KR101720224B1 - 타이어 공기압 경보 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

타이어 공기압 경보 장치가 제공되며, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 타이어 공기압 경보 장치는 트랙터에 위치하는 모니터링부, 트랙터에 위치하는 제1 리피터, 트랙터에 연결되어 있는 복수의 트레일러에 위치하는 복수의 제2 리피터, 그리고 트랙터 또는 트레일러의 타이어에 위치하는 복수의 센서를 포함하며, 모니터링부는, 제1 리피터, 복수의 제2 리피터, 또는 복수의 센서와 무선 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하는 제1 RF 송수신부, 복수의 제2 리피터로 저전력 무선 주파수 대역을 통해 데이터를 송신하는 저전력 RF 송신부, 복수의 제2 리피터로 저주파수 대역을 통해 데이터를 송신하는 LF 송신부, 제1 RF 송수신부의 데이터 수신 이상을 감지하는 제1 제어부, 그리고 제1 RF 송수신부를 통해 수신되는 상기 제2 리피터에 대한 연결 정보를 출력하는 표시부를 포함한다.

Description

타이어 공기압 경보 장치 및 방법{TIRE PRESSURE ALARM APPARATUS AND METHOD}
타이어 공기압 경보 장치 및 방법이 제공된다.
타이어 공기압 경보 장치(TPMS, tire pressure monitoring system)는 타이어에 부착되어 있는 센서를 이용하여 주행 중인 차량의 타이어 압력 및 온도를 감지하고 감지 데이터를 운전자에게 제공하는 장치이다.
타이어의 공기압이 기준값을 초과하면 차량이 전복될 위험성이 크고 기준값 미만이면 연료 소모량이 증가하여 연비가 저하된다. 또한, 타이어의 공기압이 낮아지면 브레이크 성능이 저하되며 펑크가 발생하는 경우 교통사고로 이어지는 등 타이어 문제로 인해 발생하는 교통사고는 대형사고로 이어지는 사례가 많다는 점에서 타이어 공기압 경보 장치의 필요성이 증대되고 있다. 이에 따라 국내에서는 2015년 이후 판매되는 승용차에 대해서 타이어 공기압 경보 장치의 장착을 의무화하고 있다.
종래 타이어 공기압 경보 장치는 타이어 내부의 온도 및 압력을 감지하는 센서, 센서를 통해 감지된 데이터를 무선으로 전송하는 송신장치, 송신장치로부터 전송되는 데이터를 수신하는 수신장치, 그리고 수신된 데이터를 출력하는 표시장치를 포함한다. 또한, 차량의 타이어를 교체하는 경우 타이어가 교체된 위치를 수신기에 등록하는 저주파(LF, low frequency) 웨이크업 신호발생장치를 포함한다.
종래 타이어 공기압 경보 장치에 따르면 운전자가 타이어를 교환하는 경우 저주파(LF) 웨이크업 신호발생장치를 이용하여 타이어 교환 위치를 수신기에 등록시켜 운전자가 타이어 교환 위치를 파악할 수 있도록 한다. 그러나, 이와 같은 장치에 따르면 수신장치와 표시장치 및 저주파(LF) 웨이크업 신호발생장치가 각각 별도의 장치로 구성되어 운전자가 차량의 타이어를 교환하고 위치를 등록시키는 경우 최소 2명의 작업자가 필요하다. 즉, 저주파(LF) 웨이크업 신호발생장치를 이용하여 타이어 송신장치에 신호를 제공하는 작업자와 신호가 제대로 제공되었는지 차량 내 표시장치를 통해 확인하는 작업자의 협업을 통해서만 타이어 교환이 가능하다. 또한, 일반 차량에 비해 타이어 개수가 많은 상용차(트럭, 트랙터, 트레일러 등)의 경우 타이어가 교체 또는 추가될 때마다 2명의 작업자가 저주파(LF) 웨이크업 신호발생장치를 이용하여 타이어의 위치를 새로 등록해야 하므로 타이어의 위치 등록이 번거로우며, 타이어 위치 등록에 많은 시간이 소요된다.
본 발명의 하나의 실시예가 해결하려는 과제는 상용차에 설치하여 타이어의 위치를 모니터링 장치에 자동으로 등록하거나 작업자가 휴대하여 수동으로 등록할 수 있는 타이어 공기압 경보 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 하나의 실시예가 해결하려는 과제는 트랙터 또는 트레일러의 타이어 교체 또는 추가시 타이어의 위치를 신속하고 정확하게 모니터링 장치에 등록할 수 있는 타이어 공기압 경보 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 트랙터에 위치하는 모니터링부, 트랙터에 위치하는 트랙터 리피터, 트랙터에 연결되어 있는 복수의 트레일러에 위치하는 복수의 제1 리피터, 그리고 트랙터 또는 트레일러의 타이어에 위치하는 복수의 센서를 포함하며, 모니터링부는, 트랙터 리피터, 복수의 제1 리피터, 또는 복수의 센서와 무선 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하는 제1 RF 송수신부, 복수의 제1 리피터로 저전력 무선 주파수 대역을 통해 데이터를 송신하는 저전력 RF 송신부, 복수의 제1 리피터로 저주파수 대역을 통해 데이터를 송신하는 LF 송신부, 제1 RF 송수신부의 데이터 수신 이상을 감지하는 제1 제어부, 그리고 제1 RF 송수신부를 통해 수신되는 상기 제1 리피터에 대한 연결 정보를 출력하는 표시부를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치를 제안한다.
