KR102039267B1 - Apparatus for measuring the tire tread - Google Patents

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KR102039267B1
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고성환
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남용태
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고성환
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Abstract

According to the present invention, provided is a device for measuring a tire tread comprising: a vertical detection means for scanning a tire tread surface of a stopped vehicle in an up and down direction to determine a tread surface perpendicular to an irradiation path of a distance measuring part; and a wear degree determining means for determining a wear degree of the tire tread on the basis of the determined vertical tread surface. According to the present invention, in measuring the wear of the tire tread, a tire can be measured in a mounted state without having to remove the tire from a vehicle body, and is capable of securing a reliability of determining the tire wear by fundamentally preventing an error formed due to hand trembling and the like through manual work such that a disadvantage of not being able to secure a reliability of determining the wear degree is not obtained.

Description

타이어 트레드 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING THE TIRE TREAD}Tire tread measuring device {APPARATUS FOR MEASURING THE TIRE TREAD}

본 발명은 타이어 트레드 측정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 타이어 트레드의 깊이 및 편마모를 측정할 수 있는 타이어 트레드 측정장치에 관한 것이다. The present invention relates to a tire tread measuring device, and more particularly to a tire tread measuring device that can measure the depth and wear of the tire tread.

타이어는 노면 상태에 따른 진동을 완충시킴과 동시에 차량의 구동력 등 차량의 운행과 관련하여 매우 중요한 요소이며, 타이어의 수명은 자동차 주행에 따른 트레드의 마모량과 관련있다. 타이어 트레드는 고무층으로 이루어져 있으며, 외면에 다양한 트레드 패턴이 형성되어 있다. 트레드 패턴은 가로방향 홈(그로브:groove) 및 세로방향 홈으로 구성되며, 각각 차량의 회전 또는 구동력을 전달하는 기능을 한다. 트레드 패턴은 주행 거리 및 상태에 따라 마모량 및 마모되는 영역이 다르며. 이러한 트레드 상태를 정확하게 측정하는 것은 타이어의 교체주기를 판단함에 있어 기본적인 판단자료가 된다. A tire is a very important factor in driving a vehicle such as driving force of a vehicle while cushioning vibration according to road conditions, and the life of a tire is related to the amount of tread wear caused by driving a car. The tire tread is made of a rubber layer, and various tread patterns are formed on the outer surface. The tread pattern consists of a lateral groove (groove) and a longitudinal groove, and functions to transmit rotation or driving force of the vehicle, respectively. Tread patterns vary in wear and area depending on mileage and condition. Accurately measuring the tread condition is a basic judgment data in determining the replacement cycle of a tire.

타이어 트레드의 마모량 및 마모영역을 측정하는 기술과 관련하여 대한민국공개특허공보 제10-2008-0077812호의 '라인 스캐너를 이용한 타이어 트레드 측정장치'가 개시된다. 상기 선행기술은 타이어 트렌드에서 반사된 정보를 통해 타이어 트레드의 형상 및 깊이를 측정하며, 트레드 측정시 회동모터에 의하여 타이어를 등속 회전시키고 있다. 그러나 상기 선행기술은 타이어 트레드 측정시 반듯시 타이어를 회전시켜야 하므로 노면에 주차되어 있는 자동차의 타이어 트레드를 측정하기에는 불가능하다는 문제점이 있다. A tire tread measuring apparatus using a line scanner is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0077812 with respect to a technique for measuring a wear amount and a wear area of a tire tread. The prior art measures the shape and depth of the tire tread based on the information reflected from the tire trend, and rotates the tire at constant speed by the rotating motor during tread measurement. However, the prior art has a problem that it is impossible to measure the tire tread of the vehicle parked on the road because the tire must be rotated when measuring the tire tread.

한편 측정자가 수작업으로 타이어 트레드 표면에 깊이 게이지를 접촉하여 트레드의 마모정도를 측정하고 있으나 측정자의 숙련도나 손 떨림 등에 의하여 측정값(mm단위)을 신뢰할 수 없는 문제점이 있다. On the other hand, the measurer manually measures the degree of wear of the tread by contacting the depth gauge on the surface of the tire tread, but there is a problem in that the measured value (in mm) is unreliable due to the skill of the measurer or hand shaking.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0077812호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-0077812

