KR101972568B1 - 차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법 - Google Patents

차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101972568B1
KR101972568B1 KR1020170115913A KR20170115913A KR101972568B1 KR 101972568 B1 KR101972568 B1 KR 101972568B1 KR 1020170115913 A KR1020170115913 A KR 1020170115913A KR 20170115913 A KR20170115913 A KR 20170115913A KR 101972568 B1 KR101972568 B1 KR 101972568B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
height
vehicle
pneumatic tire
tread portion
expansion unit
Prior art date
Application number
KR1020170115913A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190028957A (ko
Inventor
김종환
Original Assignee
넥센타이어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 넥센타이어 주식회사 filed Critical 넥센타이어 주식회사
Priority to KR1020170115913A priority Critical patent/KR101972568B1/ko
Publication of KR20190028957A publication Critical patent/KR20190028957A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101972568B1 publication Critical patent/KR101972568B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C17/00—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor
    • B60C17/01—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional inflatable supports which become load-supporting in emergency
    • B60C17/02—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional inflatable supports which become load-supporting in emergency inflated or expanded in emergency only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R2021/0002—Type of accident
    • B60R2021/0018—Roll-over
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B60W30/04—Control of vehicle driving stability related to roll-over prevention

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법을 개시한다. 본 발명은 그루브에 의해 구획되는 복수개의 트래드 블록을 구비하는 트래드부와, 상기 트래드부의 양측에서 연장되는 사이드 월과, 상기 트래드부에 설치되어 팽창하는 팽창 유닛을 구비하고, 차량에 장착되는 공기입 타이어와, 지면에서 상기 차량의 높이를 측정하는 높이 측정 센서, 및 상기 높이 측정 센서가 측정된 높이가 기 설정된 임계 높이 이상이면, 상기 팽창 유닛을 구동시키는 컨트롤러를 포함한다.

Description

차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROTERCION OF VEHICLE ROLLOVER}
본 발명의 실시예들은 시스템 및 방법에 관한 것으로 더 상세히, 차량의 전복을 방지하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
사용자들이 운행하는 차량은 많은 부품들로 이루어져 있고, 그 중 타이어는 실질적으로 차량의 구동에 큰 영향을 주고, 특히 사용자의 안전 확보를 위한 핵심 부품 중 하나라 할 수 있다.
일반적으로 주행 중 차량이 전복되는 경우, 인명피해는 물론 재산피해도 막대하게 된다. 따라서 최근 승용차 또는 SUV뿐 만 아니라, 짐을 적재하는 트럭과 같은 차량에 있어서 전복사고의 원인인 롤오버(rollover)가 설계에 중요한 고려 요소가 되고 있다.
보통 차량이 급선회하게 되면 관성의 법칙에 의해 차량의 무게중심이 원심력이 작용하는 바깥 쪽 방향으로 이동하게 되는데, 이에 의해 선회방향에 대한 차량의 내측 바퀴가 지면으로부터 이탈될 수 있다. 이러한 이유로 차량이 전복되는 사고가 발생할 수 있는데, 이를 롤오버라고 한다.
이러한 롤오버를 방지하기 위해 종래에는 타이어의 압력, 온도, 횡 하중을 측정하여 전복 조건을 연산하고, 이를 이용해 전복을 방지할 수 있는 기술이 개발되었다.
그러나, 상기와 같은 전복 방지 방법은 주행환경을 예측하는 것으로 적극적인 해결방법에는 한계가 있다. 결국 차량의 전복 사고 발생을 사전에 차단할 수 있는 장치 및 방법에 대한 연구 개발이 필요하다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들은 차량의 전복을 방지하는 시스템 및 차량의 전복 방지 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 그루브에 의해 구획되는 복수개의 트래드 블록을 구비하는 트래드부와, 상기 트래드부의 양측에서 연장되는 사이드 월과, 상기 트래드부에 설치되어 팽창하는 팽창 유닛을 구비하고, 차량에 장착되는 공기입 타이어와, 지면에서 상기 차량의 높이를 측정하는 높이 측정 센서, 및 상기 높이 측정 센서가 측정된 높이가 기 설정된 임계 높이 이상이면, 상기 팽창 유닛을 구동시키는 컨트롤러를 포함하는 차량의 전복 방지 시스템을 제공한다.
또한, 상기 높이 측정 센서는 상기 차량의 저면에 장착되고, 상기 공기입 타이어에 대응하여 설치될 수 있다.
또한, 상기 팽창 유닛은 압축 기체를 저장하는 압축 기체 저장부, 및 상기 압축 기체 저장부에서 압축 기체를 전달 받아 상기 공기입 타이어의 내부에서 팽창하는 에어백를 포함할 수 있다.
