KR101816039B1

KR101816039B1 - 타이어 저압 판정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101816039B1
Application number: KR1020160115418A
Authority: KR
Inventors: 최태림; 신승환
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2018-01-08
Anticipated expiration: 2036-09-08

Abstract

본 발명은 타이어 저압 판정 장치에 대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치는 차량의 각 휠에 장착된 휠 속도 센서에서 획득된 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출하는 상대 속도 산출부; 및 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 이용하여 상기 각 휠에 장착된 타이어의 저압 여부를 판정하는 저압 판정부를 포함하는 타이어 저압 판정 장치에 있어서, 저압 기준 설정을 위한 캘리브레이션 주행시 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 복수의 상대 속도를 이용하여 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 또는 이종 타이어의 장착 위치를 판단하는 이종 타이어 판단부; 및 상기 이종 타이어 판단부에서의 판단 결과 이종 타이어가 장착된 경우, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 적용할 오프셋을 산출하는 오프셋 산출부; 를 포함하여, 상기 저압 판정부에서 상기 타이어의 저압 여부를 판정시 상기 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도 중 적어도 하나에 상기 오프셋을 적용하는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어 저압 판정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DECIDING LOW PRESSURE OF TIRE}

본 발명은 타이어 저압 판정 기술에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 차량에 이종 타이어가 장착된 경우에도 기존과 동일한 로직을 적용하여 타이어의 저압을 판정하는 기술에 관한 것이다.

최근 차량에는 차량에 장착된 타이어의 공기압 저하를 검출해 운전자에게 알려주는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System)이 장착되고 있다. 이러한 타이어 공기압 모니터링 시스템은, 크게 직접 방식과 간접 방식으로 분류할 수 있다.

직접 방식은, 타이어 휠 내부에 압력 센서를 설치하여 타이어의 공기압을 직접 측정하는 것이다. 직접 방식은 타이어의 공기압의 저하를 높은 정확도로 검출할 수 있으나, 전용의 휠이 필요하고 실제 환경에서 성능에 문제가 있는 등, 기술적, 비용적으로 단점이 있다.

간접 방식은 타이어의 회전 정보로부터 타이어 공기압을 추정하는 방법이다. 간접방식 타이어 공기압 모니터링 시스템은, 다시 동하중 반경(DLR: Dynamic Loaded Radius) 분석 방식과 공진 주파수(RFM: Resonance Frequency Method) 분석 방식으로 상세 분류할 수 있다. 이를 간략하게 반경 분석, 주파수 분석으로 약칭한다.

반경 분석 방식은 각 휠에 장착된 휠 속도 센서에서 측정된 휠 속도간의 속도 차이를 이용하여 타이어 저압 여부를 판정한다. 이때, 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 이종 타이어간 특성이 다르기 때문에 이종 타이어 모두 동일한 압력을 갖더라도 휠 속도가 다른 값을 갖게 된다. 따라서, 기존 저압 판정 로직을 그대로 적용하여 저압 판정시 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2015-0069608호