여기서, 트랙터 리피터는, 모니터링부, 복수의 제1 리피터, 또는 복수의 센서와 무선 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하는 제2 RF 송수신부, 저주파수 대역을 통해 전송되는 데이터를 수신하는 제1 LF 수신부, 그리고 제2 RF 송수신부 또는 LF 수신부의 데이터 수신 이상을 감지하고, 트랙터에 장착되어 있는 타이어의 이상 여부를 판단하는 제2 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 복수의 제1 리피터는, 모니터링부, 트랙터 리피터, 또는 복수의 센서와 무선 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하는 제3 RF 송수신부, 저주파수 대역을 통해 전송되는 데이터를 수신하는 제2 LF 수신부, 그리고 트레일러의 타이어 이상 여부를 판단하는 제3 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 제1 RF 송수신부는 사용자로부터 입력되는 연결 명령에 기초하여 트랙터 리피터로 자동 연결 요청을 전송하고, 제2 RF 송수신부는 제1 RF 송수신부로부터 전송되는 자동 연결 요청을 수신하고 복수의 제1 리피터로 자동 연결 요청을 전송하며, 제3 RF 송수신부는 제2 RF 송수신부로부터 전송되는 자동 연결 요청을 수신하고 리피터 식별번호를 트랙터 리피터로 전송할 수 있다.
또한, 제2 RF 송수신부를 통해 리피터 식별번호가 수신되는 경우 복수의 제1 리피터 중 수신된 리피터 식별번호에 대응하는 제1 리피터로 목적지 ID(destination ID) 변경 요청을 전송할 수 있다.
또한, 저전력 RF 송신부 또는 LF 송신부는 복수의 제1 리피터에 리피터 식별번호 요청을 전송하고, 제3 RF 송수신부는 리피터 식별번호 요청을 수신하여 제1 RSSI(received siganl strength indicator) 값을 측정하고, 리피터 식별번호와 측정된 제1 RSSI 값을 모니터링부로 전송할 수 있다.
또한, 모니터링부는, 복수의 제1 리피터의 제2 RSSI 값을 측정하는 RSSI 측정부를 더 포함하며, 복수의 리피터 식별번호가 수신되는 경우 제1 RSSI 값이 최대인 제1 리피터 또는 제2 RSSI 값이 최대인 제1 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송할 수 있다.
또한, 모니터링부는, 복수의 제1 리피터의 제2 RSSI 값을 측정하는 RSSI 측정부를 더 포함하며, 복수의 리피터 식별번호가 수신되는 경우 제1 RSSI 값 중 최대값과 제2 RSSI 값 중 최대값에 각각 대응하는 제1 리피터가 일치하는 경우 해당 제1 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송할 수 있다.
또한, 모니터링부는 트랙터로부터 분리하여 휴대할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 트랙터에 위치하는 모니터링부, 트랙터에 위치하는 트랙터 리피터, 트랙터에 연결되어 있는 복수의 트레일러에 위치하는 복수의 제1 리피터, 그리고 트랙터 또는 트레일러의 타이어에 위치하는 복수의 센서를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치의 타이어 공기압 경보 방법에 있어서, 모니터링부로부터 전송되는 자동연결 요청을 수신하고 자동연결 요청을 무선 주파수 대역을 통해 복수의 제1 리피터로 전송하는 단계, 복수의 제1 리피터로부터 자동연결 요청에 대응하는 리피터 식별번호를 수신하는 단계, 복수의 제1 리피터 중 수신된 리피터 식별번호에 대응하는 제1 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송하는 단계, 그리고 하나의 제1 리피터로부터 목적지 ID 변경 요청에 대응하는 목적지 ID 변경 정보를 수신하고 모니터링부로 자동연결 성공 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 타이어 공기압 경보 방법을 제안한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 트랙터에 위치하는 모니터링부, 트랙터에 위치하는 트랙터 리피터, 트랙터에 연결되어 있는 복수의 트레일러에 위치하는 복수의 제1 리피터, 그리고 트랙터 또는 트레일러의 타이어에 위치하는 복수의 센서를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치의 타이어 공기압 경보 방법에 있어서, 복수의 제1 리피터로 저전력 무선 주파수 대역을 통해 리피터 식별번호 요청을 전송하는 단계, 복수의 제1 리피터로부터 리피터 식별번호를 수신하는 단계, 복수의 제1 리피터 중 수신된 리피터 식별번호에 대응하는 제1 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송하는 단계, 그리고 하나의 제1 리피터로부터 목적지 ID 변경 요청에 대응하는 목적지 ID 변경 정보를 수신하고 모니터링부로 성공 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 타이어 공기압 경보 방법을 제안한다.
여기서, 수신된 리피터 식별번호가 복수인 경우, 목적지 ID 변경 요청 전송 단계는, 복수의 제1 리피터를 통해 측정된 제1 RSSI 값이 최대인 제1 리피터 또는 모니터링부를 통해 측정된 제2 RSSI 값이 최대인 제1 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송할 수 있다.
또한, 수신된 리피터 식별번호가 복수인 경우, 목적지 ID 변경 요청 전송 단계는, 복수의 제1 리피터를 통해 측정된 제1 RSSI 값 중 최대값과 모니터링부를 통해 측정된 제2 RSSI 값 중 최대값에 각각 대응하는 제1 리피터가 일치하는 경우 해당 제1 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 트랙터에 위치하는 모니터링부, 트랙터에 위치하는 트랙터 리피터, 트랙터에 연결되어 있는 복수의 트레일러에 위치하는 복수의 제1 리피터, 그리고 트랙터 또는 트레일러의 타이어에 위치하는 복수의 센서를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치의 타이어 공기압 경보 방법에 있어서, 복수의 제1 리피터로 저전력 무선 주파수 대역 또는 저주파수 대역을 통해 리피터 식별번호 요청을 전송하는 단계, 복수의 제1 리피터로부터 리피터 식별번호를 수신하는 단계, 그리고 복수의 제1 리피터 중 수신된 리피터 식별번호에 대응하는 제1 리피터로 무선 주파수 대역을 통해 설정 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 타이어 공기압 경보 방법을 제안한다.
