KR20110123374A - Ｔｐｍｓ 센서 위치 판단 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TPMS 센서 위치 판단 방법에 관한 것으로, 휠 센서들에서 송신한 휠 회전 주기와 TPMS 센서들에서 송신한 한 축에 대한 휠 가속도 주기를 비교하여, TPMS 센서들이 장착된 휠의 위치를 판단하므로 가속도 센서에 대한 원가를 줄일 수 있으며, 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.

Description

ＴＰＭＳ 센서 위치 판단 방법{METHOD FOR DETECTING POSITION OF TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM SENSOR}
본 발명은 TPMS 센서 위치 판단 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 하나의 단축 가속도 센서를 사용하므로 원가를 줄일 수 있으며, 회전 주기를 이용하여 TPMS 센서 위치를 판단하므로 공기압에 대한 신호인 RF 신호의 송수신시 발생되는 에러를 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 TPMS 센서 위치 판단 방법에 관한 것이다.
일반적으로 타이어 압력 감지 시스템(이하 "TPMS"; Tire Pressure Monitoring System)은 타이어의 공기압을 모니터링하며 규정 공기압 이하로 떨어질 경우 운전자에게 이를 경고하여 사고를 미연에 방지하는 시스템이다.
타이어의 공기압이 너무 높거나 낮으면 타이어가 터지거나 차량이 쉽게 미끄러져 대형사고로 이어질 가능성이 있으며, 또한 연료 소모량이 많아져 연비가 악화되고, 타이어 수명이 짧아질 뿐 아니라 승차감과 제동력도 많이 떨어진다.
이러한 타이어의 결함을 막기 위해 차량에 장착하는 안전장치가 타이어압력감지시스템(TPMS)이며, 휠에 부착된 전파식별(RFID) 센서로 타이어의 압력과 온도를 감지한 후 이 정보를 TPMS 전자 제어기를 통해 운전자가 실시간으로 타이어의 압력 상태를 점검할 수 있게 설계되어 있다.
이러한, TPMS는 차량의 4개의 각 휠에 각각 장착된 TPMS 센서와 TPMS 센서에서 송신하는 정보를 수신하여 센서의 위치를 판별하기 위한 TPMS 제어기로 이루어진다. 그리고 각 TPMS 센서에는 차량의 각 축 방향(X축, Y축, Z축)에 대한 가속도를 측정하는 가속도 센서가 장착된다.
그리고 TPMS는 차량이 시동되면, TPMS 센서에서 송신하는 RF신호의 크기를 통해 TPMS 전자 제어기는 TPMS 센서가 장착된 휠이 전륜 휠인지 후륜 휠인지 여부를 판단하고, 각 축 방향 가속도의 위상차를 이용하여 좌우 휠 인지 여부를 확인한다.
그러나 이와 같이 RF 신호의 크기를 통해 TPMS 센서가 장착된 휠의 위치를 판단할 경우, 신호 송수신시 발생될 수 있는 차량 외부 내부 노이즈로 인해 신호의 크기가 왜곡될 수 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 단축 가속도 센서를 사용하므로 원가를 줄일 수 있으며, 회전 주기를 이용하여 TPMS 센서 위치를 판단하므로 공기압에 대한 신호인 RF 신호의 송수신시 발생되는 에러를 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 TPMS 센서 위치 판단 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 TPMS 센서 위치 판단 방법은 차량의 TPMS 전자 제어기가 차량의 각 휠에 장착된 TPMS 센서들과 휠 센서들로부터 신호를 수신하여, 각 TPMS 센서의 위치를 판단하는 방법에 있어서, 상기 휠 센서들에서 송신하는 각각의 휠 회전 주기들을 수신하고, 상기 TPMS 센서들에서 송신하는 휠 가속도들과 공기압들을 상기 TPMS 전자 제어기에서 수신하는 신호 수신 단계와, 상기 TPMS 전자 제어기에서 수신된 상기 각 휠 회전 주기들과, 상기 각 휠 가속도의 주기인 휠 가속도 주기들을 비교하는 신호 비교 단계 및 상기 휠 회전 주기들 중에서 하나의 휠 회전 주기와 동일한 주기를 갖는 상기 휠 가속도의 주기를 송신한 TPMS 센서가, 상기 휠 회전 주기를 송신한 휠 센서와 동일한 휠에 장착된 것으로 판단하는 TPMS 센서 위치 판단 단계를 포함할 수 있다.
