KR20220039199A - Real-time tire running-test device and its testing methods - Google Patents

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KR20220039199A
KR20220039199A KR1020200122021A KR20200122021A KR20220039199A KR 20220039199 A KR20220039199 A KR 20220039199A KR 1020200122021 A KR1020200122021 A KR 1020200122021A KR 20200122021 A KR20200122021 A KR 20200122021A KR 20220039199 A KR20220039199 A KR 20220039199A
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Abstract

Disclosed are a real-time tire running test device and a test method thereof. According to the present invention, the real-time tire running test device comprises: a test drum rotating a tire; a spindle fixing the tire to rotate the tire on a test device; a carrier moving the spindle with the tire mounted thereon to the test drum to maintain the tire while applying a pressure to the tire; and a microphone collecting a friction sound generated by the tire. The real-time tire running test device further comprises a control unit determining defect status in real time based on the frequency, wavelength, and amplitude of the friction sound acquired through the microphone. Accordingly, a vulnerable portion of a tire with weak durability performance can be identified to remedy the corresponding portion to effectively increase the durability performance of the tire. When an accident occurs, a safety accident involving a worker performing work in the vicinity by fragments can be prevented. A collision between a drum and a rim can be prevented to reduce maintenance and management costs of the test device. Defect occurrence time can be consistently maintained to reduce durability performance differences by test deviations.

Description

실시간 타이어 주행시험 장치 및 그 시험방법{Real-time tire running-test device and its testing methods}Real-time tire running-test device and its testing methods

본 발명은 실시간 타이어 주행시험 장치 및 그 시험방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어의 내구력 성능을 시험하는 중에 소음 신호를 측정하여 초기에 결함을 감지할 수 있어 사고가 발생되기 전에 미리 시험을 멈출 수 있는 실시간 타이어 주행시험 장치 및 그 시험방법에 관한 것이다. The present invention relates to a real-time tire driving test apparatus and a test method therefor, and more particularly, it is possible to detect a defect at an early stage by measuring a noise signal during a tire endurance performance test, so that the test can be stopped in advance before an accident occurs. It relates to a real-time tire driving test apparatus and its test method.

일반적으로, 타이어 주행 시험은 차량의 주행속도, 하중의 변화에 따른 타이어의 물성 변화 등의 성능을 측정하기 위한 것이다.In general, a tire driving test is for measuring performance such as a change in physical properties of a tire according to a change in driving speed and load of a vehicle.

또한, 타이어에 가해지는 속도는 드럼을 회전시키는 모터의 출력으로 제어가 가능하며, 타이어에 가해지는 하중은 캐리지(Carrage)가 드럼에 접근할 때 서보모터를 이용하여 하중을 제어한다. In addition, the speed applied to the tire can be controlled by the output of the motor that rotates the drum, and the load applied to the tire is controlled using a servomotor when the carriage approaches the drum.

전체적인 시험은 타이어의 속도와 하중이 가해지는 시간을 조합하여 이루어지며 이는 피엘씨(PLC: Programmable Logic Controller)가 담당하며, 주행시험 중 타이어의 사고 시점을 감지하기 위해서, 종래에는 타이어 트레드 상부에 근접하여 실을 연결하고, 실의 끝부분에 리미트 장치와 연결함으로써, 사고발생으로 타이어의 파편에 의해 실이 끊어지는 경우 리미트 장치가 작동하며, 피엘씨는 캐리지의 하중을 제거하고 드럼을 멈추도록 제어하게 된다.The overall test is made by combining the speed of the tire and the time that the load is applied, which is handled by a PLC (Programmable Logic Controller). By connecting the thread with the limit device at the end of the thread, the limit device operates when the thread is broken due to tire fragments due to an accident, and the PLC removes the load from the carriage and controls the drum to stop. will do

그러나, 이러한 시험의 경우, 작업자마다 실을 연결하는 위치가 조금씩 다르고 실의 장력이 다르기 때문에 동일하고 재현성있는 시험설정을 하기가 어렵고, 타이어의 사이드부에서 초기 사고가 발생하면, 사고 부위가 트레드까지 확장되고 버스트가 발생되어야만 사고를 감지할 수 있었다. However, in the case of these tests, it is difficult to set up the same and reproducible test setup because the location for connecting the threads is slightly different for each operator and the tension of the threads is different. The accident could not be detected until it expanded and burst.

