KR102269992B1 - 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치 및 방법 - Google Patents

타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어의 트레드의 마모에 따라 변하는 전기저항 값의 변화를 이용하여 상기 타이어의 마모를 측정하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치는, 전기저항값을 측정하는 저항측정부(31)와, 상기 저항측정부(31)와 피측정 타이어(11)가 설치된 차축(22)을 전기적으로 연결하는 연결부(32)와, 상기 저항측정부(31)와 노면을 전기적으로 연결되는 접지부(33)와, 상기 저항측정부(31)로 측정된 전기저항값(R)을 트레드의 마모기준값(B)과 비교하고, 상기 전기저항값(R)이 상기 마모기준값(B)보다 작으면(R<B), 상기 타이어(11)의 교체가 필요한 수준으로 상기 타이어(11)의 트레드가 마모된 것으로 판단하는 제어부(51)를 포함한다.

Description

타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING ABRASION OF TIRE USING ELECTRICAL RESISTANCE OF TIRE TREAD}
본 발명은 타이어의 트레드의 마모에 따라 변하는 전기저항 값의 변화를 이용하여 상기 타이어의 마모를 측정하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차의 타이어는 주행 거리의 증가에 따라 노면과의 마찰로 인하여, 트레드가 마모되고, 일정 수준 이상 마모되어 상기 트레드의 두께가 얇아지면, 상기 타이어를 교체해야 한다.
종래에는 상기 타이어 트레드의 마모(이하 '타이어의 마모'라 함)를 육안으로 측정하였다. 상기 트레드의 사이에 형성된 트레드홈에 게이지를 삽입하여 상기 트레드홈의 깊이를 판독하거나, 상기 트레드홈에 마모한계선을 형성하고, 상기 트레드와 상기 마모한계선의 높이가 같아지면, 상기 타이어의 교체 시기가 도래한 것으로 판단하였다.
그러나, 이러한 방식은 사용자가 직접 측정하지 않으면, 타이어의 마모를 인지하지 못하는 문제점이 있다. 자동차에서는 각 부위에 이상이 발생하면, 계기판에 이상 상태가 표시되도록 하거나, ECU에 고장코드로 기록되도록 하지만, 타이어의 마모는 육안으로 측정하기 전까지는 마모 상태를 인지하지 못하고, 이는 적정 시기에 상기 타이어를 교체하지 못하게 된다.
특히, 과도한 타이어의 마모는 제동능력 감소, 코너링 불안정, 수막현상, 펑크 등으로 인하여 사고 발생의 원인되고, 이렇게 유발된 사고는 특성상 대형사고로 이어진다.
KR 10-1469563 B1(2014.12.01, 명칭: 타이어 마모 정도 판단 장치 및 방법)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 사용자가 육안으로 관찰하지 않더라도, 타이어 트레드의 마모에 따른 트레드의 전기저항값의 변화를 이용하여 타이어의 마모를 측정하도록 한 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치는, 전기저항값을 측정하는 저항측정부와, 상기 저항측정부와 피측정 타이어가 설치된 차축을 전기적으로 연결하는 연결부와, 상기 저항측정부와 노면을 전기적으로 연결되는 접지부와, 상기 저항측정부로 측정된 전기저항값을 트레드의 마모기준값과 비교하고, 상기 전기저항값이 상기 마모기준값보다 작으면, 상기 타이어의 교체가 필요한 수준으로 상기 타이어의 트레드가 마모된 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 타이어의 교체시기에 도달한 것에 상응하는 상기 트레드의 마모량이 전기저항값으로 환산되어 상기 타이어 마모기준값으로 저장되고, 상기 저항측정부로 측정된 전기저항값을 상기 마모기준값과 비교하여, 상기 트레드의 마모량을 측정하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 접지부는 타이어 마모 측정시에만 노면에 접촉하도록 설치되고, 상기 제어부는 상기 접지부를 상기 노면에 접촉되도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 접지부는 차량의 저면에 회전가능하게 설치되어 측정시에만 노면과 접촉되는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 제어부는, 가속페달이 조작되지 않으면서, 브레이크 페달이 조작중이면, 상기 접지부를 상기 노면에 접촉시키는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 저항측정부로 측정된 전기저항값이 상기 마모기준값 보다 작으면, 알림부재를 통하여 상기 타이어의 마모를 경고하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 저항측정부로 측정된 전기저항값 중에서, 상기 트레드의 전기저항값을 추출하여 상기 마모기준값과 비교하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 타이어에 설치된 공기압센서로부터 측정된 타이어 공기압에 따라 상기 전기저항값을 보정하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 저항측정부로 측정한 상기 트레드의 전기저항값으로 상기 트레드의 두께를 측정하고, 상기 트레드의 두께에 상응하는 상기 타이어의 잔존수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
한편, 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법은, 접지부를 노면에 접촉시켜 타이어의 마모 측정을 시작하는 측정개시단계, 차량에 설치된 저항측정부, 상기 타이어의 트레드 및 노면을 포함하여 구성되는 회로의 전기저항값을 측정하여, 전기저항값을 입력받는 저항측정단계, 상기 타이어의 트레드가 상기 타이어의 교체가 필요한 수준으로 마모되었는지를 판단하기 위해, 상기 전기저항값이 타이어 마모기준값보다 작은 지 비교하는 마모판단단계를 포함하는 특징으로 한다.
