KR20190049176A - 차량의 적재 중량 측정 시스템 - Google Patents

차량의 적재 중량 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 프레임; 상기 프레임 하부에 배치되는 다수의 축; 상기 축에 결합되면서 상기 프레임에 설치되는 현가 스프링; 상기 프레임에 설치되는 초음파 센서; 및 상기 초음파 센서의 센싱 정보를 기초로 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리 변화를 계산하여 차량의 적재 중량을 산출하는 제어부; 를 포함하는 차량의 적재 중량 측정 시스템을 제공한다.

Description

차량의 적재 중량 측정 시스템{Measuring Apparatus for Vehicle Load Weight}
본 발명은 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형차의 적재 중량을 측정하는 장치에 관한 것이다.
트럭류와 같이 화물의 운송을 주 목적으로 하는 대형 차량의 경우, 적재에 따른 축중의 증가 및 지나친 적재로 인한 과적이 문제시 된다. 화물의 적재 중량은 트럭과 같은 화물차의 주행 성능에 크게 영향을 끼치는 요소로서 운행전에 적재 중량의 정보를 정확하게 알수 있다면 과적을 하지 않고 보다 안정된 주행을 할 수 있게 된다.
차량에 과적이 발생하면 주행 성능이 낮아질 뿐만 아니라 차량과 도로의 수명을 크게 단축시키는 원인이 되므로 이를 예방하기 위해서라도 적차시의 중량을 정확히 아는 것은 매우 중요하다.
화물의 적재 중량을 정확하게 측정하기 위하여 몇 가지 방법이 제시되고 있다. 대표적인으로는 샤시와 후륜 서스펜션 부분에 로드셀을 설치하여 측정되는 신호를 가지고 축중을 산출하는 방법과, 프레임이나 후륜 서스펜션 부분에 스트레인 게이지를 부착하여 측정되는 변형량을 기반으로 축중을 산출하는 방법이 있다.
먼저 로드셀을 사용하는 방법의 경우, 고하중을 견딜 수 있는 로드셀은 그 단가가 매우 높은 편이고, 로드셀이 하중이 걸리는 부분에 직접적으로 설치되어 반복적인 하중을 견뎌야 하므로 내구성이 문제되는 경우가 많다.
또한, 스트레인 게이지를 사용하는 방법의 경우, 스트레인 게이지 자체의 특성상 반복적인 측정 및 주변 환경의 영향으로 인해 열화에 취약한 특성이 있으며, 이로 인해 가혹한 조건이 부여되는 후륜 서스펜션에 위치하는 스트레인 게이지는 장시간 사용에 따른 충분한 신뢰성을 얻기 힘든 단점이 있다.
상술한 방법들의 단점을 보안하기 위해서 근래에는 전자제어 에어 서스펜션(ECAS; Electronic Controlled Air Suspension)이 널리 사용되고 있다.
대형 트럭 등의 차량에 적용되는 전자제어 에어서스펜션(이하, ECAS 시스템)은 차량의 각 바퀴에 설치되는 에어 스프링에, 차고 센서와 압력 센서를 설치하여 전자적으로 차량의 높이를 조절하고 압력 센서로부터 무게도 예측할 수 있는 시스템이다.
도 1은 차량에 적용된 ECAS 시스템의 기본 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 ECAS 시스템은 프레임(1)의 하부와 바퀴(8)의 사이에는 에어 스프링(4)이 설치되고, 에어 스프링(4)의 상부에는 압력 센서(6)가 설치된다. 그리고 에어 스프링(4)은 솔레노이드 밸브(2)를 통해 에어 탱크(5)와 접속되고, 차고 센서(3) 및 솔레노이드 밸브(2), 압력 센서(6)가 제어 유니트(7)에 접속된 형태를 갖게 된다.
차량에 화물이 적재되면 차고 높이(h)가 변화하게 되는데, 이때 에어 스프링(4)이 압축되면서 압력 센서(6)에 압력이 가해진다. 제어 유니트(7)는 압력 센서(6)에 가해지는 압력과 적재 화물의 무게 간의 상관 관계를 계산하여 적재 화물의 무게를 산출하여 적재 중량을 측정하게 된다.
