 발생할 수 있고, 컨트롤 모듈(120)은 그에 기초하여 연료 탱크 내에 저장된 연료의 레벨을 산출할 수 있다. 또한, 도 6에서는 단순히 2개의 직렬 연결 MR 소자들만을 이용하여 상기 게이지 스틱(130)의 동작 원리를 설명하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.6, the
이상에서 도 6을 참조하여 설명한 바를 종합하면, 상기 게이지 스틱(130)은 서로 직렬로 연결된 복수의 MR 소자를 포함하며, 마그넷 플로트(140)의 승강에 기초하여 가변되는 상기 복수의 MR 소자의 저항값에 기초하여 상기 크기가 가변되는 전압 또는 전류를 발생할 수 있으며, 컨트롤 모듈(120)은 상기 발생한 전압 및 전류에 기초하여 연료 레벨을 산출할 수 있다.6, the
도 7은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에서, 게이지 스틱(130)에 의하여 발생한 연료 레벨에 따른 비선형적 전압을 선형적으로 보정하는 예를 나타낸다.7 shows an example of linearly correcting the non-linear voltage according to the fuel level generated by the
도 7의 (a)는 실제로 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에서 발생하는 전압을 나타낸다. 도 7의 (a)를 참조하면, 연료 탱크에 연료가 주입됨에 따라 연료 레벨이 높아지는 경우(즉, 마그넷 플로트(140)가 상승하는 경우), 마그넷 플로트(140)에서 방출되는 자기력선에 응답하여 발생하는 전압은 상기 마그넷 플로트(140)의 위치(즉, 연료 레벨)에 비선형적인 것을 알 수 있다.7 (a) actually represents the voltage generated in the real-time fuel-
이는 상기 마그넷 플로트(140)의 상승에 따른 MR 소자들의 저항값의 변화가 선형적이지 않기 때문일 수 있다. 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 컨트롤 모듈(120)은 전압의 비선형성에 따른 전압의 비선형성을 선형적으로 보정함으로써, 보다 정확한 연료 레벨을 산출할 수 있다. 이러한 비선형적 전압의 선형적 보상의 실행은 상기 컨트롤 모듈에 포함된 메모리 소자 또는 별도의 메모리 소자에 저장된 프로그램에 기초하여 수행될 수 있다.This may be because the change in the resistance value of the MR elements due to the rise of the
도 7의 예는 연료 레벨에 대응되어 게이지 스틱(130)에서 발생하는 전압의 비선형성을 보정하는 예이나, 본 발명의 다른 구현 형태에 따라서는 연료 레벨에 대응되어 게이지 스틱에서 발생하는 전류의 비선형성을 보정하는 경우도 있다. 이는 연료 레벨을 산출하기 위하여 게이지 스틱에서 발생하는 전기적 신호가 전류인 경우이다.7 is an example of correcting the non-linearity of the voltage generated in the
도 7을 참조하여 살펴본 바를 종합하면, 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치는 연료 레벨에 따른 마그넷 플로트의 승강에 대하여, 연료 레벨의 산출을 위하여 비선형적으로 발생하는 전압 또는 전류를 선형적으로 보정하여 상기 연료 레벨을 산출할 수 있다.7, the real-time fuel level monitoring apparatus according to the present invention linearly corrects the voltage or current generated non-linearly for the calculation of the fuel level with respect to the elevation of the magnet float according to the fuel level. The fuel level can be calculated.
도 8은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 게이지 스틱(130)에서 마그넷 플로트(140)의 승강에 따라 그 크기가 가변되는 전기적 신호를 발생하는 마그넷 감지부의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 상기 예는 자기력선에 따라서 개방/단락되는 스위칭 소자의 특성을 이용한 것이다. 그리고, 상기 마그넷 감지부는 게이지 스틱(130)에 포함된 것일 수 있다.FIG. 8 is a block diagram for explaining another example of a magnet sensing unit for generating an electrical signal whose magnitude varies according to the lifting and lowering of the
도 8을 참조하면, 상기 마그넷 감지부는, 서로 직렬로 연결된 복수의 저항 소자(R1, R2, 및 R3), 상기 복수의 저항 소자 사이 및 출력 단자(Out) 사이에 연결되는 복수의 스위칭 소자(SW_M_1 및 SW_M_2)를 포함한다. 상기 복수의 스위칭 소자(SW_M_1 및 SW_M_2)는 승강하는 상기 마그넷 플로트로부터 방출되는 자기력선에 응답하여 순차적으로 개방/단락될 수 있다.8, the magnet sensing unit includes a plurality of resistive elements R1, R2, and R3 connected in series to each other, a plurality of switching elements SW_M_1 to SW_M_1 coupled between the plurality of resistive elements and the output terminal Out, And SW_M_2. The plurality of switching elements SW_M_1 and SW_M_2 may be sequentially opened / short-circuited in response to magnetic lines of force emitted from the magnet float.
상기 복수의 스위칭 소자(SW_M_1 및 SW_M_2)의 개방/단락에 의하여 상기 출력 단자(Out)로 출력되는 전류(Iout)의 값이 가변되며, 컨트롤 모듈(120)은 상기 전류의 가변에 기초하여 마그넷 플로트(140)의 승강에 기초한 연료 레벨을 산출할 수 있다.The value of the current Iout output to the output terminal Out is varied by opening / shorting of the plurality of switching elements SW_M_1 and SW_M_2, and the
상기 게이지 스틱(130) 내부에는 상기 마그넷 감지부에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 보호 회로(Rprotect)가 더 포함되어 있다. 본 발명의 다른 구현 예에서는 상기 마그넷 감지부에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 보호 회로가 게이지 스틱 내부에 더 포함될 수도 있다.The
이하에서는 상기 마그넷 감지부에서 연료 레벨을 산출하는 기초가 되는 전기적 신호인 전류가 발생하는 것을 구체적으로 살펴 본다.Hereinafter, the generation of a current, which is an electric signal serving as a basis for calculating the fuel level in the magnet sensing unit, will be described in detail.
