KR102184951B1 - 브레이크 패드 교체 경고 장치 및 방법 - Google Patents

브레이크 패드 교체 경고 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 브레이크 패드 교체 경고 장치에 관한 것으로, 브레이크 패드의 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지하는 마모 감지 센서; 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 따라 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 제어부; 상기 마모 감지 센서가 무선 타입인 경우, 상기 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태에 해당하는 전압을 무선으로 출력할 때, 이 전압 정보를 무선 방식으로 수신하는 무선 통신부; 상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장하는 마모 상태 저장부; 및 상기 마모 상태 저장부에 저장된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 경고 출력부;를 포함한다.

Description

브레이크 패드 교체 경고 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WARNING OF REPLACEMENT OF BRAKE PADS}
본 발명은 브레이크 패드 교체 경고 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 패드에 삽입된 마모 감지 센서를 이용해 브레이크 패드의 마모 상태를 검출하여 운전자에게 브레이크 패드의 교체를 경고할 수 있도록 하는, 브레이크 패드 교체 경고 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 자동차는 고속화 됨에 따라 드럼식 보다는 방열과 열 변형에 의한 제동력 저하가 적은 디스크 브레이크를 사용하고 있다.
이러한 상기 디스크 브레이크는 차축과 함께 회전하는 금속제 원판의 양쪽을 마찰재로 눌러서 마찰을 발생시킨다. 이때 상기 원판을 디스크 로터(disc rotor) 또는 브레이크 디스크라고 하며, 마찰재를 브레이크 패드라고 한다(도 1 참조).
상기 패드마다 실린더와 피스톤이 장착되어 있는 경우도 있지만, 한 조의 실린더와 피스톤으로 양쪽 패드를 움직이는 시스템이 일반적이다.
이때 상기 패드가 장착된 부분을 브레이크 캘리퍼(brake caliper)라고 하며, 여기에 실린더와 피스톤이 내장된다.
상기 브레이크 캘리퍼는 로터에 걸치듯이 배치되며, 로터(디스크 로터)와 마주하는 면에 패드가 장착된다. 또한 상기 브레이크 캘리퍼는 로터의 회전축 방향으로 이동할 수 있도록 만들어져 있다.
도 1은 일반적인 디스크 브레이크의 작동 방법을 설명하기 위하여 디스크 브레이크의 단면을 개략적으로 보인 예시도로서, 상기 브레이크 캘리퍼의 경우 마스터 실린더(미도시)에서 전달된 유압에 피스톤이 밀리면 오른쪽 패드가 왼쪽으로 이동해 디스크 로터를 누른다.
이때 브레이크 캘리퍼(또는 캘리퍼)는 반력을 받으며, 이 반력에 의해 캘리퍼 전체가 오른쪽으로 이동하면서 왼쪽의 패드가 디스크 로터(또는 로터)에 눌린다. 이때 상기 캘리퍼는 반력을 이용하기 때문에 양측 패드가 누르는 힘은 항상 같다. 그리고 피스톤이 유압에 밀려날 때는 피스톤 주위에 배치된 피스톤 실(piston seal)이라는 고무로 만든 부품이 변형된다. 그리고 운전자가 브레이크 페달(미도시)에서 발을 떼어 유압이 저하되면, 상기 피스톤 실의 탄력으로 피스톤이 제자리로 돌아가기 때문에 패드가 로터에서 떨어진다.
이와 같이 동작하는 상기 브레이크 패드는 마모성을 갖기 때문에 자동차의 주행 중 제동 횟수 및 제동 시간 등이 증가됨에 따라 그 마모량이 증가되어 어느 정도 사용하면 새로운 패드로 교체해 주어야만 자동차의 제동력을 지속적으로 유지할 수 있다.
