KR20240060491A - 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템 - Google Patents

자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템 Download PDF

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KR20240060491A
KR20240060491A KR1020230145635A KR20230145635A KR20240060491A KR 20240060491 A KR20240060491 A KR 20240060491A KR 1020230145635 A KR1020230145635 A KR 1020230145635A KR 20230145635 A KR20230145635 A KR 20230145635A KR 20240060491 A KR20240060491 A KR 20240060491A
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조병남
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주식회사 제이비앤아이
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Abstract

본 발명은 운전자의 주행 패턴과, 자동차의 브레이크 패드의 마모량을 이용하여 사기 브레이크 패드의 교체 시기를 결정하는 중앙 제어부와, 상기 자동차의 중앙 제어 모듈(ECM)과 연동되며, 상기 중앙 제어 모듈로부터 상기 자동차의 주행 정보를 전송받아 상기 운전자의 주행 패턴을 분석하여 상기 중앙 제어부로 전송하는 패턴 분석부 및 상기 자동차의 브레이크 패드에 장착되어 상기 브레이크 패드의 마모량을 직접 측정하여 상기 중앙 제어부로 전송하는 마모량 측정부를 포함하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템을 개시한다.

Description

자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템{System for Monitoring Brake Pad for Automotive}
본 발명은 자동차에 사용되는 브레이크 패드의 마모량과 브레이킹 파워를 산출하여 브레이크 패드의 교체 주기를 결정하여 모니터링하는 시스템에 관한 것이다.
자동차용 제동 시스템은 운전자의 제동시에 자동차의 전륜 또는/및 후륜에 장착된 브레이크 실린더가 작동하여 브레이크 패드를 브레이크 디스크에 마찰시키면서 제동력을 발생시킬 수 있다.
자동차용 브레이크 패드는 일반적으로 판상으로 형성되는 백플레이트의 일면에 마찰재가 결합되어 형성된다. 상기 마찰재는 다양한 종류의 마찰 재료가 혼합된 마찰재 분말이 블록 형상으로 성형되어 형성된다. 상기 마찰재는 성형 과정에서 백플레이트에 열간 가압되면서 결합될 수 있다.
브레이크 패드는 브레이크 디스크와의 마찰 과정에서 마찰재가 마모되며, 마찰재가 정해진 높이로 마모되면 교체된다. 현재는 브레이크 패드는 일정한 사용 기간이 경과한 후에 또는 자동차 정기 점검시에 자동차 정비소에서 육안으로 브레이크 패드의 마모량을 확인하여 교체 여부를 결정한다. 따라서, 자동차의 운전자는 브레이크 패드의 마모량을 확인하기 용이하지 않으므로, 적정한 교체 시기를 파악하기 어려운 측면이 있다.
또한, 자동차의 운전자는 자동차 바퀴 부분에서 이상음이 발생하는 경우에 브레이크 패드의 교체 필요 여부에 대한 막연한 불안감을 가지게 된다. 또한, 브레이크 패드는 때로는 마찰재가 전부 마모된 상태에서 교체되는 문제가 발생한다. 이러한 경우에, 브레이크 디스크는 브레이크 패드와 함께 마모되어 브레이크 패드와 함께 교체되어야 하며 비용 증가를 유발할 수 있다. 따라서, 자동차는 브레이크 패드의 마모 정도를 모니터링하여 브레이크 패드의 교체 시기를 운전자에게 제공하는 것이 필요하다.
본 발명은 자동차용 브레이크 패드의 마모량과 브레이킹 파워를 산출하고 브레이크 패드의 교체 시기에 대한 정보를 운전자에게 제공하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템은 운전자의 주행 패턴과, 자동차의 브레이크 패드의 마모량을 이용하여 사기 브레이크 패드의 교체 시기를 결정하는 중앙 제어부와, 상기 자동차의 중앙 제어 모듈(ECM)과 연동되며, 상기 중앙 제어 모듈로부터 상기 자동차의 주행 정보를 전송받아 상기 운전자의 주행 패턴을 분석하여 상기 중앙 제어부로 전송하는 패턴 분석부 및 상기 자동차의 브레이크 패드에 장착되어 상기 브레이크 패드의 마모량을 직접 측정하여 상기 중앙 제어부로 전송하는 마모량 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템은 상기 중앙 제어부와 연동되며, 상기 운전자의 모바일 기기와 필요한 정보 데이터를 송수신하는 모바일 송신부 및 상기 중앙 제어부와 연동되며, 상기 중앙 제어부에서 전송되는 정보를 저장하는 정보 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 운전자의 주행 패턴은 패턴 분석 기간에 산출되는 브레이킹 파워(braking power)로 설정되며, 상기 브레이킹 파워는 아래의 식 1)에 의하여 산출될 수 있다.
브레이킹 파워(P)= 1/2*v*FB < -----------------------1)
(여기서, FB= ma, m은 차량의 무게, a는 가속도, v는 벡터임)
또한, 상기 중앙 제어부는 상기 패턴 분석부에서 전송되는 상기 운전자의 주행 패턴과 상기 마모량 측정부로부터 전송되는 상기 브레이크 패드의 마모량을 이용하여 상기 운전자의 주행 패턴에 대하여 진행된 상기 브레이크 패드의 마모량을 산출하고, 상기 브레이크 패드의 초기 두께와 마모량으로부터 상기 브레이크 패드의 잔존량을 산출하며, 상기 운전자의 주행 패턴의 패턴 분석 기간과 상기 브레이크 패드의 잔존량을 상기 브레이크 패드의 마모량으로 나눈 값을 곱하여 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 결정할 수 있다.
또한, 상기 패턴 분석부는 가속도가 -인 기간 동안의 상기 브레이킹 파워를 합하여 운전자의 주행 패턴을 산출할 수 있다.
또한, 상기 패턴 분석부는 상기 브레이크의 작동 시간 동안의 상기 브레이킹 파워를 합하여 상기 운전자의 주행 패턴을 산출할 수 있다.
또한, 상기 마모량 측정부는 백플레이트와 마찰재를 포함하는 상기 브레이크 패드에 장착되어 상기 마찰재의 마모량을 센싱하며, 내측에 본체 1 공간과 본체 2 공간 및 상기 본체 2 공간에서 하부로 관통되는 본체 센싱 이동홀을 구비하는 케이스 본체와 상기 본체 1 공간과 본체 2공간을 밀폐하는 케이스 커버를 포함하는 센서 케이스와, 센싱 마그넷 및 상기 본체 센싱 이동홀과 상기 마찰재의 하부로 관통되며 상기 센싱 마그넷과 함께 상하 이동하는 접촉 이동바를 포함하여 상기 본체 2 공간에 수용되는 마그넷 이동부 및 상기 본체 1 공간에 수용되며 상기 센싱 마그넷의 자력을 센싱하는 마그넷 센싱부를 구비하는 마그넷 센서 모듈 및 상기 센서 케이스를 상기 백플레이트의 상면에 고정하는 센서 브라켓을 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이스 본체는 상기 본체 2 공간의 내측면에 상하로 연장되는 홈 형상의 본체 센싱 가이드홈을 구비하며, 상기 마그넷 이동부는 블록 형상으로 형성되며, 상기 센싱 마그넷이 수용되는 마그넷 수용홈과 상기 본체 센싱 가이드홈에 결합되는 고정 블록 돌기를 구비하는 마그넷 고정 블록을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 접촉 이동바는 단부가 곡면 형상으로 형성되어 상기 브레이크 패드의 상면에서 하면으로 관통되는 패드 센싱홀을 관통하여 상기 마찰재와 마찰되는 브레이크 디스크의 표면과 접촉되며, 상기 마찰재의 마모량에 따라 상기 고정 블록 돌기와 센싱 마그넷과 함께 이동할 수 있다.