상기 게이지 스틱(130)에 의하여 감지될 수 있는, 연료 탱크의 연료 레벨이 최하 레벨(Level 0)인 경우, 상기 복수의 스위칭 소자(SW_M_1 및 SW_M_2)는 모두 개방되어 있다. 그리고, 상기 출력 단자(Out)로 출력되는 전류(Iout)는 Vi/(Rprotect+R1+R2+R3)이다. 그러면, 컨트롤 모듈(120)은 상기 전류에 기초하여 연료 레벨이 최하 레벨임을 산출할 수 있다.When the fuel level of the fuel tank, which can be sensed by the
연료 레벨이 제1 레벨(Level 1)로 높아지면서 마그넷 플로트(140)가 상승하면, 상기 마그넷 플로트(140)로부터 방출되는 자기력선에 응답하여 상기 복수의 스위칭 소자(SW_M_1 및 SW_M_2) 중 제1 스위칭 소자(SW_M_1)이 단락된다. 그러면, 상기 출력 단자(Out)로 출력되는 전류(Iout)는 Vi/(Rprotect+R2+R3)이다. 그러면, 컨트롤 모듈(120)은 상기 전류에 기초하여 연료 레벨이 제1 레벨(Level 1)임을 산출할 수 있다.When the
연료 레벨이 제2 레벨(Level 1)로 높아지면서 마그넷 플로트(140)가 상승하면, 상기 마그넷 플로트(140)로부터 방출되는 자기력선에 응답하여 상기 복수의 스위칭 소자(SW_M_1 및 SW_M_2) 중 제1 스위칭 소자(SW_M_1)는 개방되고 제2 스위칭 소자(SW_M_2)는 단락된다. 그러면, 상기 출력 단자(Out)로 출력되는 전류(Iout)는 Vi/(Rprotect+R3)이다. 그러면, 컨트롤 모듈(120)은 상기 전류에 기초하여 연료 레벨이 제2 레벨(Level 2)임을 산출할 수 있다.When the
도 9는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 구동 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다. 이하, 필요한 도면들을 참조하여 상기 구동 방법을 설명한다.9 is a flowchart showing an example of a method of driving the real-time fuel
먼저, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 전원이 인가되면, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 포함된 각종 센싱 수단, 메모리, 통신 모듈 등의 초기화 및 보정(calibration)이 수행된다(S100).First, when power is applied to the real-time fuel
이러한 초기화 및 보정이 수행된 다음, 연료 탱크 내부의 연료 레벨이 변경된다. 그러면, 게이지 스틱(130)에 연결된 마그넷 플로트(140)가 그에 따라 승강한다. 그러면, 게이지 스틱(130)에 포함된 마그넷 감지부는 연료 레벨에 따라 승강하는 마그넷 플로트(140)의 위치에 대응되는 전기적 신호를 발생한다(S110).After such initialization and correction are performed, the fuel level inside the fuel tank is changed. Then, the
그러면, 컨트롤 모듈(120)은 상기 전기적 신호에 기초하여 연료 탱크 내부의 연료 레벨을 산출한다(S120). 이때, 상기 컨트롤 모듈(120)은 도 7에서 살펴본 바와 같이, 상기 전기적 신호의 비선형성을 선형적으로 보정하여 상기 연료 레벨을 산출할 수 있다.Then, the
그리고, 상기 컨트롤 모듈(120)은 상기 산출된 연료 레벨을 관리 장치로 전송한다(S130). 상기 관리 장치는, 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 장착된 차량이나 선박 등이 될 수 있고, 원격에서 상기 연료 탱크 내의 연료 레벨을 모니터링하고 그와 관련된 정보를 관리하기 위한 서버나 컴퓨터 이동 단말기 등일 수도 있다. 한편, 상기 산출된 연료 레벨의 전송은 유/무선 네트워크를 통하여 수행될 수 있다.Then, the
그리고, 상기 컨트롤 모듈(120)은 상기 연료 탱크의 상태 또는 연료 레벨 변화 상태 등이 비정상적인 상태인지를 판단한다(S140). 이러한 비정상적인 상태에는 연료 레벨의 급격한 감소나 증가, 연료 레벨이 미리 정해진 임계 레벨 이하로 감소한 경우, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 강제 제거 인지, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)의 구동 불가 상태 감지 등일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Then, the
만약, 이러한 비정상적인 상태가 감지되면, 상기 컨트롤 모듈(120)은 알람 기능을 활성화시킨다(S150). 한편, 알람 기능에는 음향 효과, 경고등 발광, 경고 메시지 디스플레이, 진동 효과 등이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 알람 기능을 수행하는 장치는, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 포함된 것일 수 있고, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 장착된 차량 등에 마련된 것일 수도 있고, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)와 유/무선 네트워크를 통하여 연결된 관리 장치에 포함된 알람 장치일 수도 있으며, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)와 연결된 독립적인 알람 장치일 수도 있다.If such an abnormal state is detected, the
도 10은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 의하여 감지된 차량의 연료 탱크의 연료 레벨 그래프의 일예를 나타낸다.10 shows an example of a fuel level graph of a fuel tank of a vehicle sensed by the real-time fuel
T1에서 T2 시점 사이, T3에서 T4 시점 사이, T5에서 T6 시점 사이, T7에서 T8 시점 사이에서는 차량이 운행되지 않고 있다. 그리고, T2에서 T3 시점 사이, T4에서 T5 시점 사이, T8 시점 이후에는 차량 운행에 따라 연료 레벨이 점점 낮아진다.The vehicle is not operated between T1 and T2, between T3 and T4, between T5 and T6, and between T7 and T8. The fuel level is gradually lowered between T2 and T3, between T4 and T5, and after T8, depending on vehicle driving.
