KR102221594B1 - 탑재형 자중계의 하중 보정 장치 및 방법 - Google Patents

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KR102221594B1
KR102221594B1 KR1020190102417A KR20190102417A KR102221594B1 KR 102221594 B1 KR102221594 B1 KR 102221594B1 KR 1020190102417 A KR1020190102417 A KR 1020190102417A KR 20190102417 A KR20190102417 A KR 20190102417A KR 102221594 B1 KR102221594 B1 KR 102221594B1
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서명국
이호연
이길수
신희영
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건설기계부품연구원
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Abstract

실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중 보정 장치 및 방법을 개시한다. 실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중 보정 장치는 겹판스프링을 장착한 차량에서 사용하는 탑재형자중계에 대해서 공차부터 만차까지 적재하중을 정확하게 측정하기 위한 적재하중 보정방법 및 겹판스프링의 종류와 상태에 따라 각각 다른 적재하중 보정방법을 제공한다. 이상에서와 같은 탑재형 자중계의 하중 보정 장치 및 방법은, 차량에 장착된 겹판스프링에 대해서 탈거나 별도의 하중-변위 그래프 데이터 필요 없이 보정을 통해 차량에 적재하는 화물의 하중 및 축하중, 총 하중을 정확히 측정할 수 있다.

Description

탑재형 자중계의 하중 보정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LOAD COMPENSATION OF ONBOARD TYPE}
탑재형 자중계의 하중 보정장치 및 방법에 관한 것으로 구체적으로, 겹판 스프링을 장착한 차량에서 정확한 적재하중을 측정하기 위한 하중 보정장치 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
최근 상용차 및 건설차량의 적재하중 및 총 하중을 측정하기 위해서 지면에 설치된 자중계가 없더라도 탑재형자중계를 통해 차량 자체에서 적재하중과 총 하중을 측정할 수 있다. 일반적으로 탑재형 자중계는 각 바퀴의 현가장치 및 차체에 장착되어 하중으로 변환될 변위값를 측정하는 센서부와 각 바퀴에서 측정한 데이터 취합 및 하중 변환을 하는 신호처리부 그리고 최종적으로 축하중, 적재하중, 전체 하중 등 값을 표시하는 디스플레이부로 구성된다. 탑재형자중계는 차량의 현가장치에 따라 처짐 및 기울기, 유공압 변위 등을 이용하여 간접적으로 하중을 측정하는 방식과 로드셀 등을 이용하여 직접적으로 하중을 측정하는 방식이 있다.
겹판스프링 현가장치를 장착한 차량용 탑재형자중계는 도 1에 도시된 바와 같이, 하중에 따라 겹판스프링(s)의 기울기 또는 처짐 변위를 센서를 통해 측정하여 이를 하중으로 변환한다. 특히, 처짐 변위를 이용하는 장치의 경우는 처짐 변위를 직접 측정하는 방식과 링크와 각도센서를 연결하여 각도 변위로 처짐 값을 측정하는 방식이 있다. 변위를 측정하는 하이트 센서(height sensor)는 각도센서와 링크가 결합되어 높이 변위를 측정한다.
도 2 에 도시된 겹판스프링은 단의 개수, 판의 수, 판의 재질, 판의 두께 등 다양한 설계 변수에 따라 고유한 하중-처짐 그래프 특성을 가진다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 일반적으로 겹판스프링은 선형적인 하중-처짐 특성을 가지지만 단의 개수에 따라 선형 구간이 나뉘게 되어, 2단 겹판스프링(b)은 두 개의 선형 변형 구간을 가진다. 또한, 차량 바퀴의 현가장치에는 차량 및 적재 화물의 하중이 분산되어 가해진다. 구체적으로, 적재 화물의 하중은 뒤에 더욱 많이 가해져서 앞 바퀴에는 보통 1단 겹판스프링(a)을 뒷바퀴에는 2단 겹판스프링(b)을 장착한다. 다만, 사용자 또는 겹판스프링의 종류에 따라 다른 조합으로 설치 할 수 있다.
