KR20160045263A

KR20160045263A - 타이어 수명 예측 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160045263A
Application number: KR1020140140483A
Authority: KR
Inventors: 임지형
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2016-04-27
Also published as: KR102263728B1

Abstract

본 발명은 타이어 수명 예측 장치 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 타이어 수명 예측 장치는, 기설정된 주기에 차량 네트워크로부터 차량의 핸들각, 각 휠의 tooth 카운터 값 및 상기 차량의 속도를 수신하는 수신부; 및 상기 차량의 핸들각이 0도일 때, 상기 각 휠의 tooth 카운터 값으로부터 각 타이어의 현 회전주기를 계산하고, 상기 각 타이어의 현 회전주기와 상기 차량의 현 속도에 대응하는 기설정된 차속별 회전주기의 기준치를 비교하여, 상기 각 타이어의 마모상태를 확인하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어 수명 예측 장치 및 방법{Apparatus and Method for Predicting Tire Life}

본 발명은 타이어 수명 예측 기술에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 타이어 상태를 확인하여 안내할 수 있는 타이어 수명 예측 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량 타이어는 차량 주행에 직접적으로 관련되므로, 그에 작은 문제가 생기면, 큰 사고로 이어질 수 있다.

따라서, 차량에는 TPMS 센서 등과 같이 타이어 공기압 저하, 또는 타이어 노후화를 방지하기 위한 장치가 구비되고 있다.

일례로, 종래의 타이어 수명 예측 장치는 타이어 내부 압력과 타이어 내부 온도를 측정하고, 타이어 순시 내부 압력 및 온도 측정치와 기설정된 교체 온도 기준치와 압력 기준치를 비교함에 따라 타이어 교체 시기를 경보 하였다.

그런데, 종래의 타이어 수명 장치는 타이어가 수명이 끝날 때쯤에 경보 하였기 때문에, 타이어의 문제를 사전에 예방하는 효과가 약했다.

뿐만 아니라, 타이어 온도 압력 값은 외부 환경(온도 등)에 의해 쉽게 영향받을 수 있어, 오차가 발생하기도 쉬웠다.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 타이어 마모상태를 안내할 수 있는 타이어 수명 예측 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일면에 따른 타이어 수명 예측 장치는, 기설정된 주기에 차량 네트워크로부터 차량의 핸들각, 각 휠의 tooth 카운터 값 및 상기 차량의 속도를 수신하는 수신부; 및 상기 차량의 핸들각이 0도일 때, 상기 각 휠의 tooth 카운터 값으로부터 각 타이어의 현 회전주기를 계산하고, 상기 각 타이어의 현 회전주기와 상기 차량의 현 속도에 대응하는 기설정된 차속별 회전주기의 기준치를 비교하여, 상기 각 타이어의 마모상태를 확인하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 면에 따른 타이어 수명 예측 장치에 의한 타이어 수명 예측 방법은, 차량의 핸들각이 0도이면, 상기 차량의 각 타이어의 회전주기를 계산하는 단계; 상기 차량의 현 속도를 확인하는 단계; 상기 현 속도에 대응하는 회전주기의 기준치와 계산된 상기 각 타이어의 회전주기를 비교하는 단계; 및 상기 비교하는 단계의 비교 결과에 따라 상기 각 타이어의 마모상태를 확인하여 기설정된 방식으로 안내하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 타이어 교체 시기 이전에 타이어 마모상태를 안내할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 방법을 도시한 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 장치를 도시한 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 장치(10)는 저장부(130), 수신부(110), 제어부(120) 및 경고 수단(140)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 장치(10)는 경고 수단(140)을 포함하지 않고, 외부의 경고 수단(140)을 이용할 수도 있다.

저장부(130)는 차속별 타이어 회전주기의 기준치를 저장한다. 이때, 차속별 타이어 회전주기의 기준치는 타이어가 구비된 일 차량과 동일한 타이어 폭을 갖는, 일 차량을 포함하는 실험 차량에서 실험 차량의 핸들각을 0도로 설정한 상태에서 수행된 복수 번의 실험을 통해 결정될 수 있다. 여기서, 실험 차량은 마모되지 않은 타이어를 구비한 차량임은 물론이다.

