KR20180023862A - 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템 - Google Patents

무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180023862A
KR20180023862A KR1020170107873A KR20170107873A KR20180023862A KR 20180023862 A KR20180023862 A KR 20180023862A KR 1020170107873 A KR1020170107873 A KR 1020170107873A KR 20170107873 A KR20170107873 A KR 20170107873A KR 20180023862 A KR20180023862 A KR 20180023862A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wireless power
wheel
wireless
sensor
module
Prior art date
Application number
KR1020170107873A
Other languages
English (en)
Inventor
주병찬
Original Assignee
주식회사 아모센스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모센스 filed Critical 주식회사 아모센스
Publication of KR20180023862A publication Critical patent/KR20180023862A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041—Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • B60C23/0413—Wireless charging of active radio frequency circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0488—Movement sensor, e.g. for sensing angular speed, acceleration or centripetal force
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 본 발명은 휠림 및 타이어를 포함하는 바퀴의 상태에 대한 정보를 생성할 수 있도록 상기 바퀴에 장착되는 센서모듈 측으로 구동전원을 공급하기 위한 것으로서, 차량의 차체 측에 설치되어 상기 차량의 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리로부터 공급되는 전원을 변환하여 무선방식으로 송출하는 무선전력 송신모듈; 및 상기 바퀴 측에 설치되고, 상기 무선전력 송신모듈로부터 송출된 무선전력을 수신하여 상기 센서모듈의 구동전원으로 제공하는 무선전력 수신모듈;을 포함한다.

Description

무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템{Power supplying system for sensor mounted on the wheels of a vehicle using wireless power transfer}
본 발명은 차량의 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선전력 전송 방식을 통해 공급되는 전원을 이용하여 센서가 구동되는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 DC 전원을 인가받아 작동하는 센서는 전선을 통해 외부에서 전원을 인가받거나 내부에 구비된 자체 배터리를 통해 구동 전원을 공급받을 수 있다. 이와 같은 센서는 차량이나 전자제품 등 센싱이 필요한 다양한 제품에 적용되고 있다.
일례로, 상기 센서는 차량의 타이어 내부에 장착되어 타이어의 공기압을 감지하고 감지된 결과를 무선방식으로 운전자에게 알려주는 타이어 공기압 자동감지 시스템(TPMS : Tire Pressure Monitoring System)에 적용되고 있다.
그러나 종래의 타이어 공기압 자동감지 시스템은 타이어의 공기압을 감지하기 위한 센서모듈이 타이어 측에 설치되기 때문에 전선을 이용하여 외부의 전원을 센서모듈 측으로 공급하는 것이 불가능하다. 따라서, 종래의 타이어 공기압 자동감지 시스템은 센서모듈 자체에 배터리를 장착함으로써 배터리로부터 제공된 전원을 센서모듈의 구동전원으로 사용한다.
한편, 배터리는 사이즈의 크기와는 무관하게 수명의 한계가 존재하므로 소정의 시간이 경과 된 후에는 교체가 필요하다. 그러나 종래의 타이어 공기압 자동감지 시스템은 센서모듈이 타이어의 내부에 장착되므로 교체작업이 매우 번거롭고 어려운 문제가 있다.
만약, 교체비용을 줄이기 위하여 숙련된 차량정비사가 아닌 일반인이 직접 배터리의 교체작업을 진행하는 경우 휠림으로부터 타이어를 분리해야 하므로 미숙련자인 일반인은 작업이 매우 어렵거나 불가능한 문제가 있다.
이로 인해, 바퀴 측에 장착된 센서모듈의 구동전원을 공급하는 배터리만을 교체하는 경우에도 차량정비소에 의뢰해야 하기 때문에 매우 번거로울 뿐만 아니라 배터리 교체작업을 위한 별도의 비용을 지불해야 하는 문제가 있다.
더불어, 배터리 자체가 가지는 사용수명의 한계 때문에 종래의 타이어 공기압 자동감지 시스템은 배터리의 사용을 최소화시키기 위하여 일정시간마다 한 번씩 주기적으로 감지하는 방식으로 작동한다. 이로 인해, 센서 모듈이 차량의 바퀴 측에 장착되는 경우 연속적인 감지가 불가능하므로 현재 상태를 실시간으로 감지하는 것이 실질적으로 불가능한 문제가 있다.