또한, 상기 팽창 유닛은 상기 공기입 타이어의 원주방향으로 연속적으로 상기 트래드부의 저면에 설치될 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 차량의 일측에 설치된 상기 높이 측정 센서에서 측정된 높이가 임계 높이 이상이면, 상기 차량의 타측에 설치된 공기입 타이어의 상기 팽창 유닛을 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 높이 측정 센서에서 측정된 높이 데이터를 기초로 상기 차량의 일측의 높이 변화 속도를 산출하고, 상기 산출된 높이 변화 속도가 기 설정된 임계 속도 이상이면, 상기 차량의 타측에 설치된 공기입 타이어의 상기 팽창 유닛을 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 높이 측정 센서에서 측정된 높이에 따라 상기 팽창 유닛의 에어백에서 팽창되는 압축 기체의 팽창 강도를 조절할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 그루브에 의해 구획되는 복수개의 트래드 블록을 구비하는 트래드부와, 상기 트래드부의 양측에서 연장되는 사이드 월, 및 상기 트래드부의 내주면에 설치되고 압축 기체 저장부에서 압축 기체를 전달받아 회전 중심을 향하여 팽창하는 에어백을 가지는 팽창 유닛을 포함하는 공기입 타이어를 제공한다.
또한, 상기 에어백이 팽창하면 상기 공기입 타이어의 내부 공간의 압력이 증가할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 차량에 장착된 높이 측정 센서가 상기 차량과 지면 사이의 높이를 측정하는 단계와, 상기 높이 측정 센서에서 측정된 높이가 기 설정된 임계 높이 이상인지 판단하는 단계, 및 상기 측정된 높이가 기 설정된 임계 높이 이상이면, 컨트롤러가 공기입 타이어의 팽창 유닛을 구동하는 단계를 포함하고, 상기 공기입 타이어는 그루브에 의해 구획되는 복수개의 트래드 블록을 구비하는 트래드부와, 상기 트래드부의 양측에서 연장되는 사이드 월, 및 상기 트래드부에 장착되고, 구동시에 상기 공기입 타이어의 내부에서 회전 중심을 향하여 팽창하는 팽창 유닛을 구비하는 차량의 전복 방지 방법을 제공한다.
또한, 상기 팽창 유닛을 구동하는 단계는 상기 차량의 일측의 상기 높이 측정 센서가 측정된 높이가 임계 높이 이상이면, 상기 차량의 타측에 배치된 공기입 타이어의 상기 팽창 유닛을 구동시킬 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 관한 차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법은 차량의 높이를 측정하여, 전복될 위험이 발생여부를 결정하고, 차량이 전복될 위험에 놓여지면 공기입 타이어의 에어백을 구동시켜서 전복을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 전복 방지 시스템이 장착된 차량의 정면을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 차량의 평면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 전복 방지 시스템에 장착되는 공기입 타이어를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이다.
도 5는 도 4의 공기입 타이어에서 팽창 유닛이 팽창한 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4의 공기입 타이어를 개념적으로 도시한 측면도이다.
도 7은 도 5의 공기입 타이어를 개념적으로 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 전복 방지 방법을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 전복 방지 시스템(1)이 장착된 차량(10)의 정면을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 차량(10)의 평면을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전복 방지 시스템(1)은 차량에 장착되어, 차량(10)이 전복될 가능성이 높으면, 공기입 타이어를 팽창하여 차량의 전복을 방지할 수 있다. 전복 방지 시스템(1)은 양측에 장착되는 공기입 타이어(T1~T4), 높이 측정 센서(30R, 30L), 컨트롤러(50)를 구비할 수 있다.
공기입 타이어(T1~T4)는 특정 형태 및 개수에 한정되지 않는다. 도 1 및 도 2에서는 4개의 공기입 타이어(T1~T4)가 차량(10)에 장착된 경우를 도시하고 있다. 공기입 타이어(T1~T4)는 각각 하기의 팽창 유닛(170)이 내부에 설치되어서, 전복 가능성이 큰 상황에서 팽창될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 하기에서 후술하기로 한다.
높이 측정 센서(30R, 30L)는 차량(10)의 일측에 설치되어 지면(S)에서의 차량의 높이(d)를 측정할 수 있다. 높이 측정 센서(30R, 30L)는 각 공기입 타이어(T1~T4)에 대응하게 배치될 수 있다. 일 예로, 도 2에서와 같이 4개의 공기입 타이어에 대응하도록 4개의 높이 측정 센서(30R, 30L)가 설치될 수 있다.
높이 측정 센서(30R, 30L)는 공기입 타이어(T1~T4)에 인접하게 설치된다. 높이 측정 센서(30R, 30L)는 차량의 저면이 지면에서 이격된 거리나, 공기입 타이어(T1~T4)가 지면에서 이격된 거리(d)를 측정하는 장치이므로, 공기입 타이어(T1~T4)와 인접하게 설치된다.