그런데 상술한 ECAS 시스템은 비교적 드물게 출시되는 리어(Rear) 에어 서스펜션이 적용된 차량일 경우에만 설치 가능하므로 다양한 차종에 구현하기 어려울 뿐만 아니라 여러가지 센서들과 부품들이 장착되므로 구성이 복잡하고 가격이 높은 문제가 있다.
본 발명은 리프(leaf) 서스펜션 차량 등 다양한 차종에도 장착할 수 있을 뿐만 아니라 구성이 단순하여 가격이 저렴한 차량의 적재 중량 측정 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 특히 대형 화물차량의 축 하중 규제 만족 여부를 운전자에게 알려줄 수 있는 차량의 적재 중량 측정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 차량의 프레임; 상기 프레임 하부에 배치되는 다수의 축; 상기 축에 결합되면서 상기 프레임에 설치되는 현가 스프링; 상기 프레임에 설치되는 초음파 센서; 및 상기 초음파 센서의 센싱 정보를 기초로 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리 변화를 계산하여 차량의 적재 중량을 산출하는 제어부; 를 포함하는 차량의 적재 중량 측정 시스템을 제공한다.
상기 제어부는 상기 초음파 센서와 LIN 통신을 통해 정보를 주고 받을 수 있다.
상기 초음파 센서는 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리를 측정하며, 상기 제어부는 측정된 상기 이격 거리와 차량의 화물 무적재시 이격 거리와의 차이를 통해 화물 적재량을 추산할 수 있다.
상기 초음파 센서는 초음파를 발생시키는 초음파 발신부; 및 상기 초음파 발신부와 인접하는 초음파 수신부를 포함할 수 있다.
상기 초음파 센서는 300mm 이하의 거리가 측정 가능한 송수신 분리형 초음파 센서일 수 있다.
상기 초음파 센서는 90kHz의 주파수(f)를 가질 수 있다.
상기 초음파 센서는 2개 내지 6개일 수 있다.
상기 초음파 센서는 적어도 하나의 축의 좌측과 우측 양측에 모두 구비되며, 상기 제어부는 상기 양측에 위치한 초음파 센서들로부터 각각 측정된 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리의 평균값과 차량의 화물 무적재시 이격 거리와의 차이를 통해 화물 적재량을 추산할 수 있다.
상기 현가 스프링은 스토퍼를 포함하며, 상기 초음파 센서는 상기 스토퍼가 위치한 상기 프레임의 상부 영역에 장착될 수 있다.
상기 제어부는 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리와, 상기 차량의 적재 중량 중 적어도 어느 하나를 클러스터에 표시할 수 있다.
상기 제어부는 차량의 적재 중량이 과적이면 알람을 표시할 수 있다.
한편, 본 발명은 차량의 프레임; 상기 프레임 하부에 배치되는 다수의 축; 상기 축에 결합되면서 상기 프레임에 설치되는 현가 스프링; 상기 다수의 축 중에 적어도 어느 한 축의 양측에 위치한 상기 프레임에 각각 설치되는 초음파 센서; 상기 초음파 센서의 센싱 정보를 기초로 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리 변화를 계산하여 차량의 적재 중량을 산출하는 제어부; 및 상가 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리와, 상기 차량의 적재 중량 중 및 상기 차량의 적재 중량이 과적임을 표시하는 클러스터; 를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 양측에 위치한 초음파 센서들로부터 각각 측정된 상기 이격 거리의 평균값과 차량의 화물 무적재시 이격 거리와의 차이를 통해 화물 적재량을 추산할 수 있다.
본 발명의 차량의 적재 중량 측정 시스템에 의하면, 초음파 센서를 이용하여 리프 서스펜션 차량 등 다양한 차종에도 장착할 수 있을 뿐만 아니라 구성이 단순하여 설치비용을 현저하게 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 특히 대형 화물 차량의 축 하중 규제 만족 여부를 클러스터 등으로 운전자에게 알려줄 수 있어 과적을 미리 예방할 수 있다.
도 1은 차량에 적용된 ECAS 시스템의 기본 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 차량의 적재 중량 측정 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 주요부에 대한 상세 구성을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 개략적인 측면도이다.
도 5는 트럭 차량에서 (a) 공차일 때와 (b) 만차일 때의 차고 높이 변화를보여주는 도면이다.
도 6은 도 2의 초음파 센서에 대한 구성 및 동작을 보여주는 도면이다.