따라서 운전자는 자동차의 브레이크 패드의 두께(또는 마모)에 대한 정보를 미리 알아야만 하는데, 종래에도 브레이크 패드의 마모를 모니터링 하는 기술이 개시되어 있으나, 운전자 이외에 주변에도 차량 상태가 알려지거나, 소음을 일으키거나, 마모 검출의 정확성이 떨어지거나, 또는 사용자의 편의성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2005-0114496호(2005.12.06. 공개, 비접촉식 브레이크 패드의 마모량 모니터링 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 브레이크 패드에 삽입된 마모 감지 센서를 이용해 브레이크 패드의 마모 상태를 검출하여 운전자에게 브레이크 패드의 교체를 경고할 수 있도록 하는, 브레이크 패드 교체 경고 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 브레이크 패드 교체 경고 장치는, 브레이크 패드의 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지하는 마모 감지 센서; 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 따라 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 제어부; 상기 마모 감지 센서가 무선 타입인 경우, 상기 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태에 해당하는 전압을 무선으로 출력할 때, 이 전압 정보를 무선 방식으로 수신하는 무선 통신부; 상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장하는 마모 상태 저장부; 및 상기 마모 상태 저장부에 저장된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 경고 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 브레이크 패드가 디스크 로터에 의해 마모될 때 함께 마모되어, 그 마모된 상태에 해당하는 전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 상기 제어부와 유선 방식 또는 무선 방식으로 연결되도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 다층의 저항체로 형성되어, 상기 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 저항값이 변하는 본체부; 상기 본체부의 일측에 삽입되어 센서 구동을 위한 전류를 인가하는 단자부; 및 상기 단자부와 본체부의 연결이 물리적으로 안정되게 보호하며, 또한 상기 단자부를 통해 본체부에 전류가 안정적으로 인가될 수 있도록 보호하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 본체부는, 디스크 로터와 접촉할 경우 마찰로 인해 피복재가 벗겨져 디스크 로터와 접촉하게 되며, 일측에 양전압(+ 전압)이 인가되는 상기 본체부의 타측이 음전압(- 전압)이 인가된 상기 디스크 로터와 접촉되는 순간에 통전이 발생하고, 상기 통전에 따라 흐르는 전류가 상기 본체부가 마모로 인해 저항값이 변화됨에 따라 달라지며, 이에 따라 검출되는 전압도 달라지도록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 다층의 도전체로 형성된 다층 와이어로서, 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 가장 외부의 와이어부터 가장 내부의 와이어까지 순차로 절단되는 본체부; 상기 본체부를 구성하는 다층 와이어의 각 와이어 양측에 삽입되어 센서 구동 전류를 인가하는 단자부; 및 상기 단자부와 본체부의 연결이 물리적으로 안정되게 보호하며, 또한 상기 단자부를 통해 본체부에 전류가 안정적으로 인가될 수 있도록 보호하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 본체부는, 다층의 와이어에 각기 다른 전압이 인가될 수 있는 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 본체부는, 디스크 로터와 접촉할 경우 마찰로 인해 마모가 진행됨에 따라, 상기 다층 와이어의 가장 외부의 와이어부터 가장 내부의 와이어까지 순차로 절단되며, 각 와이어를 통해 흐르는 전류도 차단됨으로써 해당 와이어를 통해 검출되는 전압도 달라지도록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 브레이크 패드의 마모 상태는, 복수의 단계로 설정될 수 있으며, 또한 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 방식도 다르게 설정될 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 피복재; 및 상기 피복재 내부에 스프링 형태로 압축된 저항체;가 형성되고, 상기 브레이크 패드의 마모가 진행되면서 상기 피복재가 마모되어 사라짐에 따라, 상기 피복재 내부에서 압축되어 있던 상기 저항체가 탄성력에 의해 펴지는 형태가 되게 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 상기 저항체의 마모가 진행됨에 따라, 상기 저항체의 길이가 짧아지면서 저항값이 감소하고, 상기 저항체의 저항값이 감소함에 따라 이 저항체에 접촉된 디스크 로터를 통해 흐르는 전류는 증가하게 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서와 디스크 로터를 통해 흐르는 전류는 제어부에 의해 감지되고, 상기 제어부는 상기 저항체에 접촉된 디스크 로터를 통해 흐르는 전류의 크기를 복수의 단계로 구분하고, 상기 전류의 크기에 대응하여 브레이크 패드가 마모된 정도를 단계적으로 