KR102532730B1 - Measurement system of the real-time lateral forces of automotive tires and monitoring system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본체와, 상기 본체에 회전가능하게 설치되는 다수의 바퀴와 상기 바퀴를 회전시켜 상기 본체를 주행시키는 구동수단이 마련된 차량의 쏠림 발생을 측정하는 차량 쏠림 측정 시스템에 있어서 상기 차량의 주행시 해당 바퀴의 회전 중심 축방향으로 발생되는 축력을 측정할 수 있도록 상기 차량에 마련되는 센싱부 및 상기 센싱부에서 제공되는 측정 정보를 토대로 상기 차량 쏠림 발생 정도를 산출하는 산출모듈을 구비한다.
본 발명에 따르면, 평상시 주행중에 운전자로 하여 간단하게 차량의 쏠림량을 측정할 수 있으므로 차량의 유지보수를 위한 운전자의 평가가 가능하다.The present invention relates to a vehicle tilt measurement system for measuring the pull of a vehicle provided with a main body, a plurality of wheels rotatably installed on the main body, and driving means for driving the main body by rotating the wheels. A sensing unit provided in the vehicle to measure the axial force generated in the rotation center axis direction of the wheel, and a calculation module that calculates the degree of vehicle tilt based on measurement information provided from the sensing unit.
According to the present invention, it is possible to simply measure the amount of vehicle pulling as a driver during normal driving, and thus it is possible to evaluate the driver for maintenance of the vehicle.
Description
본 발명은 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로 주행시 발생하게 되는 타이어에 의해 발생되는 차량의 쏠림 경향을 예측하기 위한 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time lateral force measuring device and monitoring system of a vehicle tire, and more particularly, to a real-time lateral force measuring device and monitoring system of a vehicle tire for predicting the tendency of a vehicle to pull caused by a tire generated during road driving. it's about
차량 제조사에서 차량 조립이 완료되면, 검차 라인 공정에서 휠 얼라인먼트 작업 후, 사이드슬립(sideslip) 검사와, 롤 앤 브레이크(roll and break) 장비를 통해 차량 고속 주행 검사를 진행한다. 그리고 최종적으로 실제 주행 검사를 통해 동력 성능, 주행 성능, 제동 성능, 조향 성능 및 차량 쏠림 현상 등의 종합 검사가 이루어진다.When vehicle assembly is completed by a vehicle manufacturer, after wheel alignment work in the inspection line process, a sideslip test and a vehicle high-speed driving test are performed using roll and break equipment. Finally, through actual driving tests, comprehensive tests such as power performance, driving performance, braking performance, steering performance, and vehicle leaning are performed.
일반적으로 차량 쏠림(vehicle pull) 현상은 직진 주행 시에 운전자가 핸들에서 손을 놓았을 때, 운전자의 의도와는 상관없이 한쪽 방향으로 쏠리는 현상을 의미한다. 예를 들어, 고속도로에서 직진 주행을 하고 있다가 운전자가 핸들에서 손을 떼었을 때, 차량이 직진 주행을 계속하지 못하고 좌측이나 우측으로 쏠리는 현상으로, 차량의 코너링이나 선회 특성과는 달리 직진 주행 시에만 국한된 현상이다.In general, a vehicle pull phenomenon refers to a phenomenon in which the vehicle pulls in one direction regardless of the driver's intention when the driver releases his/her hand from the steering wheel while driving straight. For example, when the driver takes his hand off the steering wheel while driving straight on a highway, the vehicle does not continue driving straight and leans to the left or right. Unlike the cornering or turning characteristics of the vehicle, when driving straight It is a phenomenon limited to
이러한 차량 쏠림 현상은 운전자의 안전과도 직결되는 문제이기도 하지만, 쏠림이 발생되는 차량의 경우, 직진 주행을 위해서는 쏠리는 반대 방향으로 스티어링 휠 조작이 이루어져야 하기 때문에, 운전자의 피로감을 높이는 원인이 된다.This vehicle leaning phenomenon is also a problem directly related to the driver's safety, but in the case of a vehicle in which the leaning occurs, the steering wheel must be operated in the opposite direction to drive straight, which increases the driver's fatigue.
또한 회전 중인 타이어 접지면에서는 지속해서 횡방향으로 힘이 발생하고 이를 제어하기 위해서는 스티어링 휠에서 반대 방향으로의 모멘트가 작용해야 하므로, 해당 타이어에는 불필요한 비틀림 에너지가 발생하고, 해당 에너지는 타이어의 온도를 상승 시켜서 해당 타이어의 내구성에도 악영향을 준다.In addition, since force is continuously generated in the lateral direction on the rolling tire tread and moment in the opposite direction from the steering wheel must be applied to control it, unnecessary torsional energy is generated in the tire, and the energy reduces the temperature of the tire. It also adversely affects the durability of the tire.
이러한 차량 쏠림 현상에 대해 대부분의 차량 제조사에서는 완성차에 대한 차량 쏠림 검사를 실시하고 있다. 또한 차량 쏠림 현상은 미국 시장에서도 소비자들이 평가하는 주요한 평가 항목 중의 하나이다.
그러나 이러한 차량 쏠림 현상은 차량의 스티어링 시스템이나 타이어의 한 부분에만 국한된 현상이 아니라 여러가지 인자가 복합적으로 영향을 줄 수 있는 차량 특성이다. 실제로 차량의 조향계 내부에 문제가 있어도 쏠림은 발생할 수 있지만, 사용 중 타이어의 마모 및 불균일 마모 등에 의해서 타이어 접지면에서 발생하는 횡력의 변화가 발생하고, 이에 따라 차량 쏠림도 발생할 수 있다.
차량 쏠림 현상에 대한 기존의 검사는 검사자의 운전 습관, 감성적인 평가 및 검사자의 핸들 조작 오류 등에 의해 차량 쏠림 여부를 정확하게 판단하기가 어려웠으며, 이로 인해 차량에 대한 정확한 품질 검사가 수행되지 못해 운전자 불만을 일으키는 문제점이 있었다. 또한 신차에서는 쏠림 문제가 발생하지 않았더라도, 차량 사용 중에 타이어의 마모 특히 불균일 마모에 의해 쏠림 문제가 대두될 경우 이것이 조향계의 문제인지 타이어의 문제인지 기술적으로 판별하기는 어려웠다. 또한, 향후 자율주행 차량이 널리 보급되는 경우 이런한 타이어에 의한 쏠림은 과도한 스티어링 보정이 발생하기 때문에 자동차의 미소 핸들링 떨림이 발생할 소지와 이로인한 연비 저하가 발생할 수 있다.Regarding this vehicle leaning phenomenon, most vehicle manufacturers conduct a vehicle leaning test on finished vehicles. In addition, vehicle leaning is one of the major evaluation items evaluated by consumers in the US market as well.
However, such a vehicle leaning phenomenon is not a phenomenon limited to only one part of a steering system or a tire of a vehicle, but is a vehicle characteristic that can be affected by various factors in a complex manner. In fact, even if there is a problem inside the steering system of the vehicle, pulling may occur. However, wear and uneven wear of the tire during use may cause a change in lateral force generated on the tire contact surface, and thus vehicle tipping may occur.