도 7은 차량의 적재 무게와 지표 거리간의 상관 관계를 보여주는 실험 그래프이다.
도 8은 초음파 센서, 레이저 센서, 적외센 센서 간의 성능 비교를 보여주는 도표이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 차량의 적재 중량 측정 시스템의 구성도이고, 도 3은 도 2의 주요부에 대한 상세 구성을 보여주는 사시도이며, 도 4는 도 3의 개략적인 측면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 차량의 적재 중량 측정 시스템은 프레임(100), 현가 스프링(300), 초음파 센서(400), 제어부(500), 클러스터(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
프레임(100, Frame)은 차량의 차체를 이루는 부분으로 각종 부재들이 배치되어 장착된다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(100)의 하부에는 바퀴가 장착되는 다수의 축(200, Shaft)이 배치될 수 있다.
프레임(100)은 바(Bar) 형상의 부재들로 한 쌍이 서로 이격되게 배치되면서 바퀴의 축(200)의 상부에 각각 위치할 수 있다. 즉, 바퀴의 축(200)은 프레임(100)의 하부에 배치된다. 상술한 프레임(100)의 형상은 예시적일 뿐 다양한 형상을 가질 수 있다.
현가 스프링(300)은 바퀴의 축(200)에 결합되면서 프레임(100)에 설치될 수 있다. 현가 스프링(300)은 차량의 주행 중 노면에서 받은 충격이나 진동을 완화시켜주는 현가 장치를 구성한다. 예를 들어 현가 스프링(300)은 리프(leaf) 서스펜션의 리프 스프링일 수 있다. 상용차의 후륜에 적용되는 현가 장치로서 리프 스프링을 가장 널리 사용하는데, 리프 스프링은 설계가 용이하고 큰 하중을 부담하기에 효과적이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 현가 스프링(300)은 겹판 스프링으로 이루어지면서, 양 단부가 샤클(310, 330, shackle joint)에 의해 프레임(100)의 하부에 장착될 수 있다. 샤클(310, 330)에는 힌지축(311)이 포함되어 현가 스프링(300)은 회동하거나 프레임(100)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
초음파 센서(400)는 프레임(100)에 설치된다. 상술한 현가 스프링(300)에는 프레임(100)과의 마찰을 방지하고 접촉시 완충 역할을 하는 스토퍼(320)가 위치할 수 있다. 예를 들어 초음파 센서(400)는 스토퍼(320)가 위치한 프레임(100)의 상부 영역에 장착될 수 있다. 또한, 초음파 센서(400)는 상술한 현가 스프링(300)에 인접하도록 프레임(100)의 하부 또는 측면에 설치될 수 있다. 초음파 센서(400)는 현가 스프링(300)과 상기 프레임(100) 간의 이격 거리(D)를 측정할 수 있다.
제어부(500)는 초음파 센서(400)의 센싱 정보를 기초로, 즉 현가 스프링(300)과 프레임(100) 간의 거리 변화를 계산하여 차량의 적재 중량을 계산할 수 있다. 예를 들어 제어부(500)는 자체에 장착되는 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다.
여기서 제어부(500)는 초음파 센서(400)와 LIN 통신을 통해 정보를 주고 받을 수 있다.
LIN(Local Interconnect Network) 통신은 CAN 통신과 함께 자동차에서 주로 사용되는 통신 방식의 하나이다. LIN 통신은 CAN 통신에 비해서 더욱 간단한 방식의 12V의 단선 버스(Bus)를 사용하며 하나의 마스터(Master)와 여러 대의 슬래이브(Slave)로 구성될 수 있다.
실시예에서는 제어부(500)가 LIN 통신의 마스터가 되며, 초음파 센서(400)는 LIN 통신의 슬래이브가 될 수 있다.
클러스터(600, Cluster)는 차량의 실내에 장착되어, 연료, 속도, 온도 등을 표시하는 계기판으로서 디스플레이와 스피커를 포함할 수 있다. 실시예에서 클러스터(600)는 초음파 센서(400)에 의해 측정되는 현가 스프링(300)과 프레임(100) 간의 이격 거리(D)와, 제어부(500)에 의해 계산되는 차량의 적재 중량 중 적어도 어느 하나를 표시할 수 있다.