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 정차되어 있는 자동차 트레드 깊이 및 편마모를 측정하여 타이어의 교체판단에 대한 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있는 타이어 트레드 측정장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a tire tread measuring device that can provide reliable data on the determination of replacement of tires by measuring the tread depth and wear of the vehicle is stopped It is to.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드 측정장치는 타이어 트레드의 홈(그루브)의 정확한 깊이를 측정하기 위하여 정차되어 있는 자동차 타이어 트레드의 일면과 거리측정수단이 수직인 위치에 위치하도록 조정한 후, 상기 거리측정수단을 수평방향으로 이동시켜 타이어 트레드의 상태를 측정할 수 있다. 거리측정수단은 레이저 센서, 라인 레이저 센서, 라인 스캐너, 적외선 센서, 초음파 센서 등 측정원점과 타이어 트레드 사이의 거리를 측정할 수 있는 장치일 수 있다. 따라서 거리측정수단과 측정하고자 하는 타이어 트레드는 수직인 상태에 초기 셋팅되므로, 이후 거리측정수단의 수평이동에 의하여 획득된 트레드 표면거리값에서 트레드 홈거리값을 차감하여 남은 트레드의 두께를 측정할 수 있다. In order to solve the above problems, the tire tread measuring device according to an embodiment of the present invention is a position where the one surface of the vehicle tire tread and the distance measuring means perpendicular to the vehicle to measure the exact depth of the groove (groove) of the tire tread After adjusting the position, the distance measuring means can be moved in the horizontal direction to measure the state of the tire tread. The distance measuring means may be a device capable of measuring a distance between the measuring origin and the tire tread such as a laser sensor, a line laser sensor, a line scanner, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, and the like. Therefore, since the distance measuring means and the tire tread to be measured are initially set in the vertical state, the thickness of the remaining tread can be measured by subtracting the tread groove distance value from the tread surface distance value obtained by the horizontal movement of the distance measuring means. have.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 깊이측정수단에 의하여 측정된 트레드 두께 변화량을 상호 비교하여 트레드 양측 영역의 편차가 미리 설정된 편차값 이상인 경우, 편마모가 있다고 판단하고, 드레드의 두께가 미리 설정된 기준두께 이하일 경우에도 타이어의 교체를 요구하도록 디스플레이할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, when the variation in the tread thickness measured by the depth measuring means is compared with each other and the deviation of both areas of the tread is equal to or more than the preset deviation value, it is determined that there is uneven wear, and the thickness of the thread is preset reference thickness In the following cases, it may be displayed to require replacement of the tire.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 타이드 트레드 측정장치는 측정된 타이어 트레드 두께정보 및 타이어 교체판단정보를 포함하는 타이어 트레드 마모정보를 사용자의 휴대단말로 전송함으로써 사용자는 즉시 타이어 교체여부에 대한 결정을 하여 안전한 주행을 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the tide tread measuring device transmits tire tread wear information including measured tire tread thickness information and tire replacement determination information to a user's mobile terminal, thereby allowing the user to immediately determine whether to replace the tire. You can drive safely.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 타이어 트레드 마모를 측정함에 있어 타이어를 자동차 본체로부터 분리시킬 필요없이 장착된 상태에서 측정할 수 있으며, 수작업을 통하여 손떨림등에 의한 오차가 발생하여 마모도 판단에 대한 신뢰성을 확보할 수 없다는 단점을 원천적으로 방지함으로써 타이어 마모 판단에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다. According to the present invention as described above, in measuring the tire tread wear can be measured in the mounted state without the need to separate the tire from the vehicle body, the error caused by hand shake occurs through the manual work to ensure the reliability of the wear level judgment By avoiding the disadvantage of being unable to do so, it is possible to secure the reliability of tire wear judgment.

또한 휴대가 가능하므로, 정차된 자동차라는 조건만 만족하면 어디에서든지 적용가능하므로 예를 들어 타이어 마모에 따른 법규위반 단속시 사용될 수 있으며,수작업이 아닌 기계장치에 의한 것이므로 단속시 측정에 대한 신뢰성이 담보되느냐의 여부에 대한 운전자와의 논쟁을 원천적으로 방지할 수 있다. In addition, since it is portable, it can be used anywhere if it satisfies the condition of a stopped vehicle. For example, it can be used when breaking the law due to tire wear, and it is a mechanical device rather than manual work. The argument with the driver about whether or not it can be prevented at the source.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차된 자동차 타이어 트레드 마모를 타이어 트레드 측정장치를 이용하여 측정하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드 측정장치의 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드의 원주방향으로 거리측정부를 스캔하여 거리측정부와 수직하는 타이어 트레드 면을 감지하는 동작을 설명하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 설정된 수직 트레드 면을 따라 거리측정부를 수평이동시켜 타이어 마모를 측정하는 동작을 설명하는 개략도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드 측정장치의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대단말에 타이어 트레드 마모정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 이동단말에 트레드 마모정보가 표시되는 화면을 도시한 도면이다. 1 is a schematic diagram of measuring a parked car tire tread wear according to an embodiment of the present invention using a tire tread measuring device.
Figure 2 is a block diagram of a tire tread measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating an operation of detecting a tire tread surface perpendicular to the distance measuring unit by scanning the distance measuring unit in the circumferential direction of the tire tread according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating an operation of measuring tire wear by horizontally moving a distance measuring unit along a set vertical tread surface according to an exemplary embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams for explaining the operation of the tire tread measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a process of transmitting tire tread wear information to a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a screen on which tread wear information is displayed on a user mobile terminal according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. Effects and features of the present invention, and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below but may be implemented in various forms. In the following embodiments, the terms first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from other components rather than a restrictive meaning. Also, the singular forms “a”, “an” and “the” include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms including or have means that the features or components described in the specification are present, and does not preclude the possibility of adding one or more other features or components. In addition, in the drawings, components may be exaggerated or reduced in size for convenience of description. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, and thus the present invention is not necessarily limited to the illustrated.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or corresponding components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차된 자동차 타이어 트레드 마모를 타이어 트레드 측정장치를 이용하여 측정하는 개략도이다. 1 is a schematic diagram of measuring a parked car tire tread wear according to an embodiment of the present invention using a tire tread measuring device.

