KR100930691B1 - 사이드 미러의 공진 방지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체와 사이드 미러 간에 공진이 발생하여 운전자의 후방 시야를 방해하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 시스템을 마련하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사이드 미러의 공진 방지 시스템은, 차체에 장착되어 차체의 진동수를 감지하는 차체 가속도 센서와 차체의 전방 측면에 설치된 사이드 미러에 장착되어 사이드 미러의 진동 주파수를 감지하는 사이드 미러 가속도 센서로 이루어진 센서부; 상기 가속도 센서로부터 차체와 사이드 미러의 진동 주파수를 각각 전송받고, 이들 진동 주파수를 비교한 후 그 결과에 따라 필요한 제어신호를 출력하는 제어부; 및, 사이드 미러에 설치되고 내부에 유체가 저장되는 저장소, 차체에 설치되고 상기 저장소와 연통되는 실린더, 및 이 실린더에 연결 설치되고 상기 제어부로부터 전송된 제어신호에 따라 작동되어 상기 저장소와 실린더 사이로 유체를 이동시키는 모터로 이루어진 엑추에이터부로 구성된다.

차체, 사이드 미러, 공진, 후방 시야

Description

사이드 미러의 공진 방지 시스템{System for preventing side mirror from resonance}

도1은 자동차에 장착된 사이드 미러를 도시한 도면.

도2는 본 발명에 따른 사이드 미러의 공진 방지 시스템을 도시한 도면.

도3은 본 발명에 따른 사이드 미러의 공진 방지 시스템의 순서도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 차체 2: 사이드 미러 암(arm)

3: 사이드 미러 10: 센서부

11: 사이드 미러 가속도 센서 12: 차체 가속도 센서

20: 제어부 30: 엑추에이터부

31: 모터 32: 실린더

33: 피스톤 34: 연결관

35: 저장소

본 발명은 사이드 미러의 공진 방지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 는 차체의 전방 측면에 설치된 사이드 미러가 차체와의 공진 현상에 의해 떨림 현상이 증가됨으로써 운전자의 후방 시야를 방해하는 것을 방지하도록 고안된 시스템에 관한 것이다.

운전자는 차체에 설치된 미러에 의해 후방 시야를 확보함으로써 안전 운행을 할 수 있다. 이를 위한 미러에는 차실 내부에 설치되는 룸 미러(room mirror)와 차체의 전방 측면에 설치되는 사이드 미러(side mirror)가 있다. 도1에는 사이드 미러의 일 예로서 버스에 설치된 사이드 미러가 도시되어 있다. 승용차와 같이 소형 차량에서 사이드 미러가 차체에 직접 장착되나, 버스와 같은 대형 차량에서는 사이드 미러 암(arm)을 매개로 차체로부터 소정 간격 떨어지도록 설치되는데, 이는 차량의 전장을 고려하여 운전자의 후방시야를 충분히 확보하기 위함이다.

그런데, 사이드 미러와 차체를 연결하는 사이드 미러 암의 재질 등이 차체와 다른 경우에는, 동일한 노면에서 주행하더라도 자체 진동이 달라져 결국 차체의 진동 주파수와 사이드 미러의 진동 주파수가 상이하게 된다. 이와 같이 차체와 사이드 미러는 독립적으로 진동을 하게 되는데, 가끔 두 물체의 진동수가 동일하게 되는 경우가 있다. 독립적으로 진동하는 인접한 두 물체의 진동 주파수가 동일하게 되면 두 개의 파동이 보강 간섭을 일으켜 진폭이 증가하는 공진 현상이 발생하게 된다.