본 발명은 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 이종 타이어 장착에 따른 오프셋을 산출하고, 상기 오프셋을 적용하여 타이어의 저압을 판정하는 타이어 저압 판정 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치는 차량의 각 휠에 장착된 휠 속도 센서에서 획득된 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출하는 상대 속도 산출부; 및 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 이용하여 상기 각 휠에 장착된 타이어의 저압 여부를 판정하는 저압 판정부를 포함하는 타이어 저압 판정 장치에 있어서, 저압 기준 설정을 위한 캘리브레이션 주행시 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 복수의 상대 속도를 이용하여 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 또는 이종 타이어의 장착 위치를 판단하는 이종 타이어 판단부; 및 상기 이종 타이어 판단부에서의 판단 결과 이종 타이어가 장착된 경우, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 적용할 오프셋을 산출하는 오프셋 산출부; 를 포함하여, 상기 저압 판정부에서 상기 타이어의 저압 여부를 판정시 상기 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도 중 적어도 하나에 상기 오프셋을 적용하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도는 상기 차량 전륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 후륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제1 상대 속도, 상기 차량 좌측륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제2 상대 속도, 상기 차량 좌측 전륜의 휠 회전 속도와 상기 차량 우측 후륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측 전륜의 휠 회전 속도와 상기 차량 좌측 후륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제3 상대 속도를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이종 타이어 판단부는 저압 판정을 위한 캘리브래이션 주행시 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 복수의 상대 속도 값의 부호를 통해 상기 이종 타이어의 장착 위치를 판단하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 오프셋 산출부는 상기 이종 타이어 각각의 저압량을 이용하여 상기 오프셋을 산출하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 저압 판정부는 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 저압 가능성이 있는 타이어의 위치를 판단하고, 상기 저압 가능성이 있는 타이어의 위치에 상기 이종 타이어가 포함된 경우 상기 오프셋 산출부에서 산출한 상기 오프셋을 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 저압 판정부는 상기 이종 타이어 판단부에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타이어가 장착되지 않은 경우, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 저압 판정부에서 판정 결과 상기 타이어가 저압인 경우, 상기 타이어의 저압을 경고하는 경고부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 방법은 차량의 각 휠에 장착된 휠 속도 센서에서 획득된 복수의 휠 회전 속도를 이용하여 타이어의 저압 여부를 판정하는 타이어 저압 판정 방법에 있어서, 저압 기준 설정을 위한 캘리브레이션 주행시 상기 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출하는 제1 상대 속도 산출 단계; 상기 제1 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 및 상기 이종 타이어의 위치를 판단하는 이종 타이어 판단 단계; 상기 이종 타이어 판단 단계에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타어어가 장착된 경우, 상기 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 적용할 오프셋을 산출하는 오프셋 산출 단계; 저압 판정을 위해 상기 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출하는 제2 상대 속도 산출 단계; 및 상기 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 상기 제2 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도 중 적어도 하나에 상기 오프셋 산출 단계에서 산출한 상기 오프셋을 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 저압 판정 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 상대 속도는 상기 차량 전륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 후륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제1 상대 속도, 상기 차량 좌측륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제2 상대 속도, 상기 차량 좌측 전륜의 휠 회전 속도와 상기 차량 우측 후륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측 전륜의 휠 회전 속도와 상기 차량 좌측 후륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제3 상대 속도를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이종 타이어 판단 단계는 저압 판정을 위한 캘리브래이션 주행시 상기 제1 상대 속도 산출 단계에서 산출한 복수의 상대 속도 값의 부호를 통해 상기 이종 타이어의 장착 위치를 판단하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 오프셋 산출 단계는 상기 이종 타이어 각각의 저압량을 이용하여 상기 오프셋을 산출하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 저압 판정 단계는 상기 제2 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 저압 가능성이 있는 타이어의 위치를 판단하고, 상기 저압 가능성이 있는 타이어의 위치에 상기 이종 타이어가 포함된 경우 상기 오프셋 산출 단계에서 산출한 상기 오프셋을 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 저압 판정 단계는 상기 이종 타이어 판단 단계에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타이어가 장착되지 않은 경우, 상기 제2 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 저압 판정 단계에서 판정 결과 상기 타이어가 저압인 경우, 상기 타이어의 저압을 경고하는 경고 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 이종 타이어 장착에 따른 오프셋을 산출하고, 휠 속도간의 상대 속도에 상기 오프셋을 적용하여 타이어의 저압을 판정하여 타이어 저압 판정의 정확도를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 차량에 이종 타이어가 장착된 경우라도 휠 속도간의 상대 속도를 오프셋을 통해 보정하여 타이어의 저압을 판정하므로, 기존 저압 판정 로직을 그대로 사용할 수 있어 타이어 저압 판정의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치가 포함된 타이어 공기압 모니터링 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치의 블록도이다.
도 3은 차량에 동종 타이어만 장착된 경우, 저압 위치에 따른 휠 속도간의 상대 속도를 나타낸 도면이다.
도 4는 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 저압 위치에 따른 휠 속도간의 상대 속도를 나타낸 도면이다.
도 5는 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 저압 위치에 따른 휠 속도간의 상대 속도를 나타낸 도면이다.
도 6은 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 오프셋을 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 차량에 이종 타이어 장착된 경우, 타이어의 저압을 판정하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치의 타이어 저압 판정 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치가 포함된 타이어 공기압 모니터링 장치에 대한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 간접방식 타이어 공기압 모니터링 시스템은 휠 속도 센서(10,20,30,40) 및 타이어 저압 판정 장치(100)를 포함한다.

휠 속도 센서(10,20,30,40)는 각각의 휠에 장착되어 각 휠의 회전 속도를 센싱한다.

타이어 저압 판정 장치(100)는 휠 속도 센서(10,20,30,40)에서 획득된 복수의 휠 회전 속도를 이용하여 타이어의 저압 여부를 판정한다. 이하, 타이어 저압 판정 장치(100)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치(100)는 상대 속도 산출부(110), 이종 타이어 판단부(120), 오프셋 산출부(130), 저압 판정부(140) 및 경고부(150)를 포함한다.

