KR20010059884A - Apparatus for sensing air pressure of tire - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 타이어 공기압을 감지하는 장치에 관한 것으로, 특히 배터리 없이 압전소자를 이용하여 타이어 공기압을 직접 감지하고 공기압 데이터를 세분화하여 안테나코일을 통해 전송하므로 정확한 공기압 측정이 가능한 타이어 공기압 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for detecting tire inflation pressure of a vehicle, and in particular, a tire inflation pressure sensing device capable of accurately measuring air pressure by directly detecting tire air pressure using a piezoelectric element without a battery, and subdividing the air pressure data through an antenna coil. It is about.
일반적으로 자동차의 타이어는 휠과 함께 자동차 바퀴를 구성하는 것으로, 주행중에 노면에서의 충격을 흡수할 뿐만 아니라, 제동, 구동 및 선회시에는 노면과의 미끄럼을 적절히 방지해 주게 되는 것인데, 이를 위해 항상 적당한 압력상태로 유지되어야 하며, 타이어 공기압이 기준치보다 낮을 경우 안전운행에 악영향을 미칠뿐만 아니라, 큰 사고를 유발하는 요인이 된다.In general, tires of automobiles constitute automobile wheels together with wheels, and not only absorb shocks from the road surface while driving, but also properly prevent slippage of the road surface during braking, driving, and turning. It should be maintained at the proper pressure, and if the tire air pressure is lower than the reference value, it will not only adversely affect the safe operation but also cause a big accident.
이에, 종래에는 타이어 공기압을 자동적으로 체크하여 공기압이 일정치 이상 손실되면 인디게이터를 통해 경보하는 장치가 마련되어 있는 바, 도 1은 종래에 의한 타이어 공기압 감지장치를 도시한 것이다.Therefore, in the related art, a device for automatically checking tire air pressure and alarming through an indicator when an air pressure is lost by a predetermined value or more is provided. FIG. 1 illustrates a tire air pressure detection device according to the related art.
앞 뒤 4바퀴에 각각 설치된 휠 속도센서(1,3,5,7)에서 바퀴의 회전속도를 감지하여 ECU(9)에 입력하면, ECU(9)에서는 바퀴의 회전수에 비례하는 펄스신호를 입력받아 4바퀴 가운데 상대적으로 정상 타이어와 일정값(40%) 이상으로 차이가 발생하는 이상신호가 감지되면 인디게이터(11)를 통해 경보음을 발하거나 경고등을 점등시켜 운전자에게 알려준다.When the wheel speed sensors 1, 3, 5, and 7 respectively installed on the front and rear wheels detect the rotation speed of the wheel and input the result to the ECU 9, the ECU 9 generates a pulse signal proportional to the rotation speed of the wheel. If an abnormal signal is detected that the difference occurs over a certain value (40%) with a normal tire among the four wheels, the indicator 11 emits an alarm sound or lights a warning light to inform the driver.
즉, 타이어 공기압이 빠지면 타이어 반경이 작아져 그에 따른 바퀴 회전수가 정상 타이어보다 빨라지므로 상대적으로 바퀴 회전수가 빠른 이상신호를 감지하는 것이다.In other words, when the tire pressure drops, the tire radius decreases, and thus the wheel rotation speed is faster than the normal tire, thereby detecting an abnormal signal having a relatively fast wheel rotation speed.
그런데, 상기한 종래의 타이어 공기압 감지장치에 있어서는, 공기압이 40%이상 손실시에만 이상신호를 감지하므로 그 이전에 사고가 발생할 가능성이 있고, 타이어 전체의 공기압이 손실되면 상대치로 계산되는 공기압 측정이 불가능하다는 문제점이 있었다.However, in the above-described conventional tire inflation pressure detecting device, an abnormal signal is detected only when the air pressure is lost by 40% or more, and there is a possibility that an accident may occur before that. There was a problem that was impossible.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 배터리 접점 없이 압전소자를 이용하여 타이어 공기압을 직접 감지하고, 공기압 데이터를 세분화하여 안테나코일을 통해 전송하므로 정확한 공기압 측정이 가능한 타이어 공기압 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the tire can directly detect the tire air pressure using a piezoelectric element without a battery contact, and segment the air pressure data and transmit the data through the antenna coil. The object is to provide an air pressure sensing device.