차체와 사이드 미러 사이에 공진 현상이 발생하게 되면, 사이드 미러의 진폭이 증가하게 되고, 이에 의해 사이드 미러의 떨림 현상은 더욱 심해져 운전자의 후방 시야를 방해하게 된다. 그러나, 종래에는 이러한 사이드 미러와 차체 간의 공진 현상을 방지할 수 있는 별도의 시스템이 마련되어 있지 않아 후방 시야를 확보하는데 어려움이 있었으며, 이는 소비자들의 중요한 불만 사항으로 지적되어 왔다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 공진 현상은 물체의 강성 또는 질량을 변화시켜 그 진동을 달라지게 함으로써 방지할 수 있음에 착안하여 차체와 사이드 미러를 연결하는 유체 연결관을 마련하고 공진 발생시에 상기 유체 연결관을 통해 유체를 이동시킴으로써 사이드 미러와 차체의 질량을 달라지게 만들어 공진을 방지할 수 있도록 한 시스템을 마련하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사이드 미러의 공진 방지 시스템은, 차체에 장착되어 차체의 진동수를 감지하는 차체 가속도 센서와 차체의 전방 측면에 설치된 사이드 미러에 장착되어 사이드 미러의 진동 주파수를 감지하는 사이드 미러 가속도 센서로 이루어진 센서부; 상기 가속도 센서로부터 차체와 사이드 미러의 진동 주파수를 각각 전송받고, 이들 진동 주파수를 비교한 후 그 결과에 따라 필요한 제어신호를 출력하는 제어부; 및, 사이드 미러에 설치되고 내부에 유체가 저장되는 저장소, 차체에 설치되고 상기 저장소와 연통되는 실린더, 및 이 실린더에 연결 설치되고 상기 제어부로부터 전송된 제어신호에 따라 작동되어 상기 저장소와 실린더 사이로 유체를 이동시키는 모터로 이루어진 엑추에이터부로 구성된다.

상기 제어부는 상기 차체와 사이드 미러의 진동 주파수를 비교하여 동일한 경우에 상기 모터를 작동시키는 제어신호를 출력하도록 구성된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 사이드 미러의 공진 방지 시스템의 구성을 나타낸다. 본 발명의 시스템을 크게 차체와 사이드 미러의 진동 주파수를 감지하는 센서부(10), 이 센서부(10)로부터 전송된 진동 주파수를 비교하여 그 결과에 따라 필요한 제어신호를 전송하는 제어부(20), 및 상기 제어신호를 전송받아 차체와 사이드 미러의 질량을 변화시키는 엑추에이터부(30)로 구성된다.

상기 센서부(10)는 차체(1)에 장착되는 차체 가속도 센서(12)와 사이드 미러(3)에 장착되는 사이드 미러 가속도 센서(11)로 구성된다. 가속도 센서는 일명 G 센서라 불리는 것으로, 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 감지할 수 있어 자동차, 기차와 같은 운송수단이나 공장 자동화 및 로봇 등의 제어 시스템에 필수적으로 사용되는 소자이다. 이러한 가속도 센서는 그 검출 방식에 따라 정지계를 기준으로 관성가속도를 측정하는 관성식, 관성계에 작용하는 각속도를 감지하는 자이로식 등이 있다.

사이드 미러(3)는 사이드 미러 암(2)에 의해 차체(1)와 소정 간격으로 두고 설치되기 때문에 각각의 진동 주파수가 달라질 수 있다는 것은 이미 상기한 바와 같다. 따라서, 차체(1)와 사이드 미러(3)에 별도의 가속도 센서(11,12)를 장착하여 각각의 진동 주파수를 측정하여야 한다. 상기 가속도 센서(11,12)는 차체와 사이드 미러의 가속도값을 실시간으로 측정하여 제어부(20)로 전송하는데, 이 가속도값에는 진동 주파수에 대한 정보도 포함되어 있다.

상기 제어부(20)는 상기 센서부(10)로부터 전송받은 차체와 사이드 미러 각각의 진동 주파수를 비교하여 그 결과에 따라 필요한 제어신호를 출력한다. 이 제어부(20)는 기존에 설치된 전자제어유닛(ECU)일 수도 있고 본 발명에 따른 시스템만을 제어하기 위해 별도로 설치된 제어유닛일 수도 있다.

차체와 사이드 미러의 공진을 방지하기 위한 방법은 각각의 질량을 달리하여 공진 주파수를 변화시키는 것이다. 공진(resonance) 현상이란 고유한 진동 주파수를 갖는 두 물체가 가까이 있을 때 각각의 주파수가 보강간섭을 일으켜 그 진폭이 증가하는 현상을 말하는데, 그 공진 주파수는 다음과 같이 주어진다.

f(공진 주파수) = SQRT { K(강성)/M(질량)}

이와 같이 공진 주파수는 물체의 강성과 질량의 함수이므로 물체의 강성과 질량을 변화시키면 공진 주파수를 변화시켜 공진을 방지할 수 있다. 본 발명은 이러한 원리를 이용하여 차체와 사이드 미러가 공진을 일으키는 때를 감지하여 각각의 질량을 변화시킴으로써 공진 현상에 의해 사이드 미러의 떨림 현상이 증가되는 것을 방지할 수 있게 해준다. 상기 제어부(20)는 이를 위해 상기 센서부(10)로부터 전송된 차체와 사이드 미러의 진동 주파수를 비교하고, 이 두 값이 동일하여 공진 현상이 일어나는 경우에 후술할 엑추에이터부(30)로 제어신호를 전송한다.

