KR101571485B1 - 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템 - Google Patents

자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 안전과 직결되는 자동차 샤시 부품들의 상태를 너클 거동 감지 센서 및 각종 차량 센서들의 신호를 토대로 진단 및/또는 모니터링하여 분석하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템은, 자동차의 네트웍 통신으로 연결되어 해당 센서 신호를 송수신하는 다수의 차량 기존 센서들; 상기 자동차의 너클(knuckle)의 거동을 감지하며, 상기 네트웍 통신으로 연결되는 너클 거동 감지 센서; 및 상기 너클 거동 감지 센서 및 상기 차량 기존 센서들의 신호를 토대로 상기 자동차의 샤시 부품을 모니터링 및 진단하여 해당 샤시 부품의 상태를 분석하는 제어기;를 포함할 수 있다.

Description

자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING DIAGNOSING AND ANALYSING CHASSIS PARTS FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 자동차의 안전과 직결되는 자동차 샤시 부품들의 상태를 너클 거동 감지 센서 및 각종 차량 센서들의 신호를 토대로 진단 및/또는 모니터링하여 분석하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템에 관한 것이다.
현재 자동차의 자체 진단 장치는 제어 시스템의 센서나 배기가스의 측정에 필요한 엔진제어장치 부속품에 국한되어 적용되고 있다. 즉, 제어 시스템에서 센서가 정상적이지 못하면, 제어 자체가 불가능하므로 ABS(anti-skid braking system), TCS(traction control system) 및 자세제어시스템에서는 제반 센서의 상태를 점검한다.
배기 가스의 경우 관련 법규가 매우 엄격하므로 배기 가스의 법규 만족을 위한 엔진계의 제어장치에서 센서 및 배기 가스 측정기 등의 자가 진단을 실시하여 문제가 발생하는 경우 이를 운전자에게 알려 주는 경보장치가 법규로 정해져 있다.
그런데, 자동차의 안전 부품의 많은 것들은 결함이 발생하는 경우 치명적인 사고로 이어질 가능성이 매우 높은 부품이 많은 데도 불구하고 이에 대한 모니터링이나 진단을 하는 경우가 거의 없는 실정이다.
최근에는 타이어의 공기압이 낮아지는 경우 전복 사고 발생이 높아지는 것을 발견하고, 전세계적으로 타이어 공기압을 모니터링하는 장치를 법규화하고 시행하고 있다.
또한, 현재도 차량 급발진 및 차량 결함에 의한 사고 발생이 많이 일어나는 상황에서 차량 결함을 좀더 효과적으로 넓은 범위에서 모니터링 및 진단을 하는 동시에 사고 발생시 항공기 사고와 같이 원인 분석을 객관적으로 할 수 있는 진정한 의미의 블랙박스의 채택이 요구되고 있다.
한편, 자동차에는 항공기의 기술이 적지 않게 적용되고 있는데, 예를 들면 1980년대에 ABS가 자동차에도 적용된 것을 비롯하여 제어분야에 많은 항공기 기술이 채택되고 있다.
상기와 같이 제어 시스템의 확대에 따라 자동차 분야에서도 많은 부품에 센서가 장착되고 있고, 추가로 저가의 센서를 장착하는 경우 비행기와 같은 차량의 안전부품에 대한 모니터링과 진단을 실시하여 항상 안전한 상태로 운전을 할 수 있게 만들어 주는 동시에 불가피하게 사고가 발생하는 경우 그 원인을 정확히 객관적으로 밝혀 줄 수 있는 방법이 요구되고 있다.
다른 한편, 국내외의 자동차 사고 원인 분석 통계 자료를 보면, 사고로 이어지는 자동차 부품은 주로 조향, 현가 및 제동과 같은 샤시 부품임을 알 수 있다. 즉, 샤시 부품은 안전과 매우 깊은 관련이 부품이다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
공개특허공보 제10-2013-0064344호(2013.06.18.)
