KR20100023670A - 타이어 공기압력 모니터링 시스템 - Google Patents

타이어 공기압력 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각 타이어의 압력을 감지하는 복수 개의 압력센서모듈; 복수 개의 압력센서모듈에 각각 인접하여 장착되고 인접된 압력센서모듈과 RF 통신을 하는 복수 개의 휠속도감지모듈; 복수 개의 휠속도감지모듈로부터 전송된 RF 신호를 통해 압력센서모듈의 식별자(ID)를 판단하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 본 발명에 따르면 각 휠속도감지모듈 내부에 안테나를 장착하고 장착된 안테나와 인접한 압력센서모듈과의 통신을 통하여 각 타이어 내 압력 센서의 식별자를 판단하기 때문에 LFI를 사용하지 않아도 되어 제조 원가를 절감할 수 있고, 라인 조립 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
또한 각 휠속도감지모듈 내 안테나는 각 안테나와 인접한 압력센서모듈과의 통신을 수행하기 때문에, 압력센서모듈과 안테나 사이의 통신 가능한 RF 전력을 줄일 수 있어 압력센서모듈의 배터리 용량을 감소시킬 수 있고 사이즈를 줄일 수 있으며 제작 단가를 절감할 수 있다.

Description

타이어 공기압력 모니터링 시스템{Tire pressure monitoring system}
본 발명은 타이어 공기압력 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 센서와 송수신하는 안테나의 위치를 변경한 저주파 타이어 공기압력 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 타이어의 공기압이 너무 높거나 낮으면 타이어가 터지거나 차량이 쉽게 미끄러져 대형사고로 이어질 가능성이 있다. 또 연료 소모량이 많아져 연비가 악화되고 타이어 수명이 짧아질 뿐 아니라, 승차감과 제동력도 많이 떨어진다.
이러한 타이어의 결함을 막기 위해 차량에 장착하는 안전 보조 장치가 타이어 공기압력 모니터링 시스템(TPMS: Tire pressure monitoring system)이다.
타이어 공기압력 모니터링 시스템은 센서 및 무선통신을 활용하여 각 타이어의 공기압 및 온도를 주기적으로 측정하고, 측정된 각 타이어의 공기압 및 온도를 운전자에게 알려준다.
이 시스템을 이용하면 타이어의 내구성ㅇ승차감ㅇ제동력 향상은 물론, 연비도 높일 수 있고, 주행 중 차체가 심하게 흔들리는 것도 막을 수 있다.
이러한 타이어 공기압력 모니터링 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 각 타이어에 장착되고 타이어 내부의 온도 및 압력 센서의 센싱 데이터를 무선으로 전송하는 송신기(10)와, 차량내부의 프론트 패널 등에 설치되고 송신기에서 송신한 타이어 정보를 수신하는 수신기(30), 자동차에 시동이 걸림에 따라 송신기를 작동시키기 위한 저주파수 지시기(LFI: Low Frequency Indicator, 20)로 구성된다.
여기서 수신기(30)는 수신되는 타이어 정보, 즉 타이어의 온도 및 압력 정보가 어느 위치의 타이어에 대한 것인지를 알기 위해 차량 생산 시 또는 타이어 교체 시 각 타이어에 장착된 송신기(10)의 식별자와 타이어의 장착 위치를 맵핑하여 등록하여야 한다. 이렇게 함으로써 수신기(30)에 나타나는 정보가 어떤 타이어에 대한 정보인지를 확인 표시할 수 있게 된다.
LFI(20)는 송신기의 위치를 등록하기 위한 것으로, 수신기(30)와 유선으로 연결되는 LFI(20)를 차량의 각 타이어 웰에 설치하고, 각 LFI(20)의 위치를 알고 있는 수신기(30)에서 운전자가 임의의 타이어 위치를 선택하면 선택된 위치에 대응하는 LFI(20)가 저주파수의 신호를 송신한다.
그러면 저주파수 신호를 수신한 해당 송신기(10)는 자신의 고유 식별자(ID)를 수신기(30)로 송신한다. 이때 수신기(30)는 고유 식별자(ID)를 운전자가 선택한 위치에 맵핑하여 위치를 등록한다.
타이어 공기압력 모니터링 시스템에서 LFI를 이용하면 운전자가 차량에 탑승 한 상태에서 가능한 이점을 가지나 LFI와 차량 내부의 프론트 패널에 설치되는 수신기를 유선으로 연결해야 하므로 설치가 어렵고 추가적인 설치비용이 발생하는 문제점이 있다.
