KR100936042B1 - Device for control the wheel alignment using ccd optical sensor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A wheel alignment measuring system using a CCD optical sensor is provided to execute the accurate measurement without interference by ambient lights. CONSTITUTION: A wheel alignment measuring system using a CCD optical sensor comprises a first optical sensor(120), a housing(110), a second optical sensor(140), and first and second light emitting devices. The first optical sensor is installed in the housing. An opening for toe measurement light incidence is formed in the housing. The first light emitting device is mounted on the outside of the housing. The second optical sensor is mounted on a frame connected to the housing. The second light emitting device is mounted on the outside of the second optical sensor. The length of the frame connected to the housing is longer than the radius of a wheel to measure the set-back.

Description

ＣＣＤ 옵티컬 센서를 사용한 휠 어라인먼트 측정 장치{DEVICE FOR CONTROL THE WHEEL ALIGNMENT USING CCD OPTICAL SENSOR}Wheel alignment measuring device using a CCD optical sensor {DEVICE FOR CONTROL THE WHEEL ALIGNMENT USING CCD OPTICAL SENSOR}

본 발명은 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량을 위에서 바라볼 때의 타이어의 좌우 기울기인 토우와 차량을 옆에서 바라볼 때의 앞바퀴 차축과 뒷바퀴 차축의 중심선의 평행한 정도인 셋-백을 CCD 옵티컬 센서로 각각 측정할 수 있도록 함으로써 측정 오차를 최소화시킬 수 있는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring wheel alignment using a CCD optical sensor, and more particularly, toe, which is the left and right tilt of a tire when the vehicle is viewed from above, and a center line of the front wheel axle and the rear wheel axle when the vehicle is viewed from the side. It relates to a wheel alignment measuring device using a CCD optical sensor that can minimize the measurement error by allowing each of the set-back, which is a parallel degree of, to be measured by the CCD optical sensor.

일반적으로 휠 얼라인먼트(wheel alignment)는 자동차에 직진성과 정지성 및 주행 안정성을 부여하며 차량의 조향조작을 원활하게 하고 타이어의 편마모 등을 방지하기 위한 것으로, 캠버(camber), 캐스터(caster), 킹핀 앵글(kingpin angle) 및 토우(toe)의 네 가지 요소를 포함하고 있으며, 이외에 셋-백(set-back), 쓰러스트 각(thrust angle) 등도 측정하여 바퀴 상태의 안정성 여부를 측정한다.In general, wheel alignment imparts straightness, stoppage, and driving stability to a vehicle, facilitates steering of the vehicle, and prevents tire wear and tear, and includes camber, caster, and kingpin angles. It includes four elements (kingpin angle) and toe, and also measures the stability of the wheel condition by measuring set-back and thrust angle.

캠버는 앞타이어를 자동차의 정면에서 바라보았을 때 타이어가 수직선에 대 해 소정의 각도 기울어지게 설치된 상태를 말하는데, 캠버각이 위쪽으로 벌어진 것을 포지티브 캠버, 아래쪽으로 벌어진 것을 네거티브 캠버라고 하며, 일반적으로 주행안정성과 핸들링을 고려해서 포지티브 캠버인 경우가 많다. 캠버는 자동차의 속도에 따라 영향을 줄 수 있는 요소로, 앞차축의 처짐을 작게 하고 조향 휠의 조작을 가볍게 하며, 아울러 볼록한 노면에서 앞타이어가 직각을 이루도록 하기 위함이다.Camber refers to a state in which the tire is installed at an angle inclined with respect to the vertical line when the front tire is viewed from the front of the vehicle. The camber angle is upward, the positive camber, and the downward space is called the negative camber. Positive cambers are often considered for stability and handling. The camber is a factor that can affect the speed of the car, to reduce the deflection of the front axle, to lighten the steering wheel, and to make the front tires at right angles on the convex road surface.

캐스터는 차량을 측면에서 보았을 때 타이어의 회전 중심축이 타이어 접지면 가운데에서 수직으로 뻗은 직선과 이루는 각을 말하는데, 타이어 회전 중심축의 위쪽이 자동차 뒤쪽을 향해 있는 것을 포지티브 캐스터, 자동차 앞쪽을 향하고 있는 것을 네거티브 캐스터라고 하며, 일반적으로 포지티브 캐스터인 경우가 많다. 캐스터는 자동차의 직진주행과 스티어링 휠의 복원에 영향을 미치는 요소이다.The caster refers to the angle formed by the tire's central axis of rotation when viewed from the side of the tire with a straight line extending vertically from the center of the tire ground plane. The upper part of the tire's central axis of rotation is toward the rear of the vehicle. It is called a negative caster and is usually a positive caster. The caster is a factor that affects the straight running of the car and the restoration of the steering wheel.

