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KR100191582B1 - 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 장치 및 방법 - Google Patents

자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

자동차의 충돌에 따른 충격량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 충격량 감지부와, 충돌속도를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 속도 감지부와, 충돌위치를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 충돌위치 감지부로 이루어지는 신호 입력부와; 상기 신호 입력부에서 출력되는 충격량, 속도, 그리고 충격위치 등에 따른 신호가 입력되면 설정되어 있는 충돌데이타와 비교하여 오차를 보정한 다음, 그에 따른 새로운 주행속도와 충격위치등을 설정하여 충돌실험을 수행하기 위한 구동신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력되는 구동신호를 입력으로 하여 충돌실험을 수행하는 충돌실험 동작부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 장치는, 자동차의 충돌시에 운전자의 대퇴부의 충격완화를 위한 충돌실험을 상기 실제차 대신에 단품실험을 수행하므로써, 즉, 운전자의 대퇴부 충격량을 실험하기 위한 모의 실험장치를 이용하여 충돌실험을 수행하므로써, 자동차의 안정성 실험에 따른 비용과 시간을 감소시킬 수 있다.

Description

자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 장치 및 방법
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 모의 충돌장치의 구성 블럭도이고,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 동작 순서도이고,
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 모의 충돌장치의 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 신호 입력부 20 : 제어부
30 : 충돌실험 동작부 31 : 충돌부
33 : 피충돌부 35 : 조정레일
11 : 속도 감지부 12 : 충돌위치 감지부
13 : 충격량 감지부
이 발명은 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 자동차의 충돌에 따른 안정성을 평가하는 시스템에 있어서, 별도의 모의 충돌장치를 이용하여 대퇴부 충격완화에 따른 안정성을 실험하는 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 새로운 형태의 자동차가 생산되어 시장에 진출하기 위해서는 자동차의 사고시 즉, 다른 자동차와 충돌하거나 어떤 물체에 충돌하는 경우 상기 자동차가 얼마나 운전자의 생명을 보호해 줄 수 있는가에 대한 테스트를 받아야 한다.
상기 안정성 테스트는 다양한 주행속도에 다양한 형태의 충돌실험을 수행하여, 실험에 따른 충격량이 설정 평균치를 넘어 어느 정도의 안정성이 인정되면, 상기 충돌실험에서 수행된 자동차 데이타를 기준으로 생산에 들어가게 된다.
종래에 있어서, 상기와 같이 자동차의 충돌시 자동차의 안정성을 테스트하기 위해서는, 새로운 설계에 따라 제작된 실제 모형차에 인간의 형상을 한 인형을 제작하여 운전석에 승차시킨 다음, 설정속도로 주행시켜 실험물체에 충돌시켜, 그 때 발생하는 충격에 따른 자동차의 파손 상태와 인형의 파손형태에 따라 자동차의 안정성을 판단하고, 충돌실험에 따라 충격을 완화할 수 있는 새로운 설계요소를 개발하여 안정성을 향상시킨다.
그러나, 종래에는 상기와 같이 실제차에 인형을 승차시켜 충돌시험을 반복 수행하므로써, 실험에 따른 제작비용과 시간이 많이 소모되는 단점이 발생한다.
