KR20220084032A - 타이어가 장착된 림에 대한 타이어의 슬립 측정 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
타이어가 장착된 림에 대한 타이어의 슬립 측정 시스템 및 그 방법
본 발명은 타이어(10)가 장착된 림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립 측정 시스템에 관한 것이다.
특히, 상기 시스템은 각각 적어도 데이터를 획득, 필터링, 저장 및 전송하도록 구성된 제 1 전자 장치(1)와 제 2 전자 장치(2), 및 상기 전자 장치(1, 2) 외부의 처리 장치(3)를 포함하며, 각도(α)를 측정하고 각 전자 장치(1, 2)에 의해 기준 각도(αref)에 대해 상기 각도의 값을 비교함으로써 슬립을 측정하기 위해 적어도 각 전자 장치(1, 2)에 의해 전송된 데이터를 수신 및 처리하도록 구성된다.
본 발명은 또한 상기 타이어(10)가 장착되는 림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립을 측정하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 타이어(10)가 장착된 림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립 측정 시스템에 관한 것이다.
특히, 상기 시스템은 각각 적어도 데이터를 획득, 필터링, 저장 및 전송하도록 구성된 제 1 전자 장치(1)와 제 2 전자 장치(2), 및 상기 전자 장치(1, 2) 외부의 처리 장치(3)를 포함하며, 각도(α)를 측정하고 각 전자 장치(1, 2)에 의해 기준 각도(αref)에 대해 상기 각도의 값을 비교함으로써 슬립을 측정하기 위해 적어도 각 전자 장치(1, 2)에 의해 전송된 데이터를 수신 및 처리하도록 구성된다.
본 발명은 또한 상기 타이어(10)가 장착되는 림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립을 측정하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 타이어가 장착되는 림에 대한 타이어의 슬립 측정 시스템에 관한 것이다.
특히, 시스템은 타이어의 내부 표면에 사용 시 적용되는 제 1 전자 장치, 예를 들어 림 채널에서 림에 사용 시 적용되는 제 2 전자 장치, 및 처리 유닛(외부 상기 전자 장치), 여기서 상기 시스템은 타이어가 사용 중일 때, 제 1 축(타이어의 중심과 타이어 상의 제 1 전자 장치의 적용 지점을 통과함) 및 기준 각도에 대한 제 2 축(타이어의 중심 및 림 상의 제 2 전자 장치의 적용 지점을 통과함) 사이에 배열된 각도의 변화에 기초하여 림에 대한 타이어의 시간 경과에 따른 슬립을 측정하도록 구성된다.
결과적으로 슬립의 측정은 동적 측정이다.
각각의 전자 장치는 적어도 데이터를 획득하고, 상기 데이터를 필터링 및 저장하고, 상기 처리 유닛으로 전송하도록 구성되며, 상기 처리 유닛은 적어도 상기 전자 장치에 의해 전송된 데이터를 획득하고 타이어와 림 사이의 슬립을 측정하기 위해 상기 데이터를 처리하도록 구성된다.
"슬립"이라는 표현은 타이어의 중심을 지나는 제 1축과 제 1전자장치가 적용된 타이어 내면의 지점과 일치하는 제 1지점 사이에 배열된 각도의 변화를 의미하며, 제 2 축은 기준 각도에 대해 타이어의 중심과 제 2 전자 장치가 적용된 림의 지점과 일치하는 제 2 지점을 통과한다.
본 발명은 또한 상기 타이어가 장착된 림에 대한 타이어의 슬립을 측정하는 방법에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 자동차 부문, 특히 농업용 차량 부문에서 (각 타이어가 장착된) 각각의 림에 대한 하나 이상의 타이어 슬립은 타이어에 심각한 손상을 야기하고 사용 중에 상기 타이어의 무결성을 손상시킬 수 있다.
따라서, 림에 대한 타이어의 슬립은 사용자의 안전을 위협한다.
농업용 차량 부문에서 림에 대한 타이어의 슬립은 이러한 슬립이 타이어 및/또는 림에 돌이킬 수 없는 손상을 야기하기 않고 특정 한계 내에서 허용될 수 있다.
결과적으로, 타이어의 손상으로 타이어를 교체해야 하는 경우를 피하기 위해 림에 대한 타이어의 슬립을 모니터링할 필요성이 있다.
현재, 슬립 감지 장치를 포함하는 타이어의 작동을 모니터링하기 위한 장치 가 알려져 있다.
상기 검출 장치는:
o 조명기,
o 비색 센서 및
o 연속적인 섹터가 서로 다른 색상을 갖고 각 섹터가 미리 결정된 슬립 각도 분해능과 동일한 미리 결정된 각도에 대응하는 길이를 갖는 다수의 섹터로 구성된 환형 표면을 포함한다.
비색 센서는 캐비티 내부에 배열되고 상기 조명기에 의해 방출되고 환형 표면의 섹터 중 하나에 의해 반사된 빛의 색상을 감지할 수 있다.
비색 센서와 조명기는 림과 통합될 수 있고 환형 표면은 타이어와 통합될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
어떤 경우든 림과 관련하여 타이어가 미끄러지면 비색 센서가 섹터에서 반사된 빛의 색상을 감지하여 슬립 정도를 측정한다.
그러나 상기 측정 장치에는 몇 가지 단점이 있다.
상기 검출 장치의 제 1 단점은 상기 비색 센서의 검출이 상기 공동에 들어갈 수 있는 오염, 먼지 또는 물의 존재에 의해 영향을 받을 수 있다는 사실에 기인한다.
오염, 먼지 또는 물방울의 잔류물과 관련된 제 2 단점은 유색 섹터의 특성이 영향을 받을 수 있다는 사실 때문이다.
또 다른 단점은 타이어의 내부 표면을 조명하기 위한 조명기 및 상기 조명기에 전력을 공급하기 위한 전원 수단을 제공할 필요가 있기 때문에 상기 감지 장치의 구조가 복잡한 구조를 갖는다는 것이다.
본 발명의 목적은 상기 타이어가 장착된 림에 대한 타이어의 시간 경과에 따른 슬립을 측정하기 위한 시스템 및 방법을 제공하여 상기 단점을 극복하는 것이며, 타이어가 사용 중일 때, 특히 타이어 비드(즉, 림과 타이어 사이의 접촉 영역)에 따라 타이어의 조기 마모를 방지한다.
실제로 시간이 지남에 따라 림에 대한 타이어의 슬립은 타이어 비드의 마모를 유발하고, 이는 타이어에 손상을 준다.
따라서, 본 발명의 목적은 타이어와 상기 타이어 가 장착 되는 림 사이의 슬립을 측정하기 위한 시스템이며, 상기 시스템은:
사용시에 타이어의 내면과 접촉하여 위치되는 제 1 전자 장치,
- 사용 중에 상기 림과 접촉하여 위치될 제 2 전자 장치,
- 상기 전자 장치의 외부에 있는 처리 장치,
여기서,
제 1 기준 시스템 x1, y1, z1은 축 x1이 상기 제 1 전자 장치가 적용되는 상기 타이어의 지점인 제 1 지점의 회전에 접하는 방식으로 상기 제 1 전자 장치와 연관되고, 축 z1은 상기 축 x1에 수직이며,
제 2 기준 시스템 x2, y2, z2는 축 x2가 상기 제 2 전자 장치가 적용되는 상기 림의 지점인 제 2 지점의 회전에 접하는 방식으로 상기 제 2 전자 장치와 연관되고, 축 z2는 상기 축 x2에 수직이고,
제 1 전자 장치는 적어도 상기 처리 장치에 데이터를 전송하도록 구성되고 내부에:
- 제 1 자이로스코프 및 제 1 가속도계를 포함하는 제 1 관성 측정 유닛, 상기 제 1 관성 측정 유닛은,
o 상기 제 1 자이로스코프를 통해 y축 주위의 적어도 하나의 각속도의 값을 획득하고, 상기 제 1 가속도계를 통해 x축을 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하도록 구성되고,
- 데이터를 저장하기 위한 제 1 저장 수단,
- 상기 제 1 관성 측정 유닛 및 상기 제 1 저장 수단에 연결되는 제 1 로직 제어 유닛을 포함하고, 상기 제 1 로직 제어 유닛은,
o 제 1 관성 측정 유닛으로부터 y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 수신하고,
o x축을 따라 필터링된 적어도 하나의 각가속도를 얻기 위해 y축 주위의 적어도 하나의 각속도 및 x축을 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하도록 적어도 하나의 각속도 값을 제 1 디지털 필터에 의해 y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값을 필터링하며,
o x 축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 각 시점을 식별하고,
o 상기 제 1 저장 수단에:
■ x 축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 매 순간, 및
■ x축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점에서 y축 주위의 필터링된 각속도의 값을 저장하고,
o 상기 처리 장치로:
■ x 축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 시점, 및
■ 상기 시점에서 y축 주위의 상기 필터링된 각속도의 값을 전송하도록 구성된다.
