KR100209094B1 - 자동차용 횡풍 측정장치 - Google Patents

자동차용 횡풍 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 횡풍 측정장치에 관한 것으로 특히, 소정면적을 갖고 호형으로 절곡 형성되어 로타리 포텐션메터(12)의 축(121) 상단부에 고정되어 풍향과 직각방향으로 선회하는 벤딩 플레이트(11)와, 소정 저항값을 갖고 원통형 몸체(10)내에 내장되는 링형 가변저항체(122) 및 상기 가변저항체(122)에 점접촉되는 접촉편(12a)을 구비하고 축(121)상에 고정된 회동판(123)으로 구성되어 상기 벤딩 플레이트(11)의 회전각도에 부응하여 저항값이 변화됨으로 인해 출력전압이 가변되는 로터리 포텐션메터(12)로 이루어져 자동차의 전면부에 설치되는 횡풍 측정센서(1)와, 상기 벤딩 플레이트(11)의 중앙부에 설치되어 수직방향으로 불어오는 바람의 힘을 전기적인 신호로 측정하는 스트레인 게이지(2)와, 상기 횡풍 측정센서(1)내의 로타리 포텐션메터(12)와 스트레인 게이지(2)에서 출력되는 신호를 통해 자동차의 정면에서 불어오는 횡풍에 대한 풍압 및 풍향을 소정 수식을 통해 산출하는 외란 검출부(3)로 구성하여 주행중인 자동차의 진행방향에 대해 대표적인 외란으로 작용하는 횡풍의 풍속 및 풍향을 보다 정확히 검출할 수 있도록 하므로써, 능동안전 자동차의 반응성에 대한 대응시간을 대폭 줄일 수 있는 것이다.

Description

자동차용 횡풍 측정장치
도 1은 본 발명 장치 중 횡풍 측정센서의 사시도.
도 2는 본 발명 장치 중 횡풍 측정센서를 측단면으로 도시한 상태의 블럭 구성도.
도 3은 본 장치 중 횡풍 측정센서의 평단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 횡풍 측정센서 2 : 스트레인 게이지
3 : 외란 검출부 10 : 원통형 몸체
11 : 벤딩 플레이트 12 : 로타리 포텐션메터
13,14 : 베어링 101 : 통공
102 : 요입홈 121 : 축
122 : 링형 가변저항체 123 : 회동판
12a : 접촉편
[발명의목적]
본 발명은 주행중인 자동차의 진행방향에 대해 대표적인 외란으로 작용하는 횡풍(Crosswind)의 풍속 및 풍향을 보다 정확히 검출하여 능동안전 자동차의 반응성에 대한 대응시간을 대폭 줄일 수 있는 자동차용 횡풍 측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
[발명이속하는기술분야및그분야의종래기술]
본 발명은 자동차용 횡풍 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 자동차의 전면부에 풍향에 대응하여 회동되는 벤딩 플레이트와, 상기 벤딩 플레이트의 회전각도에 부응하여 저항값이 변화됨으로 인해 출력전압이 가변되는 로터리 포텐션메터 및 바람의 힘을 전기적인 신호로 측정하는 스트레인 게이지가 일체로 구비된 횡풍 측정센서를 설치하여 자동차의 정면에서 불어오는 횡풍에 대한 풍속 및 풍향을 정확히 측정하여 이 값으로 자동차 자세 안정 제어장치를 정확히 제어할 수 있도록 발명된 것이다.
최근들어 자동차의 자세 안전에 대한 요구가 증가하기 시작하면서 각종 외란에 강한 자동차 동적 특성을 갖는 자동차 개발에 힘을 쏟고 있는 실정이다.
상기에 있어서 자동차의 자세를 불안하게 하는 외란으로는 자동차의 정면에서 불어오는 횡풍과 비대칭 노면등이 있다.
그런데, 종래의 자동차에 설치된 자동차 안정 제어장치는 자동차의 자세를 나타내는 요 각도(Yaw Rate : 자동차의 중심을 통하는 수직선 주위에 회전각(요각)이 변하는 속도)신호를 되받아서 작동되기 시작하는 구성으로 되어 있다.
[발명이이루고자하는기술적분야]
그러나, 이와같은 구성의 자동차 안정 제어장치는 자동차의 자세를 나타내는 요 각도신호를 되받아 작동되기 시작하기 때문에 그 반응성이 늦은 문제점이 있어 외란에 빨리 대응하기 위한 검출장치를 필요로 하고 있다.