수신부(110)는 제어부(120)의 지시에 따라 주기적으로 차량 네트워크로부터 차량 현 속도, 각 휠의 tooth 카운터 값 및 핸들각 중 적어도 하나를 수신하여 제어부(120)에 전달한다. 여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), Most(Media Oriented System Transport) 및 LIN(Local Interconnect Network) 등일 수 있다.

이때, 수신부(110)는 EMS(Engine Management System)으로부터 차량 현 속도를 수신할 수 있다. 또한, 수신부(110)는 ABS(Anti-Lock Brake System) ECU로부터 각 휠 tooth 카운터 값을 수신하며, 전동식 스티어링(MDPS; Motor Driving Power Steering) 시스템으로부터 차량의 핸들각을 수신할 수 있다.

제어부(120)는 차량의 핸들각이 0도일 때, 각 휠의 tooth 카운터 값으로부터 차량 타이어의 현 회전주기를 계산한다.

여기서, 제어부(120)는 기설정된 기준시간 동안 각 타이어의 현 회전주기를 각기 계산할 수 있다. 이때, 기준시간은 타이어의 1회 회전시간보다 클 수 있고,타이어의 복수 회 회전시간 이상으로 설정될 수도 있다. 후자의 경우, 제어부(120)는 복수의 회전주기의 평균치를 이용하여 각 타이어의 현 회전주기를 계산할 수 있다. 그에 따라, 제어부(120)는 현 회전주기 계산의 정확도를 높일 수 있다.

제어부(120)는 차량이 임계속도(예컨대, 15km) 이상으로 주행할 경우에만 타이어의 현 회전주기를 계산할 수도 있다. 차량이 저속으로 주행하는 경우에는 타이어의 찌그러짐이 발생하기 쉬우므로, 본 발명에서는 타이어의 현 회전주기를 계산하지 않아, 현 회전주기 연산의 정확도를 높일 수 있다.

제어부(120)는 타이어의 현 회전주기를 계산하는 시점 전후에 차량의 현 속도를 확인하며, 계산된 현 회전주기와 차량의 현 속도에 대응하는 기저장된 회전주기의 기준치를 비교하고, 그 결과 타이어의 마모상태를 확인한다. 이때, 제어부(120)는 타이어의 마모상태를 현 회전주기와 기저장된 기준치의 차이 값을 이용하여 타이어의 마모상태를 확인할 수 있다.

이때, 제어부(120)는 차량 네트워크를 통해 차량의 현 속도를 확인할 수도 있고, GPS 센서나, EMS 등으로부터 차량의 현 속도를 확인할 수도 있다.

제어부(120)는 확인된 타이어의 마모상태 등급이 기설정된 타이어 마모상태의 등급 중 어느 것에 해당하는지를 확인하고, 해당하는 등급에 따른 내용을 사용자에게 안내할 수 있다.

예를 들면, 기설정된 타이어의 마모상태의 등급은 하기의 표 1과 같이 심각, 주의 및 양호의 3단계일 수 있고, 그 기준은 잔류 수명이 등급별로 1년 이내, 1년 이상 3년 미만 및 3년 이상일 수 있다.

이 경우, 제어부(120)는 각 타이어의 회전주기와 차량의 현 속도에 대응하는 회전주기의 차이를 산출하고, 차이 값이 A보다 작은 경우, 타이어가 거의 마모되지 않았으므로, 타이어의 마모상태가 양호 등급인 것으로 안내할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 차이 값이 A 이상이지만, B보다 작은 경우, 타이어가 약간 마모되었으므로, 타이어의 마모상태가 주의 등급인 것으로 안내할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 차이 값이 B 이상인 경우, 타이어가 많이 마모되어 교체가 조만간 필요한 상태이므로, 타이어의 마모상태가 심각 등급인 것으로 안내할 수 있다. 여기서, A, B값은 저장부(130)에 저장될 수 있고, 전술한 실험 차량 또는 실험 차량에 구비된 타이어에 대한 타이어 수명을 예측하는 복수의 실험에 의해 결정될 수 있다.