이러한 타이어 버스트 발생시 파편이 날아가서 주변에 작업중인 사람에게 큰 피해를 입힐 수 있고, 센서의 감지와 서보모터 정지까지 소요되는 딜레이로 인해 타이어의 림과 드럼이 순간적으로 맞닿아 시험기가 손상될 수 있으며, 타이어가 고속으로 회전하기 때문에 화재 또한 발생할 수 있다.When such a tire burst occurs, debris can fly and cause great damage to people working nearby. Fires can also occur because the tires rotate at high speed.

이러한 문제를 해소하기 위해, 종래에는 타이어의 소음을 측정하여 타이어의 사고를 감지하는 '타이어 이상 감지 장치(대한민국 특허등록 제1494102호)'가 제안된 바 있다. In order to solve this problem, a 'tire abnormality detection device (Korean Patent Registration No. 1494102)' that detects an accident of a tire by measuring the noise of a tire has been proposed in the prior art.

그러나 이 종래 기술은 음압의 크기로 사고를 감지하는 것으로 외부 소음 발생시 사고 시점을 제대로 파악할 수 없고, 타이어마다 일정한 기준으로 사고 시점을 감지하기 어려운 문제를 안고 있으며, 또한 진동신호를 이용하여 결함을 감지하는 시스템이 제안되었으나, 가속도 센서가 스핀들 축에 부착하여 진동신호를 측정하기 때문에 고속으로 회전하는 타이어의 파편이 센서케이블을 휘감아서 센서가 파손 파손되는 한계가 있었다. However, this prior art detects an accident by the magnitude of sound pressure, and it is impossible to properly determine the accident time when external noise occurs, and it is difficult to detect the accident time based on a certain standard for each tire, and also detects defects using vibration signals However, since the accelerometer is attached to the spindle shaft and measures the vibration signal, fragments from the high-speed tire wrap around the sensor cable, and there is a limit to damaging the sensor.

대한민국 특허등록 제1494102호Korean Patent Registration No. 1494102 대한민국 특허등록 제152343호Korean Patent Registration No. 152343

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어의 내구력 성능을 시험하는 중에 소음 신호를 측정하여 초기에 결함을 감지할 수 있어 사고가 발생되기 전에 미리 시험을 멈출 수 있는 실시간 타이어 주행시험 장치 및 그 시험방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be solved by the present invention is a real-time tire driving test apparatus that can detect a defect at an early stage by measuring a noise signal during a tire endurance performance test and stop the test before an accident occurs, and a real-time tire driving test apparatus and the same To provide a test method.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 타이어를 회전시키는 테스트 드럼과, 타이어를 시험 장치에서 회전할 수 있도록 고정하는 스핀들, 상기 타이어를 장착한 스핀들을 테스트 드럼으로 이동시켜 타이어에 압력을 가한 채 유지시킬 수 있는 캐리어와, 타이어에서 발생하는 마찰음을 수집하는 마이크로폰을 포함하는 실시간 타이어 주행시험 장치에 있어서, 상기 마이크로폰을 통하여 취득한 마찰음의 주파수, 파장, 진폭을 기반하여 실시간으로 결함여부를 판정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 타이어 주행시험 장치를 제공한다.In order to achieve the above-described technical problem, the present invention provides a test drum for rotating a tire, a spindle for fixing the tire so that it can be rotated in a test apparatus, and applying pressure to the tire by moving the spindle on which the tire is mounted to the test drum. A real-time tire driving test apparatus comprising a carrier capable of holding the tire and a microphone for collecting friction noise generated from the tire, the real-time tire driving test apparatus comprising: determining whether a defect exists in real time based on the frequency, wavelength, and amplitude of the friction sound acquired through the microphone; It provides a real-time tire driving test apparatus comprising; a control unit.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 주파수, 파장, 진폭에 특성인자를 대입하여 분포형태를 만든 후 강상의 양품경계선을 기준으로 양품여부를 판정하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, after creating a distribution form by substituting characteristic factors for the frequency, wavelength, and amplitude, it may be determined whether or not the product is good quality based on the non-defective boundary line of the steel phase.