[발명의구성및작용]
상기한 본 발명의 목적은, 소정면적을 갖고 호형으로 절곡 형성되어 로타리 포텐션메터의 축 상단부에 고정되어 풍향과 직각방향으로 선회하는 벤딩 플레이트와, 원통형 몸체내에 내장된 가변저항체 및 상기 가변저항체에 점접촉되는 접촉편을 구비하고 축상에 고정된 회동판으로 구성되어 상기 벤딩 플레이트의 회전각도에 부응하여 저항값이 변화됨으로 인해 출력전압이 가변되는 로터리 포텐션메터로 이루어져 자동차의 전면부에 설치되는 횡풍 측정센서와, 상기 벤딩 플레이트의 중앙부에 설치되어 수직방향으로 불어오는 바람의 힘을 전기적인 신호로 측정하는 스트레인 게이지와, 상기 횡풍 측정센서내의 로타리 포텐션메터와 스트레인 게이지에서 출력되는 신호를 통해 자동차의 정면에서 불어오는 횡풍에 대한 풍압 및 풍향을 소정 수식을 통해 산출하는 외란 검출부로 구성하므로써 달성할 수 있다.
따라서, 주행중인 자동차의 진행방향에 대해 대표적인 외란으로 작용하는 횡풍의 풍속 및 풍향을 보다 정확히 검출할 수 있으므로 능동안전 자동차의 반응성에 대한 대응시간을 대폭 줄일 수 있는 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명 장치 중 횡풍 측정센서의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 장치 중 횡풍 측정센서를 측단면으로 도시한 상태의 블럭 구성도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 장치 중 횡풍 측정센서의 평단면도를 나타낸 것이다.
이에 따르면, 소정면적을 갖고 호형으로 절곡 형성되어 로타리 포텐션메터(12)의 축(121) 상단부에 고정되어 풍향과 직각방향으로 선회하는 벤딩 플레이트(11)와, 소정 저항값을 갖고 원통형 몸체(10)내에 내장되는 링형 가변저항체(122) 및 상기 가변저항체(122)에 점접촉되는 접촉편(12a)을 구비하고 축(121)상에 고정된 회동판(123)으로 구성되어 상기 벤딩 플레이트(11)의 회전각도에 부응하여 저항값이 변화됨으로 인해 출력전압이 가변되는 로터리 포텐션메터(12)로 이루어져 자동차의 전면부에 설치되는 횡풍 측정센서(1)와, 상기 벤딩 플레이트(11)의 중앙부에 설치되어 수직방향으로 불어오는 바람의 힘을 전기적인 신호로 측정하는 스트레인 게이지(2)와, 상기 횡풍 측정센서(1)내의 로타리 포텐션메터(12)와 스트레인 게이지(2)에서 출력되는 신호를 통해 자동차의 정면에서 불어오는 횡풍에 대한 풍압 및 풍향을 소정 수식을 통해 산출하는 외란 검출부(3)로 구성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 외란 검출부(3)에서 수행하는 풍속(Vw)에 대한 수식은 실험에 의해 얻어지는 상수(A) 1Q √풍압(F)가 되고, 풍향(Aw)에 대한 수식은 시험에 얻어지는 상수(B) 1Q 로타리 포텐션메터(12)의 출력전압(VP)으로 이루어진다.
또, 상기 로타리 포텐션메터(12)의 축(121) 저부는 원통형 몸체(10)의 바닥부에 형성된 요입홈(102)에 끼워 빠지지 않토록 축지시키되, 상기 원통형 몸체(10)의 상면 통공(101)과 바닥면 요입홈(102)에는 각각 베어링(13,14)을 설치하여 상기 로타리 포텐션메터(12)의 축(121)이 원통형 몸체(10)와 크게 마찰되지 않고 회동될 수 있도록 한다.
또한, 상기 링형 가변저항체(122)의 양단에는 각각 밧데리의 정,부극성 단자를 연결시키고, 이 가변저항체(122)에서 풍향에 따라 회동되는 회동판(123)은 상기 외란 검출부(3)의 입력단자에 연결시켜 준다.
이와같은 본 발명은 먼저, 자동차의 전면부에 설치되어 횡풍이 불어오는 방향에 따라 그 저항값이 변화되어 출력전압이 가변되는 횡풍 측정센서(1)내의 로타리 포텐션메터(12)는, 원통형의 몸체(10)와, 소정 저항값을 갖고 상기 원통형 몸체(10)내에 내장되는 링형 가변저항체(122), 상기 원통형 몸체(10)에 축지되어 바람이 불어오는 방향에 부응하여 회동되는 축(121) 및 상기 가변저항체(122)에 점접촉되는 접촉편(12a)을 구비하고 상기 축(121)상에 고정되어 회동되는 회동판(123)으로 된다.
이때, 상기 축(121)의 상단부에는 소정면적을 갖고 호형으로 절곡 형성된 벤딩 플레이트(11)가 설치되어 있으므로 상기 벤딩 플레이트(11)가 풍향과 직각방향으로 선회하게 되므로 로타리 포텐션메터(12)의 축(121)과 회동판(123)도 풍향에 따라 그 회동량이 변화하게 된다.