또한, 상기 마그넷 이동부는 상기 마그넷 고정 블록과 상기 케이스 커버 사이에 위치하는 이동 탄성체를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템은 상기 본체 1 공간에 수용되며 상기 마그넷 센서 모듈에서 전송되는 상기 센싱 마그넷의 자력 측정 정보를 전송받아 외부로 전송하는 센서 제어 모듈을 더 포함하며, 상기 마그넷 센싱부는 상기 센싱 마그넷의 자력을 센싱하는 마그넷 센서 및 상기 마그넷 센서를 지지하는 센서 기판과 다수의 소자를 포함하며 상기 센서 제어 모듈로 상기 자력 측정 정보를 전송하는 자력 센싱 제어 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이스 본체는 상면에서 상부 방향으로 돌출되는 본체 상부 결합 돌기를 구비하며, 상기 케이스 커버는 하면에서 상부 방향으로 연장되며 상기 본체 상부 결합 돌기가 삽입되어 결합되는 커버 하부 결합홈을 구비하며, 상기 케이스 본체와 케이스 커버는 초음파 융착에 의하여 결합될 수 있다.
또한, 상기 케이스 본체는 양측면에서 외측 방향으로 돌출되는 본체 측부 결합돌기를 구비하며, 상기 센서 브라켓은 상기 백플레이트의 후면 중앙에 결합되는 브라켓 바닥판과, 상기 브라켓 바닥판의 상부에서 전측에 결합되는 브라켓 전면판 및 2개가 상기 브라켓 바닥판의 상부에서 상기 브라켓 전면판의 후측으로 서로 대향하도록 결합되며 상기 본체 측부 결합 돌기가 삽입되어 결합되는 브라켓 측면 결합홀을 구비하는 브라켓 측면판을 구비할 수 있다.
본 발명의 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템은 브레이크 패드의 마모량을 측정하여 운전자에게 브레이크 패드의 마모량 또는 잔존량에 대한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템은 브레이크 패드의 마모량과 분석된 운전자의 주행 패턴에 근거하여 브레이크 패드의 교체 시기를 포함하는 교체 시기 정보를 운전자에게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템을 구성하는 마모량 측정부가 브레이크 패드에 장착된 상태의 사시도이다.
도 3은 도 2의 마모량 측정부가 브레이크 패드에 장착된 상태의 저면도이다.
도 4는 도 2의 마모량 측정부가 브레이크 패드에 장착된 상태의 분해 사시도이다.
도 5는 도 2의 "A-A"에 대한 수직 단면도이다.
도 6은 도 2의 "B-B"에 대한 수직 단면도이다.
도 7은 도 2의 센서 제어 모듈의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템을 구성하는 마모량 측정부가 브레이크 패드에 장착된 상태의 사시도이다. 도 3은 도 2의 마모량 측정부가 브레이크 패드에 장착된 상태의 저면도이다. 도 4는 도 2의 마모량 측정부가 브레이크 패드에 장착된 상태의 분해 사시도이다. 도 5는 도 2의 "A-A"에 대한 수직 단면도이다. 도 6은 도 2의 "B-B"에 대한 수직 단면도이다. 도 7은 도 2의 센서 제어 모듈의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템(100)은, 도 1 내지 도 7을 참조하면, 중앙 제어부(200)와 패턴 분석부(300)와 마모량 측정부(400)와 모바일 송신부(500) 및 정보 저장부(600)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 중앙 제어부(200)는 패턴 분석부(300)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 중앙 제어부(200)는 모바일 송신부(500) 및 정보 저장부(600)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템(100)은 운전자가 운전하는 동안에 자동차의 중앙 제어 모듈(ECM)로부터 자동차의 주행 정보를 전송받아 운전자의 주행 패턴을 분석할 수 있다. 또한, 상기 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템(100)은 브레이크 패드의 마모량을 직접 측정하고 운전자의 주행 패턴과 결합하여 브레이크 패드의 교체 시기를 포함하는 교체 시기 정보를 운전자에게 제공할 수 있다. 상기 교체 시기 정보는 정해진 정보 제공 간격으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 교체 시기 정보는 주간별, 월별 또는 년별의 정보 제공 간격으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템(100)은 브레이크 패드의 마모량 또는 잔존량에 대한 정보를 운전자에게 제공할 수 있다. 여기서, 상기 브레이크 패드의 마모량은 브레이크 패드가 마모된 두께를 의미할 수 있다. 또한, 상기 브레이크 패드의 잔존량은 브레이크 패드가 마모되고 남은 두께를 의미할 수 있다.
상기 브레이크 패드의 교체 시기는 브레이크 패드의 초기 두께를 기준으로 정해진 마모 비율로 마모되는 시기를 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 마모 비율은 95%, 90% 또는 85%일 수 있다. 따라서, 상기 브레이크 패드의 교체 시기는 브레이크 패드가 초기 두께를 기준으로 95%, 90% 또는 85%의 마모 비율로 마모되는 시기를 의미할 수 있다.
상기 중앙 제어부(200)는 운전자의 주행 패턴과, 브레이크 패드의 마모량을 이용하여 브레이크 패드의 교체 시기 정보를 산출할 수 있다. 여기서, 상기 교체 시기 정보는 브레이크 패드의 교체가 필요한 구체적인 월과 일자, 월 또는 분기로 설정될 수 있다. 또한, 상기 교체 시기 정보는 현재로부터 몇 일후 또는 몇 달후로 설정될 수 있다.
상기 중앙 제어부(200)는 패턴 분석부(300)와 마모량 측정부(400)와 모바일부(500) 및 정보 저장부(600)와 연동되며, 브레이크 패드의 모니터링 및 교체 시기 정보의 제공에 필요한 작동을 진행 및 제어하고 필요한 데이터를 송수신할 수 있다. 상기 중앙 제어부는 정보 저장부(600)으로부터 브레이크 패드의 초기 두께, 마모량 및 잔존량을 수신할 수 있다.
상기 중앙 제어부(200)는 패턴 분석부(300)로부터 운전자의 주행 패턴에 대한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부(200)는 마모량 측정부(400)로부터 브레이크 패드의 마모량 또는 잔존량에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 중앙 제어부(200)는 운전자의 주행 패턴과 브레이크 패드의 마모량을 이용하여 브레이크 패드의 교체 시기를 산출할 수 있다.
상기 중앙 제어부(200)는 브레이크 패드의 초기 두께를 기준으로 정해진 마모량을 반영하여 마모 비율을 산출할 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부(200)는 마모 비율이 브레이크 패드의 교체가 필요한 마모 비율에 도달하는 교체 시기를 설정할 수 있다.
