KR100593416B1 - Dynamic ride comfort analysis method and dynamic ride comfort analysis device - Google Patents
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Abstract
자동차 업체에서 새로운 차량을 개발할 때, 동적 승차감과 관련해서 주관적인 평가만을 근거로 개발 업무를 진행하는 것이 원인이 되는 평가에 대한 신뢰성 부족을 보완하기 위하여 개발된 것으로, 각 자동차 회사별로 갖고 있는 동적 승차감 평가 항목과 ISO 2631(Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-body vibration)의 내용을 인간공학(ergonomics)에 바탕을 두고 통합하고 합성하여, 주관적인 평가를 객관적인 측정을 통한 평가로 완전히 대치함으로써 평가에 대한 신뢰성을 구축하고, 이를 바탕으로 동적 승차감 측면에서 더욱 향상된 차량을 개발할 수 있으며, 차량 개발 기간을 단축할 수 있고, 아울러 효율적으로 인적 자원을 활용할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.It was developed to compensate for the lack of credibility of the evaluation caused by the development work based on only subjective evaluation regarding the dynamic ride comfort when the automobile company develops a new vehicle. By integrating and synthesizing the items and the contents of ISO 2631 (Mechanical vibration and shock-Evaluation of human exposure to whole-body vibration) based on ergonomics, evaluating subjective evaluation by completely replacing it with objective measurement. It aims to build credibility, to develop more improved vehicles in terms of dynamic ride comfort, to shorten vehicle development time, and to utilize human resources efficiently.
동적 승차감, 인체 진동, 주관 평가, 객관 평가, 상관관계 분석, 주파수 가중함수, 진동 평가 지수, 동적 승차감 지수, 인간공학, 심리물리학적 제곱 법칙, 다자간 변동, 개인적 변동Dynamic ride comfort, human vibration, subjective evaluation, objective evaluation, correlation analysis, frequency weighting function, vibration evaluation index, dynamic riding index, ergonomics, psychophysical square law, multilateral variation, personal variation
Description
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 동적 승차감 분석 장치를 설명하기 위한 구성도 및 순서도이다.1A to 1D are configuration diagrams and a flowchart for explaining a dynamic ride comfort analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
〈 도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 〉<Description of Reference Numbers for Main Parts of Drawings>
100 : 동적 승차감 분석 장치 데이터 획득부100: dynamic ride analysis device data acquisition unit
200 : 차량 210 : 차량시트 211, 212, 220 : 측정 대상 축200: vehicle 210:
300 : 동적 승차감 분석 장치 데이터 처리부 제 1단계300: dynamic ride comfort analysis device data processing unit first step
400 : 동적 승차감 분석 장치 데이터 처리부 제 2단계400: second step of the dynamic ride analysis device data processing unit
500 : 동적 승차감 분석 장치 데이터 처리부 제 3단계500: third step of the dynamic ride analysis device data processing unit
600 : 동적 승차감 분석 장치 데이터 출력부600: dynamic ride comfort analysis device data output unit
본 발명은 객관적인 동적 승차감 평가를 가능하게 하는 동적 승차감 분석 장치에 관한 것으로서, 특히 자동차 개발 분야에서 주관적인 평가만을 근거로 수행하고 있는 업무를 객관적인 평가로 대치시킬 수 있는 동적 승차감 분석 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamic ride comfort analysis apparatus that enables an objective dynamic ride comfort evaluation, and more particularly, to a dynamic ride comfort analysis apparatus capable of replacing a task performed based on subjective evaluation only in an objective evaluation.
주관적인 동적 승차감 평가는 차량의 동적 승차감을 평가할 목적으로 오래전부터 수행되어 왔으나, 주관적인 평가의 두 가지 문제점인 다자간 변동(inter-variability)과 개인적 변동(intra-variability)으로 인하여 신뢰성 있는 동적 승차감 평가가 이루어지기 어려웠기 때문에 동적 승차감과 관련된 자동차 개발 업무를 수행하는데 어려움이 있었으며, 많은 시간과 인적 자원의 소모가 불가피하였다.Subjective dynamic ride evaluation has long been conducted for the purpose of evaluating the dynamic ride comfort of a vehicle, but due to the two problems of subjective evaluation, inter-variability and intra-variability, reliable dynamic ride evaluation is achieved. Because it was difficult to carry, it was difficult to carry out the automobile development work related to the dynamic ride, and it was inevitable to consume a lot of time and human resources.
