KR0184748B1 - 타이어 휠의 슬립 앵글 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 슬립 앵글 측정 방법에 관한 것으로서, 타이어가 장착되는 휠의 내측에 환형 디스크를 평행하게 장착하고, 상기 디스크와 마주보도록 초음파센서를 장착하며, 상기 센서에 의해 디스크로부터 센서까지의 거리를 측정하고, 삼각함수를 이용하여 자동차 휠의 슬립 앵글을 구하는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어 휠의 슬립 앵글(SLIP ANGLE) 측정 방법

제1도는 본 발명에 따라 타이어 휠의 슬립 앵글을 측정하는 모식적 동작 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 휠 3 : 환형(環形) 디스크

5 : 초음파 센서 6 : 회전축

7 : 타이어 d : 회전축으로부터 초음파 센서까지의 거리

ℓo : 휠과 평행하도록 휠의 내측에 장착되는 환형 디스크가 중립위치에 있을 때 초음파 센서까지의 거리

ℓ : 방향 전환시 환형 디스크로부터 초음파 센서까지의 거리

본 발명은 초음파 센서와 환형 디스크를 이용한 자동차의 슬립 앵글 측정 방법에 관한 것이다.

슬립 앵글(SLIP ANGLE)은 차량의 주행 방향과 타이어가 장착된 휠의 주행 방향과의 차이를 나타내는 것으로서, 타이어의 조정 안정성을 평가할 때 또는 타이어의 인장, 코너링, 차선변경 시험 등에 있어서의 힘 및 모멘트를 평가하는 중요한 기준이 된다. 따라서 슬립 앵글을 정확히 측정하는 것이 요구된다.

종래 슬립 앵글을 측정하기 위해서는 엔코더(encoder)가 내장된 조타미터(steerimg meter)를 장착하여 핸들의 회전각을 측정하고 이를 차량의 조타비와 함께 계산함으로써 슬립 앵글을 조사하였으나, 핸들에 항상 존재하는 유격으로 인해 타이어 회전이 없어도 좌에서 우로 또는 우에서 좌로 회전시 그 유격만큼 오차가 존재하고, 타이어가 울퉁불퉁한 노면을 주행시 핸들과 무관하게 흔들리는 경우 검측이 불가능하며, 이에 따라 엔코더에 오차가 누적되고, 차량에 따라 조타비(핸들 회전각과 타이어 회전각의 비)가 다르고 차량마다 변환 변수가 달라지므로 보정하기가 매우 복잡할 뿐 아니라, 핸들위에 슬립 각도 측정기가 부착되어 있어 운전시 불편한 결함이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 타이어 휠의 내측으로 환형 디스크를 장착하고 이에 일정 간격 떨어진 곳에 초음파 센서를 설치하여, 상기 디스크에 초음파를 발사하므로써 거리를 측정하며, 측정된 거리 데이타들을 삼각함수가 저장된 컴퓨터 롬에 입력하여 자동적으로 슬립 각도가 산출되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 슬립 앵글 측정 방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에서는 제1도에 도시하는 바와 같이, 환형 디스크(3)를 자동차 휠(1)에 평행하게 그 내측에 장착하고, 휠이 중립 위치에 있을때, 즉 휠(1)에 장착된 타이어(7)의 센터라인(L)이 차량 정면(N)을 지나는 선과 일치할 때, 초음파 센서(5)를 상기 디스크(3)와 대향되도록 차체 하부의 일정 위치에 장착한다.

상기 초음파 센서(5)에 의해 디스크(3)까지 초음파를 발사시켜 되돌아오는 시간을 계산함으로써, 초음파 센서(5)로부터 디스크(3)까지의 거리(ℓ)를 알아낸다. 그러면 타이어의 방향 전환에 따라 거리(ℓ)는 변화하게 될 것이다.

여기에서 타이어의 회전축(차축)(6)과 초음파 센서(5)간의 거리(d) 및 타이어가 중립위치에 있을 때 휠의 내측에 장착된 디스크(3)로부터 초음파 센서(5)까지의 거리(ℓo)는 고정치이다.

따라서 타이어 휠의 방향 전환시, 디스크(3)로부터 초음파 센서(5)까지의 거리(ℓ)만을 측정하면 되는데, 이때 초음파 센서에서 초음파를 디스크(3)로 발사하여 되돌아오게 함으로써 그 거리를 측정한다.

이상의 거리(ℓ,ℓo,d)들이 구해지면 타이어의 슬립 앵글(θ)은 삼각함수에 의해 아래와 같이 구해진다.

상기 수학식1에 의해 쉽게 슬립 앵글을 구할 수 있으며, 슬립 앵글의 계산은 컴퓨터를 이용하는 것이 바람직하다. 상기의 삼각함수(1)가 기억된 롬(ROM)에 어드레싱(Adressing)하여 초음파 센서에 의해 측정된 거리(ℓ) 데이타를 입력하면 운전자가 차내에서 볼 수 있도록 슬립 앵글(θ)이 화면에 출력된다.

이상과 같이, 본 발명에서는 자동차 휠의 내측에 휠과 평행하도록 장착된 디스크의 거동을 초음파 센서에 의해 직접 검출하므로 유격으로 인한 오차가 제거되고, 기준치로부터의 누적계산이 아니므로 누적오차가 발생되지 않으며, 차량에 따른 조타비를 계산할 필요가 없을 뿐만 아니라, 특히 초음파 센서는 직경 2-3cm, 두께 2-3cm의 소형장치이고 이를 차량의 외부에 설치하므로 운전자에게 전혀 불편을 주지 않는 장점을 가진다.

Claims (1)

1. 환형 디스크(3)를 타이어 휠의 회전축(6)상에 휠과 평행하도록 휠 내측에 장착하고, 차량 하부 일정 위치에 상기 디스크와 마주보도록 초음파 센서(5)를 설치하여 상기 초음파 센서(5)에 의해 디스크(3)로부터 초음파 센서(5)까지의 거리(ℓ)를 측정하고, 상기 회전축(6)으로부터 초음파 센서(5)까지의 거리(d)와, 타이어가 중립위치시 디스크(3)로부터 초음파 센서까지의 거리(ℓo)로부터 슬립 앵글(θ)은

   로 구해지며, 이를 산출하는 연산장치 및 모니터를 포함함을 특징으로 하는 타이어 휠의 슬립 앵글 측정 방법.