KR20240048801A

KR20240048801A - Detection device for replacement timing of brake pad and detection method thereof

Info

Publication number: KR20240048801A
Application number: KR1020220128561A
Authority: KR
Inventors: 장재훈
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2022-10-07
Filing date: 2022-10-07
Publication date: 2024-04-16

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드의 교체 시기 검출 장치에 있어서, 모터 포지션 센서로부터 상기 브레이크 패드가 휠 디스크에 밀착 혹은 상기 휠 디스크로부터 분리되도록 진퇴 운동하는 피스톤의 위치를 측정한 위치 정보를 수신하고, 상기 위치 정보에 기초하여 주행 거리에 따른 상기 브레이크 패드의 마모량을 식별하고, 상기 브레이크 패드의 마모량 및 운전자의 제동 특성 정보에 따라 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 연산하도록 학습된 모델에 기초하여 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 검출하는 프로세서를 포함한다.In the brake pad replacement time detection device according to an embodiment of the present invention, position information is received from a motor position sensor measuring the position of a piston that moves forward and backward so that the brake pad adheres to or separates from the wheel disk. Based on the model learned to identify the wear amount of the brake pad according to the driving distance based on the location information and calculate the replacement time of the brake pad according to the wear amount of the brake pad and the driver's braking characteristic information. It includes a processor that detects when to replace brake pads.

Description

Detection device for replacement timing of brake pad and detection method thereof}

본 발명은 브레이크 패드의 교체 시기 검출 장치 및 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for detecting replacement time of brake pads.

전동 브레이크 혹은 유압 브레이크에서 운전자는 달리는 차량을 멈추기 위해 브레이크 페달을 밟는다. 이때, 모터 혹은 브레이크액은 그 답력을 증폭시켜서 캘리퍼를 움직이게 하고 캘리퍼는 안쪽의 브레이크 패드로 휠 디스크와 마찰을 일으켜 휠 디스크의 회전, 즉 휠의 회전을 멈추게 한다. In electric or hydraulic brakes, the driver steps on the brake pedal to stop the moving vehicle. At this time, the motor or brake fluid amplifies the pedaling force and moves the caliper, and the caliper causes friction with the wheel disc through the brake pad inside, stopping the rotation of the wheel disc, that is, the wheel.

브레이크 패드는 휠 디스크와 직접 접촉하여 운동에너지를 열에너지로 바꾸는 마찰재로써, 차량의 제동 특성을 제어하는 중요한 장치 중 하나이다. Brake pads are friction materials that change kinetic energy into heat energy by directly contacting the wheel disc, and are one of the important devices that control the braking characteristics of a vehicle.

현재 브레이크 패드는 마모되는 그 특성상 일정 주기마다 교체가 필요한 소모품이지만, 그 교체 시기는 운전자의 운전 스타일에 따라 상당히 차이가 나기 때문에 점검이 선행되어야 한다.Currently, brake pads are consumables that require replacement at regular intervals due to their wear-and-tear characteristics, but the replacement period varies greatly depending on the driver's driving style, so inspection must be done first.

현재 차량의 모든 정보가 들어있는 매뉴얼 상에 브레이크 패드는 일정 주행거리마다(차량마다 상이) 점검을 하라고 되어 있을 뿐, 언제 교체가 필요한지는 안내가 없는 상황이다.Currently, the manual, which contains all information about the vehicle, only states that brake pads should be inspected at a certain mileage (different for each vehicle), but there is no guidance on when they need to be replaced.

이때, 점검이 필요한 이유는 동일한 거리를 주행하였다고 하여도 운전자의 제동 스타일에 따라서 브레이크 패드의 마모 정도는 차이가 있기 때문이다. 따라서, 단순 주행거리만으로 교체 시기를 판단하기 보다 점검을 통해 브레이크 패드의 마모량 혹은 잔량을 보고 판단한다. At this time, the reason why inspection is necessary is because even if the vehicle is driven the same distance, the degree of wear of the brake pads varies depending on the driver's braking style. Therefore, rather than judging the replacement time based on simple mileage, the brake pads are inspected to see the amount of wear or remaining amount.

브레이크 패드의 교체 여부를 판단 시, 정비사가 육안으로 보고 결정하게 되는데 정비사 별로 패드 교체에 대한 기준이 다른 바 보다 정확한 기준이 필요한 실정이다. When deciding whether or not to replace brake pads, the mechanic makes the decision based on visual inspection. Each mechanic has different standards for pad replacement, so more accurate standards are needed.