상기 제 2 전자 장치는 적어도 상기 처리 데이터에 데이터를 전송하도록 구성되고 내부에:
- 제 2 자이로스코프 및 제 2 가속도계를 포함하는 제 2 관성 측정 유닛을 포함하고 상기 제 2 관성 측정 유닛은,
o 상기 제 2 자이로스코프를 통해 적어도 y축 주위의 각속도 값을 획득하고, 상기 제 2 가속도계를 통해 x축을 따른 적어도 선형 가속도 값을 획득하도록 구성되고,
- 데이터를 저장하기 위한 제 2 저장 수단,
- 상기 제 2 관성 측정 유닛 및 상기 제 2 저장 수단에 연결되는 제 2 로직 제어 유닛, 상기 제 2 로직 제어 유닛은,
o 상기 제 2 전자 장치의 제 2 관성 측정 유닛으로부터, y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 수신하고,
o x 축을 따라 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도를 얻기 위해 y축 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 얻도록 y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도 값의 제 2 디지털에 의해 필터링하며,
o x 축을 따른 상기 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점을 식별하고,
o 상기 제 2 저장 수단에 저장하고, 상기 제 2 저장수단은:
■ x 축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점,
■ x축을 따른 상기 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점에서 y축 주위의 상기 필터링된 각속도의 값을 저장하고,
o 상기 처리 장치로:
■ x축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 추가 시점,
■ 상기 추가 시점에서 y축 주위의 상기 필터링된 각속도의 값을 전송하도록 구성된다.
처리 유닛은 적어도 상기 제 1 전자 장치 및 상기 제 2 전자 장치로부터 데이터를 수신하도록 구성되고, 내부에:
- 기준각(αref)의 값이 저장되는 제 3 저장 수단,
- 상기 제 3 저장 수단에 연결된 제 3 로직제어 유닛을 포함하며, 제 3 로직 제어 유닛은:
o 제 1 전자 장치 연관된 y축 주위의 상기 필터링된 적어도 하나의 각속도의 값 및 제 1 전자 장치와 연관된 x축을 따른 상기 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 매 순간을 수신하고,
o 제 2 전자 장치와 연관된 y축 주위의 상기 적어도 하나의 필터링된 각속도의 값 및 제 2 전자 장치와 연관된 x축을 따른 상기 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점을 수신하며,
o 제 1 축과 제 2 축 사이의 각도를 계산하도록 구성되고,
여기서 상기 제 1 축은 타이어의 중심과 상기 제 1 지점을 통과하는 축이고, 상기 제 2 축은 다음 공식에 따라 타이어의 중심과 상기 제 2 지점을 통과하는 축이고:
여기서
N은 시간 간격 Δti의 수이며,
는 각 시간 간격 Δti의 시점에서 y축 주위의 필터링된 각속도 값으로 정의되는 y축 주위의 필터링된 각속도의 평균값이다.
x축을 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 미리 결정된 값과 동일하고, 상기 시간 간격 Δti의 추가 순간에서 y축 주위의 필터링된 각속도 값으로부터,
x축을 따른 각각의 필터링된 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고, Δti는 각각의 시점 t1,1, t1, 2, …t(1, N)으로 정의된 시간 간격Δt1, Δt2, … ΔtN 이고, x축을 따라 필터링된 선형 가속도는 각각의 미리 결정된 값 및 추가 시간 t2,1, t2, 2, … t(2, N)과 동일하고, x축 길이의 필터링된 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고, 매 순간 t1,1, t1, 2, … t(1, N)은 상기 타이어의 일부가 지면과 접촉하고 이어서 지면과의 접촉을 잃는 시간 간격 ΔtD을 벗어난다.
계산된 각도의 값을 상기 제 3 저장 수단에 저장된 기준 각도(αref)의 값과 비교하고,
각도 값이 기준 각도 αref의 값과 다른 경우 각도 값과 각도 αref 값 사이의 차이를 계산하여 림에 대한 타이어의 슬립을 측정하도록 구성된다.
시스템의 다른 바람직한 실시예는 종속항에 개시되어 있다.
본 발명은 또한 위에서 언급한 시스템을 통한 시스템에 의해 타이어 가 장착된 림과 타이어 사이 의 슬립을 측정하는 방법에 관한 것이다.
상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
A) 상기 제 1 전자 장치와 연관된, y축 주위의 적어도 하나의 각속도의 값 및 x축을 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하는 단계,
B) y축 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하기 위해 y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값을 제 1 디지털 필터에 의해 필터링하여 x축을 따라 적어도 하나의 필터링된 각가속도를 구하는 단계,
C) x축을 따른 상기 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 각 시점을 식별하는 단계,
D) 다음을 저장하는 단계:
■ x축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 매 순간, 및
■ x축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점에서 y축 주위에서 필터링된 각속도의 값,
E) 상기 제 2 전자 장치와 관련된, y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하는 단계,
F) y축 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도 및 x축을 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하기 위해 y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값을 제 2 디지털 필터에 의해 필터링하여 x 축을 따라 하나 이상의 필터링된 선형 가속도를 구하는 단계,
G) x축을 따른 상기 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점을 식별하는 단계,
H) 다음을 저장하는 단계:
■ x 축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점,
■ x축을 따른 상기 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점에서 y축 주위의 상기 필터링된 각속도의 값,
I) 다음 공식에 따라 각도(α)를 계산하는 단계:
여기서, N는 시간 간격 Δti의 수이고, 는 각 시간 간격 Δti의 시점에서 y축 주위의 필터링된 각속도 값으로 정의된 y축 주위의 필터링된 각속도의 평균값이고, x축을 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 미리 결정된 값과 동일하고, 상기 시간 간격 Δti의 추가 순간에서 y축 주위의 필터링된 각속도 값으로부터, x축을 따른 각각의 필터링된 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고, Δti는 시점 t1,1, t1, 2, … t(1, N)으로 정의된 각각의 시간 간격 Δt1, Δt2, …ΔtN이고, 제 1 전자 장치와 연관된 x축을 따라 필터링된 선형 가속도는 각각의 미리 결정된 값 및 추가 시점 t2,1, t2, 2, … t(2, N)과 동일하고, 제 2 전자 장치와 관련된 x축 길이의 필터링된 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고, 매 순간 t1,1, t1, 2, … t(1, N)은 상기 타이어의 일부가 지면과 접촉하고 후속적으로 지면과의 접촉을 잃는 시간 간격 ΔtD를 벗어나고,
L) 계산된 각도의 값을 기준 각도 αref 의 값과 비교하는 단계,
M) 각도 값이 기준 각도 αref 의 값과 다른 경우 각도 값과 각도 αref 값 간의 차이를 계산하여 림에 대한 타이어의 슬립을 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명은 이제 첨부된 도면을 특히 참조하여 예시적이지만 제한적인 목적이 아닌 본 발명의 실시예에 따라 설명될 것이다.
도 1은 제 1 전자 장치, 제 2 전자 장치 및 상기 전자 장치 외부의 처리 유닛을 포함하는 본 발명의 시스템 대상의 구성요소의 개략도;
도 2A는 타이어 내부에 배치된 제 1 전자 장치, 타이어 자체의 내면과 접촉하는 방식으로, 상기 림의 채널 상에 배열된 제 2 전자 장치 및 처리 유닛을 도시하며, 타이어 및 상기 타이어가 장착된 림을 포함하는 휠의 개략적 사시도;
도 2B는 도 2A의 휠의 측면도;
도 2C는 도 2A의 휠의 부분 단면 정면도;
도 3A는 데카르트 평면에서 제 1 전자 장치가 사용 중일 때 제 1 IIR 필터의 적용 전후에 각각 시간에 따른 제 1 전자 장치와 연관된 x축을 따른 선형 가속도를 나타내는 2개의 정현파, 및 제 2 전자 장치가 사용 중일 때 제 2 IIR 필터의 적용 전후에 각각 시간에 따른 제 2 전자 장치와 관련된 x축을 따른 선형 가속도를 나타내는 2개의 추가 정현파를 나타내는 두 개의 정현파;
도 3B는 데카르트 평면에서 제 1 전자 장치와 관련된 필터링된 x축을 따른 선형 가속도를 나타내는 정현파 및 제 2 전자 장치와 관련된 필터링된 x축을 따른 선형 가속도를 나타내는 정현파의 상세도;
도 4A는 제 1 전자 장치가 사용 중일 때 제 1 IIR 필터를 적용하기 전과 후에 각각 시간 간격 Δt1에서 제 1 전자 장치와 관련된 y축 주위의 각속도를 나타내는 정현파의 두 부분;
도 4B는 데카르트 평면에서 상기 시간 간격 Δt1에서 제 1 전자 장치와 관련된 필터링된 y축 주위의 각속도를 나타내는 정현파;
도 5A는 제 2 전자 장치가 사용 중일 때 제 2 IIR 필터의 적용 전후에 각각 시간 간격(Δt1)에서 제 2 전자 장치와 관련된 y축 주위의 각속도를 나타내는 정현파의 두 부분;
도 5B는 데카르트 평면에서 상기 시간 간격 Δt1에서 제 2 전자 장치와 관련된 필터링된 y축 주위의 각속도를 나타내는 정현파 부분.