종래 하이트센서기반의 탑재형자중계의 경우, 각 겹판스프링에 가해지는 하중을 측정하기 위해서는 공차시의 겹판스프링의 초기 처짐 값이 필요하지만 차량에 장착된 상태에서 초기 처짐값을 정확하게 파악하기 어려운 문제가 있다.
또한, 센서를 장착할 때의 오차, 시간 지남에 따른 설치 상태 변화, 판스프링 노후화 등 다양한 요소에 의해 초기 상태가 달라지고, 판스프링 노후화로 인한 균열, 절단, 판 이탈 등으로 겹판스프링의 하중-처짐 그래프 특성이 달라질 수 있다. 이 때문에 탑재형 자중계를 장착할 경우, 겹판스프링 수리 및 교체 등으로 상태가 변화되었을 때 초기 설치 상태, 하중-변위 그래프, 처짐 변위 등을 수정 및 변경하는 보정이 필요하다. 또한, 판스프링 노후화로 인한 겹판스프링의 특성이 달라지므로 주기적으로 보정이 필요하다.
또한, 2단 겹판스프링의 노후화로 인하여 하중-처짐 그래프 특성이 달라졌을 경우 공차와 만차 시 2개의 하중 값으로 전체적인 구간에 대해서 정확한 하중 보정이 어려운 문제에 대한 해결 방법도 부재하다.
1. 한국 특허공개 제10-2004-0043510호(2004.05.24) 2. 한국 특허등록 제10-0629647호(2006.09.22)
실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중 보정 장치 및 방법은 겹판스프링을 장착한 차량에서 사용하는 탑재형자중계에 대해서 공차부터 만차까지 적재하중을 정확하게 측정하기 위한 적재하중 보정방법 및 겹판스프링의 종류와 상태에 따라 각각 다른 적재하중 보정방법을 제공한다.
실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중 보정 장치는 차량 바퀴 각각을 포함하는 현가장치 처짐 변위를 차량 상태 별로 측정하는 측정센서; 측정된 처짐 변위를 통해 기 저장된 스프링 단수 별 처짐-하중 그래프를 업데이트 하고 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정하는 신호처리모듈; 및 변환된 하중에 포함되는 축하중 및 총 하중을 모니터링 하는 모니터링모듈; 을 포함한다.
다른 실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중장치의 처짐-하중 보정 방법은 (A) 측정센서에서 차량 바퀴 각각을 포함하는 현가장치 처짐 변위를 차량 상태 별로 측정하는 단계; (B) 신호처리모듈에서 측정된 처짐 변위를 통해 기 저장된 스프링 단수 별 처짐-하중 그래프를 업데이트 하고 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정하는 단계; 및 (C) 모니터링 모듈에서 변환된 하중에 포함되는 축하중 및 총 하중을 모니터링 하는 단계; 를 포함한다.
이상에서와 같은 탑재형 자중계의 하중 보정 장치 및 방법은, 차량에 장착된 겹판스프링에 대해서 탈거나 별도의 하중-변위 그래프 데이터 필요 없이 보정을 통해 차량에 적재하는 화물의 하중 및 축하중, 총 하중을 정확히 측정할 수 있다. 또한, 겹판스프링의 노후화에 상관없이 측정된 하중을 보정 할 수 있다. 또한, 겹판스프링의 경우 상태에 따라 2점 또는 4점식으로 보정과정을 선택하여 더욱 정확한 보정이 가능하도록 한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 하중에 따라 겹판스프링의 기울기 또는 처짐 변위를 센서를 통해 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 2에 도시된 겹판스프링은 단의 개수, 판의 수, 판의 재질, 판의 두께 등 다양한 설계 변수에 따라 고유한 하중-처짐 그래프 특성을 나타낸 도면
도 3은 실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중보정장치의 데이터 처리블록을 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 신호처리모듈(300)의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면
도 5는 1단 겹판스프링의 경우, 적재 시 하중과 처짐 관계를 그래프로 나타낸 도면
도 6은 2단 겹판스프링의 경우, 적재 시 하중과 처짐 관계를 그래프로 나타낸 도면
도 7은 실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중장치의 처짐-하중 보정 방법을
나타낸 도면
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3는 실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중보정장치의 데이터 처리블록을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중 보정장치는 측정모듈(100), 신호처리모듈(300), 모니터링모듈(500)을 포함하여 구성될 수 있고, 탑재형 자중계의 하중 보정장치는 단말기(200) 및 디스플레이 모듈(400)과 통신 가능하다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
측정센서(100)는 차량 바퀴 각각을 포함하는 현가장치 처짐 변위와 하중을 를 차량 상태 별로 측정한다. 예컨대, 측정센서(100)는 공차상태와 만차상태에서 처짐값과 축하중, 적재하중, 총 하중을 각각 측정하고, 바퀴 하단의 이동식자중계를 통해 공차상태와 만차상태에서의 하중값을 각각 측정한다.