경고하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 브레이크 패드 교체 경고 방법은, 차량이 구동될 경우, 브레이크의 작동 여부에 관계없이, 브레이크 패드 교체 경고 장치의 제어부가 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 경고 출력부를 통해 출력하는 단계; 상기 제어부가 주기적으로 마모 감지 센서를 통해 전압을 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 검출된 전압과 마모 상태 정보를 매칭하는 단계; 상기 제어부가, 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하는 마모 상태가 매칭되면, 이전에 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 마모 상태 정보와 비교하여, 마모 상태가 변경되었는지 체크하는 단계; 및 상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되었을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 마모 상태 정보를 업데이트하고, 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 검출된 전압과 마모 상태 정보를 매칭하기 위하여, 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압과 이에 대응하는 마모 상태는 미리 테이블 형태로 저장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되지 않았을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 계속해서 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 다층의 저항체로 형성되어, 상기 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 저항값이 변하는 본체부; 상기 본체부의 일측에 삽입되어 센서 구동을 위한 전류를 인가하는 단자부; 및 상기 단자부와 본체부의 연결이 물리적으로 안정되게 보호하며, 또한 상기 단자부를 통해 본체부에 전류가 안정적으로 인가될 수 있도록 보호하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 다층의 도전체로 형성된 다층 와이어로서, 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 가장 외부의 와이어부터 가장 내부의 와이어까지 순차로 절단되는 본체부; 상기 본체부를 구성하는 다층 와이어의 각 와이어 양측에 삽입되어 센서 구동 전류를 인가하는 단자부; 및 상기 단자부와 본체부의 연결이 물리적으로 안정되게 보호하며, 또한 상기 단자부를 통해 본체부에 전류가 안정적으로 인가될 수 있도록 보호하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 브레이크 패드에 삽입된 마모 감지 센서를 이용해 브레이크 패드의 마모 상태를 검출하여 운전자에게 브레이크 패드의 교체를 경고할 수 있도록 한다.
도 1은 일반적인 디스크 브레이크의 작동 방법을 설명하기 위하여 디스크 브레이크의 단면을 개략적으로 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드 교체 경고 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드 교체 경고 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 상기 도 2에 있어서, 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태를 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 상기 도 2에 있어서, 제1 실시예에 따른 마모 감지 센서의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 6은 상기 도 2에 있어서, 제2 실시예에 따른 마모 감지 센서의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 7은 상기 도 2에 있어서, 경고 출력부가 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 따라 해당하는 교체 경고를 출력하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 8은 상기 도 2에 있어서, 제3 실시예에 따른 마모 감지 센서의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 9는 상기 도 8에 있어서, 마모 감지 센서의 저항값 감소에 따른 전류의 증가 변화를 보인 그래프(a) 및 마모 감지 센서를 통해 흐르는 전류의 크기에 대응하여 패드의 교체 경고를 출력하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도(b).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 브레이크 패드 교체 경고 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드 교체 경고 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 브레이크 패드 교체 경고 장치는, 마모 감지 센서(110), 무선 통신부(120), 제어부(130), 마모 상태 저장부(140), 및 경고 출력부(150)를 포함한다.
상기 마모 감지 센서(110)는 브레이크 패드에 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지한다.
상기 마모 감지 센서(110)는 브레이크 패드가 디스크 로터에 의해 마모될 때 함께 마모되어, 그 마모된 상태에 해당하는 전압을 출력한다(도 4 참조).