KR 10-2016-0022203 A
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 무선전력 전송 방식을 통하여 차량의 바퀴 측에 장착된 센서 측으로 구동전원을 공급함으로써 센서의 연속적인 구동이 가능한 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 휠림 및 타이어를 포함하는 바퀴의 상태에 대한 정보를 생성할 수 있도록 상기 바퀴에 장착되는 센서모듈 측으로 구동전원을 공급하기 위한 것으로서, 차량의 차체 측에 설치되어 상기 차량의 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리로부터 공급되는 전원을 변환하여 무선방식으로 송출하는 무선전력 송신모듈; 및 상기 바퀴 측에 설치되고, 상기 무선전력 송신모듈로부터 송출된 무선전력을 수신하여 상기 센서모듈의 구동전원으로 제공하는 무선전력 수신모듈;을 포함하는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템을 제공한다.
또한, 상기 무선전력 송신모듈은 상기 바퀴의 회전시 회전 움직임이 발생하지 않는 차체 부분에 상기 무선전력 수신모듈과 대면하도록 설치될 수 있으며, 바람직하게는 서로 대응되는 무선전력 수신용 안테나 및 무선전력 송신용 안테나가 서로 대면하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈은 상기 휠림의 일면에 설치될 수 있다.
또한, 상기 센서모듈은 상기 바퀴의 상태 정보를 감지하기 위한 센서와, 상기 센서를 통해 획득된 정보를 무선신호로 송출하는 무선 송신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈을 통해 수신된 무선전력은 상기 센서가 상기 바퀴의 상태에 대한 정보를 실시간으로 감지할 수 있도록 상시 센서모듈 측으로 연속적으로 공급될 수 있다.
또한, 상기 차량의 차체 측에는 상기 무선 송신부로부터 송출된 무선신호를 수신하는 무선 수신부와, 상기 무선 수신부를 통해 수신된 바퀴에 대한 상태정보를 음성, 그래픽 및 문자 중 적어도 하나 이상으로 출력하는 출력부가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 바퀴에 대한 상태정보는 타이어의 공기압, 타이어의 회전시 타이어에서 발생하는 소음, 타이어의 변형량, 타이어의 마모량, 타이어의 주행거리, 타이어의 사용시간 및 상기 휠림의 회전속도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 송신모듈은 무선전력을 송출하기 위한 적어도 하나의 무선전력 송신용 안테나와, 상기 배터리로부터 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위한 인버터를 포함하고, 상기 무선전력 수신모듈은 상기 무선전력 송신용 안테나로부터 송출되는 무선전력을 수신하기 위한 무선전력 수신용 안테나와, 상기 무선전력 수신용 안테나로부터 수신된 교류전원을 직류전원으로 변환하기 위한 컨버터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 송신용 안테나 및 상기 무선전력 수신용 안테나의 일면에는 환형의 차폐시트가 배치될 수 있다.
또한, 상기 차폐시트는 비정질 리본시트, 페라이트 시트 및 폴리머 시트 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선전력 전송 방식을 통하여 차량의 바퀴 측에 장착된 센서 측으로 구동전원이 공급됨으로써 센서의 연속적인 구동이 가능하므로 차량의 운전자가 실시간으로 센서에 의한 감지결과를 확인할 수 있다.
더불어, 본 발명에 의하면, 센서 모듈에 배터리가 포함될 필요가 없으므로 센서모듈의 전체적인 크기를 줄일 수 있으며, 배터리 교체에 수반되는 유지보수비용 증가와 같은 제반문제를 원천적으로 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템이 차량에 적용된 상태를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템이 차량에 장착되는 예시적인 위치를 나타낸 개략도,
도 3은 도 2에서 "A" 부분을 확대한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템에 적용되는 무선전력 송신용 안테나가 장착되는 브레이크 더스트 커버의 다양한 형태를 나타낸 도면, 그리고,
도 5a 및 도 5b는 도 4에 적용된 무선전력 송신모듈의 장착상태를 나타낸 정면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 바퀴(20)에 장착되는 센서모듈 측으로 구동전원을 제공함으로써 상기 센서모듈이 휠림(21) 및 타이어(22)를 포함하는 바퀴(20)에 대한 상태정보를 생성할 수 있다.
