KR20130130983A - 타이어 공기압 모니터링 시스템 - Google Patents

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KR20130130983A
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KR1020120054680A
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진용출
김진국
이남석
김상범
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팜파스주식회사
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Abstract

본 발명은 타이어 공기압 모니터링 시스템(Tire Pressure Monitoring System, TPMS)에 관한 것으로, 타이어 공기압 모니터링 시스템에 구비되는 수신 장치는 송신 장치로부터 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 무선 수신하는 수신부; 수신된 타이어 상태 정보 및 전압 충전 상태 정보 중 적어도 하나를 기설정된 기준치와 비교하는 제어부; 및 비교 결과에 기초하여 수신된 정보를 표시하는 표시부를 포함하고, 기준치는 사용자에 의해 변경 가능하다.

Description

타이어 공기압 모니터링 시스템{Tire Pressure Monitoring System}
본 발명은 타이어의 압력을 측정하여 처리하는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)에 관한 것이다.
일반적으로 타이어는 자동차의 전체 중량을 분담하여 지지하고, 주행 중 노면으로부터의 충격을 1차적으로 흡수하여 안락한 승차감을 제공하는 등의 역할을 수행한다. 또한 타이어는 차량이 선회할 때의 원심력과 차가 기울어졌을 때 발생하는 횡방향의 힘의 견디면서 차량의 진로를 일정하게 유지할 수 있게 하는 등 자동차의 중요구성요소로써 아주 중요한 역할을 담당하고 있다.
타이어의 역할을 최적으로 수행하기 위한 중요한 요인 중의 하나는 타이어의 공기압이다. 타이어의 공기압에 따라 타이어와 노면의 접촉상태가 달라지므로, 타이어의 공기압은 타이어의 수명, 노면의 충격흡수정도, 정지성능, 및 주행진로의 유지 등에 중요한 영향을 미치게 된다. 따라서 이러한 타이어의 압력을 일정하게 유지하고자 하거나 변동시키고자 하는 경우에는 타이어 압력에 대한 측정이 선행되어야 한다. 즉 타이어 압력 측정에 의해 타이어의 압력을 보충해주는 시기를 알려주고 타이어 펑크에 따른 안전사고를 미연에 방지하는 것이 필요하다. 그러나 이러한 타이어 압력을 측정하기 위한 종래의 장치들은 대부분이 압력센서를 이용하여 구성되고 있다.
미국은 2006년 11월 이후에 생산되는 모든 차량들 중 차중이 4,500kg 이하의 승용차 및 경트럭에 대해 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System)의 설치를 의무화시켰다. 현재 국내에서도 많은 차량들은 "타이어 공기압 측정 시스템"을 장착하고 있다.
본 발명은 사용자 편의성을 향상시킬 수 있는 공기압 모니터링 시스템(TPMS)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 수신 장치는 타이어 공기압 모니터링 시스템에 구비되며, 송신 장치로부터 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 무선 수신하는 수신부; 상기 수신된 타이어 상태 정보 및 전압 충전 상태 정보 중 적어도 하나를 기설정된 기준치와 비교하는 제어부; 및 상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 정보를 표시하는 표시부를 포함하고, 상기 기준치는 사용자에 의해 변경 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인터페이스 방법은, 송신 장치로부터 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 무선 수신하는 단계; 상기 수신된 타이어 상태 정보 및 전압 충전 상태 정보 중 적어도 하나를 기설정된 기준치와 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 정보를 표시하는 단계를 포함하고, 상기 기준치는 사용자에 의해 변경 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)은, 타이어의 압력을 측정하여 그에 상응하는 데이터를 무선 전송하는 송신 장치; 및 상기 무선 전송된 타이어 압력 데이터를 수신하여 처리하는 수신 장치를 포함하고, 상기 수신 장치는 송신 장치로부터 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 무선 수신하는 수신부; 상기 수신된 타이어 상태 정보 및 전압 충전 상태 정보 중 적어도 하나를 기설정된 기준치와 비교하는 제어부; 및 상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 정보를 표시하는 표시부를 포함하고, 상기 기준치는 사용자에 의해 변경 가능하다.
한편, 상기 사용자 인터페이스 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 타이어 상태 또는 충전 상태에 따른 오동작을 경고하기 위한 기준치를 사용자가 설정 변경 가능하도록 함으로써, 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)을 사용하는 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 송신 장치와 수신 장치를 구비하는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 구성에 대한 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 송신 장치의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 압력 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 3에 도시된 전원부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치의 전원 공급 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수신 장치의 사용자 인터페이스 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8 내지 도 10은 사용자에게 전압 충전 상태 정보를 제공하는 방법에 대한 실시예들을 나타내는 도면들이다.