한편, T4 시점, T6 시점, T8 시점에서는 연료 레벨이 급격이 높아진다. 그러면, 컨트롤 모듈(120)은 연료 주입이 이루어지는 것을 인식할 수 있다. 그러나, T7 시점에서 연료 레벨이 급격히 낮아진다. 그러면, 상기 컨트롤 모듈(120)은 외부로 연료가 누수되거나 외부인이 강제로 연료를 빼내는 것을 인식하고, 알람 기능을 활성화 시킬 수 있다.On the other hand, at times T4, T6, and T8, the fuel level suddenly increases. Then, the
도 11은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에서 연료 레벨의 감소 속도에 따른 알람 기능이 억제되는 일예를 나타낸다.11 shows an example in which the alarm function according to the decrease rate of the fuel level is suppressed in the real-time fuel
상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 연료 탱크의 연료 레벨의 감소량이 미리 정해진 속도를 초과하는 경우, 미리 정해진 알람 기능을 활성화시키는 것을 앞서 살펴 보았다. 그러나, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)은 연료 레벨의 감소량이 미리 정해진 속도를 초과한 경우에도 알람 기능을 수행하지 않을 수 있다.The real-time fuel
예를 들면, 도 11에 도시된 바와 같이, 자동차가 평지를 운행하다가 경사로를 운행하게 되는 경우, 연료 탱크 내의 연료가 한쪽으로 치우치게 되어 갑자기 실제 연료 레벨보다 훨씬 낮은 연료 레벨이 감지될 수 있다. 이는 외부로의 연료 유출이나 연료 누수에 의한 연료 레벨 감지가 아니라 단순히 경사로 주행에 의한 것이므로, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)는 알람 기능을 수행하지 않는 것이 바람직하다.For example, as shown in FIG. 11, when the automobile travels on a flat ground and runs on a ramp, the fuel in the fuel tank is biased to one side and suddenly a fuel level much lower than the actual fuel level can be detected. It is preferable that the real-time fuel
상기 자동차가 경사로를 주행하는 것을 인식하기 위한 정보 또는 데이터는 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 포함된 차량의 자세 센싱 모듈에 의하여 획득된 것일 수도 있다. 이러한 센싱 모듈에는 경사 감지 센서, 속도 감지 센서, 방향 감지 센서, 회전 감지 센서 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The information or data for recognizing that the automobile is traveling on the ramp may be obtained by the vehicle's attitude sensing module included in the real time fuel
그러나 본 발명의 다른 구현 형태에 따르면, 상술한 정보 또는 데이터는 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)와는 분리된 차량의 자세 감지 센서에 의하여 획득되어, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 포함된 통신부를 통하여 수신된 것일 수도 있다.However, according to another embodiment of the present invention, the above-described information or data is acquired by a posture detection sensor of a vehicle separate from the real-time fuel
한편, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 알람 기능을 억제하는 예가 상술한 경사로 주행에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 장착된 차량에 마련되어 있거나 외부에 마련된 관리 장치를 통하여 강제로 알람 기능을 비활성화시킬 수도 있다.On the other hand, the example in which the real-time fuel-
도 12는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 마련된 연료 역류 방지 수단(170)의 예들을 나타낸다.12 shows examples of the fuel backflow prevention means 170 provided in the real time fuel
도 12의 (a)를 참조하면, 연료 역류 방지 수단(170)은 연료 주입관(160)을 감싸고 있는 낮은 원기둥 형태를 가지며, 상기 원기둥의 아래 면이 망으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 도 12의 (b)를 참조하면, 연료 역류 방지 수단(170)은 연료 주입관(160)을 감싸고 있는 낮은 원기둥 형태를 가지며, 상기 원기둥의 둘레 면이 망으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 도 12의 (c)를 참조하면, 연료 역류 방지 수단(170)은 연료 주입관(160)을 감싸고 있는 낮은 원기둥 형태를 가지며, 상기 원기둥의 상부 면이 망으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 이러한 구조에서는 외부에서 연료 역류를 위한 관이나 호스가 유입되는 것이 방지될 수 있다.Referring to FIG. 12 (a), it can be seen that the fuel backflow prevention means 170 has a low columnar shape surrounding the
한편, 본 발명의 구현 형태에 따라서는, 별도의 연료 주입관이 마련되지 않고 연료 주입 가이드에 연료 역류 방지 장치가 연결될 수 있고, 연료 역류 방지 수단의 형태 및 망이 형성된 부분이나 면적이 도 12의 예와 다를 수도 있다.According to the embodiment of the present invention, the fuel backflow prevention device can be connected to the fuel injection guide without providing a separate fuel injection pipe, and the shape and the area where the fuel backflow prevention means and the mesh are formed are shown in Fig. 12 It may be different from the example.
