KR102133973B1 - 타이어 마모 평가 시스템 및 이를 이용한 타이어 마모 평가 방법 - Google Patents

타이어 마모 평가 시스템 및 이를 이용한 타이어 마모 평가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 차량 전방의 노면을 감지하여 노면이미지를 제공하는 노면 상태 감지부, 상기 노면이미지를 이용하여 상기 차량 전방의 노면상태정보를 추출하고, 상기 노면상태정보에 따라 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 주행판단부, 사전에 설정된 주행경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하되, 상기 주행판단부에서 결정된 주행방향을 반영하여 상기 주행경로 내에서 주행하도록 상기 차량을 제어하는 주행제어부 및 상기 차량의 주행이 완료된 후, 상기 차량에 장착된 타이어의 최종 상태를 촬영하여 마모이미지를 획득하는 촬영부를 포함하며, 상기 노면상태정보는 상기 노면의 요철 정도에 대한 정보를 포함하는, 타이어 마모 평가 시스템을 제공한다.

Description

타이어 마모 평가 시스템 및 이를 이용한 타이어 마모 평가 방법{TIRE ABRASION CONFIRMATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예들은 타이어 마모 평가 시스템 및 이를 이용한 타이어 마모 평가 방법에 관한 것이다.
차량은 차량에 부착된 타이어와 도로의 마찰력에 의해서 주행하게 된다. 이 경우, 타이어의 트레드(tread)는 도로 표면과 직접 접촉하기 때문에 마모가 발생하게 되고, 타이어의 마모는 차량 탑승자의 안전과 직결되는 문제이기 때문에 타이어 평가의 가장 중요한 요소로 인식된다.
일반적으로 타이어 트레드에는 제동력과 구동력 향상을 위한 그루브(groove)로 지칭되는 깊은 홈이 파여있고, 타이어 트레드의 홈의 깊이 및 형성 방향에 따라 차량이 주행할 때에 발생하는 소음과 트레드 마모량이 크게 좌우되며, 홈의 형성 방향에 따라 리브형, 러그형, 블록형 등 다양한 패턴의 타이어 트레드가 존재한다.
이러한 타이어 마모를 평가하기 위해, 종래에는 운전자가 사전에 설정된 주행경로를 따라 차량을 운행한 후 이때의 마모 정도를 확인하였는데, 운전자 간의 운전습관 또는 노면의 상태에 따라 타이어 마모 편차가 발생하여 그 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 운전자 간의 운전습관이나 노면의 상태에 따라 발생되는 마모 편차를 최소화할 수 있는 타이어 마모 평가 시스템 및 이를 이용한 타이어 마모 평가 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 차량 전방의 노면을 감지하여 노면이미지를 제공하는 노면 상태 감지부, 상기 노면이미지를 이용하여 상기 차량 전방의 노면상태정보를 추출하고, 상기 노면상태정보에 따라 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 주행판단부, 사전에 설정된 주행경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하되, 상기 주행판단부에서 결정된 주행방향을 반영하여 상기 주행경로 내에서 주행하도록 상기 차량을 제어하는 주행제어부 및 상기 차량의 주행이 완료된 후, 상기 차량에 장착된 타이어의 최종 상태를 촬영하여 마모이미지를 획득하는 촬영부를 포함하며, 상기 노면상태정보는 상기 노면의 요철 정도에 대한 정보를 포함하는, 타이어 마모 평가 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 주행판단부는 상기 주행경로를 따라 최초 주행 시 상기 주행경로 전체에 대한 기준노면정보를 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 주행판단부는 상기 기준노면정보와 상기 노면상태정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 주행판단부는 상기 노면이미지로부터 에지를 검출하고, 상기 검출된 에지를 이용하여 상기 노면이미지 내의 요철물을 추출하고, 일정한 면적 내에 포함된 상기 요철물의 분포율을 계산하고, 상기 요철물의 분포율과 사전에 설정된 기준범위를 비교하여 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 주행판단부는 상기 노면이미지를 좌이미지와 우이미지로 분할하고, 상기 좌이미지와 상기 우이미지 각각에 대한 상기 요철물의 분포율을 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 주행판단부는 상기 좌이미지에서의 상기 요철물의 분포율과 상기 우이미지에서의 상기 요철물의 분포율 각각을 상기 기준범위와 비교하고, 상기 기준범위와의 차이가 가장 적어지는 위치로 상기 차량의 주행방향을 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 타이어 마모를 평가하는 방법에 있어서, 노면 상태 감지부에 의해, 사전에 설정된 주행경로를 따라 이동하는 상기 차량 전방의 노면을 감지하여 노면이미지를 제공받는 단계, 주행판단부에 의해, 상기 노면이미지를 이용하여 상기 차량 전방의 노면상태정보를 추출하고, 상기 노면상태정보에 따라 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계, 