KR20150070458A

KR20150070458A - 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150070458A
Application number: KR1020130156065A
Authority: KR
Inventors: 신승환; 김대헌; 최병구
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-06-25
Also published as: KR101544885B1

Abstract

본 발명은 휠의 회전 속도를 측정하는 휠속도 센서; 휠속도 센서로부터 휠의 회전 속도 정보를 입력받아 각 휠의 회전 속도를 상호 비교하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 제1 감압 판단부; 및 휠속도 센서로부터 휠의 회전 속도 정보를 입력받아 이로부터 각 휠의 주파수 특성을 산출하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 제2 감압 판단부를 포함하며, 제1 감압 판단부 및 제2 감압 판단부는 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어가 감압되었는 지 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 장치를 제공하여, 간접 방식으로 타이어의 감압 여부를 판단할 때 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 더욱 정확한 판정을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

타이어 압력 모니터링 장치 및 방법{Tire Pressure Monitoring Apparatus and Method}

본 발명은 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 반경 분석 및 주파수 분석으로 얻은 타이어 압력 저하 결과를 학습하고 이에 따라 실차 주행 시 각 타이어의 압력 저하를 더욱 정확하게 판정할 수 있는 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 차량에는 차량에 장착된 타이어의 공기압 저하를 검출해 운전자에게 알려주는 타이어 압력 감지 시스템(TPMS, Tire Pressure Monitoring System)이 장착되고 있다.

타이어의 공기압이 낮으면 차량이 쉽게 미끄러져 대형사고로 이어질 가능성이 있고, 연료 소모량이 많아져 연비가 악화되며, 타이어 수명이 짧아질 뿐 아니라, 승차감과 제동력도 많이 떨어진다.

타이어 압력 감지 시스템(TPMS)은 타이어의 압력 강하를 운전자에게 알려줌으로써 타이어의 압력 상태를 점검하여 이러한 문제 발생을 사전에 예방할 수 있게 한다.

타이어 압력 감지 시스템은, 크게 직접 방식과 간접 방식으로 분류할 수 있다.

직접 방식은, 타이어 휠 내부에 압력 센서를 설치하여 타이어의 공기압을 직접 측정하는 것이다. 직접 방식은 타이어의 공기압의 저하를 고정확도로 검출할 수 있으나, 전용의 휠이 필요하고 실제 환경에서 성능에 문제가 있는 등, 기술적, 비용적으로 단점이 있다.

간접 방식은 타이어의 회전 정보로부터 타이어 공기압을 추정하는 방법이다. 간접방식 타이어 압력 감지 시스템은, 다시 동하중 반경(Dynamic Loaded Radius;DLR) 분석 방식과 공진 주파수(Resonance Frequency Method;RFM) 분석 방식으로 상세 분류할 수 있다. 이를 간략하게 반경 분석, 주파수 분석으로 약칭한다.

반경 분석 방식은, 감압된 타이어가 주행시에 동하중 반경이 작아져, 그 결과 정상의 타이어보다 빠르게 회전하는 현상을 이용해, 4개의 타이어의 회전 속도를 비교하는 것으로 압력 저하를 검출하는 방식이다.(예를 들면, 일본공개특허 제1988-305011호 참조).

주파수 분석 방식은, 감압된 타이어는 휠의 회전 속도 신호의 주파수 특성이 변화하는 것을 이용하여 정상압 타이어와의 차이를 검출하는 방식이다. 주파수 분석 방식에서는, 휠 회전 속도 신호의 주파수 해석에 의해 구할 수 있는 공진 주파수에 주목해, 초기화시에 추정한 기준 주파수보다 당해 공진 주파수가 상대적으로 낮게 산출되면 타이어가 감압된 것으로 판단한다.

그런데, 이러한 종래 간접 방식의 타이어 압력 감지 시스템에 있어서는, 휠 속도 신호를 기초로 분석을 통하여 각 타이어의 압력 저하를 추정하므로 여러가지 요인에 의하여 각 측정값에 따른 추정의 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.