신호처리모듈(300)은 측정된 처짐 변위를 추출하여 업데이트된 하중-처짐 그래프에 따라 보정된 하중을 산출한다. 실시예에 따른 신호처리모듈(300)에는 1단겹판 스프링의 적재 시 하중-처짐 그래프 및 2단 겹판 스프링의 적재 시 하중-처짐 그래프가 저장되고, 신호처리모듈(300)은 측정된 처짐 변위를 통해 기 저장된 스프링 단수 별 처짐-하중 그래프를 업데이트 하고 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정한다.
모니터링모듈(500)은 변환된 축하중, 적재하중 및 총 하중을 모니터링하고, 단말기(200) 및 디스플레이모듈(400)으로 전달 하여 변환된 하중 정보가 사용자에게 전달될 수 있도록 한다.
단말기(200)는 모니터링모듈(500)로부터 변환된 하중 정보 및 업데이트된 하중-처짐 그래프를 출력할 수 있다. 실시예에서 단말기(200)는 스마트 단말, 스마트 패드, 컴퓨터, 노트북, 스마트 폰 등 무선통신기능을 구비한 컴퓨팅 장치를 포함한다.
실시예에서 디스플레이모듈(400) 차량의 칵핏모듈 또는 클러스터에 장착되어, 신호처리모듈(300)에서 측정된 처짐과 하중 데이터 및 보정된 하중 데이터를 출력할 있다.
도 4는 실시예에 따른 신호처리모듈(300)의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 신호처리모듈(300)의 변환부(310)는 측정된 처짐값과 하중값을 각각 x, y 좌표로 변환한다. 예컨대, 변환부(310)는 공차상태와 만차상태에 대한 처짐값, 하중값을 각각 X 축 및 Y 축의 값으로 설정하고, 공차상태의 처짐값은 x0로 변환하고, 만차 상태의 처짐값은 x1으로 변환한다. 공차상태의 하중값은 y0로 변환하고 만차상태의 처짐값은 y1으로 변환한다.
보정부(330)는 하중을 측정하는 겹판 스프링의 종류에 따라 처짐값과 하중값을 보정한다. 이하, 실시예에 따른 보정부(330)에서 겹판 스프링의 종류에 따라 하중-처짐 그래프를 보정하는 과정을 도6과 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 1단 겹판스프링의 경우, 적재 시 하중과 처짐 관계를 그래프로 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 1단 겹판스프링은 하중-처짐 특성이 선형으로, 하중에 비례하여 처짐 값이 증가한다. 실시예에서 1단 겹판스프링의 하중-처짐 특성 관계 그래프는 실시예에 따른 하중보정장치 데이터베이스에 미리 저장될 수 있다.
1단 겹판스프링의 하중 보정에는 공차상태(x0, y0)와 만차상태(x1, y1)에서의 두 개의 하중값이 필요하다. 여기서 x0와 x1은 처짐값으로 센서를 통해 측정가능하고, y0와 y1은 하중값으로 차량 바퀴 아래에 이동식 자중계 등을 설치하여 측정할 수 있다. 종래에는 현가장치에 부착하여 하중을 측정하는 경우, 현가장치 아래의 각 바퀴와 바퀴 축 등의 하중을 고려하지 못한다. 하지만 실시예에 따른 하중 보정 장치의 보정 과정에서는 계산의 편의를 위해서 각 현가장치 하중값에는 현가장치 아래 장치의 하중도 포함시킨다.