상기 측정개시단계 이전에, 상기 차량의 브레이크 페달이 조작중인지를 확인하는 정차판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 브레이크 페달이 조작 중이면, 상기 차량이 정차한 시간이 미리 정해진 정차기준시간 이상으로 정차중인지를 판단하는 정차시간판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 정차판단단계 이전에, 가속페달의 조작이 중지되었는지를 확인하는 비가속판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 측정개시단계는 상기 차량의 저면에 설치된 접지부를 노면과 접촉하도록 작동시키고, 상기 저항측정단계 이후에, 상기 접지부를 측정전 상태로 복귀시키는 접지부복귀단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 측정개시단계는 상기 차량의 저면에 설치된 접지부를 노면과 접촉하도록 작동시키고, 상기 마모판단단계 이후에, 상기 접지부는 측정전 상태로 복귀시키는 접지부복귀단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 저항측정단계에서는 상기 타이어에 설치된 공기압센서로부터 측정된 타이어 공기압에 따라 상기 전기저항값을 보정하여 입력받는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 측정개시단계 이전에, 직전에 상기 마모판단단계가 수행된 이후 상기 차량이 주행한 측정후 누적거리가 측정진입 누적거리에 도달했는지를 판단하는 측정진입판단단계를 더 포함하고, 상기 측정후 누적거리가 상기 측정진입 누적거리보다 같거나 크면, 상기 측정개시단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 측정진입 누적거리는, 상기 차량의 타이어 교체후 주행한 총 누적주행거리가 증가할수록 상기 측정진입 누적거리는 감소되는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 마모판단단계 이후, 상기 저항측정단계에서 측정된 전기저항값이 상기 마모기준값 보다 작으면, 알림부재를 통하여 상기 타이어 마모를 경고하는 마모알림단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기 마모판단단계에서는, 상기 트레드의 전기저항값으로 상기 트레드의 두께를 측정하고, 상기 트레드의 두께에 상응하는 상기 타이어의 잔존수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치 및 방법에 따르면, 사용자가 직접 육안으로 관찰하지 않더라도, 줄어든 타이어 트레드의 두께 감소에 따른 전기저항값의 변화로 이용하여, 타이어 트레드의 마모를 측정할 수 있다. 측정된 타이어의 마모는 계기판 등을 통하여 알림으로써, 사용자는 별도의 노력없이도 타이어 마모를 인지할 수 있다.
또한, 상기 타이어의 트레드의 마모 정도를 이용하여 사용자에게 교체시기를 알림으로써, 적정시기에 타이어의 교체를 유도할 수 있다.
이와 같이, 사용자가 타이어의 마모 정도를 인지하여, 타이어의 교체를 유도함으로써, 타이어 이상으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치를 도시한 개략도.
도 2는 전기저항 측정시의 회로를 도시한 개략도.
도 3은 타이어 트레드의 전기저항과 타이어 트레드의 두께의 관계를 도시한 그래프.
도 4는 트레드의 두께와 타이어의 잔존 수명의 관계를 도시한 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법을 도시한 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치 및 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치는, 전기저항값을 측정하는 저항측정부(31)와, 상기 저항측정부(31)와 피측정 타이어(11)가 설치된 차축(22)을 전기적으로 연결하는 연결부(32)와, 상기 저항측정부(31)와 노면을 전기적으로 연결되는 접지부(33)와, 상기 저항측정부(31)로 측정된 전기저항값(R)을 트레드의 마모기준값(B)과 비교하고, 상기 전기저항값(R)이 상기 마모기준값(B)보다 작으면(R<B), 상기 타이어(11)의 교체가 필요한 수준으로 상기 타이어(11)의 트레드가 마모된 것으로 판단하는 제어부(51)를 포함한다.
