KR20090055015A - 차량 바퀴들의 종 위치 설정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진을 구비하는 차량의 앞 차축 시스템 또는 뒤 차축 시스템에서, 전자 모듈(8)이 장착된 바퀴들(4)의 종 위치 설정 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전자 모듈(8) 각각에 진동 센서(15)가 일체화되고, 먼저, 예비 특성화 단계에서, 엔진이 구동되는 채로, 앞 차축 시스템에 장착된 바퀴와 뒤 차축 시스템에 장착된 바퀴의 각각의 진동 센서들(15)에 의해 전달된 신호들을 분석하여서, 상기 신호들의 차동 척도를 설정한다. 또한, 본 발명에 따르면 바퀴들(4)의 종 위치 설정 절차는 개개의 진동 센서들(15)에 의해 전달된 신호들을 분석하고, 차동 척도를 적용하여 이 분석으로부터 각 바퀴의 종 위치에 관한 정보를 도출하는 것으로 이루어진다.

Description

차량 바퀴들의 종 위치 설정 장치 및 방법{METHOD AND DEVICE OF LOCATING THE LONGITUDINAL POSITION OF WHEELS OF A VEHICLE}

본 발명은 엔진을 구비한 차량의 앞 차축(front axle) 시스템 또는 뒤 차축(rear axle) 시스템에서, 차량에 장착된 중앙 유닛에 각 바퀴의 동작 파라미터들을 나타내고 또한 각 바퀴의 식별 코드(identification code)를 포함하는 신호들을 전송할 수 있는 전자 모듈을 구비하는 바퀴들의 종 위치 설정 장치 및 방법에 관한 것이다.

안전성을 위하여, 자동차의 바퀴들 각각에 장착되는 센서들을 포함하고, 이들 바퀴들에 장착되는 타이어들의 온도 또는 압력과 같은 파라미터들을 측정하며, 측정된 파라미터의 어떤 비정상적인 변화를 운전자에게 알릴 수 있도록 디자인된 모니터링 시스템들을 자동차들이 점점 더 구비하고 있다.

이러한 모니터링 시스템들은 일반적으로 자동차의 바퀴들 각각에 장착되고, 전술한 센서들 이외에도 마이크로프로세서와 라디오주파수 송신기(RF 송신기)를 포 함하는 전자 모듈, 그리고 송신기가 송신한 신호들을 수신하는 중앙 처리 장치로서, 안테나에 연결된 라디오주파수 수신기(RF 수신기)를 구비하는 컴퓨터를 포함하는 중앙 처리 장치를 구비한다.

이러한 모니터링 시스템들에서 해결되어야 할 문제들 중의 하나는 신호가 시발되는 전자 모듈 및 (따라서) 바퀴의 위치에 관한 정보를 중앙 유닛 수신기에 의해 수신된 각 신호와 연계시켜야 한다는 구속에 관한 것인데, 이러한 구속은 자동차의 수명 동안 계속해서 지켜져야 하는데, 다시 말해서, 심지어 바퀴 변화들 후에도 또는 보다 단순히 이들 바퀴들의 위치 변경 후에도 지켜져야 한다.

최근에, 제1 위치 설정 방법(location method)은 각 전자 모듈이 가속도계(accelerometer)를 포함하는 것과, 개개의 바퀴들의 가속도들을 비교하여 상기 바퀴들 각각의 위치 각각에 관한 정보를 얻는 것을 것으로 구성되는 통계적 방법들에 기초한 위치 설정 기법을 사용하는 것으로 이루어진다.

그런데, 이 위치 설정 방법은 매우 효율적이지는 않은데, 개개의 바퀴들 간의 차이를 만들기 위해서는 상당한 주행 시간을 필요로 하기 때문이다.

제2 위치 설정 방법은 각각이 자동차의 바퀴들 중 하나에 근접하게 배치된 세 개의 저주파 안테나들을 사용하는 것과, 저주파수 전자장을 전송함으로써 상기 세 개의 안테나 각각을 연속적으로(successively) 여기(exciting)시키는 것으로 구성되는 위치 설정 절차를 수행하는 것으로 이루어진다.

이 절차에 의하면, 여기된 안테나에 근접하게 위치한 바퀴에 장착된 전자 모듈은 중앙 유닛에 응답하여 중앙 유닛에 상기 모듈의 식별 코드를 포함하는 저주파수 신호를 송신하여서, 세 안테나들의 연속적인 여기에 의해서 이들 안테나들에 근접한 바퀴들에 장착된 세 전자 모듈들의 위치 설정을 할 수 있고, 추론(deduction)에 의해 네번째 모듈의 위치 설정을 할 수 있다.

이러한 방법의 주된 잇점은 위치 설정 절차가 매우 신속하고 자동차 출발후 사실상 동시에 위치 설정을 할 수 있다는 것이다.