여기서, 수신된 리피터 식별번호가 복수인 경우, 설정 데이터 전송 단계는, 복수의 제1 리피터를 통해 측정된 제1 RSSI 값이 최대인 제1 리피터 또는 모니터링부를 통해 측정된 제2 RSSI 값이 최대인 제1 리피터로 설정 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 수신된 리피터 식별번호가 복수인 경우, 설정 데이터 전송 단계는, 복수의 제1 리피터를 통해 측정된 제1 RSSI 값 중 최대값과 모니터링부를 통해 측정된 제2 RSSI 값 중 최대값에 각각 대응하는 제1 리피터가 일치하는 경우 해당 제1 리피터로 설정 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 설정 데이터는 트랙터 타입, 트레일러 타입, 트랙터 리피터 또는 제1 리피터 타입, 규정 공기압, 규정 온도, 경고 레벨, 또는 관리 대상 센서 ID 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면 상용차의 타이어 교체 및 추가시 타이어의 위치를 자동 또는 수동으로 등록할 수 있다. 또한, 트랙터에 트레일러가 연결되는 경우에도 작업자가 트레일러 타이어의 위치를 짧은 시간 내에 간단히 등록할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 타이어 공기압 경보 장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 모니터링부이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 트랙터 리피터이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제1 리피터이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 트랙터 리피터를 이용한 모니터링부와 제1 리피터의 자동 연결(auto coupling) 방법이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 모니터링부와 제1 리피터의 수동 연결(manual coupling) 방법이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제1 리피터의 설정 데이터 전송 방법이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 모니터링부 예시이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한, 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, '트랙터(tractor)'는 차체에 원동기와 운전석이 설치되어 있으며 피견인차량(트레일러, 건설기계, 농업용 기계 등)과 연결하여 피견인차량을 견인할 수 있는 차량을 의미한다.
본 명세서에서, '트레일러(trailer)'는 차체에 원동기가 설치되어 있지 않아 견인트럭(트랙터)에 의해 이동하며, 중량물이나 큰 용적의 물건을 운반하는 차량을 의미한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 타이어 공기압 경보 장치를 나타내는 개념도이다.
도 1에서 보면, 트랙터(100)에 제1 트레일러(200)와 제2 트레일러(300)가 연결되어 있다. 트랙터(100)는 모니터링부(110)와 리피터(repeater)(120)(이하, '트랙터 리피터'라고 함) 및 제1 센서부(130)를 포함한다. 제1 트레일러(200)는 리피터(210)(이하, '제1 리피터'라고 함)와 제2 센서부(220)를 포함하고, 제2 트레일러(300)는 리피터(310)(이하, '제2 리피터'라고 함)와 제3 센서부(320)를 포함한다.
모니터링부(110)는 트랙터(100)의 대시보드(dashboard)에 장착하거나 분리하여 휴대가 가능하며, 트랙터 리피터(120), 제1 리피터(210), 제2 리피터(310), 제1 센서부(130), 제2 센서부(220), 그리고 제3 센서부(320)와 무선통신을 수행한다.
트랙터 리피터(120), 제1 리피터(210), 그리고 제2 리피터(310)는 모니터링부(110)로부터 전송되는 데이터에 기초하여 메인 리피터, 서브 리피터, 또는 유선통신(예를 들어, RS232 통신) 기능을 포함하는 슬레이브 리피터 중 하나로 동작한다. 또한, 제1 센서부(130), 제2 센서부(220), 그리고 제3 센서부(230)로부터 전송되는 감지 데이터를 수신 및 분석하여 모니터링부(110)로 전송한다.
제1 센서부(130), 제2 센서부(220), 그리고 제3 센서부(230)는 각각 트랙터(100), 제1 트레일러(200), 그리고 제2 트레일러(300)의 하나 이상의 타이어 내부에 위치하는 센서를 포함한다. 센서를 통해 타이어의 압력 및 온도를 감지하고 감지 데이터를 모니터링부(110) 또는 리피터(120, 210, 310)로 전송한다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 모니터링부이다.
도 2의 모니터링부(110)는 RF(radio frequency, 무선 주파수) 송수신부(111), 저전력 RF 송신부(112), LF(low frequency, 저주파수) 송신부(113), RSSI(Received Signal Strength Indicator, 수신강도지표) 측정부(114), 제어부(115), 그리고 표시부(116)를 포함한다.
RF 송수신부(111)는 무선 주파수 대역을 통해 트랙터 리피터(120), 제1 리피터(210), 제2 리피터(310), 또는 센서부(130, 220, 320)로 데이터를 송신하거나 트랙터 리피터(120), 제1 리피터(210), 제2 리피터(310), 또는 센서부(130, 220, 320)로부터 전송되는 데이터를 수신한다. 이때, 무선 주파수는 고전력(high power) 무선 주파수일 수 있다. 예를 들어, RF 송수신부(111)는 트랙터 리피터(120)로 자동 연결(auto coupling) 요청을 송신하거나 제1 리피터(210) 또는 제2 리피터(310)로 설정 데이터를 송신할 수 있고, 센서부(130, 220, 320)로부터 전송되는 센서 식별번호(ID) 또는 감지 데이터(타이어 압력 감지 데이터 또는 온도 감지 데이터)를 수신할 수 있다. 또한, RF 송수신부(111)는 트랙터 리피터(120), 제1 리피터(210), 제2 리피터(310), 또는 센서부(130, 220, 320)로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 미리 설정되어 있는 기준에 따라 판단하거나 수신된 데이터 중 리피터 식별번호의 개수를 계산한다.