Existing inspections for vehicle drifting have made it difficult to accurately determine whether or not the vehicle is drifting due to the inspector's driving habits, emotional evaluation, and the inspector's steering wheel manipulation errors. There was a problem causing In addition, even if the drifting problem did not occur in a new car, if the drifting problem emerged due to tire wear, especially uneven wear, during vehicle use, it was difficult to technically determine whether it was a steering system problem or a tire problem. In addition, when autonomous vehicles become widely available in the future, excessive steering correction may occur due to such a tire tilt, which may cause minute handling shaking of the vehicle and thus deterioration in fuel efficiency.
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일반적으로 자동차는 크게 차량 서스펜션의 특성, 도로 특성, 타이어 특성 등으로 인해 도로 주행시 횡력을 받게 되고, 이러한 횡력은 주행시 차량의 쏠림을 유발하게 된다.In general, automobiles receive lateral force when driving on roads due to characteristics of vehicle suspension, road characteristics, tire characteristics, and the like, and this lateral force causes the vehicle to lean while driving.
종래에는 주행 때 차량의 쏠림을 측정하기 위하여, 평가자가 실제로 차량에 탑승한 상태에서 도로 주행하여 주행 중 약 100m 구간에 걸쳐 차량의 쏠림 양을 평가하는데, 이는 평가자의 감성에 의존하여 평가함으로 차량의 쏠림을 정량적으로 평가하기 어렵고 차량의 쏠림 평가시 실제 주행도로 운행으로 평가시간이 과다하게 소요되는 단점이 있다.Conventionally, in order to measure vehicle pull while driving, an evaluator drives on the road while actually riding in the vehicle and evaluates the amount of vehicle pull over a section of about 100m while driving. It is difficult to quantitatively evaluate drift, and when evaluating vehicle drift, there is a disadvantage in that excessive evaluation time is required due to driving on actual driving roads.
또한, 상기와 같은 종래의 차량 쏠림 측정 방법은 반복적인 평가가 어렵고, 평가자의 감성에 의존해야 하므로 비전문가가 차량의 쏠림 양을 측정 및 확인하기 어려운 단점이 있다.
또한, 쏠림교정 시 휠얼라인먼트 즉 슬립각, 토우인/토우아웃, 킹핀각도의 교정에 그친다. 이는 차량 서스팬션의 조립상태를 교정하는 값들이다. 이 값들은 신차에서도 마찬가지로 같은 값들을 교정한다. 그러나 차량의 사용 중에 타이어는 마모가 진행되고, 특히 불균일 마모를 수반할 수 있게 되므로, 이에 따른 차량 쏠림은 확인할 수 없는 단점이 있다. In addition, the conventional method for measuring vehicle pull as described above has disadvantages in that it is difficult for non-experts to measure and confirm the amount of pull of the vehicle because it is difficult to repeatedly evaluate and must depend on the evaluator's emotion.
In addition, when correcting lean, it is limited to wheel alignment, that is, correction of slip angle, toe-in/toe-out, and kingpin angle. These are values for correcting the assembly state of the vehicle suspension. These values calibrate the same values in a new car as well. However, during use of the vehicle, tires wear out, and in particular, non-uniform wear may accompany the vehicle. Therefore, there is a disadvantage in that vehicle leaning cannot be confirmed.
제안된 선행기술의 자동차의 쏠림 측정 장치(한국 공개특허 10-2014-0049423호)는 차량의 조향 시스템에 한정된 것이며, 한 쌍의 횡력 측정용 답판 상기 횡력 측정용 답판이 좌우 양측으로 배치되고 각각 횡방향으로 이동가능하게 설치되는 플로팅 베이스와 상기 한 쌍의 횡력 측정용 답판 중 좌우 일측의 답판에 연결되어 상기 답판의 횡력을 측정하기 위한 횡력 측정수단과 상기 한 쌍의 횡력 측정용 답판 사이를 연결하여, 일측 답판의 횡방향 운동을 타측 답판에 전달하는 링크부재를 포함하여 구성됨으로써, 차륜이 상기 답판 위를 이동할 때 답판에 작용하는 횡력을 측정하여 주행시 차량의 쏠림량을 정량적으로 예측할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.The proposed prior art automobile leaning measuring device (Korean Patent Publication No. 10-2014-0049423) is limited to the steering system of a vehicle, and a pair of lateral force measuring treads are disposed on both left and right sides, respectively. A floating base installed to be movable in the direction and a lateral force measuring means for measuring the lateral force of the answer plate connected to one of the left and right answer plates among the pair of answers for measuring lateral force and connecting between the pair of answers for measuring lateral force , By comprising a link member for transmitting the lateral movement of one side answer plate to the other answer plate, by measuring the lateral force acting on the answer plate when the wheel moves on the answer plate, it is possible to quantitatively predict the amount of vehicle tilt during driving to be characterized
하지만 제안된 선행기술의 경우에는 검사자의 별도의 취급(추가 공수)이 필요하고, 별도의 설치장소가 필요함에 따라서 차량의 쏠림 측정을 위해 지정장소의 이동 및 추가비용을 지불하여야 하는 문제점이 있었다.
또한 현재의 기술로는 휠얼라인먼트 값(슬립각, 토우인/토우아웃, 킹핀각도)의 교정에 국한된다. 따라서 타이어의 마모에 따른 횡력의 변화 그리고 이에 따른 차량 쏠림 등은 감지 및 교정이 불가한 기술이었다.However, in the case of the proposed prior art, there was a problem in that a separate handling (additional manpower) of the inspector was required and a separate installation site was required, so that the vehicle had to be moved to a designated place and additional costs were paid to measure the vehicle's tilt.
In addition, the current technology is limited to the correction of wheel alignment values (slip angle, toe-in/toe-out, kingpin angle). Therefore, the change in lateral force caused by tire wear and the resulting vehicle pull were impossible to detect and correct.
본 발명은 상기와 같은 점을 개선하기 위해 고안한 것으로서, 실제 주행도로 주행 중에서 차량의 쏠림(Drift) 경향을 예상할 수 있는 자동차 복수의 타이어 바퀴 들중 각각에 작용하는 실시간 횡력의 계측 및 복수의 타이어 바퀴에 각각 작용하는 횡력들 간의 상호작용 산출 및 그 결과를 모니터링하는 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to improve the above points, and measures real-time lateral force acting on each of a plurality of tire wheels of a vehicle that can predict the tendency of a vehicle to drift while driving on an actual road and measures a plurality of An object of the present invention is to provide a real-time lateral force measuring device and monitoring system of an automobile tire that calculates an interaction between lateral forces each acting on a tire wheel and monitors the result.