도 2A는 타이어 내부에 배치된 제 1 전자 장치, 타이어 자체의 내면과 접촉하는 방식으로, 상기 림의 채널 상에 배열된 제 2 전자 장치 및 처리 유닛을 도시하며, 타이어 및 상기 타이어가 장착된 림을 포함하는 휠의 개략적 사시도;
도 2B는 도 2A의 휠의 측면도;
도 2C는 도 2A의 휠의 부분 단면 정면도;
도 3A는 데카르트 평면에서 제 1 전자 장치가 사용 중일 때 제 1 IIR 필터의 적용 전후에 각각 시간에 따른 제 1 전자 장치와 연관된 x축을 따른 선형 가속도를 나타내는 2개의 정현파, 및 제 2 전자 장치가 사용 중일 때 제 2 IIR 필터의 적용 전후에 각각 시간에 따른 제 2 전자 장치와 관련된 x축을 따른 선형 가속도를 나타내는 2개의 추가 정현파를 나타내는 두 개의 정현파;
도 3B는 데카르트 평면에서 제 1 전자 장치와 관련된 필터링된 x축을 따른 선형 가속도를 나타내는 정현파 및 제 2 전자 장치와 관련된 필터링된 x축을 따른 선형 가속도를 나타내는 정현파의 상세도;
도 4A는 제 1 전자 장치가 사용 중일 때 제 1 IIR 필터를 적용하기 전과 후에 각각 시간 간격 Δt1에서 제 1 전자 장치와 관련된 y축 주위의 각속도를 나타내는 정현파의 두 부분;
도 4B는 데카르트 평면에서 상기 시간 간격 Δt1에서 제 1 전자 장치와 관련된 필터링된 y축 주위의 각속도를 나타내는 정현파;
도 5A는 제 2 전자 장치가 사용 중일 때 제 2 IIR 필터의 적용 전후에 각각 시간 간격(Δt1)에서 제 2 전자 장치와 관련된 y축 주위의 각속도를 나타내는 정현파의 두 부분;
도 5B는 데카르트 평면에서 상기 시간 간격 Δt1에서 제 2 전자 장치와 관련된 필터링된 y축 주위의 각속도를 나타내는 정현파 부분.
도 1, 2A, 2B, 2C를 참조하면, 타이어(10)와 상기 타이어(10)가 장착되는 림(20) 사이의 슬립을 측정하기 위한 시스템이 도시된다,
상기 시스템은 다음을 포함한다:
- 사용시, 타이어(10)의 내면(10A)과 접촉하여 위치되는 제 1 전자 장치(1),
- 사용시, 림(20), 특히 개시되는 실시예에서, 림(20)의 채널(20A)에 위치될 제 2 전자 장치(2), 및
- 상기 전자 장치(1, 2)의 외부에 있는 처리 유닛(3).
공개된 실시예에서, 제 1 기준 시스템 x1, y1, z1은 축 x1이 제 1 전자 장치(1)가 적용되는 타이어(10)의 지점인 제 1 지점의 회전에 접하는 방식으로 제 1 전자 장치(1)와 연관되고, 축 z1은 상기 축 x1에 수직이고, 제 2 기준 시스템 x2, y2, z2는 축 x2가 상기 제 2 전자 장치(2)가 적용되는 상기 림(20) 및 축(z2)은 상기 축(x2)에 수직이다.
제 1 기준 시스템의 축 x1과 축 z1은 제 1 평면을 정의한다.
제 2 기준 시스템의 축 x2와 축 z2는 제 2 평면을 정의한다.
공개된 실시예에서, 상기 제 2 평면은 상기 제 1 평면에 평행하거나 실질적으로 평행하다.
그러나, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 제 1 평면과 상기 제 2 평면은 일치할 수 있다.
타이어(10)와 림(20) 사이의 슬립은 기준각(αref)에 대한 각도(α)의 변화로 측정되며, 여기서 각도 α는 타이어(10)의 중심과 타이어(10)의 내면(10A) 상의 제 1 전자 장치(1)의 적용 지점인 제 1 지점을 통과하는 제 1 축(A1) 및 타이어(10)의 중심과 림(20)의 채널(20A) 상의 제 2 전자 장치(2)의 적용 지점인 제 2 지점을 통과하는 제 2 축(A2) 사이에 존재하는 각도이다.
제 1 전자 장치(1) 및 제 2 전자 장치(2)가 각각 타이어(10)의 내면(10A) 및 림(20)의 채널(20A)에 위치할 때 기준 각도(αref)의 값에는 미리 정해진 값이 연관되어 있다.
시간 경과에 따른 상기 각도 값의 변화는 시간 경과에 따른 림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립을 나타낸다.
제 1 전자 장치(1)와 관련하여, 상기 제 1 전자 장치(1)는 내부에:
- 상기 제 1 전자 장치(1)에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원 공급 수단(14),
- 상기 처리 유닛(3)으로/로부터 신호/데이터를 송수신하기 위한 제 1 무선 트랜시버 모듈(13),
- 제 1 자이로스코프(121) 및 제 1 가속도계(122)를 포함하고 다음과 같이 구성된 제 1 관성 측정 유닛(12):
o ω1y 주위의 적어도 하나의 각속도의 값을 획득하고,
o x축 A1x를 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하고, 여기서 개시되는 실시예에서, x축 A1x를 따른 선형 가속도의 값은 단위 값에 대해 정규화된 값이고(즉, x축 A1x를 따른 선형 가속도 값은 -1과 +1 사이임),
- 데이터를 저장하기 위한 제 1 저장 수단(15),
- 상기 제 1 관성 측정(12) 및 상기 제 1 저장 수단(15)에 연결되고, 다음과 같이 구성된 제 1 로직 제어 유닛(11):
o ω1y 주위의 상기 적어도 하나의 각속도 의 값 및 x축 A1x를 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 수신하고,
o x축 A1x'를 따라 필터링된 각 가속도를 하나 이상 얻기 위해 y축 ω1y' 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도 및 x축 A1x를 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 얻도록 제 1 디지털 필터에 의해 y축 ω1y 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값을 필터링하고,
o x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 각 시점을 식별하고,
o 상기 제 1 저장 수단(15)에 다음을 저장하고:
■ A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값 이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점, 및
■ A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점에서 y 축 ω1y' 주위에서 필터링된 각속도의 값,
o 상기 처리 유닛(3)으로 다음을 전송하고:
■ x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 시점,
■ 상기 시점에서 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도의 값.
제 1 디지털 필터와 관련하여, 개시되는 실시예에서, 상기 디지털 필터는 제 1 IIR 필터(무한 임펄스 응답)이다.
특히, 상기 제 1 IIR 필터는 0.1Hz 내지 1Hz 사이의 주파수를 갖는 것이 바람직하다.
제 1 로직 제어 유닛(11)은 타이어(10)가 미리 결정된 제 1 회전 수를 완료했을 때 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값은 상기 미리 결정된 값 및 상기 시점에서 y축 ω1y' 주위의 상기 적어도 하나의 필터링된 각속도의 값과 동일한 시점을 처리유닛(3)에 전송하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 미리 결정된 제 1 회전 수 후에 제 1 전자 장치(1)에 의해 처리 유닛(3)으로의 데이터 전송은 에너지 절약을 얻을 수 있게 한다.
설명되는 실시예에서, 0과 동일한 제 1 전자 장치(1)와 관련된 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도에 대한 미리 결정된 값에 대한 참조가 만들어지고, 후술하는 바와 같이, 제 2 전자 장치(2)를 참조하여, 0과 동일한 제 2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도에 대한 미리 결정된 값이 참조될 것이다(소위 "제로 크로싱 기술").
그러나, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 0이 아닌 값(그러나 -1과 +1 사이)과 동일한 미리 결정된 값(제 1 전자 장치(1)와 연관된 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도에 대해 및 제 2 전자 장치 2와 관련된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도에 대해)을 선택할 수 있다.
x 축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 0인 매 순간은 제 1 전자 장치(1)의 x축 A1x'를 따른 상기 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도와 연관된 제 1 필터링된 정현파 S1'이 부호를 변경하는 시점에 대응한다(아래에 설명된 도 3A 및 3B에서 볼 수 있는 바와 같이).
제 1 정현파(S1) 및 제 1 필터링된 정현파(S1')는 각각 제 1 전자 장치(1)와 관련된 x축(A1x)을 따른 선형 가속도 및 x축(A1x')을 따른 필터링된 선형 가속도가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 보여준다.
상기 제 1 정현파(S1)는 타이어(10)의 일부가 지면과 접촉하고 이어서 지면과의 접촉을 잃는 시간 간격 ΔtD에서 불연속성을 나타낸다.