또한 브레이크 패드의 교체 시기를 놓치게 되면 정상적인 제동 성능이 나오지 않아 차량의 제동거리가 길어질 위험이 있고, 심할 경우 브레이크 패드의 쇠 부분과 휠 디스크 간 마찰을 일으켜 노이즈를 발생시키고 휠 디스크를 갉아 먹어 휠 디스크를 바꿔줘야 하는 불상사가 일어날 수 있다.In addition, if you miss the timing of replacing the brake pads, normal braking performance may not be achieved, leading to the risk that the vehicle's braking distance will be longer. In severe cases, friction between the metal part of the brake pad and the wheel disc may occur, generating noise and gnawing away at the wheel disc, causing wheel disc damage. An unfortunate incident may occur that requires replacement.

본 발명의 목적은 보다 정확한 브레이크 패드의 교체 시기 검출 장치 및 검출 방법을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a more accurate brake pad replacement time detection device and detection method.

본 발명의 목적은 브레이크 패드의 교체 시점을 운전자가 별도의 점검 없이 손쉽게 알게 하고, 이 후 발생되는 별도의 노력을 없애기 위함이다.The purpose of the present invention is to allow the driver to easily know when to replace the brake pads without separate inspection and to eliminate the extra effort that occurs thereafter.

상기 프로세서는, 차량 속도, 답력, 답력 속도 및 제동 주기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 운전자의 제동 특성 정보를 식별할 수 있다.The processor may identify the driver's braking characteristic information based on at least one of vehicle speed, pedal effort, pedal speed, and braking period.

상기 프로세서는, 상기 피스톤의 위치 정보를 통해 상기 브레이크 패드의 초기 위치와, 상기 휠 디스크와 상기 브레이크 패드 간 간격을 일정하게 유지하기 위해 상기 브레이크 패드의 보정된 위치를 식별하고, 상기 브레이크 패드의 초기 위치와 보정 위치 간의 차이를 통해 상기 브레이크 패드의 마모량을 식별할 수 있다.The processor identifies the initial position of the brake pad and the corrected position of the brake pad to maintain a constant distance between the wheel disk and the brake pad through the position information of the piston, and the initial position of the brake pad The amount of wear of the brake pad can be identified through the difference between the position and the corrected position.

상기 위치 정보는, 상기 모터 포지션 센서를 통해 차량의 브레이크 시스템에 전원이 인가된 시점에서 측정된 위치 정보일 수 있다.The location information may be location information measured at the time power is applied to the vehicle's brake system through the motor position sensor.

상기 프로세서는, 상기 브레이크 패드의 마모량이 기 정의된 값을 초과하는 경우, 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 알리는 알림을 생성할 수 있다.If the wear amount of the brake pad exceeds a predefined value, the processor may generate a notification informing of the replacement time of the brake pad.

본 발명의 일 실시예에 따른 검출 장치에 의해 수행되는 브레이크 패드의 교체 시기 검출 방법에 있어서, 모터 포지션 센서로부터 상기 브레이크 패드가 휠 디스크에 밀착 혹은 상기 휠 디스크로부터 분리되도록 진퇴 운동하는 피스톤의 위치를 측정한 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 위치 정보에 기초하여 주행 거리에 따른 상기 브레이크 패드의 마모량을 식별하는 단계; 상기 브레이크 패드의 마모량 및 운전자의 제동 특성 정보에 따라 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 연산하도록 학습된 모델에 기초하여 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 검출하는 단계를 포함한다.In the method of detecting the replacement time of a brake pad performed by a detection device according to an embodiment of the present invention, the position of the piston that moves forward and backward so that the brake pad is in close contact with or separated from the wheel disk is determined from a motor position sensor. Receiving measured location information; Identifying the amount of wear of the brake pad according to the driving distance based on the location information; and detecting the replacement time of the brake pads based on a model learned to calculate the replacement time of the brake pads according to the wear amount of the brake pads and the driver's braking characteristic information.

상기 브레이크 패드의 교체 시기를 검출하는 단계는, 차량 속도, 답력, 답력 속도 및 제동 주기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 운전자의 제동 특성 정보를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.Detecting when to replace the brake pads may include identifying the driver's braking characteristic information based on at least one of vehicle speed, pedal effort, pedal speed, and braking period.

상기 브레이크 패드의 마모량을 식별하는 단계는, 상기 피스톤의 위치 정보를 통해 상기 브레이크 패드의 초기 위치와, 상기 휠 디스크와 상기 브레이크 패드 간 간격을 일정하게 유지하기 위해 상기 브레이크 패드의 보정된 위치를 식별하는 단계; 상기 브레이크 패드의 초기 위치와 보정 위치 간의 차이를 통해 상기 브레이크 패드의 마모량을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.The step of identifying the wear amount of the brake pad includes identifying the initial position of the brake pad and the corrected position of the brake pad to maintain a constant gap between the wheel disk and the brake pad through the position information of the piston. steps; It may include identifying the amount of wear of the brake pad through the difference between the initial position and the corrected position of the brake pad.