저전력 RF 송신부(112)는 저전력(low power) 무선 주파수 대역을 통해 제1 리피터(210) 또는 제2 리피터(310)로 데이터를 송신한다. 예를 들어, 제1 리피터(210) 또는 제2 리피터(310)로 식별번호(ID, identification) 요청을 송신할 수 있다.
LF 송신부(113)는 저주파수 대역을 통해 제1 리피터(210) 또는 제2 리피터(310)로 데이터를 송신한다. 예를 들어, 제1 리피터(210) 또는 제2 리피터(310)로 식별번호(ID, identification) 요청을 송신할 수 있다.
RSSI 측정부(114)는 트랙터 리피터(120), 제1 리피터(210), 또는 제2 리피터(310)로부터 수신되는 신호의 세기(RSSI, Received Signal Strength Indicator)를 측정한다.
제어부(115)는 모니터링부(110)의 각 구성의 동작을 제어한다. 구체적으로, 트랙터 리피터(120), 제1 리피터(210), 또는 제2 리피터(310)와 무선통신으로 연결되는 경우 RF 송수신부(111)를 통해 설정 데이터를 전송한다. 또한, 트랙터(100)가 주행 중인 상황에서 미리 설정되어 있는 시간 동안 RF 송수신부(111)를 통해 데이터가 수신되지 않는 경우 모니터링부(110)의 데이터 송수신 기능에 문제가 발생한 것으로 판단한다. 이때, 트랙터(100)의 주행 여부는 트랙터에 장착되어 있는 모션 센서(motion sensor) 또는 GPS(global positioning system)를 통해 트랙터의 움직임을 감지한 결과에 따라 판단한다. 또한, RSSI 측정부(114)의 측정값과 복수의 리피터로부터 전송된 RSSI 값을 비교하여 RSSI 최대값을 갖는 리피터를 검색한다. 또한, 원거리 무선통신망을 통해 원격지의 관제센터와 연결되는 경우 관제센터로부터 전송되는 데이터를 수신하고 해당 기능을 수행하도록 모니터링부(110)의 각 구성을 제어한다.
표시부(116)는 RF 송수신부(111), 저전력 RF 송신부(112), 또는 LF 송신부(113)의 데이터 송수신 결과, 리피터(120, 210, 310) 연결 여부, 또는 전원 공급 상태 중 하나 이상을 출력한다. 또한, 표시부(116)는 사용자 인터페이스부(도 2에 도시되지 않음)를 더 포함하며, 사용자 인터페이스부를 통해 사용자(운전자 또는 타이어 교체 작업자)로부터 트랙터 리피터(120)와의 자동 연결 명령을 입력받는다. 표시부(116)는 내비게이션(navigation) 또는 스마트 폰(smart phone)으로 구현할 수 있다.
모니터링부(110)는 전원부(도 2에 도시되지 않음)를 더 포함하며, 전원부는 트랙터(100)의 내부 전원 또는 시거잭(cigar jack)을 이용하여 모니터링부(110)의 각 구성에 전원을 공급한다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 트랙터 리피터이다.
도 3의 트랙터 리피터(120)는 RF 송수신부(121), LF 수신부(122), 유선통신부(123), 제어부(124), 전원부(125), 그리고 메모리부(126)를 포함한다. 이때, 메모리부(126)는 모니터링부(110)가 확보하고 있는 목적지 ID(destination ID)와 트랙터에 장착되어 있는 각 타이어의 위치에 대응하는 센서 ID(sensor ID)들을 저장한다.
RF 송수신부(121)는 무선 주파수 대역을 통해 모니터링부(110), 제1 리피터(210), 제2 리피터(310), 또는 센서부(130, 220, 320)로 데이터를 송신하거나 모니터링부(110), 제1 리피터(210), 제2 리피터(310), 또는 센서부(130, 220, 320)로부터 전송되는 데이터를 수신한다.
LF 수신부(122)는 모니터링부(110)로부터 저주파수 대역을 통해 전송되는 데이터를 수신한다.
유선통신부(123)는 모니터링부(110) 또는 센서부(130, 220, 320)와 유선통신을 수행한다. 구체적으로, 무선 주파수 대역을 이용하여 데이터의 송수신이 불가능한 경우 유선통신을 수행한다. 예를 들어, RS-232 또는 CAN 통신을 수행할 수 있다.
제어부(124)는 RF 송수신부(121) 또는 LF 수신부(122)를 통해 수신된 데이터에 기초하여 트랙터 리피터(120)의 각 구성의 동작을 제어한다. 구체적으로, 트랙터(100)가 주행 중인 상황에서 미리 설정되어 있는 시간 동안 RF 송수신부(121) 또는 LF 수신부(122)를 통해 데이터가 수신되지 않는 경우 트랙터 리피터(120)의 데이터 송수신 기능에 문제가 발생한 것으로 판단한다. 이때, 트랙터(100)의 주행 여부는 트랙터에 장착되어 있는 모션 센서(motion sensor) 또는 GPS(global positioning system)를 통해 트랙터의 움직임을 감지한 결과에 따라 판단한다. 또한, 제1 센서부(130)로부터 전송된 감지 데이터를 미리 저장되어 있는 데이터(기준값)와 비교한 결과에 기초하여 트랙터(100)에 장착되어 있는 타이어의 이상 여부를 판단하고 판단결과에 따라 저압경고 또는 고온경고에 대한 메시지를 모니터링부(110)로 전송한다.
