KR102355864B1 - Wireless power system of tire sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어 센서 무선전원 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량에 설치되며, 공급된 전원을 무선으로 송신하는 송전부; 타이어의 내부에 설치되고, 상기 송전부에서 무선으로 송신된 전력을 수신하는 하나 이상의 수전부; 및 하나 이상의 상기 수전부에 수신된 전력을 공급 받아 구동하고, 상기 타이어의 공기압, 상기 타이어의 가속도 값, 상기 타이어의 내부 온도 및 상기 타이어와 상기 타이어가 접촉된 노면 사이의 힘 중 어느 하나를 측정하는 하나 이상의 센서부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a tire sensor wireless power supply system, and specifically, according to an embodiment of the present invention, a power transmission unit installed in a vehicle and wirelessly transmitting the supplied power; at least one power receiving unit installed inside the tire and receiving power wirelessly transmitted from the power transmitting unit; and one or more of the power receiving units are supplied and driven, and any one of an air pressure of the tire, an acceleration value of the tire, an internal temperature of the tire, and a force between the tire and a road surface in which the tire is in contact with the tire is measured It may include one or more sensor units.
Description
본 발명은 타이어 센서 무선전원 시스템에 관한 것으로, 타이어와 노면 사이의 힘을 측정할 수 있는 타이어 센서에 전원을 공급할 수 있는 타이어 센서 무선전원 시스템에 대한 발명이다.The present invention relates to a tire sensor wireless power supply system, and relates to a tire sensor wireless power supply system capable of supplying power to a tire sensor capable of measuring a force between a tire and a road surface.
차량은 노면과 타이어의 접촉한 상태에서, 노면과 타이어의 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 주행할 수 있다. 이때, 차량의 타이어와 노면 사이에 상호작용을 위한 힘이 발생하는데, 이를 직접적으로 측정하는 것은 쉽지 않다.The vehicle can travel by frictional force generated between the road surface and the tire while the road surface and the tire are in contact. At this time, a force for interaction is generated between the vehicle tire and the road surface, and it is not easy to directly measure it.
그에 따라 현재 여러 기술을 이용하여 간접적으로 측정이 이루어진다. 이렇게 간접적으로 측정된 타이어와 노면 사이의 힘에 대한 결과는, 차량의 ABS 제동, 차체 제어 등의 알고리즘에 이용된다.As a result, measurements are now made indirectly using several technologies. The result of this indirectly measured force between the tire and the road surface is used in algorithms such as ABS braking and body control of the vehicle.
상기와 같은 간접 측정 방식은, 직접 측정된 결과와 오차가 발생할 수밖에 없기 때문에 실제 다양한 알고리즘에 이용할 때 많은 오류가 발생하는 문제가 있다. 그에 따라 타이어와 노면 사이의 상호작용에 대한 힘을 비롯하여 타이어와 노면 사이에서 발생하는 현상을 분석하기 위해 타이어 내부에 센서를 부착하여 직접 측정하고자 하는 수많은 연구가 이루어지고 있다.The indirect measurement method as described above has a problem in that many errors occur when actually used in various algorithms because errors are inevitably generated from the directly measured results. Accordingly, numerous studies are being conducted to directly measure the force on the interaction between the tire and the road surface by attaching a sensor to the inside of the tire to analyze the phenomenon occurring between the tire and the road surface.
그런데 센서에서 측정된 정보를 외부로 전송하기 위해 무선통신이 이루어질 필요가 있고, 또한, 다양한 정보를 측정하기 위해 다양한 센서들이 타이어 내부에 설치될 필요가 있다. 따라서 측정을 위한 센서 및 무선통신 소자에 전원을 공급하기 위해 배터리를 이용할 필요가 있다.However, in order to transmit the information measured by the sensor to the outside, wireless communication needs to be performed, and in addition, various sensors need to be installed inside the tire to measure various information. Therefore, it is necessary to use a battery to supply power to a sensor for measurement and a wireless communication device.