또한 LFI를 각각의 휠 근처에 장착하여야 하고 송신기와 LFI 내부의 안테나 방향이 평행하여야 하며 LFI와 송신기 사이에 스틸(steel)이 존재하면 안 되는 등 장착 조건이 매우 까다로운 문제점이 있고, LFI의 사용에 따라 제작 단가가 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 휠속도감지모듈 내부에 안테나를 장착하고 장착된 안테나와 인접한 압력센서모듈과의 통신을 통하여 각 타이어 내 압력 센서의 식별자를 판단함으로써 LFI를 사용하지 않아도 되어 제조 원가의 절감이 가능하고, 라인 조립 공정에 걸리는 시간의 단축이 가능한 타이어 공기압력 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 각 휠속도감지모듈 내 안테나는 각 안테나와 인접한 압력센서모듈과의 통신을 수행함으로써, 압력센서모듈 안테나 사이의 통신 가능한 RF 전력을 줄일 수 있어 압력센서모듈의 배터리 용량의 감소 및 사이즈의 소형화가 가능하고, 제작 단가의 절감이 가능한 타이어 공기압력 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적인 수단은 각 타이어의 압력을 감지하는 복수 개의 압력센서모듈; 복수 개의 압력센서모듈에 각각 인접하여 장착 되고 인접된 압력센서모듈과 RF 통신을 하는 복수 개의 휠속도감지모듈; 복수 개의 휠속도감지모듈로부터 전송된 RF 신호를 통해 압력센서모듈의 식별자(ID)를 판단하는 제어부를 포함한다.
또한 제어부는 안티 록 브레이크 시스템(ABS) 또는 전자식 주행 안정성 제어장치(ESC)에 마련된다.
여기서 휠속도감지모듈과 RF 통신을 하기 위한 압력센서모듈의 RF 전력은 약 6dBm 이하의 전력이다.
또한 제어부는 휠속도감지모듈로부터 전송된 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 리시버를 포함한다.
또한 제어부는 어느 하나의 휠속도감지모듈로부터 RF 신호 전송 시 다른 휠속도감지모듈의 RF 신호 전송은 오프 제어한다.
상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 따르면 각 휠속도감지모듈 내부에 안테나를 장착하고 장착된 안테나와 인접한 압력센서모듈과의 통신을 통하여 각 타이어 내 압력 센서의 식별자를 판단하기 때문에 LFI를 사용하지 않아도 되어 제조 원가를 절감할 수 있고, 라인 조립 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
또한 각 휠속도감지모듈
내 안테나는 각 안테나와 인접한 압력센서모듈과의 통신을 수행하기 때문에, 압력센서모듈과 안테나 사이의 통신 가능한 RF 전력을 줄일 수 있어 압력센서모듈의 배터리 용량을 감소시킬 수 있고 사이즈를 줄일 수 있으며 제작 단가를 절 감할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 2 는 타이어 공기압력 모니터링 시스템의 구성도로서, 압력센서모듈부(100), 휠속도감지모듈부(200) 및 제어부(300)로 구성된다.
압력센서모듈부(100)는 각 바퀴에 장착되는 복수 개의 압력센서모듈(110, 120, 130, 140)을 가지고, 각 압력센서모듈(110, 120, 130, 140)은 각 타이어 내 압력을 감지하는 압력센서(111, 121, 131, 141) 및 감지된 압력 데이터와 식별자를 휠속도감지모듈부(200)로 무선 전송하는 제 1 통신부(112, 122, 132, 142)를 가진다.
휠속도감지모듈부(200)는 각 바퀴에 장착되는 복수 개의 휠속도감지모듈(210, 220, 230, 240)을 가지고, 휠속도감지모듈(210, 220, 230, 240)은 각 바퀴의 회전 속도를 감지하는 홀센서(211, 221, 231, 241) 및 각 압력센서모듈(110, 120, 130, 140)에서 전송된 압력데이터 및 식별자를 제어부(300)로 전송하는 제 2 통신부(212, 222, 232, 242)를 가진다.
복수 개의 휠속도감지모듈은 도 3에 도시된 바와 같이 구성되어 있으며, 복수 개의 휠속도감지모듈 중 전륜좌측(FL) 휠속도감지모듈(210)을 예를 들어 설명하도록 한다.
휠속도감지모듈(210)의 하우징 내에는 바퀴의 회전 속도를 감지하는 홀센서(211) 및 압력센서모듈(110)과 통신을 수행하기 위한 제 2 통신부(212)인 안테나 가 마련되어 있다.
홀센서(211)는 타이어 부근에 부착된 톤 휠의 돌기 부분을 검출하여 제어부(300)로 전송하고, 제어부(300)는 소정 주기 동안의 돌기의 개수를 검출하여 바퀴의 회전 속도를 산출한다.
제 2 통신부(212)인 안테나는 인접한 제 1 통신부(112)와 통신하여 제 1 통신부(112)로부터 압력 데이터 및 식별자를 제어부(300)로 전송한다.
각 휠속도감지모듈(210, 220, 230, 240)은 각 압력센서모듈(110, 120, 130, 140)과 대응되어 장착된다.