상대 속도 산출부(110)는 상기 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출한다. 이종 타이어 판단부(120)는 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 및 상기 이종 타이어의 위치를 판단한다. 오프셋 산출부(130)는 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 적용할 오프셋을 산출한다. 저압 판정부(140)는 상기 타이어의 저압 여부를 판정한다. 경고부(150)는 상기 타이어의 저압을 경고한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치(100)의 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다.

상대 속도 산출부(110)는 상기 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출한다. 상기 복수의 상대 속도는 상기 차량 전륜(FL, FR)의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 후륜(RL, RR)의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제1 상대 속도, 상기 차량 좌측륜(FL, RL)의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측륜(FR, RR)의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제2 상대 속도, 상기 차량 좌측 전륜(FL)의 휠 회전 속도와 상기 차량 우측 후륜(RR)의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측 전륜(FR)의 휠 회전 속도와 상기 차량 좌측 후륜(RL)의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제3 상대 속도를 포함한다.

이때, 상기 제1 상대 속도는 DEL_FR, 상기 제2 상대 속도는 DEL_LR, 상기 제3 상대 속도는 DEL_DIAG로 지칭될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상대 속도 산출부(110)는 DEL_FR = (V_FL + V_FR) - (V_RL + V_RR), DEL_LR = (V_FL + V_RL) - (V_FR + V_RR), DEL_DIAG = (V_FL + V_RR) - (V_FR + V_RL)으로 산출한다.

도 3은 차량에 동종 타이어만 장착된 경우, 저압 위치에 따른 휠 속도간의 상대 속도를 나타낸 도면이다. 이때, 차량에 A 타이어만 장착된 경우를 전제한다.

도 3 (a)는 A 타이어의 공기압 정상압일 때 휠 속도를 나타낸다. 즉, A 타이어의 공기압이 정상압일 때 휠 속도는 V + Δ 값을 갖는다. 도 3 (b)는 A 타이어의 공기압이 25% 저압일 때 휠 속도를 나타낸다. 즉, A 타이어의 공기압이 25% 저압일 때 휠 속도는 V + 2Δ 값을 갖는다. 한편, 타이어는 스프링과 같이 하중에 의한 변위를 갖게 되고 강성(Stiffness)에 따라 동일 하중에 대한 변위가 달라진다. 다만, 이상적인 경우에 있어서, 동일한 타이어의 경우 강성값은 하나의 특성으로 모두 동일하고, 타이어의 압력에 따라 강성은 달라진다. 따라서, 동일 하중에 대하여 정상압인 경우와 저압인 경우의 타이어 변형량은 타이어 압력에 반비례하게 되고, 타이어 변형량은 휠 속도 변화량에 비례하게 된다.

도 3 (c)는 차량에 장착된 타이어들의 저압 위치와 상대 속도의 관계를 나타낸다. 도 3 (c)를 참조하면, 차량 우측 전륜(FR) 타이어만 압력이 25 % 저압된 경우, (DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG ) 값은 (Δ, -Δ, -Δ) 값을 갖게 되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 차량 좌측 전륜(FL) 타이어와 차량 우측 전륜(FR) 타이어의 압력이 모두 25 % 저압된 경우, (DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG ) 값은 (2Δ, 0, 0) 값을 갖게 되는 것을 확인할 수 있다.

도 4는 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 저압 위치에 따른 휠 속도간의 상대 속도를 나타낸 도면이다. 이때, 차량 좌측 전륜(FL)에 B 타이어가 장착되고, 나머지는 A 타이어가 장착된 것으로 전제한다.

도 4 (a)는 B 타이어의 공기압 정상압일 때 휠 속도를 나타낸다. 즉, B 타이어의 공기압이 정상압일 때 휠 속도는 V + 2Δ 값을 갖는다. 도 4 (b)는 B 타이어의 공기압이 25 % 저압일 때 휠 속도를 나타낸다. 즉, B 타이어의 공기압이 25% 저압일 때 휠 속도는 V + 4Δ 값을 갖는다. 한편, 이종 타이어의 경우 강성값은 다른 특성을 가지므로, A 타이어와 B 타이어는 동일 압력이라도 타이어 변형량은 달라지게 된다. 따라서 휠 속도 변화량도 달라지게 된다.