이외에도 각 자동차 업체에서는 나름대로의 방법으로 동적 승차감 지수를 설정하여 차량 개발에 도움을 얻고자 하였으나, 이론적이고 체계적인 근거보다는 경험적인 수식들을 이용하여 설정된 동적 승차감 지수였기 때문에 다른 자동차 회사에서 갖고 있는 동적 승차감 평가 항목에는 적용하기가 불가능하거나, 또는 외부에 공개하지 않고 있는 실정이다.In addition, each automaker wanted to help the vehicle development by setting the dynamic ride comfort index in its own way, but it was a dynamic ride comfort rating that was set using empirical formulas rather than theoretical and systematic grounds. It is not applicable to the item or is not disclosed to the outside.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 자동차 회사별로 갖고 있는 동적 승차감 평가 항목에 대한 주관적인 평가 결과와 ISO 2631에 근거하여 구축되는 계측 시스템의 결과를, 인간공학에 기반을 두고 상관관계 분석을 통하여 통합하고 시스템 내부적으로 평가하여, 다양한 동적 승차감 항목별로 각각의 경우에 적합한 운행조건을 결정하고 각각의 경우에 적합한 동적 승차감 지수를 명확한 이론적인 근거를 통해서 직접 도출할 수 있도록 하고, 그 결과를 곧바로 개발 대상 차량에 적용함으로써 주관적인 평가를 객관적인 측정을 통한 평가로 완전히 대치할 수 있도록 하는 일련의 과정들을 통합하는 시스템 개념의 동적 승차감 분석 장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the technical problem of the present invention is to integrate subjective evaluation results of dynamic ride comfort evaluation items owned by automobile companies and measurement system constructed based on ISO 2631 through correlation analysis based on ergonomics. By evaluating internally and by evaluating the system internally, it is possible to determine the appropriate driving conditions for each case by various dynamic ride comfort items, and to derive the appropriate dynamic ride comfort index for each case directly based on clear theoretical basis. The present invention provides a dynamic ride comfort analysis apparatus of a system concept that integrates a series of processes that can be applied to a vehicle to completely replace the subjective evaluation with an objective measurement.
상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 동적 승차감 분석 장치는: 차량에 탑승한 상태의 인체에서 발생하는 진동 가속도 신호를 획득하는 데이터 획득부와, 획득된 데이터를 이용하여 동적 승차감에 관한 주관적인 평가를 객관적인 측정 평가로 대치할 수 있도록 하는 세부 알고리즘이 구축된 데이터 처리부와, 데이터 획득부 및 처리부의 내용과 결과를 실시간으로 나타내는 데이터 출력부로 이루어져 있다. 상기 데이터 획득부는 동적 승차감과 관련된 인체 부위에서 진동 가속도 신호를 얻어내기 위한 것으로, ISO 2631에 정의된 엉덩이 부위의 병진운동과 회전운동, 등 부위의 병진운동 그리고 발 부위의 병진운동을 측정 대상으로 하여 가속도계와 회전가속도계를 계측기로 이용한다. 상기 계측기는 적절한 신호 조절기를 통하여 전압신호로 변환되고, 전압신호는 AD(analog to digital) 변환기를 통하여 데이터 처리부로 전달된다. 세 가지 단계로 구성된 데이터 처리부는 동적 승차감에 대한 주관적인 평가를 객관적인 측정 평가로 완전히 대치할 수 있도록 하는 기능을 포함하고 있다. 상기 데이터 획득부 및 데이터 처리부의 단계별 내용들과 이들로부터 도출된 개발 대상 차량에 대한 동적 승차감 평가 결과는 출력부와 데이터 파일을 통하여 사용자에게 전달되어 분석 상황의 파악에 도움을 주고, 동적 승차감 측면에서 차량의 개발 방향을 설정하기 위한 자료로 활용된다.