타이어의 내부에 배터리를 설치할 필요가 있기 때문에 배터리의 크기에 제약이 있어 종래에는 동전형 건전지와 같은, 소형 건전지를 이용하는 경우가 대부분이다. 하지만, 이러한 동전형 건전지의 경우, 일반적으로 약 220mAh의 용량을 갖는 동전형 건전지를 기준으로 센서 및 무선통신 소자는 대략 18일 정도 구동될 수 있다.Since it is necessary to install the battery inside the tire, the size of the battery is limited. Conventionally, small batteries such as coin-type batteries are mostly used. However, in the case of such a coin-type battery, the sensor and the wireless communication device may be driven for about 18 days based on a coin-type battery having a capacity of generally about 220 mAh.
즉, 타이어와 노면 사이의 다양한 정보를 대략 18일 정도만 확인할 수 있고, 그 이후에는 전혀 사용하지 못한다. 더욱이, 타이어의 교체 주기를 대략 3년으로 설정하는데, 이에 한참을 미치지 못하는 문제가 있다.In other words, various information between the tire and the road surface can be checked for only about 18 days, and after that, it cannot be used at all. Moreover, although the replacement cycle of the tire is set to approximately 3 years, there is a problem that it does not reach this for a long time.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 타이어에 설치하여 타이어와 노면 사이에서 발생하는 힘을 비롯하여 다양한 현상을 분석하기 위해 설치된 센서들과 무선통신 소자 등에 지속적으로 전원을 공급할 수 있는 타이어 센서 무선전원 시스템을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention were invented in the background as described above, and are installed on a tire to continuously supply power to sensors and wireless communication devices installed to analyze various phenomena, including the force generated between the tire and the road surface. We would like to provide a tire sensor wireless power system.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량에 설치되며, 공급된 전원을 무선으로 송신하는 송전부; 타이어의 내부에 설치되고, 상기 송전부에서 무선으로 송신된 전력을 수신하는 하나 이상의 수전부; 및 하나 이상의 상기 수전부에 수신된 전력을 공급 받아 구동하고, 상기 타이어의 공기압, 상기 타이어의 가속도 값, 상기 타이어의 내부 온도 및 상기 타이어와 상기 타이어가 접촉된 노면 사이의 힘 중 어느 하나를 측정하는 하나 이상의 센서부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a power transmission unit installed in a vehicle and wirelessly transmitting the supplied power; at least one power receiving unit installed inside the tire and receiving power wirelessly transmitted from the power transmitting unit; and one or more of the power receiving units are supplied and driven, and any one of an air pressure of the tire, an acceleration value of the tire, an internal temperature of the tire, and a force between the tire and a road surface in which the tire is in contact with the tire is measured It may include one or more sensor units.
상기 송전부는 상기 타이어가 상기 차량에 설치된 상기 차량의 휀더 내측 상단에 배치될 수 있다.The power transmission unit may be disposed at an inner upper end of a fender of the vehicle in which the tire is installed in the vehicle.
하나 이상의 상기 수전부는 복수 개이고, 하나 이상의 상기 센서부는 복수 개 이며, 복수 개의 상기 센서부는 복수 개의 상기 수전부 각각에 대해 상기 타이어의 회전축을 기준으로 대향된 위치에 각각 배치될 수 있다.At least one power receiving unit may be plural, at least one sensor unit may be plural, and a plurality of the sensor units may be respectively disposed at opposite positions with respect to each of the plurality of power receiving units with respect to the rotation axis of the tire.
하나 이상의 상기 센서부는 하나 이상의 상기 수전부에서 전원이 공급되는 동안 구동될 수 있다.One or more of the sensor units may be driven while power is supplied from one or more of the power receiving units.
하나 이상의 상기 센서부는, 외부로 측정된 정보를 전송하기 위한 무선통신 소자를 포함할 수 있다.One or more of the sensor units may include a wireless communication device for transmitting the measured information to the outside.
하나 이상의 상기 센서부는, 리딩 엣지(leading edge)에서 트레일링 엣지(trailing edge) 사이의 가속도 값을 측정할 수 있다.One or more of the sensor units may measure an acceleration value between a leading edge and a trailing edge.
