KR20070048360A

KR20070048360A - 타이어 감지장치 및 감지방법

Info

Publication number: KR20070048360A
Application number: KR1020050105360A
Authority: KR
Inventors: 하창훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-05-09

Abstract

본 발명은 타이어 감지장치 및 감지방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 타이어 감지방법은 차량 운행 시작시 GPS 위성으로부터 수신되는 데이터 및 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 이동거리를, 차속센서의 출력펄스와 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 실제 주행거리를 각각 검출 저장하는 단계; 기 설정된 시간 경과시, 상기 저장된 데이터로부터 상기 설정시간 동안의 이동거리 및 실제 주행거리를 파악하는 단계; 및 상기 파악된 이동거리 및 실제 주행거리의 차에 근거하여 타이어 이상여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어져, 기 정의되어 있는 오차를 고려하여 GPS에 의한 차량의 이동거리 및 차속센서에 의한 차량의 실제 주행거리를 보다 정확하게 산출할 수 있으며, 소정시간 간격으로 타이어 이상여부를 확인하고 타이어 이상으로 판단시에는 이를 운전자에게 알림으로써, 주행중의 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

GPS, 타이어, 공기압, 차속센서, 실제 주행거리

Description

타이어 감지장치 및 감지방법{An apparatus and method for detecting tire of car}

도 1은 본 발명에 따른 타이어 감지장치의 일 실시예의 구성을 도시한 것이고,

도 2는 본 발명에 따른 타이어 감지방법에 대한 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것이다.

?? 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : GPS 수신기 20 : 메모리

30 : 차속센서 40 : 카운터

50 : 마이컴 60 : 디스플레이부

70 : 스피커

본 발명은 타이어 감지장치 및 감지방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 GPS 위성으로부터 수신되는 데이터와 차량에 탑재된 차속센서의 출력펄스로부터 차량의 이동거리와 실제 주행거리를 산출하고 이로부터 타이어의 이상여부를 감지하는 발명에 관한 것이다.

통상적으로, GPS(Global Positioning System)는 20,183km 상공에서 1일 2회 지구를 공전하며 현재 위치에 대한 좌표신호와 좌표신호를 송신한 시각정보를 송신하는 GPS 위성을 6개의 궤도면에 각각 3개씩 총 18개 등간격으로 배치한 후, GPS 수신기를 사용하여 상기 GPS 위성에서 송신된 신호를 수신, 처리함으로써, GPS 수신기가 존재하는 위치를 검출할 수 있는 장치이다.

이러한 GPS를 이용하여 타이어의 이상여부를 감지하는 종래기술로서 특 2000-0008204호가 있는데, 이는 GPS 수신기를 통해 수신된 좌표데이터 및 시각데이터를 통해 차량의 출발점부터 현재까지의 이동거리를 검출하고, 또한 타이어의 회전수를 검출한 후 저장되어 있는 타이어 원주와 곱해서 차량의 실제 주행거리를 검출하며, 상기 검출된 이동거리와 실제 주행거리를 비교하여 동일하지 않은 경우에는 타이어 이상으로 감지하여 경보음 등을 출력함으로써, 사용자로 하여금 타이어 이상을 인지할 수 있도록 하였다.

그러나, 일반적으로 GPS는 약 20m(CEP) 이내의 오차를 갖으며, 타이어의 회전을 감지하는 휠센서 또한 타이어의 원주가 주행환경에 따라 수시로 변하며 속도를 적분하여 거리를 구하기 때문에 누적오차를 갖는다.

따라서, 상기한 특 2000-0008204호의 발명에서는 상기한 오차로 인해 상기 이동거리 및 실제 주행거리를 정확하게 검출하지 못하며, 이로인해 타이어 이상여부를 정확하게 감지하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, GPS 위성으로부터 수신되는 데이터로부터 차량의 이동거리를 산출하고, 또한 차속센서의 출력펄스로부터 차량의 실제 주행거리를 산출하되, 이때에는 GPS 오차 및 차속센서의 오차를 고려하여 그 거리를 정확하게 산출함으로써, 타이어 이상여부를 정확하게 감지할 수 있도록 하는 타이어 감지장치 및 감지방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이어 감지장치는, GPS 위성으로부터 좌표데이터 및 시각데이터를 수신하는 GPS 수신수단; 타이어의 회전을 감지하는 감지수단; 상기 수신되는 데이터와 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 이동거리를, 상기 감지결과와 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 실제 주행거리를 각각 검출하여 저장하는 검출수단; 및 기 설정된 시간 경과시, 상기 저장된 데이터로부터 상기 설정시간 동안의 이동거리 및 실제 주행거리를 파악하여 타이어의 이상여부를 판단하는 판단수단을 포함하여 구성되는 것에 그 특징이 있는 것이며,