도 11 내지 도 16은 송신 장치의 상태를 사용자에게 전달하기 위한 사용자 인터페이스의 실시예들을 나타내는 도면들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)은 각 타이어 밸브에 부착된 공기압 센서들이 타이어들의 공기압을 측정하여 측정값을 갖는 무선주파수신호를 차량의 전자제어유닛(ECU: Electronic Control Unit)에게 전송하고, 전자제어 유닛이 공기압 센서들로부터 수신된 전송신호들을 통해 타이어들의 이상 유무를 판단한다.
상기 전자제어유닛(ECU)은 타이어들 중 어느 하나라도 공기압이 설정된 압력 이하로 떨어지면 운전자에게 사전 경고를 해줌으로써, 타이어로 인한 사고가 발생되기 전에 문제가 있는 타이어를 정비하거나 안전속도로 주행하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 시스템은, 압력센서 및 온도센서를 가지고 있고 이 센서들에 의해 감지된 타이어 내부의 온도와 압력 등의 정보를 무선으로 송신하는 송신 장치와, 상기 송신 장치에서 송신한 타이어 정보를 수신하는 수신 장치와, 차량에 시동이 걸리면 상기 송신 장치를 작동시키는 저주파 지시 유닛(LFI)으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 타이어 압력 모니터링 시스템은 압력 센서 및 온도 센서를 이용하여 각 차륜에 장착된 타이어의 압력 및 온도를 주기적으로 측정하고, 안테나를 이용한 무선통신을 통해 각 타이어의 정보인 압력 및 온도 데이터를 운전자에게 알려줄 수 있다.
그에 따라, 각 차륜의 타이어의 내구성·승차감·제동력 향상은 물론, 연비도 높일 수 있고, 주행 중 차체가 심하게 흔들리는 것도 막을 수 있다.
상기 타이어 압력 모니터링 시스템의 송신 장치는 타이어와 일체화되어 구성될 수 있으며, 차량 생산 시 또는 타이어 교체 시 차량의 전면 좌·우측 및 후면 좌·우측의 어느 위치에나 장착될 수 있다.
또한, 상기 수신 장치는 각 송신 장치에서 전송된 타이어의 정보가 어느 위치의 타이어에 대한 것인지를 알기 위해, 각 타이어에 장착된 송신 장치의 식별자와 타이어의 장착 위치를 맵핑하여 등록할 수 있으며, 그로 인해 수신 장치로 수신된 정보가 어느 위치의 타이어에 대한 정보인지 확인하여 운전자에게 표시할 수 있다.
타이어 압력 모니터링 시스템의 송신 장치의 위치를 등록하기 위해 저주파 지시기(Low Frequency Indicator: 이하 "LFI"라 함)가 이용될 수 있다.
상기 저주파 지시기(LFI)는 각 타이어 림부에 설치되고, 수신 장치와 유선으로 연결되며, 상기 수신 장치에는 각 저주파 지시기의 위치가 저장되어 있을 수 있다.
한편, 운전자에 의해 어느 하나의 타이어 위치가 선택되면 선택된 위치에 대응하는 저주파 지시기가 저주파수의 신호를 송신하며, 상기 저주파수 신호가 수신된 해당 송신 장치는 자신의 식별자를 수신 장치로 송신할 수 있다.
이 경우, 수신 장치는 수신된 식별자를 운전자에 의해 선택된 타이어 위치에 맵핑하여 등록할 수 있다.
예를 들어, 차량의 전체 타이어를 등록하기 위해서는, 운전자에 의해 전륜 좌측 타이어(FL)가 선택되면 수신 장치에 유선 연결된 전륜 좌측의 저주파 지시기를 동작시킨 후 송신 장치로부터 수신된 식별자를 전륜 좌측 타이어의 식별자로 등록하고, 운전자에 의해 전륜 우측 타이어(FR)가 선택되면 수신 장치에 유선 연결된 전륜 우측의 저주파 지시기를 동작시킨 후 송신 장치로부터 수신된 식별자를 전륜 우측 타이어의 식별자로 등록할 수 있다.