즉, 차량 주행 속도, 도로의 상태, 노이즈 발생 등의 요인에 의하여 타이어 감압 추정의 정확도가 낮아지거나, 타이어나 차량의 종류에 따라서 타이어 압력 저하를 추정할 때에 그 감압 감도의 차이가 발생하는 문제가 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간접 방식으로 타이어의 감압 여부를 판단할 때 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 더욱 정확한 판정을 할 수 있는 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휠의 회전 속도를 측정하는 휠속도 센서; 상기 휠속도 센서로부터 상기 휠의 회전 속도 정보를 입력받아 각 휠의 회전 속도를 상호 비교하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 제1 감압 판단부; 및 상기 휠속도 센서로부터 상기 휠의 회전 속도 정보를 입력받아 이로부터 각 휠의 주파수 특성을 산출하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 제2 감압 판단부를 포함하며, 상기 제1 감압 판단부 및 상기 제2 감압 판단부는 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어가 감압되었는 지 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 장치를 제공한다.

상기 타이어 압력 모니터링 장치는, 상기 제1 감압 판단부 및 상기 제2 감압 판단부의 판단 결과를 기초로 상기 제1 감압 판단부 및 상기 제2 감압 판단부가 모두 감압된 것으로 판단한 타이어에 대하여 타이어가 감압된 것으로 판단하는 종합 판단부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 감압 판단부는, 상기 회전 속도 정보로부터 전후륜 회전 속도 차(D1), 좌우륜 회전 속도 차(D2), 대각륜 회전 속도 차(D3)에 대한 값을 산출하고 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 각각 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단할 수 있다.

상기 제1 감압 판단부는, 상기 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 적용한 결과 모든 조합에 대하여 타이어가 감압된 것으로 판단된 경우에 타이어가 감압된 것으로 판단할 수 있다.

상기 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)은 다음의 수식에 의하여 산출할 수 있다.

D1= ((W1+W2)-(W3+W4))/(2WA)

D2= ((W1+W3)-(W2+W4))/(2WA)

D3= ((W1+W4)-(W2+W3))/(2WA)

여기서, W1, W2, W3, W4은 각각 좌측 전륜(FL), 우측 전륜(FR), 좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)의 회전 속도이고, WA는 평균 휠 회전 속도 WA=(W1+W2+W3+W4)/4이다.

상기 제2 감압 판단부는, 상기 회전 속도 정보로부터 공진 주파수를 산출하고 이때의 차량의 평균 속도를 산출하여 공진 주파수-차량 평균 속도의 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (a) 휠속도 센서로부터 휠의 회전 속도 정보를 입력받는 단계; (b) 상기 회전 속도 정보로부터 전후륜 회전 속도 차(D1), 좌우륜 회전 속도 차(D2), 대각륜 회전 속도 차(D3)에 대한 값을 산출하고 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 각각 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 회전 속도 정보로부터 공진 주파수와 차량의 평균 속도를 산출하는 단계; (d) 상기 공진 주파수와 상기 평균 속도로 구성된 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 단계를 포함하는 타이어 압력 모니터링 방법을 제공한다.

상기 타이어 압력 모니터링 방법은, (e) 상기 (b) 단계 및 상기 (d) 단계의 판단 결과가 모두 감압된 것으로 판단된 타이어에 대하여 감압된 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 (b) 단계에서는, 상기 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 적용한 결과 모든 조합에 대하여 타이어가 감압된 것으로 판단된 경우에 타이어가 감압된 것으로 판단할 수 있다.

D1= ((W1+W2)-(W3+W4))/(2WA)

D2= ((W1+W3)-(W2+W4))/(2WA)

D3= ((W1+W4)-(W2+W3))/(2WA)

본 발명의 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법에 따르면, 간접 방식으로 타이어의 감압 여부를 판단할 때 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 더욱 정확한 판정을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 SVM(Support Vector Machine)을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 제1 감압 판단부에서 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압을 판단하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 방법의 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 장치(100)는, 휠속도 센서(110), 제1 감압 판단부(120), 제2 감압 판단부(130) 및 종합 판단부(140)를 포함한다.