또한 본 발명에 따른 타이어 감지방법은, 차량 운행 시작시, GPS 위성으로부터 수신되는 데이터 및 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 이동거리를, 차속센서의 출력펄스와 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 실제 주행거리를 각각 검출 저장하는 단계; 기 설정된 시간 경과시, 상기 저장된 데이터로부터 상기 설정시간 동안의 이동거리 및 실제 주행거리를 파악하는 단계; 및 상기 파악된 이동거리 및 실제 주행거리의 차에 근거하여 타이어 이상여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 타이어 감지장치 및 감지방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 감지장치의 일 실시예의 구성을 도시한 것으로서, GPS 수신기(10), 메모리(20), 차속센서(30), 카운터(40), 마이컴(50), 디스플레이부(60), 그리고 스피커(70)를 포함 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 타이어 감지장치에서, 우선 메모리(20)에는 상기 GPS의 오차 및 상기 차속센서(30)의 오차가 기 정의되어 있는데, 이에 대해서는 하기 에서 다시 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 타이어 감지방법에 대한 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것으로서, 이하에서는 도 1 장치의 동작과 병행하여 본 발명에 따른 도 2의 타이어 감지방법에 대해 상세히 설명한다.

우선, 차량 운행이 시작되면(S10) 상기 GPS 수신기(10) 및 차속센서(30)가 동작하게 되는데(S11), 이때 상기 GPS 수신기(10)가 동작하여 위성으로부터 좌표데이터 및 시각데이터를 정상적으로 수신하게 되면, 상기 GPS 수신기(10)는 상기 수신되는 좌표데이터 및 시각데이터를 상기 마이컴(50)에 제공한다.

또, 상기 차속센서(30)는 타이어의 회전을 감지하여 타이어의 1회전시마다 소정의 디지털 펄스를 출력하고, 상기 카운터(40)는 상기 출력되는 펄스를 카운트하여 상기 카운트값을 상기 마이컴(50)에 제공한다.

상기 마이컴(50)은 상기 GPS 수신기(10)로부터 수신된 좌표데이터 및 시각데이터를 통해 차량의 이동거리를 검출하고, 또한 상기 카운트값에 근거하여 차량의 실제 주행거리를 검출하여(S12) 상기 메모리(20)에 저장한다(S13).

상기 이동거리의 검출시, 상기 마이컴(50)은 상기 메모리(20)에 저장되어 있는 GPS의 오차( 20m(CEP) )를 고려하여 상기 이동거리를 보다 정확하게 검출한다.

또, 상기 실제 주행거리의 검출시에도 상기 메모리(20)에 저장되어 있는 상기 차속센서(30)의 오차를 고려하여 상기 실제 주행거리를 보다 정확하게 검출한다.

상기 차속센서(30)의 펄스 카운트값을 주행거리로 환산하는 방법은 펄스당 주행거리인 환산계수를 상기 카운트값에 곱하여 검출되며, 상기 환산계수는 축 1회전당 펄스개수와 타이어 원주를 이용해 구한다. 그러나 타이어의 원주는 주행에 따라 달라지므로 원주변화에 따라 달라지는 실제 환산계수 오차가 거리의 오차로 나타난다. 따라서 차속센서(30)의 오차를 정의하기 위해서는 타이어 원주에 차 무게와 타이어의 허용 공기압 등을 고려하여 차속센서(30)의 오차를 정의한다(실험적 정의).

상기 차속센서(30)의 오차를 정의하는 방법(자동차 기준)으로서, 규격상의 환산계수 SF1이 타이어 지름이 N1일때 정의되었다고 가정하면, 타이어의 공기압 이상이 되는 시점의 타이어 지름 N2를 정의하고 N2일때의 환산계수 SF2를 정의한다.

SF1일때와 SF2일때의 속도차이를 거리차이로 환산하기 위해서는 시간을 곱하면 되는데, 이때 거리차는 곱해진 시간이 커질수록 크므로, 장시간의 데이터를 수집하여 비교할 경우 타이어 이상여부를 보다 정확하게 알 수 있어 오동작을 방지할 수 있으나, 반면 타이어의 이상시에는 운전자의 안전에 위협이 되므로, 이 두 요소를 고려하여 합당한 시간(t)을 설정한다.

상기 마이컴(50)은, 상기 설정시간(t) 동안 계속해서 상기한 바와 같이 이동거리 및 실제 주행거리를 검출하고, 이와 같이 검출되는 거리데이터를 상기 메모리(20)에 저장한다.

그런데, 만약 상기와 같은 동작중에 GPS 무감상태로 인해 상기 GPS 수신기(10)가 상기 좌표데이터 및 시각데이터를 정상적으로 수신하지 못하는 경우에는, 상기 마이컴(50)은 상기 메모리(20)에 검출 저장된 거리데이터를 모두 삭제한다.

상기한 GPS 무감상태란 Open Sky가 아니거나 마천루 지역에서 상기 GPS 수신기(10)가 GPS 위성신호를 수신할 수 없는 상태를 말한다. 따라서 GPS 무감상태가 되면 시스템 오류를 방지하기 위해 그동안 검출 저장된 상기 메모리(20)의 데이터를 삭제하고, 상기 무감상태에서 벗어난 시점에서부터 상기한 검출 및 저장동작을 재수행한다.

