KR20180053884A - 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 abs 장치 및 그 작동 방법 - Google Patents

차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 abs 장치 및 그 작동 방법 Download PDF

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Abstract

차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 ABS 장치 및 그 작동 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 차량용 속도 센서 장치는 재충전이 가능한 배터리; 배터리로부터 전력을 공급받고, 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 속도 감지기; 및 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 무선 신호 송신기를 포함한다. 이러한 구성을 통하여, 외부로부터의 손상에 강하고, 복잡한 케이블 연결로 인한 혼선의 문제가 없으며, 차량의 하중을 감소시킬 수 있다.

Description

차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 ABS 장치 및 그 작동 방법{SPEED SENSOR DEVICE FOR VEHICLE, ABS DEVICE INCLUDING THE SAME, AND THEIR OPERATION METHODS}
본 개시는 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 ABS 장치 및 그 작동 방법에 관련된다. 구체적으로, 본 개시는 차량의 바퀴에 위치하여 바퀴의 회전 속도를 측정하는 속도 센서 장치 및 이로부터 측정된 속도를 이용하여 바퀴의 미끄러짐을 감지하고 차량의 제동력을 조절하는 ABS(Anti-lock Brake System)에 관련된다.
일반적으로 차량의 속도를 측정하기 위한 속도 센서는 차량의 각 타이어에 구비되어 타이어의 회전 속도를 측정한다. 이러한 속도 센서는 와이어링을 통해 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)에 전기적으로 연결되어, 실시간으로 각 타이어의 속도 정보를 전자 제어 유닛에 전달하며, 또한 와이어링을 통해 전자 제어 유닛으로부터 전력을 공급받는다.
또한, 전자 제어 유닛은 속도 센서의 속도 정보를 이용하여 차량의 제동력을 제어한다. 특히, 전자 제어 유닛은 노면이 미끄러운 상황 또는 급 브레이크를 밟는 상황에서, 실시간으로 전달 받은 속도 정보를 이용하여 차량의 제동력을 조절하여, 제동력에 의해 차량이 멈추기 전에 바퀴가 멈추어 차체가 미끄러지는 락업(lock-up) 현상을 방지할 수 있다. 이러한 시스템은 ABS 라고 불린다.
종래의 속도 센서는 유선 연결(와이어링)을 통해 전자 제어 유닛에 전기적으로 연결된다. 그러나, 이러한 유선 연결은 후술하는 바와 같은 문제점이 있다.
첫 번째 문제점은 외부 손상에 대한 취약함이다. 대부분의 차량 설계에서, 속도 센서와 전자 제어 유닛을 연결하는 유선 케이블은 별도의 하우징 없이 외부로 노출된 상태로 자동차 바닥면의 휠 베어링과 차체 구조 사이에 위치한다. 따라서, 유선 케이블은 노면상의 돌, 요철 등과 같은 장애물 등의 외부 요인에 의한 손상과 외부 환경에 노출되어 자연 노후화에 취약하다. 유선 연결 케이블이 손상된 경우, 타이어의 속도 센서에 전력 공급이 중단되거나 속도 센서로부터 전자 제어 유닛에 원활히 속도 신호를 전달할 수 없게 되고, ABS 전체의 작동에 오류가 발생하여, 운전자의 안전이 위협받을 수 있다.
두 번째 문제점은 유선 연결 케이블 사이의 신호의 혼선 가능성이다. ABS를 위한 유선 연결 케이블 외에도, 자동차에 포함되는 케이블은 다양하고, 서로 복잡하게 연결되어 있으며, 최근 차량의 고도화에 따라 센서 제품의 장착이 증가하여 연결 케이블 또한 증가하는 추이를 보이고 있다. 이러한 유선 연결 케이블 사이에 신호의 혼선이 발생하는 경우, 상술한 경우와 마찬가지로, 속도 센서로부터 전자 제어 유닛에 원활히 속도 신호를 전달할 수 없게 되고, ABS 전체의 작동에 오류가 발생하여, 역시 운전자의 안전이 위협받을 수 있다.
세 번째 문제점은 유선 연결 케이블 자체의 하중이다. 에너지 소비 문제와 맞물려 자동차의 경량화가 요구되는 업계의 현실을 비추어볼 때, 각 타이어에 위치한 속도 센서와 전자 제어 유닛 사이를 각각 연결하는 유선 연결 케이블의 하중을 줄일 필요가 있다.
따라서, 본 개시는 전자 제어 유닛에 무선 통신으로 연결되어, 무선 통신을 통하여 속도 신호를 송신함으로써, 유선 연결이 갖는 상술한 문제점을 해결하는, 즉, 외부 손상에 대한 취약성, 신호 사이의 혼선 가능성을 해결하고, 자동차의 하중을 감소시킬 수 있는 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 ABS 장치 및 그 작동 방법을 제공한다.
