KR20160128572A

KR20160128572A - 차량의 차륜 위치 판독 시스템

Info

Publication number: KR20160128572A
Application number: KR1020150060161A
Authority: KR
Inventors: 김규남
Original assignee: 주식회사 평화이엔지
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2016-11-08

Abstract

본 발명은 사용자의 조작 없이 자동으로 차량에 설치된 차륜의 위치를 감지할 수 있으면서 위치 판독 정확성을 높일 수 있는 차량의 차륜 위치 판독 시스템을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 의한 차량의 차륜 위치 판독 시스템은, 차륜들마다 설치되는 적어도 4개의 센서 모듈과, 제어 모듈과, 저장 모듈을 포함한다. 센서 모듈들 각각은 각속도 검출을 위한 기준축이 차량의 바깥쪽을 향하도록 차륜들 각각에 배치되는 각속도 센서와, 차륜들 각각의 타이어 내부 온도를 검출하기 위해 차륜들 각각에 배치되는 온도 센서와, 각속도 센서의 센싱 데이터 및 식별번호와 온도 센서의 센싱 데이터 및 식별번호를 무선 신호로 송신하는 송신부를 구비한다. 제어 모듈은 센서 모듈들의 각 송신부가 송신하는 센싱 데이터 및 식별번호를 수신하고, 차량의 주행 상태에서 차륜들의 각 타이어 내부 온도를 비교하여 타이어 내부 온도가 상대적으로 높은 것을 차량의 전방과 후방 중 하중이 무거운 쪽 차륜으로 판독하고 타이어 내부 온도가 상대적으로 낮은 것을 그 반대 쪽 타이어로 판독하며, 각속도 값이 양의 값이면 좌측 차륜으로 판독하고 각속도 센서의 각속도 값이 음의 값이면 우측 차륜으로 판독한다.

Description

차량의 차륜 위치 판독 시스템{Wheel Position Decision System for Vehicle}

본 발명은 차량의 차륜 위치 판독 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 등에 사용하기 위하여 차량에 설치된 차륜의 전후, 좌우측 위치를 효과적으로 판독할 수 있는 차량의 차륜 위치 판독 시스템에 관한 것이다.

차량 운전자의 안전을 위해서 자동차 차륜의 타이어 압력을 실시간으로 모니터링하여 이를 운전자에게 알려주는 자동차 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS; Tire Pressure Monitoring System)이 널리 개발되어 일부 사용되고 있다. 자동차 타이어 압력 모니터링 시스템은 타이어의 압력 저하 등으로 인해 위험이 발생하는 경우 이를 운전자에게 경고음 등으로 알려 운전자가 이에 대비하도록 한다.

타이어의 공기압이 너무 높거나 낮으면 타이어가 터지거나 차량이 쉽게 미끄러져 대형사고로 이어질 가능성이 높아지며, 또한 연료 소모량이 많아져 연비가 악화되고, 타이어 수명이 짧아질 뿐 아니라 승차감과 제동력도 떨어지게 된다. 이러한 타이어의 결함을 막기 위해 차량에 장착하는 안전장치가 자동차 타이어 압력 모니터링 시스템이며, 차륜에 부착된 전파식별 센서로 타이어의 압력을 감지하여 이 정보를 운전석으로 보내 운전자가 실시간으로 타이어의 압력 상태를 점검할 수 있게 설계되어 있다. 이와 같은 TPMS는 계속하여 발전하고 있으며 그 사용범위가 증가하고 있다.

이와 같은 TPMS 등과 같은 차량 안전 시스템에 있어서 차량에 설치된 차륜의 전후좌우 위치를 파악하는 것이 중요하다. 일반적인 승용차의 경우 4개의 차륜이 차량에 설치되고, TPMS에서는 각각 4개의 차륜의 내부에 설치된 압력 센서로 타이어 압력을 감지하여 무선으로 차량의 제어부에 전달한다. 이와 같은 TPMS에 있어서 각 타이어에서 감지된 압력이 어느 위치에 설치된 차륜의 타이어 압력인지 파악하는 것이 중요하다. 각각의 차륜에 설치된 압력 센서의 식별번호를 차륜의 위치와 함께 차량의 제어부에 입력하여 설정하는 방법이 있으나 이는 번거롭고 불편한 문제점이 있다.