또한, 본 발명은 다수 타이어의 주행시험을 통하여 정상 데이터와 결함 데이터를 포함하는 데이터베이스를 준비하는 단계(S1)와, 시험 대상 타이어의 속도가 증가한 직후의 정상 데이터와 일정시간 이후에 비교 데이터를 취득하는 단계(S2)와, 상기 정상 데이터와 비교 데이터에 적용할 특성인자를 제트스코어(Z-score)를 통하여 선정하는 단계(S3)와, 상기 선정된 특성인자에 정상 데이터와 비교 데이터를 대입하여 분포형태를 제시하는 단계(S4) 및 상기 분포형태에 양품경계선을 작성하여 타이어 주행시험의 합부를 판정하는 단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 타이어 주행시험 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a step (S1) of preparing a database including normal data and defect data through a driving test of multiple tires, and obtaining normal data immediately after the speed of the test target tire increases and comparison data after a certain period of time (S2), selecting a characteristic factor to be applied to the normal data and the comparison data through a Z-score (S3), and substituting the normal data and the comparison data into the selected characteristic factor It provides a real-time tire driving test method comprising the steps of presenting a distribution form (S4) and determining whether or not the tire running test is successful by creating a non-defective boundary line on the distribution form (S5).

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제트스코어는 데이터베이스의 정상 데이터와 비교 데이터 그룹이 서로 멀고, 각각 그룹의 데이터들이 근접해 있는지를 기준으로 특성인자를 선정하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the jet score may be to select a characteristic factor based on whether the normal data and comparison data groups of the database are far from each other and the data of each group are close to each other.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 양품경계선은 벡터연산기를 통하여 설정하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the non-defective boundary line may be set through a vector operator.

본 발명에 의하면, 타이어의 내구성능이 약한 취약 부위를 파악할 수 있어 해당 부위를 보완하여 효과적으로 타이어 내구 성능을 높일 수 있다. Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to identify a vulnerable part of a tire having a weak durability, and thereby improve the tire durability performance effectively by supplementing the part.

또한 사고가 발생할 때 파편에 의해 주변에서 작업중인 작업자에게 발생될 수 있는 안전사고를 예방할 수 있고, 드럼과 림의 충돌을 예방할 수 있어 시험장치의 유지관리 비용을 절감할 수 있다.In addition, when an accident occurs, it is possible to prevent safety accidents that may occur to workers working in the vicinity due to debris, and it is possible to prevent the collision between the drum and the rim, thereby reducing the maintenance cost of the test equipment.

아울러, 결함 발생 시점을 일관되게 유지할 수 있어 시험 편차에 의한 내구 성능 차이를 감소시키는 효과를 발휘한다. In addition, it is possible to consistently maintain the time of occurrence of defects, thereby exhibiting the effect of reducing the difference in durability performance due to test deviation.

도 1은 본 발명에 따르는 시험 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 그림이고,
도 2는 도 1의 제어부에 의하여 조절되는 시스템의 역할을 개력적으로 나타낸 그림이며,
도 3은 본 발명에 따르는 시험시 발생하는 타이어 마찰 소음을 아날로그 형태 그대로 보여주는 그래프이고,
도 4는 본 발명에 따르는 타이어 마찰 소음의 진폭을 2개의 특성인자에 대입한 결과로 분포형태를 만들어 x-y 좌표계에서 표시하고, 가상선인 양품경계선을 기준으로 양불(정상과 결함)을 나타낸 그래프이며,
도 5는 본 발명에 따르는 특성인자의 다양한 수식의 예를 나타낸 테이블이다.
1 is a diagram schematically showing the configuration of a testing apparatus according to the present invention,
Figure 2 is a diagram schematically showing the role of the system controlled by the control unit of Figure 1,
3 is a graph showing tire friction noise generated during a test according to the present invention in analog form;
4 is a graph showing a distribution form as a result of substituting the amplitude of tire friction noise according to the present invention to two characteristic factors, and displayed in the xy coordinate system, and showing good or bad (normal and defective) based on the non-defective boundary line, which is an imaginary line;
5 is a table showing examples of various equations of characteristic factors according to the present invention.