유사하게, 제 1 필터링된 정현파 S1'은 제 1 정현파 S1(즉, 제 1 IIR 필터가 적용되지 않은 경우 정현파)보다 덜 뚜렷한 방식으로 상기 시간 간격 ΔtD에서 불연속성을 나타낸다.
사용시, 타이어(10)는 복수의 회전을 수행한다.
제 1 전자 장치(1)를 참조하면, 타이어(10)의 각 회전에 대해 시간 t1,1의 순간을 식별하고 저장할 수 있으며, 여기서 제 1 전자 장치(1)와 관련된 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값은 0과 같다.
제 2 전자 장치(2)와 관련된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도에 관한 제 2 필터링된 정현파 S2'를 참조하는 시간 t2,1의 추가 순간과 함께 상기 시간 t1,1의 순간(제 2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 0과 동일한 것에 대응하여)은 상기 두 개의 필터링된 정현파 S1', S2' 사이의 시간 간격 Δt1을 정의한.(아래에서 도 3A를 참조하고 특히 도 3B를 참조하여 설명됨).
개시되는 실시예에서, 상기 시간 t1,1의 순간은 상기 추가 시간 t2,1에 후속한다.
또한, 개시되는 실시예에서, 상기 시간 간격 Δt1은 상기 시간 간격 ΔtD와 상이하다.
실제로, 시간 간격 ΔtD는 -1과 +1 사이의 제 1 정현파의 일부에 있고, 시간 간격 Δt1이 존재하는 +1과 -1 사이에서 동일한 제 1 정현파의 부분과 다른 +1과 -1 사이이다.
그러나, 상기 시간 t1,1의 순간은 시간 간격 ΔtD 밖에 있으면 충분하다.
개시되는 예에서, 상기 제 1 저장 수단(15)은 제 1 제어 로직 유닛(11)의 외부에 있다.
그러나, 상기 저장 수단(15)은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 제 1 로직 제어 유닛(11)에 포함될 수 있다.
제 2 전자 장치(2)를 특히 참조하면, 이미 언급된 바와 같이, 개시되는 실시예에서, 상기 제 2 전자 장치(2)는 림(20)의 채널(20A) 상에 배열된다.
그러나, 상기 제 2 전자 장치(2)는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 임의의 위치에서 림(20) 상에, 예를 들어 림의 외부 표면, 즉 외측을 향하는 면, 또는 심지어 림의 디스크 상에 배열될 수 있다.
상기 제 2 전자 장치(2)는 내부에 다음을 포함한다:
- 상기 제 2 전자 장치(2)에 전원을 공급하기 위한 제 2 전원 공급 수단(24),
- 상기 처리 유닛(3)과 신호/데이터를 송수신하기 위한 제 2 무선 트랜시버 모듈(23),
- 제 2 자이로스코프(221) 및 제 2 가속도계(222)를 포함하고 다음과 같이 구성된 제 2 관성 측정 유닛(22):
o 상기 제 2 자이로스코프(221)를 통해 적어도 y축 ω2y 주위의 각속도 값을 획득하고,
o 상기 제 2 가속도계(222)를 통해, x축(A2x)을 따른 적어도 선형 가속도의 값을 획득하고, 여기서 개시되는 실시예에서, x축(A2x)을 따른 상기 선형 가속도의 값은 단위 값에 대한 정규화된 값이며(즉, x축 A2x를 따른 선형 가속도의 값은 -1과 +1 사이임),
- 데이터를 저장하기 위한 제 2 저장 수단(25),
- 상기 제 2 관성 측정 유닛(22), 상기 제 2 무선 트랜시버 모듈(23) 및 상기 제 2 저장 수단(25)에 연결되고, 다음과 같이 구성된 제 2 로직 제어 유닛(21):
o 상기 제 2 전자 장치(2)의 제 2 관성 측정 유닛(22)으로부터, y축 ω2y 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값 및 x 축 A2x를 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 수신하고,
o x축 A2x'를 따라 적어도 하나의 추가 선형 가속도 또는 필터링된 선형 가속도를 얻기 위해 x축 A2x'를 따라 y축 ω2y' 주위의 적어도 하나의 추가 각속도 또는 필터링된 각속도 및 x축 A2x를 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하도록 y축 ω2y 주위의 상기 적어도 하나의 각속도 값을 제 2 디지털에 의해 필터링하고,
o x 축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점을 식별하고(즉, x 축 A1x'을 따라 필터링된 선형 가속도에 대해 선택된 미리 결정된 값은 제 1 전자 장치(1)와 연관됨),
o x축(A2x)을 따른 상기 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점을 상기 제 2 저장 수단(25)에 저장하고,
o x축 A2x'를 따른 상기 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점에서 y축 ω2y' 주위의 상기 필터링된 각속도의 값을 상기 제 2 저장 수단(25)에 저장하고,
o 상기 처리 장치(3)로 다음을 전송하고:
■ x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 추가 시점,
■ 상기 추가 시점에서 y축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도의 값.
제 2 디지털 필터를 참조하면, 개시되는 실시예에서, 상기 제 2 디지털 필터는 제 2 IIR 필터이다.
특히, 상기 제 2 IIR 필터는 0.1Hz와 1Hz 사이의 주파수를 갖는 것이 바람직하다.
제 2 로직 제어 유닛(21)은 타이어(10)가 미리 결정된 제 2 회전 수를 완료했을 때 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값 및 상기 시점에서 y축 ω2y' 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도이 값과 동일한 상기 추가 시점들을 처리 유닛(3)에 전송하도록 구성될 수 있다.
유리하게는, 미리 결정된 제 2 회전 수 후에 상기 제 2 전자 장치(2)에 의해 처리 유닛(3)으로 데이터를 전송함으로써 에너지 절약을 얻을 수 있다.
설명되는 실시예에서, 이미 언급된 바와 같이, 0과 동일한 제 2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도에 대한 미리 결정된 값이 참조될 것이다.
x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 0인 추가 시간은 제 2 전자 장치의 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도와 연관된 제 2 필터링된 정현파 S2'가 부호를 변경하는 시점이다.(도 3 및 4).
제 2 정현파(S2) 및 제 2 필터링 정현파(S2')는 각각 제 2 전자 장치(2)와 관련된 x축(A2x)을 따른 선형 가속도 및 x축(A2x')을 따른 필터링된 선형 가속도가 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 보여준다.
상술한 바와 같이, 사용시 타이어(10)는 복수의 회전을 수행한다. 결과적으로, 림(20)도 복수의 회전을 수행한다.
제 2 전자 장치(2)를 참조하면, 각각의 회전에 대해 제 2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 0과 같은 추가 순간 t2,1을 식별하고 저장할 수 있다.
디지털 필터, 특히 위에서 언급한 IIR 필터와 관련하여 이러한 IIR 필터를 사용하면 주로 진동, 기계적 전송 및 접지 불규칙으로 인한 노이즈를 제거할 수 있다.
시스템의 두 전자 장치(1, 2)를 참조하면, 각각의 전자 장치(1, 2)는 먼지 및 물에 저항하는 각각의 고정 장치(도시되지 않음)에 의해 타이어(10) 및 림(20)에 각각 고정된다.
특히 처리 유닛(3)을 참조하면, 상기 처리 유닛(3)은 내부에:
- 상기 처리 유닛(3)에 전원을 공급하기 위한 제 3 전원 공급 수단(34),
- 상기 제 1 전자 장치(1) 및 상기 제 2 전자 장치(2)와 신호/데이터를 송수신하기 위한 제 3 무선 트랜시버 모듈(33),
- 기준 각도(αref)의 값이 저장되는 제 3 저장 수단(35),
- 상기 제 3 무선 트랜시버 모듈(33), 상기 제 3 전원 공급 수단(34) 및 상기 제 3 저장 수단(35)에 연결되고, 다음을 수행하도록 구성된 제 3 로직 제어 유닛(31):
o 제 1 전자 장치(1)와 연관된 x축 A1x'를 따른 상기 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 매순간과 제 1 전자 장치와 연관된 y축 ω1y' 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값을 수신하고,
o 제 2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따른 상기 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점과 제 2 전자 장치(2)와 연관된 y축 ω2y' 주위의 상기 적어도 하나의 필터링된 각속도의 값을 수신하고,
o 제 1 축(A1)과 제 2 축(A2) 사이의 각도(α)를 계산하고, 여기서 상기 제 1 축(A1)은 타이어(10)의 중심과 상기 제 1 지점(즉, 상기 제 1 전자 장치(1)이 적용된 타이어(10)의 지점)을 통과하는 축이고, 상기 제 2 축(A2)은 다음 공식에 따라 타이어(10)의 중심과 상기 제 2 지점(즉, 상기 제 2 전자 장치(2)이 적용된 림(20)의 지점)을 통과하는 축이고:
여기서, 는 시점 t1,1에서 제1 전자 장치(1)와 관련된 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도 값으로 정의된 y축 주위의 필터링된 각속도의 평균값이며, x축(A1x')을 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값(즉, 개시되는 실시예에서 0)과 동일하고, 추가 시간 t2,1 에서 제 2 전자 장치(2) 관련된 y축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도 값에 의해 x 축 A2x'를 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하다(즉, 개시되는 실시예에서 0);
Δt1= t1,1- t2,1는 제 1 전자 장치(1)와 관련된 x축 t1,1A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도 가 상기 미리 결정된 값(즉, 개시 되는 실시예에서 0)과 동일한 시점과 추가 시점 사이의 시간 간격 t2,1이다. 제 2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값(즉, 개시되는 실시예에서 0)과 동일하며, 여기서 상기 시점 및 상기 추가 시점은 연속적인 시점이고,
o 각도 (α)의 값을 상기 제 3 저장 수단(35)에 저장된 기준 각도(αref) 의 값과 비교하고,
o 각도 α 의 값이 기준 각도 αref 의 값과 다른 경우 각도 α 의 값과 각도 αref 의 값 사이의 차이를 계산하여 림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립을 측정한다.
