WO2018088870A2 - 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 에이비에스 장치 및 그 작동 방법 - Google Patents

차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 에이비에스 장치 및 그 작동 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018088870A2
WO2018088870A2 PCT/KR2017/012866 KR2017012866W WO2018088870A2 WO 2018088870 A2 WO2018088870 A2 WO 2018088870A2 KR 2017012866 W KR2017012866 W KR 2017012866W WO 2018088870 A2 WO2018088870 A2 WO 2018088870A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
battery
capacitor
speed sensor
sensor device
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/012866
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2018088870A3 (ko
Inventor
김영태
Original Assignee
주식회사 일진글로벌
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 일진글로벌 filed Critical 주식회사 일진글로벌
Priority to EP17870512.5A priority Critical patent/EP3539835B1/en
Priority to US16/349,720 priority patent/US20200101978A1/en
Priority to CN201780070428.5A priority patent/CN110290986A/zh
Publication of WO2018088870A2 publication Critical patent/WO2018088870A2/ko
Publication of WO2018088870A3 publication Critical patent/WO2018088870A3/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/329—Systems characterised by their speed sensor arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
    • B60T8/17616—Microprocessor-based systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B60G17/01941—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof characterised by the use of piezoelectric elements, e.g. sensors or actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K16/00—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/02—Devices characterised by the use of mechanical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489—Digital circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/10—Piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K16/00—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60K2016/003—Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind solar power driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/303—Speed sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • the present disclosure relates to a speed sensor device for a vehicle, an ABS device including the same, and a method of operating the same.
  • the present disclosure is a speed sensor device that is located on the wheel of the vehicle to measure the rotational speed of the wheel and ABS (Anti-lock Brake System) to detect the slip of the wheel and to adjust the braking force of the vehicle using the speed measured therefrom Is related to).
  • ABS Anti-lock Brake System
  • a speed sensor for measuring the speed of the vehicle is provided in each tire of the vehicle to measure the rotational speed of the tire.
  • These speed sensors are electrically connected to an electronic control unit (ECU) via wiring, which transmits the speed information of each tire to the electronic control unit in real time, and also transmits power from the electronic control unit via wiring. To be supplied.
  • ECU electronice control unit
  • the electronic control unit controls the braking force of the vehicle using the speed information of the speed sensor.
  • the electronic control unit adjusts the braking force of the vehicle by using the speed information received in real time in a situation of slippery road or sudden braking, so that the wheel stops before the vehicle is stopped by the braking force so that the vehicle body slips. lock-up) can be prevented.
  • Such a system is called ABS.
  • the first problem is the vulnerability to external damage.
  • the wired connection cable connecting the speed sensor and the electronic control unit is located between the wheel bearings and the body structure of the underside of the vehicle with no external housing exposed. Therefore, the wired connection cable is vulnerable to damage caused by external factors such as obstacles such as stones on the road surface and natural aging due to exposure to the external environment. If the wired connection cable is damaged, the power supply to the tire's speed sensor may be interrupted or the speed signal may not be transmitted from the speed sensor to the electronic control unit smoothly. have.
  • the second problem is the possibility of crosstalk between the wired cables.
  • the cable included in the vehicle is diverse, and are intricately connected to each other, the wired connection cable is also increasing as the mounting of sensor products has increased with the recent advance of the vehicle.
  • the speed signal cannot be transmitted smoothly from the speed sensor to the electronic control unit as in the case described above, and an error occurs in the operation of the entire ABS, which is also a driver's safety. This can be threatened.
  • the third problem is the load on the wired cable itself.
  • the load on the wired connection cables that connect between the speed sensor located on each tire and the electronic control unit.
  • the present disclosure solves the above-mentioned problems with wired connections by wirelessly enabling wireless communication to the electronic control unit and transmitting a speed signal via wireless communication, that is, vulnerability to external damage, crosstalk between signals.
  • the present invention provides a vehicle speed sensor device, an ABS device including the same, and a method of operating the same, which can solve a possibility and reduce a load on a vehicle.
  • a vehicular speed sensor device may include a rechargeable battery; A speed detector receiving power from the battery and measuring a rotational speed of the wheel bearing to generate a speed signal; And a wireless signal transmitter for transmitting the speed signal to the electronic controller via wireless communication.
  • the transmission period of the speed signal may be 50 kHz or less.
  • the vehicular speed sensor device may further include a self-generator capable of generating power by the rotation of the wheel bearings and charging the battery using the power.
  • the vehicular speed sensor device may further include an external power supply module for supplying power to the battery.
  • the external power module further includes a capacitor capable of storing power generated by the self-generator, wherein the capacitor may be configured to charge the battery when the output current of the self-generator is less than or equal to a predetermined value.
  • the external power module further comprises a first wireless power transceiver connected to the capacitor and configured to wirelessly transmit power of the capacitor, wherein the vehicle speed sensor device comprises a first wireless included in the external power module.
  • the apparatus may further include a second wireless power transceiver configured to wirelessly receive power from the power transceiver and to charge the battery using the received power.
  • the self-generator uses the generated power to charge the battery when the charge level of the battery is below a predetermined level, and uses the generated power when the charge level of the battery exceeds the predetermined level. It can be configured to charge a capacitor.
  • the external power module may further include one or more energy harvesting units for converting the ambient energy source into power to store the converted power in the capacitor.
  • the energy harvesting unit may include a piezoelectric element mounted to the suspension and generating power from the displacement of the suspension.
  • the energy harvesting unit may include a photovoltaic device mounted to an exterior surface of the vehicle and generating power from sunlight.
  • the present disclosure also provides an ABS device.
  • the ABS device includes the above-described vehicle speed sensor device and an electronic controller, and the electronic controller detects whether the vehicle is slipped by using a speed signal transmitted through wireless communication from a wireless signal transmitter of the vehicle speed sensor device.
  • the vehicle can recognize and control the braking force of the vehicle based on the presence or absence of the slip.
  • a method of operating a vehicle speed sensor device may include: charging a rechargeable battery; Generating a speed signal by measuring a rotational speed of the wheel bearing by a speed sensor powered by a battery; And transmitting, by the wireless signal transmitter, the speed signal to the electronic controller via wireless communication.
  • the transmission period of the speed signal may be 50 kHz or less.
  • the method of operating the speed sensor apparatus for a vehicle may further include generating power by rotation of the wheel bearing by a self-generator, and charging the battery using the power.
  • the method of operating the speed sensor device for a vehicle may further include supplying power to a battery by an external power module.
  • a method of operating a speed sensor device for a vehicle may include storing power generated by a self-generator by a capacitor included in an external power module; And charging the battery by the capacitor when the output current of the self-generator is less than or equal to a predetermined value.
  • the step of charging the battery by the capacitor includes: wirelessly transmitting power of the capacitor by a first wireless power transceiver connected to the capacitor and included in an external power module; Receiving power wirelessly from a first wireless power transceiver by a second wireless power transceiver; And charging the battery using the received power.
  • a method of operating a vehicular speed sensor device may include: charging a battery by using a generated power by a self-generator when the charge level of the battery is below a predetermined level; And when the charge level of the battery exceeds the predetermined level, charging the capacitor using the generated power by the self-generator.
  • the method of operating a vehicular speed sensor device may further include converting the ambient energy source into electric power and storing the converted power in a capacitor by one or more energy harvesting units included in the external power module. Can be.
  • the step of storing the converted power in the capacitor by converting the ambient energy source into power by the one or more energy harvesting unit, by generating a power from the displacement of the suspension by a piezoelectric element mounted to the suspension step; And storing the generated power in the capacitor.
  • the present disclosure also provides a method of operating an ABS device comprising each step of the method of operating a vehicular speed sensor device described above.
  • the ABS device comprises an electronic controller, the method of operation of the ABS device by the electronic controller, the occurrence of slip of the vehicle using the speed signal transmitted via wireless communication from the wireless signal transmitter of the vehicle speed sensor device Recognizing the presence or absence; And controlling the braking force of the vehicle based on the presence or absence of the slip.
  • a vehicular speed sensor device employs wireless communication as a means for transmitting a speed signal to an electronic controller, thereby susceptible to external damage, a complex cable connection, which is a problem when borrowing a conventional wired connection.
  • the crosstalk problem caused by this can be solved and the load on the vehicle can be reduced.
  • the vehicular speed sensor device may use surplus energy, which is not effectively used from each part of the vehicle, as electric power.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ABS device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram of an ABS device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 3 is a perspective view illustrating a position of a vehicle wheel of each component of a vehicular speed sensor device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a suspension including an energy harvesting unit including a piezoelectric element according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • 5A is a flowchart of a method of operating a vehicular speed sensor device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 5B is a flowchart of a method of operating a vehicular speed sensor device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 6A is a flowchart of a method of operating a vehicular speed sensor device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 6B is a flowchart of a method of operating a vehicular speed sensor device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart of a charging operation performed by a self-generator according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method of operating an ABS device according to an exemplary embodiment.
  • Embodiments of the present disclosure are illustrated for the purpose of describing the technical spirit of the present disclosure.
  • the scope of the present disclosure is not limited to the embodiments set forth below or the detailed description of these embodiments.
  • module refers to software or a hardware component such as a field-programmable gate array (FPGA) or an application specific integrated circuit (ASIC).
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the “module” or “unit” is not limited to hardware and software.