도 1에서 보는 바와 같이, 타이어 트레드 측정장치(1000)는 정차된 자동차의 타이어의 측면에 배치되어 트레드 마모 및 편마모를 측정할 수 있다. 도시하지는 않았지만 타이어 트레드 측정장치(1000)는 자동차 검사소의 타이어 상태를 측정하기 위하여 타이어가 2개의 롤러상에 위치하고, 롤러상에 위치한 타이어와 대면되는 위치(에를들어 롤러 하부)에 배치되어 트레드 마모 및 편마모를 측정할 수 있다. As shown in FIG. 1, the tire tread measuring apparatus 1000 may be disposed at a side surface of a tire of a stopped vehicle to measure tread wear and wear. Although not shown, the tire tread measuring apparatus 1000 is disposed on a position where the tire is disposed on two rollers and faces a tire located on the roller (for example, a lower roller) in order to measure a tire condition of an automobile inspection station. Uneven wear can be measured.

타이어 트레드 측정장치(1000)는 타이어가 접촉하는 지면과 동일선상에 위치하고 거리측정부가 타이어 트레드(10)의 소정의 표면영역과 대면하여 배치될 수 있다. 타이어 트레드 측정장치(1000)는 타이어를 회전시키지 않고, 타이어가 멈춰진 상태에서 거리측정부의 광원(중심)과 타이어 트레드 표면간의 거리를 측정하여 타이어의 마모도를 판단함에 있어 일차적으로 거리측정부의 광원으로부터 조사되는 조사경로가 타이어 트레드 표면과 수직인 면(지점)을 결정한 후 수직 결정된 트레드 면(지점)을 기준으로 수평방향상에 있는 트레드의 표면을 스캔함으로써 타이어의 마모를 측정할 수 있다. 타이어 트레드 측정장치(1000)는 타이어 트레드 측정시 타이어를 자동차 본체로부터 이탈 또는 분리 시킬 필요없이 타이어가 자동차에 장착된 상태 그대로 측정할 수 있다. 타이어 트레드 측정장치(1000)는 타이어의 특정 트레드 영역을 측정할 때는 타이어를 회전시킬 필요가 없으나 타이어 트레드 전체 영역을 측정시 회전하는 타이어에도 적용될 수 있다. 일반적으로 자동차 검사소에서 타이어 트레드를 측정하기 위하여 각각의 타이어들은 각각 2개의 롤러사이에 안착된 후 시동을 걸어 타이어를 회전시키고 있다. 그러나 이 경우에도 레이저 센서로부터 조사되는 레이저는 타이어 트레드에 수직방향이 아닌 단순히 대면하고 있을 뿐이므로 타이어 트레드에 형성된 홈의 깊이를 정확히 측정하기는 어려우며, 실제적으로 자동차에 장착되는 타이어 직경이 다른 경우, 더욱더 트레드 홈의 깊이를 측정함에 오차가 발생하여 신뢰성은 떨어진다 할 것이다. 또한 수작업을 통하여 타이어 트레드 측정시 손떨림등에 의한 오차가 발생하므로 마모도 판단에 대한 신뢰성을 확보할 수 없다. 따라서 타이어 트레드의 홈의 깊이를 정확히 측정하여 타이어 마모도에 대한 신뢰성을 확보하기 위해서는 타이어 트레드 측정시 거리측정부로부터 출력되는 조사경로와 타이어 트레드 면이 수직인 위치에 거리측정부가 위치하도록 일차적으로 조정함으로써 이루어질 수 있으며, 이하 도 2 내지 도 5b를 통하여 신뢰성을 갖는 타이어 트레드 측정에 대하여 설명한다. The tire tread measuring apparatus 1000 may be disposed on the same line as the ground on which the tire contacts, and the distance measuring unit may be disposed to face a predetermined surface area of the tire tread 10. The tire tread measuring apparatus 1000 does not rotate the tire, but measures the distance between the light source (center) of the distance measuring unit and the surface of the tire tread while the tire is stopped and primarily irradiates from the light source of the distance measuring unit in determining the wear level of the tire. The wear of the tire can be measured by determining the face (point) perpendicular to the tire tread surface and then scanning the surface of the tread in the horizontal direction with respect to the vertically determined tread face (point). The tire tread measuring apparatus 1000 may measure the tire tread as it is mounted on the vehicle without having to separate or separate the tire from the vehicle body. The tire tread measuring apparatus 1000 does not need to rotate the tire when measuring a specific tread area of the tire, but may be applied to a tire that rotates when measuring the entire tire tread area. In general, in order to measure tire treads at an automobile inspection station, each tire is seated between two rollers, and then started and rotated. However, even in this case, since the laser irradiated from the laser sensor is simply facing the tire tread and not the vertical direction, it is difficult to accurately measure the depth of the groove formed in the tire tread, and when the tire diameter actually mounted on the vehicle is different, In addition, errors in measuring the depth of the tread grooves will reduce the reliability. In addition, since errors caused by hand shaking occur during tire tread measurement through manual labor, it is not possible to secure reliability in determining wear. Therefore, in order to secure the reliability of tire wear by accurately measuring the depth of the groove of the tire tread, the distance measuring unit is firstly adjusted so that the irradiation path output from the distance measuring unit when the tire tread is measured and the tire tread surface are perpendicular to each other. The tire tread measurement with reliability may be described below with reference to FIGS. 2 to 5B.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드 측정장치의 블록구성도이다.Figure 2 is a block diagram of a tire tread measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