상기 패턴 분석부(300)는 운전자의 주행 패턴을 분석할 수 있다. 상기 패턴 분석부(300)는 자동차의 중앙 제어 모듈(ECM)과 연동되며, 중앙 제어 모듈로부터 자동차의 주행 정보를 전송받을 수 있다. 상기 자동차의 주행 정보는 자동차의 주행 속도를 포함할 수 있다. 상기 자동차의 주행 정보는 자동차의 브레이크 작동 시기와 자동차의 주행 시간과 자동차의 주행 거리를 포함할 수 있다. 또한, 상기 자동차의 주행 정보는 주행 시간동안에서 브레이크 패드의 작동 시간과 작동 거리를 포함할 수 있다. 상기 브레이크 패드의 작동 시간은 자동차의 브레이크 패드가 작동한 시간을 의미할 수 있다.
상기 운전자의 주행 패턴은 패턴 분석 기간에 산출되는 브레이킹 파워(braking power)로 설정될 수 있다. 상기 브레이킹 파워는 아래의 식 1)에 의하여 산출될 수 있다.
브레이킹 파워(P)= 1/2*v*FB < -----------------------1)
(여기서, FB= ma, m은 자동차의 무게, a는 가속도, v는 벡터임)
상기 벡터는 가속도의 방향을 의미하며, 자동차의 속도가 증가하는 방향인 경우에 +이며, 자동차의 속도가 감소하는 방향인 경우에 -일 수 있다. 또한, 상기 가속도는 소정의 속도 측정 주기로 산출할 수 있다. 즉, 상기 가속도는 속도 측정 주기의 간격으로 자동차의 속도를 측정하고, 측정된 2개의 자동차의 속도로부터 가속도를 산출할 수 있다. 상기 a는 브레이크가 작동시의 가속도이며, -의 값을 가질 수 있다. 상기 속도 측정 주기는 1 ~ 10초일 수 있다. 상기 속도 측정 주기는 바람직하게는 1 ~ 5초일 수 있다. 또한, 상기 속도 측정 주기는 더욱 바람직하게는 1 ~ 2초일 수 있다. 예를 들면, 상기 가속도는 1초 간격으로 자동차의 속도를 측정하여 산출할 수 있다. 따라서, 상기 운전자의 주행 패턴은 패턴 분석 기간동안 1초 간격으로 자동차의 속도와 가속도를 산출하여 합해진 브레이킹 파워일 수 있다.
상기 패턴 분석 기간은 브레이킹 파워를 측정하는 시간 범위를 의미하며, 1시간, 1일, 5일, 10일 또는 1달을 의미할 수 있다. 또한, 상기 브레이킹 파워는 패턴 분석 기간동안 브레이크 작동 여부와 관계없이 측정하여 합산한 값일 수 있다. 또한, 상기 브레이킹 파워는 패턴 분석 기간동안 브레이크가 작동할 때 산출하여 합산한 값일 수 있다. 즉, 상기 브레이킹 파워는 브레이크가 작동하지 않으면서 자연 감속이 진행되는 시간에는 산출하지 않을 수 있다.
상기 브레이킹 파워는 운전자가 운전중에 브레이크를 작동하여 자동차를 감속하는데 따라 산출되는 값이므로 운전자의 주행 패턴을 보다 효과적으로 반영할 수 있다. 상기 자동차를 운전하는 운전자들은 운전 습관에 따라 브레이크를 밟는 경향이 다르게 된다. 예를 들면, 상기 운전자들은 운전 습관에 따라 과속과 감속을 반복하여 자주 브레이크를 밟는 경향, 정속 주행을 하면서 가급적 브레이크를 밟지 않는 경향, 차간 거리를 충분히 확보하면서 가급적 브레이크를 밟지 않는 경향 또는 차간 거리를 좁게 하면서 브레이크를 자주 밟은 경향등을 보인다. 따라서, 상기 브레이킹 파워는 운전자의 운전 습관에 따라 동일한 기간에 측정하더라도 다르게 산출될 수 있으며, 브레이크 패드의 두께 감소 정도 및 수명 감소 정도를 반영할 수 있다.
상기 패턴 분석부는 자동차의 주행 정보를 전송받아 브레이킹 파워를 산출할 수 있다. 특히, 상기 패턴 분석부는 자동차의 주행 속도를 전송받아 가속도를 계산하여 브레이킹 파워를 산출할 수 있다. 상기 패턴 분석부(300)는 패턴 분석 기간에 대한 브레이킹 파워를 산출하여 결정할 수 있다. 또한, 상기 패턴 분석부는 가속도가 -인 기간 동안의 브레이킹 파워를 합하여 운전자의 주행 패턴을 산출할 수 있다. 또한, 상기 패턴 분석부는 브레이크의 작동 시간 동안의 브레이킹 파워를 합하여 운전자의 주행 패턴을 산출할 수 있다. 상기 가속도 범위는 주행 도로에서 측정되는 일반적인 운전자의 주행 속도에서 측정될 수 있다. 예를 들면, 상기 브레이킹 파워를 산출하는 가속도 범위는 0 ~ -0.5㎨의 범위일 수 있다.
상기 마모량 측정부(400)는 자동차에 장착되는 브레이크 패드의 마모량을 직접 측정할 수 있다. 상기 마모량 측정부(400)는 브레이크 패드의 마모량을 직접 측정하는 다양한 장치로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 마모량 측정부(400)는 도 2 내지 도 7을 참조하면, 센서 케이스(410)와 마그넷 센서 모듈(420)과 센서 제어 모듈(430) 및 센서 브라켓(440)을 포함할 수 있다. 상기 마모량 측정부(400)는
상기 마모량 측정부(400)는 자동차용 브레이크 패드(10)의 백플레이트(20)에 장착되며, 마그넷 센서의 일부가 마찰재(30)를 관통하여 연장되어 브레이크 디스크에 접촉되어 마찰재(30)의 마모량을 직접 측정할 수 있다. 상기 자동차용 브레이크 패드(10)는 도 2에서 보는 바와 같이, 백플레이트(20)와 백플레이트(20)의 하측에 결합되는 마찰재(30)를 포함할 수 있다. 상기 자동차용 브레이크 패드(10)는 백플레이트(20)의 상면에서 마찰재(30)의 하면으로 관통되는 패드 센싱홀(10a)을 포함할 수 있다.
상기 마모량 측정부(400)는 마그넷 센서 모듈(420)이 브레이크 패드의 마찰재(30)가 마찰되는 브레이크 디스크에 직접 접촉하여 마찰재(30)의 마모량을 센싱하므로 실시간으로 보다 정확하게 마모량을 측정할 수 있다. 또한, 상기 마모량 측정부(400)는 센서 제어 모듈(430)과 마그넷 센서 모듈(420)의 작동 부분들이 밀폐된 상태를 유지하므로 마찰재(30)의 마모 과정에서 발생되는 마모 입자들에 의하여 작동에 영향을 받지 않을 수 있다.
또한, 상기 마모량 측정부(400)는 브레이크 패드의 백플레이트(20) 중앙에 결합되므로 브레이크 디스크와 마찰시 편심에 따른 진동 또는 소음과 같은 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 마모량 측정부(400)는 마찰재(30)의 중앙 영역에서 마찰재(30)의 마모량을 센싱하므로 보다 정확하게 마모량을 센싱할 수 있다.