본 개시의 실시예에서는 차량용 속도 센서 장치를 제공한다. 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치는 재충전이 가능한 배터리; 배터리로부터 전력을 공급받고, 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 속도 감지기; 및 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 무선 신호 송신기를 포함한다.
속도 신호의 송신 주기는 50μs 이하일 수 있다.
차량용 속도 센서 장치는 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키고 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있는 자가발전기를 더 포함할 수 있다.
차량용 속도 센서 장치는 배터리에 전력을 공급하는 외부 전원 모듈을 더 포함할 수 있다.
외부 전원 모듈은 자가발전기에 의하여 발생된 전력을 저장할 수 있는 축전기를 더 포함하고, 축전기는 자가발전기의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 배터리를 충전하도록 구성될 수 있다.
외부 전원 모듈은, 축전기에 연결되고, 축전기의 전력을 무선으로 전송하도록 구성되는 제1 무선 전력 송수신기를 더 포함하고, 차량용 속도 센서 장치는 외부 전원 모듈에 포함된 상기 제1 무선 전력 송수신기로부터 무선으로 전력을 수신하고, 수신된 전력을 이용하여 배터리를 충전하도록 구성되는 제2 무선 전력 송수신기를 더 포함할 수 있다.
자가발전기는 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하일 때, 발생된 전력을 이용하여 배터리를 충전하고, 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과할 때, 발생된 전력을 이용하여 축전기를 충전하도록 구성될 수 있다.
외부 전원 모듈은 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 변환된 전력을 축전기에 저장하는 하나 이상의 에너지 하비스트부를 더 포함할 수 있다.
에너지 하비스트부는 서스펜션에 장착되고, 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 압전 소자를 포함할 수 있다.
에너지 하비스트부는 차량의 외부 표면에 장착되고, 태양광으로부터 전력을 생성하는 태양광 소자를 포함할 수 있다.
본 개시는 또한 ABS 장치를 제공한다. ABS 장치는 상술한 차량용 속도 센서 장치 및 전자 제어기를 포함하고, 전자 제어기는 차량용 속도 센서 장치의 무선 신호 송신기로부터 무선 통신을 통하여 송신된 속도 신호를 이용하여 차량의 미끄러짐 발생 유무를 인지하고, 미끄러짐 발생 유무에 기초하여 차량의 제동력을 제어할 수 있다.
본 개시는 또한 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법을 제공한다. 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 재충전이 가능한 배터리를 충전하는 단계; 배터리로부터 전력을 공급받는 속도 감지기에 의하여, 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 단계; 및 무선 신호 송신기에 의하여, 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 단계를 포함한다.
차량용 속도 센서 장치의 작동 방법에서, 속도 신호의 송신 주기는 50μs 이하일 수 있다.
차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키는 단계, 및 전력을 이용하여 배터리를 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 외부 전원 모듈에 의하여 배터리에 전력을 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 외부 전원 모듈에 포함되는 축전기에 의하여, 자가발전기에 의하여 발생된 전력을 저장하는 단계; 및 자가발전기의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 축전기에 의하여 배터리를 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
축전기에 의하여 배터리를 충전하는 단계는, 축전기에 연결되고 외부 전원 모듈에 포함되는 제1 무선 전력 송수신기에 의하여, 축전기의 전력을 무선으로 전송하는 단계; 제2 무선 전력 송수신기에 의하여, 제1 무선 전력 송수신기로부터 무선으로 전력을 수신하는 단계; 및 수신된 전력을 이용하여 배터리를 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하일 때, 자가발전기에 의하여, 발생된 전력을 이용하여 배터리를 충전하는 단계; 및 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과할 때, 자가발전기에 의하여, 발생된 전력을 이용하여 축전기를 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 외부 전원 모듈에 포함되는 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 변환된 전력을 축전기에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 변환된 전력을 축전기에 저장하는 단계는, 서스펜션에 장착되는 압전 소자에 의하여, 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 단계; 및 생성된 전력을 축전기에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 변환된 전력을 축전기에 저장하는 단계는, 차량의 외부 표면에 장착되는 태양광 소자에 의하여, 태양광으로부터 전력을 생성하는 단계; 및 생성된 전력을 축전기에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시는 또한 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 각 단계를 포함하는 ABS 장치의 작동 방법을 제공한다. 일 실시예에서, ABS 장치는 전자 제어기를 포함하고, ABS 장치의 작동방법은 전자 제어기에 의하여, 차량용 속도 센서 장치의 무선 신호 송신기로부터 무선 통신을 통하여 송신된 속도 신호를 이용하여 차량의 미끄러짐 발생 유무를 인지하는 단계; 및 미끄러짐 발생 유무에 기초하여 차량의 제동력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치는 전자 제어기에 속도 신호를 전달하는 수단으로서 무선 통신을 채용함으로써, 종래의 유선 연결을 차용하는 경우 발생하는 문제점인 외부 손상에 대한 취약성, 복잡한 케이블 연결에 의한 혼선 문제가 해결되고, 자동차의 하중을 감소시킬 수 있다.