이하, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. Hereinafter, it should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention, and the technical terms used in the present invention have a different meaning in particular in the present invention. Unless defined, it should be interpreted in the meaning generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, and should not be interpreted in an overly comprehensive meaning or in an excessively reduced meaning.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, when the technical term used in the present invention is an incorrect technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, it should be understood by being replaced with a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted as defined in the dictionary or according to the context before and after, and should not be interpreted in an excessively reduced meaning.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular expression used in the present invention includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. It should not be construed as necessarily including all of several steps, and it should be construed that some components or some steps may not be included, or additional components or steps may be further included.

도 1은 본 발명에 따르는 시험 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 그림이고, 도 2는 도 1의 제어부에 의하여 조절되는 시스템의 역할을 개력적으로 나타낸 그림이며, 도 3은 본 발명에 따르는 시험시 발생하는 타이어 마찰 소음을 아날로그 형태 그대로 보여주는 그래프이고, 도 4는 본 발명에 따르는 타이어 마찰 소음의 진폭을 2개의 특성인자에 대입한 결과로 분포형태를 만들어 x-y 좌표계에서 표시하고, 가상선인 양품경계선을 기준으로 양불(정상과 결함)을 나타낸 그래프이며, 도 5는 본 발명에 따르는 특성인자의 다양한 수식의 예를 나타낸 테이블인데, 이를 참고하여 설명한다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a testing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the role of the system controlled by the control unit of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram that occurs during testing according to the present invention It is a graph showing the tire friction noise as it is in analog form, and FIG. 4 is a result of substituting the amplitude of tire friction noise according to the present invention into two characteristic factors to create a distribution form and display it in the xy coordinate system, based on the non-defective line, which is an imaginary line It is a graph showing good and bad (normal and defective) as , and FIG. 5 is a table showing examples of various equations of characteristic factors according to the present invention, which will be described with reference to this.

본 발명에 따르는 실시간 타이어 주행시험 장치(100)는 타이어(200)를 회전시키는 테스트 드럼(300)과, 타이어를 시험 장치에서 회전할 수 있도록 고정하는 스핀들(400), 상기 타이어를 장착한 스핀들을 테스트 드럼으로 이동시켜 타이어에 압력을 가한 채 유지시킬 수 있는 캐리어(500)와, 타이어에서 발생하는 마찰음을 수집하는 마이크로폰(600) 및 결함여부를 마찰음을 기초로 판정하는 제어부를 포함하는 실시간 타이어 주행시험 장치에 있어서, 상기 마이크로폰(600)을 통하여 취득한 마찰음의 주파수, 파장, 진폭을 기반하여 실시간으로 결함여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.The real-time tire driving test apparatus 100 according to the present invention includes a test drum 300 for rotating a tire 200, a spindle 400 for fixing the tire so that it can rotate in the test apparatus, and a spindle on which the tire is mounted. Real-time tire driving comprising a carrier 500 capable of moving to a test drum and maintaining the tire while applying pressure, a microphone 600 collecting a friction sound generated from the tire, and a control unit determining whether a defect is based on the friction sound In the test apparatus, it is characterized in that the defect is determined in real time based on the frequency, wavelength, and amplitude of the fricative sound acquired through the microphone (600).