도 1을 참조하여, 상기한 바와 같은 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 구성에 대해 보다 상세히 설명하면, 타이어 공기압 모니터링 시스템은 차량의 바퀴에 장착된 타이어 압력센서(20), 상기 타이어 압력센서(20)에 인접하여 마련된 이니시에이터(30) 및 상기 이니시에이터(30)와 연결된 수신기(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 수신기(40)에 모니터링된 정보를 표시하기 위한 표시장치(50)가 포함되거나, 또는 표시장치(50)가 수신기(40)에 연결되어 별도로 구비될 수 있다.
이니시에이터(30)는 상기한 바와 같이 LFI(Low Frequency Initiator)로도 불리우며, 예를 들어 125KHz의 저주파를 이용하여 신호를 전송하는 저주파 자기장 송신장치이다.
또한, 이니시에이터(30)는 타이어 압력센서(20)가 차량의 어느 바퀴에 위치되어 있는지를 수신기(40)에 알려주는 역할을 하는데, 구체적으로 이니시에이터(30)는 근접한 타이어 압력센서(20)에 125kHz의 저주파 메시지(low frequency message)를 보내서 만약 상기 근접한 타이어 압력센서(20)에서 기준치를 벗어난 압력이 측정된 것으로 판단되면 그 타이어의 위치와 압력정보를 수신기(40)에 전달할 수 있다.
도 2는 송신 장치와 수신 장치를 구비하는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 구성에 대한 일 예를 나타내는 블록도로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 타이어 압력 모니터링 시스템은 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)를 포함하여 구성되며, 송신 장치(100)는 측정부(101)와 송신부(102)를 포함하고, 수신 장치(200)는 수신부(201), 제어부(202) 및 표시부(203)를 포함할 수 있다.
송신 장치(100)는 차량의 좌우 전륜(FL, FR) 및 좌우 후륜(RL, RR)의 휠의 림부에 각각 장착된다.
이 경우, 송신 장치(100) 중 좌측 차륜(FL, RL)에 장착된 송신 장치의 일면은 좌측을 향하고, 우측 차륜(FR, RR)에 장착된 송신 장치의 일면은 우측을 향할 수 있다. 즉, 차량의 전면에서 보았을 때 전후 차륜의 좌측과 우측에 장착된 송신 장치는 서로 반대 방향을 향하여 설치될 수 있다.
송신 장치(100)는 각 타이어 정보를 검출하는 측정부(101)와, 상기 측정부(101)를 통해 검출된 타이어 정보를 무선 통신을 통해 수신 장치(200)로 전송하는 송신부(102)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 측정부(101)는 차량의 좌우 전륜(FL, FR) 및 좌우 후륜(RL, RR)의 타이어 내의 압력을 검출하는 압력 센서를 포함할 수 있으며, 그 이외에 각 타이어 내의 온도를 검출하는 온도 센서, 각 차륜의 X축 방향의 가속도를 검출하는 X축 가속도센서와, 각 차륜의 Z축 방향의 가속도를 검출하는 Z축 가속도센서 등과 같은 다양한 센서들 추가로 구비할 수도 있다.
송신부(102)는 측정부(101)를 통해 측정된 타이어에 대한 정보, 예를 들어 각 타이어 내의 압력, 온도, 각 차륜의 X축 가속도, Z축 가속도 등을 수신 장치(200)로 전송할 수 있다.
수신 장치(200)는 차량 시동 시 송신 장치(100)를 웨이크 업시켜 작동을 개시 제어하고, 송신 장치(100)가 웨이크 업되어 작동이 개시되면 송신 장치(100)로부터 무선 신호의 타이어 정보가 수신될 수 있다.
이 경우, 수신 장치(200)의 수신부(201)는 수신된 타이어 관련 정보를 제어부(202)로 전달하고, 제어부(203)는 수신부(201)로부터 전달된 타이어 정보, 예를 들어 각 타이어의 압력 및 온도 데이터를 전송에 기초하여 타이어 내의 압력이 기준 범위를 벗어나는 타이어가 존재하는지 판단하고, 이때 기준 범위를 벗어나는 타이어가 있다고 판단되면 해당 타이어의 위치를 확인한 후 표시부(202)의 구동을 제어하여 운전자에게 알려줄 수 있다.
