KR20180069414A - System and method for sensing abrasion of brake drum - Google Patents

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    • G01N29/12—Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves

Abstract

The present invention relates to a system and a method for sensing abrasion of a brake lining of a brake drum by detecting variations in frequency according to abrasion. The system includes a microphone (21) mounted inside a drum brake (10) to detect sound pressure generated from a drum (11) of the drum brake; a data processing unit (22) for processing the sound pressure detected by the microphone to derive a first frequency peak and a second frequency peak; and an abrasion analyzing unit for determining that the drum (11) is worn, if the first and second frequency peaks are deviated from a normal range. The method includes a step (S110) of detecting the sound pressure generated from the drum (11) of the drum brake (10) by the microphone (21) mounted inside the drum brake; a step (S120) of transforming the data detected by the microphone to derive the first frequency peak and the second frequency peak; and a step (S140) of determining whether the first and second frequency peaks are within a predetermined range, and if the first and second frequency peaks are not within the predetermined range, determining that the drum is worn.

Description

브레이크 드럼의 마모 감지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SENSING ABRASION OF BRAKE DRUM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a brake drum wear detection system,

본 발명은 마모에 따른 주파수 변화를 감지하여 차량의 드럼 브레이크의 브레이크 드럼의 마모를 감지하는 브레이크 라이닝의 마모 감지 시스템 및 방법에 관한 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a brake lining abrasion detection system and method for detecting wear of a brake drum of a drum brake of a vehicle by detecting a frequency change due to wear.

차량의 제동을 위한 브레이크는 다양한 방식으로 제공되고 있다.Brakes for braking a vehicle are provided in various ways.

예컨대, 상용차에는 도 1과 같은 구조를 갖는 드럼 방식의 브레이크가 적용되고 있다.For example, a drum-type brake having a structure as shown in Fig. 1 is applied to a commercial vehicle.

상기 드럼 브레이크(10)는 드럼(11)과, 상기 드럼(11)의 내부에 상기 드럼(11)의 내측면에 밀착되도록 벌어지도록 장착되는 브레이크 슈(12)와, 상기 브레이크 슈(12)의 외측에 부착되어 상기 드럼(11)에 접촉하는 라이닝(13)과, 상기 브레이크 슈(12)를 작동시키는 액츄에이터(14) 및 상기 브레이크 슈(12)를 복원시키는 리턴 스프링 등을 포함한다.The drum brake 10 includes a drum 11, a brake shoe 12 mounted inside the drum 11 to be opened so as to be in close contact with the inner surface of the drum 11, An actuator 14 for operating the brake shoe 12 and a return spring for restoring the brake shoe 12 and the like.

운전자가 브레이크 페달을 조작하면, 상기 액츄에이터(14)가 작동하여 상기 브레이크 슈(12)를 상기 드럼(11)의 내측면으로 밀착시키면, 상기 드럼(11)과 상기 라이닝(13)의 마찰에 의해 차륜을 정지시킨다.When the brake pedal is operated by the driver, the actuator 14 is actuated to bring the brake shoe 12 into close contact with the inner surface of the drum 11, whereby friction between the drum 11 and the lining 13 Stop the wheel.

상기 드럼(11)과 상기 라이닝(13)은 제동이 반복됨에 따라 마모가 발생하고, 일정량 이상으로 마모가 진행되면, 교체하여 사용해야 한다.The drum (11) and the lining (13) wear due to repetition of braking, and should be replaced if they wear more than a certain amount.

상기 라이닝(13)은 상기 드럼(11)에 비하여 자주 교체되는 부품이고, 일정 수준 이상으로 마모되면, 베어메탈 부위의 점접촉으로 인한 이음 등으로 운전자가 쉽게 교환 필요 유무를 확인할 수 있다.The lining 13 is frequently replaced with respect to the drum 11, and if it is worn more than a certain level, it is possible to confirm whether or not the replacement is necessary easily by the driver due to the point contact of the bare metal part.

