KR100186829B1 - 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 결정 장치 - Google Patents

차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 결정 장치 Download PDF

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랄프 홀거 베렌스; 디터 비트마이어
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Abstract

본 발명은 도로(15) 위를 구르는 차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 마찰 력 측정 장치에 관한 것으로, 타이어 프로파일(11)에 배치된 다수의 측정 노브(10)를 가지며, 측정 노브의 마찰 계수(μnop)는 주어진 가하학적 형상에 의해서 정해진 간격으로 단차가 지게 된다. 센서 유니트(16)는 차량 타이어(12)가 구르는 동안 도로면(14)에 대해 미끄러지는 측정 노브(10)를 감지한다. 평가 유니트(17)는 미끄러지는 측정 노브(10) 중에서 최대로 설정된 마찰 계수(μnop, max)를 가지는 측정 노브(10)의 숫자를 측정하며, 최대로 설정된 마찰 계수를 사용하여 차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 순간 마찰(μR/S)을 계산한다.

Description

[발명의 명칭]
차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 도로 위를 구르고 타이어 프로파일 내에 일체화된 측정 노브를 가지는 차량 타이어의 타이어 프로파일의 길이 방향 단면부의 확대 사시도.
제2도 및 제3도는 각각의 경우에서 두 개의 양호한 실시예에 따른 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력을 측정하기 위한 장치의 블록 회로 다이어그램.
제4도는 또다른 양호한 실시예에 따른 측정 노브 배치를 가진 타이어 프로파일의 길이 방향 단면부의 사시도.
제5도는 제4도의 측정 노브 배치를 가진 타이어 프로파일 부분의 저면도.
제6도 및 제7도는 각각 또다른 양호한 실시예에 따른 측정 노브 배치에 대한 제5도와 동일한 저변도.
[발명의 상세한 설명]
[종래 기술]
본 발명은 도로상에서 구르는 차량 타이어와 도로변 사이의 마찰력 측정 장치에 관한 것이다.
제동, 가속 및 조타 조작을 하는 중에 차량의 최대 접지력을 확보하기 위해서는, 기후 조건 및 도로와 타이어의 조건에 따라서 끊임없이 변화하는 차량 타이어와 도로 사이의 순간 마찰 계수를 아는 것은 매우 중요하다. 이에 대해서, 순간적으로 가해진 마찰에 관한 지식을 정확히 알면 알수록, 심지어 임계값 영역에서 조차 차량의 대응하는 시스템 및 장치를 보다 신뢰성 있게 작동시킬 수 있다.
안티 블록킹 시스템 및 적절하게는 구동시 미끄럼 제어를 구비하는 제동 시스템에서, 타이어와 도로면 사이의 마찰은 휠(wheel)의 미끄러짐을 감지하여 간접적으로 검출한다. 미끄러짐이 한쪽 휠에서 검출되면, 마찰력은 최대 정지 마찰에 도달하게 된다. 물론, 이것은 마찰 계수의 크기와 관련해서는 어떠한 정보도 제공하지 못한다.
그러나, 도로 교통에서의 미래 지향적인 안전 기준을 만족시키기 위해서는, 예를 들어 전방 차량과의 최소 유지 거리를 표시하는 경우, 이는 소정의 제동 경로에 의해 측정되고 따라서 차량과 도로면 사이의 순간 마찰에 직접적으로 의존하게 되므로, 타이어와 도로 사이의 순간 마찰 계수를 정확히 아는 것이 중요하다. 이와 같은 목적에서 공지된 방법은 온도나, 노면의 거칠기, 도로의 습도 등을 관찰함으로써 간접적으로 마찰 계수를 추정하였다.
[본 발명의 장점]
청구항 제1항의 특징부를 특징으로 하는 본 발명에 따른 장치는 타이어와 도로 사이의 순간 마찰 계수가 직접, 특히 타이어-도로 접촉에서 직접 측정되므로 유도된 변수를 원상 복귀시키지 않아도 된다는 장점이 있다. 이것은 타이어 프로파일 내의 특별한 측정 노브에 의해 생기게 되며, 노브의 기하학적 형상은 동일한 측정면에 대해서 차량의 지지력이 접선 방향의 힘 성분과 수직 방향의 힘 성분으로 매우 특정한 비율로 분할되는 방식으로 측정된다. 측정 노브와 도로 사이의 마찰 계수가 측정 노브의 마찰 계수로 하기에서 기술하게 되는 힘 성분의 노브 현상에 의해 측정되는 비율보다 작은 경우, 측정 노브의 접촉 영역은 변위되고 측정 노브는 타이어가 구르는 중에 미끄러지게 된다.
