KR20050073408A - 타이어 상태 감시 시스템 - Google Patents

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Abstract

타이어 상태 감시 시스템은 각각의 타이어(4) 내에 설치된 검출기(10)와, 각각의 타이어 주위에 위치된 송신기(30)와, 송신기(30) 및 검출기(10)와 통신하는 모니터(40)로 구성된다. 검출기(10)의 작동을 개시하기 위한 개시 신호가 저주파(LF)를 사용하여 송신기(30)로부터 검출기(10)로 무선으로 보내지고, 검출기(10)에 의해 검출된 압력 및 온도 데이터는 무선 주파수(RF)를 사용하여 모니터(40)로 무선으로 보내진다. 차량을 다른 차량으로부터 구별하는 차량 식별 코드가 다른 차량으로부터 무선으로 보내진 신호와의 혼동을 회피하기 위해 개시 신호 내에 포함될 수 있다. 검출기(10)는 검출기(10) 내의 전력 소비를 최소화하기 위해, 그 검출기로부터의 타이어 상태 데이터가 요구될 때에만 작동된다.

Description

타이어 상태 감시 시스템 {TIRE CONDITION MONITORING SYSTEM}
본 발명은 타이어 내의 압력 및 온도를 포함한 타이어 상태를 무선 검출하는, 자동차에서 사용하기 위한 타이어 상태 감시 시스템에 관한 것이다.
각각의 타이어 내의 압력 및 온도와 같은 타이어 상태가 검출되고 데이터가 온-보드 모니터로 무선 송신되는 타이어 상태 감시 시스템이 지금까지 알려져 있다. 모니터로 송신된 검출 데이터는 구동 안전성을 향상시키기 위해 차량의 운전자에게 통지된다. 통상, 이러한 종류의 감시 시스템에서, 각각의 타이어 내에 설치된 검출기는 검출 데이터가 요구되지 않는 때에도 자동으로 주기적으로 활성화된다. 그러므로, 검출기 내의 에너지 소비가 높아지고, 고용량을 갖는 배터리가 각각의 검출기에 설치되어야 한다. 또한, 검출 데이터는 복수의 검출기로부터 모니터로 동시에 송신될 수 있어서, 데이터 사이에 혼동을 야기한다.
그러한 문제점을 처리하기 위해, 개선된 시스템이 JP-A-8-244423호에 의해 제안된다. 이러한 시스템에서, 식별 코드가 각각의 타이어 내에 설치된 검출기에 할당되고, 특수한 검출기가 선택적으로 활성화된다. 이러한 방식으로, 검출기 내의 전력 소비가 낮아질 수 있고, 복수의 검출기로부터의 동시의 데이터 송신이 회피된다. 다른 제안이 JP-A-2001-250186호에서 이루어졌다. 이러한 제안된 시스템에서, 검출기의 작동을 개시하기 위한 신호가 엔진이 시동될 때 보내지고, 검출기의 작동은 엔진이 정지될 때 종결된다.
그러나, 그러한 제안된 시스템에서, 다음의 문제점이 수반된다. 자신의 시스템과 유사한 감시 시스템을 갖는 다른 차량이 자신의 차량에 접근할 때, 다른 차량의 검출기는 자신의 차량 또는 다른 차량의 송신기로부터 무선 송신된 개시 신호에 기초하여 자신의 차량과 동시에 작동될 수 있다. 이것이 발생하면, 무선 송신되는 다른 차량의 검출기에 의해 검출된 데이터가 자신의 차량의 모니터에 의해 수신될 수 있어서, 자신의 차량의 검출기에 의해 검출된 데이터와의 혼동을 야기한다. 이러한 장애는 자신의 모니터가 자신의 검출기로 개시 신호를 보내지 않을 때, 다른 차량으로부터의 검출기 신호에 의해 야기될 수 있다. 또한, 검출기를 제한된 기간 동안 작동시킴으로써 검출기 내의 전력 소비를 감소시키는 것이 종래에 제안되었지만, 그러한 방법에서 절약되는 전력량은 충분히 크지 않다.
본 발명은 전술한 문제점의 관점에서 이루어졌고, 본 발명의 목적은 다른 차량으로부터 무선 송신된 데이터가 자신의 차량의 감시 시스템에 의해 검출된 데이터와의 혼동을 야기하지 않는 개선된 타이어 상태 감시 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 검출기 내의 전력 소비가 최소화되는 타이어 상태 감시 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 타이어 상태 감시 시스템은 각각의 타이어 내에 설치된 검출기와, 각각의 타이어 주위에 위치된 송신기와, 차량에 장착된 모니터로 구성된다. 검출기는 타이어 내의 상태를 검출하기 위한 압력 센서 및 온도 센서를 포함한다. 검출기에 의해 검출된 데이터는 무선 주파수(예를 들어, 315 MHz)를 사용하여 검출기로부터 모니터로 무선 송신된다. 검출기의 작동은 저주파(예를 들어, 135 kHz)를 사용하여 그 검출기에 대응하는 송신기로부터 무선 송신된 개시 신호에 의해 개시된다. 개시 신호는 타이어 상태의 검출이 요구될 때, 모니터로부터 송신기로 보내진다.
자신의 차량을 다른 차량으로부터 구별하는 차량 식별 코드가 개시 신호 내에 포함될 수 있고, 차량 식별 코드가 검출기 내에 미리 기억된 차량 식별 코드와 일치할 때에만, 검출 데이터가 검출기로부터 모니터로 송신된다. 이러한 방식으로, 검출 데이터의 다른 차량으로부터 무선 송신된 신호와의 혼동이 회피된다. 검출기를 작동시키기 위한 전력은 송신기로부터 송신된 저주파를 정류함으로써 획득된다. 따라서, 검출기 내에 배터리를 설치할 필요가 없다.