그러나, 상기 드럼(11)은 폐쇄적인 구조를 갖기 때문에, 그 마모량을 쉽게 인지하기 어렵고, 상기 드럼(11)의 마모에 의해 상기 드럼(11) 두께의 감소로 인하여 열용량도 감소를 유발한다. 상기 드럼(11)의 열용량이 감소하면, 각종 열적 내구문제, 즉 상기 드럼(11)의 크랙이나 파손, 마찰면에 크랙이 발생하여, 충분한 제동성능을 발휘하지 못하게 된다. 또한, 상기 드럼(11)의 과도한 온도상으로 타이어의 펑쳐를 유발하여 대형사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.However, since the drum 11 has a closed structure, it is difficult to easily recognize the amount of wear, and a decrease in the thickness of the drum 11 due to wear of the drum 11 causes a decrease in the heat capacity. If the heat capacity of the drum 11 is reduced, various thermal durability problems, that is, cracks or breakage of the drum 11, and cracks on the friction surfaces, fail to exhibit sufficient braking performance. Further, there is a problem that a puncture of a tire may be caused on an excessive temperature of the drum 11, thereby causing a serious accident.

한편, 하기의 선행기술문헌에는 '브레이크　패드의　마모　자동　감지　시스템'에 관한 기술이 개시되어 있다.On the other hand, the following prior art document discloses a technique relating to an automatic wear detection system of a brake pad.

KR 10-2007-0011960 AKR 10-2007-0011960 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 드럼식 브레이크에서 마모에 따른 주파수의 변화를 감지하여 드럼의 마모를 감지할 수 있는 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system and method for detecting the wear of a drum by detecting a change in frequency of a drum brake caused by wear of the drum brake.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템은, 드럼 브레이크의 내부에 장착되어 상기 드럼 브레이크의 드럼에서 발생되는 음압을 감지하는 마이크로폰과, 상기 마이크로폰에서 감지한 음압을 신호처리하여 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 도출시키는 데이터 처리부와, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정상범위로부터 벗어나면, 상기 드럼이 마모된 것으로 판단하는 마모 분석부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wear detection system for a brake drum, the system comprising: a microphone mounted inside a drum brake for sensing a sound pressure generated in a drum of the drum brake; And a wear analysis unit for determining that the drum is worn if the first frequency peak and the second frequency peak deviate from a normal range.

상기 마모 분석부는 정해진 기간동안 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 2차 주파수 피크의 평균값이 각각 정해진 범위를 벗어나면 상기 드럼이 마모된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.The wear analysis unit determines that the drum is worn out when the average value of the first frequency peak and the average value of the second frequency peak are out of a predetermined range for a predetermined period.

상기 데이터 처리부는, 상기 마이크로폰으로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호를 변환하는 AD 컨버터와, 상기 AD 컨버터로부터 출력되는 디지털 신호를 고속 푸리에 변환하여, 상기 마모 분석부로 출력하는 데이터 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The data processing unit may include an AD converter for converting a digital signal inputted from the microphone into a digital signal and a data converting unit for performing a fast Fourier transform on the digital signal output from the AD converter and outputting the digital signal to the wear analysis unit do.

상기 마모 분석부가 상기 드럼의 마모가 정해진 범위 이상으로 진행되면, 상기 브레이크 드럼의 마모를 운전자가 인지할 수 있도록 하는 마모 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And an abrasion alarm unit for allowing the driver to recognize abrasion of the brake drum when the abrasion analysis unit proceeds beyond a predetermined range of abrasion of the drum.

상기 마이크로폰은 상기 드럼의 내부에서 상기 브레이크 슈를 확장시키는 액츄에이터와 상기 드럼 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.The microphone is installed between the drum and the actuator that extends the brake shoe inside the drum.

한편, 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 방법은, 드럼 브레이크에서 드럼의 내부에 설치된 마이크로폰을 통하여, 상기 드럼에서 발생되는 음압을 측정하는 데이터 취득단계와, 상기 마이크로폰에서 측정한 데이터를 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 도출되도록 변환하는 데이터 변환단계와, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하는지를 판단하여, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하지 않으면 상기 드럼이 마모된 것으로 판단하는 마모 판단단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of detecting abrasion of a brake drum, the method comprising: a data acquisition step of measuring a sound pressure generated in the drum through a microphone installed in a drum in a drum brake; A second frequency peak, and a second frequency peak; and a data conversion step of converting the first frequency peak and the second frequency peak into a predetermined frequency range, and determining whether the first frequency peak and the second frequency peak are within a predetermined range, And judging that the drum is worn if it is not within the predetermined range.