본 발명의 실시예들에 따르면, 차량에 설치된 송전부와 타이어에 설치된 수전부 사이에 무선으로 전원을 전송하고, 수전부에서 센서부로 유선으로 전원을 공급함에 따라 센서부가 공급되는 전원에 의해 구동될 수 있다.According to embodiments of the present invention, power is transmitted wirelessly between a power transmission unit installed in a vehicle and a power reception unit installed in a tire, and power is supplied from the power reception unit to the sensor unit by wire, so that the sensor unit is driven by the power supplied. can
센서부가 전원이 공급되는 경우에만 정보를 측정하고, 측정된 정보를 외부로 전송할 수 있도록 별도의 배터리를 설치하지 않기 때문에 타이어에 가해지는 무게를 줄일 수 있는 효과가 있다.Since the sensor unit measures information only when power is supplied and a separate battery is not installed so that the measured information can be transmitted to the outside, the weight applied to the tire can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 센서 무선전원 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 센서 무선전원 시스템이 타이어에 설치된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 센서 무선전원 시스템의 센서부에 전원이 인가된 경우에 센서부에서 정보를 취득하는 신호를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 센서 무선전원 시스템의 센서부에 전원이 차단된 경우에 센서부에서의 신호를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어 센서 무선전원 시스템이 타이어에 설치된 상태를 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram illustrating a tire sensor wireless power supply system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a state in which a tire sensor wireless power supply system according to an embodiment of the present invention is installed on a tire.
3 is a diagram illustrating a signal for acquiring information from the sensor unit when power is applied to the sensor unit of the tire sensor wireless power supply system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a signal from the sensor unit when power is cut off to the sensor unit of the tire sensor wireless power supply system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a state in which a tire sensor wireless power supply system according to another embodiment of the present invention is installed on a tire.
이하에서는 본 발명을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is said that a component is 'connected', 'supported', 'connected', 'supplied', 'transferred', or 'contacted' to another component, it is directly connected, supported, connected, It should be understood that supply, delivery, and contact may occur, but other components may exist in between.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In addition, in the present specification, the expressions of the upper side, the lower side, the side, etc. are described with reference to the drawings, and it is to be noted in advance that if the direction of the corresponding object is changed, it may be expressed differently. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings, and the size of each component does not fully reflect the actual size.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 센서 무선전원 시스템(10)에 대해 설명한다. 타이어 센서 무선전원 시스템(10)은, 타이어(30)와 노면 사이에 발생하는 힘을 비롯하여 타이어(30)와 노면 사이에서 발생하는 현상 등을 측정하기 위해 타이어(30)의 내부에 하나 이상의 센서를 설치할 때 센서에서 정보를 측정하기 위한 전원을 공급할 수 있는 시스템이다. 또한, 타이어 센서 무선전원 시스템(10)은 센서에서 측정된 정보를 무선통신을 통해 외부로 전송하는 무선통신 소자에도 전원을 공급할 수 있는 시스템이다.A tire sensor wireless
이러한 타이어 센서 무선전원 시스템(10)은, 송전부(100), 제1 수전부(210), 제2 수전부(220), 제3 수전부(230), 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)를 포함하는 것을 예시적으로 설명한다. 물론, 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)의 개수는 필요에 따라 달라질 수 있고, 또한, 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)의 개수는 필요에 따라 달라질 수 있다.The tire sensor wireless
송전부(100)는 차량(20)에 설치되며, 차량(20)에 설치된 배터리와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 송전부(100)는 차량(20)에 설치된 배터리로부터 전력을 공급받아 무선으로 전원을 송신할 수 있다. 송전부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(20)의 바퀴가 설치되는 휀더의 내측의 상단에 배치될 수 있다. 그리고 송전부(100)는 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 배치된 상태에서, 하부 방향으로 전원을 송신할 수 있다.The
제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)는 각각 타이어(30)의 내부에 설치되며, 타이어(30)의 내면인 이너라이너에 부착될 수 있다. 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)는 전선(C)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 송전부(100)에서 송신된 무선 전원을 수신할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)가 구비된 것에 대해 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 더 많거나 더 적은 수전부가 구비될 수 있다.The first
그리고 송전부(100)와 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230) 사이에서 무선으로 전원을 전송하는 방식은 다양한 방식의 무선전원 송수신 방식이 이용될 수 있다. 예컨대, 자기 유도방식이나 공진 유도방식 중 어느 하나의 방식이 이용될 수 있으며, 필요에 따라 또 다른 방식이 이용될 수 있다.In addition, as for the method of wirelessly transmitting power between the
자기 유도방식의 무선 전원 송수신 방식은, 국제 표준 규격(Qi)이 구비되며, 무선으로 전원을 전송할 때 무선 송수신 효율이 좋은 장점이 있다. 하지만, 무선으로 전원을 송수신하기 위한 송신부와 수신부 사이의 거리가 상대적으로 짧은 문제가 있다.The magnetic induction type wireless power transmission/reception method is provided with the international standard (Qi), and has an advantage of good wireless transmission/reception efficiency when transmitting power wirelessly. However, there is a problem in that the distance between the transmitter and the receiver for wirelessly transmitting and receiving power is relatively short.