도 4는 상기 도 2에 있어서, 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태를 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도로서, 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 마모 감지 센서(110)가 마모 전에 검출된 전압과 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 마모 감지 센서(110)가 마모됨에 따라 검출된 전압을 출력한다.
상기 제어부(130)는 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 전압에 따라 브레이크 패드의 마모 상태를 판단한다.
상기 마모 감지 센서(110)는 상기 제어부(130)와 유선 방식으로 연결될 수 있다(도 5 참조). 그러나 이에 한정하지 않고, 상기 마모 감지 센서(110)는 상기 제어부(130)와 무선 방식으로 연결될 수도 있다(도 6 참조).
도 5는 상기 도 2에 있어서, 제1 실시예에 따른 마모 감지 센서의 개략적인 구성을 보인 예시도로서, 특히 마모에 의해 저항값이 변화됨에 따라 검출되는 전압을 유선 방식으로 출력하는 유선 타입 마모 감지 센서의 구성을 보인 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 마모 감지 센서(110)는 본체부(110a), 단자부(110b), 및 연결부(110c)를 포함한다.
상기 본체부(110a)는 저항체(예 : 다층 저항체)로서 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행(즉, 도 5의 (a)→(b)로 마모 진행)되면서 저항값이 변하게 된다(예 : 마모가 진행됨에 따라 저항값이 감소된다).
즉, 상기 본체부(110a)는 디스크 로터와 접촉할 경우 마찰로 인해 피복재가 벗겨져 디스크 로터와 접촉하게 되며, 일측에 양전압(+ 전압)이 인가되는 상기 본체부의 타측이 음전압(- 전압)이 인가된 상기 디스크 로터와 접촉되는 순간에 통전이 발생한다. 상기 통전이 발생함에 따라 흐르는 전류는 상기 본체부(110a)가 마모로 인해 저항값이 변화됨에 따라 달라진다. 결과적으로 상기 본체부(110a)가 마모로 인해 저항값이 변화됨에 따라 검출되는 전압도 달라지게 된다.
상기 단자부(110b)는 상기 본체부(110a)의 일측에 삽입되어 센서 구동을 위한 전류를 인가한다.
상기 연결부(110c)는 상기 단자부(110b)와 본체부(110a)의 연결이 물리적으로 안정하게 보호하며, 또한 상기 단자부(110b)를 통해 검출된 전류가 상기 제어부(130)까지 전달될 수 있도록 전기적으로 안정하게 보호한다. 예컨대 상기 연결부(110c)는 전선과 커버 수단이 결합된 형태의 커넥터일 수 있다.
도 6은 상기 도 2에 있어서, 제2 실시예에 따른 마모 감지 센서의 개략적인 구성을 보인 예시도로서, 특히 와이어(도전체)의 단선에 따라 검출되는 전압을 무선 방식으로 출력하는 무선 타입 마모 감지 센서의 구성을 보인 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 마모 감지 센서(110)는 본체부(110a), 단자부(110b), 연결부(110c), 통신부(110d), 및 배터리(전원부)(110e)를 포함한다.
상기 본체부(110a)는 와이어(예 : 다층 도전체)로서 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 외부의 와이어(도전체)가 절단된다. 예컨대 상기 본체부(110a)의 마모가 진행됨에 따라 통전되는 와이어의 개수(또는 위치)가 감소된다.
이때 상기 와이어별 인가되는 전압을 달라질 수 있다.
가령, 가장 외부의 와이어에는 가장 낮은 전압이 인가되고, 가장 내부의 와이어에는 가장 높은 전압이 인가될 수 있다.
이에 따라 통전이 차단된 전압이 가장 낮은 경우에는 가장 외부의 와이어가 절단된 것을 의미하고, 통전이 차단된 전압이 가장 높은 경우에는 가장 내부의 와이어가 절단된 것을 의미한다.