한편, 이하의 설명에서 일측과 타측은 도 2에서 각각 + x방향과 - x 방향을 의미할 수 있다. 또한, 전측과 후측은 각각 +y 방향과 -y 방향을 의미하고, 상측과 하측은 각각 +z 방향과 -z방향을 의미할 수 있다.
상기 센서 케이스(410)는 케이스 본체(411) 및 케이스 커버(412)를 포함할 수 있다. 상기 센서 케이스(410)는 내측에 센서 제어 모듈(430)과 마그넷 센서 모듈(420)을 수용할 수 있다. 상기 센서 케이스(410)는 센서 제어 모듈(430)이 외부로부터 마찰 과정에서 발생되는 마모 입자를 포함하는 이물 입자들이 유입되지 않도록 밀폐되어 형성될 수 있다.
상기 케이스 본체(411)는 상부로 개방되는 본체 1 공간(411a)과 본체 2 공간(411b) 및 본체 센싱 이동홀(411c)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 케이스 본체(411)는 본체 센싱 가이드홈(411d)과 본체 상부 결합 돌기(411e) 및 본체 측부 결합 돌기(411f)를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스 본체(411)는 내부에 센서 제어 모듈(430)과 마그넷 센서 모듈(420)을 수용하는 적정한 공간을 제공하는데 필요한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 케이스 본체(411)는 대략 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 케이스 본체(411)는 본체 1 공간(411a)에 센서 제어 모듈(430) 및 마그넷 센서 모듈(420)의 일부를 수용할 수 있다. 또한, 상기 케이스 본체(411)는 본체 2 공간(411b)에 마그넷 센서 모듈(420)의 일부를 수용할 수 있다.
상기 본체 1 공간(411a)은 케이스 본체(411)의 전측에 상하로 연장되며 상부가 개방되는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 상기 본체 1 공간(411a)은 수평 단면이 대략 사각형인 형상으로 형성될 수 있다. 상기 본체 1 공간(411a)은 상기 본체 1 공간(411a)은 센서 제어 모듈(430)을 수용하는데 필요한 크기로 형성될 수 있다. 또한, 상기 본체 1 공간(411a)은 마그넷 센서 모듈(420)의 일부를 추가로 수용하는데 필요한 크기로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 본체 1 공간(411a)은 센서 제어 모듈(430)의 전부와 마그넷 센서 모듈(420)의 일부를 수용할 수 있다.
상기 본체 2 공간(411b)은 케이스 본체(411)의 후측에 상하로 연장되며 상부가 개방되는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 상기 본체 2 공간(411b)은 상부가 개방되는 홀 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 본체 2 공간(411b)은 마그넷 센서 모듈(420)의 일부를 수용하는데 필요한 될 수 있다.
상기 본체 센싱 이동홀(411c)은 본체 2 공간(411b)의 바닥면에서 케이스 본체(411)의 하부로 관통되어 형성될 수 있다. 상기 본체 센싱 이동홀은 마그넷 센서 모듈(420)의 구성이 이동하는 경로를 제공할 수 있다.
상기 본체 센싱 가이드홈(411d)은 본체 2 공간(411b)의 내측면에 상하로 연장되는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 상기 본체 센싱 가이드홈(411d)은 서로 대향하는 내측면에 형성될 수 있다. 상기 본체 센싱 가이드홈(411d)은 마그넷 센서 모듈(420)의 구성이 상하로 이동할 때 이동을 가이드할 수 있다.
상기 본체 상부 결합 돌기(411e)는 케이스 본체(411)의 상면에서 상부로 돌출되는 돌기로 형성될 수 있다. 상기 본체 상부 결합 돌기(411e)는 소정 높이와 길이 및 깊이를 갖는 바 형상으로 형성될 수 있다. 상기 본체 상부 결합 돌기(411e)는 상면에서 전측과 양측에 각각 형성될 수 있다. 또한, 상기 본체 상부 결합 돌기(411e)는 후측에도 형성될 수 있다. 상기 본체 상부 결합 돌기(411e)는 케이스 본체(411)와 케이스 커버(412)가 결합될 때 결합 강도를 증가시킬 수 있다.
상기 본체 측부 결합 돌기(411f)는 케이스 본체(411)의 양측면에서 외측 방향으로 돌출되는 돌기로 형성될 수 있다. 상기 본체 측부 결합 돌기(411f)는 센서 브라켓(440)에 결합되며, 센서 케이스(410)가 센서 브라켓(440)에 안정적으로 지지되도록 할 수 있다.
상기 케이스 커버(412)는 소정 두께를 가지며, 평면 형상이 케이스 본체(411)에 대응되는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 케이스 커버(412)는 커버 공간(412a) 및 커버 하부 결합홈(412b)을 포함할 수 있다. 상기 케이스 커버(412)는 케이스 본체(411)의 상부에 결합되어 케이스 본체(411)의 본체 1 공간(411a)과 본체 2 공간(411b)의 상부를 밀폐할 수 있다. 상기 케이스 커버(412)는 케이스 본체(411)에 초음파 융착되어 결합될 수 있다. 또한, 상기 케이스 커버(412)는 케이스 본체(411)에 별도의 접착제에 의하여 결합될 수 있다. 또한, 상기 오링과 같은 실링부재(미도시)가 케이스 커버(412)와 케이스 본체(411) 사이에 위치하여 케이스 커버(412)와 케이스 본체(411) 사이를 밀폐할 수 있다.
상기 커버 공간(412a)은 케이스 커버(412)의 하면에서 상부 방향으로 연장되는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 상기 커버 공간(412a)은 케이스 커버(412)가 케이스 본체(411)의 상부에 결합될 때 본체 1 공간(411a)의 상부에 위치하도록 형성될 수 있다. 상기 커버 공간(412a)은 본체 1 공간(411a)의 상부로 돌출되는 센서 제어 모듈(430) 또는 마그넷 센서 모듈(420)의 상부를 수용할 수 있다. 다만, 상기 커버 공간(412a)은 센서 제어 모듈(430)과 마그넷 센서 모듈(420)의 상부가 본체 1 공간(411a)의 상부로 도출되지 않는 경우에 생략될 수 있다.
상기 커버 하부 결합홈(412b)은 케이스 커버(412)의 하면에서 상부 방향으로 연장되는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 상기 커버 하부 결합홈(412b)은 본체 상부 결합 돌기(411e)와 반대되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 커버 하부 결합홈(412b)은 케이스 커버(412)가 케이스 본체(411)의 상부에 결합될 때 본체 하부 결합 돌기에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 커버 하부 결합홈(412b)은 본체 상부 결합 돌기(411e)가 삽입되어 결합되도록 할 수 있다. 상기 커버 하부 결합홈(412b)은 본체 상부 결합 돌기(411e)와 결합되면서 케이스 커버(412)와 케이스 본체(411)가 견고하게 결합되도록 할 수 있다.
상기 마그넷 센서 모듈(420)은 마그넷 이동부(421) 및 마그넷 센싱부(422)를 포함할 수 있다. 상기 마그넷 센서 모듈(420)은 브레이크 패드의 마찰재(30)가 마모되는 정도 즉, 마모량을 센싱하여 센서 제어 모듈(430)로 전송할 수 있다. 상기 마그넷 센서 모듈(420)은 마그넷 이동부(421)가 마찰재(30)의 마모량에 따라 상하로 이동하며, 마그넷의 위치를 변동시키며, 마그넷 센싱부(422)가 센싱 마그넷의 자력 변화를 감지하여 센싱 마그넷의 이동에 따른 마모량를 산출할 수 있다. 상기 마그넷 센서 모듈(420)은 센싱 마그넷의 자력 변화를 이용하여 마모량을 센싱하므로 기존의 포텐셔미터(potentiometer)와 대비하여 고장 가능성이 감소되며 반영구적으로 사용할 수 있다.