따라서 자기 유도방식을 이용하여 타이어 센서 무선전원 시스템(10)을 구성하는 경우, 송전부(100)와 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230) 사이의 거리가 소정의 거리 이하가 되도록 설정할 수 있다.Therefore, when configuring the tire sensor wireless
또한, 공진 유도방식의 무선 전원 송수신 방식은, 자기 유도방식에 비해 무선 전원 송수신 거리가 상대적으로 긴 장점이 있다. 이러한 공진 유도방식은 송신부와 수신부 사이의 교류 저항 값인 임피던스를 일치시키고, 송신부와 수신부 사이의 거리를 임피던스와의 관계를 고려하여 설정할 필요가 있다.In addition, the resonance induction type wireless power transmission/reception method has an advantage in that the wireless power transmission/reception distance is relatively long compared to the magnetic induction method. In such a resonance induction method, it is necessary to match the impedance, which is an AC resistance value between the transmitter and the receiver, and to set the distance between the transmitter and the receiver in consideration of the relationship with the impedance.
따라서 공진 유도방식을 이용하여 타이어 센서 무선전원 시스템(10)을 구성하는 경우, 송전부(100)와 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230) 사이의 거리가 가능한 일정하도록 설정할 수 있다.Therefore, when configuring the tire sensor wireless
상기와 같은 자기 유도방식이나 공진 유도방식 이외에 다른 방식을 이용하여 무선으로 전원을 전송할 수 있다.Power may be wirelessly transmitted using a method other than the magnetic induction method or the resonance induction method as described above.
제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)는 타이어(30)의 내면에 서로 소정의 간격을 가지며 부착될 수 있으며, 또한, 가능한 타이어(30)의 내면 중앙에 배치될 수 있다. 즉, 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)는 타이어(30) 내면 중앙에 일렬로 나란하게 배치될 수 있다.The first
따라서 타이어(30)가 회전함에 따라 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)는 각각 송전부(100)로부터 전원을 수신할 수 있다. 이때, 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)는 각각 동시에 전원을 수신하는 것은 아니며, 타이어(30)가 회전함에 따라 송전부(100)와의 거리가 일정 거리 이하가 되는 경우에 전원을 수신할 수 있다.Accordingly, as the
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 수전부(210)와 송전부(100)의 거리가 가장 짧은 위치로 제1 수전부(210)가 이동하면 제1 수전부(210)는 송전부(100)로부터 전원을 수신할 수 있다. 따라서 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)는 송전부(100)로부터 차례로 전원을 수신할 수 있다.That is, as shown in FIG. 2 , when the first
제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어(30)의 회전축을 기준으로 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)와 대향된 위치에 각각 배치될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the
즉, 제1 센서부(310)는 제1 수전부(210)와 타이어(30)의 회전축을 기준으로 대향된 위치에 배치되고, 제2 센서부(320)는 제2 수전부(220)와 타이어(30)의 회전축을 기준으로 대향된 위치에 배치되며, 제3 센서부(330)는, 제3 수전부(230)와 타이어(30)의 회전축을 기준으로 대향된 위치에 배치될 수 있다.That is, the
또한, 제1 센서부(310)는 제1 수전부(210)로부터 전원을 공급받고, 제2 센서부(320)는 제2 수전부(220)로부터 전원을 공급받으며, 제3 센서부(330)는 제3 수전부(230)로부터 전원을 공급받을 수 있다.In addition, the
따라서 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 각각 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)로부터 전원을 공급받을 때 구동될 수 있다.Accordingly, the
앞서 설명한 바와 같이, 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)가 타이어(30)가 회전함에 따라 송전부(100)로부터 순차적으로 전원을 공급받는 경우, 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)로부터 차례로 전원을 공급받아 차례로 구동될 수 있다. 즉, 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 각각 전원을 공급받는 동안에만 구동될 수 있다.As described above, when the first
이를 위해 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)와 전선(C)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 도면에 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)가 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)와 하나의 전선(C)으로 연결된 것으로 도시되지만, 이는 간략하게 도시한 것이다. 즉, 제1 센서부(310)는 제1 수전부(210)와 전기적으로 연결되고, 제2 센서부(320)는 제2 수전부(220)와 전기적으로 연결되며, 제3 센서부(330)는 제3 수전부(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.To this end, the