타이어 트레드 측정장치(1000)는 타이어 트레드 표면에 빛(레이저)을 조사하고 반사되는 빛을 측정하여 거리를 측정하는 거리측정부(510), 상기 거리 측정부를 타이어 트레드 표면에 대하여 원주방향으로 스캔하도록 동작시키는 틸팅부(540), 상기 틸팅부의 동작에 의하여 거리 측정부로부터 출력되는 출력값을 판단하여 수직 트레드 면을 결정하는 수직판단부(520) 및 타이어 트레드 측정을 위하여 모터 등의 구동 등 전반적인 제어를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부(500)는 마이크로컨트롤러유닛(MCU)로 이루어질 수 있으며, 모터 제어 또는 거리측정을 연연산하기 위한 프로그램이 설치될 수 있다. 또한 타이어 트레드 측정장치(1000)는 결정된 수직 트레드 면을 기준으로 수평방향으로 레이저 센서를 이동시키는 수평이동부(550) 및 상기 수평이동부의 동작에 따라 레이저 센서로부터 출력되는 트레드 표면거리값에서 트레드 홈거리값을 차감하여 트레드 두께값를 생성하고, 상기 트레드 두께값이 미리 설정된 트레드 두께값보다 작은 경우, 타이어 트레드가 마모되었다고 판단하는 마모판단부(530)를 더 포함할 수 있다. 측정된 거리 및 판단결과를 외부로 표시하는 디스플레이부(570) 및 타이어 트레드 마모정보를 네트워크 망을 통하여 관리서버 또는 휴대단말에 전송하는 통신부(560)를 더 포함할 수 있다. The tire tread measuring apparatus 1000 includes a distance measuring unit 510 for measuring a distance by irradiating light (laser) on the tire tread surface and measuring reflected light, and scanning the distance measuring unit in a circumferential direction with respect to the tire tread surface. Tilting unit 540 to operate, the vertical determination unit 520 to determine the vertical tread plane by judging the output value output from the distance measuring unit by the operation of the tilting unit and overall control such as driving the motor for tire tread measurement It may include a control unit to perform. The control unit 500 may be formed of a microcontroller unit (MCU), and a program for calculating a motor control or a distance measurement may be installed. In addition, the tire tread measuring apparatus 1000 is a tread in the horizontal moving unit 550 for moving the laser sensor in the horizontal direction based on the determined vertical tread surface and the tread surface distance value output from the laser sensor according to the operation of the horizontal moving unit. A tread thickness value may be generated by subtracting the groove distance value, and when the tread thickness value is smaller than a preset tread thickness value, the wear tread portion 530 may further include determining that the tire tread is worn. The display unit 570 may display the measured distance and the determination result to the outside, and the communication unit 560 may transmit the tire tread wear information to the management server or the mobile terminal through the network.

타이어 트레드 측정장치(1000)는 정차되어 있는 자동차의 타이어 트레드 표면을 상하방향으로 스캔하여 거리측정부의 조사경로와 수직인 트레드 면을 결정하는 수직 탐지수단 및 결정된 수직 트레드 면을 기준으로 타이어 트레드의 마모도를 판단하는 마모도 판단수단을 포함할 수 있다. The tire tread measuring apparatus 1000 scans a tire tread surface of a parked vehicle in a vertical direction to determine a tread surface perpendicular to an irradiation path of a distance measuring unit, and a wear level of the tire tread based on the determined vertical tread surface. Wear may also include determining means for determining.

수직 탐지수단은 회전하지 않고 정지되어 있는 타이어 트레드의 마모에 대한 신뢰성을 높이기 위한 중요한 구성으로 수직 트레드 면을 결정하기 위함이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드의 원주방향으로 거리측정부를 스캔하여 거리측정부와 수직하는 타이어 트레드 면을 감지하는 동작을 설명하는 개략도이다. 도 3을 참고하면 거리 측정부의 일실시예로 레이저 센서(300)는 타이어가 놓인 지면의 연장선상에 배치된 상태로 예를들어 a방향 또는 c방향으로 조사경로가 결정되었다면 정확한 타이어 트레드의 마모를 측정하기에 어려우며, 이러한 측정결과에 대하여는 신뢰성을 부여하기 어렵다. 이는 타이어 트레드에 형성된 패턴인 세로방향 홈(그로브) 및 가로방향 홈(그로브)은 모두 타이어 표면에 수직한 방향으로 형성되어 있음으로 레이저 센서(300)로부터 조사되는 조사경로가 타이어 트레드의 표면영역 및 홈영역에 수직인 방향으로 조사되는 경우에 가장 신뢰성 있는 타이어 트레드의 형상 또는 깊이를 측정할 수 있다. The vertical detection means is to determine the vertical tread surface as an important configuration for increasing the reliability of the wear of the tire tread that is stationary without rotation. 3 is a schematic diagram illustrating an operation of detecting a tire tread surface perpendicular to the distance measuring unit by scanning the distance measuring unit in the circumferential direction of the tire tread according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, in one embodiment of the distance measuring unit, the laser sensor 300 is disposed on an extension line of the ground on which the tire is placed. For example, if the irradiation path is determined in the a direction or the c direction, the wear of the tire tread is correct. It is difficult to measure and it is difficult to give reliability to these measurement results. This is because the longitudinal grooves (grooves) and the horizontal grooves (grooves), which are patterns formed on the tire treads, are formed in a direction perpendicular to the tire surface, so that the irradiation path irradiated from the laser sensor 300 has the surface of the tire tread. The shape or depth of the most reliable tire tread can be measured when irradiated in a direction perpendicular to the area and the groove area.