  • the “module” or “unit” may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to play one or more processors.
  • a “module” or “part” means components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processors, functions, properties, procedures. Includes subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. Components and functions provided within “modules” or “parts” may be combined into smaller numbers of components and “modules” or “parts” or further separated into additional components and “modules” or “parts”. .
  • the expression “based on” is used to describe one or more factors that affect the behavior or behavior of a decision, judgment, described in a phrase or sentence that includes the expression, which expression Does not exclude additional factors that affect decisions, actions of behaviour, or actions.
  • a component when referred to as being "connected” or “connected” to another component, a component may be directly connected to or connected to another component. It is to be understood that the connection may be made or may be connected via a component.
  • the ABS device 1100 includes a vehicle speed sensor device 1200, an electronic controller 1310, and a wireless signal receiver 1320.
  • the vehicular speed sensor device 1200 is located at each wheel. In FIG. 1, all four wheels of the vehicle include the vehicle speed sensor device 1200. However, only two wheels in front of or behind the vehicle 1000 may include the vehicle speed sensor device 1200. Only one of the wheels may be provided with the vehicular speed sensor device 1200.
  • the vehicular speed sensor device 1200 generates a speed signal by measuring the rotational speed of the wheel, and transmits the generated speed signal to the wireless signal receiver 1320 through wireless communication.
  • the wireless signal receiver 1320 receives a speed signal of each wheel, and the received speed signal is used by the electronic controller 1310 to control the vehicle 1000 (eg, control of a vehicle braking force).
  • the vehicular speed sensor device 1200 includes a sensing module 2100 and an external power module 2200.
  • the sensing module 2100 may include a battery 2110, a speed detector 2120, a wireless signal transmitter 2130, a second wireless power transceiver 2140, and a self-generator 2150.
  • the external power module 2200 may include a capacitor 2220, a first wireless power transceiver 2230, and an energy harvesting unit 2240.
  • the vehicle speed sensor device 1200 may communicate a signal with the wireless signal receiver 1320 in the vehicle 1000 by the wireless signal transmitter 2130, and the signal received by the wireless signal receiver 1320 may be a vehicle ( 1000 may be communicated to the electronic controller 1310 for control.
  • the battery 2110 is a component that supplies power to the speed detector 2120 and is a rechargeable battery (eg, a lithium ion battery).
  • the speed detector 2120 is configured to measure the rotational speed of the wheel bearing and generate a speed signal based on the measured rotational speed.
  • the speed detector 2120 may include, for example, a Hall IC including a hall element or the like.
  • the Hall element may be made of InSb, GaAs, or the like.
  • the wireless signal transmitter 2130 is configured to transmit the speed signal generated by the speed sensor 2120 to the electronic controller 1310 via wireless communication. According to one embodiment, this speed signal is transmitted to the electronic controller 1310 via a wireless signal receiver 1320.
  • the transmission period for transmitting the speed signal to the electronic controller 1310 through wireless communication can be designed differently as needed, but the rotational speed information of the wheel is of the ABS device 1100 directly connected to the control of the vehicle, especially the driver's safety. Since it is an important variable in control, the transmission period is usually short. For example, the transmission period of the signal is relatively short compared to the case of transmitting other types of vehicle information signals (air pressure sensor), such as monitoring air pressure in the wheel to provide air pressure information. Ideally, the signal is transmitted in real time, and in practical applications, for example, the transmission period of the speed signal may be designed to be 50 ms or less, more preferably 10 ms or less.
  • the power consumption of the speed sensor 2120 may be different from that of other sensors (eg, pneumatic sensors). Relatively large compared to consumption.
  • the operation of the speed sensor 2120 is directly connected to the stable control of the vehicle and further, the driver's safety, it is an important requirement to stably supply power to the speed sensor 2120.
  • the vehicular speed sensor device 1200 is not electrically connected to the electronic controller 1310 through a wired connection (wiring).
  • the vehicle speed sensor device 1200 wirelessly communicates with the electronic controller 1310, and includes a configuration for stably supplying power to the speed detector 2120 by the vehicle speed sensor device 1200 itself. It will be described in more detail below.
  • the sensing module 2100 includes a battery 2110 connected to the speed detector 2120, and the battery 2110 is a rechargeable battery. When the charge level of the battery 2110 is low, the battery 2110 is recharged. That is, since the battery 2110 is maintained above a certain level of charge, the speed detector 2120 may be stably supplied with power.
  • the sensing module 2100 may include a self-generator 2150 as a component for charging the battery 2110.
  • the self-generator 2150 generates electric power by the rotation of the wheel bearing, and charges the battery 2110 using the generated electric power.
  • the self-generator 2150 is wired to the battery 2110.
  • the external power module 2200 may include a capacitor 2220 as a component for storing power generated by the self-generator 2150.
  • the capacitor 2220 may be mounted, for example, for each wheel and connected to the self-generator 2150 of the wheel in a wired manner.
  • the capacitor 2220 may be provided in the vehicle 1000 in a number less than the number of wheels so that one or more capacitors 2220 are connected to the plurality of self-generators 2150.
  • the capacitor 2220 may be configured to supply power to the vehicle speed sensor device 1200 of the present disclosure as well as other electronic components of the vehicle 1000.
  • the capacitor 2220 may be configured to charge the battery 2110 when the output current of the self-generator 2150 is less than or equal to a predetermined value. Since the self-generator 2150 generates electric power by the rotation of the wheel bearing, it may be impossible to provide sufficient power to the battery 2110 when the wheel rotation speed is low. However, when the capacitor 2220 is configured to charge the battery 2110 when the output current of the self-generator 2150 is less than or equal to a predetermined value, the power supplied by the capacitor 2220 to the battery 2110 is the speed detector 2120. ) Can 'wake up'. For example, when not driving the vehicle 1000 for a long time, the charging level of the battery 2110 may be low.
  • the amount of power that can be supplied from the self-generator 2150 may not be sufficient to drive the speed sensor 2120, and the capacitor 2220 may have a battery.
  • the power sensor 2120 may be supplied to the speed sensor 2120 through 2110 to wake up the speed sensor 2120. Accordingly, even when the output current of the self-generator 2150 is low, the speed detector 2120 may operate while being stably supplied with power.
  • the charging of the battery 2110 by the capacitor 2220 of the external power module 2200 may be performed using the first wireless power transceiver 2230 and the second wireless power transceiver 2140.
  • the first wireless power transceiver 2230 and the second wireless power transceiver 2140 may be configured as coils, respectively, so that power may be wirelessly transmitted by a magnetic induction method or a magnetic resonance method.
  • the second wireless power transceiver 2140 may also transfer power to the first wireless power transceiver 2230 as necessary. Do.
  • the self-generator 2150 when the vehicular speed sensor device 1200 includes both a self-generator 2150, a capacitor 2220, and a battery 2110, the self-generator 2150 includes a capacitor 2220 and a battery 2110. Respectively). Accordingly, it may be configured to determine whether to use the power generated by the self-generator 2150 for charging the capacitor 2220 or to charge the battery 2110 according to a predetermined criterion.
  • the battery 2110 includes a configuration for delivering information about the charge level of the battery 2110 to the self-generator 2150, and the self-generator 2150 provides information about the charge level of the battery 2110. It may include a configuration for receiving from the battery 2110.
  • the self-generator 2150 may charge the battery 2110 using the generated power when the charge level (eg, the predetermined current value or the voltage value) of the battery 2110 is less than or equal to the predetermined level.
  • the charge level of the battery 2110 exceeds a predetermined level, the generated power may be configured to charge the capacitor 2220 using the generated power.
  • the self-generator 2150 is configured to charge the battery 2110 first, since the power consumption of the speed sensor 2120 is relatively high as described above, and the charge level of the battery 2110 is previously set.
  • the capacitor 2220 is charged to prepare for the discharge of the battery 2110, or when the capacitor 2220 also supplies power to other electronic components of the vehicle 1000. Can be configured to reserve power for the drive of any other electronic component in the array.
  • the predetermined level may be designed differently in consideration of the relationship between each component.
  • the capacitor 2220 when the capacitor 2220 also supplies power to other electronic components of the vehicle 1000, the power consumption of the other electronic components in the vehicle 1000 may be high, so that the predetermined level is designed to be low.
  • Capacitor 2220 may contribute to smoothly supply power to other electronic components.
  • a predetermined level when the power consumption of the speed detector 2120 is expected to be large and the consumption of the battery 2110 is expected to occur relatively quickly, a predetermined level is designed to be high to supply power to the speed detector 2120. Can increase.
  • the external power module 2200 may further include at least one energy harvesting unit 2240 as a component for converting an ambient energy source into electric power and storing it in the capacitor 2220.
  • One or more energy harvesting units 2240 may contribute to increasing power supply stability to the speed detector 2120 by utilizing an ambient energy source.
  • the capacitor 2220 when configured to power other electronic components of the vehicle 1000, it may be used to reserve power for driving any other electronic components in the vehicle 1000.
  • the energy harvesting unit 2240 may be mounted to the suspension and include a piezoelectric element that generates electric power from the displacement of the suspension.
  • the energy harvesting unit 2240 will be described in more detail with reference to FIG. 4 below.
  • the energy harvesting unit 2240 may include a solar device mounted on an outer surface of the vehicle 1000.
  • the photovoltaic device may be mounted on some or all of the outer surface of the vehicle 1000, and may generate power from sunlight to charge the capacitor 2220.