도 13은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)와 유/무선 네트워크로 연결된 관리 장치에서 디스플레이되는 사용자 인터페이스의 일예를 나타낸다.FIG. 13 shows an example of a user interface displayed on the real time fuel
제1 메뉴는 연료 탱크의 실제 연료 용량을 설정하기 위한 메뉴이다. 상기 메뉴를 통하여 설정된 연료 용량은 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에서 연료 탱크의 연료 레벨을 산출하는 기준이 된다. 현재, 지시자가 숫자 2를 가리키고 있는데 이는 연료 탱크의 용량이 200 리터임을 나타내는 것이다.The first menu is a menu for setting the actual fuel capacity of the fuel tank. The fuel capacity set through the menu becomes a criterion for calculating the fuel level of the fuel tank in the real time fuel
제2 메뉴는 연료 레벨을 퍼센트화하여 나타내는 게이지를 나타낸다. 현재 지시자는 40%를 가리키고 있는데, 이는 연료 탱크 용량 200 리터의 40%의 연료(즉, 80 리터)가 연료 탱크에 저장되어 있음을 의미한다. 제3 메뉴는 센서 데이터에 대한 실시간 연료 레벨을 나타낸다. 제3 메뉴에서 지시자는 0.8에 위치하는데, 이는 현재 총 200 리터의 연료 탱크 용량을 기준으로 80 리터의 연료가 연료 탱크에 저장되어 있음을 의미한다.And the second menu represents a gauge representing the fuel level as a percentage. The current indicator points to 40%, which means that 40 liters of fuel (
제4 메뉴는 센서 데이터를 누적하여 산출한 연료 레벨 그래프를 나타낸다. 그리고 제5 메뉴는 센서 데이터를 누적하여 감지된 전압값을 나타낸다. 제4 및 제5 메뉴를 참조하면, 연료 레벨과 감지된 전압값은 동일한 패턴을 가지는 것을 알 수 있다. 이는 상기 감지된 전압값에 기초하여 연료 레벨이 산출되기 때문이다.And the fourth menu represents a fuel level graph obtained by accumulating sensor data. And the fifth menu represents the voltage value detected by accumulating the sensor data. Referring to the fourth and fifth menus, it can be seen that the fuel level and the sensed voltage value have the same pattern. This is because the fuel level is calculated based on the sensed voltage value.
제6 메뉴는 시리얼 통신 설정 메뉴를 나타낸다. 이러한 시리얼 통신은 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)가 장착된 차량 등의 관리 장치 또는 외부의 관리 장치와 통신하기 위한 것일 수 있다. 상기 메뉴를 통하여 설정할 수 있는 것에는, 포트, 데이터 전송 속도, 스탑 비트, 패리티 비트 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 제7 메뉴는 각 포트에 대하여 설정된 입/출력 값을 나타내는 메뉴이다.The sixth menu represents a serial communication setting menu. The serial communication may be for communicating with a management apparatus such as a vehicle equipped with the real-time fuel
제8 메뉴는 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에서 획득된 데이터 리스트를 나타내는 메뉴이다. 상기 데이터 리스트에는 연료 레벨, 연료 증감 속도 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 9는 실시간 변화를 적용하기 위한 보정 메뉴를 나타낸다.The eighth menu is a menu showing the data list obtained by the real-time fuel
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 시스템 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 한편, 도 14에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 모니터링 시스템은 도 14에 도시된 것보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.14 is a conceptual diagram for explaining the operation of the real time fuel level monitoring system according to another embodiment of the present invention. On the other hand, the components shown in Fig. 14 are not essential, so that the monitoring system may have more or fewer components than those shown in Fig. Hereinafter, the components will be described in order.
센싱 모듈은 마그네틱 기반의 센싱 모듈로써, 실외에 마련된 연료 탱크에 결합되며, 실내에 마련된 전력 공급원으로부터 구동 전력을 인가 받아 연료 탱크에 저장된 연료 레벨에 대응되는 전압을 발생할 수 있다. 상기 센싱 모듈의 전압 발생 동작은 앞서 살펴본 모니터링 장치(100)에서와 동일 또는 유사하게 수행될 수 있다. 한편, 연료 탱크가 실외에 마련되어야 하는 것만은 아니며, 전력 공급원은 실내에 마련되어야만 하는 것은 아니다.The sensing module is a sensing module based on a magnetic field and is coupled to a fuel tank provided outside, and receives a driving power from an electric power source provided in the room to generate a voltage corresponding to the fuel level stored in the fuel tank. The voltage generating operation of the sensing module may be performed in the same or similar manner as in the
상기 발생된 전압은 실내에 마련된 아날로그 게이지(Analog Gage)에 전달되고, 상기 아날로그 게이지는 상기 발생된 전압에 대응되는 연료 레벨을 아날로그 표시 수단을 통하여 제공할 수 있다. 상기 연료 레벨은 연료의 절대량일 수도 있고, 연료 탱크의 전체 용량에 대한 퍼센트 레벨일 수도 있다. 한편, 이러한 아날로그 게이지가 꼭 실내에 마련되어야 하는 것은 아니며, 외부에 설치된 연료 탱크에 부착되어 있을 수도 있다.The generated voltage is delivered to an analogue gage provided in the room, and the analogue gauge can provide the fuel level corresponding to the generated voltage through the analog display means. The fuel level may be an absolute amount of fuel or a percentage level with respect to the total capacity of the fuel tank. On the other hand, such an analogue gauge is not necessarily provided indoors, but may be attached to an external fuel tank.
