KR20120010712A - 타이어 압력 모니터링 시스템 및 이를 이용한 오토 로케이션 구현 방법 - Google Patents

타이어 압력 모니터링 시스템 및 이를 이용한 오토 로케이션 구현 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 압력 모니터링 시스템에서 2개의 외장형 안테나를 이용하여 오토 로케이션(Auto Location)을 구현하는 타이어 압력 모니터링 시스템 및 이를 이용한 오토 로케이션 구현 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 차량의 각 타이어에 장착된 복수 개의 TPMS 센서모듈에서 각 타이어의 정보를 감지하여 신호를 송출하면 이 송출되는 신호를 하나 이상의 외장형 안테나를 통해 수신하여 수신되는 신호 세기를 비교하고, 신호 세기가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 구분하여 TPMS 센서모듈들의 오토 로케이션을 구현함에 따라 수신율을 향상시킬 수 있으며, TPMS 리시버의 ECU 사이즈를 줄일 수 있다.

Description

타이어 압력 모니터링 시스템 및 이를 이용한 오토 로케이션 구현 방법{TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM AND METHOD OF REALIZING AUTO LOCATION USING THE SAME}
본 발명은 타이어 압력 모니터링 시스템에서 2개의 외장형 안테나를 이용하여 오토 로케이션(Auto Location)을 구현하는 타이어 압력 모니터링 시스템 및 이를 이용한 오토 로케이션 구현 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 장착되는 타이어는 차량의 하중을 노면으로부터 지지하면서 차량의 구동력, 제동력, 횡력 등을 노면에 전달하고, 노면에서의 충격을 완화시켜 주는 스프링 및 댐퍼의 기능을 갖는다.
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 안전장치가 타이어 압력 모니터링 시스템(Tire Pressure Monitoring System; TPMS)이다. 타이어 압력 모니터링 시스템은 타이어에 장착된 TPMS 센서모듈로 타이어의 압력과 온도 등을 감지한 뒤, 이 정보를 운전자에게 보내 운전자가 실시간으로 타이어의 압력 상태를 점검할 수 있도록 설계되어 있다. 타이어 압력 모니터링 시스템을 이용하면 타이어의 내구성?승차감?제동력 향상은 물론, 연비도 높일 수 있고, 주행 중 차체가 심하게 흔들리는 것도 막을 수 있다.
이러한 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS)은 타이어의 공기압과 온도 등을 감지하는 TPMS 센서모듈을 차량의 각 타이어에 장착하고, 이 TPMS 센서모듈을 통해 감지된 각 타이어의 정보를 전송받아 해당 타이어의 정상 여부를 판정하는 TPMS 리시버를 차량 내부에 장착한다. TPMS 센서모듈과 TPMS 리시버 간에는 무선 통신으로 신호를 전송하는데, TPMS 센서모듈로부터 송출된 신호를 안테나를 통해 수신하여 TPMS 리시버에 전송하도록 되어 있다.
차량의 각 타이어마다 장착된 TPMS 센서모듈로부터 송출되는 신호를 안테나를 통해 수신하면, TPMS 리시버는 어느 TPMS 센서모듈로부터 송출되는 신호인지를 알 수 없기 때문에 TPMS 센서모듈의 위치를 판단하는 과정이 요구되는데 이를 오토 로케이션(Auto Location)이라 한다.
종래에는 오토 로케이션을 구현하기 위해 별도의 신호 송출기(LFI)를 사용하여 TPMS 센서모듈의 작동을 위한 지시 신호를 특정 TPMS 센서모듈로 송출하고, 그 TPMS 센서모듈의 응답을 확인하여 위치를 판단한다. 그런데 TPMS 센서모듈에 대응하여 신호 송출기를 개별적으로 갖추어야 하므로 작업 공수가 늘어나고 경제적 부담이 따르게 된다.