특히 사용자가 임의로 차륜의 위치를 변경하는 경우 이를 차량의 제어부에 사용자가 입력하지 않으면 제어부는 차륜의 위치를 잘못 판독할 수 있는 문제점이 있다. 전문가의 도움 없이 사용자가 차륜의 위치 변화를 차량의 제어부에 입력하는 것은 번거롭고 비효율적이며 사용자의 편의성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 4개의 차륜 중 어느 하나의 차륜을 새로운 차륜으로 교체하는 경우에도 그 차륜 또는 그 차륜에 설치된 압력 센서의 새로운 식별번호를 차량의 제어부에 입력하지 않는 경우 제어부가 차륜의 전후좌우 위치를 판별할 수 없는 문제점이 있다. 경우에 따라서는 차륜을 하나씩 교체하는 것은 불가능하고 4개의 차륜을 모두 교체해야 할 수도 있다. 차륜을 교체할 때마다 전문가의 도움을 얻어 새로운 차륜의 식별번호와 그 차륜의 위치를 제어부에 입력하는 것은 매우 불편하다. 비전문가인 운전자가 새로운 차륜의 식별번호를 제어부에 입력하는 것도 쉽지 않은 문제점이 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 차륜의 위치 변경 또는 차륜의 교체 시에도 자동으로 차륜의 전후좌우 위치를 자동으로 파악할 수 있는 차량의 차륜 위치 판독 시스템이 필요하게 되었다.

종래의 차륜 위치 판독 시스템 중에는 차륜에 가속도 센서를 설치하여 그 가속도의 변화를 이용하는 방법이 있다. 이 경우 차량의 가속 또는 감속 시에 차륜에 발생하는 가속도의 변화를 이용하여 차륜의 위치를 판별한다. 이와 같은 방법의 경우 반드시 차량의 속력계와 연동되어야 하는 문제점이 있다. 가속도 센서의 특성상 전진 주행 중에도 가속 구간과 감속 구간에서 감지되는 가속도 센싱 데이터의 방향이 다르므로, 차량의 속력계를 통한 속력 변화를 함께 고려하지 않으면 차륜의 위치를 정확하게 감지할 수 없는 문제점이 있다. 또한 차륜의 위치 중 전후 만을 구분하거나 좌우만을 구분할 수 있으며, 차륜의 전후좌우를 모두 자동으로 판독하는 것은 어려운 문제점이 있다.

등록특허공보 제0596458호 (2006. 07. 04) 등록특허공보 제0757604호 (2007. 09. 10) 공개특허공보 제2011-0004655호 (2011. 01. 14)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량의 속력계와 연동할 필요가 없고 사용자의 조작 없이 자동으로 차량에 설치된 차륜의 위치를 감지할 수 있으면서 위치 판독 정확성을 높일 수 있는 차량의 차륜 위치 판독 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량의 차륜 위치 판독 시스템은, 차량에 설치되어 상기 차량의 차륜들 각각의 위치를 판독하는 것으로, 각속도 검출을 위한 기준축이 상기 차량의 바깥쪽을 향하도록 상기 차륜들 각각에 배치되는 각속도 센서와, 상기 차륜들 각각의 타이어 내부 온도를 검출하기 위해 상기 차륜들 각각에 배치되는 온도 센서와, 상기 각속도 센서의 센싱 데이터 및 식별번호와 상기 온도 센서의 센싱 데이터 및 식별번호를 무선 신호로 송신하는 송신부를 구비하며, 상기 차륜들마다 설치되는 적어도 4개의 센서 모듈; 상기 센서 모듈들의 각 송신부가 송신하는 센싱 데이터 및 식별번호를 수신하고, 상기 차량의 주행 상태에서 상기 차륜들의 각 타이어 내부 온도를 비교하여 타이어 내부 온도가 상대적으로 높은 것을 상기 차량의 전방과 후방 중 하중이 무거운 쪽 차륜으로 판독하고 타이어 내부 온도가 상대적으로 낮은 것을 그 반대 쪽 타이어로 판독하며, 각속도 값이 양의 값이면 좌측 차륜으로 판독하고 상기 각속도 센서의 각속도 값이 음의 값이면 우측 차륜으로 판독하는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈에서 판독한 각 차륜의 식별번호와 그에 대응하는 상기 차량에서의 위치를 저장하는 저장 모듈;을 포함하는 점에 특징이 있다.

