KR101825028B1 - 스마트기기를 이용한 이륜차량의 현가제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카메라, GPS, 자이로센서 및 디스플레이부를 갖는 스마트기기에 탑재가능한 이륜차량의 쇼크업소버 제어 어플리케이션에 있어서, 상기 카메라로부터의 영상신호에 기초하여 노면상태를 예측하는 노면상태감지부와; 상기 노면상태감지부로부터의 노면상태정보에 기초하여 쇼크업소버 조절제어신호를 생성하고 상기 통신부를 통해 상기 조절제어신호를 송신하는 원격제어부를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 따라 스마트기기를 이용한 이륜차의 현가장치 및 현가제어시스템은 이륜차량의 주행상태에 따라 실시간으로 현가장치를 제어함으로써, 주행안정성을 보장할 수 있다. 또한 어플리케이션을 이용하여 차량의 상태를 즉각적으로 확인하여 관리할 수 있다.

Description

스마트기기를 이용한 이륜차량의 현가제어시스템{Suspension appratus of motorcycle using smart device}
본 발명은 현가제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스마트기기를 탑재된 쇼크업소버 제어 어플리케이션을 활용한 이륜차량의 현가제어시스템에 관한 것이다.
이륜차량의 현가장치는 차축과 연결되어 노면으로부터의 진동이나 충격을 흡수하여 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 향상시키는 장치이다. 이러한 현가장치는 주행중의 도로환경이나 주행상황에 따라 감쇄력을 조절하여 주행 안정성 및 승차감을 보장한다.
종래에는 이륜차량 내의 ECU를 통한 전자제어시스템을 통해 주행속도와 도로 조건에 따라 현가장치의 스프링 및 댐핑력을 자체적으로 조절하여 주행 안정성 및 승차감을 향상시켰다.
그러나 이러한 종래방법은 사용자의 원하는 바에 따라 임의적으로 현가장치의 특성변경이 어려움이 있었다. 또한 이륜차량의 상태를 국부적으로 확인하는데 많은 번거로움이 있었으며, 이러한 이륜차량의 상태서비스을 실시간으로 확인하기가 어려워 부품불량에 따른 사고발생가능성이 존재하였다.
본 발명의 목적은 운전자가 소지한 스마트기기에서 제공하는 어플리케이션을 통해 이륜차량의 현가장치의 특성을 사용자가 원하는 바에 따라 다양하게 변경가능하며, 차량상태를 시각적으로 확인 가능한 스마트기기를 이용한 이륜차의 현가제어시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 카메라, 통신부 및 디스플레이부를 갖는 스마트기기에 탑재가능한 이륜차량의 쇼크업소버 제어 어플리케이션에 있어서, 상기 카메라로부터의 영상신호에 기초하여 노면상태를 예측하는 노면상태감지부와; 상기 노면상태감지부로부터의 노면상태정보에 기초하여 쇼크업소버 조절제어신호를 생성하고 상기 통신부를 통해 상기 조절제어신호를 송신하는 원격제어부를 포함한다.
여기서 상기 스마트기기는 GPS를 더 포함하며, 상기 원격제어부는 상기 노면상태정보와, 상기 GPS에 기초한 속도 및 위치정보와 상기 쇼크업소버 상태정보를 상기 디스플레이부에 표시하는 것이 바람직하다.
또한 상기 스마트기기는 자이로센서 및 가속도센서를 더 포함하며, 상기 원격제어부는 상기 자이로센서 및 가속도센서에 기초한 이륜차량의 롤레이트값 및 피치레이트값을 상기 디스플레이부에 표시하며, 상기 롤레이트 값 및 피치레이트값의 입력값이 최초에 설정한 설정값 이상이면, 동적상황으로 판단하여 상기 통신부를 통해 상기 조절제어신호를 송신하는 것이 바람직하다.