주행제어부에 의해, 상기 결정된 주행방향을 반영하여 상기 주행경로 내에서 주행하도록 상기 차량을 제어하는 단계 및 촬영부에 의해, 상기 차량의 주행이 완료된 후, 상기 차량에 장착된 타이어의 최종 상태를 촬영하여 마모이미지를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 노면상태정보는 상기 노면의 요철 정도에 대한 정보를 포함하는, 타이어 마모 평가 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 주행판단부에 의해, 상기 주행경로를 따라 최초 주행 시 상기 주행경로 전체에 대한 기준노면정보를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계는, 상기 기준노면정보와 상기 노면상태정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계는, 상기 노면이미지로부터 에지를 검출하는 단계, 상기 검출된 에지를 이용하여 상기 노면이미지 내의 요철물을 추출하고, 일정한 면적 내에 포함된 상기 요철물의 분포율을 계산하는 단계 및 상기 요철물의 분포율과 사전에 설정된 기준범위를 비교하여 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계는 상기 노면이미지를 좌이미지와 우이미지로 분할하는 단계 및 상기 좌이미지와 상기 우이미지 각각에 대한 상기 요철물의 분포율을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계는, 상기 좌이미지에서의 상기 요철물의 분포율과 상기 우이미지에서의 상기 요철물의 분포율 각각을 상기 기준범위와 비교하고, 상기 기준범위와의 차이가 가장 적어지는 위치로 상기 차량의 주행방향을 변경할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템 및 이를 이용한 타이어 마모 평가 방법은 사전에 설정된 주행경로를 자율주행을 통해 운행하도록 하고, 노면상태정보를 실시간으로 획득하여 동일 마모환경조건에서 운행하도록 제어함으로써, 운전자간의 편차 없이 정확한 타이어 마모 평가가 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 타이어 마모 평가 시스템을 이용하여 타이어 마모를 평가하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템을 이용한 타이어 마모 평가 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6a 및 7a는 노면 상태 감지부를 통해 획득된 노면이미지의 예시이다.
도 6b 및 도 7b는 주행판단부에서 노면이미지로부터 노면 상태 정보를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 주행판단부에서 에지(Edge)를 검출한 이미지를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 이미지로부터 추출한 요철물의 분포율을 표로서 나타낸 도면이다.
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.
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.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 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.
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.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템 및 이를 이용한 타이어 마모 평가 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템(10)을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1의 타이어 마모 평가 시스템(10)을 이용하여 타이어 마모를 평가하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템(10)은 노면 상태 감지부(100), 주행판단부(110), 주행제어부(120) 및 촬영부(130)를 포함할 수 있다.
노면 상태 감지부(100)는 차량(2) 전방의 노면을 감지하여 노면이미지를 제공할 수 있다. 본 명세서에서, 차량(2)은 사람이 운전하지 않는 무인자율차량으로서, 본 발명은 자율주행을 통해 사전에 설정된 경로를 따라 운행한 후 타이어의 마모 상태를 평가함으로써, 운전자의 특성에 따른 타이어 마모 차이를 최소화하는 것을 특징으로 한다. 노면 상태 감지부(100)는 차량(2)이 자율주행을 통해 이동하는 경로 상의 노면 상태를 감지하기 위한 것으로서, 카메라 등을 포함하여 차량(2) 전방의 노면 상태를 촬영하고 이를 노면이미지로서 후술하는 주행판단부(110)에 제공할 수 있다.
또한, 노면 상태 감지부(100)는 무인자율차량인 차량(2)의 외부의 지형과 장애물을 센싱하여 지형정보 및 장애물정보에 관한 데이터를 수입하여 주행판단부(110)에 제공할 수도 있다. 이를 위해, 노면 상태 감지부(100)는 카메라뿐만 아니라, 레이더(Radio Detecting And Ranging, Radar) 또는 라이다(Lidar Detection and ranging, LiDAR) 등을 더 포함할 수 있다.