상기 데이터 변환단계와 상기 마모 판단단계 사이에는 정해진 기간동안 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 상기 2차 주파수 피크의 평균값이 정해진 범위 이내에 존재하는지를 추적하는 주파수 추적단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a frequency tracking step of tracking the average value of the primary frequency peaks and the average value of the secondary frequency peaks within a predetermined range during a predetermined period between the data conversion step and the wear determination step.

상기 마모 판단단계에서 상기 드럼이 정해진 범위 이상으로 마모된 것으로 판단되면, 상기 드럼의 마모를 운전자가 인지하도록 하는 마모 알람단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a wear alarm step of causing the driver to recognize wear of the drum when it is determined that the drum is worn beyond a predetermined range in the wear determination step.

상기 데이터 변환단계는, 상기 마이크로폰에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호를 변환하고, 이를 고속 푸리에 처리하여 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크를 도출하는 것을 특징으로 한다.The data conversion step converts a digital signal output from the microphone into a digital signal and performs fast Fourier processing on the digital signal to derive a first frequency peak and a second frequency peak.

상기 마모 판단단계에서 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정해진 범위의 하한보다 낮은 것으로 판단되면, 상기 드럼이 마모된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.Wherein the controller determines that the drum is worn if it is determined that the primary frequency peak and the secondary frequency peak are lower than the lower limit of the predetermined range in the wear determining step.

상기 마모 판단단계에서 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정해진 범위 이내에 존재하는 것으로 판단하면, 상기 데이터 취득 단계로 리턴되는 것을 특징으로 한다.And when it is determined that the primary frequency peak and the secondary frequency peak exist within the predetermined range in the wear determination step, the data is returned to the data acquisition step.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템 및 방법에 따르면, 드럼의 마모에 따라 상기 드럼으로부터 발생되는 주파수를 분석하여, 그 범위가 미리 정해진 범위를 벗어나게 되면, 상기 브레이크 드럼의 마모가 정해진 수준 이상으로 진행된 것으로 감지함으로써, 운전자가 육안으로 폐쇄적인 드럼의 내부를 확인하지 않아도 상기 드럼의 마모 정도를 용이하게 파악할 수 있다.According to the system and method for detecting a wear of a brake drum of the present invention having the above-described structure, the frequency generated from the drum is analyzed according to wear of the drum, and if the range is out of a predetermined range, The degree of wear of the drum can be easily grasped even if the driver does not visually check the inside of the closed drum.

또한, 상기 드럼의 마모 정도를 미리 파악할 수 있기 때문에, 상기 드럼의 마모로 인하여 제동성능이 저하되거나, 타이터의 펑쳐가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.Further, since the degree of abrasion of the drum can be grasped in advance, it is possible to prevent the braking performance from being lowered due to the abrasion of the drum or the puncture of the tester to occur.

도 1은 종래기술에 따른 드럼식 브레이크의 구조를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템에 적용되는 드럼식 브레이크의 구조를 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 방법을 도시한 순서도.
도 5는 드럼의 마모 정동에 따른 주파수 분포를 도시한 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing a structure of a drum brake according to a related art; FIG.
2 is a plan view showing a structure of a drum brake applied to a wear detection system of a brake drum according to the present invention.
3 is a block diagram illustrating a wear detection system for a brake drum in accordance with the present invention.
4 is a flowchart showing a method of detecting abrasion of a brake drum according to the present invention.
5 is a graph showing a frequency distribution according to wear and tear of the drum.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템 및 방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a system and method for detecting abrasion of a brake drum according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템이 적용되는 드럼 브레이크(10)의 구조가 도시되어 있다.FIG. 2 shows the structure of the drum brake 10 to which the wear detection system of the brake drum according to the present invention is applied.

상기 드럼 브레이크(10)는, 드럼(11)과, 상기 드럼(11)의 내부에 상기 드럼(11)의 내측면에 접촉하는 방향으로 가동가능하게 설치되는 브레이크 슈(12)와, 상기 브레이크 슈(12)의 외측면에 설치되어 상기 드럼(11)과 접촉되는 라이닝(13)과, 상기 브레이크 슈(12)를 상기 드럼(11)쪽으로 작동시키는 액츄에이터(14)와, 상기 브레이크 슈(12)를 복원시키는 리턴 스프링을 포함한다.The drum brake 10 includes a drum 11, a brake shoe 12 movably installed in the drum 11 in a direction contacting the inner surface of the drum 11, An actuator 14 installed on the outer surface of the brake shoe 12 and contacting the drum 11, an actuator 14 for operating the brake shoe 12 toward the drum 11, And a return spring for restoring the return spring.