저항측정부(31)는 차량의 내부에 설치된다. 상기 저항측정부(31)는 회로의 전기저항값(R)을 측정하여, 측정된 상기 전기저항값(R)을 출력한다.
연결부(32)는 상기 저항측정부(31)과 피측정 타이어(11)가 설치된 차축을 전기적으로 연결한다. 차량의 타이어(11)는 휠(21)을 통하여 차축(22)에 설치되고, 상기 타이어(11)의 전기저항을 측정하기 위해 상기 연결부(32)를 통하여 상기 타이어(11)가 상기 저항측정부(31)과 전기적으로 연결되도록 한다.
접지부(33)는 상기 저항측정부(31)와 노면을 전기적으로 연결한다. 상기 접지부(33)가 노면에 접촉된 상태에서는 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, '저항측정부(31) - 연결부(32) - 차축(22) - 휠(21) - 타이어 - 노면 - 저항측정부(31)'로 이루어지는 회로가 구성되고, 상기 회로의 전기저항값(R)을 측정하여, 상기 타이어(11)에서 트레드의 마모를 측정한다.
제어부(51)는 상기 저항측정부(31)로부터 출력되어 상기 제어부(51)로 입력된 전기저항값(R)을 이용하여 상기 타이어(11)의 트레드의 마모를 간접적으로 측정한다.
상기 저항측정부(31)를 통하여 측정된 전기저항값(R)은 상기 회로의 합성 전기저항값(R)이므로, 상기 제어부(51)는 상기 저항측정부(31)를 통해 측정한 전기저항값(R) 중에서, 차체의 전기저항값(RV)과 노면에 의한 저항을 제외한 저항(RR)을 제외한 전기저항값(R)을 상기 트레드의 전기저항값(RR)으로 추출하여, 상기 타이어(11)에서 트레드의 마모를 측정할 수 있다.
즉, 상기 저항측정부(31)를 통하여 측정된 전기저항값(R)은, 아래의 식으로 표현될 수 있다.
R = RV + RT + RR
여기서, 차체의 전기저항값(RV)과 노면에 의한 저항을 제외한 저항(RR)은 일정하지만, 상기 트레드의 전기저항값(RT)은 마모에 따라 변하므로, 상기 저항측정부(31)를 통하여 측정된 전기저항값(R)은 상기 트레드의 마모에 의해 변하는 RT에 따라 좌우된다. 따라서, 상기 트레드의 마모를 측정할 때, 합성 전기저항값(R)을 합성 전기저항값(R)에 맞게 설정된 마모기준값과 비교하거나, 트레드의 전기저항값(RT)만을 추출하여 트레드의 전기저항값(RT)에 맞게 설정된 마모기준값과 비교되도록 할 수도 있다.
또한, 상기 전기저항값(R)은 'R = ρ×(L/A)'의 관계식으로부터(ρ는 비저항, L는 길이, A는 면적)으로부터, 상기 타이어(11)의 조성물에 의해 비저항(ρ)은 결정되므로, 상기 관계식에서 길이와 전기저항값(R)은 비례한다. 여기서, 상기 길이는 상기 트레드의 두께에 해당하므로, 상기 타이어(11)에서 트레드의 두께와 상기 전기저항값(R)은 비례하므로, 도 3과 같은 관계를 갖는다.
아울러, 상기 트레드의 두께가 두꺼울수록 상기 타이어(11)의 마모에 의한 잔존 수명을 길어지므로, 상기 트레드의 두께와 상기 타이어(11)의 잔존 수명은 도 4에 도시된 바와 같은 관계를 갖?f다.
상기 제어부(51)는, 상기 타이어(11)의 교체시기에 도달한 것에 상응하는 상기 트레드의 마모량 또는 현재 트레드의 두께가 전기저항값으로 환산되어 상기 타이어 마모기준값(B)으로 저장되어 있어서, 상기 저항측정부(31)로 측정된 전기저항값(R)과 상기 마모기준값(B)을 비교하여, 상기 전기저항값(R)이 상기 마모기준값(B)보다 작으면, 상기 트레드가 상기 타이어(11)의 교체가 필요한 수준으로 마모된 것으로 판단한다. 반복된 실험을 통하여, 실제 상기 트레드의 마모량에 따른 전기저항값(R)의 변화를 누적하여, 상기 트레드의 마모량 또는 현재 상기 트레드의 두께에 상응하는 전기저항값(R)이 확보하여, 이를 상기 제어부(51)에 저장시킨다.