주행판단부(110)는 상기 노면 상태 감지부(100)로부터 제공되는 노면이미지를 이용하여 차량(2) 전방의 노면상태정보를 추출하고, 노면상태정보에 따라 차량의 주행방향 변경여부를 결정할 수 있다. 주행판단부(110)는 노면 상태 감지부(100)에 의해 제공되는 노면상태정보뿐만 아니라, 사전에 저장된 도로에 관한 도로환경정보 등을 이용하여, 차량(2)이 이동하는 경로에서의 마모환경조건이 실질적으로 동일한지를 판단하고, 주행방향을 변경할 지를 결정할 수 있다.
여기서, 마모환경조건이란, 타이어의 마모를 일으키는데 영향을 주는 조건인, 노면상태조건일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템(10)은 차량(2)의 타이어에 대한 마모환경조건을 실질적으로 동일하게 하기 위해, 노면의 상태인 요철 정도를 감지하고, 동일한 경로 상에서 요철 정도가 사전에 설정된 범위 내로 운행될 수 있도록 차량(2)을 운행할 수 있다. 이와 더불어, 주행판단부(110)는 노면상태조건뿐만 아니라, 타이어의 마모에 영향을 주는 시작지점, 종료지점, 전체 운행 거리, 시간, 포장/비포장도로 여부, 날씨정보 등을 더 고려하여 차량의 주행방향을 포함하는 주행조건 변경여부를 결정할 수 있다.
주행제어부(120)는 사전에 설정된 주행경로를 따라 주행하도록 상기 차량(2)을 제어하되, 주행판단부(110)에서 결정된 주행방향을 반영하여 주행경로 내에서 주행하도록 차량(2)을 제어할 수 있다.
촬영부(130)는 차량(2)의 주행이 완료된 후, 차량(2)에 장착된 타이어의 최종 상태를 촬영하여 마모이미지를 획득할 수 있다. 촬영부(130)는 차량(2)에 구비될 수도 있으며, 차량(2)의 외부에 구비되어 자율주행이 완료되어 종료지점에 도착한 차량(2)의 타이어를 촬영할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템(10)은 촬영부(130)로부터 획득된 마모이미지를 이용하여 타이어의 마모 정도를 평가할 수 있다. 이때, 타이어 마모 평가 시스템(10)은 마모이미지를 제공받고 마모이미지의 영상을 분석하여 마모 정도를 평가하는 마모 평가부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 도시하지 않았지만, 일 실시예로서, 마모 평가부(미도시)는 마모이미지로부터 타이어의 마모 영역을 추출하고, 타이어의 면적 대비 마모 영역의 면적을 비교하여 마모 정도를 판단할 수 있다. 마모 평가부(미도시)는 차량(2)이 운행하는 동안, 전체 경로에 대한 노면 상태 정보, 전체 운행 거리, 주행 시간, 포장/비포장도로 여부, 날씨 정보 등을 고려하여 타이어 마모 정도를 평가할 수 있으며, 이를 통해 운행조건의 편차를 최소화한 상태에서의 타이어 마모 정도를 평가할 수 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템(10)은 알림부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 알림부(미도시)는 차량(2)의 주행 시 획득되는 노면상태정보가 기준범위를 벗어나는 경우, 다시 말해, 요철물 분포가 적은 방향으로 차량(2)이 운행되는 경우, 이를 시험자에게 알리고 해당 구간의 노면상태정보를 기록할 수 있다. 차량(2)에 시험자가 탑승하는 경우에는, 이를 확인하고 수동으로 주행방향을 조정한 후 다시 자율주행 가능하도록 변경할 수 있다. 또는, 차량(2)에 시험자가 탑승하지 않는 경우에는, 저장된 알림 이벤트를 시험자가 추후 확인할 수 있도록 저장하고, 타이어 마모 평가 시 이를 고려하여 평가할 수 있도록 해당 시점 또는 구간에 대한 노면상태정보를 제공할 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템(10)을 이용한 타이어 마모 평가 방법을 설명하는 순서도이다. 도 6a 및 7a는 노면 상태 감지부(100)를 통해 획득된 노면이미지의 예시이며, 도 6b 및 도 7b는 주행판단부(110)에서 노면이미지로부터 노면 상태 정보를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저, 주행판단부(110)는 사전에 설정된 주행경로(N)를 입력받는다(S100). 사전에 설정된 주행경로(N)는 차량(2)이 마모 평가를 위해 운행되는 경로로서, 직선구간(N1) 및 선회구간(N2)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 주행경로(N)는 이미 알고 있는 비포장도로를 포함하는 경로일 수 있으며, 차량(2)은 사전에 설정된 속도로 상기 주행경로(N)를 적어도 1회 이상 운행할 수 있다.