킹핀 앵글은 차량을 전방에서 바라보는 경우 조향너클을 차축에 설치하는 킹핀의 축중심과 수직선이 이루는 경사각을 말하는데, 킹핀 경사각은 스티어링 휠의 조작력을 가볍게 하고 복원력을 부여하여 스티어링 휠의 되돌림을 쉽게 한다Kingpin angle refers to the inclination angle formed by the vertical axis of the kingpin that installs the steering knuckle on the axle when looking at the vehicle from the front, and the kingpin inclination angle makes the steering wheel lighter and gives a restoring force, making it easier to return the steering wheel.

토우는 차량을 위에서 보았을 때 양쪽의 타이어 앞쪽 부분 사이와 뒤쪽 부분 사이를 측정한 거리의 차이로, 이상적인 토우는 '0'토우이며 주로 사용되는 것은 앞쪽이 서로 모아진 토우인(toe in)이다.Toe is the difference in distance measured between the front and rear parts of both tires when viewed from the top of the vehicle. The ideal toe is the '0' toe, and the main toe is the toe in.

셋-백은 앞뒤 차축의 평행도를 나타내며 자동차 골격의 이상 점검에 사용하고 0.25° 이상이면 다른 휠 얼라인먼트 구성요소의 제(諸) 각도를 점검할 필요가 있다.The set-back represents the parallelism of the front and rear axles and is used to check the anomalies of the car's skeleton, and if it is more than 0.25 °, it is necessary to check the angle of the other wheel alignment components.

상기와 같은 휠 얼라인먼트는 차량의 안전 운행에 직결되기 때문에 차량에 대한 정기적인 점검이 필요한데, 기구적인 측정장치는 정밀도가 많이 떨어지고 사용하기 불편하여 근래에는 광센서를 이용한 측정장치가 일반적으로 사용되고 있다.Since the wheel alignment is directly connected to the safe driving of the vehicle, regular inspection of the vehicle is necessary, and the mechanical measuring device has been inferior in accuracy and inconvenient to use, and thus, a measuring device using an optical sensor is generally used.

휠 얼라인먼트의 측정요소 중에서 캠버, 캐스트 등은 경사계 센서를 이용하여 측정되고, 토우와 셋-백은 광학용 각도센서를 이용하여 측정되는데 본 발명은 휠 얼라인먼트의 측정요소 중 토우와 셋-백을 측정하는 각도센서에 관한 것이다.Among the measurement elements of wheel alignment, camber, cast, etc. are measured using an inclinometer sensor, and the tow and set-back are measured using an optical angle sensor. The present invention measures the tow and set-back of the measurement elements of wheel alignment. It relates to an angle sensor.

종래 휠 얼라인먼트용 옵티컬 센서는 위치감지 수광소자를 사용하여 차량의 전륜과 후륜의 휠 얼라인먼트를 정확하게 측정할 수 있도록 프레임 상에 장착하여 사용해 왔다.Conventional optical sensors for wheel alignment have been used on a frame to accurately measure the wheel alignment of the front and rear wheels of a vehicle using a position sensing light receiving element.

종래의 옵티컬 센서는 도1에 도시된 바와 같이, 적외선 발광소자와 위치감지 수광소자(Position Sensing Detector, PSD)를 채용하고 있는데, 이러한 옵티컬 센서의 동작을 간단히 설명하면, 차량 전륜에 장착된 발광소자로부터 방출된 적외선 빔은 차량 후륜에 장착된 위치감지 수광소자로 입사하게 되는데, 위치감지 수광소자로 입사하게 되는 평면광선의 위치 변화에 따라 수광소자는 서로 다른 크기의 전압을 출력하고, 이러한 아날로그 출력 전압을 이용하여 발광소자측 바퀴의 각도를 측정한다.Conventional optical sensors, as shown in Figure 1, employs an infrared light emitting element and a position sensing detector (PSD), a brief description of the operation of the optical sensor, the light emitting element mounted on the front wheel of the vehicle The infrared beam emitted from the light is incident on the position sensing light receiving element mounted on the rear wheel of the vehicle, and the light receiving elements output voltages of different magnitudes according to the change of the position of the plane light incident on the position sensing light receiving element. The angle of the wheel on the light emitting element side is measured using voltage.

그러나 이러한 PSD 옵티컬 센서는 PSD 상에 입사된 광의 위치에 따른 아날로그 출력 전압을 이용하여 각도를 알아내기 때문에 주변광의 영향에 의한 측정치의 변화가 발생하기 쉽고 아날로그 방식이므로 디지털 방식에 비해 정확한 측정값을 얻기가 어렵다.However, since the PSD optical sensor uses an analog output voltage according to the position of the light incident on the PSD to determine the angle, the measurement value is easily changed due to the influence of ambient light. Is difficult.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량에 적합한 휠 얼라인먼트 조정을 할 수 있도록 정밀한 측정을 할 수 있는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a wheel alignment measuring device using a CCD optical sensor that can make a precise measurement to make a wheel alignment adjustment suitable for a vehicle.