또한, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 시스템은 상기 발생된 전압에 대한 신호처리를 통하여 연료 레벨을 산출할 수 있다. 이러한 연료 레벨 산출 과정에서는, 도 7을 참조하여 살펴본 바 있는, 비선형적 전압의 선형적 보정 과정이 수행될 수 있다.Also, the real-time fuel level monitoring system may calculate the fuel level through signal processing on the generated voltage. In this fuel level calculation process, the nonlinear voltage linear correction process discussed with reference to FIG. 7 can be performed.
연료 레벨이 산출되면, 상기 실외에 설치된 연료 탱크에 결합된, 발광 스틱인 LED(Light Emitting Diode) 튜브 게이지는 상기 산출된 연료 레벨에 비례하는 발광 길이로 발광한다. 그러면, 사용자는 상기 LED 튜브 게이지의 발광 길이를 시각적으로 확인하여 연료 탱크의 연료 레벨을 직관적으로 인식할 수 있다.When the fuel level is calculated, an LED (Light Emitting Diode) tube gauge, which is a light emitting stick, coupled to the fuel tank installed outdoors, emits light with an emission length proportional to the calculated fuel level. Then, the user can intuitively recognize the fuel level of the fuel tank by visually checking the light emitting length of the LED tube gauge.
도 15는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)가 연료 탱크(600)에 장착된 것을 나타내는 개념도이다. 도 16은 도 15에 도시된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)의 일부를 확대한 도면이다.FIG. 15 is a conceptual diagram showing that the real-time fuel
상기 연료 모니터링 장치(700)의 상기 모니터링 장치(700)는 결합 수단(710), 게이지 스틱(710), 상기 게이지 스틱(710)에 결합된 마그넷 플로트(720), 발광 스틱(730)을 포함한다. 한편, 도 15에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 모니터링 장치(700)는 도 15에 도시된 것보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이하, 도 15 및 도 16을 참조하여 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.The
상기 모니터링 장치(700)은 결합 수단(710)에 의하여 상기 연료 탱크(600)에 결합된다. 상기 결합 수단의 결합 방법은 나사 구조 또는 용접에 의한 것일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 결합 수단(710)의 하부에 결합되고 상기 연료 탱크(600)의 내부에 위치하는 게이지 스틱(720)은, 연결되어 있는 마그넷 플로트(730)의 연료 레벨에 따른 승강에 기초하여, 상기 마그넷 플로트(730)의 위치(즉, 연료 레벨)에 대응되는 전기적 신호를 발생할 수 있다. 상기 전기적 신호는 전압 또는 전류일 수 있다.The
상기 게이지 스틱(720)에는 상기 마그넷 플로트(730)가 더 이상 상승 또는 하강하지 못하도록 막는 돌출부들(721 및 722)를 포함한다. 이러한 구조는 앞서 도 4를 참조하여 살펴본 돌출부들(131 및 132)의 기능과 동일 또는 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
상기 게이지 스틱(720)이 전기적 신호를 발생하는 방법은, 앞서 살펴본 도 6 내지 도 8의 방법과 동일 또는 유사할 수 있다. 즉, 상기 게이지 스틱(720)은 그 내부에 마그넷 플로트(730)에서 방출되는 자기력선에 기초하여 가변되는 저항값을 가질 수 있는 복수의 MR 소자의 특성을 이용한 전압 분배, 상기 마그넷 플로트(730)에서 방출되는 자기력 선에 기초하여 스위칭되는 복수의 스위칭 소자를 이용한 전류 가변 특성에 기초하여 상기 마그넷 플로트(730)의 위치에 대응되는 전기적 신호를 발생할 수 있다.The method by which the
또한, 상기 모니터링 장치(700)에는 상기 게이지 스틱(720)의 센싱 동작 수행 시에 과전류나 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 보호 회로(미도시)가 더 포함되어 있다. 이러한 보호 회로는 상기 게이지 스틱(720) 내부에 포함되어 있을 수도 있고, 전류 공급원(미도시) 측에 마련될 수도 있고, 컨트롤 모듈(미도시)에 포함되어 있을 수도 있다.The
상기 전기적 신호가 발생하면, 상기 모니터링 장치(700)는 상기 발생한 전기적 신호에 기초하여 연료 레벨을 산출한다. 그리고, 상기 산출된 연료 레벨에 비례하는 발광 길이로 발광 동작을 수행하도록 상기 발광 스틱(740)을 제어한다.When the electrical signal is generated, the
이러한 발광 스틱(740)의 발광 길이 제어는 컨트롤 모듈(미도시)에 의하여 수행될 수 있다. 상기 컨트롤 모듈의 적어도 일부는 상기 결합 수단(710)의 상부의 밀봉된 내부에 탑재될 수 있다. 여기서 상기 결합 수단(710)의 내부는 방수 및 방폭 성능이 강화되도록 설계된 것일 수 있다. 이는 연료 레벨 감지 과정에서의 전력 이용과 가연성이 강한 연료에 대한 안전성을 확보하기 위한 설계일 수 있다.The light emission length control of the
상기 컨트롤 모듈은 상기 게이지 스틱(720)의 연료 레벨 센싱 동작을 제어하는 부분과 상기 발광 스틱(740)의 발광 동작을 제어하는 부분으로 분리될 수 있다. 이 경우 컨트롤 모듈은 하나의 모듈로 구현될 수 있고 2 이상의 모듈로 구현될 수도 있다. 상기 연료 레벨의 센싱 동작을 제어하는 부분만이 상기 결합 수단(710)의 내부에 탑재될 수 있다.The control module may be separated into a portion for controlling the fuel level sensing operation of the
도 15의 예에서 연료 탱크(600)에는 절반이 조금 넘는 연료가 저장되어 있는데, 상기 컨트롤 모듈은 상기 발광 모듈(740)에 포함된, 서로 직렬로 연결된 복수의 발광 소자 중 연료 레벨에 비례하는 발광 길이를 시각적으로 구현하기 위한 일부의 발광 소자들만을 발광시킨다. 여기서, 상기 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.In the example of FIG. 15, the
한편, 본 발명에 따른 실시간 연료 모니터링 장치에서 연료 레벨에 비례하는 발광 길이로 발광 동작을 수행하는 발광 스틱은 감지된 연료 레벨을 고려하여 연속적인 발광 길이의 제어가 가능한 발광 소자를 이용하여 구현될 수 있다.Meanwhile, in the real-time fuel monitoring apparatus according to the present invention, the light emitting stick performing the light emitting operation with the light emitting length proportional to the fuel level can be implemented using the light emitting device capable of controlling the continuous light emitting length considering the sensed fuel level have.