또한, 클러스터(600)를 통해 차량의 적재 중량이 과적이면 시각 또는 청각으로 운전자에게 표시하여 미리 경고하는 알람기능을 수행할 수 있다. 즉, 대형 화물 차량의 축 하중 규제 만족 여부를 알려줄 수 있다.
상술한 클러스터(600)는 계기판에 제한되지 않고, AVN의 디스플레이 등 다양한 디스플레이를 포함하는 넓은 의미로 사용될 수 있다.
도 5는 트럭 차량에서 (a) 공차일 때와 (b) 만차일 때의 차고 높이 변화를 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 대형 트럭의 경우 (a) 공차(空車) 상태일 때와 (b) 만차(滿車) 상태일 때 적재물(L)의 중량으로 인해 즉 차량의 높이{예컨대 바퀴가 위치한 바닥면과 차체와의 높이}에는 차이가 존재하게 된다. 즉, 적재물(L)을 싣지 않은 공차 상태인 도 5의 (a)의 차량 높이(h1) 보다는 적재물(L)을 실은 도 5의 (b)의 차량 높이가 더 낮아지게 된다(h1 > h2). 예를 들어 대형 트럭의 경우 이격 거리(D)는 약 100 ~ 150mm의 높이 차이가 존재할 수 있다.
본 발명은 상술한 원리에 따라서 공차 상태부터 만차 상태까지의 적재물의 무게와 차량의 높이{현가 스프링(300)과 프레임(100) 간의 이격 거리(D)} 변화 사이에서의 상관 관계를 데이터 베이스(Data Base)화하여 제어부(500)에 기록할 수 있다.
그리고 이격 거리(D)를 측정하기 위한 수단으로 본 발명은 초음파 센서(400)를 이용하였다.
도 6은 도 2의 초음파 센서에 대한 구성 및 동작을 보여주는 도면이다.
초음파는 주파수가 20kHz를 넘는 사람이 듣지 못하는 음파이다. 실시예에서는 도 6에 도시된 바와 같이 초음파 센서(400)는 초음파를 발생시켜 대상물에 송신하는 초음파 송신부(410, Trig)와, 대상물로부터 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하는 초음파 수신부(420, Echo)를 갖는 송수신 분리형 초음파 센서(400)를 사용할 수 있다.
초음파 센서(400)로부터 측정되는 거리(Lmin)는 Lmin=S*{(nP*tP)+tW+tF}..수식(1)에 의해 추산될 수 있다. 여기서 tP는 초음파 1주기 시간, nP는 초음파 펄스 개수, S는 음속, tW는 트랜스듀서 안정화 시간, tF는 필터 지연시간이다.
상기 수식(1)에 일반적인 수준의 값(tP=20us, nP=16, S=343.3m/sec, tW=230us, tF-325us)을 대입하여 계산해 보면 Lmin 값은 약 300mm가 된다. 이는 단일 초음파 센서(400)로 300mm 이하의 근접 물체는 인식할 수 없음을 의미한다. 대형 트럭의 프레임(100)-현가 스프링(300)간 거리가 대개 200~400mm 임을 감안하면 단일 초음파 센서(미도시)는 감지 거리에 있어 한계가 존재한다. 따라서 본 실시예처럼 송수신 분리형 초음파 센서(400)를 사용함으로써, 300mm이하의 거리도 측정 가능하다.
이처럼, 초음파 센서(400)는 대상물로부터 초음파가 되돌아오는 시간을 계산하여 대상물과의 거리, 즉 프레임(100)과 현가 스프링(300) 간의 이격 거리(D)를 측정할 수 있다.
상술한 초음파 센서(400)는 2개 내지 6개로 이루어질 수 있다. 예를 들어 초음파 센서(400)는 차종에 따라서 바퀴의 축(200) 또는 바퀴 수에 대응하는 개수를 가질 수 있다. 초음파 센서(400)는 적어도 하나의 축(200)의 좌측과 우측 양측에 모두 구비될 수 있다.
한편, 프레임(100)과 현가 스프링(300) 간의 이격 거리(D)는 100~150mm 수준으로서 매우 작은데, 이러한 이격 거리(D)로 수십 톤(ton)에 해당하는 적재물의 무게를 구분해야 하므로 적재 중량 측정의 신뢰성을 갖기 위해서는 초음파 센서(400)의 정밀도가 높고 분해능이 좋아야 한다.