본 발명의 목적은 주변광에 의한 간섭을 받지 않고 정밀한 측정을 할 수 있는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wheel alignment measuring apparatus using a CCD optical sensor that can measure precisely without interference from ambient light.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정장치는, 토우 측정용 옵티컬 센서; 상기 토우 측정용 옵티컬 센서를 내부에 장착하는 하우징으로서, 마주보는 전륜 또는 후륜을 향한 위치의 토우 측정 광원입사용 개구부가 구성되는 하우징; 전륜 또는 후륜을 향해 노면과 나란하게 빔을 발광시키도록 상기 하우징의 외부에 설치되는 토우용 발광소자; 상기 하우징에 연결된 프레임상에 설치되는 셋-백 측정용 옵티컬 센서; 및 좌륜 또는 우륜을 향해 노면과 나란하게 빔을 발광시키도록 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서의 외부에 설치되는 셋-백용 발광소자를 포함하고, 상기 하우징에 연결된 프레임의 길이는 셋-백을 측정할 수 있도록 바퀴의 반경보다 길고, 상기 하우징은 차량의 각각의 타이어에 클램프를 사용하여 설치되는 것을 구성적 특징으로 한다.Wheel alignment measuring apparatus using a CCD optical sensor according to the present invention for achieving the above object, Optical sensor for tow measurement; A housing configured to mount the optical sensor for tow measurement therein, the housing including an opening for tow measurement light source entrance at a position facing the front or rear wheels facing each other; A tow light emitting element installed outside the housing to emit beams in parallel with the road surface toward the front wheels or the rear wheels; An optical sensor for set-back measurement mounted on a frame connected to the housing; And a set-back light emitting device installed outside the optical sensor for measuring the set-back so as to emit a beam parallel to the road surface toward the left or right wheel, wherein the length of the frame connected to the housing measures the set-back. Longer than the radius of the wheel so that the housing is characterized in that it is installed using a clamp on each tire of the vehicle.

상기 토우 측정용 옵티컬 센서는, 마주보는 전륜 또는 후륜에 설치된 하우징의 외부에 설치되는 다른 토우용 발광소자로부터 발광된 빛의 일부를 통과시키도록 상기 토우 측정용 옵티컬 센서의 표면에 구성된 슬릿; 상기 다른 토우용 발광소자에서 발광된 빛이 상기 슬릿을 통해 조사되면 픽셀의 위치에 따라 전압값을 출력하는 토우용 CCD 수광소자; 출력된 전압값에 따라 토우 값을 산출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 산출된 토우값을 전송하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The tow measurement optical sensor may include: a slit configured on a surface of the tow measurement optical sensor to pass a part of light emitted from another tow light emitting device installed outside the housing installed at the front or rear wheels facing each other; A tow CCD light-receiving element for outputting a voltage value according to the position of the pixel when light emitted from the other tow-emitting element is irradiated through the slit; A control unit for calculating a tow value according to the output voltage value; And an output unit for transmitting the tow value calculated by the controller.

상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서는, 마주보는 좌륜 또는 우륜에 설치된 다른 셋-백용 발광소자로부터 발광된 빛의 일부를 통과시키도록 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서의 표면에 구성된 슬릿; 상기 다른 셋-백용 발광소자에서 발광된 빔이 상기 슬릿을 통해 조사되면 픽셀의 위치에 따라 전압값을 출력하는 셋-백용 CCD 수광소자; 출력된 전압값에 따라 셋-백 값을 산출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 산출한 셋-백 값을 전송하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The optical sensor for measuring the set-back comprises: a slit configured on the surface of the optical sensor for measuring the set-back so as to pass a part of the light emitted from another set-back light emitting device installed on the left or right wheel facing each other; A set-back CCD light receiving device for outputting a voltage value according to the position of the pixel when the beam emitted from the other set-back light emitting device is irradiated through the slit; A control unit for calculating a set-back value according to the output voltage value; And an output unit for transmitting the set-back value calculated by the controller.

본 발명에 따르는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정장치는 주변광에 의한 간섭을 받지 않고, 디지털 방식을 사용하여 정밀한 측정을 함으로써 차량에 적합한 휠 얼라인먼트 조정을 할 수 있도록 하여, 타이어의 수명을 연장할 뿐만 아니라 차량 주행시의 안정성과 직진성을 얻을 수 있어 차량 운전자의 안전을 도모할 수 있도록 한다.The wheel alignment measuring device using the CCD optical sensor according to the present invention is capable of adjusting the wheel alignment suitable for a vehicle by making a precise measurement using a digital method without being affected by ambient light, thereby extending the life of the tire. In addition, stability and straightness can be obtained when driving the vehicle, which helps to ensure the safety of the vehicle driver.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

CCD(Charge Coupled Device, 고체촬상소자)는 빛의 신호를 전기적인 신호로 바꿔주는 센서로 필름카메라의 필름에 해당하며, 픽셀(pixel, 화소)이라고 불리는 센서로 이루어져 있는데, 이들은 각 픽셀 상에 빛의 강약을 감지하 여 빛에 세기에 따른 전압 값을 출력하고 그 값에 의해 입사된 광의 픽셀 상의 위치를 알아내는 반도체 소자이다.CCD (Charge Coupled Device) is a sensor that converts light signal into an electrical signal. It is a film of film camera and consists of a sensor called pixel. It is a semiconductor device that senses the strength and weakness, outputs a voltage value according to the intensity of light, and finds the location of the incident light on the pixel.