전원부(125)는 트랙터(100)의 미등(tail lamp) 전원 라인을 통해 전원을 공급받아 트랙터 리피터(120)의 각 구성에 전원을 공급한다. 또한, 배터리를 포함하며, 미등 전원 라인을 통해 배터리를 충전하고, 전원 공급이 중단되는 경우 배터리 전원을 통해 트랙터 리피터(120)의 각 구성에 전원을 공급한다. 배터리 충전량이 미리 설정된 기준값 미만인 경우 모니터링부(110)로 경고 메시지(미등 켬(on))를 전달한다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제1 리피터이다.
도 4의 제1 리피터(210)는 RF 송수신부(211), LF 수신부(212), 유선통신부(213), 제어부(214), 전원부(215), 메모리부(216), 그리고 RSSI 측정부(217)를 포함한다. 이때, RF 송수신부(211), LF 수신부(212), 유선통신부(213), 그리고 전원부(215)는 도 3의 트랙터 리피터(120)의 RF 송수신부(121), LF 수신부(122), 유선통신부(123), 그리고 전원부(125)와 동일한 구성이므로 중복되는 설명은 생략한다. 또한, RSSI 측정부(217)는 도 2의 모니터링부(110)의 RSSI 측정부(114)와 동일한 구성이므로 중복되는 설명은 생략한다.
제어부(214)는 RF 송수신부(211) 또는 LF 수신부(212)를 통해 수신된 데이터에 기초하여 제1 리피터(210)의 각 구성의 동작을 제어한다. 구체적으로, 모니터링부(110) 또는 트랙터 리피터(120)의 요청에 따라 목적지 ID를 변경한다. 또한, 제2 센서부(220)로부터 전송된 감지 데이터를 미리 설정되어 있는 데이터(기준값) 비교한 결과에 기초하여 제1 트레일러(200)에 장착되어 있는 타이어의 이상 여부를 판단한다. 예를 들어, 타이어가 미리 설정되어 있는 기준압력 미만이거나 기준온도 이상인 경우 저압경고 또는 고온경고에 대한 메시지를 모니터링부(110)로 전송한다. 이때, RF 송수신부(211)를 통해 수신된 감지 데이터가 제1 리피터(210)에 미리 저장되어 있는 센서 ID를 포함하지 않는 경우 타이어 이상 여부를 판단하지 않는다.
메모리부(216)는 모니터링부(110)가 확보하고 있는 목적지 ID(destination ID)와 제1 트레일러(200)에 장착되어 있는 각 타이어의 위치에 대응하는 센서 ID(sensor ID)들을 저장한다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 트랙터 리피터를 이용한 모니터링부와 제1 리피터의 자동 연결(auto coupling) 방법이다.
먼저, 사용자 인터페이스부를 통해 자동연결 명령이 수신되면(S10), RF 송수신부(111)를 통해 트랙터 리피터(120)로 자동연결 요청을 전송한다(S11).
트랙터 리피터(120)는 RF 송수신부(121)를 통해 S11 단계에서 전송되는 자동연결 요청이 수신되면, 자동연결 요청을 제1 리피터(210)로 전송한다(S12).
제1 리피터(210)는 RF 송수신부(211)를 통해 S12 단계에서 전송되는 자동연결 요청이 수신되면(S13), 트랙터 리피터(120)로 응답 데이터를 전송한다(S14). 이때, 응답 데이터는 제1 리피터(210)의 식별번호이다.
트랙터 리피터(120)는 RF 송수신부(121)를 통해 S14 단계에서 전송되는 응답 데이터를 수신하고, 수신된 리피터 식별번호의 개수를 계산한다(S15).
S15 단계의 계산 결과, 리피터 식별번호가 한 개인 경우 RF 송수신부(121)를 통해 제1 리피터(210)로 목적지 ID 변경 요청을 전송한다(S16). 만일, 리피터 식별번호가 한 개 이상 수신되거나 리피터 식별번호가 한 개도 수신되지 않은 경우 RF 송수신부(121)를 통해 모니터링부(110)로 자동연결 실패 메시지를 전송한다(S17).
모니터링부(110)는 S17 단계에서 전송되는 자동연결 실패 메시지가 수신되면 표시부(116)를 통해 실패 메시지와 함께 수동연결 추천 메시지를 출력한다(S18).
제1 리피터(210)는 S16 단계를 통해 목적지 ID 변경 요청이 수신되면 제어부(214)를 통해 목적지 ID를 변경하고(S19), 변경된 목적지 ID를 RF 송수신부(211)를 통해 트랙터 리피터(120)로 전송한다(S20).
트랙터 리피터(120)는 RF 송수신부(121)를 통해 S20 단계에서 전송되는 목적지 ID 변경 정보의 수신 여부를 판단한다(S21).
S21 단계에서 목적지 ID 변경 정보가 수신된 경우 RF 송수신부(121)를 통해 모니터링부(110)로 자동연결 성공 메시지를 전송하고(S22), 만일, 목적지 ID 변경 정보가 수신되지 않은 경우에는 RF 송수신부(121)를 통해 모니터링부(110)로 자동연결 실패 메시지를 전송한다(S17).
모니터링부(110)는 S22 단계를 통해 자동연결 성공 메시지가 전송되면 표시부(116)를 통해 자동연결 성공 메시지를 출력하고(S23), S17 단계를 통해 자동연결 실패 메시지가 전송되면 표시부(116)를 통해 자동연결 실패 메시지와 함께 수동연결 추천 메시지를 출력한다(S18).
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 모니터링부와 제1 리피터의 수동 연결(manual coupling) 방법이다.