본 발명은 타이어 압력 모니터링 시스템에서 2개의 외장형 안테나를 이용하여 오토 로케이션(Auto Location)을 구현할 수 있는 타이어 압력 모니터링 시스템 및 이를 이용한 오토 로케이션 구현 방법을 제시하고자 한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템은, 차량 타이어의 정보를 감지하여 신호를 송출하도록 차량 타이어에 각각 장착된 복수 개의 TPMS 센서모듈; 복수 개의 TPMS 센서모듈로부터 송출되는 신호를 수신하는 하나 이상의 외장형 안테나; 하나 이상의 외장형 안테나를 통해 수신되는 신호 세기를 측정하여 신호 세기가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 구분하여 TPMS 센서모듈들의 위치를 판단하는 TPMS 리시버를 포함한다.
하나 이상의 외장형 안테나는 차량에 설치된 4개의 타이어 중 하나의 타이어에 근접하게 장착되는 제1외장형 안테나와, 4개의 타이어 중 다른 하나의 타이어에 근접하게 장착되는 제2외장형 안테나를 포함한다.
하나의 타이어와 다른 하나의 타이어는 차량에서 동일 선상에 위치하는 타이어로 구성된 것을 특징으로 한다.
하나의 타이어는 오른쪽 전륜 타이어(FR)이고, 다른 하나의 타이어는 왼쪽 전륜 타이어(FL)인 것을 특징으로 한다.
하나의 타이어는 오른쪽 후륜 타이어(RR)이고, 다른 하나의 타이어는 왼쪽 후륜 타이어(RL)인 것을 특징으로 한다.
하나의 타이어는 오른쪽 전륜 타이어(FR)이고, 다른 하나의 타이어는 오른쪽 후륜 타이어(RR)인 것을 특징으로 한다.
하나의 타이어는 왼쪽 전륜 타이어(FL)이고, 다른 하나의 타이어는 왼쪽 후륜 타이어(RL)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템은, 제1 및 제2외장형 안테나와 TPMS 리시버 간에는 이들을 전기적으로 연결하는 스위치를 하나 이상 설치하고, TPMS 리시버는 스위치를 제어하여 제1 및 제2외장형 안테나를 선택적으로 동작시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템의 오토 로케이션 구현 방법은, 차량에 설치된 4개의 타이어에 각각 장착된 TPMS 센서모듈에서 해당 타이어의 정보를 감지하여 신호를 송출하는 단계; 4개의 TPMS 센서모듈로부터 송출되는 신호를 제1외장형 안테나를 통해 수신하여 신호의 세기를 측정하는 단계; 제1외장형 안테나를 통해 수신한 신호의 세기가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 이용하여 4개의 TPMS 센서모듈 중 2개의 TPMS 센서모듈 위치를 판단하는 단계; 4개의 TPMS 센서모듈로부터 송출되는 신호를 제2외장형 안테나를 통해 수신하여 신호의 세기를 측정하는 단계; 제2외장형 안테나를 통해 수신한 신호의 세기가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 이용하여 4개의 TPMS 센서모듈 중 나머지 2개의 TPMS 센서모듈 위치를 판단하는 단계를 포함한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 타이어 압력 모니터링 시스템에서 2개의 외장형 안테나를 이용한 간단한 로직 구성으로 오토 로케이션(Auto Location)을 구현함에 따라 수신율을 향상시킬 수 있으며, TPMS 리시버의 ECU 사이즈를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위한 제어 블록도이다.
도 3은 도 2의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 하나의 외장형 안테나를 이용하여 TPMS 센서모듈 두 개의 위치를 판단하는 오토 로케이션의 일 예를 나타낸 제어 블록도이다.
도 4는 도 2의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 하나의 외장형 안테나를 이용하여 TPMS 센서모듈 두 개의 위치를 판단하는 오토 로케이션의 다른 예를 나타낸 제어 블록도이다.
도 5는 도 2의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하는 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위한 제어 블록도이다.
도 7은 도 6의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 하나의 외장형 안테나를 이용하여 TPMS 센서모듈 두 개의 위치를 판단하는 오토 로케이션의 일 예를 나타낸 제어 블록도이다.
도 8은 도 6의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 하나의 외장형 안테나를 이용하여 TPMS 센서모듈 두 개의 위치를 판단하는 오토 로케이션의 다른 예를 나타낸 제어 블록도이다.
도 9는 도 6의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하는 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위한 제어 블록도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위한 제어 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.