한편, 표시부(203)에는 좌측 전륜(FL), 우측 전륜(FR), 좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)의 타이어 압력을 나타내는 표시하는 디스플레이 유닛이 구비되어, 제어부(202)의 지시에 따라 타이어 내 압력이 기준 범위를 벗어나는 타이어를 표시하여 운전자에게 알려줄 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공기압 모니터링 시스템은 상기한 바와 같은 타이어 관련 정보, 예를 들어 타이어 내 압력이 기준 범위를 벗어남을 음성으로 운전자에게 알려주기 위한 경고음성 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공기압 모니터링 시스템의 타이어 압력 측정 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 도 3 및 도 4에 도시된 구성 중 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 3은 송신 장치의 구성에 대한 일실시예를 블록도로 도시한 것으로, 도시된 송신 장치(100)는 전원부(110), 전압 조절부(111), 센서부(120), 검출부(130), AD 컨버터(140), 제어부(150), 인터페이스부(160) 및 메모리부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 센서부(120)는 타이어의 압력을 측정하여 그에 상응하는 신호를 출력하며, 전원부(110)는 센서부(120)가 타이어의 압력을 측정하는 동작을 하기 위한 구동 전압을 공급한다.
본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치(100)는 전원부(110)로부터 공급되는 전압이 기준 전압 이하로 유지되도록 조절하여 센서부(120)에 인가하는 전압 조절부(111)를 포함하여, 상기 센서부(120)가 낮은 전압으로 동작하도록 할 수 있다.
또한, 검출부(130)는 센서부(120)로부터 출력되는 아날로그 신호를 검출하고, 상기 검출된 아날로그 신호는 AD 컨버터(140)에 의해 디지털 신호로 변환될 수 있다.
인터페이스부(160)는 예를 들어 수신 장치(100) 또는 사용자 입력 장치(미도시) 등과 같은 외부 장치와 송신 장치(100) 사이의 데이터 입출력을 위한 인터페이스를 제공하며, 그에 따라 운전자는 원하는 데이터를 호출하고 그 값을 확인할 수 있다.
제어부(150)는 상기한 바와 같은 송신 장치(100)의 전체적인 동작을 제어하며, 예를 들어 AD 컨버터(140)로부터 출력되는 디지털 신호에 따른 타이어 압력 데이터가 출력되도록 인터페이스부(160)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(150)는 상기 타이어 압력 데이터를 메모리부(170)에 저장시킬 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 압력 측정 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 도시된 측정 방법을 도 3에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도와 결부시켜 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 전압 조절부(111)는 전원부(110)로부터 공급되는 전압을 기준 전압 이하로 유지되도록 조절한다(S300 단계).
예를 들어, 전압 조절부(111)는 LDO(Low Drop Out)를 이용하여 전원부(110)로부터 공급되는 전압을 기준 전압 이하로 감소시킬 수 있으며, 상기와 같이 감소된 전압이 전압 조절부(111)를 통해 센서부(120)에 인가될 수 있다.
상기 LDO는 전원 전압을 안정화시키기 위한 것으로, 일반적인 저 드롭 아웃(LDO:Low-Dropout) 전압 레귤레이터는 전원 공급 장치에서 레귤레이트된(regulated) 전압을 제공하기 위해 사용되고 있다.
상기 LDO 전압 레귤레이터는 집적 회로로 구현되어 다양한 전자 제품들에 사용된다. LDO 전압 레귤레이터에 포함된 모든 또는 일부의 구성 요소들은 스탠다드(standard) 디지털 CMOS 기술에 의해 구현될 수 있다.
그 후, 센서부(120)는 상기 전압 조절부(111)에 의해 기준 전압 이하로 유지되도록 조절된 구동 전압을 인가받아(S310 단계), 상기 인가된 전압을 이용해 동작하여 타이어 압력을 측정한다(S320 단계).
상기한 바와 같은 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)에 구비되는 송신 장치(100)는 타이어의 내부에 장착되어 타이어의 압력을 측정하여 무선으로 압력 및 기타 정보를 외부에 전송하며, 위와 같은 기능들을 수행하기 위해 배터리의 탑재를 필요로 한다.
그러나, 배터리 수명의 한계에 의해 타이어의 수명이 다하기 전에 배터리의 수명이 다함으로써 타이어 공기압 모니터링 시스템이 정상 동작하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 타이어 공기압 모니터링 시스템의 송신 장치(100)는 자가발전을 통해 충전된 전압을 구동 전압으로 이용하는 구조를 가짐으로써, 배터리 수명에 따른 타이어 공기압 모니터링 시스템의 오동작 또는 동작 불능을 방지할 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공기압 모니터링 시스템의 전원 공급 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 도 5 및 도 6에 도시된 구성 중 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 5는 도 3에 도시된 전원부의 구성에 대한 일실시예를 블록도로 도시한 것으로, 도시된 전원부(110)는 발전부(115), 충전부(116) 및 전압 검출부(117)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 발전부(115)는 외부로부터 전달되는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 전압을 발생시키며, 발전부(115)에서 발생된 전압은 충전부(116)에 충전된다.