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 자동차의 샤시 부품이 집중화되는 너클 부분에 너클 거동 감지센서(예; 가속도 센서)를 부착하여 너클 부분의 거동 분석과 기존의 자동차에 부착된 센서 신호를 종합적으로 연계하여 샤시 부품의 개별 특성을 모니터링 진단 분석할 수 있는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템은, 자동차의 네트웍 통신으로 연결되어 해당 센서 신호를 송수신하는 다수의 차량 기존 센서들; 상기 자동차의 너클(knuckle)의 거동을 감지하며, 상기 네트웍 통신으로 연결되는 너클 거동 감지 센서; 및 상기 너클 거동 감지 센서 및 상기 차량 기존 센서들의 신호를 다차원으로 분류하여 이를 토대로 상기 자동차의 샤시 부품을 모니터링 및 진단하여 해당 샤시 부품의 상태를 분석하는 제어기; 상기 제어기의 제어에 따라 상기 자동차의 샤시 부품에 대한 모니터링, 진단 및 분석 데이터를 저장하는 블랙박스 저장장치; 상기 제어기의 제어에 따라 상기 자동차의 해당 샤시 부품의 고장 또는 사고시 경보를 발생하는 경보장치를 포함할 수 있다. 상기 제어기는 다차원으로 분류한 신호를 대상으로 엔벨로프 해석을 실시할 수 있다.
상기 블랙박스 저장장치는 절연, 방수, 방열, 방폭 재질로 케이싱될 수 있다.
상기 기존 센서들은, 조향각 센서, 차속 센서, 가속도 센서, 선회 가속도 센서, 차륜 회전속도 센서, 가속도 페달 위치 센서(APS), 브레이크 페달 위치 센서(BPS), 스로틀 밸브 개폐량 센서, 브레이크 압력 센서, 타이어 압력 센서 등을 포함할 수 있다.
상기 자동차의 샤시 부품은, 휠 베어링, 구동축, 휠 언밸런스(wheel unbalance), 볼 조인트(ball joint), 타이어, 브레이크 저더(brake judder), 휠 얼라인먼트(wheel alignment), 링크 플랙처(link fracture), 댐퍼 등을 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 너클 거동 감지 센서 및 차량 기존 센서들의 신호와 통신하기 위한 통신모듈과, 상기 너클 거동 감지 센서의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기, 상기 통신모듈 및 아날로그/디지털 변환기를 경유한 신호에 포함된 잡음을 제거하기 위한 필터, 상기 너클 거동 감지 센서 및 차량 기존 센서들의 신호를 분류하여 체계적으로 저장하는 신호 분류 데이터베이스, 및 상기 너클 거동 감지 센서 및 차량 기존 센서들의 신호를 모니터링, 진단 및 분석을 수행하는 모니터링 진단 분석부를 포함할 수 있다.
상기 너클 거동 감지 센서는 상기 너클의 움직임을 감지하는 가속도 센서를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법은, 해당 자동차가 운행되면 상기 자동차에 설치된 다수의 차량 기존 센서들 및 상기 자동차의 너클의 거동을 감지하는 너클 거동 감지 센서의 신호를 수신하여 다차원으로 분류하는 단계; 상기 수신된 신호 중에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및 상기 수신된 신호에 포함된 잡음을 제거하기 위해 상기 수신된 신호를 필터링하는 단계; 상기 수신된 신호를 분류하여 데이터베이스화하는 단계; 상기 수신된 신호를 통해 상기 자동차의 샤시 부품의 상태를 모니터링, 진단 및 분석하는 단계로서 상기 진단 분석을 위해 엔벨로프 해석을 수행하는 단계; 상기 자동차의 샤시 부품의 상태 모니터링, 진단 및 분석을 통해 해당 샤시 부품의 고장 또는 사고를 판단하는 단계; 상기 자동차의 해당 샤시 부품에 대한 상태 모니터링, 진단 및 분석 데이터를 블랙박스 저장장치에 저장하는 단계; 및 상기 해당 샤시 부품의 고장 또는 사고시 경보를 발생하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 다수의 차량 기존 센서들 및 상기 너클 거동 감지 센서의 신호 수신은 CAN(controller area network) 