더욱이, 검출기 식별 코드는 각각의 위치를 취한 각각의 타이어 내에 설치된 검출기에 할당될 수 있고, 검출기 식별 코드는 개시 신호 내에 포함될 수 있다. 검출기는 차량 식별 코드 및 검출기 식별 코드 모두가 검출기 내에 미리 기억된 그러한 코드와 일치할 때에만 검출 데이터를 송신하도록 되어 있다. 이러한 방식으로, 검출기들 사이의 데이터 혼동이 확실히 회피된다. 타이어 위치가 타이어 위치 교환에 의해 변경된 후에 검출기 식별 코드를 자동으로 재할당하기 위한 장치를 포함하는 것이 더욱 효과적이다. 개시 신호는 검출기에 순차적으로 공급되어, 검출 데이터를 순차적으로 수신하여 임의의 데이터 혼동을 회피할 수 있다. 개시 신호는 모니터에서의 데이터 수집을 더욱 보장하기 위해 검출 데이터를 보내지 않은 검출기로 다시 보내질 수 있다.
타이어 상태 데이터가 요구되는 목표 검출기만을 작동시키고, 검출 데이터가 획득된 후에 그의 작동을 종결시키는 것이 바람직하다. 이러한 목적으로, 개시 신호는 목표 검출기로부터의 데이터가 필요할 때에만 목표 검출기로만 공급된다. 이러한 방식으로, 검출기 내의 전력 소비가 최소화된다.
시스템 내에서 무선 주파수 신호 통신을 제거하고 저주파 신호 통신만을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 저주파 신호를 수신하고 송신할 수 있는 안테나가 송신기 및 검출기 내에 제공된다. 개시 신호는 저주파 신호를 사용하여 송신기로부터 검출기로 보내지고, 타이어 내의 압력 및 온도를 나타내는 검출 데이터는 저주파 신호를 사용하여 검출기로부터 송신기로 보내진다.
본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 설명되는 양호한 실시예를 더 잘 이해함으로써 더욱 명백해질 것이다.
본 발명의 제1 실시예가 도1 내지 도5를 참조하여 설명될 것이다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 타이어 상태 감시 시스템은 자동차(2)의 각각의 타이어(4) 내에 설치된 검출기(10)와, 각각의 타이어(4) 주위에 위치된 송신기(30)와, 차량에 장착된 모니터(40)와, 통지 장치(60)로 구성된다. 타이어(4)는 전방 좌측 타이어(4(FL)), 전방 우측 타이어(4(FR)), 후방 좌측 타이어(4(RL)) 및 후방 우측 타이어(4(RR))를 포함한다. 검출기(10)는 전방 좌측 검출기(10(FL)), 전방 우측 검출기(10(FR)), 후방 좌측 검출기(10(RL)) 및 후방 우측 검출기(10(RR))를 포함한다. 송신기(30)는 전방 좌측 송신기(30(FL)), 전방 우측 송신기(30(FR)), 후방 좌측 송신기(30(RL)) 및 후방 우측 송신기(30(RR))를 포함한다. 모든 검출기(10)가 동일하므로, 각각의 검출기(10)는 간단히 검출기(10)로서 언급될 것이다. 유사하게, 모든 송신기(30)가 동일하므로, 각각의 송신기(30)는 간단히 송신기(30)로 언급될 것이다.
타이어(4)는 튜브리스(tubeless)형이며 가압 공기로 충전된다. 타이어(4) 내의 압력 및 온도가 내부에 설치된 검출기(10)에 의해 검출되고, 검출된 압력 및 온도를 나타내는 데이터(검출 데이터로 언급됨)가 극초단파 대역(UHF) 또는 초단파 대역(VHF) 내의 무선 주파수(RF)를 사용하여, 모니터(40)로 무선 송신된다. 예를 들어, 315 MHz가 무선 주파수(RF)로서 사용된다. 송신기(30)는 각각의 타이어(4) 주위에 위치되어, 송신기(30)로부터 송신된 신호는 그 타이어(4) 내에 설치된 검출기(10)로만 도달한다. 검출기(10)의 검출 작동을 개시하기 위한 신호(개시 신호로 언급됨)가 장파장 대역 내의 저주파(LF), 예를 들어 135 kHz를 사용하여, 송신기(30)로부터 검출기(10)로 송신된다.
송신기(30)로부터 검출기(10)로 송신되는 LF 신호의 출력은 LF 신호가 송신기(30) 주위에 위치된 검출기(10)로만 도달하도록 설정된다. LF 신호 통신 영역은 도1에서 점선 원으로 도시되어 있다. 검출기(10)로부터 모니터(40)로 송신되는 RF 신호의 출력은 RF 신호가 모니터(40)에 도달할 수 있는 수준으로 설정된다. 검출기(10)의 작동을 개시하기 위한 개시 신호는 모니터(40)로부터 송신기(30)로 보내지고, 그 다음 개시 신호는 LF 신호를 사용하여 검출기(10)로 무선 송신된다. 검출 데이터 신호는 RF 신호를 사용하여 검출기(10)로부터 모니터(40)로 무선 송신된다. RF 신호는 모니터(40)의 안테나(42; 도2 참조)에 의해 수신된다.
모니터(40)에 의해 수신된 RF 신호는 검출 데이터, 즉 타이어(4) 내의 압력 및 온도를 획득하기 위해 복조된다. 버저, 스피커 및 표시 패널을 포함하는 통지 장치(60)가 모니터(40)에 연결된다. 검출된 타이어 압력 및 온도는 정상일 때, 표시 패널 상에 표시된다. 임의의 이상이 발견되면, 경보가 운전자에게 주어지고, 어느 타이어가 장애를 겪고 있는지가 표시 패널 상에 보여지거나 스피커로부터 운전자에게 통지된다.
도2에 도시된 바와 같이, 타이어 상태 감시 시스템은 검출기(10), 송신기(30), 모니터(40) 및 통지 장치(60)로 구성된다. 검출기(10)는 송신기(30)로부터 송신되는 LF 신호를 수신하기 위한 안테나(12)와, LF 신호를 정류하여 정류 전압을 커패시터 내에 저장함으로써 일정 수준의 직류 전압을 발생시키기 위한 전원 회로(14)와, LF 신호 내에 포함된 정보를 획득하기 위해 LF 신호를 복조하기 위한 수신기 회로(16)와, 타이어(4) 내의 압력을 검출하기 위한 압력 센서(22)와, 타이어(4) 내의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(24)와, RF 신호를 사용하여 안테나(26)로부터 검출 데이터(타이어 압력 및 타이어 온도)를 송신하기 위한 송신기 회로(28)와, 수신기 회로(16)로부터 공급된 정보가 센서(22, 24)를 작동시키도록 표시하는지를 결정하여 검출 데이터를 송신기 회로(28)로 공급하는 제어 회로(20)를 포함한다.