상기 마이크로폰(600)은 타이어와 테스트 드럼이 맞닿는 부분의 수직 상방이나 하방에 배치시켜 마찰 회전하는 타이어의 소음을 측정하여 소음 신호를 제어부로 전송하며, 상기 제어부는 소리처리엔진(DAQ), 컴퓨터, 피엘씨(PLC) 등을 포함하여 아날로그로 측정된 소음을 디지털로 변환하여 데이터로 저장하는 역할과 기능을 수행한다.The microphone 600 is disposed vertically above or below the portion where the tire and the test drum come into contact, measures the noise of the friction-rotating tire, and transmits a noise signal to the control unit, and the control unit includes a sound processing engine (DAQ), a computer, It performs the role and function of converting the noise measured in analog, including PLC, into digital and storing it as data.

또한, 상기 제어부는 마찰 소음으로 취득한 소음의 디지터 데이터는 소리의 주파수, 진폭, 파장에 관한 정보이며, 이러한 데이터는 컴퓨팅에 의한 신호처리를 통해 실시간으로 정상 또는 결함 상태를 판단하는 기초자료이며, 결함으로 판정시 시험 장치를 중지시킬 수 있으며, 특별하게 제한하는 형태는 아니나, ECE-R30 High Speed 시험방법을 사용할 수 있다. In addition, the digital data of the noise acquired by the control unit as friction noise is information about the frequency, amplitude, and wavelength of the sound, and these data are basic data for judging a normal or defective state in real time through signal processing by computing, If it is judged as defective, the test equipment can be stopped, and although it is not specifically limited, the ECE-R30 High Speed test method can be used.

이러한 상기 제어부는 마찰 소음의 주파수, 파장, 진폭에 특성인자를 대입하여 분포형태를 만든 후 강상의 양품경계선을 기준으로 양품여부를 판정하게 되는데, 이에 대한 자세한 설명은 뒤에 이어지는 시험 방법에서 하기로 한다.The control unit creates a distribution form by substituting characteristic factors for the frequency, wavelength, and amplitude of friction noise, and then determines whether the product is good or not based on the quality boundary line of the steel phase. .

본 발명에 따르는 실시간 타이어 주행시험 방법은 다수 타이어의 주행시험을 통하여 정상 데이터와 결함비교 데이터를 포함하는 데이터베이스를 준비하는 단계(S1)와, 상기 정상 데이터와 결함 데이터에 적용할 특성인자를 제트스코어(Z-score)를 통하여 선정하는 단계(S2)와, 상기 선정된 특성인자에 정상 데이터와 결함 데이터를 대입하여 분포형태에 양품경계선을 제시하는 단계(S3) 및 시험 타이어가 실시간 주행 중 측정된 데이터가 상기 양품경계선을 기준으로 타이어의 합부를 판정하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The real-time tire driving test method according to the present invention includes the steps of preparing a database including normal data and defect comparison data through a driving test of multiple tires (S1), and a jet score of a characteristic factor to be applied to the normal data and the defect data Selecting through (Z-score) (S2), substituting normal data and defect data into the selected characteristic factors to present a non-defective boundary line in the distribution form (S3) and the test tire measured during real-time driving The data is characterized in that it includes a step (S4) of determining whether the tire is satisfactory or not based on the non-defective boundary line.

먼저, S1단계는 다수 타이어의 주행시험을 통하여 정상 데이터와 결함 데이터를 포함하는 데이터베이스를 준비하는 공정으로서, 소정의 속도와 하중으로 타이어에 맞닿아 회전하는 드럼에 의하여 타이어가 파손, 압력저하, 펑크 등의 불량이 발생되기 전 일정 시간동안 발생하는 소리에 대한 정상데이터와 결함 데이터를 모집하여 데이터베이스를 만드는 것으로, 타이어가 적당한 온도, 주행시 가온된 온도에 도달한 후(워밍업 직후) 일정 시간동안 취득한 데이터를 정상데이터로 분류하고, 타이어가 불량이 되기전 일정 시간동안 취득한 데이터를 결함 데이터로 분류한다.First, step S1 is a process of preparing a database including normal data and defect data through a driving test of multiple tires. The drum rotates in contact with the tire at a predetermined speed and load, causing damage, pressure drop, and puncture. Data acquired for a certain period of time after the tire has reached the appropriate temperature and the temperature warmed during driving (immediately after warming up) is classified as normal data, and data acquired for a certain period of time before the tire becomes defective is classified as defect data.