상기 신호 수신 단계에서는 상기 휠 센서들은 각각의 휠 회전 주기와 각 휠 센서가 장착된 휠의 정보를 함께 상기 TPMS 전자 제어기로 송신할 수 있다.
상기 신호 수신 단계에서는 상기 TPMS 전자 제어기로 스티어링 휠 센서가 센싱한 스티어링 휠의 조타 각을 송신할 수 있다.
상기 TPMS 센서 위치 판단 단계에서 상기 TPMS 센서가 장착된 휠이 판단되면, 상기 TPMS 센서에서 송신된 공기압이 상기 휠의 공기압인 것으로 판단할 수 있다.
본 발명에 의한 TPMS 센서 위치 판단 방법은 하나의 단축 가속도 센서를 사용하므로 원가를 줄일 수 있으며, 회전 주기를 이용하여 TPMS 센서 위치를 판단하므로 공기압에 대한 신호인 RF 신호의 송수신시 발생되는 에러를 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 TPMS 센서 위치 판단 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1의 TPMS 센서 위치 판단 방법을 수행하기 위해 TPMS 전자 제어기의 연결 관계를 도시한 블록도 이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 TPMS 센서 위치 판단 방법을 도시한 순서도가 도시되어 있다. 그리고 도 2를 참조하면 도 1의 TPMS 센서 위치 판단 방법을 수행하기 위해 TPMS 전자 제어기의 연결 관계를 도시한 블록도가 도시되어 있다. 이하에서는 도 1에 도시된 TPMS 센서 위치 판단 방법을 도 2를 통해 설명하고자 한다.
우선 TPMS 센서 위치 판단 방법은 휠 센서들(WS1, WS2, WS3, WS4)에서 송신하는 각각의 휠 회전 주기들(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)과, TPMS 센서들(TPMS1, TPMS2, TPMS3, TPMS4)에서 송신하는 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)들과 공기압들을 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)에서 수신하는 신호 수신 단계(S1)와, TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)에서 수신된 휠 회전 주기들(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)과, 각 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)의 주기인 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4) 주기들을 비교하는 신호 비교 단계(S2) 및 휠 회전 주기들(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4) 중에서 하나의 휠 회전 주기와 동일한 주기를 갖는 상기 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)의 주기를 송신한 TPMS 센서가, 휠 회전 주기를 송신한 휠 센서와 동일한 휠에 장착된 것으로 판단하는 TPMS 센서 위치 판단 단계(S3)로 이루어진다.
상기 신호 수신 단계(S1)에서는 차량의 각 휠에 장착된 휠 센서들(WS1, WS2, WS3, WS4)에서 송신하는 각각의 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)를 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)에서 수신(S11)한다.
여기서, 휠 센서들(WS1, WS2, WS3, WS4)은 CAN 통신을 이용하여 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)를 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)로 전송할 수 있다.
그리고 휠 회전 주기는 전 좌측 휠에 장착된 제1휠 센서(WS1)에서 수신되는 제1휠 회전주기(Tw1), 후 좌측 휠에 장착된 제2휠 센서(WS2)에서 수신되는 제2휠 회전주기(Tw2), 전 우측 휠에 장착된 제3휠 센서(WS3)에서 수신되는 제3휠 회전주기(Tw3) 및 후 우측 휠에 장착된 제4휠 센서(WS4)에서 수신되는 제4휠 회전주기(Tw4)로 이루어진다.