만약, 상기 제어부(51)는 상기 타이어(11)의 교체가 필요하면, 알림부재(35), 예컨대 계기판, 스피커 등을 통하여 상기 타이어(11)의 마모를 경고한다.
그리고, 상기 제어부(51)는 상기 저항측정부(31)로 측정한 상기 트레드의 전기저항값으로 상기 트레드의 두께를 측정하고, 상기 트레드의 두께에 상응하는 상기 타이어(11)의 잔존수명을 예측할 수도 있다. 이렇게 예측된 잔존 수명은 계기판(35)을 통하여 표출될 수도 있다.
한편, 상기 타이어(11)의 마모의 측정은 차량이 정차 중일 때, 측정되도록 한다. 만약, 상기 접지부(33)가 항상 노면과 접촉해 있다면, 주행중 소음을 상기 접지부(33)와 상기 노면의 접촉으로 인하여, 소음을 유발하게 되고, 측정된 전기저항값(R)도 신뢰하기 어려우므로, 상기 차량의 정차시 상기 트레드의 전기저항값을 측정하여 상기 트레드의 마모를 간접적으로 측정하도록 한다.
이를 위하여, 상기 접지부(33)는 상기 차량의 하부에 일측이 고정된 상태에서 회전가능하게 설치되어, 측정시에만 상기 노면과 접촉하도록 한다.
상기 접지부(33)는 상기 제어부(51)의 명령에 의해서 상기 노면과 접촉되는데, 상기 제어부(51)는 차량이 정차 중인 상태에서만, 측정을 위해 상기 접지부(33)를 상기 노면과 접촉되도록 한다.
상기 제어부(51)는 가속페달(41)이 조작되지 않으면서, 브레이크 페달(42)이 조작중인 상태를 상기 차량의 정차로 판단하여, 이때 상기 접지부(33)를 노면과 접촉되도록 한다.
또한, 제어부(51)가 상기 트레드의 마모를 판단할 때, 상기 타이어(11)에 설치된 공기압센서(45)로부터 측정된 타이어 공기압에 따라 상기 전기저항값(R)을 보정하도록 한다. 즉 관계식 'R = ρ×(L/A)'에서는 면적도 전기저항값(R)을 가변시키는 요인이므로, 이를 반영하도록 상기 타이어 공기?六? 따라 상기 전기저항값(R)을 보정한다. 예컨대, 공기압이 낮으면 상기 트레드와 상기 노면의 접촉면적이 늘어나 전기저항값(R)이 작게 측정되고, 공기압이 높으면 상기 트레드와 상기 노면의 접촉면적이 줄어 전기저항값(R)이 크게 측정되므로, 적정 공기압에서의 측정된 전기저항값(R)과 차이를 갖는다. 따라서, 상기 제어부(51)는 상기 공기압센서(45)로부터 입력된 타이어 공기압에 따라 상기 저항측정부(31)에서 측정된 전기저항값(R)을 보정한다.
아울러, 상기 제어부(51)는 상기 차량이 정차시 마다 또는 주행거리가 얼마되지 않을 때마다 상기 전기저항값을 이용하여 상기 트레드의 마모를 측정하는 것은 유의미한 결과를 얻기 힘들 수 있으므로, 일정거리(S)를 주행한 이후, 측정되도록 할 수 있다. 즉, 상기 제어부(51)에 측정진입 누적거리(S)를 설정하고, 상기 차량이 상기 측정진입 누적거리(S) 도달하거나, 초과하였을 때 측정하도록 한다. 이때, 상기 측정진입 누적거리(S)는 항상 동일하게 적용되는 것이 아니라, 상기 차량의 타이어 교체후 주행한 총 누적주행거리(M2)가 증가할수록 상기 측정진입 누적거리(S)는 감소되도록 설정되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 접지부(33)를 노면에 접촉시켜 타이어(11)의 마모 측정을 시작하는 측정개시단계(S150), 차량에 설치된 저항측정부(31), 상기 타이어(11)의 트레드 및 노면을 포함하여 구성되는 회로의 전기저항값(R)을 측정하여, 전기저항값(R)을 입력받는 저항측정단계(S160), 상기 타이어(11)의 트레드가 상기 타이어(11)의 교체가 필요한 수준으로 마모되었는지를 판단하기 위해, 상기 전기저항값(R)이 타이어 마모기준값(B)보다 작은 지 비교하는 마모판단단계(S170)를 포함한다.