즉 전륜좌측(FL)의 휠속도감지모듈(210)은 전륜좌측(FL)의 압력센서모듈(110)과 대응되어 장착되고 전륜우측(FR)의 휠속도감지모듈(220)은 전륜우측(FR)의 압력센서모듈(120)과 대응되어 장착되며 후륜좌측(RL)의 휠속도감지모듈(230)은 후륜좌측(RL) 압력센서모듈(130)과 대응되어 장착되고 후륜우측(RR)의 휠속도감지모듈(240)은 후륜우측(RR)의 압력센서모듈(140)과 대응되어 장착된다.
이에 따라 전륜좌측(FL) 압력센서모듈(110)의 압력센서(111)에서 감지된 압력 데이터 및 식별자는 제 1 통신부(112) 전륜좌측(FL) 휠속도감지모듈(210)의 제 2 통신부(212)로 전송된다.
또한, 전륜우측(FR) 압력센서모듈(120)의 압력센서(121)에서 감지된 압력 데이터 및 식별자는 제 1 통신부(122)를 통해 전륜우측(FR) 휠속도감지모듈(220)의 제 2 통신부(222)로 전송된다.
또한 후륜좌측(RL) 압력센서모듈(130)의 압력센서(131)에서 감지된 압력 데 이터 및 식별자는 제 1 통신부(132)를 통해 후륜좌측(RL) 휠속도감지모듈(230)의 제 2 통신부(232)로 전송돈다.
또한, 후륜우측(RR) 압력센서모듈(140)의 압력센서(141)에서 감지된 압력 데이터 및 식별자는 제 1 통신부(142)를 통해 후륜우측(RR) 휠속도감지모듈(240)의 제 2 통신부(242)로 전송된다.
이때 서로 대응되는 제 1 통신부(112)와 제 2 통신부(212), 제 1 통신부(122)와 제 2 통신부(222), 제 1 통신부(132)와 제 2 통신부(232), 제 1 통신부(142)와 제 2 통신부(242)는 서로 인접하여 장착되기 때문에 서로 인접된 통신부는 작은 RF 전력, 약 6dBm의 RF 전력으로도 통신이 가능하다.
여기서 각 제 1, 2통신부의 RF 전력은 각 제 1, 2 통신부에 마련된 RFIC의 소프트웨어를 변경하여 6dBm으로 조절하기 때문에 서로 인접한 통신부 사이의 통신만이 가능하다.
제어부(300)는 휠속도감지모듈부(200)와 연결되고, 각 휠속도감지모듈(210, 220, 230, 240)로부터 속도 데이터, 압력 데이터 및 식별자를 전송받는다.
이때 제어부(300)는 어느 하나의 휠속도감지모듈로부터 압력 데이터 및 식별자를 전송 받을 때 다른 휠속도감지모듈과의 연결을 오프시킴으로써 각 휠속도감지모듈로부터 전송되는 압력 데이터 및 식별자의 전송 정확도를 높일 수 있다.
즉, 제어부(300)는 전륜좌측(FL)　휠속도감지모듈(210)으로부터 압력 데이터 및 식별자를 전송 받으면 다른 휠속도감지모듈(220, 230, 240)와의 연결을 오프시켜 다른 휠속도감지모듈(220, 230, 240)의 압력 데이터 및 식별자를 전송받지 않는 다.
또한 제어부(300)는 전륜우측(FR)　휠속도감지모듈(220)으로부터 압력 데이터 및 식별자를 전송 받으면 다른 휠속도감지모듈(210, 230, 240)와의 연결을 오프시켜 다른 휠속도감지모듈(210, 230, 240)의 압력 데이터 및 식별자를 전송받지 않는다.
또한 제어부(300)는 후륜좌측(RL)　휠속도감지모듈(230)으로부터 압력 데이터 및 식별자를 전송 받으면 다른 휠속도감지모듈(210, 220, 240)와의 연결을 오프시켜 다른 휠속도감지모듈(210, 20, 240)의 압력 데이터 및 식별자를 전송받지 않는다.
또한 제어부(300)는 후륜우측(RR)　휠속도감지모듈(240)으로부터 압력 데이터 및 식별자를 전송 받으면 다른 휠속도감지모듈(210, 220, 230)와의 연결을 오프시켜 다른 휠속도감지모듈(210, 220, 230)의 압력 데이터 및 식별자를 전송받지 않는다.
제어부(300) 휠속도감지모듈(210, 220, 230, 240)로부터 전송된 RF 신호를 디지털 데이터로 변환하는 리시버(310)를 포함한다.
제어부(300)는 리시버(310)를 통해 변환된 디지털 데이터를 분석하여 각 압력센서모듈의 식별자를 판단하고, 판단된 식별자에 상응하는 압력데이터에 따라 각 타이어 공기압을 모니터링한다.
제어부(300)는 휠속도감지모듈과 연결되는 안티-록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Brake System) 또는 전자식 주행 안정성 제어장치(ESC: Electrioic Stability Control)에 마련되는 제어부인 것이 바람직하다.
도 1은 종래 기술에 따른 타이어 공기압력 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 공기압력 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 공기압력 모니터링 시스템에서 휠속도감지모듈의 상세 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
100: 압력센서모듈부
200: 휠속도감지모듈부
300: 제어부