상기 검출 방법은, 상기 브레이크 패드의 마모량이 기 정의된 값을 초과하는 경우, 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 알리는 알림을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The detection method may further include generating a notification informing of replacement time of the brake pads when the amount of wear of the brake pads exceeds a predefined value.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 보다 정확한 브레이크 마모량 측정 및 교체 시기 예측을 통해 차량의 브레이크 시스템은 제동 성능을 안정적으로 보장할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a vehicle's brake system can stably guarantee braking performance through more accurate measurement of brake wear and prediction of replacement time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 브레이크 패드의 교체 필요 여부를 운전자가 바로 알 수 있어 검사를 받기 위해 시간을 따로 잡는다거나 불필요한 교체 판정에 따른 감정소모 등의 불상사를 줄여준다.According to one embodiment of the present invention, the driver can immediately know whether the brake pads need to be replaced, thereby reducing unfortunate events such as setting aside time for inspection or emotional exhaustion due to unnecessary replacement decisions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드의 교체 시기 검출 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드의 교체 시기 검출 장치의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드가 마모되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행거리에 따른 마모량을 나타낸 그래프를 도시한 도면이다.Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a brake pad replacement time detection device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating an operation flowchart of a brake pad replacement time detection device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram schematically showing the process of wear of a brake pad according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a graph showing the amount of wear according to the driving distance according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The detailed description set forth below in conjunction with the accompanying drawings is intended to illustrate exemplary embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts unrelated to the description may be omitted, and the same reference numerals may be used for identical or similar components throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드의 교체 시기 검출 장치를 포함하는 차량의 구성을 도시한 블럭도이다.Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle including a brake pad replacement time detection device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 브레이크 패드의 교체 시기 검출 장치(100)(이하, 검출 장치(100)라 한다.)는 브레이크 패드를 진퇴 운동 시키는 피스톤의 위치 정보를 이용하여 브레이크 패드의 마모량을 예측 및 브레이크 패드의 교체 시기를 검출하는 장치이다. According to one embodiment of the present invention, the brake pad replacement time detection device 100 (hereinafter referred to as the detection device 100) determines the wear amount of the brake pad by using the position information of the piston that moves the brake pad forward and backward. It is a device that predicts and detects when to replace brake pads.

검출 장치(100)는 차량 내부에 장착되어 브레이크 시스템 등 여러 부품 간의 통신을 통해 정보를 수신 및 처리할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 외부에서 동작하는 서버, 컴퓨터 등으로 구현될 수 있다. The detection device 100 is mounted inside a vehicle and can receive and process information through communication between various parts such as a brake system, but is not necessarily limited to this and can be implemented as a server or computer operating externally.

이하, 설명의 편의를 위해 검출 장치(100)는 차량(1) 내 장착된 것으로 하여 설명한다. Hereinafter, for convenience of explanation, the detection device 100 will be described as being installed in the vehicle 1.

본 발명에서는 브레이크 패드의 마모량을 보다 정확하게 측정함으로써 기존 점검 시스템을 개선하고, 운전자의 제동 특성에 기초하여 브레이크 패드의 교체 시기를 검출하는 검출 장치(100)에 대해 제안한다.The present invention improves the existing inspection system by more accurately measuring the amount of wear of the brake pads, and proposes a detection device 100 that detects the replacement time of the brake pads based on the driver's braking characteristics.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(1)의 구성 및 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of the vehicle 1 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량(1)은 검출 장치(100), 모터 포지션 센서(10), 휠 속도 센서(20), 브레이크 시스템(30)을 포함한다. 이때, 브레이크 시스템(30)은 캘리퍼(caliper) 유닛(31), 브레이크 패드(32), 휠 디스크(33)를 포함하고, 캘리퍼 유닛(31)은 피스톤(311)을 포함한다. According to one embodiment of the present invention, the vehicle 1 includes a detection device 100, a motor position sensor 10, a wheel speed sensor 20, and a brake system 30. At this time, the brake system 30 includes a caliper unit 31, a brake pad 32, and a wheel disk 33, and the caliper unit 31 includes a piston 311.

모터 포지션 센서(10)는 모터에 장착되어 피스톤(311)의 이동거리를 실시간으로 측정하는 센서이다. 이때, 모터 포지션 센서(10)는 상대적인 위치를 측정하는 센서로 브레이크 시스템(30)에 전원이 인가된 시점을 기점으로 초기 위치 판단을 하여 현재 피스톤(311)이 어디에 위치하는지 측정할 수 있다. The motor position sensor 10 is a sensor that is mounted on the motor and measures the moving distance of the piston 311 in real time. At this time, the motor position sensor 10 is a sensor that measures relative position and can measure where the piston 311 is currently located by determining the initial position starting from the time when power is applied to the brake system 30.

휠 속도 센서(20)는 차축에 장착되어 휠의 회전속도를 감지할 수 있는 전기적 신호를 출력하는 장치이다. The wheel speed sensor 20 is a device that is mounted on the axle and outputs an electrical signal that can detect the rotational speed of the wheel.