도2는 본 발명에 따르는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치가 설치된 자동차의 평면도이다.2 is a plan view of a vehicle in which a wheel alignment measuring device using a CCD optical sensor according to the present invention is installed.

본 발명의 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치는 자동차의 전륜(2) 또는 후륜(3)의 토우 및 좌륜 또는 우륜의 셋-백을 측정하기 위한 것으로, 토우 측정용 옵티컬 센서(120)는 하우징 내부의 미리 정해진 위치에 장착되고, 셋-백 측정용 옵티컬 센서(140)는 하우징(110)에 연결된 프레임 상에 장착된다. Wheel alignment measurement apparatus using the CCD optical sensor of the present invention is to measure the tow of the front wheel (2) or rear wheel (3) of the vehicle and the set-back of the left or right wheel, the optical sensor for tow measurement 120 is a housing Mounted at a predetermined position therein, the optical sensor 140 for set-back measurement is mounted on a frame connected to the housing 110.

상기 토우 측정용 옵티컬 센서(120)를 내부에 장착하는 하우징(110)에는 마주보는 전륜 또는 후륜을 향한 위치에 토우 측정 광원입사용 개구부(110a)가 구성된다.The tow measurement light source entrance opening 110a is disposed at a position facing the front wheel or the rear wheel facing the housing 110 for mounting the tow measurement optical sensor 120 therein.

하우징(110)의 외부에는 전륜 또는 후륜을 향해 노면과 나란하게 빔을 발광시키도록 토우용 발광소자(130)가 장착된다.The tow light emitting device 130 is mounted to the outside of the housing 110 so as to emit a beam in parallel with the road surface toward the front wheel or the rear wheel.

하우징(110)의 외부 표면에 장착된 토우용 발광소자(130)에서 발광된 빛은 반대편 바퀴(전륜 또는 후륜)에 설치되어 있는 하우징(310) 내부에 장착된 토우 측정용 옵티컬 센서 (320)의 슬릿(320a)을 통과하여 토우용 CCD 수광소자(320b)에 입사한다.The light emitted from the tow light emitting device 130 mounted on the outer surface of the housing 110 is the optical sensor 320 of the tow measurement mounted inside the housing 310 installed on the opposite wheel (front wheel or rear wheel). It passes through the slit 320a and enters the tow CCD light receiving element 320b.

상기 하우징(110)에 연결된 프레임의 길이는 셋-백을 측정할 수 있도록 바퀴의 반경보다 길다. The length of the frame connected to the housing 110 is longer than the radius of the wheel to measure the set-back.

또한, 하우징(110)에 연결된 프레임의 단부상에 장착된 셋-백 측정용 옵티컬 센서(140)의 셋-백용 발광소자(150)에서 발광된 빛은 반대편 바퀴(좌륜 또는 우륜)에 설치되어 있는 셋-백 측정용 옵티컬 센서(240)의 슬릿(240a)을 통과하여 셋-백용 CCD 수광소자(240b)에 입사한다.In addition, the light emitted from the set-back light emitting device 150 of the set-back measuring optical sensor 140 mounted on the end of the frame connected to the housing 110 is installed on the opposite wheel (left wheel or right wheel). It passes through the slit 240a of the optical sensor 240 for set-back measurement and enters the set-back CCD light receiving element 240b.

또한, 셋-백용 발광소자(150)는 좌륜 또는 우륜을 향해 노면과 나란하게 빔을 발광시키도록 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서(140)의 외부에 설치된다.In addition, the set-back light emitting device 150 is installed outside the optical sensor 140 for measuring the set-back so as to emit a beam in parallel with the road surface toward the left wheel or the right wheel.

단부상에 셋-백 측정용 옵티컬 센서(140)가 장착된 프레임에 연결된 상기 하우징(110)은 차량의 각각의 타이어에 클램프를 사용하여 설치될 수 있다.The housing 110 connected to the frame on which the optical sensor 140 for set-back measurement is mounted on the end may be installed using a clamp on each tire of the vehicle.

도3은 본 발명에 따르는 토우 측정용 CCD 옵티컬 센서의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing the operation of the CCD optical sensor for tow measurement according to the present invention.