통신에 의해 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 자동차의 샤시 부품이 집중화되는 너클 부분에 너클 거동 감지센서(예; 가속도 센서)를 부착하여 너클 부분의 거동 모니터링 진단 분석과 기존의 자동차에 부착된 센서 신호를 종합적으로 연계하여 샤시 부품의 개별 특성을 모니터링 진단 분석할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 신규 장착 센서로서 너클 거동 감지 센서 이외에는 자동차의 기존 센서를 적극적으로 이용하기 때문에 신규 장착 센서 만으로 모니터링 및 진단할 수 있는 한계에 뛰어 넘어 정밀하고 철저하게 자동차의 샤시 부품의 상태를 모니터링 진단 분석할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템의 작용을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법 및 시스템에 적용되는 엔벨로프 해석의 개념도이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 적용된 엔벨로프 해석 결과에 따른 그래프의 예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템은, 자동차의 샤시 부품이 집중화되는 너클 부분에 너클 거동 감지센서(예; 가속도 센서)를 부착하여 너클 부분의 거동 모니터링 진단 분석과 기존의 자동차에 부착된 센서 신호를 종합적으로 연계하여 샤시 부품의 개별 특성을 모니터링 진단 분석할 수 있는 시스템이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템은, 자동차의 네트웍 통신(예; CAN 통신)(10)으로 연결되어 해당 센서 신호를 송수신하는 다수의 차량 기존 센서들(20)과; 상기 자동차의 너클(knuckle)(5)의 거동을 감지하며, 상기 네트웍 통신(10)으로 연결되는 너클 거동 감지 센서(50); 및 상기 너클 거동 감지 센서(50) 및 상기 차량 기존 센서들(20)의 신호를 다차원으로 분류하여 이를 토대로 상기 자동차의 샤시 부품(2)을 모니터링 및 진단하여 해당 샤시 부품의 상태를 분석하는 제어기(100); 상기 제어기(100)의 제어에 따라 상기 자동차의 샤시 부품(2)에 대한 모니터링, 진단 및 분석 데이터를 저장하는 블랙박스 저장장치(200); 상기 제어기(100)의 제어에 따라 상기 자동차의 해당 샤시 부품(2)의 고장 또는 사고시 경보를 발생하는 경보장치(300)를 포함할 수 있다.
상기 기존 센서들(20)은, 조향각 센서, 차속 센서, 가속도 센서, 선회 가속도 센서, 차륜 회전속도 센서, 가속도 페달 위치 센서(APS), 브레이크 페달 위치 센서(BPS), 스로틀 밸브 개폐량 센서, 브레이크 압력 센서, 타이어 압력 센서 등을 포함할 수 있고, 이들 각 센서들은 기존의 차량에 설치되어 이용되는 것들이므로 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 너클 거동 감지 센서(50)는 상기 너클(5)의 움직임을 감지하는 가속도 센서로 형성될 수 있으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이와 다른 구성이라고 하더라도 실질적으로 상기 너클(5)의 거동에 상응하는 신호를 감지하는 구성이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
상기 자동차의 샤시 부품(들)(2)은, 휠 베어링, 구동축, 휠 언밸런스(wheel unbalance), 볼 조인트(ball joint), 타이어, 브레이크 저더(brake judder), 휠 얼라인먼트(wheel alignment), 링크 플랙처(link fracture), 댐퍼 등을 포함할 수 있고, 이들은 기존의 차량에 설치되어 이용되는 것들이므로 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 예를 들어 열거한 샤시 부품들의 고장 또는 사고 발생시 초래될 수 있는 결과를 정리하면 아래 표와 같을 수 있다.