컨트롤러(50)는 높이 측정 센서(30R, 30L) 및 공기입 타이어(T1~T4)와 전기적으로 연결된다. 컨트롤러(50)는 높이 측정 센서(30R, 30L)로부터 측정된 차량의 높이 데이터를 전달받고, 임계 높이와 비교할 수 있다. 만약, 측정된 높이가 임계 높이(DL) 이상인 경우에는 공기입 타이어(T1~T4)의 팽창 유닛을 구동하여 차량의 전복을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 전복 방지 시스템(1)에 장착되는 공기입 타이어(100)를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 공기입 타이어(100)는 트래드부(110), 트래드부(110)에서 연결된 한쌍의 사이드 월(120)들, 사이드 월(120)들 각각의 하부에 위치한 비드부(130), 트래드부(110)의 아래에 위치하는 벨트층(140)과 카카스층(150), 카카스층(150)의 내측면에 부착된 이너라이너(160), 및 트래드부(110)의 내측에 위치하는 팽창 유닛(170)을 포함할 수 있다.
트래드부(110)는, 타이어의 가장 외측에 위치하고, 두꺼운 고무층으로 이루져 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다. 트래드부(110)의 표면에는 조종 안정성, 견인력, 제동성을 위한 트래드 패턴을 가진다. 트래드부(110)는 주행 방향 또는 횡방향의 그루브(114)와 그루브(114)에 의해서 구획되는 트래드 블록(116)을 구비할 수 있다.
트래드 패턴들은 젖은 노면에서의 주행 시 배수를 위한 그루브(114)와 견인력 및 제동력을 향상시키기 위한 사이프를 포함할 수 있다. 그루브(114)는 차량의 주행방향과 일치하는 원주방향 그루브와 원주방향 그루브 사이의 횡방향 그루브를 포함할 수 있다. 사이프는 트래드 블록(116)에 형성되며, 그루브보다 작은 크기를 가진 홈일 수 있다. 사이프는 젖은 노면에서의 주행시 수분을 흡수하여 수막을 끊는 역할을 함으로써, 공기입 타이어(100)의 구동력과 제동력을 증가시킬 수 있다.
트래드 블록(116)은 트래드부(110)의 대부분을 차지하는 영역으로, 지면과 직접 접하여 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다.
사이드 월(120)은 트래드부(110)의 단부로부터 하방으로 연장되어 배치된다. 사이드 월(120)은 공기입 타이어(100)의 옆부분으로, 카카스층(150)을 보호하고, 공기입 타이어(100)의 측면 안정성을 제공하며, 굴신운동을 함으로써 승차감을 높일 수 있다. 또한, 사이드 월(120)은 드라이브 샤프트를 통해 받은 엔진의 토크를 트래드부(110)에 전달하는 역할을 한다.
비드부(130)는 사이드 월(120)의 단부에 구비되며, 공기입 타이어(100)를 림(Rim)에 장착시키는 역할을 한다. 비드부(130)는 비드 코어(132)와 비드 충전재(134)를 포함할 수 있다. 비드 코어(132)는 고무가 코팅된 강철 와이어를 복수 개 꼬아 형성될 수 있으며, 비드 충전재(134)는 비드 코어에 부착된 고무일 수 있다.
벨트층(140)은 트래드부(110)의 아래에 배치되며, 차량의 주행시 노면 충격을 감소시키고 카카스층(150)을 보호한다. 벨트층(140)은 트래드의 접지면을 넓게 유지하여 주행 안정성을 확보하는 역할을 한다. 또한, 벨트층(140)은 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 고무로 피복하여 압연 가공으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 벨트층(140)은 서로 중첩된 제1 벨트층(141) 및 제2 벨트층(143)을 포함한다. 제1 벨트층(141)은 제2 벨트층(143) 상에 위치하며, 제1 벨트층(141)의 폭은 제2 벨트층(143)의 폭 보다 작게 형성될 수 있다.
트래드부(110)와 벨트층(140) 사이에는 캡 플라이(145)가 더 포함될 수 있다. 캡 플라이(145)는 벨트층(140) 위에 부착되는 특수코드지로 주행시 성능을 향상시킬 수 있다. 캡 플라이(145)는 일 예로 폴리에스테르 합성섬유를 포함하여 이루어질 수 있다.
카카스층(150)은 벨트층(140)의 아래에 배치되며, 공기입 타이어(100)의 골격을 형성하며, 공기입 타이어(100)가 받는 하중, 충격 등을 견디고 공기입 타이어(100)의 공기압을 유지시킨다. 구체적으로， 카카스층(150)은 합성 고무 및 천연 고무로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고무 성분을 포함하며, 적어도 하나 이상의 타이어 코드를 포함할 수 있다. 상기 타이어 코드로는 다양한 천연 섬유 또는 레이온, 나일론, 폴리에스테르 및 케블라 등을 사용할 수 있으며，복수개의 가느다란 철사를 꼬아서 형성한 스틸 코드(steel cord)도 사용될 수 있다.