제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 각각 하나 이상의 센서 및 무선통신 소자를 포함할 수 있다.The
제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330) 각각에 포함된 센서들은, 타이어(30)의 공기압, 타이어(30)의 가속도 값, 타이어(30) 내부 온도 등을 측정할 수 있는 센서를 포함할 수 있다.The sensors included in each of the
제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 외부와 RF 통신이나 근거리 통신(예컨대, 지그비나 블루투스 등) 등의 무선통신을 무선통신 소자를 포함할 수 있다.The
또한, 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 측정을 위한 센서 및 무선통신 소자와 함께 회로소자를 포함할 수 있으며, 무선통신을 위한 안테나도 설치될 수 있다.In addition, the
제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 본 실시예에서, 별도의 배터리를 포함하지 않을 수 있다. 따라서 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 제1 수전부(210), 제2 수전부(220) 및 제3 수전부(230)에서 전원이 공급되는 동안에만 구동될 수 있다. 즉, 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 각각 전원이 공급되는 동안에 타이어(30)와 노면에 대한 각종 정보를 측정하고, 측정된 정보를 무선통신 소자를 통해 외부로 전송할 수 있다.The
이때, 각각, 타이어(30)와 노면 사이의 상호작용에 의해 발생하는 힘, 즉, X축, Y축 및 Z축에 대한 힘은 타이어(30)의 공기압과 리딩 엣지(Leading Edge) 및 트레일링 엣지(Trailing Edge) 사이의 가속도 데이터를 측정할 수 있다. 노면의 상태가 건조 상태(dry), 젖은 상태(wet) 및 눈길(snow)인지 여부도 리딩 엣지와 트레일링 엣지 사이의 가속도 데이터의 특정 패턴을 분석하여 분류할 수 있다.At this time, the force generated by the interaction between the
여기서, 리딩 엣지는, 센서가 지면에 닿는 순간의 가속도 값이고, 트레일링 엣지는 센서가 지면에서 떨어지는 순간의 가속도 값이다. 따라서 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)에서 측정되는 값을 통해 리딩 엣지와 트레일링 엣지 사이의 가속 데이터를 측정할 수 있다.Here, the leading edge is an acceleration value at the moment the sensor touches the ground, and the trailing edge is an acceleration value at the moment the sensor leaves the ground. Accordingly, acceleration data between the leading edge and the trailing edge may be measured through the values measured by the
그리고 타이어(30)의 마모에 대해서도 동일한 구간의 가속도 기울기와 주파수별 레벨로 추정할 수 있다.Also, the wear of the
따라서 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 타이어(30)의 공기압, 가속도에 대한 정보를 측정하고, 또한, 리딩 엣지와 트레일링 엣지 사이의 가속도 데이터를 측정할 수 있다. 회전하는 타이어(30)의 전체 영역의 가속도에 대한 전체 데이터를 측정하는 것에 비해, 리딩 엣지와 트레일링 엣지 사이의 가속도 데이터를 이용하는 것이 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)에서의 전력 소모를 줄일 수 있다.Accordingly, the
제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 각각 동일한 종류의 센서 및 무선통신 소자를 포함하여 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)가 각각 측정 결과를 외부로 송출할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)는 무선통신 소자를 각각 포함하고, 제1 센서부(310), 제2 센서부(320) 및 제3 센서부(330)에는 서로 다른 종류의 센서들을 포함하여, 각 센서부에서 측정된 결과가 다른 결과가 외부로 송출될 수 있다.The
도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어 센서 무선전원 시스템(10)에 대해 설명한다. 본 실시예에서, 타이어 센서 무선전원 시스템(10)에 대해 설명하면서, 일 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5 , a tire sensor wireless
본 실시예에서, 제2 수전부(220)는 제1 센서부(310) 및 제3 센서부(330) 사이에 배치되고, 제2 센서부(320)는 제1 수전부(210) 및 제3 수전부(230) 사이에 배치된다.In this embodiment, the second
따라서 제1 센서부(310) 및 제3 센서부(330)는 소정의 거리가 이격된 위치에서 타이어(30)와 노면 사이의 힘을 비롯하여 타이어(30)와 노면 사이에서 발생하는 현상 등을 측정할 수 있다. 또한, 제2 센서부(320)는 제1 센서부(310) 및 제3 센서부(330)에 대향된 방향에 배치되어 해당 위치에서 타이어(30)와 노면 사이의 힘을 비롯한 타이어(30)와 노면 사이에서 발생하는 현상 등을 측정할 수 있다.Accordingly, the
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, these are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and should be construed as having the widest scope according to the embodiments disclosed herein. A person skilled in the art may implement a pattern of a shape not specified by combining/substituting the disclosed embodiments, but this also does not depart from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on the present specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.