이후, 노면 상태 감지부(100)에 의해, 주행판단부(110)는 사전에 설정된 주행경로(N)를 따라 이동하는 차량(2) 전방의 노면을 감지하여 노면이미지를 제공받는다(S200). 도 6a 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 노면이미지는 사전에 설정된 주행경로(N)를 따라 운행하는 차량(2) 전방의 이미지로서, 비포장도로인 경우 자갈과 같은 요철물들에 대한 이미지를 포함할 수 있다.
이후, 주행판단부(110)는 노면이미지를 이용하여 차량(2) 전방의 노면상태정보를 추출하고, 추출된 노면상태정보에 따라 차량(2)의 주행방향 변경여부를 결정한다(S300). 동일한 주행경로(N)로 차량(2)을 주행시킨다고 하더라도, 다른 차량의 운행 또는, 날씨와 같은 자연환경 등에 의해 노면 상태는 변경될 수 있다. 따라서, 타이어 마모 평가 방법은 변경된 노면 상태를 반영하여 마모 환경 조건을 유사하게 한 상태에서 타이어의 마모 정도를 평가하게 된다.
이때, 일 실시예로서, 도 4를 참조하면, 주행판단부(110)는 주행경로(N)를 따라 최초 주행 시 주행경로(N) 전체에 대한 기준노면정보를 저장하고(S301), 기준노면정보와 노면상태정보를 비교하여(S302), 차량(2)의 주행방향 변경여부를 결정할 수 있다(S303). 다시 말해, 주행판단부(110)는 차량(2)의 최초 주행 시 획득된 전체 노면 상태 정보로부터 주행 경로(N) 상의 노면 상태 정보, 예를 들면, 요철 정도의 평균값을 획득하고, 이를 이후 차량(2) 주행 시 기준값으로 설정할 수 있다. 주행판단부(110)는 노면 상태 감지부(100)로부터 실시간(real-time)으로 획득되는 노면이미지로부터 노면상태를 감지하고, 노면상태정보가 상기한 기준값과 근접해지도록 차량(2)의 주행방향을 변경할 수 있다.
한편, 다른 실시예로서, 도 5를 참조하면, 주행판단부(110)는 획득된 노면이미지로부터 에지(Edge)를 검출할 수 있다(S310). 도 6b 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 주행판단부(110)는 에지 검출 알고리즘을 이용하여 이미지 내의 에지 픽셀들을 검출할 수 있는데, 노면이미지 내의 픽셀들의 x 방향 밝기 및 색상 변화율, 그리고 y 방향 밝기 및 색상 변화율을 측정하여 변화율이 큰 지점의 픽셀들을 에지 픽셀로서 검출할 수 있다.
이후, 주행판단부(110)는 추출된 에지 정보를 이용하여 일정한 면적 내에 포함된 요철물(1)의 분포율을 계산할 수 있다(S320).
본 명세서에서, 에지(Edge)는 비포장도로인 노면에 분포된 요철물(1)들에 대한 에지에 관한 정보일 수 있다. 이때, 요철물(1)은 사전에 설정된 범위의 크기를 갖는 물체를 포함하며, 예를 들면, 6 cm 내지 8cm 직경을 갖는 자갈을 포함할 수 있다. 주행판단부(110)는 노면상태정보를 추출함에 있어, 노면에 분포된 전체 요철물(1)들을 노면이미지로부터 추출할 수도 있으나, 이 경우 실시간으로 정보를 획득함에 있어 분석 시간이 오래걸릴 수 있다. 따라서, 주행판단부(110)는 사전에 설정된 범위를 갖는 요철물(1)들에 대한 에지(Egde)를 추출하고, 추출된 에지 정보를 이용하여 노면상태를 판단함으로써, 효율적으로 주행방향 변경여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 주행판단부(110)는 계산된 요철물(1)의 분포율과 사전에 설정된 기준범위를 비교하여 차량(2)의 주행방향 변경여부를 결정할 수 있다(S330). 주행판단부(110)는 노면이미지로부터 추출된 요철물(1)의 분포율이 기준 범위 내라고 판단한 경우, 주행제어부(120)는 차량(2)이 이전 방향 그대로 주행하도록 제어할 수 있다(S402). 이와 반대로, 주행판단부(110)는 노면이미지로부터 추출된 요철물(1)의 분포율이 기준 범위를 벗어났다고 판단한 경우, 요철물(1)이 많은 영역으로 차량(2)의 주행방향을 변경하도록 결정하고, 주행제어부(120)는 변경된 주행방향으로 주행하도록 차량(2)을 제어할 수 있다(S401). 예를 들면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 차량(2) 전방의 우측에 요철물(1) 분포율이 큰 경우, 차량(2)의 주행방향을 우측으로 변경하고, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 차량(2) 전방의 좌측에 요철물(1) 분포율이 큰 경우, 차량(2)의 주행방향을 좌측으로 변경할 수 있다.