상기 동적 승차감 분석 장치의 데이터 처리부는 ISO 2631에 근거한 진동 평가 지수 계측을 여러 차량과 운행조건에 대하여 실시하는 전처리 필터링을 수행하여 계측 데이터베이스를 구축하는 데이터 처리부 제 1단계와, 상기 데이터 처리부 제 1단계의 결과 및 데이터 처리부 제 1단계와는 별도로 수행되는 주관 평가 결과를 받아들여 각 동적 승차감 항목별로 동적 승차감 지수 및 적합한 운행조건을 도출하는 데이터 처리부 제 2단계와, 상기 데이터 처리부 제 2단계의 결과를 이용하여 주관 평가 시험을 수행하지 않고 실시간 계측을 통하여 승차감 평가 결과를 도출해내는 데이터 처리부 제 3단계로 이루어져 있으며, 상기 데이터 처리부의 세부 내용은 다음과 같다.According to an aspect of the present invention, there is provided a dynamic ride comfort analysis apparatus comprising: a data acquisition unit for acquiring a vibration acceleration signal generated in a human body in a vehicle state, and using the acquired data to determine a dynamic ride comfort. It consists of a data processing unit in which a detailed algorithm for replacing subjective evaluations with objective measurement evaluations, and a data output unit for displaying in real time the contents and results of the data acquisition unit and processing unit. The data acquisition unit is for obtaining a vibration acceleration signal in the human body part related to the dynamic ride comfort, and the translational and rotational movement of the hip region, the translational movement of the back region and the translational movement of the foot region as defined in ISO 2631 Accelerometers and tachometers are used as instruments. The instrument is converted into a voltage signal through an appropriate signal conditioner, and the voltage signal is transmitted to the data processing unit through an analog to digital (AD) converter. The three-step data processing unit includes the ability to completely replace the subjective assessment of dynamic ride comfort with an objective measurement assessment. The contents of the data acquiring unit and the data processing unit and the dynamic riding comfort evaluation result for the development target vehicle derived from them are transmitted to the user through the output unit and the data file to help the analysis of the analysis situation and in terms of the dynamic riding comfort. It is used as a data for setting the development direction of the vehicle.
The data processing unit of the dynamic ride comfort analysis apparatus is a data processing unit first step of building a measurement database by performing a pre-processing filtering to perform the vibration evaluation index measurement based on ISO 2631 for various vehicles and driving conditions, and the first data processing unit The data processing unit 2nd step of deriving the dynamic riding comfort index and the appropriate driving condition for each dynamic riding comfort item by receiving the result of the subjective evaluation performed separately from the first step of the data processing unit and the result of the second step of the data processing unit The data processing unit is a third step of deriving a ride comfort evaluation result through real-time measurement without performing the subjective evaluation test. Details of the data processing unit are as follows.
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자동차가 미리 설정된 여러 가지 노면(일례로 다양한 차량 운동을 제공하는 노면)을 주행할 때 실시간으로 자동차 실내에서 착석 상태의 인체에 전달되는 12축 진동을 가속도 단위로 측정하는데, 12축의 구성은 좌골결절(ischial bone tuberosity)을 기준으로 하는 시트 쿠션 병진 3축(xs, ys, zs)과 회전 3축(rx, ry, rz) 그리고 시트 등받이 병진 3축(xb, yb, zb) 및 발에서의 병진 3축(xf, yf, zf)이다.
본 발명에 의한 데이터 처리부 제1 단계는 이들 12축에 대하여 ISO 2631에 정의된 인체진동(human vibration)에 대한 주파수 가중함수(frequency weighting function)를 적용하고 ISO 2631에 정의된 하기의 수학식 1에 의한 두 가지 진동 평가 지수(vibration index)를 실시간으로 계산하여 해당 차량과 운행조건을 포함하여 저장한다. When a vehicle travels on various preset road surfaces (for example, roads that provide various vehicle movements), the 12-axis vibration transmitted to the human body in a seated state is measured in acceleration units in real time. translation of three seat cushion translations (xs, ys, zs) and three axes of rotation (rx, ry, rz) and seat back translation (xb, yb, zb) and foot based on ischial bone tuberosity It is three axes (xf, yf, zf).
The first step of the data processing unit according to the present invention applies a frequency weighting function for human vibration defined in ISO 2631 to these 12 axes, and the following equation 1 defined in ISO 2631. The two vibration evaluation indexes (vibration index) are calculated in real time and stored including the vehicle and driving conditions.
[수학식 1]
[Equation 1]
수학식 1에서 aw 는 주파수 가중함수가 적용된 가속도이고, Tt는 측정시간이며, N 은 데이터 획득 수이다. In Equation 1, a w is the acceleration to which the frequency weighting function is applied, Tt is the measurement time, and N is the number of data acquisitions.