즉, 상기 본체부(110a)는 디스크 로터와 접촉할 경우 마찰로 인해 가장 외부의 와이어가 디스크 로터와 접촉하게 되며, 상기 와이어별 양측에 각기 인가되는 전압(예 : + 전압, - 전압)이 상기 마찰로 인해 와이어가 절단됨에 따라 통전이 차단된다. 상기와 같이 마모가 계속 진행됨에 따라 와이어가 순차적으로 절단(즉, 도 6의 (a)→(b)로 절단)되면서 각 와이어를 통해 흐르는 전류도 차단되고 이에 따라 해당 와이어를 통해 검출되는 전압도 달라진다.
상기 단자부(110b)는 상기 본체부(110a)를 구성하는 다층 와이어(또는 다층 도전체)의 각 와이어 양측(또는 양 끝단)에 삽입되어 센서 구동 전류를 인가한다.
상기 연결부(110c)는 상기 단자부(110b)와 본체부(110a)의 연결이 물리적으로 안정하게 보호하며, 또한 상기 단자부(110b)를 통해 검출된 전류가 상기 제어부(130)까지 전달될 수 있도록 전기적으로 안정하게 보호한다. 예컨대 상기 연결부(110c)는 전선과 커버 수단이 결합된 형태의 커넥터일 수 있다.
한편 상기 마모 감지 센서(110)는 무선 타입으로 형성될 수도 있으며, 이 경우 상기 연결부(110c)는 통신부(110d)와 센서 구동 전원을 공급하는 배터리(또는 전원부)(110e)를 더 포함한다. 상기 통신부(110d)는, 내부의 전압 검출부(미도시)를 이용해, 상기 본체부(110a)의 마모가 진행됨에 따라 와이어가 순차적으로 절단(즉, 도 6의 (c)→(d)로 절단)되면서 검출되는 전압을 무선 방식으로 출력한다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 무선 통신부(120)는, 상기 마모 감지 센서(110)가 무선 타입인 경우(도 6의 (c), (d) 참조), 상기 마모 감지 센서(110)가 브레이크 패드의 마모 상태에 해당하는 전압을 무선으로 출력할 때, 이 전압 정보를 무선 방식으로 수신한다.
상기 마모 상태 저장부(140)는 상기 제어부(130)가 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단된 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장한다. 상기 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장함으로써, 사용자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도(즉, 브레이크 패드가 디스크 로터에 접촉되지 않더라도) 이전에 검출된 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 계속 유지할 수 있다.
이때 상기 브레이크 패드의 마모 상태는 복수의 단계로 설정될 수 있으며, 또한 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 방식도 다르게 설정될 수 있다.
상기 경고 출력부(150)는 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장(또는 업데이트)된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력한다(도 7 참조).
도 7은 상기 도 2에 있어서, 경고 출력부가 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 따라 해당하는 교체 경고를 출력하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도로서, 가령, 1단계 교체 경고는 노란색 교체 경고 표시등을 출력하고, 2단계 교체 경고는 빨간색 교체 경고 표시등을 출력하며, 3단계 교체 경고는 빨간색 교체 경고 표시등을 깜박이면서 동시에 경고음도 출력하는 방식일 수 있다. 즉, 상기 브레이크 패드의 마모가 증가할수록 교체 경고 단계도 증가하여 운전자에게 패드 교체를 제촉할 수 있다.
이때 상기 경고 출력부(150)는, 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장된 마모 상태 정보에 기초하여 이에 해당하는 교체 경고를 출력하므로, 차량이 구동되면 사용자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도(즉, 마모 감지 센서가 디스크 로터에 접촉하지 않더라도) 계속해서 패드 교체 경고를 출력할 수 있다. 이에 따라 운전자는 차량 구동 상태에서는 계속해서 패드 마모 상태를 인지할 수 있으므로, 가능한 한 최고의 교체 경고 단계가 되기 전에 안정적으로 패드를 교체할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드 교체 경고 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 차량이 구동될 경우(S101의 예), 브레이크의 작동 여부에 관계없이(즉, 사용자가 브레이크 페달을 누르지 않더라도), 현재 마모 상태 저장부(140)에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 경고 출력부(150)를 통해 표시(출력)한다(S102).