본 발명의 다른 목적은, 공기압 손실치에 따라 인디게이터의 오프타임을 조절하여 운전자에게 공기압 손실정도를 정확히 알려주므로 운전자로 하여금 공기압 손실에 따른 적절한 조치를 할 수 있게 하는 타이어 공기압 감지장치에 관한 것이다.Another object of the present invention relates to a tire inflation pressure sensing device that allows the driver to take appropriate measures according to the inflation pressure because the driver accurately informs the driver of the degree of inflation pressure by adjusting the off time of the indicator according to the inflation pressure loss value.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지장치는, 타이어의 공기압을 감지하는 압력센서와, 상기 타이어가 일정 압력을 받으면 전압을 발생하는 압전소자와, 상기 압전소자에서 전압이 발생될 때 상기 압력센서에서 감지된 압력치를 공기압 데이터로 변환시켜 송신하는 트랜스폰더와, 상기 트랜스폰더에서 송신되는 데이터를 전송하는 안테나코일과, 상기 안테나코일을 통해 전송된 타이어 공기압을 기설정된 기준값과 비교하여 공기압 손실치를 판단하고, 이 공기압 손실치에 따라 인디게이터의 오프타임을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a tire inflation pressure detecting apparatus according to the present invention includes a pressure sensor for detecting an air pressure of a tire, a piezoelectric element generating a voltage when the tire is subjected to a predetermined pressure, and a voltage generated from the piezoelectric element. The transponder converts the pressure value detected by the pressure sensor into air pressure data, transmits the air pressure, an antenna coil transmitting data transmitted from the transponder, and tire air pressure transmitted through the antenna coil to a preset reference value. And a control means for determining the loss value and outputting a control signal for adjusting the off time of the indicator according to the air pressure loss value.
도 1은 종래에 의한 타이어 공기압 감지장치를 개략적으로 도시한 구성도,1 is a schematic view showing a tire inflation pressure detecting apparatus according to the related art;
도 2는 본 발명에 의한 공기압 감지장치가 장착된 타이어의 개략적인 구성도,2 is a schematic configuration diagram of a tire equipped with a pneumatic pressure sensing device according to the present invention;
도 3은 도 2의 A-A'부를 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view illustrating a AA ′ portion of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 공기압 감지장치를 개략적으로 도시한 구성블록도,Figure 4 is a block diagram schematically showing a tire inflation pressure detecting apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 공기압 손실치에 따라 인디게이터의 오프타임을 조절하는 파형도.5 is a waveform diagram for adjusting the off-time of the indicator in accordance with the air pressure loss value of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
20 : 타이어 26 : 압력센서20: tire 26: pressure sensor
28 : 트랜스폰더 30 : 압전소자28: transponder 30: piezoelectric element
34 : 안테나코일 50 : 제어수단34: antenna coil 50: control means
61 : 경고등 71 : 경보기61: warning light 71: alarm
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시한 바와같이, 타이어(20)의 내부에는 상기 타이어(20)의 공기압 압력을 감지하는 압력센서(26)와, 상기 압력센서(26)에 의해 감지된 압력치를 수신하여 공기압을 분석한 8bit의 데이터로 변환시켜 재송신하는 트랜스폰더(28)와, 상기 타이어(20)가 일정 압력을 받으면 전압을 발생하는 압전소자(30)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 2, the inside of the tire 20 receives a pressure sensor 26 for detecting the pneumatic pressure of the tire 20 and a pressure value detected by the pressure sensor 26 to analyze the air pressure. A transponder 28 for converting and retransmitting data into one 8-bit data and a piezoelectric element 30 for generating a voltage when the tire 20 receives a predetermined pressure are provided.
상기 타이어(20)의 차축(22)에 연결된 스트럿바(32)에는 상기 트랜스폰더(28)측으로 전원을 공급하고, 상기 트랜스폰더(28)에서 송신되는 데이터를 후술하는 제어수단에 전송하는 안테나코일(34)이 설치되어 있으며, 상기 안테나코일(34)과 트랜스폰더(28)는 하나의 칩으로 구성된다.An antenna coil for supplying power to the transponder 28 to the strut bar 32 connected to the axle 22 of the tire 20 and transmitting data transmitted from the transponder 28 to a control means described later. 34 is provided, the antenna coil 34 and the transponder 28 is composed of one chip.
한편, 상기 압전소자(30)와 트랜스폰더(28)는 도 3에 도시한 바와같이, 전원을 얻고 송신까지의 지연시간을 고려하여 일정한 위상차(θ)를 가지고 위치시킨다.On the other hand, the piezoelectric element 30 and the transponder 28, as shown in Figure 3, is positioned with a constant phase difference (θ) in consideration of the delay time to obtain the power supply and transmission.