본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템은 상기 드럼(11)의 내부에서 발생하는 음압을 감지하고, 이를 분석함으로써 상기 드럼(11)의 마모를 감지한다.The abrasion detection system of the brake drum according to the present invention senses the abrasion of the drum 11 by sensing the negative pressure generated inside the drum 11 and analyzing the negative pressure.

이를 위해, 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템은, 드럼 브레이크(10)의 내부에 장착되어 상기 드럼 브레이크(10)의 드럼(11)에서 발생되는 음압을 감지하는 마이크로폰(21)과, 상기 마이크로폰(21)에서 감지한 음압을 신호처리하여 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 도출시키는 데이터 처리부(22)와, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정상범위로부터 벗어나면, 상기 드럼(11)이 마모된 것으로 판단하는 마모 분석부(23)과, 상기 브레이크 드럼(11)의 마모를 운전자가 인지할 수 있도록 하는 마모 알람부(24)를 포함한다.To this end, the wear detection system of the brake drum according to the present invention comprises a microphone 21 mounted inside the drum brake 10 for sensing a negative pressure generated in the drum 11 of the drum brake 10, A data processor 22 for signal processing the sound pressure sensed by the microphone 21 to derive a first frequency peak and a second frequency peak; and a second processor 21 for, if the first frequency peak and the second frequency peak deviate from the normal range, A wear analyzer 23 for judging that the drum 11 is worn and an abrasion alarm unit 24 for allowing the driver to recognize wear of the brake drum 11. [

마이크로폰(21)는 상기 드럼(11)의 내부에 설치되고, 상기 드럼(11)에서 발생하는 음압을 감지하여, 이를 출력한다. A microphone (21) is installed inside the drum (11) and detects a sound pressure generated in the drum (11) and outputs it.

상기 마이크로폰(21)은 폐쇄적인 구조를 갖는 상기 드럼(11)에서, 외부의 잡음을 최대한 차단하기 위해서 상기 드럼(11)의 내부에 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the microphone 21 is installed inside the drum 11 in order to block external noise as much as possible in the drum 11 having a closed structure.

또한, 마이크로폰(21)은 비구동 부품인 액츄에이터(14)에 인접하게 설치되면서, 상기 드럼(11)의 표면에 최대한 가깝게 설치되도록 하여, 상기 드럼(11)의 표면이 떨림으로 인해 발생되는 음압을 최대한 민감하게 감지할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 마이크로폰(21)은 상기 드럼(11)과 상기 액츄에이터(14) 사이에 설치된다.The microphone 21 is installed adjacent to the actuator 14 which is a non-driven component and is installed as close as possible to the surface of the drum 11 so that the sound pressure generated by the vibration of the surface of the drum 11 Make it as sensitive as possible. Accordingly, the microphone 21 is installed between the drum 11 and the actuator 14. [

데이터 처리부(22)는 상기 마이크로폰(21)에서 감지한 음압을 신호처리하여 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 도출되도록 한다.The data processing unit 22 processes the sound pressure sensed by the microphone 21 so as to derive a first frequency peak and a second frequency peak.

이를 위해 상기 데이터 처리부(22)는 상기 마이크로폰(21)으로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호를 변환하는 AD 컨버터(22a)와, 상기 AD 컨버터(22a)로부터 출력되는 디지털 신호를 고속 푸리에 처리하여, 상기 마모 분석부(23)로 출력하는 데이터 변환부(22b)를 포함한다.To this end, the data processing unit 22 includes an AD converter 22a for converting a digital signal inputted from the microphone 21 into a digital signal, a digital-to-analog converter 22a for subjecting the digital signal output from the AD converter 22a to high- And a data conversion section 22b for outputting the data to the wear analysis section 23. [

상기 AD 컨버터(22a)는 상기 마이크로폰(21)으로부터 출력되는 아날로그 신호를 데이터 처리를 위하여 디지털 신호로 변환시킨다.The AD converter 22a converts an analog signal output from the microphone 21 into a digital signal for data processing.