이와 더불어, 차량 안전에 있어 중요할 뿐만 아니라 높은 전력을 요구하는 차량용 속도 센서 장치에 안정적으로 전력을 공급하고, 선택적으로 차량 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치는 자동차의 각 부분으로부터 유효하게 사용되지 못하는 잉여의 에너지를 전력으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 각 구성요소의 자동차 휠에서의 위치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 압전 소자가 포함되는 에너지 하비스트부를 포함하는 서스펜션의 개략도이다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
도 6a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 자가발전기에 의하여 수행되는 충전 작용의 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치의 작동방법의 흐름도이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는", "가지는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서 사용되는 용어 "모듈" 또는 "부"는, 소프트웨어, 또는 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그러나, "모듈" 또는 "부 "는 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 아니다. "모듈" 또는 "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, "모듈" 또는 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성요소와 "모듈" 또는 "부" 내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소 및 "모듈" 또는 "부"로 결합되거나 추가적인 구성요소와 "모듈" 또는 "부"로 더 분리될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 이와 달리 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량(1000)에 부착된 ABS 장치(1100)의 개략적인 구성도이다. ABS 장치(1100)는 차량용 속도 센서 장치(1200), 전자 제어기(1310) 및 무선 신호 수신기(1320)를 포함한다. 본 개시의 실시예에서, 차량용 속도 센서 장치(1200)는 각 휠에 위치한다. 도 1에서는 차량의 네 개의 휠 모두 차량용 속도 센서 장치(1200)를 구비하는 것으로 도시되었으나, 차량(1000)의 전방 또는 후방의 두 휠에만 차량용 속도 센서 장치(1200)를 구비할 수도 있고, 네 개의 휠 중 하나의 휠에만 차량용 속도 센서 장치(1200)를 구비할 수도 있다.
차량용 속도 센서 장치(1200)는 휠의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하고, 생성된 속도 신호를 무선 통신을 통하여 무선 신호 수신기(1320)에 송신한다. 무선 신호 수신기(1320)는 각 휠의 속도 신호를 수신하고, 수신된 속도 신호는 전자 제어기(1310)에 의하여 차량(1000)의 제어(예를 들어, 차량 제동력의 제어)에 이용된다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치(1100)의 블록도이다. 본 개시의 실시예에 따르면, 차량용 속도 센서 장치(1200)는 감지 모듈(2100)과 외부 전원 모듈(2200)을 포함한다. 감지 모듈(2100)은 배터리(2110), 속도 감지기(2120), 무선 신호 송신기(2130), 제2 무선 전력 송수신기(2140), 및 자가발전기(2150)를 포함할 수 있다. 외부 전원 모듈(2200)은 축전기(2220), 제1 무선 전력 송수신기(2230) 및 에너지 하비스트부(2240)를 포함할 수 있다. 또한, 차량용 속도 센서 장치(1200)는 무선 신호 송신기(2130)에 의하여 차량(1000) 내의 무선 신호 수신기(1320)와 신호를 통신할 수 있고, 무선 신호 수신기(1320)에 수신된 신호는 차량(1000) 제어를 위해 전자 제어기(1310)에 전달될 수 있다.
배터리(2110)는 속도 감지기(2120)에 전력을 공급하는 구성요소로서, 재충전이 가능한 배터리(예컨대, 리튬 이온 배터리)이다. 속도 감지기(2120)는 휠 베어링의 회전 속도를 측정하고, 측정된 회전 속도에 기반하여 속도 신호를 생성하도록 구성된다. 속도 감지기(2120)는 예를 들어 홀 소자 등을 포함하는 홀 IC를 포함할 수 있다. 홀 소자는 InSb, GaAs 등으로 구성될 수 있다. 무선 신호 송신기(2130)는 속도 감지기(2120)에서 생성된 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기(1310)에 송신하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 이러한 속도 신호는 무선 신호 수신기(1320)를 거쳐 전자 제어기(1310)에 송신된다.
무선 통신을 통하여 속도 신호를 전자 제어기(1310)에 송신하는 송신 주기는 필요에 따라 다르게 설계될 수 있으나, 휠의 회전 속도 정보는 차량의 제어, 특히 운전자의 안전과 직결되는 ABS 장치(1100)의 제어에 있어서 중요한 변수이므로, 송신 주기는 통상 짧다. 예를 들어, 휠 내의 공기압을 모니터링하여 공기압 정보를 제공하는 경우 등 다른 종류의 차량 정보 신호를 송신하는 경우(공기압 센서)와 비교하여 상대적으로 신호의 송신 주기가 짧다. 이상적으로는 실시간으로 신호의 송신이 이루어지고, 실제 적용에서는 예를 들어, 속도 신호의 송신 주기는 50μs이하, 더 바람직하게는 10μs 이하인 것으로 설계될 수 있다.