보정부(330)는 1단 겹판스프링의 경우, 하중-처짐 그래프는 수학식 1에 의해 보정될 수 있다.
수학식: 1
Figure 112019085911716-pat00001
(x: 처짐값, y: 하중값, x0: 공차상태의 처짐값, y0: 공차상태의 하중값
x1: 만차상태의 처짐값, y1: 만차상태의 하중값)
만차상태(x1, y1)는 차량이 최대로 적재한 상태를 말하지만 허용범위 안에서 적재 하중은 달라질 수 있다.
도 6은 2단 겹판스프링의 경우, 적재 시 하중과 처짐 관계를 그래프로 나타낸 도면이다.
실시예에서 보정부(330)는 2단 겹판스프링의 경우, 하중에 따라 처짐이 비례하므로 차량의 공차상태(rx0, ry0)에서와 만차상태(rx1, ry1)에서 겹판스프링에 가해지는 하중을 추출하고, 현재 탑재형자중계에 적용되었던 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프에서 공차상태의 하중값(ry0)과 만차상태의 하중값(ry1)이 같은 지점을 각각 (x0, y0), (x1, y1)이라고 할 때, 하중 계산을 위해 처짐 변위 변수 x'는 수학식2:
Figure 112019085911716-pat00002
를 이용하여 보정한다.
수학식 2에서 x는 측정된 처짐값, rx0는 공차상태의 처짐값, rx1는 만차상태의 처짐값, x0는 공차상태의 처짐값, x1은 만차상태의 처짐값이다.
실시예에서 2단 겹판 스프링의 하중 보정은 2점식 보정과정 또는 4점식 보정과정을 통해 산출될 수 있다.
보정부(330)는 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프를 업데이트하여 하중 연산을 보정하기 위해, 현재 탑재형자중계에 적용된 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프를 업데이트하는 하중 연산인 4점식 보정연산을 수행할 수 있다. 4점식보정연산은 보정을 위해 측정된 공차시점(rx0, ry0), 상단 겹판스프링이 작용하기 전 시점 (ax, ay), 상단 겹판스프링이 작용 후 시점(bx, by)과 만차시점(rx1, ry1)에서 하중(중량)을 추출하고, 공차 시와 a 시점에서 하중-처짐 그래프는 수학식 3:
Figure 112019085911716-pat00003
으로 산출하고, b시점부터의 하중-처짐 그래프는 수학식 4:
Figure 112019085911716-pat00004
로 산출 할 수 있다.
또한, 4점식 보정 연산은 상단 겹판스프링이 작용하기 시작하는 시점 c의 처짐 변위 값은 두 하중-처짐 그래프의 교점으로 산출하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이하 2단 겹판 스프링에서의 보정과정을 보다 자세히 설명한다.
도 6을 참조하면, 2단 겹판스프링은 하중-처짐 특성이 하단 겹판스프링만 작용하는 구간과 상 하단 겹판스프링이 동시에 작용하는 구간으로 구분되며, 각 구간에서는 선형적으로 하중에 따라 처짐이 비례하게 일어난다. 2단 겹판스프링의 보정은 2점식과 4점식으로 진행할 수 있다. 여기서 2점식이란 보정기준이 되는 하중 값이 2개라는 것이며, 만약 만차 시점에서 하중값 하나만 주어진 경우는 공차 값은 현재 설정된 값을 사용한다.
실시예에서 2점식은 겹판스프링의 하중-처짐 그래프가 변하지 않았다는 전제하에 현재 탑재형 자중계에 적용된 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프 또는 별도로 제동되는 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프 데이터에서 처짐값(x)을 보정하여 하중을 계산한다. 보정을 위해 실제 차량의 공차상태(rx0, ry0)에서와 만차상태(rx1, ry1)에서 겹판스프링에 가해지는 하중을 이동식자중계 등을 이용하여 측정한다.