도 4 (c)는 차량에 장착된 타이어들의 저압 위치와 상대 속도의 관계를 나타낸다. 도 4 (c)를 참조하면, 차량 우측 전륜(FR) 타이어만 압력이 25 % 저압된 경우, (DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG ) 값은 (Δ, -Δ, -Δ) 값을 갖게 되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 차량 좌측 전륜(FL) 타이어와 차량 우측 전륜(FR) 타이어의 압력이 모두 25 % 저압된 경우, (DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG ) 값은 (3Δ, Δ, Δ) 값을 갖게 되는 것을 확인할 수 있다.

도 3 및 도 4를 종합적으로 검토하면, 차량에 이종 타이어가 장착된 경우라도 타이어 중 1개의 타이어만 저압이 되는 경우는 상대 속도 값이 차량에 동종 타이어만 장착된 경우와 비슷한 패턴을 갖게 된다. 그러나, 타이어 중 2개 이상의 타이어가 저압이 되는 경우는 다른 패턴을 보인다. 구체적으로, 도 4 (c)에서 B 타이어가 장착된 위치가 저압 휠에 포함된 경우, DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG 값 각각이 Δ 값씩 증가한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 동종 타이어만 장착된 경우든 이종 타이어가 장착된 경우든 동일한 로직을 적용하여 타이어 저압 여부를 판정하기 위해서는 이종 타이어가 장착된 경우는 상대 속도 값을 보정할 필요성이 있다.

도 5는 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 저압 위치에 따른 휠 속도간의 상대 속도를 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4를 일반식으로 풀어서 도시한 도면이다. 이때, 차량 좌측 전륜(FL)에 B 타이어가 장착되고, 나머지는 A 타이어가 장착된 것으로 전제한다.

도 5 (a)는 A 타이어의 공기압 정상압일 때 휠 속도를 나타낸다. 즉, A 타이어의 공기압이 정상압일 때 휠 속도는 V + An 값을 갖는다. 도 5 (b)는 A 타이어의 공기압이 25 % 저압일 때 휠 속도를 나타낸다. 즉, A 타이어의 공기압이 25% 저압일 때 휠 속도는 V + Am 값을 갖는다. 도 5 (c)는 B 타이어의 공기압 정상압일 때 휠 속도를 나타낸다. 즉, B 타이어의 공기압이 정상압일 때 휠 속도는 V + Bn 값을 갖는다. 도 5 (d)는 B 타이어의 공기압이 25 % 저압일 때 휠 속도를 나타낸다. 즉, B 타이어의 공기압이 25% 저압일 때 휠 속도는 V + Bm 값을 갖는다.

도 5 (e)는 차량에 장착된 타이어들의 저압 위치와 상대 속도의 관계를 나타낸다. 도 5 (e)를 참조하면, 차량 우측 전륜(FR) 타이어만 압력이 25 % 저압된 경우, (DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG ) 값은 (Am-An, -(Am-An), -(Am-An)) 값을 갖게 되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 차량 좌측 전륜(FL) 타이어와 차량 우측 전륜(FR) 타이어의 압력이 모두 25 % 저압된 경우, (DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG ) 값은 ((Bm-Bn)+(Am-An), (Bm-Bn)-(Am-An), (Bm-Bn)-(Am-An)) 값을 갖게 되는 것을 확인할 수 있다.

이종 타이어 판단부(120)는 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 및 상기 이종 타이어의 위치를 판단한다. 구체적으로, 이종 타이어 판단부(120)는 저압 기준 설정을 위한 캘리브레이션 주행시 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 및 상기 이종 타이어의 장착 위치를 판단한다. 상기 저압 기준을 설정을 위한 캘리브레이션 주행은 상기 타이어의 공기압을 정상압으로 설정하여 주행하여 상기 타이어의 저압 기준을 설정하기 위한 주행을 의미하며, 이하 같다.

예를 들어, 상기 차량에 동종 타이어만 장착되고, 상기 타이어의 공기압을 정상압으로 설정하여 상기 캘리브레이션 주행한 경우, 상기 복수의 상대 속도, 즉, DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG 값은 모두 값이 0이 된다. 그러나, 상기 차량에 이종 타이어가 장착된 경우는 상기 캘리브레이션 주행을 하더라도 DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG 값은 0 이 아닌 값을 갖게 된다. 따라서, 이종 타이어 판단부(120)는 상기 캘리브레이션 주행한 경우에 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG 값이 0이 아닌 값을 갖게 되면 상기 차량에 이종 타이어가 장착된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 이종 타이어 판단부(120)는 상기 캘리브레이션 주행한 경우에 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG 값을 통해 상기 이종 타이어의 위치를 판단한다. 구체적으로, 이종 타이어 판단부(120)는 상기 캘리브래이션 주행시 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 복수의 상대 속도 값의 부호를 통해 상기 이종 타이어의 장착 위치를 판단할 수 있다.