도 1에서, 본 발명의 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템은, 차량(1)의 각 타이어(FR, FL, RR, RL)에 장착된 복수 개(예를 들어, 4개)의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14), 복수 개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출되는 신호를 수신하는 외장형 안테나(21, 22)와, 외장형 안테나(21, 22)를 통해 수신되는 각 타이어(FR, FL, RR, RL)의 센서 정보를 전송받아 해당 타이어(FR, FL, RR, RL)의 정상 여부를 판정하는 TPMS 리시버(30)를 포함한다.
외장형 안테나(21, 22)는 복수 개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출되는 신호들을 모두 수신할 수 있으며, 수신되는 신호의 주파수 파장보다 매우 작은 크기로 제작되는 미소 다이폴(infinitesimal dipole) 안테나를 사용할 수 있다. 미소 다이폴 안테나는 매우 작은 방사 저항을 가지는 특성으로 인하여 Q값(손실이 있는 리액턴스 소자 또는 공진 회로의 양호도)이 커짐에 따라 방사 에너지 보다 안테나 주변에 저장되는 에너지가 많아지게 된다.
따라서, 미소 다이폴 안테나를 사용하는 외장형 안테나(21, 22)의 경우, 수신되는 신호들에 대해 신호 세기의 구분이 가능하므로, 먼 곳보다 가까운 곳에서 송출한 신호의 세기가 상대적으로 크다.
도 1에서 보듯이, 외장형 안테나(21, 22)는 4개의 타이어(FR, FL, RR, RL) 중 2개의 타이어에 근접하게 가까운 위치에 장착되기 때문에 외장형 안테나(21, 22)로 수신한 신호들의 세기가 동일하지 않고, 외장형 안테나(21, 22)와 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14) 간의 거리에 따라 수신되는 신호 세기가 달라진다.
TPMS 리시버(30)는 외장형 안테나(21, 22)를 통해 수신되는 각 타이어(FR, FL, RR, RL)의 센서 정보를 전송받기 위해 차량(1) 내부에 장착한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위한 제어 블록도이다.
도 2에서, 복수 개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)은 해당 타이어(FR, FL, RR, RL)의 압력과 온도, 가속도 등을 감지하는 센서부(11-1, 12-1, 13-1, 14-1)와, 이 센서부(11-1, 12-1, 13-1, 14-1)를 통해 감지된 타이어 압력과 온도, 가속도 등의 센서 정보를 무선으로 송출하는 통신부(11-2, 12-2, 13-2, 14-2)를 각각 포함한다.
또한, 복수 개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)은 자체적으로 전원을 공급받아 구동할 수 있도록 도시하지 않은 배터리를 내장하고 있어 차량(1)의 시동 여부에 상관없이 각 타이어(FR, FL, RR, RL)의 정보를 항시 송출하게 된다. 이때 복수 개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)은 자신의 센서 아이디(ID)와 함께 감지된 센서 신호를 무선 송출한다.
외장형 안테나(21, 22)는 4개의 타이어(FR, FL, RR, RL) 중 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 근접하게 가까운 위치에 장착되는 제1외장형 안테나(21)와, 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 근접하게 가까운 위치에 장착되는 제2외장형 안테나(22)로 구성된다.
제1외장형 안테나(21)는 오른쪽 전륜 타이어(FR)와의 상대 거리가 다른 타이어(FL, RR, RL)와의 상대 거리보다 가까운 위치에 차량(1) 외부로 노출되게 장착하고, 제2외장형 안테나(22)는 왼쪽 전륜 타이어(FL)와의 상대 거리가 다른 타이어(FR, RR, RL)와의 상대 거리보다 가까운 위치에 차량(1) 외부로 노출되게 장착한다.
TPMS 리시버(30)는 제1 및 제2외장형 안테나(21, 22)를 통해 수신되는 센서 신호의 세기를 측정하는 신호 세기 측정부(31)와, 이 신호 세기 측정부(31)에서 측정된 센서 신호 세기에 따라 차량(1)의 각 타이어(FR, FL, RR, RL)에 장착된 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)의 위치를 판단하는 제어부(32)를 포함한다.
