KR19990049253A - 회전하는 타이어의 트레드 프로파일 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전하는 타이어의 트레드 프로파일 측정방법에 관한 것으로, 레이저빔을 타이어의 트레드에 조사시킨후 이를 고속카메라로 촬영하고, 이 촬영된 영상자료를 바탕으로 이미지프로세서를 통해 프로파일을 측정함으로써 회전하고 있는 타이어의 정확한 트레드 프로파일을 얻도록 된 것이다.

Description

회전하는 타이어의 트레드 프로파일 측정방법

본 발명은 회전하고 있는 타이어의 트레드 프로파일을 측정하는 방법에 관한 것으로, 특히 레이져빔과 고속카메라를 이용하여 프로파일을 영상화하고 이를 컴퓨터를 통해 3차원화하여 재생함으로써, 회전하는 타이어의 회전속도의 변화에 따른 트레드부 프로파일의 변형모양과 변형량을 정확하게 측정하도록 된 회전하는 타이어의 트레드 프로파일 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어의 트레드(tread)는 노면과 접촉하는 부분으로서 내마모성 등이 우수해야 하며 외부의 충격에 충분히 견딜 수 있고 발열이 적어야하는 특성이 있다.

한편, 타이어 트레드에는 여러 가지 형태의 디자인이 있고, 이 디자인들은 타이어에 충분한 내구력과 주행수명을 부여하는 것 외에도, 제동력 및 구동력 등의 효과를 증대시킴과 더불어 조종성과 안정성 및 횡미끄럼방지 등의 효과를 향상시키는 역할을 하는 한편, 주행시 운동의 반복에 의해 발생하는 열을 가능한 많이 방산시키는 역할도 한다.

그런데, 이러한 트레드는 타이어가 회전시, 그 디자인에 의해 타이어의 회전속도에 따라서 트레드의 프로파일에 변형이 발생하여 트레드의 성능에 영향을 미치는바, 그 변형된 프로파일과 변형량등이 측정되어져야 할 필요성이 있었다.

따라서, 종래에는 회전하는 트레드 프로파일을 측정하기 위한 방법으로, 회전하는 타이어의 회전방향 후방에 감광센서가 장착된 전기식 감광판을 설치하고, 타이어의 전방에 조명을 설치하여 상기 회전하고 있는 타이어에 조사시켜주면 감광판에 타이어 트레드의 그림자가 나타나게 되고, 이 때에 감광판 내부에 장착된 감광센서가 감광판에 나타난 그림자 부분과 그림자 이외 부분의 밝기를 빛의 양에 따라 아날로그 전기신호로 변환하여 이미지 분석장치로 전송하게 되면, 이 이미지 분석장치는 감광센서로 부터 전송된 아날로그 전기신호를 디지탈 전기신호로 변환한 후 이미지처리 프로그램을 이용하여 트레드 프로파일을 측정하는 방법을 사용하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 타이어 트레드의 프로파일을 측정하는 방법은, 타이어 트레드와 감광판이 타이어의 반경 이상의 거리에 설치되어야하므로 감광판과 트레드간의 거리가 멀어 감광판에 나타나는 그림자가 선명하지 못하게 되어 정확한 트레드 프로파일을 얻을 수 없다는 문제점이 있었으며, 또한, 타이어가 회전하고 있으므로 타이어 자체의 진동에 의해 흔들리게 되므로 감광판에 나타난 그림자가 지속적으로 변화하는 스탠딩 웨이브(standing wave)현상이 발생하게 되므로 일정 시간동안 감광판에 나타난 그림자를 측정하는 방식으로는 트레드 프로파일을 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일정속도로 회전하는 타이어에 레이저빔을 조사하고 이를 고속카메라로 영상작업을 한 후 이미지프로세서를 통해 3차원화하여 순간적인 영상을 획득함으로써 정확한 트레드 프로파일을 측정할 수 있도록 된 회전하는 타이어의 트레드 프로파일 측정방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어의 트레드 프로파일을 측정하는 방법을 실행하기 위한 구성도이다.