또한 상기 제어부(130)는 주기적으로 마모 감지 센서(110)를 통한 전압을 검출한다(S103).
또한 상기 제어부(130)는 상기 검출된 전압과 마모 상태 정보를 매칭한다(S104).
이때 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 전압과 이에 대응하는 마모 상태는 미리 테이블 형태로 저장될 수 있다. 이에 따라 상기 제어부(130)는 상기 미리 저장된 테이블을 참조하여 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 전압과 이에 대응하는 마모 상태를 매칭시킬 수 있다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 전압에 대응하는 마모 상태가 매칭되면, 이전에 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장되어 있는 마모 상태 정보와 비교하여, 마모 상태가 변경되었는지 체크한다(S105).
상기 마모 상태가 변경되었는지 체크(S105)한 결과, 마모 상태가 변경되지 않았을 경우(S105의 아니오)에는 상기 S102 단계를 다시 수행하여 현재 마모 상태 저장부(140)에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 표시(출력)한다.
또한 상기 마모 상태가 변경되었는지 체크(S105)한 결과, 마모 상태가 변경되었을 경우(S105의 예)에는 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장되어 있는 현재의 마모 상태 정보를 업데이트하고, 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 표시(출력)한다(S106).
도 8은 상기 도 2에 있어서, 제3 실시예에 따른 마모 감지 센서의 개략적인 구성을 보인 예시도이고, 도 9는 상기 도 8에 있어서, 마모 감지 센서의 저항값 감소에 따른 전류의 증가 변화를 보인 그래프(a) 및 마모 감지 센서를 통해 흐르는 전류의 크기에 대응하여 패드의 교체 경고를 출력하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도(b)이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 마모 감지 센서(110)는, 피복재(111) 내부에 스프링 형태로 압축된 저항체(또는 마찰재)(112)가 형성된다.
이에 따라 브레이크 패드의 마모가 진행되면서 상기 피복재(111)가 먼저 마모되어 사라짐에 따라, 상기 피복재(111) 내부에서 압축되어 있던 저항체(또는 마찰재)(112)가 탄성력에 의해 펴지는(또는 늘어나거나 팽창되는) 형태가 된다.
이때 상기 탄성력에 의해 펴지는(또는 늘어나거나 팽창되는) 저항체(또는 마찰재)(112)는 디스크 로터와 마찰에 의해 빠른 마모가 진행된다.
이와 같이 상기 저항체(또는 마찰재)(112)의 마모가 진행됨에 따라, 상기 저항체(또는 마찰재)(112)의 길이가 짧아지면서 저항값도 감소하게 된다(도 9의 (a) 참조). 또한 상기와 같이 저항체(또는 마찰재)(112)의 저항값이 감소함에 따라 이 저항체(또는 마찰재)(112)에 접촉된 디스크 로터를 통해 흐르는 전류는 증가하게 된다(도 9의 (b) 참조).
이에 따라 상기 제어부(130)는 상기 저항체(또는 마찰재)(112)에 접촉된 디스크 로터를 통해 흐르는 전류의 크기를 복수의 단계로 구분하고, 상기 전류의 크기에 대응하여 브레이크 패드가 마모된 정도(즉, 브레이크 패드 마모량)를 단계적으로 경고(또는 운전자가 인지)할 수 있도록 한다(도 9의 (b) 참조).