먼저, 차량의 바퀴(20) 측에 설치되는 센서모듈(30)은 차량의 운행 또는 미운행시 상기 바퀴(20)에 대한 상태를 감지함으로써 감지된 정보를 바탕으로 바퀴(20)의 상태정보를 생성하고 생성된 상태정보를 외부로 송출할 수 있다.
이를 위해, 상기 센서모듈(30)은 상기 바퀴(20)의 상태정보를 감지하기 위한 센서와, 상기 센서를 통해 획득된 정보를 무선신호로 송출할 수 있는 무선 송신부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 센서는 목적하는 용도에 맞는 공지의 다양한 센서가 사용될 수 있다. 일례로, 상기 센서는 공지의 공기압 센서, 가속도 센서, 속도 센서, 힘 센서, 흡음 센서 등일 수 있으며, 영상을 촬영하기 위한 소형 카메라일 수도 있다.
이를 통해, 상기 센서모듈(30)은 바퀴(20)에 장착된 해당 센서를 통해 타이어(22) 또는 상기 타이어(22)가 장착되는 휠림(21)에 대한 상태를 감지함으로써 타이어(22)의 공기압, 회전시 타이어(22)에서 발생하는 소음, 타이어(22)의 변형량, 타이어(22)의 마모량, 타이어(22)의 주행거리, 타이어(22)의 사용시간 및 상기 휠림(21)의 회전속도 등과 같이 바퀴(20)의 상태에 대한 하나 이상의 상태정보를 생성할 수 있다. 더불어, 상기 센서모듈(30)은 센싱을 통해 획득된 바퀴(20)에 대한 상태정보를 기반으로 노면에 대한 상태정보를 추정하거나 계측할 수도 있다.
그러나 상기 센서모듈(30)의 종류를 이에 한정하는 것은 아니며, 차량의 바퀴(20) 측에 장착되는 공지의 다양한 센서가 모두 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
한편, 상기 센서를 통해 획득된 바퀴(20)에 대한 상태정보는 상기 무선 송신부를 통하여 차량의 ECU(Electronic control unit)(40) 측으로 송출될 수 있으며, 상기 ECU(40)를 통하여 상기 바퀴(20)에 대한 상태정보가 운전자 측으로 제공될 수 있다.
본 발명에서, 차량의 차체 측에는 상기 무선 송신부로부터 송출된 무선신호를 수신하기 위한 무선 수신부와, 상기 무선 수신부를 통해 수신된 바퀴에 대한 상태정보를 음성, 그래픽 및 문자 중 적어도 하나 이상의 방식으로 출력하는 출력부가 포함될 수 있다. 또한, 상기 무선 수신부 및 출력부는 상기 ECU(40)를 통해 제어될 수 있다. 더불어, 상기 출력부는 차량에 설치된 계기판 또는 디스플레이 일 수 있으며, 상기 디스플레이는 차량에 장착되는 네비게이션의 디스플레이일 수 있다.
또한, 상기 무선 송신부 및 무선 수신부 간의 통신 방식은 RF 통신, 블루투스 통신, 지그비 통신 등 공지의 다양한 무선통신 방식이 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
이와 같은 센서모듈(30)은 휠림(21)의 일면에 장착되어 상기 휠림(21)에 결합되는 타이어(22)에 의해 외부로의 노출이 방지되도록 장착될 수도 있고(도 3 참조), 타이어(22)에 공기를 주입하기 위한 밸브 캡 측에 장착될 수도 있다.
이때, 상기 센서모듈(30)은 무선전력 전송 방식을 통하여 전달되는 무선전력을 이용하여 구동될 수 있다. 즉, 상기 센서모듈(30)은 무선전력 수신모듈(200)과 전기적으로 연결될 수 있으며 상기 무선전력 수신모듈(200)로부터 제공되는 전원을 이용하여 구동될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 공지의 무선전력 전송 방식을 통하여 상기 센서모듈(30) 측으로 전원이 연속적으로 공급될 수 있다.
이에 따라, 센서모듈(30)에 장착된 배터리로부터 구동전원을 제공받는 종래의 방식에 비하여 배터리의 용량 제한이 없으므로 센서모듈(30)이 연속적으로 작동될 수 있다.
이로 인해, 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템을 적용하면, 연속적으로 작동되는 센서모듈(30)을 통해 상기 바퀴에 대한 상태정보를 연속적으로 감지할 수 있으며 바퀴에 대한 상태정보를 중단없이 지속적으로 생성할 수 있다.