상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템은 본체와 상기 본체에 회전가능하게 설치되는 다수의 바퀴와, 상기 바퀴를 회전시켜 상기 본체를 주행시키는 구동수단이 마련된 차량의 쏠림 발생을 측정하는 차량 쏠림 측정 시스템에 있어서 상기 차량의 주행시 해당 바퀴의 회전 중심 축방향으로 발생되는 축력을 측정할 수 있도록 상기 차량에 마련되는 센싱부 및 상기 센싱부에서 제공되는 측정 정보를 토대로 상기 차량 쏠림 발생 정도를 산출하는 산출모듈을 구비한다.In order to achieve the above object, the real-time lateral force measuring device and monitoring system of an automobile tire according to the present invention includes a main body, a plurality of wheels rotatably installed on the main body, and a driving means for driving the main body by rotating the wheels A sensing unit provided in the vehicle and measurement information provided by the sensing unit to measure the axial force generated in the direction of the center axis of rotation of a corresponding wheel during driving of the vehicle in a vehicle tilt measurement system for measuring the occurrence of the vehicle tilting provided Based on the calculation module for calculating the degree of vehicle leaning.
상기 산출모듈은 상기 센싱부에서 측정된 측정정보를 바탕으로 해당 차량의 모멘트를 산출하고, 산출된 상기 차량의 모멘트 값을 기준으로 상기 차량의 쏠림 발생에 대한 정보를 산출하는 것을 특징한다.The calculation module is characterized in that it calculates the moment of the vehicle based on the measurement information measured by the sensing unit, and calculates information about the occurrence of the vehicle pulling based on the calculated moment value of the vehicle.
산출된 차량의 모멘트가 기설정된 기준값 이상일 경우, 해당 차량에 쏠림이 발생한 것으로 판단하여 해당 차량의 운전자 또는 관리서버에 경고 정보를 전송하는 경고모듈을 구비한다.When the calculated moment of the vehicle is greater than a predetermined reference value, a warning module is provided to determine that the vehicle is leaning and transmits warning information to a driver or management server of the vehicle.
상기 센싱부는 상기 바퀴가 상기 본체에 회전가능하게 상기 바퀴에서 상기 본체를 향하여 연장된 구동축에 설치되는 로드셀을 구비한다.The sensing unit includes a load cell installed on a drive shaft extending from the wheel toward the main body so that the wheel can rotate on the main body.
상기 센싱부로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴에 냉각수를 분사하는 냉각유닛을 구비한다.and a cooling unit receiving measurement information from the sensing unit and injecting coolant to a wheel whose axial force generated exceeds a predetermined reference value among the wheels.
상기 냉각유닛은 상기 바퀴들에 인접된 위치에 차량의 본체에 각각 설치되어 해당 바퀴의 표면에 냉각수를 분사하는 다수의 분사노즐과 상기 분사노즐에 냉각수를 공급하기 위해서 상기 차량에 설치되는 냉각수 공급부 및 상기 센싱부로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴에 인접된 상기 분사노즐에서 냉각수가 분사되도록 해당 분사노즐 또는 냉각수 공급부을 제어하는 냉각 제어부를 구비한다.The cooling unit includes a plurality of spray nozzles installed on the body of the vehicle at positions adjacent to the wheels and spraying coolant to the surface of the corresponding wheel, and a coolant supply unit installed in the vehicle to supply coolant to the spray nozzles, and A cooling control unit receiving measurement information from the sensing unit and controlling a corresponding spray nozzle or a coolant supply unit so that coolant is sprayed from the spray nozzle adjacent to a wheel in which axial force generated among the wheels exceeds a predetermined reference value.
상기 센싱부로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴에 상기 차량의 모멘트를 상쇄시켜 차량 쏠림현상을 완화될 수 있도록 해당 차량의 본체에 설치되는 감쇠유닛을 구비한다.A damping unit installed on the main body of the vehicle to receive measurement information from the sensing unit and offset the moment of the vehicle to a wheel whose axial force generated among the wheels exceeds a predetermined reference value to alleviate the vehicle leaning phenomenon provide
상기 감쇠유닛은 상기 바퀴들에 인접한 해당 차량의 본체에 설치되며 상기 차량의 모멘트를 상쇄시켜 차량 쏠림현상을 완화시키는 감쇠부 및 상기 감쇠부의 구동을 제어하는 감쇠 제어부를 포함하고, 상기 감쇠부는 상기 바퀴들에 인접한 해당 차량의 본체에 설치되며 내부에 압축공기가 충진되는 소정의 내부공간이 형성되고, 상기 내부공간으로 압축공기가 유입되는 유입구가 마련되고, 해당 내부공간의 압축공기가 배출되게 상기 유입구에서 해당 바퀴를 향하여 이격된 위치에 배출구가 형성된 다수의 감쇠바디와 소정의 중량을 가지며 상기 내부공간을 상기 유입구와 연통되는 제1 구획공간과, 상기 바퀴에 인접하며 상기 배출구와 연통되는 제2 구획공간으로 구획되게 상기 내부공간에 삽입되며 제1 구획공간으로 유입된 해당 압축공기의 유압에 의하여 상기 바퀴에서 이격된 제1 위치에서 상기 바퀴에 인접한 제2 위치로 슬라이딩되는 무게추와 상기 감쇠바디들에 설치되며, 상기 무게추가 상기 제2 위치에 이동되어 상기 배출구를 통해 압축공기가 배출되므로, 해당 무게추가 제1 위치로 이동되게 탄성력을 제공하는 스프링 및 상기 유입구와 배출구 사이의 상기 감쇠바디에 설치되어, 상기 무게추가 상기 제2 위치로 이동되는 것을 방지하게 해당 무게추를 구속하거나 해당 무게추에 대한 구속 상태를 해제하는 락킹부재를 포함하고, 상기 감쇠 제어부는 상기 센싱부로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 경우, 해당 바퀴에 인접한 감쇠바디의 상기 제1 구획공간에 충진된 압축공기의 유압에 의하여 해당 무게추가 상기 제2 위치로 슬라이딩되게 해당 락킹부재들이 해당 무게추에 대한 구속 상태를 해제하고, 해당 스프링에 의하여 해당 무게추가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동된 경우 해당 락킹부재들이 해당 무게추를 구속하게 해당 락킹부재들을 제어하는 것을 특징으로 한다.The damping unit is installed on the main body of the vehicle adjacent to the wheels and includes a damping unit for offsetting a moment of the vehicle to alleviate a vehicle pulling phenomenon and a damping control unit for controlling the driving of the damping unit, wherein the damping unit controls the driving of the wheel. It is installed on the main body of the vehicle adjacent to the field, a predetermined inner space filled with compressed air is formed, an inlet through which compressed air flows into the inner space is provided, and the compressed air in the inner space is discharged through the inlet. A plurality of damping bodies having outlets formed at positions spaced apart from the corresponding wheel, a first compartment having a predetermined weight and communicating the internal space with the inlet, and a second compartment adjacent to the wheel and communicating with the outlet. A weight and the damping bodies that are inserted into the inner space to be divided into spaces and slide from a first position spaced apart from the wheel to a second position adjacent to the wheel by the hydraulic pressure of the corresponding compressed air introduced into the first partitioned space installed in the damping body between the inlet and the outlet and a spring providing elastic force so that the weight is moved to the first position as the weight is moved to the second position and compressed air is discharged through the outlet. and a locking member for restraining the corresponding weight to prevent the weight from being moved to the second position or releasing a restraint state for the corresponding weight, and the attenuation control unit receives measurement information from the sensing unit When the axial force generated among the wheels exceeds a predetermined reference value, the corresponding locking member slides the weight to the second position by the hydraulic pressure of the compressed air filled in the first compartment of the damping body adjacent to the corresponding wheel They release the restraint state for the corresponding weight, and when the corresponding weight is moved from the second position to the first position by the corresponding spring, the corresponding locking members control the corresponding locking members to restrain the corresponding weight. to be
본 발명의 자동차 타이어 실시간 횡력 계측 및 모니터링 시스템은 평상시 주행중에 운전자로 하여금 간단하게 차량의 쏠림 양을 측정할 수 있으므로 수시로 차량의 쏠림의 감시가 가능하며, 검사자의 주관적인 판단, 경험, 운전 습관 등에 의존한 감성적인 평가가 아닌 객관적이고 정량적인 데이터에 근거해 운전자가 타이어의 유지 보수 및 관리가 용이하다는 장점이 있으며 타이어 쏠림현상을 교정하였을 시 핸들링 성능 향상과 연비 향상을 꾀할 수 있다.The real-time lateral force measurement and monitoring system of automobile tires of the present invention enables the driver to simply measure the amount of vehicle pull during normal driving, so that the vehicle pull can be monitored at any time, depending on the inspector's subjective judgment, experience, driving habits, etc. Based on objective and quantitative data rather than emotional evaluation, it has the advantage of being easy for the driver to maintain and manage the tires, and it is possible to improve handling performance and fuel efficiency when tire leaning is corrected.