도 14 및 도 15에는 도시되지 않았으나, 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)는 외부와의 유/무선 통신을 수행하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 모니터링 장치(700)는 연료 레벨을 산출하여 상기 통신부를 통하여 관리 장치로 전송할 수 있다. 상기 관리 장치는, 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)가 장착된 차량이나 선박 등이 될 수 있고, 원격에서 연료 탱크 내의 연료 레벨을 모니터링하고 그와 관련된 정보를 관리하기 위한 서버나 컴퓨터 이동 단말기 등일 수도 있다.Although not shown in FIGS. 14 and 15, the real-time fuel
그리고, 상기 모니터링 장치는 비정상인 상태가 감지되는 경우, 소정의 알람 기능을 수행할 수도 있다. 이러한 경우에는, 연료 레벨의 급격한 감소나 증가, 연료 레벨이 미리 정해진 임계 레벨 이하로 감소한 경우, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)의 강제 제거 인지, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)의 구동 불가 상태 감지 등일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The monitoring device may perform a predetermined alarm function when an abnormal state is detected. In this case, if the fuel level is suddenly decreased or increased, the fuel level is reduced to a predetermined threshold level or less, the forced fuel cancellation of the real-time fuel
한편, 상기 모니터링 장치(700)에서 수행되는 알람 기능에는 음향 효과, 경고등 발광, 경고 메시지 디스플레이, 진동 효과 등이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 알람 기능을 수행하는 장치는, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)에 포함된 것일 수 있고, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)가 장착된 차량 등에 마련된 것일 수도 있고, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)와 유/무선 네트워크를 통하여 연결된 관리 장치에 포함된 알람 장치일 수도 있으며, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)와 연결된 독립적인 알람 장치일 수도 있다.Meanwhile, the alarm function performed by the
이러한 알람 기능은 도 1 내지 도 13을 참조하여 살펴본 실시간 연료 모니터링 장치(100)에서 수행하는 것과 유사할 수 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.Such an alarm function may be similar to that performed in the real-time
도 17은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)의 구동 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다. 이하, 필요한 도면들을 참조하여 상기 구동 방법을 설명한다.17 is a flowchart showing an example of a method of driving the real time fuel
먼저, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)에 전원이 인가되면, 상기 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(100)에 포함된 각종 센싱 수단, 메모리, 통신 모듈 등의 초기화 및 보정(calibration)이 수행된다(S200).First, when power is applied to the real-time fuel
이러한 초기화 및 보정이 수행된 다음, 연료 탱크 내부의 연료 레벨이 변경된다. 그러면, 게이지 스틱(720)에 연결된 마그넷 플로트(730)가 그에 따라 승강한다. 그러면, 게이지 스틱(720)은 연료 레벨에 따라 승강하는 마그넷 플로트(730)의 위치에 대응되는 전기적 신호를 발생한다(S210).After such initialization and correction are performed, the fuel level inside the fuel tank is changed. Then, the
그러면, 컨트롤 모듈은 상기 전기적 신호에 기초하여 연료 탱크 내부의 연료 레벨을 산출한다(S220). 이때, 상기 컨트롤 모듈은 상기 전기적 신호의 비선형성을 선형적으로 보정하여 상기 연료 레벨을 산출할 수 있다.Then, the control module calculates the fuel level inside the fuel tank based on the electrical signal (S220). At this time, the control module can linearly correct the non-linearity of the electrical signal to calculate the fuel level.