일 실시예로, 카카스층(150)은 서로 중첩된 제1 카카스층(151) 및 제2 카카스층(153)을 포함할 수 있다. 제1 카카스층(151)은 비드부(130)에서 턴업되어 트래드부(110)를 향해 연장된다. 턴업된 제1 카카스층(151)의 일 단부는 사이드 월(120)의 내측을 커버하도록 연장되어 사이드 월(120)의 강성을 향상시킬 수 있다. 제2 카카스층(153)은 제1 카카스층(151) 상에 위치하며, 비드부(130)에서 턴업되어 트래드부(110)를 향해 연장되되, 턴업된 제2 카카스층(153)의 일 단부는 제1 카카스층(151)의 일 단부보다 짧게 형성되어 비드부(130)의 내측을 커버할 수 있다. 본 실시예에서는, 카카스층(150)이 2개의 카카스층으로 형성된 구조를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 카카스층(150)은 단일 층으로 형성될 수 있다.
이너라이너(160)는 튜브대신 공기입 타이어(100)의 공기 누출을 방지하는 층으로, 밀폐성이 우수한 고무층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 이너라이너(160)는 밀도가 높은 부틸고무 등으로 이루어질 수 있으며, 공기입 타이어(100) 내의 공기압을 유지시킬 수 있다.
팽창 유닛(170)은 트래드부(110)에 장착되며, 공기입 타이어(100)의 내부에서 팽창할 수 있다. 팽창 유닛(170)은 압축기체를 저장하는 압축 기체 저장부(171)와 압축 기체에 의해서 팽창하는 에어백(172)을 구비할 수 있다.
압축 기체 저장부(171)는 트래드부(110)의 저면에 장착될 수 있다. 즉, 압축 기체 저장부(171)는 이너라이너(160)에 고정될 수 있다. 압축 기체 저장부(171)의 개수는 특정 개수에 한정되지 않는다. 예컨대, 하나의 압축 기체 저장부(171)가 이너라이너(160)에 장착되거나, 공기입 타이어(100)의 원주 방향으로 복수개의 압축 기체 저장부(171)가 이너라이너(160)에 장착될 수 있다.
압축 기체 저장부(171)에 저장되는 기체는 특정 기체에 한정되지 않으며, 예컨대 불활성 기체일 수 있다. 또한, 상기 압축 기체는 기체상태로 압축되었다가 기체 상태로 배출되거나, 액체상태로 저장되었다가 기체상태로 배출 될 수 있다.
압축 기체 저장부(171)는 컨트롤러(50)와 전기적으로 연결되며, 차량(10)이 전복되는 상태에 놓여지면 압축 기체를 에어백(172)으로 방출시키는 신호를 전달 받을 수 있다.
에어백(172)은 압축 기체 저장부(171)와 연결되고, 압축 기체 저장부(171)에서 방출되는 압축 기체에 의해서 공기입 타이어(100)의 내부로 팽창할 수 있다. 에어백(172)은 미 활성시에는 트래드부(110)의 저면에, 즉 이너라이너(160)에 장착되어 있으며, 활성시에는 공기입 타이어(100)의 회전 중심으로 팽창될 수 있다.
에어백(172)은 트래드부(110)의 저면, 즉 이너라이너(160)에 부착될 수 있다. 에어백(172)은 트래드부(110)의 저면에 접착부재(미도시)에 의해서 이너라이너(160)를 감싸고 일주하도록 배치될 수 있다. 이때, 에어백(172)에 의해 둘러싸인 공간에 압축 기체 저장부(171)가 설치될 수 있다.
에어백(172)은 트래드부(110)를 따라서 일주하도록 배치될 수 있다. 에어백(172)이 이너라이너(160)의 아래에 균일하게 배치되므로, 공기입 타이어(100) 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 에어백(172)는 주행 중에 발생하는 소음을 최소화 할 수 있으며, 주행 시에 발생하는 충격을 효과적으로 줄일 수 있다.
미활성 상태로 장착된 에어백(172)의 폭(W1)은 사이드 월(120)들 사이의 내측 폭(W2) 보다 작게 형성된다. 즉, 에어백(172)의 양 단부, 즉 사이드 월(120)들 각각에 인접한 가장자리부는 사이드 월(120)의 내측면에서 소정 간격 이격된다.
도 5는 도 4의 공기입 타이어(100)에서 팽창 유닛이 팽창한 상태를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 4의 공기입 타이어(100)를 개념적으로 도시한 측면도이며, 도 7은 도 5의 공기입 타이어(100)를 개념적으로 도시한 측면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 차량의 전복 방지 시스템(1)에서 팽창 유닛(170)의 팽창에 의해서 차량(10)의 전복을 방지하는 기능을 설명할 수 있다.