  • the wireless signal receiver 1320 is configured to receive the speed signal transmitted via wireless communication by the wireless signal transmitter 2130 of the sensing module 2100.
  • the wireless signal receiver 1320 uses a low frequency (LF) signal, monitors in real time when the signal is sent, and uses the identification (ID) assigned to each wheel to signal each wheel. Can be received without crosstalk.
  • the transmission frequency uses RF (Radio Frequency), and may use a 2.4 GHz band, an 800 MHz band, a 400 MHz band, and the like, which may be applied differently according to policies of each country.
  • a technique such as a physical unclonable function (PUF) may be used to avoid disturbance by an external peripheral signal of a signal transmitted from each wheel.
  • the received speed signal is transmitted to the electronic controller 1310, and the electronic controller 1310 recognizes whether the vehicle 1000 is slipped by using the received speed signals of each wheel and uses the braking force of the vehicle 1000. Control or adjust.
  • the wheel includes a rotating end 3100 that rotates when driven and a fixed end 3200 that is fixed when driven.
  • the speed detector 2120 and the self-generator 2150 may be provided side by side at the fixed end 3200 of the wheel.
  • the rotary stage 3100 includes an encoder 3150 that forms a magnetic field necessary for power generation of the self-generator 2150.
  • the encoder 3150 may include, for example, a rubber magnet magnet in which an N pole and an S pole are alternately formed.
  • the encoder 3150 rotates and the speed sensor 2120 and the self-generator 2150 are fixed.
  • the speed detector 2120 detects the speed from the magnetic field change by the encoder 3150.
  • self-generator 2150 comprises a coil, and the magnetic field by encoder 3150 crosses the cross section of the coil.
  • the change in the magnetic field by the encoder 3150 generates a potential difference proportional to the differential value of the time of the magnetic flux passing through the coil section at both ends of the coil by electromagnetic induction.
  • tone wheels may be used instead of encoder 3150.
  • the energy harvesting unit 2240 includes a piezoelectric element 4200.
  • the energy harvesting unit 2240 includes a piezoelectric element 4200.
  • a spring 4100 is provided to prevent the impact on the road surface from being transmitted to the vehicle body.
  • the spring 4100 repeats contraction and elongation and serves to prevent the shock generated from the road surface from being directly transmitted to the vehicle body.
  • the piezoelectric element 4200 is located at one or more of the top and bottom of the spring 4100, and is subjected to mechanical pressure due to the displacement of the suspension, i.e., the load and repulsive force caused by the elastic deformation of the spring 4100.
  • the potential difference occurs while the polarization degree of the molecules constituting the piezoelectric element 4200 is changed by the mechanical pressure.
  • the piezoelectric element 4200 may be connected to the capacitor 2220 to charge the capacitor 2220 using the generated power.
  • the design of the energy harvesting unit may be diversified. In any case, as long as the suspension acts to mitigate the transmission of impact on the road surface by using the elastic force acting by the displacement of the elastic body, displacement of the elastic body can be generated.
  • a mechanical force is also applied to the piezoelectric element, and based on the mechanical force, the piezoelectric element may be configured to self-generate power.
  • step 5A is a flowchart of a method of operating a vehicle speed sensor device 1200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the battery 2110 of the vehicular speed sensor device 1200 is charged.
  • the battery 2110 is a rechargeable battery, and may be, for example, a lithium ion battery.
  • step 5100 may include supplying power to the battery 2110 by the external power module 2200.
  • a speed signal is generated that includes rotational speed data.
  • the speed signal is generated based on the measured rotation speed of the wheel bearing after the rotation speed of the wheel bearing is measured by the speed sensor 2120 powered by the battery 2110.
  • the speed detector 2120 may include, for example, a Hall IC that includes a Hall element.
  • the generated speed signal is transmitted by the wireless signal transmitter 2130 to the electronic controller 1310 via wireless communication.
  • the transmission period for transmitting the speed signal to the electronic controller 1310 through wireless communication may be designed differently as needed, for example, the transmission period of the speed signal may be designed to be 50 kHz or less.
  • stably supplying power to the speed detector 2120 and stably transmitting the speed signal is an important requirement related to the safety of the vehicle 1000 or the user, and thus, the speed detector 2120 may be employed by employing step 5100. It can supply power stably.
  • 5B is a flowchart of a method of operating a vehicular speed sensor device 1200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the method of operating the vehicular speed sensor device 1200 according to the embodiment further includes step 5050 in the method of operating the vehicular speed sensor device 1200 described with reference to FIG. 5A.
  • step 5050 power is generated by self-generator 2150.
  • the self-generator 2150 is included in the sensing module 2100 and generates power by the rotation of the wheel bearing.
  • the coupling relationship in the wheel of the self-generator 2150 is as described above with reference to FIG. Steps 5100, 5200, and 5300 are the same as those described with reference to FIG. 5A, and thus will not be redundantly described.
  • FIG. 6A is a flowchart of a method of operating a vehicular speed sensor device 1200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • power is generated by self-generator 2150.
  • the power generated by the self-generator 2150 is stored in the capacitor 2220 included in the external power module 2200.
  • the self-generator 2150 may be wired to the capacitor 2220, and the capacitor 2220 may be mounted for each wheel and connected to the self-generator 2150 of the corresponding wheel.
  • the capacitor 2220 may be provided in the vehicle 1000 so that the number of wheels is smaller than the number of wheels so that one or more capacitors 2220 are connected to the plurality of self-generators 2150.
  • the capacitor 2220 may be a capacitor 2220 that powers not only the vehicular speed sensor device 1200 of the present disclosure but also other electronic components of the vehicle 1000.
  • the battery 2110 is charged using power stored in the capacitor 2220.
  • the battery 2110 may be charged when the output current of the self-generator 2150 is equal to or less than a predetermined value. In this case, even when the output current of the self-generator 2150 is low, by charging the battery 2110 using the power stored in the capacitor 2220, the capacitor 2220 acts to 'wake up' the speed detector 2120, This allows the speed detector to be reliably powered.
  • step 6300 includes step 6310, step 6320, and step 6330.
  • the first wireless power transceiver 2230 included in the external power module 2200 wirelessly transmits power stored in the capacitor 2220.
  • the second wireless power transceiver 2140 receives the power transmitted in step 6310.
  • the second wireless power transceiver 2140 charges the battery 2110 using the power received in step 6320.
  • Wireless power transmission and reception in steps 6310 and 6320 may be, for example, by magnetic induction or magnetic resonance.
  • step 6B is a flowchart of a method of operating a vehicle speed sensor device 1200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the ambient energy source 2240 converts the ambient energy source into power.
  • the energy harvesting unit 2240 is a component included in the external power module 2200.
  • the power converted by the energy harvester 2240 in step 6150 is stored in the capacitor 2220 in step 6250.
  • the power supply may be used to store power for driving any other electronic component in the vehicle 1000.
  • Step 6300 and the steps 6310, 6320, and 6330 included therein are the same as described with reference to FIG. 6A, and thus will not be redundantly described.
  • step 6150 may include generating power from mechanical pressure as the displacement of the suspension is changed by the piezoelectric element 4200 mounted to the suspension.
  • step 6150 a mechanical force is applied to the piezoelectric element 4200 from the mechanical pressure as the displacement of the suspension is changed, and a potential difference occurs while the polarization degree of the molecules constituting the piezoelectric element 4200 is changed by the mechanical force.
  • step 6150 may include generating power from sunlight by means of a solar device mounted to an outer surface of the vehicle 1000.
  • step 7 is a flowchart of a charging operation performed by self-generator 2150 in accordance with one embodiment of the present disclosure.
  • the power generated by the self-generator 2150 may be used to charge the capacitor 2220.
  • a flowchart of an example method of determining whether to use for charging the battery 2110 is shown in FIG. 7.
  • self-generator 2150 generates power.
  • step 7200 it is determined whether the charge level of the battery 2110 exceeds a predetermined level, and if the charge level of the battery 2110 is less than or equal to the predetermined level, in step 7300, the generated power is generated. Charge the battery 2110 using. If the charge level of the battery 2110 exceeds the predetermined level, in step 7400, the capacitor 2220 is charged using the generated power.
  • this determination approach can be used to prepare for potential lowering of the charge level of the battery 2110 or to reserve power for driving any other electronic components in the vehicle 1000.
  • the predetermined level may be designed differently as needed, and the example is as described with reference to FIG. 2, and thus will not be redundantly described.
  • Step 8 is a flowchart of a method of operating an ABS device 1100 according to an embodiment of the present disclosure. Steps 8100, 8200, and 8300 are the same as steps 5100, 5200, and 5300 described with reference to FIG. 5A, and thus will not be redundantly described.
  • the speed signal transmitted in step 8300 is received by the wireless signal receiver 1320 in step 8400.
  • the electronic controller 1310 may recognize whether the vehicle 1000 is slipped by using the received speed signal.
  • Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. And, the functional program, code and code segments for implementing the embodiments can be easily inferred by programmers in the art to which the present disclosure belongs.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 ABS 장치 및 그 작동 방법이 제공된다. 차량용 속도 센서 장치는 재충전이 가능한 배터리; 배터리로부터 전력을 공급받고, 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 속도 감지기; 및 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 무선 신호 송신기를 포함한다. 이러한 구성을 통하여, 외부로부터의 손상에 강하고, 복잡한 케이블 연결로 인한 혼선의 문제가 없으며, 차량의 하중을 감소시킬 수 있다.