본 발명에 따르면, 측정 노브는 서로 다른 마찰 계수를 가지며 타이어 프로파일 내의 다수의 측정 노브는 마찰 계수의 넓은 등급의 범위를 포괄한다. 만약, 본 발명에 따라서 모든 미끄러지는 측정 노브가 검출된다면, 측정 노브와 도로 사이의 순간 마찰 계수는 그 기하학적 형상 때문에 최대 마찰 계수를 가지는 미끄러지는 측정 노브의 마찰 계수 값에 가장 밀접하게 근사값이 된다. 모든 미끄러지는 측정 노브의 마찰 계수의 최대값을 사용하므로써, 모든 차량 타이어와 도로면 사이의 부착 계수를 계산할 수 있다.
간단한 이론 모델을 사용하여, 측정 노브와 도로 사이의 계산된 마찰 계수의 절반이라고 가정한다면, 타이어와 도로 사이의 마찰 계수를 충분한 정밀도로 검출된다. 더 높은 정밀도는 측정된 측정 노브/도로간의 마찰 계수를 경험적 계산 테이블을 사용하거나 구동 속도를 고려하여 전환하여 얻을 수 있다. 테이블은 예를 들어, ABS 브레이크 작용을 측정하여 계산 가능하다.
추가되는 특허 청구항에서 기술된 측정에 의해 청구항 제1항에 기재된 장치에 대한 다른 유리한 발전 및 개선이 가능하다.
미끄러짐/미끄러지지 않음에 대한 측정 노브의 상태 검출은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 차량 타이어가 구르는 동안 측정 노브의 접촉 영역의 변위를 검출하므로써 일어난다. 이 변위는, 예를 들어 측정 노브의 탄성 변형을 측정하거나 혹은 압력에 따라 저항이 변하는 측정 노브 내에 매립된 재료의 저항 변화를 측정함으로 알 수 있다. 타이어가 굴러가는 방향으로, 동일한 기하학적 형상을 가지지만 서로 반대 방향으로 기울인 두 개의 측정 노브를 배치하는 것도 가능하다. 측정 노브가 미끄러지게 되면, 미끄러진 영역은 서로를 향해 이동한다. 이는 서로 면하는 측면 상의 두 개의 노브 중 하나에 각각 배치된 전기적 스위칭 접촉부의 두 접촉 요소를 전기적으로 폐쇄시켜서 감지할 수 있다.
타이어에 가해지는 외력의 부정적인 영향(측면 부하, 제동 부하 혹은 구동 부하 등)을 보정하기 위해서, 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 각각의 마찰 계수를 측정하기 위해서 타이어 구름 방향 및/또는 구름 방향을 가로지르는 방향으로의 기울기 방향이 서로 반대로 놓인 적어도 한 쌍의 측정 노브가 있다. 한 쌍의 각 측정 노브에서, 휠 힘(wheel force)은 차량의 중량에 의해 발생하는 접선 방향힘에 양(positive)으로 다음에 음(negative)으로 더해지므로, 한 측정 노브는 매우 낮은 마찰 계수를 제공하게 되고 다른 측정 노브는 매우 높은 마찰 계수를 공급하게 된다. 본 발명에 따라서 독립적으로 동일한 기울기 방향에 따라 모든 미끄럼 측정 노브를 평가하여 두 개의 최대 마찰 계수를 얻는다. 이들 최대 마찰 계수에서 평균값을 구할 때 휠 힘은 무시된다. 이 평균값은 이후에 차량 타이어와 도로 사이의 정확한 마찰력을 계산하는데 이용된다.
이와 같은 소위 차동 원리(differential principle)는 타이어의 길이 방향힘과 측면 힘을 교정하는데 뿐만 아니라 이들 힘의 양자를 조합한 경우에 교정하는 데 사용될 수 있다. 스레시홀드(threshold)의 경우에, 측정 노브는 4개의 서로 다른 방향으로 기울어진 4개의 독립된 측정 노브에 비해 용이하게 생산되는 중공 원추 절두형 코어 형상으로 만들어 질 수 있다.
