KR20130066368A - 차량의 타이어 힘 감지 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 타이어 힘 감지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 정전용량 방식으로 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하고, 활성화신호에 대응하여 계측된 변형량을 무선으로 전달하며, 상기 전달받은 변형량을 기반으로 타이어 힘을 산출함으로써, 별도의 앰프가 필요하지 않으며, 온도변화에 따른 전압차가 낮아 신뢰성 있는 타이어 힘을 감지할 수 있는, 차량의 타이어 힘 감지 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량의 각 휠 허브에 장착되어 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하는 변형량 계측수단; 상기 차량의 각 휠 허브에 장착되어 리더수단으로부터 활성화신호를 수신함에 따라 상기 변형량 계측수단이 계측한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 상기 리더수단으로 송신하는 무선 송수신수단; 상기 무선 송수신수단으로 활성화신호를 전송하고, 상기 무선 송수신수단으로부터 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 수신하는 상기 리더수단; 및 상기 무선 송수신수단으로 활성화신호를 전송하도록 상기 리더수단을 제어하고, 상기 리더수단이 수신한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 이용하여 타이어 힘을 산출하는 제어수단을 포함한다.

Description

차량의 타이어 힘 감지 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENSING TIRE FORCE IN VEHICLE}
본 발명은 차량의 타이어 힘 감지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전용량 방식으로 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하고, 활성화신호에 대응하여 계측된 변형량을 무선으로 전달하며, 상기 전달받은 변형량을 기반으로 타이어 힘을 산출하는 차량의 타이어 힘 감지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휠 허브 타입의 타이어 힘 센서는 차량의 좌/우 전륜 및 좌/우 후륜의 각 휠 허브에 저항방식의 스트레인게이지를 장착하여, 'contact patch'에 작용하는 타이어 힘이 휠 허브에 작용할 때 변경되는 스트레인게이지의 저항값을 기반으로 타이어 힘을 측정한다.
이때, 측정된 스트레인게이지의 저항값은 유선을 통해 앰프(Amp)를 거쳐 ECU(Electronic Control Units)로 전달되어 타이어 힘 측정에 이용된다.
이러한 종래의 휠 허브 타입의 타이어 힘 센서는, 타이어 힘을 측정하기 위해 저항방식의 스트레인게이지를 사용하기 때문에, 온도에 따라 저항값이 쉽게 변하는 특성으로 인하여 신뢰성 있는 타이어 힘을 감지할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 종래의 휠 허브 타입의 타이어 힘 센서는 스트레인게이지의 저항값을 증폭하기 위한 앰프가 필요한 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 정전용량 방식으로 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하고, 활성화신호에 대응하여 계측된 변형량을 무선으로 전달하며, 상기 전달받은 변형량을 기반으로 타이어 힘을 산출함으로써, 별도의 앰프가 필요하지 않으며, 온도변화에 따른 전압차가 낮아 신뢰성 있는 타이어 힘을 감지할 수 있는, 차량의 타이어 힘 감지 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량의 각 휠 허브에 장착되어 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하는 변형량 계측수단; 상기 차량의 각 휠 허브에 장착되어 리더수단으로부터 활성화신호를 수신함에 따라 상기 변형량 계측수단이 계측한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 상기 리더수단으로 송신하는 무선 송수신수단; 상기 무선 송수신수단으로 활성화신호를 전송하고, 상기 무선 송수신수단으로부터 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 수신하는 상기 리더수단; 및 상기 무선 송수신수단으로 활성화신호를 전송하도록 상기 리더수단을 제어하고, 상기 리더수단이 수신한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 이용하여 타이어 힘을 산출하는 제어수단을 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량의 각 휠 허브에 장착된 변형량 계측수단이 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하는 단계; 상기 차량의 각 휠 허브에 장착된 무선 송수신수단이 활성화신호를 수신하는 단계; 상기 무선 송수신수단이 상기 계측된 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 리더수단으로 송신하는 단계; 및 제어수단이 상기 리더수단이 수신한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 이용하여 타이어 힘을 산출하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 정전용량 방식으로 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하고, 활성화신호에 대응하여 계측된 변형량을 무선으로 전달하며, 상기 전달받은 변형량을 기반으로 타이어 힘을 산출함으로써, 온도변화에 따른 전압차가 낮아 신뢰성 있는 타이어 힘을 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 정전용량 방식으로 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하고, 활성화신호에 대응하여 계측된 변형량을 무선으로 전달하며, 상기 전달받은 변형량을 기반으로 타이어 힘을 산출함으로써, 별도의 앰프를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 정전용량 방식으로 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하고, 활성화신호에 대응하여 계측된 변형량을 무선으로 전달하며, 상기 전달받은 변형량을 기반으로 타이어 힘을 산출함으로써, 소성 변형의 발생 확률이 낮은 효과가 있다.
또한, 본 발명은 정전용량 방식으로 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하고, 활성화신호에 대응하여 계측된 변형량을 무선으로 전달하며, 상기 전달받은 변형량을 기반으로 타이어 힘을 산출함으로써, 별도의 배선을 구축하지 않아도 되는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량의 타이어 힘 감지 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 변형량 계측부와 무선 송수신부가 휠 허브에 장착된 상태를 나타내는 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 차량의 타이어 힘 감지 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량의 타이어 힘 감지 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 타이어 힘 감지 장치는, 변형량 계측부(10), 무선 송수신부(20), 리더부(30), 및 제어부(40)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 변형량 계측부(10)는 일예로 정전용량 방식(Capacitive)의 스트레인 센서(Straingage)로서, 차량의 좌/우 전륜 및 후륜의 휠 허브에 각각 장착되어 휠 허브 외륜의 변형량을 계측한다.
즉, 차량의 하중에 의해 휠 허브 베어링에 미세한 변형이 발생하는데, 변형량 계측부(10)는 이를 계측한다.
이러한 변형량 계측부(10)가 휠 허브에 장착된 상태는 일예로 도 2에 도시된 바와 같다.
무선 송수신부(Transponder)(20)는 일예로 무전원으로 동작하는 표면탄성파(Surface Acoustic Wave, 이하 SAW) 센서로서, 차량의 좌/우 전륜 및 후륜의 휠 허브에 각각 장착되어 리더부(30)로부터 무선으로 활성화신호를 수신하면 이를 기반으로 변형량 계측부(10)가 계측한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 무선으로 리더부(30)로 송신한다.
이러한 무선 송수신부(20)가 휠 허브에 장착된 상태는 일예로 도 2에 도시된 바와 같다.
리더부(30)는 제어부(40)의 제어에 따라 활성화신호를 무선 송수신부(20)로 전송하고, 무선 송수신부(20)로부터 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 수신한다.
제어부(40)는 활성화신호를 무선 송수신부(20)로 전송하도록 리더부(30)를 제어하고, 리더부(30)를 통해 수신한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 이용하여 타이어 힘을 산출한다.
이때, 제어부(40)는 일반적으로 널리 알려진 '변형량 -> 힘 변환 알고리즘'을 이용하여 타이어 힘을 산출한다.
도 3 은 본 발명에 따른 차량의 타이어 힘 감지 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 차량의 각 휠 허브에 장착된 변형량 계측부(10)가 휠 허브 외륜의 변형량을 계측한다(301).
이후, 상기 차량의 각 휠 허브에 장착된 무선 송수신부(20)가 활성화신호를 수신한다(302).
이후, 무선 송수신부(20)가 변형량 계측부(10)에서 계측된 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 리더부(30)로 송신한다(303).
이후, 제어부(40)가 리더부(30)에서 수신한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 이용하여 타이어 힘을 산출한다(304).
이러한 과정을 통해 별도의 앰프가 필요하지 않으며, 온도변화에 따른 전압차가 낮아 신뢰성 있는 타이어 힘을 감지할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 변형량 계측부
20 : 무선 송수신부
30 : 리더부
40 : 제어부

