KR20110061184A - 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법 - Google Patents

타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 차량의 각 타이어에 설치된 타이어 압력 감지 시스템 송신모듈로부터 각속도에 대한 정보를 전송받고, 전송받은 각속도의 부호에 따라 타이어 압력 감지 시스템 송신모듈이 차량의 좌우측 중 어느 위치에 부착되어 있는지 판단할 수 있다.

Description

타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법{LOCATION RECOGNIZATION METHOD FOR TRANSMITTER MODULE IN TIRE PRESSURE MONITERING SYSTEM}
본 발명은 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신모듈이 차량의 좌측 또는 우측에 설치되었는지 여부를 식별할 수 있는 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법에 관한 것이다.
최근에는 차량의 주행 안정성을 보다 향상시킬 수 있도록 ESP(Electronic Stability Program)시스템에 타이어의 압력 변화를 모니터링하는 타이어 압력 감지 시스템(Tire Pressure Monitoring System; 이하 TPMS 시스템이라 칭함)이 통합되는 추세에 있다.
TPMS시스템이란 차량의 주행 중 타이어 압력을 체크할 수 있도록 한 안전장치의 일종이다. 이러한, TPMS시스템은 ABS센서를 통해 각 바퀴의 회전수를 감지하여 타이어의 상태를 파악하는 간접방식에서 타이어 자체 내 센서를 내장하는 직접 방식으로 바뀌어 가고 있는 추세이다. 안전을 위하여 차량의 바퀴 각각 위에 장착 되는 센서들을 포함하는 모니터링 시스템들을 갖는 자동차가 점점 증가하는데, 여기서 센서들은 바퀴가 장착되는 타이어들의 압력 또는 온도와 같은 측정 변수들을 측정하기 위한 것이며, 운전자에게 측정된 변수의 비정상 변화를 알리기 위한 것이다.
모니터링 시스템에는 통상적으로 각각의 차량 바퀴에 장착되며 마이크로프로세서 및 무선 주파수 송신기를 포함하는 센서 및 안테나에 연결된 무선 주파수 수신기를 통합하는 컴퓨터를 포함하며 송신기로부터 송신된 신호들을 수신하기 위한 중앙 유닛이 제공된다.
도 1은 종래의 차량 바퀴의 좌측 또는 우측 위치를 식별하기 위한 장치와 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 차량의 바퀴에는 가속도센서가 설치되며, 가속도 센서는 바퀴의 회전방향과 나란한 방향 및 수직한 방향의 가속도를 측정하도록 각각 설치된다. 가속도 센서에서 측정된 가속도로 위상으로 측정하고 비교한다. 예를 들어, 우측 바퀴의 경우에는 바퀴의 회전 방향과 나란한 방향의 가속도를 측정하도록 설치된 가속도 센서의 방향을 차량의 진행방향으로 회전하는 바퀴의 회전방향과 동일하게 설정하고 차량의 진행방향과 수직하게 설치된 가속도 센서의 방향은 중력가속도의 방향과 반대 방향의 가속도를 측정하도록 설치한다. 그러므로 나란한 방향의 가속도 센서에서의 위상은 수직한 방향의 가속도 센서에서의 위상보다 빠르게 나타난다.
그리고, 좌측 바퀴의 경우에는 나란한 방향의 가속도 센서의 방향이 바퀴의 회전방향과 반대방향의 가속도를 측정하도록 설치되어 나란한 방향의 가속도 센서 에서의 위상은 수직한 방향의 가속도 센서에서의 위상보다 느리게 나타난다. 즉, 나란한 방향의 가속도 센서와 수직한 방향의 가속도 센서의 위상의 차이를 이용하여 좌우측의 바퀴의 위치를 식별한다.
상술한 종래의 차량 바퀴의 좌측 또는 우측 위치를 식별하는 방법에는 차량의 진행방향으로 회전하는 바퀴의 회전방향에 나란한 방향의 가속도를 측정하는 가속도 센서와 수직한 방향의 가속도를 측정하는 가속도 센서가 이용되었다. 그러나, 두 개의 가속도 센서가 사용됨으로서 그 만큼의 원가가 상승되고 시스템의 구성이 복잡하다는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 바퀴 당 하나의 자이로 센서를 설치하여 송신 모듈 위치의 좌측 또는 우측 위치를 식별할 수 있는 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법은 차량의 각 타이어에 설치된 타이어 압력 감지 시스템 송신모듈로부터 각속도 정보를 전송받고, 상기 각속도의 부호에 따라 상기 송신모듈이 상기 차량의 좌우측 중 어느 위치에 부착되어 있는지 판단하는 것이 바람직하다.
상기 타이어 압력 감지 시스템은 자이로 센서를 포함하며, 상기 자이로 센서 는 상기 각속도를 측정하는 것이 바람직하다.