일 실시예로서, 주행판단부(110)는 노면이미지로부터 단위 면적 당 요철물(1)의 분포율이 80% 내지 100% 범위를 갖는 영역을 추적하여 해당 영역으로 차량(2)이 운행할 수 있도록 주행방향 변경을 결정할 수 있다.
다른 실시예로서, 주행판단부(110)는 노면이미지를 좌이미지(M1)와 우이미지(M2)로 분할하고, 좌이미지(M1)와 우이미지(M2) 각각에 대한 요철물(1)의 분포율을 계산할 수도 있다. 차량(2)은 좌우로 각각 2개의 타이어가 장착되므로, 각각의 위치에 장착되는 타이어에 동일한 마모환경조건을 부여하여야만 한다. 따라서, 주행판단부(110)는 노면이미지를 좌이미지(M1)와 우 이미지(M2)로 분할하고, 각각의 요철물(1) 분포율을 계산하여 이에 따라 차량(2)의 주행방향을 변경할 수 있다.
이때, 주행판단부(110)는 좌이미지(M1)에서의 요철물(1)의 분포율과 우이미지(M2)에서의 요철물(1)의 분포율 각각을 기준범위와 비교할 수 있다. 즉, 좌측 타이어에 대한 마모 환경 조건과 우측 타이어에 대한 마모 환경 조건을 각각 판단할 수 있는데, 주행판단부(110)는 차량(2)의 주행방향을 변경하였을 경우, 좌측 타이어의 마모환경조건의 변화정도와 우측 타이어의 마모환경조건의 변화정도를 비교하여, 기준범위와 가장 차이가 나지 않는 방향으로 주행방향을 변경하도록 결정할 수 있다.
타이어의 마모를 평가함에 있어서, 좌측 또는 우측 중 어느 하나의 타이어에 대해서만 평가하는 것이 가장 이상적이나, 한번의 운행으로 좌측 타이어와 우측 타이어 모두의 마모 정도를 평가할 수도 있다. 이 경우, 차량(2)의 주행방향 변경은 좌측 타이어에만 영향을 주는 것이 아니라, 우측 타이어의 마모 환경 변화에도 영향을 주게 되므로, 요철물(1)의 분포율이 사전에 설정된 기준범위와 가장 차이가 나지 않는 방향으로 주행방향을 변경하도록 결정할 수 있다.
도 8은 주행판단부(110)에서 에지(Edge)를 검출한 이미지를 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 이미지로부터 추출한 요철물(1)의 분포율을 표로서 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 주행판단부(110)는 요철물(1)의 분포율을 계산함에 있어, 제1 방향(x방향)에 대한 한 지점(x1 또는 x2)을 따라 제2 방향(y방향)으로 분포되는 에지들을 합산하여 계산할 수 있다. 도 8의 이미지로부터, 제1 지점(x1)에서 에지의 분포는 제2 지점(x2)에서 에지의 분포보다 더 많음을 확인할 수 있으며, 이는 각 지점의 에지를 합산한 도 9의 표를 통해 보다 정확하게 확인될 수 있다.