예를 들어, 타이어의 공기압이 정상압일 때 B 타이어가 장착된 휠의 속도가 V + Bm이고, A 타이어 장착된 휠의 속도가 V + Am이며, B 타이어가 한 개만 장착된 경우, (DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG )은 (Bn-An, Bn-An, Bn-An) 또는 (Bn-An, -(Bn-An), -(Bn-An)) 또는 (-(Bn-An), Bn-An, -(Bn-An)) 또는 (-(Bn-An), -(Bn-An), Bn-An) 중 어느 하나의 값을 갖게 된다.

따라서, 이종 타이어 판단부(120)는 (DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG ) 값이 (Bn-An, Bn-An, Bn-An)값을 갖게 되면 상기 차량의 좌측 전륜(FL)에 B 타이어가 장착된 것으로 판단하고, (Bn-An, -(Bn-An), -(Bn-An)) 값을 갖게 되면 상기 차량의 우측 전륜(FR)에 B 타이어가 장착된 것으로 판단하고, (-(Bn-An), Bn-An, -(Bn-An)) 값을 갖게 되면 상기 차량의 좌측 후륜(RL)에 B 타이어가 장착된 것으로 판단하고, (-(Bn-An), -(Bn-An), Bn-An) 값을 갖게 되면 상기 차량의 우측 후륜(RR)에 B 타이어가 장착된 것으로 판단할 수 있다.

오프셋 산출부(130)는 이종 타이어 판단부(120)에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타어어가 장착된 경우, 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 적용할 오프셋을 산출한다. 구체적으로, 오프셋 산출부(130)는 상기 이종 타이어 각각의 저압량을 이용하여 상기 오프셋을 산출할 수 있다.

도 6은 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 오프셋을 산출하는 과정을 나타낸 도면이다. 이때, 차량 좌측 전륜(FL)에 B 타이어가 장착되고, 나머지는 A 타이어가 장착된 것으로 전제한다. 또한, A 타이어의 공기압이 정상압일 때 휠 속도는 V + An, A 타이어의 공기압이 25% 저압일 때 휠 속도는 V + Am, B 타이어의 공기압이 정상압일 때 휠 속도는 V + Bn, B 타이어의 공기압이 25% 저압일 때 휠 속도는 V + Bm 값을 갖는 것으로 전제한다. 따라서, A 타이어의 저압량은 Am-An, B 타이어의 저압량은 Bm-Bn 값을 갖게 된다.

도 6에서 DEL 값을 나타낸 부분을 참조하면, 타이어 중 2개의 타이어가 저압이고 B 타이어가 장착된 위치가 저압 휠에 포함된 경우, A 타이어의 저압량과 B 타이어의 저압량의 합산값인 (Bm-Bn) + (Am-An) 값이 DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG값 중 어느 하나의 값에 나타나고 나머지 값은 (Bm-Bn) - (Am-An) 값이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이때, A 타이어의 저압량 Am-An = β, B 타이어의 저압량 Bm-Bn = α로 정의하고 도 6에서 DEL 값을 나타낸 부분에 적용하면, 도 6에서 offset 적용 전 DEL 값을 나타낸 부분과 같은 값을 얻을 수 있다.

이때, 도 6에서 offset 적용 전 DEL 값을 나타낸 부분에서 α-β 값을 B 타이어가 장착된 위치가 저압 휠에 포함된 경우의 DEL 값에서 빼주면, 도 6에서 offset 적용 후 DEL 값을 나타낸 부분과 같은 값을 얻을 수 있다. 도 6에서 offset 적용 후 DEL 값을 나타낸 부분은 동종 타이어만 장착된 경우에 타이어 저압을 판정하는 DEL 값들과 같은 값은 나타내므로, α-β 값을 이종 타이어가 장착된 경우의 오프셋 값으로 정의할 수 있게 된다.

한편, 도 6에서는 상기 B 타이어가 차량 좌측 전륜(FL)에 B 타이어가 장착된 경우를 전제하여 설명하였으나, 상기 B 타이어가 차량 좌측 전륜(FL)이외의 위치에 있는 경우도 동일한 값이 위치만 바뀌어 나타나므로 오프셋을 α-β 값으로 동일하게 적용할 수 있다.