Description

차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 에이비에스 장치 및 그 작동 방법
본 개시는 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 ABS 장치 및 그 작동 방법에 관련된다. 구체적으로, 본 개시는 차량의 바퀴에 위치하여 바퀴의 회전 속도를 측정하는 속도 센서 장치 및 이로부터 측정된 속도를 이용하여 바퀴의 미끄러짐을 감지하고 차량의 제동력을 조절하는 ABS(Anti-lock Brake System)에 관련된다.
일반적으로 차량의 속도를 측정하기 위한 속도 센서는 차량의 각 타이어에 구비되어 타이어의 회전 속도를 측정한다. 이러한 속도 센서는 와이어링을 통해 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)에 전기적으로 연결되어, 실시간으로 각 타이어의 속도 정보를 전자 제어 유닛에 전달하며, 또한 와이어링을 통해 전자 제어 유닛으로부터 전력을 공급받는다.
또한, 전자 제어 유닛은 속도 센서의 속도 정보를 이용하여 차량의 제동력을 제어한다. 특히, 전자 제어 유닛은 노면이 미끄러운 상황 또는 급 브레이크를 밟는 상황에서, 실시간으로 전달 받은 속도 정보를 이용하여 차량의 제동력을 조절함으로써, 제동력에 의해 차량이 멈추기 전에 바퀴가 멈추어 차체가 미끄러지는 락업(lock-up) 현상을 방지할 수 있다. 이러한 시스템은 ABS 라고 불린다.
종래의 속도 센서는 유선 연결(와이어링)을 통해 전자 제어 유닛에 전기적으로 연결된다. 그러나, 이러한 유선 연결은 후술하는 바와 같은 문제점이 있다.
첫 번째 문제점은 외부 손상에 대한 취약함이다. 대부분의 차량 설계에서, 속도 센서와 전자 제어 유닛을 연결하는 유선 연결 케이블은 별도의 하우징 없이 외부로 노출된 상태로 자동차 바닥면의 휠 베어링과 차체 구조 사이에 위치한다. 따라서, 유선 연결 케이블은 노면상의 돌, 요철 등과 같은 장애물 등의 외부 요인에 의한 손상과 외부 환경에 노출됨으로 인한 자연 노후화에 취약하다. 유선 연결 케이블이 손상된 경우, 타이어의 속도 센서에 전력 공급이 중단되거나 속도 센서로부터 전자 제어 유닛에 원활히 속도 신호를 전달할 수 없게 되고, ABS 전체의 작동에 오류가 발생하여, 운전자의 안전이 위협받을 수 있다.
두 번째 문제점은 유선 연결 케이블 사이의 신호의 혼선 가능성이다. ABS를 위한 유선 연결 케이블 외에도, 자동차에 포함되는 케이블은 다양하고, 서로 복잡하게 연결되어 있으며, 최근 차량의 고도화에 따라 센서 제품의 장착이 증가하여 유선 연결 케이블 또한 증가하는 추이를 보이고 있다. 이러한 유선 연결 케이블 사이에 신호의 혼선이 발생하는 경우, 상술한 경우와 마찬가지로, 속도 센서로부터 전자 제어 유닛에 원활히 속도 신호를 전달할 수 없게 되고, ABS 전체의 작동에 오류가 발생하여, 역시 운전자의 안전이 위협받을 수 있다.
세 번째 문제점은 유선 연결 케이블 자체의 하중이다. 에너지 소비 문제와 맞물려 자동차의 경량화가 요구되는 업계의 현실을 비추어볼 때, 각 타이어에 위치한 속도 센서와 전자 제어 유닛 사이를 각각 연결하는 유선 연결 케이블의 하중을 줄일 필요가 있다.
따라서, 본 개시는 전자 제어 유닛에 무선 통신이 가능하게 연결되고, 무선 통신을 통하여 속도 신호를 송신함으로써, 유선 연결이 갖는 상술한 문제점을 해결하는, 즉, 외부 손상에 대한 취약성, 신호 사이의 혼선 가능성을 해결하고, 자동차의 하중을 감소시킬 수 있는 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 ABS 장치 및 그 작동 방법을 제공한다.
본 개시의 실시예에서는 차량용 속도 센서 장치를 제공한다. 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치는 재충전이 가능한 배터리; 배터리로부터 전력을 공급받고, 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 속도 감지기; 및 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 무선 신호 송신기를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 속도 신호의 송신 주기는 50㎲ 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 속도 센서 장치는 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키고 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있는 자가발전기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 속도 센서 장치는 배터리에 전력을 공급하는 외부 전원 모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 외부 전원 모듈은 자가발전기에 의하여 발생된 전력을 저장할 수 있는 축전기를 더 포함하고, 축전기는 자가발전기의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 배터리를 충전하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 외부 전원 모듈은, 축전기에 연결되고, 축전기의 전력을 무선으로 전송하도록 구성되는 제1 무선 전력 송수신기를 더 포함하고, 차량용 속도 센서 장치는 외부 전원 모듈에 포함된 제1 무선 전력 송수신기로부터 무선으로 전력을 수신하고, 수신된 전력을 이용하여 배터리를 충전하도록 구성되는 제2 무선 전력 송수신기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 자가발전기는 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하일 때, 발생된 전력을 이용하여 배터리를 충전하고, 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과할 때, 발생된 전력을 이용하여 축전기를 충전하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 외부 전원 모듈은 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 변환된 전력을 축전기에 저장하는 하나 이상의 에너지 하비스트부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 에너지 하비스트부는 서스펜션에 장착되고, 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 압전 소자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 에너지 하비스트부는 차량의 외부 표면에 장착되고, 태양광으로부터 전력을 생성하는 태양광 소자를 포함할 수 있다.
본 개시는 또한 ABS 장치를 제공한다. 일 실시예에 따른 ABS 장치는 상술한 차량용 속도 센서 장치 및 전자 제어기를 포함하고, 전자 제어기는 차량용 속도 센서 장치의 무선 신호 송신기로부터 무선 통신을 통하여 송신된 속도 신호를 이용하여 차량의 미끄러짐 발생 유무를 인지하고, 미끄러짐 발생 유무에 기초하여 차량의 제동력을 제어할 수 있다.
본 개시는 또한 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법을 제공한다. 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 재충전이 가능한 배터리를 충전하는 단계; 배터리로부터 전력을 공급받는 속도 감지기에 의하여, 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 단계; 및 무선 신호 송신기에 의하여, 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법에서, 속도 신호의 송신 주기는 50㎲ 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 자가발전기에 의하여 휠 베어링의 회전에 의한 전력을 발생시키는 단계, 및 전력을 이용하여 배터리를 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 외부 전원 모듈에 의하여 배터리에 전력을 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 외부 전원 모듈에 포함되는 축전기에 의하여, 자가발전기에 의하여 발생된 전력을 저장하는 단계; 및 자가발전기의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 축전기에 의하여 배터리를 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 축전기에 의하여 배터리를 충전하는 단계는, 축전기에 연결되고 외부 전원 모듈에 포함되는 제1 무선 전력 송수신기에 의하여, 축전기의 전력을 무선으로 전송하는 단계; 제2 무선 전력 송수신기에 의하여, 제1 무선 전력 송수신기로부터 무선으로 전력을 수신하는 단계; 및 수신된 전력을 이용하여 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하일 때, 자가발전기에 의하여, 발생된 전력을 이용하여 배터리를 충전하는 단계; 및 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과할 때, 자가발전기에 의하여, 발생된 전력을 이용하여 축전기를 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법은, 외부 전원 모듈에 포함되는 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 변환된 전력을 축전기에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 변환된 전력을 축전기에 저장하는 단계는, 서스펜션에 장착되는 압전 소자에 의하여, 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 단계; 및 생성된 전력을 축전기에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 변환된 전력을 축전기에 저장하는 단계는, 차량의 외부 표면에 장착되는 태양광 소자에 의하여, 태양광으로부터 전력을 생성하는 단계; 및 생성된 전력을 축전기에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시는 또한 상술한 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 각 단계를 포함하는 ABS 장치의 작동 방법을 제공한다. 일 실시예에 있어서, ABS 장치는 전자 제어기를 포함하고, ABS 장치의 작동 방법은 전자 제어기에 의하여, 차량용 속도 센서 장치의 무선 신호 송신기로부터 무선 통신을 통하여 송신된 속도 신호를 이용하여 차량의 미끄러짐 발생 유무를 인지하는 단계; 및 미끄러짐 발생 유무에 기초하여 차량의 제동력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치는 전자 제어기에 속도 신호를 전달하는 수단으로서 무선 통신을 채용함으로써, 종래의 유선 연결을 차용하는 경우 발생하는 문제점인 외부 손상에 대한 취약성, 복잡한 케이블 연결에 의한 혼선 문제가 해결되고, 자동차의 하중을 감소시킬 수 있다.