휠속도 센서(110)는, 차량의 각 휠의 회전 속도를 측정한다. 4륜 차량에서는 도 1에서와 같이 각각 좌측 전륜(1, FL), 우측 전륜(2, FR), 좌측 후륜(3, RL), 우측 후륜(4, RR)의 총 4개의 휠이 마련되며 각각의 휠의 회전 속도를 측정하기 위한 4개의 휠속도 센서(110)가 마련된다. 휠속도 센서(110)는 측정된 각 휠의 회전 속도 정보를 제1 감압 판단부(120) 및 제2 감압 판단부(130)로 전송한다.

제1 감압 판단부(120)는, 휠속도 센서(110)로부터 휠의 회전 속도 정보를 입력받아 이를 기초로 각 휠의 회전 속도를 비교하는 반경 분석을 수행한다. 반경 분석은 휠의 회전 속도 정보로부터 각 휠의 회전 속도를 비교하여 어느 타이어에서 압력 강하가 발생했는 지 추정하는 방법이다.

반경 분석은 각 휠의 회전 속도를 비교하는 방식에 의하여 타이어의 감압 여부를 판단하므로 다양한 방식으로 각 휠의 회전 속도를 비교하여 실시할 수 있다. 본 실시예에서는, 다음과 같은 방법으로 반경 분석을 실시한다.

각각의 휠속도 센서(110)로부터 입력받은 휠 회전 속도가 좌측 전륜(1, FL), 우측 전륜(2, FR), 좌측 후륜(3, RL), 우측 후륜(4, RR)에 대하여 각각 W1, W2, W3, W4라고 하면, 평균 휠 회전 속도 WA=(W1+W2+W3+W4)/4로 계산할 수 있다.

반경 분석에 사용하는 판정값 D1, D2, D3는 W1, W2, W3, W4, WA를 이용하여 다음과 같이 산출한다.

D1= ((W1+W2)-(W3+W4))/(2WA)

D2= ((W1+W3)-(W2+W4))/(2WA)

D3= ((W1+W4)-(W2+W3))/(2WA)

제1 감압 판단부(120)는 상기 수식에 의하여 산출된 판정값 D1, D2, D3와 미리 실험 주행 등에 의하여 구해진 기준값을 각각 비교하여 타이어의 압력이 감소되었는 지 여부를 판단한다. 예를 들어, D1, D2, D3가 각각 기준값보다 큰 경우 타이어의 압력이 감소되었다고 판단할 수 있다.

이때 본 실시예의 제1 감압 판단부(120)는 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 판정값 D1, D2, D3에 따른 타이어 감압 여부를 판단한다.

SVM(Support Vector Machine)은 주어진 데이터를 입력하고 어떠한 특정 알고리즘을 기반으로 학습을 수행하여 판별기준을 구축함으로써 새로운 데이터가 주어졌을 때 그 데이터가 어떠한 종류로 판별되는지를 추정하는 과정을 나타내는 기계학습 알고리즘(machine learning algorithm)의 한 종류이다.

도 2는 SVM(Support Vector Machine)의 원리를 나타낸 도면이다.

먼저, SVM(Support Vector Machine)은 도 2(a)에서와 같이 실험 데이터를 통하여 판별기준으로 초평면(H, hyperplane)을 구축한다. 구체적으로, SVM에서는 도 2(a)에서와 같이 흰색 원과 검은색 원의 데이터가 학습용으로 주어졌을 경우, 두 그룹 사이의 경계에 있는 데이터에 초점을 맞추어 흰색과 검은색 두 그룹의 경계에 먼저 H1과 H2 선을 그어서 파이프를 구한 후에 그 파이프 안에서 가운데에 새로운 선을 그어서 최적의 초평면(H, hyperplane)으로 정한다. 여기에서 보통 H1, H2를 구하는 방식은 무한히 존재할 수 있지만 H1, H2 두 선분 사이에 데이터가 존재하지 않는다는 점과 두 선분 사이의 거리인 마진(margin)이 최대가 된다는 제약조건을 둠으로써 SVM의 초평면이 하나로 정해지도록 한다.