이러한 데이타는 마찰하며 회전하는 타이어에서 발생되는 아날로그 소리를 상기 마이크로폰을 통하여 디지털 신호로 변환시켜 수득하는 데이터를 의미한다.These data refer to data obtained by converting an analog sound generated by a tire that rotates while rubbing into a digital signal through the microphone.

예컨대, 워밍업 이후 10분동안 1분 간격으로 회전하는 타이어에서 발생하는 소리를 측정하여 시간 흐름에 따른 진폭을 취득하여 정상 데이터로 저장하고, 사고 발생되기 20분전 부터 10분동안 1분 간격으로 시간 흐름에 따른 진폭을 취득하여 결함 데이터로 저장하며 다수개의 타이어에 대한 데이터들을 모집한 베이터베이스를 준비한다. For example, after warming up, the sound generated by the rotating tire at 1 minute intervals is measured for 10 minutes, the amplitude according to the time is acquired, and the amplitude is stored as normal data, and the time flows at 1 minute intervals for 10 minutes from 20 minutes before the accident. Acquires amplitudes according to , and stores them as defect data, and prepares a database that collects data on multiple tires.

다음으로, S2단계는 상기 정상 데이터와 결함 데이터에 적용할 특성인자를 제트스코어(Z-score)를 통하여 선정하는 단계로서, 도 5의 표에서 볼 수 있듯이, 특성인자는 모집단의 평균, 분산, 주파수, SNR(Signal to Noise Ratio), RMS(Root Mean Square) 등 다양한 수식으로 나타내는 값으로서, 어떤 수식을 갖는 특성인자를 적용할지를 결정하는 것은 중요한데, 상기 제트스코어는 데이터베이스에 포함된 데이터들의 평균값과 분산값을 기준으로 평균값의 차이를 크게 나타낼 수록, 또 분산값의 차이가 작을 수록 유리한 특성인자로 판단하는 특징이 있다.Next, step S2 is a step of selecting a characteristic factor to be applied to the normal data and the defect data through a Z-score. As can be seen in the table of FIG. 5, the characteristic factor is the population average, variance, As a value expressed by various equations such as frequency, signal to noise ratio (SNR), and root mean square (RMS), it is important to determine which characteristic factor to use. Based on the variance value, the larger the difference in the mean value and the smaller the variance value, the more advantageous characteristic factors are judged.

즉, 제트스코어는 데이터베이스의 정상 데이터와 결함 데이터 그룹이 서로 멀고(평균값의 차이가 크고), 각각 그룹의 데이터들이 근접해 있도록 하는(분산도가 작고), 수학식을 특성인자로 선정하게 된다.In other words, the jet score selects an equation as a characteristic factor by which the normal data and defective data groups in the database are far from each other (the difference in average value is large), and the data of each group is close to each other (the variance is small).

이러한 제트스코어는 하나의 예로서, 아래와 같은 수학식 1로 나타낼 수 있다.As an example, such a jet score may be expressed by Equation 1 below.

<수학식 1><Equation 1>

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서 분자는 특성인자간 평균의 차이이고, 분모는 변동량이다. Z-score값이 크려면 그룹 사이의 평균 값 차이가 크고, 각 그룹의 분산이 작음을 의미하며, 두 그룹 간 분류가 우수함을 의미한다.Here, the numerator is the difference between the averages of the characteristic factors, and the denominator is the variance. If the Z-score value is large, it means that the difference in the mean value between the groups is large, the variance of each group is small, and it means that the classification between the two groups is excellent.