그리고, 상기 컨트롤 모듈은 발광 스틱(740)의 발광 길이는 상기 산출된 연료 레벨에 대응되는 길이가 되도록 상기 발광 스틱(740)을 제어한다(S230). 그러면, 사용자 또는 관리자는 상기 발광 스틱(740)의 발광 길이를 보고 연료 탱크의 연료 레벨을 직관적으로 인식할 수 있다.The control module controls the
도 18은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)의 실제 사진을 나타낸다. 참고로 상기 모니터링 장치(700)는 연료 탱크에 결합된 상태는 아니다.18 shows an actual photograph of the real time fuel
상기 모니터링 장치(700)의 구조 및 동작은 도 15 및 도 16을 참조하여 살펴본 바와 유사하므로 도 18의 모니터링 장치(700)의 특이점에 대해서만 구체적으로 살펴본다.Since the structure and operation of the
도 18의 모니터링 장치(700)에는 아날로그 게이지(750)가 더 포함되어 있다. 상기 아날로그 게이지(750)는 상기 모니터링 장치(700)에 의하여 산출되는 연료 레벨을 아날로그 방식으로 지시할 수 있다. The
도 19는 도 18에 도시된 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)에 포함된 아날로그 게이지(750)를 확대하여 나타낸 것이다. 도 19의 (a)를 참조하면, 상기 아날로그 게이지(750)은 연료 탱크의 연료 레벨을 연료 탱크 전체 용량에 대한 퍼센트 비율로 지시할 수 있음을 알 수 있다. 본 발명의 다른 구현 예에서, 모니터링 장치에 포함된 아날로그 게이지는 실제 연료량을 지시하도록 구현될 수도 있다. 한편, 도 19의 (b)는 상기 아날로그 게이지(750)의 지시 동작을 위한 소자들이 탑재된 소형 PCB(Printed Circuit Board) 기판(751)을 나타낸다.19 is an enlarged view of the
그리고, 도 18의 모니터링 장치(700)의 발광 스틱(740)은 LED의 색상에 의하여 여러 레벨로 구분될 수 있다. 연료 레벨이 소정의 레벨 이하인 경우에는 상기 발광 스틱(740)에서 가장 아래에 있는 적색 LED(741)의 발광에 의하여 연료 레벨에 대응되는 발광 길이가 시각적으로 구현된다.The
이러한 적색 LED(741)은 발광 색상 자체로 연료 탱크에 저장된 연료가 얼마 남지 않았음을 나타내는 알람 장치로써의 역할을 할 수 있다. 이러한 알람 기능은 상기 적색 LED(741)가 깜빡거림으로써 그 효과가 높아질 수 있다. 한편, 연료 레벨이 소정의 레벨 이상인 경우에는 상기 발광 스틱(740)에서 가장 위에 있는 적색 LED(743)에 의하여 알람 기능이 수행될 수 있다.This
상기 연료 탱크의 연료 레벨이 소정의 레벨 사이인 경우에는, 상기 적색 LED(741) 및 백색 LED(742)에 의하여 연료 레벨에 대응되는 발광 길이가 시각적으로 구현될 수 있다.If the fuel level of the fuel tank is between a predetermined level, the light emission length corresponding to the fuel level can be visually realized by the
도 20은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)의 발광 스틱(740)의 구현 예이다.20 is an embodiment of the light-emitting
도 20의 (a)를 참조하면, 상기 발광 스틱(740)은 복수의 LED(744)가 배치된 기판을 튜브(745)가 감싸고 있는 형태로 구현될 수 있음을 알 수 있다. 도 20의 (b)는 상기 발광 스틱(740)의 발광 동작을 위한 소자들이 탑재된 PCB(Printed Circuit Board) 기판(746)을 나타낸다.Referring to FIG. 20A, it can be seen that the light-emitting
도 21은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)의 발광 스틱(740)이 연료 탱크(600)에 저장된 연료의 레벨에 비례하는 발광 길이로 발광 동작을 수행하는 예를 나타낸다.FIG. 21 shows an example in which the
도 21의 (a)를 참조하면, 상기 연료 탱크(600)의 연료 레벨이 25%인 경우, 발광 스틱(740)의 발광 길이 역시 상기 발광 스틱(740) 전체 길이의 25%인 것을 알 수 있다. 한편, 이러한 연료 레벨의 산출은 게이지 스틱(720)과 마그넷 플로트(730), 그리고 컨트롤 모듈의 상호 작용에 의하여 이루어질 수 있음은 앞서 살펴 본 바, 이러한 메커니즘의 상세 설명은 생략한다. 이는 도 21의 (b) 내지 (d)에서도 마찬가지이다.21A, when the fuel level of the
도 21의 (b) 내지 도 21의 (d)를 참조하면, 상기 연료 탱크(600)의 연료 레벨이 100%로 점점 높아질수록, 발광 스틱(740)의 발광 길이 역시 상기 발광 스틱(740) 전체 길이에 대비하면 연료 레벨에 비례하여 길어지는 것을 알 수 있다. 한편, 반대로 연료 레벨이 낮아지는 경우에는 상술한 과정들과 반대의 과정들로 상기 발광 스틱(740)의 발광 길이가 점점 짧아진다.21 (b) to 21 (d), as the fuel level of the
도 22는 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)가 유조차에 장착된 연료 탱크(600)에 적용된 예를 나타낸다.FIG. 22 shows an example in which the real time fuel
기본적으로 상기 모니터링 장치(700)는 발광 스틱(740)을 통하여 상기 연료 탱크(600)에 저장된 연료의 레벨에 대응되는 발광 길이로 발광 동작을 수행하여 사용자 또는 관리자로 하여금 연료 탱크 내부에 저장된 연료량을 직관적으로 인식할 수 있도록 해준다.Basically, the
한편, 상기 모니터링 장치(700)는 비정상 상태가 감지되는 경우, 차량 내부에 마련된 알람 장치 또는 차량 외부에 마련된 알람 장치를 통하여 시각적 알람(눈 모양) 및 청각적 알람(스피커 모양) 기능 등을 수행할 수 있다. 이러한 시작적 및 청각적 알람에 대응되는 아이콘은 도 23에도 적용된다. 여기서, 비정상적인 상태 및 알람 기능의 형태 등에 대해서는 앞서 도 9를 참조하여 살펴본 바 있으므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.Meanwhile, when an abnormal state is detected, the
한편, 상기 모니터링 장치(700)는 외부 관리 장치들로 연료 레벨을 포함하는 연료량 관련 정보를 전달할 수 있다. 상기 외부 관리 장치는 유선 또는 무선으로 상기 모니터링 장치(700)와 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 모니터링 장치(700) 또는 차량에는 상기 외부 관리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부가 포함되어 있어야 한다.On the other hand, the
상기 외부 관리 장치는 상기 모니터링 장치(700)로부터 수신되는 데이터를 모니터링하고, 관리하며, 경우에 따라서는 알람 기능도 수행할 수 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 이러한 관리 장치에는 PC, 모바일 단말기, 서버 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The external management apparatus monitors and manages data received from the