예를 들어, 발전부(115)는 외부로부터의 회전이나 진동 등과 같은 움직임을 전기 에너지로 변환하며, 충전부(200)는 상기 발전된 전압을 타이어 공기압 모니터링 시스템에서 사용할 수 있도록 전압 변환 및 충전을 해둘 수 있다.
전압 검출부(117)는 충전부(116)에 충전되어 있는 전압 상태, 예를 들어 충전부(116)의 충전량 또는 커패시터의 저장 상태 등을 검출하여 그에 상응하는 신호를 출력할 수 있다.
한편, 상기 검출된 전압 충전 상태에 대한 정보는 송신 장치(100)의 송신부(102)를 통해 수신 장치(200)로 무선 전송될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하여 설명한 경우에 있어서, 도 3에 도시된 전압 조절부(111)는 생략될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치의 전원 공급 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 도시된 전원 공급 방법을 도 5에 도시된 전원부(110)의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도와 결부시켜 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 발전부(115)는 외부로부터 전달되는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 전압을 발생시키고(S400 단계), 상기 발생된 전압은 충전부(116)에 충전된다(S410 단계).
예를 들어, 발전부(115)는 진동으로부터 전압을 발생시키는 MEMS 기반의 압전 발전 소자를 이용하여 구현될 수 있으며, 이 경우 차량 바퀴의 진동시 전기 에너지를 발생시키고 발생된 전기 에너지가 충전부(116)에 충전될 수 있다.
한편, 발전부(115)에서 발생된 전압을 충전하기 위하여, 충전부(116)는 하나 또는 그 이상의 커패시터들(미도시)을 포함할 수 있으며, 그 이외에 상기 발생된 전압을 센서부(120) 등과 같은 송신 장치(100)의 동작에 맞는 구동 전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터(미도시)를 더 구비할 수 있다.
즉, 발전부(115)에서 발전되는 전압은 송신 장치(100)의 구동 전압과 상이할 수 있으므로, 이 경우 상기 DC/DC 컨버터는 진동 발전을 통해 발생된 전력을 송신 장치(100)가 필요로 하는 전력을 공급하기 위하여 적절한 전압 변환 과정을 수행할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같은 전압 변환 및 저장은 AC 형태의 발진 전력을 발생하는 전원에 대해 정류 변환을 수행할 수 있으며, 상기 정류 변환된 전압은 다시 전압 DC 전압변환을 수행하여 타이어 공기압 모니터링 시스템에서 적용할 수 있는 전압레벨로 변환될 수 있다.
상기 충전부(116)에 충전된 전압은 센서부(120) 등의 송신 장치(100)의 동작으로 위해 공급된다(S420 단계).
한편, 전압 검출부(117)는 충전부(116)의 전압 충전 상태를 검출하고(S430 단계), 송신부(102)는 상기 검출된 전압 충전 상태에 대한 정보를 수신 장치(200)로 무선 전송한다(S440 단계).
상기 S430 단계 및 S440 단계는 송신 장치(100)가 수신 장치(200)로부터의 전압 충전 상태 정보의 전송을 요청하는 신호를 수신함에 응답하여 수행될 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공기압 모니터링 시스템의 사용자 인터페이스 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 도 7 내지 도 10에 도시된 구성 중 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수신 장치의 사용자 인터페이스 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 도시된 사용자 인터페이스 방법을 도 2에 도시된 수신 장치(200)의 구성과 결부시켜 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 수신 장치(200)는 송신 장치(100)의 충전부(116)에 충전되어 있는 전압의 상태에 대한 정보의 전송을 송신 장치(100)에 요청하고(S500 단계), 수신부(201)는 상기 전송 요청에 응답하여 송신 장치(100)로부터 전송되는 전압 충전 상태 정보를 수신한다(S510 단계).
예를 들어, 상기 송신 장치(100)로부터 수신되는 전압 충전 상태 정보는, 송신 장치(100)에 구비된 발전부(115)에 의해 자가발전되어 충전부(116)에 저장되어 있는 전압의 충전량 또는 충전부(116) 내 커패시터의 저장 상태 등을 포함할 수 잇다.
그 후, 표시부(203)는 제어부(202)의 제어를 받아 상기 수신된 전압 충전 상태 정보를 표시한다(S520 단계).