제어부(120)는 각 타이어의 마모상태를 디스플레이 및 스피커 중 적어도 하나의 경고수단(140)을 통해 사용자에게 안내할 수 있다. 예를 들어, 경고수단(140)은 디스플레이로서, 제어부(120)의 지시에 따라 타이어의 마모상태의 등급 및 잔류 수명 중 적어도 하나를 표시할 수 있다. 또는, 경고수단(140)은 스피커로서, 제어부(120)의 지시에 따라 마모상태의 등급 및 잔류 수명 중 적어도 하나를 소리로 안내할 수 있다.

이때, 제어부(120)는 각 타이어의 마모상태를 타이어별로 구분하여 사용자에게 안내할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 장치(10)는 저장부(130)를 구비하지 않고, 차량 내 다른 저장수단에 저장된 차속별 타이어 회전주기의 기준치를 가져와, 각 타이어의 마모상태의 확인에 이용할 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 장치(10)는 복수의 제어부를 구비하고, 각 타이어의 현 회전주기의 계산과 각 타이어의 마모상태를 확인하는 수행 등을 복수의 제어부에 의해 분할되어 수행될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 타이어의 회전주기를 이용하여 타이어의 마모상태를 타이어의 노후화 이전에 알려줄 수 있어, 운전자가 타이어의 노후화 또는 문제에 사전에 예방하도록 할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시예는 타이어의 핸들각을 고려하여 타이어의 마모상태를 확인하며, 외부 환경에 영향을 덜 받는 회전주기를 이용하여 타이어의 마모상태를 확인하므로, 타이어의 마모상태 확인의 정확성을 보다 높일 수 있다.

더욱이, 본 발명의 실시예는 별도의 하드웨어 추가 없이, 기존의 하드웨어 시스템을 이용하여 소프트웨어적으로 구현될 수 있어, 구현이 용이하며, 생산비 절감 차원에서도 유리할 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 방법에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 수명 예측 방법을 도시한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 타이어 수명 예측 장치(10)는 차량의 현 속도가 기설정된 임계속도 이상이고, 차량의 핸들각이 0도인지를 확인한다(S200).

타이어 수명 예측 장치(10)는 차량 네트워크를 통해 현 속도를 재확인한다(S205). 이때, 타이어 수명 예측 장치(10)는 (S200)단계의 수행 이후 (S205) 단계를 수행하는데 소요되는 시간이 짧을 경우(예컨대, 1분 미만), (S205) 단계를 생략할 수도 있다.

타이어 수명 예측 장치(10)는 타이머를 구동시키고, 각 휠의 tooth 카운터 값을 저장부(130) 내 버퍼에 기록하면서(S210), 기설정된 기준시간이 경과 되는지를 확인한다(S215). 여기서, 타이어 수명 예측 장치(10)는 각 휠(FL, FR, RL, RR)을 구분하여 각 휠의 tooth 카운터 값을 기록할 수 있다.

기설정된 기준시간이 경과 되면, 타이어 수명 예측 장치(10)는 각 타이어의 현 회전주기를 계산한다(S220). 이때, 타이어 수명 예측 장치(10)는 기준시간 동안 각 휠의 tooth 카운터 값을 확인하고, 그로부터 각 타이어의 1회 회전에 소요되는 시간인 회전 주기를 계산할 수 있다.

타이어 수명 예측 장치(10)는 각 타이어의 현 회전주기와 기설정된 기준치의 차 델타(Delta) 값을 연산한다(S225). 이때, 기설정된 기준치는 기설정된 차속별 회전주기의 기준치에서 차량의 현 속도에 대응하는 기준치일 수 있다.

타이어 수명 예측 장치(10)는 델타 값이 A보다 작은지를 확인하고(S230), 델타 값이 A보다 작으면, 타이어의 마모상태가 "양호" 등급임을 안내한다(S235). 이때, 타이어 수명 예측 장치(10)는 타이어의 회전주기가 기준치와 크게 차이가 없으므로, 타이어가 거의 마모되지 않았다고 판단하는 것이다.

타이어 수명 예측 장치(10)는 델타 값이 A 이상이면, 델타 값이 B보다 작은지를 확인한다(S240).