데이터 변환부(22b)는 상기 AD 컨버터(22a)로부터 출력되는 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform)하여 주파수 도메인으로 변환한다. 상기 데이터 변환부(22b)에서 디지털 신호로 변환된 상기 드럼(11)의 음압신호를 고속 푸리에 변환을 하면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같은 그래프를 얻을 수 잇다. 즉, 상기 고속 푸리에 변환을 거쳐, 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 도출된다.The data converter 22b converts the digital signal output from the AD converter 22a into a frequency domain by fast Fourier transforming the digital signal. When the sound pressure signal of the drum 11 converted into the digital signal by the data conversion unit 22b is subjected to FFT, a graph as shown in FIG. 6A can be obtained. That is, through the fast Fourier transform, a primary frequency peak and a secondary frequency peak are derived.

마모 분석부(23)는 상기 데이터 변환부(22b)에서 출력되는 선도에서 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크의 위치가 정해진 범위 이내에 존재하는지를 판단하여, 상기 드럼(11)의 마모여부를 감지한다. 상기 마모 분석부(23)는 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크의 위치가 정상범위 이내인지 여부를 이용하여 상기 드럼(11)의 마모를 감지한다. 상기 드럼(11)은 마모가 진행될수록 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크는 좌측으로 이동하게 되므로, 이를 이용하여 상기 드럼(11)의 마모를 판단한다. The wear analysis unit 23 determines whether the positions of the primary frequency peak and the secondary frequency peak are within a predetermined range in the diagram output from the data conversion unit 22b and detects whether the drum 11 is worn or not . The abrasion analysis unit 23 detects wear of the drum 11 by using whether the positions of the primary frequency peak and the secondary frequency peak are within a normal range. As the wear of the drum 11 progresses, the primary frequency peak and the secondary frequency peak move to the left, and wear of the drum 11 is determined using the peak.

특히, 상기 마모 분석부(23)는 정해진 기간동안 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 2차 주파수 피크의 평균값이 각각 정해진 범위을 벗어나면 상기 드럼(11)이 마모된 것으로 판단하도록 한다. 예컨대, 일주일 동안 상기 드럼(11)에서 발생한 사운드 이벤트를 카운트하면서, 상기 주파수를 평균을 내어, 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 2차 주파수 피크의 평균값을 구하고, 각각의 평균값이 정해진 범위이내에 위치하는지를 이용하여 상기 드럼(11)의 마모를 판단한다. 상기 드럼(11)이 마모가 발생하지 않았다면, 도 6의 (a)와 같이, 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 정상범위 이내에 위치하지만, 마모가 발생할수록 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크는 낮은 쪽으로 이동하게 된다. 상기 드럼(11)가 교체시기에 도달하면, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크는 정상범위의 하한에 위치하게 되고, 상기 드럼(11)의 마모가 과도하게 진행되면, 도 6의 (c)와 같이, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정상범위의 하한 보다 낮게 위치하게 된다.Particularly, when the average value of the primary frequency peaks and the average value of the secondary frequency peaks are out of a predetermined range, the wear analyzer 23 determines that the drum 11 is worn out for a predetermined period. For example, while counting the sound events occurring in the drum 11 for a week, the average of the frequencies is averaged to obtain an average value of the primary frequency peaks and an average value of the secondary frequency peaks, and whether or not each average value is within a predetermined range The wear of the drum 11 is determined. 6 (a), if the wear of the drum 11 is not generated, the primary frequency peak and the secondary frequency peak are located within the normal range. However, as the abrasion occurs, the primary frequency peak and the secondary The frequency peak is shifted to the lower side. When the drum 11 reaches the replacement period, the primary frequency peak and the secondary frequency peak are positioned at the lower limit of the normal range. If the wear of the drum 11 is excessively advanced, the primary frequency peak and the secondary frequency peak are positioned lower than the lower limit of the normal range as shown in FIG.

