KR20010089956A - 전달장치가 정렬 배치된 차륜에, 타이어 압력 모니터링시스템에 전달장치로 부터 획득된 신호에 있는 식별자를할당하는 방법 - Google Patents

Abstract

차량의 좌측에 차륜과 차량의 우측에 차륜 사이에 구별을 위해서, 가속도 센서(이하 차륜 전자로 참고), 전송 안테나, 전달장치 및, 압력 센서를 구비하는 시스템에서 발생하는 도로(b)를 따르는 가속도 사인은 각각의 작동 차륜용으로 판단되고, 차륜 전자는 대응 장착 위치에 다른 차륜에 제공되며; 도로(b)를 따르는 가속도 중에 발생하는 원심적 가속도(z)의 변화 사인은 추가적으로 판단되어 각각의 차륜용으로 판단되는 도로(b)를 따르는 가속도의 사인에 곱해지며; 하나는 다른 차륜용으로 판단된 2개 사인의 생성물을 대비하여 차량의 좌측에 차륜 및 차량의 우측에 차륜 사이를 구별을 목적으로: 모니터되는 차륜에 타이어에 공기 압력뿐만 아니라, 각각의 차륜의 이동 상태에서 유래된 가속도 값도 측정하고, 그리고 각각의 전달장치에 의해서 그로부터 유래된 신호를 수신 및 분석 회로로 전달하고, 그리고 신호에 함유된 정보를 분석하여, 획득되어진 신호로부터 차륜의 위치를 식별하도록; 수신 및 분석회로에 복수 차륜 각각에 있는 압력 센서, 전달장치 및 전송 안테나, 차체에 있는 1개 이상의 수신 안테나, 및 와이어에 의해 상기 안테나에 접속된 전자 수신 및 분석 시스템을 포함하는 타이어 모니터링 시스템에 정렬 배치된 전달장치에 의해 유출되는 신호에 함유된 식별자를; 신호를 픽업하여 식별자를 함유하고, 1개 이상의 수신 안테나에 의해 전자 수신 및 분석 시스템에 상기 식별자를 전송하고 그리고 식별자에 대하여 상기 시스템으로 상기 식별자를 분석하는, 전달장치가 그 위에 배치된 차륜의 위치에 할당하는 방법을 제공하는 것이다.

Description

전달장치가 정렬 배치된 차륜에, 타이어 압력 모니터링 시스템에 전달장치로부터 획득된 신호에 있는 식별자를 할당하는 방법{METHOD FOR ALLOCATING IDENTIFIERS IN SIGNALS, OBTAINED FROM TRANSMITTERS IN A TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM, TO THE WHEELS ON WHICH THE THRANSMITTERS ARE ARRANGED}

본 발명은 전달장치가 그 위에 정렬 배치된 차륜에, 타이어 압력 모니터링 시스템에 전달장치로부터 획득된 신호에 있는 식별자(識別子)를 할당하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은: 복수 차륜 각각에 있는 압력 센서, 전달장치 및 전송 안테나, 차체에 있는 1개 이상의 수신 안테나, 및 와이어에 의해 상기 안테나에 접속된 전자 수신 및 분석 시스템(electronic receiving and analysis system)을 포함하는 타이어 모니터링 시스템에 정렬 배치된 전달장치에 의해 유래되는 신호에 함유된 식별자(identifiers)를; 종래기술로서, 신호를 픽업하여 식별자를 함유하고, 1개 이상의 수신 안테나에 의해 전자 수용 및 분석 시스템에 식별자를 전송하고 그리고 식별자에 대하여 상기 시스템으로 식별자를 분석하는, 전달장치가 그 위에 배치된 차륜의 위치로 할당하는 방법의 공정인 것이다.

WO97/18 962 A1호는 이러한 종류의 방법을 공지하고 있다. 공지된 타이어 압력 모니터링 시스템은, 각각의 차륜 위에, 압력 센서, 압력 센서에 접속된 전자 분석 회로, 전송 안테나 및 차륜 위에 전자 시스템(이하, 차륜 전자(wheel electronics)로 칭함)에 전류를 공급하는 건전지를 포함하는 것이다. 케이블을 경유하여 중앙 수신 및 분석 회로(이하, 중앙 전자 분석 시스템(central electronic analysis system)으로 칭함)에 접속되는 수신 안테나는 차륜에 인접한 차체에 설치된다.