10: 타이어 센서 무선전원 시스템
20: 차량 30: 타이어
100: 송전부
210: 제1 수전부 220: 제2 수전부
230: 제3 수전부
310: 제1 센서부 320: 제2 센서부
330: 제3 센서부
C: 전선10: Tire sensor wireless power system
20: vehicle 30: tire
100: transmission unit
210: first power receiving unit 220: second power receiving unit
230: the third power receiving unit
310: first sensor unit 320: second sensor unit
330: third sensor unit
C: wire
Claims (6)
타이어의 내부에 설치되고, 상기 송전부에서 무선으로 송신된 전력을 수신하는 하나 이상의 수전부; 및
상기 타이어에 설치되고, 하나 이상의 상기 수전부에 수신된 전력을 공급 받아 구동하고, 상기 타이어의 가속도 값을 측정하는 하나 이상의 센서부를 포함하고,
상기 수전부와 상기 센서부는 상기 센서부가 지면에 닿는 순간과 상기 센서부가 지면에서 떨어지는 순간 사이의 가속도 값만을 측정하도록 각각 복수 개 배치되는,
타이어 센서 무선전원 시스템.a power transmission unit installed in the vehicle and wirelessly transmitting the supplied power;
at least one power receiving unit installed inside the tire and receiving power wirelessly transmitted from the power transmitting unit; and
at least one sensor unit installed on the tire, driven by receiving power received from at least one power receiving unit, and measuring an acceleration value of the tire;
A plurality of the power receiving unit and the sensor unit are respectively arranged to measure only the acceleration value between the moment the sensor unit touches the ground and the moment the sensor unit falls off the ground,
Tire sensor wireless power system.
상기 송전부는 상기 타이어가 상기 차량에 설치된 상기 차량의 휀더 내측 상단에 배치된,
타이어 센서 무선전원 시스템.The method of claim 1 .
The power transmission unit is disposed on the upper end inside the fender of the vehicle installed in the vehicle,
Tire sensor wireless power system.
복수 개의 상기 센서부는 복수 개의 상기 수전부 각각에 대해 상기 타이어의 회전축을 기준으로 대향된 위치에 각각 배치된,
타이어 센서 무선전원 시스템.The method of claim 1,
A plurality of the sensor units are respectively disposed at opposite positions with respect to each of the plurality of power receiving units with respect to the rotation axis of the tire,
Tire sensor wireless power system.
하나 이상의 상기 센서부는 하나 이상의 상기 수전부에서 전원이 공급되는 동안 구동되는,
타이어 센서 무선전원 시스템.The method of claim 1,
At least one sensor unit is driven while power is supplied from at least one power receiving unit,
Tire sensor wireless power system.
하나 이상의 상기 센서부는, 외부로 측정된 정보를 전송하기 위한 무선통신 소자를 포함하는,
타이어 센서 무선전원 시스템.The method of claim 1,
At least one sensor unit, including a wireless communication element for transmitting the measured information to the outside,
Tire sensor wireless power system.
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KR1020200106515A KR102355864B1 (en) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Wireless power system of tire sensor |
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