제어 회로(20)는 CPU, ROM, RAM 및 다른 구성요소를 포함하는 마이크로 컴퓨터로 구성된다. 제어 회로(20)는 (자신의 차량을 다른 차량으로부터 구별하는) 자신의 차량을 식별하는 차량 식별 코드(차량 ID)와, (하나의 검출기를 다른 검출기로부터 구별하는) 특정 위치를 취한 타이어 내에 설치된 검출기(10)를 식별하는 검출기 식별 코드(검출기 ID)와 같은 코드가 기억되어 있는 비휘발성 메모리(20a; EEPROM)를 또한 포함한다. 제어 회로(20)는 EEPROM(20a) 내에 기억된 ID 코드에 기초하여 개시 신호가 특정 검출기(10)에 관한 것인지를 결정한다.
송신기 회로(28)는 RF 신호를 안테나(26)로부터 모니터(40)로 무선 송신한다. 송신기 회로(28)는 UHF 대역 (또는 VHF 대역) 내의 주파수를 갖는 반송파를 발생시키기 위한 국부 발진기와, 제어 회로(20)로부터 공급된 검출 데이터로 반송파를 변조하기 위한 변조기로 구성된다. 안테나(26)는 UHF 대역(예를 들어, 315 MHz) 내의 RF 신호를 모니터(40)의 수신 안테나(42)로 송신한다. 안테나(12)는 코일과 커패시터로 구성된 공명 안테나이다. 송신기(30)로부터 송신된 개시 신호(장파 대역, 예를 들어 135 kHz의 LF 신호)는 안테나(12)에 의해 수신된다.
수신기 회로(16), 제어 회로(20) 및 송신기 회로(28)를 포함한 검출기(10) 내의 회로 구성요소들은 모두 안테나(12)에 의해 수신된 LF파를 정류함으로써 전원 회로(14) 내에서 발생된 직류 전원에 의해 급전된다. 따라서, 검출기(10) 내에 배터리가 설치되지 않는다. 다른 한편으로, 송신기(30) 및 모니터(40)는 차량에 장착된 온-보드 배터리에 의해 급전된다.
송신기(30)는 송신 안테나(32; 코일 및 커패시터로 구성된 공명 안테나)와, 모니터(40)로부터 보내진 신호에 따라 송신 안테나(32)를 구동하기 위한 구동기 회로(34)로 구성된다. 모니터(40)는 개시 신호를 포함한 신호를 각각의 송신기(30)로 각각 보내는 복수의 인터페이스 회로(46; I/F 회로)와, 송신되는 신호를 제어하기 위한 제어 회로(50)와, 검출 데이터를 획득하기 위해 안테나(42)에 의해 수신된 RF 신호를 복조하기 위한 수신기 회로(44)로 구성된다.
제어 회로(50)는 CPU, ROM 및 RAM을 포함하는 마이크로 컴퓨터이다. 비휘발성 메모리(50a; EEPROM) 또한 제어 회로(20) 내에 포함되고, 차량 ID와, 검출기 ID가 각각 할당된 타이어 위치를 포함하는 검출기 ID가 EEPROM(50a) 내에 기억된다. 제어 회로(50)는 개시 신호를 EEPROM(50a)으로부터 읽혀 나온 차량 ID 및 검출기 ID와 함께 각각의 I/F 회로(46)로 공급한다. 개시 신호는 송신기(30)로부터 그 송신기(30)에 대응하는 검출기(10)로 송신된다. 안테나(42)에 의해 수신되어 수신기 회로(44)에 의해 복조된 RF 신호는 제어 회로(50)로 공급되고, 제어 회로는 결국 검출 데이터를 통지 장치(60)로 출력한다.
모니터(40) 내에서 수행되는 감시 과정 및 검출기(10) 내에서 수행되는 송신 과정이 도3을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 도3에 도시된 흐름도에서, 하나의 검출기(10) 내에서 수행되는 과정이 도시되어 있으며, 이는 동일한 과정이 다른 검출기(10) 내에서 수행되기 때문이다.
감시 과정의 시작 시에, 단계(S110)에서, 비변조 LF 신호가 소정의 기간 동안 송신기(30)로부터 그 송신기(30) 주위에 위치된 타이어(4) 내에 설치된 검출기(10)로 송신된다. 검출기(10) 내의 전원 회로(14)는 안테나(12)에 의해 수신된 LF 신호를 정류함으로써 직류 전압을 발생시킨다. 그 다음, 차량 ID의 이진 코드를 포함하는 LF 신호가 검출기(10)로 송신된다. 단계(S210)에서, 전원 회로(14) 내에서 전원 전압의 발생 시에, 제어 회로(20)는 송신기(30)로부터 송신된 차량 ID가 EEPROM(20a) 내에 저장된 차량 ID와 일치하는지를 결정한다. 송신된 차량 ID가 저장된 차량 ID와 일치하면, 단계(S220)에서, 승인 신호(ACK 신호)가 송신기(28)로부터 모니터(40)로 보내진다. 일치하지 않으면, 과정은 종료된다.
단계(S120)에서, ACK 신호가 소정의 기간 내에 수신되는지가 결정된다. ACK 신호가 수신되면, 과정은 단계(S130)로 진행하여, 상태가 검출되어야 하는 특정 타이어에 대응하는 검출기 ID가 검출기(10) 주위에 위치된 송신기(30)로부터 그 검출기(10)로 송신된다. 각각의 위치에 위치된 타이어(4) 내에 설치된 검출기에 할당된 검출기 ID는 도4a에 도시된 바와 같이 EEPROM(20a) 내에 미리 저장된다.