본 발명에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템은, 차륜의 타이어 내부 온도와 각속도를 검출하여 차량 운전자 및 사용자의 특별한 조작이 없이도 자동으로 차량에 설치된 차륜의 위치를 판독할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템은, 차량의 차륜 위치를 변경하거나 차륜을 교체하는 경우에도 자동으로 차륜의 위치를 판독할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템은, 차량의 속력계의 데이터를 사용하지 않으므로, 차량에 적용하기 쉽고 간단하게 설치하거나 구성할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템의 차륜 위치 판독 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템의 개략도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템은 차량(100)의 차륜들(110, 120, 130, 140)에 각각 설치되는 4개의 센서 모듈(111, 121, 131, 141)과, 제어 모듈(150) 및 저장 모듈(160)을 포함한다. 도면에서 미설명 부호 170은 차량(110)의 운전대이다.

4개의 센서 모듈(111, 121, 131, 141)은 차량(100)의 전후좌우의 차륜들(110, 120, 130, 140)에 각각 하나씩 설치된다. 도면에서는 설명의 이해를 돕기 위해 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)이 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 타이어 외측에서 보여지는 것으로 나타냈으나, 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)은 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 타이어 내측이나, 타이어와 휠 사이 등 각 차륜(110, 120, 130, 140)에 내장되도록 설치될 수 있다.

센서 모듈들(111, 121, 131, 141)은 각각 각속도 센서(112, 122, 132, 142)와, 온도 센서(113, 123, 133, 143)와, 압력 센서(114, 124, 134, 144) 및 송신부(115, 125, 135, 145)를 포함한다. 송신부(115, 125, 135, 145)는 각속도 센서(112, 122, 132, 142)의 센싱 데이터와 그 각속도 센서(112, 122, 132, 142)의 식별번호와, 온도 센서(113, 123, 133, 143)의 센싱 데이터와 그 온도 센서(113, 123, 133, 143)의 식별번호 및 압력 센서(114, 124, 134, 144)의 센싱 데이터와 그 압력 센서(114, 124, 134, 144)의 식별번호를 무선 신호로 외부로 송신한다. 본 실시예의 각속도 센서(112, 122, 132, 142)는 도시된 것과 같이 x축을 기준축으로 하여 그 기준축에 대해 회전하는 차륜(110, 120, 130, 140)의 각속도를 감지하여 센싱 데이터로 출력한다.

각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)의 각속도 센서(112, 122, 132, 142)는 다음 기준에 따라 그 기준축의 방향을 배치하여 각각 차륜(110, 120, 130, 140)에 설치된다. 먼저, 기준축은 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 회전 방향과 평행하도록 배치된다. 다음으로 각각의 각속도 센서(112, 122, 132, 142)의 기준축은 차량(100)의 바깥쪽을 향하도록 배치되어 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각에 설치된다. 도 1에 도시한 것과 같이, 우측 차륜들(120, 130)의 경우 각속도 센서(122, 132)는 각각의 기준축이 우측을 향하도록 각각 차륜(120, 130)에 설치되고, 좌측 차륜들(110, 140)의 경우 각속도 센서(112, 142)는 각각의 기준축이 좌측 방향을 향하도록 배치되어 각각 차륜(110, 140)에 설치된다. 이러한 각속도 센서들(112, 122, 132, 142)의 센싱 데이터는 차륜들(110, 120, 130, 140)의 좌우측 위치를 판독하는데 이용된다. 각속도 센서들(112, 122, 132, 142)의 센싱 데이터를 이용한 차륜들(110, 120, 130, 140)의 좌우측 위치를 판독하는 구체적인 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)의 온도 센서(113, 123, 133, 143)는 각 차륜(110, 120, 130, 140)에 설치되어 차륜들(110, 120, 130, 140)의 타이어 내부 온도를 검출하고, 온도 센서(113, 123, 133, 143)의 센싱 데이터는 식별번호와 함께 송신부(115, 125, 135, 145)를 통해 제어 모듈(150)로 송신된다. 차량(100)이 주행 중 일 때, 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 타이어 내부 온도는 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치에 따라 다르게 나타난다. 이러한 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치에 따른 타이어 내부 온도의 차이는 차량(100)의 전방과 후방의 하중 차이나, 타이어와 노면 사이의 마찰 계수의 차이 등의 원인에 기인한다.