ABS 장치(1100)의 적절한 동작을 위하여 속도 신호를 탐지하여 전자 제어기(1310)로 송신하는 주기가 짧을 것이 요구되기 때문에, 속도 감지기(2120)의 전력 소비는 다른 센서(예컨대, 공기압 센서)의 전력 소비와 비교하여 상대적으로 크다. 또한, 상술한 바와 같이 속도 감지기(2120)의 작동은 차량의 안정적인 제어, 더 나아가 운전자의 안전에 직결되므로, 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급하는 것은 중요한 요구사항이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 차량용 속도 센서 장치(1200)는 전자 제어기(1310)와 유선 연결(와이어링)을 통해 전자 제어기에 전기적으로 연결되는 것이 아니다. 차량용 속도 센서 장치(1200)는 전자 제어기(1310)와 무선으로 통신하며, 차량용 속도 센서 장치(1200) 자체가 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급하기 위한 구성을 포함한다. 이하에서 보다 상세히 설명한다.
감지 모듈(2100)은 속도 감지기(2120)에 연결되는 배터리(2110)를 포함하며, 배터리(2110)는 재충전이 가능한 배터리이다. 배터리(2110)의 충전 수준이 낮은 경우 배터리(2110)는 재충전된다. 즉, 배터리(2110)가 일정한 충전 수준 이상으로 유지되므로, 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
감지 모듈(2100)은 배터리(2110)를 충전하기 위한 구성요소로서 자가발전기(2150)를 포함할 수 있다. 자가발전기(2150)는 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키고, 발생된 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전한다. 일 실시예에 따르면, 자가발전기(2150)는 배터리(2110)에 유선으로 연결된다.
외부 전원 모듈(2200)은 자가발전기(2150)에 의하여 발생된 전력을 저장하기 위한 구성요소로서 축전기(2220)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 축전기(2220)는 예를 들어, 휠마다 장착되어 해당 휠의 자가발전기(2150)에 유선으로 연결될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 축전기(2220)는 차량(1000)에 휠의 개수보다 적은 수만큼 구비되어 하나 또는 그 이상의 축전기(2220)가 복수의 자가발전기(2150)에 연결되도록 구성될 수 있다. 또한, 축전기(2220)는 본 개시의 차량용 속도 센서 장치(1200)뿐 아니라 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 축전기(2220)는 자가발전기(2150)의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 배터리(2110)를 충전하도록 구성될 수 있다. 자가발전기(2150)는 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키므로, 휠 회전 속도가 낮을 때에는 충분한 전력을 배터리(2110)에 제공하지 못하게 될 수 있다. 그러나, 축전기(2220)가 자가발전기(2150)의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 배터리(2110)를 충전하도록 구성되는 경우, 축전기(2220)가 배터리(2110)에 공급하는 전력이 속도감지기(2120)를 '깨우는' 작용을 할 수 있다. 예를 들어, 장기간 차량(1000)을 구동하지 않다가 구동하는 경우, 배터리(2110)의 충전 수준은 낮을 수 있다. 이러한 상황에서 차량(1000)을 저속으로 구동하는 경우 자가발전기(2150)로부터 공급받을 수 있는 전력의 양이 속도 감지기(2120)를 구동시키는 데 충분하지 않을 수 있고, 이 때 축전기(2220)가 배터리(2110)를 통하여 속도 감지기(2120)에 전력을 공급, 즉 속도 감지기(2120)를 깨울 수 있다. 이에 따라, 자가발전기(2150)의 출력 전류가 낮은 경우에도 속도 감지기(2120)는 안정적으로 전력을 공급받으며 작동할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외부 전원 모듈(2200)의 축전기(2220)에 의한 배터리(2110)의 충전은 제1 무선 전력 송수신기(2230)와 제2 무선 전력 송수신기(2140)를 이용하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 전력 송수신기(2230) 및 제2 무선 전력 송수신기(2140)는 각각 코일로 구성되어, 자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식에 의하여 무선으로 전력이 전달될 수 있다. 제1 무선 전력 송수신기(2230)가 제2 무선 전력 송수신기(2140)를 충전시키는 경우 외에도, 필요에 따라 제2 무선 전력 송수신기(2140)가 제1 무선 전력 송수신기(2230)에 전력을 전달하는 것도 가능하다.