따라서, 상기 로타리 포텐션메터(12)의 가변저항값이 바람이 불어오는 각도에 부응하여 변화되므로 그 출력전압도 변화되는데, 이때 상기 로타리 포텐션메터(12)의 출력단자는 외란 검출부(3)의 입력단자에 연결되어 있으므로 상기 외란 검출부(3)에서는 자동차의 주행 중 횡풍의 풍향에 부응하는 출력전압을 계속 입력 받을 수 있다.
한편, 상기 벤딩 플레이트(11)의 중앙부에 설치된 스트레인 게이지(2)에서는 상기 벤딩 플레이트(11)의 수직방향으로 불어오는 바람의 힘을 전기적인 신호로 계속 측정하여 외란 검출부(3)로 입력시켜 주게 된다.
따라서, 상기 외란 검출부(3)에서는 횡풍 측정센서(1)내의 로타리 포텐션메터(12)와 스트레인 게이지(2)에서 각각 출력되는 신호들을 입력받아 자동차의 정면에서 불어오는 횡풍에 대한 풍압 및 풍향을 소정 수식을 통해 산출할 수 있는 것이다.
즉, 상기 외란 검출부(3)에서는 상기 스트레인 게이지(2)에서 출력되는 풍압신호를 통해 횡풍의 풍속(Vw= A√F)을 구하고, 또 횡풍 측정센서(1)의 로터리 포텐션메터(12)에서 출력되는 전압을 통해 횡풍의 풍향(Aw= B 1Q VP)을 구한 다음, 그 결과치로 자동차 안정 제어장치에 이용하므로써 능동 안전 자동차의 반응성에 대한 대응시간을 줄일 수 있다.
한편, 상기 로타리 포텐션메터(12)의 축(121)은 원통형 몸체(10)의 상면 통공을 통해 바닥부에 형성된 요입홈(102)에 끼워져 있으므로 몸체(10)로 부터 이탈되지 않게 되는데, 이때 상기 통공(101)과 바닥면 요입홈(102)에는 각각 베어링(13,14)이 설치되어 있으므로 상기 로타리 포텐션메터(12)의 축(121)과 원통형 몸체(10)에서 발생될 수 있는 마찰력을 크게 줄일 수 있다(즉, 벤딩 플레이트(11)에 부딪히는 바람의 방향에 따라 축(121)이 몸체(10)에서 회동될시 원할히 회동될 수 있는 것이다).
[발명의효과]
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주행중인 자동차의 진행방향에 대해 대표적인 외란으로 작용하는 횡풍의 풍속 및 풍향을 보다 정확히 검출하여 능동안전 자동차의 반응성에 대한 대응시간을 대폭 줄일 수 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 소정면적을 갖고 호형으로 절곡 형성되어 로타리 포텐션메터(12)의 축(121) 상단부에 고정되어 풍향과 직각방향으로 선회하는 벤딩 플레이트(11)와, 소정 저항값을 갖고 원통형 몸체(10)내에 내장되는 링형 가변저항체(122) 및 상기 가변저항체(122)에 점접촉되는 접촉편(12a)을 구비하고 축(121)상에 고정된 회동판(123)으로 구성되어 상기 벤딩 플레이트(11)의 회전각도에 부응하여 저항값이 변화됨으로 인해 출력전압이 가변되는 로터리 포텐션메터(12)로 이루어져 자동차의 전면부에 설치되는 횡풍 측정센서(1)와, 상기 벤딩 플레이트(11)의 중앙부에 설치되어 수직방향으로 불어오는 바람의 힘을 전기적인 신호로 측정하는 스트레인 게이지(2)와, 상기 횡풍 측정센서(1)내의 로타리 포텐션메터(12)와 스트레인 게이지(2)에서 출력되는 신호를 통해 자동차의 정면에서 불어오는 횡풍에 대한 풍압 및 풍향을 소정 수식을 통해 산출하는 외란 검출부(3)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 횡풍 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 외란 검출부(3)에서 수행하는 풍속(Vw)에 대한 수식은 실험에 의해 얻어지는 상수(A) 1Q √풍압(F)가 되고, 풍향(Aw)에 대한 수식은 시험에 얻어지는 상수(B) 로타리 포텐션메터(12)의 출력전압(VP)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 횡풍 측정장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 로타리 포텐션메터(12)의 축(121) 저부는 원통형 몸체(10)의 바닥부에 형성된 요입홈(102)에 끼워 빠지지 않토록 축지시키되, 상기 원통형 몸체(10)의 상면 통공(101)과 바닥면 요입홈(102)에는 각각 베어링(13,14)을 설치한 것을 특징으로 하는 자동차용 횡풍 측정장치.
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