예를 들어, 표시부(203)는 상기 수신된 전압 충전 상태 정보를 이용하여, 송신 장치(100)의 충전부(116)에 충전되어 있는 전압에 대응되는 게이지 또는 색상을 사용자 인터페이스(UI)를 이용해 표시하여, 사용자가 타이어 공기압 모니터링 시스템의 전압 충전 상태를 쉽게 파악하도록 할 수 있다.
도 8 내지 도 10은 사용자에게 전압 충전 상태 정보를 제공하는 사용자 인터페이스(UI)에 대한 실시예를 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 표시부(203)는 송신 장치(100)로부터 수신된 전압 충전 상태 정보에 따라, 그에 상응하는 충전량을 나타내기 위한 GUI(Graphical User Interface, 600)를 화면에 표시할 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 송신 장치(100)의 충전부(116)에 충전 가능한 최대 충전량이 충전되어 있는 경우, 충전량 GUI(600)의 전체 영역이 특정 색상 또는 패턴으로 채워질 수 있다.
한편, 충전부(116)의 충전량이 감소하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 충전량 GUI(600) 중 상기 충전량에 상응하는 일부만이 특정 색상 또는 패턴으로 채워질 수 있다.
상기한 바와 같이, 충전부(116)의 충전량이 감소함에 따라 충전량 GUI(600)의 전부 또는 일부 영역을 채우는 색상이 변경될 수 있으며, 예를 들어 도 8에 도시된 경우에는 충전량 GUI(600)가 녹색으로 표시되고, 도 9에 도시된 경우에는 충전량 GUI(600)의 일부 영역이 청색으로 표시될 수 있다.
그리고, 충전부(116)의 충전량이 미리 설정된 기준치 미만으로 감소되는 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 충전량 GUI(600) 중 상기 기준치를 나타내는 점선 밑의 일부 영역만이 특정 색상(예를 들어, 적색) 또는 패턴으로 채워질 수 있다.
그와 함께, 충전부(116)의 충전량이 부족함을 알리기 위한 경고 오브젝트(602)가 화면상에 나타날 수 있다.
이 경우, 수신 장치(200)에 구비된 음성 출력부(미도시)는 충전부(116)의 충전량이 부족함을 알리기 위한 경고 음성을 출력할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 타이어 공기압 모니터링 시스템에 구비된 수신 장치(200)는 송신 장치(100)로부터 수신된 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 기설정된 기준치와 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 정보를 표시할 수 있으며, 상기 기준치는 사용자에 의해 변경 가능할 수 있다.
이하, 도 2에 도시된 타이어 공기압 모니터링 시스템의 구성을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 인터페이스 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 수신 장치(200)의 수신부(201)는 송신 장치(100)로부터 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 무선 수신할 수 있으며, 상기 정보는 수신 장치(200)의 요청에 응답하여 송신 장치(100)로부터 전송될 수 있다.
제어부(202)는 상기 수신된 타이어 상태 정보 또는 전압 충전 상태 정보는 각각에 대해 미리 설정되어 있는 기준치와 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 정보를 표시하도록 표시부(203)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 타이어 상태 정보는 차량에 구비된 타이어들 각각의 압력이나 온도 등을 포함할 수 있으며, 상기 전압 충전 상태 정보는 송신 장치(100)의 충전부(116)에 충전되어 있는 전압의 충전량을 포함할 수 있다.
한편, 상기 기준치는 미리 설정되어 있는 범위 내에서 사용자의 입력에 의해 변경될 수 있다.
또한, 제어부(202)는 송신 장치(100)로부터 수신된 정보에 상응하는 값이 상기 기설정된, 또는 사용자에 의해 변경된 상한 기준치를 초과하거나 또는 하한 기준치보다 낮은 경우, 상기 기준치에 부합되지 않음에 따라 발생 가능한 오동작을 경고하기 위해 미리 설정된 이벤트(event)를 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 제어부(202)는 상기 송신 장치(100)로부터 수신된 정보와 상기 기준치의 비교 결과에 따라 차량에 구비된 복수의 타이어들 중 오동작 가능성이 있는 타이어를 검출하고, 상기 검출된 타이어가 나머지 타이어들과 구별되어 표시되도록 표시부(203)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(202)는 상기 비교 결과에 따른 오동작 가능성을 경고하기 위해 수신 장치(200)에 구비된 음성 출력부(미도시)를 이용해 오동작 경고음이 출력되도록 제어할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 수신부(201)는 송신 장치(200)로부터 센서부(120)의 동작 상태에 대한 정보 수신하고, 제어부(202)는 상기 수신된 센서부 상태 정보를 이용하여 타이어의 상태를 검출하는 센서 동작의 이상 유무를 표시하도록 표시부(203)를 제어할 수도 있다.