도 6의 수동 연결은 도 5에서 트랙터 리피터(120)를 이용한 모니터링부(110)와 제1 리피터(210)의 자동 연결이 실패한 경우 또는 모니터링부(110)와 제2 리피터(310)를 연결하고자 하는 경우 수행한다. 아래에서는 도 5에서 자동 연결이 실패한 경우를 가정하여 모니터링부(110)와 제1 리피터(210)를 수동으로 연결하는 방법에 대해서 상세히 설명한다.
먼저, 모니터링부(110)에서 저전력 RF 송신부(112)를 통해 제1 리피터(210)로 리피터 식별번호(repeater ID) 요청을 전송한다(110).
제1 리피터(210)는 RF 송수신부(211)를 통해 S110 단계에서 전송되는 리피터 식별번호 요청을 수신하고(S111), 리피터 식별번호와 RSSI(received signal strength indicator, 수신강도지표)를 전송한다(S112).
모니터링부(110)는 RF 송수신부(111)를 통해 S112 단계에서 전송되는 리피터 식별번호와 RSSI를 수신하고, 리피터 식별번호의 개수를 계산한다(S113).
S113 단계의 계산 결과, 리피터 식별번호가 한 개인 경우 RF 송수신부(111)를 통해 해당 리피터 식별번호 예를 들어, 제1 리피터(210)로 목적지 ID 변경 요청을 전송한다(S114).
만일, 리피터 식별번호가 한 개가 아닌 경우 두 개 이상인지 계산하고(S115), S115 단계의 계산 결과, 두 개 이상인 경우 제어부(115)를 통해 RSSI가 최대값을 갖는 리피터를 검색하고(S116), 검색된 제1 리피터(210)로 목적지 ID 변경 요청을 전송한다(S114). 이때, S116 단계의 리피터 검색방법은 아래와 같다.
(1) RSSI 측정부(114)를 통해 측정한 RSSI 값이 최대인 리피터를 검색
(2) 복수의 리피터로부터 리피터 식별번호와 함께 전송된 RSSI 값 중에서 최대값을 갖는 리피터 검색
(3) RSSI 측정부(114)를 통해 측정한 RSSI 최대값과 복수의 리피터로부터 전송된 RSSI 최대값이 일치하는 경우 RSSI 최대값을 갖는 리피터 검색
만약, S115 단계의 계산 결과, 리피터 식별번호가 두 개 이상이 아닌 경우 표시부(116)를 통해 실패 메시지를 출력한다(S117).
제1 리피터(210)는 S114 단계를 통해 목적지 ID 변경 요청이 수신되면 제어부(214)를 통해 목적지 ID를 변경하고(S118), RF 송수신부(211)를 통해 모니터링부(110)로 전송한다(S119).
모니터링부(110)는 RF 송수신부(111)를 통해 S119 단계에서 전송되는 목적지 ID 변경 정보의 수신 여부를 판단한다(S120).
S120 단계 판단 결과, 목적지 ID 변경 정보가 수신되는 경우 표시부(116)를 통해 성공 메시지를 출력하고(S121), 만약, 목적지 ID 변경 정보가 수신되지 않는 경우에는 실패 메시지를 출력한다(S117).
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제1 리피터의 설정 데이터 전송 방법이다.
먼저, 모니터링부(110)에서 LF 송신부(113) 또는 저전력 RF 송신부(112)를 통해 제1 리피터(210)로 리피터 식별번호(repeater ID) 요청을 전송한다(210).
제1 리피터(210)는 RF 송수신부(211)를 통해 S110 단계에서 전송되는 리피터 식별번호 요청을 수신하고(S211), 리피터 식별번호와 RSSI(received signal strength indicator, 수신강도지표) 값을 전송한다(S212).
모니터링부(110)는 RF 송수신부(111)를 통해 S212 단계에서 전송되는 리피터 식별번호와 RSSI 값을 수신하고, 리피터 식별번호의 개수를 계산한다(S213).
S213 단계의 계산 결과, S212 단계에서 전송된 리피터 식별번호가 한 개인 경우 RF 송수신부(111)를 통해 해당 리피터 식별번호 예를 들어, 제1 리피터(210)로 설정 데이터를 전송한다(S214). 이때, 설정 데이터는 차량 타입, 리피터 타입, 규정 공기압, 규정 온도, 경고 레벨, 또는 관리 대상 센서 ID 중 하나 이상을 포함한다.
만일, S213 단계의 계산 결과, S212 단계에서 전송된 리피터 식별번호가 한 개가 아닌 경우 두 개 이상인지를 판단하고(S215), 두 개 이상인 경우 RSSI 값이 최대인 리피터를 검색한다(S216). S216의 리피터 검색 단계는 도 6의 S116 단계와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
만일, S215 단계의 판단 결과, 리피터 식별번호가 두 개 이상이 아닌 경우 제1 리피터(210)의 설정 데이터 전송을 종료한다.
제1 리피터(210)는 제어부(214)를 통해 S214 단계에서 전송되는 설정 데이터를 저장하고(S217), 각각의 설정 데이터의 저장이 완료되면 RF 송수신부(211)를 통해 모니터링부(110)로 완료 데이터를 전송한다(S218).
모니터링부(110)는 S218 단계를 통해 전송되는 완료 데이터가 수신되면 표시부(116)를 통해 설정 완료 메시지를 출력한다(S219).
도 5 또는 도 6을 통해 모니터링부(110)와 제1 리피터(210)가 자동 또는 수동으로 연결되고 도 7을 통해 설정 데이터가 전송되는 경우 제1 리피터(210)는 제1 트레일러(200)에 장착되어 있는 타이어의 문제 발생 여부를 자체적으로 판단하여 관련 정보를 전송한다. 예를 들어, 문제 발생 타이어의 위치(또는 번호)와 문제 항목(에를 들어, 저압 또는 고온 등)을 포함하는 정보를 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 모니터링부 예시이다.