상기 타이어 압력 모니터링 시스템이 갖는 문제는 차량에 있는 차륜 각각의 위치로 전달장치의 할당이 무조건적으로 이루어지는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 전달장치는 개시(preface), 식별 신호, 측정 신호, 및 판단 으로 이루어진 4개 세그먼트로 분할된 신호를 발생한다. 중앙 전자 시스템은 식별 신호(식별자)에 기본하여 자동차의 전송 차륜(transmitting wheel)의 위치를 인식할 수 있는 것이다. 그런데 이러한 방식은, 각각의 차륜 위치로의 이전에 무조건적인 할당(allocation) 및 중앙 전자 분석 시스템에 상기 할당 신호를 저장하는 것을 필요로 하는 것이다. WO 97/18 962 A1호는, 차량에 차륜을 개시적으로 조립한 후에 또는 차륜을 교체한 후에, 차륜 전자에 의해 전송되는 신호에 기본하여 자동적으로 상기 할당을 이행할 수 있는 것을 개시하고 있다. 상기 목적으로, 수신된 신호의 세기는 통계적으로 분석되는 것이다. 모든 전송되는 차륜으로부터의 신호를 각각의 수신 안테나가 수신하더라도, 개별적 수신 안테나에 최근접한 차륜으로부터 획득된 신호는 통계적 평균 값을 가지며 가장 세기가 센것에 수신될 것이라고 전제하는 것으로부터 출발하는 것이다.

유사한 할당 시스템이 WO 97/18 962 A1호에 개시되어 있다. 공지된 할당 방법은, 분리 수신하는 안테나가 각각의 차륜 부근에 설치되어야 하는 것이며 차량에 있는 중앙 전자 분석 시스템에 안테나 케이블에 의해 접속되어야 하는 것이기 때문에, 타이어 압력 모니터링 시스템과 관련하여 상당한 비용이 소요되다는 결함이 있는 것이다.

특정한 차륜 위치로 차륜 전자에 의해 전송되어어져 있는, 식별자의 자동적 할당 작업을 상당히 저렴한 비용을 소비하여 달성시킨 상기 문제를 해결시킨 것으로서는, DE 197 35 686 A1호의 청구범위 1항에 특징적으로 기재된 방법이 있다.

DE 197 35 686 A1호는 타이어 압력을 측정하여 그것을 중앙 전자식 분석 시스템에 전송할 뿐만 아니라 차륜의 운동 상태에 대한 정보를 추가로 판단하고 그 정보를 중앙 전자식 분석 시스템에 전송하는 방식으로 각각의 차륜에 배치된 차륜 전자로 구조하여 제공된 것이다. 이때, 차륜의 동작 상태에 기본하여, 중앙 전자식 분석 시스템은 자동차에 있는 차륜 각각의 위치에 데이타를 유도해 내는 것이다.

본 발명에 의거, 차륜의 동작 상태 시에 유용한 정보가 차륜에서 발생하는 가속도로부터 유래된다. 차륜 전자에 접속된 가속도 센서에 의해 제공되는 가속도 신호는 차륜 전자에서 어느 일측이 평가되고, 그 후, 상기 판단의 결과는 중앙 전자식 분석 시스템에 전송되거나 또는 차륜 전자에 의해 균일하게 전송되는 신호에삽입되고 그리고 중앙 전자식 분석 시스템에서 판단되는 것이다.

시판되는 상당히 저렴한 비용으로 임의적으로 필요한 차륜 전자에 통합되는 소형 반도체 기본 가속도 센서를 활용할 수 있다. 상기 일체형으로 접속된 차륜 전자로의 추가적인 입력은 수신 안테나 및 그 케이블 작업을 없애어서 절감된 비용보다 현저하게 더 낮게 하는 것이다.

차륜 위치에 대한 정보는 다음의 방식으로 차륜에서 획득된 가속도 신호로부터 유도해 낼 수 있는 것이다.

1. 차륜의 변환동작은 차륜에 원심적 가속도가 상승하게 한다. 자동차에 있는 스페어 차륜만이 동작 상태에 차량에서 무원심 가속도(no centrifugal acceleration)를 나타낸다. 따라서, 차량의 동작 상태에서 수신되지만 원심적 가속도 z=0을 나타내는 신호가 자동차에 스페어 차륜에 할당된다.

2. 차륜에서 발생하는 원심적 가속도의 크기는 차륜 속도에 종속된다. 만일 원심 가속도(z)의 크기가 중앙 전자식 수신 및 분석 시스템에 미리 정해진 시간 기간에 걸쳐 적분되면, 적분치의 크기는 차륜이 상기 시간 기간 동안에 이동되어진 도로 크기를 제공하는 것이다. 자동차의 조향 전륜(steered front wheels)이 무조향 후륜(non-steered rear wheels) 보다 더 원거리를 이동하는 코너닝 시에 조향 전륜의 적분치는 무조향 후륜의 적분치보다 더 클것이다. 따라서, 원심적 가속도(z)용의 최대 적분치로 유도하는 신호에 함유된 식별자가 자동차의 조향 전륜에 할당되는 것이다.