이를 통해, 운전자는 상기 센서모듈(30)을 통해 지속적으로 생성된 바퀴에 대한 상태정보를 즉각적으로 확인할 수 있음으로써 비상 상황에 대하여 빠르게 대처할 수 있으며 차량의 바퀴와 관련된 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
더불어, 센서모듈(30) 자체에 포함된 배터리를 통하여 구동되던 종래의 경우 주기적으로 배터리의 교체작업이 필수적으로 수반되지만, 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템을 적용하면 센서모듈(30) 자체에 배터리를 장착할 필요가 없으므로 주기적인 배터리 교체작업이 불필요하다. 이에 따라, 배터리를 교체하기 위한 유지보수비용을 원천적으로 줄일 수 있으며 영구적인 사용이 가능할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 무선전력 송신모듈(100) 및 무선전력 수신모듈(200)을 포함한다.
한편, 상기 무선전력 송신모듈(100)은 차량의 배터리(50)로부터 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위한 인버터를 포함할 수 있으며, 상기 무선전력 수신모듈(200)은 상기 무선전력 송신모듈(100)로부터 수신된 교류전원을 직류전원으로 변환하기 위한 컨버터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 송신모듈(100)은 상기 배터리(50)로부터 제공된 전원을 변환하여 자기장의 형태로 무선 전력을 송출하기 위한 적어도 하나의 무선전력 송신용 안테나(110)를 포함할 수 있으며, 상기 무선전력 송신용 안테나(110)의 일면에는 상기 무선전력 송신용 안테나(110)에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시키는 차폐시트(120)가 배치될 수 있다.
마찬가지로, 상기 무선전력 수신모듈(200)은 무선전력 송신용 안테나(110)로부터 송출되는 무선전력을 수신하기 위한 무선전력 수신용 안테나(210)를 포함할 수 있으며, 상기 무선전력 수신용 안테나(210)의 일면에는 상기 무선전력 수신용 안테나(210)에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시키는 차폐시트(220)가 배치될 수 있다.
본 발명에서, 상기 무선전력 수신용 안테나(210) 및 무선전력 송신용 안테나(110)는 무선전력을 자기장의 형태로 송출하거나 수신하기 위한 무선전력 전송용 안테나의 역할을 수행할 수 있으며, 회로기판의 일면에 동박이나 전도성 잉크가 루프 형태로 패턴 형성된 형태일 수도 있고, 소정의 선경을 갖는 도전성부재가 루프 형태로 권선된 형태일 수도 있다.
더불어, 상기 무선전력 수신용 안테나(210) 및 무선전력 송신용 안테나(110)의 일면에 배치되는 차폐시트(120,220)는 자기장을 차폐할 수 있도록 자성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 차폐시트(120,200)는 비정질 리본시트, 페라이트 시트 및 폴리머 시트 등이 사용될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 공지의 차폐시트가 모두 사용될 수 있다.
이와 같은 무선전력 수신모듈(200) 및 무선전력 송신모듈(100)의 세부구성과 무선전력 전송 방식은 공지의 내용이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이때, 본 발명에 적용되는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 상기 무선전력 수신모듈(200)과 무선전력 송신모듈(100) 간의 원활한 무선전력 송,수신이 이루어질 수 있도록 상기 무선전력 수신용 안테나(210) 및 무선전력 송신용 안테나(110)가 서로 대면하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 무선전력 송신모듈(100)은 차량의 주행시 상기 바퀴(20)가 회전되더라도 전원공급원으로부터 안정적인 전원이 공급될 수 있도록 차량에 설치될 수 있다.
이를 위해, 상기 무선전력 수신모듈(200)은 상기 센서모듈(30)이 설치되는 바퀴(20) 측에 설치될 수 있으며, 상기 무선전력 송신모듈(100)은 상기 바퀴(20)와 근접한 차체 측에 설치될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 송신모듈(100)은 차량의 배터리(50)와 케이블을 매개로 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 무선전력 수신모듈(200)은 상기 센서모듈(30)과 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 상기 무선전력 송신모듈(100)은 상기 바퀴(20)의 회전시 회전 움직임이 발생하지 않으면서 상기 바퀴(20)와 근접한 차체 부분에 고정설치될 수 있다.