또한, 상기 오프셋을 분석해보면, α-β = (Bm-Bn) - (Am-An) = (Bm-Am) - (Bn-An)으로 정리할 수 있고, Bm = t*Bn, Am = s*An으로 정의할 수 있으므로, offset = α-β = (t-1)*Bn - (s-1)*An 으로 정리할 수 있다. 이때, t와 s가 매우 근사하다고 전제하면, offset = (t-1)*(Bn-An) 으로 정리할 수 있다. Bn-An 값은 캘리브레이션 주행시 나온 DEL 값이고, A 타이어 및 B 타이어 각각의 저압시 휠 속도 변화량을 통해 t 값을 알 수 있으므로, 이 값들을 통해 오프셋을 산출할 수 있게 된다.

저압 판정부(140)는 이종 타이어 판단부(120)에서 상기 차량에 이종 타이어가 장착된 것으로 판단한 경우, 오프셋 산출부(130)에서 산출한 상기 오프셋을 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 상기 복수의 상대 속도 중 적어도 하나에 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정한다.

구체적으로, 저압 판정부(140)는 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 저압 가능성이 있는 타이어의 위치를 판단한다. 이는 상기 타이어 중 저압 타이어가 있다고 가정할 때, 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG 값을 통해 상기 타이어 중 어느 위치의 타이어가 저압인지 판단하는 것을 의미한다. 이후, 저압 판정부(140)는 상기 저압 가능성이 있는 타이어의 위치에 상기 이종 타이어가 포함된 경우 오프셋 산출부(130)에서 산출한 상기 오프셋을 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정한다.

도 7은 차량에 이종 타이어 장착된 경우, 타이어의 저압을 판정하는 과정을 나타내는 도면이다. 이때, 차량 좌측 전륜(FL)에 B 타이어가 장착되고, 나머지는 A 타이어가 장착된 것으로 전제한다.

도 7 (a)는 상기 오프셋을 적용하기 전 평균 DEL 값을 나타낸 것이다. 도 7 (b)는 상기 오프셋을 적용한 평균 DEL 값을 나타낸 것이다. 이때, 상기 평균 DEL 값은 DEL_FR, DEL_LR, DEL_DIAG 값을 각 휠의 휠 회전 속도를 평균한 값으로 나눈 값을 의미한다.

도 7 (a)를 참조하면, 상기 타이어 중 저압 타이어가 있다고 가정할 때, 상기 타이어 중 어느 위치의 타이어가 저압인지 판단할 수 있다. 예를 들어, CASE NO. 2를 살펴보면, (MEAN DEL_FR, MEAN DEL_LR, MEAN DEL_DIAG) = (0.3951, 0.0688, 0.1154) 값을 갖고, MEAN DEL_LR과 MEAN DEL_DIAG 값은 비슷한 값을 갖고 MEAN DEL_FR 값이 MEAN DEL_LR과 MEAN DEL_DIAG 값에 비해 큰 값을 가지므로, 상기 타이어 중 저압 타이어가 있다면 좌측 전륜(FL) 타이어와 우측 전륜(FR) 타이어가 저압인 것으로 판단할 수 있다. 이는 도 6의 offset 적용 전 DEL 값을 나타내는 부분을 참조하면 명확히 확인할 수 있다.

그러나, 저압 판정부(140)는 도 7 (a)에서 CASE NO. 2의 경우는 MEAN DEL_LR과 MEAN DEL_DIAG 값이 0 값과 근사한 값이 아닌, 즉, 오차 범위보다 큰 값을 갖게 되어 저압으로 판정하지 않게 된다. 이는 차량에 이종 타이어인 B 타이어가 장착되었기 때문인 바, 오프셋을 적용할 필요가 있게 된다. 따라서, 저압 판정부(140)는 CASE NO. 2의 경우는 상기 저압 가능성이 있는 좌측 전륜(FL) 타이어와 우측 전륜(FR) 타이어의 위치에 이종 타이어인 B 타이어가 포함되었으므로 오프셋 산출부(130)에서 산출한 상기 오프셋을 MEAN DEL_FR, MEAN DEL_LR, MEAN DEL_DIAG 값에 적용한다.

도 7 (b)는 상기 오프셋을 적용한 평균 DEL 값을 나타낸 것이다. 도 7 (b)를 참조하면, 저압 판정부(140)는 도 7 (a)와 달리 CASE NO. 2의 경우는 MEAN DEL_LR과 MEAN DEL_DIAG 값이 0 값과 근사한 값인, 즉, 오차 범위내의 값을 갖게 되어 저압으로 판정하게 된다.