단계(S230)에서, 검출기(10)는 검출기 ID를 수신하고, 과정은 단계(240)로 진행하여, 수신된 검출기 ID가 EEPROM(20a) 내에 저장된 검출기 ID와 일치하는지가 결정된다. 검출기 ID가 일치하면, 과정은 다음 단계(S250)로 진행하여, 타이어 내의 압력 및 온도가 각각의 센서(22, 24)에 의해 검출된다. 그 다음, 단계(S260)에서, 검출된 압력 및 온도(검출 데이터)는 헤더 신호와 함께 검출기(10)로부터 모니터(40)로 무선 송신된다. 검출기 ID가 일치하지 않으면, 과정은 종료된다.
모니터(40)는 단계(S140)에서, 검출 데이터가 소정의 기간 내에 수신되는지를 결정한다. 검출 데이터가 수신되면, 과정은 단계(S150)로 진행하여, 타이어 상태가 정상인지가 수신되는 데이터에 기초하여 결정된다. 그 다음, 단계(S160)에서, 검출된 타이어 상태가 통지 장치(60)로 출력된다. 검출 데이터가 단계(S140)에서 수신되지 않았다고 결정되면, 과정은 복귀로 간다.
검출기(10)의 작동이 전술한 바와 같이 차량 ID 및 검출기 ID가 뒤따르는 개시 신호에 의해 개시되므로, 검출기(10)는 다른 차량으로부터 보내진 신호 또는 잡음에 의해 오작동되지 않는다. 도4b에 도시된 바와 같이, 차량 ID가 뒤따르는 개시 신호의 수신이 ACK 신호에 의해 승인된다. 그 다음, 송신기(30)로부터 보내진 검출기 ID가 검출기(10) 내에 저장된 검출기 ID와 일치한 후에, 검출 데이터가 헤더 신호와 함께 송신된다. 검출기(10)가 무선으로 보내지는 LF 신호에 의해 급전되므로, 검출기 내에 배터리를 설치할 필요가 없다. 온-보드 배터리에 의해 급전되는 모니터(40)가 타이어 상태의 검출이 요구될 때에만 작동되므로, 모니터(40) 내에서 소비되는 전력량이 절감될 수 있다.
전술한 바와 같이, 검출기 ID는 각각의 위치에 위치된 타이어(4) 내에 설치된 각각의 검출기에 할당되고, 검출기 ID와 타이어 위치 사이의 관계(도4a에 도시된 목록)가 비휘발성 메모리 EEPROM(50a) 내에 기억된다. 그러나, 타이어 위치는 소위 타이어 위치 교환에 의해 차량 내에서 변경될 수 있다. 타이어 위치 교환이 행해진 후에, EEPROM(50a) 내에 원래 기억된 검출기 ID와 타이어 위치 사이의 관계(검출기 ID 할당 데이터로 언급됨)는 무효가 된다. 그러므로, 타이어 위치 교환이 수행된 후에 검출기 ID 할당 데이터의 메모리를 갱신할 필요가 있다. 이러한 실시예에서, 메모리 갱신은 모니터(40)의 작동이 엔진의 점화 스위치를 켜서 시작된 직후에 매번 행해진다.
타이어 위치에 검출기 ID를 할당하기 위한 과정이 도5를 참조하여 설명될 것이다. 단계(S310)에서, 하나의 타이어 위치, 예를 들어 전방 좌측 위치(FL)가 선택된다. 단계(S320)에서, 개시 신호 및 차량 ID가 FL 위치에 대응하는 송신기(30(FL))로부터 송신된다. 단계(S330)에서, 검출기(10)로부터 모니터(40)로 보내진 ACK 신호가 수신되는지가 결정된다. ACK 신호가 수신되면, 과정은 단계(S340)로 진행한다. 단계(S340)에서, 임의의 타이어 위치에 할당되지 않은 검출기 ID가 픽업된다. 그 다음, 단계(S350)에서, 하나의 검출기 ID가 할당되지 않은 검출기 ID들 중에서 선택되고, 선택된 검출기 ID는 송신기(30(FL))로부터 타이어(4(FL))로 송신된다.
그 다음, 단계(S360)에서, 검출 데이터(타이어 압력 및 타이어 온도)가 모니터(40)에 의해 수신되는지가 조사된다. 검출 데이터가 수신되면, 과정은 단계(S370)로 진행하여, 선택된 검출기 ID는 타이어 위치, 예를 들어 타이어 위치(FL)에 할당되는 검출기 ID의 후보로 기억된다. 그 다음, 과정은 단계(S380)로 진행한다. 검출 데이터가 단계(S360)에서 수신되지 않으면, 과정은 단계(S380)로 진행한다. 이는 검출 데이터가 그 검출기(10)로부터 복귀되면 타이어 위치(예를 들어, FL)에 할당된 검출기 ID를 갖는 검출기(10)가 있다고 결정되는 것을 의미한다.
단계(S380)에서, 모든 검출기 ID가 단계(S340)에서 픽업되는지가 단계(S350)에서 행해진 것과 동일한 방식으로 송신된다. 그렇지 않으면, 과정은 단계(S350)로 복귀하여, 검출기 ID를 보내는 과정이 모든 검출기 ID가 보내질 때까지 반복된다. 모든 검출기 ID가 보내지면, 과정은 단계(S390)로 진행한다. 단계(S390)에서, 단계(S370)에서 후보로 기억된 검출기 ID가 하나뿐인지 또는 복수인지가 결정된다. 단지 하나의 검출기 ID가 후보로 기억되면, 과정은 단계(S400)로 진행하여, 검출기 ID가 그 타이어 위치, 예를 들어 FL 위치에 할당된다. 이러한 경우에, 타이어 위치에 할당된 검출기 ID는 EEPROM(50a) 내에 기억된다. 후보가 복수이면, 과정은 단계(S420)로 직접 진행하고, 이는 이러한 경우에 그 타이어 위치에 검출기 ID를 할당하는 것이 불가능하기 때문이다.