캘리퍼 유닛(31)의 피스톤(311)은 브레이크 패드(32)가 휠 디스크(33)에 밀착 혹은 휠 디스크(33)로부터 분리되도록 진퇴 운동한다. 이를 위해, 캘리퍼 유닛(31)은 브레이크 패드(32)와 결합된다.The piston 311 of the caliper unit 31 moves forward and backward so that the brake pad 32 comes into close contact with or separates from the wheel disk 33. For this purpose, the caliper unit 31 is combined with the brake pad 32.

일 실시예에서, 브레이크 패드(32)는 제1브레이크 패드와 제2브레이크 패드를 포함하고, 휠 디스크(33)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치된다. In one embodiment, the brake pads 32 include a first brake pad and a second brake pad, and are arranged to be spaced apart from each other with the wheel disk 33 interposed therebetween.

따라서, 제동 신호를 수신함에 따라 피스톤(311)이 제1브레이크 패드와 제2브레이크 패드를 휠 디스크(33)를 향하는 방향으로 이동시켜 휠 디스크(33)에 밀착, 가압하면, 휠 디스크(33)는 그 마찰력에 의하여 회전 속도가 감소되고 종국에는 정지된다.Therefore, upon receiving the braking signal, the piston 311 moves the first and second brake pads in the direction toward the wheel disk 33 to come into close contact with and pressurize the wheel disk 33. The rotation speed is reduced by the friction force and eventually stops.

휠 디스크(33)는 휠과 연결되어, 휠의 회전 시 휠과 함께 회전되거나 휠(2)과 동시에 회전이 종료된다.The wheel disk 33 is connected to the wheel and rotates together with the wheel when the wheel rotates or ends rotation at the same time as the wheel 2.

검출 장치(100)의 프로세서(110)는 마이크로 제어 유닛(Micro control unit, MCU), 마이크로 프로세서일 수 있으며, 검출 장치(100)의 전반적인 동작을 수행한다. 나아가, 프로세서(110)는 프로그램 등 소프트웨어를 실행하여 차량(1) 내 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 검출 장치(100)는 CAN 통신, LIN 통신 등을 이용하여 모터 포지션 센서(10), 휠 속도 센서(20), 브레이크 시스템(30) 등 차량 내 다른 구성요소와 통신할 수 있다. The processor 110 of the detection device 100 may be a micro control unit (MCU) or a microprocessor, and performs the overall operation of the detection device 100. Furthermore, the processor 110 may control at least one other component (eg, hardware or software component) within the vehicle 1 by executing software such as a program, and may perform various data processing or calculations. The detection device 100 can communicate with other components in the vehicle, such as the motor position sensor 10, the wheel speed sensor 20, and the brake system 30, using CAN communication, LIN communication, etc.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(110)는 모터 포지션 센서(10)로부터 브레이크 패드(32)가 휠 디스크에 밀착 혹은 휠 디스크로부터 분리되도록 진퇴 운동하는 피스톤(311)의 위치를 측정한 위치 정보를 수신하고, 위치 정보에 기초하여 주행 거리에 따른 브레이크 패드(32)의 마모량을 식별하고, 브레이크 패드(32)의 마모량 및 운전자의 제동 특성 정보에 따라 브레이크 패드(32)의 교체 시기를 연산하도록 학습된 모델에 기초하여 브레이크 패드(32)의 교체 시기를 검출한다. The processor 110 according to an embodiment of the present invention provides position information that measures the position of the piston 311 that moves forward and backward so that the brake pad 32 is in close contact with or separate from the wheel disk from the motor position sensor 10. Receive, identify the wear amount of the brake pad 32 according to the driving distance based on the location information, and calculate the replacement time of the brake pad 32 according to the wear amount of the brake pad 32 and the driver's braking characteristic information. The replacement time of the brake pad 32 is detected based on the learned model.

한편, 프로세서(110)는 상기 동작들을 수행하기 위한 데이터 분석, 처리, 및 결과 정보 생성 중 적어도 일부를 규칙 기반 또는 인공지능(Artificial Intelligence) 알고리즘으로서 기계학습, 신경망 네트워크(neural network), 또는 딥러닝 알고리즘 중 적어도 하나를 이용하여 수행할 수 있다. 신경망 네트워크의 예로는, CNN (Convolutional Neural Network), DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network)과 같은 모델을 포함할 수 있다.Meanwhile, the processor 110 performs at least some of the data analysis, processing, and resulting information generation to perform the above operations using machine learning, neural network, or deep learning as a rule-based or artificial intelligence algorithm. It can be performed using at least one of the algorithms. Examples of neural networks may include models such as Convolutional Neural Network (CNN), Deep Neural Network (DNN), and Recurrent Neural Network (RNN).