판별기준이 되는 초평면이 정해지면, 도 2(b)에서와 같이 그 색을 모르는 (흰색 원과 검은색 원의 두 그룹 중 어느 쪽인지 모르는) 새로운 데이터는 초평면으로 구분되는 두 그룹 중에서 흰색 원으로 판별된다. SVM은 데이터 입력에 따라 그 분류를 고정확도로 판정함으로써 신뢰도를 향상시킨다.

SVM은 이러한 기본원리로부터 판정 정확도를 높이기 위하여 여러가지 추가적인 기법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 어느 정도의 학습용 데이터가 H1, H2 선분 사이에 또는 상대편 영역에 존재하더라도 최대 마진(margin)을 가진 초평면을 가지도록 허용하는 여유 변수(slack variable)을 수식에 추가하는 소프트 마진(soft margin) 기법을 추가로 적용하거나, 비선형 분류에 있어서 커널(kernel) 함수를 사용한 맵핑(mapping) 방식을 적용하여 판정 정확도를 높일 수 있다.

본 실시예의 제1 감압 판단부(120)는, 상술한 판정값 D1, D2, D3를 조합하여 3가지 평면을 구성하고, 각 평면에 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단한다.

도 3은 제1 감압 판단부에서 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압을 판단하는 과정을 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 제1 감압 판단부(120)는 상술한 전후륜 회전 속도 차, 좌우륜 회전 속도 차, 대각륜 회전 속도 차에 따른 판정값 D1, D2, D3의 조합으로 3개의 평면을 구성한다(D1-D2 평면, D1-D3 평면, D2-D3 평면).

제1 감압 판단부(120)의 SVM에는 각 평면에 대하여 미리 실험 데이터로부터 각 휠 별로 압력 저하의 판별기준이 되는 초평면(H, hyperplane)이 구축되어 있다.

제1 감압 판단부(120)는 휠속도 센서(110)로부터 입력된 회전 속도 정보로부터 상기 수식에 의하여 판정값 D1, D2, D3를 산출하고, 이 값들을 기초로 각 SVM 평면에서 산출된 D1, D2, D3의 값이 타이어의 정상압 또는 감압 중 어느 집단에 속하는 지를 판단한다.

이때 판정값 D1, D2, D3의 조합에 따른 3개의 평면(D1-D2 평면, D1-D3 평면, D2-D3 평면) 모두에서 타이어가 감압되었다고 판단되는 경우 제1 감압 판단부(120)는 타이어가 감압된 것으로 판단한다.

예를 들어, 우측 전륜(FR)에 대하여 도 3의 맨 왼쪽 3개의 평면(D1-D2 평면, D1-D3 평면, D2-D3 평면) 모두에서 입력된 D1, D2, D3의 값이 SVM에 의하여 타이어 감압으로 판단된다면 제1 감압 판단부(120)는 우측 전륜(FR)에 대하여 타이어가 감압되었다고 판단한다. 제1 감압 판단부(120)는 이와 같은 과정을 각 휠에 대하여 반복 수행하여 각 휠에 대한 타이어 감압 여부를 판단한다.

제2 감압 판단부(130)는, 휠속도 센서(110)로부터 휠의 회전 속도 정보를 입력받아 이를 기초로 각 휠의 주파수 특성을 산출한다.

구체적으로, 본 실시예의 제2 감압 판단부(130)에서는 휠속도 센서(110)로부터 입력된 각 휠의 회전 속도 정보로부터 각 휠의 공진 주파수를 산출한다. 공진 주파수는 알려진 다양한 방식으로 산출될 수 있다. 예를 들어, 타이어 모델과 적응형 필터(adaptive filter)를 사용하여 구하거나, 패스트 퓨리에 변환(FFT)를 사용하여 산출하는 방법 등으로 산출될 수 있다.