도 4 및 도 6를 보면, 정상적인 차량의 주행 상태에서는 공기입 타이어(100)의 트래드부(110) 아래에 팽창 유닛(170)이 장착된 채로 구동된다. 에어백(172)은 이너라이너(160)의 저면에 장착되므로, 주행중에 생성되는 소음이나 충격을 줄일 수 있다.
도 5 및 도 7 보면, 차량이 전복되는 상태에서는 지면에 접촉하는 공기입 타이어(100)의 팽창 유닛(170)이 팽창된다. 컨트롤러(50)는 압축 기체 저장부(171)에서 압축 기체를 에어백(172)으로 방출시켜서, 에어백(172)은 공기입 타이어(100)의 회전 중심 인 타이어 휠(200)을 향하여 팽창한다.
에어백(172)의 팽창에 의해서, 공기입 타이어(100)의 내부 부피는 줄어들고, 압력은 증가한다. 일 예로, 도 4 및 도 6에서 공기입 타이어(100)의 내부 부피는 V1이고, 이때 압력은 P1이다. 도 5 및 도 7에서 에어백(172)의 팽창에 의해서 공기입 타이어(100)의 내부 부피는 V2로 줄어들고, 압력은 P2로 증가한다.
에어백(172)의 부피 팽창에 의해서 공기입 타이어(100)의 내부 압력을 급격하게 상승시킬 수 있다. 지면에 접촉하는 공기입 타이어(100)의 내부 압력이 급격하게 증가하면, 차량의 전복 방향의 반대방향으로 반발력이 생성되므로 차량의 전복을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 전복 방지 방법을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하여, 차량의 전복 방지 시스템이 작동되어 차량의 전복을 방지하는 방법은, 높이 측정 센서가 차량의 높이를 측정하는 단계(S10), 측정된 높이가 기 설정된 임계 높이인지 판단하는 단계(S20), 및 컨트롤러가 공기입 타이어의 팽창 유닛을 구동하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
높이 측정 센서가 차량의 높이를 측정하는 단계(S10)는 차량(10)의 일측에 장착된 높이 측정 센서가 공기입 타이어(100)가 지면에서 이격된 거리(d), 즉 차량의 높이를 측정할 수 있다.
일 예로, 높이 측정 센서(30R, 30L)는 실시간으로 차량(10)의 높이를 측정하여, 높이에 대한 데이터를 컨트롤러(50)로 전달할 수 있다.
다른 실시예로, 높이 측정 센서(30R, 30L)는 차량의 특정 상태에서만 활성화 될 수 있다. 차량의 전복은 주행 방향이 급격하게 변경되거나, 차량의 속도가 급격하게 변화할 때 발생한다. 높이 측정 센서(30R, 30L)는 운전자가 차량의 주행방향을 변경시에 활성화 될 수 있다. 또한, 측정된 차량의 가속도가 기 설정된 크기 이상인 경우에 활성화 될 수 있다.
차량의 전복 방지 시스템(1)은 차량의 전복 가능이 존재하는 상황에서만 활성화 되므로, 예측의 신속성 및 정확성을 향상시킬 수 있다. 특히, 차량의 전복은 순식간에 발생하는데, 높이 측정 센서(30R, 30L)가 특정 상황에만 활성화되므로 연산 부하를 줄여서 반응 속도를 향상 시킬 수 있다.
측정된 높이가 기 설정된 임계 높이인지 판단하는 단계(S20)는 측정된 차량의 높이 데이터를 기초로 차량의 전복 가능성을 판단한다. 차량의 일측이 임계 높이 이상(DL)이면 차량이 회전하여 전복된다.
임계 높이(DL)는 차량이 전복 될 수 있는 한계 높이로 정의한다. 차량의 높이(d)가 임계 높이(DL) 보다 작으면, 팽창 유닛(170)은 미활성화 된 상태로 차량은 계속 구동하게 된다.
임계 높이(DL)는 차량의 종류 및 상태에 따라서 변화될 수 있다. 컨트롤러(50)는 차량의 무게에 대한 데이터, 차량의 무게 중심에 대한 데이터, 조향 방향에 대한 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 임계 높이(DL)를 설정 및 변경할 수 있다.
예컨대, 차량에 실린 무게가 크다면 임계 높이(DL)는 증가하고, 차량의 실린 무게가 작으면 임계 높이(DL)는 감소한다. 따라서, 컨트롤러(50)는 차량의 무게를 고려하여 임계 높이를 설정할 수 있다.