또한, 충돌시에 운전자의 신체의 한부분에 대한 안정성을 평가하는 경우에도 상기와 같이 실제차에 인형을 승차시켜 충돌시험을 수행하므로써, 충돌실험에 따른 비용이 증가하는 단점이 발생한다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 자동차의 충돌시에 운전자의 대퇴부의 충격완화를 위하여 상기 실제 모형차를 이용한 실험대신에 단품실험을 수행하므로써, 즉, 운전자의 대퇴부 충격량을 실험하기 위한 모의 실험장치를 이용하여 충돌실험을 수행하므로써, 자동차의 안정성 실험에 따른 비용과 시간을 감소시킬 수 있는 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,
자동차의 충돌에 따른 충격량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 충격량 감지부와, 충돌속도를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 속도 감지부와, 충돌위치를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 충돌위치 감지부로 이루어지는 신호 입력부와; 상기 신호 입력부에서 출력되는 충격량, 속도, 그리고 충격위치 등에 따른 신호가 입력되면 설정되어 있는 충돌데이타와 비교하여 오차를 보정한 다음, 그에따른 새로운 주행속도와 충격위치등을 설정하여 충돌실험을 수행하기 위한 구동신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력되는 구동신호를 입력으로 하여 충돌실험을 수행하는 충돌실험 동작부로 이루어진다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은,
실제의 차를 제작하고 사람의 형태를 가진 인형을 제작하여 상기 차에 승차시킨 다음, 설정 주행속도에 따라 주행시켜 충돌시키는 실차충돌실험을 수행하는 단계와; 상기 실차충돌실험에 따른 충격량, 그리고 인형의 대퇴부와 자동차의 운전석 앞부분의 충돌위치, 대퇴부의 충격각도 등의 충돌데이타를 감지하여 분석하는 단계와; 상기 실차충돌실험에서 측정된 충돌데이타에 따라 모의 충돌장치를 이용하여, 상기 주행속도와 충돌각도에 따라 모의 충돌실험을 수행하는 단계와; 상기 모의 충돌실험에 따른 충격량, 속도, 충돌위치, 충돌각도 등의 충돌데이타를 측정한 다음, 상기 실차충돌실험에 따른 충돌데이타와 비교하여 그에 따른 오차를 보정하여 자동차의 재질, 운전석 앞부분의 모형 등에 대한 새로운 설계인자를 결정하는 단계와; 상기에서 수행된 모의 충돌실험이 설정횟수 이상으로 실행되었는가를 판단하여, 모의 충돌실험이 설정횟수이상 실행되지 않은 경우에는 상기 모의 충돌실험을 반복수행하고, 상기 모의 충돌실험이 설정횟수 이상 실행된 경우에는 상기의 설계인자에 따른 실차모형실험을 수행하는 단계와; 상기 실차충돌실험에 따른 충격량을 측정하여, 측정된 충격량이 자동차의 충돌시 운전자의 대퇴부 충격을 최소화하기 위한 목표값에 도달하지 못한 경우에는 상기의 모의 충돌실험을 다시 수행하고, 측정된 충격량이 대퇴부의 충격량을 최소화하기 위한 목표값에 도달한 경우에는 평가 동작을 종료하는 단계로 이루어진다.
상기 구성에 의하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 모의 충돌장치의 구성 블럭도이고, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 동작 순서도이고, 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 모의 충돌장치 측면도이다.
제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 모의 충돌장치의 구성은, 충돌에 따른 충격량, 충격위치, 속도, 그리고 충격각도 등을 감지하는 신호 입력부(10)와, 상기 신호 입력부(10)의 출력단에 연결된 제어부(20)와, 상기 제어부(20)의 출력단에 연결된 충돌실험 동작부(30)로 이루어진다.
이 발명의 실시예에 따른 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 상기 충돌실험 동작부(30)의 구성은 제3도에 도시되어 있는 바와 같이, 충돌부(31)와, 상기 충돌부(33)의 출력단에 연결된 피충돌부(33)와, 상기 피충돌부(33)를 고정시키고 상기 충돌부(31)를 이동시키기 위한 조정레일(35)로 이루어진다.
상기 신호 입력부(10)는 충돌부(31)와, 피충돌부(33)의 충돌시에 충돌부(31)의 임팩터(336)에 장착되어 충돌시의 속도를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 가속도계로 이루어진 속도 감지부(11)와, 상기 임팩터(336)의 충돌부위(332)의 위치를 감지하여 충돌위치에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 위치 변환기로 이루어진 충돌위치 감지부(12)와, 상기 임팩터(336)가 피충돌부(33)에 충돌하는 경우 그에 따른 충격량을 전기적인 신호로 출력하는 충격량 감지부(13)로 이루어진다.
상기 충격량 감지부(13)는 충돌에 따른 압력변화를 측정하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 압력계로 이루어지거나, 또는 설정이상의 충격량이 가해지면 작동이 되는 센서 등으로 이루어져 충돌시의 충격량을 감지한다.
그러나, 이 발명의 기술적 범위는 상기에 국한되지는 않는다.
상기한 구성을 갖는 이 발명에서 자동차의 대퇴부 충격완화를 평가하기 위한 동작은 다음과 같다.
자동차의 충돌시 운전자의 대퇴부 충격을 얼마큼 완화시킬 수 있는 가를 평가하기 위하여, 우선 생산하고자 하는 자동차의 실제 모형차와, 인간의 형상을 가진 인형을 제작한 다음, 상기 인형을 실제 모형차의 운전석에 승차시킨 다음 충돌실험을 수행한다(S110).