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데이터 처리부 제2단계에서는, 상기 데이터 처리부 1단계가 여러 차량 및 운행조건에 대하여 실시되어 도출된 결과 데이터 및 상기 데이터 처리부 1단계와 별도로 수행되어지는 주관적인 평가를 통한 평가 데이터를 입력으로 받아들인다.
그리고, 12축의 RMS와 12축의 RMQ, 12축의 VDV의 조합으로 이루어진 수학식 2와 같은 조합 진동 평가 지수(composed vibration index: CVl)에서 각 진동 평가 지수가 여러 가지 동적 승차감 항목에 대하여 효과적인 인자로 작용하는지를 판정할 수 있도록 36가지 진동 평가 지수에 대한 독립적인 가중인자(w)를 설정한다.
그 후, 상기 가중인자(w)들에 대하여, 모든 운행조건에서의 차량별 진동 평가 지수들을 수학식 2의 조합 진동 평가 지수에 적용하여 얻은 결과들과 차량별 주관 평가 결과들에 대한 상관관계 분석을 상기 가중인자(w)들을 조정해가며 내부적으로 수행함으로써, 각 동적 승차감 항목에 가장 적합한 조합 진동 평가 지수 및 운행조건을 도출한다.
이때 상기 조합 진동 평가 지수를 인간공학 이론 가운데 자극에 대한 감성을 표현하는 수학식 3과 같은 심리물리학적인(psychophysical) 제곱 법칙(power law)에 적용하여 각 동적 승차감 항목별로 새로운 동적 승차감 지수를 유도하고, 상관계수 및 신뢰구간과 같은 통계학적인 배경 데이터와 전처리-필터링 조건까지 함께 저장하게 된다.In the second step of the data processing unit, the data processing unit 1 receives as inputs the result data derived by being performed for various vehicles and driving conditions and evaluation data through subjective evaluation performed separately from the data processing unit 1.
In addition, each vibration evaluation index acts as an effective factor for various dynamic riding comfort items in a combined vibration index (CVl) such as Equation 2 including a combination of RMS of 12 axes, RMQ of 12 axes, and VDV of 12 axes. Independent weighting factors w for 36 vibration evaluation indices are set to determine whether the
Then, for the weighting factors (w), the correlation analysis of the results obtained by applying the vehicle-specific vibration evaluation indexes in all driving conditions to the combined vibration evaluation index of Equation 2 and the subjective evaluation results for each vehicle By internally adjusting the weighting factors (w), a combination vibration evaluation index and a driving condition most suitable for each dynamic riding comfort item are derived.
In this case, the combination vibration evaluation index is applied to a psychophysical power law, such as Equation 3, which expresses the sensibility of the stimulus in ergonomic theory, to derive a new dynamic ride index for each dynamic riding comfort item. In addition, statistical background data such as correlation coefficients and confidence intervals are stored together with preprocessing-filtering conditions.
[수학식 2]
[Equation 2]
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여기서, waaB : 가중인자(aa는 축, B는 S(RMS), Q(RMQ), V(VDV)값 )Where w aaB is the weighting factor (aa is the axis, B is the S (RMS), Q (RMQ), V (VDV) value)
[수학식 3][Equation 3]
여기서, Ψ : 감도 (동적 승차감) , Φ : 자극의 크기 (조합 진동 평가 지수 : CVI -> 진동평가지수 수식), k : 상수 , β: 지수 이다. Where Ψ: sensitivity (dynamic ride comfort), Φ: magnitude of magnetic pole (combined vibration evaluation index: CVI-> vibration evaluation index), k: constant, and β: exponent.
데이터 처리부 제3단계에서는, 새롭게 평가하고자 하는 차량에 대해서 상기 데이터 처리부 제 2단계의 결과를 입력으로 받아들여 그 가운데 시험 대상인 동적 승차감 항목에 대해 가장 적합한 것으로 판정된 운행조건에서 평가하고자 하는 동적 승차감 항목에 해당하는 전처리-필터링 및 계측 조건을 자동으로 설정하여 ISO 2631 진동 평가 지수에 대한 실시간 계측을 수행한다. 또한 제2단계에서 얻어진 가중인자를 진동 평가 지수에 적용하여 조합 진동 평가 지수(CVI)를 구한다.