마모 알람부(24)는 상기 마모 분석부(23)에서 상기 드럼(11)이 마모된 것으로 판단하면, 이를 운전자가 인지할 수 있도록 알람한다. 상기 마모 알람부(24)는 차량 실내에 별도로 설치되는 경고등, 또는 클러스터에 메시지나 경고등의 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 차량의 내부에 설치되는 스피커로 구현될 수도 있다.The wear alarm unit 24 alerts the wearer to recognize that the drum 11 is worn by the wear analysis unit 23 so that the wearer can recognize the wear. The abrasion alarm unit 24 may be implemented as a warning lamp separately installed in a vehicle interior, or in the form of a message or a warning light in a cluster. Also, it may be implemented by a speaker installed inside the vehicle.

한편, 도 5에는 브레이크 드럼의 마모 감지 방법이 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 5 shows a method of detecting abrasion of a brake drum.

본 발명에 따른 브레이크 드럼의 마모 감지 방법은, 드럼 브레이크(10)에서 드럼(11)의 내부에 설치된 마이크로폰(21)을 통하여, 상기 드럼(11)에서 발생되는 음압을 측정하는 데이터 취득단계(S110)와, 상기 마이크로폰(21)에서 측정한 데이터를 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 도출되도록 변환하는 데이터 변환단계(S120)와, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하는지를 판단하여, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하지 않으면 상기 드럼(11)이 마모된 것으로 판단하는 마모 판단단계(S140)를 포함한다.A method of detecting abrasion of a brake drum according to the present invention includes a data acquiring step S110 for measuring a sound pressure generated in the drum 11 through a microphone 21 installed in the drum 11 in the drum brake 10, A data conversion step (S120) for converting the data measured by the microphone (21) so that a first frequency peak and a second frequency peak are derived; and a data conversion step of converting the first frequency peak and the second frequency peak into a predetermined range And determining whether the drum 11 is worn if the primary frequency peak and the secondary frequency peak are not within a predetermined range.

데이터 취득단계(S110)는 상기 드럼(11)의 내부에 설치된 마이크로폰(21)을 통하여 상기 드럼(11)에서 발생한 음압을 측정하여, 이를 아날로그 신호 형태로 취득한다.The data acquisition step S110 measures a sound pressure generated in the drum 11 through a microphone 21 installed in the drum 11 and acquires the sound pressure in the form of an analog signal.

데이터 변환단계(S120)는, 상기 데이터 취득단계(S110)에 취득한 상기 마이크로폰(21)의 아날로그신호를 데이터를 변환한 후, 이를 주파수 도메인으로 변환 한다.The data conversion step (S120) converts the analog signal of the microphone (21) acquired in the data acquisition step (S110) to data in the frequency domain after converting the data.

상기 마이크로폰(21)에서 취득한 아날로그신호는 직접 주파수 도메인으로 변환할 수 없으므로, 우선 상기 아날로그신호를 상기 AD 컨버터(22a)를 통하여 디지털 신호로 변환한다.Since the analog signal obtained from the microphone 21 can not be directly converted into the frequency domain, the analog signal is first converted into a digital signal through the AD converter 22a.

디지털 신호로 변환된 상기 드럼(11)의 음압은 상기 데이터 변환부(22b)에서 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform) 처리되어, 주파수 도메인으로 변환된다. 주파수 도메인으로 변환된 신호는 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 나타나고, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크의 위치를 이용하여 상기 드럼(11)의 마모 여부를 판단한다.The sound pressure of the drum 11 converted into a digital signal is subjected to fast Fourier transform processing in the data converting unit 22b and converted into a frequency domain. The signal converted into the frequency domain has a primary frequency peak and a secondary frequency peak, and determines whether or not the drum 11 is worn using the positions of the primary frequency peak and the secondary frequency peak.

주파수 추적단계(S130)는 정해진 기간동안 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 상기 2차 주파수 피크의 평균값이 정해진 범위 이내에 존재하는지를 추적한다. 즉, 정해진 기간 동안 상기 드럼(11)에서 발생한 사운드 이벤트를 카운트하면서, 상기 주파수를 평균을 내어, 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 2차 주파수 피크의 평균값을 구하고, 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 2차 주파수 피크의 평균값을 이용하여 마모 여부를 판단하는 것이 바람직하다.The frequency tracking step (S130) tracks whether the average value of the first frequency peak and the average value of the second frequency peak exist within a predetermined range for a predetermined period. That is, while counting sound events occurring in the drum 11 for a predetermined period, the average of the frequencies is averaged to obtain an average value of the primary frequency peaks and an average value of the secondary frequency peaks, and an average value of the primary frequency peaks It is preferable to determine whether or not it is worn by using the average value of the secondary frequency peaks.