이를 통해 사용자에게 이륜차량의 실시간 정보를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 차량주행성 및 안정성을 보장할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이륜차량의 쇼크업소버를 제어하는 현가제어시스템에 있어서, 어플리케이션과; 상기 쇼크업소버의 스프링 장력 및 댐퍼의 댐핑력을 조절하는 쇼크업소버조절부와; 상기 스마트기기로부터 조절제어신호 송수신하는 차체통신부와; 상기 차체통신부를 통해 수신한 상기 어플리케이션으로부터의 조절제어신호에 기초하여 상기 쇼크업소버조절부를 제어하는 차체제어부를 갖는 이륜차량의 현가장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이륜차용 쇼크업소버를 포함한다.
여기서 상기 현가장치는 상기 쇼크업소버의 장력 및 감쇄력을 감지하여 쇼크업소버상태센서를 더 포함하고, 상기 쇼크업소버상태센서로부터의 쇼크업소버상태신호를 상기 차체통신부를 통해 전송하며. 상기 원격제어부는 상기 쇼크업소버상태센서로부터의 정보신호에 기초하여 쇼크업소버의 정상작동 여부를 판단하고, 상기 쇼크업소버상태센서의 입력값이 최초에 설정된 설정값의 범위를 범위를 이탈하는 경우, 상기 디스플레이부에 경고신호를 표시하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명에 따르면 스마트기기를 이용한 이륜차의 현가제어시스템은 사용자의 니즈에 따라 현가장치의 특성을 다양하게 변경할 수 있다. 또한 노면상태 및 주행상태에 따라 실시간으로 현가장치를 제어함으로써, 주행안정성 보장 및 차량관리가 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트기기를 이용한 이륜차용 쇼크업소버를 제어하는 현가제어시스템을 나타낸 시스템 구성도이며,
도 2는 본 발명에 따른 스마트기기의 디스플레이부에 쇼크업소버 제어 어플리케이션이 구현된 상태를 나타낸 예시도이다.
이하 도면을 참고하여 본 발명에 따른 스마트기기를 이용한 이륜차용 현가제어시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트기기를 이용한 이륜차용 쇼크업소버를 제어하는 현가제어시스템을 나타낸 시스템 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스마트기기를 이용한 이륜차용 현가제어시스템은 스마트기기에 탑재된 쇼크업소버 제어 어플리케이션과 이륜차량 내의 현가장치를 포함한다.
스마트기기(100)는 데이터를 송수신하는 근거리 통신부(120)와 입력부(111)를 갖는다. 입력부(111)에서는 그래픽 유저 인터페이스가 표시되는 터치스크린을 이용하여 사용자가 쇼크업소버의 제어 및 현 상태의 쇼크업소버 상태를 확인할 수 있도록 조작할 수 있다. 또한 스마트기기(100)에는 노면의 상태를 선행 감지하기 위한 카메라(112)와, 이륜차량(200) 전방의 도로노면 상태 변화 지점(과속방지턱, 비포장도로 등)과 이륜차량(200)의 위치정보를 감지하는 GPS 및 이륜차량(200)의 자세를 감지하는 자이로센서(114) 및 가속도센서(115)를 포함한다.
자이로센서(114) 및 가속도센서(115)는 주행중에 이륜차량(200)의 피치레이트값과 롤레이트값을 측정하여 이륜차량(200)의 자세가 어느 방향으로 소정 각도로 기울어져 있는지 확인할 수 있다. 이러한 양 센서(114, 115)는 전후좌우 방향의 정확한 각도측정을 위해 상호보완적인 역할을 수행한다.
이러한 구성을 갖는 스마트기기(100)에는 쇼크업소버를 제어하기 위한 어플리케이션(120)이 탑재된다.
스마트기기(100)내의 메인제어부(110)는 어플리케이션 실행모듈을 통해 쇼크업소버 제어 어플리케이션(120)을 실행시킨다. 이에 따라 실행된 쇼크업소버 제어 어플리케이션(120)은 카메라(112)로부터의 영상신호에 기초하여 노면상태를 예측하는 노면상태감지부(123)를 통해 이륜차량(200)의 전방의 노면상태를 감지한다. 이러한 노면상태감지부(123)에 기초하여 원격제어부(121)에서는 쇼크업소버 조절제어신호를 생성하고 이를 메인제어부(110)로 송신한다.