상기 마그넷 이동부(421)는 마그넷 고정 블록(421a)과 센싱 마그넷(421b) 및 접촉 이동바(421c)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 마그넷 이동부(421)는 이동 탄성체(421d)를 더 포함할 수 있다.
상기 마그넷 이동부(421)는 케이스 본체(411)의 본체 2 공간(411b)에 수용되며, 마찰재(30)의 마모량에 따라 상하 이동할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 마그넷 이동부(421)는 본체 센싱 이동홀과 브레이크 패드를 관통하여 브레이크 디스크에 직접 접촉되면서 상하 이동하여 마찰재(30)의 마모량을 센싱할 수 있다. 상기 마그넷 이동부(421)는 본체 2 공간(411b)과 본체 센싱 이동홀의 내부에서 슬라이딩 방식으로 상하로 이동하면서 마찰재(30)의 마모량을 센싱할 수 있다. 따라서, 상기 마그넷 이동부(421)는 기존의 포텐셔미터와 대비하여 고장 가능성이 낮아지고 수명이 증가될 수 있다.
상기 마그넷 고정 블록(421a)은 마그넷 수용홈(421a1)을 구비할 수 있다. 상기 마그넷 고정 블록(421a)은 고정 블록 돌기(421a2)를 더 포함할 수 있다. 상기 마그넷 고정 블록(421a)은 대략 육면체의 블록 형상으로 형성되며, 본체 2 공간(411b)의 평면 형상에 대응되는 수평 단면을 가지는 블록 형상으로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 고정 블록(421a)은 내부에 마그넷을 수용하며, 본체 2 공간(411b)에서 접촉 이동바(421c)의 이동에 따라 상하로 이동할 수 있다.
상기 마그넷 수용홈(421a1)은 마그넷 고정 블록(421a)의 전면에서 후면 방향으로 연장되는 홈 또는 홀 형상으로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 수용홈(421a1)은 센싱 마그넷(421b)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 수용홈(421a1)은 내부에 센싱 마그넷(421b)을 수용하여 고정할 수 있다.
상기 고정 블록 돌기(421a2)는 마그넷 고정 블록(421a)의 양측면에서 외측 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 고정 블록 돌기(421a2)는 본체 센싱 가이드홈(411d)에 대응되는 수평 단면으로 형성될 수 있다. 상기 고정 블록 돌기(421a2)는 본체 센싱 가이드홈(411d)에 삽입되며, 마그넷 고정 블록(421a)이 안정적으로 상하로 이동하도록 할 수 있다.
상기 센싱 마그넷(421b)은 자력을 발생시키는 영구 자석으로 형성될 수 있다. 상기 센싱 마그넷(421b)은 페라이트 자석 또는 희토류 자석으로 형성될 수 있다. 상기 센싱 마그넷(421b)은 마그넷 수용홈(421a1)에 삽입되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 센싱 마그넷(421b)은 마그넷 수용홈(421a1)에 수용되어 고정될 수 있다. 상기 센싱 마그넷(421b)은 자력을 발생시키며 마그넷 고정 블록(421a)과 함께 상하로 이동될 수 있다.
상기 접촉 이동바(421c)는 소정 직경 또는 폭과 높이를 가지 바 형상으로 형성될 수 있다. 상기 접촉 이동바(421c)는 고정 블록의 하면과 마찰재(30)의 하면 사이의 높이에 대응되는 높이로 형성될 수 있다. 이때, 마찰재(30)는 사용전 브레이크 패드의 마찰재(30)일 수 있다. 상기 접촉 이동바(421c)는 상면에서 하부 방향으로 소정 깊이로 홈이 형성되어 무게가 감소될 수 있다. 상기 접촉 이동바(421c)는 하단부가 곡면으로 형성되어 브레이크 디스크와 마찰될 때 마찰 면적이 최소화되며, 브레이크 디스크의 마모를 최소화시킬 수 있다.
상기 접촉 이동바(421c)는 상단이 마그넷 고정 블록(421a)의 하부에 결합되며, 하부가 패드 센싱홀(10a)을 관통하여 마찰재(30)의 하면으로 연장될 수 있다. 상기 접촉 이동바(421c)는 마찰재(30)의 마모에 따라 상부로 상승하며, 마그넷 고정 블록(421a)과 센싱 마그넷(421b)을 상부로 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 접촉 이동바(421c)는 마찰재(30)의 마모량이 증가됨에 따라 상부로 이동하는 이동량이 증가되며 마찰재(30)의 마모량을 센싱할 수 있도록 한다.
한편, 상기 접촉 이동바(421c)는 소정 깊이로 형성되는 홈의 바닥면에 열전대(미도시)가 고정될 수 있다. 따라서, 상기 열전대는 마찰재(30)의 마찰 과정에서 접촉 이동바(421c)의 온도를 정확하게 측정할 수 있다.
상기 이동 탄성체(421d)는 압축 스프링, 스폰지 또는 탄성을 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다. 상기 이동 탄성체(421d)는 마그넷 고정 블록(421a)의 상부와 케이스 커버(412) 사이에 위치할 수 있다. 상기 이동 탄성체(421d)는 마그넷 고정 블록(421a)에 탄성력을 인가하여 접촉 이동바(421c)가 브레이크 디스크에 탄성적으로 접촉된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 상기 이동 탄성체(421d)는 마찰재(30)가 장착될 때 접촉 이동바(421c)가 브레이크 디스크에 접촉되도록 할 수 있다. 또한, 상기 이동 탄성체(421d)는 마찰재(30)가 마모될 때 탄성적으로 수축되면서 접촉 이동바(421c)가 브레이크 디스크에 접촉되도록 할 수 있다.
상기 마그넷 센싱부(422)는 마그넷 센서(422a) 및 자력 센싱 제어 유닛(422b)을 포함할 수 있다. 상기 마그넷 센싱부(422)는 센싱 마그넷(421b)에서 발생되는 자력을 센싱하여, 센싱 마그넷(421b)의 이동에 따라 자력의 상하 방향의 변화를 센싱할 수 있다. 상기 마그넷 센싱부(422)는 센싱되는 자력의 변화에 대한 정보를 센서 제어 모듈(430)로 전송할 수 있다. 상기 마그넷 센싱부(422)는 본체 2 공간(411b)에 수용되며, 마그넷 이동부(421)와 공간적으로 분리되어 위치할 수 있다. 따라서, 상기 마그넷 센싱부(422)는 케이스 본체(411)와 케이스 커버(412)에 의하여 밀폐되는 본체 1 공간(411a)에 수용되므로 마찰재(30)의 마찰 과정에서 발생되는 마모 입자에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 마그넷 센서(422a)는 마그넷의 자력을 센싱하는 일반적인 센서로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 센서(422a)는 센싱 마그넷(421b)이 상하로 이동하는 영역에 전체적으로 배치될 수 있다. 따라서, 상기 마그넷 센서(422a)는 센싱 마그넷(421b)이 이동하는 전체 거리에서 자력을 측정할 수 있다. 상기 마그넷 센서(422a)는 자력을 측정한 자력 측정 정보를 생성할 수 있다. 상기 자력 측정 정보는 센서 마그넷의 위치에 따라 마그넷 센서(422a)에서 측정되는 자력의 분포 정보 또는 자력의 이동 정보를 포함할 수 있다.