그리고 각 휠 센서들(WS1, WS2, WS3, WS4)에서는 각각의 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)를 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)로 전송할 때, 각 휠에 대한 정보도 함께 전송한다. 즉, 각 휠 센서들(WS1, WS2, WS3, WS4)에서 전송되는 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)는 각 휠에 대한 정보와 함께 송신되므로, 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)가 차량의 어느 휠에서 전송되었는지 여부를 알 수 있다.
이러한 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)는 차량이 주행하는 노면 상태 및 스터어링 휠의 조타각 등에 의해서 그 주기가 서로 상이하다.
그리고 신호 수신 단계(S1)에서는 차량의 각 휠에 장착된 TPMS 센서들(TPMS1, TPMS2, TPMS3, TPMS4)에서 각각 송신하는 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)와 공기압(tp1, tp2, tp3, tp4)을 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)가 수신(S12)한다. 여기서, TPMS 센서들(TPMS1, TPMS2, TPMS3, TPMS4)에는 각 휠의 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)를 측정하기 위한 하나의 가속도 센서가 각각 장착된다. 그리고 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)는 휠의 단축 가속도 값으로 X축(전후), Z축(위아래)에 대한 가속도 중 하나의 값이다. 즉, TPMS 센서들(TPMS1, TPMS2, TPMS3, TPMS4)은 하나의 축에 대한 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)와 공기압(tp1, tp2, tp3, tp4)을 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)로 전송한다.
여기서, TPMS 센서들(TPMS1, TPMS2, TPMS3, TPMS4)은 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)와 공기압(tp1, tp2, tp3, tp4)을 CAN 통신을 통해 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)로 전송할 수 있다. 그리고 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)는 휠이 도는 가속도로 사인파(sine)로 나타내며, 이를 통해 휠이 한 바퀴 회전할 때의 가속도인 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4) 주기를 알 수 있다.
그리고 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4) 및 공기압(tp1, tp2, tp3, tp4)은 4개의 휠 중에 하나의 휠에 장착된 제1TPMS 센서(TPMS1)에서 수신되는 제1휠 가속도(Ta1)와 제1공기압(tp1), 그리고 제1TPMS 센서(TPMS1)가 장착된 휠 이외의 하나의 휠에 장착된 제2TPMS 센서(TPMS2)에서 수신되는 제2휠 가속도(Ta2)와 제2공기압(tp2), 그리고 제1TPMS 센서(TPMS1), 제2TPMS 센서(TPMS2)가 장착된 휠 이외의 하나의 휠에 장착된 제3TPMS 센서(TPMS3)에서 수신되는 제3휠 가속도(Ta3)와 제3공기압(tp3) 및 그리고 제1TPMS 센서(TPMS1), 제2TPMS 센서(TPMS2) 및 제3TPMS 센서(TPMS3) 이외의 하나의 휠에 장착된 제4TPMS 센서(TPMS4)에서 수신되는 제4휠 가속도(Ta4)와 제4공기압(tp4)로 이루어진다.
그리고 신호 수신 단계(S1)에서는 차량의 조향을 제어하는 스티어링 휠의 조타 각을 스티어링 휠 센서(SWS)에서 센싱하여 송신하고, TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)는 이를 수신(S13)한다.
그리고 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)는 수신된 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)와 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)의 주기를 비교하는 신호 비교 단계(S2)를 수행한다. 즉, 신호 비교 단계(S2)에서는 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)가 수신된 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)와 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4) 주기가 동일한지 여부를 비교한다.
그리고 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)는 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4) 중에서 하나의 휠 회전 주기와 동일한 주기를 갖는 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4)의 주기를 송신한 TPMS 센서가, 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)를 송신한 휠 센서와 동일한 휠에 장착된 것으로 판단하는 TPMS 센서 위치 판단 단계(S3)를 수행한다.