이를 위하여 수직 탐지수단은 레이저 센서(300)로부터 조사되는 조사경로가 타이어 트레드 면에 수직인 수직 트레드 면을 탐지하기 위하여 레이저 센서(300)를 타이어 트레드 표면에 형성된 세로방향 홈을 따라 상하로 이동시키는 틸팅부(540) 및 상기 틸팅부(540)의 동작에 따라 레이저 센서(300)로부터 출력되는 출력값 중 가장 작은 출력값을 갖는 틸팅각도에 의하여 조사되는 트레드 면을 수직 트레드 면으로 결정하는 수직판단부(520)를 포함할 수있다. 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드 측정장치의 동작을 설명하기 위한 구성도로 틸팅부(540)는 제1 모터(210)의 모터축(211)에 레이저 센서(300)가 연결되고, 상기 제1 모터는 제어부(500)의 제어에 의하여 타이어 트레드 표면을 상하방향(예를들어 도 3참조 a,b,c로 순차적)으로 스캔하도록 레이저 센서(300)를 회전시킬 수 있다. 틸팅부(540)를 레이저 센서가 모터에 직결되는 구조로 설명하였으나 이에 한정하지 않고, 기어, 체인 등 다양한 기계요소를 이용하여 레이저 센서를 회전시킬 수 있음은 당연하다 할 것이다. 수직판단부(530)는 타이어 트레드 표면을 a, b, c 로 스캔에 따라 레이저 센서(300)로부터 출력되는 출력값을 비교하여 가장 작은 출력값을 갖는 틸팅각도에 의하여 조사되는 트레드 면을 수직 트레드 면으로 결정할 수 있다. 여기서 상기 가장 작은 출력값은 레이저 센서의 광원(중심, 310)과 타이어 트레드 표면사이의 거리가 가장 짧다는 것을 의미하며, 출력값이라고 표현하였으나 거리값으로도 이해될 수 있다. 여기서 레이저 센서의 스캔 경로는 타이어 트레드에 형성되어 있는 세로방향 홈을 따라 이루어질 수 있다. 상기 세로방향 홈은 타이어의 원주방향으로 소정의 폭을 가지고 형성되는 다수의 메인 그루브(main groove)일 수 있으며, 레이저 센서는 상기 메인 그로브를 따라 상하(원주)방향으로 스캔함으로써 수직판단부는 거리값이 점점 작아지다가 다시 커지는 변곡점을 발견함으로써 수직 트레드 면을 정밀하게 탐지하여 결정할 수 있다. 여기서 레이저 센서의 스캔을 세로방향 홈을 따라 이루어진다고 설명하였으나 이에 한정하지 않으며 타이어 트레드 표면의 어느 영역을 따라 상하방향으로 스캔할 수 있다 할 것이다. To this end, the vertical detection means moves the laser sensor 300 up and down along a longitudinal groove formed in the tire tread surface in order to detect a vertical tread surface whose irradiation path irradiated from the laser sensor 300 is perpendicular to the tire tread surface. Vertical determination unit for determining the tread surface irradiated by the tilting angle having the smallest output value among the output values output from the laser sensor 300 according to the tilting unit 540 and the tilting unit 540 as the vertical tread surface ( 520). 5A and 5B are diagrams illustrating the operation of the tire tread measuring device according to the exemplary embodiment of the present invention, and the tilting unit 540 includes the laser sensor 300 at the motor shaft 211 of the first motor 210. Is connected, and the first motor may rotate the laser sensor 300 to scan the tire tread surface in the vertical direction (for example, sequentially in a, b, and c as shown in FIG. 3) under the control of the controller 500. have. Although the tilting unit 540 has been described as a structure in which the laser sensor is directly connected to the motor, the present invention is not limited thereto, and the laser sensor may be rotated using various mechanical elements such as gears and chains. The vertical judging unit 530 compares the output value output from the laser sensor 300 according to the tire tread surface scan with a, b, c, and converts the tread surface irradiated by the tilting angle having the smallest output value into the vertical tread surface. You can decide. Here, the smallest output value means that the distance between the light source (center) 310 of the laser sensor and the surface of the tire tread is the shortest. The output value may be understood as a distance value. The scan path of the laser sensor may be along a longitudinal groove formed in the tire tread. The longitudinal groove may be a plurality of main grooves having a predetermined width in the circumferential direction of the tire, and the laser sensor scans vertically along the main grove in the vertical direction by distance. By finding the inflection point that becomes smaller and then larger, the vertical tread plane can be precisely detected and determined. Although the scan of the laser sensor is performed along the longitudinal grooves, the present invention is not limited thereto, and the laser sensor may be scanned vertically along a certain area of the tire tread surface.