Figure pat00002
: 모집단1의 평균
Figure pat00002
: mean of population 1

Figure pat00003
: 모집단2의 평균
Figure pat00003
: mean of population 2

Figure pat00004
: 모집단1의 표준편차 (분산의 제곱)
Figure pat00004
: standard deviation of population 1 (squared of variance)

Figure pat00005
: 모집단2의 표준편차 (분산의 제곱)
Figure pat00005
: standard deviation of population 2 (squared of variance)

Figure pat00006
: 모집단1의 표본수
Figure pat00006
: number of samples in population 1

Figure pat00007
: 모집단2의 표본수
Figure pat00007
: number of samples in population 2

다시 말하면, 특성인자는 매우 다양하게 있으며 특정 알고리즘으로 대입하는게 아닌 제트스코어 값이 큰 N개의 특성인자를 선정하여, 정상과 결함 데이터 그룹이 얼마나 떨어져 있는지 수치화시키는 방법으로 제트스코어를 사용하게 된다. In other words, the characteristic factors are very diverse, and the jet score is used as a method of quantifying how far apart the normal and defective data groups are by selecting N characteristic factors with large jet scores rather than substituting them with a specific algorithm.

특성인자를 선택하는 개수에 따라 데이터의 분포도의 차원이 결정되며 2개의 특성인자를 선택하면, 평면좌표에서 양품경계를 구분하는 선이 되고, 특성인자 3개를 선택하면 공간좌표에서 양품경계면이 된다. The dimension of the distribution of data is determined according to the number of characteristic factors selected. If two characteristic factors are selected, it becomes a line separating the good product boundary in planar coordinates, and if three characteristic factors are selected, it becomes a good product boundary surface in spatial coordinates. .

이렇게 N개의 특성인자를 선택하면 N-1차원으로 양품경계가 나뉘게 되며 특성인자의 개수 선택은 제트스코어 값이 높은 개수에 따라 사용자가 임의로 선택하여야 한다.If N characteristic factors are selected in this way, the quality boundary is divided into N-1 dimensions.

다음으로, S3단계는 상기 선정된 특성인자에 정상 데이터와 결함 데이터를 대입하여 분포형태를 제시하고 양품경계선을 작성하여 타이어 주행시험의 합부를 판정하는 단계로서, 상기 분포형태의 데이터들에 의하여 합부 판정(합격/불합격 판단)을 수행하기 위하여, 분포된 데이터들을 구별하는 양품경계선을 작성할 필요가 있는데, 상기 데이터들을 2차원 좌표계에 표시한 경우에 양품경계선은 벡터연산기(SVM:Support Vector Machine)를 통하여 설정할 수 있다.Next, step S3 is a step of determining whether or not the tire driving test is successful by substituting normal data and defect data into the selected characteristic factor to present a distribution form and creating a non-defective boundary line. In order to perform judgment (pass/fail judgment), it is necessary to create a good product boundary line that distinguishes the distributed data. can be set through

상기 벡터연산기는 각 특성인자의 최외각에 있는 데이터들을 연결해서 벡터값을 만들고 정상과 결함데이터들의 각 벡터의 거리가 최대가 되는 유일한 선을 양품경계선으로 간주한다. 2개의 특성인자를 선택하였다면 평면 좌표에서 정상 데이터와 결함 데이터가 각각 2개의 특성인자 최외각 데이터를 선정하고 이를 벡터값으로 계산한 다음 두 벡터의 거리가 최대가 되는 유일한 선을 양품경계선으로 간주한다. 3개의 특성인자를 선택한다면 최외각의 데이터가 3개가 되어 평면벡터이 되고 두 평면 벡터의 거리가 최대가 되는 평면을 양품경계면으로 간주한다. The vector operator connects the outermost data of each characteristic factor to create a vector value, and considers the only line in which the distance between each vector of normal and defective data is the maximum as a non-defective line. If two characteristic factors are selected, the outermost data of the two characteristic factors is selected for the normal data and the defective data in planar coordinates, and this is calculated as a vector value. . If three characteristic factors are selected, the outermost data becomes three and becomes a plane vector.