이 외에도, 도 1에 도시되지는 않았으나, 브레이크 패드(32)의 교체 시기를 검출하는 과정에서 필요한 여러 구성요소들이 차량(1)에 장착될 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 1, various components necessary in the process of detecting the replacement time of the brake pad 32 may be mounted on the vehicle 1.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드의 교체 시기 검출 장치의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.Figure 2 is a diagram illustrating an operation flowchart of a brake pad replacement time detection device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(110)는 모터 포지션 센서(10)로부터 브레이크 패드(32)가 휠 디스크(33)에 밀착 혹은 휠 디스크(33)로부터 분리되도록 진퇴 운동하는 피스톤(311)의 위치를 측정한 위치 정보를 수신한다(S10).The processor 110 according to an embodiment of the present invention is a piston 311 that moves forward and backward so that the brake pad 32 is in close contact with or separate from the wheel disk 33 from the motor position sensor 10. Receive location information by measuring the location (S10).

앞서 서술한 바와 같이, 프로세서(110)는 모터 포지션 센서(10)와 CAN 통신, LIN 통신 등을 이용하여 피스톤(311)의 위치 정보를 수신할 수 있다.As described above, the processor 110 may receive position information of the piston 311 using the motor position sensor 10, CAN communication, LIN communication, etc.

모터 포지션 센서(10)는 피스톤(311)의 이동거리를 수학식 1을 통해 실시간으로 확인할 수 있다. The motor position sensor 10 can check the moving distance of the piston 311 in real time through Equation 1.

혹은, Motor RPM[분당 회전수]을 이용하여 모터의 이동거리를 계산하고, 이를 피스톤(311)의 이동거리로 환산도 가능하다.Alternatively, it is possible to calculate the moving distance of the motor using Motor RPM [revolutions per minute] and convert this to the moving distance of the piston (311).

또한 앞서 서술한 바와 같이, 모터 포지션 센서(10)는 상대적인 위치를 측정하는 센서로 브레이크 시스템(30)에 전원이 인가된 시점을 기점으로 초기 위치 판단을 하여 현재 피스톤(311)이 어디에 위치하는지 측정할 수 있다. In addition, as described above, the motor position sensor 10 is a sensor that measures relative position and determines the initial position starting from the time power is applied to the brake system 30 to measure where the piston 311 is currently located. can do.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(110)는 위치 정보에 기초하여 주행 거리에 따른 브레이크 패드(32)의 마모량을 식별한다(S20).The processor 110 according to an embodiment of the present invention identifies the amount of wear of the brake pad 32 according to the driving distance based on the location information (S20).

이때, 프로세서(110)는 피스톤(311)의 위치 정보를 통해 브레이크 패드(32)의 초기 위치와, 휠 디스크와 브레이크 패드(32) 간 간격을 일정하게 유지하기 위해 브레이크 패드(32)의 보정된 위치를 식별하고, 브레이크 패드(32)의 초기 위치와 보정 위치 간의 차이를 통해 브레이크 패드(32)의 마모량을 식별할 수 있다. At this time, the processor 110 uses the position information of the piston 311 to determine the initial position of the brake pad 32 and the corrected position of the brake pad 32 to keep the distance between the wheel disk and the brake pad 32 constant. The position can be identified, and the amount of wear of the brake pad 32 can be identified through the difference between the initial position and the corrected position of the brake pad 32.

피스톤(311)의 위치를 파악하기 위해서는 휠 디스크(33)를 한번 터치하고 와야 하는데, 상기 수학식 1(혹은 Motor RPM[분당 회전수]을 이용하여 모터의 이동거리를 계산하고, 이를 피스톤의 이동거리로 환산도 가능)을 시스템에 맞게 변형하면 브레이크 패드(32)의 마모도를 측정할 수 있다.In order to determine the position of the piston 311, you must touch the wheel disk 33 once. The moving distance of the motor is calculated using Equation 1 (or Motor RPM [revolutions per minute]), and this is calculated as the movement of the piston. By modifying the distance (can also be converted to distance) to fit the system, the wear of the brake pad 32 can be measured.

즉, 마모되기 전과 마모된 후의 브레이크 패드(32) 간 위치 차이를 통해 브레이크 패드(32)의 마모량을 식별한다. 이하, 마모량을 식별하는 보다 자세한 과정은 도 3을 참조하여 설명한다.That is, the amount of wear of the brake pad 32 is identified through the difference in position between the brake pad 32 before and after wear. Hereinafter, a more detailed process for identifying the amount of wear will be described with reference to FIG. 3.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(110)는 브레이크 패드(32)의 마모량 및 운전자의 제동 특성 정보에 따라 브레이크 패드(32)의 교체 시기를 연산하도록 학습된 모델에 기초하여 브레이크 패드(32)의 교체 시기를 검출한다(S30).The processor 110 according to an embodiment of the present invention replaces the brake pads 32 based on a model learned to calculate the replacement time of the brake pads 32 according to the wear amount of the brake pads 32 and the driver's braking characteristic information. Detect the replacement time (S30).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 운전자의 제동 특성은 급제동을 하는 특성, 제동을 짧게 자주 하는 특성 등 운전자의 운전 스타일에 따라 나타나는 특성을 의미한다. 동일한 차량을 동일한 주행거리로 주행하였다고 하여도 운전자의 제동 특성에 따라 브레이크 패드(32)의 마모량은 차이가 있다. According to an embodiment of the present invention, the driver's braking characteristics refer to characteristics that appear according to the driver's driving style, such as sudden braking characteristics and short and frequent braking characteristics. Even if the same vehicle is driven at the same mileage, the amount of wear of the brake pads 32 varies depending on the driver's braking characteristics.