3. 가속도 센서가 대응 위치에 차륜에 장착되면, 자동차 우측 차륜에 가속도 센서 와 자동차 좌측 차륜에 가속도 센서가 가속도 신호를 차량 가속 중에 대향측 사인을 제공한다. 이러한 관계에서는, 가속도(감속도) 중에 차륜의 원주 둘레 방향으로 상승되는 가속도 성분은 도로(b)에 따르는 가속도 이다. 도로에 따르는 가속도를 나타내는 신호의 사인은 좌우측 차륜 간에 구별이 있게 하며, 사인은 차륜 전자에 의해 양호하게 판단된 다음, 중앙 전자식 분석 시스템에 전송되는 것이다. 최적하게, 좌우 차륜 간에 구분은 자동차의 스타트에 동반되는 가속도 페이스(acceleration phase)에 변화를 주게 된다.

스페어 차륜의 식별자가 원심적 가속도(z)에서 유래되어지고, 차량의 좌측에 배치된 차륜 및 우측에 배치된 차륜이 도로(b)를 따르는 가속도에 기본하여 인식되어진 후에는, 전륜 과 후륜 간에 있는 구분이, 원심적 가속도(z)용의 적분치를 평가하는 것보다 더 나은, 차량의 공통 엑슬에 배치된 차륜에 단일 공통 수신 안테나에 할당에 의해, 종래 기술과 대비하여, 수신 측에 감소된 수의 안테나로 이행될 수 있는 것이다. 다음, 다른 엑슬 사이에 구분이, 각각의 차륜용으로 자동차에 더 이상 분리 안테나를 필요로 하지 않으면서 공통 엑슬에 배치된 차륜용의 공통 수신 안테나로 충분하다는 것을 제외하고는, WO 97/18 962 A1호 또는 WO 97/18 961 A1호에 개시된 방식과 동일한 방식으로 수신되는 신호의 세기를 통계적으로 평가하여 이행될 수 있는 것이다.

4. 차량의 무조향 후륜과 조향 전륜 간에 구분을 위해서는, 본 발명의 다른 개량에 따라서 조향 차륜에 코리올리스(Coriolis) 가속도의 발생을 관측하여 평가할 수가 있는 것이다. 코리올리스 가속도는 무조향 차륜에서는 발생하지 않지만, 조향 동작이 수행될 시에 조향 차륜에서는 발생하는 것이다. 차륜이 발생되는 코리올리스 가속도의 신호를 발생한다면, 관련 차륜은 일 조향 전륜인 것이 명확한 것이다.

원심적 가속도(z)는 도로(b)를 따르는 가속도에 대해서 수직적으로 작동하는 것이다. 코리올리스 가속도는 도로(b)를 따르는 가속도에 대해 그리고 원심 가속도(z)에 대해 수직적으로 작동한다.

3개 다른 축의 좌표를 따르는 가속도에 대해 민감한 3개 가속도 센서로 이루어진 장비 또는 3축 좌표를 따르는 가속도 사이에 차이를 나타낼 수 있는 가속도 센서가, 본 발명과 관련하여 사용되기에 적합한 이점을 가지는 것이다. 그러나, 상술된 바와 같이, 본 발명은 3축 가속도 센서에서 뿐만 아니라 2축 가속도 센서 및/또는 2개 가속도 센서로 이루어진 장비에서도 이행될 수 있는 것이며, 그 하나는 원심적 가속도(z)를 픽업하여 차량의 가속도 와 감속도 사이 그리고 무조향 후륜과 조향 전륜 사이에 차이로, 스페어 차륜을 판단하는 것이며, 다른 하나는 차륜 전자와 그 사인과 만나게 되는 도로(b)를 따르는 가속도를 검출하여 좌우측 차륜 사이를 구별하는 것이다.