Wheel BRG Flacking - 고속에서 소음이 증가하며 차츰 저속영역으로 소음이 이동함
- 방치시 저항증가로 인한 연비감소 및 핸들쏠림 현상이 일어남
휠 베어링 파손으로 인해 차축이 빠질 수 있음
Drive Shaft Flacking - 소음 및 연비 증가
지속적인 운행시 등속 조인트 이탈 등의 현상이 일어날 수 있음
Wheel Unbalance - 민감한 사람인 경우, 간단한 정비 사항임에도 차의 성능 문제를 제기할 수 있음
둔감한 사람인 경우, 장시간 shimmy 현상 지속, 구동계 샤시 부품의 고장 유발 및 마모 촉진
Ball Joint OverGap - 이상진동 발생(특정한 운정 상태시)
- 고장시 민감한 운전자도 인지 거의 불가
고장 사고시 대형 사고 유발 가능성 있음
Tire Pressure - 2006년 이후 북미지역 SUV 차량 의무 장착
- 고속 주행시 파손은 심각한 사고를 초래
대부분의 운전자들이 타이어 공기압 과부족 상태로 운행
Brake Judder - 소음진동 발생
- 패드 마모 촉진
브레이크시 승차감 저항 및 진동에 의한 불안감 조성
Wheel Alignment - 고속 주행시 shimmy 현상(핸들 떨림) 발생
구동계 샤시 부품의 마모 촉진
Link Fracture - 조향 및 주행의 불안정
이상 진동 발생 (특정한 운전 상태시)
Damper Oil Leak - 승차감이 크게 저하, 조향성이 불안정
- 제동 거리 증가
상기 블랙박스 저장장치(200)는 절연, 방수, 방열, 방폭 재질로 케이싱될 수 있다.
상기 제어기(100)는 상기 너클 거동 감지 센서(50) 및 차량 기존 센서들(20)의 신호와 통신하기 위한 통신모듈(120)과, 상기 너클 거동 감지 센서(50)의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털(A/D) 변환기(110), 상기 통신모듈(120) 및 A/D 변환기(110)를 경유한 신호에 포함된 잡음을 제거하기 위한 필터(130), 상기 너클 거동 감지 센서(50) 및 차량 기존 센서들(20)의 신호를 분류하여 체계적으로 저장하는 신호 분류 데이터베이스(160), 및 상기 너클 거동 감지 센서(50) 및 차량 기존 센서들(20)의 신호를 모니터링, 진단 및 분석을 수행하는 모니터링 진단 분석부(150)를 포함할 수 있다.
상기 제어기(100)는 다차원으로 분류한 신호를 대상으로 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 엔벨로프 해석을 실시할 수 있다. 본 발명의 실시예에 적용되는 엔벨로프 해석을 위해 [Repetitive defect impact, Structural resonance, Seismic transducer, Band-pass filtering, Rectification, Enveloping, Low-pass filtering, Spectral analysis]과 같은 과정을 거치고, 이러한 내용은 공지된 내용이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 모니터링 진단 분석부(150)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서 및/또는 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어로서, 상기 설정된 프로그램은 후술할 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 모니터링 진단 분석부(150)는 상기 A/D 컨버터(110), 통신모듈(120), 및 필터(130)를 포함할 수 있다.
상기 분류 데이터베이스(160)는 도 3에 도시한 바와 같이 해당 자동차 샤시 부품의 상태를 모니터링 진단 분석하기 위한 파라미터를 다차원으로 하고, 이에 대응하는 값을 분류 저장할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량이 운행되면(S110), 제어기(100)는 너클 거동 감지 센서(50) 및 차량 기존 센서들(20)로부터 너클(5) 및 샤시부품(들)(2)에 대한 신호를 수신한다(S120).
상기 너클 거동 감지 센서(50) 및 차량 기존 센서들(20)을 통해 상기 너클(5) 및 샤시부품(들)(2)에 대한 신호를 수신하면, 상기 제어기(100)는 수신된 신호를 분류하여 분류 데이터베이스(160)에 저장한다(S130). 상기 분류 데이터베이스(160)에 저장되는 데이터는 도 3에 도시한 바와 같이 다차원 파라미터로 분류하여 저장할 수 있다.
상기 제어기(100)가 수신된 신호를 분류하여 분류 데이터베이스(160)에 저장하기 전에 필터(130)를 통해 수신되는 신호에 포함된 잡음 등을 제거함은 물론이다.
상기 제어기(100)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 수신된 신호를 엔벨로프 해석을 하여 해당 신호의 모니터링 진단 분석을 용이하게 할 수 있다.