마모 판단단계(S140)는 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하는지를 판단하여, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하지 않으면 상기 드럼(11)이 마모된 것으로 판단한다. 특히, 상기 마모 판단단계(S140)에서는 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정해진 범위의 하한보다 낮은 것으로 판단되면, 상기 드럼(11)이 마모된 것으로 판단한다.The wear determination step S140 determines whether the primary frequency peak and the secondary frequency peak are within a predetermined range and if the primary frequency peak and the secondary frequency peak do not exist within a predetermined range, 11) is worn. Particularly, when it is determined that the primary frequency peak and the secondary frequency peak are lower than the lower limit of the predetermined range, it is determined that the drum 11 is worn.

만약, 상기 마모 판단단계(S140)에서 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하면, 상기 드럼(11)의 마모는 정상수준이므로, 상기 데이터 취득단계(S110)로 리턴된다.If the first frequency peak and the second frequency peak are within a predetermined range in the wear determining step S140, the wear of the drum 11 is at the normal level, and therefore, the process returns to the data acquiring step S110 do.

마모 알람단계(S150)는 상기 마모 판단단계(S140)에서 상기 드럼(11)이 정해진 범위 이상으로 마모된 것으로 판단되면, 운전자에게 상기 드럼(11)의 마모를 운전자에게 인지하도록 한다. 상기 마모 알람단계(S150)에서는 별도의 경고등을 점등시키거나, 또는 클러스터 내의 경고등이나 메시지를 표출하여 운전자가 상기 드럼(11)의 마모를 인지할 수 있도록 한다. 상기 마모 알람단계(S150)에서는 스피커에서 경고음이 발신되도록 하여, 운전자가 상기 드럼(11)의 마모를 인지하도록 할 수도 있다.If it is determined that the drum 11 has worn beyond the predetermined range in the wear determination step S140, the wear alarm step S150 allows the driver to recognize the abrasion of the drum 11 by the driver. In the worn-out alarm step S150, a separate warning lamp is turned on, or a warning lamp or a message is displayed in the cluster so that the driver can recognize the wear of the drum 11. [ In the worn-out alarm step (S150), a warning sound may be emitted from the speaker so that the driver may recognize the wear of the drum 11. [

10 : 드럼 브레이크
11 : 드럼
12 : 슈
13 : 라이닝
14 : 액츄에이터
21 : 마이크로폰
22 : 데이터 처리부
22a : AD 컨버터
22b : 데이터 변환부
23 : 마모 분석부
24 : 마모 알람부
S110 : 데이터 취득단계
S120 : 데이터 변환단계
S130 : 주파수 취득단계
S140 : 마모 판단단계
S150 : 마모 알람단계10: Drum brake
11: Drums
12: Shoe
13: Linings
14: Actuator
21: microphone
22: Data processor
22a: AD converter
22b:
23: Wear Analysis Unit
24: wear alarm section
S110: Data acquisition step
S120: Data conversion step
S130: Frequency acquisition step
S140: Wear determination step
S150: Wear alarm step

Claims (11)