도 23은 본 발명에 따른 실시간 연료 레벨 모니터링 장치(700)가 건물 외부에 설치된 연료 탱크(600)에 적용된 예를 나타낸다.23 shows an example in which the real-time fuel
도 22를 참조하여 살펴본 바와 같이, 상기 모니터링 장치(700)는 발광 스틱(740)을 통하여 상기 연료 탱크(600)에 저장된 연료의 레벨에 대응되는 발광 길이로 발광 동작을 수행하고, 비정상적인 상태에 대한 알람 기능을 수행할 수 있다.22, the
그리고, 상기 모니터링 장치(700)는 상기 건물의 실내에 마련된 외부 관리 장치인 PC로 연료 레벨을 포함하는 연료량 관련 정보를 전달할 수 있다. 상기 PC는 유선 또는 무선으로 상기 모니터링 장치(700)와 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 모니터링 장치(700) 또는 차량에는 상기 외부 관리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부가 포함되어 있어야 한다.The
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
100, 700: 실시간 연료 레벨 모니터링 장치 400, 600: 연료 탱크
108: 연료 주입 가이드 120: 컨트롤 모듈
130, 720: 게이지 스틱 140, 730: 마그넷 플로트
740: 발광 스틱100, 700: real-time fuel
108: fuel injection guide 120: control module
130, 720:
740: Glow stick
Claims (9)
연료 탱크에 결합되는 결합 수단;
연료 주입 경로 통하여 연료 역류를 위한 관이나 호스가 유입되는 것을 방지하기 위한 연료 역류 방지 수단;
상기 결합 수단의 하부에 결합되어 상기 연료 탱크의 내부에 위치하고, 연료 레벨에 따라서 상기 연료 탱크 내부에서 승강(乘降)하는 마그넷 플로트(magnet float)의 위치에 대응되는 전기적 신호를 발생하며, 감지 가능한 상기 연료 탱크 내의 최대/최소 연료량에 대응되는 위치에 마련되어 상기 마그넷 플로트의 상승 및 하강을 제한하는 한쌍의 돌출부를 포함하는 게이지 스틱(gage stick); 및
상기 전기적 신호에 기초하여 상기 연료 레벨을 산출하여 상기 발광 스틱의 발광 길이를 상기 산출된 연료 레벨에 대응되는 길이로 제어하며, 상기 산출된 연료 레벨에 따른 실제 연료량을 아날로그 방식으로 지시하도록 상기 아날로그 게이지를 전기적으로 제어하며, 외부 관리 장치와 무선통신하도록 상기 통신부를 제어하는 컨트롤 모듈을 포함하며,
상기 컨트롤 모듈은,
방수 및 방폭 처리되고 상기 연료 탱크 외부에 위치하는 상기 결합 수단의 상부에 밀봉 탑재되며, 상기 결합 수단이 상기 연료 탱크에서 강제 제거되거나 연료 레벨 하강 속도가 이미 정해진 속도를 초과하는 비정상 상태에 대한 알람 기능을 수행하도록 상기 알람 장치를 제어하며, 상기 외부 관리 장치에 의하여 상기 알람 기능이 미리 비활성화된 상태에서는 상기 비정상 상태가 발생해도 알람 기능을 수행하지 않도록 상기 알람 장치를 제어하며, 상기 연료 탱크가 유조차에 장착된 상태에서 상기 유조차가 평지를 운행하다가 경사로를 주행하는 경우에는 상기 알람 기능이 활성화된 상태에서 연료 레벨의 하강 속도가 미리 정해진 속도를 초과하는 것이 감지되더라도 상기 알람 기능을 수행하지 않도록 상기 알람 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는, 실시간 연료 레벨 모니터링 장치.A communication unit; Luminescent stick; Analogue gauge; Sensing module; Alarm device;
A coupling means coupled to the fuel tank;
Fuel backflow preventing means for preventing a tube or a hose for fuel backflow from flowing through the fuel injection path;
And an electric signal corresponding to a position of a magnet float which is coupled to a lower portion of the coupling means and is located inside the fuel tank and which is raised and lowered in the fuel tank according to the fuel level, A gage stick provided at a position corresponding to a maximum / minimum amount of fuel in the fuel tank and including a pair of protrusions for restricting rising and falling of the magnet float; And
Calculating the fuel level based on the electrical signal to control the emission length of the light-emitting stick to a length corresponding to the calculated fuel level, and controlling the analogue gauge And a control module for controlling the communication unit to wirelessly communicate with the external management apparatus,
The control module includes:
An alarm function for an abnormal condition that is watertight and explosion-proof and is mounted on an upper portion of the coupling means located outside the fuel tank, the coupling means being forcibly removed from the fuel tank, or a fuel level descending speed exceeding a predetermined speed Controls the alarm device so as not to perform an alarm function even if the abnormal state occurs in a state where the alarm function is previously deactivated by the external management device, and the fuel tank controls the alarm device When the oil tanker vehicle is traveling on a flat surface while the trolley is mounted, the alarm function is activated so that the alarm function is not performed even if it is detected that the descending speed of the fuel level exceeds a predetermined speed, And a control unit , Real time fuel level monitoring device.
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