이에 따라, 상기 바퀴(20) 측에 설치되는 무선전력 수신모듈(200) 및 센서모듈(30)은 항상 바퀴(20)와 동일하게 거동될 수 있으며, 상기 배터리(50)로부터 공급된 전원을 상기 무선전력 수신모듈(200) 측으로 송출하는 무선전력 송신모듈(100)은 차량의 차체 측에 설치됨으로써 상기 바퀴(20)의 회전에 영향을 받지 않을 수 있다.
이로 인해, 차량의 주행시 바퀴(20)가 회전되더라도 항상 무선전력 송신용 안테나(110) 및 무선전력 수신용 안테나(210)가 서로 대면한 상태를 유지할 수 있음으로써 차량의 배터리(50)에서 제공되는 전원이 무선전력 송신모듈(100)을 통해 상기 무선전력 수신모듈(200) 측으로 원활하게 전달될 수 있다. 이를 통해, 상기 센서모듈(30)은 상기 무선전력 송신모듈(100)로부터 상기 무선전력 수신모듈(200)로 전달된 전력을 이용하여 지속적인 구동전원을 제공받을 수 있다.
구체적인 일례로써, 상기 무선전력 송신모듈(100)은 차량의 제동을 위한 브레이크 디스크(12) 측으로 이물질의 유입을 차단하기 위하여 차체에 고정설치되는 공지의 브레이크 더스트 커버(13)의 일면에 설치될 수 있으며, 상기 무선전력 수신모듈(200)은 상기 브레이크 더스트 커버(13)와 대면하는 휠림(21) 측에 설치될 수 있다(도 2 및 도 3 참조).
이때, 상기 무선전력 송신용 안테나(110)는 상기 브레이크 더스트 커버(13)의 일면에 둘레방향을 따라 원형으로 권선된 상태로 배치될 수 있으며(도 5a 참조), 상기 무선전력 수신용 안테나(210)는 상기 휠림(21)의 일면에 둘레방향을 따라 원형으로 권선된 상태로 배치될 수 있다(도 2 참조). 이에 따라, 상기 무선전력 송신용 안테나(110) 및 무선전력 수신용 안테나(210)는 서로 대면한 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 송신용 안테나(110) 및 무선전력 수신용 안테나(210)의 일면에 각각 배치되는 차폐시트(120,220)는 환형의 링형으로 구비되어 상기 무선전력 송신용 안테나(110) 및 무선전력 수신용 안테나(210)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
한편, 상기 브레이크 더스트 커버(13')가 주변부품과의 간섭을 피하기 위하여 일측이 절개된 형상일 경우 상기 브레이크 더스트 커버(13')의 일면에 배치되는 무선전력 송신용 안테나(110) 역시 상기 브레이크 더스트 커버(13')와 대응되는 형태로 권선될 수 있다.
일례로, 상기 브레이크 디스크(12) 측에 제동력을 제공하기 위한 클리퍼(15)가 상기 브레이크 더스트 커버(13') 측으로 돌출되도록 상기 브레이크 디스크(12) 측에 결합되는 경우 상기 무선전력 송신용 안테나(110)는 대략 'U'자 형상으로 권선되는 형태일 수 있으며, 상기 무선전력 송신용 안테나(110)의 일면에 배치되는 차폐시트(120) 역시 대략 'U'자 형상의 링형일 수 있다(도 4의 (b) 및 도 5b 참조).
본 발명에서, 상기 브레이크 더스트 커버(13)의 중앙부에는 바퀴(20)의 휠림(21)이 장착되는 드라이브 샤프트(11)가 통과할 수 있도록 통과공(13a)이 관통형성될 수 있다. 또한, 상기 드라이브 샤프트(11)의 단부측에는 베어링(14)을 매개로 브레이크 디스크(12)가 차체 측에 회전가능하게 결합될 수 있다. 이와 같은 바퀴(20)와 드라이브 샤프트(11)의 결합구조는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템을 구현하기 위한 상기 무선전력 송신모듈(100)이 상기 브레이크 더스트 커버(13)에 설치되는 것으로 예시하였지만 상기 무선전력 송신모듈(100)의 설치위치를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 바퀴(20)의 휠림(21)과 근접하면서 바퀴(20)의 회전시 회전이 일어나지 않는 차체 부분이라면 모두 가능함을 밝혀둔다.
