KR20050010312A - 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치 - Google Patents

적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치에 관한 것으로, 차량 주행에 따른 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 적외선 온도센서를 이용하여 측정하고 이 온도 상승분과 차량 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 구함으로써, 그 장착 및 유지보수가 매우 간편할 뿐만 아니라 가격면에서도 매우 저렴하며, 타이어 공기압 측정 신뢰성도 향상시킬 수 있다.

Description

적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치 {Tire inflation pressure determining device using an infrared temperature sensor}
본 발명은 타이어 공기압 측정 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 차량 주행에 따른 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 적외선 온도센서를 이용하여 측정하고 이 온도 상승분과 차량 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 구하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 타이어는 차체를 지지하면서 회전되어 차량의 주행을 실질적으로 가능케 함은 물론, 정지시에 지면과의 마찰력으로 차량이 정차할 수 있도록 하는 등 차량의 필수 구성요소로서, 타이어의 공기압이 부족하거나 펑크가 나서 바람이 빠지게 되면 차량의 주행 안전성에 악역향을 미치게 된다.
따라서, 차량의 주행 안정성을 위해서는 네 바퀴의 타이어 공기압을 실시간으로 측정할 필요가 있는데, 종래에는 타이어 내부에 압력센서와 이 압력센서에 의해 감지된 신호를 무선으로 송신할 무선 송수신장치를 장착하고, 이를 이용하여 타이어 공기압을 실시간으로 정확하게 측정하여 차량내의 제어기로 송신하는 방법을 사용하고 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 방법은, 압력센서 및 무선 송수신장치를 작동시키기 위한 전원을 공급하기 위해 배터리를 장착하여야 하나, 배터리의 용량에 한계가 있어 배터리의 잦은 교체가 필요하며, 특히 배터리를 교체하기 위해서는 타이어를 휠에서 탈거해야 함에 따라 그 작업이 불편할 뿐만 아니라 이로 인해 비용이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 동일한 방식의 타이어 공기압 측정 장치를 장착한 차량이 근처에 있게 되면 이 차량에서 송신되는 타이어 공기압 신호를 수신하여 자차의 타이어 공기압으로 판단할 수 있어, 그 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량 주행에 따른 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 적외선 온도센서를 이용하여 측정하고 이 온도 상승분과 차량 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 구함으로써, 그 장착 및 유지보수가 매우 간편할 뿐만 아니라 가격면에서도 매우 저렴하며, 타이어 공기압 측정 신뢰성도 향상시킬 수 있는 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치는, 타이어 사이드 월 부분의 온도를 비접촉식으로 측정하는 적외선 온도센서와; 차량의 주행거리를 측정하는 주행거리계와; 상기 적외선 온도센서의 감지신호로부터 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 구하고, 이 온도 상승분과 상기 주행거리계에 의해 측정된 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 측정하는 제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는, 차량 출발전의 타이어 사이드 월의 온도와 차량이 일정거리 만큼 주행한 다음의 타이어 사이드 월의 온도를 측정하여 온도 상승분을 구하고, 미리 설정되어 있는 온도 상승분과 주행거리의 함수로부터 타이어의 공기압을 측정하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치의 개략적인 구성도,
도 2는 일반적인 타이어의 내부 구조도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
11, 12, 13, 14 : 적외선 온도센서
21, 22, 23, 24 : 타이어
30 : 주행거리계
40 : 제어기