신호 세기 측정부(31)는 제1 및 제2외장형 안테나(21, 22)를 통해 수신되는 센서 신호의 세기를 측정한다. 이때 신호 세기 측정부(31)는 신호 세기의 측정 방법으로 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 사용할 수 있다.
제어부(32)는 신호 세기 측정부(31)에서 측정된 센서 신호들의 세기를 비교하여 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 구분하는 ECU로서, TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)의 위치를 판단하는 오토 로케이션을 수행한다.
본 발명의 타이어 압력 모니터링 시스템은 오토 로케이션의 구현을 위해 제1 및 제2외장형 안테나(21, 22)의 개수와 동일한 수의 제1 및 제2스위치(41, 42)를 사용한다.
제1 및 제2스위치(41, 42)는 일단이 제1 및 제2외장형 안테나(21, 22)에 전기적으로 각각 연결되고, 타단이 TPMS 리시버(30)에 연결된다. 제1 및 제2스위치(41, 42)는 TPMS 리시버(30)의 제어부(32)에 의해 제어된다.
제어부(32)에 의해 제1스위치(41)가 온(ON) 되면, 제1외장형 안테나(21)를 통해 복수 개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 수신하고, 수신한 센서 신호들의 신호 세기를 신호 세기 측정부(31)에서 측정하여 제어부(32)에 전달한다.
마찬가지로, 제어부(32)에 의해 제2스위치(42)가 온(ON) 되면, 제2외장형 안테나(22)를 통해 복수 개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 수신하고, 수신한 센서 신호들의 신호 세기를 신호 세기 측정부(31)에서 측정하여 제어부(32)에 전달한다.
이와 같이, 제1 및 제2외장형 안테나(21, 22)는 복수 개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 모두 수신할 수 있다.
도 3은 도 2의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 하나의 외장형 안테나를 이용하여 TPMS 센서모듈 두 개의 위치를 판단하는 오토 로케이션의 일 예를 나타낸 제어 블록도이다.
도 3에서, 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 근접하게 장착되는 제1외장형 안테나(21)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 모두 수신하여 TPMS 리시버(30)에 전송한다.
따라서, TPMS 리시버(30)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 제1외장형 안테나(21)를 통해 수신되는 센서 신호들의 세기를 비교한다.
제1외장형 안테나(21)로 수신한 신호들의 세기를 비교한 결과, 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 장착된 TPMS 센서모듈(11)과 제1외장형 안테나(21)의 거리(D1)가 다른 TPMS 센서모듈(12, 13, 14)에 비하여 상대적으로 가장 가깝기 때문에 신호 세기(수신 파워)가 가장 크다. 반면, 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 장착된 TPMS 센서모듈(14)과 제1외장형 안테나(21)의 거리(D3)가 다른 TPMS 센서모듈(11, 12, 13)에 비하여 상대적으로 가장 멀기 때문에 신호 세기(수신 파워)가 가장 작다.
즉, 제1외장형 안테나(21)로 수신한 신호 중 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 장착된 TPMS 센서모듈(11)의 신호 세기가 가장 크고, 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 장착된 TPMS 센서모듈(14)의 신호 세기가 가장 작다. 따라서 하나의 제1외장형 안테나(21)를 이용하여 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14) 중 2개의 TPMS 센서모듈(11, 14) 위치를 판단할 수 있게 된다.
도 4는 도 2의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 하나의 외장형 안테나를 이용하여 TPMS 센서모듈 두 개의 위치를 판단하는 오토 로케이션의 다른 예를 나타낸 제어 블록도이다.
도 4에서, 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 근접하게 장착되는 제2외장형 안테나(22)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 모두 수신하여 TPMS 리시버(30)에 전송한다.
따라서, TPMS 리시버(30)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 제2외장형 안테나(22)를 통해 수신되는 센서 신호들의 세기를 비교한다.
제2외장형 안테나(22)로 수신한 신호들의 세기를 비교한 결과, 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 장착된 TPMS 센서모듈(12)과 제2외장형 안테나(22)의 거리(D1)가 다른 TPMS 센서모듈(11, 13, 14)에 비하여 상대적으로 가장 가깝기 때문에 신호 세기(수신 파워)가 가장 크다. 반면, 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 장착된 TPMS 센서모듈(13)과 제2외장형 안테나(22)의 거리(D3)가 다른 TPMS 센서모듈(11, 12, 14)에 비하여 상대적으로 가장 멀기 때문에 신호 세기(수신 파워)가 가장 작다.