또한, 차량의 무게 중심에 따라 임계 높이(DL)가 변화할 수 있다. 도 1에서 차량의 무게 중심이 T1에 인접하면 차량의 전복 가능성이 낮아지므로 임계 높이(DL)는 높아진다. 반대로, 차량의 무게 중심이 T2에 인접하면 차량의 전복 가능성이 상대적으로 높아지므로 임계 높이(DL)는 낮아진다. 컨트롤러(50)는 차량의 무게 중심을 고려하여 임계 높이(DL)를 설정할 수 있다. 또한, 컨트롤러(50)는 차량의 조향 방향에 따라 좌우측의 임계 높이(DL)를 다르게 설정할 수 있다.
컨트롤러가 공기입 타이어의 팽창 유닛을 구동하는 단계(S30)는 컨트롤러(50)에서 팽창 유닛(170)을 개시하는 신호를 생성하여, 압축 기체 저장부(171)에서 압축 기체가 에어백(172)으로 방출될 수 있다.
도 1을 참조하면, 높이 측정 센서(30R, 30L)에서 측정된 높이(d)가 임계 높이 이상인 경우에 측정된 지점의 반대측의 공기입 타이어(100)를 구동시킨다. 즉, 지면과 접촉하는 공기입 타이어(T2) 내부의 팽창 유닛(170)을 구동시킨다.
도 5를 참조하면, 에어백(172)이 팽창하면 공기입 타이어(100)의 내부 압력이 급격하게 높아진다. 에어백(172)의 팽창된 부피에 의해서 공기입 타이어(100)의 내부 부피는 V2로 줄어들고, 그에따라 내부 압력도 P2로 증가한다. 공기입 타이어(100) 내부 압력이 증가하면 공기입 타이어(100)와 지면 사이에 반발력이 생성된다. 생성된 반발력은 차량의 전복 방향의 반대방향이므로, 차량의 전복을 예방할 수 있다.
도 1에서 측정된 d가 임계 높이(DL) 이상이면 T2의 공기입 타이어의 팽창 유닛이 구동하여 T2 타이어는 팽창된다. 따라서 차량(10)에는 R의 반대방향으로 반발력이 작동하여 차량의 전복을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 차량의 높이 변화 속도를 기초로 공기입 타이어(100)의 팽창 유닛(170)을 구동시킬 수 있다.
상세하게, 컨트롤러(50)는 높이 측정 센서(30R, 30L)에서 측정된 높이 데이터를 기초로 차량(10)의 높이 변화 속도를 산출할 수 있다. 상기 산출된 높이 변화 속도가 기 설정된 임계 속도 이상이면, 컨트롤러(50)는 반대편에 배치된 공기입 타이어(100)의 팽창 유닛(170)을 구동시킬 수 있다.
즉 높이 측정 센서(30R, 30L)에서 측정된 데이터를 가공하면 차량의 높이 변화 속도를 산출할 수 있다. 차량의 높이 변화 속도가 크면 차량의 전복 가능성이 증가하고, 차량의 높이 변화 속도가 작으면 차량의 전복 가능성이 감소한다. 따라서, 차량의 전복 방지 시스템 및 그 방법은 차량의 높이 변화 속도를 고려하여, 차량의 전복을 방지할 수 있다.
컨트롤러(50)는 측정된 높이를 기초하여 에어백(172)의 팽창 강도를 조절할 수 있다. 예켠대, 측정된 높이와 임계 높이 사이의 차이에 따라 에어백(172)의 팽창 강도를 다르게 할 수 있다. 또한, 임계 높이가 복수개로 설정되고, 상기 복수개의 임계 높이는 각각 에어백(172)의 팽창 강도가 다르게 설정될 수 있다.
차량은 측정된 높이에 따라 전복 리스크가 다르다. 측정된 높이가 임계 높이보다 클수록 전복의 가능성이 높으므로, 에어백(172)이 강하게 팽창되어야 한다. 도 1을 보면, 측정된 높이(d)가 설정된 임계 높이(DL)보다 많이 높은 경우에는 에어백을 팽창을 강하고 신속하게 하여, 전복을 방지할 수 있는 충분한 반발력을 형성하여야 한다.
예를 들어, 임계 높이가 50cm 설정되는 경우에 높이 측정 센서가 측정된 높이가 50cm이면 에어백은 제1 강도로 팽창되고, 60cm이면 에어백은 더 강한 제2 강도로 팽창되고, 70cm이면 제2 강도보다 더 강한 제3 강도로 팽창될 수 있다. 컨트롤러(50)가 압축 공기 저장부(171)에 강도를 조절하는 신호를 전달하면, 압축 공기 저장부(171)는 에어백(172)으로 방출되는 압축 기체량을 조절할 수 있다.
차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법은 차량의 높이를 측정하여, 전복될 위험이 발생여부를 결정하고, 차량이 전복될 위험에 놓여지면 공기입 타이어(100)의 에어백(172)을 구동시켜서 전복을 예방할 수 있다.