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치의 개략적인 구성도이다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치는, 다수개의 적외선 온도센서(11, 12, 13, 14)와, 주행거리계(30)와, 제어기(40)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 적외선 온도센서들(11, 12, 13, 14)은 각 타이어(21, 22, 23, 24)의 사이드 월 부분의 온도를 비접촉식으로 측정하여 제어기(40)로 입력하는 것으로, 그 장착 위치는 휠 하우스의 타이어 윗부분의 사이드 월의 온도를 측정할 수 있는 위치이면 좋다.
그리고, 상기 주행거리계(30)는 차량의 주행거리를 측정하여 제어기(40)로 입력하도록 되어 있고, 상기 제어기(40)는 상기 적외선 온도센서의 감지신호로부터 차량 출발전의 타이어 사이드 월의 온도와 차량이 일정거리 만큼 주행한 다음의 타이어 사이드 월의 온도를 측정하여 온도 상승분을 구하고, 미리 설정되어 있는 온도 상승분과 주행거리의 함수로부터 타이어의 공기압을 측정하도록 되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
현재 사용되는 승용차의 타이어는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 가지는데 도 2의 사이드 월 부분에는 금속재 카카스가 적용되고 있고, 금속은 그 특성상 반복적으로 스트레스를 가하면 열이 발생하게 된다.
한편, 타이어의 지면쪽에 있는 부분은 차량의 무게 때문에 사이드 월 부분이 굽힘 운동을 하게 되며, 지면에 닿지 않은 위쪽 부분은 공기압이 고르게 분포하면서 타이어 본래의 형상을 유지하게 된다.
따라서, 차량이 주행중이라면, 타이어의 사이드 월 부분이 지속적으로 굽힘/복원 운동을 반복하게 되어 금속재질의 와이어로 되어 있는 사이드 월의 온도가 점차 상승하게 된다.
또한, 타이어의 압력이 많을 때와 적을 때를 비교하면 타이어에 적정 압력이 있을 때 보다 타이어의 압력이 적을 때 굽혀지는 정도가 더 심해지게 될 것이 자명하므로, 같은 거리를 주행했을 때에 보다 많은 열이 발생하게 된다. 따라서, 사이드 월의 온도 상승분과 주행거리를 안다고 하면 간접적으로 타이어의 압력을 구할 수 있는 것이다.
즉, 적외선 온도센서들(11, 12, 13, 14)이 각 타이어(21, 22, 23, 24)의 사이드 월 부분의 온도를 비접촉식으로 측정하여 제어기(40)로 입력하고, 주행거리계(30)는 차량의 주행거리를 측정하여 제어기(40)로 입력한다.
그리고, 제어기(40)는 상기 적외선 온도센서(11, 12, 13, 14)의 감지신호로부터 차량 출발전의 타이어 사이드 월의 온도와 차량이 일정거리 만큼 주행한 다음의 타이어 사이드 월의 온도를 측정하여 온도 상승분(△T_Side Wall)을 구하고, 하기의 수학식 1을 바탕으로 타이어의 공기압을 측정한다.
P_tire = f(△T_Side Wall, distance)
상기 수학식 1에서 P_tire는 타이어의 공기압이고, △T_Side Wall는 사이드 월의 온도상승값이며, distance는 주행거리이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량 주행에 따른 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 적외선 온도센서를 이용하여 측정하고 이 온도 상승분과 차량 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 구함으로써, 그 장착 및 유지보수가 매우 간편할 뿐만 아니라 가격면에서도 매우 저렴하며, 타이어 공기압 측정 신뢰성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 타이어 사이드 월 부분의 온도를 비접촉식으로 측정하는 적외선 온도센서와; 차량의 주행거리를 측정하는 주행거리계와; 상기 적외선 온도센서의 감지신호로부터 타이어 사이드 월의 온도 상승분을 구하고, 이 온도 상승분과 상기 주행거리계에 의해 측정된 주행거리를 바탕으로 타이어의 공기압을 측정하는 제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기는, 차량 출발전의 타이어 사이드 월의 온도와 차량이 일정거리 만큼 주행한 다음의 타이어 사이드 월의 온도를 측정하여 온도 상승분을 구하고, 미리 설정되어 있는 온도 상승분과 주행거리의 함수로부터 타이어의 공기압을 측정하는 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 타이어 공기압 측정 장치.
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CN111070979A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 西安森兰科贸有限责任公司 一种非接触式红外测压仪

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