즉, 제2외장형 안테나(22)로 수신한 신호 중 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 장착된 TPMS 센서모듈(12)의 신호 세기가 가장 크고, 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 장착된 TPMS 센서모듈(13)의 신호 세기가 가장 작다. 따라서 하나의 제2외장형 안테나(22)를 이용하여 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14) 중 2개의 TPMS 센서모듈(12, 13) 위치를 판단할 수 있게 된다.
도 5는 도 2의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하는 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 5에서, TPMS 리시버(30)는 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위해 제어부(32)에 의해 제1스위치(41)를 온(ON) 시키고, 제2스위치(42)를 오프(OFF) 시킨다(100).
제1스위치(41)가 온(ON) 되면, 차량(1)의 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 근접하게 장착된 제1외장형 안테나(21)에서 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 송출하는 신호들을 모두 수신하여 TPMS 리시버(30)에 전송한다(102).
따라서, TPMS 리시버(30)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 제1외장형 안테나(21)를 통해 수신되는 4개의 센서 신호들의 신호 세기를 신호 세기 측정부(31)에서 측정하여 제어부(32)에 전달한다.
이에 따라, 제어부(32)는 신호 세기 측정부(31)에서 측정된 센서 신호들의 세기를 비교하여(104), 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 구분하여 아래와 같이 오토 로케이션을 수행한다.
즉, 제어부(32)는 제1외장형 안테나(21)로 수신한 신호들의 세기를 비교하여 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 TPMS 센서모듈(11)이 차량(1)의 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 장착된 것으로 판단하고, 신호 세기(수신 파워)가 가장 작은 TPMS 센서모듈(14)이 차량(1)의 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 장착된 것으로 판단하는 오토 로케이션을 수행한다(106).
이와 같이, 차량(1)의 오른쪽 전륜 타이어(FR)와 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 장착된 TPMS 센서모듈(11, 14)의 위치를 판단한 후, 제어부(32)는 제1스위치(41)를 오프(OFF) 시키고 제2스위치(42)를 온(ON) 시킨다(108).
제2스위치(42)가 온(ON) 되면, 차량(1)의 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 근접하게 장착된 제2외장형 안테나(22)에서 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 모두 수신하여 TPMS 리시버(30)에 전송한다(110).
따라서, TPMS 리시버(30)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 제2외장형 안테나(22)를 통해 수신되는 4개의 센서 신호들의 신호 세기를 신호 세기 측정부(31)에서 측정하여 제어부(32)에 전달한다.
이에 따라, 제어부(32)는 신호 세기 측정부(31)에서 측정된 센서 신호들의 세기를 비교하여(112), 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 구분하여 아래와 같이 오토 로케이션을 수행한다.
즉, 제어부(32)는 제2외장형 안테나(22)로 수신한 신호들의 세기를 비교하여 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 TPMS 센서모듈(12)이 차량(1)의 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 장착된 것으로 판단하고, 신호 세기(수신 파워)가 가장 작은 TPMS 센서모듈(13)이 차량(1)의 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 장착된 것으로 판단하는 오토 로케이션을 수행한다(114).
이와 같이, 차량(1)의 왼쪽 전륜 타이어(FL)와 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 장착된 TPMS 센서모듈(12, 13)의 위치를 판단하여 차량(1)의 타이어(FR, FL, RR, RL)에 각각 장착된 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)의 위치를 모두 판단하는 오토 로케이션을 구현할 수 있다.
도 2 내지 도 5에서는 2개의 외장형 안테나(21, 22)를 차량(1)의 양쪽 전륜 타이어(FR, FL)에 근접하게 장착한 경우에 대하여 설명하였으나, 이하에서는 2개의 외장형 안테나(21, 22)를 차량(1)의 양쪽 후륜 타이어(RR, RL)에 근접하게 장착한 경우를 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위한 제어 블록도로서, 도 2와 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 사용하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 6에서, 외장형 안테나(21, 22)는 4개의 타이어(FR, FL, RR, RL) 중 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 근접하게 장착되는 제1외장형 안테나(21)와, 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 근접하게 장착되는 제2외장형 안테나(22)로 구성된다.