메인제어부(110)에서는 전달된 조절제어신호를 통신부(140)로 전달하여, 카메라(112)를 통한 노면정보를 이륜차량(200)으로 송신할 뿐만 아니라 후술할 이륜차량(200)의 현가장치에서 전달되는 쇼크업소버의 정보를 통신부(140)를 통해 수신한다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트기기의 디스플레이부에 쇼크업소버 제어 어플리케이션이 구현된 상태를 나타낸 예시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 메인제어부(110)로부터 전달된 GPS(113)의 속도 및 위치정보, 자이로센서(114) 및 가속도센서(115)의 차량의 자세정보, 후술할 쇼크업소버상태센서(225)로부터의 쇼크업소버의 상태정보 및 카메라(112)를 통한 노면상태 정보들은 스마트기기(100)의 디스플레이부(160)에 구현된다. 디스플레이부의 상측에는 유저인터페이스로써의 입력부(111)부가 마련되어 사용자가 원하는 쇼크업소버의 특성을 선택할 수 있다.
쇼크업소버의 특성은 스포티, 노멀 및 에코모드로 구분되는데 스포티모드에서는 현가장치의 특성이 댐퍼의 강성을 적게하여 감쇠력을 최대한 높힌다. 이러한 스포티모드는 험로나 비포장도로에서 운전자의 주행안정성 및 승차감을 향상시키는데 바람직하다. 에코모드에서는 스포티모드와 반대로 댐퍼의 강성을 크게하고 감쇠력을 낮춰 포장도로에서의 주행안정성을 최대로 한다. 그 외의 노말모드는 출고시 일반적인 쇼크업소버의 특성을 그대로 실시할 수 있게 한다.
또한 디스플레이부에서는 차량상태그래프(133), 상태표시부(135) 및 차량자세표시부(137)를 사용자가 시각적으로 확인할 수 있다.
차량상태그래프(133)는 운전자가 쇼크업소버 제어어플리케이션을 실시한 후부터 기록되는 쇼크업소버의 상태 및 노면상태를 그래프로 확인할 수 있다. 이러한 차량상태그래프(133)는 차량상태그래프부 하단에 마련된 상태표시부(135)에 의해 수치적으로 명확하게 알 수 있다.
상태표시부(135)는 현재 차량의 속도 및 쇼크업소버의 상태를 표시한다. 쇼크업소버가 정상일때는 정상이라는 파란문구가 뜨지만, 쇼크업소버의 상태에 장애가 발생할 경우 비정상 및 불량의 문구를 통해 사용자가 쇼크업소버의 상태를 즉각적으로 파악할 수 있다.
차량자세표시부(137)는 자이로센서 및 가속도센서에 기초한 이륜차량의 롤레이트값 및 피치레이트 값을 나타내며, 이를 통해 이륜차량의 외형자세를 보여준다. 도시된 실시예에서는 왼쪽으로 롤레이트값이 5를 나타내며, 피치레이트값은 전륜과 후륜이 동일하게 0을 나타내고 있다. 이를 통해 사용자는 현재 포장도로에서 왼쪽방향으로 차량이 주행하는 것을 확인할 수 있다.
한편, 메인제어부(110)는 수신된 각종 정보들을 저장하는 정보저장부(150)로 전달하여 저장한다. 정보저장부(150)에서는 이러한 각종 정보들을 기초로 노면상태와, 노면상태에 따른 운전자의 주행습관을 반복적으로 학습하여 험로, 비포장도로, 돌출물등장 및 과속방지턱 중 어느 하나의 상황일 때 최적의 쇼크업소버 조절제어신호를 생성하여 메인제어부(110)로 전달한다. 경우에 따라서는 최적의 쇼크업소버 조절신호를 기초로 사용자가 별도의 모드를 생성할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 쇼크업소버 제어 어플리케이션이 탑재된 스마트기기(100)는 이륜차량(200)의 전방부에 위치하는 스마트기기장착부에 장착된다.