그 후, 상기 데이터 처리부 제 2단계의 결과 가운데 시험 대상인 동적 승차감 항목에 부합하는 동적 승차감 지수 수식(k와 β)과 상기 조합 진동 평가 지수를 상기 수학식 3에 적용하여 동적 승차감(Ψ)을 구하게 된다. 이를 통해 주관적인 평가를 실험적으로 계측하는 방식으로 완전히 전환할 수 있게 된다. In the third step of the data processing unit, the dynamic riding comfort item to be evaluated in the driving condition determined to be the most suitable for the dynamic riding comfort item, which is the test object, is the result of the second step of the data processing unit as an input for the vehicle to be newly evaluated. Automatic pre-filtering and measurement conditions are set automatically to perform real-time measurements on the ISO 2631 vibration evaluation index. In addition, the combined vibration evaluation index (CVI) is obtained by applying the weighting factor obtained in the second step to the vibration evaluation index.
Thereafter, the dynamic riding comfort index (k and β) and the combined vibration evaluation index corresponding to the dynamic riding comfort item to be tested among the results of the second step of the data processor are applied to Equation 3 to obtain the dynamic riding comfort (Ψ). do. This allows for a complete transition to the experimental measurement of subjective evaluation.
상기 수학식 3은 제곱 함수로 이루어진 관계식이므로, 제 2단계의 상관관계 분석은 수학식 3의 양변에 로그함수를 취해서 실시하는 것을 원칙으로 하며, 따라서 모든 상관관계는 로그함수를 취한 것을 대상으로 하는 것을 의미한다. Since Equation 3 is a relational function consisting of a square function, the correlation analysis in the second step is performed by taking a logarithm function on both sides of Equation 3, and thus all correlations are logarithmic. Means that.
데이터 획득부 및 데이터 처리부 제 1단계에서 제 3단계까지 진행하면 자동차 업체별로 각기 다른 체계로 되어있는 동적 승차감 평가 항목들에 대해서 공통적으로 동일한 이론적인 배경 아래 주관 평가를 계측 평가로 전환할 수 있다.If the data acquisition unit and the data processing unit proceed from the first to the third stages, subjective evaluations can be converted into measurement evaluations under the same theoretical background for the dynamic ride evaluation items having different systems for each automobile company.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 동적 승차감 분석 장치의 전체적인 구성도 이며, 도 1b 내지 도 1d는 동적 승차감 분석 장치의 데이터 처리부를 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 1A is an overall configuration diagram of a dynamic ride comfort analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 1B to 1D are flowcharts illustrating a data processor of the dynamic ride comfort analyzing apparatus.
도 1a를 참조하면, 본 실시예에 따른 동적 승차감 분석 장치는 차량(200)의 시트(210)에 착석한 인체에 대하여 ISO 2631에서 규정하고 있는 12축(211, 212, 220) 진동을 데이터 획득부(100)를 구성하는 계측기(110) 및 신호 조절기(120)와 AD(analog to digital) 변환기(130)를 이용하여 프로그램에 사용할 수 있는 수치로 전환한다. 상기 방식으로 수치로 전환된 가속도 데이터는 데이터 처리부 제 1단계(제1 데이터 처리부)(300)에서 ISO 2631에 규정된 진동 평가 지수를 도출하는데 사용되며, 데이터베이스 구축용 차량들에 대하여 실시된 데이터 처리부 제 1단계의 결과는 데이터 처리부 제 2단계(제2 데이터 처리부)(400)로 전달된다. 데이터 처리부 제 2단계(400)에는 별도로 수행된 주관 평가(230)의 결과가 함께 전달되어 가중인자 설정 및 이를 통한 상관관계 분석을 통하여 새로운 동적 승차감 지수 및 상수 등이 도출되어 데이터 처리부 제 3단계로 전달된다. 데이터 처리부 제 3단계(제3 데이터 처리부)(500)는 데이터 처리부 제 2단계(400)로부터 전달받은 결과를 이용하여 주관 평가 시험을 객관 측정 평가로 완전히 대치하는 역할을 수행한다. 상기 데이터 획득부와 데이터 처리부의 내용 및 단계별 결과들은 각각 해당 데이터 출력부(600)를 통하여 사용자에게 제공되어 전반적인 분석상황을 파악할 수 있도록 되어있다.