제1외장형 안테나(21)는 오른쪽 후륜 타이어(RR)와의 상대 거리가 다른 타이어(FR, FL, RL)와의 상대 거리보다 가까운 위치에 차량(1) 외부로 노출되게 장착하고, 제2외장형 안테나(22)는 왼쪽 후륜 타이어(RL)와의 상대 거리가 다른 타이어(FR, FL, RR)와의 상대 거리보다 가까운 위치에 차량(1) 외부로 노출되게 장착한다.
도 7은 도 6의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 하나의 외장형 안테나를 이용하여 TPMS 센서모듈 두 개의 위치를 판단하는 오토 로케이션의 일 예를 나타낸 제어 블록도이다.
도 7에서, 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 근접하게 장착된 제1외장형 안테나(21)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 모두 수신하여 TPMS 리시버(30)에 전송한다.
따라서, TPMS 리시버(30)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 제1외장형 안테나(21)를 통해 수신되는 센서 신호들의 세기를 비교한다.
제1외장형 안테나(21)로 수신한 신호들의 세기를 비교한 결과, 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 장착된 TPMS 센서모듈(13)과 제1외장형 안테나(21)의 거리(D1)가 다른 TPMS 센서모듈(11, 12, 14)에 비하여 상대적으로 가장 가깝기 때문에 신호 세기(수신 파워)가 가장 크다. 반면, 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 장착된 TPMS 센서모듈(12)과 제1외장형 안테나(21)의 거리(D3)가 다른 TPMS 센서모듈(11, 13, 14)에 비하여 상대적으로 가장 멀기 때문에 신호 세기(수신 파워)가 가장 작다.
즉, 제1외장형 안테나(21)로 수신한 신호 중 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 장착된 TPMS 센서모듈(13)의 신호 세기가 가장 크고, 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 장착된 TPMS 센서모듈(12)의 신호 세기가 가장 작다. 따라서 하나의 제1외장형 안테나(21)를 이용하여 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14) 중 2개의 TPMS 센서모듈(12, 13) 위치를 판단할 수 있게 된다.
도 8은 도 6의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 하나의 외장형 안테나를 이용하여 TPMS 센서모듈 두 개의 위치를 판단하는 오토 로케이션의 다른 예를 나타낸 제어 블록도이다.
도 8에서, 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 근접하게 장착된 제2외장형 안테나(22)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 모두 수신하여 TPMS 리시버(30)에 전송한다.
따라서, TPMS 리시버(30)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 제2외장형 안테나(22)를 통해 수신되는 센서 신호들의 세기를 비교한다.
제2외장형 안테나(22)로 수신한 신호들의 세기를 비교한 결과, 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 장착된 TPMS 센서모듈(14)과 제2외장형 안테나(22)의 거리(D1)가 다른 TPMS 센서모듈(11, 12, 13)에 비하여 상대적으로 가장 가깝기 때문에 신호 세기(수신 파워)가 가장 크다. 반면, 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 장착된 TPMS 센서모듈(11)과 제2외장형 안테나(22)의 거리(D3)가 다른 TPMS 센서모듈(12, 13, 14)에 비하여 상대적으로 가장 멀기 때문에 신호 세기(수신 파워)가 가장 작다.
즉, 제2외장형 안테나(22)로 수신한 신호 중 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 장착된 TPMS 센서모듈(14)의 신호 세기가 가장 크고, 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 장착된 TPMS 센서모듈(11)의 신호 세기가 가장 작다. 따라서 하나의 제2외장형 안테나(22)를 이용하여 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14) 중 2개의 TPMS 센서모듈(11, 14) 위치를 판단할 수 있게 된다.
도 9는 도 6의 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하는 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 9에서, TPMS 리시버(30)는 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위해 제어부(32)에 의해 제1스위치(41)를 온(ON) 시키고, 제2스위치(42)를 오프(OFF) 시킨다(200).
