타이어모니터링시스템의특허동향 정인석조사분석1팀 Ⅰ. 서론 사람들은자동차의신발인타이어에상대적으로무관심하지만자동차에서유일하게지표면과접촉하는타이어는차량의어떤부품보다운전자의안전에중요한역할을한다. 도로에서타이어가미끄러지거나펑크가나게되면좋은자동차라도핸들링능력을상실하여치명적인대형사고의위험에이를수있다. 이처럼타이어는운전자의생명에중요한역할을하고있다. 그래서요즘은능동적으로위험을감지하고운전자의안전을보장할수있는스마트타이어가상용화되고있다. 스마트타이어란고무타이어에각종안전센서를장착해서운전자에게위험상황을경고하도록수행하는미래형타이어이다. 실제로주행중인타이어가펑크가나기전에타이어공기압정보를운전자에게알려주거나노면조건을감지하고타이어외부형태까지바꾸는꿈의타이어개발이한창이다. 타이어에적용되는각종지능형개념가운데가장먼저현실화된것이 타이어압력모니터링시스템 (TPMS: Tire Pressure Monitoring System) 이다. TPMS는 4개의타이어내부링에장착된무선송신기와, 압력온도센서모 - 1 -
듈, 운전석에설치된전용수신기로구성된다. 그래서시동을켤때마다모든타이어의압력상황이체크돼계기판으로압력정보가전송되고위험징후가보일시에는운전자에게경고알람과디스플레이장치를통해알려준다. 본보고서는차량의주행중에위험한상황이닥치면대응할수있도록만들어진타이어압력모니터링시스템 (TPMS) 의기본구조및한국과일본및미국의주요출원인분포와특허출원현황에대해서살펴보고자한다. Ⅱ. 본론 1. TPMS 의기본구조 타이어압력모니터링시스템 (TPMS) 은 ABS를기반으로한방식과압력센서를자동차휠에탑재되는다이렉트방식으로나뉜다. ABS 베이스방식의경우 ABS에쓰이는휠스피드센서를이용해타이어압력이저하될경우바퀴의회전속도가줄어드는것을감지하는원리인데, ABS 베이스타입은정확도가떨어진다는이유로최근에는많이사용되지않고있는실정이다. 그래서최근에는많이사용되고있는다이렉트타입의 TPMS가세계표준이될전망이다. 다이렉트타입의 TPMS의기본구조는아래와같다. - 2 -
TPMS는타이어의공기압을측정하는압력센서와측정된압력을전송하는송수신RF, 및수신된압력측정데이터값에의해서표시부와경고음발생부를작동시키도록하는제어부로구성하고있다. 2. 특허동향 2-1. 한국주요출원인별출원분포 < 한국내주요출원인현황 > 현대자동차 1 기타 40% 대우자동차 1 대우전자 이턴 덴소 미쉐린 기아자동차 6% 태평양공업 6% 현대전자 6% 국내주요출원인별로출원분포를보게되면현대자동차와대우자동차가각각 1 로가장많은출원율을보이고있으며, 그다음으로는현대전자와, 일본계회사인태평양공업, 및기아자동차가차지하고있는것으로나타났다. 기타는 40% 를차지하며, 개인출원자들이주류를이루고있다. 타이어에관련된기술이지만, 차량운행중에밀접하게관련되어있는기술이므로, 자동차회사들이많이출원하고있는것으로보여진다. - 3 -
2-2. 일본주요출원인별출원분포 < 일본내주요출원인현황 > PACIFIC IND 1 DENSO 8% 기타 41% TOYOTA MOTOR 7% MAZDA 5% YOKOGAWA ELECTRIC SUMITOMO ELECTRIC HONDA MOTOR TOKAI RIKA NISSAN MOTOR YOKOHAMA RUBBER 5% BRIDGESTONE HINO MOTORS 일본내주요출원인현황을살펴보면, PACIFIC IND가 1 로가장많이출원하였고, 그뒤를이어서 DENSO와 TOYOTA Motor가각각 8%,7% 를차지하고있는것으로나타났다. 일본도한국과유사한출원형태를보이고있으며, 한국과는달리일본에서는자동차회사뿐만아니라관련회사들도다수출원하고있는것으로나타난다. 