한편, 상기 설정시간(t)이 경과한 경우(S20) 상기 마이컴(50)은 상기 설정시간(t) 동안 상기 메모리(20)에 저장된 거리데이터로부터 상기 설정시간(t) 동안의 이동거리 및 실제 주행거리를 산출하고(S21), 이와 같이 산출된 양 거리의 차가 기 설정된 임계치 이상인지를 판단하여(S30) 이상인 경우에는 타이어 이상으로 판단하여 이를 운전자에게 알린다(S31).

타이어 이상을 운전자에게 알리는 방법으로서, 상기 마이컴(50)은 상기 디스플레이부(60) 상에 타이어 이상을 알리는 메시지 또는 그림 또는 타이어의 공기압 상태 등을 표시할 수 있다.

또, 타이어 이상을 운전자에게 알리는 방법으로서, 상기 마이컴(50)은 상기 스피커(70)를 통해 경고음을 출력할 수 있다.

상기 설정시간(t)이 경과한 경우, 상기 마이컴(50)은 상기 메모리(20)에 저장된 상기 거리데이터를 모두 삭제한다.

또, 상기 마이컴(50)은 차량 운행이 중단(S40)될 때까지 계속해서 상기 설정시간(t) 단위로 상기 이동거리 및 실제 주행거리를 검출 저장하고, 이로부터 상기 한 이후의 동작을 수행하게 된다.

상기의 실시예에서, 일반적으로 GPS는 20m(CEP)의 오차를 갖는다. 그러나 GPS는 차속센서(30)와는 달리 오차가 누적되지 않고 백색잡음 형태의 거리오차로 발생하여 큰 문제는 없지만, 정확성 향상을 위해 DGPS를 사용할 수도 있는데, 이러한 DGPS의 경우는 1m(CEP)의 오차를 갖음으로 일반 GPS에 비해 오차가 훨씬 적다.

본 발명에 따른 상기의 실시예는, 차량에 탑재되어, A/V 기능과 통신기능, 네비게이션 기능을 복합 제공하는 올인원 텔레매틱스 단말기에 적용 가능하다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성되어 이루어지는 본 발명에 따른 타이어 감지장치 및 감지방법은, 기 정의되어 있는 오차를 고려하여 GPS에 의한 이동거리 및 차속센서에 의한 실제 주행거리를 보다 정확하게 산출할 수 있으며, 소정시간 간격으로 타이어 이상여부를 확인하고 타이어 이상으로 판단시에는 이를 운전자에게 알림으로써, 주행중의 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

또, GPS 무감상태 발생시에도 타이어 이상여부를 정확하게 판단할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims

GPS 위성으로부터 좌표데이터 및 시각데이터를 수신하는 GPS 수신수단;

타이어의 회전을 감지하는 감지수단;

상기 수신되는 데이터와 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 이동거리를, 상기 감지결과와 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 실제 주행거리를 각각 검출하여 저장하는 검출수단; 및

기 설정된 시간 경과시, 상기 저장된 데이터로부터 상기 설정시간 동안의 이동거리 및 실제 주행거리를 파악하여 타이어의 이상여부를 판단하는 판단수단을 포함하여 구성되는 타이어 감지장치.
제 1항에 있어서,

상기 감지수단은, 타이어의 1회전시마다 소정의 디지털 펄스를 출력하는 차속센서인 것을 특징으로 하는 타이어 감지장치.
제 2항에 있어서,

상기 차속센서의 출력펄스를 카운트하는 카운터를 더 포함하여 구성되되, 상기 검출수단은 상기 차속센서에 대하여 기 정의되어 있는 오차값과 상기 카운트값에 근거하여 차량의 실제 주행거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 타이어 감지장치.
차량 운행 시작시, GPS 위성으로부터 수신되는 데이터 및 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 이동거리를, 차속센서의 출력펄스와 기 정의되어 있는 오차값으로부터 차량의 실제 주행거리를 각각 검출 저장하는 단계;

기 설정된 시간 경과시, 상기 저장된 데이터로부터 상기 설정시간 동안의 이동거리 및 실제 주행거리를 파악하는 단계; 및

상기 파악된 이동거리 및 실제 주행거리의 차에 근거하여 타이어 이상여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 타이어 감지방법.
제 4항에 있어서,

상기 판단단계는, 상기 양 거리의 차가 기 설정된 임계치 이상인 경우 타이어 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 감지방법.
제 5항에 있어서,

상기 타이어 이상으로 판단시, 타이어 이상을 알리는 메시지 또는 그림 또는 타이어의 공기압 상태를 출력 표시하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 감지방법.
제 5항에 있어서,

상기 타이어 이상으로 판단시 경고음을 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 타이어 감지방법.