다른 차륜의 차륜 전자는 정상적으로 이들이 동시적으로 신호를 전송하지 않도록 서로 무관한 독립된 것이다. 특정한 식별자에 의해 특징되는 차륜이 놓여있는 차량에 위치를 판단하도록 중앙 전자적 분석 시스템에서 대비되는 다른 차륜으로부터 수신된 신호는, 그 대비를 허용하도록 중앙 전자적 분석 시스템에 매개적으로 저장되어져야만 한다. 따라서, 중앙 전자적 분석 시스템은 상기 목적에 적합한 휘발성 메모리를 장착하여야만 한다. 당 분야의 기술인은 수신된 신호를 분석하는 추가적인 역활을 할 수 있는 마이크로프로세서와 같은 것에 의해 이러한 것은 간단한 방식으로 실현할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 대비되는 신호가 동시적으로 발생되지 않으므로, 차량이 가속되는 중에 발생되는 우륜으로부터 획득된 신호는, 차량이 감속하는 중에 발생되는 좌륜으로부터 획득된 신호와 대비되는 일이 발생될 수 있을 것이다. 이러한 경우에는, 도로(b)를 따르는 가속도에 의한 것만으로 좌우측 차륜 사이를 구별 할 수 없을 것이다. 따라서, 본 발명은, 도로(b)와 각각의 차륜에 사인을 따르는 가속도를 판단 할 시에, 시간에 대한 원심적 가속도(z)의 변화를 동시적으로 판단하여 도로(b)와 그 사인을 따르는 가속도와 함께 중앙 전자식 분석 시스템에 전송이 이루어지게 한 것이다. 원심적 가속도(z)의 시간에 대한 변화의 사인(dz/dt)은, 차량이 가속도(양성 사인) 또는 감속도(음성 사인)인지를 나타낸다. 원심적 가속도(z)의 시간에 대한 변화의 사인(dz/dt)과 각각 용의 도로(b)를 따르는 가속도의 사인을 함게 평가하여, 좌륜 과 우륜 사이에 분명한 구별을 할 수 있는 것이다. 이러하게 이행되는 가장 간단한 방식은, 차량의 가속도 또는 감속도와 무관하게, 도로(b)를 따르는 가속도용으로 차량 우륜과 대비하여 차량 좌륜용의 반대 사인을 제공하는, 각각의 차륜용의 사인 생성물을 중앙 전자식 분석 시스템에서 형성하는 것이다. 그런데 이러한 것은, 가속도 센서가, 이들이 대응 장착 위치에 다른 차륜에 배치된다는 사실에 의해 다르게 동일한 차륜 전자를 보장하는 각각의 차륜과 관련하여 동일하게 향해지는 원심적 가속도(z)와도로(b)를 따르는 가속도를 판단하는, 2축을 가속도 센서가 구비하는 예정된 상태에 종속되는 것이다.

예를 들어, 차량이 가속도 시에는 우륜에 도로(b)를 따르는 가속도의 사인이 양성(positive)이고, 이때 좌륜의 사인은 음성(negative)이며, 그리고 원심적 가속도(z)의 시간에 대한 변화의 사인(dz/dt)은 양쪽 차륜을 양성으로 나타낸다고 하면, 사인 생성물은 다음의 식으로 구해진다.

우륜(right wheel): 사인(dz/dt). 사인(b)=(+1)(+1)=+1,

좌륜(left wheel): 사인(dz/dt). 사인(b)=(+1)(-1)=-1.

따라서 좌륜과 우륜은 생성물의 사인에 의해 서로 구별된다.

차량이 가속되는 중에 우륜에 신호가 발생하는데 반하여, 차량이 감속되는 중에는 좌륜에 신호가 발생한다고 하면, 이때 사인 생성물은:

우륜: 사인(dz/dt). 사인(b)=(+1)(+1)=+1,

좌륜: 사인(dz/dt). 사인(b)=(-1)(+1)=-1.

따라서, 사인 생성물에 기본한 좌륜과 우륜 간에 동일한 구별이 상기와 같이 구해지는 것이다.

좌우측 차륜 간에 이러한 구분이 이루어져 있으면, 2개 안테나만의 도움으로, 수신된 신호의 세기(수신 진폭)를 평가하여, 차량의 전방 엑슬에 차륜에 할당된 하나 와 차량의 후방 엑슬에 차륜에 할당된 다른 하나로, 좌측 차륜의 전륜 그리고 후륜이 있으며, 그리고 우측 차륜의 전륜 그리고 후륜이 있음을 말할 수 있는 것이다. 전방 엑슬의 영역에 배치된 안테나는 후방 엑슬로부터 도달되는 신호보다 상당히 더 큰 진폭으로 전방 엑슬로부터 도달되는 신호를 평균하여 수신 한다. 역으로, 후방 엑슬의 영역에 배치된 안테나는 전방 엑슬로부터 획득된 신호보다 상당히 더 큰 진폭으로 후륜으로부터 획득된 신호를 평균하여 수신한다. 이러한 사실이 좌우측 차륜 사이에 중간에 배치되는 안테나를 필요로하지 않게 하며; 또한 수신 진폭과 회전 감지기에 정보를 결합시키어 전륜 및 후륜 간에 구분을 항시 가능하게 하였기 때문에 중심 이탈 배치도 가능한 것이다.