제1단계에서 데이터베이스가 충분히 확보된 조건이면, 데이터 처리부 제2단계에서 도출된 결과는 모든 승차감 항목에 대하여 효과적인 동적 승차감 지수와 전처리-필터링 조건 및 통계학적인 배경 데이터까지 포함하고 있는 것이므로, 제2단계까지의 과정은 또 다시 수행될 필요가 없고, 이후로는 제3단계만을 통해 새로운 평가 대상 차량에 대한 동적 승차감 계측 평가를 수행하게 된다. Referring to FIG. 1A, the dynamic ride comfort analyzing apparatus according to the present embodiment acquires data of 12-axis (211, 212, 220) vibrations defined by ISO 2631 for a human body seated on a
If the database is sufficiently secured in the first stage, the result obtained in the second stage of the data processor includes effective dynamic ride index, preprocessing-filtering conditions, and statistical background data for all the ride comfort items. The process up to now does not need to be performed again, and afterwards, only the third step is performed to evaluate the dynamic ride measurement for the new vehicle to be evaluated.
도 1b를 참조하면, 본 실시예에 따른 동적 승차감 분석 장치 데이터 처리부 제 1단계(300)는, 차량(200)의 시트(210)에 착석한 인체에 대하여 ISO 2631에서 규정하고 있는 시트 쿠션에서의 6축(211), 시트 등받이에서의 3축(212) 그리고 바닥에서의 발 진동에 해당하는 3축(220)의 진동 가속도 신호를 실시간으로 획득(100)한 신호에 대하여 전처리 필터링(310)을 수행하게 된다.
전처리 필터링(310)은, 실제로 존재하는 노면 조건의 수에는 한계가 있기 때문에, 존재하는 노면으로부터 가상적인 노면 조건들을 유출해냄으로써, 각 승차감 항목의 평가를 실제 노면의 형상에만 의존하지는 않으려 하는 것으로서, 동적 승차감 항목들은 주파수 영역 및 인체진동의 조합과 연관이 있다는 이론적인 근거를 바탕으로 주파수 영역을 기준으로 다양한 운행조건을 제공하여 여러 가지 동적 승차감 항목에 적합한 운행조건을 도출해 내기 위한 것이다.
본 발명에서 제안하는 전처리 필터링(310)의 종류로는 시트 쿠션의 공진주파수를 기준으로 저대역 통과 필터를 구현하는 것과 고대역 통과 필터를 구현하는 것 그리고 공진주파수보다도 낮은 주파수를 기준으로 저대역 통과 필터를 구현하는 것과 공진주파수보다도 높은 주파수를 기준으로 고대역 통과 필터를 구현하는 것, 임의 대역 통과 필터를 구현하는 것 등이 예가 될 수 있다.
Referring to FIG. 1B, the
Since the
The
전처리 필터링(310)이 완료된 가속도 신호는 12축 각각 달리 설정된 ISO 2631 주파수 가중함수(320)를 적용받게 되며, 가중함수가 적용된 가속도 신호는 실시간으로 수학식 1에 설명되었던 진동 평가 지수(330)로 계산되며, 그 결과는 차량 및 운행조건의 정보와 함께 데이터 파일 방식(340)으로 저장되고, 여러 가지 차량 및 운행조건에 대해서 동일한 실험이 수행되어 모두 데이터 파일방식(340)으로 데이터 처리부 제 2단계로 전달된다.The acceleration signal in which the
도 1c를 참조하면, 본 실시예에 따른 동적 승차감 분석 장치 데이터 처리부 제 2단계(400)는, 데이터 처리부 제 1단계(300)로부터 데이터 파일로 전달받은 각 차량 및 운행 조건별 결과들(340)과 데이터 처리부 제 1단계(300)와 별도로 실시되는 각 차량에 대한 주관 평가 결과(230)를 모두 데이터 파일 형태로 받아들여 수행하는 것으로, 상기 수학식 2에서 설명된 바와 같이 총 24가지 진동 평가 지수들의 가중인자(w)를 설정하고, 내부적으로 가중인자(w)들을 조정하는 기능(410)을 통하여 조합된 모든 경우에 대한 조합 진동 평가 지수와 주관평가 결과간의 상관관계 분석(420)을 실시하게 된다.