현재 탑재형자중계에 적용되었던 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프에서 공차상태의 하중값(ry0)과 만차상태의 하중값(ry1)이 같은 지점을 각각 (x0, y0), (x1, y1)이라고 할 때, 하중 계산을 위해 처짐 변위 변수 x는 수학식2 식처럼 변환할 수 있다.
수학식 2:
Figure 112019085911716-pat00005
2점식은 센서부의 초기 장착 상태가 변했을 때 혹은 간단하게 만차 시점 기준으로 보정할 경우 사용하기에 적합하다. 실시예에서 4점식 보정은 현재 탑재형자중계에 적용된 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프를 업데이트하여 하중 연산을 보정한다. 보정을 위해 공차시점(rx0, ry0), 상단 겹판스프링이 작용하기 전 시점 (ax, ay), 상단 겹판스프링이 작용 후 시점(bx, by)과 만차시점(rx1, ry1)에서 하중(중량)을 측정한다.
이때, 공차 시와 a 시점에서 하중-처짐 그래프는 아래 식으로 구할 수 있다
수학식 3
Figure 112019085911716-pat00006
b시점부터의 하중-처짐 그래프는 아래 식으로 구할 수 있다.
수학식 4
Figure 112019085911716-pat00007
상단 겹판스프링이 작용하기 시작하는 시점 c의 처짐 변위 값은 두 하중-
처짐 그래프의 교점으로 산출할 수 있다.
도 6을 참조하면, 보정시점 그래프에서 처짐 변위가 Cx mm 이하인 그래프와
Cx mm 이상인 그래프가 만나는 교점 C를 아래 수학식 5에 따라 산출한다. 구체적으로 실시예에서는 공차좌표(x0, y0)와 시점 c의 처짐 변위좌표(Cx, Cy)를 포함하는 기울기가 m1인 제 1하중 처짐 그래프를 산출하고, 시점 C의 처짐 변위 좌표(cx, cy)와 실제만차 시 처짐 변위 좌표(rx1, rx2)를 포함하는 기울기가 m2인 제 2하중 처짐 그래프를 산출한다. 이후 제 1하중 처짐 그래프와 제2하중 처짐 그래프의 교점을 계산하여 차량에 적재된 화물의 보정된 하중을 산출할 수 있도록 한다. 아래 수학식 5의 첫 번째 수식에서 좌변은 제 1 하중 처짐 그래프이고, 우변은 제2 하중 처짐 그래프이다.
수학식 5:
Figure 112019085911716-pat00008
수학식 5를 정리하면, 교점 C의 처짐 변위인 x 좌표는 수학식 6과 같이 산출될 수 있다.
수학식 6:
Figure 112019085911716-pat00009
실시예에서는 동일한 방법으로 y 좌표 값인 하중은 처짐 변위 값이 rx0부터 c점까지와 c점 이후부터를 분리하여 계산할 수 있다.
이하에서는 탑재형 자중계의 하중장치의 처짐-하중 보정 방법에 대해서
차례로 설명한다. 실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중장치의 처짐-하중 보정 방법의 작용(기능)은 탑재형 자중계의 하중장치의 처짐-하중 보정 장치 및 시스템상의 기능과 본질적으로 같은 것이므로 도 1 내지 도 7과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 7은 실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중장치의 처짐-하중 보정 방법을
나타낸 도면이다.
S10 단계에서는 측정센서에서 차량 바퀴 각각을 포함하는 현가장치 처짐 변위를 차량 상태 별로 측정한다.
S30 단계에서는 신호처리모듈에서 상기 측정된 처짐 변위를 통해 기 저장된 처짐-하중 그래프를 업데이트하고 S50 단계에서는 그래프 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정한다.
S70 단계에서는 보정된 하중을 모니터링하고, 사용자 단말 또는 디스플레이 모듈로 전송한다.