상술한 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 차량의 바퀴(20) 측에 장착된 센서를 통해 바퀴(20)에 대한 상태정보를 획득하고, 획득된 정보를 운전자에게 알려주는 시스템이라면 모두 적용될 수 있다.
일례로, 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 타이어에 대한 공기압을 모니터링하여 운전자에게 알려주는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS : tire pressure monitoring system)에 적용될 수도 있고, 타이어의 고무면의 변화를 감지하여 타이어에 작용하는 힘을 예측하거나 계측하는 인텔리전트 타이어 시스템에 적용될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 타이어에서 발생되는 음향 정보를 분석하여 차량의 터널 진입 여부를 확인하는 시스템에 적용될 수도 있으며, 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템에 적용될 수도 있다.
즉, 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템은 차량의 바퀴(20) 측에 장착된 센서를 통하여 차량에 대한 상태정보, 차량의 주행 상태정보 및 노면에 대한 상태정보 등을 감지하는 시스템이라면 모두 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
더불어, 본 발명에 따른 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템을 통해 상기 센서모듈(30)에 제공된 전원이 상기 센서모듈(30)의 구동전원으로 직접 사용되는 것으로 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 센서모듈(30)에 충전지가 내장되는 경우 상기 충전지의 전원을 재충전하기 위한 용도로 사용될 수도 있음을 밝혀둔다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 차체 11 : 드라이브 샤프트
12 : 브레이크 디스크 13,13' : 브레이크 더스트 커버
13a : 통과공 14 : 베어링
15 : 클리퍼 20 : 바퀴
21 : 휠림 22 : 타이어
30 : 센서모듈 40 : ECU
50 : 배터리 100 : 무선전력 송신모듈
110 : 무선전력 송신용 안테나 120 : 차폐시트
200 : 무선전력 수신모듈 210 : 무선전력 수신용 안테나
220 : 차폐시트

Claims (10)

  1. 휠림 및 타이어를 포함하는 바퀴의 상태에 대한 정보를 생성할 수 있도록 상기 바퀴에 장착되는 센서모듈 측으로 구동전원을 공급하는 시스템에 있어서,
    차량의 차체 측에 설치되어 상기 차량의 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리로부터 공급되는 전원을 변환하여 무선방식으로 송출하는 무선전력 송신모듈; 및
    상기 바퀴 측에 설치되고, 상기 무선전력 송신모듈로부터 송출된 무선전력을 수신하여 상기 센서모듈의 구동전원으로 제공하는 무선전력 수신모듈;을 포함하는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 송신모듈은 상기 바퀴의 회전시 회전 움직임이 발생하지 않는 차체 부분에 상기 무선전력 수신모듈과 대면하도록 설치되는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 무선전력 수신모듈은 상기 휠림의 일면에 설치되는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 센서모듈은 상기 바퀴의 상태 정보를 감지하기 위한 센서와, 상기 센서를 통해 획득된 정보를 무선신호로 송출하는 무선 송신부를 포함하는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 무선전력 수신모듈을 통해 수신된 무선전력은 상기 센서가 상기 바퀴의 상태에 대한 정보를 실시간으로 감지할 수 있도록 상시 센서모듈 측으로 연속적으로 공급되는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 차량의 차체측에는 상기 무선 송신부로부터 송출된 무선신호를 수신하는 무선 수신부와, 상기 무선 수신부를 통해 수신된 바퀴에 대한 상태정보를 음성, 그래픽 및 문자 중 적어도 하나 이상으로 출력하는 출력부가 더 포함되는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 바퀴에 대한 상태정보는 타이어의 공기압, 타이어의 회전시 타이어에서 발생하는 소음, 타이어의 변형량, 타이어의 마모량, 타이어의 주행거리, 타이어의 사용시간 및 상기 휠림의 회전속도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 송신모듈은 무선전력을 송출하기 위한 적어도 하나의 무선전력 송신용 안테나와, 상기 배터리로부터 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위한 인버터를 포함하고,
    상기 무선전력 수신모듈은 상기 무선전력 송신용 안테나로부터 송출되는 무선전력을 수신하기 위한 무선전력 수신용 안테나와, 상기 무선전력 수신용 안테나로부터 수신된 교류전원을 직류전원으로 변환하기 위한 컨버터를 포함하는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 무선전력 송신용 안테나 및 상기 무선전력 수신용 안테나의 일면에는 환형의 차폐시트가 배치되는 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 차폐시트는 비정질 리본시트, 페라이트 시트 및 폴리머 시트 중 어느 하나인 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템.