여기서 주관 평가(230)는, 앞서 언급한 다자간 변동과 개인적 변동이 가능한 한 최소화되도록, 변동의 요인이 될 수 있는 평가자들의 변화와 개인 조건의 변화와 같은 인자들이 가급적 발생하지 않도록 하면서 일반인들보다는 잘 훈련된 테스트 엔지니어가 수행하는 것이 바람직하며, 이러한 주관평가 결과들을 데이터베이스로 구축한다.
상기 상관관계 분석(420)에서 각 경우에 대한 상관계수의 크기를 비교하여, 각 동적 승차감 항목별로 가장 큰 상관계수를 갖는 운행조건(노면에서의 속도 조건과 전처리-필터링 조건)과 조합 진동 평가 지수를 도출함으로써, 동적 승차감 항목별로 가장 좋은 상관관계를 갖는 조합 진동 평가 지수 및 해당 운행조건을 선정(430)할 수 있도록 한다. 또한 상기 수학식 3에 나타낸 심리물리학적 제곱 법칙을 적용하면 각 동적 승차감 항목별로 새로운 동적 승차감 지수가 유도(440)되며, 동적 승차감 항목별로 유도된 새로운 동적 승차감 지수(440)와 그에 대한 운행조건 및 조합 진동 평가 지수(430) 등이 데이터 파일 방식(450)으로 데이터 처리부 제 3단계로 전달된다.Referring to FIG. 1C, the
The
In the
도 1d를 참조하면, 본 실시 예에 따른 동적 승차감 분석 장치 데이터 처리부 제 3단계(500)는, 데이터 처리부 제 2단계로부터 동적 승차감 항목별로 유도된 새로운 동적 승차감 지수(440)와 그에 대한 운행조건 및 조합 진동 평가 지수(430)를 데이터 파일(450) 형태로 전달받아 실시간 측정을 수행하는데, 노면과 속도 및 전처리 필터링 조건을 포함하는 운행조건은 데이터 처리부 제 2단계에서 각 동적 승차감 항목별로 정해졌으므로, 해당 운행조건에 따라 지정된 노면과 속도조건에서 실시간으로 데이터를 획득(510)하고, 획득된 가속도 신호에 대하여 해당 운행조건에 설정된 바와 같이 전처리 필터링(520)을 수행한 후에, ISO 2631에 규정된 12축 주파수 가중함수(530)를 적용하고, 가중함수가 적용된 진동 가속도 신호에 대하여 실시간으로 24가지 진동 평가 지수(540)를 계산하며 그 결과들은 원하는 경우에 데이터 파일(550)로 저장되어 데이터베이스의 확장에 사용될 수도 있다.
계산된 진동 평가 지수들(540)은 데이터 처리부 제 2단계로부터 전달된 해당 동적 승차감 항목에 대한 조합 진동 평가 지수(560)에 적용되며, 객관적인 계측을 통해서 다자간 변동과 개인적 변동이 배제된 승차감 평가 결과를 도출해내는 동적 승차감 지수 산출(570)을 완료하게 되며, 도출된 모든 결과는 데이터 파일(580)로 저장된다.Referring to FIG. 1D, the
The calculated vibration evaluation indices 540 are applied to the combined
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 동적 승차감 분석 장치에 의하면, 자동차 개발 분야에서 주관적인 평가만을 근거로 수행하고 있는 업무를 객관적인 평가로 대치시켜 주관적인 평가의 두 가지 문제점인 다자간 변동(inter-variability)과 개인적 변동(intra-variability)을 배제하여 신뢰성 있는 동적 승차감 평가가 이루어질 수 있다.
또한 이를 바탕으로 동적 승차감 측면에서 더욱 향상된 차량을 개발할 수 있고, 아울러 차량 개발 기간을 단축할 수 있으며 효율적으로 인적 자원을 활용할 수 있다.As described above, according to the dynamic ride comfort analysis apparatus according to the present invention, the task of performing only the subjective evaluation in the field of automobile development is replaced by the objective evaluation, which is the two problems of the subjective evaluation, which are multi-variability and personal A reliable dynamic ride comfort assessment can be made by excluding intra-variability.
Based on this, it is possible to develop improved vehicles in terms of dynamic ride comfort, shorten the vehicle development period and efficiently utilize human resources.
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