제2 감압 판단부(130)에서는 산출된 공진 주파수와 휠속도 센서(110)로부터 회전 속도 정보가 전달된 구간에서의 차량의 평균 속도를 산출하여 타이어 압력 저하 여부를 판단할 SVM 평면을 구성한다. 즉, 공진 주파수-차량 평균 속도의 평면에 대하여 입력 데이터를 기초로 SVM을 사용하여 타이어의 압력 저하 여부를 판단한다.

제2 감압 판단부(130)의 SVM에는 공진 주파수-차량 평균 속도 평면에 대하여 미리 실험 데이터로부터 각 휠 별로 압력 저하의 판별기준이 되는 초평면(H, hyperplane)이 구축되어 있다.

제2 감압 판단부(130)는 각 휠의 회전 속도 정보로부터 공진 주파수 및 차량의 평균 속도를 산출하고, 이 값들을 기초로 각 SVM 평면에서 산출된 공진 주파수 및 차량 평균 속도의 값이 타이어의 정상압 또는 감압 중 어느 집단에 속하는 지를 판단한다.

종합 판단부(140)는, 제1 감압 판단부(120) 및 제2 감압 판단부(130)의 판단 결과를 종합하여 최종 타이어 감압 여부를 판정한다. 구체적으로, 종합 판단부(140)는 제1 감압 판단부(120) 및 제1 감압 판단부(120)의 판단 결과를 기초로 제1 감압 판단부(120) 및 제2 감압 판단부(130)가 모두 감압된 것으로 판단한 타이어에 대하여 감압된 것으로 판단한다.

이와 같이 종합 판단부(140)에 의하여 제1 감압 판단부(120) 및 제2 감압 판단부(130)에서 모두 감압된 것으로 판단된 타이어를 감압된 것으로 최종 판정함에 따라 타이어 감압 여부 판정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 타이어 압력 모니터링 장치(100)에 의하면, 휠의 회전 속도 정보로부터 타이어의 감압 여부를 판단하는 제1 감압 판단부(120) 및 제2 감압 판단부(130)에서 각각 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하므로, 차량 종류 및 주행 환경에 따라 발생하는 오류를 방지하고 판단 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 방법을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 장치(100)에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 방법의 순서도이다.

도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 방법은, (a) 휠속도 센서(110)로부터 휠의 회전 속도 정보를 입력받는 단계(S100)와, (b) 회전 속도 정보로부터 전후륜 회전 속도 차(D1), 좌우륜 회전 속도 차(D2), 대각륜 회전 속도 차(D3)에 대한 값을 산출하고 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 각각 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 단계(S200)와, (c) 회전 속도 정보로부터 공진 주파수와 차량의 평균 속도를 산출하는 단계(S300)와, (d) 공진 주파수와 평균 속도로 구성된 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 단계(S400)와, (e) (a) 단계(S200) 및 (d) 단계(S400)의 판단 결과가 모두 감압된 것으로 판단된 타이어에 대하여 감압된 것으로 판단하는 단계(S500)를 포함한다.

(b) 단계(S200)에서는, 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 적용한 결과 모든 조합에 대하여 타이어가 감압된 것으로 판단된 경우에 타이어가 감압된 것으로 판단한다.

이때 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)은 다음의 수식에 의하여 산출한다.

D1= ((W1+W2)-(W3+W4))/(2WA)

D2= ((W1+W3)-(W2+W4))/(2WA)

D3= ((W1+W4)-(W2+W3))/(2WA)

(b) 단계(S200)는 타이어 압력 모니터링 장치(100)의 제1 감압 판단부(120)에서 수행되고, (c) 단계(S300) 및 (d) 단계(S400)는 제2 감압 판단부(130)에서 수행되며, (e) 단계(S500)는 종합 판단부(140)에서 수행된다. 각 단계의 상세 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 압력 모니터링 장치(100)에서와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이, 본 발명의 타이어 압력 모니터링 방법에 의하면, 휠의 회전 속도 정보로부터 타이어의 감압 여부를 판단하기 위하여 휠 속도 차 비교 및 차량 평균 속도에 따른 공진 주파수 비교를 수행할 때에 각각 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하므로, 차량 종류 및 주행 환경에 따라 발생하는 오류를 방지하고 판단 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 타이어 압력 모니터링 장치
110 : 휠속도 센서
120 : 제1 감압 판단부
130 : 제2 감압 판단부
140 : 종합 판단부