드럼 브레이크의 내부에 장착되어 상기 드럼 브레이크의 드럼에서 발생되는 음압을 감지하는 마이크로폰과,
상기 마이크로폰에서 감지한 음압을 신호처리하여 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 도출시키는 데이터 처리부와,
상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정상범위로부터 벗어나면, 상기 드럼이 마모된 것으로 판단하는 마모 분석부를 포함하는 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템.A microphone mounted inside the drum brake for sensing the sound pressure generated in the drum of the drum brake;
A data processor for signal processing the sound pressure sensed by the microphone to derive a first frequency peak and a second frequency peak;
And a wear analysis unit for determining that the drum is worn if the primary frequency peak and the secondary frequency peak are out of a normal range. 제1항에 있어서,
상기 마모 분석부는 정해진 기간동안 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 2차 주파수 피크의 평균값이 각각 정해진 범위를 벗어나면 상기 드럼이 마모된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the wear analysis unit determines that the drum is worn when the average value of the first frequency peak and the average value of the second frequency peak are out of a predetermined range for a predetermined period of time. 제1항에 있어서,
상기 데이터 처리부는,
상기 마이크로폰으로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호를 변환하는 AD 컨버터와,
상기 AD 컨버터로부터 출력되는 디지털 신호를 고속 푸리에 변환하여, 상기 마모 분석부로 출력하는 데이터 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the data processing unit comprises:
An AD converter for converting a digital signal inputted from the microphone into an analog signal;
And a data converter for performing FFT on the digital signal output from the AD converter and outputting the digital signal to the wear analysis unit. 제1항에 있어서,
상기 마모 분석부가 상기 드럼의 마모가 정해진 범위 이상으로 진행되면, 상기 브레이크 드럼의 마모를 운전자가 인지할 수 있도록 하는 마모 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising an abrasion alarm unit for allowing the driver to recognize abrasion of the brake drum when the abrasion analysis unit proceeds beyond a predetermined range of abrasion of the drum. 제1항에 있어서,
상기 마이크로폰은 상기 드럼의 내부에서 상기 브레이크 슈를 확장시키는 액츄에이터와 상기 드럼 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the microphone is installed between the drum and the actuator that extends the brake shoe inside the drum. 드럼 브레이크에서 드럼의 내부에 설치된 마이크로폰을 통하여, 상기 드럼에서 발생되는 음압을 측정하는 데이터 취득단계와,
상기 마이크로폰에서 측정한 데이터를 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크가 도출되도록 변환하는 데이터 변환단계와,
상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하는지를 판단하여, 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 미리 정해진 범위 이내에 존재하지 않으면 상기 드럼이 마모된 것으로 판단하는 마모 판단단계를 포함하는 브레이크 드럼의 마모 감지 방법.A data acquisition step of measuring a sound pressure generated in the drum through a microphone installed in the drum in the drum brake;
A data conversion step of converting the data measured by the microphone so that a first frequency peak and a second frequency peak are derived;
Determining whether the primary frequency peak and the secondary frequency peak are within a predetermined range and determining whether the drum is worn if the primary frequency peak and the secondary frequency peak are not within a predetermined range; Wherein the step of detecting the abrasion of the brake drum comprises the steps of: 제6항에 있어서,
상기 데이터 변환단계와 상기 마모 판단단계 사이에는 정해진 기간동안 상기 1차 주파수 피크의 평균값과 상기 2차 주파수 피크의 평균값이 정해진 범위 이내에 존재하는지를 추적하는 주파수 추적단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 방법.The method according to claim 6,
And a frequency tracking step of tracking whether the average value of the primary frequency peaks and the average value of the secondary frequency peaks are within a predetermined range during a predetermined period between the data conversion step and the wear determination step. / RTI > 제6항에 있어서,
상기 마모 판단단계에서 상기 드럼이 정해진 범위 이상으로 마모된 것으로 판단되면, 상기 드럼의 마모를 운전자가 인지하도록 하는 마모 알람단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 방법.The method according to claim 6,
Further comprising a wear alarming step of causing the driver to recognize wear of the drum when it is determined that the drum is worn beyond a predetermined range in the wear determining step. 제6항에 있어서,
상기 데이터 변환단계는,
상기 마이크로폰에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호를 변환하고, 이를 고속 푸리에 처리하여 1차 주파수 피크와 2차 주파수 피크를 도출하는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 방법.The method according to claim 6,
Wherein the data conversion step comprises:
Wherein the analog signal output from the microphone is converted into a digital signal and subjected to a fast Fourier process to derive a first frequency peak and a second frequency peak. 제6항에 있어서,
상기 마모 판단단계에서 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정해진 범위의 하한보다 낮은 것으로 판단되면, 상기 드럼이 마모된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 방법.The method according to claim 6,
Wherein the controller determines that the drum is worn when it is determined that the primary frequency peak and the secondary frequency peak are lower than the lower limit of the predetermined range in the wear determination step. 제6항에 있어서,
상기 마모 판단단계에서 상기 1차 주파수 피크와 상기 2차 주파수 피크가 정해진 범위 이내에 존재하는 것으로 판단하면, 상기 데이터 취득 단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 브레이크 드럼의 마모 감지 방법.

The method according to claim 6,
Wherein when the wearer determines that the first frequency peak and the second frequency peak are within a predetermined range, the wearer is returned to the data acquisition step.

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