마모도 판단수단은 결정된 수직 트레드 면을 기준으로 수평방향으로 레이저 센서(300)를 이동시키는 수평이동부(550) 및 상기 수평이동부의 동작에 따라 레이저 센서(300)로부터 출력되는 트레드 표면거리값(x)에서 트레드 홈거리값(y)을 차감하여 트레드 두께값(D)를 생성하고, 상기 트레드 두께값(D)이 미리 설정된 트레드 두께값보다 작은 경우, 타이어 트레드가 마모되었다고 판단하는 마모판단부(530)을 포함할 수 있다. The wear level determining means includes a horizontal moving part 550 for moving the laser sensor 300 in a horizontal direction with respect to the determined vertical tread surface, and a tread surface distance value output from the laser sensor 300 according to the operation of the horizontal moving part ( The tread groove distance value (y) is subtracted from x) to generate a tread thickness value (D), and when the tread thickness value (D) is smaller than a preset tread thickness value, a wear determination unit that determines that the tire tread is worn 530 may be included.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 설정된 수직 트레드 면을 따라 거리측정부를 수평이동시켜 타이어 마모를 측정하는 동작을 설명하는 개략도로, 도 4를 참고하면, 수평이동부(550)는 프레임(100)의 양 측에 연결된 베어링(110)에 삽입되는 스크류(120)는 스크류의 일측에 연결된 제2 풀리(142)가 제1 풀리(141)가 벨트(미도시)에 의하여 연결되고 상기 제1 풀리(141)는 제2 모터(220)에 연결되어 회전할 수 있다. 스크류(120)의 또 다른 일측은 수평이동블럭(130)이 연결되고 상기 수평이동블럭(130)은 제 1 모터(210)를 수용하고 있는 연결블럭과 연결되어 제어부(500)의 제어에 의하여 제2 모터(220)의 회전함에 따라 스크류(130)는 회전하여 레이저 센서(300)는 수평방향으로 이동할 수 있다. 여기서 레이저 센서(300)를 수평이동시킴에 있어 모터, 풀리, 벨트 스크류 등의 기계요소를 통하여 동작함을 설명하였으나 이에 한정하지 않고, 랙과 피니언 등의 기어구조 등의 다양한 기계요소를 이용하여 구현할 수 있음은 당연하다 할 것이다. 다시 도 4를 참고하면, 결정된 수직 트레드 면을 따라 수평이동하면서 타이어 트레드에 형성된 패턴을 스캔하는 레이저 센서(300)는 트레드 표면까지의 거리를 측정하여 트레드 표면거리값(x)을 출력하고, 바로 인접해 있는 트레드 홈거리값(y)을 출력할 수 있다. 4 is a schematic view illustrating an operation of measuring tire wear by horizontally moving a distance measuring unit along a set vertical tread surface according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the horizontal moving unit 550 is a frame ( The screw 120 inserted into the bearing 110 connected to both sides of the 100 has a second pulley 142 connected to one side of the screw, and a first pulley 141 connected by a belt (not shown). The pulley 141 may be connected to the second motor 220 to rotate. Another side of the screw 120 is connected to the horizontal movable block 130 and the horizontal movable block 130 is connected to the connection block for receiving the first motor 210 is controlled by the control unit 500 2 As the motor 220 rotates, the screw 130 rotates so that the laser sensor 300 may move in the horizontal direction. Herein, the laser sensor 300 is operated through a mechanical element such as a motor, a pulley, and a belt screw in the horizontal movement of the laser sensor 300. However, the present invention is not limited thereto and may be implemented using various mechanical elements such as a gear structure such as a rack and a pinion. It can be taken for granted. Referring back to FIG. 4, the laser sensor 300 scanning the pattern formed on the tire tread while horizontally moving along the determined vertical tread plane outputs a tread surface distance value x by measuring a distance to the tread surface. Adjacent tread groove distance values y can be output.

마모 판단부(530)는 레이저 센서로부터 출력되는 트레드 홈거리값(y)에서 트레드 표면거리값(x)을 차감하여 트레드 두께값(D)를 생성하고, 생성한 트레드 두께값(D)이 미리 설정된 트레드 두께값보다 작은 경우, 트레드가 마모되었다고 판단하고 트레드 두께값 및 마모판단을 포함하는 타이어 트레드 마모정보를 생성할 수 있다. 제어부(500)는 디스플레이부(570)를 제어하여 상기 트레드 마모정보를 표시하여 외부로 알릴 수 있다. 한편 마모 판단부(530)는 상기 트레드 두께값에 따른 타이어 마모정보뿐만 아니라 결정된 수직 트레드 면의 양끝단영역에서 측정되는 거리값 또는 트레드 두께 변화량을 상호 비교하여 그 차이(편차)를 계산하고, 트레드 양측 영역의 트레드 두께 차이가 미리 설정된 두께 차이값(편차) 이상인 경우, 편마모가 있다고 판단할 수 있다. 도 4에서 보는 바와 같이, 레이저 센서(300)를 통하여 측정되는 트레드 표면거리값(x) 및 트레드 홈거리값(y)은 상술한 바와 같이, 정차되어 있는 타이어 트레드 표면과 거리측정장치인 레이저 센서(300)의 조사경로가 수직인 수직 트레드면을 수직 탐지수단을 통하여 미리 결정되어 있기에 신뢰성 있는 측정값을 획득할 수 있다. 여기서 신뢰성 있는 측정값이란 결정된 수직 트레드 면을 따라 레이저 센서가 수평이동하여 타이어 트레드 표면 또는 홈까지의 거리 측정시 트레드 표면 및 홈에 항상 수직인 방향으로 레이저(빛)을 조사함으로써 이루어진다고 이해될 수 있다. The wear determining unit 530 subtracts the tread surface distance value x from the tread groove distance value y output from the laser sensor to generate a tread thickness value D, and the generated tread thickness value D is previously determined. When smaller than the set tread thickness value, it is determined that the tread is worn and can generate tire tread wear information including the tread thickness value and the wear judgment. The controller 500 may control the display 570 to display the tread wear information and notify the outside. Meanwhile, the wear determining unit 530 compares the tire wear information according to the tread thickness value as well as the distance value or the tread thickness variation measured at both end regions of the determined vertical tread surface, and calculates a difference (deviation). When the tread thickness difference between the both regions is equal to or more than the preset thickness difference (deviation), it may be determined that there is uneven wear. As shown in FIG. 4, the tread surface distance value x and the tread groove distance value y measured through the laser sensor 300 are a laser sensor which is a tire tread surface and a distance measuring device as described above. Since the vertical tread surface of which the irradiation path of 300 is vertical is predetermined through the vertical detection means, a reliable measurement value can be obtained. A reliable measurement here can be understood as being made by irradiating the laser (light) in a direction that is always perpendicular to the tread surface and groove when the laser sensor is moved horizontally along the determined vertical tread plane to measure the distance to the tire tread surface or groove. have.