S4단계에서는 타이어 주행시험 중 실시간 측정되는 데이터가 위 양품경계선을 기준으로 정상과 결함의 합부를 판정하는 단계로 주행 중 결함 판정이 되면 PLC와 연동하여 주행시험기를 정지시킨다.In step S4, the data measured in real time during the tire driving test is a step to determine whether a defect is normal or defective based on the above-mentioned non-defective boundary line.

주행시험 장치 100, 타이어 200,
테스트 드럼 300, 스핀들 400,
캐리어 500, 마이크로폰 600.
Driving test device 100, tire 200,
test drum 300, spindle 400,
Carrier 500, microphone 600.

Claims (5)

타이어를 회전시키는 테스트 드럼과, 타이어를 시험 장치에서 회전할 수 있도록 고정하는 스핀들, 상기 타이어를 장착한 스핀들을 테스트 드럼으로 이동시켜 타이어에 압력을 가한 채 유지시킬 수 있는 캐리어와, 타이어에서 발생하는 마찰음을 수집하는 마이크로폰을 포함하는 실시간 타이어 주행시험 장치에 있어서,
상기 마이크로폰을 통하여 취득한 마찰음의 진폭을 기반하여 실시간으로 결함여부를 판정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 타이어 주행시험 장치.
A test drum for rotating the tire, a spindle for fixing the tire so that it can rotate in the test device, a carrier for maintaining the tire while applying pressure by moving the spindle on which the tire is mounted to the test drum; A real-time tire driving test apparatus including a microphone for collecting friction sounds,
and a control unit that determines whether there is a defect in real time based on the amplitude of the friction sound acquired through the microphone.
제 1 항에 있어서,
상기 진폭에 특성인자를 대입하여 분포형태를 만든 후 강상의 양품경계선을 기준으로 양품여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 실시간 타이어 주행시험 장치.
The method of claim 1,
A real-time tire driving test apparatus, characterized in that after creating a distribution form by substituting the characteristic factor into the amplitude, it is determined whether the product is good or not based on the non-defective boundary line of the steel phase.
다수 타이어의 주행시험을 통하여 정상 데이터와 결함 데이터를 포함하는 데이터베이스를 준비하는 단계(S1);
시험 대상 타이어의 속도가 증가한 직후의 정상 데이터와 일정시간 이후에 비교 데이터를 취득하는 단계(S2);
상기 정상 데이터와 비교 데이터에 적용할 특성인자를 제트스코어(Z-score)를 통하여 선정하는 단계(S3);
상기 선정된 특성인자에 정상 데이터와 비교 데이터를 대입하여 분포형태를 제시하는 단계(S4); 및
상기 분포형태에 양품경계선을 작성하여 타이어 주행시험의 합부를 판정하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 타이어 주행시험 방법.
preparing a database including normal data and defect data through a driving test of multiple tires (S1);
acquiring normal data immediately after the speed of the test target tire increases and comparison data after a predetermined time (S2);
selecting a characteristic factor to be applied to the normal data and the comparison data through a Z-score (S3);
presenting a distribution form by substituting normal data and comparative data into the selected characteristic factors (S4); and
A real-time tire driving test method comprising: a step (S5) of determining whether or not the tire driving test is successful by creating a non-defective boundary line in the distribution form.
제 3 항에 있어서,
상기 제트스코어는 데이터베이스의 정상 데이터와 비교 데이터 그룹이 서로 멀고, 각각 그룹의 데이터들이 근접해 있는지를 기준으로 특성인자를 선정하는 것을 특징으로 하는 실시간 타이어 주행시험 방법.
4. The method of claim 3,
The jet score is a real-time tire driving test method, characterized in that the characteristic factor is selected based on whether the normal data of the database and the comparison data group are far from each other and the data of each group are close to each other.
제 3 항에 있어서,
상기 양품경계선은 벡터연산기를 통하여 설정하는 것을 특징으로 하는 실시간 타이어 주행시험 방법.
4. The method of claim 3,
The real-time tire driving test method, characterized in that the non-defective boundary line is set through a vector calculator.
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