[양호한 실시예의 설명]
제2도에 블록 다이어그램으로 도시되고, 도로(15 : 로드(S)) 위를 구르는 차량 타이어(12 : 타이어(R))와 도로면(14) 사이의 마찰 혹은 마찰계수(μR/S)를 측정하기 위한 장치는 차량 타이어(12)의 타이어 프로파일(11)에 포함되는 다수의 측정 노브(10)를 가진다. 제1도에서, 다수의 측정 노브(10) 중 전부 다섯 개의 측정 노브(101-105)가 차량 타이어(12)의 타이어 프로파일(11)의 일부분에 도시되어 있다. 모든 측정 노브(10)는 차도 혹은 도로(15)의 표면(14)에 구르는 동일한 크기의 접촉 영역(13)을 가진다. 제1도에 도시한 바와 같이, 노브(101)에는 접촉 영역(13) 상의 지지힘 Fges에 의해 접선 방향 힘 성분 FX와 수직 방향 힘 성분 FZ가 발생한다. 힘 성분의 비 FZ/FX=μnop는 측정 노브(10)의 기하학 형상에 의존하는데, 더 정확하게 표현하면 접촉 영역(13)에 대한 길이 방향축의 동일한 구조의 다른 기울기에 의존한다. 제1도에서, 모든 측정 노브(101-105)는 도로면(14)에 대해 서로 다른 기울기 각도를 가지므로 각 측정 노브(101-105)에 한정된 마찰 계수 μnop가 할당(지정)된다. 마찰 계수 μnop의 값은 측정 노브(101)에서 측정 노브(105)까지 고정된 간격으로 증가한다. 개별적인 측정노브(10)와 도로면(14) 사이의 마찰 계수 μh가 노브의 기하학적 형상에 의해 마찰 계수 μnop보다 작은 경우, 상기 측정 노브(10)의 접촉 영역(13)은 차량 타이어(12)가 구를 때 도로면(14)에 대해 상대적으로 변위된다. 즉, 상기 측정 노브(10)는 미끄러진다. 한편, 측정 노브(10)와 도로면(14)사이의 마찰 계수 μh가 마찰 계수 μnop보다 큰 경우에, 측정노브(10)의 접촉 영역(13)은 도로(15) 위로 차량 타이어(12)가 구를 때 변위되지 않는다. 측정 노브(10)의 기하학적 형상 때문에, 측정 노브(10)의 미끄러짐 또는 미끄러지지 않음은 순간 마찰 계수 μh에 따른다.
그러므로, 본 발명의 장치는 측정 노브(10)의 미끌림 상태를 검출 할 수 있고 따라서 다수의 측정 노브(10) 중 미끄러지고 있는 측정 노브(10)를 검출하는 센서 유니트(16)를 가진다. 측정 노브(10) 중에 어떤 것이 미끄러지고 있는지가 평가 유니트(17)에 제공된다. 평가 유니트(17)는 다수의 미끄러지고 있는 측정 노브(10)중에서 할당된 가장 큰 마찰 계수 μnop를 가진 측정 노브를 측정한다. 최대 마찰 계수 μnop.max값은 측정 노브(10)와 도로면(14) 사이의 실제 마찰 계수 μh에 가장 근접한다. 이 최대 마찰 계수 μhop,max를 사용하여, 차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 순간 마찰 계수 μR/S를 평가 유니트(17)에서 계산한다. 이 마찰 계수 μR/S가 최대 마찰 계수 μnop.max값의 절반으로 측정되면 충분히 정확한 것이다. 더 정확한 값이 필요하다면, 측정 노브(10)와 도로면(14) 사이의 마찰 계수 μh와 차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 마찰 계수 μR/S사이의 관계를 나타내는, 적절하다면 이동 속도를 고려한 테이블을 평가 유니트(17)에 포함시킨다. 이와 같은 테이블은 예를 들어 ABS의 제동을 측정하는 것에 의해 경험적으로 계산된다. 평가 유니트(17)에서 계산된 마찰 계수 μh를 사용하여, 다음에 마찰 계수 μR/S의 테이블에 의해 계산을 실시한다.