일 실시예에 따르면, 차량용 속도 센서 장치(1200)가 자가발전기(2150), 축전기(2220) 및 배터리(2110)를 모두 포함하는 경우에, 자가발전기(2150)는 축전기(2220) 및 배터리(2110)에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 자가발전기(2150)에서 발생시킨 전력을 축전기(2220) 충전에 이용할지 아니면 배터리(2110) 충전에 이용할지를 일정한 기준에 따라 결정하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에, 배터리(2110)는 배터리(2110)의 충전 수준에 대한 정보를 자가발전기(2150)에 전달하는 구성을 포함하고, 자가발전기(2150)는 배터리(2110)의 충전 수준에 대한 정보를 배터리(2110)로부터 수신하는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자가발전기(2150)는 배터리(2110)의 충전 수준(예를 들어, 미리 결정된 전류값 또는 전압값)이 미리 결정된 수준 이하일 때, 발생된 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전하고, 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과할 때, 발생된 전력을 이용하여 축전기(2220)를 충전하도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 자가발전기(2150)는 상술한 바와 같이 속도 감지기(2120)의 전력 소모가 상대적으로 크기 때문에, 우선적으로 배터리(2110)를 충전시키도록 구성되고, 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과하는 경우에는, 축전기(2220)를 충전하여 배터리(2110)의 방전 시를 대비하거나, 축전기(2220)가 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하는 경우에는 차량(1000) 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축하도록 구성될 수 있다.
미리 결정된 수준은 각 구성요소 사이의 관계를 고려하여 다르게 설계될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 축전기(2220)가 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하는 경우에는, 차량(1000) 내 다른 전자적 구성 요소들의 전력 소모가 클 수 있으므로 미리 결정된 수준이 낮게 설계되어 축전기(2220)가 다른 전자적 구성 요소에 전력을 원활하게 공급하도록 기여할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 속도 감지기(2120)의 전력 소모가 커 배터리(2110)의 소모가 비교적 빠르게 일어날 것이 예상되는 경우에는, 미리 결정된 수준을 높게 설계하여 속도 감지기(2120)에 대한 전력 공급 안정성을 높일 수 있다.
외부 전원 모듈(2200)은, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 축전기(2220)에 저장하기 위한 구성요소로서 하나 이상의 에너지 하비스트부(2240)를 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 에너지 하비스트부(2240)는 주변 에너지원을 활용함으로써 속도 감지기(2120)에 대한 전력 공급 안정성을 높이는 데 기여할 수 있다. 또한, 축전기(2220)가 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하도록 구성되는 경우, 차량(1000) 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축하는데 이용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 하비스트부(2240)는 서스펜션에 장착되고, 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 압전 소자를 포함할 수 있다. 이러한 에너지 하비스트부(2240)에 대하여는, 아래에서 도 4를 참조하여 더 상세하게 설명한다. 또 다른 실시예에 따르면, 에너지 하비스트부(2240)는 차량(1000)의 바깥 표면에 장착되는 태양광 소자를 포함할 수 있다. 태양광 소자는 차량(1000)의 바깥 표면의 일부 또는 전부에 장착될 수 있으며, 태양광으로부터 전력을 생성하여 축전기(2220)를 충전시킬 수 있다.
무선 신호 수신기(1320)는 감지 모듈(2100)의 무선 신호 송신기(2130)에 의하여 무선 통신을 통하여 송신된 속도 신호를 수신하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 무선 신호 수신기(1320)는 LF(Low Frequency) 신호를 이용하며, 신호의 발송 시기를 실시간으로 모니터링하고, 각 바퀴에 부여된 ID(Identification)를 이용하여 각 바퀴의 신호를 혼선 없이 수신할 수 있다. 예를 들어, 송신 주파수는 RF(Radio Frequency)를 이용하며, 2.4GHz 대역, 800MHz 대역, 400MHz 대역 등을 사용할 수 있으며, 이는 각 나라별 정책에 따라 다르게 적용할 수 있다. 각 바퀴로부터 전송되는 신호의 외부 주변 신호에 의한 교란을 피하기 위해 PUF(Physical Unclonable Function) 등의 기술이 이용될 수 있다. 수신된 속도 신호는 전자 제어기(1310)에 전달되고, 전자 제어기(1310)는 전달받은 각 휠의 속도 신호를 이용하여 차량(1000)의 미끄러짐 발생 유무를 인지하고 이를 이용하여 차량(1000)의 제동력을 제어 또는 조절하도록 구성된다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 각 구성요소의 자동차 휠에서의 위치를 나타내는 개략도이다. 일 실시예에 따르면, 휠은 구동시 회전하는 회전단(3100) 및 구동시 고정되는 고정단(3200)을 포함한다. 속도 감지기(2120) 및 자가발전기(2150)는 휠의 고정단(3200)에 나란히 구비될 수 있다. 회전단(3100)은 자가발전기(2150)의 발전에 필요한 자기장을 형성하는 엔코더(3150)를 포함한다. 엔코더(3150)는 예를 들어, N극과 S극이 번갈아 형성된 고무 착자 자석을 포함할 수 있다. 휠 베어링의 회전에 있어서, 엔코더(3150)는 회전하고 속도 감지기(2120) 및 자가발전기(2150)는 고정된다. 속도 감지기(2120)는 엔코더(3150)에 의한 자기장 변화로부터 속도를 감지한다. 일 실시예에 따르면, 자가발전기(2150)는 코일을 포함하고, 엔코더(3150)에 의한 자기장은 코일의 단면을 지난다. 엔코더(3150)에 의한 자기장 변화는 전자기 유도에 의하여 코일의 양단에 코일 단면을 지나는 자기플럭스의 시간에 대한 미분값에 비례하는 전위차가 발생한다. 다른 실시예에서, 엔코더(3150) 대신 톤 휠(tone wheel)이 사용될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 압전 소자(4200)가 포함되는 에너지 하비스트부(2240)를 포함하는 서스펜션의 개략도이다. 일 실시예에 따르면, 에너지 하비스트부(2240)는 압전 소자(4200)를 포함한다. 서스펜션 상에는 노면상의 충격이 차체에 전달되지 않도록 하기 위한 스프링(5100)이 구비되어 있다. 스프링(4100)은 수축과 신장을 반복하며 노면에서 발생하는 충격이 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 하는 역할을 한다. 압전 소자(4200)는 스프링(4100)의 상부 및 하부 중 하나 이상에 위치하여, 서스펜션의 변위, 즉 스프링(4100)의 탄성 변형에 의해 발생하는 하중 및 반발력에 의한 기계적 압력을 받는다. 기계적 압력에 의하여 압전 소자(4200)를 구성하는 분자의 편극도가 변화하면서 전위차가 발생한다. 압전 소자(4200)는 축전기(2220)에 연결되어, 생성된 전력을 이용하여 축전기(2220)를 충전할 수 있다.