예컨대, 전륜 구동 방식의 전륜측 엔진 탑재 차량의 경우, 차량의 전방측 차륜에 가해지는 하중이 후방측 차륜에 가해지는 하중보다 커서 차량 주행 후 대략 10분 ~ 20분 후에 전륜의 타이어 내부 온도가 후륜의 타이어 내부 온도보다 평균 2 ~ 3도 높다. 반대로, 후륜측 엔진 탑재 차량은 차량의 후방측 차륜에 가해지는 하중이 전방측 차륜에 가해지는 하중보다 커서 차량 주행시 후륜의 타이어 내부 온도가 전륜의 타이어 내부 온도보다 높게 나타난다.

따라서 차량의 종류 등에 따라 전륜에 가해지는 하중과 후륜에 가해지는 하중에 대한 정보를 미리 저장 모듈(160)에 저장해 놓고 차량 주행 중에 온도 센서(113, 123, 133, 143)로 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 타이어 내부 온도를 검출하여 이들 타이어 내부 온도를 비교하면 차륜들(110, 120, 130, 140)의 전후방 위치를 판독할 수 있다. 차량의 전륜과 후륜에 각각 가해지는 하중 정보는 운전자가 차량 주행 전에 설정하는 구성도 가능하다. 이 경우, 운전자는 차량에 탑승하는 탑승자의 위치 및 하중이나, 차량에 실리는 짐의 위치 및 하중 등을 고려하여 차량의 전륜과 후륜 중에 하중을 많이 받는 차륜을 설정할 수 있다.

각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)의 압력 센서(114, 124, 134, 144)는 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 타이어 압력을 감지하여 그 센싱 데이터와 식별번호를 송신부(115, 125, 135, 145)를 통해 제어 모듈(150)에 송신한다. 차량 주행 중에 압력 센서(114, 124, 134, 144)로 차륜들(110, 120, 130, 140)의 타이어 압력을 모니터링하여 운전자에게 제공하면 차륜들(110, 120, 130, 140)의 타이어 압력 변화에 따른 사고의 위험을 줄일 수 있다.

제어 모듈(150)은 4개의 센서 모듈(111, 121, 131, 141)의 송신부(115, 125, 135, 145)가 송신하는 각 각속도 센서(112, 122, 132, 142)의 센싱 데이터 및 식별번호와, 각 온도 센서(113, 123, 133, 143)의 센싱 데이터 및 식별번호를 수신하여 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 전후좌우 위치를 판독한다. 제어 모듈(150)은 차륜들(110, 120, 130, 140)에 대한 위치 판독 결과나, 차륜들(110, 120, 130, 140)의 타이어 압력을 차량 운전석의 디스플레이를 통해 표시하거나 스피커를 통해 음성으로 사용자에게 알릴 수 있다. 후술하는 방법에 의해 제어 모듈(150)에서 판독한 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 위치는 저장 모듈(160)에 저장된다.

이하, 상술한 바와 같이 센서 모듈들(111, 121, 131, 141)이 차량(100)에 설치된 상태에서 제어 모듈(150)이 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 위치를 판독하는 방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

운전자가 시동을 걸고 차량(100)을 주행시킬 때, 제어 모듈(150)은 차량(100)이 주행 중인지 판단한다(S10). 차량(100)이 주행 중인 것으로 판단되면, 제어 모듈(150)은 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)로부터 각속도 센서(112, 122, 132, 142)와 온도 센서(113, 123, 133, 143) 및 압력 센서(114, 124, 134, 144) 각각의 센싱 데이터와 식별번호를 센서 모듈들(111, 121, 131, 141)의 송신부(115, 125, 135, 145)로부터 수신한다(S20). 제어 모듈(150)은 이렇게 수신한 센싱 데이터와 식별번호를 저장 모듈(160)에 저장한다. 그리고 차량(100)의 주행 시작 후 기설정된 일정 시간이 경과했는지 판단한다(S30). 차량(100)의 주행 초기 시점에는 전륜과 후륜의 타이어 내부 온도 차이가 뚜렷하게 나타나지 않는다. 따라서 차륜들(110, 120, 130, 140)의 타이어 내부 온도로부터 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치 판독하기 위해서는 차량(100)의 주행 시작 후 차륜들(110, 120, 130, 140)의 타이어 내부 온도가 더 이상 상승하지 않는 시점(예컨대, 주행 시작 10분 ~ 20분 후)에서 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 타이어 내부 온도를 비교하는 것이 바람직하다.