도 8은 모니터링부(110)의 하드웨어 구성을 나타내며, 복륜 타이어 중 내측 타이어의 연결 및 설정을 수행하는 경우 저주파수 안테나의 길이를 연장하여 센서 식별번호(ID) 또는 리피터 식별번호(ID) 요청 신호를 전달할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면 타이어 공기압 경보 장치에서 무선 주파수 대역 또는 저전력 무선 주파수 대역을 이용함으로써 종래 저주파수 대역을 이용하는 방법 대비 타이어의 위치 등록에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면 타이어 공기압 경보 장치에서 저주파수 대역 또는 저전력 무선 주파수 대역을 통해 트레일러의 리피터 식별번호를 요청하고, 무선 주파수 대역을 통해 목적지 ID 변경 요청을 전송하여 트레일러 리피터의 목적지 ID를 변경함으로써 주변 리피터로부터 발생되는 신호로 인한 간섭 및 혼선을 방지하고, 데이터 전송 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면 트랙터의 모니터링부와 트레일어의 리피터를 무선통신으로 연결하여 날씨, 도로상태, 트레일러 적재화물, 또는 운전자의 운행습관에 따른 설정 데이터를 전송함으로써 트랙터 및 트레일러의 타이어 모니터링 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
100 : 트랙터 110 : 모니터링부
111 : RF 송수신부 112 : 저전력 RF 송신부
113 : LF 송신부 114 : RSSI 측정부
115 : 제어부 116 : 표시부
120 : 트랙터 리피터 121 : RF 송수신부
122 : LF 수신부 123 : 유선통신부
124 : 제어부 125 : 전원부
126 : 메모리부 130, 220, 320 : 센서부

Claims (17)

  1. 트랙터에 위치하는 모니터링부, 상기 트랙터에 위치하는 제1 리피터, 상기 트랙터에 연결되어 있는 복수의 트레일러에 위치하는 복수의 제2 리피터, 그리고 상기 트랙터 또는 상기 트레일러의 타이어에 위치하는 복수의 센서를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치에 있어서,
    상기 모니터링부는,
    상기 제1 리피터, 상기 복수의 제2 리피터, 또는 상기 복수의 센서와 무선 주파수 대역을 통해 자동연결 요청, 목적지 ID 변경 요청 및 설정 데이터 중 하나 이상을 송신하거나, 또는 RSSI(received signal strength indicator, 수신강도지표), 리피터 식별번호, 센서 식별번호 및 센서 감지 데이터 중 하나 이상을 수신하는 제1 RF 송수신부,
    상기 복수의 제2 리피터로 저전력 무선 주파수 대역을 통해 리피터 식별번호 요청을 송신하는 저전력 RF 송신부,
    상기 복수의 제2 리피터로 저주파수 대역을 통해 데이터를 송신하는 LF 송신부,
    상기 제1 RF 송수신부의 데이터 수신 이상을 감지하는 제1 제어부, 그리고
    상기 제1 RF 송수신부를 통해 수신되는 상기 제2 리피터에 대한 연결 정보를 출력하는 표시부를 포함하며,
    상기 제1 RF 송수신부는 상기 저전력 RF 송신부 대비 고전력으로 데이터를 송수신하는 타이어 공기압 경보 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 리피터는,
    상기 모니터링부, 상기 복수의 제2 리피터, 또는 상기 복수의 센서와 무선 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하는 제2 RF 송수신부,
    상기 저주파수 대역을 통해 전송되는 데이터를 수신하는 제1 LF 수신부, 그리고
    상기 제2 RF 송수신부 또는 상기 LF 수신부의 데이터 수신 이상을 감지하고, 상기 트랙터에 장착되어 있는 타이어의 이상 여부를 판단하는 제2 제어부를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 제2 리피터는,
    상기 모니터링부, 상기 제1 리피터, 또는 상기 복수의 센서와 무선 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신하는 제3 RF 송수신부,
    상기 저주파수 대역을 통해 전송되는 데이터를 수신하는 제2 LF 수신부, 그리고
    상기 트레일러의 타이어 이상 여부를 판단하는 제3 제어부를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 RF 송수신부는 사용자로부터 입력되는 연결 명령에 기초하여 상기 제1 리피터로 자동 연결 요청을 전송하고,
    상기 제2 RF 송수신부는 상기 제1 RF 송수신부로부터 전송되는 자동 연결 요청을 수신하고 상기 복수의 제2 리피터로 자동 연결 요청을 전송하며,
    상기 제3 RF 송수신부는 상기 제2 RF 송수신부로부터 전송되는 자동 연결 요청을 수신하고 리피터 식별번호를 상기 제1 리피터로 전송하는 타이어 공기압 경보 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 RF 송수신부를 통해 상기 리피터 식별번호가 수신되는 경우 상기 복수의 제2 리피터 중 상기 수신된 리피터 식별번호에 대응하는 제2 리피터로 목적지 ID(destination ID) 변경 요청을 전송하는 타이어 공기압 경보 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 저전력 RF 송신부 또는 상기 LF 송신부는 상기 복수의 제2 리피터에 리피터 식별번호 요청을 전송하고,
    상기 제3 RF 송수신부는 상기 리피터 식별번호 요청을 수신하여 제1 RSSI(received siganl strength indicator) 값을 측정하고, 리피터 식별번호와 상기 측정된 제1 RSSI 값을 상기 모니터링부로 전송하는 타이어 공기압 경보 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 모니터링부는,
    상기 복수의 제2 리피터의 제2 RSSI 값을 측정하는 RSSI 측정부를 더 포함하며,
    복수의 리피터 식별번호가 수신되는 경우 상기 제1 RSSI 값이 최대인 제2 리피터 또는 상기 제2 RSSI 값이 최대인 제2 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송하는 타이어 공기압 경보 장치.