상기 자이로 센서는 상기 차량의 타이어에 각각 설치되며, 상기 타이어의 회전 방향에 따라 측정되는 각속도의 부호가 다르도록 설치되는 것이 바람직하다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명의 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법은 차량의 각 타이어에 설치된 자이로 센서에서 측정되는 각속도의 부호에 따라 송신 모듈이 차량의 좌우측 중 어느 위치에 부착되어 있는지 판단할 수 있어 시스템 구성을 간단하게 할 수 있다는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 압력 감지 시스템의 구성블록도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 차량 바퀴의 좌측 또는 우측 위치를 식별하기 위한 장치와 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 바퀴(FF,FR,RF,RR)의 타이어의 압력을 검출하여 무선 송신하는 4개의 타이어 압력 감지 시스템(TIRE PRESSURE MONITERING SYSTEM)송신모듈(10a,10b,10c,10d, 이하 "TPMS송신모듈"이라 함)과, TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)을 통해 송신되는 데이터를 수신하는 타이어 압력 감지 시스템(TIRE PRESSURE MONITERING SYSTEM)수신모듈(20, 이하 "TPMS수신모듈"이라 함)을 포함하는 제어유닛(25)을 포함한다.
TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)은 차량의 각 바퀴(FR,FL,RR,RL)의 타이어 내부에 설치되어 타이어의 압력을 검출하는 공기압 측정 센서(11a,11b,11c,11d)와, 타이어의 각속도를 측정하는 자이로 센서(12a,12b,12c,12d)를 포함하며, 이러한 센서를 통해 검출된 데이터를 제어유닛(25)으로 무선 송신한다.
한편, FR TPMS송신모듈(10a)은 차량의 앞우측(FR : Front Right)타이어에 설치되는 TPMS송신모듈이며, FL TPMS송신모듈(10b)은 차량의 앞좌측(FL : Front Left)타이어에 설치되는 TPMS송신모듈이며, RR TPMS송신모듈(10c)은 차량의 뒤우측(RR : Rear Right)타이어에 설치되는 TPMS송신모듈이며, RR TPMS송신모듈(10d)은 차량의 뒤좌측(RL : Rear Left) 타이어에 설치되는 TPMS송신모듈이다.
제어유닛(25)은 내장된 TPMS수신모듈(20)이 TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 수신된 데이터 정보로 차량을 제어한다. 이러한 제어유닛(25)은 도면에 도시하지 않았지만, 전반적인 차량 자세 제어를 수행하기 위한 ESP시스템이 일체화된 형태로 구성될 수 있다. ESP시스템은 차량의 자세제어를 위한 각종 센서들, 이 센서들의 감지정보를 토대로 차량의 상태를 판단하는 ESP제어부, 그리고 엔진구동력과 제동력을 제어하는 ESP구동부를 포함할 수 있다. ESP시스템과 TPMS시스템이 일체화된 제어유닛에 대해서는 한국공개특허 제2007-62277호에 상세히 설명되어 있다.
제어유닛(25)은 안테나(미도시)에서 수신되는 각 TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)의 RF신호의 세기로 TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)이 차량의 앞측에 설치되었는지 또는 뒷측에 설치되었는지 여부를 구분할 수 있다. 즉, TPMS 수신모듈(20)의 장착 특성 상 앞측(Front)에 위치한 TPMS송신모듈(10a,10b)의 RF세기와 뒷측(Rear)에 위치한 TPMS송신모듈(10c,10d)의 RF세기의 차이가 존재하므로, 이러한 RF 수신감도의 차이를 계산하여 TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)이 차량의 앞측 또는 뒤측에 설치되었는지 여부를 판단할 수 있게 된다. 한편, 앞측(Front)에 장착된 TPMS송신모듈(10a,10b)의 수신감도는 약 -40dBm, 뒷측(Rear)에 장착된 TPMS송신모듈(10c,10d)의 RF수신감도는 약 -60dBm정도로 측정되는 것이 일반적이다.
제어유닛(25)은 자이로 센서(12a,12b,12c,12d)에서 측정되는 각속도의 부호에 따라 TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)이 차량의 좌측에 설치되었는지 또는 우측에 설치되었는지 여부를 구분할 수 있다. 자이로 센서(12a,12b,12c,12d)는 한 축을 기준으로 단위시간에 회전한 각도의 값을 수치로 알려주는 센서로서, 0도 방향을 설정해 주면 그 방향으로부터 1초 동안 각도가 얼마나 움직이는가를 측정하는 센서이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 차량이 주행 시, 차량의 우측 바퀴 안쪽에 설치된 자이로 센서(12a,12c)는 반시계방향(CCW)으로 회전하며, 차량의 좌측 바퀴에 설치된 자이로 센서(12b,12d)는 시계방향으로 회전한다.(A점을 기준으로 시계방향과 반시계방향을 정함) 즉, 자이로센서(12a,12b,12c,12d)는 타이어 내부에 장착 시 좌,우 대칭으로 장착되기 때문에, 차량의 진행방향을 기준으로 보면 서로 다른 방향으로 회전하여 각속도를 측정하게 된다. 즉, 도 3에서 좌측에 설치된 타이어의 회전 방향은 A점을 기준으로 시계 방향이며, 우측에 설치된 타이어의 회전 방향은 A점을 기준으로 반시계 방향인 것을 알 수 있다.
