KR102631394B1 - 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 데이터 후 처리 방법은, 횡력 데이터를 불러오는 단계; 상기 횡력 데이터를 시간에 대한 횡력 관계식으로 회귀 분석하는 단계; 및 상기 횡력 관계식과 기 설정된 횡력값의 접점을 기준으로 타이어의 횡 이완 길이를 계산하는 단계를 포함한다.

Description

타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법{TIRE LATERAL RELAXATON LENGTH MEASUREMENT DATA POST PROCESS}

본 발명의 실시예들은 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법에 관한 것이다.

타이어는 타이어 실험 이후 수집된 시간과 횡력 데이터를 이용하여 타이어의 횡 이완 길이를 산출함으로써 타이어의 성능을 평가할 수 있다.

종래 횡 이완 길이 측정 방법은 시간 변화에 대한 횡력 데이터의 이동 평균법을 이용하여 데이터 필터링을 실시하였다.

도 1은 종래 횡 이완 길이 측정 데이터를 시간에 따른 횡력 그래프로 나타낸 그래프이다. 도 2는 도 1의 횡 이완 길이 측정 데이터에서 시간 시상수(타우, τ)를 찾는 모습을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 횡 이완 길이 측정 방법은 이동 평균법에 따른 데이터 필터링으로 형성된 그래프에, 기 설정된 횡력 값과 만나는 시간 시상수를 찾은 다음, 해당 시간에 속도를 곱하여 횡 이완 길이를 계산하는 방법을 사용하였다.

다만 도 2에서 보는 바와 같이 이동 평균법에 따른 데이터 필터링으로 형성된 그래프의 경우 그래프의 종방향 흔들림이 크므로, 기 설정된 횡력 값과 그래프와의 접점이 복수개(P1, P2, P3)가 형성되어, 정확한 시간 시상수를 찾기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시간에 대한 횡력 데이터로부터 횡 이완 길이 계산에 대한 정확성이 향상될 수 있는 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법은, 횡력 데이터를 불러오는 단계; 상기 횡력 데이터를 시간에 대한 횡력 관계식으로 회귀 분석하는 단계; 및 상기 횡력 관계식과 기 설정된 횡력값의 접점을 기준으로 타이어의 횡 이완 길이를 계산하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법에서, 상기 횡력 관계식은,

일 수 있다,

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법에서, 상기 황력 관계식과 기 설정된 횡력값의 접점을 기준으로 타이어의 횡 이완 길이를 계산하는 단계에서, 상기 기 설정된 횡력 값은 횡력의 총 변화량의 63.2 퍼센트일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법에서, 상기 횡 이완 길이는, 상기 횡력 관계식과 기 설정된 횡력 값의 접점과 대응되는 시간에 속도를 곱한 값일 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어는, 시간에 대한 횡력 데이터를 바탕으로 한 횡 이완 길이 계산에 대한 정확성이 향상될 수 있다.

도 1은 종래 횡 이완 길이 측정 데이터를 시간에 따른 횡력 그래프로 나타낸 그래프이다.
도 2는 도 1의 횡 이완 길이 측정 데이터에서 시간 시상수(타우, τ)를 찾는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 데이터 후 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 횡력 데이터가 회귀 분석된 후처리 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡력 관계식 및 그에 따른 그래프를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.

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 나타냈으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 데이터 후 처리 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 횡력 데이터가 회귀 분석된 후처리 결과를 나타낸 그래프이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡력 관계식 및 그에 따른 그래프를 나타낸 그래프이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법은, 횡력 데이터를 불러오는 단계(S100), 횡력 데이터를 시간에 대한 횡력 관계식으로 회귀 분석하는 단계(S200) 및 횡력 관계식과 기 설정된 횡력 값(S)의 접점을 기준으로 타이어의 횡 이완 길이를 계산하는 단계(S300)를 포함한다.

타이어의 성능을 측정하는 수단으로 타이어의 횡 이완 길이를 측정할 수 있다. 타이어의 횡 이완 길이는 타이어의 시간별 횡력 데이터를 수집하고(S100), 수집된 데이터를 가공하는 단계를 거칠 수 있다. 타이어 횡 이완 길이란, 타이어의 입력 대비 응답 특성의 과도 상태를 나타내는 대표적인 성능 지표 중 하나로, 상기 타이어가 받는 횡력에 의해 상기 타이어가 상기 횡력이 작용하는 방향으로 이완되어 타이어의 횡 이완 길이가 발생하며, 상기 횡력을 수치화하여 타이어의 횡 이완 길이를 계산할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법은, 횡력 관계식을 활용하여 회귀 분석을 통한 후 처리 과정을 수행함으로써, 횡 이완 길이 계산에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.