단계(S420)에서, 일련의 단계(S320 - S400)들이 모든 타이어 위치(FL, FR, RL, RR)에 대해 수행되었는지가 조사된다. 그렇지 않으면, 과정은 단계(S430)로 진행하여, 조사되는 다음의 타이어 위치가 선택되고, 과정은 단계(S320)로 진행하여 일련의 단계(S320 - S400)를 반복한다. 검출기 ID가 모든 타이어 위치에 대해 조사되면, 과정은 단계(S440)로 진행한다. 단계(S440)에서, 검출기 ID가 아직 할당되지 않은 임의의 타이어 위치가 존재하는지가 결정된다. 검출기 ID가 모든 타이어 위치에 할당되었다고 결정되면, 과정은 종료된다. 검출기 ID가 할당되지 않은 임의의 타이어 위치가 있으면, 과정은 단계(S450)로 진행하여, 메모리 내에서 여전히 후보로 남아있는 검출기 ID가 그 타이어 위치에 할당된다. 그 다음, 과정은 종료된다.
전술한 방식으로, 검출기 ID 할당 데이터는 항상 갱신되고, 그러므로 검출기 ID는 타이어 위치 변경이 수행된 후에도 올바른 타이어 위치에 할당된다. 도5에 도시된 타이어 위치에 검출기 ID를 할당하기 위한 과정의 단계(S420, S440)는 복수의 검출기(10)가 단일 송신기(30)로부터 송신된 검출기 ID를 포함하는 LF 신호에 응답했을 때에만 수행된다. 그러나, 이러한 상황은 전술한 제1 실시예에서 거의 발생하지 않고, 이는 각각의 송신기(30)가 송신기(30) 주위에 위치된 타이어 내에 설치된 단지 하나의 검출기(10)와 통신하기 때문이다. 이러한 상황은 송신기(30)의 출력이 몇몇 이유로 잘못 증가될 때에만 발생할 수 있다. 따라서, 단계(S450)에서, 검출기 ID가 할당되지 않은 타이어 위치에 할당되는 검출기 ID는 단순히 EEPROM(50a) 내에 기억된 후보들 중에서 이미 할당된 검출기 ID를 제거하여 쉽게 발견될 수 있다.
감시 시스템이 예비 타이어 내에 설치된 검출기(10)와 예비 타이어 주위에 위치된 송신기(30)를 포함하는 경우에, 검출기 ID는 도4a에서 점선으로 도시된 바와 같이, 예비 타이어에도 할당되어 EEPROM(50a) 내에 기억되어야 한다. 이러한 경우에, 송신기(30)로부터의 신호가 복수의 검출기(10)에 도달하여 복수의 검출기(10)가 도5에 도시된 단계(S340 - S380)를 수행하는데 있어서 송신된 신호에 응답할 가능성이 있다. 이러한 상황에 의해 야기되는 혼동은 특정 검출기(10) 및 그러한 특정 검출기(10)에 도달할 수 있는 송신기(30)를 미리 기억하여, 미리 기억된 정보 및 검출기(10)로부터의 실제 응답에 기초하여 각각의 타이어 위치에 검출기 ID를 할당함으로써 회피될 수 있다.
제1 실시예의 변형된 형태가 도6을 참조하여 설명될 것이다. 전술한 제1 실시예에서, 검출기(10)의 작동을 개시하는 신호는 LF에 의해 보내지고, 검출 데이터는 RF에 의해 보내진다. 이러한 실시예에서, 개시 신호 및 검출 데이터 모두가 LF에 의해 보내진다. 특히, 검출기 회로(10) 내에서, 검출 데이터를 안테나(12)로 공급하기 위한 구동기 회로(29)가 제1 실시예의 송신기 회로(28) 및 안테나(26) 대신에 제공된다. 안테나(32)에 의해 수신된 LF 신호를 증폭하기 위한 증폭기 회로(36)를 갖는 송신기-수신기(31)가 제1 실시예의 송신기(30) 대신에 각각의 검출기(10) 주위에 위치된다. 모니터(40) 내에서, 제1 실시예에서 사용된 RF 수신 안테나(42)가 제거되고, 제1 실시예의 수신기 회로(48)는 증폭기(36)로부터 수신된 신호를 처리하는 수신기 회로(48)로 대체된다. 제1 실시예의 변형된 형태에서, 검출기(10)와 모니터(40) 사이의 모든 통신은 송신기-수신기(31)에 의해 송신되고 수신되는 LF 신호에 의해 수행된다.
제1 실시예는 검출기(10)와 모니터(40) 사이의 모든 통신이 RF 신호에 의해 수행되도록 변형될 수 있다. 이러한 경우에, 각각의 검출기(10) 주위에 위치된 송신기(30)가 제거되고, 안테나(42)가 RF 신호를 송신하고 수신하기 위한 안테나로 사용된다. 그러나, 이러한 경우에, 검출기(10)로 전력을 공급하기 위한 배터리가 각각의 검출기(10) 내에 설치되어야 하며, 이는 전력이 RF 신호에 의해 공급될 수 없기 때문이다.
제1 실시예에서, 각각의 송신기(30)를 단지 하나의 대응하는 검출기(10)와 통신하게 함으로써 검출기 ID 및 각각의 타이어 위치에 대한 검출기 ID의 할당을 제거하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 경우에, 송신기(30) 내에서 송신 안테나(32)의 방향을 정확하게 설정하고 송신기(30)로부터 송신되는 LF 신호의 출력 및 주파수를 적절하게 선택할 필요가 있다.
본 발명의 제2 실시예가 도7 내지 도11을 참조하여 설명될 것이다. 이러한 제2 실시예에서, 제1 실시예에서 사용된 차량 ID는 사용되지 않는다. 제2 실시예로서 감시 시스템의 구조가 도7에 도시되어 있다. 제1 실시예를 도시하는 도2와 비교하면, 검출기(10) 내의 EEPROM(20a) 및 모니터(40) 내의 EEPROM(40a)은 도7에 도시된 바와 같이 제2 실시예에서 제거된다. 검출기 ID 및 타이어 위치에 대한 검출기 ID 할당을 나타내는 데이터가 모니터 내의 제어 회로(50) 내에 저장되고, 검출기 ID는 검출기(10) 내의 제어 회로(20) 내에 저장된다. 다른 구조는 제1 실시예의 구조와 동일하다.
