KR100517336B1 - 도로 노면 거칠기 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어의 승차감, 도로소음 및 마모 등에 중요한 영향을 끼치는 도로 노면 거칠기 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저 비용과 시간의 단축 및 측정 방법의 용이성이 이루어지는 도로 노면 거칠기 측정방법에 관한 것으로, 노면(1)위에 일정한 틀(2)을 놓고 그 틀(2) 속에 찰흙(3)을 넣어 압착하여서 이 노면(1)을 탁본하는 복사단계와, 이 틀(2) 속에 찰흙(3)을 분리하여 1일 이상 그늘에서 건조시키는 건조단계, 이 건조된 찰흙 탁본(3a)을 레이저 센서(4)로 프로파일을 측정 저장하는 측정단계, 측정된 프로파일을 이용하여 노면 거칠기를 산출하는 지수산출단계 및, 상기 지수산출단계에서 얻어진 거칠기 지수를 기준 거칠기 지수와 비교 검토하는 분석 단계로 이루어져 있다.

Description

도로 노면 거칠기 측정방법{Road roughness measuring process}

본 발명은 타이어의 승차감, 도로소음 및 마모 등에 중요한 영향을 끼치는 도로 노면 거칠기 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저 비용과 시간의 단축 및 측정 방법의 용이성이 이루어지는 도로 노면 거칠기 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 휠 축에 타이어가 장착되어 도로를 주행하기 때문에 노면의 굴곡, 파손 상태 및 거칠기에 따라 타이어의 승차감, 도로소음 및 마모성능 등이 다르게 나타나게 되므로 타이어 측면에서는 도로소음과 마모성능에 많은 영향을 주는 노면의 특성 상태를 정량적으로 측정하여 타이어의 성능 개선에 필요한 기초 데이타로 활용할 필요가 있는 것이다.

종래에서도 노면의 거칠기를 측정하는 장치와 방법이 다양하게 제안되었는바, 종래 기술 중 대한민국 특허공개공보 제 99-46222호는 차량에 영구자석과 감지센서를 장착하여 노면 거칠기를 측정하는 방법이고, 대한민국 특허출원 제96-62099호는 인력에 의해 이동시키고 센서 및 아날로그 및 디지털장치로 노면의 데이터를 수집하여 승차감 해석에 이용하는 기술이며, 미국특허 제5,774,374호, 제5,745,225호, 제5,280,719호 및 대한민국 특허출원 제94-16749호 등은 차량을 이용하여 복잡한 측정장치와 컴퓨터를 이용하여 노면의 거칠기를 측정하는 테일러 및 장착식이다.

그러나 상기와 같은 노면 거칠기를 측정하는 장치들을 전반적으로 장비의 복잡함 등으로 인해 고가이면서 상용화가 잘 안되어 있는 실정이었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 제비용으로 보다 용이하게 도로 노면의 거칠기를 측정하여 이를 타이어의 승차감 및 노면 소음 저감 등에 활용할 수 있는 기초 데이타로 제공하는 도로 노면 거칠기 측정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명은 노면 위에 일정한 틀을 놓고 그 틀속에 찰흙을 넣어 노면을 복사하는 단계와, 이 틀속에서 찰흙을 분리하여 1일 이상 그늘에서 건조시키는 단계, 이 건조된 찰흙 탁본을 레이저 센서로 프로파일을 측정 저장하는 단계, 측정된 프로파일을 이용하여 노면의 거칠기를 산출하는 지수산출단계 및, 상기 지수산출 단계에서 얻어진 거칠기 지수를 기준 거칠기 지수와 비교하는 분석 단계로 이루어져 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 노면 거칠기 측정방법의 흐름도이다.

본 발명은 노면(1) 위에 일정한 틀(2)을 놓고 그 틀(2) 속에 찰흙(3)을 넣어 압착하여서 이 노면(1)을 탁본하는 복사단계와, 이 틀(2) 속에 찰흙(3)을 분리하여 1일 이상 그늘에서 건조시키는 건조단계, 이 건조된 찰흙 탁본(3a)을 레이저 센서(4)로 프로파일을 측정 저장하는 측정단계, 측정된 프로파일을 이용하여 노면 거칠기를 산출하는 지수산출단계 및, 상기 지수산출단계에서 얻어진 거칠기 지수를 기준 거칠기 지수와 비교 검토하는 분석 단계로 이루어져 있다.