종래에는 타이어의 횡력 데이터를 필터링 하는 방식으로 이동 평균법을 이용할 수 있다. 이동 평균법은 일정 시간 동안의 횡력을 산술 평균할 값인 이동 평균 값을 연결하여 만든 그래프로 횡력 데이터를 필터링하고, 필터링된 횡력 그래프에 기 설정된 횡력 값(S)에 맞는 시간 시상수를 구한 후, 해당 시상수와 속도를 곱하여 횡 이완 길이를 구할 수 있다. 상기 속도는 타이어의 진행 선 속도를 의미할 수 있다.

그러나 이동 평균법으로 타이어의 횡 이완 길이를 구할 경우 이동 평균법으로 필터링된 시간-횡력 그래프가 종 방향으로 흔들림이 크므로 도 2에 도시된 바와 같이 기 설정된 횡력 값(S)과 그래프의 접접이 복수로 발생하여, 시간 시상수가 여러 개 발생하므로 해당 시상수들과 속도의 곱을 통해 횡 이완 길이를 구할 경우 정확도가 떨어질 수 있다.

이에 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 횡 이완 길이 측정 데이터 후 처리 방법은, 횡력 데이터를 시간에 대한 횡력 관계식으로 회귀 분석하는 단계(S200)를 통해, 횡력 데이터가 지수 함수 형식으로 표현됨으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 기 설정된 횡력 값(S)과 횡력 관계식으로 회귀 분석된 그래프의 접점이 하나만 형성될 수 있게 된다.

이와 같이 시간 시상수 값이 하나만 구해질 수 있으므로, 하나의 시간 시상수 값과 속도의 곱을 통해 단일의 횡 이완 길이 값을 구할 수 있어, 구해진 횡 이완 길이의 정확도가 향상될 수 있다.

도 5를 참조하면, 시간에 따른 횡력 관계식은 하기와 같이 형성될 수 있다.

여기서, A는 횡력(y(t))의 총 변화량을 나타내고, 는 초기 변화 기울기를 나타낼 수 있다. 이때 는, 도 5를 참조하면 횡력 변화가 시작되었을 때의 횡력 그래프의 기울기를 의미할 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡력 관계식은, 가로축은 시간, 세로축은 횡력을 나타내는 그래프로 그려질 수 있다. 여기서 A는 횡 이완이 되도록 타이어에 가해지는 횡력의 총 변화량을 나타내고, 는 횡력의 초기 변화 기울기를 나타낼 수 있다. 이때 A 값은 0 내지 -1로 정의될 수 있으며, 이는 타이어의 좌표계 특성 상 입력 값인 슬립 각과 응답 값인 횡력의 부호가 반대이므로 A 값의 범위가 0 내지 -1.0으로 표현될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 시간 시상수(τ)는 횡력의 초기 변화 기울기와 횡력의 총 변화량이 교차하는 접점부(P)와 대응되는 시간으로 설정할 수 있다. 다만 시간 시상수는 사용자가 임의로 설정된 값을 기준으로 하여 계산할 수도 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 횡 이완 길이를 구하는 과정은, 횡력 관계식의 변수인 A와 값을 구하고, 이에 해당하는 시간 시상수(τ) 값을 구한 후, 시간 시상수(τ) 값에 속도를 곱한 값을 횡 이완 길이 값으로 구할 수 있다. 이때 속도는, 타이어의 주행 속도를 의미할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 횡력 관계식과 기 설정된 횡력 값(S)의 접점을 기준으로 타이어의 횡 이완 길이를 계산하는 단계에서, 기 설정된 횡력 값(S)은 횡력의 총 변화량의 63.2 퍼센트가 될 수 있다. 63.2 퍼센트는, 횡력 관계식에서 횡력의 초기 변화 기울기와 횡력의 총 변화량이 교차하는 접점부(P)에서의 값으로 계산될 수 있다.

이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.

실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다.

또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.

또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

S: 기 설정된 횡력 값
τ: 시간 시상수
A는 횡력의 총 변화량

Claims (4)

1. 횡력 데이터를 불러오는 단계;
   상기 횡력 데이터를 시간에 대한 횡력 관계식으로 회귀 분석하는 단계; 및
   상기 횡력 관계식과 기 설정된 횡력값의 접점을 기준으로 타이어의 횡 이완 길이를 계산하는 단계를 포함하는 타이어 횡 이완 길이 계산을 위한 측정 데이터 후 처리 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 횡력 관계식은,
   
   A: 횡력(y(t))의 총 변화량, : 횡력의 초기 변화 기울기
   인 타이어 횡 이완 길이 계산을 위한 측정 데이터 후 처리 방법.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 횡력 관계식과 기 설정된 횡력값의 접점을 기준으로 타이어의 횡 이완 길이를 계산하는 단계에서,
   상기 기 설정된 횡력 값은 횡력의 총 변화량의 63.2 퍼센트인 타이어 횡 이완 길이 계산을 위한 측정 데이터 후 처리 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 횡 이완 길이는, 상기 횡력 관계식과 기 설정된 횡력 값의 접점과 대응되는 시간에 속도를 곱한 값인 타이어 횡 이완 길이 계산을 위한 측정 데이터 후 처리 방법.