상기 엑추에이터부(30)는 사이드 미러(3)에 설치되고 내부에 유체가 저장되 는 저장소(35), 차체에 설치되고 상기 저장소(35)와 연통되는 실린더(32), 및 이 실린더(32)에 연결 설치되고 상기 제어부(20)로부터 전송된 제어신호에 따라 작동되어 저장소(35)와 실린더(32) 사이로 유체를 이동시키는 모터(31)로 이루어진다. 상기 저장소(35)와 실린더(32)는 연결관(34)에 의해 상호 연통된다. 모터(31)가 작동되면 상기 실린더(32) 내에 있던 유체는 피스톤(33)이 상하 운동에 의해 a와 b 위치를 이동함에 따라 저장소(35)와 실린더(32) 사이를 이동하게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 공진 방지 시스템의 작동방법을 도3을 참조로 설명한다.

먼저, 차량의 주행 중에 차체 가속도 센서(11)와 사이드 미러 가속도 센서(12)는 차체와 사이드 미러 각각의 가속도 값을 측정하고 이를 제어부(20)로 실시간 전송한다(S10). 상기 가속도 값에는 각각의 진동 주파수에 대한 정보도 포함되어 있어 제어부(20)는 전송된 정보로부터 이들 차체 진동 주파수(f1)와 사이드 미러 진동 주파수(f2)를 분석하고(S20), 두 진동 주파수값을 비교하여 동일한지 여부를 판단한다(S30).

그 결과 두 진동 주파수값이 동일하지 않으면 공진 현상이 발생하지 아니하므로 제어부(20)는 모터 작동에 필요한 제어신호를 출력하지 아니하고 상기한 S10~30 단계를 계속하여 반복한다. 만약, 두 진동 주파수값이 동일한 경우에는 공진 현상이 발생되므로, 제어부(20)는 피스톤의 위치를 확인하여 피스톤이 a 위치에 있는 경우에는 b 위치로 이동시키기 위한 제어신호를 모터(31)로 출력하고, b 위치에 있는 경우에는 a 위치로 이동시키기 위한 제어신호를 모터(31)로 출력한다 (S40).

피스톤이 a 위치에서 b 위치로 이동한다는 것은 저장소(35)에 있던 유체가 실린더(32)로 이동된다는 것을 의미하므로 차체의 질량은 증가하고 사이드 미러의 질량은 감소한다. 반대로 피스톤이 b 위치에서 a 위치로 이동한다는 것은 실린더(32)에 있던 유체가 저장소(35)로 이동된다는 것은 의미하므로 사이드 미러의 질량이 증가하고 사이드 미러의 질량이 감소하게 된다. 이와 같이, 본 발명은 유체의 이동을 통해 차체와 사이드 미러의 질량을 변화시킴으로써 공진을 방지할 수 있게 해준다.

이러한 본 발명에 따른 사이드 미러의 공진 방지 시스템에 의하면, 차량의 주행 중 차체와 사이드 미러의 공진에 의해 사이드 미러의 떨림 현상이 증가함으로써 운전자의 후방 시야를 방해하는 것을 방지할 수 있어 안전 운행에 크게 기여할 수 있다.

Claims (2)

1. 차체(1)에 장착되어 차체의 진동 주파수를 감지하는 차체 가속도 센서(12)와 차체의 전방 측면에 설치된 사이드 미러(3)에 장착되어 사이드 미러의 진동 주파수를 감지하는 사이드 미러 가속도 센서(11)로 이루어진 센서부(10);

   상기 가속도 센서(11,12)로부터 차체와 사이드 미러의 주파수를 각각 전송받고, 이들 주파수를 비교한 후 그 결과에 따라 필요한 제어신호를 출력하는 제어부(20); 및,

   사이드 미러(3)에 설치되고 내부에 유체가 저장되는 저장소(35), 차체에 설치되고 상기 저장소(35)와 연통되는 실린더(32), 및 이 실린더(32)에 연결 설치되고 상기 제어부(20)로부터 전송된 제어신호에 따라 작동되어 상기 저장소(35)와 실린더(32) 사이로 유체를 이동시키는 모터(31)로 이루어진 엑추에이터부(30)를 포함하고,

   상기 제어부(20)는 상기 차체와 사이드 미러의 주파수를 비교하여 동일한 경우에 상기 모터(31)를 작동시키는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 사이드 미러의 공진 방지 시스템.
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