Claims (5)

  1. 각 타이어의 압력을 감지하는 복수 개의 압력센서모듈;
    상기 복수 개의 압력센서모듈에 각각 인접하여 장착되고 인접된 상기 압력센서모듈과 RF 통신을 하는 복수 개의 휠속도감지모듈;
    상기 복수 개의 휠속도감지모듈로부터 전송된 RF 신호를 통해 압력센서모듈의 식별자(ID)를 판단하는 제어부를 포함하는 타이어 공기압력 모니터링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 안티 록 브레이크 시스템(ABS) 또는 전자식 주행 안정성 제어장치(ESC)에 마련된 타이어 공기압력 모니터링 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 휠속도감지모듈과 RF 통신을 하기 위한 상기 압력센서모듈의 RF 전력은 약 6dBm 이하의 전력인 타이어 공기압력 모니터링 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 휠속도감지모듈로부터 전송된 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 리시버를 포함하는 타이어 공기압력 모니터링 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
    어느 하나의 휠속도감지모듈로부터 RF 신호 전송 시 다른 휠속도감지모듈의 RF 신호 전송은 오프 제어하는 타이어 공기압력 모니터링 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018038572A1 (ko) * 2016-08-26 2018-03-01 주식회사 아모센스 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템

Cited By (1)

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WO2018038572A1 (ko) * 2016-08-26 2018-03-01 주식회사 아모센스 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템

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