상기와 같이 상기 너클 거동 감지 센서(50) 및 차량 기존 센서들(20)을 통해 상기 너클(5) 및 샤시부품(들)(2)에 대한 신호가 수신되고 엔벨로프 해석 등이 수행되었으면, 상기 제어기(100)의 모니터링 진단 분석부(150)는 수신된 센서 신호를 통해 상기 너클(5) 및 샤시 부품(들)(2)에 대한 모니터링, 진단, 분석을 하여, 상기 너클(5) 및 샤시 부품(들)(2)에 고장이 있는지 또는 사고가 발생했는지를 판단한다(S140)(S150).
상기 모니터링 진단 분석부(150)에 의해 상기 너클(5) 또는 상기 샤시 부품(들)(2)에 고장 또는 사고가 있는 것으로 판단되면, 상기 제어기(100)의 상기 모니터링 진단 분석부(150)는 경보장치(300)를 통해 경보를 발생하고, 상기 고장 또는 사고와 관련된 데이터를 블랙박스 저장장치(200)에 저장한다(S160).
이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 자동차의 샤시 부품이 집중화되는 너클 부분에 너클 거동 감지센서(예; 가속도 센서)를 부착하여 너클 부분의 거동 모니터링 진단 분석과 기존의 자동차에 부착된 센서 신호를 종합적으로 연계하여 샤시 부품의 개별 특성을 모니터링 진단 분석할 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 너클을 포함한 샤시 부품을 3차원으로 모니터링 진단 분석하는 형태를 도시한 그래프로서, 타이어 공기압/마모, 타이로드엔드, 타이로드엔드의 휠 언밸런스(wheel unbalance), 브레이크 디스크 편마모 베어링 및 등속조인트(CVJ) 볼조인트 등의 모니터링 진단 분석을 위해 필요한 3차원 파라미터들을 도시한 그래프이다.
예를 들면, 조향 계통의 부품인 타이로드 엔드는 조향 너클을 연결하는 부품으로서, 상기 제어기(100)는 선회 주행시 수신되는 신호에 의한 차량 운행 정보와 예상되는 너클의 거동을 비교 분석하여 유격 발생을 운전자가 느끼지 못하더라도 이를 사전에 감지하여 사고 발생을 막을 수 있도록 조치한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 너클 거동 감지 센서(50) 및 차량 기존 센서들(20)에 의한 차속, 조향각 및 선회속도 등의 샤시 관련 신호들을 조합하여 너클 진동 신호에 의한 거동 모니터링, 진단 및 분석을 할 수 있는 것이다.
도 3을 통해 본 발명의 실시예가 너클 및/또는 샤시 부품의 상태를 3차원적으로 모니터링 진단 분석할 수 있음을 보였지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 즉, 본 발명의 실시예는 상기 너클 및/또는 샤시 부품의 상태를 1차원, 2차원적으로도 모니터링 진단 분석할 수 있음은 물론이다.
즉, 도 3을 참조하면, 각 파라미터를 각각 10개 영역으로 구분하면, 해당 샤시 부품의 상태를 모니터링 진단 분석하기 위한 데이터를 1000(=10*10*10)개가 될 수 있다.
도 3에 도시한 다차원 파라미터들은 선별될 수 있는데, 예를 들면 타이로드 엔드의 모니터링 진단 분석시에 차속 파라미터가 필요 없는 경우, 2차원적으로 선회각 속도와 조향각 파라미터만 선택할 수 있다. 또는, 차속, 선회각 속도 파라미터가 필요없는 경우, 조향각 파라미터만 선택할 수 있다.