상기와 같은 구조의 타이어 공기압 감지장치의 회로블록도를 도 4를 참조하여 설명한다.A circuit block diagram of the tire air pressure sensing device having the above structure will be described with reference to FIG. 4.
도 4에 도시한 바와같이, 상기 타이어(20)의 공기압을 감지하도록 4바퀴(FL, FR, RL, RR)에 각각 설치된 안테나코일(34)과, 상기 안테나코일(34)을 통해 전송된 각 타이어(20)의 공기압을 인터페이스수단(40)을 통해 입력받아 기설정된 기준값과 비교하여 공기압 손실치를 판단하고, 이 공기압 손실치에 따라 인디게이터(경고등 또는 경보기)의 오프타임을 조절하기 위한 제어신호를 출력하도록 ECU 등으로 구성된 제어수단(50)과; 상기 제어수단(50)으로부터의 제어신호에 따라 운전자에게 각 타이어(20)의 공기압 손실정도를 알려주도록 경고등(61)을 구동하는 경고등구동수단(60)과; 상기 제어수단(50)으로부터의 제어신호에 따라 각 타이어(20)의 공기압 손실정도를 알려주는 경보음을 발생하도록 경보기(71)를 구동하는 경보기구동수단(70)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 4, the antenna coils 34 installed on the four wheels FL, FR, RL, and RR, respectively, to sense the air pressure of the tire 20, and the angles transmitted through the antenna coil 34. The air pressure of the tire 20 is input through the interface means 40, and the air pressure loss value is determined by comparing with the preset reference value, and a control signal for adjusting the off time of the indicator (warning light or alarm) according to the air pressure loss value is determined. Control means 50 configured to output an ECU or the like; Warning light driving means (60) for driving a warning light (61) to inform the driver of the degree of air pressure loss of each tire (20) in accordance with a control signal from the control means (50); It is composed of an alarm driving means 70 for driving the alarm 71 to generate an alarm sound informing the degree of air pressure loss of each tire 20 in accordance with the control signal from the control means 50.
이하, 상기와 같이 구성된 타이어 공기압 감지장치의 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the tire pressure sensor configured as described above will be described.
운전자가 표준치의 공기압을 타이어(20)에 충진시킨 후 차량을 운행하는 중에, 오랜 운행에 의해 타이어(20) 내부의 공기가 누출되어 처음 충진시 표준치 공기압보다 적어지게 되는데, 이때 타이어(20) 내부의 공기압 압력을 압력센서(26)에서 감지한다.While driving the vehicle after the driver fills the tire 20 with air pressure of the standard value, air inside the tire 20 leaks due to long running, and becomes less than the standard value air pressure at the time of initial filling. To detect the pneumatic pressure of the pressure sensor (26).
그리고, 타이어(20)가 지면에 닿는 동안은 지면에서 윗쪽으로 압력이 가해져 타이어(20) 내부에 설치된 압전소자(30)에 전압이 발생한다.In addition, while the tire 20 is in contact with the ground, pressure is applied upward from the ground to generate a voltage at the piezoelectric element 30 installed in the tire 20.
상기 압전소자(30)에서 발생된 전압이 트랜스폰더(28)에 공급되면, 트랜스폰더(28)에서는 상기 압력센서(26)에서 감지된 압력치를 수신하여 공기압을 분석한 8bit의 데이터(타이어 공기압 정도를 0~255까지 세분화가 가능하여 10~40PSI 간격을 소숫점 0.1까지 체크 가능함)로 변조시킨다음, 그 데이터를 컨덴서(도시안됨)가 방전되는 시점에 스트럿바(32)에 설치된 안테나코일(34)로 재송신한다.When the voltage generated by the piezoelectric element 30 is supplied to the transponder 28, the transponder 28 receives the pressure value detected by the pressure sensor 26 and analyzes the air pressure of 8 bits (about tire air pressure) Can be subdivided from 0 to 255 so that the 10 to 40 PSI interval can be checked to a decimal point of 0.1), and then the data is antenna coil 34 installed on the strut bar 32 at the time when the capacitor (not shown) is discharged. Resend to.