도 1은 본 발명에 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템의 제1 실시한 예의 따른 사시 도이고,
도 2는 도 1의 측면도이고,
도 3은 도 1의 블록도 이고,
도 4는 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템의 제2 실시한 예의 따른 사시 도이고,
도 5 내지도 6은 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템의 제3 실시한 예의 따른 단면도이다.1 is a perspective view according to a first embodiment of a real-time lateral force measuring device and monitoring system of an automobile tire according to the present invention;
Figure 2 is a side view of Figure 1,
Figure 3 is a block diagram of Figure 1,
4 is a perspective view according to a second embodiment of a real-time lateral force measuring device and monitoring system of an automobile tire;
5 to 6 are cross-sectional views of a real-time lateral force measuring device and monitoring system of a vehicle tire according to a third embodiment.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시한 예에 따른 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 기존 장치에 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 시행 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 대하여, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 많이 확대하여 도시한 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a real-time lateral force measurement device and monitoring system of a vehicle tire according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can apply various changes to existing devices and can have various forms, specific implementation examples will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, and includes all modifications, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure. With respect to the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown larger than the actual size for clarity of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다." 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, "comprises." Or the term "has" is intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features, numbers, steps, operations, or configurations. It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of elements, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있다는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .
도 1 내지도 3에는 본 발명에 따른 차량의 실시간 쏠릴 계측 및 감시 체계(100)의 제1 실시한 예가 도시되어 있다
자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(100)은 차량의 쏠릴 발생을 측정하는 차량 쏠림 측정 시스템에 있어서, 상기 차량(1)의 주행 때 해당 바퀴(20)의 회전 중심 축 방향으로 발생하는 축력을 측정할 수 있도록 상기 차량(1)에 마련되는 센 신(110)부 및 상기 검출 부(110)에서 제공되는 측정 정보를 토대로 상기 차량(1) 쏠릴 발생 정도를 산출하는 산출 모듈(120)을 갖춘다.1 to 3 show a first embodiment of a
The real-time lateral force measuring device and
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상기 차량(1)은 탑승자가 착석할 수 있는 좌석이 마련된 본체(10)와 상기 본체(10)의 전방 및 후방에 각각 설치되어 회전할 수 있게 설칠 것으로, 구동 수단(30)에 의하여 구동하는 타이어 휠(Tire Wheel)과 상기 타이어 휠을 감싸도록 형성되어 지면을 지지하는 고무부를 포함하는 복수개의 바퀴(20)를 구비한다. 또한, 상기 본체(10)가 이동될 수 있도록 상기 타이어 휠을 회전시키는 구동수단(30)을 구비한다.The
상기 구동수단(30)은 도면에 도시되진 않았지만, 상기 본체(10)에 설치되어 동력을 발생시키는 엔진과, 엔진으로부터 발생된 동력을 바퀴(20)에 전달하는 파워 트레인과, 상기 바퀴(20)에 설치되어 상기 차량(1)의 이동방향을 제어할 수 있도록 탑승자의 조작에 해당 바퀴(20)를 회동시키는 조향장치를 구비한다. 이때, 구동수단은 엔진, 파워 트레인, 조향장치는 종래에 일반적으로 차량을 구동시키기 위한 구동수단인 엔진, 파워 트레인 및 조향장치가 적용될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Although the driving means 30 is not shown in the drawings, an engine installed in the
여기서 상기 차량(1) 쏠림은 운전자가 조향장치를 똑바로 놓고 주행하는 중이지만, 차량(1)이 한쪽 방향으로 조향을 한 것처럼 나아가는 형상 또는 해당 차량(1)을 직진 주행하고 있지만, 조향장치는 수평이 아닌 경우이다.Here, the leaning of the
상기 센싱부(110)는 상기 차량(1)의 주행시 해당 바퀴(20)의 회전 중심 축방향으로 발생되는 축력을 측정할 수 있도록 상기 차량(1)에 마련되는 로드셀(111)을 구비한다. 보다 구체적으로 설명하면 상기 로드셀(111)들은 상기 바퀴(20)가 상기 본체(10)에 회전가능하게 상기 본체(10)를 향하여 연장된 구동축(31)에 각각 설치된다. 이때, 상기 로드셀(111)의 설치위치는 도면에 한정하지 않고, 상기 바퀴(20)에서 발생하는 해당 축력을 측정할 수 있는 상기 바퀴(20)에 인접한 상기 본체(10)에도 설치가 가능하며, 설치되는 상기 로드셀(111)의 개수도 하나로 한정되지 않고 다수개가 설치될 수 있다. 상기 센싱부(110)는 시간 단위당 회전 각도의 변화인 각속도를 측정하는 자이로스코프(Gyroscope) 또는 단위면적에 발생하는 힘을 측정하는 로드셀 센서(Load Cell) 등 축력을 측정할 수 있는 측정센서 기술이 적용될 수 있다.The
또한 상기 센싱부(110)는 상기 본체(10)의 전후방에 설치되는 상기 바퀴(20)들의 해당 축력을 측정할 수 있도록 각각의 상기 바퀴(20)에 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 산출모듈(120)은 상기 센싱부(110)에서 제공되는 측정 정보를 토대로 상기 차량(1) 쏠림 발생 정도를 산출하는 것으로, 모멘트 연산부(121) 및 정보 저장부(122)를 구비한다.The
상기 모멘트 연산부(121)는 상기 로드셀(111)에서 측정된 측정정보를 바탕으로 해당 차량(1)의 모멘트를 산출하고, 산출된 상기 차량(1)의 모멘트 값을 기준으로 상기 차량(1)의 쏠림 발생에 대한 정보도 산출한다.The
여기서 차량(1)의 모멘트는 차량(1)의 중심에서 각각의 바퀴(20)까지의 거리에 해당 바퀴(20)에 작용하는 축력(힘)과의 관계 변화를 나타내는 것으로, 모멘트에 따라 차량(10)의 쏠림을 연산해 낼 수 있다. 그래서 상기 모멘트 연산부(121)는 상기 로드셀(111)에서 측정된 축력을 바탕으로 해당 차량(1)의 모멘트를 연산하고 해당 모멘트를 바탕으로 쏠림 정보를 산출한다.Here, the moment of the