그런데, 이 방법은 매우 고비용을 요하는데, 연결 케이블들, 제어 앰프들(control amplifiers)과 같이 비용이 많이 드는 모든 부수적인 제한들 하에서, 자동차에 세 개의 안테나들을 장착해야 하기 때문이다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자동차의 바퀴들(앞 차축 시스템 또는 뒤 차축 시스템)의 종(longitudinal) 위치를 설정하는 제3의 방법을 제시하려는 것이고, 그 주된 목적은 신속성과 신뢰성의 관점에서 매우 효과적인 위치 설정 방법을 제공하는 것이며, 이 방법을 적용하면 전술한 현재의 두 방법들을 적용하여 동일한 최종 결과를 얻는 경우와 비교하여 전체적인 비용이 현저하게 절감된다.

따라서 본 발명은 엔진을 구비하는 자동차의 앞 차축 시스템 또는 뒤 차축 시스템에서, 자동차에 장착된 중앙 유닛에, 각 바퀴의 동작 파라미터들을 나타내고 또한 각 바퀴의 식별 코드(identification code)를 포함하는 신호들을 송신할 수 있는 전자 모듈이 장착된 바퀴들의 종(longitudinal) 위치 설정 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 이러한 위치 설정 방법은 각 전자 모듈에 진동 센서가 일체화된 것과:

·예비 특성화 단계(preliminary characterization phase)에서, 엔진이 구동되는 채로, 앞 차축 시스템에 장착된 바퀴와 뒤 차축 시스템에 장착된 바퀴의 각각의 진동 센서들에 의해 전달된 신호들을 분석하여서, 상기 신호들의 차동(differentiating) 척도(criterion)를 설정(establish)하는 것과,

·개개의 진동 센서들에 의해 전달된 신호들을 분석하는 것으로 구성되는 상기 바퀴들의 종 위치 설정 절차를 셋-업하고, 상기 차동 척도를 적용하여 이 분석으로부터 각 바퀴의 종 위치에 관한 정보를 도출하는 것으로 이루어진다.

본 발명에 있어서, 진동 센서가 상기 센서가 받게 되는 진동들 또는 기계적인 충격들을 특히 진폭과 주파수의 관점에서 나타내는 신호를 제공하도록 디자인된 어떤 센서, 바람직하게는 피에조 유형(piezoelectric type)과 같은 어떤 센서로서 일반적인 방식으로 의도됨을 유의해야 한다.

본 발명은 따라서:

ㆍ전자 모듈들에서, 차량 엔진의 회전에 의해 발생하는 진동들의 측정에 기초한 전적으로 신규한 위치 설정 기법을 사용하는 것과,

ㆍ동일한(one and the same) 차축 시스템, 즉 앞 차축 또는 뒤 차축 시스템에 위치한 두 진동 센서들에 의해 전달된 신호들은 유사한 특징들을 가진다는 것을 설명하는 것과, 그리고

ㆍ서로 다른 차축 시스템들에 위치한 두 진동 센서들에 의해 전달된 신호들이 상기 진동 센서들의 종 위치를 결정할 수 있도록 할 수 있는 특정한 특징들을 구비한다는 것을 설명하는 것으로 이루어진다.

우선, 이러한 기법은 즉각성의 관점에서 매우 효율적인데 엔진이 시동된 후 사실상 동시에 바퀴들의 종 위치를 설정할 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명을 적용하는 데에 있어서 필요한 진동 센서들은 간단하고 잘 음미된(well-tried) 기술의 그리고 가속도계를 포함하는 설치의 경우보다, 동일한 최종 결과를 얻는 데에 있어서, 전체적인 설치 비용(공급(supply), 설치(installation) 및 소프트웨어 적용(software adaptation))을 작게 할 수 있는 센서들로 구성된다.

본 발명에 따라서 사용되는 진동 센서들의 다른 이점은 이들의 강인함이 전자 모듈들의 열악한 주위 조건에 특히 적합하다는 점이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 앞 차축 시스템에 장착된 바퀴와 뒤 차축 시스템에 장착된 바퀴 각각에 구비된 두 진동 센서들에 의해 전달된 신호들의 진폭들을 분석하고 비교함으로써 차동 척도를 설정한다.

이 원리에 따르면, 진동 센서들에 전달된 신호들의 진폭들을 간단히 비교하여서 바퀴들의 종 위치를 설정할 수 있다.

본 발명은 엔진을 구비한 차량 바퀴들의 종 위치 설정을 위한 장치로 확장되는데, 상기 장치는:

ㆍ각 전자 모듈에 일체화된 진동 센서, 및

ㆍ앞 차축 시스템에 장착된 바퀴와 뒤 차축 시스템에 장착된 바퀴 각각에 구비된 두 진동 센서들에 의해 전달된 신호들을 구별지을 수 있도록 할 수 있는, 개개의 진동 센서들에 의해 전달된 신호들을 분석하고 비교하는 수단을 포함한다.