제어 모듈(150)은 차량(100)이 주행 시작 후 기설정된 일정 시간이 경과할 때까지 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)에 데이터 요청 신호를 송신하여 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)로부터 주기적으로 센싱 데이터와 식별번호를 수신할 수 있다.

차량(100)의 주행 시작 후 기설정된 일정 시간이 경과한 것으로 판단되면, 제어 모듈(150)은 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)로부터 수신한 센싱 데이터를 이용하여 차륜들(110, 120, 130, 140)의 전후방 위치 및 좌우측 위치를 판독한다(S40, S50). 즉, 제어 모듈(150)은 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)의 온도 센서(113, 123, 133, 143)가 검출한 센싱 데이터를 이용하여 차륜들(110, 120, 130, 140)의 전후방 위치를 판독하고(S40), 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)의 각속도 센서(112, 122, 132, 142)가 검출한 센싱 데이터를 이용하여 차륜들(110, 120, 130, 140)의 좌우측 위치를 판독한다(S50). 물론, 차륜들(110, 120, 130, 140)의 좌우측 위치를 먼전 판독한 후 전후방 위치를 판독하는 것도 가능하다.

먼저, 차륜들(110, 120, 130, 140)의 전후방 위치를 판독의 경우, 제어 모듈(150)은 차량(100)이 기설정된 일정 시간 주행한 시점에서 검출한 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 타이어 내부 온도를 비교한다. 그리고 차륜들(110, 120, 130, 140) 중에서 타이어 내부 온도가 상대적으로 높은 것을 차량(100)의 전방과 후방 중 하중이 무거운 쪽 차륜으로 판독하고, 타이어 내부 온도가 상대적으로 낮은 것을 그 반대 쪽 타이어로 판독한다. 이때, 제어 모듈(150)은 저장 모듈(160)에 미리 저장되어 있는 차량(100)의 전후방 하중 데이터를 기준으로 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치를 판독한다. 즉, 전륜에 가해지는 하중이 후륜보다 큰 차량의 경우, 차륜 중에서 타이어 내부 온도가 상대적으로 높을 것을 전륜으로 판독하고 나머지를 후륜으로 판독한다. 반대로, 후륜에 가해지는 하중이 전륜보다 큰 차량의 경우, 차륜 중에서 타이어 내부 온도가 상대적으로 높을 것을 후륜으로 판독하고 나머지를 전륜으로 판독한다. 제어 모듈(150)은 이와 같이 판독한 차륜들(110, 120, 130, 140)의 전후방 위치와 온도 센서(113, 123, 133, 143)의 식별번호를 저장 모듈(160)에 저장한다(S60).

다음으로, 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 좌우측 위치를 판독하는 방법에 대해 설명한다. 차량(100)이 주행 할 때, 오른쪽 차륜들(120, 130)과 왼쪽 차륜들(110, 140)의 기준축 방향 각속도 센싱 데이터의 부호는 반대로 인식된다. 즉, 오른쪽 차륜들(120, 130)과 왼쪽 차륜들(110, 140) 각각의 각속도 센서(112, 122, 132, 142)의 기준축이 서로 반대 방향을 향하도록 설치되어 있으므로, 차륜들(110, 120, 130, 140)은 동일 방향으로 동일 속도로 회전하더라도 왼쪽 각속도 센서(112, 142)와 오른쪽 각속도 센서(122, 132)의 센싱 데이터의 부호는 반대가 된다.