Claims (5)

  1. 차량의 각 휠 허브에 장착되어 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하는 변형량 계측수단;
    상기 차량의 각 휠 허브에 장착되어 리더수단으로부터 활성화신호를 수신함에 따라 상기 변형량 계측수단이 계측한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 상기 리더수단으로 송신하는 무선 송수신수단;
    상기 무선 송수신수단으로 활성화신호를 전송하고, 상기 무선 송수신수단으로부터 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 수신하는 상기 리더수단; 및
    상기 무선 송수신수단으로 활성화신호를 전송하도록 상기 리더수단을 제어하고, 상기 리더수단이 수신한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 이용하여 타이어 힘을 산출하는 제어수단
    을 포함하는 차량의 타이어 힘 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형량 계측수단은,
    정전용량 방식(Capacitive)의 스트레인 센서(Straingage)인 것을 특징으로 하는 차량의 타이어 힘 감지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 송수신수단은,
    표면탄성파(SAW) 센서인 것을 특징으로 하는 차량의 타이어 힘 감지 장치.
  4. 차량의 각 휠 허브에 장착된 변형량 계측수단이 휠 허브 외륜의 변형량을 계측하는 단계;
    상기 차량의 각 휠 허브에 장착된 무선 송수신수단이 활성화신호를 수신하는 단계;
    상기 무선 송수신수단이 상기 계측된 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 리더수단으로 송신하는 단계; 및
    제어수단이 상기 리더수단이 수신한 휠 허브 외륜의 변형량에 상응하는 표면탄성파 신호를 이용하여 타이어 힘을 산출하는 단계
    를 포함하는 차량의 타이어 힘 감지 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어수단이 상기 무선 송수신수단으로 활성화신호를 전송하도록 상기 리더수단을 제어하는 단계
    를 더 포함하는 차량의 타이어 힘 감지 방법.
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CN106353111A (zh) * 2016-08-31 2017-01-25 天津立中车轮有限公司 一种铝合金轮毂自动检测装置

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