이와 더불어, 차량 안전에 있어 중요할 뿐만 아니라 높은 전력을 요구하는 차량용 속도 센서 장치에 안정적으로 전력을 공급하고, 선택적으로 차량 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치는 자동차의 각 부분으로부터 유효하게 사용되지 못하는 잉여의 에너지를 전력으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 각 구성 요소의 자동차 휠에서의 위치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 압전 소자가 포함되는 에너지 하비스트부를 포함하는 서스펜션의 개략도이다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
도 6a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 자가발전기에 의하여 수행되는 충전 작용의 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치의 작동 방법의 흐름도이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는", "가지는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성 요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성 요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서 사용되는 용어 "모듈" 또는 "부"는, 소프트웨어, 또는 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성 요소를 의미한다. 그러나, "모듈" 또는 "부 "는 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 아니다. "모듈" 또는 "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, "모듈" 또는 "부"는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성 요소와 "모듈" 또는 "부" 내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소 및 "모듈" 또는 "부"로 결합되거나 추가적인 구성 요소와 "모듈" 또는 "부"로 더 분리될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 개시에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 이와 달리 새로운 다른 구성 요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량(1000)에 부착된 ABS 장치(1100)의 개략적인 구성도이다. ABS 장치(1100)는 차량용 속도 센서 장치(1200), 전자 제어기(1310) 및 무선 신호 수신기(1320)를 포함한다. 본 개시의 실시예에서, 차량용 속도 센서 장치(1200)는 각 휠에 위치한다. 도 1에서는 차량의 네 개의 휠 모두 차량용 속도 센서 장치(1200)를 구비하는 것으로 도시되었으나, 차량(1000)의 전방 또는 후방의 두 휠에만 차량용 속도 센서 장치(1200)를 구비할 수도 있고, 네 개의 휠 중 하나의 휠에만 차량용 속도 센서 장치(1200)를 구비할 수도 있다.
차량용 속도 센서 장치(1200)는 휠의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하고, 생성된 속도 신호를 무선 통신을 통하여 무선 신호 수신기(1320)에 송신한다. 무선 신호 수신기(1320)는 각 휠의 속도 신호를 수신하고, 수신된 속도 신호는 전자 제어기(1310)에 의하여 차량(1000)의 제어(예를 들어, 차량 제동력의 제어)에 이용된다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치(1100)의 블록도이다. 본 개시의 실시예에 따르면, 차량용 속도 센서 장치(1200)는 감지 모듈(2100)과 외부 전원 모듈(2200)을 포함한다. 감지 모듈(2100)은 배터리(2110), 속도 감지기(2120), 무선 신호 송신기(2130), 제2 무선 전력 송수신기(2140), 및 자가발전기(2150)를 포함할 수 있다. 외부 전원 모듈(2200)은 축전기(2220), 제1 무선 전력 송수신기(2230) 및 에너지 하비스트부(2240)를 포함할 수 있다. 또한, 차량용 속도 센서 장치(1200)는 무선 신호 송신기(2130)에 의하여 차량(1000) 내의 무선 신호 수신기(1320)와 신호를 통신할 수 있고, 무선 신호 수신기(1320)에 수신된 신호는 차량(1000) 제어를 위해 전자 제어기(1310)에 전달될 수 있다.
배터리(2110)는 속도 감지기(2120)에 전력을 공급하는 구성 요소로서, 재충전이 가능한 배터리(예컨대, 리튬 이온 배터리)이다. 속도 감지기(2120)는 휠 베어링의 회전 속도를 측정하고, 측정된 회전 속도에 기반하여 속도 신호를 생성하도록 구성된다. 속도 감지기(2120)는 예를 들어 홀 소자 등을 포함하는 홀 IC를 포함할 수 있다. 홀 소자는 InSb, GaAs 등으로 구성될 수 있다. 무선 신호 송신기(2130)는 속도 감지기(2120)에서 생성된 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기(1310)에 송신하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 이러한 속도 신호는 무선 신호 수신기(1320)를 거쳐 전자 제어기(1310)에 송신된다.
무선 통신을 통하여 속도 신호를 전자 제어기(1310)에 송신하는 송신 주기는 필요에 따라 다르게 설계될 수 있으나, 휠의 회전 속도 정보는 차량의 제어, 특히 운전자의 안전과 직결되는 ABS 장치(1100)의 제어에 있어서 중요한 변수이므로, 송신 주기는 통상 짧다. 예를 들어, 휠 내의 공기압을 모니터링하여 공기압 정보를 제공하는 경우 등 다른 종류의 차량 정보 신호를 송신하는 경우(공기압 센서)와 비교하여 상대적으로 신호의 송신 주기가 짧다. 이상적으로는 실시간으로 신호의 송신이 이루어지고, 실제 적용에서는 예를 들어, 속도 신호의 송신 주기는 50㎲ 이하, 더 바람직하게는 10㎲ 이하인 것으로 설계될 수 있다.
ABS 장치(1100)의 적절한 동작을 위하여 속도 신호를 탐지하여 전자 제어기(1310)로 송신하는 주기가 짧을 것이 요구되기 때문에, 속도 감지기(2120)의 전력 소비는 다른 센서(예컨대, 공기압 센서)의 전력 소비와 비교하여 상대적으로 크다. 또한, 상술한 바와 같이 속도 감지기(2120)의 작동은 차량의 안정적인 제어, 더 나아가 운전자의 안전에 직결되므로, 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급하는 것은 중요한 요구사항이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 차량용 속도 센서 장치(1200)는 유선 연결(와이어링)을 통해 전자 제어기(1310)와 전기적으로 연결되는 것이 아니다. 차량용 속도 센서 장치(1200)는 전자 제어기(1310)와 무선으로 통신하며, 차량용 속도 센서 장치(1200) 자체가 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급하기 위한 구성을 포함한다. 이하에서 보다 상세히 설명한다.
감지 모듈(2100)은 속도 감지기(2120)에 연결되는 배터리(2110)를 포함하며, 배터리(2110)는 재충전이 가능한 배터리이다. 배터리(2110)의 충전 수준이 낮은 경우 배터리(2110)는 재충전된다. 즉, 배터리(2110)가 일정한 충전 수준 이상으로 유지되므로, 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
감지 모듈(2100)은 배터리(2110)를 충전하기 위한 구성 요소로서 자가발전기(2150)를 포함할 수 있다. 자가발전기(2150)는 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키고, 발생된 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전한다. 일 실시예에 따르면, 자가발전기(2150)는 배터리(2110)에 유선으로 연결된다.
외부 전원 모듈(2200)은 자가발전기(2150)에 의하여 발생된 전력을 저장하기 위한 구성 요소로서 축전기(2220)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 축전기(2220)는 예를 들어, 휠마다 장착되어 해당 휠의 자가발전기(2150)에 유선으로 연결될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 축전기(2220)는 차량(1000)에 휠의 개수보다 적은 수만큼 구비되어 하나 또는 그 이상의 축전기(2220)가 복수의 자가발전기(2150)에 연결되도록 구성될 수 있다. 또한, 축전기(2220)는 본 개시의 차량용 속도 센서 장치(1200)뿐 아니라 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 축전기(2220)는 자가발전기(2150)의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 배터리(2110)를 충전하도록 구성될 수 있다. 자가발전기(2150)는 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키므로, 휠 회전 속도가 낮을 때에는 충분한 전력을 배터리(2110)에 제공하지 못하게 될 수 있다. 그러나, 축전기(2220)가 자가발전기(2150)의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 배터리(2110)를 충전하도록 구성되는 경우, 축전기(2220)가 배터리(2110)에 공급하는 전력이 속도 감지기(2120)를 '깨우는' 작용을 할 수 있다. 예를 들어, 장기간 차량(1000)을 구동하지 않다가 구동하는 경우, 배터리(2110)의 충전 수준은 낮을 수 있다. 이러한 상황에서 차량(1000)을 저속으로 구동하는 경우 자가발전기(2150)로부터 공급받을 수 있는 전력의 양이 속도 감지기(2120)를 구동시키는 데 충분하지 않을 수 있고, 이 때 축전기(2220)가 배터리(2110)를 통하여 속도 감지기(2120)에 전력을 공급, 즉 속도 감지기(2120)를 깨울 수 있다. 이에 따라, 자가발전기(2150)의 출력 전류가 낮은 경우에도 속도 감지기(2120)는 안정적으로 전력을 공급받으며 작동할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외부 전원 모듈(2200)의 축전기(2220)에 의한 배터리(2110)의 충전은 제1 무선 전력 송수신기(2230)와 제2 무선 전력 송수신기(2140)를 이용하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 전력 송수신기(2230) 및 제2 무선 전력 송수신기(2140)는 각각 코일로 구성되어, 자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식에 의하여 무선으로 전력이 전달될 수 있다. 제1 무선 전력 송수신기(2230)가 제2 무선 전력 송수신기(2140)를 충전시키는 경우 외에도, 필요에 따라 제2 무선 전력 송수신기(2140)가 제1 무선 전력 송수신기(2230)에 전력을 전달하는 것도 가능하다.