실시예에 따른 탑재형 자중계의 하중 보정 장치 및 방법은 겹판스프링을 장착한 차량에서 사용하는 탑재형자중계에 대해서 공차부터 만차까지 적재하중을 정확하게 측정하기 위한 적재하중 보정방법 및 겹판스프링의 종류와 상태에 따라 각각 다른 적재하중 보정방법을 제공한다. 이상에서와 같은 탑재형 자중계의 하중 보정 장치 및 방법은, 차량에 장착된 겹판스프링에 대해서 탈거나 별도의 하중-변위 그래프 데이터 필요 없이 보정을 통해 차량에 적재하는 화물의 하중 및 축하중, 총 하중을 정확히 측정할 수 있다. 또한, 겹판스프링의 노후화에 상관없이 측정된 하중을 보정 할 수 있고, 겹판스프링의 경우 상태에 따라 2점 또는 4점식으로 보정과정을 선택하여 더욱 정확한 보정이 가능하도록 한다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 탑재형 자중계의 하중 보정 장치에 있어서,
    차량 바퀴 각각을 포함하는 현가장치 처짐 변위를 차량 상태 별로 측정하는 측정센서;
    측정된 처짐 변위를 통해 기 저장된 스프링 단수 별 처짐-하중 그래프를 업데이트 하고 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정하는 신호처리모듈; 및
    상기 보정된 하중에 포함되는 축하중 및 총 하중을 모니터링 하는 모니터링모듈; 을 포함하며,

    상기 측정센서는
    공차상태와 만차상태에서 처짐값을 각각 측정하고, 바퀴 하단의 이동식자중계를 통해 공차상태와 만차상태에서의 하중값을 각각 측정하고
    상기 신호처리 모듈은
    측정된 처짐값과 하중값을 각각 x, y 좌표로 변환하며,

    상기 신호처리 모듈은
    공차상태와 만차상태에 대한 처짐값, 하중값을 각각 X 축 및 Y 축의 으로 설정하고,
    공차상태의 처짐값은 x0로 변환하고, 만차 상태의 처짐값은 x1으로 변환하고, 공차상태의 하중값은 y0로 변환하고 만차상태의 처짐값은 y1로 변환하는 변환부; 를 포함하고,

    상기 신호처리 모듈은
    1단 겹판스프링의 경우, 하중-처짐 그래프는 수학식 1:
    Figure 112020125669599-pat00010
    에 측정된 처짐값(x)를 입력하여 보정된 하중값(y)을 산출하는 보정부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑재형 자중계의 하중 보정 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 보정부는
    2단 겹판스프링의 경우, 하중에 따라 처짐이 비례하므로 차량의 공차상태(rx0, ry0)에서와 만차상태(rx1, ry1)에서 겹판스프링에 가해지는 하중을 추출하고,
    현재 탑재형자중계에 적용되었던 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프에서 공차상태의 하중값(ry0)과 만차상태의 하중값(ry1)이 같은 지점을 각각 (x0, y0), (x1, y1)이라고 할 때, 하중 계산을 위해 처짐 변수 x'는 수학식2:
    Figure 112019085911716-pat00011
    를 이용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 탑재형 자중계의 하중 보정 장치.