예를 들어, 브레이크를 많이 밟는 사람이 타는 차량의 브레이크 패드가 브레이크를 잘 밟지 않는 사람이 타는 차량의 브레이크 패드 보다 같은 주행거리에서도 마모량이 많다. For example, the brake pads of a vehicle driven by a person who brakes a lot wear out more than the brake pads of a vehicle driven by a person who brakes rarely, even at the same mileage.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 차량 속도, 답력, 답력 속도 및 제동 주기 중 적어도 하나에 기초하여 운전자의 제동 특성 정보를 식별할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the processor 110 may identify the driver's braking characteristic information based on at least one of vehicle speed, pedal effort, pedal speed, and braking period.

그 다음, 프로세서(110)는 현재 브레이크 패드(32)의 마모량 및 식별된 운전자의 제동 특성 정보를 입력으로 하여 학습된 모델을 통해 브레이크 패드(32)의 교체 시기를 검출할 수 있다. Next, the processor 110 can detect the replacement time of the brake pad 32 through a model learned using the current wear amount of the brake pad 32 and the identified driver's braking characteristic information as input.

본 발명의 일 실시예에 따른 모델은 기 생성되어 검출 장치(100)에 저장될 수 있으며, 혹은 프로세서(110)가 브레이크 패드(32)의 마모량 및 운전자의 제동 특성 정보를 이용하여 모델을 학습시킬 수 있다. 이하, 프로세서(110)가 모델을 학습시키는 경우 그 학습 과정에 대해 구체적으로 살펴본다. The model according to an embodiment of the present invention may be previously created and stored in the detection device 100, or the processor 110 may learn the model using the wear amount of the brake pad 32 and the driver's braking characteristic information. You can. Below, we will look at the learning process in detail when the processor 110 trains the model.

프로세서(110)는 OTA(Over-the-air programming) 등의 방법을 통해 복수의 차량 내 ECU의 저장 정보를 수집할 수 있다. ECU의 저장 정보는 차량 속도, 답력 속도, 제동 주기, 주행 거리 별 브레이크 패드 마모량, 브레이크 교체 주기 등의 정보를 포함할 수 있다. The processor 110 may collect storage information of ECUs in a plurality of vehicles through methods such as over-the-air programming (OTA). The stored information in the ECU may include information such as vehicle speed, pedal speed, braking cycle, brake pad wear by mileage, and brake replacement cycle.

프로세서(110)는 차량 속도, 답력, 답력 속도 및 제동 주기 중 적어도 하나에 기초하여 복수의 차량의 운전자들의 제동 특성을 식별할 수 있다. 이때, 보다 정확한 분석을 위해 동일 차량의 운전자나 동일 차량 및 동일 사양의 차량의 운전자 별로 제동 특성을 식별할 수 있다. The processor 110 may identify braking characteristics of drivers of a plurality of vehicles based on at least one of vehicle speed, pedal effort, pedal speed, and braking period. At this time, for more accurate analysis, braking characteristics can be identified for each driver of the same vehicle or for each driver of the same vehicle and vehicle with the same specifications.

그리고 프로세서(110)는 주행 거리에 따른 브레이크 패드의 마모량 및 운전자의 제동 특성 정보에 따른 브레이크 교체 시기를 학습데이터로 하여 모델을 학습한다. And the processor 110 learns a model using the amount of wear of the brake pad according to the driving distance and the timing of brake replacement according to the driver's braking characteristic information as learning data.

따라서, 프로세서(110)는 동일 차량 다른 운전자들의 제동 특성과 특정 운전자의 제동 특성을 비교하여 예상 교체시기를 예측 할 수 있고, 현재 브레이크 패드의 마모량을 기준으로 예상 교체시기를 예측할 수 있다. Accordingly, the processor 110 can predict the expected replacement time by comparing the braking characteristics of a specific driver with the braking characteristics of other drivers of the same vehicle, and can predict the expected replacement time based on the current wear amount of the brake pad.