비한정적인 예로서, 단지 바람직한 일 실시예로서 나타낸, 첨부된 도면들을 참조하여 후술하는 상세한 설명으로부터 본 발명의 다른 특징들, 목적들 및 이점들이 분명해질 것이다.

도면들에서:

ㆍ도 1a는 본 발명에 따른 자동차 바퀴들의 종 위치 설정 장치와 연계된 모니터링 시스템을 포함하는 차량의 도식적인 탑-뷰(top view)이고,

ㆍ도 1b는 차량 바퀴의 일부와 상기 차량 바퀴에 장착된 전자 모듈을 나타내는 도식적인 상세 사시도이고,

ㆍ도 2a 및 도 2b는 각각 앞 바퀴에 장착된 진동 센서들에 의해 전달된 신호(도 2a)와 뒤 바퀴에 장착된 진동 센서들에 의해 전달된 신호(도 2b)를 나타낸다.

도 1a 및 도 1b에서 예시적으로 나타낸 본 발명에 따른 식별 장치(identification device)는 차량 바퀴들(앞 바퀴 또는 뒷 바퀴)의 종 위치를 설정하도록 디자인된다.

보다 구체적으로 이러한 식별 장치는, 도 1a에 도시한 것처럼, 엔진(M)을 구비하고 일반적으로 타이어를 끼운 네 개의 바퀴들: 즉 두 앞바퀴들(2, 3)과 두 뒷바퀴들(4, 5)을 구비하는 차량(1)에 설치된 타이어들의 압력을 모티터링하기 위한 시스템이 장착된 차량에 설치되도록 디자인된다.

이러한 모니터링 시스템들은, 우선, 일반적으로 각 바퀴(2 내지 5)와 연계되어, 예를 들어 상기 바퀴의 테두리에 고정되어 타이어 커버 내부에 배치되는 전자 모듈(6 내지 9)를 포함한다.

이들 전자 모듈들(6 내지 9) 각각은 센서들(11)을 포함하는데, 예를 들어, 센서들(11)은 타이어의 온도 및/또는 압력과 같은 파라미터들을 측정하고, 버튼 셀(button cell)(13)에 의해 전력이 공급되는 마이크로프로세서와 함께 연산 유닛(12)에 연결되며, 고주파 안테나(14)에 연결된 라디오주파수(RF) 송신기에 연결된다.

모니터링 시스템은 또한 자동차(1)에 설치되고, 마이크로프로세서를 포함하며, 네 전자 모듈들(6 내지 9) 각각이 송신하는 신호들을 수신할 수 있는 라디오주파수 수신기를 포함하는 중앙 컴퓨터 또는 중앙 처리 유닛(10)을 포함한다.

일반적으로 이러한 모니터링 시스템, 특히 중앙 처리 유닛(10)은 바퀴들(2 내지 5)과 연계된 센서들(11)이 측정하는 파라미터들의 어떤 비정상적인 변화를 운전자에게 알릴 수 있도록 디자인된다.

이 모니터링 시스템과 후자의 집적부(integral part) 형성과 관련하여, 본 발명에 따른 식별 장치는 신호가 시발되는 전자 모듈(6 내지 9)을 구비하는 바퀴(2 내지 5)의 종 위치에 관한 정보를 중앙 처리 유닛(10)에 의해 수신된 각 신호와 연계시킬 수 있는 기능을 가진다.

따라서, 위치 설정 장치는 각 전자 모듈(6 내지 9)에 일체화된 진동 센서(15), 예를 들어 피에조 유형(piezoelectric type)의 진동 센서(15)를 포함하는데, 진동 센서(15)는 엔진(M)의 동작 동안 상기 센서가 받게 되는 진동들 또는 기계적인 충격들을, 특히 진폭 및 주파수의 관점에서 나타낸 신호를 제공할 수 있다.

본 발명에 따라서 배치되는 이러한 진동 센서들(15)은 본 발명의 원리에 있어서 결정적인 다음의 특질들(particular features)을 가진다:

ㆍ동일한(one and the same) 차축 시스템, 즉 앞 차축 또는 뒤 차축 시스템에 위치한 두 진동 센서들은 유사한 특징들을 가지는 신호들을 전달하고,

ㆍ서로 다른 차축 시스템들에 위치한 두 진동 센서들(15)은 상기 진동 센서들의 종 위치를 결정할 수 있도록 할 수 있는 특정한 특징들을 구비하는 신호들을 전달한다.