여기서 상기 지수산출단계에서 산출하는 거칠기 지수는 다음 식에 의해 이루어진다.

즉, 거칠기 지수 = --------------------①

여기서 Dx_n은 건조된 찰흙 탁본(3a)을 X축 방향으로 레이저 센서(4)를 이용하여 일정한 간격으로 측정할 때 n번째 데이타를 의미한다.

상기 분석 단계에서 거칠기 지수와 기준 거칠기 지수의 수준 산출은 다음 식에 의해 이루어진다.

거칠기 수준 = ---------------------------②

이어 본 발명의 실시 방법을 설명한다.

우선, 노면의 거칠기를 측정하기 위해서는 일반 노면에서 일정한 부분의 노면을 복사하여야 한다. 복사하는 방법으로 일정한 크기의 틀(2)을 도 2와 같이 노면에 놓고 거기에 찰흙(3)을 채운다.

상기 찰흙(3)이 틀(2)에 빈틈없이 채운 후에 천천히 틀을 노면에서 떼어놓고 다시 찰흙 탁본(3a) 만을 틀(2)에서 분리시키고 그늘에서 1일 이상 건조 시킨다.

1)탁본의 거칠기 측정

노면의 거칠기를 측정하기 위해 노면을 복사한 찰흙 탁본(3a)에 대해 도 3과 같이 레이저 센서(4)를 이용하여 노면의 표면을 X축 방향을 따라 일정간격으로 계속 측정하면, 도 4와 같은 프로파일이 측정되어 지고 이를 컴퓨터에 저장시킨다.

2)노면 거칠기 산출

측정된 탁본을 분석 프로그램을 이용하여 거칠기의 지수를 산출한다. 산출하는 계산식은 앞선 ①식과 같다.

3)거칠기 기준 수준 산출

각 노면에 대한 거칠기 지수는 그 자체의 지수의 의미가 없기 때문에 기준이 되는 지수가 필요하다. 이렇게 기준이 되는 거칠기 지수와 측정된 거칠기 지수를 비교함으로서 노면의 거칠기 수준을 파악할 수 있다. 이에 대한 식은 앞선 ②식과 같다.

본 발명에 따른 도로 노면 거칠기 측정방법은 비용이 저렴하며 세계 어느 나라의 노면도 쉽게 채취하여 분석할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

또한 기존의 노면의 거칠기 측정 및 분석 장비는 수천만원에서 억대의 비용이 따르고 장비의 크기와 중량이 보통의 사람이 운반하기 어려워 세계 각국의 노면을 채취하기에는 한계가 있고 채취를 위한 시간이 매우 많이 소요되었으나, 본 발명은 저 비용, 시간의 단축, 이동의 편리성 등이 가장 큰 특징이다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 노면 거칠기 측정 방법의 흐름도,

도 2는 본 발명에서 탁본의 추출을 나타내는 개략 구성도,

도 3은 레이저 센서를 이용하는 레이저 스캐닝 구성도,

도 4는 일예로 측정된 노면 프로파일을 나타내는 그래프이다.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

1 : 노면, 2 : 틀,

3 : 찰흙, 3a:건조된 찰흙 탁본4 : 레이저 센서.

Claims (3)

1. 노면(1) 위에 일정한 틀(2)을 놓고 그 틀(2) 속에 찰흙(3)을 넣어 압착하여서 이 노면(1)을 탁본하는 복사단계와, 이 틀(2) 속에 찰흙(3)을 분리하여 1일 이상 그늘에서 건조시키는 건조단계, 이 건조된 찰흙 탁본(3a)을 레이저 센서(4)로 프로파일을 측정 저장하는 측정단계, 측정된 프로파일을 이용하여 노면 거칠기를 산출하는 지수산출단계 및, 상기 지수산출단계에서 얻어진 거칠기 지수를 기준 거칠기 지수와 비교 검토하는 분석 단계로 이루어지는 도로 노면 거칠기 측정방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 지수산출단계에서 산출하는 거칠기 지수는 다음 식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로 노면 거칠기 측정방법.

   거칠기 지수 =

   여기서 Dx_n은 건조된 찰흙 탁본(3a)을 X축 방향을 따라 레이저 센서(4)로 일정간격으로 측정할 때 n번째 데이타 임.
3. 제 1항에 있어서, 상기 분석 단계에서 거칠기 지수와 기준 거칠기 지수의 수준 산출은 다음 식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로 노면 거칠기 측정방법.

   거칠기 수준 =