KR20060054544A - System for measuring temperature of tire belt using optical fiber temperature sensor - Google Patents

System for measuring temperature of tire belt using optical fiber temperature sensor Download PDF

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KR20060054544A KR1020040093140A KR20040093140A KR20060054544A KR 20060054544 A KR20060054544 A KR 20060054544A KR 1020040093140 A KR1020040093140 A KR 1020040093140A KR 20040093140 A KR20040093140 A KR 20040093140A KR 20060054544 A KR20060054544 A KR 20060054544A
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    • B60C23/20—Devices for measuring or signalling tyre temperature only

Abstract

본 발명은, 실시간으로 타이어의 온도를 확인할 수 있는 광섬유 온도센서를 이용한 타이어 벨트부 온도 측정시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a tire belt temperature measurement system using an optical fiber temperature sensor capable of checking the temperature of the tire in real time.

이를 위해 본 발명은, 타이어의 제2벨트와 제3벨트 사이의 엣지 스트립 내에 삽입되어 타이어의 벨트부의 온도를 감지하는 광섬유 온도센서와, 광섬유 온도센서에 의해 발생된 신호를 증폭시키는 신호 증폭기, 신호 증폭기에 의해 증폭된 신호를 수신하여 수신부로 전송하는 송신 안테나 및, 전력을 공급하는 전력 공급기로 이루어진 송신부와; 송신부의 송신 안테나로부터 전송되는 신호를 수신하는 수신 안테나와, 수신 안테나를 통해 전송된 신호를 온도신호로 변경하여 표시부로 전송하기 위한 신호처리모듈로 이루어진 수신부 및; 신호처리모듈을 통해 전송된 온도신호에 의해 현재 타이어 벨트부의 온도를 표시하는 LCD 모니터와, 신호처리모듈을 통해 전송된 온도신호에 따라 경보를 발생시키는 경보장치 및, LCD 모니터에 표시된 벨트부 온도가 위험수준에 도달하고 경보장치의 경보 발생에 따라 타이어 내부의 온도가 비정상적인 것이 모니터링 되면, 타이어의 온도를 낮추기 위한 수냉처리 동작이 수행되는 수냉처리장치로 이루어진 표시부를 구비하여 구성된다.To this end, the present invention, the optical fiber temperature sensor is inserted into the edge strip between the second belt and the third belt of the tire for sensing the temperature of the belt portion of the tire, a signal amplifier for amplifying the signal generated by the optical fiber temperature sensor, signal A transmitter comprising a transmission antenna for receiving the signal amplified by the amplifier and transmitting the signal to the receiver; A receiving unit comprising a receiving antenna for receiving a signal transmitted from a transmitting antenna of the transmitting unit, a signal processing module for converting a signal transmitted through the receiving antenna into a temperature signal and transmitting the converted signal to a display unit; The LCD monitor displays the current tire belt temperature by the temperature signal transmitted through the signal processing module, the alarm device that generates an alarm according to the temperature signal transmitted through the signal processing module, and the belt temperature displayed on the LCD monitor. When the danger level is reached and the temperature inside the tire is monitored abnormally according to the alarm occurrence of the alarm device, the display unit is configured to include a water cooling treatment device for performing a water cooling treatment operation to lower the temperature of the tire.

따라서, 본 발명은 타이어의 성능에 큰 영향을 주지 않으면서도 타이어 벨트부의 온도를 실시간으로 운전자가 모니터링 할 수 있고, 타이어의 온도가 위험온도에 도달할 때에는 자동으로 수냉처리를 수행함으로써 타이어의 수명을 크게 연장시킴과 더불어 운전자의 안전운행을 도모할 수 있다.Therefore, the present invention enables the driver to monitor the temperature of the tire belt portion in real time without significantly affecting the performance of the tire, and when the temperature of the tire reaches a dangerous temperature, the life of the tire is automatically performed by performing water cooling treatment. Along with this, the driver's safe driving can be improved.