KR1020170107873A 2016-08-26 2017-08-25 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템 KR20180023862A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160109508 2016-08-26
KR1020160109508 2016-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180023862A true KR20180023862A (ko) 2018-03-07

Family

ID=61245085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170107873A KR20180023862A (ko) 2016-08-26 2017-08-25 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20180023862A (ko)
WO (1) WO2018038572A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102351949B1 (ko) * 2021-08-25 2022-01-18 주식회사 반프 타이어 센서 무선 충전 시스템 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11231069B2 (en) 2019-10-17 2022-01-25 Aktiebolaget Skf Wheel hub bearing provided with a wireless power transfer device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459922B1 (ko) * 2013-06-26 2014-11-07 현대자동차주식회사 무선전력 전송 기능을 가지는 차량 구동 시스템 및 그 방법
KR20150109714A (ko) * 2014-03-20 2015-10-02 주식회사 오토산업 차륜의 무선 전력 공급장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100023670A (ko) * 2008-08-22 2010-03-04 주식회사 만도 타이어 공기압력 모니터링 시스템
JP5264842B2 (ja) * 2010-08-31 2013-08-14 太平洋工業株式会社 タイヤセンサ及びタイヤ状態監視装置
KR101349858B1 (ko) * 2012-12-21 2014-01-09 현대오트론 주식회사 타이어 관리 시스템 및 그를 포함하는 자동차
KR101703842B1 (ko) * 2013-03-05 2017-02-08 주식회사 아모센스 자기장 및 전자파 차폐용 복합시트 및 이를 구비하는 안테나 모듈

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459922B1 (ko) * 2013-06-26 2014-11-07 현대자동차주식회사 무선전력 전송 기능을 가지는 차량 구동 시스템 및 그 방법
KR20150109714A (ko) * 2014-03-20 2015-10-02 주식회사 오토산업 차륜의 무선 전력 공급장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102351949B1 (ko) * 2021-08-25 2022-01-18 주식회사 반프 타이어 센서 무선 충전 시스템 및 방법
WO2023027324A1 (ko) * 2021-08-25 2023-03-02 주식회사 반프 타이어 센서 무선 충전 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018038572A1 (ko) 2018-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4963006B2 (ja) ワイヤレスセンサシステムおよびワイヤレスセンサ付車輪用軸受装置
JP4351703B2 (ja) 車両ホイールに割り当てられたホイール電子装置の動作を制御する方法および装置
US4075603A (en) Apparatus and method for indicating condition of a rotating body
EP1524133B1 (en) Transmitter for tire condition monitoring apparatus
US6983649B2 (en) Tire condition monitoring apparatus
US8707776B2 (en) Tire pressure monitoring device having power supplied by magnetic induction
EP1356960A2 (en) Vehicle-tire-state detection/communication apparatus and tire-data communication apparatus
JP2009029419A (ja) 車輪の位置特定システムおよび位置特定方法
US6885292B2 (en) Tire condition monitoring apparatus
JP4050999B2 (ja) タイヤ状態監視装置
KR20160130662A (ko) 무선 전력 전송 장치 및 방법
KR20180023862A (ko) 무선전력 전송 방식을 이용한 바퀴 장착 센서용 전원공급 시스템
JP2012096640A (ja) センサユニット登録システム及びセンサユニット登録方法
JP2007008206A (ja) タイヤ空気圧監視システム
JP2007503354A (ja) センサー通信システム
JP2007112163A (ja) 車輪センサ装置
JP2003157485A (ja) 車輪支持部分の状態を表す信号の伝達装置
CN106427423A (zh) 可侦测轮胎异常振动的胎压侦测系统
JP3687385B2 (ja) 発電装置及びこれを用いたタイヤ内圧検出装置
KR100534881B1 (ko) 타이어의 공기압 감지장치
JP2003182325A (ja) タイヤ状態監視装置
JP2003148502A (ja) 車輪軸受装置の遠隔監視システム
JP2003006779A (ja) 信号伝達機能を有する車輪用回転支持装置
KR20130130983A (ko) 타이어 공기압 모니터링 시스템
JP2003227843A (ja) 車輪近傍部分の状態を表す信号の伝達装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment