KR20140077307A - 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어의 마모 상태를 검출하는 RFID 칩을 내장한 마모 한계 표시구를 포함하는 타이어의 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어 및 그를 포함하는 마모 상태 정보 제공이 가능한 차량에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 운전자에게 타이어의 마모 상태 및 힐 앤 토우 마모와 같은 이상 마모를 실시간으로 인지하도록 함으로써 차량 운전자의 안전을 도모하고 사고를 예방할 수 있다.

Description

이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어{VEHICLE TIRE CAPABLE OF INDICATING WEAR STATUS}
본 발명은 마모 한계 표시구를 구비하는 차량용 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어의 마모 상태를 운전자에게 운전 중 실시간으로 정량적으로 알려줄 수 있어 타이어의 안전성이 우수한 마모 한계 표시구를 구비하는 차량용 타이어에 관한 것이다.
일반적으로 타이어는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타이어의 내부를 구성하는 인너라이너(10, 20), 상기 인너라이너(10, 20)의 외주에 적층되는 카카스(20), 상기 카카스(20)의 외주에 2층 이상 적층되는 벨트(30), 상기 벨트(30)의 외주에 적층되어 실질적으로 지면과 접촉하는 트레드(40), 타이어의 양쪽 측부를 구성하는 양쪽 사이드월(50), 및 휠에 결합되어 공기압을 유지하는 양쪽 비드(60)로 구성된다.
타이어는 주행시간이 경과함에 따라 트레드(40)의 마모가 진행되어 타이어의 초기성능은 저하되고, 마모의 진행 상황이 심각할 경우 타이어 파열까지 발생할 수 있다. 따라서, 사고를 예방하기 위해서는 마모에 의한 타이어 사고가 발생하기 전의 적절한 시기에 타이어를 교환해 주어야 한다. 그런데, 많은 운전자들이 타이어의 마모 상태를 자각하지 못하기 때문에 타이어의 마모 한계를 초과한 상태로 차량을 그대로 운전하는 경우가 많다.
운전자가 타이어 교체 시점 및 마모 상태에 따른 적절한 조치를 취할 수 있도록 하기 위하여, 타이어의 마모 정도를 타이어 사용자가 알아보기 쉽게 하기 위해 타이어 원주상 몇 곳에 마모 한계 표시구(42)를 트레드(40)의 종그루부(41)에 삽입한다. 그러나, 이러한 기존의 마모 한계 표시구의 경우 타이어가 교체 시점만을 알려 주기 때문에 그 이전에 발생하는 이상 마모의 확인이 어렵다.
특히 타이어 이상 마모 중 큰 비중을 차지하는 힐 앤 토우(Heel & Toe) 마모의 경우 기존 마모 한계 표시구로는 사용자가 정확한 판단을 하기 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 트레드 블록의 진행방향으로 작은 홀을 여러 개 배치하여 힐 앤 토우(Heel & Toe) 마모 정도를 타이어 사용자가 알 수 있게 하는 타이어가 개발되었다.
그러나 이와 같은 타이어는 타이어 표면을 임의로 손상하여 타이어의 마모 성능, 제동 성능, 소음성능, 핸들링 성능 등 여러 가지 성능저하를 유발시키는 원인이 되고 있다. 또한 단순히 표면에 홀을 배치하게 되면 사용자가 힐 앤 토우(Heel & Toe) 마모를 정량적으로 알 수 없을 뿐만 아니라 홀 안으로 이물질이 묻는 현상이 쉽게 발생하여 사용자가 마모 정도를 판단할 수 없게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 하나의 목적은 타이어의 트레드의 이상 마모를 용이하게 식별할 수 있도록 하는 마모 상태를 표시하는 RFID 칩이 내장된 마모 한계 표시구를 구비하는 차량용 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 힐 앤 토우 마모와 같은 타이어의 이상 마모를 실시간으로 정량적으로 운전자에게 알려 줄 있는 타이어 마모 상태 정보 제공 장치를 구비하는 차량을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 타이어의 트래드면에 메인그루브들과 서브그루브들이 형성되는 타이어에 있어서, 종그루브와 인접하는 상기 각 트레드 블록의 측벽에 타이어의 주행 방향에 대해서 블록의 선단부와 후단부에 각각 소정의 간격으로 설치된 트레드의 마모 상태를 표시하는 복수의 마모 한계 표시구들이 형성되고, 상기 마모 한계 표시구들은 내부에는 RFID 칩이 내장되어 타이어의 마모상태 및 이상 마모에 대한 정보를 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은
타이어 마모 정보 제공 장치를 구비하는 타이어로서,
타이어의 각 트레드 블록의 측벽에 설치된 복수의 마모 한계 표시구들의 내부에 내장된 RFID 칩으로부터 트레드의 마모 상태에 관한 정보를 실식간으로 수신하는 수신부; 및
상기 수신부로부터 수신한 신호를 분석하여 마모 상태 및 편마모량에 대한 정보를 운전자에게 실시간으로 제공하는 마모 상태 정보 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어의 마모 상태 정보를 제공할 수 있는 차량에 관한 것이다.
본 발명의 타이어는 정량적인 마모 상태 및 편마모량에 대한 정보를 주행 중 실시간으로 운전자에게 알려 주어 타이어의 마모 상태에 따라 사용자가 적기에 타이어를 교환하거나 타이어의 위치를 교환하도록 함으로써 마모된 타이어를 장착한 채 차량을 운전함으로써 발생하는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 타이어의 마모 성능, 제동 성능, 소음성능, 핸들링 성능 등의 저하 없이 마모 한계 및 마모 상태 및 편마모량에 대한 정보를 제공하여 더욱 유리하고, 더욱이 본 발명은 RFID 칩을 삽입한 형태의 마모 한계 표시구를 채용하여 타이어 표면에 이물질이 묻어도 마모 상태 및 편마모량에 대한 정보를 정확하게 운전자에게 제공할 수 있다.
도 1 은 종래의 마모 한계 표시구를 포함하는 타이어의 개략 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어의 트레드 블록의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어의 트레드 블록의 마모 한계 표시구의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 타이어의 이상 마모 상태를 알려 주는 차량의 개략도이다.
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 이하의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어의 트레드 블록의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어의 트레드 블록의 마모 한계 표시구의 구성도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예의 타이어는 타이어의 트래드면에 메인그루브들과 서브그루브들이 형성되는 타이어에 있어서, 종그루브(2)와 인접하는 상기 각 트레드 블록(1)의 측벽에 타이어의 주행 방향에 대해서 블록의 선단부와 후단부에 각각 소정의 간격으로 설치된 트레드의 마모 상태를 표시하는 마모 한계 표시구들이 형성되고, 상기 마모 한계 표시구(10, 20)는 내부에는 RFID 칩(11)이 내장되어 타이어의 마모상태 및 이상 마모에 대한 정보를 차량에 장착된 수신기로 전송하도록 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 타이어에서는 트래드면이 마모되어 가는 정도를 각 트레드 블록(1)의 측벽에 형성된 마모 한계 표시구(10, 20)의 갯수를 확인하여 인지할 수 있게 되는 것이다. 즉, 각각의 트레드 블록(1)의 선단 및 후단이 불균일하게 마모되거나 급제동에 의한 급격한 마찰력에 의하여 특정 부위에 발생되는 이상 마모 등을 용이하게 식별하여 타이어의 적절한 교환 시기를 인지할 수 있게 되는 것이다.
상기 RFID 칩(11)은 표준 컴퓨터 칩을 이용하며, 1mm×1mm 크기 보다 작은 EPC1 GEN2 RFID 칩을 사용하는 것이 바람직하고, 컴퓨터 칩과 함께 전도성 고무의 무선 안테나를 활용하며, 마모 한계 표시구(10, 20) 안에 매립된다. 무선 안테나는 상호 부착된 한 쌍의 비전도성 생고무 시이트에 의해 형성된 절연체에 캡슐식으로 둘러싸여진 전기적 전도성 생고무로 구성될 수 있다. 절연체는 비전도성 생고무인 것이 바람직하나 고무 타이어 내의 통합에 적당한 성질을 갖는 비전도성 고무 또는 다른 물질일 수도 있다.
상기 RFID 칩(10, 20)은 예컨대, 외부의 RFID 리더기에서 송신하는 신호를 수신하여 전원을 생성하는 무전원 RFID 칩이거나, 타이어 자체에 의해 발생된 열에너지를 전기에너지로 변환하는 것과 같은 다른 에너지 소스에 의해 전력이 공급될 수 있다.
RFID 칩(11)은 차량에 장착된 수신기(20)에 감지된 데이터를 제공한다. 상기 마모 한계 표시구(10, 20)의 형태는 특별히 제한되지 않는데, 일례로 벤트홀 모양으로 형성되거나, 사각기둥, 삼각기둥, 원통의 형태로 형성될 수 있다.
상기 마모 한계 표시구(10, 20)의 크기는 특별히 제한되지 않고, 일례로 폭(W)은 0.5 내지 5.0mm의 범위 내로 형성되고, 높이(H)는 0.5 내지 3.5mm의 범위 내에서 형성될 수 있다.
상기 복수의 마모 한계 표시구들(10, 20)은 트레드 블록의 선단 및 후단에 있어서 등간격 또는 상이한 간격으로 배치될 수 있고, 예컨대, 트레드 블록의 선단 및 후단에 약 1mm 간격으로 배치될 수 있다. 또한 그루브의 깊이에 따라서 각 블록당 3 내지 5개가 형성될 수 있다.