정해진 설정속도에 따라 상기 실제 모형차를 주행시켜 실험물체와 충돌시킨 다음 상기 충돌에 따라 발생된 충돌데이타를 감지한다.
상기 실차충돌시험에 의하여 승차한 인형의 대퇴부 즉, 무릎부위의 충돌상태에 따른 충격량과 대퇴부와 운전석 앞부분의 충돌위치, 그리고 충돌시의 인형의 무릎각도 등을 감지하여 분석한 다음(S120), 상기 분석데이타에 따라 동작할 수 있는 모의 충돌장치를 제작한다.
상기에서 제3도에 도시되어 있는 바와 같이 모의 충돌장치를 제작한 다음 상기 실차충돌시험에 따른 충돌데이타에 따라 모의 충돌장치를 동작시켜, 대퇴부 충돌시에 따른 충격완화를 위한 모의 충돌시험을 수행한다(S130).
상기의 제3도에 도시되어 있지 않은 제어부(20)는 상기 실차충돌시험에 따른 충돌데이타를 분석하여, 상기 충돌실험 동작부(30)의 충돌부(31)로 구동신호(A)를 출력하여, 상기에서 분석된 충돌시의 무릎각도에 따라 충돌부위(332)의 각도를 조정한 다음, 분석된 충돌시의 주행속도에 따라 상기 충돌실험 동작부(30)는 충돌부(31)의 임팩터(336)를 동작시킨다.
상기에서 실차충돌시험에 수행되었던 주행속도와 충돌시의 무릎각도에 따라 상기 충돌부(31)를 동작시켜 충돌부(31)가 조정레일(35)상에서 이동되어 피충돌부(33)와 충돌이 되면, 상기 충돌부(31)에 장착된 속도 감지부(11)의 가속도계는 충돌속도를 측정하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하고, 충돌위치 감지부(12)의 위치 변환기는 충돌부위(332)의 충돌위치를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하고, 그리고, 충격량 감지부(13)는 충돌부(31)와 피충돌부(33)의 충돌에 따른 충격량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력한다(S140).
상기 신호 입력부(10)를 통해 출력된, 속도, 충돌위치, 충격량에 해당하는 전기적인 신호는 제어부(20)로 입력된다.
상기 모의 충돌시험에 따른 충돌데이타를 감지한 제어부(20)는 상기 실차충돌시험에 따른 충돌데이타와 비교 분석하여(S150), 상기 모의 충돌실험에서 측정된 충돌위치와, 상기 실차충돌실험에서 측정된 측정위치와의 오차를 보정하여(S160), 다시 충돌실험 동작부(30)의 충돌부(31)의 속도와 충돌부위(332)의 각도 등을 조정하고, 상기 모의 충돌실험에서 측정된 충격량을 감소할 수 있는 피충돌부(33)의 재질을 변경 설정한다.
상기에서 모의 충돌실험에서 측정된 충돌데이타와 상기 실차충돌실험에서 측정된 충돌데이타와 비교 분석하여, 상기 충돌데이타간의 오차를 보정한 다음 다시 충격위치에 따른 충격량을 감소할 수 있는 자동차의 재질, 그리고 충돌시에 운전의 대퇴부가 접하는 운전석 앞부분의 모형에 관한 새로운 설계인자를 결정한다(S170).
상기에서 새로운 설계인자를 결정한 다음 제어부(20)는 모의 충돌실험횟수가 설정횟수이상 실행되었는가를 판단하여(S180), 모의 충돌실험횟수가 설정횟수보다 작은 경우에는, 상기 새로운 설계인자에 따라 충돌부(31)의 속도와 각도 그리고 피충돌부(33)의 재질과 형태를 변경시킨 다음 상기와 같이 모의 충돌실험을 반복 수행한다(S190).
상기에서 모의 충돌실험횟수가 설정횟수이상으로 원하고자 하는 충격량을 얻을 수 있는 설계인자 분석이 이루어지면, 다시 상기 설계인자에 따른 재질에, 운전자의 대퇴부 충격을 완화시킬 수 있도록 앞부분을 설계한 실제 모형차를 제작한 다음 실차충돌실험을 수행한다(S200).
상기에서 모의 충돌실험의 반복수행으로 인하여 자동차의 충돌시 운전자의 대퇴부 충격을 완화시킬 수 있는 자동차의 재질에 그리고 운전자석 앞부분의 설계인자에 따라 설계된 실제차를 이용하여 실차충돌실험을 수행하여 상기 실차충돌실험에 따른 충격량을 측정한 다음(S210), 측정되는 대퇴부의 충격량과 대퇴부의 충격량을 최소화하기 위한 목표값과의 관계를 판단한다(S220).