Description

광섬유 온도센서를 이용한 타이어 벨트부 온도 측정시스템{System for measuring temperature of tire belt using optical fiber temperature sensor}System for measuring temperature of tire belt using optical fiber temperature sensor

도 1은, 본 발명에 따른 광섬유 온도센서에 의해 온도를 측정하여 운전자에게 모니터링 하기 위한 타이어 벨트부 온도 측정시스템의 구성 및 동작 흐름을 나타낸 도면,1 is a view showing the configuration and operation flow of the tire belt temperature measurement system for monitoring the temperature by measuring the temperature by the optical fiber temperature sensor according to the present invention,

도 2는, 본 발명에 따른 타이어 벨트부 온도 측정시스템에 의해 수행되는 실시간 모니터링 동작을 설명하기 위한 순서도,2 is a flow chart for explaining the real-time monitoring operation performed by the tire belt temperature measurement system according to the present invention,

도 3은, 본 발명에 따른 광섬유 온도센서가 삽입된 타이어의 일부를 나타낸 부분 단면도,3 is a partial cross-sectional view showing a part of a tire in which an optical fiber temperature sensor is inserted according to the present invention;

도 4는, 종래 타이어의 일부를 나타낸 부분 단면도이다.4 is a partial sectional view showing a part of a conventional tire.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 --- 트레드부(Tread), 11 --- 제1벨트,10 --- Tread, 11 --- 1st belt,

12 --- 제2벨트, 13 --- 제3벨트,12 --- second belt, 13 --- third belt,

14 --- 제4벨트, 15 --- 엣지 스트립,14 --- 4th belt, 15 --- edge strip,

16 --- 카카스(Carcass), 17 --- 비드(Bead),16 --- Carcass, 17 --- Bead,

20 --- 송신부, 21 --- 광섬유 온도센서,20 --- transmitter, 21 --- optical fiber temperature sensor,

22 --- 송신 안테나, 23 --- 신호 증폭기, 22 --- transmitting antenna, 23 --- signal amplifier,                 

24 --- 전력 공급기, 30 --- 수신부,24 --- power supply, 30 --- receiver,

31 --- 수신 안테나, 32 --- 신호처리모듈,31 --- receiving antenna, 32 --- signal processing module,

40 --- 표시부, 41 --- LCD 모니터,40 --- indicator, 41 --- LCD monitor,

42 --- 경보장치, 43 --- 수냉처리장치,42 --- alarm system, 43 --- water cooling system,

100 --- 스틸 벨트부.100 --- steel belt part.

본 발명은 광섬유 온도센서를 이용한 타이어 벨트부 온도 측정시스템에 관한 것으로, 특히 발열에 의해 트레드 사고가 많이 발생하는 트럭 버스용 타이어의 제2벨트와 제3벨트 사이의 온도를 운전자가 실시간으로 모니터링 하기 위한 광섬유 온도센서를 이용한 타이어 벨트부 온도 측정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature measurement system for a tire belt unit using an optical fiber temperature sensor. In particular, the driver monitors the temperature between the second belt and the third belt of a tire for a truck bus in which a lot of tread accidents occur due to heat generation. The present invention relates to a tire belt temperature measuring system using an optical fiber temperature sensor.

종래의 타이어중, 특히 트럭이나 버스에 사용되는 타이어는 도 4에 도시된 바와 같이 여러층의 스틸 벨트부로 구성되어 있으며, 제1벨트(11), 제2벨트(12)와 제3벨트(13), 제4벨트(14)의 각도가 서로 반대방향이기 때문에, 제2벨트(12)와 제3벨트(13) 사이에 큰 장력이 발생하게 되어 열이 발생하는데, 이 열이 트레드부(10) 세퍼레이션의 가장 큰 원인이 된다.Among the conventional tires, in particular, tires used in trucks and buses are composed of multiple layers of steel belts as shown in FIG. 4, and include a first belt 11, a second belt 12, and a third belt 13. ), Since the angles of the fourth belt 14 are opposite to each other, a large tension is generated between the second belt 12 and the third belt 13, and heat is generated. ) Is the biggest cause of separation.