도8을 참조하면, 모니터(40) 내에서 수행되는 타이어 상태를 감시하는 과정과, 검출 데이터를 검출기(10)로부터 송신하는 과정이 상세하게 설명될 것이다. 감시 과정은 차량의 도어 잠금 장치가 해제되거나 엔진이 시동된 후에 수행된다. 데이터 송신 과정은 검출기(10)의 작동이 모니터(40)로부터 송신기(30)를 거쳐 송신된 개시 신호에 의해 개시될 때 수행된다.
감시 과정의 시작 시에, 단계(S1110)에서, 개시 신호가 송신기(30)로부터 그 송신기(30)에 인접하게 위치된 타이어 내에 설치된 검출기(10)로 보내진다. 개시 신호는 비변조 LF 신호이다. 개시 신호는 소정의 기간 동안 보내지고 검출기 ID 신호가 뒤따른다. 먼저, 타이어(4(FL))가 목표 설정되고, 그 다음 타이어(4(FR), 4(RL), 4(RR))가 단계(S1150)에서 순차적으로 선택된다 (아래에서 설명됨).
개시 신호의 검출기(10)로의 송신 시에, 검출기(10)를 작동시키기 위한 전력이 전원 회로(14) 내에서 발생되고, 검출기(10) 내의 데이터 송신 과정이 개시된다. 단계(S1310)에서, 검출기 ID를 포함하는 개시 신호가 수신되는지가 조사된다. 수신되면, 과정은 단계(S1320)로 진행하여, 수신된 검출기 ID가 검출기(10) 내에 저장된 검출기 ID와 일치하는지가 결정된다. 수신된 검출기 ID가 저장된 검출기 ID와 일치하면, 과정은 단계(S1330)로 진행하여, 타이어 압력 및 타이어 온도가 각각 압력 센서(22) 및 온도 센서(24)를 사용하여 검출된다. 그 다음, 단계(S1340)에서, 검출 데이터(타이어 압력 및 타이어 온도)가 RF 신호를 사용하여 헤더 신호와 함께 검출기(10)로부터 모니터(40)로 송신된다. 그 다음, 과정은 종료된다. 다른 한편으로, 단계(S1320)에서 수신된 검출기 ID가 저장된 검출기 ID와 일치하지 않다고 결정되면, 과정은 바로 종료된다.
감시 과정에서, 단계(S1120)에서, 검출기(10)로부터 송신된 검출 데이터가 소정의 기간 내에 모니터(40)에 의해 수신되는지가 결정된다. 수신되면, 과정은 단계(S1130)로 진행하여, 모니터(40)에 의해 수신된 RF 신호가 검출 데이터(타이어 내의 압력 및 온도)를 획득하기 위해 복조되고, 데이터는 검출된 타이어 상태를 운전자에게 통지하기 위해 통지 장치(60)로 공급된다. 단계(S1120)에서, 검출 데이터가 수신되지 않는다고 결정되면, 과정은 단계(S1140)로 직접 진행한다.
단계(S1140)에서, 개시 신호가 모든 검출기(10)로 보내졌는지가 결정된다. 개시 신호가 보내지지 않은 검출기(10)가 여전히 남아 있으면, 과정은 단계(S1150)를 거쳐 단계(S1110)로 복귀한다. 단계(S1150)에서, 목표 검출기(10)가 개시 신호를 수신하지 않은 검출기(10)들 중에서 픽업된다. 그 다음, 일련의 단계(S1110 내지 S1130)가 개시 신호가 모든 검출기(10)로 보내질 때까지 반복된다.
단계(S1140)에서, 검출기(ID)를 포함하는 개시 신호에 대해 응답하지 않은 임의의 검출기(10)가 있는지가 결정된다. 그러한 무응답 검출기(10)가 없으면, 과정은 종료된다. 응답하지 않은 임의의 검출기(10)가 있으면, 과정은 단계(S1200)로 진행한다. 단계(S1200)에서, 일련의 단계(S1110 내지 S1130)가 무응답 검출기(10)에 대해 반복된다. 다음 단계(S1210)에서, 응답하지 않은 임의의 검출기(10)가 있는지가 다시 조사된다. 모든 검출기(10)가 응답했으면, 과정은 종료된다. 응답하지 않은 임의의 검출기(10)가 여전히 있으면, 과정은 단계(S1220)로 진행하여, 단계(S200)의 반복 회수가 소정의 최대 회수(MAX)를 초과하는지가 조사된다. 반복 회수가 소정의 최대 회수를 초과하면, 과정은 종료된다. 그렇지 않으면, 과정은 단계(S200)로 복귀하여 일련의 단계(S1110 내지 S1130)를 반복한다.
전술한 과정에서, 개시 신호(LF 신호)는 각각의 검출기(10)로 순차적으로 송신되고, 각각의 검출기(10)로부터 복귀되는 검출 데이터(RF 신호)는 모니터(40) 내의 공통 안테나(42)에 의해 수신된다. 그러므로, 검출기(10)의 작동은 타이어 상태 데이터가 요구될 때에만 개시될 수 있다. 따라서, 검출기(10) 내의 전력 소비는 최소화될 수 있다. 검출기(10)를 작동시키기 위한 전력이 LF 신호에 의해 무선으로 공급되므로, 검출기(10) 내에 배터리를 설치할 필요가 없다. 그러므로, 검출기(10)는 콤팩트하고 저비용으로 만들어질 수 있다. 더욱이, 검출기(10)가 배터리의 용량 부족 때문에 작동하지 못할 가능성은 없다.
각각의 검출기(10)로 보내지는 개시 신호는 그 검출기에 할당된 검출기 ID가 뒤따르고, 타이어 상태 데이터는 수신된 검출기 ID가 그 검출기 내에 저장된 검출기 ID와 일치할 때에만 그 검출기(10)로부터 송신된다. 그러므로, 검출 데이터가 복수의 검출기(10)로부터 동시에 송신되어, 모니터(40)에 의해 수신되는 신호의 혼동을 야기할 가능성이 없다.