제1스위치(41)가 온(ON) 되면, 차량(1)의 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 근접하게 장착된 제1외장형 안테나(21)에서 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 송출하는 신호들을 모두 수신하여 TPMS 리시버(30)에 전송한다(202).
따라서, TPMS 리시버(30)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 제1외장형 안테나(21)를 통해 수신되는 4개의 센서 신호들의 신호 세기를 신호 세기 측정부(31)에서 측정하여 제어부(32)에 전달한다.
이에 따라, 제어부(32)는 신호 세기 측정부(31)에서 측정된 센서 신호들의 세기를 비교하여(204), 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 구분하여 아래와 같이 오토 로케이션을 수행한다.
즉, 제어부(32)는 제1외장형 안테나(21)로 수신한 신호들의 세기를 비교하여 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 TPMS 센서모듈(13)이 차량(1)의 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 장착된 것으로 판단하고, 신호 세기(수신 파워)가 가장 작은 TPMS 센서모듈(12)이 차량(1)의 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 장착된 것으로 판단하는 오토 로케이션을 수행한다(206).
이와 같이, 차량(1)의 오른쪽 후륜 타이어(RR)와 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 장착된 TPMS 센서모듈(12, 13)의 위치를 판단한 후, 제어부(32)는 제1스위치(41)를 오프(OFF) 시키고 제2스위치(42)를 온(ON) 시킨다(208).
제2스위치(42)가 온(ON) 되면, 차량(1)의 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 근접하게 장착된 제2외장형 안테나(22)에서 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)에서 송출하는 신호들을 모두 수신하여 TPMS 리시버(30)에 전송한다(210).
따라서, TPMS 리시버(30)는 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)로부터 제2외장형 안테나(22)를 통해 수신되는 4개의 센서 신호들의 신호 세기를 신호 세기 측정부(31)에서 측정하여 제어부(32)에 전달한다.
이에 따라, 제어부(32)는 신호 세기 측정부(31)에서 측정된 센서 신호들의 세기를 비교하여(212), 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 구분하여 아래와 같이 오토 로케이션을 수행한다.
즉, 제어부(32)는 제2외장형 안테나(22)로 수신한 신호들의 세기를 비교하여 신호 세기(수신 파워)가 가장 큰 TPMS 센서모듈(14)이 차량(1)의 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 장착된 것으로 판단하고, 신호 세기(수신 파워)가 가장 작은 TPMS 센서모듈(11)이 차량(1)의 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 장착된 것으로 판단하는 오토 로케이션을 수행한다(214).
이와 같이, 차량(1)의 왼쪽 후륜 타이어(RL)와 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 장착된 TPMS 센서모듈(11, 14)의 위치를 판단하여 차량(1)의 타이어(FR, FL, RR, RL)에 각각 장착된 4개의 TPMS 센서모듈(11, 12, 13, 14)의 위치를 모두 판단하는 오토 로케이션을 구현한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위한 제어 블록도로서, 도 2 및 도 6과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 사용하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 10에서, 외장형 안테나(21, 22)는 4개의 타이어(FR, FL, RR, RL) 중 오른쪽 전륜 타이어(FR)에 근접하게 장착되는 제1외장형 안테나(21)와, 오른쪽 후륜 타이어(RR)에 근접하게 장착되는 제2외장형 안테나(22)로 구성된다.
제1외장형 안테나(21)는 오른쪽 전륜 타이어(FR)와의 상대 거리가 다른 타이어(FL, RR, RL)와의 상대 거리보다 가까운 위치에 차량(1) 외부로 노출되게 장착하고, 제2외장형 안테나(22)는 오른쪽 후륜 타이어(RR)와의 상대 거리가 다른 타이어(FR, FL, RL)와의 상대 거리보다 가까운 위치에 차량(1) 외부로 노출되게 장착한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 타이어 압력 모니터링 시스템에서 오토 로케이션을 구현하기 위한 제어 블록도로서, 도 2 및 도 6과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 사용하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 11에서, 외장형 안테나(21, 22)는 4개의 타이어(FR, FL, RR, RL) 중 왼쪽 전륜 타이어(FL)에 근접하게 장착되는 제1외장형 안테나(21)와, 왼쪽 후륜 타이어(RL)에 근접하게 장착되는 제2외장형 안테나(22)로 구성된다.