상기와 같이 본 실시예는 주변에 불필요한 소음을 유발시키지 않으면서 운전자가 브레이크 패드의 단계별 마모 상태를 정확하고 쉽게 파악할 수 있도록 하여, 안정적인 기간 내에 마모된 패드를 새로운 패드로 교체할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 마모 감지 센서 110a : 본체부
110b : 단자부 110c : 연결부
110d : 통신부 110e : 배터리
111 : 피복재 112 : 저항체
120 : 무선 통신부 130 : 제어부
140 : 마모 상태 저장부 150 : 경고 출력부

Claims (17)

  1. 브레이크 패드의 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지하는 마모 감지 센서;
    상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 따라 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 제어부;
    상기 마모 감지 센서가 무선 타입인 경우, 상기 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태에 해당하는 전압을 무선으로 출력할 때, 이 전압 정보를 무선 방식으로 수신하는 무선 통신부;
    상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장하는 마모 상태 저장부; 및
    상기 마모 상태 저장부에 저장된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 경고 출력부;를 포함하되,
    상기 마모 감지 센서는,
    다층의 저항체로 형성되어, 상기 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 저항값이 변하는 본체부;
    상기 본체부의 일측에 삽입되어 센서 구동을 위한 전류를 인가하는 단자부; 및
    상기 단자부와 본체부의 연결이 물리적으로 안정되게 보호하며, 또한 상기 단자부를 통해 본체부에 전류가 안정적으로 인가될 수 있도록 보호하는 연결부;를 포함하고,
    상기 본체부는,
    디스크 로터와 접촉할 경우 마찰로 인해 피복재가 벗겨져 디스크 로터와 접촉하게 되며, 일측에 양전압(+ 전압)이 인가되는 상기 본체부의 타측이 음전압(- 전압)이 인가된 상기 디스크 로터와 접촉되는 순간에 통전이 발생하고, 상기 통전에 따라 흐르는 전류가 상기 본체부가 마모로 인해 저항값이 변화됨에 따라 달라지며, 이에 따라 검출되는 전압도 달라지도록 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 마모 감지 센서는,
    브레이크 패드가 디스크 로터에 의해 마모될 때 함께 마모되어, 그 마모된 상태에 해당하는 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 마모 감지 센서는,
    상기 제어부와 유선 방식 또는 무선 방식으로 연결되도록 구현된 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 브레이크 패드의 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지하는 마모 감지 센서;
    상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 따라 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 제어부;
    상기 마모 감지 센서가 무선 타입인 경우, 상기 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태에 해당하는 전압을 무선으로 출력할 때, 이 전압 정보를 무선 방식으로 수신하는 무선 통신부;
    상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장하는 마모 상태 저장부; 및
    상기 마모 상태 저장부에 저장된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 경고 출력부;를 포함하되,
    상기 마모 감지 센서는,
    다층의 도전체로 형성된 다층 와이어로서, 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 가장 외부의 와이어부터 가장 내부의 와이어까지 순차로 절단되는 본체부;
    상기 본체부를 구성하는 다층 와이어의 각 와이어 양측에 삽입되어 센서 구동 전류를 인가하는 단자부; 및
    상기 단자부와 본체부의 연결이 물리적으로 안정되게 보호하며, 또한 상기 단자부를 통해 본체부에 전류가 안정적으로 인가될 수 있도록 보호하는 연결부;를 포함하며,
    상기 본체부는,
    다층의 와이어에 각기 다른 전압이 인가될 수 있는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 장치.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서, 상기 본체부는,
    디스크 로터와 접촉할 경우 마찰로 인해 마모가 진행됨에 따라, 상기 다층 와이어의 가장 외부의 와이어부터 가장 내부의 와이어까지 순차로 절단되며, 각 와이어를 통해 흐르는 전류도 차단됨으로써 해당 와이어를 통해 검출되는 전압도 달라지도록 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크 패드의 마모 상태는,
    복수의 단계로 설정될 수 있으며, 또한 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 방식도 다르게 설정될 수 있음을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 장치.