일 실시예에 따르면, 차량용 속도 센서 장치(1200)가 자가발전기(2150), 축전기(2220) 및 배터리(2110)를 모두 포함하는 경우에, 자가발전기(2150)는 축전기(2220) 및 배터리(2110)에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 자가발전기(2150)에서 발생시킨 전력을 축전기(2220) 충전에 이용할 지 아니면 배터리(2110) 충전에 이용할 지를 일정한 기준에 따라 결정하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에, 배터리(2110)는 배터리(2110)의 충전 수준에 대한 정보를 자가발전기(2150)에 전달하는 구성을 포함하고, 자가발전기(2150)는 배터리(2110)의 충전 수준에 대한 정보를 배터리(2110)로부터 수신하는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자가발전기(2150)는 배터리(2110)의 충전 수준(예를 들어, 미리 결정된 전류값 또는 전압값)이 미리 결정된 수준 이하일 때, 발생된 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전하고, 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과할 때, 발생된 전력을 이용하여 축전기(2220)를 충전하도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 자가발전기(2150)는 상술한 바와 같이 속도 감지기(2120)의 전력 소모가 상대적으로 크기 때문에, 우선적으로 배터리(2110)를 충전시키도록 구성되고, 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과하는 경우에는, 축전기(2220)를 충전하여 배터리(2110)의 방전 시를 대비하거나, 축전기(2220)가 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하는 경우에는 차량(1000) 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축하도록 구성될 수 있다.
미리 결정된 수준은 각 구성 요소 사이의 관계를 고려하여 다르게 설계될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 축전기(2220)가 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하는 경우에는, 차량(1000) 내 다른 전자적 구성 요소들의 전력 소모가 클 수 있으므로 미리 결정된 수준이 낮게 설계되어 축전기(2220)가 다른 전자적 구성 요소에 전력을 원활하게 공급하도록 기여할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 속도 감지기(2120)의 전력 소모가 커 배터리(2110)의 소모가 비교적 빠르게 일어날 것이 예상되는 경우에는, 미리 결정된 수준을 높게 설계하여 속도 감지기(2120)에 대한 전력 공급 안정성을 높일 수 있다.
외부 전원 모듈(2200)은, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 축전기(2220)에 저장하기 위한 구성 요소로서 하나 이상의 에너지 하비스트부(2240)를 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 에너지 하비스트부(2240)는 주변 에너지원을 활용함으로써 속도 감지기(2120)에 대한 전력 공급 안정성을 높이는 데 기여할 수 있다. 또한, 축전기(2220)가 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하도록 구성되는 경우, 차량(1000) 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축하는 데 이용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 하비스트부(2240)는 서스펜션에 장착되고, 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 압전 소자를 포함할 수 있다. 이러한 에너지 하비스트부(2240)에 대하여는, 아래에서 도 4를 참조하여 더 상세하게 설명한다. 또 다른 실시예에 따르면, 에너지 하비스트부(2240)는 차량(1000)의 바깥 표면에 장착되는 태양광 소자를 포함할 수 있다. 태양광 소자는 차량(1000)의 바깥 표면의 일부 또는 전부에 장착될 수 있으며, 태양광으로부터 전력을 생성하여 축전기(2220)를 충전시킬 수 있다.
무선 신호 수신기(1320)는 감지 모듈(2100)의 무선 신호 송신기(2130)에 의하여 무선 통신을 통하여 송신된 속도 신호를 수신하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 무선 신호 수신기(1320)는 LF(Low Frequency) 신호를 이용하며, 신호의 발송 시기를 실시간으로 모니터링하고, 각 바퀴에 부여된 ID(Identification)를 이용하여 각 바퀴의 신호를 혼선 없이 수신할 수 있다. 예를 들어, 송신 주파수는 RF(Radio Frequency)를 이용하며, 2.4GHz 대역, 800MHz 대역, 400MHz 대역 등을 사용할 수 있으며, 이는 각 나라별 정책에 따라 다르게 적용할 수 있다. 각 바퀴로부터 전송되는 신호의 외부 주변 신호에 의한 교란을 피하기 위해 PUF(Physical Unclonable Function) 등의 기술이 이용될 수 있다. 수신된 속도 신호는 전자 제어기(1310)에 전달되고, 전자 제어기(1310)는 전달받은 각 휠의 속도 신호를 이용하여 차량(1000)의 미끄러짐 발생 유무를 인지하고 이를 이용하여 차량(1000)의 제동력을 제어 또는 조절하도록 구성된다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치의 각 구성 요소의 자동차 휠에서의 위치를 나타내는 개략도이다. 일 실시예에 따르면, 휠은 구동시 회전하는 회전단(3100) 및 구동시 고정되는 고정단(3200)을 포함한다. 속도 감지기(2120) 및 자가발전기(2150)는 휠의 고정단(3200)에 나란히 구비될 수 있다. 회전단(3100)은 자가발전기(2150)의 발전에 필요한 자기장을 형성하는 엔코더(3150)를 포함한다. 엔코더(3150)는 예를 들어, N극과 S극이 번갈아 형성된 고무 착자 자석을 포함할 수 있다. 휠 베어링의 회전에 있어서, 엔코더(3150)는 회전하고 속도 감지기(2120) 및 자가발전기(2150)는 고정된다. 속도 감지기(2120)는 엔코더(3150)에 의한 자기장 변화로부터 속도를 감지한다. 일 실시예에 따르면, 자가발전기(2150)는 코일을 포함하고, 엔코더(3150)에 의한 자기장은 코일의 단면을 지난다. 엔코더(3150)에 의한 자기장 변화는 전자기 유도에 의하여 코일의 양단에 코일 단면을 지나는 자기플럭스의 시간에 대한 미분값에 비례하는 전위차가 발생한다. 다른 실시예에서, 엔코더(3150) 대신 톤 휠(tone wheel)이 사용될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 압전 소자(4200)가 포함되는 에너지 하비스트부(2240)를 포함하는 서스펜션의 개략도이다. 일 실시예에 따르면, 에너지 하비스트부(2240)는 압전 소자(4200)를 포함한다. 서스펜션 상에는 노면상의 충격이 차체에 전달되지 않도록 하기 위한 스프링(4100)이 구비되어 있다. 스프링(4100)은 수축과 신장을 반복하며 노면에서 발생하는 충격이 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 하는 역할을 한다. 압전 소자(4200)는 스프링(4100)의 상부 및 하부 중 하나 이상에 위치하여, 서스펜션의 변위, 즉 스프링(4100)의 탄성 변형에 의해 발생하는 하중 및 반발력에 의한 기계적 압력을 받는다. 기계적 압력에 의하여 압전 소자(4200)를 구성하는 분자의 편극도가 변화하면서 전위차가 발생한다. 압전 소자(4200)는 축전기(2220)에 연결되어, 생성된 전력을 이용하여 축전기(2220)를 충전할 수 있다.
도 4에 도시되지는 않았으나, 도 4에 도시된 바와 같은 구성 외에도, 에너지 하비스트부의 설계는 다양화될 수 있다. 어떠한 경우라도, 서스펜션이 탄성체의 변위에 의하여 작용하는 탄성력을 이용하여 노면상의 충격의 전달을 완화하도록 작용하는 한, 탄성체의 변위가 발생될 수 있다. 압전 소자를 탄성체에 결합시킴으로써 압전 소자에도 기계적 힘이 가해지고 이러한 기계적 힘을 기초로 압전 소자는 전력을 자가 생성하도록 구성될 수 있다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법의 흐름도이다. 단계(5100)에서, 차량용 속도 센서 장치(1200)의 배터리(2110)는 충전된다. 배터리(2110)는 재충전이 가능한 배터리로서, 예를 들어 리튬 이온 배터리일 수 있다. 선택적으로, 단계(5100)는 외부 전원 모듈(2200)에 의하여 배터리(2110)에 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(5200)에서, 회전 속도 데이터를 포함하는 속도 신호가 생성된다. 속도 신호는 배터리(2110)로부터 전력을 공급받는 속도 감지기(2120)에 의하여 휠 베어링의 회전 속도가 측정된 후, 측정된 휠 베어링의 회전 속도에 근거하여 생성된다. 속도 감지기(2120)는 예를 들어 홀 소자를 포함하는 홀 IC를 포함할 수 있다. 단계(5300)에서, 생성된 속도 신호는 무선 신호 송신기(2130)에 의하여, 무선 통신을 통하여 전자 제어기(1310)에 송신된다.
무선 통신을 통하여 속도 신호를 전자 제어기(1310)에 송신하는 송신 주기는 필요에 따라 다르게 설계될 수 있고, 예를 들어 속도 신호의 송신 주기는 50㎲ 이하인 것으로 설계될 수 있다. 또한, 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급하여 안정적으로 속도 신호를 송신하는 것은 차량(1000) 또는 사용자의 안전에 연관된 중요한 요구 사항인 바, 단계(5100)를 차용함으로써 속도 감지기(2120)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법의 흐름도이다. 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법은 도 5a를 참조하여 설명한 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법에 단계(5050)가 더 포함된 것이다. 단계(5050)에서, 자가발전기(2150)에 의하여 전력이 발생된다. 자가발전기(2150)는 감지 모듈(2100)에 포함되며, 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시킨다. 자가발전기(2150)의 휠 내의 결합관계는 도 3을 참조하여 전술한 바와 같다. 단계(5100), 단계(5200), 및 단계(5300)에 관하여는, 도 5a를 참조하여 설명한 바와 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다.
도 6a는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법의 흐름도이다. 단계(6100)에서, 자가발전기(2150)에 의하여 전력이 발생한다. 단계(6200)에서, 자가발전기(2150)에 의하여 발생된 전력은 외부 전원 모듈(2200)에 포함되는 축전기(2220)에 저장된다. 자가발전기(2150)는 축전기(2220)에 유선으로 연결되고, 축전기(2220)는 예를 들어, 휠마다 장착되어 해당 휠의 자가발전기(2150)에 연결될 수 있다. 대안적으로, 축전기(2220)는 차량(1000)에 휠의 개수보다 적은 수만큼 구비되어 하나 또는 그 이상의 축전기(2220)가 복수의 자가발전기(2150)에 연결되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 축전기(2220)는 본 개시의 차량용 속도 센서 장치(1200)뿐 아니라 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하는 축전기(2220)일 수 있다.