상기 모멘트 연산부(121)는 도면에 도시되지 않았으나, 상기 본체(10)에 설치되며 측정된 정보를 바탕으로 상기 본체(10)에 설치되는 GPS(Global Positioning System), 수평센서, 라이다센서(LiDAR, Laser Imaging Detection And Ranging) 등에서 측정되는 측정정보도 수신하여 모멘트를 산출 할 수 있다.Although the
상기 정보 저장부(122)는 상기 모멘트 연산부(121)에 연결되어 해당 차량(1)의 주행시간 동안에 상기 로드셀(111)에서 측정되는 상기 바퀴(20)의 축력 및 상기 모멘트 연산부(121)에서 산출되는 해당 차량(1)의 모멘트 정보를 저장한다. 상기 정보 저장부(122)는 저장된 축력 및 모멘트 정보를 해당 차량(1)의 운전자 및 관리자(정비사)에게 제공한다.The
본 실시예의 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(100)은 경고모듈(130)을 구비한다.The real-time lateral force measuring device and
상기 경고모듈(130)은 상기 모멘트 연산부(121)에서 산출된 차량의 모멘트가 기설정된 기준값 이상일 경우, 해당 차량(1)에 쏠림이 발생된 것으로 판단하는 경고정보 생성부(131)와, 상기 경고정보 생성부(131)에서 발생된 해당 차량(1)의 쏠림 정보를 해당 차량(1)의 운전자의 모바일(2) 또는 차량(1)의 관리서버(3)에 경고 정보를 전송하는 정보 통신부(132)을 구비한다.The
보다 구체적으로 설명하면 상기 모바일은 사용자의 스마트 폰, 테블릿 PC등으로 수신된 해당 차량(1)의 쏠림 정보를 운전자가 식별가능한 이미지영상으로 출력 가능한 디스플레이가 갖춰진 전자기기를 포함한다. 상기 관리 서버(3)는 도면에는 도시 되지 않았지만, 상기 관리 서버(3)는 운전자가 실시간으로 차량(1)의 경고 정보를 인식할 수 있도록 차량(1)의 설치되는 계기판(미도시)으로 차량(1)의 경고정보를 전송한다. 상기 관리서버(3)는 차량(1)의 전자제어유닛(ECU, Electronic Control Unit)가 적용되는 것이 바람직하다.More specifically, the mobile includes an electronic device equipped with a display capable of outputting information about the
정보 통신부(132)는 운전자의 모바일(2)과 관리서버(3)에 유선연결도 가능하나 해당 경고정보를 전송할 경우는 인터넷 프로토콜 스위트(TCP/IP)를 기반으로 하여 전 세계적으로 연결되어있는 네트워크 통신망인 인터넷(Internet)기술이 적용되어서 운전자의 모바일(2) 또는 관리서버(3)와 통신 할 수 있다. 또한 상기 정보 통신부(132)는 근거리 무선통신이 가능한 블루투스(Bluetooth)기술이 적용될 수 있다.The
상술된 본 발명의 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(100)은 해당 차량(1)의 운전자 또는 관리서버(3)에 경고 정보를 전송하는 경고모듈을 구비하고 있어서 평상시 주행중에 운전자로 하여 실시간으로 차량의 쏠림을 측정할 수 있으므로 운전자가 주행중 차량(1)의 상태를 수시로 파악할 수 있다는 장점이 있다.The above-described real-time lateral force measuring device and
한편, 도 4는 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(200)의 제2 실시예가 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 4 shows a second embodiment of a real-time lateral force measuring device and
앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.Elements that perform the same functions as in the previously shown drawings are denoted by the same reference numerals.
본 발명에 따른 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(200)은 상기 센싱부(110)로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴(20)들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴(20)에 냉각수를 분사하는 냉각유닛(210)을 구비한다.The real-time lateral force measuring device and
상기 냉각유닛(210)은 상기 바퀴(20)에 인접하게 상기 차량(1)의 본체(10)에 설치되어서 해당 바퀴(20)의 표면을 향하여 냉각수를 분사하는 다수의 분사노즐(220)과 상기 분사노즐(220)에 냉각수를 공급하기 위해서 상기 차량(1)에 설치되는 냉각수 공급부(230) 및 상기 센싱부(110)의 측정된 해당 바퀴(20)의 축력값이 기 설정된 기준 값 이상일 경우, 해당 바퀴(20)에 냉각수가 분사되게 냉각수 공급부(230)를 제어하는 냉각 제어부를 구비한다.The
상기 분사노즐(220)은 상기 차량(1)의 본체(10)에 설치된 복수의 바퀴(20)들의 표면에 냉각수를 분사하게 각각 설치된다. 상기 바퀴(20)에 각각 설치된 상기 분사노즐(220)들은 상기 바퀴(20)의 타이어 휠과 고무부의 상하좌우에 냉각수가 분사될 수 있게 복수개 형성될 수 있다. 또한 상기 분사노즐(220)의 설치위치는 상기 본체(10)에 한정하지 않고 상기 구동수단(30)의 엔진, 파워 트레인, 조향장치 등 상기 바퀴(20)의 타이어 휠과 고무부에 냉각수를 분사할 수 있는 위치 등에 설치될 수 있도 있다. 상기 분사노즐(220) 냉각수를 원추형으로 분사할 수 있는 분사노즐밸브 기술이 적용될 수 있다.The injection nozzles 220 are installed to spray coolant to the surfaces of the plurality of
상기 냉각수 공급부(230)는 상기 분사노즐(220)에 냉각수를 공급하기 위해서 상기 본체(10)에 설치되는 것으로 냉각수 탱크(231), 공급관로(232) 및 냉각수 펌프(233)를 구비한다.The cooling
상기 냉각수 탱크(231)는 공급관로(232)를 통해서 상기 분사노즐(220)에 공급되는 냉각수를 저장하기 위해서 상기 차량(1)에 일측에 형성된다. 상기 냉각수 탱크(231)는 내부에 냉각수를 저장하는 저장공간이 마련되고, 상기 저장공간으로 상기 차량(1)의 외부에서 냉각수를 공급받아 저장할 수도 있고, 상기 챠량(1)의 난방, 환기, 냉방을 위하여 설치되는 공조장치에 연결되어 냉각시 발생하는 응결수를 상기 저장공간에 취합될 수 있다. 상기 냉각수 탱크(231)는 도면과 같이 육면체로 형성될 수 있으나 원통형으로도 형성될 수 있으며, 제작되는 재질로는 플라스틱이 적용되는 것이 바람직하나, 종래의 강판재 등도 적용될 수 있다.The cooling
상기 공급관로(232)는 상기 분사노즐(220)에 상기 저장공간에 저장된 냉각수를 공급하게 형성된다. 즉 일측은 상기 분사노즐(220)에 연결되어서 상기 냉각수가 관통되게 형성되고, 타측은 상기 냉각수 탱크(231)에 연결되어서 냉각수가 상기 분사노즐(220)에 공급되도록 형성된다. 상기 공급관로(232)는 원통 중공의 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride, PVC) 재질의 파이프가 적용되는 것이 바람직하며, 단면이 사각형, 오각형, 육각형인 중공관에 나일론(Nylon), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리에틸렌(Polyethylene), 천연고무 또는 합성고무 중 어느 하나가 적용된 연질의 튜브가 적용될 수도 있다.The
상기 냉각수 펌프(233)는 상기 공급관로(232)에 설치되어서 냉각수를 상기 분사노즐(220)로 공급하여 상기 바퀴(20)에 분사될 수 있도록 소정압력으로 냉각수를 펌핑하여 상기 공급관로(232)에 공급하도록 형성되고, 상기 분사노즐(220)이 냉각수를 분사하는 형태에 따라서 압력을 조정할 수 있다.The cooling
상기 냉각 제어부(미도시)는 상기 센싱부(110)로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴(20)들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴(20)에 인접된 상기 분사노즐(220)들에서 냉각수가 분사되도록 해당 분사노즐(220) 또는 냉각수 공급부(230)을 제어한다. 보다 구체적으로 기술하면 상기 냉각 제어부는 상기 바퀴(20)들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴(20)에 인접한 상기 본체(10)에 설치되는 해당 분사노즐(220)들에서 해당 바퀴(20)를 향하여 냉각수가 분사될 수 있도록 해당 분사노즐(220)에 연결된 냉각수 펌프(233)가 냉각수를 펌핑하여 상기 공급관로(232)에 공급하며, 해당 분사노즐(220)은 분사할 수 있도록 상기 냉각수 펌프(233) 또는 분사노즐(220)을 제어한다.The cooling control unit (not shown) receives measurement information from the