제2도에 따른 장치의 양호한 실시예에서, 센서 유니트(16)는 각각의 경우에 측정 노브(10)에 할당된 다수의 전기적인 미끄러짐 감지 센서(18)와 이 미끄러짐 감지센서(18)에 연결된 측정 장치(19)를 가진다. 각 미끄러짐 감지 센서(18)는 압력 의존적인 전기 전도성 재료의 둥근 덩어리로 구성되고 측정 노브(10)로 둘러 싸인 매립 요소(20)로 구성된다. 각 매립 요소(20)는 두 전극(21,22)을 통해서 측정 장치(19)로 연결된다. 매립 요소(20)에 가해지는 가장 큰 압력은 제2도에 도시한 바와 같이, 지지 압력 하에서 미끄러지지 않은 측정 노브(10)의 경우에서 일어난다. 제2도의 점선으로 도시된 미끄러지는 상태에서는, 더 낮은 압력이 매립요소(20)에서 발생하게 된다. 측정 노브(10)가 미끄러지지 않은 상태에서 미끄러지는 상태로 이행될때, 저항의 변화가 발생하는데, 더 정확하게 표현하면 측정 장치(19)에 의해 평가되는 저항이 감소된다.
특히, 측정 노브(10)의 모든 미끄러짐 감지 센서(18)는 측정 장치(19)의 입력부에 소정의 순서대로 모든 센서(18)를 연속적으로 연결하는 멀티플레서(23 : multiplexer)에 연결된다. 측정 장치(19)는 차동 증폭기(24)와 스레시홀드 값 비교측정기(25)를 가진다. 스레시홀드 값 비교 측정기(25)의 출력은 메모리(26), 최대값 검출기(27)와 계산 유니트(28)를 포함하는 평가 유니트(17)에 연결된다. 메모리(26)에서, 타이어 프로파일(11) 내에 존재하는 다수의 측정 노브(10)에 할당된 모든 마찰 계수 μnop는 어드레스(address)에 저장된다. 어드레스 발생기(29)는 메모리(26)에 판독 어드레스를 공급하는 반면에, 스레시홀드 값 비교 측정기(25)의 출력신호는 메모리(26)에 판독 명령으로 공급된다. 어드레스 발생기(29)는 각각의 경우에 메모리(26)의 어드레스에 기억되는 측정 노브(10) 내에 배치된 미끄러짐 감지센서(18)가 측정 장치(19)에 항상 연결되도록 하는 방식으로 멀티플렉서(23)를 제어한다.
제2도에 따른 측정 장치는 다음과 같이 작동한다.
미끄러짐 감지 센서(18)는 멀티플렉서(23)에 의해 측정 장치(19)에 계속적으로 연결된다. 멀티플렉서(23)는 어드레스-동기 방식(address-synchronous fashion)으로 메모리(26)를 제어하는 어드레스 발생기(29)에 의해 제어된다. 모든 측정 노브(10)가 미끄러지지 않는 한, 매립 요소(20)는 거의 동일한 저항을 가지며 모든 미끄러짐 감지 센서(18)가 대략 동일한 측정 신호를 공급하기 때문에 차동 증폭기(24)의 압력에서의 차이는 대략 영(0)이다. 측정 노브(10)가 미끄러지는 상태로 되고 제2도에서 점선으로 표시된 위치라고 한다면, 매립 요소(20)의 저항은 떨어지고 차동 증폭기(24)의 입력에서는 증폭된 값으로 스레시홀드 측정 비교기(25)에 공급되는 차동 신호가 있다. 스레시홀드 값 비교기(25)는 차동 신호를 소정의 스레시홀드 값과 비교한다. 소정의 스레시홀드 값을 초과한다면, 판독 명령은 메모리(26)의 판독 입력으로 공급된다. 멀티플렉서(23)에 의해 순간적으로 측정 장치(19)에 연결되는 미끄러짐 감지 센서(18)를 가진 측정 노브(10)와 연관되는 마찰 계수 μnop의 값은 메모리(26)에서 판독된다. 마찰 계수 μnop의 판독값은 최대값 탐지기(27)에서 역시 미끄러지는 측정 노브(10)의 마찰 계수 μnop값, 즉 메모리(26)에 의해 이미 출력된 값과 비교된다. 각각의 가장 큰 값은 최대값 탐지기(27)에 저장되고 메모리(26)에 의해서 연속적으로 출력되는 마찰 계수 μnop와 차례로 비교된다. 모든 미끄러짐 감지 센서(18)가 일단 멀티플렉서(23)에 의해서 측정 장치(19)에 연결되어 있는 상태에서 측정이 이루어진 후에, 최대값 탐지기(27)에 저장되는 마찰 게수의 최대값 μnop.max는 간략하게 상술한 계산 유니트(28)에 공급되고, 측정 노브(10)와 도로면(14) 사이의 순간 마찰 계수 μh에 대한 고유한 특성치인 상기 마찰 계수 μnop.max에서부터 차량의 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 순간 마찰 계수 μR/S가 계산된다.