따라서, 상기 안테나코일(34)에서는 트랜스폰더(28)에서 송신되는 데이터를 제어수단(50)에 전송하고, 제어수단(50)에서는 안테나코일(34)을 통해 전송된 각 타이어(20)의 공기압을 인터페이스수단(40)을 통해 입력받아 기설정된 기준값과 각각 비교하여 각 타이어(20)의 공기압 손실치(예를들면, 10, 20, 30%..)를 판단한다.Therefore, the antenna coil 34 transmits the data transmitted from the transponder 28 to the control means 50, the control means 50, the air pressure of each tire 20 transmitted through the antenna coil 34 Is input through the interface means 40 and compared with the preset reference value, respectively, to determine the air pressure loss value (eg, 10, 20, 30% ..) of each tire 20.
그리고, 제어수단(50)에서는 그 공기압 손실치에 따라 경고등(61) 또는 경보기(71)의 오프타임을 도 5에 도시한 바와같이, 조절하기 위한 제어신호를 경고등구동수단(60) 또는 경보기구동수단(70)에 출력한다.Then, in the control means 50, as shown in Figure 5, the off-time of the warning light 61 or the alarm 71 according to the air pressure loss value, the control signal for adjusting the warning light driving means 60 or alarm driving Output to the means 70.
예를들어, 공기압 손실이 10%이면 도 5의 (a)에 도시한 바와같이 경고등(61) 또는 경보기(71)의 오프타임을 TOFF1로 조절하고, 공기압 손실이 20%이면 도 5의 (b)에 도시한 바와같이 경고등(61) 또는 경보기(71)의 오프타임을 TOFF2로 조절하며, 공기압 손실이 30%이면 도 5의 (c)에 도시한 바와같이 경고등(61) 또는 경보기(71)의 오프타임을 TOFF3로 조절하고, 공기압 손실이 30% 이상이면 도 5의 (d)에 도시한 바와같이 경고등(61) 또는 경보기(71)를 오프타임 없이 항시 온시킨다.For example, if the air pressure loss is 10%, as shown in Fig. 5A, the off time of the warning light 61 or the alarm 71 is adjusted to T OFF1 , and if the air pressure loss is 20%, As shown in b), the off-time of the warning light 61 or the alarm 71 is adjusted to T OFF2 , and if the air pressure loss is 30%, the warning light 61 or the alarm ( The off time of 71) is adjusted to T OFF3 , and when the air pressure loss is 30% or more, the warning lamp 61 or the alarm 71 is always turned on without the off time as shown in FIG.
이에 따라, 상기 경고등구동수단(60) 또는 경보기구동수단(70)에서는 제어수단(50)으로부터 출력되는 제어신호에 따라 공기압 손실이 클수록 경고등(61) 또는 경보기(71)의 오프타임을 줄여 운전자에게 타이어(20) 공기압이 손실되었음을 알려줌은 물론, 공기압 손실정도를 알려주어 운전자가 그에 따른 적절한 대처를 하게 한다.Accordingly, in the warning light driving means 60 or the alarm driving means 70, as the air pressure loss increases according to a control signal output from the control means 50, the off-time of the warning light 61 or the alarm 71 is reduced to the driver. The tire 20 not only informs that the air pressure has been lost, but also informs the degree of air pressure loss so that the driver can appropriately deal with it.
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 타이어 공기압 감지장치에 의하면, 배터리 접점 없이 압전소자를 이용하여 타이어 공기압을 직접 감지하고, 공기압 데이터를 세분화하여 안테나코일을 통해 전송하므로 정확한 공기압 측정이 가능하며, 공기압 손실치에 따라 인디게이터의 오프타임을 조절하여 운전자에게 공기압 손실정도를 정확히 알려주므로 운전자로 하여금 공기압 손실에 따른 적절한 조치를 할 수 있게 한다는 효과가 있다.According to the tire inflation pressure detecting apparatus according to the present invention as described above, by directly detecting the tire inflation pressure using a piezoelectric element without a battery contact, and by subdividing the air pressure data through the antenna coil, accurate air pressure measurement is possible, By adjusting the off-time of the indicator according to the air pressure loss value, the driver accurately informs the extent of the air pressure loss, thereby enabling the driver to take appropriate measures according to the air pressure loss.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030062104A (en) * | 2002-01-16 | 2003-07-23 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for controlling air pressure of tire in automobile |
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1999
- 1999-12-30 KR KR1019990067421A patent/KR20010059884A/en not_active Application Discontinuation
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| KR20030062104A (en) * | 2002-01-16 | 2003-07-23 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for controlling air pressure of tire in automobile |
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