  8. 제6항에서,
    상기 모니터링부는,
    상기 복수의 제2 리피터의 제2 RSSI 값을 측정하는 RSSI 측정부를 더 포함하며,
    복수의 리피터 식별번호가 수신되는 경우 상기 제1 RSSI 값 중 최대값과 상기 제2 RSSI 값 중 최대값에 각각 대응하는 제2 리피터가 일치하는 경우 해당 제2 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송하는 타이어 공기압 경보 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
    상기 모니터링부는 상기 트랙터로부터 분리하여 휴대 가능한 타이어 공기압 경보 장치.
  10. 삭제
  11. 트랙터에 위치하는 모니터링부, 상기 트랙터에 위치하는 제1 리피터, 상기 트랙터에 연결되어 있는 복수의 트레일러에 위치하는 복수의 제2 리피터, 그리고 상기 트랙터 또는 상기 트레일러의 타이어에 위치하는 복수의 센서를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치의 타이어 공기압 경보 방법에 있어서,
    상기 복수의 제2 리피터로 제1 무선 주파수 대역을 통해 리피터 식별번호 요청을 전송하는 단계,
    상기 리피터 식별번호 요청에 대응하여 상기 복수의 제2 리피터로부터 제2 무선 주파수 대역을 통해 전송되는 리피터 식별번호를 수신하는 단계,
    상기 복수의 제2 리피터 중 상기 수신된 리피터 식별번호에 대응하는 하나의 제2 리피터로 상기 제2 무선 주파수 대역을 통해 목적지 ID 변경 요청을 전송하는 단계, 그리고
    상기 목적지 ID 변경 요청에 대응하여 상기 하나의 제2 리피터로부터 상기 제2 무선 주파수 대역을 통해 전송되는 목적지 ID 변경 정보를 수신하고 상기 모니터링부로 성공 메시지를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 무선 주파수 대역은 상기 제2 무선 주파수 대역 대비 저전력으로 데이터를 전송하거나, 또는 저주파수 대역으로 데이터를 전송하는 타이어 공기압 경보 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 수신된 리피터 식별번호가 복수인 경우,
    상기 목적지 ID 변경 요청 전송 단계는,
    상기 복수의 제2 리피터를 통해 측정된 제1 RSSI 값이 최대인 제2 리피터 또는 상기 모니터링부를 통해 측정된 제2 RSSI 값이 최대인 제2 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송하는 타이어 공기압 경보 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 수신된 리피터 식별번호가 복수인 경우,
    상기 목적지 ID 변경 요청 전송 단계는,
    상기 복수의 제2 리피터를 통해 측정된 제1 RSSI 값 중 최대값과 상기 모니터링부를 통해 측정된 제2 RSSI 값 중 최대값에 각각 대응하는 제2 리피터가 일치하는 경우 해당 제2 리피터로 목적지 ID 변경 요청을 전송하는 타이어 공기압 경보 방법.
  14. 트랙터에 위치하는 모니터링부, 상기 트랙터에 위치하는 제1 리피터, 상기 트랙터에 연결되어 있는 복수의 트레일러에 위치하는 복수의 제2 리피터, 그리고 상기 트랙터 또는 상기 트레일러의 타이어에 위치하는 복수의 센서를 포함하는 타이어 공기압 경보 장치의 타이어 공기압 경보 방법에 있어서,
    상기 복수의 제2 리피터로 제1 무선 주파수 대역 또는 저주파수 대역을 통해 리피터 식별번호 요청을 전송하는 단계,
    상기 리피터 식별번호 요청에 대응하여 상기 복수의 제2 리피터로부터 제2 무선 주파수 대역을 통해 전송되는 리피터 식별번호를 수신하는 단계, 그리고
    상기 복수의 제2 리피터 중 상기 수신된 리피터 식별번호에 대응하는 제2 리피터로 상기 제2 무선 주파수 대역을 통해 설정 데이터를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 무선 주파수 대역은 상기 제2 무선 주파수 대역 대비 저전력으로 데이터를 전송하는 타이어 공기압 경보 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 수신된 리피터 식별번호가 복수인 경우,
    상기 설정 데이터 전송 단계는,
    상기 복수의 제2 리피터를 통해 측정된 제1 RSSI 값이 최대인 제2 리피터 또는 상기 모니터링부를 통해 측정된 제2 RSSI 값이 최대인 제2 리피터로 설정 데이터를 전송하는 타이어 공기압 경보 방법.
  16. 제14항에서,
    상기 수신된 리피터 식별번호가 복수인 경우,
    상기 설정 데이터 전송 단계는,
    상기 복수의 제2 리피터를 통해 측정된 제1 RSSI 값 중 최대값과 상기 모니터링부를 통해 측정된 제2 RSSI 값 중 최대값에 각각 대응하는 제2 리피터가 일치하는 경우 해당 제2 리피터로 설정 데이터를 전송하는 타이어 공기압 경보 방법.
  17. 제14항에서,
    상기 설정 데이터는 상기 트랙터 타입, 상기 트레일러 타입, 상기 제1 리피터 또는 상기 제2 리피터 타입, 규정 공기압, 규정 온도, 경고 레벨, 또는 관리 대상 센서 ID 중 하나 이상을 포함하는 타이어 공기압 경보 방법.
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