단일 안테나 만을 사용하여, 충분한 세기를 갖는 총 4개 차륜으로부터의 신호를 수신할 수 있도록, 후방 엑슬에 더 근접하거나 또는 전방 엑슬에 더 근접하게 배치하여 이룰 수 있는 것이다. 신호 세기를 판단하기 위해서는, 단일 신호 만이 아니라 세기 판단의 정확성을 증진하기 위해서 하나에 동일 차륜으로부터 획득된 일련의 복수 신호도 사용하도록 제조될 수 있는 것이다. 상기 목적에 적합한 적절한 방법에 관해서는 WO 97/18 962 A1호 및 WO 97/18 961 A1호에 개시된 기술 내용을 참조한다.

Claims (8)

1. 모니터되는 차륜에 타이어에 공기 압력뿐만 아니라, 각각의 차륜의 이동 상태에서 유래된 가속도 값도 측정하고, 그리고 각각의 전달장치에 의해서 그로부터 유래된 신호를 수신 및 분석 회로로 전달하고, 그리고 신호에 함유된 정보를 분석하여, 획득되어진 신호로부터 차륜의 위치를 식별하도록; 수신 및 분석회로에 복수 차륜 각각에 있는 압력 센서, 전달장치 및 전송 안테나, 차체에 있는 1개 이상의 수신 안테나, 및 와이어에 의해 상기 안테나에 접속된 전자 수신 및 분석 시스템을 포함하는 타이어 모니터링 시스템에 정렬 배치된 전달장치에 의해 유래되는 신호에 함유된 식별자를; 신호를 픽업하여 식별자를 함유하고, 1개 이상의 수신 안테나에 의해 전자 수신 및 분석 시스템에 상기 식별자를 전송하고 그리고 식별자에 대하여 상기 시스템으로 상기 식별자를 분석하는, 전달장치가 그 위에 배치된 차륜의 위치에 할당하는 방법에 있어서:

   자동차 좌륜과 우륜 간에 구별을 위해, 가속도 센서, 전송 안테나, 전달장치 및, 압력 센서를 구비하는 시스템에서 발생하는 도로(b)를 따르는 가속도 사인이 각각의 운영 차륜용으로 판단되고, 차륜 전자는 대응 장착 위치에 다른 차륜에 제공되며;

   도로(b)를 따르는 가속도 중에 발생하는 원심적 가속도(z)의 변화 사인은 추가적으로 판단되어 각각의 차륜용으로 판단되는 도로(b)를 따르는 가속도의 사인에 곱해지며;

   하나는 다른 차륜용으로 판단된 2개 사인의 생성물을 대비하여 차량의 좌측에 차륜 및 차량의 우측에 차륜 사이를 구별하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 도로(b)를 따르는 가속도의 사인은 차륜 전자(electronic analysis)의 부분으로서 차륜에 제공된 전자 분석 회로(electronic analysis circuit)에서 앞서 판단되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 단일 공통 수신 안테나가 차량의 공통 엑슬에 배치되는 차륜에 할당(allocate)되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 차량이 이동하는 중에 수신되고 그리고 z=0인 원심적 가속도(centrifugal acceleration)를 나타내는 신호가 차량에 있는 스페어 차륜에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 차량의 조향 및 무조향 차륜 사이에 구분을 위해서, 측정된 원심적 가속도(z)의 크기를 나타내는 신호를 시간의 미리 정해진 주기에 대하여 적분되고, 조향 차륜은 최고 적분치를 제공하는 신호가 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 차량의 조향 차륜 과 무조향차륜 사이에 구분을 위해서, 조향 이동 중에 코리올리스(Coriolis) 가속도의 발생이 판단되어, 신호로되고, 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 단일 안테나는 차량의 모든 신호-전송 차륜용으로만 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 전륜에서 획득된 신호는 각각의 수신 안테나에 의해 수신된 신호의 세기와 대비하여 후륜으로부터 획득된 신호와 구별하고 그리고, 전방 차륜에 할당된 수신 안테나 관찰에서, 강(强) 신호는 전방 차륜에 할당되고 그리고 약(弱) 신호는 후방 차륜에 할당되며;

   반면에 후방 차륜에 할당된 수신 안테나의 관찰에서, 강 신호는 후방 차륜에 할당되고 그리고 약 신호는 전방 차륜에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.