한편 이상에서는 거리측정부(510)가 레이저 센서(300)를 예를 들어 설명하였으나 거리측정부(510)는 타이어 트레드 표면에 빛을 조사하고 반사되는 빛의 정보을 이용하여 타이어 트레드의 표면을 이미지로 출력할 수 있는 라인 스캐너일 수 있다. 라인 스캐너는 타이어 트레드 폭을 한번에 스캔할 수 있는 1개의 라인픽셀을 가질 수 있다. 거리측정부가 라인 스캐너일 경우 상술한 수직 탐지수단을 이용하여 수직 트레드 면을 결정하는 것은 동일하며, 마모도 판단수단은 수직 트레드 면이라고 판단되는 순간 결정된 수직 트레드 면에 대한 이미지 정보를 획득하고 있는 상태이므로 획득된 이미지의 픽셀정보를 처리하여 타이어 트레드의 표면 거리값 및 홈 거리값을 산출함으로써 트레드 두께 값에 따른 타이어 마모도를 판단할 수 있다. 즉 거리측정부가 라인 스캐너일 경우, 라인 스캐너를 결정된 수직 트레드 면의 수평방향으로 이동할 필요가 없으며, 이미 획득된 이미지를 처리하여 간편하고 빠르게 타이어 마모도를 판단하여 타이어 트레드 마모정보를 생성할 수 있다. Meanwhile, the distance measuring unit 510 described the laser sensor 300 as an example, but the distance measuring unit 510 irradiates light onto the surface of the tire tread and uses the information of the reflected light to image the surface of the tire tread. It can be a line scanner that can output. The line scanner can have one line pixel that can scan the tire tread width at one time. When the distance measuring unit is a line scanner, the vertical tread plane is determined using the vertical detection unit described above, and the wear level determining unit acquires image information on the determined vertical tread plane at the moment when it is determined that the vertical tread plane is determined. The tire wear degree according to the tread thickness value may be determined by calculating the surface distance value and the groove distance value of the tire tread by processing pixel information of the acquired image. That is, when the distance measuring unit is a line scanner, it is not necessary to move the line scanner in the horizontal direction of the determined vertical tread surface, and tire tread wear information may be generated by easily and quickly determining tire wear degree by processing an already acquired image.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대단말에 타이어 트레드 마모정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 이동단말에 트레드 마모정보가 표시되는 화면을 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating a process of transmitting tire tread wear information to a mobile terminal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a screen displaying tread wear information on a user mobile terminal according to an embodiment of the present invention. Figure is a diagram.

도 6 및 도 7을 참고하면, 타이어 트레드 측정장치(1000)는 통신부(560)를 통하여 트레드 마모정보를 관리서버 또는 사용자 휴대단말에 전송할 수 있다. 통신부(560)는 인터넷망을 통하여 관리서버에 트레드 마모정보를 전송할 수 있는 인터넷 모듈 및 와이파이, 블루투스 등 근거리 통신모듈을 통하여 네트워크망으로 연결되어 있는 사용자 휴대단말(3)에 트레드 마모정보를 전송할 수 있다. 사용자 휴대단말은 타이어 트레드 정보를 표시할 수 있는 앱이 설치될 수 있으며, 트레드 마모정보가 수신되는 경우, 상기 연동되는 앱이 실행되어 기본정보(620) 및 타이어 트레드 마모정보(630)를 포함하는 타이어 정보 표시화면(610)을 표시하여 사용자에게 즉각적인 타이어 트레드 측정에 따른 마모정보를 알릴 수 있다. 6 and 7, the tire tread measuring apparatus 1000 may transmit tread wear information to the management server or the user portable terminal through the communication unit 560. The communication unit 560 may transmit tread wear information to a user mobile terminal 3 connected to a network through a short-range communication module such as an internet module capable of transmitting tread wear information to a management server through an internet network, such as Wi-Fi and Bluetooth. have. The user portable terminal may be installed with an app that can display the tire tread information, when the tread wear information is received, the linked app is executed to include the basic information 620 and tire tread wear information 630 The tire information display screen 610 may be displayed to inform the user of wear information according to an immediate tire tread measurement.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