또한, 상기 냉각 제어부는 상기 차량(1)의 관리서버(3)와 연동하여 상기 차량(1)의 외부 온도와 차량의 상태에 따라서 상기 본체(10)에 냉각수를 분사할 수 있도록 상기 분사노즐(220)과 상기 냉각수 공급부(230)를 제어할 수도 있다.In addition, the cooling control unit operates the spray nozzle ( 220) and the cooling
상술된 본 발명의 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(200)은 냉각유닛(210)을 구비하고 있어서 축력이 기설정된 기준값을 초과하여 발생하는 바퀴(20)가 마찰력에 의한 발열을 냉각할 수 있어서 해당 바퀴(20)의 열변형으로 인한 파손을 막을 수 있다.The above-described real-time lateral force measuring device and
한편, 도 5 내지도 6은 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(300)의 제3 실시한 예가 도시되어 있다.Meanwhile, FIGS. 5 to 6 show a third embodiment of the real-time lateral force measuring device and
본 발명에 따른 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(300)은 상기 센싱부(110)로부터 측정 정보를 받아서 상기 바퀴(20) 중 발생하는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴(20)에 상기 차량(1)의 모멘트를 상쇄시켜 차량 쏠림현상을 완화될 수 있도록 해당 차량(1)의 본체(10)에 설치되는 감쇠유닛(310)을 구비한다.The real-time lateral force measuring device and
상기 감쇠유닛(310)은 상기 바퀴(20)들에 인접한 해당 차량(1)의 본체(10)에 설치되며 상기 차량(1)의 모멘트를 상쇄시켜 차량 쏠림현상을 완화시키는 복수의 감쇠부(320) 및 상기 감쇠부(320)의 구동을 제어하는 감쇠 제어부(미도시)를 구비한다.The damping
상기 감쇠부(320)는 감쇠바디(321), 공기 공급부(340), 무게추(322), 스프링(323), 락킹부재(324)를 구비한다.The damping
상기 감쇠바디(321)는 상기 바퀴(20)들에 인접한 해당 차량(1)의 본체(10)에 각각 설치되며 내부에 압축공기가 충진되는 소정의 내부공간(40)이 형성된다. 또, 상기 감쇠바디(321)은 상기 내부공간(40)으로 압축공기가 유입되는 유입구(41)와 해당 내부공간(40)의 압축공기가 배출되게 상기 유입구(41)에서 해당 바퀴(20)를 향하여 이격된 위치에 배출구(42)가 형성된다. 상기 감쇠바디(321)은 상기 바퀴(20)에서 멀어지는 방향으로 연장된 원기둥 또는 사각기둥의 형태이다. 또 상기 감쇠바디(321)은 도면에 도시 되지 않았지만, 상기 차량(1)에 설치되는 상기 바퀴(20)에 인접한 위치에 다수개의 상기 감쇠바디(321)가 형성될 수 있다.The damping
상기 공기 공급부(340)는 압축공기가 상기 내부공간으로 유입되게 상기 유입구(41)와 연통되는 공기관로(미도시)와, 상기 공기관로에 압축공기를 공급하는 압축공기펌프(미도시)를 구비한다. 이때, 상기 공기 공급부(340)는 상기 챠량(1)의 난방, 환기, 냉방을 위하여 설치되는 공조장치에 연결되어 압축공기를 공급받을 수도 있다.The
또한, 상기 공기 공급부(340)는 상기 유입구(41)에 설치되어 상기 공기관로에서 공급받는 압축공기가 상기 내부공간으로 유입시키고, 상기 내부공간에 유입된 압축공기는 상기 공기관로로 반출되지 않도록 하는 제1 체크밸브(341)와, 상기 배출구(42)에 설치되어 상기 내부공간에 압축공기가 외부로 배출되게 하는 제2 체크밸브(342)를 구비할 수 있다.In addition, the
상기 무게추(322) 소정의 중량을 가지며 상기 내부공간(40)을 상기 유입구(41)와 연통되는 제1 구획공간(43)과, 상기 바퀴(20)에 인접하며 상기 배출구(42)와 연통되는 제2 구획공간(44)으로 구획되게 상기 내부공간(40)에 삽입된다. 상기 무게추(322)는 상기 제1 구획공간(43)으로 유입된 해당 압축공기의 유압에 의하여 상기 바퀴(20)에서 이격된 제1 위치에서 상기 바퀴(20)에 인접한 제2 위치로 슬라이딩 된다.The
이때, 상기 감쇠부(320)는 상기 무게추(322)가 슬라이딩할 경우 상기 제1 구획공간(43)과 제2 구획공간(44)이 기밀되게 상기 무게추(322)의 외주면과 상기 감쇠바디(321)의 내벽면의 접촉면을 따라 형성된 실링부(325)를 구비한다.At this time, when the
상기 스프링(323)은 상기 감쇠바디(321)들에 설치되며, 상기 무게추(322)가 상기 제2 위치에 이동되어 상기 배출구(42)를 통해 압축공기가 배출되므로, 해당 무게추(322)가 제1 위치로 이동되게 탄성력을 제공한다. 상기 스프링(323)의 일단은 상기 감쇠바디(321)의 내벽면에 타단은 상기 무게추(322)에 연결된다. 그리고 상기 스프링(323)은 소정의 탄성력을 제공하도록 마련된 것으로 압축 복원력을 이용할 수 있는 압축스프링이 적용됨이 바람직하나 탄성력을 제공하는 공지된 다양한 부재가 적용될 수도 있다.The
상기 락킹부재(324)는 상기 유입구(41)와 배출구(42) 사이의 상기 감쇠바디(320)에 설치되어, 상기 무게추(322)가 상기 제2 위치로 이동되는 것을 방지하게 해당 무게추(322)를 구속하거나 해당 무게추(322)에 대한 구속 상태를 해제하게 형성된다. 보다 구체적으로 설명하면 상기 락킹부재(324)는 상기 감쇠바디(321)의 내벽면에서 상기 내부공간(40)으로 인입 구동하면 상기 무게추(322)를 구속하고, 상기 내부공간(40)에서 인출 구동하면 상기 무게추(322)에 대한 구속을 해제한다. 상기 락킹부재(324)는 액추에이터의 기술이 적용되는 것이 바람직하나 왕복 구동하는 기술이면 무엇이든 적용 가능하다.The locking
상기 감쇠 제어부(미도시)는 상기 센싱부(110)로부터 측정정보를 제공받아서 상기 감쇠부(320)의 구동을 제어하는 것이다.The attenuation control unit (not shown) receives measurement information from the
상기 감쇠 제어부는 축력이 기 설정된 기준값을 초과하는 바퀴에 인접한 감쇠바디(321)의 상기 제1 구획공간(43)에 충진된 압축공기의 유압에 의하여 해당 무게추(322)가 상기 제2 위치로 슬라이딩되게 해당 락킹부재(324)들이 해당 무게추(322)에 대한 구속 상태를 해제한다.The damping control unit moves the
그래서 감쇠 제어부는 소정의 중량을 가지는 상기 무게추(322)를 상기 제2 위치로 슬라이딩되게 하여서 차량(1)의 쏠림현상을 완화시킨다.Therefore, the damping control unit causes the
또 상기 감쇠 제어부는 해당 무게추(322)가 해당 스프링(323)에 의하여 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동하는 경우에는 해당 락킹부재(324)들이 해당 무게추(322)를 구속하게 해당 락킹부재(324)들을 제어한다.In addition, when the damping control unit moves the
상술된 본 발명의 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템(300)은 감쇠유닛(310) 구비하고 있어서 상기 바퀴(20)에서 기준값을 초과하는 축력이 발생하는 바퀴(20)에 대한 차량의 쏠림을 감쇠시킬 수 있어서 차량(1)의 안정적인 주행이 가능하다.The above-described real-time lateral force measuring device and
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention is not to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
1 : 차량 2 : 모바일
10 : 본체 20 : 바퀴
30 : 구동수단 40 : 내부공간
100, 200, 300 : 자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 장치 및 모니터링 시스템
110 : 센싱부
120 : 산출모듈 121 : 모멘트 연산부
122 : 정보 저장부
130 : 경고모듈 131 : 경고정보 생성부
132 : 통신부
210 : 냉각유닛 220 : 분사노즐
230 : 냉각수 공급부 231 : 냉각수 탱크
232 : 공급관로 233 : 냉각수 펌프
310 : 감쇠유닛 320: 감쇠부
321 : 감쇠바디 322 : 무게추
323 : 스프링 324 : 락킹부재
325 : 실링부1: vehicle 2: mobile
10: body 20: wheel
30: driving means 40: inner space