  6. 제 5항에 있어서 상기 보정부는
    2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프를 업데이트하여 하중 연산을 보정하기 위해, 탑재형자중계에 적용된 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프를 업데이트하는 하중 연산인 4점식 보정연산을 수행하고
    상기 4점식보정연산은
    보정을 위해 측정된 공차시점(rx0, ry0), 상단 겹판스프링이 작용하기 전 시점 (ax, ay), 상단 겹판스프링이 작용 후 시점(bx, by)과 만차시점(rx1, ry1)에서 하중을 추출하고,
    공차 시와 a 시점에서 하중-처짐 그래프는 수학식 3:
    Figure 112019085911716-pat00012
    으로 산출하고, b시점부터의 하중-처짐 그래프는 수학식 4:
    Figure 112019085911716-pat00013
    로 산출하는 것을 특징으로 하는 탑재형 자중계의 하중보정 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 4점식 보정 연산은
    2단 겹판 스프링의 처짐-하중 그래프에서 상단 겹판스프링이 작용하기 시작하는 시점 C의 처짐 변위 값(Cx)은 실제공차좌표(rx0, rx1)와 시점 C의 처짐 변위 좌표(Cx, Cy)를 포함하는 기울기가 m1인 제 1하중 처짐 그래프와 상기 시점 C의 처짐 변위 좌표(Cx, Cy)와 실제만차 시 처짐 변위 좌표(rx1, rx2)를 포함하는 기울기가 m2인 제 2 하중 처짐 그래프의 교점으로 산출하는 것을 특징으로 하는 탑재형 자중계의 하중 보정 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 탑재형 자중계의 하중장치의 처짐-하중 보정 방법에 있어서,
    (A) 측정센서에서 차량 바퀴 각각을 포함하는 현가장치 처짐 변위를 차량 상태 별로 측정하는 단계;
    (B) 신호처리모듈에서 측정된 처짐 변위를 통해 기 저장된 스프링 단수 별 처짐-하중 그래프를 업데이트 하고 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정하는 단계; 및
    (C) 모니터링 모듈에서 상기 보정된 하중에 포함되는 축하중 및 총 하중을 모니터링 하는 단계; 를 포함하며,

    상기 (A) 측정센서에서 차량 바퀴 각각을 포함하는 현가장치 처짐 변위를 차량 상태 별로 측정하는 단계; 는
    공차상태와 만차상태에서 처짐값을 각각 측정하고, 바퀴 하단의 이동식자중계를 통해 공차상태와 만차상태에서의 하중값을 각각 측정하는 단계; 를 포함하고 상기 (B)의 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정하는 단계; 는
    측정된 처짐값과 하중값을 각각 x, y 좌표로 변환하며,

    상기 (B)의 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정하는 단계; 는
    공차상태의 처짐값은 x0로 변환하고, 만차 상태의 처짐값은 x1으로 변환하고, 공차상태의 하중값은 y0로 변환하고 만차상태의 처짐값은 y1로 변환하는 단계; 를 포함하고,
    1단 겹판스프링의 경우, 하중-처짐 그래프는 수학식 1:
    Figure 112020125669599-pat00014
    에 측정된 처짐값(x)를 입력하여 보정된 하중값(y)을 산출하는 보정부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑재형 자중계의 하중 보정 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 (B)의 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정하는 단계; 는
    2단 겹판스프링의 경우, 하중에 따라 처짐이 비례하므로 차량의 공차상태(rx0, ry0)에서와 만차상태(rx1, ry1)에서 겹판스프링에 가해지는 하중을 추출하고,
    탑재형자중계에 적용되었던 기 저장된 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프에서 공차상태의 하중값(ry0)과 만차상태의 하중값(ry1)이 같은 지점을 각각 (x0, y0), (x1, y1)이라고 할 때, 하중 계산을 위해 처짐 변수 x'는 수학식2:
    Figure 112019085911716-pat00015
    를 이용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 탑재형 자중계의 하중 보정 방법.
  12. 제 11항에 있어서 상기 (B)의 업데이트 결과에 따라 측정된 하중을 보정하는 단계; 는
    2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프를 업데이트하여 하중 연산을 보정하기 위해, 현재 탑재형자중계에 적용된 2단 겹판스프링의 하중-처짐 그래프를 업데이트하는 하중 연산인 4점식 보정연산을 수행하고
    상기 4점식보정연산은
    보정을 위해 측정된 공차시점(rx0, ry0), 상단 겹판스프링이 작용하기 전 시점 (ax, ay), 상단 겹판스프링이 작용 후 시점(bx, by)과 만차시점(rx1, ry1)에서 하중을 추출하고,
    공차 시와 a 시점에서 하중-처짐 그래프는
    수학식 3:
    Figure 112019085911716-pat00016
    으로 산출하고,
    b시점부터의 하중-처짐 그래프는 수학식 4:
    Figure 112019085911716-pat00017
    로 산출하는 것을 특징으로 하는 탑재형 자중계의 하중보정 방법.
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KR20040043510A (ko) 2002-11-18 2004-05-24 주식회사 아이세스 차량 스프링 장착용 하중 측정 장치 및 그의 측정 방법
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