상기 자력 센싱 제어 유닛(422b)은 센서 기판과 다수의 소자를 포함할 수 있다. 상기 자력 센싱 제어 유닛(422b)은 마그넷 센서(422a)를 센서 기판에 지지할 수 있다. 상기 자력 센싱 제어 유닛(422b)은 마그넷 센서(422a)로부터 자력 측정 정보를 수신하여 센서 제어 모듈(430)로 전송할 수 있다. 상기 자력 센싱 제어 유닛(422b)은 자력 측정 정보를 수신하여 전송하는데 필요한 다양한 소자를 포함할 수 있다. 또한, 상기 자력 센싱 제어 유닛(422b)은 자력 측정 정보를 가공하는데 필요한 다양한 소자와 로직을 포함할 수 있다.
상기 센서 제어 모듈(430)은 마그넷 센서 모듈(420)에서 전송되는 센싱 마그넷(421b)의 자력 측정 정보를 전송받아 외부로 전송할 수 있다. 또한, 상기 센서 제어 모듈(430)은 자력 측정 정보를 외부로 전송하는데 적정한 정보로 가공할 수 있다. 또한, 상기 센서 제어 모듈(430)은 자력 측정 정보로부터 마찰재(30)의 마모량을 산출할 수 있다. 이를 위하여, 상기 센서 제어 모듈(430)은 자력 측정 정보에 대응하는 마찰재(30)의 마모량 정보를 미리 저장할 수 있다. 예를 들면, 상기 센서 제어 모듈(430)은 룩업 테이블로 자력 측정 정보와 마찰재(30)의 마모량 정보를 별도의 메모리에 저장하고 있을 수 있다. 또한, 상기 센서 제어 모듈(430)은 측정되는 자력 정보와 마찰재(30)의 마모량의 관계식을 메모리에 저장할 수 있다. 또한, 상기 센서 제어 모듈(430)은 이차전지를 포함하여 외부의 전원 공급없이 작동될 수 있다.
상기 센서 제어 모듈(430)은 자력 측정 정보를 외부로 전송하는데 필요한 다양한 소자를 포함하는 구성으로 형성될 수 있다. 상기 센서 제어 모듈(430)은 예를 들면, 도 8을 참조하면, 센서 제어부(431)와 센서 입력부(432)와 센서 무선 통신부(433)와 센서 메모리부(434) 및 센서 전원부(435)를 포함할 수 있다.
상기 센서 제어 모듈(430)은 이차전지의 전류 소모량을 줄이도록 형성될 수 있다. 상기 센서 제어 모듈(430)은 이차전지의 전류 소모량을 줄이기 위한 별도의 로직을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 센서 제어 모듈(430)은 시간 제어 로직을 통하여 설정되는 일정한 시간이 경과될 때, 신호의 센싱 및 송신을 진행하므로 센서 전원부(435)가 항상 켜져 있는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 센서 제어 모듈(430)은 마모량 및 온도의 변화가 있을 경우만 신호의 센싱 및 송신을 진행하므로 센서 전원부(435)의 전류 소모를 최소화할 수 있다.
상기 센서 제어부(431)는 센서 제어 모듈(430)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다. 상기 센서 입력부(432)는 마그넷 센서 모듈(420)과 연결되어 자력 측정 정보를 입력받으며, 센서 제어부(431)로 전송할 수 있다. 상기 센서 무선 통신부(433)는 센서 제어부(431)에서 생성되는 자력 측정 정보 또는 마찰재(30)의 마모량 정보를 외부로 전송할 수 있다. 예를 들면, 상기 센서 무선 통신부(433)는 자동차의 센서 제어부(431)와 무선으로 연결되어 정보를 전송할 수 있다. 또한, 상기 센서 무선 통신부(433)는 센서 제어부(431)로부터 필요한 정보를 수신하여 센서 제어부(431)로 전송할 수 있다. 상기 센서 메모리부(434)는 센서 제어부(431)의 작동 또는 자력 측정 정보의 가공에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 상기 센서 제어부(431)는 필요한 경우에 센서 메모리부(434)에 저장된 정보를 사용할 수 있다. 또한, 상기 센서 제어부(431)는 생성된 정보를 센서 메모리부(434)에 저장할 수 있다. 상기 센서 전원부(435)는 이차전지 또는 일차전지를 포함하며, 센서 제어 모듈(430)과 마그넷 센서 모듈(420)에서 필요로 하는 전원을 공급할 수 있다.
상기 센서 제어 모듈(430)은 케이스 본체(411)와 케이스 커버(412)에 의하여 밀폐되는 본체 1 공간(411a)에 수용되므로 마찰재(30)의 마찰 과정에서 발생되는 마모 입자에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 센서 제어 모듈(430)은 마그넷 센싱부(422)와 밀폐된 본체 1 공간(411a)에 함께 수용되어 전기적으로 연결되므로, 마그넷 센싱부(422)와 연결을 위하여 외부로 노출되는 도선을 사용하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 센서 제어 모듈(430)과 마그넷 센싱부(422)는 외부로 노출되는 도선의 사용에 따른 문제 발생 가능성을 감소시킬 수 있다.
상기 센서 브라켓(440)은 센서 케이스(410)를 브레이크 패드의 백플레이트(20) 상면에서 소정 높이로 고정시킬 수 있다. 상기 센서 브라켓(440)은 센서 케이스(410)를 브레이크 패드의 백플레이트(20)에 고정시킬 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 센서 브라켓(440)은 센서 케이스(410)를 브레이크 패드의 상면으로부터 상부로 이격되도록 지지할 수 있다. 따라서, 상기 센서 브라켓(440)은 마찰 과정에서 발생되는 브레이크 패드의 열이 센서 케이스(410)로 전달되는 것을 감소시킬 수 있다.
상기 센서 브라켓(440)은 브라켓 바닥판(441)과 브라켓 전면판(442) 및 브라켓 측면판(443)을 포함할 수 있다. 상기 센서 브라켓(440)은 브라켓 바닥판(441)과 브라켓 전면판(442) 및 2개의 브라켓 측면판(443)이 결합되어 후측과 상측이 개방된 박스 형상을 형성할 수 있다. 상기 센서 브라켓(440)은 2개의 브라켓 측면판(443)과 브라켓 전면판(442) 사이에 센서 케이스(410)가 위치하여 고정되도록 할 수 있다.
상기 브라켓 바닥판(441)은 백플레이트(20)의 상면에 결합되어 고정될 수 있다. 또한, 상기 센서 브라켓(440)은 볼트에 의하여 브라켓 바닥판(441)이 백플레이트(20)에 결합될 수 있다. 상기 브라켓 바닥판(441)은 상면에서 하면으로 관통되는 브라켓 바닥 볼트홀(441a)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 백플레이트(20)는 바닥 볼트홀(441a)에 대응되는 자리에 패드 볼트홈(21)을 구비할 수 있다.