상기와 같이 선택되는 1차원 또는 2차원 파라미터들은 디스플레이에 하는 경우에 유용하게 사용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 즉, 1차원 파라미터는 선형적으로 디스플레이 할 수 있고, 2차원 파라미터들은 평면으로 디스플레이 할 수 있기 때문에 시작적으로 보기가 용이하고, 데이터 처리에도 용이하다. 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
2: 샤시 부품(들) 5: 너클
10: 차량 네트웍(CAN) 20: 차량 센서들
100: 제어기 150: 모니터링 진단 분석부
200: 블랙박스 저장장치 300: 경보장치

Claims (9)

  1. 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템에서,
    자동차의 네트웍 통신으로 연결되어 해당 센서 신호를 송수신하는 다수의 차량 기존 센서들;
    상기 자동차의 너클(knuckle)의 거동을 감지하며, 상기 네트웍 통신으로 연결되는 너클 거동 감지 센서;
    상기 너클 거동 감지 센서 및 상기 차량 기존 센서들의 신호를 다차원으로 분류하여 이를 토대로 상기 자동차의 샤시 부품을 모니터링 및 진단하여 해당 샤시 부품의 상태를 분석하는 제어기; 및
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 자동차의 샤시 부품에 대한 모니터링, 진단 및 분석 데이터를 저장하는 블랙박스 저장장치를 포함하고,
    상기 제어기는 다차원으로 분류한 신호를 대상으로 엔벨로프 해석을 실시하는 것을 특징으로 하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 블랙박스 저장장치는 절연, 방수, 방열, 방폭 재질로 케이싱되는 것을 특징으로 하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 자동차의 해당 샤시 부품의 고장 또는 사고시 경보를 발생하는 경보장치를 더 포함하고,
    상기 기존 센서들은, 조향각 센서, 차속 센서, 가속도 센서, 선회 가속도 센서, 차륜 회전속도 센서, 가속도 페달 위치 센서(APS), 브레이크 페달 위치 센서(BPS), 스로틀 밸브 개폐량 센서, 브레이크 압력 센서, 타이어 압력 센서를 포함하고,
    상기 자동차의 샤시 부품은, 휠 베어링, 구동축, 휠 언밸런스(wheel unbalance), 볼 조인트(ball joint), 타이어, 브레이크 저더(brake judder), 휠 얼라인먼트(wheel alignment), 링크 플랙처(link fracture), 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 제어기는 상기 너클 거동 감지 센서 및 차량 기존 센서들의 신호와 통신하기 위한 통신모듈과, 상기 너클 거동 감지 센서의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기, 상기 통신모듈 및 아날로그/디지털 변환기를 경유한 신호에 포함된 잡음을 제거하기 위한 필터, 상기 너클 거동 감지 센서 및 차량 기존 센서들의 신호를 분류하여 체계적으로 저장하는 신호 분류 데이터베이스, 및 상기 너클 거동 감지 센서 및 차량 기존 센서들의 신호를 모니터링, 진단 및 분석을 수행하는 모니터링 진단 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 너클 거동 감지 센서는 상기 너클의 움직임을 감지하는 가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 시스템.
  6. 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법에서,
    해당 자동차가 운행되면 상기 자동차에 설치된 다수의 차량 기존 센서들 및 상기 자동차의 너클의 거동을 감지하는 너클 거동 감지 센서의 신호를 수신하여 다차원으로 분류하는 단계;
    상기 수신된 신호를 분류하여 데이터베이스화하는 단계;
    상기 수신된 신호를 통해 상기 자동차의 샤시 부품의 상태를 모니터링, 진단 및 분석하는 단계로서 상기 진단 분석을 위해 엔벨로프 해석을 수행하는 단계;
    상기 자동차의 샤시 부품의 상태 모니터링, 진단 및 분석을 통해 해당 샤시 부품의 고장 또는 사고를 판단하는 단계;
    상기 해당 샤시 부품의 고장 또는 사고시 경보를 발생하는 단계; 및
    상기 자동차의 해당 샤시 부품에 대한 상태 모니터링, 진단 및 분석 데이터를 블랙박스 저장장치에 저장하는 단계
    를 포함하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 다수의 차량 기존 센서들 및 상기 너클 거동 감지 센서의 신호 수신은 CAN(controller area network) 통신에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법.
  8. 제6항에서,
    상기 수신된 신호 중에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 수신된 신호에 포함된 잡음을 제거하기 위해 상기 수신된 신호를 필터링하는 단계;
    를 더 포함하는 자동차 샤시 부품 상태 모니터링 진단 분석 방법.
  9. 삭제
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