개시되는 실시예에서, 각도 α의 계산을 위해 단일 시간 간격과 y축 주위의 필터링된 각속도의 단일 쌍이 고려되고, y축 주위의 필터링된 각속도 쌍은 상기 시점 t1,1에서 제1 전자 디바이스(1)와 연관된 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도의 값 및 상기 추가 시간 t2,1에서 제2 전자 디바이스(2)와 연관된 y축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도의 값에 의해 형성된다.
그러나 각도를 계산하기 위해 복수의 시간 간격 α, Δt2...ΔtN을 선택하는 것이 가능하며 Δt1, 각각은 각각의 시점 쌍(즉, 필터링된 선형 가속도가 따라오는 각 시점에 의해 형성된 쌍) 제 1 전자 장치(1)와 연관된 x축 A1x'는 각각의 미리 결정된 값과 동일 하고, 제 2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도가 다음과 동일한 각각의 추가 시점만큼 상기 미리 결정된 값) 및 각각의 시점에서 제 1 전자 장치(1)와 연관된 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도의 값 및 y 축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도의 값을 고려하기 위해 각각의 추가 시점에서 제 2 전자 장치(2)와 연관된다.
결과적으로 각도 α는 다음 공식에 따라 계산할 수 있다.
여기서, N은 시간 간격 Δti의 수이고,
각각의 시간 간격 Δti는 제 1 전자 장치(1)와 연관된 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도가 각각의 미리 결정된 값 및 각각의 추가 시점과 동일한 각각의 시점에 의해 정의되고, 제 2 전자 장치(2)와 관련된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고, Δti는 제 1 전자 장치(1)와 연관된 필터링된 선형 가속도 A1x'가 각각의 미리 결정된 값과 동일한 시점 및 x축을 따라 필터링된 선형 가속도인 추가 시점에 의해 정의된 각각의 시간 간격이다. 제 2 전자 장치(2)와 관련된 A2x'는 상기 미리 결정된 값과 동일하다.
N이 1인 경우(즉, 단일 시간 간격이 선택된 경우), 복수의 시간 간격이 언급된 각도 계산 공식은 앞서 언급한 시간 간격 Δt1만 언급한 각도 계산 공식과 동일하다.
계산된 각도가 상기 기준 각도의 값을 중심으로 하는 미리 결정된 값 범위를 벗어나는 값을 가질 때 처리 유닛(3)의 상기 제 3 로직 제어 유닛(31)은 경보 신호(음향 및/또는 시각 신호일 수 있음)를 생성하도록 구성되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 제 3 로직 제어 유닛(31)은 계산된 각도가 미리 결정된 연속 횟수 동안 미리 결정된 값 범위를 벗어나는 값을 가질 때 상기 경보 신호를 생성하도록 구성되는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 제 3 로직 제어 유닛(31)은 상기 기준 각도(αref)의 값을 수정하도록 구성될 수 있다.
특히, 상기 값이 특정 연속 횟수 동안 계산된 마지막 각도 값에 대해 중심이 되는 값의 미리 결정된 범위 내에 있을 때 상기 제 3 로직 제어 유닛(31)은 계산된 각도 값의 평균값에 기초하여 상기 기준 각도(αref)의 값을 수정하도록 구성될 수 있다.
이 특정한 경우에, 상기 제 3 로직 제어 유닛(31)은 다음과 같이 구성된다 :
- 두 개 이상의 계산된 각도의 값이 미리 결정된 값 범위 내에 속하는지 확인하고,
- 상기 2개 이상의 계산된 각도의 평균값을 계산하고,
바람직하게는 미리 정해진 연속 횟수 동안 마지막으로 계산된 각도 값에 대해 중심 이 되는 값의 미리 정해진 범위 내에 있을 때, 상기 평균값에 기초하여 상기 기준 각도 αref 의 값을 수정한다.
상기 제 3 로직 제어 유닛(31)은 경보 신호의 발생에 관계없이 기준 각도(αref)의 값을 수정하도록 구성될 수 있다.
도 3A는 제 1 전자 장치(1)(즉, 타이어의 내부 표면에 배열된 전자 장치)의 x축 A1x를 따른 선형 가속도와 연관된 제 1 정현파 S1(검정 실선으로 표시됨) 및 동일한 제 1 필터링된 정현파 S1'(흰색 점선으로 표시) 뿐만 아니라 제2 전자 장치(2)(즉, 림의 채널 상에 배열된 전자 장치의 x축 A2x 주위의 선형 가속도와 연관된 제 2 정현파 S2(추가의 연속 흑색 선으로 표시됨) 및 동일한 제2 필터링 정현파 S2'(추가 흰색 점선으로 표시됨)를 도시한다.
도 3A에서 알 수 있는 바와 같이, 이미 언급된 바와 같이, 제 1 정현파 S1 (제 1 전자 장치(1)의 x축 A1x를 따른 선형 가속도와 관련됨)은 타이어(10)의 경우, 상기 타이어(10)의 일부가 지면과 접촉하고 이어서 지면과의 접촉을 잃는 반면(시간 간격 ΔtD은 타이어(10)가 지면과 접촉하는 시간 간격임), 제 2 정현파 S2 (제 2 전자 장치(2) 의 x축 A2x를 따른 선형 가속과 관련됨)는 어떤 불연속성도 나타내지 않는다.
덜 두드러진 방식이지만 동일한 불연속성이 제 1 필터링된 정현파 S1'에 존재한다.
시간 간격 Δt는 제 1 전자 장치(1)와 관련된 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도가 미리 결정된 값(즉, 설명되는 실시예에서 널 값)과 동일한 시점과 제 2 전자 디바이스(2)와 연관된 x축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도가 미리 결정된 값(즉, 개시되는 실시예에서 널 값)과 동일한 추가 시점을 나타낸다.
이미 언급된 바와 같이, 도 3A는 제 1 필터 IIR의 적용 전후에, 제1 전자 디바이스(1)와 연관된 x축을 따른 선형 가속도, 및 제 2 IIR 필터의 적용 전후에, 제2 전자 디바이스(2)와 연관된 x축을 따른 선형 가속도가 시간이 지남에 따라 어떻게 바뀌는지를 도시한다.
각 선형 가속도는 각각의 정현파로 표시된다.
S1은 제 1 전자 장치(1)와 관련된 x 축 A1x를 따른 선형 가속도에 관한 제 1 정현파를 나타내고,
S1'는 제 1 전자 장치(1)와 관련된 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도에 관한 제 1 필터링된 정현파를 나타내고,
S2는 제 2 전자 장치(2)와 관련된 x 축 A2x를 따른 선형 가속도에 관한 제 2 정현파를 나타내고,
S2'는 제 2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도에 관한 제 2 필터링된 정현파를 나타내고,
타이어(10)의 회전 운동과 림(20)의 회전 운동은 직교 평면 상에서 제 1 정현파 S1과 제 2 정현파 S2로 각각 표현되며, 가로축은 시간이고 세로축은 가속도이다. 제 1 전자 장치(1) 및 제 2 전자 장치(2)와 각각 연관될 때 x축을 따라 선형이다.
각각의 상기 정현파 S1, S2 요인(예: 진동, 기계적 전송, 접지 불규칙 등) 으로 인한 노이즈를 제거하기 위해 해당 IIR 필터에 의해 필터링된다.
시점 t1,1은 제 1 필터링된 정현파 S1'이 상기 데카르트 평면의 가로축을 가로막는 지점에 해당한다.
시점 t2,1은 제 2 필터링된 정현파 S 2'가 상기 데카르트 평면의 가로축을 가로막는 지점에 해당한다.
이미 언급하고 도 3A에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 정현파(S1) 및 따라서 또한 제 1 필터링된 정현파(S1')는 타이어(10)의 일부가 지면과 접촉하고 이어서 지면과의 접촉을 잃는 시간 간격 ΔtD에 대응하는 불연속성을 나타낸다.
