KR20110133291A - 차량의 자세제어장치 - Google Patents

차량의 자세제어장치 Download PDF

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최흥주
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Abstract

타이어의 압력 및 온도뿐만 아니라 휠의 속도까지 감지할 수 있는 센서부를 마련하여 ESP와 TPMS가 통합된 차량의 자세제어장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치는, 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴의 휠 속도에 대한 정보를 감지하여 감지신호를 송신하는 센서부와, 상기 센서부로부터 송신되는 상기 감지신호를 수신하여 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴의 휠 속도를 계산하는 수신부와, 상기 수신부와 통신하여 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도를 운전자에게 알리도록 제어하고 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 휠 속도에 따라 차량의 자세를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 자세제어장치{Electronic Stability Program}
본 발명은 차량의 자세제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어 압력 및 온도뿐만아니라 휠 속도까지 감지하는 센서부를 마련하여, ESP와 TPMS가 통합된 차량의 자세제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 자세제어장치(Electronic Stability Program ; 이하 ESP라 칭함)는 차량의 주행자세를 최적으로 제어하기 위한 장치로, 제동시에 차바퀴의 잠김을 막는 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System ; ABS)의 차세대 장치이다. ESP는 바퀴측에 마련된 휠 속도센서로부터 휠 속도정보를 제공받아 차량이 미끄러지려고 할 때 안정성을 유지하기 위해 순간적으로 네 바퀴를 각각 독립적으로 제어하여, 차량이 선회시, 빗길 주행시 또는 눈길 주행시 등에서 미끄러지지 않게 되어 주행안정성이 향상된다.
한편, 타이어 압력 감지시스템(Tire Pressure Monitoring System ; 이하 TPMS라 칭함)은 운행 중인 자동차의 타이어 공기압 및 온도를 모니터링 하여 실시간으로 운전자에게 알려줌으로서, 주행 중 타이어가 펑크 나거나 날 가능성 등을 운전자에게 경고하기 위한 장치이다.
최근에는 차량의 주행안정성을 보다 향상시킬 수 있도록 ESP와 TPMS가 통합되는 추세에 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 타이어의 압력 및 온도뿐만 아니라 휠의 속도까지 감지할 수 있는 센서부를 마련하여 ESP와 TPMS를 통합함으로서, 주행안정성이 향상되고, 상기 타이어의 압력 및 온도를 감지하기 위한 센서 또는 상기 휠의 속도를 감지하기 위한 센서를 별도로 마련할 필요가 없게 되어서 중량 감소 및 원가 절감이 되는 차량의 자세제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치는, 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴의 휠 속도에 대한 정보를 감지하여 감지신호를 송신하는 센서부와, 상기 센서부로부터 송신되는 상기 감지신호를 수신하여 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴의 휠 속도를 계산하는 수신부와, 상기 수신부와 통신하여 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도를 운전자에게 알리도록 제어하고 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 휠 속도에 따라 차량의 자세를 제어하는 제어부를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 차량의 자세제어장치는, 센서부에서 타이어의 압력 및 온도뿐만 아니라 휠의 속도까지 감지하므로, 타이어의 압력 및 온도를 모니터링하여 운전자에게 알려주는 TPMS와, 휠의 속도에 따라 각 바퀴를 독립적으로 제어하는 ESP를 통합하여서 주행안정성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 센서부에서 타이어의 압력 및 온도뿐만 아니라 휠의 속도까지 감지하므로, 타이어의 압력 및 온도를 감지하기 위한 센서와 휠의 속도를 감지하기 위한 센서를 별도로 마련할 필요가 없게 되어, 중량 감소 및 원가 절감의 효과도 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치의 제어블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치의 수신부의 구성을 보인 제어블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치의 제어블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치는 센서부(10)와, 수신부(20)와, 제어부(30)를 포함한다.
센서부(10)는 차량의 전후좌우 네바퀴(FL,FR,RL,RR)에 각각 하나씩 설치되어, 각각의 타이어 압력 및 온도에 대한 정보를 감지한다. 또한, 센서부(10)는 전후좌우 네바퀴(FL,FR,RL,RR) 각각의 휠 속도에 대한 정보도 감지한다.
센서부(10)는 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도에 대한 정보를 감지하여 감지신호를 수신부(20)로 송신하고, 수신부(20)는 센서부(10)로부터 송신되는 상기 감지신호를 수신하여 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도를 계산한다.
수신부(20)는 차체에 배치되고, 각각의 센서부(10)에 하나씩 유선 또는 무선으로 연결되어서, 각각의 센서부(10)로부터 전송되는 상기 감지신호를 수신하여 계산한 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도를 제어부(30)로 전송한다.
제어부(30)는 차체에 하나가 배치되고, 각각의 수신부(20)와 유선 또는 무선으로 연결되어서, 각각의 수신부(20)로부터 전송되는 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도를 운전자에게 알리도록 제어한다.
차실내의 계기판에는 제어부(30)의 제어명령에 따라 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도를 표시할 수 있는 디스플레이부(미도시)가 배치될 수 있다.
따라서, 운전자는 상기 디스플레이부에 표시되는 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도를 확인하여, 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도를 항상 적정상태로 유지할 수 있다.
또한, 제어부(30)는 각각의 수신부(20)로부터 전송되는 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 휠 속도에 따라 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)를 독립적으로 제어하여서 차량의 자세를 제어한다.