이하, 도 11 내지 도 16을 참조하여 송신 장치의 상태를 사용자에게 전달하고 기준치를 사용자가 설정할 수 있도록 하는 방법에 대한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 11을 참조하면, 표시부(203)에 의해 디스플레이되는 화면상에 차량에 구비된 4개의 타이어들 각각에 대응되는 이미지가 표시될 수 있으며, 상기 타이어들 각각에 대해 송신 장치(100)로부터 수신된 압력 정보가 숫자로 표시될 수 있다.
또한, 상기 압력이 미리 설정된 하한 기준치(예를 들어, 27 PSI) 보다 낮은 타이어에 대해서는, 대응되는 이미지가 다른 타이어 이미지들과 구별되도록 표시하여, 해당 타이어가 저압력임을 사용자에게 경고할 수 있다.
그와 함께, 해당 타이어의 저압력을 경고하기 위한 음성 또는 경고 알람음이 발생될 수 있다.
한편, 상기 타이어 압력에 대한 하한 기준치는 18 PSI 내지 130 PSI의 범위 내에서 사용자가 설정가능하며, 예를 들어 초기 설정값은 17 PSI일 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 압력이 미리 설정된 상한 기준치(예를 들어, 54 PSI) 보다 높은 타이어에 대해서는, 대응되는 이미지가 다른 타이어 이미지들과 구별되도록 표시하여, 해당 타이어가 고압력임을 사용자에게 경고할 수 있다.
그와 함께, 해당 타이어의 고압력을 경고하기 위한 음성 또는 경고 알람음이 발생될 수 있다.
한편, 상기 타이어 압력에 대한 상한 기준치는 32 PSI 내지 199 PSI의 범위 내에서 사용자가 설정가능하며, 예를 들어 초기 설정값은 55 PSI일 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 타이어들 각각에 대해 송신 장치(100)로부터 수신된 온도 정보가 숫자로 표시될 수 있다.
또한, 상기 온도가 미리 설정된 기준치(예를 들어, 80 ℃) 보다 높은 타이어에 대해서는, 대응되는 이미지가 다른 타이어 이미지들과 구별되도록 표시하여, 해당 타이어가 고온임을 사용자에게 경고할 수 있다.
그와 함께, 해당 타이어의 고온을 경고하기 위한 음성 또는 경고 알람음이 발생될 수 있다.
한편, 상기 타이어 온도에 대한 기준치는 65 ℃ 내지 110 ℃의 범위 내에서 사용자가 설정가능하며, 예를 들어 초기 설정값은 80 ℃일 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 타이어들 각각에 대해 송신 장치(100)로부터 수신된 전압 충전 상태 정보가 표시될 수 있다.
예를 들어, 상기 충전량이 미리 설정된 기준치(예를 들어, 최대 충전량의 15%) 보다 낮은 타이어에 대해서는, 대응되는 이미지가 다른 타이어 이미지들과 구별되도록 표시하여, 해당 타이어에 대한 센서가 저충전 상태임을 사용자에게 경고할 수 있다.
그와 함께, 해당 타이어의 저충전을 경고하기 위한 음성 또는 경고 알람음이 발생될 수 있다.
이 경우, 타이어 공기압 모니터링 시스템은 해당 타이어에 대한 송신 장치(200)의 동작 모드를 저전력 모드로 변경시킬 수도 있다.
한편, 상기 타이어 충전량에 대한 기준치는 5 % 내지 30 %의 범위 내에서 사용자가 설정가능하며, 예를 들어 초기 설정값은 15 %일 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 타이어들 각각에 대한 센서 동작 상태가 표시될 수 있다.
예를 들어, 센서의 동작이 비정상적인 타이어에 대해서는, 대응되는 이미지가 다른 타이어 이미지들과 구별되도록 표시하여, 해당 타이어가 센서 오동작 또는 무동작 상태임을 사용자에게 경고할 수 있다.
그와 함께, 해당 타이어의 센서 비정상 동작을 사용자에게 알리기 위한 음성 또는 경고 알람음이 발생될 수 있다.