타이어 수명 예측 장치(10)는 델타 값이 B보다 작으면, 타이어의 마모상태가 "주의" 등급임을 안내한다(S245). 이로써, 타이어 수명 예측 장치(10)는 타이어의 회전주기가 기준치와 약간 차이가 있으므로, 향후 타이어의 노후화에 주의를 기울일 필요가 있음을 안내할 수 있다.

타이어 수명 예측 장치(10)는 델타 값이 B 이상이면, 타이어의 마모상태가 "심각" 등급임을 안내한다(S250). 이로써, 타이어 수명 예측 장치(10)는 타이어의 회전주기가 기준치와 크게 차이가 있어, 타이어의 교체 필요성이 있음을 안내할 수 있다.

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

기설정된 주기에 차량 네트워크로부터 차량의 핸들각, 각 휠의 tooth 카운터 값 및 상기 차량의 속도를 수신하는 수신부; 및
상기 차량의 핸들각이 0도일 때, 상기 각 휠의 tooth 카운터 값으로부터 각 타이어의 현 회전주기를 계산하고, 상기 각 타이어의 현 회전주기와 상기 차량의 현 속도에 대응하는 기설정된 차속별 회전주기의 기준치를 비교하여, 상기 각 타이어의 마모상태를 확인하는 제어부를 포함하는
타이어 수명 예측 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
기설정된 타이어 마모상태의 등급 중 상기 각 타이어의 마모상태에 대응하는 등급을 확인하고, 경고수단을 통해 확인된 등급 및 잔류수명 중 적어도 하나를 안내하는 것인
타이어 수명 예측 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
기설정된 기준시간 동안 상기 각 타이어의 현 회전주기를 계산하고, 상기 각 타이어의 현 회전주기의 평균치를 이용하여 상기 각 타이어의 마모상태를 확인하는 것인
타이어 수명 예측 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 차량의 속도가 기설정된 임계속도 이상일 때 상기 각 타이어의 현 회전주기의 계산 및 상기 각 타이어의 마모상태의 확인을 수행하는 것인
타이어 수명 예측 장치.
제1항에 있어서, 상기 수신부는,
EMS(Engine Management System)으로부터 상기 차량의 현 속도를 수신하여 상기 제어부로 제공하는 것인
타이어 수명 예측 장치.
제1항에 있어서, 상기 수신부는,
ABS(Anti-Lock Brake System) ECU로부터 상기 각 휠의 tooth 카운터 값을 수신하여 상기 제어부로 제공하는 것인
타이어 수명 예측 장치.
제1항에 있어서, 상기 수신부는,
전동식 스티어링(MDPS; Motor Driving Power Steering) 시스템으로부터 상기 차량의 핸들각을 수신하여 상기 제어부에 전달하는 것인
타이어 수명 예측 장치.
제1항에 있어서, 상기 차속별 타이어 회전주기의 기준치는,
상기 타이어가 구비된 일 차량과 동일한 타이어 폭을 갖는 실험 차량에서, 상기 실험 차량의 핸들각을 0도로 설정한 상태에서 수행된 복수 번의 실험을 통해 결정된 것인
타이어 수명 예측 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 각 타이어의 현 회전주기와 상기 차속별 회전주기의 기준치의 차를 연산하고, 차를 기설정된 기준과 비교하여 상기 각 타이어의 마모상태를 확인하는 것인
타이어 수명 예측 장치.
타이어 수명 예측 장치에 의한 타이어 수명 예측 방법으로서,
차량의 핸들각이 0도이면, 상기 차량의 각 타이어의 회전주기를 계산하는 단계;
상기 차량의 현 속도를 확인하는 단계;
상기 현 속도에 대응하는 회전주기의 기준치와 계산된 상기 각 타이어의 회전주기를 비교하는 단계; 및
상기 비교하는 단계의 비교 결과에 따라 상기 각 타이어의 마모상태를 확인하여 기설정된 방식으로 안내하는 단계
를 포함하는
타이어 수명 예측 방법.
제10항에 있어서,
ABS(Anti-Lock Brake System) ECU로부터 상기 각 휠의 tooth 카운터 값을 수신하는 단계를 더 포함하고
상기 계산하는 단계는, 상기 각 휠의 tooth 카운터 값을 이용하여 상기 각 타이어의 회전주기를 계산하는 것인
타이어 수명 예측 방법.