즉, 제어부(30)가 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)를 독립적으로 제어하여서 운전자가 가고자 하는 방향과 차량이 실제 주행하고 있는 방향을 일치시켜주므로, 차량이 선회시, 빗길 주행시 또는 눈길 주행시 등에서 미끄러지지 않게 되어 주행안정성이 향상된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치는, 센서부(10)에서 타이어의 압력 및 온도뿐만 아니라 휠의 속도까지 감지하도록 하고, 센서부(10)로부터 전송되는 상기 감지신호를 수신부(20)에서 수신받아 상기 타이어의 압력 및 온도와 상기 휠의 속도를 계산하며, 수신부(20)에서 계산된 상기 타이어의 압력 및 온도를 운전자에게 알려줄 수 있도록 제어부(30)에서 제어하는 동시에, 수신부(20)에서 계산된 상기 타이어의 압력 및 휠의 속도에 따라 제어부(30)가 각 바퀴를 독립적으로 제어하여서 차량의 자세를 제어해주도록 함으로서, 전술한 ESP와 TPMS가 완벽하게 통합된 차량의 자세제어장치를 제공할 수 있다.
특히, 센서부(10)에서 타이어의 압력 및 온도뿐만 아니라 휠의 속도까지 감지하기 때문에, TPMS에 사용되는 타이어의 압력 및 온도를 감지하기 위한 센서와, ESP에 사용되는 휠의 속도를 감지하기 위한 센서를 별도로 마련할 필요가 없게 되어, 중량이 감소되고 원가가 절감될 수 있다.
상기 TPMS에서는 타이어의 압력 및 온도에 대한 정보를 1분에 1회정도로 감지하여도 무방하지만, 상기 ESP에서는 차량이 미끄러질려고 할 때 즉각적으로 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)를 제어하여야 하므로 휠의 속도를 0.001초 이내 간격으로 감지하여야 한다.
따라서, 센서부(10)는 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도에 대한 정보를 0.001초 이내 간격으로 감지하여, 상기 감지신호를 수신부(20)로 송신한다.
또한, 센서부(10)에 사용되는 전지는 배터리없이 압전방식 등을 이용한 2차전지가 사용된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차량의 자세제어장치의 수신부(20)의 구성을 보인 제어블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 수신부(20)는 센서부(10)로부터 상기 감지신호를 주파수로 수신받아, 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도를 계산하는 주파수 수신부(22)와, 주파수 수신부(22)에서 계산된 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도를 신호처리하는 신호처리부(24)와, 신호처리부(24)에서 신호처리된 정보를 제어부(30)와 통신하는 CAN 통신부(26)를 포함한다.
즉, 센서부(10)는 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도에 대한 정보와 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도에 대한 정보를 감지하여, 상기 감지신호를 라디오 주파수로 주파수 수신부(22)로 송신하고, 주파수 수신부(22)는 센서부(10)로부터 수신된 주파수의 특성을 이용하여 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도를 계산하고, 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도도 계산한다.
주파수 수신부(22)에서 계산된 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도는 신호처리부(24)로 전송되고, 신호처리부(24)는 주파수 수신부(22)로부터 수신된 정보를 16bit로 변환하여서 CAN 통신부(26)로 전송한다.
이후, CAN 통신부(26)는 제어부(30)와 무선통신하여 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 휠 속도를 제어부(30)로 전송하고, 제어부(30)는 CAN 통신부(26)로부터 전송된 정보에 따라 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 온도를 상기 디스플레이부에 표시되도록 제어하여서 운전자에게 알려주고, 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)의 타이어 압력 및 휠 속도에 따라 각 바퀴(FL,FR,RL,RR)를 독립적으로 제어하여서 차량의 자세를 제어한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 차량의 자세제어장치는, 센서부(10)에서 타이어의 압력 및 온도뿐만 아니라 휠의 속도까지 감지하므로, 타이어의 압력 및 온도를 모니터링하여 운전자에게 알려주는 TPMS와, 휠의 속도에 따라 각 바퀴를 독립적으로 제어하는 ESP를 완전히 통합하여서 주행안정성이 향상된다.
또한, 센서부(10)에서 타이어의 압력 및 온도뿐만 아니라 휠의 속도까지 감지하므로, 타이어의 압력 및 온도를 감지하기 위한 센서와 휠의 속도를 감지하기 위한 센서를 별도로 마련할 필요가 없게 되어, 중량 감소 및 원가 절감이 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 센서부 20: 수신부
22: 주파수 수신부 24: 신호처리부
26: CAN 통신부 30: 제어부

Claims (4)

  1. 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴의 휠 속도에 대한 정보를 감지하여, 감지신호를 송신하는 센서부;
    상기 센서부로부터 송신되는 상기 감지신호를 수신하여, 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴의 휠 속도를 계산하는 수신부; 및
    상기 수신부와 통신하여 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도를 운전자에게 알리도록 제어하고, 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 휠 속도에 따라 차량의 자세를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량의 자세제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신부는,
    상기 센서부로부터 상기 감지신호를 주파수로 수신받아, 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴의 휠 속도를 계산하는 주파수 수신부와,
    상기 주파수 수신부에서 계산된 상기 각 바퀴의 타이어 압력 및 온도와 상기 각 바퀴의 휠 속도를 신호처리하는 신호처리부와,
    상기 신호처리부에서 신호처리된 정보를 상기 제어부와 통신하는 CAN 통신부를 포함하는 차량의 자세제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는 상기 각 바퀴의 휠 속도에 대한 정보를 0.001초 이내 간격으로 감지하여, 상기 감지신호를 송신하는 차량의 자세제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는 2차전지로 작동되는 차량의 자세제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150062426A (ko) * 2013-11-29 2015-06-08 현대모비스 주식회사 통합 전자제어장치의 비상 제동 모드 제공 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

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