  10. 브레이크 패드의 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지하는 마모 감지 센서;
    상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 따라 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 제어부;
    상기 마모 감지 센서가 무선 타입인 경우, 상기 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태에 해당하는 전압을 무선으로 출력할 때, 이 전압 정보를 무선 방식으로 수신하는 무선 통신부;
    상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장하는 마모 상태 저장부; 및
    상기 마모 상태 저장부에 저장된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 경고 출력부;를 포함하되,
    상기 마모 감지 센서는,
    피복재; 및
    상기 피복재 내부에 스프링 형태로 압축된 저항체;가 형성되고,
    상기 브레이크 패드의 마모가 진행되면서 상기 피복재가 마모되어 사라짐에 따라, 상기 피복재 내부에서 압축되어 있던 상기 저항체가 탄성력에 의해 펴지는 형태가 되게 형성되며,
    상기 마모 감지 센서와 디스크 로터를 통해 흐르는 전류는 제어부에 의해 감지되고,
    상기 제어부는 상기 저항체에 접촉된 디스크 로터를 통해 흐르는 전류의 크기를 복수의 단계로 구분하고, 상기 전류의 크기에 대응하여 브레이크 패드가 마모된 정도를 단계적으로 경고하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 마모 감지 센서는,
    상기 저항체의 마모가 진행됨에 따라, 상기 저항체의 길이가 짧아지면서 저항값이 감소하고,
    상기 저항체의 저항값이 감소함에 따라 이 저항체에 접촉된 디스크 로터를 통해 흐르는 전류는 증가하게 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 장치.
  12. 삭제
  13. 차량이 구동될 경우, 브레이크의 작동 여부에 관계없이, 브레이크 패드 교체 경고 장치의 제어부가 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 경고 출력부를 통해 출력하는 단계;
    상기 제어부가 주기적으로 마모 감지 센서를 통해 전압을 검출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 검출된 전압과 마모 상태 정보를 매칭하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하는 마모 상태가 매칭되면, 이전에 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 마모 상태 정보와 비교하여, 마모 상태가 변경되었는지 체크하는 단계; 및
    상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되었을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 마모 상태 정보를 업데이트하고, 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 출력하는 단계;를 포함하되,
    상기 마모 감지 센서는,
    다층의 저항체로 형성되어, 상기 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 저항값이 변하는 본체부;
    상기 본체부의 일측에 삽입되어 센서 구동을 위한 전류를 인가하는 단자부; 및
    상기 단자부와 본체부의 연결이 물리적으로 안정되게 보호하며, 또한 상기 단자부를 통해 본체부에 전류가 안정적으로 인가될 수 있도록 보호하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 검출된 전압과 마모 상태 정보를 매칭하기 위하여,
    상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압과 이에 대응하는 마모 상태는 미리 테이블 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되지 않았을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 계속해서 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 방법.
  16. 삭제
  17. 차량이 구동될 경우, 브레이크의 작동 여부에 관계없이, 브레이크 패드 교체 경고 장치의 제어부가 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 경고 출력부를 통해 출력하는 단계;
    상기 제어부가 주기적으로 마모 감지 센서를 통해 전압을 검출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 검출된 전압과 마모 상태 정보를 매칭하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하는 마모 상태가 매칭되면, 이전에 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 마모 상태 정보와 비교하여, 마모 상태가 변경되었는지 체크하는 단계; 및
    상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되었을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 마모 상태 정보를 업데이트하고, 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 출력하는 단계;를 포함하되,
    상기 마모 감지 센서는,
    다층의 도전체로 형성된 다층 와이어로서, 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라 이와 동일하게 마모가 진행되면서 가장 외부의 와이어부터 가장 내부의 와이어까지 순차로 절단되는 본체부;
    상기 본체부를 구성하는 다층 와이어의 각 와이어 양측에 삽입되어 센서 구동 전류를 인가하는 단자부; 및
    상기 단자부와 본체부의 연결이 물리적으로 안정되게 보호하며, 또한 상기 단자부를 통해 본체부에 전류가 안정적으로 인가될 수 있도록 보호하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 교체 경고 방법.
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