본 발명의 일 실싱예에 따르면, 보다 정확한 브레이크 마모량 측정 및 교체 시기 예측을 통해 차량의 브레이크 시스템은 제동 성능을 안정적으로 보장할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a vehicle's brake system can stably guarantee braking performance through more accurate measurement of brake wear and prediction of replacement time.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드가 마모되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. Figure 3 is a diagram schematically showing the process of wear of a brake pad according to an embodiment of the present invention.

앞서 도 2의 S20과 관련하여 서술한 바와 같이, 브레이크 패드(32)의 마모량을 검출하는 과정에 대해서 구체적으로 설명한다.As previously described in relation to S20 of FIG. 2, the process of detecting the amount of wear of the brake pad 32 will be described in detail.

도 3에는 캘리퍼 유닛(31), 제1브레이크 패드 및 제2브레이크 패드를 포함하는 브레이크 패드(32), 휠 디스크(33)가 도시되고, 주행에 따라 브레이크 패드(32)가 마모된 모습이 도시되어 있다. Figure 3 shows the caliper unit 31, the brake pad 32 including the first and second brake pads, and the wheel disk 33, and shows the brake pad 32 being worn as the vehicle moves. It is done.

이때, 제동 과정에서 발생하는 잔여 토크인 드래그(Drag)라는 제동 특성을 제거하기 위해 제동 후 브레이크 패드(32)와 휠 디스크(33) 사이 일정 간격(Gap)(310)을 유지하도록 설정하게 된다. At this time, in order to eliminate the braking characteristic called drag, which is the residual torque generated during the braking process, a certain gap 310 is set to be maintained between the brake pad 32 and the wheel disk 33 after braking.

브레이크 패드(32)의 마모량을 식별하기 위해 먼저 프로세서(110)는 피스톤(311)의 위치 정보를 통해 브레이크 패드(32)의 초기 위치(320)를 식별할 수 있다. 브레이크 패드(32)의 초기 위치(320)란 마모되지 않은 새 브레이크 패드가 휠 디스크와 기 정의된 간격(310)을 두었을 때, 브레이크 패드(32)의 캘리퍼 유닛(31)을 향하는 면에 대응하는 위치를 의미한다. In order to identify the amount of wear of the brake pad 32, the processor 110 may first identify the initial position 320 of the brake pad 32 through the position information of the piston 311. The initial position 320 of the brake pad 32 corresponds to the side of the brake pad 32 facing the caliper unit 31 when a new, unworn brake pad leaves a predefined distance 310 from the wheel disc. It means the location.

그 다음 프로세서(110)는 휠 디스크와 브레이크 패드(32) 간 간격(310)을 일정하게 유지하기 위해 브레이크 패드(32)의 보정된 위치를 식별할 수 있다. The processor 110 may then identify the corrected position of the brake pad 32 to keep the gap 310 between the wheel disk and the brake pad 32 constant.

브레이크 패드(32)의 보정된 위치(330)란, 주행에 따라 마모된 브레이크 패드(32)가 휠 디스크와 기 정의된 간격(310)을 두었을 때, 브레이크 패드의 캘리퍼 유닛(31)을 향하는 면에 대응하는 위치를 의미한다. 마모된 브레이크 패드의 경우, 새 브레이크 패드 보다 브레이크 패드의 캘리퍼 유닛(31)을 향하는 면과 캘리퍼 유닛(31) 간의 간격이 더 넓을 것이다. The corrected position 330 of the brake pad 32 refers to the position of the brake pad 32 worn out due to driving toward the caliper unit 31 of the brake pad when there is a predefined distance 310 from the wheel disk. It means the position corresponding to the surface. In the case of a worn brake pad, the gap between the caliper unit 31 and the side of the brake pad facing the caliper unit 31 will be wider than that of a new brake pad.

따라서, 프로세서(110)는 브레이크 패드의 초기 위치(320)와 보정 위치(330) 간의 차이를 통해 브레이크 패드의 마모량(340)을 식별할 수 있다. Accordingly, the processor 110 may identify the wear amount 340 of the brake pad through the difference between the initial position 320 and the corrected position 330 of the brake pad.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행거리에 따른 마모량을 나타낸 그래프를 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing a graph showing the amount of wear according to the driving distance according to an embodiment of the present invention.

도 4의 그래프(400)를 참조하면, 일반 차량들(일반 운전자들)의 주행 거리에 따른 브레이크 패드 마모량 그래프(410)와, 제1차량의 주행 거리에 따른 브레이크 패드 마모량 그래프(420)를 나타낸다. Referring to the graph 400 in FIG. 4, it shows a graph 410 of brake pad wear according to the driving distance of general vehicles (general drivers) and a graph 420 of brake pad wear according to the driving distance of the first vehicle. .