본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법은 앞서 설명한 본 발명에 따른 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치에 의해 수행된다.
다만, 바로 타이어 트레드의 전기저항을 측정할 수도 있지만, 측정을 위한 조건이 만족하는지를 판단한 후, 측정이 진행되는 것이 바람직하다.
먼저, 측정진입판단단계(S110)를 통하여, 전기저항값을 이용하여 타이어(11)의 마모 여부를 판단할지를 수행할 수 있다.
상기 타이어(11)에서 트레드의 마모는 차량의 주행거리가 누적됨에 따라 진행하는 것으로서, 차량의 누적주행거리가 짧으면, 유의미한 측정결과를 얻기 어려울 수 있다. 따라서, 측정진입판단단계(S110)를 통하여, 상기 차량이 일정거리를 주행한 이후에 상기 트레드의 마모를 측정하도록 한다.
측정진입판단단계(S110)는 차량이 일정거리, 즉 측정진입 누적거리(S)에 도달하였는지를 판단한다. 상기 제어부(51)는 상기 측정진입판단단계(S110)를 통하여, 직전에 상기 마모판단단계(S170)가 수행된 이후 상기 차량이 주행한 측정후 누적거리(M1)가 측정진입 누적거리(S)에 도달했는지를 판단하여, 상기 측정후 누적거리(M1)가 상기 측정진입 누적거리(S) 이상인 경우에만, 전기저항값(R)을 이용하여 상기 트레드의 마모를 측정하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 직전에 전기저항을 이용하여 상기 트레드의 마모를 측정한 후 주행한 측정후 누적거리(M1)가 상기 측정진입 누적거리(S) 이상인 경우(M1≥S)에만 후술되는 과정이 수행되어, 다시 상기 트레드의 마모를 측정한다.
다만, 상기 측정진입 누적거리(S)는 상기 차량의 타이어 교체후 주행한 총 누적주행거리(M2)가 증가할수록 감소되도록 한다. 즉, 상기 측정진입 누적거리(S)는 상기 타이어(11)가 신품이 상태로부터 총 누적주행거리(M2)가 증가할수록 감소되도록 설정되도록 한다.
다만, 상기 차량이 주행중인 상태에서 전기저항값을 측정하기 위해, 상기 접지부(33)를 상기 노면에 접촉시키면, 상기 접지부(33)와 상기 노면의 접촉으로 인하여, 소음이 발생하고, 상기 접지부(33)의 마모 또는 파손이 발생할 수 있으므로, 운전자의 가속의지가 없고, 상기 차량이 정차 중인 상태에서, 전기저항값이 측정되어야 한다. 이를 위하여, 비가속판단단계(S120), 정차판단단계(S130) 및 정차시간판단단계(S140)가 수행되는 것이 바람직하다.
비가속판단단계(S120)는 상기 차량이 주행중인 경우에는 측정이 불가하므로, 상기 차량이 비가속중인지를 판단하도록 한다. 상기 차량의 비가속 판단은 상기 차량의 가속페달(41)이 조작되지 않으면, 차량이 비가속 중인 것으로 판단한다.
정차판단단계(S130)는 상기 차량의 브레이크 페달(42)이 조작중인지를 확인한다. 상기 브레이크 페달(42)이 조작중이라면, 1차적으로 상기 차량이 정차중인지를 판단할 수 있다.
정차시간판단단계(S140)는 상기 브레이크 페달(42)이 조작 중이면, 상기 차량이 정차한 시간이 미리 정해진 정차기준시간(A) 이상인지를 판단한다. 상기 차량이 주행중, 일시적인 감속이나 정차를 위하여, 상기 차량이 정차 중인 상태에서 전기저항값을 측정하는 경우, 전기저항값 측정중 재출발할 수 있다. 따라서, 신호대기와 같은 상황에서 전기저항값이 측정되도록 상기 브레이크 페달(42)의 조작이 상기 정차기준시간(A) 이상인 경우에만 트레드 마모 판단을 위한 전기저항값(R)을 측정하도록 한다.