단계(6300)에서, 축전기(2220)에 저장된 전력을 이용하여 배터리(2110)가 충전된다. 일 실시예에 따르면, 자가발전기(2150)의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 경우에 배터리(2110)가 충전될 수 있다. 이러한 경우, 자가발전기(2150)의 출력 전류가 낮은 경우라도 축전기(2220)에 저장된 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전함으로써 축전기(2220)는 속도 감지기(2120)를 '깨우는' 작용을 하고, 따라서 속도 감지기가 안정적으로 전력을 공급받을 수 있다.
구체적으로, 단계(6300)는 단계(6310), 단계(6320), 및 단계(6330)를 포함한다. 단계(6310)에서, 외부 전원 모듈(2200)에 포함된 제1 무선 전력 송수신기(2230)는 축전기(2220)에 저장된 전력을 무선으로 전송한다. 단계(6320)에서, 제2 무선 전력 송수신기(2140)는 단계(6310)에서 전송된 전력을 수신한다. 단계(6330)에서, 제2 무선 전력 송수신기(2140)는 단계(6320)에서 수신한 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전한다. 단계(6310) 및 단계(6320)의 무선 전력 송신 및 수신은 예를 들어, 자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식에 의하여 이루어질 수 있다.
도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법의 흐름도이다. 단계(6150)에서, 에너지 하비스트부(2240)에 의하여 주변 에너지원이 전력으로 변환된다. 에너지 하비스트부(2240)는 외부 전원 모듈(2200)에 포함되는 구성이다. 단계(6150)에서 에너지 하비스트부(2240)에 의하여 변환된 전력은 단계(6250)에서 축전기(2220)에 저장된다. 에너지 하비스트부(2240)에 의하여 변환된 전력을 축전기(2220)에 저장함으로써 속도 감지기(2120)에 대한 전력 공급 안정성을 높이는 데 기여할 수 있고, 축전기(2220)가 차량(1000)의 다른 전자적 구성 요소에도 전력을 공급하는 경우에는, 차량(1000) 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축하는 데 이용될 수 있다. 단계(6300) 및 이에 포함된 단계(6310), 단계(6320), 및 단계(6330)는 도 6a를 참조하여 설명한 바와 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다.
일 실시예에서, 단계(6150)는 서스펜션에 장착되는 압전 소자(4200)에 의하여 서스펜션의 변위가 변화됨에 따른 기계적 압력으로부터 전력을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(6150)에서, 서스펜션의 변위가 변화됨에 따른 기계적 압력으로부터 압전 소자(4200)에 기계적 힘이 가해지고, 기계적 힘에 의하여 압전 소자(4200)를 구성하는 분자의 편극도가 변화하면서 전위차가 발생한다. 또 다른 실시예에 따르면, 단계(6150)는 차량(1000)의 바깥 표면에 장착되는 태양광 소자에 의하여 태양광으로부터 전력을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 자가발전기(2150)에 의하여 수행되는 충전 작용의 흐름도이다. 자가발전기(2150), 축전기(2220) 및 배터리(2110)를 모두 포함하는 차량용 속도 센서 장치(1200)의 작동 방법에 있어서, 자가발전기(2150)에서 발생시킨 전력을 축전기(2220)의 충전에 이용할 지 아니면 배터리(2110)의 충전에 이용할 지를 결정하는 예시적인 방법의 흐름도가 도 7에 도시된다. 단계(7100)에서, 자가발전기(2150)는 전력을 발생시킨다. 그 후, 단계(7200)에서 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과하는지 여부를 판단하고, 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하인 경우, 단계(7300)에서, 발생된 전력을 이용하여 배터리(2110)를 충전한다. 배터리(2110)의 충전 수준이 미리 결정된 수준을 초과하는 경우, 단계(7400)에서, 발생된 전력을 이용하여 축전기(2220)를 충전한다. 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 이러한 결정 방식을 사용함으로써 배터리(2110)의 잠재적인 충전 수준 저하에 대비하거나 차량(1000) 내 임의의 다른 전자적 구성 요소의 구동을 위한 전력을 비축할 수 있다. 또한, 미리 결정된 수준은 필요에 따라 다르게 설계될 수 있고, 그 예시는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같으므로, 중복하여 설명하지 않는다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 ABS 장치(1100)의 작동 방법의 흐름도이다. 단계(8100), 단계(8200), 및 단계(8300)는 도 5a를 참조하여 설명한 단계(5100), 단계(5200), 및 단계(5300)와 각각 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다. 단계(8300)에서 송신된 속도 신호는 단계(8400)에서 무선 신호 수신기(1320)에 의하여 수신된다. 단계(8500)에서, 전자 제어기(1310)는 수신된 속도 신호를 이용하여 차량(1000)의 미끄러짐 발생 유무를 인지한다.
전술한 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 전술한 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 개시가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 명세서에서는 본 개시가 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 개시의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (22)

  1. 차량용 속도 센서 장치로서,
    재충전이 가능한 배터리;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받고 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 속도 감지기; 및
    상기 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 무선 신호 송신기
    를 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 속도 신호의 송신 주기는 50㎲ 이하인 차량용 속도 센서 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 휠 베어링의 회전에 의하여 전력을 발생시키고 상기 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있는 자가발전기를 더 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배터리에 전력을 공급하는 외부 전원 모듈을 더 포함하는
    차량용 속도 센서 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈은 상기 자가발전기에 의하여 발생된 전력을 저장할 수 있는 축전기를 더 포함하고,
    상기 축전기는 상기 자가발전기의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 상기 배터리를 충전하도록 구성되는 차량용 속도 센서 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈은 상기 축전기에 연결되고 상기 축전기의 전력을 무선으로 전송하는 제1 무선 전력 송수신기를 더 포함하고,
    상기 차량용 속도 센서 장치는 상기 외부 전원 모듈에 포함된 상기 제1 무선 전력 송수신기로부터 무선으로 전력을 수신하고 상기 수신된 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 제2 무선 전력 송수신기를 더 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 자가발전기는 상기 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하일 때, 상기 발생된 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하고,
    상기 배터리의 충전 수준이 상기 미리 결정된 수준을 초과할 때, 상기 발생된 전력을 이용하여 상기 축전기를 충전하도록 구성되는 차량용 속도 센서 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈은 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 상기 변환된 전력을 상기 축전기에 저장하는 하나 이상의 에너지 하비스트부를 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에너지 하비스트부는 서스펜션에 장착되고 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 압전 소자를 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 에너지 하비스트부는 차량의 외부 표면에 장착되고 태양광으로부터 전력을 생성하는 태양광 소자를 포함하는 차량용 속도 센서 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 상기 차량용 속도 센서 장치를 포함하는 ABS 장치로서,
    상기 전자 제어기를 포함하고,
    상기 전자 제어기는 상기 차량용 속도 센서 장치의 상기 무선 신호 송신기로부터 무선 통신을 통하여 송신된 상기 속도 신호를 이용하여 차량의 미끄러짐 발생 유무를 인지하고, 상기 미끄러짐 발생 유무에 기초하여 상기 차량의 제동력을 제어하는 ABS 장치.
  12. 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법으로서,
    재충전이 가능한 배터리를 충전하는 단계;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받는 속도 감지기에 의하여, 휠 베어링의 회전 속도를 측정하여 속도 신호를 생성하는 단계; 및
    무선 신호 송신기에 의하여, 상기 속도 신호를 무선 통신을 통하여 전자 제어기에 송신하는 단계
    를 포함하는 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 속도 신호의 송신 주기는 50㎲ 이하인 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    자가발전기에 의하여, 상기 휠 베어링의 회전에 의한 전력을 발생시키는 단계; 및
    상기 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계를 더 포함하는, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    외부 전원 모듈에 의하여, 상기 배터리에 전력을 공급하는 단계를 더 포함하는, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈에 포함되는 축전기에 의하여, 상기 자가발전기에 의하여 발생된 전력을 저장하는 단계; 및
    상기 자가발전기의 출력 전류가 미리 결정된 값 이하일 때 상기 축전기에 의하여 상기 배터리를 충전하는 단계를 더 포함하는, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 축전기에 의하여 상기 배터리를 충전하는 단계는,
    상기 축전기에 연결되고 상기 외부 전원 모듈에 포함되는 제1 무선 전력 송수신기에 의하여, 상기 축전기의 전력을 무선으로 전송하는 단계;
    제2 무선 전력 송수신기에 의하여, 상기 제1 무선 전력 송수신기로부터 무선으로 전력을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함하는
    차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 수준이 미리 결정된 수준 이하일 때, 상기 자가발전기에 의하여, 상기 발생된 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계; 및
    상기 배터리의 충전 수준이 상기 미리 결정된 수준을 초과할 때, 상기 자가발전기에 의하여, 상기 발생된 전력을 이용하여 상기 축전기를 충전하는 단계를 더 포함하는, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 외부 전원 모듈에 포함되는 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 상기 변환된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계를 더 포함하는, 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 상기 변환된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계는,
    서스펜션에 장착되는 압전 소자에 의하여, 서스펜션의 변위로부터 전력을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계를 포함하는
    차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 에너지 하비스트부에 의하여, 주변 에너지원을 전력으로 변환하여 상기 변환된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계는,
    차량의 외부 표면에 장착되는 태양광 소자에 의하여, 태양광으로부터 전력을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 전력을 상기 축전기에 저장하는 단계를 포함하는
    차량용 속도 센서 장치의 작동 방법.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 상기 차량용 속도 센서 장치의 작동 방법의 각 단계를 포함하는 ABS 장치의 작동 방법으로서, 상기 ABS 장치는 상기 전자 제어기를 포함하고,
    상기 전자 제어기에 의하여,
    상기 차량용 속도 센서 장치의 상기 무선 신호 송신기로부터 무선 통신을 통하여 송신된 상기 속도 신호를 이용하여 차량의 미끄러짐 발생 유무를 인지하는 단계; 및
    상기 미끄러짐 발생 유무에 기초하여 상기 차량의 제동력을 제어하는 단계
    를 포함하는 ABS 장치의 작동 방법.