따라서, 상기와 같은 타이어에 발생되는 잠열을 운전자가 확인함으로써 트레드부(10) 세퍼레이션을 방지할 수 있는 조치를 취할 수 있도록 해야만 하지만, 현재는 상기와 같은 잠열을 확인할 수 있는 방법이 전혀 없는 것이 현실이다.Therefore, the driver should check the latent heat generated in the tire as described above, so that the driver can take measures to prevent the tread part 10 separation. However, there is currently no way to confirm the latent heat as described above. It is a reality.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 타이어의 내구성능을 크게 저하시키지 않으면서, 제2벨트와 제3벨트 사이의 엣지 스트립에 광섬유 온도센서를 삽입시킴으로써 운전자가 운전중 실시간으로 타이어 벨트부의 온도를 확인할 수 있는 광섬유 온도센서를 이용한 타이어 벨트부 온도 측정시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above, and by inserting an optical fiber temperature sensor into the edge strip between the second belt and the third belt without significantly deteriorating the tire's durability, the tire belt part is operated by the driver in real time during operation. An object of the present invention is to provide a tire belt temperature measurement system using an optical fiber temperature sensor capable of checking temperature.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 실시간으로 타이어의 온도를 확인할 수 있는 광섬유 온도센서를 이용한 타이어 벨트부 온도 측정시스템에 있어서, 타이어의 제2벨트와 제3벨트 사이의 엣지 스트립 내에 삽입되어 타이어의 벨트부의 온도를 감지하는 광섬유 온도센서와, 광섬유 온도센서에 의해 발생된 신호를 증폭시키는 신호 증폭기, 신호 증폭기에 의해 증폭된 신호를 수신하여 수신부로 전송하는 송신 안테나 및, 전력을 공급하는 전력 공급기로 이루어진 송신부와; 송신부의 송신 안테나로부터 전송되는 신호를 수신하는 수신 안테나와, 수신 안테나를 통해 전송된 신호를 온도신호로 변경하여 표시부로 전송하기 위한 신호처리모듈로 이루어진 수신부 및; 신호처리모듈을 통해 전송된 온도신호에 의해 현재 타이어 벨트부의 온도를 표시하는 LCD 모니터와, 신호처리모듈을 통해 전송된 온도신호에 따라 경보를 발생시키는 경보장치 및, LCD 모니터에 표시된 벨트부 온도가 위험수준에 도달하고 경보장치의 경보 발생에 따라 타이어 내부의 온도가 비정상적인 것이 모니터링 되면, 타이어의 온도를 낮추기 위한 수냉처리 동작이 수행되는 수냉처리 장치로 이루어진 표시부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.In the tire belt temperature measurement system using an optical fiber temperature sensor that can check the temperature of the tire in real time according to the present invention for solving the above problems, is inserted into the edge strip between the second belt and the third belt of the tire An optical fiber temperature sensor for sensing the temperature of the belt portion of the tire, a signal amplifier for amplifying the signal generated by the optical fiber temperature sensor, a transmission antenna for receiving the signal amplified by the signal amplifier and transmitting it to the receiving unit, and electric power for supplying power A transmitter comprising a feeder; A receiving unit comprising a receiving antenna for receiving a signal transmitted from a transmitting antenna of the transmitting unit, a signal processing module for converting a signal transmitted through the receiving antenna into a temperature signal and transmitting the converted signal to a display unit; The LCD monitor displays the current tire belt temperature by the temperature signal transmitted through the signal processing module, the alarm device that generates an alarm according to the temperature signal transmitted through the signal processing module, and the belt temperature displayed on the LCD monitor. When the dangerous level is reached and the temperature inside the tire is monitored abnormally according to the alarm occurrence of the alarm device, the display unit is configured to include a water cooling treatment unit for performing a water cooling operation to lower the temperature of the tire.