1 - 타이어 2 - 레이저빔 조사기

3 - 고속카메라 4 - 컴퓨터

5 - 프린터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전하는 타이어의 트레드를 레이저빔으로 조사하고 이를 고속카메라로 촬영한후, 이 촬영된 영상신호를 컴퓨터에 부착된 이미지 프로세서를 통하여 화상처리 알고리즘을 수행하여 프로파일을 측정하는 방법으로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 트레드 프로파일을 측정하는 방법을 실현하기 위한 구성도인 바, 도 1에 도시된 바와 같이 일정한 속도로 회전하고 있는 타이어(1)의 수직 상방에 선형 레이저빔 조사기(2)가 설치되고, 이 레이저빔 조사기(2)로 부터 나온 레이저빔과 45°의 각도를 이루도록 타이어(1)의 회전방향의 전방에 고속카메라(3)가 설치되어, 상기 레이저빔 조사기(2)에 의해 타이어(1)의 트레드에 레이저빔이 조사되고, 이를 고속카메라(3)로 촬영한 후 촬영된 영상신호를 컴퓨터(4)로 전송하고, 이 컴퓨터(4)에 부착된 이미지프로세서(도시안됨)를 통하여 화상처리 알고리즘을 수행하여 회전하고 있는 타이어의 트레드 프로파일을 계산한다.

한편, 상기 이미지 프로세서에 의해 수행되는 화상처리 알고리즘은 영상획득 단계와, 노이즈 제거 단계, 영상처리 단계, 출력 단계의 순으로 이루어지는바, 상기 영상획득 단계는 전술한 바와 같이 고속카메라(3)를 이용하여 트레드에 나타난 레이저빔을 촬영하여 영상을 획득하는 단계이며, 노이즈 제거 단계는 상기 영상획득 단계에서 획득된 영상에 대하여 잡음 제거 알고리즘을 이용하여 나타난 잡음을 제거하는 단계이고, 영상처리 단계는 획득된 영상의 2차원 형상좌표를 3차원 데이터로 변환한 후, 다시 이 3차원 데이터를 레이저빔 조사기 위치에서 바라본 프로파일을 얻도록 45°회전된 2차원 데이터로 변환하여 게산하는 단계이며, 마지막 단계인 출력단계는 상기 영상처리 단계를 통해 획득된 자료를 프린터, 화면 등을 통해 출력하고 컴퓨터에 저장하는 단계이다.

이상에서 설명한 바와 같이 고속카메라를 이용하여 회전하고 있는 타이어의 트레드를 순간적으로 촬영한 후 이미지프로세서를 통해 영상처리하는 방법을 사용함으로써 회전하고 있는 타이어 트레드의 프로파일을 정확하게 측정할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 일정 속도로 회전하고 있는 타이어(1)의 수직상방에 설치된 레이저빔 조사기(2)에 의해 타이어의 트레드에 레이저빔이 조사되고, 이 레이저빔 조사기(2)로 부터 조사된 레이저빔과 45°의 각을 이루도록 타이어(1)의 회전방향 전방에 설치된 고속카메라(3)에 의해 상기 트레드에 조사된 레이저빔을 촬영한 후, 이 고속카메라(3)에 의해 촬영된 영상신호를 컴퓨터(4)로 전송하고, 이 컴퓨터(4)에 부착된 이미지프로세서(도시안됨)를 통하여 화상처리 알고리즘을 수행하여 회전하고 있는 타이어의 트레드 프로파일을 계산하는 회전하는 타이어 트레드 프로파일 측정방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 화상처리 알고리즘이, 카메라를 통해 영상을 획득하는 영상획득 단계와; 이 영상획득 단계에서 얻어진 영상의 잡음을 제거하는 잡음제거 단계와; 화면상의 2차원 형상좌표를 3차원데이터로 변환한후 다시 45°회전된 2차원 데이터로 변환하는 영상처리 단계와; 이 영상처리 단계에서 획득된 자료를 출력하는 출력단계로 이루어지는 것을 특징로 하는 회전하는 타이어의 트레드 프로파일 측정방법.