본 실시예의 경우, 차량(100)이 전진하는 경우에 오른쪽 차륜들(120, 130)의 기준축 방향 각속도는 음의 값으로 나오고, 왼쪽 차륜들(110, 140)의 기준축 방향 각속도는 양의 값으로 나온다. 제어 모듈(150)은 4개의 센서 모듈(111, 121, 131, 141)에서 각각 수신한 각속도 센서(112, 122, 132, 142)의 기준축 방향 각속도 값을 이용하여 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 좌우측 위치를 판독하게 된다. 제어 모듈(150)은 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 좌우측 위치를 각 각속도 센서(112, 122, 132, 142)의 식별번호와 함께 저장 모듈(160)에 저장한다(S60).

한편, 앞에서 각속도 센서(112, 122, 132, 142)의 기준축이 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 회전축과 평행하게 배치된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 각속도 센서의 기준축이 차륜의 회전축과 평행하지 않은 경우에도 차륜의 좌우측 위치 판독이 가능하다. 각속도 센서의 기준축이 차륜의 회전축과 평행하지 않더라도 기준축이 차륜의 바깥쪽을 향하도록 배치되기만 하면, 좌측 차륜과 우측 차륜의 기준축에 대한 각속도의 방향은 반대로 감지된다. 제어 모듈(150)은 이를 이용하여 쉽게 차륜의 좌우측 위치를 판독할 수 있다.

이와 같이, 온도 센서(113, 123, 133, 143)를 이용하여 차륜들(110, 120, 130, 140)의 전후방 위치를 판독한 결과와, 각속도 센서(112, 122, 132, 142)를 이용한 차륜들(110, 120, 130, 140)의 좌우측 위치를 판독한 결과를 조합하면 4개의 차륜(110, 120, 130, 140) 각각의 전후좌우 위치를 판독할 수 있다. 그리고 차륜들(110, 120, 130, 140)에 대한 위치 판독 결과는 차량 운전석의 디스플레이를 통해 표시되거나, 스피커를 통해 음성으로 사용자에게 전달될 수 있다.

제어 모듈(150)은 주기적으로 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)이 설치된 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치를 판독하여 그 결과를 저장 모듈(160)에 저장한다. 차량(100)의 사용자가 임의로 차륜의 전후 좌우측 위치를 바꾸더라도 사용자의 별다른 조작 없이 제어 모듈(150)은 자동으로 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 위치를 정확하게 판독할 수 있다.

본 실시예의 차량의 차륜 위치 판독 시스템은 차량의 속도계 등과 연결 또는 연동되지 않고 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)과 제어 모듈(150)만으로 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치를 판독하므로 차량(100)이 후진하는 경우에는 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치를 잘못 판독할 수 있다. 차량(100)이 후진하면 차륜들(110, 120, 130, 140)의 좌우측 위치를 거꾸로 판독하게 된다. 이와 같은 경우를 대비해서 차량(100)의 후진을 감지할 수 있는 다른 장치(예컨대, 차량(100)의 앞쪽 방향 가속도 센서)와 연동해서 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치를 판독할 수도 있고 통계적 방법에 의해 차륜들(110, 120, 130, 140) 위치를 판독할 수도 있다.

상술한 바와 같이 제어 모듈(150)이 주기적으로 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치를 판독하여 그 결과를 저장 모듈(160)에 저장하고, 제어 모듈(150)은 최근 판독 결과 중 가장 많은 비중을 차지하는 판독 결과로 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치 판독을 결정할 수 있다, 예를 들어, 최근 열 번 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치 판독을 한 결과 아홉 번이 같은 결과이고 나머지 한번이 다른 결과가 나왔다면 많은 비중을 차지하는 아홉 번 판독된 결과로 최종 판독 결과를 결정하는 것이다. 차량(100)의 운행 특성상 전진하는 시간이 후진하는 경우에 비해 압도적으로 많은 비중을 차지할 것이므로, 상술한 바와 같은 통계적 방법에 의해 실직적으로 오류 없이 정확한 판독을 할 수 있다.

한편, 제어 모듈(150)은 각 센서 모듈(111, 121, 131, 141)의 압력 센서(114, 124, 134, 144)로부터 수신한 센싱 데이터와 식별번호를 이용하여 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 위치와 그 위치에 대응하는 차륜들(110, 120, 130, 140)의 타이어 압력을 자동으로 파악할 수 있다. 그리고 제어 모듈(150)은 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 타이어 압력을 차량 운전석의 디스플레이를 통해 표시하거나 스피커를 통해 음성으로 사용자에게 알릴 수 있다.