마찰력을 측정하는 또다른 양호한 실시예가 제3도에 도시되어 있다. 도면에서 센서 유니트(16)는 제2도에 도시한 장치의 경우와는 다른 방법으로 측정 노브(10)의 미끄러짐 상태에 대한 특성치로서, 타이어 프로파일(11) 내의 측정 노브(10)의 접촉 영역(13)의 변위를 검출한다. 두 개의 측정 노브(106,107)가 각각 이격 배치되어 있다. 이들 두 측정 노브(106,107)는 동일한 형상의 노브이므로 이들 양자의 마찰 계수는 동일하지만, 타이어의 구르는 방향에 대해서 반대 방향의 기울기로 배치된다. 서로 면하는 표면 상에, 측정 노브(106,107)는 제각기 스위치 접촉부(30)의 접촉 요소(31,32)를 가지고 있다. 스위치 접촉부(30)는 각각 연결선으로 신호 발생기(33)와 멀티플렉서(23)의 입력부에 연결된다. 멀티플렉서(23)의 출력부는 제2도의 것과 동일한 구조의 평가 유니트(17)에 직접 연결된다. 멀티플렉서(23)와 평가 유니트(17)의 메모리의 어드레스 지정은 교대로 어드레스 발생기(29)에 의해 일어나므로 신호 발생기(33)와 평가 유니트(17) 사이에서 순간적으로 연결되는 스위치 접촉부(30)를 가진 측정 노브(106,107) 쌍의 마찰 계수 μnop의 값은 항상 평가 유니트(17)의 메모리에 지정된다.
측정 노브(106,107) 쌍이 미끄러지지 않은 상태에서, 접촉 요소(31,32)는 소정 간격으로 서로 이격되어 있으며 스위치 접촉부(30)는 개방되어 있다. 두 측정 노브(106,107)가 미끄러지면, 이들 접촉 영역(13)은 서로를 향해 이동하며 스위치 접촉부(30)는 폐쇄된다. 그러므로 신호 발생기(33)는 멀티플렉서(23)를 통해서 평가 유니트(17)의 메모리에 판독 명령을 공급한다. 측정 노브(106,107) 쌍에 할당된 마찰 계수 μnop는 메모리의 출력값이며, 평가 유니트(17)의 최대값 탐지기로 공급된다. 평가 유니트(17)는 제2도에 도시한 방법과 동일하게 동작한다.
차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 마찰 계수 μR/S를 측정할 때, 측면 부하, 제동 부하 및/또는 구동 부하 등과 같은 차량 타이어(12)에 작용하는 외력의 부작용을 보정하기 위해서, 일부분이 개략적으로 도시된 제2도의 소위 차동 구조를 사용한다. 평가 유니트(17)의 메모리(26)에 저장되어 있는 모든 마찰 계수 μnop에 대해서, 타이어의 구름 방향의 기울기 방향이 서로에 대해 대향하는 적어도 한쌍의 측정 노브(10',10)가 타이어 프로파일(11)내에 있다. 측정 노브(10')에서는 제동 혹은 구동 부하에 의해 발생된 휠 힘 FR이 접선 방향 힘 FX에 추가되는 반면, 측정 노브(10)의 경우에서는 상기 휠 힘 FR이 접선 방향 힘 FX에서 빼어진다. 평가 유니트(17)에서, 다수의 미끄럼 측정 노브(10',10)에서 가장 큰 마찰 계수 μnop.max를 가진 측정 노브(10',10)는 각각의 경우에 동일한 기울기 방향을 가진 측정 노브(10' 혹은 10)에 따라서 개별적으로 측정된다. 측정 노브(10)와 도로면(14) 사이의 마찰 계수 μh는 모든 측정 노브(10)의 최대 마찰 계수에 의한 근사치라기 보다는 모든 측정 노브(10')의 최대 마찰 계수 μnop.max의 값과 모든 측정 노브(10)의 최대 마찰 계수 μnop.max의 평균값의 근사치이다. 이 평균값을 사용하여 상술한 방법으로 차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 마찰 계수 μR/S를 계산한다.