이러한 특질들은 차량(1)의 주어진 각 모델에 대하여 다음으로 이루어지는 본 발명에 따른 위치 설정 방법을 적용할 수 있도록 한다:

·예비 특성화 단계(preliminary characterization phase)에서, 엔진(M)이 구동되는 채로, 앞 바퀴(2, 3)와 뒷 바퀴(4, 5)의 각각의 진동 센서들(15)에 의해 전달된 신호들을 분석하여서, 상기 신호들의 차동 척도(differentiating criterion)를 설정(establish)하는 것과,

·개개의 진동 센서들(15)에 의해 전달된 신호들을 분석하는 것으로 구성되는 상기 바퀴들(2 내지 5)의 종 위치 설정 절차를 셋-업하고, 상기 차동 척도를 적용하여 이 분석으로부터 상기 각 바퀴의 종 위치에 관한 정보를 도출하는 것으로 이루어진다.

또한, 대체로, 및 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 엔진(M)에 더 근접한 바퀴들(본 예에서는 앞 바퀴들(2, 3))에 장착된 두 센서들(15)은 두 뒷 바퀴들(4, 5)에 장착된 다른 두 센서들(15)이 겪게 되는 진동들보다 더 큰 진폭을 가지는 진동들을 겪게 된다(그리고 따라서 더 큰 진폭을 가지는 신호들을 전달한다).

센서들(15)에 의해 전달된 신호들의 진폭이 센서들(15)이 겪게 되는 진동들의 진폭에 비례하므로, 가장 많이 간단하게 차동 척도가 센서들(15)에 의해 전달된 신호들의 진폭들의 값들이 기본 파라미터들(basic parameters)로서 포함되도록 할 수 있다 결정(decision)이 취해지도록 하면서 .

그러므로 전술한 본 발명에 따른 위치 설정 방법은 차량 바퀴에 장착된 전자 모듈 각각에 간단하고 저비용의 진동 센서를 설치하여, 매우 빠르고 신뢰성 있게 상기 바퀴의 종 위치를 설정할 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 엔진(M)을 구비하는 차량(1)의 앞 차축 시스템 또는 뒤 차축 시스템에서, 각 바퀴의 동작 파라미터들을 나타내고 또한 상기 각 바퀴를 식별하기 위한 코드(a code for identification)를 포함하는 신호들을 상기 차량(1)에 장착된 중앙 유닛(10)으로, 송신할 수 있는 전자 모듈(6 내지 9)이 장착된 바퀴들(2 내지 5)의 종(longitudinal) 위치 설정 방법으로서, 상기 전자 모듈(6 내지 9) 각각에 진동 센서(15)가 일체화되고(incorporate):

   ·예비 특성화 단계(preliminary characterization phase)에서, 상기 엔진(M)이 구동되는 채로, 상기 앞 차축 시스템에 장착된 바퀴(2, 3)와 상기 뒤 차축 시스템에 장착된 바퀴(4, 5)의 각각의 상기 진동 센서(15)에 의해 전달된 신호들을 분석하여서, 상기 신호들의 차동(differentiating) 척도(criterion)를 설정(establish)하고,

   ·개개의 진동 센서들(15)에 의해 전달된 신호들을 분석하는 것으로 구성되는 상기 바퀴들(2 내지 5)의 종 위치 설정 절차를 셋-업하고, 상기 차동 척도를 적용하여 이 분석으로부터 상기 각 바퀴의 종 위치에 관한 정보를 도출하는 것으로 이루어지는,

   차량 바퀴들의 종 위치 설정 방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 앞 차축 시스템에 장착된 바퀴(2, 3)와 상기 뒤 차축 시스템에 장착된 바퀴(4, 5) 각각에 구비된 두 진동 센서들(15)에 의해 전달된 신호들의 진폭들을 분석하고 비교함으로써 상기 차동 척도를 설정하는 것을 특징으로 하는,

   차량 바퀴들의 종 위치 설정 방법.
3. 제1 항 또는 제2 항에 따른 위치 설정 방법을 사용하는 위치 설정 장치(location device)로서,

   ㆍ각 전자 모듈(6 내지 9)에 일체화된(incorporated) 진동 센서(15), 및

   ㆍ앞 차축 시스템에 장착된 바퀴(2, 3)와 뒤 차축 시스템에 장착된 바퀴(4, 5) 각각에 구비된 두 진동 센서들에 의해 전달된 신호들을 구별지을 수 있도록 할 수 있는, 개개의 진동 센서들(15)에 의해 전달된 신호들을 분석하고 비교하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,

   차량 바퀴들의 종 위치 설정 장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 진동 센서(15) 각각이 피에조 유형(piezoelectric type)인 것을 특징으로 하는,

   차량 바퀴들의 종 위치 설정 장치.

Images