상술한 것과 같이, 본 실시예에 따른 차량의 차륜 위치 판독 시스템은 사용자 또는 전문가의 조작이나 설정이 없이도 자동으로 편리하게 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치와 압력을 파악할 수 있는 장점이 있다. 또한, 차량(100)의 속도계와 같은 다른 구성과 연결되지 않고도 그 자체 구성과 기능만으로 자동으로 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치와 압력을 파악할 수 있으므로, 단순하고 쉽게 구성할 수 있으며 제작 및 설치가 편리한 장점이 있다. 또한 가속도 센서를 주로 이용하여 차륜의 위치를 판독하는 종래의 방법과 달리 차량의 가속 또는 감속 여부에 관계 없이 정확하게 차륜들(110, 120, 130, 140)의 위치를 판독할 수 있는 장점이 있다.

또한 차륜들(110, 120, 130, 140) 중 어느 하나를 교체할 필요가 있을 때 차륜 세트 전체를 교체할 필요 없으며, 해당 차륜만 교체하더라도 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 위치를 판독하는 데에는 아무런 영향이 없는 장점이 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 앞에서 차량(100)이 기설정된 일정 시간 주행한 시점에서 검출한 차륜들(110, 120, 130, 140) 각각의 타이어 내부 온도를 비교하여 각 차륜(110, 120, 130, 140)의 위치를 판독하는 것으로 설명하였으나, 타이어 내부 온도의 상승률이나 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율을 이용하여 차륜의 전후방 위치를 판독할 수도 있다.

타이어 내부 온도의 상승률을 이용하는 경우, 차량의 주행 시작 후 기설정된 일정 시간이 경과한 시점까지 센서 모듈들로부터 센싱 데이터 및 식별번호를 복수 회 수신하여 각 차륜의 타이어 내부 온도의 상승률을 계산하고, 이들 타이어 내부 온도의 상승률을 비교한다. 이때, 차륜 중에서 타이어 내부 온도의 상승률이 상대적으로 높은 것을 차량의 전방과 후방 중 하중이 무거운 쪽 차륜으로 판독하고, 타이어 내부 온도의 상승률이 상대적으로 낮은 것을 그 반대 쪽 타이어로 판독한다.

타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율을 이용하는 경우, 차량의 주행 시작 후 기설정된 일정 시간이 경과한 시점까지 센서 모듈들로부터 센싱 데이터 및 식별번호를 복수 회 수신하여 각 차륜의 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율을 계산하고, 이들 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율을 비교한다. 이때, 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율이 상대적으로 높은 것을 차량의 전방과 후방 중 하중이 무거운 쪽 차륜으로 판독하고 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율이 상대적으로 낮은 것을 그 반대 쪽 타이어로 판독한다.

타이어 내부 온도의 상승률이나 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율로 차륜의 위치를 판독하는 방법을 이용하면, 대기 온도 등 환경적인 요인에 의해 타이어 내부 온도가 변함으로써 발생할 수 있는 판독 오류를 줄일 수 있다.

또한 도면에는 각속도 센서들(112, 122, 132, 142) 각각의 기준축이 차량(100)의 바깥쪽을 향하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 반대로 기준축이 차량의 안쪽을 향하도록 배치하여 구성하는 것도 가능하다. 좌측 차륜과 우측 차륜의 각속도 센서의 기준축이 서로 반대 방향을 향하기만 하면 좌우측을 구별하는데 문제가 없다.

또한 도면에는 하나의 기준축을 갖는 1축 각속도 센서(112, 122, 132, 142)를 이용하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 두 개의 기준축을 갖는 2축 각속도 센서나, 세 개의 기준축을 갖는 3축 각속도 센서를 사용하는 것도 가능하다.