예를 들어 제1휠 센서(WS1)에서 송신한 제1휠 회전 주기(Tw1)와 제2TPMS 센서(TPMS2)에서 송신한 제2휠 가속도(Ta2) 주기가 동일하다면, 제1휠 센서(WS1)가 장착된 전 좌측 휠에 제2TPMS 센서(TPMS2)가 장착된 것으로 판단한다. 그리고 TPMS 전자 제어기(TPMS ECU)는 제2TPMS 센서(TPMS2)에서 송신된 제2공기압(tp2)이 전 좌측 휠의 공기압인 것으로 판단한다.
그리고 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)와 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4) 주기는 스티어링 휠의 조타 각이 발생하였을 경우와 차량이 주행하는 노면의 상태에 따라 각 휠 별로 상이하므로, 스티어링 휠의 조타 각이 발생하였을 경우가 동일한 주기의 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)와 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4) 주기를 찾을 때, 스티어링 휠의 조타 각이 발생하지 않았을 경우 보다 용이하다.
이와 같은 TPMS 센서 위치 판단 방법은 휠 센서들(WS1, WS2, WS3, WS4)에서 송신한 휠 회전 주기(Tw1, Tw2, Tw3, Tw4)와 TPMS 센서들(TPMS1, TPMS2, TPMS3, TPMS4)에서 송신한 한 축에 대한 휠 가속도(Ta1, Ta2, Ta3, Ta4) 주기를 비교하여, TPMS 센서들(TPMS1, TPMS2, TPMS3, TPMS4)이 장착된 휠의 위치를 판단할 수 있다. 즉, TPMS 센서 위치 판단 방법은 하나의 단축 가속도 센서를 이용한 회전 주기를 통해 TPMS 센서들(TPMS1, TPMS2, TPMS3, TPMS4)의 위치를 판단할 수 있으므로, 각축에 대한 가속도를 측정하는 가속도 센서에 대한 원가를 절감할 수 있으며, 공기압에 대한 신호인 RF 신호의 송수신시 발생되는 에러를 방지하여 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 TPMS 센서 위치 판단 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
S1; 신호 수신 단계 S2; 신호 비교 단계
S3; TPMS 센서 위치 판단 단계 TPMS ECU; TPMS 전자 제어기

Claims (4)

  1. 차량의 TPMS 전자 제어기가 차량의 각 휠에 장착된 TPMS 센서들과 휠 센서들로부터 신호를 수신하여, 각 TPMS 센서의 위치를 판단하는 방법에 있어서,
    상기 휠 센서들에서 송신하는 각각의 휠 회전 주기들을 수신하고, 상기 TPMS 센서들에서 송신하는 휠 가속도들과 공기압들을 상기 TPMS 전자 제어기에서 수신하는 신호 수신 단계;
    상기 TPMS 전자 제어기에서 수신된 상기 각 휠 회전 주기들과, 상기 각 휠 가속도의 주기인 휠 가속도 주기들을 비교하는 신호 비교 단계; 및
    상기 휠 회전 주기들 중에서 하나의 휠 회전 주기와 동일한 주기를 갖는 상기 휠 가속도의 주기를 송신한 TPMS 센서가, 상기 휠 회전 주기를 송신한 휠 센서와 동일한 휠에 장착된 것으로 판단하는 TPMS 센서 위치 판단 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 TPMS 센서 위치 판단 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 수신 단계에서는
    상기 휠 센서들은 각각의 휠 회전 주기와 각 휠 센서가 장착된 휠의 정보를 함께 상기 TPMS 전자 제어기로 송신하는 것을 특징으로 하는 TPMS 센서 위치 판단 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 수신 단계에서는
    상기 TPMS 전자 제어기로 스티어링 휠 센서가 센싱한 스티어링 휠의 조타 각을 송신하는 것을 특징으로 하는 TPMS 센서 위치 판단 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 TPMS 센서 위치 판단 단계에서
    상기 TPMS 센서가 장착된 휠이 판단되면, 상기 TPMS 센서에서 송신된 공기압이 상기 휠의 공기압인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 TPMS 센서 위치 판단 방법.
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