도 4에 도시되지는 않았으나, 도 4에 도시된 바와 같은 구성 외에도, 에너지 하비스트부의 설계는 다양화될 수 있다. 어떠한 경우라도, 서스펜션이 탄성체의 변위에 의하여 작용하는 탄성력을 이용하여 노면상의 충격의 전달을 완화하도록 작용하는 한, 탄성체의 변위가 발생될 수 있다. 압전 소자를 탄성체에 결합시킴으로써 압전 소자에도 기계적 힘이 가해지고 이러한 기계적 힘을 기초로 압전 소자는 전력을 자가 생성하도록 구성될 수 있다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법의 흐름도이다. 단계(5100)에서, 차량용 속도 센서 장치(1200)의 배터리(2110)는 충전된다. 배터리(2110)는 재충전이 가능한 배터리로서, 예를 들어 리튬 이온 배터리일 수 있다. 선택적으로, 단계(5100)는 외부 전원 모듈(2200)에 의하여 배터리(2110)에 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(5200)에서, 회전 속도 데이터를 포함하는 속도 신호가 생성된다. 속도 신호는 배터리(2110)로부터 전력을 공급받는 속도 감지기(2120)에 의하여 휠 베어링의 회전 속도가 측정된 후, 측정된 휠 베어링의 회전 속도에 근거하여 생성된다. 속도 감지기(2120)는 예를 들어 홀 소자를 포함하는 홀 IC를 포함할 수 있다. 단계(5300)에서, 생성된 속도 신호는 무선 신호 송신기(2130)에 의하여, 무선 통신을 통하여 전자 제어기(1310)에 송신된다.
무선 통신을 통하여 속도 신호를 전자 제어기(1310)에 송신하는 송신 주기는 필요에 따라 다르게 설계될 수 있고, 예를 들어 속도 신호의 송신 주기는 50μs이하인 것으로 설계될 수 있다. 또한, 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급하여 안정적으로 속도 신호를 송신하는 것은 차량(1000) 또는 사용자의 안전에 연관된 중요한 요구 사항인 바, 단계(5100)를 차용함으로써 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법의 흐름도이다. 본 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법은 도 5a를 참조하여 설명한 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법에 단계(5050)가 더 포함된 것이다. 단계(5050)에서, 자가발전기(2150)에 의하여 전력이 발생된다. 자가발전기(2150)는 감지 모듈(2100)에 포함되며, 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시킨다. 자가발전기(2150)의 휠 내의 결합관계는 도 3을 참조하여 전술한 바와 같다. 단계(5100), 단계(5200), 및 단계(5300)에 관하여는, 도 5a를 참조하여 설명한 바와 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다.
도 6a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법의 흐름도이다. 단계(6100)에서, 자가발전기(2150)에 의하여 전력이 발생한다. 단계(6200)에서, 자가발전기(2150)에 의하여 발생된 전력은 외부 전원 모듈(2200)에 포함되는 축전기(2220)에 저장된다. 자가발전기(2150)는 축전기(2220)에 유선으로 연결되고, 축전기(2220)는 예를 들어, 휠마다 장착되어 해당 휠의 자가발전기(2150)에 연결될 수 있다. 대안적으로, 축전기(2220)는 차량(1000)에 휠의 개수보다 적은 수만큼 구비되어 하나 또는 그 이상의 축전기(2220)가 복수의 자가발전기(2150)에 연결되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 축전기(2220)는 본 개시의 차량용 속도 센서 장치(1200)뿐 아니라 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하는 축전기(2220)일 수 있다.