하우징(110) 내에 구성되는 토우 측정용 옵티컬 센서(120)는, 마주보는 전륜 또는 후륜에 설치된 하우징(310)의 외부에 설치되는 다른 토우용 발광소자(330)로부터 발광된 빛의 일부를 통과시키도록 상기 토우 측정용 옵티컬 센서의 표면에 구성된 슬릿(120a); 상기 다른 토우용 발광소자(330)에서 발광된 빛이 상기 슬릿(120a)을 통해 조사되면 픽셀의 위치에 따라 전압값을 출력하는 토우용 CCD 수광소자(120b); 출력된 전압값에 따라 토우 값을 산출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 산출된 토우값을 전송하는 출력부를 포함하여 구성된다. The optical sensor 120 for tow measurement, which is configured in the housing 110, passes a part of light emitted from another tow light emitting element 330 installed outside the housing 310 installed at the front or rear wheel facing each other. A slit (120a) configured on the surface of the optical sensor for measuring the tow; A tow CCD light receiving device (120b) for outputting a voltage value according to the position of the pixel when the light emitted from the other tow light emitting device (330) is irradiated through the slit (120a); A control unit for calculating a tow value according to the output voltage value; And an output unit for transmitting the tow value calculated by the controller.

토우용 발광 소자(130)는 차량의 전륜 또는 후륜에 구성되어 노면과 나란하게 다른 바퀴의 토우 측정용 옵티컬 센서(320)를 향해 빔을 발광시킨다. The tow light emitting device 130 is configured on the front wheel or the rear wheel of the vehicle and emits a beam toward the optical sensor 320 for tow measurement of other wheels in parallel with the road surface.

전륜에 장착된 하우징(110) 외부 표면에 설치되어 있는 토우용 발광 소자(130)는 후륜에 장착된 하우징(310) 내부의 토우 측정용 옵티컬 센서(320)에 형성된 슬릿(320a)을 통해 내부의 CCD 수광소자(320b)를 향해 빛을 조사할 수 있다.The tow light emitting device 130 installed on the outer surface of the housing 110 mounted on the front wheel has an inner side through a slit 320a formed in the optical sensor 320 for measuring the tow inside the housing 310 mounted on the rear wheel. Light may be irradiated toward the CCD light receiving element 320b.

반대로, 후륜에 장착된 하우징(310) 외부표면에 설치되어 있는 토우용 발광 소자(330)는 전륜에 장착된 하우징(110) 내부의 토우 측정용 옵티컬 센서(120)에 형성된 슬릿(120a)을 통해 내부의 CCD 수광소자(120b)를 향해 빛을 조사할 수 있다. On the contrary, the tow light emitting device 330 installed on the outer surface of the housing 310 mounted on the rear wheel is formed through the slit 120a formed in the optical sensor 120 for tow measurement inside the housing 110 mounted on the front wheel. Light may be irradiated toward the CCD receiver 120b.

바람직하게는 상기 토우용 발광 소자(130, 330)는 LED를 사용한다.Preferably, the tow light emitting devices 130 and 330 use LEDs.

상기 토우용 CCD 수광소자(120b)는 토우 측정용 옵티컬 센서(120) 내부에 구성된다. The tow CCD light receiving element 120b is configured inside the optical sensor 120 for tow measurement.

상기 토우용 CCD 수광소자(120b)는 다른 바퀴의 토우용 발광소자(330)에서 발광된 빔이 상기 토우 측정용 옵티컬 센서(120)에 구성된 슬릿(120a)을 통해 조사되면 빔을 전압값으로 바꾸어 준다.The tow CCD light receiving device 120b converts the beam into a voltage value when the beam emitted from the tow light emitting device 330 of the other wheel is irradiated through the slit 120a configured in the optical sensor 120 for measuring the tow. give.

토우용 CCD 수광소자(120b, 320b)는 수많은 픽셀로 구성되는데, 바람직하게는 5000개의 픽셀로 구성될 수 있다.The tow CCD light receiving elements 120b and 320b are composed of a large number of pixels, preferably, 5000 pixels.

빔이 조사된 픽셀에 따라 CCD 수광소자(120b, 320b)에서 출력된 전압값으로부터 제어부(도시되지 않음)는 각 바퀴의 토우 각도 측정값을 산출한다. 또한, 상기 제어부는 각각의 토우용 발광 소자(130, 330)의 밝기를 조절할 수 있는데, 바람직하게는 토우용 발광 소자(130, 330)로 사용되는 LED의 밝기를 전륜과 후륜의 거리에 따라 4단계로 조정할 수 있다.The controller (not shown) calculates the toe angle measurement value of each wheel from the voltage values output from the CCD light receiving elements 120b and 320b according to the pixel to which the beam is irradiated. In addition, the controller may adjust the brightness of each of the tow light emitting devices 130 and 330. Preferably, the brightness of the LED used as the tow light emitting devices 130 and 330 may be adjusted according to the distance between the front wheel and the rear wheel. Can be adjusted in steps.

출력부(도시되지 않음)는 각각의 제어부에서 산출된 토우 각도 측정값을 출 력하는 것으로 휠 얼라인먼트 시스템과 인터페이스된다. The output unit (not shown) interfaces with the wheel alignment system by outputting a toe angle measurement value calculated by each control unit.