여기서 초음파 센서(400)의 분해능은 센서가 감지할 수 있는 최소 식별 능력을 의미하며, 이는 파장(wavelength)과 관련이 있다. 파장은 파동이 1주기 동안에 진행하는 길이를 의미하며, 초음파 센서(400)의 파장(λ)은 λ=(1/f)*S ...수식(2)에 의하여 구할 수 있다. 여기서 f는 주파수이고, S는 음속(=343.3m/sec)이다.
일반적인 초음파 센서(400)의 주파수는 48 kHz이고, 해당 센서의 파장은 약 7~8mm의 값을 갖는다. 따라서 48 kHz의 주파수를 갖는 초음파 센서(400)의 분해능은 약 4mm(반 파장)가 된다.
본 실시예에서는 초음파 센서(400)의 주파수(f)는 90 kHz를 가질 수 있다. 상술한 주파수(f)를 갖게 되면, 초음파 센서(400)가 약 2mm의 분해능을 갖게 되므로 정밀도와 분해능이 높아지므로 차량의 적재 중량 산출 결과의 신뢰성을 담보할 수 있다.
도 7은 차량의 적재 무게와 지표 거리간의 상관 관계를 보여주는 실험 그래프이다.
도 7에 도시된 그래프와 같이 현가 스프링(300)과 프레임(100) 간의 이격 거리(D)와 차량의 적재물의 무게는 상관 관계를 가지고 대응될 수 있다. 따라서 제어부(500)는 초음파 센서(400)에 의해 측정된 현가 스프링(300)과 프레임(100) 간의 이격 거리(D)를 통해, 차량의 화물 적재 무게를 추산할 수 있다.
이때, 초음파 센서(400)는 적어도 하나의 축(200)의 양측, 즉 좌측과 우측에 모두 구비되며, 화물의 적재량(W)는 W= f(daxle)= f{(dleft+dright)/2}... 수식(3)에 의해 계산될 수 있다.
여기서 daxle 은 측정거리(평균)이고, dleft 는 측정거리(왼쪽 차축)이며, dright 은 측정거리 (오른쪽 차축)이고, f는 각 축(200)마다 계산한 값의 추정값이다.
상술한 바와 같이 초음파 센서(400)에 의해 프레임(100)과 현가 스프링(300) 간의 이격 거리(D)를 감지하면 사전에 입력된 데이터(이격 거리(D)와의 적재 무게와의 대응 관계)에 의해 적재물의 무게를 환산해서 알려줄 수 있다.
다만, 실제 차량에서 다양한 범위의 시험이 어려울 수 있기 때문에 공차일 때와 반적차 일때, 만적차 일때의 시험값을 측정하고 그 외의 범위에 대해서는 시험값을 토대로 회귀분석을 통해 적재 무게를 추정할 수 있을 것이다.
여기서 바퀴의 좌측과 우측에 위치한 초음파 센서(400)의 측정값이 다를 경우 상술한 수식(3)에 의한 평균값을 사용할 수 있다. 즉, 제어부는 양측에 위치한 초음파 센서들(400)로부터 각각 측정된 현가 스프링(400)과 프레임(100) 간의 이격 거리의 평균값과 차량의 화물 무적재시 이격 거리와의 차이를 통해 화물 적재량을 추산할 수 있다.