제1외장형 안테나(21)는 왼쪽 전륜 타이어(FL)와의 상대 거리가 다른 타이어(FR, RR, RL)와의 상대 거리보다 가까운 위치에 차량(1) 외부로 노출되게 장착하고, 제2외장형 안테나(22)는 왼쪽 후륜 타이어(RL)와의 상대 거리가 다른 타이어(FR, FL, RR)와의 상대 거리보다 가까운 위치에 차량(1) 외부로 노출되게 장착한다.
11, 12, 13, 14 : TPMS 센서모듈 21, 22 : 외장형 안테나
30 : TPMS 리시버 31 : 신호 세기 측정부
32 : 제어부 41, 42 : 스위치

Claims (9)

  1. 차량 타이어의 정보를 감지하여 신호를 송출하도록 상기 차량 타이어에 각각 장착된 복수 개의 TPMS 센서모듈;
    상기 복수 개의 TPMS 센서모듈로부터 송출되는 신호를 수신하는 하나 이상의 외장형 안테나;
    상기 하나 이상의 외장형 안테나를 통해 수신되는 신호 세기를 측정하여 상기 신호 세기가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 구분하여 상기 TPMS 센서모듈들의 위치를 판단하는 TPMS 리시버를 포함하는 타이어 압력 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 외장형 안테나는 상기 차량에 설치된 4개의 타이어 중 하나의 타이어에 근접하게 장착되는 제1외장형 안테나와, 상기 4개의 타이어 중 다른 하나의 타이어에 근접하게 장착되는 제2외장형 안테나를 포함하는 타이어 압력 모니터링 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나의 타이어와 상기 다른 하나의 타이어는 상기 차량에서 동일 선상에 위치하는 타이어로 구성된 타이어 압력 모니터링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나의 타이어는 오른쪽 전륜 타이어(FR)이고, 상기 다른 하나의 타이어는 왼쪽 전륜 타이어(FL)인 타이어 압력 모니터링 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하나의 타이어는 오른쪽 후륜 타이어(RR)이고, 상기 다른 하나의 타이어는 왼쪽 후륜 타이어(RL)인 타이어 압력 모니터링 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 하나의 타이어는 오른쪽 전륜 타이어(FR)이고, 상기 다른 하나의 타이어는 오른쪽 후륜 타이어(RR)인 타이어 압력 모니터링 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 하나의 타이어는 왼쪽 전륜 타이어(FL)이고, 상기 다른 하나의 타이어는 왼쪽 후륜 타이어(RL)인 타이어 압력 모니터링 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2외장형 안테나와 상기 TPMS 리시버 간에는 이들을 전기적으로 연결하는 스위치를 하나 이상 설치하고,
    상기 TPMS 리시버는 상기 스위치를 제어하여 상기 제1 및 제2외장형 안테나를 선택적으로 동작시키는 타이어 압력 모니터링 시스템.
  9. 차량에 설치된 4개의 타이어에 각각 장착된 TPMS 센서모듈에서 해당 타이어의 정보를 감지하여 신호를 송출하는 단계;
    상기 4개의 TPMS 센서모듈로부터 송출되는 신호를 제1외장형 안테나를 통해 수신하여 상기 신호의 세기를 측정하는 단계;
    상기 제1외장형 안테나를 통해 수신한 상기 신호의 세기가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 이용하여 상기 4개의 TPMS 센서모듈 중 2개의 TPMS 센서모듈 위치를 판단하는 단계;
    상기 4개의 TPMS 센서모듈로부터 송출되는 신호를 제2외장형 안테나를 통해 수신하여 상기 신호의 세기를 측정하는 단계;
    상기 제2외장형 안테나를 통해 수신한 상기 신호의 세기가 가장 큰 신호와 가장 작은 신호를 이용하여 상기 4개의 TPMS 센서모듈 중 나머지 2개의 TPMS 센서모듈 위치를 판단하는 단계를 포함하는 타이어 압력 모니터링 시스템의 오토 로케이션 구현 방법.
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