Claims

휠의 회전 속도를 측정하는 휠속도 센서;
상기 휠속도 센서로부터 상기 휠의 회전 속도 정보를 입력받아 각 휠의 회전 속도를 상호 비교하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 제1 감압 판단부; 및
상기 휠속도 센서로부터 상기 휠의 회전 속도 정보를 입력받아 이로부터 각 휠의 주파수 특성을 산출하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 제2 감압 판단부를 포함하며,
상기 제1 감압 판단부 및 상기 제2 감압 판단부는 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어가 감압되었는 지 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 감압 판단부 및 상기 제2 감압 판단부의 판단 결과를 기초로 상기 제1 감압 판단부 및 상기 제2 감압 판단부가 모두 감압된 것으로 판단한 타이어에 대하여 타이어가 감압된 것으로 판단하는 종합 판단부를 더 포함하는 타이어 압력 모니터링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 감압 판단부는,
상기 회전 속도 정보로부터 전후륜 회전 속도 차(D1), 좌우륜 회전 속도 차(D2), 대각륜 회전 속도 차(D3)에 대한 값을 산출하고 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 각각 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 감압 판단부는,
상기 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 적용한 결과 모든 조합에 대하여 타이어가 감압된 것으로 판단된 경우에 타이어가 감압된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 장치.
제3항에 있어서,
상기 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)은 다음의 수식에 의하여 산출하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 장치.
D1= ((W1+W2)-(W3+W4))/(2WA)
D2= ((W1+W3)-(W2+W4))/(2WA)
D3= ((W1+W4)-(W2+W3))/(2WA)
여기서, W1, W2, W3, W4은 각각 좌측 전륜(FL), 우측 전륜(FR), 좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)의 회전 속도이고, WA는 평균 휠 회전 속도 WA=(W1+W2+W3+W4)/4이다.
제1항에 있어서,
상기 제2 감압 판단부는,
상기 회전 속도 정보로부터 공진 주파수를 산출하고 이때의 차량의 평균 속도를 산출하여 공진 주파수-차량 평균 속도의 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 장치.
(a) 휠속도 센서로부터 휠의 회전 속도 정보를 입력받는 단계;
(b) 상기 회전 속도 정보로부터 전후륜 회전 속도 차(D1), 좌우륜 회전 속도 차(D2), 대각륜 회전 속도 차(D3)에 대한 값을 산출하고 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 각각 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 단계;
(c) 상기 회전 속도 정보로부터 공진 주파수와 차량의 평균 속도를 산출하는 단계;
(d) 상기 공진 주파수와 상기 평균 속도로 구성된 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 타이어의 감압 여부를 판단하는 단계를 포함하는 타이어 압력 모니터링 방법.
제7항에 있어서,
(e) 상기 (b) 단계 및 상기 (d) 단계의 판단 결과가 모두 감압된 것으로 판단된 타이어에 대하여 감압된 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 타이어 압력 모니터링 방법.
제7항에 있어서,
상기 (b) 단계에서는,
상기 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)의 조합으로 구성된 3개의 평면에 대하여 SVM(Support Vector Machine)을 적용한 결과 모든 조합에 대하여 타이어가 감압된 것으로 판단된 경우에 타이어가 감압된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 방법.
제9항에 있어서,
상기 각 회전 속도 차이에 대한 값(D1, D2, D3)은 다음의 수식에 의하여 산출하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 모니터링 방법.
D1= ((W1+W2)-(W3+W4))/(2WA)
D2= ((W1+W3)-(W2+W4))/(2WA)
D3= ((W1+W4)-(W2+W3))/(2WA)
여기서, W1, W2, W3, W4은 각각 좌측 전륜(FL), 우측 전륜(FR), 좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR)의 회전 속도이고, WA는 평균 휠 회전 속도 WA=(W1+W2+W3+W4)/4이다.