따라서, 상기와 같이 구성된 타이어의 제2벨트와 제3벨트 사이의 온도를 광섬유 온도센서를 이용하여 측정할 수 있는 시스템에 의하면, 광섬유 온도센서가 매우 미세한 정도의 크기를 갖고 있기 때문에, 타이어의 성능에 큰 영향을 주지 않으면서도 타이어 벨트부의 온도를 실시간으로 운전자가 모니터링 하고, 타이어의 온도가 위험온도에 도달할 때에는 자동적으로 수냉처리를 수행할 수 있다.Therefore, according to the system capable of measuring the temperature between the second belt and the third belt of the tire configured as described above using the optical fiber temperature sensor, since the optical fiber temperature sensor has a very fine size, the tire performance The driver can monitor the temperature of the tire belt part in real time without significantly affecting the temperature, and can automatically perform water cooling treatment when the temperature of the tire reaches a dangerous temperature.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은, 본 발명에 따른 광섬유 온도센서에 의해 온도를 측정하여 운전자에게 모니터링 하기 위한 타이어 벨트부 온도 측정시스템의 구성 및 동작 흐름을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration and operation flow of the tire belt temperature measurement system for monitoring the temperature by measuring the temperature by the optical fiber temperature sensor according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 타이어 벨트부 온도 측정시스템은 크게 송신부(20)와, 수신부(30) 및 표시부(40)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the tire belt temperature measuring system of the present invention is largely composed of a transmitter 20, a receiver 30, and a display 40.

상기 송신부(20)는 광섬유 온도센서(21)와, 송신 안테나(22), 신호 증폭기(23) 및, 전력 공급기(24)로 구성된다.The transmitter 20 is composed of an optical fiber temperature sensor 21, a transmission antenna 22, a signal amplifier 23, and a power supply 24.

또한, 상기 수신부(30)는 수신 안테나(31)와 신호처리모듈(32)로 구성된다.In addition, the receiver 30 includes a receiving antenna 31 and a signal processing module 32.

더욱이, 상기 표시부(40)는 LCD 모니터(41)와, 경보장치(42) 및, 수냉처리장치(43)로 구성된다.Moreover, the display portion 40 is composed of an LCD monitor 41, an alarm device 42, and a water cooling treatment device 43.

이하, 본 발명에 따른 타이어 벨트부 온도 측정시스템의 동작에 대해 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the operation of the tire belt portion temperature measurement system according to the present invention will be described in more detail.                     

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 주동력부의 전원이 온(ON)되면, 송신부(20)에서, 타이어의 제2벨트(12)와 제3벨트(13) 사이의 엣지 스트립(15) 내에 삽입된 광섬유 온도센서(21)에 의해 타이어 벨트부(10)의 온도를 감지하고, 상기 광섬유 온도센서(21)에 의해 발생된 신호를 신호 증폭기(23)에서 증폭시킨 후, 상기 신호 증폭기(23)에 의해 증폭된 신호를 송신 안테나(22)에서 수신하여 수신부(30)로 전송한다.As shown in FIGS. 1 and 2, when the power of the main power unit is turned on, in the transmitter unit 20, the edge strip 15 between the second belt 12 and the third belt 13 of the tire. The temperature of the tire belt unit 10 is sensed by the optical fiber temperature sensor 21 inserted therein, the signal generated by the optical fiber temperature sensor 21 is amplified by the signal amplifier 23, and then the signal amplifier ( The signal amplified by 23 is received by the transmitting antenna 22 and transmitted to the receiving unit 30.