각 시간 간격 Δt1, Δt2, ...은 불연속성이 존재하는ΔtN시간 간격 밖에 있으며 ΔtD이 시간 간격과 겹치지 않는다.
도 3b는 제 1 필터링된 정현파 S1' 및 제 2 필터링 사인파 S2', 뿐만 아니라 시간 간격 Δt1, Δt2...ΔtN을 보다 명확하게 보여준다.
도 4A는 제 1 전자 장치(1)가 사용 중일 때, 동일한 간격 Δt1에서 제 1 전자 장치(1)와 연관된 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도 및 y축 ω1y 주위의 필터링된 각속도, 즉 제 1 필터 IIR에 의해 필터링되지 않은 각속도를 동시에 보여준다.
ω1y 주위의 각속도는 검은색 실선으로 표시되고 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도는 흰색 실선으로 표시된다.
도 4B는 시간 간격 Δt1에서 제 1 장치(1)와 연관된 필터링된 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도를 상세히 도시한다.
도 5a는 제 2 전자 장치(2)가 사용 중일 때 동일한 시간 간격 Δt1에서 제 2 전자 장치(2)와 관련된 필터링된 y축 주위의 필터링된 각속도(ω2y') 및 y축 (ω2y) 주위의 각속도, 즉 제 2 필터 IIR에 의해 필터링되지 않은 각속도를 동시에 보여준다.
y축 ω2y 주위의 필터링된 각속도는 검은색 실선으로 표시되고 y축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도는 흰색 실선으로 표시된다.
도 5B는 시간 간격 Δt1에서 제 2 장치(2)와 연관된 y축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도를 상세히 도시한다.
또한, 상기 제 1 전자 장치(1)에는 제 1 로직 제어 유닛(11)에 연결된 제 1 클록 소스(16)가 제공될 수 있고, 상기 제 2 전자 장치(2)에는 제 2 로직 유닛 제어(21)에 연결된 제 2 클록 소스(26)가 제공될 수 있다. 상기 처리 유닛(3)에는 제 3 로직 제어 유닛에 연결된 제 3 클록 소스(36)가 제공될 수 있다.
특히, 처리 유닛(3)의 상기 제 3 로직 제어 유닛(31)은:
- 상황에 따라 필요할 수 있는 미리 결정된 시간적 해상도를 기반으로 모든 클록 소스가 동기화되도록 각각의 클록 소스를 처리 유닛(3)의 제 3 클록 소스(36)에 동기화하기 위해 상기 제 1 전자 장치(1) 및 상기 제 2 전자 장치(2)에 동기 신호를 전송하도록 구성된다.
예를 들어 타이어(10)가 미리 결정된 회전 수를 완료한 경우 주기적으로 상기 동기 신호가 전송되는 것이 바람직하다.
각각의 전자 장치가 처리 장치(3)에 데이터를 전송하도록 구성되고 후자가 이러한 데이터를 수신 및 처리하도록 구성되는 경우 동기화 신호의 전송은 필요하지 않다.
각 전자 장치(1, 2)가 데이터를 획득하고 처리 유닛(3)으로 전송하기만 하고(필터링 후) 구성되는 변형에서, 후자는 처리 유닛(3)에 대한 타이어의 슬립을 계산하기 위해 이러한 데이터를 수신 및 처리하도록 구성된다. 림에서, 제 1 무선 트랜시버 모듈(제 1 전자 장치 1에 배치됨)은 제 1 무선 전송 모듈로 대체되고, 제 2 무선 트랜시버 모듈(제 2 전자 장치 2에 배치됨)은 제 2 무선 전송 모듈로 대체되며, 세 번째 트랜시버 모듈 무선(처리 장치 3에 배열됨)은 무선 수신 모듈로 대체된다.
또한, 처리 유닛(3)의 로직 제어 유닛, 즉 제 3 로직 제어 유닛(31)은:
o 제 3 클록 소스(36)에 의해 설정된 시간에 기초하여, 상기 제 3 로직 제어 유닛(31)은 제 1 전자 장치(1)와 연관된 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도의 값 및 제 2 전자 장치(2)와 연관된 y축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도의 값을 수신하는 각각의 수신 시간을 저장하고,
o 상기 처리 유닛(3)에 도달하기 위해 y축 ω1y' 주위에서 추가 필터링된 각속도에 필요한 시간(즉, 제 2 전자 장치(2)와 처리 유닛(3) 사이에 존재하는 전송 매체를 이동하는 시간)으로 인해, 처리 유닛(3)에 대한 y축 ω1y' 주위의 추가 필터링된 각속도의 값 및 제2 시간 간격 Δt1V 의 획득과 전송 사이의 시간을 기준으로 한 제 1 시간 간격Δt1AT 를 빼는 y축 ω1y' 주위의 저장된 추가 필터링된 각속도의 값을 가지는 시점, 및, y축 ω2y' 주위의 추가로 필터링된 각속도가 처리 유닛(3)에 도달하는 데 필요한 시간(즉, 제 2 전자 장치(2)가 처리 유닛(3)사이에 존재하는 전송 매체를 통과하는 시간)으로 인해, 처리 유닛(3)에 대한 y축 ω2y' 주위에서 상기 추가 필터링된 각속도의 값 및 추가 제 2 시간 간격 Δt2V 의 획득과 전송 사이의 시간을 기준으로 한 제 1 시간 간격 Δt2AT를 빼는 저장된 y축 ω2y' 주위의 추가 필터링된 각속도의 값을 가지는 시점을 획득하고,
o 획득한 상기 두 시점 사이의 시간 간격을 계산한다.
각 전자 장치(1, 2)와 처리 장치(3) 사이에 존재하는 전송 매체를 통과하는 데 필요한 시간을 참조하면, 상기 시간은 각 전자 장치(1, 2)와 유닛 처리(3) 사이의 각각의 거리 및 전송 매체 자체의 유형과 같은 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다.
이 경우(즉, 전자 장치가 데이터를 수집 및 전송하도록 설계되고 처리 장치가 해당 데이터를 수신 및 처리하도록 설계된 경우) 전자 장치(1, 2)가 데이터 처리 장치(3)로부터 신호를 수신하지 않기 때문에 에너지를 절약할 수 있다.
위에서 명백한 바와 같이, 각 전자 장치(1, 2)는 데이터를 획득 및 전송하도록 구성될 수 있고(필터링 후) 처리 유닛(3)은 이러한 데이터를 수신 및 처리하여 각도를 계산하고 기준 각도와 비교하거나 각 전자 장치는 데이터를 획득 및 전송하고 처리 장치로부터 하나 이상의 신호(동기 신호 등)를 수신하도록 구성될 수 있으며 처리 장치는 각도를 계산하기 위해 이러한 데이터를 수신 및 처리하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 신호를 상기 전자 장치의 각각에 보낼 뿐만 아니라 기준 각도와 비교한다(예: 동기 신호).
상기 개시된 시스템에 의해 타이어(10) 와 상기 타이어(10)가 장착 되는 림(20) 사이의 슬립을 측정하는 방법에 관한 것이다.
상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
A) 상기 제 1 전자 장치(1)와 관련된 y축 ω 1y 주위의 적어도 하나의 각속도 의 값 및 x축 A1x를 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하는 단계,
B) y축 ω 1y' 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도 및 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득 하기 위해 제 1 디지털 필터에 의해 필터링하는 단계 x 축 A1x를 따라 x 축 A1x'를 따라 적어도 하나의 필터링된 각 가속도를 획득하는 단계,
C) x 축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 각 시점을 식별하는 단계,
D) 다음을 저장하는 단계:
■ x 축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점, 및
■ x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점에서 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도의 값,
E) 상기 제 2 전자 장치(2)와 관련된, y축 ω2y 주위의 상기 적어도 하나의 각속도 의 값 및 x축 A2x를 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도 의 값을 획득하는 단계,
F) x 축 A2x'를 따라 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도를 얻기 위해, y축 ω2y' 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도와 x축 A2x를 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 얻도록 y축 ω2y 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값을 제2 디지털 필터에 의해 필터링하는 단계,
G) x 축 A2x'를 따른 상기 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점을 식별하는 단계,
H) 다음을 저장하는 단계:
■ x 축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점,
■ x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점에서 y축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도의 값,
I) (고려할 시간 간격의 수를 기준으로) 각도 α를 계산하는 단계:
여기서
는 y축 ω1y' ω2y'를 중심으로 필터링된 각속도의 평균값이고, Δt1= t1,1- t2,1은 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도가 미리 결정된 값과 동일한 시점 t1,1과 추가 시점 t2,1 사이의 시간 간격이며, x축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고,
또는
여기서
N은 시간 간격 Δti의 수이고, 는 y축을 중심으로 필터링된 각속도의 평균값이고, 각 시간 간격 Δti의 시점에서 y축 ω1y' 주위의 필터링된 각속도 값으로 정의되며, x 축 A1x'를 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 미리 결정된 값과 동일하고, 상기 시간 간격 Δti의 추가 순간에서 y축 ω2y' 주위의 필터링된 각속도의 값으로부터, x 축 A2x'를 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고, Δti는 제1 전자 디바이스(1)와 연관된 필터링된 x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도가 각각의 미리 결정된 값 및 추가 시간과 동일한 시점에 의해 정의된 각각의 시간 간격이며, 여기서 필터링된 선형 제2 전자 장치(2)와 연관된 x축 A2x'를 따른 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고, Δt1,Δt2,...ΔtN은 각 시점 t1,1, t1,2,... t(1,N) 사이의 시간 간격이고, x축 A1x'를 따라 필터링된 선형 가속도는 미리 결정된 값 및 각각의 추가 시간 tt2,1, t2,2,… t(2,N)와 동일하며, x 축 A2x'를 따라 필터링된 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고,
L) 계산된 각도 α 의 값을 기준 각도 αref 의 값 과 비교하는 단계,
M) 각도 α의 값이 기준 각도 αref의 값과 다른 경우, 림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립을 측정하기 위해 각도(α)의 값과 각도(αref)의 값 사이의 차이를 계산하는 단계.