단계(6300)에서, 축전기(2220)에 저장된 전력을 이용하여 배터리(2110)가 충전된다. 일 실시예에 따르면, 자가발전기(2150)의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 경우에 배터리(2110)가 충전될 수 있다. 이러한 경우, 자가발전기(2150)의 출력 전류가 낮은 경우라도 축전기(2220)에 저장된 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전함으로써 축전기(2220)는 속도 감지기(2120)를 '깨우는' 작용을 하고, 따라서 속도 감지기가 안정적으로 전력을 공급받을 수 있다.
구체적으로, 단계(6300)는 단계(6310), 단계(6320), 및 단계(6330)를 포함한다. 단계(6310)에서, 외부 전원 모듈(2200)에 포함된 제1 무선 전력 송수신기(2230)는 축전기(2220)에 저장된 전력을 무선으로 전송한다. 단계(6320)에서, 제2 무선 전력 송수신기(2140)는 단계(6320)에서 전송된 전력을 수신한다. 단계(6330)에서, 제2 무선 전력 송수신기(2140)는 단계(6320)에서 수신한 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전한다. 단계(6310) 및 단계(6320)의 무선 전력 송신 및 수신은 예를 들어, 자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식에 의하여 이루어질 수 있다.
도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법의 흐름도이다. 단계(6150)에서, 에너지 하비스트부(2240)에 의하여 주변 에너지원이 전력으로 변환된다. 에너지 하비스트부(2240)는 외부 전원 모듈(2200)에 포함되는 구성이다. 단계(6150)에서 에너지 하비스트부(2240)에 의하여 변환된 전력은 단계(6250)에서 축전기(2220)에 저장된다. 에너지 하비스트부(2240)에 의하여 변환된 전력을 축전기(2220)에 저장함으로써 속도 감지기(2120)에 대한 전력 공급 안정성을 높이는 데 기여할 수 있고, 축전기(2220)가 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하는 경우에는, 차량(1000) 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축하는 데 이용될 수 있다. 단계(6300) 및 이에 포함된 단계(6310), 단계(6320), 및 단계(6330)는 도 6a를 참조하여 설명한 바와 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다.
일 실시예에서, 단계(6150)는 서스펜션에 장착되는 압전 소자(4200)에 의하여 서스펜션의 변위가 변화됨에 따른 기계적 압력으로부터 전력을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(6150)에서, 서스펜션의 변위가 변화됨에 따른 기계적 압력으로부터 압전 소자(4200)에 기계적 힘이 가해지고, 기계적 힘에 의하여 압전 소자(4200)를 구성하는 분자의 편극도가 변화하면서 전위차가 발생한다. 또 다른 실시예에 따르면, 단계(6150)는 차량(1000)의 바깥 표면에 장착되는 태양광 소자에 의하여 태양광으로부터 전력을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 자가발전기(2150)에 의하여 수행되는 충전 작용의 흐름도이다. 자가발전기(2150), 축전기(2220) 및 배터리(2110)를 모두 포함하는 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법에 있어서, 자가발전기(2150)에서 발생시킨 전력을 축전기(2220)의 충전에 이용할지 아니면 배터리(2110)의 충전에 이용할지를 결정하는 예시적인 방법의 흐름도가 도 7에 도시된다. 단계(7100)에서, 자가발전기(2150)는 전력을 발생시킨다. 그 후, 단계(7200)에서 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과하는지 여부를 판단하고, 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하인 경우, 단계(7300)에서, 발생된 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전한다. 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과하는 경우, 단계(7400)에서, 발생된 전력을 이용하여 축전기(2220)를 충전한다. 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 이러한 결정 방식을 사용함으로써 배터리(2110)의 잠재적인 충전 수준 저하에 대비하거나 차량(1000) 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축할 수 있다. 또한, 미리 결정된 수준은 필요에 따라 다르게 설계될 수 있고, 그 예시는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같으므로, 중복하여 설명하지 않는다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치(1100)의 작동방법의 흐름도이다. 단계(8100), 단계(8200), 및 단계(8300)는 도 5a를 참조하여 설명한 단계(5100), 단계(5200), 및 단계(5300)와 각각 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다. 단계(8300)에서 송신된 속도 신호는 단계(8400)에서 무선 신호 수신기(1320)에 의하여 수신된다. 단계(8500)에서, 전자 제어기(1310)는 수신된 속도 신호를 이용하여 차량(1000)의 미끄러짐 발생 유무를 인지한다.