도4는 본 발명에 따르는 셋-백 측정용 CCD 옵티컬 센서의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a view schematically showing the operation of the CCD optical sensor for set-back measurement according to the present invention.

셋-백 측정용 옵티컬 센서(140)는, 마주보는 좌륜 또는 우륜에 설치된 다른 셋-백용 발광소자(250)로부터 발광된 빛의 일부를 통과시키도록 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서(140)의 표면에 구성된 슬릿(140a); 상기 다른 셋-백용 발광소자(250)에서 발광된 빛이 상기 슬릿(140a)을 통해 조사되면 픽셀의 위치에 따라 전압값을 출력하는 셋-백용 CCD 수광소자(140b); 출력된 전압값에 따라 셋-백 값을 산출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 산출된 셋-백값을 전송하는 출력부를 포함하여 구성된다. The optical sensor 140 for measuring the set-back may be configured such that the optical sensor 140 for measuring the set-back measurement passes through a portion of the light emitted from another set-back emitting element 250 installed at the left or right wheel facing each other. A slit 140a configured on the surface; A set-back CCD light receiving element 140b for outputting a voltage value according to the position of the pixel when the light emitted from the other set-back light emitting element 250 is irradiated through the slit 140a; A control unit for calculating a set-back value according to the output voltage value; And an output unit for transmitting the set-back value calculated by the controller.

셋-백용 발광 소자(150)는 차량의 좌륜 또는 우륜에 구성되어 노면과 나란하게 다른 바퀴의 셋-백 측정용 옵티컬 센서(240)를 향해 빔을 발광시킨다. The set-back light emitting device 150 is configured on the left wheel or the right wheel of the vehicle to emit a beam toward the optical sensor 240 for measuring the set-back of the other wheel side by side with the road surface.

좌륜에 장착된 셋-백용 발광 소자(150)는 우륜에 장착된 셋-백 측정용 옵티컬 센서(240)에 형성된 슬릿(240a)을 통해 내부의 CCD 수광소자(240b)를 향해 빛을 조사할 수 있다.The set-back light emitting device 150 mounted on the left wheel may radiate light toward the internal CCD light receiving device 240b through the slit 240a formed in the set-back measuring optical sensor 240 mounted on the right wheel. have.

반대로, 우륜에 장착된 셋-백용 발광소자(250)는 좌륜에 장착된 셋-백 측정용 옵티컬 센서(140)에 형성된 슬릿(140a)을 통해 내부의 CCD 수광소자(140b)를 향 해 빛을 조사할 수 있다. On the contrary, the set-back light emitting device 250 mounted on the right wheel emits light toward the internal CCD light receiving device 140b through the slit 140a formed in the set-back measuring optical sensor 140 mounted on the left wheel. You can investigate.

바람직하게는 상기 셋-백용 발광 소자(150, 250)는 LED를 사용한다.Preferably, the set-back light emitting devices 150 and 250 use LEDs.

상기 셋-백용 CCD 수광소자(140b)는 셋-백 측정용 옵티컬 센서(140) 내부에 구성된다. The set-back CCD light receiving element 140b is configured inside the optical sensor 140 for set-back measurement.

상기 셋-백용 CCD 수광소자(140b)는 다른 바퀴의 셋-백용 발광소자(250)에서 발광된 빔이 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서(140)에 구성된 슬릿(140a)을 통해 조사되면 빔을 전압값으로 바꾸어 준다.The set-back CCD light receiving element 140b emits the beam when the beam emitted from the set-back light emitting element 250 of the other wheel is irradiated through the slit 140a configured in the optical sensor 140 for the set-back measurement. Change the voltage value.

셋-백용 CCD 수광소자(140b, 240b)는 수많은 픽셀로 구성되는데, 바람직하게는 5000개의 픽셀로 구성될 수 있다.The set-back CCD light-receiving elements 140b and 240b are composed of a large number of pixels, preferably 5000 pixels.

빔이 조사된 픽셀에 따라 셋-백용 CCD 수광소자(140b, 240b)에서 출력된 전압값으로부터 제어부(도시되지 않음)는 각 바퀴의 셋-백 각도 측정값을 산출한다. 또한, 상기 제어부는 각각의 셋-백용 발광 소자(150, 250)의 밝기를 조절할 수 있는데, 바람직하게는 셋-백용 발광 소자(150, 250)로 사용되는 LED의 밝기를 좌륜과 우륜의 거리에 따라 2단계로 조정할 수 있다.The controller (not shown) calculates the set-back angle measurement value of each wheel from the voltage values output from the set-back CCD light receiving elements 140b and 240b according to the pixel to which the beam is irradiated. In addition, the controller may adjust the brightness of each set-back light emitting device (150, 250), preferably the brightness of the LED used as the set-back light emitting device (150, 250) to the distance between the left wheel and the right wheel You can adjust it in 2 steps.

출력부는 제어부에서 산출된 셋-백 각도 측정값을 출력하는 것으로 휠 얼라인먼트 시스템과 인터페이스된다.The output unit interfaces with the wheel alignment system by outputting the set-back angle measurement value calculated by the controller.