시스템에 대해 이미 말했듯이, 상기 제 1 디지털 필터 및 상기 제 2 디지털 필터는 각각 제 1 IIR 필터 및 제 2 IIR 필터이다.
또한, N이 1인 경우(즉, 단일 시간 간격이 선택됨), 복수의 시간 간격이 언급된 각도의 공식은 시간 간격 Δt1만 언급된 각도의 공식과 동일하다.
장점
유리하게는, 이미 언급된 바와 같이, 본 발명의 목적인 시스템 및 방법에 의해, 타이어가 사용 중일 때 상기 타이어 가 장착된 림에 대한 타이어의 시간 경과에 따른 슬립을 측정하는 것이 가능하다.
결과적으로, 언급한 바와 같이 타이어와 림 사이의 슬립 측정은 동적 측정이다.
본 발명은 예시를 위해 설명되었지만 제한적인 것이 아니라 바람직한 실시예에 따라, 그러나 첨부된 청구범위에 따라 정의된 바와 같이 그 범위를 벗어나지 않으면서 변형 및/또는 수정이 당업자에 의해 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
Claims (9)
- 타이어(10)와 상기 타이어(10)가 장착되는 림(20) 사이의 슬립을 측정하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은 다음을 포함하고:
- 사용시 타이어(10)의 내부 표면(10A)과 접촉하여 위치되는 제 1 전자 장치(1),
- 사용 중에 상기 림(20)과 접촉하여 위치 결정되는 제 2 전자 장치(2),
- 상기 전자 장치(1, 2) 외부의 처리 장치(3),
여기서, 제 1 기준 시스템 x1, y1, z1은 축 x1은 상기 제1 전자 장치(1)가 적용된 상기 타이어(10)의 지점인 제 1 지점의 회전에 접하고, 축 z1은 상기 축 x1에 수직인 방식으로 제 1 전자 장치(1)와 연결되고,
제 2 기준 시스템(x2, y2, z2)은 축 x2가 상기 제 2 전자 장치(2)가 적용된 상기 림(20)의 지점인 제 2 지점의 회전에 접하고 축 z2가 상기 축 x2에 수직인 방식으로, 제 2 전자 장치(2)에 연결되며,
상기 제 1 전자 장치(1)는 적어도 상기 처리 장치(3)에 데이터를 전송하도록 구성되고, 내부에 다음을 포함하고:
- 제 1 자이로스코프(121) 및 제 1 가속도계(122)를 포함하고 다음과 같이 구성된 제 1 관성 측정 유닛(12):
상기 제 1 자이로스코프(121)를 통해 y축(ω1y) 주위의 적어도 하나의 각속도 값을 획득하고, 상기 제 1 가속도계(122)를 통해 x축(A1x)을 따른 적어도 하나의 선형 가속도 값을 획득하며,
- 데이터를 저장하기 위한 제 1 저장 수단(15),
- 상기 제 1 관성 측정 수단(12) 및 상기 제 1 저장 수단(15)과 연결되고 다음고 같이 구성된 제 1 로직 제어 유닛(11),
제 1 관성 측정 유닛(12)으로부터 y축(ω1y) 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값 및 x축(A1x)을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 수신하고,
x 축(A1x')을 따라 적어도 하나의 필터링된 각 가속도를 얻기 위해, y축(ω1y') 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도 및 x축(A1x)을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 얻도록 제1 디지털 필터에 의해 y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값(ω1y)에 의해 필터링하고,
x축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 각 시점을 식별하고,
상기 제 1 저장 수단(15)에 다음을 저장하고:
x 축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점, 및
x축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점에서 y축(ω1y') 주위의 필터링된 각속도의 값,
상기 처리 장치(3)로 전송하고:
x 축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 시점,
상기 시점에서 y축(ω1y') 주위의 상기 필터링된 각속도의 값,
상기 제 2 전자 장치(2)는 적어도 상기 처리 데이터(3)에 데이터를 전송하도록 구성되고 내부에 다음을 포함하고:
- 제 2 자이로스코프(221) 및 제 2 가속도계(222)를 포함하고 다음과 같이 구성된 제 2 관성 측정 유닛(22):
상기 제2 자이로스코프(221)를 통해, 적어도 y축 주위의 각속도의 값(ω2y), 및, 상기 제2 가속도계(222)를 통해, x 축(A2x)을 따른 적어도 선형 가속도의 값을획득하고,
- 데이터를 저장하기 위한 제 2 저장 수단(25),
- 상기 제 2 관성 측정 유닛(22) 및 상기 제 2 저장 수단(25)에 연결되고, 다음을 수행하도록 구성된 제 2 로직 제어 유닛(21):
상기 제2 전자 장치(2)의 제2 관성 측정 유닛(22)으로부터, y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값(ω2y) 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값(A2x)을 수신하고,
x 축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도를 하나 이상 얻기 위해, y축 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도(ω2y') 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도 값(A2x)을 얻도록 y축(ω2y) 주위의 상기 적어도 하나의 각속도 값의 값을 두 번째 디지털 방식으로 필터링하고,
x 축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점을 식별하고,
상기 제2 저장 수단(25)에 다음을 저장하고:
x 축을 따라 필터링된 선형 가속도의 값(A2x')이 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점,
x축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점에서 y축(ω2y') 주위의 상기 필터링된 각속도의 값,
상기 처리 장치(3)로 다음을 전송하고:
x 축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 추가 시점,
상기 추가 시점에서 y축(ω2y') 주위의 필터링된 각속도의 값,
상기 처리 유닛(3)은 적어도 상기 제 1 전자 장치(1) 및 상기 제 2 전자 장치(2)로부터 데이터를 수신하도록 구성되고 내부에 다음을 포함하고:
- 기준 각도(αref)의 값이 저장되는 제 3 저장 수단(35),
- 상기 제 3 저장 수단(35)에 연결되고, 다음을 수행하도록 구성된 제 3 로직 제어 유닛(31):
제 1 전자 장치(1)와 연관된 y축(ω1y') 주위의 상기 필터링된 적어도 하나의 각속도의 값 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도의 값(A1x') 제 1 전자 장치(1)와 연관된 상기 미리 결정된 값과 동일하고,
제 2 전자 장치(2)와 연관된 y축(ω2y') 주위의 상기 적어도 하나의 필터링된 각속도의 값 및 x축을 따라 상기 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도의 값이 발생하는 각각의 추가 시간( A2x') 제 2 전자 장치(2)와 연관된 상기 미리 결정된 값과 동일하고,
제 1 축(A1)과 제 2 축(A2) 사이의 각도(α)를 계산하고, 여기서 상기 제 1 축(A1)은 타이어(10)의 중심과 상기 제 1 점 및 상기 제 2 축을 통과하는 축( A2)는 다음 공식에 따라 타이어(10)의 중심과 상기 제 2 점을 통과하는 축이며,
여기서
N은 시간 간격 Δti의 수이고, 는 y축을 중심으로 필터링된 각속도의 평균값이고, 각 시간 간격 Δti의 시점에서 y축(ω1y') 주위의 필터링된 각속도 값으로 정의되고,
x축(A1x')을 따른 각각의 필터링된 선형 가속도는 미리 결정된 값과 동일하고,
상기 시간 간격 Δti의 추가 시점에서 y축(ω2y') 주위의 필터링된 각속도 값으로부터, x 축(A2x')을 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하며, Δti는 시점 t1,1, t1,2, ... t(1,N) 에 의해 정의된 각각의 시간 간격 Δt1, Δt2, ...ΔtN이고,
x 축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도는 각각의 미리 결정된 값 및 추가 시간 t2,1, t2,2,… t(2,N)와 동일하고,
필터링된 선형 가속도 x축 길이(A2x')는 상기 미리 결정된 값과 동일하고,
각 시점 t1,1, t1,2,… t(1,N)은 상기 타이어(10)의 일부가 지면과 접촉하고 후속적으로 지면과의 접촉을 상실하하는 시간 간격 ΔtD 을 벗어나고,
계산된 각도(α)의 값을 상기 제 3 저장 수단(35)에 저장된 기준 각도(αref)의 값과 비교하고,