한편, 비가속판단단계(S120), 정차판단단계(S130) 및 정차시간판단단계(S140) 중 어느 한 단계에서라도, 조건을 만족하지 못하면, 그 이후의 단계를 무시되어 바로 종료된다.
측정개시단계(S150)는 상기 제어부(51)가 상기 접지부(33)를 작동시켜, 상기 접지부(33)가 노면과 접촉하도록 한다. 상기 접지부(33)가 노면에 접촉함으로써, '저항측정부(31) - 연결부(32) - 차축(22) - 휠(21) - 타이어 - 노면 - 저항측정부(31)'로 이루어지는 회로가 구성되어, 전기저항값(R)을 측정할 수 있다.
저항측정단계(S160)는 상기 저항측정부(31)를 이용하여, 상기 회로의 전기저항값(R)을 측정한한다. 상기 저항측정부(31)가 측정한 전기저항값(R)을 상기 제어부(51)로 출력된다.
이때, 상기 제어부(51)는 상기 타이어(11)이 설치된 공기압센서(45)로부터 측정된 타이어 공기압에 따라 상기 전기저항값(R)을 보정하여 입력받는 것이 바람직하다. 타이어 공기압에 따라 상기 트레드가 노면과 접촉하는 면적이 달라지고, 이는 측정된 전기저항값(R)에 영향을 미치므로, 상기 제어부(51)는 상기 타이어 공기압에 따라 상기 전기저항값(R)을 보정한다.
마모판단단계(S170)는 상기 타이어(11)의 트레드가 상기 타이어(11)의 교체가 필요한 수준으로 마모되었는지를 판단한다. 상기 제어부(51)는 상기 저항측정단계(S160)에서 측정한 전기저항값(R)을 미리 설정된 마모기준값(B)과 비교하여, 상기 저항측정단계(S160)에서 측정한 전기저항값(R)이 상기 마모기준값(B) 보다 작으면, 상기 트레드가 상기 타이어(11)의 마모가 필요한 수준으로 마모된 것으로 판단한다.
상기 제어부(51)에 상기 타이어(11)의 교체시기에 도달한 것에 상응하는 상기 트레드의 마모량이 전기저항값으로 환산되어 상기 타이어 마모기준값(B)으로 저장되어 있어서, 상기 제어부(51)가 상기 전기저항값(R)과 상기 마모기준값(B)을 비교하는 것으로 상기 트레드의 마모를 판단할 수 있다.
한편, 상기 마모판단단계(S170)에서는, 상기 트레드의 전기저항값으로 상기 트레드의 두께를 측정하고, 상기 트레드의 두께에 상응하는 상기 타이어(11)의 잔존수명을 예측할 수도 있다.
마모알림단계(S180)는 측정된 전기저항값(R)이 상기 마모기준값(B) 보다 작으면(R<B), 계기판이나 스피커 등과 같은 알림부재(35)를 통하여 상기 타이어(11) 마모를 경고하여, 탑승자가 타이어의 마모를 인지할 수 있도록 한다.
접지부복귀단계(S190)는 전기저항값(R)의 측정이 완료된 이후에, 상기 접지부(33)를 측정전 상태로 복귀시킨다. 전기저항값의 측정이 완료된 이후에 원활할 차량의 주행을 위하여, 상기 제어부(51)는 측정전의 상태로 상기 접지부(33)를 복귀시켜, 상기 접지부(33)가 노면과 이격되도록 한다. 다만, 상지 접지부복귀단계(S190)는 상기 저항측정단계(S160) 이후에 순서에 상관없이 또는 상기 마모판단단계(S170), 상기 마모알림단계(S180)와 동시에 수행될 수도 있다.
또한, 앞서 설명한 각 단계가 수행되는 도중에, 상기 브레이크 페달(42)이 조작되면, 바로 상기 접지부복귀단계(S190)가 수행되고 종료될 수도 있다.