한편, 도 3에서 자이로 센서(12a,12b,12c,12d)에 의해 측정되는 각속도는 ?100rad/s로 수렴하는데, 이는 본 발명의 실시예에서 초(sec)당 100라디안(rad)을 측정할 수 있는 자이로 센서를 사용하였기 때문이며, 다양한 측정한계를 가진 자이로 센서를 사용할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 일측면에 의한 자이로 센서(12a,12b,12c,12d)는 반시계방향으로 회전 시 각속도가 (-)값이 나오도록 바퀴에 부착되고, 시계방향으로 회전 시 각속도가 (+)값이 나오도록 바퀴에 부착되었으며, 상술한 방법과 반대로 설치하여 각속도의 부호를 변경할 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 압력 감지 시스템의 제어흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 차량이 주행한 후, 차량의 이동 속도가 시속 40km가 되면 타이어 압력 감지 시스템이 구동된다. 타이어 압력 감지 시스템을 구동시키는 기준 속도와 기준 정차 시간은 각 차량의 상태와 각 차량의 구조에 따라서 변경될 수 있다.(S10)
다음으로, TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)에 설치된 자이로 센서(12a,12b,12c,12d)는 바퀴의 각속도 값을 측정한다. 자이로 센서(12a,12b,12c,12d)는 바퀴의 회전에 따른 각속도를 측정할 수 있다. 좌측에 설치되는 자이로 센서(12b,12d)와 우측에 설치되는 자이로 센서(12a,12c)는 각각 시계방향과 반시계방향의 각속도를 측정하게 된다. 이에 따라 좌측 바퀴의 각속도와 우측 바퀴의 각속도는 부호가 반대로 된다.(S20)
다음으로, 제어유닛(25)은 자이로 센서(12a,12b,12c,12d)에서 측정된 각속도 정보에 따라 TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)의 위치의 좌,우를 판단한다. 즉, 제어유닛(25)은 타이어 회전 시 좌측에 장착된 TPMS송신모듈(10b,10c)의 각속도 부호는 (+)이고, 우측에 장착된 TPMS송신모듈(10a,10c)의 각속도 부호는 (-)라는 정보에 따라 TPMS송신모듈(10a,10b,10c,10d)의 위치의 좌,우를 판단한다.(S30)
도 1은 종래의 차량 바퀴의 좌측 또는 우측 위치를 식별하기 위한 장치와 방법을 설명하기 위해 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 압력 감지 시스템의 구성블록도
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 차량 바퀴의 좌측 또는 우측 위치를 식별하기 위한 장치와 방법을 설명하기 위해 도시한 도면
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 압력 감지 시스템의 제어흐름도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
10(a,b,c,d) : TPMS송신모듈 11(a,b,c,d) : 공기압 측정 센서
12(a,b,c,d) : 자이로 센서 20 : TPMS수신모듈
25 : 제어유닛

Claims (3)

  1. 차량의 각 타이어에 설치된 타이어 압력 감지 시스템 송신모듈로부터 각속도 정보를 전송받고,
    상기 각속도의 부호에 따라 상기 송신모듈이 상기 차량의 좌우측 중 어느 위치에 부착되어 있는지 판단하는 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이어 압력 감지 시스템은 자이로 센서를 포함하며,
    상기 자이로 센서는 상기 타이어의 각속도를 측정하는 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자이로 센서는 상기 차량의 타이어에 각각 설치되며,
    상기 타이어의 회전 방향에 따라 측정되는 각속도의 부호가 다르도록 설치되는 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법.
KR1020090117748A 2009-12-01 2009-12-01 타이어 압력 감지 시스템 송신 모듈의 위치 인식 방법 KR20110061184A (ko)

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