상기에서 실차충돌실험에 따른 운전자의 대퇴부 충격량이 목표값에 도달하지 못한 경우에는, 다시 새로운 설계인자를 측정하기 위하여 모의 충돌장치를 이용하여 모의 충돌실험을 수행하고, 상기에서 측정된 운전자의 대퇴부 충격량이 목표값에 도달하여 자동차의 충돌시에 운전자의 대퇴부 충격을 최대로 완화시킬 수 있는 것으로 판단하여, 자동차의 충돌시의 안정성 평가에 대한 동작을 종료한다(S230).
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서 자동차의 충돌시에 운전자의 대퇴부 충격을 완화하기 위한 실험을 단품적으로 모의 실험장치를 이용하여 수행하므로써, 평가실험에 따른 제작비용과 시간을 줄일 수 있는 효과를 가진 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 자동차의 충돌에 따른 충격량을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 충격량 감지부와, 충돌속도를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 속도 감지부와, 충돌위치를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 충돌위치 감지부로 이루어지는 신호 입력부와; 상기 신고 입력부에서 출력되는 충격량, 속도, 그리고 충격위치 등에 따른 신호가 입력되면 설정되어 있는 충돌데이타와 비교하여 오차를 보정한 다음, 그에 따른 새로운 주행속도와 충격위치등을 설정하여 충돌실험을 수행하기 위한 구동신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력되는 구동신호를 입력으로 하여 충돌실험을 수행하는 충돌실험 동작부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가 장치.
  2. 실차충돌실험에 따른 충격량, 충격위치, 주행속도 그리고 충격각도 등의 충돌데이타에 따라 모의 충돌실험을 수행하는 단계와; 상기 모의 충돌실험에 따른 충돌데이타를 감지하여 분석하는 단계와; 상기 모의 충돌실험에서 측정된 충돌데이타와 실차충돌실험에 따른 충돌데이타를 비교하여 오차를 보정하고, 충격량을 최소화 할 수 있는 새로운 설계인자를 결정하는 단계와; 상기 모의 충돌실험이 설정횟수이상 실행되었는가를 판단하여, 모의 충돌실험이 설정횟수 이상 실행되지 않은 경우에는 상기 설계인자에 따라 모의 충돌실험을 반복 수행하고, 모의 충돌실험이 설정횟수 이상 실행된 경우에는 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가방법.
  3. 실제의 차를 제작하고 사람의 형태를 가진 인형을 제작하여 상기 차에 승차시킨 다음, 설정 주행속도에 따라 주행시켜 충돌시키는 실차충돌실험을 수행하는 단계와; 상기 실차충돌실험에 따른 충격량, 그리고 인형의 대퇴부와 자동차의 운전석 앞부분의 충돌위치, 대퇴부의 충격각도 등의 충돌데이타를 감지하여 분석하는 단계와; 상기 실차충돌실험에서 측정된 충돌데이타에 따라 모의 충돌장치를 이용하여, 상기 수행속도와 충돌각도에 따라 모의 충돌실험을 수행하는 단계와; 상기 모의 충돌실험에 따른 충격량, 속도, 충돌위치, 충돌각도 등의 충돌데이타를 측정한 다음, 상기 실차충돌실험에 따른 충돌데이타와 비교하여 그에 따른 오차를 보정한 다음 자동차의 재질, 운전석 앞부분의 모형 등에 대한 새로운 설계인자를 결정하는 단계와; 상기에서 수행된 모의 충돌실험이 설정횟수 이상으로 실행되었는가를 판단하여, 모의 충돌실험이 설정횟수이상 실행되지 않은 경우에는 상기 모의 충돌실험을 반복수행하고, 상기 모의 충돌실험이 설정횟수 이상 실행된 경우에는 상기의 설계인자에 따른 실차모형실험을 수행하는 단계와; 상기 실차충돌실험에 따른 충격량을 측정하여, 측정된 충격량이 자동차의 충돌시 운전자의 대퇴부 충격을 최소화하기 위한 목표값에 도달하지 못한 경우에는 상기의 모의 충돌실험을 다시 수행하고, 측정된 충격량이 대퇴부의 충격량을 최소화하기 위한 목표값에 도달한 경우에는 평가 시스템을 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 대퇴부 충격완화를 위한 평가방법.
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