차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법은 차량이 전복될 가능성이 높은 상황에서 공기입 타이어(100)의 내구성을 유지하면서 차량의 전복을 예방할 수 있다. 공기입 타이어(100)의 팽창 유닛(170)은 트래드부(110)의 저면에 장착되므로, 팽창 유닛(170)이 구동으로 인하여 트래드부(110)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
공기입 타이어(100)가 급격하게 압력이 변화하면, 공기입 타이어(100)의 트래드부(110)는 압력변화에 따라 외측으로 팽창된다. 트래드부(110)의 팽창은 내구성을 저하시키므로, 공기입 타이어(100)가 찢어질 수 있다. 공기입 타이어(100)가 찢어지면 전복을 저항하는 충분한 반발력을 생성할 수 없으므로, 전복 방지 기능이 효과적으로 작동 될 수 없다.
도 5에서 트래드부(110)는 공기입 타이어(100)의 내부 공간 사이에 팽창된 에어백(172)이 위치한다. 에어백(172)은 공기입 타이어(100)의 내부공간과 접촉하므로, 상기 내부 공간에서 생성된 급격한 압력 변화를 완충할 수 있다. 즉, 에어백(172)은 내부 공간에서 트래드부(110)로 전달되는 압력을 완충하여 트래드부(110)의 내구성을 유지할 수 있다.
또한, 에어백(172)은 트래드부(110)와 접촉하므로, 트래드부(110)와 지면 사이에서 발생하는 급격한 힘을 흡수할 수 있다. 차량이 지면에서 들뜨면, 반대편의 공기입 타어어는 갑작스러운 하중을 받게 된다. 만약 이때, 에어백(172)이 팽창하면, 더욱 강한 하중이 공기입 타이어(100)에 작용하므로 트래드부(110)의 내구성이 저하된다.
본 발명의 팽창 유닛(170)은 공기입 타이어(100)의 트래드부(110)에 접촉하도록 배치되므로, 소음 및 진동을 흡수할 수 있다. 즉, 미활성화된 팽창 유닛(170)은 소정의 두께를 가지고, 트래드부(110)의 장착되므로, 공기입 타이어(100)는 트래드부(110)에 전달되는 소음이나 진동을 흡수하여 정숙성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 전복 방지 시스템
10: 차량
50: 컨트롤러
30R, 30L: 높이 측정 센서
100: 공기입 타이어
110: 트래드부
120: 사이드 월
170: 팽창 유닛
171: 압축 기체 저장부
172: 에어백

Claims (11)

  1. 그루브에 의해 구획되는 복수개의 트래드 블록을 구비하는 트래드부와, 상기 트래드부의 양측에서 연장되는 사이드 월과, 상기 트래드부에 설치되어 팽창하는 팽창 유닛을 구비하고, 차량에 장착되는 공기입 타이어;
    지면에서 상기 차량의 높이를 측정하는 높이 측정 센서; 및
    상기 높이 측정 센서가 측정된 높이가 기 설정된 임계 높이 이상이면, 상기 팽창 유닛을 구동시키는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 팽창 유닛은
    상기 트래드부의 내측면에 설치되며, 압축 기체를 저장하는 압축 기체 저장부; 및
    상기 트래드부에 설치되고, 상기 압축 기체 저장부에서 압축 기체를 전달받아 상기 공기입 타이어의 내부에서 팽창되는 에어백;을 구비하고,
    상기 에어백이 팽창하면 상기 트래드부의 내측면과 상기 에어백에 의해 구획되고 상기 트래드부를 따라 원주방향으로 연장되는 내부 공간이 형성되는, 차량의 전복 방지 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 높이 측정 센서는
    상기 차량의 저면에 장착되고, 상기 공기입 타이어에 대응하여 설치되는, 차량의 전복 방지 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 팽창 유닛은 상기 공기입 타이어의 원주방향으로 연속적으로 상기 트래드부의 저면에 설치되는, 차량의 전복 방지 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 차량의 일측에 설치된 상기 높이 측정 센서에서 측정된 높이가 임계 높이 이상이면, 상기 차량의 타측에 설치된 공기입 타이어의 상기 팽창 유닛을 구동시키는, 차량의 전복 방지 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 높이 측정 센서에서 측정된 높이 데이터를 기초로 상기 차량의 일측의 높이 변화 속도를 산출하고,
    상기 산출된 높이 변화 속도가 기 설정된 임계 속도 이상이면, 상기 차량의 타측에 설치된 공기입 타이어의 상기 팽창 유닛을 구동시키는, 차량의 전복 방지 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 높이 측정 센서에서 측정된 높이에 따라 상기 팽창 유닛의 에어백에서 팽창되는 압축 기체의 팽창 강도를 조절하는, 차량의 전복 방지 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 차량에 장착된 높이 측정 센서가 상기 차량과 지면 사이의 높이를 측정하는 단계; 및
    상기 높이 측정 센서에서 측정된 높이가 기 설정된 임계 높이 이상인지 판단하는 단계; 및
    상기 측정된 높이가 기 설정된 임계 높이 이상이면, 컨트롤러가 공기입 타이어의 팽창 유닛을 구동하는 단계;를 포함하고,
    상기 공기입 타이어는
    그루브에 의해 구획되는 복수개의 트래드 블록을 구비하는 트래드부;
    상기 트래드부의 양측에서 연장되는 사이드 월; 및
    상기 트래드부에 장착되고, 구동시에 상기 공기입 타이어의 내부에서 회전 중심을 향하여 팽창하는 팽창 유닛;을 구비하고,
    상기 팽창 유닛은