도 16을 참조하면, 사용자는 표시부(203)를 통해 화면상에 표시되는 타이어 압력의 표시 단위(예를 들어, PSI와 Bar), 또는 타이어 온도 표시 단위(예를 들어, ℃와 ℉)를 설정할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (20)

  1. 타이어 공기압 모니터링 시스템(Tire Pressure Monitoring System, TPMS)에 구비되는 수신 장치에 있어서,
    송신 장치로부터 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 무선 수신하는 수신부;
    상기 수신된 타이어 상태 정보 및 전압 충전 상태 정보 중 적어도 하나를 기설정된 기준치와 비교하는 제어부; 및
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 정보를 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 기준치는 사용자에 의해 변경 가능한 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타이어 상태 정보는
    상기 타이어의 압력 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신 장치는 외부로부터 전달되는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환함에 의해 충전부에 충전된 전압을 이용하여 구동되며,
    상기 전압 충전 상태 정보는 상기 충전부의 충전량을 포함하는 수신 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기준치는
    기설정된 범위 내에서 사용자의 입력에 따라 변경되는 수신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 송신 장치로부터 수신된 정보에 상응하는 값이 상기 기준치를 초과하거나 또는 그 미만인 경우, 오동작을 경고하기 위한 이벤트를 발생시키는 수신 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 경고 이벤트는
    차량에 구비된 복수의 타이어들 중 오동작 가능성이 있는 타이어를 나머지 타이어들과 구별하여 표시하는 수신 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 경고 이벤트는
    오동작을 경고하는 음성을 출력하는 수신 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    송신 장치로부터 수신되는 센서부의 동작 상태에 대한 정보를 이용하여, 타이어의 상태를 검출하는 센서 동작의 이상 유무를 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 수신 장치.
  9. 타이어 공기압 모니터링 시스템에 구비되는 수신 장치에서의 사용자 인터페이스 방법에 있어서,
    송신 장치로부터 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 무선 수신하는 단계;
    상기 수신된 타이어 상태 정보 및 전압 충전 상태 정보 중 적어도 하나를 기설정된 기준치와 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 정보를 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 기준치는 사용자에 의해 변경 가능한 사용자 인터페이스 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 타이어 상태 정보는
    상기 타이어의 압력 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 인터페이스 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 송신 장치는 외부로부터 전달되는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환함에 의해 충전부에 충전된 전압을 이용하여 구동되며,
    상기 전압 충전 상태 정보는 상기 충전부의 충전량을 포함하는 사용자 인터페이스 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 기준치는
    기설정된 범위 내에서 사용자의 입력에 따라 변경되는 사용자 인터페이스 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 표시 단계는
    상기 비교 결과에 따라, 차량에 구비된 복수의 타이어들 중 오동작 가능성이 있는 타이어를 나머지 타이어들과 구별하여 표시하는 사용자 인터페이스 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 오동작을 경고하는 음성을 출력하는 단계를 더 포함하는 사용자 인터페이스 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    송신 장치로부터 수신되는 센서부의 동작 상태에 대한 정보를 이용하여, 타이어의 상태를 검출하는 센서 동작의 이상 유무를 표시하는 단계를 더 포함하는 사용자 인터페이스 방법.
  16. 타이어의 압력을 측정하여 그에 상응하는 데이터를 무선 전송하는 송신 장치; 및 상기 무선 전송된 타이어 압력 데이터를 수신하여 처리하는 수신 장치를 구비하는 타이어 공기압 모니터링 시스템(Tire Pressure Monitoring System, TPMS)에 있어서,
    상기 수신 장치는 송신 장치로부터 타이어 상태에 관한 정보 및 전압 충전 상태에 관한 정보를 무선 수신하는 수신부; 상기 수신된 타이어 상태 정보 및 전압 충전 상태 정보 중 적어도 하나를 기설정된 기준치와 비교하는 제어부; 및 상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신된 정보를 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 기준치는 사용자에 의해 변경 가능한 타이어 공기압 모니터링 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 타이어 상태 정보는
    상기 타이어의 압력 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 타이어 공기압 모니터링 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 송신 장치는 외부로부터 전달되는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환함에 의해 충전부에 충전된 전압을 이용하여 구동되며,
    상기 전압 충전 상태 정보는 상기 충전부의 충전량을 포함하는 타이어 공기압 모니터링 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 상기 기준치는
    기설정된 범위 내에서 사용자의 입력에 따라 변경되는 타이어 공기압 모니터링 시스템.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제어부는
    송신 장치로부터 수신되는 센서부의 동작 상태에 대한 정보를 이용하여, 타이어의 상태를 검출하는 센서 동작의 이상 유무를 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 타이어 공기압 모니터링 시스템.
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