100, 200, 300: Real-time lateral force measuring device and monitoring system of automobile tires
110: sensing unit
120: calculation module 121: moment calculation unit
122: information storage unit
130: warning module 131: warning information generating unit
132: communication department
210: cooling unit 220: injection nozzle
230: cooling water supply unit 231: cooling water tank
232: supply line 233: cooling water pump
310: attenuation unit 320: attenuation unit
321: damping body 322: weight
323: spring 324: locking member
325: sealing part
Claims (8)
상기 차량의 주행시 각각의 상기 바퀴들의 회전 중심 축방향으로 발생되는 축력을 측정할 수 있도록 상기 본체에 지지되는 상기 바퀴들의 구동축에 각각 설치되는 다수의 로드셀을 구비하는 센싱부;
상기 로드셀들에서 제공되는 측정 정보를 토대로 상기 차량 쏠림 발생 정도를 산출하는 산출모듈; 및
상기 로드셀들에서 제공되는 측정 정보를 제공받아서 상기 바퀴들 중 발생되는 축력이 기 설정된 기준값을 초과하는 바퀴에 상기 차량의 모멘트를 상쇄시켜 차량 쏠림현상을 완화할 수 있도록 해당 차량의 본체에 설치되는 감쇠유닛;을 포함하고,
상기 감쇠유닛은
상기 바퀴들에 인접한 해당 차량의 본체에 설치되며 상기 차량의 모멘트를 상쇄시켜 차량 쏠림현상을 완화시키는 감쇠부; 및
상기 감쇠부의 구동을 제어하는 감쇠 제어부를 포함하고,
상기 감쇠부는
상기 바퀴들에 인접한 해당 차량의 본체에 설치되며 내부에 압축공기가 충진되는 소정의 내부공간이 형성되고, 상기 내부공간으로 압축공기가 유입되는 유입구가 마련되고, 해당 내부공간의 압축공기가 배출되게 상기 유입구에서 해당 바퀴를 향하여 이격된 위치에 배출구가 형성된 다수의 감쇠바디;
상기 압축공기가 상기 내부공간으로 유입되게 상기 유입구와 연통되는 공기관로와, 상기 공기관로에 압축공기를 공급하는 압축공기펌프와, 상기 유입구에 설치되어 상기 공기관로에서 공급받은 압축공기가 상기 내부공간으로 유입시키고, 상기 내부공간에 유입된 압축공기는 상기 공기관로로 반출되지 않도록 하는 제1 체크밸브와, 상기 배출구에 설치되어 상기 내부공간에 압축공기가 외부로 배출되게 하는 제2 체크밸브를 포함하는 공기 공급부;
소정의 중량을 가지며 상기 내부공간을 상기 유입구와 연통되는 제1 구획공간과, 상기 바퀴에 인접하며 상기 배출구와 연통되는 제2 구획공간으로 구획되게 상기 내부공간에 삽입되며 제1 구획공간으로 유입된 해당 압축공기의 유압에 의하여 상기 바퀴에서 이격된 제1 위치에서 상기 바퀴에 인접한 제2 위치로 슬라이딩되고, 상기 제1 구획공관과 제2 구획공간이 기밀되게 외주면과 상기 감쇠바디의 내벽면에 접촉면을 따라 형성된 실링부를 구비하는 무게추;
상기 감쇠바디들에 설치되며, 상기 무게추가 상기 제2 위치에 이동되어 상기 배출구를 통해 압축공기가 배출되므로, 해당 무게추가 제1 위치로 이동되게 탄성력을 제공하는 스프링; 및
상기 유입구와 배출구 사이의 상기 감쇠바디에 설치되어, 상기 무게추가 상기 제2 위치로 이동되는 것을 방지하게 해당 무게추를 구속하거나 해당 무게추에 대한 구속 상태를 해제하는 락킹부재;를 포함하고,
상기 감쇠 제어부는
상기 센싱부로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 경우, 해당 바퀴에 인접한 감쇠바디의 상기 제1 구획공간에 충진된 압축공기의 유압에 의하여 해당 무게추가 상기 제2 위치로 슬라이딩되게 해당 락킹부재들이 해당 무게추에 대한 구속 상태를 해제하고, 해당 스프링에 의하여 해당 무게추가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동된 경우 해당 락킹부재들이 해당 무게추를 구속하게 해당 락킹부재들을 제어하는 것을 특징으로 하는,
자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 및 모니터링 시스템.In the real-time lateral force measurement and monitoring system of a vehicle tire for measuring the occurrence of pull of a vehicle provided with a main body, a plurality of wheels rotatably installed on the main body, and a driving means for driving the main body by rotating the wheels,
a sensing unit having a plurality of load cells installed on drive shafts of the wheels supported by the main body to measure axial force generated in the direction of the axis of rotation of each of the wheels during driving of the vehicle;
a calculation module for calculating the degree of vehicle drifting based on measurement information provided from the load cells; and
Damping installed on the main body of the vehicle to receive measurement information provided from the load cells and offset the moment of the vehicle to a wheel whose axial force generated among the wheels exceeds a preset reference value to alleviate the vehicle leaning phenomenon unit; includes,
The attenuation unit is
a damping unit installed on the main body of the vehicle adjacent to the wheels and mitigating the vehicle drifting phenomenon by offsetting the moment of the vehicle; and
A damping control unit for controlling driving of the damping unit;
the damping part
It is installed on the body of the vehicle adjacent to the wheels, a predetermined inner space filled with compressed air is formed, an inlet through which compressed air flows into the inner space is provided, and the compressed air in the inner space is discharged. a plurality of damping bodies having outlets formed at positions spaced apart from the inlet toward the corresponding wheel;
An air duct communicating with the inlet so that the compressed air flows into the inner space, a compressed air pump for supplying compressed air to the air duct, and a compressed air pump installed at the inlet and supplying compressed air supplied from the air duct to the inner space and a first check valve installed at the outlet to prevent the compressed air flowing into the inner space from being carried out to the air duct, and a second check valve installed at the outlet to allow the compressed air to be discharged to the outside in the inner space. an air supply unit;