다음에, 수신부(30)에서, 상기 송신부(20)의 송신 안테나(22)로부터 전송된 신호를 수신 안테나(31)에 의해 수신하고, 상기 수신 안테나(31)로부터 전송된 신호를 신호처리모듈(32)에서 온도신호로 변경하여 표시부(40)로 전송한다.Next, the receiving unit 30 receives the signal transmitted from the transmitting antenna 22 of the transmitting unit 20 by the receiving antenna 31 and receives the signal transmitted from the receiving antenna 31. 32 is converted into a temperature signal and transmitted to the display unit 40.

다음에, 표시부(40)에서, 상기 신호처리모듈(32)을 통해 전송된 온도신호에 따른 현재 타이어 벨트부의 온도가 위험수준에 도달한 것으로 LCD 모니터(41)에 표시되고, 상기 신호처리모듈(32)을 통해 전송된 온도신호에 따라 경보장치(42)에 의해 경보가 발생되면, 타이어 내부의 온도가 비정상적인 것으로 판단하여 타이어의 온도를 낮추기 위해 수냉처리장치(43)에 의해 수냉처리 동작이 수행된다.Next, in the display unit 40, the temperature of the present tire belt part according to the temperature signal transmitted through the signal processing module 32 is displayed on the LCD monitor 41 as reaching a dangerous level, and the signal processing module ( When the alarm is generated by the alarm device 42 according to the temperature signal transmitted through 32), the water cooling treatment operation is performed by the water cooling treatment device 43 to lower the temperature of the tire by determining that the temperature inside the tire is abnormal. do.

최종적으로, 상기 수냉처리장치(43)의 타이어 온도 다운(Down) 동작에 따라 타이어의 온도가 정상적인 상태로 되돌아 가면, 주동력부의 전원이 오프(OFF)되어 타이어 벨트부 온도 측정시스템의 동작이 종료된다.Finally, when the tire temperature returns to the normal state according to the tire temperature down operation of the water cooling treatment device 43, the power of the main power unit is turned off to terminate the operation of the tire belt unit temperature measuring system. do.

한편, 측정온도의 이상 유무와 정상온도의 복귀여부는 상기 신호처리모듈(32)에 의해 이루어진다.On the other hand, the abnormality of the measurement temperature and the return of the normal temperature is made by the signal processing module 32.

결국, 상술한 바와 같은 본 발명의 타이어 벨트부 온도 측정시스템에 의한 실시간 모니터링 동작은, 도 2에 나타낸 바와 같이 차량 주동력부의 전원이 온(ON)됨으로써 온도 측정이 시작되고, 이 후 타이어의 온도 측정이 진행되면서 실시간으로 측정된 타이어의 온도가 LCD 모니터(41)를 통해 표시되어, 타이어 벨트부의 온도가 위험수준이라고 판단될 경우에는, 타이어 내부의 온도가 비정상적이라는 것을 운전자에게 상술한 LCD 모니터(41)나 경보장치(42)를 이용하여 통보함과 동시에 수냉처리장치(43)에 의해 타이어의 온도를 낮추기 위한 타이어 온도 다운동작이 수행되는 것이다.As a result, in the real-time monitoring operation by the tire belt temperature measuring system of the present invention as described above, the temperature measurement is started by turning on the power of the vehicle main power unit as shown in Fig. 2, and then the temperature of the tire As the measurement proceeds, the temperature of the tire measured in real time is displayed through the LCD monitor 41, and when it is determined that the temperature of the tire belt portion is a dangerous level, the LCD monitor (described above) to the driver that the temperature inside the tire is abnormal. The tire temperature down operation for lowering the temperature of the tire is performed by the water-cooling treatment device 43 at the same time as notified by using the 41 or the alarm device 42.