    상기 트래드부의 내측면에 설치되며, 압축 기체를 저장하는 압축 기체 저장부; 및
    상기 트래드부에 설치되고, 상기 압축 기체 저장부에서 압축 기체를 전달받아 공기입 타이어의 내부에서 팽창되는 에어백;을 구비하고,
    상기 팽창 유닛을 구동하는 단계는
    상기 에어백이 팽창하면 상기 트래드부의 내측면과 상기 에어백에 의해 구획되고 상기 트래드부를 따라 원주방향으로 연장되는 내부 공간이 형성되는, 차량의 전복 방지 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 팽창 유닛을 구동하는 단계는
    상기 차량의 일측의 상기 높이 측정 센서가 측정된 높이가 임계 높이 이상이면, 상기 차량의 타측에 배치된 공기입 타이어의 상기 팽창 유닛을 구동시키는, 차량의 전복 방지 방법.
KR1020170115913A 2017-09-11 2017-09-11 차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법 KR101972568B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170115913A KR101972568B1 (ko) 2017-09-11 2017-09-11 차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170115913A KR101972568B1 (ko) 2017-09-11 2017-09-11 차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190028957A KR20190028957A (ko) 2019-03-20
KR101972568B1 true KR101972568B1 (ko) 2019-04-25

Family

ID=66036065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170115913A KR101972568B1 (ko) 2017-09-11 2017-09-11 차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101972568B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109720337A (zh) * 2018-12-26 2019-05-07 山东师范大学 一种预防汽车侧翻的装置及方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970033973A (ko) * 1995-12-27 1997-07-22 홍건희 에어백이 설치된 공기입 타이어
KR100471877B1 (ko) * 2002-11-11 2005-03-08 현대자동차주식회사 차량 전복 방지용 에어백 시스템
KR20100046926A (ko) * 2008-10-28 2010-05-07 한국타이어 주식회사 조종 안정성을 향상시킨 타이어 공기압장치
KR20100095299A (ko) * 2009-02-20 2010-08-30 유재천 격실이 형성된 튜브리스 타이어 조립체
KR101562437B1 (ko) * 2013-11-06 2015-10-21 한국타이어 주식회사 런 플랫 타이어

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190028957A (ko) 2019-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9522577B2 (en) Dynamic tire air pressure system
CN108463357B (zh) 充气轮胎
US5217549A (en) Pneumatic safety tire
US8011403B2 (en) Pneumatic tire for motorcycle having center, intermediate and shoulder rubber
US20140158263A1 (en) Pneumatic radial tire for a passenger vehicle and method of using the tire
KR100892868B1 (ko) 차량용 공기입 타이어의 공기압 관리장치
MX2014009877A (es) Llanta no neumatica.
JP4107961B2 (ja) 空気入り安全タイヤ
JP4506477B2 (ja) 空気入りタイヤの装着方法
KR101972568B1 (ko) 차량의 전복 방지 시스템 및 차량의 전복 방지 방법
JP4915066B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2003039914A (ja) 空気入りタイヤ、及びタイヤ・リム組立体
US9834039B2 (en) 2-chamber tire pressure tuning system
CN211710558U (zh) 一种轿车用橡胶支撑体缺气保用子午线轮胎
JP4653556B2 (ja) ランフラットタイヤ及びそれを用いた車両
JP2008155855A (ja) ランフラットタイヤ
JPH0538907A (ja) 車両用タイヤ
JP4528240B2 (ja) 自動二輪車用タイヤ
US8281836B2 (en) Run flat tire
RU2733310C2 (ru) Шина
KR100622591B1 (ko) 펑크 대비용 공기입 타이어
JP4589717B2 (ja) ミニカー級自動車用バイアスタイヤ
KR20040053778A (ko) 휠과 튜브리스 타이어 조립체
JP5098457B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2004330985A (ja) エアバッグ式ランフラットホイール

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right