상기 브라켓 전면판(442)은 브라켓 바닥판(441)의 상부에서 전측에 결합될 수 있다. 상기 브라켓 전면판(442)은 무게를 감소시키기 위하여 다양한 크기의 전면 관통홀이 형성될 수 있다. 상기 브라켓 전면판(442)은 센서 브라켓(440)의 구조에 따라 브라켓 바닥판(441)의 후측에 결합될 수 있다.
상기 브라켓 측면판(443)은 2개가 브라켓 바닥판(441)의 상부에서 브라켓 전면판(442)의 후측으로 서로 대향하도록 결합될 수 있다. 상기 브라켓 측면판(443)은 브라켓 측면 결합홀(443a)을 구비할 수 있다. 상기 브라켓 측면 결합홀(443a)은 브라켓 측면판(443)의 일면에서 타면으로 관통되어 형성될 수 있다. 상기 브라켓 측면 결합홀(443a)은 본체 측부 결합 돌기(411f)가 결합되는 경로를 제공할 수 있다.
상기 브라켓 측면 결합홀(443a)은 센서 케이스(410)의 하면이 브라켓 바닥판(441)의 상면으로부터 소정 높이로 이격되어 지지되는데 필요한 높이에 형성될 수 있다. 상기 센서 케이스(410)는 센서 브라켓(440)에 지지될 때 하면이 브라켓 바닥판(441)의 상면으로부터 소정 높이로 이격되어 지지될 수 있다. 따라서, 상기 센서 브라켓(440)은 브레이크 패드의 마찰 과정에서 발생되는 열이 센서 케이스(410)로 전달되는 것을 감소시킬 수 있다.
상기 모바일 송신부(500)는 중앙 제어부(200)와 연동되며, 모바일 기기와 필요한 정보 데이터를 송수신할 수 있다. 상기 모바일 기기는 해당 자동차의 운전자가 사용하는 스마트폰, 태블릿 또는 노트북과 같은 기기일 수 있다. 또한, 상기 모바일 기기는 자동차의 운전자가 지정하는 다른 모바일 기기일 수 있다.
상기 모바일 송신부(500)는 중앙 제어부(200)로부터 전송되는 자동차의 주행 패턴에 따른 브레이크 패드의 마모량 또는 잔존량에 대한 정보를 연동되는 모바일 기기로 전송할 수 있다. 또한, 상기 모바일 송신부(500)는 브레이크 패드의 교체 시기에 대한 정보를 중앙 제어부(200)로부터 전송 받아 모바일 기기로 전송할 수 있다. 상기 모바일 송신부(500)는 무선 인터넷, 와이파이, 이더넷과 같은 통신망을 이용하여 모바일 기기와 연동될 수 있다.
상기 모바일 기기는 모바일 송신부(500)로부터 전송되는 마모량 또는 잔존량, 브레이크 패드의 교체 시기에 대한 정보를 수신하여 표시할 수 있다.
또한, 상기 모바일 송신부(500)는 연동되는 모바일 기기로부터 필요한 모바일 정보를 전송받아 중앙 제어부(200)로 전송할 수 있다. 이때, 상기 모바일 정보는 중앙 제어부(200)가 필요하여 요청하는 정보일 수 있다. 상기 모바일 송신부(500)는 중앙 제어부(200)로부터 모바일 정보에 대한 요청 신호를 수신할 수 있다. 상기 모바일 송신부(500)는 모바일 정보에 대한 요청 신호를 모바일 기기로 전송할 수 있다. 또한, 상기 모바일 송신부(500)는 모바일 기기로부터 전송되는 모바일 정보를 수신하여 중앙 제어부(200)로 전송할 수 있다.
상기 정보 저장부(600)는 중앙 제어부(200)와 연동되며, 중앙 제어부(200)에서 전송되는 다양한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 정보 저장부는 중앙 제어부에서 요청하는 다양한 정보를 전송할 수 있다. 상기 정보 저장부(600)는 브레이크 패드의 초기 두께, 마모량 또는 잔존량, 브레이크 패드의 교체 시기를 결정하는데 필요한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 정보 저장부(600)는 패턴 분석 기간, 패턴 분석 기간에 따른 브레이킹 파워, 자동차의 주행 시간, 주행 거리, 브레이크 패드의 작동 시간을 저장할 수 있다. 또한, 상기 정보 저장부(600)는 자동자의 다양한 주행 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 정보 저장부(600)는 브레이크 패드의 초기 두께와 패턴 분석 기간 간격으로 측정되는 브레이크 패드의 두께를 저장할 수 있다. 상기 정보 저장부(600)는 브레이크 패드의 교체 시기를 결정하는데 필요한 정보를 중앙 제어부(200)로 전송할 수 있다. 상기 정보 저장부(600)는 일반적인 메모리 장치로 형성될 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드의 모니터링 시스템(100)이 운전자의 주행 패턴을 이용하여 브레이크 패드의 교체 시기를 결정하는 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 중앙 제어부(200)는 자동차의 중앙 제어 모듈로부터 자동자의 주행 속도를 포함하는 주행 정보를 수신한다. 상기 중앙 제어부는 패턴 분석 기간동안의 자동차 주행 정보를 수신할 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부는 자동차의 무게, 브레이크 패드의 초기 두께에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 브레이크 패드의 초기 두께는 브레이크 패드를 신규로 교체하여 사용전의 브레이크 패드의 두께를 의미할 수 있다. 또한, 상기 브레이크 패드의 초기 두께는 브레이킹 파워를 산출하는 초기 시점의 브레이크 패드의 두께를 의미할 수 있다.
상기 중앙 제어부(200)는 자동차의 주행 속도를 이용하여 운전자의 주행 패턴 즉, 브레이킹 파워를 산출할 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부는 마모량 측정부로부터 브레이크 패드의 초기 두께와 마모량에 대한 정보를 수신하여 브레이크 패드의 잔존량을 산출할 수 있다. 상기 중앙 제어부는 잔존량을 마모량으로 나눈 값에 패턴 분석 기간을 곱하여 브레이크 패드 교체 시기를 결정할 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부는 이후 주행 과정에서 패턴 분석 기간동안 브레이킹 파워를 산출하여 이전의 브레이킹 파워와 비교할 수 있다. 상기 중앙 제어부는 산출된 브레이킹 파워가 이전에 산출된 브레이킹 파워와 다른 경우에 다시 신규로 측정된 브레이킹 파워를 반영하여 브레이크 패드 교체 시기를 다시 조정할 수 있다. 상기 브레이크 패드의 교체 시기는 정해진 정보 제공 간격으로 결정되어 제공될 수 있다. 따라서, 상기 중앙 제어부는 정보 제공 간격별로 브레이킹 파워를 산출하고, 브레이크 패드의 마모량을 수신하여 교제 시기를 결정할 수 있다.