제5도는 제4도에 도시되고 차량 타이어(12)의 타이어 프로파일(11) 내에 일체화된 측정 노브(10',10) 쌍의 기저부를 도시한 것이다. 또한, 도로면(14) 상의 측정 노브(10',10)의 접촉 영역은 도면 부호 13으로 지칭된다. 제6도에 개략적으로 도시한 바와 같이, 차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 마찰력 측정에서 차량 타이어(12)의 측면 부하의 악영향을 제거하기 위해서, 평가 유니트(17) 메모리(26) 내의 다수의 측정 노브(10',10) 쌍에 의해 저장되는 각 마찰 계수 μnop에 대해, 타이어의 구름 방향을 가로 지르는 회전 방향으로 서로 대향하는 또다른 한 쌍의 측정 노브(10*,10**)가 제공된다. 타이어의 구름 방향은 제4도 내지 제7도에서 화살표 34로 표시되어 있다. 이 경우에도 역시, 최대 마찰 계수 μnop.max를 가진 미끄럼 측정 노브(10*,10**)는 평가 유니트에 의해 양 측정 노브(10*,10**)의 형상에 적합하도록 독립적으로 측정되고, 계산된 두 개의 최대 마찰 계수에서 평균값을 얻는다.
각각의 저장된 마찰 계수 μnop용으로 제6도에 제공되어 있는 4개의 측정 노브(10',10,10*,10**)대신에 제7도의 저면도에 도시되어 있는 바와 같이, 중공 절두 원추 형상으로 구성된 단일 측정 노브(35)를 사용할 수도 있다.
상기 측정 노브(35)의 접촉 영역(13)은 환형이며 제6도에 따른 4개의 독립 측정 노브로 구성된 쌍을 이룬 배열의 스레시홀드의 경우에서처럼 구성되어 있다. 미끄러지는 상태와 미끄러지지 않는 상태에서의 측정 노브(35)의 거동은 제6도에 도시한 측정 노브 장치의 것과 동일하며, 각 경우에 있어서 서로에 대해 직각으로 배치된 4개의 측정 노브(10',10,10*,10**)로 구성되어 있다. 평가 유니트에서의 평가도 동일한 방법으로 수행한다.
본 발명은 상술한 실시예로 제한받지 않는다. 그러므로, 센서 유니트(16)는 또한 예를 들어 박막 변형 게이지에 의해서 측정 노브(10)의 탄성 변형을 측정함으로써 이들의 미끄러지는 상태의 특성치로써, 타이어 프로파일(11)의 측정 노브(10)의 접촉 영역(13)의 변위를 검출할 수 있다. 편리하게는, 동일한 노브 형상이지만 구름 방향에서 반대 방향으로 기울어진 두 측정 노브(10) 또한 노브 쌍을 형성한다. 각 측정 노브(10)는 박막 변형 게이지를 가진다. 노브 쌍의 두 측정 노브(10)의 탄성 변형의 차이를 평가하여 노브 쌍의 미끄러짐 상태를 검출한다.