도 8은 초음파 센서, 레이저 센서, 적외선 센서 간의 성능 비교를 보여주는 도표이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량의 적재 중량을 측정하기 위해서 다양한 센서가 사용될 수 있다. 도표에서 보는 바와 같이 초음파 센서는 감지거리, 정확도, 신뢰성, 가격 등에서 다른 센서에 비해 많은 장점을 가지고 있음을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 차량의 적재 중량 측정 시스템에 의하면, 초음파 센서를 이용하여 리프 서스펜션 차량 등 다양한 차종에도 장착할 수 있을 뿐만 아니라 구성이 단순하여 설치비용을 현저하게 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 특히 대형 화물 차량의 축 하중 규제 만족 여부를 클러스터(600) 등으로 운전자에게 알려줄 수 있어 과적을 미리 예방할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 프레임 200 : 차축
300 : 현가 스프링 310, 330 : 샤클
320 : 스토퍼 400 : 초음파 센서
410 : 초음파 발신부 420 : 초음파 수신부
500 : 제어부 600 : 클러스터

Claims (13)

  1. 차량의 프레임;
    상기 프레임 하부에 배치되는 다수의 축;
    상기 축에 결합되면서 상기 프레임에 설치되는 현가 스프링;
    상기 프레임에 설치되는 초음파 센서; 및
    상기 초음파 센서의 센싱 정보를 기초로 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리 변화를 계산하여 차량의 적재 중량을 산출하는 제어부; 를 포함하는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 초음파 센서와 LIN 통신을 통해 정보를 주고 받는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 초음파 센서는 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리를 측정하며, 상기 제어부는 측정된 상기 이격 거리와 차량의 화물 무적재시 이격 거리와의 차이를 통해 화물 적재량을 추산하는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 센서는
    초음파를 발생시키는 초음파 발신부; 및
    상기 초음파 발신부와 인접하는 초음파 수신부를 포함하는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 초음파 센서는 300mm 이하의 거리가 측정 가능한 송수신 분리형 초음파 센서인 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 초음파 센서는 90kHz의 주파수(f)를 갖는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초음파 센서는 2개 내지 6개인 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 초음파 센서는 적어도 하나의 축의 좌측과 우측 양측에 모두 구비되며,
    상기 제어부는 상기 양측에 위치한 초음파 센서들로부터 각각 측정된 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리의 평균값과 차량의 화물 무적재시 이격 거리와의 차이를 통해 화물 적재량을 추산하는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 현가 스프링은 스토퍼를 포함하며,
    상기 초음파 센서는 상기 스토퍼가 위치한 상기 프레임의 상부 영역에 장착되는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리와, 상기 차량의 적재 중량 중 적어도 어느 하나를 클러스터에 표시하는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 차량의 적재 중량이 과적이면 알람을 표시하는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  12. 차량의 프레임;
    상기 프레임 하부에 배치되는 다수의 축;
    상기 축에 결합되면서 상기 프레임에 설치되는 현가 스프링;
    상기 다수의 축 중에 적어도 어느 한 축의 양측에 위치한 상기 프레임에 각각 설치되는 초음파 센서;
    상기 초음파 센서의 센싱 정보를 기초로 상기 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리 변화를 계산하여 차량의 적재 중량을 산출하는 제어부; 및
    상가 현가 스프링과 상기 프레임 간의 이격 거리와, 상기 차량의 적재 중량 중 및 상기 차량의 적재 중량이 과적임을 표시하는 클러스터; 를 포함하는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 양측에 위치한 초음파 센서들로부터 각각 측정된 상기 이격 거리의 평균값과 차량의 화물 무적재시 이격 거리와의 차이를 통해 화물 적재량을 추산하는 차량의 적재 중량 측정 시스템.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111792904A (zh) * 2020-06-30 2020-10-20 淮南北新建材有限公司 一种耐水纸面石膏板及制备系统
CN111964765A (zh) * 2020-09-17 2020-11-20 山东理工大学 一种高测量精度半挂车车载重量检测系统
KR102263173B1 (ko) * 2020-02-05 2021-06-10 (주)성신알에스티 인터모달 수송시스템이 적용된 화차의 응하중검지장치
SE1951557A1 (en) * 2019-12-27 2021-06-28 Komatsu Forest Ab Load weighing arrangement
KR20230102533A (ko) * 2021-12-30 2023-07-07 주식회사 현대케피코 전동 이륜차의 토크 제어 방법 및 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1951557A1 (en) * 2019-12-27 2021-06-28 Komatsu Forest Ab Load weighing arrangement
SE544718C2 (en) * 2019-12-27 2022-10-25 Komatsu Forest Ab Load weighing arrangement on a vehicle
KR102263173B1 (ko) * 2020-02-05 2021-06-10 (주)성신알에스티 인터모달 수송시스템이 적용된 화차의 응하중검지장치
CN111792904A (zh) * 2020-06-30 2020-10-20 淮南北新建材有限公司 一种耐水纸面石膏板及制备系统
CN111964765A (zh) * 2020-09-17 2020-11-20 山东理工大学 一种高测量精度半挂车车载重量检测系统
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