프로세서(110)는 앞서 도 2의 S30과 관련하여 서술한 바와 같이, 일반 운전자들의 제동 특성에 따른 브레이크 패드 교체 시기에 관해 학습한 모델에 기초하여 제1차량의 제1운전자의 제동 특성에 대응하는 브레이크 패드 교체 시기를 검출할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 제1차량의 주행거리에 따른 브레이크 패드 마모량의 추이에 따라 향후 브레이크 패드 교체 시기를 검출할 수 있다. As previously described in relation to S30 of FIG. 2, the processor 110 generates a program corresponding to the braking characteristics of the first driver of the first vehicle based on a model learned about the timing of brake pad replacement according to the braking characteristics of general drivers. It is possible to detect when to replace brake pads. Additionally, the processor 110 may detect the timing of future brake pad replacement according to the trend of brake pad wear according to the mileage of the first vehicle.

프로세서(110)는 브레이크 패드(32)의 마모량이 기 정의된 값을 초과하는 경우, 브레이크 패드(32)의 교체 시기를 알리는 알림을 생성할 수 있다. If the wear amount of the brake pad 32 exceeds a predefined value, the processor 110 may generate a notification informing of the replacement time of the brake pad 32.

이때, 생성된 알림은 차량 내부 디스플레이를 통해 표시되어 운전자에게 브레이크 패드의 교체가 필요함을 알릴 수 있다. At this time, the generated notification may be displayed on the display inside the vehicle to inform the driver that the brake pads need to be replaced.

예를 들어, 그래프(400)에서 브레이크 패드(32)의 마모량이 제1임계값(430)을 초과하는 경우, 프로세서(110)는 브레이크 패드(32)의 교체가 곧 필요함을 안내하는 알림을 생성하고, 제2임계값(440)을 초과하는 경우 브레이크 패드(32)의 교체가 이루어져야 함을 알리는 경고(warning) 표시를 생성할 수 있다. For example, if the amount of wear of the brake pads 32 in the graph 400 exceeds the first threshold 430, the processor 110 generates a notification informing that replacement of the brake pads 32 is soon necessary. And, if the second threshold 440 is exceeded, a warning display indicating that the brake pad 32 must be replaced may be generated.

1: 차량
10: 모터 포지션 센서
20: 휠 속도 센서
30: 브레이크 시스템
31: 캘리퍼 유닛
311: 피스톤
32: 브레이크 패드
33: 휠 디스크
100: 검출장치
110: 프로세서1: vehicle
10: Motor position sensor
20: wheel speed sensor
30: brake system
31: Caliper unit
311: piston
32: brake pad
33: wheel disc
100: detection device
110: processor

Claims

In the brake pad replacement time detection device,
Receiving position information from a motor position sensor measuring the position of a piston that moves forward and backward so that the brake pad adheres to or separates from the wheel disk,
Identifying the amount of wear of the brake pad according to the driving distance based on the location information,
A detection device comprising a processor that detects the replacement time of the brake pads based on a model learned to calculate the replacement time of the brake pads according to the wear amount of the brake pads and the driver's braking characteristic information.

According to paragraph 1,
The processor,
A detection device that identifies the driver's braking characteristic information based on at least one of vehicle speed, pedal effort, pedal speed, and braking cycle.

According to paragraph 1,
The processor,
Identifying the initial position of the brake pad and the corrected position of the brake pad to maintain a constant gap between the wheel disk and the brake pad through the position information of the piston,
A detection device that identifies the amount of wear of the brake pad through the difference between the initial position and the corrected position of the brake pad.

According to paragraph 3,
The location information is,
A detection device characterized in that the position information is measured at the point when power is applied to the vehicle's brake system through the motor position sensor.

According to paragraph 1,
The processor,
A detection device that generates a notification indicating when to replace the brake pads when the amount of wear of the brake pads exceeds a predefined value.

In the method of detecting replacement time of brake pads performed by a detection device,
Receiving, from a motor position sensor, position information measuring the position of a piston that moves forward and backward so that the brake pad comes into contact with or separates from the wheel disk;
Identifying the amount of wear of the brake pad according to the driving distance based on the location information;
A detection method comprising detecting the replacement time of the brake pads based on a model learned to calculate the replacement time of the brake pads according to the wear amount of the brake pads and the driver's braking characteristic information.

According to clause 6,
The step of detecting the replacement time of the brake pads is,
A detection method comprising identifying the driver's braking characteristic information based on at least one of vehicle speed, pedal effort, pedal speed, and braking period.

According to clause 6,
The step of identifying the amount of wear of the brake pad is,
Identifying an initial position of the brake pad and a corrected position of the brake pad to maintain a constant distance between the wheel disk and the brake pad through the position information of the piston;
A detection method comprising identifying the amount of wear of the brake pad through the difference between the initial position and the corrected position of the brake pad.

According to clause 8,
The location information is,
A detection method characterized in that the position information is measured at the point when power is applied to the vehicle's brake system through the motor position sensor.

According to clause 6,
A detection method further comprising generating a notification informing of replacement time of the brake pads when the amount of wear of the brake pads exceeds a predefined value.