상기 마모 한계 표시구(10)들은 타이어의 원주방향을 따라 소정의 간격으로 다수 개 더 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 양상은 타이어 마모 정보 제공 장치를 구비하는 타이어에 관한 것이다. 본 발명의 타이어는 타이어의 각 트레드 블록의 측벽에 설치된 복수의 마모 한계 표시구들(10, 20)의 내부에 내장된 RFID 칩(11)으로부터 트레드의 마모 상태에 관한 정보를 실식간으로 수신하는 수신부(30); 및 상기 수신부로부터 수신한 신호를 분석하여 마모 상태 및 편마모량에 대한 정보를 운전자에게 실시간으로 제공하는 마모 상태 정보 제공부(40)를 포함한다. 상기 수신부(30)는 타이어의 RFID 칩(11)과 무선(Radio Frequency) 통신을 수행한다.
차량의 수신기(20)는 타이어 내에 또는 타이어 상에, 차량 내에 또는 차량 상에 장착될 수 있다. RFID 칩(10, 20)은 무선 방식으로 수신기(20)에 의해 판독될 수 있는 전자기 센서 신호의 형태로 데이터를 전송한다.
수신기(20)는 예로서, 무선 주파수 전송과 같은 전자기 방사선의 형태로 감지된 데이터를 수신하기 위한 안테나를 포함할 수 있다. 단일의 수신기 또는 복수의 수신기(20)가 RFID 칩(10, 20)에 의해 감지된 데이터를 수집하기 위해 사용될 수 있다.
상기 마모 상태 정보 제공부(40)는 차량의 계기판에 또는 액정 디스플레이, 또는 네비게이션 화면 상에 타이어의 마모 상태에 관한 정보 또는 이상 마모, 편마모량 등의 정보를 표시할 수 있다.
상기 차량은 운전자가 적당한 시기에 타이어를 교환할 수 있도록 상기 타이어의 이상 마모 상태에 대해 알람을 발생하는 알람발생부를 추가로 포함할 수 있다.
이러한 정보 제공부는 예컨대, 경고음이나 알림 표시 등에 의하여 마모상태 및 교환시기를 알려줄 수 있으며, 이러한 경우에, 청각, 후각 또는 시각을 통하여 타이어에 대한 전문가가 아니더라도 운전자라면 누구나 마모상태 및 교환시기를 알 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 보호범위는 여기에 첨부된 특허청구범위에 의하여 정해지며, 많은 변형이 본 발명의 특허청구범위의 범위 내에서 이루어질 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 분명하게 이해할 수 있을 것이다.
1 : 트래드
2 : 종그루브
10, 20: 마모 한계 표시구
11 : RFID 칩
20 : 수신기
30 : 마모 상태 정보 제공부

Claims (9)

  1. 타이어의 트래드면에 메인그루브들과 서브그루브들이 형성되는 타이어에 있어서, 종그루브와 인접하는 상기 각 트레드 블록의 측벽에 타이어의 주행 방향에 대해서 블록의 선단부와 후단부에 각각 소정의 간격으로 설치된 트레드의 마모 상태를 표시하는 복수의 마모 한계 표시구들이 형성되고, 상기 마모 한계 표시구들은 내부에는 RFID 칩이 내장되어 타이어의 마모상태 및 이상 마모에 대한 정보를 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마모 한계 표시구의 RFID 칩은 마모 한계 표시구의 남은 개수를 인식하여 이상 마모 또는 편마모 상태에 대한 정보를 산출하여 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 마모 한계 표시구들은 트레드 블록의 선단 및 후단에 있어서 등간격 또는 상이한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마모 한계 표시구들은 타이어의 종그루브의 측벽에 원주방향을 따라 소정의 간격으로 다수 개 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 마모 한계 표시구의 폭(w)은 0.5 내지 5.0 mm의 범위 내이고, 높이(H)는 0.5 내지 3.5mm의 범위 내인 것을 특징으로 하는 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마모 한계 표시구는 그루브의 높이에 따라서 블록당 3개 내지 5개 형성되는 것을 특징으로 하는 이상 마모 상태를 알려 주는 차량용 타이어.
  7. 타이어 마모 상태 정보 제공 장치를 구비하는 타이어로서,
    타이어의 각 트레드 블록의 측벽에 설치된 복수의 마모 한계 표시구들의 내부에 내장된 RFID 칩으로부터 트레드의 마모 상태에 관한 정보를 실식간으로 수신하는 수신부; 및
    상기 수신부로부터 수신한 신호를 분석하여 마모 상태 및 편마모량에 대한 정보를 운전자에게 실시간으로 제공하는 마모 상태 정보 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 상태 정보를 제공할 수 있는 차량.
  8. 제7항에 있어서, 상기 수신부는 타이어의 RFID 칩과 무선(Radio Frequency) 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 마모 상태 정보를 제공할 수 있는 차량.
  9. 제7항에 있어서, 상기 차량은 운전자가 적당한 시기에 타이어를 교환할 수 있도록 상기 타이어의 이상 마모 상태에 대해 알람을 발생하는 알람발생부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
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