상기 중앙 제어부(200)는 브레이크 패드의 교체 시기를 모바일 전송부로 전송할 수 있다. 상기 모바일 전송부는 브레이크 패드의 교체 시기에 대한 정보를 운전자의 모바일 기기로 전송할 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부(200)는 브레이크 패드의 교체 시기에 대한 정보를 패턴 분석부(300)로 전송하여 자동차의 중앙 제어 모듈로 전성할 수 있다. 상기 중앙 제어부(200)는 브레이크 패드의 잔존량에 대한 정보도 함께 전송할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
10: 자동차용 브레이크 패드 10a: 패드 센싱홀
20: 백플레이트 21 백플레이트 볼트홀
30: 마찰재
100: 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템
200: 중앙 제어부 300: 패턴 분석부
400: 마모량 측정부
410: 센서 케이스 411: 케이스 본체
411a: 본체 1 공간 411b: 본체 2 공간
411c: 본체 센싱 이동홀 411d: 본체 센싱 가이드홈
411e: 본체 상부 결합 돌기 411f: 본체 측부 결합 돌기
412: 케이스 커버 412a: 커버 공간
412b: 커버 하부 결함홈 420: 마그넷 센서 모듈
421: 마그넷 이동부 421a: 마그넷 고정 블록
421a1: 마그넷 수용홈 421a2: 고정 블록 돌기
421b: 센싱 마그넷
421c: 접촉 이동바 421d: 이동 탄성체
422: 마그넷 센싱부
422a: 마그넷 센서 422b: 자력 센싱 제어 유닛
430: 센서 제어 모듈 431: 센서 제어부
432: 센서 입력부 433: 센서 무선 통신부
434: 센서 메모리부 435: 센서 전원부
440: 센서 브라켓 441: 브라켓 바닥판
441a: 브라켓 바닥 볼트홀 442: 브라켓 전면판
443: 브라켓 측면판 443a: 브라켓 측면 결합홀
500: 모바일 송신부 600: 정보 저장부

Claims (13)

  1. 운전자의 주행 패턴과, 자동차의 브레이크 패드의 마모량을 이용하여 사기 브레이크 패드의 교체 시기를 결정하는 중앙 제어부와,
    상기 자동차의 중앙 제어 모듈(ECM)과 연동되며, 상기 중앙 제어 모듈로부터 상기 자동차의 주행 정보를 전송받아 상기 운전자의 주행 패턴을 산출하여 상기 중앙 제어부로 전송하는 패턴 분석부 및
    상기 자동차의 브레이크 패드에 장착되어 상기 브레이크 패드의 마모량을 직접 측정하여 상기 중앙 제어부로 전송하는 마모량 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템은
    상기 중앙 제어부와 연동되며, 상기 운전자의 모바일 기기와 필요한 정보 데이터를 송수신하는 모바일 송신부 및
    상기 중앙 제어부와 연동되며, 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 결정하는데 필요한 정보를 상기 중앙 제어부와 송수신하는 정보 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 운전자의 주행 패턴은 패턴 분석 기간에 산출되는 브레이킹 파워(braking power)로 설정되며,
    상기 브레이킹 파워는 아래의 식 1)에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
    브레이킹 파워(P)= 1/2*v*FB < -----------------------1)
    (여기서, FB= ma, m은 차량의 무게, a는 가속도, v는 벡터임)
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 상기 패턴 분석부에서 전송되는 상기 운전자의 주행 패턴과 상기 마모량 측정부로부터 전송되는 상기 브레이크 패드의 마모량을 이용하여 상기 운전자의 주행 패턴에 대하여 진행된 상기 브레이크 패드의 마모량을 산출하고,
    상기 브레이크 패드의 초기 두께와 마모량으로부터 상기 브레이크 패드의 잔존량을 산출하며,
    상기 운전자의 주행 패턴의 패턴 분석 기간과 상기 브레이크 패드의 잔존량을 상기 브레이크 패드의 마모량으로 나눈 값을 곱하여 상기 브레이크 패드의 교체 시기를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 패턴 분석부는 가속도가 -인 기간 동안의 상기 브레이킹 파워를 합하여 운전자의 주행 패턴을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 패턴 분석부는 상기 브레이크의 작동 시간 동안의 상기 브레이킹 파워를 합하여 상기 운전자의 주행 패턴을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마모량 측정부는 백플레이트와 마찰재를 포함하는 상기 브레이크 패드에 장착되어 상기 마찰재의 마모량을 센싱하며,
    내측에 본체 1 공간과 본체 2 공간 및 상기 본체 2 공간에서 하부로 관통되는 본체 센싱 이동홀을 구비하는 케이스 본체와 상기 본체 1 공간과 본체 2공간을 밀폐하는 케이스 커버를 포함하는 센서 케이스와,
    센싱 마그넷 및 상기 본체 센싱 이동홀과 상기 마찰재의 하부로 관통되며 상기 센싱 마그넷과 함께 상하 이동하는 접촉 이동바를 포함하여 상기 본체 2 공간에 수용되는 마그넷 이동부 및 상기 본체 1 공간에 수용되며 상기 센싱 마그넷의 자력을 센싱하는 마그넷 센싱부를 구비하는 마그넷 센서 모듈 및
    상기 센서 케이스를 상기 백플레이트의 상면에 고정하는 센서 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 케이스 본체는 상기 본체 2 공간의 내측면에 상하로 연장되는 홈 형상의 본체 센싱 가이드홈을 구비하며,
    상기 마그넷 이동부는 블록 형상으로 형성되며, 상기 센싱 마그넷이 수용되는 마그넷 수용홈과 상기 본체 센싱 가이드홈에 결합되는 고정 블록 돌기를 구비하는 마그넷 고정 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 접촉 이동바는 단부가 곡면 형상으로 형성되어 상기 브레이크 패드의 상면에서 하면으로 관통되는 패드 센싱홀을 관통하여 상기 마찰재와 마찰되는 브레이크 디스크의 표면과 접촉되며,
    상기 마찰재의 마모량에 따라 상기 고정 블록 돌기와 센싱 마그넷과 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 마그넷 이동부는 상기 마그넷 고정 블록과 상기 케이스 커버 사이에 위치하는 이동 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 본체 1 공간에 수용되며 상기 마그넷 센서 모듈에서 전송되는 상기 센싱 마그넷의 자력 측정 정보를 전송받아 외부로 전송하는 센서 제어 모듈을 더 포함하며,
    상기 마그넷 센싱부는 상기 센싱 마그넷의 자력을 센싱하는 마그넷 센서 및 상기 마그넷 센서를 지지하는 센서 기판과 다수의 소자를 포함하며 상기 센서 제어 모듈로 상기 자력 측정 정보를 전송하는 자력 센싱 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 케이스 본체는 상면에서 상부 방향으로 돌출되는 본체 상부 결합 돌기를 구비하며,
    상기 케이스 커버는 하면에서 상부 방향으로 연장되며 상기 본체 상부 결합 돌기가 삽입되어 결합되는 커버 하부 결합홈을 구비하며,
    상기 케이스 본체와 케이스 커버는 초음파 융착에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 케이스 본체는 양측면에서 외측 방향으로 돌출되는 본체 측부 결합돌기를 구비하며,
    상기 센서 브라켓은 상기 백플레이트의 후면 중앙에 결합되는 브라켓 바닥판과, 상기 브라켓 바닥판의 상부에서 전측에 결합되는 브라켓 전면판 및
    2개가 상기 브라켓 바닥판의 상부에서 상기 브라켓 전면판의 후측으로 서로 대향하도록 결합되며 상기 본체 측부 결합 돌기가 삽입되어 결합되는 브라켓 측면 결합홀을 구비하는 브라켓 측면판을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드의 모니터링 시스템.

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