Having a predetermined weight and dividing the inner space into a first compartment space communicating with the inlet and a second compartment space adjacent to the wheel and communicating with the outlet, inserted into the interior space and introduced into the first compartment space The hydraulic pressure of the compressed air slides from the first position away from the wheel to the second position adjacent to the wheel, and the contact surface between the outer circumferential surface and the inner wall surface of the damping body so that the first compartment and the second compartment space are airtight. Weight having a sealing portion formed along;
springs installed on the damping bodies and providing elastic force so that the weight is moved to the first position when the weight is moved to the second position and compressed air is discharged through the outlet; and
A locking member installed in the damping body between the inlet and the outlet to restrain the weight or release the restraint state for the weight to prevent the weight from moving to the second position; includes,
The attenuation control unit
When the axial force generated among the wheels exceeds a predetermined reference value by receiving measurement information from the sensing unit, the corresponding weight is added by the hydraulic pressure of the compressed air filled in the first compartment of the damping body adjacent to the corresponding wheel. When the corresponding locking members slide to the second position, the binding state for the corresponding weight is released, and the corresponding weight is moved from the second position to the first position by the corresponding spring, the corresponding locking members restrain the corresponding weight. Characterized in that for controlling the corresponding locking members,
Real-time lateral force measurement and monitoring system for automobile tires.
상기 산출모듈은 상기 센싱부에서 측정된 측정정보를 바탕으로 해당 차량의 모멘트를 산출하고, 산출된 상기 차량의 모멘트 값을 기준으로 상기 차량의 쏠림 발생에 대한 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는
자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 및 모니터링 시스템.According to claim 1,
The calculation module calculates the moment of the vehicle based on the measurement information measured by the sensing unit, and calculates information about the occurrence of the vehicle pulling based on the calculated moment value of the vehicle. Characterized in that
Real-time lateral force measurement and monitoring system for automobile tires.
산출된 차량의 모멘트가 기설정된 기준 값 이상일 경우, 해당 차량에 쏠림이 발생된 것으로 판단하여 해당 차량의 운전자 또는 관리서버에 경고 정보를 전송하는 경고모듈;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는
자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 및 모니터링 시스템.
According to claim 1,
When the calculated moment of the vehicle is greater than a predetermined reference value, it is determined that the vehicle is leaning and a warning module for transmitting warning information to the driver or management server of the vehicle; characterized in that it is further provided
Real-time lateral force measurement and monitoring system for automobile tires.
상기 센싱부로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴에 냉각수를 분사하는 냉각유닛;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는
자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 및 모니터링 시스템.According to claim 1,
And a cooling unit receiving the measurement information from the sensing unit and injecting coolant to a wheel whose axial force generated exceeds a predetermined reference value among the wheels.
Real-time lateral force measurement and monitoring system for automobile tires.
상기 냉각유닛은
상기 바퀴들에 인접된 위치에 차량의 본체에 각각 설치되어 해당 바퀴의 표면에 냉각수를 분사하는 다수의 분사노즐;
상기 분사노즐에 냉각수를 공급하기 위해서 상기 차량에 설치되는 냉각수 공급부; 및
상기 센싱부로부터 측정정보를 제공받아서 상기 바퀴들 중 발생되는 축력이 기설정된 기준값을 초과하는 바퀴에 인접된 상기 분사노즐에서 냉각수가 분사되도록 해당 분사노즐 또는 냉각수 공급부을 제어하는 냉각 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는
자동차 타이어의 실시간 횡력 계측 및 모니터링 시스템.According to claim 5,
The cooling unit
a plurality of spray nozzles installed on the body of the vehicle at positions adjacent to the wheels to spray coolant to the surfaces of the corresponding wheels;
a cooling water supply unit installed in the vehicle to supply cooling water to the injection nozzle; and
A cooling control unit that receives measurement information from the sensing unit and controls a corresponding spray nozzle or a coolant supply unit so that coolant is sprayed from the spray nozzle adjacent to a wheel whose axial force generated among the wheels exceeds a predetermined reference value. characterized
Real-time lateral force measurement and monitoring system for automobile tires.
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2022
- 2022-09-06 KR KR1020220112817A patent/KR102532730B1/en active IP Right Grant
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