마지막으로, 상기의 타이어 온도 다운동작에 의해 타이어의 온도가 정상적인 상태로 돌아오면 차량 주동력부의 전원이 오프(OFF)되어 타이어 벨트부 온도 측정시스템의 동작이 종료되는 것이다.Finally, when the tire temperature returns to the normal state by the tire temperature down operation, the power of the main vehicle power unit is turned off and the operation of the tire belt unit temperature measuring system is terminated.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 타이어의 성능에 큰 영향을 주지 않으면서도 타이어 벨트부의 온도를 실시간으로 운전자가 모니터링 할 수 있으며, 타이어의 온도가 위험온도에 도달할 때에는 자동으로 수냉처리를 함으로써 타이어의 수명을 크게 연장시킴과 더불어 운전자의 안전운행을 도모할 수 있다.As described above, according to the present invention, the driver can monitor the temperature of the tire belt portion in real time without significantly affecting the performance of the tire, and the tire is automatically cooled by water cooling when the temperature of the tire reaches a dangerous temperature. It greatly extends the service life of the vehicle and promotes safe driving of the driver.

Claims (1)

실시간으로 타이어의 온도를 확인할 수 있는 광섬유 온도센서를 이용한 타이어 벨트부 온도 측정시스템에 있어서,In the tire belt temperature measurement system using an optical fiber temperature sensor that can check the temperature of the tire in real time, 상기 타이어의 제2벨트(12)와 제3벨트(13) 사이의 엣지 스트립(15) 내에 삽입되어 타이어의 벨트부(10)의 온도를 감지하는 광섬유 온도센서(21)와, 상기 광섬유 온도센서(21)에 의해 발생된 신호를 증폭시키는 신호 증폭기(23), 상기 신호 증폭기(23)에 의해 증폭된 신호를 수신하여 수신부(30)로 전송하는 송신 안테나(22) 및, 전력을 공급하는 전력 공급기(24)로 이루어진 송신부(20)와;An optical fiber temperature sensor 21 inserted into an edge strip 15 between the second belt 12 and the third belt 13 of the tire to sense a temperature of the belt portion 10 of the tire, and the optical fiber temperature sensor A signal amplifier 23 for amplifying the signal generated by the signal 21, a transmission antenna 22 for receiving and transmitting the signal amplified by the signal amplifier 23 to the receiver 30, and power supplying power. A transmitter 20 comprising a feeder 24; 상기 송신부(20)의 송신 안테나(22)로부터 전송되는 신호를 수신하는 수신 안테나(31)와, 상기 수신 안테나(31)를 통해 전송된 신호를 온도신호로 변경하여 표시부(40)로 전송하기 위한 신호처리모듈(32)로 이루어진 수신부(30) 및;A receiving antenna 31 for receiving a signal transmitted from the transmitting antenna 22 of the transmitter 20 and a signal transmitted through the receiving antenna 31 to a temperature signal for transmission to the display unit 40 A receiver 30 comprising a signal processing module 32; 상기 신호처리모듈(32)을 통해 전송된 온도신호에 의해 현재 타이어 벨트부의 온도를 표시하는 LCD 모니터(41)와, 상기 신호처리모듈(32)을 통해 전송된 온도신호에 따라 경보를 발생시키는 경보장치(42) 및, 상기 LCD 모니터(41)에 표시된 벨트부 온도가 위험수준에 도달하고 상기 경보장치(42)의 경보 발생에 따라 타이어 내부의 온도가 비정상적인 것이 모니터링 되면, 타이어의 온도를 낮추기 위한 수냉처리 동작이 수행되는 수냉처리장치(43)로 이루어진 표시부(40)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 온도센서를 이용한 타이어 벨트부 온도 측정시스템.LCD monitor 41 which displays the current temperature of the tire belt part by the temperature signal transmitted through the signal processing module 32, and an alarm that generates an alarm in accordance with the temperature signal transmitted through the signal processing module 32. When the temperature of the tire inside the device 42 and the belt portion displayed on the LCD monitor 41 reach a dangerous level and the temperature inside the tire is abnormal as the alarm of the alarm device 42 is detected, it is necessary to lower the temperature of the tire. Tire belt temperature measurement system using an optical fiber temperature sensor, characterized in that it comprises a display unit 40 made of a water cooling treatment device 43 is a water cooling treatment operation is performed.
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