10:타이어 트레드 100:프레임
110:베어링 120:스크류
130:수평이동블럭 141,142:풀리
210,220:모터 211:모터축
300:레이저 센서 500:제어부
510:거리측정부 520:수직판단부
530:마모판단부 540:틸팅부
550:수평이동부 560:통신부
570:디스플레이부 1000:타이어 트레드 측정장치10: tire tread 100: frame
110: bearing 120: screw
130: horizontal movement block 141, 142: pulley
210,220: Motor 211: Motor shaft
300: laser sensor 500: control unit
510: distance measuring unit 520: vertical judgment
530: wear judgment part 540: tilting part
550: horizontal moving unit 560: communication unit
570: display unit 1000: tire tread measuring device

Claims (5)

정차되어 있는 자동차의 타이어 트레드 표면을 상하방향으로 스캔하여 거리측정부의 조사경로와 수직인 트레드 면을 결정하는 수직 탐지수단 및
결정된 수직 트레드 면을 기준으로 타이어 트레드의 마모도를 판단하는 마모도 판단수단을 포함하고,
상기 거리 측정부는 레이저 센서이고,
상기 수직 탐지수단은
타이어 트레드 표면의 원주를 따라 상하방향으로 스캔하도록 수평이동블럭(130)과 연결되는 연결블럭에 위치한 모터(210)의 축과 연결된 레이저 센서(300)를 회전시키는 틸팅부 및
상기 틸팅부의 동작에 따라 레이저 센서로부터 출력되는 출력값 중 가장 작은 출력값을 갖는 틸팅각도에 의하여 조사되는 트레드 면을 수직 트레드 면으로 결정하는 수직판단부를 포함하고,
상기 마모도 판단수단은
결정된 수직 트레드 면을 기준으로 스크류(10)에 연결된 수평이동블럭(130)이 스크류의 회전에 의하여 수평방향으로 레이저 센서를 이동시키는 수평이동부 및
상기 수평이동부의 동작에 따라 레이저 센서로부터 출력되는 트레드 홈거리값(y)에서 트레드 표면거리값(x)을 차감하여 트레드 두께값(D)를 생성하고, 상기 트레드 두께값이 미리 설정된 트레드 두께값보다 작은 경우, 타이어 트레드가 마모되었다고 판단하는 마모판단부를 포함하는 타이어 트레드 측정장치.
Vertical detection means for scanning the tread surface of the vehicle is stopped vertically to determine the tread surface perpendicular to the irradiation path of the distance measuring unit;
A wear degree determining means for determining a wear level of the tire tread based on the determined vertical tread surface,
The distance measuring unit is a laser sensor,
The vertical detection means
Tilting unit for rotating the laser sensor 300 connected to the axis of the motor 210 located in the connecting block connected to the horizontal moving block 130 to scan in the vertical direction along the circumference of the tire tread surface;
And a vertical determination unit determining a tread surface irradiated by a tilting angle having the smallest output value among the output values output from the laser sensor as the vertical tread surface according to the operation of the tilting unit.
The wear degree determining means
A horizontal moving block 130 connected to the screw 10 based on the determined vertical tread surface to move the laser sensor in a horizontal direction by the rotation of the screw;
The tread thickness value D is generated by subtracting the tread surface distance value x from the tread groove distance value y output from the laser sensor according to the operation of the horizontal moving unit, and the tread thickness value is a preset tread thickness. A tire tread measuring device comprising a wear judging portion that, when smaller than a value, determines that the tire tread is worn.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 거리 측정부는 라인 스캐너이고,
상기 수직 탐지수단은
라인 스캐너를 타이어 트레드 표면을 따라 상하로 이동시키는 틸팅부 및
상기 틸팅부의 동작에 따라 라인스캐너로부터 출력되는 출력값 중 가장 작은 출력값을 갖는 틸팅각도에 의하여 조사되는 트레드 면을 수직 트레드 면으로 결정하는 수직판단부를 포함하며,
상기 마모도 판단수단은
결정된 수직 트레드 면에 대한 라인 스캐너를 통하여 획득된 이미지 정보를 처리하여 트레드의 형상 및 깊이를 이용하여 마모도를 판단하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드 측정장치.
The method of claim 1,
The distance measuring unit is a line scanner,
The vertical detection means
Tilting to move the line scanner up and down along the tire tread surface;
In accordance with the operation of the tilting unit includes a vertical determination unit for determining the tread surface irradiated by the tilting angle having the smallest output value of the output value output from the line scanner as the vertical tread surface,
The wear degree determining means
A tire tread measuring apparatus, characterized in that the wear degree is determined using the shape and depth of the tread by processing the image information acquired through the line scanner for the determined vertical tread surface.
제 1 항에 있어서,
타이어 트레드 마모정보를 네트워크 망을 통하여 관리서버 또는 휴대단말에 전송하는 통신부를 더 포함하는 타이어 트레드 측정장치. The method of claim 1,
Tire tread measuring device further comprises a communication unit for transmitting the tire tread wear information to a management server or a mobile terminal through a network.
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