PCT/KR2017/012866 2016-11-14 2017-11-14 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 에이비에스 장치 및 그 작동 방법 WO2018088870A2 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17870512.5A EP3539835B1 (en) 2016-11-14 2017-11-14 Vehicle speed sensor device and abs apparatus including same
US16/349,720 US20200101978A1 (en) 2016-11-14 2017-11-14 Vehicle speed sensor device, abs apparatus including same, and operating method thereof
CN201780070428.5A CN110290986A (zh) 2016-11-14 2017-11-14 车辆用速度传感器装置、包括其的abs装置及其工作方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0150992 2016-11-14
KR1020160150992A KR101956809B1 (ko) 2016-11-14 2016-11-14 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 abs 장치 및 그 작동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2018088870A2 true WO2018088870A2 (ko) 2018-05-17
WO2018088870A3 WO2018088870A3 (ko) 2018-08-09

Family

ID=62110213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/012866 WO2018088870A2 (ko) 2016-11-14 2017-11-14 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 에이비에스 장치 및 그 작동 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200101978A1 (ko)
EP (1) EP3539835B1 (ko)
KR (1) KR101956809B1 (ko)
CN (1) CN110290986A (ko)
WO (1) WO2018088870A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111175535A (zh) * 2020-01-16 2020-05-19 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 轮速传感器及其信号传输装置、系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102223994B1 (ko) 2019-02-21 2021-03-09 한국과학기술연구원 자가 발전용 베어링 모듈의 상태 진단 시스템

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1329727A1 (en) * 2001-10-18 2003-07-23 Nsk Ltd Rotation-speed sensor device
US7490793B2 (en) * 2002-10-18 2009-02-17 The Boeing Company Wireless landing gear monitoring system
US20040150516A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-05 Delphi Technologies, Inc. Wireless wheel speed sensor system
US7132939B2 (en) * 2004-07-07 2006-11-07 Michelin Recherche Et Technique S.A. Integrated self-powered tire revolution counter
US7809487B2 (en) * 2007-09-14 2010-10-05 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling a motive power system of an automotive vehicle
DE102008044902A1 (de) * 2008-08-29 2010-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung, Speicherung und Übertragung von elektrischer Energie
US8171791B2 (en) * 2009-05-13 2012-05-08 Robert Bosch Gmbh Rotation sensor with onboard power generation
KR100968799B1 (ko) * 2009-12-09 2010-07-08 주식회사 플렉스시스템 무선 차륜속도 검출장치
DE102010030629A1 (de) * 2010-06-29 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Drehzahlsensor, Fahrdynamikberegelungssteuergerät, Steuergerät und Systeme mit solchen Geräten sowie Verfahren zum Empfang von Daten über eine Funkstelle durch das Steuergerät
KR101165743B1 (ko) * 2010-08-23 2012-07-18 주식회사 만도 차량용 충전 시스템 및 그 제어 방법
JP5264842B2 (ja) * 2010-08-31 2013-08-14 太平洋工業株式会社 タイヤセンサ及びタイヤ状態監視装置
CA2756470C (en) * 2010-11-01 2015-09-01 Wheel Monitor Inc. Monitoring system for controlling liftable and steer axles on trucks or tractor trailers
CN102062786A (zh) * 2010-12-02 2011-05-18 王金诚 无线动态传感器
KR101248209B1 (ko) * 2011-07-29 2013-03-27 주식회사 경신 차량용 배터리 충전 장치
KR20130049291A (ko) * 2011-11-04 2013-05-14 주식회사 만도 차량의 전자 제어 장치
JPWO2013146929A1 (ja) * 2012-03-28 2015-12-14 富士通株式会社 無線電力伝送システムおよび無線電力伝送方法
KR101369686B1 (ko) * 2012-04-30 2014-03-04 쌍용자동차 주식회사 차량의 배터리 충전장치 및 그 방법
KR101430068B1 (ko) * 2012-12-27 2014-08-14 전자부품연구원 무선전력 전송을 이용한 차량의 tpms 장치
JP2015020481A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 トヨタ自動車株式会社 車輪情報取得装置
KR20150045126A (ko) * 2013-10-18 2015-04-28 현대모비스 주식회사 차량용 복수 전원 공급 장치 및 이의 방법
KR101541997B1 (ko) * 2014-02-25 2015-08-04 쌍용자동차 주식회사 자가발전형 센서모듈 및 그 제어방법
CN204302301U (zh) * 2014-12-25 2015-04-29 大陆泰密克汽车系统（上海）有限公司 无线轮速传感器
CN204359813U (zh) * 2015-01-19 2015-05-27 天津华宁电子有限公司 自供电的无线速度传感器
CN105984322B (zh) * 2015-01-27 2018-11-06 深圳市物联升科技有限公司 安装于轮毂上的发电装置、智能传感装置和轮毂
CN106004698B (zh) * 2016-07-15 2018-09-25 成都上生活网络科技有限公司 一种智能车载无线装置
CN107765025B (zh) * 2016-08-15 2019-12-17 德纳重型车辆系统集团有限责任公司 内部两通道轮速传感器系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111175535A (zh) * 2020-01-16 2020-05-19 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 轮速传感器及其信号传输装置、系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180053884A (ko) 2018-05-24
EP3539835B1 (en) 2023-01-04
CN110290986A (zh) 2019-09-27
US20200101978A1 (en) 2020-04-02
WO2018088870A3 (ko) 2018-08-09
KR101956809B1 (ko) 2019-03-13
EP3539835A2 (en) 2019-09-18
EP3539835A4 (en) 2020-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019103364A1 (ko) 무선 배터리 관리 시스템 및 그것을 이용하여 배터리팩을 보호하는 방법
WO2018147635A1 (ko) 전기 자동차의 충전을 위한 충전 제어 장치
WO2014129817A1 (ko) 센서용 ｃｔ와 발전용ｃｔ가 선로 상에 병렬로 분리 설치되는 전류 변성 시스템, 및 이를 무선 통신망으로 관리하는 통합 시스템
WO2018088870A2 (ko) 차량용 속도 센서 장치, 이를 포함하는 에이비에스 장치 및 그 작동 방법
WO2014025168A1 (ko) 무선 전력 전송 시스템에서 호환성 제공 장치 및 방법
WO2011046407A2 (en) System and method for controlling vertical movement of power acquisition device mounted on non-contact electromagnetic induction charging-type electric vehicle
WO2019240315A1 (ko) 차량용 스마트 휠캡
KR102325135B1 (ko) 차량 배터리용 배터리 셀, 배터리 및 차량
WO2018105874A1 (ko) 배터리 팩 충전 시스템
WO2018186528A1 (ko) 컨버터 분리형 전기차 충전 시스템 및 전주에 설치된 전기차 충전 장치
WO2016114520A1 (ko) 무선 전력 송신 코일 이상 판단 장치
CN110896158B (zh) 电池管理系统、电池管理单元和待管理单元
WO2019088430A1 (ko) 체결 인식 기능을 갖춘 배터리 팩
KR101071940B1 (ko) 배터리의 셀 전압 측정 장치
CN102785586B (zh) 电动车辆的电池监视装置
WO2022098181A1 (ko) 대기압 센서를 이용한 고도에 따른 배터리 진단 시스템 및 방법
WO2018190464A1 (ko) 충전케이블 연장 길이를 제어하는 전주에 설치된 전기차 충전 장치 및 전주에 설치된 전기차 충전 장치 제어 방법
WO2013089512A1 (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
WO2021049752A1 (ko) 절전형 배터리 관리 장치 및 방법
WO2022098012A1 (ko) 배터리 관리 방법 및 이를 이용한 배터리 시스템
WO2023182638A2 (ko) 최적 공진주파수 탐색 무선전력 전송 시스템을 이용한 차량의 하중 측정 시스템 및 방법
WO2012050344A2 (ko) 차량 충전 시스템 및 급전장치
WO2013089510A1 (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
WO2016117728A1 (ko) 타이어 공기압 측정모듈 및 타이어 공기 주입 밸브의 밸브 캡
WO2022114457A1 (ko) 지령신호 변환수단이 마련된 v2g 시스템 및 이를 이용한 v2g 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17870512

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017870512

Country of ref document: EP

Effective date: 20190614