개시 신호가 검출기(10)에 주어지더라도 간섭 잡음 등으로 인해 검출 데이터를 모니터(40)로 보낼 수 없는 임의의 검출기(10)가 있을 때, 개시 신호는 전술한 바와 같이, 검출 데이터가 모니터(40)에 의해 획득될 때까지 무응답 검출기(10)에 (소정의 최대 회수 내에서) 반복적으로 주어진다. 그러므로, 타이어 상태 데이터를 입수할 수 없는 가능성이 최소화된다.
도8을 참조하여 설명된 감시 과정에서, 검출기 ID와 관련된 개시 신호는 도9에 도시된 바와 같이, 검출기로 순차적으로 보내진다. 개시 신호를 무응답 검출기(10; 전방 우측 타이어(FR) 내의 검출기(10)가 도9에서 무응답 검출기로 예시되어 있음)로 반복적으로 보내는 과정은 개시 신호가 모든 검출기로 보내진 후에 수행된다. 그러나, 반복 과정의 시점은 도10에 도시된 바와 같이 변형될 수 있다. 도10에서, 개시 신호를 무응답 검출기(이러한 예에서 검출기(10(FR))임)로 반복적으로 보내는 과정은 그러한 무응답이 발견된 직후에 수행된다.
개시 신호는 도11에 도시된 바와 같이 모든 검출기(10)로 동시에 보내질 수 있다. 그러나, 이러한 경우에, 응답 신호는 수신단, 즉 모니터(40) 내에서의 데이터 혼동을 피하기 위해, 도11에 도시된 바와 같이 순차적으로 송신되어야 한다. 이는 검출기(10) 내에서 각각 상이한 지연 시간(개시 신호의 수신과 응답의 송신 사이의 기간)을 설정함으로써 실현될 수 있다. 이러한 경우에, 반복 과정은 최종 검출기(10; 이러한 예에서 검출기(10(RR))임)가 응답한 후에, 수행될 수 있다.
제2 실시예의 변형된 형태가 도12 및 도13을 참조하여 설명될 것이다. 전술한 제2 실시예에서, 개시 신호는 LF 신호에 의해 검출기(10)로 보내지고, 검출 데이터는 RF 신호에 의해 모니터(40)로 보내진다. 그러나, 이러한 변형된 형태에서, 개시 신호 및 검출 데이터 모두가 LF 신호에 의해 보내진다. 도12에 도시된 바와 같이, 도7에 도시된 제2 실시예에서 사용된 RF 안테나(26, 42)가 제거된다. 도7에 도시된 검출기(10)의 송신기 회로(28)는 구동기 회로(29)로 대체된다. 도7의 송신기(30)는 증폭기 회로(36)를 갖는 송신기-수신기(31)로 대체되고, 도7의 수신기 회로(44)는 증폭기 회로(36)로부터 공급된 신호로부터 검출 데이터를 획득하는 수신기 회로(48)로 대체된다. 다른 구조는 제2 실시예의 구조와 동일하다.
송신기-수신기(31)는 각각의 위치를 취한 타이어 내에 설치된 각각의 검출기(10) 주위에 위치된다. 검출기 ID가 뒤따르는 개시 신호는 송신기-수신기(31)로부터 검출기(10)로 송신되고, 검출 데이터는 검출기(10)로부터 송신기-수신기(31)로 송신된다. 바꾸어 말하면, 양방향 통신이 LF파를 사용하여 검출기(10)의 안테나(12)와 송신기-수신기(31)의 안테나(32) 사이에서 수행된다.
검출 데이터가 단지 하나의 검출기(10)에 대응하는 송신기-수신기(31)를 통해 보내지므로, 검출 데이터는 도13에 도시된 바와 같이, 간섭 또는 혼동을 일으키지 않고서 모든 검출기(10)로부터 동시에 송신될 수 있다. 이러한 변형된 형태에서, 도9 내지 도11 중 어느 하나에 도시된 시점에서 개신 신호를 보내고 응답을 수신하는 것도 가능하다.
제2 실시예 및 그의 변형된 형태에서, 각각의 송신기(30) (또는 송신기-수신기(31))를 단지 하나의 대응하는 검출기(10)와 통신하게 함으로써 검출기 ID 및 각각의 타이어 위치에 대한 검출기 ID의 할당을 제거하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 경우에, 송신기(30) 내의 송신 안테나(32)의 방향을 정확하게 설정하고 송신기(30) (또는 송신기-수신기(31))로부터 송신되는 LF 신호의 출력 및 주파수를 적절하게 선택할 필요가 있다.
본 발명이 상기 양호한 실시예를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 형태 및 세부 사항의 변경이 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 범주를 벗어나지 않고서 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
본 발명에 따른 타이어 상태 감시 시스템에 의하면, 다른 차량으로부터 무선 송신된 데이터가 자신의 차량의 감시 시스템에 의해 검출된 데이터와의 혼동을 야기하지 않고, 검출기 내의 전력 소비가 최소화된다.
도1은 타이어 상태 감시 시스템이 장착된 차량을 도시하는 블록 선도.
도2는 본 발명의 제1 실시예로서 타이어 상태 감시 시스템의 구조를 도시하는 블록 선도.
도3은 타이어 상태를 감시하는 과정 및 타이어 내에 설치된 검출기에 의해 검출된 데이터를 모니터로 송신하는 과정을 도시하는 흐름도.
도4a는 각각의 위치의 타이어에 할당된 검출기 식별 코드를 도시하는 표.
도4b는 송신기 및 검출기의 작동을 도시하는 시간 도표.
도5는 각각의 위치에 위치된 타이어에 검출기 식별 코드를 할당하기 위한 과정을 도시하는 흐름도.
도6은 도2에 도시된 타이어 상태 검출 시스템의 변형된 형태를 도시하는 블록 선도.
도7은 본 발명의 제2 실시예로서 타이어 상태 감시 시스템의 구조를 도시하는 블록 선도.
도8은 제2 실시예에서 수행되는, 타이어 상태를 감시하는 과정 및 검출기로부터 데이터를 송신하는 과정을 도시하는 흐름도.