한편, 도 7 (b)의 CASE NO. 1의 경우는 상기 저압 가능성이 있는 좌측 전륜(FL) 타이어의 위치에 이종 타이어인 B 타이어가 포함되었으나, 타이어 1개가 저압인 경우는 오프셋을 적용하지 않아도 저압 판정의 신뢰도가 문제되지 않으므로 오프셋을 적용하지 않은 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 7 (b)의 CASE NO. 3의 경우는 상기 저압 가능성이 있는 우측 전륜(FR) 타이어 및 좌측 후륜(RL) 타이어의 위치에 이종 타이어인 B 타이어가 포함되지 않아, 오프셋을 적용하지 않아도 저압 판정의 신뢰도가 문제되지 않으므로 오프셋을 적용하지 않은 것을 확인할 수 있다.

저압 판정부(140)는 이종 타이어 판단부(120)에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타이어가 장착되지 않은 경우, 상대 속도 산출부(110)에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어의 저압 여부를 판정한다. 즉, 저압 판정부(140)는 상기 차량에 이종 타이어가 장착되지 않은 경우에는 상기 오프셋의 적용없이 상기 복수의 상대 속도만을 이용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정한다.

경고부(150)는 저압 판정부(140)에서 판정 결과 상기 타이어가 저압인 경우, 상기 타이어의 저압을 경고한다. 구체적으로, 경고부(150)는 차량의 디스플레이에 경고 문구를 띄우거나 알람을 울려 사용자에게 타이어 공기압 저하 여부를 경고할 수 있다.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 방법에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 저압 판정 장치의 타이어 저압 판정 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 먼저, 저압 기준을 설정하기 위한 캘리브레이션 주행을 시작한다(S101).

이후, 상대 속도 산출부(110)는 상기 캘리브레이션 주행시 차량의 각 휠에 장착된 휠 속도 센서(10, 20, 30, 40)에서 획득된 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출한다(S103).

이후, 이종 타이어 판단부(120)는 S103 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 및 상기 이종 타이어의 위치를 판단한다(S105).

이후, S105 단계에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타어어가 장착된 경우, 오프셋 산출부(130)는 S103 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 적용할 오프셋을 산출한다(S107).

이후, 상기 캘리브레이션 주행을 종료한다(S109).

이후, 상대 속도 산출부(110)는 저압 판정을 위해 상기 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출한다(S111).

이후, 저압 판정부(140)는 상기 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, S111 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도 중 적어도 하나에 상기 S107 단계에서 산출한 오프셋을 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정한다(S113). 한편, 저압 판정부(140)는 상기 차량에 이종 타이어가 장착되지 않은 경우, S111 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 상기 오프셋 적용없이 상기 타이어의 저압 여부를 판정한다.

이후, 저압 판정부(140)는 S113 단계에서 판정 결과 상기 타이어가 저압인지 판단한다(S115).

이후, 경고부(150)는 S115 단계에서 판단 결과 상기 타이어가 저압인 경우, 상기 타이어의 저압을 경고한다(S117).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10, 20, 30, 40 : 휠 속도 센서
100 : 타이어 저압 판정 장치 110 : 상대 속도 산출부
120 : 이종 타이어 판단부 130 : 오프셋 산출부
140 : 저압 판정부 150 : 경고부