상기 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다.　 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.　 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.　 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.　 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 개시가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 명세서에서는 본 개시가 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 개시의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다.　 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
1000: 차량
1100: ABS 장치
1200: 차량용 속도 센서 장치
1310: 전자 제어기
1320: 무선 신호 수신기
2100: 감지 모듈
2110: 배터리
2120: 속도 감지기
2130: 무선 신호 송신기
2140: 제2 무선 전력 송수신기
2150: 자가발전기
2200: 외부 전원 모듈
2220: 축전기
2230: 제1 무선 전력 송수신기
2240: 에너지 하비스트부
3100: 회전단
3150: 엔코더
3200: 고정단
4100: 스프링
4200: 압전 소자

Claims (22)

  1. 차량용 속도 센서 장치로서,
    재충전이 가능한 배터리;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받고 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 속도 감지기; 및
    상기 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 무선 신호 송신기
    를 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 속도 신호의 송신 주기는 50μs이하인 차량용 속도 센서 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키고 상기 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있는 자가발전기를 더 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배터리에 전력을 공급하는 외부 전원 모듈을 더 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈은 상기 자가발전기에 의하여 발생된 전력을 저장할 수 있는 축전기를 더 포함하고,
    상기 축전기는 상기 자가발전기의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 상기 배터리를 충전하도록 구성되는 차량용 속도 센서 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈은 상기 축전기에 연결되고 상기 축전기의 전력을 무선으로 전송하는 제1 무선 전력 송수신기를 더 포함하고,
    상기 차량용 속도 센서 장치는 상기 외부 전원 모듈에 포함된 상기 제1 무선 전력 송수신기로부터 무선으로 전력을 수신하고 상기 수신된 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 제2 무선 전력 송수신기를 더 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 자가발전기는 상기 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하일 때, 상기 발생된 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하고,
    상기 배터리의 충전 수준이 상기 미리 결정된 수준을 초과할 때, 상기 발생된 전력을 이용하여 상기 축전기를 충전하도록 구성되는 차량용 속도 센서 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈은 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 상기 변환된 전력을 상기 축전기에 저장하는 하나 이상의 에너지 하비스트부를 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에너지 하비스트부는 서스펜션에 장착되고 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 압전 소자를 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 에너지 하비스트부는 차량의 외부 표면에 장착되고 태양광으로부터 전력을 생성하는 태양광 소자를 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 상기 차량용 속도 센서 장치를 포함하는 ABS 장치로서,
    상기 전자 제어기를 포함하고,
    상기 전자 제어기는 상기 차량용 속도 센서 장치의 상기 무선 신호 송신기로부터 무선 통신을 통하여 송신된 상기 속도 신호를 이용하여 차량의 미끄러짐 발생 유무를 인지하고, 상기 미끄러짐 발생 유무에 기초하여 상기 차량의 제동력을 제어하는 ABS 장치.
  12. 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법으로서,
    재충전이 가능한 배터리를 충전하는 단계;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받는 속도 감지기에 의하여, 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 단계; 및
    무선 신호 송신기에 의하여, 상기 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 단계
    를 포함하는 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 속도 신호의 송신 주기는 50μs이하인 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    자가발전기에 의하여, 상기 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키는 단계; 및
    상기 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계를 더 포함하는, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    외부 전원 모듈에 의하여, 상기 배터리에 전력을 공급하는 단계를 더 포함하는 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈에 포함되는 축전기에 의하여, 상기 자가발전기에 의하여 발생된 전력을 저장하는 단계; 및
    상기 자가발전기의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 상기 축전기에 의하여 상기 배터리를 충전하는 단계를 더 포함하는, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 축전기에 의하여 상기 배터리를 충전하는 단계는,
    상기 축전기에 연결되고 상기 외부 전원 모듈에 포함되는 제1 무선 전력 송수신기에 의하여, 상기 축전기의 전력을 무선으로 전송하는 단계;
    제2 무선 전력 송수신기에 의하여, 상기 제1 무선 전력 송수신기로부터 무선으로 전력을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함하는 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하일 때, 상기 자가발전기에 의하여, 상기 발생된 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계; 및
    상기 배터리의 충전 수준이 상기 미리 결정된 수준을 초과할 때, 상기 자가발전기에 의하여, 상기 발생된 전력을 이용하여 상기 축전기를 충전하는 단계를 더 포함하는 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈에 포함되는 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 상기 변환된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계를 더 포함하는, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 상기 변환된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계는,
    서스펜션에 장착되는 압전 소자에 의하여, 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계를 포함하는 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 상기 변환된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계는,
    차량의 외부 표면에 장착되는 태양광 소자에 의하여, 태양광으로부터 전력을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계를 포함하는 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 상기 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 각 단계를 포함하는 ABS 장치의 작동방법으로서,
    상기 ABS 장치는 상기 전자 제어기를 포함하고,
    상기 전자 제어기에 의하여,
    상기 차량용 속도 센서 장치의 상기 무선 신호 송신기로부터 무선 통신을 통하여 송신된 상기 속도 신호를 이용하여 차량의 미끄러짐 발생 유무를 인지하는 단계; 및
    상기 미끄러짐 발생 유무에 기초하여 상기 차량의 제동력을 제어하는 단계
    를 포함하는 ABS 장치의 작동 방법.
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