또기타 (41%) 의분포로보아다수의출원인들이이분야에기술개발에참여하고있음을알수있다. 2-3. 미국주요출원인별출원분포 < 미국내주요출원인현황 > 기타 68% Huang // Tien-Tsai Ford Global Technologies Algonquin Scientific Goodyear Denso Lear TRW Bridgestone TRW Eaton Pacific Industrial - 4 -
미국내주요출원인현황을보게되면그래프에서볼수있듯이, 한국, 일본에비해서다수의출원인들이상당히많이출원하고있으며, 여러방면의회사에서연구를하는것으로보여진다. 출원비율을많이차지하고있는곳으로는 Eaton과 PACIFIC IND, 및 TRW가있으며, 총출원량에각각 로나타난다. 한국, 일본에서다수의출원을하고있는 PACIFIC IND( 태평양공업 ) 은미국에서도많은출원비중을차지하고있는것으로나타났다. 2-4. 국가별연도별출원 ( 등록 ) 현황 국가별연도별출원현황 50 40 30 20 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 10 0 US JP KP KP JP US 국가별및연도별특허출원 ( 등록 ) 현황을살펴보면, 한국은 1987 년도를시작으로 출원이계속되었으며, 1994년 ~1996년사이에는상승곡선을띠고있지만, 1997년에서 2000년도까지급격한감소를보이고있는데, 이는 IMF체제에의한경기침체의영향으로연구개발에대한투자가이루어지지않아나타나는현상으로보이고있으며, IMF체제로부터벗어나게된 2000년이후부터다시출원량이늘어나고있는것을알수있다. 일본은 1978년을시작으로해서계속적으로특허출원을하고있는데. 2000년도에들어서부터는상당히많은출원량을나타내고있다. 한국과일본은 2000년도이후부터이분야에대해서현재까지많은연구개발이이루어지고있는것으로보여진다. 미국은현재까지도꾸준한상승곡선을나타내고있고, 1994년부터많은수의건수가나타나고있으며, 현재까지그것을유지하고있다. - 5 -
Ⅲ. 결론 많은나라들이차량안전에대한기술에대해서많은연구를하고있다. 그러한기술중에서타이어압력모니터링시스템 (TPMS) 도차량안전과밀접하게관련되어있는기술로서, 차량의안전법제화에따른신기술로평가받고있다. 선진국에서는이미고급차량에일부장착되고있으며, 추후에는법제화가추진되어단계적으로 TPMS가의무장착될것으로보여지고있다. 이는미래의자동차안전기술시장에스마트타이어가많은비중을차지할것이며, 고급차량에만장착되는사치품이아니라대중제품으로자리잡을것이다. 위의그래프에서알수있듯이, 미국, 일본에서출원되는경향으로보아서선진국에서는이미많은연구개발을하고있으며, 계속적인상승곡선으로나타날것으로보여진다. 국내에서도앞으로연구개발이더욱더활발하게이루어져서현재보다나은스마트타이어가등장할것으로기대된다. [ 참고자료 ] - www.megaauto.com - www.kipi.or.kr - 전자신문 - 한국특허정보원특허검색시스템 - www.katech.re.kr 본보고서에대한상세특허정보DB 또는유사기술에대한특허동향보고서신청에대한문의사항이있으신분은한국특허정보원 (www.kipi.or.kr) 으로연락주시기바랍니다. Tel : 02-3452-8144 ( 교532) Fax : 02-3453-2966 Homepage : 한국특허정보원 www.kipi.or.kr Kipis 온라인서비스 www.kipris.or.kr 선행기술조사본부 www.forx.org - 6 -