Claims (9)

  1. 도로 위를 굴러가는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력을 측정하기 위한 장치에 있어서, 타이어 프로파일(11)에 배치되는 다수의 측정 노브(10)는 기하학적인 형상에 의해서 각각의 경우에, 적합하게는 일정한 간격으로 서로에 대해 단차가 지고, 도로(15)에서 측정 노브(10)에 의해 발생하는 지지 압력의 접선 방향 성부(FX)과 법선 방향 성분(Fz)에 의해 측정되는 측정 노브(10)의 한정된 마찰 계수(μnop)가 할당되며, 센서 유니트(16)는 도로면(14)에 대해 차량 타이어(12)가 굴러가는 중에 어느 것이 미끄러지게 되는지를 검출하며, 평가 유니트(17)는 최대 마찰 계수(μnop, max)를 가지는 측정 노브(10)의 숫자를 측정하고, 측정 노브(10)와 도로면(14) 사이의 순간 마찰 계수(μh)에 대한 특성치인 상기 마찰 계수(μnop,max)를 사용하여 차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 순간 마찰 계수(μR/S)를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 모든 측정 노브(10)는 동일한 접촉 영역(13)을 가지며, 이들의 서로 다른 마찰 계수(μnop)는 접촉 영역(13)에 대해 서로 다른 길이 방향 축선의 기울기에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 센서 유니트(16)는 타이어 프로파일(11) 내의 측정 노브(10)의 접촉 영역(13)의 변위를 직접적으로 또는 간접적으로 탐지함으로써 측정 노브(10)의 미끄러짐을 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 경우에 타이어의 구름 방향에서 반대 방향의 기울기를 가지지만 동일한 형상을 가진 두 측정 노브(106,107)는 서로에 대해 직접적으로 이격되어 할당되며, 센서 유니트(16)는 측정 노브(106,107)의 미끄러짐 상태에 대한 기준으로써 노브(106,107)의 접촉 영역(13) 사이의 간격의 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 센서 유니트(16)는 각 경우에 하나의 노브 쌍에 할당되고 전기 회로에 배치되고 각 경우 두 개의 접촉 요소(31,32)로 구성되는 다수의 스위치 접촉부(30)를 가지며, 요소(31,32)의 각각은 서로 면하는 측면 상의 노브 쌍의 측정 노브(106,107)에 배치되며, 노브 쌍의 측정 노브(106,107)의 배치는 노브 쌍의 접촉 영역(13)의 공간 변화를 주었을 때 스위치 접촉부(30)가 폐쇄되는 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
  6. 제4항에 있어서, 센서 유니트(16)는 박막 변형 게이지와 같은 측정 노브의 탄성 변형을 측정하기 위한 수단을 가지며, 측정 노브의 미끄러짐 상태에 대한 기준으로 노브 쌍의 두 측정 노브(106,107)의 탄성 변형의 차이를 평가하는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
  7. 제3항에 있어서, 마찰 계수(μnop)의 각 값에 대해서, 타이어의 구름 방향(34) 또는 이에 대해 가로 지르는 방향의 기울기 방향이 서로에 대해서 대향하게 놓인 적어도 한 쌍의 측정 노브(10',10;10*,10**)가 있으며, 평가 유니트(17)는 동일한 경사 방향을 가진 측정 노브(10' 또는 10,10*또는 10**)에 따라 각각 분리시켜 다수의 미끄러지는 측정 노브(10',10; 10*,10**) 중에서 최대 마찰 계수(μnop, max)를 가진 측정 노브(10',10)의 측정을 수행하며, 차량 타이어(12)와 도로면(14) 사이의 순간 마찰(μR/S)을 계산하기 위해서 측정 노브(10',10; 10*,10**)의 특정 최대 마찰 계수(μnop, max)의 평균값을 사용하는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 측정 노브 쌍은 중공 원추 절두 형상의 노브 구조(35)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
  9. 제7항에 있어서, 센서 유니트(16)는 각각 하나의 측정 노브(10)에 할당된 다수의 전기적 미끄럼 감지 센서(18)와 상기 미끄럼 감지 센서에 연결된 측정 장치(19)를 가지며, 각 미끄러짐 감지 센서(18)는 측정 노브(10) 내에 둘러싸인 압력 의존적인 전기 저항성을 가진 전기 도전성 재료이며 매립 요소(20)로 구성되며, 측정 장치(19)는 모든 미끄러짐 감지 센서(18)의 저항 변화를 측정하고, 이를 스레시홀드 값과 비교하여 측정 노브(10)의 미끄러짐 상태로서 스레시홀드 값의 초과를 해석하는 것을 특징으로 하는 차량 타이어와 도로면 사이의 마찰력 측정 장치.
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