도9는 제1 개시 신호가 모든 검출기로 송신된 후에 개시 신호가 무응답 검출기로 다시 송신되는, 송신기 및 검출기의 작동을 도시하는 시간 도표.
도10은 응답이 발견되지 않은 직후에 개시 신호가 무응답 검출기로 다시 송신되는, 송신기 및 검출기의 작동을 도시하는 시간 도표.
도11은 개시 신호가 모든 검출기로 동시에 송신되는, 송신기 및 검출기의 작동을 도시하는 시간 도표.
도12는 도7에 도시된 타이어 상태 감시 시스템의 변형된 형태를 도시하는 블록 선도.
도13은 제2 실시예의 변형된 형태에서 수행되는, 송신기 및 검출기의 작동을 도시하는 시간 도표.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
4 : 타이어
10 : 검출기
30 : 송신기
40 : 모니터
60 : 통지 장치

Claims (16)

  1. 차량(2)의 타이어(4) 내의 압력을 포함한 타이어 상태를 감시하기 위한 시스템이며,
    차량의 각각의 타이어 내에 설치되어 타이어 상태에 관한 검출 데이터를 무선 송신하는, 타이어 내의 압력을 포함한 타이어 상태를 검출하기 위한 검출기(10)와,
    각각의 타이어(4) 주위에 설치되어, 타이어 상태의 검출을 개시하기 위한 개시 신호를 검출기로 무선 송신하기 위한 송신기(30)와,
    개시 신호를 송신기(30)로 보내고 검출 데이터를 검출기(10)로부터 수신하여, 검출된 타이어 상태를 차량의 운전자에게 통지하는 모니터(40)를 포함하는 감시 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 개시 신호는 감시 시스템이 설치된 차량을 식별하는 차량 식별 코드를 포함하고,
    검출 데이터는 개시 신호 내에 포함된 차량 식별 코드가 검출기(10) 내에 기억된 차량 식별 코드와 일치할 때에만 송신되는 감시 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 개시 신호는 각각의 위치를 취한 각각의 타이어(4) 내에 설치된 검출기(10)를 식별하는 검출기 식별 코드를 더 포함하고,
    검출 데이터는 개시 신호 내에 포함된 차량 식별 코드 및 검출기 식별 코드 모두가 검출기(10) 내에 기억된 차량 식별 코드 및 검출기 식별 코드와 일치할 때에만 검출기(10)로부터 송신되는 감시 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 감시 시스템은 검출기 식별 코드를 검출기로 순차적으로 송신함으로써 그리고 타이어 상태에 관한 검출 데이터가 검출기(10)로부터 송신되면 검출기 내에 기억된 검출기 식별 코드가 검출기로 송신된 검출기 식별 코드와 동일하다고 결정함으로써, 각각의 위치를 취한 각각의 타이어(4) 내에 설치된 각각의 검출기(10) 내에 기억된 검출기 식별 코드를 발견하기 위한 수단을 더 포함하는 감시 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 검출기는 개시 신호의 수신 시에 타이어 상태의 검출을 시작하고,
    타이어 상태의 검출은 타이어 상태에 관한 검출 데이터가 모니터(40)로 송신된 후에 종결되는 감시 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 송신기(30)로부터 검출기(10)로 송신되는 개시 신호는 장파장 대역 내의 저주파(LF) 신호이고,
    검출기(10)는 개시 신호를 정류하여 검출기(10)를 작동시키기 위한 전원 전압을 발생시키는 전원 회로(14)를 포함하고,
    검출기(10)는 전원 전압의 발생 시에 그의 작동을 시작하는 감시 시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 모니터(40)는 모든 검출기(10)로부터 검출 데이터를 수신하는 단일 수신기(44)를 포함하는 감시 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 검출기(10)는 초단파(VHF) 대역 또는 극초단파(UHF) 대역 내의 무선 주파수(RF) 신호를 사용하여 검출 데이터를 송신하는 감시 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 송신기(31)는 검출기(10)로부터 송신된 검출 데이터를 수신하여 검출 데이터를 모니터(40)로 보내기 위한 수단(32, 36)을 포함하는 감시 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 검출기(10) 및 송신기(31)는 장파장 대역 내의 저주파(LF) 신호를 송신하고 수신하는 각각의 안테나(12, 32)를 포함하고,
    개시 신호는 송신기(31)로부터 검출기(10)로 송신되고, 검출 데이터는 검출기(10)로부터 송신기(31)로 송신되며, 이들은 모두 저주파(LF) 신호를 사용하고,
    검출기(10)는 개시 신호를 정류하여 전원 전압을 형성하는 전원 회로(14)를 포함하고, 검출기(10)는 전원 전압의 형성 시에 그의 작동을 시작하는 감시 시스템.
  11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 개시 신호는 검출기의 작동을 하나씩 개시하기 위해 검출기(10)로 순차적으로 보내지고, 검출 데이터는 모니터 내에서 데이터 혼동을 회피하기 위해 검출기(10)로부터 모니터(40)로 순차적으로 송신되는 감시 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 개시 신호는 검출 데이터를 송신할 수 없는 검출기(10)로 다시 보내지는 감시 시스템.
  13. 제5항에 있어서, 개시 신호는 모든 검출기(10)로 동시에 보내지고, 검출기는 모니터(40) 내에서 데이터 혼동을 회피하기 위해 검출 데이터를 각각 상이한 시점에서 송신하도록 구성되는 감시 시스템.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 개시 신호는 송신기(31)로부터 대응하는 검출기(10)로 동시에 송신되고, 검출 데이터는 검출기(10)로부터 대응하는 송신기(31)로 동시에 송신되는 감시 시스템.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 개시 신호는 검출 데이터를 송신할 수 없는 검출기(10)로 다시 송신되는 감시 시스템.
  16. 제5항에 있어서, 개시 신호는 각각의 위치를 취한 각각의 타이어(4) 내에 설치된 검출기를 식별하는 검출기 식별 코드를 포함하고,
    검출 데이터는 개시 신호 내에 포함된 검출기 식별 코드가 검출기(10) 내에 기억된 검출기 식별 코드와 일치할 때에만 검출기(10)로부터 송신되는 감시 시스템.
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