Claims

차량의 각 휠에 장착된 휠 속도 센서에서 획득된 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출하는 상대 속도 산출부; 및 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 이용하여 상기 각 휠에 장착된 타이어의 저압 여부를 판정하는 저압 판정부를 포함하는 타이어 저압 판정 장치에 있어서,
저압 기준 설정을 위한 캘리브레이션 주행시 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 복수의 상대 속도를 이용하여 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 또는 이종 타이어의 장착 위치를 판단하는 이종 타이어 판단부; 및
상기 이종 타이어 판단부에서의 판단 결과 이종 타이어가 장착된 경우, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 적용할 오프셋을 산출하는 오프셋 산출부;를 포함하여,
상기 저압 판정부에서 상기 타이어의 저압 여부를 판정시 상기 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도 중 적어도 하나에 상기 오프셋을 적용하고,
상기 오프셋 산출부는 상기 이종 타이어의 개수, 상기 이종 타이어의 위치, 상기 이종 타이어의 저압량을 이용하여 상기 오프셋을 산출하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 장치.
제 1항에 있어서,
상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도는 상기 차량 전륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 후륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제1 상대 속도, 상기 차량 좌측륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제2 상대 속도, 상기 차량 좌측 전륜의 휠 회전 속도와 상기 차량 우측 후륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측 전륜의 휠 회전 속도와 상기 차량 좌측 후륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제3 상대 속도를 포함하는 타이어 저압 판정 장치.
제 1항에 있어서,
상기 이종 타이어 판단부는 저압 판정을 위한 캘리브래이션 주행시 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 복수의 상대 속도 값의 부호를 통해 상기 이종 타이어의 장착 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 장치.
제 1항에 있어서,
상기 오프셋 산출부는 상기 이종 타이어 각각의 저압량을 이용하여 상기 오프셋을 산출하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 장치.
제 1항에 있어서,
상기 저압 판정부는 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 저압 가능성이 있는 타이어의 위치를 판단하고, 상기 저압 가능성이 있는 타이어의 위치에 상기 이종 타이어가 포함된 경우 상기 오프셋 산출부에서 산출한 상기 오프셋을 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 장치.
제 1항에 있어서,
상기 저압 판정부는 상기 이종 타이어 판단부에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타이어가 장착되지 않은 경우, 상기 상대 속도 산출부에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 장치.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저압 판정부에서 판정 결과 상기 타이어가 저압인 경우, 상기 타이어의 저압을 경고하는 경고부를 더 포함하는 타이어 저압 판정 장치.
차량의 각 휠에 장착된 휠 속도 센서에서 획득된 복수의 휠 회전 속도를 이용하여 타이어의 저압 여부를 판정하는 타이어 저압 판정 방법에 있어서,
저압 기준 설정을 위한 캘리브레이션 주행시 상기 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출하는 제1 상대 속도 산출 단계;
상기 제1 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 이종 타이어 장착 여부 및 상기 이종 타이어의 위치를 판단하는 이종 타이어 판단 단계;
상기 이종 타이어 판단 단계에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타어어가 장착된 경우, 상기 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도에 적용할 오프셋을 산출하는 오프셋 산출 단계;
저압 판정을 위해 상기 복수의 휠 회전 속도간의 합 또는 차를 통해 복수의 상대 속도를 산출하는 제2 상대 속도 산출 단계; 및
상기 차량에 이종 타이어가 장착된 경우, 상기 제2 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도 중 적어도 하나에 상기 오프셋 산출 단계에서 산출한 상기 오프셋을 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 저압 판정 단계를 포함하고,
상기 오프셋 산출 단계는 상기 이종 타이어의 개수, 상기 이종 타이어의 위치, 상기 이종 타이어의 저압량을 이용하여 상기 오프셋을 산출하는 단계를 포함하는 타이어 저압 판정 방법.
제 8항에 있어서,
상기 복수의 상대 속도는 상기 차량 전륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 후륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제1 상대 속도, 상기 차량 좌측륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제2 상대 속도, 상기 차량 좌측 전륜의 휠 회전 속도와 상기 차량 우측 후륜의 휠 회전 속도의 합과 상기 차량 우측 전륜의 휠 회전 속도와 상기 차량 좌측 후륜의 휠 회전 속도의 합의 차를 이용하여 산출한 제3 상대 속도를 포함하는 타이어 저압 판정 방법.
제 8항에 있어서,
상기 이종 타이어 판단 단계는 저압 판정을 위한 캘리브래이션 주행시 상기 제1 상대 속도 산출 단계에서 산출한 복수의 상대 속도 값의 부호를 통해 상기 이종 타이어의 장착 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 방법.
제 8항에 있어서,
상기 오프셋 산출 단계는 상기 이종 타이어 각각의 저압량을 이용하여 상기 오프셋을 산출하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 방법.
제 8항에 있어서,
상기 저압 판정 단계는 상기 제2 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어 중 저압 가능성이 있는 타이어의 위치를 판단하고, 상기 저압 가능성이 있는 타이어의 위치에 상기 이종 타이어가 포함된 경우 상기 오프셋 산출 단계에서 산출한 상기 오프셋을 적용하여 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 방법.
제 8항에 있어서,
상기 저압 판정 단계는 상기 이종 타이어 판단 단계에서 판단 결과 상기 타이어 중 이종 타이어가 장착되지 않은 경우, 상기 제2 상대 속도 산출 단계에서 산출한 상기 복수의 상대 속도를 통해 상기 타이어의 저압 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 타이어 저압 판정 방법.
제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저압 판정 단계에서 판정 결과 상기 타이어가 저압인 경우, 상기 타이어의 저압을 경고하는 경고 단계를 더 포함하는 타이어 저압 판정 방법.