전술한 바와 같은 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치는 도면에 도시된 바와 같이 차량의 바퀴가 네 개인 경우에만 한정되는 것은 아니다. The wheel alignment measuring apparatus using the CCD optical sensor as described above is not limited to the case where the wheels of the vehicle are four as shown in the drawing.

이와 같이 휠 얼라인먼트 측정에 CCD 옵티컬 센서를 사용하면 측정의 정확도를 증가시키는 효과 이외에 주변광의 간섭을 배제할 수 있어 보다 정밀한 휠 얼라인먼트를 할 수 있어 차량의 수명이 증가하고 운전자의 안정을 보장할 수 있게 된다.Using the CCD optical sensor to measure wheel alignment can increase the accuracy of the measurement, eliminating interference from ambient light, allowing more precise wheel alignment, which increases the life of the vehicle and ensures driver stability. do.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사항을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical details of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

도1은 종래 발명에 따른 PSD를 사용한 휠 얼라인먼트 측정장치의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a wheel alignment measuring apparatus using a PSD according to the related art.

도2는 본 발명에 따르는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치가 설치된 자동차의 평면도이다.2 is a plan view of a vehicle in which a wheel alignment measuring device using a CCD optical sensor according to the present invention is installed.

도3은 본 발명에 따르는 토우 측정용 CCD 옵티컬 센서의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing the operation of the CCD optical sensor for tow measurement according to the present invention.

도4는 본 발명에 따르는 셋-백 측정용 CCD 옵티컬 센서의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a view schematically showing the operation of the CCD optical sensor for set-back measurement according to the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

2 : 전륜 2: front wheel

3 : 후륜3: rear wheel

110, 210, 310, 410 : 하우징110, 210, 310, 410: housing

110a, 310a : 토우 측정 광원 입사용 개구부110a, 310a: opening for incidence of tow measurement light source

120, 220, 320, 420 : 토우 측정용 옵티컬 센서120, 220, 320, 420: Optical Sensor for Tow Measurement

120a, 320a : 토우용 옵티컬 센서의 슬릿120a, 320a: Slit of optical sensor for tow

120b, 320b : 토우용 CCD 수광 소자120b, 320b: CCD light receiving element for tow

130, 330 : 토우용 발광 소자130, 330: light emitting device for tow

140, 240, 340, 440 : 셋-백용 옵티컬 센서140, 240, 340, 440: Set-back optical sensor

140a, 240a : 셋-백용 옵티컬 센서의 슬릿140a, 240a: Slit of optical sensor for set-back

140b, 204b : 셋-백용 CCD 수광 소자140b, 204b: CCD light receiving element for set-back

150, 250 : 셋-백용 발광소자150, 250: Set-back light emitting device

Claims (9)