11 : 타이어 21 : 휠
22 : 차축 31 : 저항측정부
32 : 연결부 33 : 접지부
35 : 계기판 41 : 가속페달
42 : 브레이크페달 45 : 공기압센서
51 : 제어부
S110 : 측정진입판단단계
S120 : 비가속판단단계
S130 : 정차판단단계
S140 : 정차시간판단단계
S150 : 측정개시단계
S160 : 저항측정단계
S170 : 마모판단단계
S180 : 마모알림단계
S190 : 접지부복귀단계

Claims (20)

  1. 전기저항값을 측정하는 저항측정부와,
    상기 저항측정부와 피측정 타이어가 설치된 차축을 전기적으로 연결하는 연결부와,
    상기 저항측정부와 노면을 전기적으로 연결되는 접지부와,
    상기 저항측정부로 측정된 전기저항값을 트레드의 마모기준값과 비교하고, 상기 전기저항값이 상기 마모기준값보다 작으면, 상기 타이어의 교체가 필요한 수준으로 상기 타이어의 트레드가 마모된 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 타이어의 교체시기에 도달한 것에 상응하는 상기 트레드의 마모량이 전기저항값으로 환산되어 상기 타이어 마모기준값으로 저장되고,
    상기 저항측정부로 측정된 전기저항값을 상기 마모기준값과 비교하여, 상기 트레드의 마모량을 측정하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접지부는 타이어 마모 측정시에만 노면에 접촉하도록 설치되고,
    상기 제어부는 상기 접지부를 상기 노면에 접촉되도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접지부는 차량의 저면에 회전가능하게 설치되어 측정시에만 노면과 접촉되는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    가속페달이 조작되지 않으면서, 브레이크 페달이 조작중이면,
    상기 접지부를 상기 노면에 접촉시키는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 저항측정부로 측정된 전기저항값이 상기 마모기준값 보다 작으면, 알림부재를 통하여 상기 타이어의 마모를 경고하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 저항측정부로 측정된 전기저항값 중에서, 상기 트레드의 전기저항값을 추출하여 상기 마모기준값과 비교하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 타이어에 설치된 공기압센서로부터 측정된 타이어 공기압에 따라 상기 전기저항값을 보정하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 저항측정부로 측정한 상기 트레드의 전기저항값으로 상기 트레드의 두께를 측정하고, 상기 트레드의 두께에 상응하는 상기 타이어의 잔존수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 장치.
  10. 접지부를 노면에 접촉시켜 타이어의 마모 측정을 시작하는 측정개시단계,
    차량에 설치된 저항측정부, 상기 타이어의 트레드 및 노면을 포함하여 구성되는 회로의 전기저항값을 측정하여, 전기저항값을 입력받는 저항측정단계,
    상기 타이어의 트레드가 상기 타이어의 교체가 필요한 수준으로 마모되었는지를 판단하기 위해, 상기 전기저항값이 타이어 마모기준값보다 작은 지 비교하는 마모판단단계를 포함하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 측정개시단계 이전에,
    상기 차량의 브레이크 페달이 조작중인지를 확인하는 정차판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 브레이크 페달이 조작 중이면, 상기 차량이 정차한 시간이 미리 정해진 정차기준시간 이상으로 정자중인지를 판단하는 정차시간판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 정차판단단계 이전에,
    가속페달의 조작이 중지되었는지를 확인하는 비가속판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 측정개시단계는 상기 차량의 저면에 설치된 접지부를 노면과 접촉하도록 작동시키고,
    상기 저항측정단계 이후에, 상기 접지부를 측정전 상태로 복귀시키는 접지부복귀단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 측정개시단계는 상기 차량의 저면에 설치된 접지부를 노면과 접촉하도록 작동시키고,
    상기 마모판단단계 이후에, 상기 접지부는 측정전 상태로 복귀시키는 접지부복귀단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 저항측정단계에서는 상기 타이어에 설치된 공기압센서로부터 측정된 타이어 공기압에 따라 상기 전기저항값을 보정하여 입력받는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 측정개시단계 이전에,
    직전에 상기 마모판단단계가 수행된 이후 상기 차량이 주행한 측정후 누적거리가 측정진입 누적거리에 도달했는지를 판단하는 측정진입판단단계를 더 포함하고,
    상기 측정후 누적거리가 상기 측정진입 누적거리보다 같거나 크면, 상기 측정개시단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 측정진입 누적거리는,
    상기 차량의 타이어 교체후 주행한 총 누적주행거리가 증가할수록 상기 측정진입 누적거리는 감소되는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 마모판단단계 이후,
    상기 저항측정단계에서 측정된 전기저항값이 상기 마모기준값 보다 작으면, 알림부재를 통하여 상기 타이어 마모를 경고하는 마모알림단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 마모판단단계에서는,
    상기 트레드의 전기저항값으로 상기 트레드의 두께를 측정하고, 상기 트레드의 두께에 상응하는 상기 타이어의 잔존수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 전기저항을 이용한 타이어 마모 측정 방법.


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