한편, 주행판단부(110)는 차량(2)에 장착되는 좌측 타이어와 우측 타이어 사이의 거리(W)에 따른 제1 지점(x1)과 제2 지점(x2)에서 에지 분포율을 계산하고, 각각의 분포율을 기준범위와 비교하여 각 타이어의 마모환경조건을 고려한 후, 주행방향의 변경여부를 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 마모 평가 시스템 및 이를 이용한 타이어 마모 평가 방법은 사전에 설정된 주행경로를 자율주행을 통해 운행하도록 하고, 노면상태정보를 실시간으로 획득하여 동일 마모환경조건에서 운행하도록 제어함으로써, 운전자간의 편차 없이 정확한 타이어 마모 평가가 가능할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1 : 요철물
2 : 차량
10 : 타이어 마모 평가 시스템
100 : 노면 상태 감지부
110 : 주행판단부
120 : 주행제어부
130 : 촬영부

Claims (12)

  1. 차량 전방의 노면을 감지하여 노면이미지를 제공하는 노면 상태 감지부;
    상기 노면이미지를 이용하여 상기 차량 전방의 노면상태정보를 추출하고, 상기 노면상태정보에 따라 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 주행판단부;
    사전에 설정된 주행경로를 따라 주행하도록 상기 차량을 제어하되, 상기 주행판단부에서 결정된 주행방향을 반영하여 상기 주행경로 내에서 주행하도록 상기 차량을 제어하는 주행제어부; 및
    상기 차량의 주행이 완료된 후, 상기 차량에 장착된 타이어의 최종 상태를 촬영하여 마모이미지를 획득하는 촬영부;를 포함하며,
    상기 노면상태정보는 상기 노면의 요철 정도에 대한 정보를 포함하고
    상기 주행판단부는 상기 노면이미지로부터 에지를 검출하고, 상기 검출된 에지를 이용하여 상기 노면이미지 내의 요철물을 추출하고, 일정한 면적 내에 포함된 상기 요철물의 분포율을 계산하고, 상기 요철물의 분포율과 사전에 설정된 기준범위를 비교하여 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하되, 상기 차량의 초기 운행과 다음 운행 시 운행 조건의 편차를 최소화하는 방향으로 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는, 타이어 마모 평가 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 주행판단부는 상기 주행경로를 따라 최초 주행 시 상기 주행경로 전체에 대한 기준노면정보를 저장하는, 타이어 마모 평가 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 주행판단부는 상기 기준노면정보와 상기 노면상태정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는, 타이어 마모 평가 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 주행판단부는 상기 노면이미지를 좌이미지와 우이미지로 분할하고, 상기 좌이미지와 상기 우이미지 각각에 대한 상기 요철물의 분포율을 계산하는, 타이어 마모 평가 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 주행판단부는 상기 좌이미지에서의 상기 요철물의 분포율과 상기 우이미지에서의 상기 요철물의 분포율 각각을 상기 기준범위와 비교하고, 상기 기준범위와의 차이가 가장 적어지는 위치로 상기 차량의 주행방향을 변경하는, 타이어 마모 평가 시스템.
  7. 타이어 마모를 평가하는 방법에 있어서,
    노면 상태 감지부에 의해, 사전에 설정된 주행경로를 따라 이동하는 차량 전방의 노면을 감지하여 노면이미지를 제공받는 단계;
    주행판단부에 의해, 상기 노면이미지를 이용하여 상기 차량 전방의 노면상태정보를 추출하고, 상기 노면상태정보에 따라 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계;
    주행제어부에 의해, 상기 결정된 주행방향을 반영하여 상기 주행경로 내에서 주행하도록 상기 차량을 제어하는 단계; 및
    촬영부에 의해, 상기 차량의 주행이 완료된 후, 상기 차량에 장착된 타이어의 최종 상태를 촬영하여 마모이미지를 획득하는 단계;를 포함하고,
    상기 노면상태정보는 상기 노면의 요철 정도에 대한 정보를 포함하고,
    상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계는,
    상기 노면이미지로부터 에지를 검출하는 단계;
    상기 검출된 에지를 이용하여 상기 노면이미지 내의 요철물을 추출하고, 일정한 면적 내에 포함된 상기 요철물의 분포율을 계산하는 단계; 및
    상기 요철물의 분포율과 사전에 설정된 기준범위를 비교하여 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하되 상기 차량의 초기 운행과 다음 운행 시 운행 조건의 편차를 최소화하는 방향으로 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계;를 포함하는, 타이어 마모 평가 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 주행판단부에 의해, 상기 주행경로를 따라 최초 주행 시 상기 주행경로 전체에 대한 기준노면정보를 저장하는 단계;를 더 포함하는, 타이어 마모 평가 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계는, 상기 기준노면정보와 상기 노면상태정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는, 타이어 마모 평가 방법.
  10. 삭제
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계는
    상기 노면이미지를 좌이미지와 우이미지로 분할하는 단계; 및
    상기 좌이미지와 상기 우이미지 각각에 대한 상기 요철물의 분포율을 계산하는 단계;를 더 포함하는, 타이어 마모 평가 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 차량의 주행방향 변경여부를 결정하는 단계는,
    상기 좌이미지에서의 상기 요철물의 분포율과 상기 우이미지에서의 상기 요철물의 분포율 각각을 상기 기준범위와 비교하고, 상기 기준범위와의 차이가 가장 적어지는 위치로 상기 차량의 주행방향을 변경하는, 타이어 마모 평가 방법.
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