삭제delete 토우 측정용 옵티컬 센서; Optical sensor for tow measurement; 상기 토우 측정용 옵티컬 센서를 내부에 장착하는 하우징으로서, 마주보는 전륜 또는 후륜을 향한 위치의 토우 측정 광원입사용 개구부가 구성되는 하우징;A housing configured to mount the optical sensor for tow measurement therein, the housing including an opening for tow measurement light source entrance at a position facing the front or rear wheels facing each other; 전륜 또는 후륜을 향해 노면과 나란하게 빔을 발광시키도록 상기 하우징의 외부에 설치되는 토우용 발광소자;A tow light emitting element installed outside the housing to emit beams in parallel with the road surface toward the front wheels or the rear wheels; 상기 하우징에 연결된 프레임상에 설치되는 셋-백 측정용 옵티컬 센서; 및 An optical sensor for set-back measurement mounted on a frame connected to the housing; And 좌륜 또는 우륜을 향해 노면과 나란하게 빔을 발광시키도록 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서의 외부에 설치되는 셋-백용 발광소자를 포함하고, 상기 하우징에 연결된 프레임의 길이는 셋-백을 측정할 수 있도록 바퀴의 반경보다 길고, 상기 하우징은 차량의 각각의 타이어에 클램프를 사용하여 설치되는 휠 얼라인먼트 측정 장치에 있어서,And a set-back light emitting device mounted to the outside of the optical sensor for measuring the set-back so as to emit beams parallel to the road surface toward the left or right wheel, and the length of the frame connected to the housing may measure the set-back. In the wheel alignment measuring device is longer than the radius of the wheel, the housing is installed using a clamp on each tire of the vehicle, 상기 토우 측정용 옵티컬 센서는,The optical sensor for measuring the tow, 마주보는 전륜 또는 후륜에 설치된 하우징의 외부에 설치되는 다른 토우용 발광소자로부터 발광된 빛의 일부를 통과시키도록 상기 토우 측정용 옵티컬 센서의 표면에 구성된 슬릿;A slit configured on the surface of the tow measurement optical sensor to pass a part of light emitted from another tow light emitting device installed outside the housing installed at the front or rear wheel facing each other; 상기 다른 토우용 발광소자에서 발광된 빛이 상기 슬릿을 통해 조사되면 픽셀의 위치에 따라 전압값을 출력하는 토우용 CCD 수광소자;A tow CCD light-receiving element for outputting a voltage value according to the position of the pixel when light emitted from the other tow-emitting element is irradiated through the slit; 출력된 전압값에 따라 토우 값을 산출하는 제어부; 및A control unit for calculating a tow value according to the output voltage value; And 상기 제어부에서 산출된 토우값을 전송하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치.Wheel alignment measurement apparatus using a CCD optical sensor, characterized in that it comprises an output unit for transmitting the tow value calculated by the controller. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 토우용 발광소자는 LED인 것을 특징으로 하는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치.The tow light emitting device is a wheel alignment measurement device using a CCD optical sensor, characterized in that the LED. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어부는 상기 LED의 밝기를 전륜과 후륜의 거리에 따라 4단계로 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치.The control unit is a wheel alignment measurement device using a CCD optical sensor, characterized in that for adjusting the brightness of the LED in four steps according to the distance between the front wheel and the rear wheel. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 토우용 CCD 수광소자는 5,000개의 픽셀로 구성되는 것을 특징으로 하는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치.The tow CCD light receiving device is a wheel alignment measurement device using a CCD optical sensor, characterized in that consisting of 5,000 pixels. 토우 측정용 옵티컬 센서; Optical sensor for tow measurement; 상기 토우 측정용 옵티컬 센서를 내부에 장착하는 하우징으로서, 마주보는 전륜 또는 후륜을 향한 위치의 토우 측정 광원입사용 개구부가 구성되는 하우징;A housing configured to mount the optical sensor for tow measurement therein, the housing including an opening for tow measurement light source entrance at a position facing the front or rear wheels facing each other; 전륜 또는 후륜을 향해 노면과 나란하게 빔을 발광시키도록 상기 하우징의 외부에 설치되는 토우용 발광소자;A tow light emitting element installed outside the housing to emit beams in parallel with the road surface toward the front wheels or the rear wheels; 상기 하우징에 연결된 프레임상에 설치되는 셋-백 측정용 옵티컬 센서; 및 An optical sensor for set-back measurement mounted on a frame connected to the housing; And 좌륜 또는 우륜을 향해 노면과 나란하게 빔을 발광시키도록 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서의 외부에 설치되는 셋-백용 발광소자를 포함하고, 상기 하우징에 연결된 프레임의 길이는 셋-백을 측정할 수 있도록 바퀴의 반경보다 길고, 상기 하우징은 차량의 각각의 타이어에 클램프를 사용하여 설치되는 휠 얼라인먼트 측정 장치에 있어서,And a set-back light emitting device mounted to the outside of the optical sensor for measuring the set-back so as to emit beams parallel to the road surface toward the left or right wheel, and the length of the frame connected to the housing may measure the set-back. In the wheel alignment measuring device is longer than the radius of the wheel, the housing is installed using a clamp on each tire of the vehicle, 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서는,The optical sensor for measuring the set-back, 마주보는 좌륜 또는 우륜에 설치된 다른 셋-백용 발광소자로부터 발광된 빛의 일부를 통과시키도록 상기 셋-백 측정용 옵티컬 센서의 표면에 구성된 슬릿;A slit configured on the surface of the optical sensor for measuring the set-back so as to pass a part of the light emitted from another set-back emitting device mounted on the left or right wheel facing each other; 상기 다른 셋-백용 발광소자에서 발광된 빔이 상기 슬릿을 통해 조사되면 픽셀의 위치에 따라 전압값을 출력하는 셋-백용 CCD 수광소자; A set-back CCD light receiving device for outputting a voltage value according to the position of the pixel when the beam emitted from the other set-back light emitting device is irradiated through the slit; 출력된 전압값에 따라 셋-백 값을 산출하는 제어부; 및A control unit for calculating a set-back value according to the output voltage value; And 상기 제어부에서 산출한 셋-백 값을 전송하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치.Wheel alignment measurement apparatus using a CCD optical sensor, characterized in that it comprises an output unit for transmitting the set-back value calculated by the controller. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 셋-백용 발광소자는 LED인 것을 특징으로 하는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치.The set-back light emitting device is a wheel alignment measurement device using a CCD optical sensor, characterized in that the LED. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어부는 상기 LED의 밝기를 좌륜과 우륜의 거리에 따라 2 단계로 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치.The control unit is a wheel alignment measurement device using a CCD optical sensor, characterized in that for adjusting the brightness of the LED in two stages according to the distance between the left wheel and the right wheel. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 셋-백용 CCD 수광소자는 5,000개의 픽셀로 구성되는 것을 특징으로 하는 CCD 옵티컬 센서를 사용한 휠 얼라인먼트 측정 장치.The set-back CCD light receiving element is a wheel alignment measurement device using a CCD optical sensor, characterized in that consisting of 5,000 pixels.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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