100 : 차량 110, 120, 130, 140 : 차륜
111, 121, 131, 141 : 센서 모듈 112, 122, 132, 142 : 각속도 센서
113, 123, 133, 143 : 온도 모듈 114, 124, 134, 144 : 압력 센서
115, 125, 135, 145 : 송신부 150 : 제어 모듈
160 : 저장 모듈 170 : 운전대

Claims

차량에 설치되어 상기 차량의 차륜들 각각의 위치를 판독하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템에 있어서,
각속도 검출을 위한 기준축이 상기 차량의 바깥쪽을 향하도록 상기 차륜들 각각에 배치되는 각속도 센서와, 상기 차륜들 각각의 타이어 내부 온도를 검출하기 위해 상기 차륜들 각각에 배치되는 온도 센서와, 상기 각속도 센서의 센싱 데이터 및 식별번호와 상기 온도 센서의 센싱 데이터 및 식별번호를 무선 신호로 송신하는 송신부를 구비하며, 상기 차륜들마다 설치되는 적어도 4개의 센서 모듈;
상기 센서 모듈들의 각 송신부가 송신하는 센싱 데이터 및 식별번호를 수신하고, 상기 차량의 주행 상태에서 상기 차륜들의 각 타이어 내부 온도를 비교하여 타이어 내부 온도가 상대적으로 높은 것을 상기 차량의 전방과 후방 중 하중이 무거운 쪽 차륜으로 판독하고 타이어 내부 온도가 상대적으로 낮은 것을 그 반대 쪽 타이어로 판독하며, 각속도 값이 양의 값이면 좌측 차륜으로 판독하고 상기 각속도 센서의 각속도 값이 음의 값이면 우측 차륜으로 판독하는 제어 모듈; 및
상기 제어 모듈에서 판독한 각 차륜의 식별번호와 그에 대응하는 상기 차량에서의 위치를 저장하는 저장 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은, 상기 차량의 주행 시작 후 기설정된 일정 시간이 경과한 시점에 상기 센서 모듈들이 송신한 센싱 데이터 및 식별번호를 수신하고, 상기 차량이 상기 기설정된 일정 시간 주행한 시점에서 검출한 상기 차륜들 각각의 타이어 내부 온도를 비교하여 상기 차륜들 각각의 위치를 판독하는 것을 특징으로 하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은, 상기 차량의 주행 시작 후 기설정된 일정 시간이 경과한 시점까지 상기 센서 모듈들로부터 센싱 데이터 및 식별번호를 복수 회 수신하여 상기 차륜들 각각의 타이어 내부 온도의 상승률을 계산하고 이들 타이어 내부 온도의 상승률을 비교하여, 타이어 내부 온도의 상승률이 상대적으로 높은 것을 상기 차량의 전방과 후방 중 하중이 무거운 쪽 차륜으로 판독하고 타이어 내부 온도의 상승률이 상대적으로 낮은 것을 그 반대 쪽 타이어로 판독하는 것을 특징으로 하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은, 상기 차량의 주행 시작 후 기설정된 일정 시간이 경과한 시점까지 상기 센서 모듈들로부터 센싱 데이터 및 식별번호를 복수 회 수신하여 상기 차륜들 각각의 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율을 계산하고 이들 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율을 비교하여, 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율이 상대적으로 높은 것을 상기 차량의 전방과 후방 중 하중이 무거운 쪽 차륜으로 판독하고 타이어 내부 온도의 평균 온도 변화율이 상대적으로 낮은 것을 그 반대 쪽 타이어로 판독하는 것을 특징으로 하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 모듈들 각각의 각속도 센서의 기준축은 상기 차륜들 각각의 회전축과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 주기적으로 상기 차륜들 각각의 위치를 판독하여 그 결과를 상기 저장 모듈에 저장하는 것을 특징으로 하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 제어 모듈은, 시간의 흐름에 따른 복수 회의 차륜 위치 판독 결과를 상기 저장 모듈에 저장하고 최근 판독 결과 중 가장 많은 비중을 차지하는 판독 결과로 상기 차륜의 위치 판독을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 센서 모듈들은 각각 압력 센서를 더 포함하며, 상기 센서 모듈들 각각의 송신부는 상기 압력 센서들 각각의 식별번호와 그 압력 센서의 센싱 데이터를 함께 송신하고,
상기 제어 모듈은, 상기 송신부들이 송신하는 상기 압력 센서들의 센싱 데이터를 이용하여 각 차륜의 위치 별로 타이어 압력을 파악하고 상기 저장 모듈에 저장하는 것을 특징으로 하는 차량의 차륜 위치 판독 시스템.