각도(α)의 값이 기준 각도(αref)의 값과 다른 경우, 림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립을 측정하기 위해 각도(α) 값과 각도 αref 값 사이의 차이를 계산하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 유닛(3)의 제 3 로직 제어 유닛(31)은 계산된 각도(α)가 바람직하게는 미리 정해진 연속 횟수 동안 상기 기준 각도(αref)의 값을 중심으로 하는 미리 정해진 범위의 값을 벗어나는 값을 가질 때, 경보 신호를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 전항중 어느 한 항에 있어서, 제 3 로직 제어 유닛(31)은:
- 두 개 이상의 계산된 각도의 값이 미리 결정된 값 범위 내에 속하는지 확인하는 단계,
- 계산된 각도의 상기 2개 이상의 값의 평균값을 계산하는 단계,
- 상기 값이 마지막으로 계산된 각도 값에 대해 중심이 되는 값의 미리 결정된 범위 내에 있을 때, 바람직하게는 미리 결정된 연속 횟수 동안 상기 평균 값에 기초하여 상기 기준 각도 αref의 값을 수정하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 시스템. - 전항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 전자 장치(1)의 제 1 로직 제어 유닛(11)이, 타이어(10)가 미리 결정된 제 1 회전 수를 완료하면 x축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값은 상기 미리 결정된 값 및 시점에서 y축(ω1y')을 중심으로 하는 적어도 하나의 필터링된 각속도의 값과 동일한 시점들을 처리 유닛(3)에 전송하도록 구성되고,
상기 제 2 전자 장치(2)의 제2 논리 제어 유닛(21)은,
타이어(10)가 미리 결정된 제2 회전 수를 완료했을 때 x 축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값은 상기 미리 결정된 값 및 상기 시점에서 y축(ω2y') 주위의 상기 적어도 하나의 필터링된 각속도의 값과 동일한 추가 시점들을 처리 유닛(3)에 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 전항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 디지털 필터는 바람직하게는 0.1Hz와 1Hz 사이의 주파수를 갖는 제1 필터 IIR이고;
상기 제 2 디지털 필터는 바람직하게는 0.1Hz와 1Hz 사이의 주파수를 갖는 제 2 필터 IIR인 것을 특징으로 하는 시스템. - 전항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 전자 장치(1)는 상기 처리 유닛(3)으로부터 하나 이상의 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 제 1 로직 제어 유닛(11)에 연결된 제 1 클록 소스(16)가 제공되며,
상기 제 2 전자 장치(2)는 상기 처리 유닛(3)으로부터 하나 이상의 신호를 수신하도록 구성되고 제 2 로직 제어 유닛(21)에 연결된 제 2 클록 소스(26)가 제공되며,
상기 처리 유닛(3)은 상기 전자 장치(1, 2) 각각에 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성되고 제 3 클록 소스(36)가 제공되며, 상기 제 3 클록 소스(36)는 상기 제 3 제어 로직 유닛(31)에 연결되고,
상기 제 3 제어 로직 유닛(31)은:
- 상기 제 1 클록 소스(16) 및 상기 제 2 클록 소스(26)를 제 3 클록 소스(36)에 동기화하기 위해 상기 제 1 전자 장치(1) 및 상기 제 2 전자 장치(2)에 동기 신호를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 유닛(3)의 제 3 로직 제어 유닛(31)은 타이어(10)가 미리 결정된 회전 수를 완료할 때 상기 동기 신호를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 유닛(3)의 제 3 로직 제어 유닛(31)은,
상기 제 3 로직 제어 유닛(31)이 제1 전자 장치(1)와 연관된 y축(ω1y') 주위의 필터링된 각속도의 값 및, 제 3 클록 소스(36)에 의해 설정된 시간에 기초하여, 제 2 전자 장치(2)와 연관된 y축(ω2y') 주위의 필터링된 각속도의 값을 수신하는 각각의 수신 시점을 저장하고,
상기 처리 유닛(3)에 도달하기 위해 y축 ω1y' 주위에서 추가 필터링된 각속도에 필요한 시간으로 인해, 처리 유닛(3)에 대한 y축 ω1y' 주위의 추가 필터링된 각속도의 값 및 제2 시간 간격 Δt1V 의 획득과 전송 사이의 시간을 기준으로 한 제 1 시간 간격Δt1AT 를 빼는 y축 ω1y' 주위의 저장된 추가 필터링된 각속도의 값을 가지는 시점, 및, y축 ω2y' 주위의 추가로 필터링된 각속도가 처리 유닛(3)에 도달하는 데 필요한 시간으로 인해, 처리 유닛(3)에 대한 y축 ω2y' 주위에서 상기 추가 필터링된 각속도의 값 및 추가 제 2 시간 간격 Δt2V 의 획득과 전송 사이의 시간을 기준으로 한 제 1 시간 간격 Δt2AT를 빼는 저장된 y축 ω2y' 주위의 추가 필터링된 각속도의 값을 가지는 시점을 획득하고,
획득한 상기 두 시점 사이의 시간 간격을 계산하는 것을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 전항 중 어느 한 항에 따른 시스템에 의해, 타이어(10)와 상기 타이어(10)가 장착된 림(20) 사이의 슬립을 측정하는 방법에 있어서:
A) 상기 제 1 전자 장치(1)와 관련된, y축(ω1y) 주위의 적어도 하나의 각속도의 값 및 x축(A1x)을 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 획득하는 단계,
B) y축(ω1y') 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도를 획득하기 위해 y축(ω1y) 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값 및, x 축(A1x)을 따라 필터링된 적어도 하나의 각 가속도를 얻기 위해 x 축(A1x')을 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 제 1 디지털 필터에 의해 필터링하는 단계,
C) x축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 미리 결정된 값과 동일한 각 시점을 식별하는 단계,
D) 다음을 저장하는 단계:
x 축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점, 및
x축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각 시점에서 y축(ω1y') 주위의 필터링된 각속도의 값,
E) 상기 제 2 전자 장치(2)와 관련된, y축 주위의 상기 적어도 하나의 각속도(ω2y)의 값 및 x축을 따른 상기 적어도 하나의 선형 가속도의 값(A2x)을 획득하는 단계,
F) y축(ω2y') 주위의 적어도 하나의 필터링된 각속도를 획득하기 위해 y축(ω2y) 주위의 상기 적어도 하나의 각속도의 값 및 x축(A2x')을 따라 적어도 하나의 필터링된 선형 가속도를 얻기 위해 x축(A2x)을 따른 적어도 하나의 선형 가속도의 값을 제 2 디지털 필터에 의해 필터링하는 단계,
G) x 축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점을 식별하는 단계,
H) 다음을 저장하는 단계:
x 축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점,
x축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도의 값이 상기 미리 결정된 값과 동일한 각각의 추가 시점에서 y축(ω2y') 주위의 상기 필터링된 각속도의 값,
I) 다음 공식에 따라 각도(α)를 계산하는 단계:
여기서,
N은 시간 간격 Δti의 수이고,
는 각 시간 간격Δti의 시간 순간에서 y축(ω1y') 주위의 필터링된 각속도 값으로 정의된 y축을 중심으로 필터링된 각속도의 평균값이고,
x축(A1x')을 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 미리 결정된 값과 같고,
상기 시간 간격 Δti의 추가 시점에서 y축(ω2y') 주위의 필터링된 각속도 값으로부터, x축(A2x')을 따라 필터링된 각각의 선형 가속도는 상기 미리 결정된 값과 동일하고,
Δti는 t1,1, t1,2, ... t(1,N) 시점에 의해 정의된 각 시간 간격 Δt1, Δt2, ...ΔtN이고,
제 1 전자 장치(1)와 연관된 x축(A1x')을 따라 필터링된 선형 가속도는 각각의 미리 결정된 값 및 추가 시간 t2,1, t2,2,… t(2,N)와 동일하고,
제 2 전자 장치(2)와 관련된 x축(A2x')을 따라 필터링된 선형 가속도가 상기 미리 결정된 값과 동일하고,
각 시점 t1,1, t1,2,… t(1,N)이 상기 타이어(10)의 일부가 지면과 접촉하고 후속적으로 지면과의 접촉을 상실하는 시간 간격 ΔtD 밖에 있고,
L) 계산된 각도(α)의 값을 기준각(αref)의 값과 비교하는 단계,
M) 각도(α)의 값이 기준각(αref)의 값과 다른 경우,림(20)에 대한 타이어(10)의 슬립을 측정하기 위해 각도(α)의 값과 각도(αref)의 값의 차이를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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