이륜차량(200)은 전륜과 후륜에 설치되어 이륜차체의 진동 및 충격을 흡수하는 쇼크업소버와, 쇼크업소버를 조절하는 쇼크업소버조절부(240)를 갖는다.
쇼크업소버조절부(240)는 후술할 차체제어부(210)의 조절제어신호에 기초하여 구동되는 구동부에 의해 쇼크업소버의 스프링장력 및 댐핑력을 조절하여 쇼크업소버의 감쇄력을 조절한다.
차체통신부(220)는 이륜차량(200) 내의 센서나 스위치를 포함하는 차량상태검출부(210)의 정보 및 스마트기기(100)를 통해 전달되는 조절제어신호를 수신한다. 또한 차량상태검출부(220)를 통해 수신된 정보 및 쇼크업소버조절부(240)의 작동상태를 스마트기기(100)의 통신부(140)로 송출하는 역할을 수행한다.
차량상태검출부(220)는 이륜차량의 상태를 감지하는 운전특성센서(223)와 쇼크업소버상태센서(225)를 갖는다. 운전특성센서(223)는 차량의 속도변화 및 방향을 감지하기 위해 가속센서, 브레이크센서 및 조향휠각도 센서를 포함한다. 또한 쇼크업소버의 상태를 감지하는 쇼크업소버상태센서(225)는 차고센서, 하중센서 및 압력센서를 포함한다.
이러한 센서로부터의 정보신호에 기초하여 쇼크업소버 및 차량의 상태의 정상작동 여부를 판단한다. 입력값이 최초에 설정된 설정값 범위를 이탈하는 경우, 차체제어부(210)에서 경고신호를 생성하여 차체통신부(230)로 전달하여 디스플레이부(130)에서 경고신호를 표시하도록 실시한다. 예를 들어 차고센서, 자이로센서, 가속도센서를 통해 전륜의 입력값이 감소하고, 후륜의 입력값이 상승하여 전륜과 후륜의 입력값의 차이가 설정된 값의 범위를 넘어서는 경우 다이브현상이 발생된 것으로 판단한다. 이에 따라 차체제어부(210)에서 알림신호를 생성하여 차체통신부(230)로 전달하여 디스플레이부(130)에 표시하는 동시에 차체제어부(230)에 의해 전륜의 쇼크업소버를 상승시켜 다이브현상을 방지하도록 한다.
경우에 따라서, 댐퍼에 제어신호를 전달하여도 작동하지 않거나, 댐퍼의 외표면에 부착된 압력센서의 압력값이 최초에 설정된 설정값보다 내려갈 경우에 알림신호를 발생시켜 차체통신부(220)로 전달한다. 차체통신부(220)는 스마트기기(100)의 통신부(120)로 알림신호를 전달하여, 디스플레이부(160)에 댐퍼가 정상상태가 아닌 것을 적색램프 및 알림문구로 표시하여 사용자에게 알려 부품을 교체하도록 한다.
이러한 구성에 따라 사용자는 사용자의 니즈에 따라 현가장치의 특성을 다양하게 변경할 수 있다. 또한 노면상태 및 주행상태에 따라 실시간으로 현가장치를 제어함으로써, 주행안정성 보장 및 차량관리가 용이하다.
100: 스마트기기 110: 메인제어부
111: 입력부 112: 카메라
113: GPS 114: 자이로센서
115: 가속도센서 120: 어플리케이션
121: 원격제어부 123: 노면상태감지부
130: 디스플레이부 133: 차량상태그래프
135: 상태표시부 137: 차량자세표시부
140: 통신부 150: 정보저장부
200: 이륜차량 210: 차체제어부
220: 차량상태검출부 223: 운전특성센서
225: 쇼크업소버상태센서 230: 차체통신부
240: 쇼크업소버조절부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 이륜차량의 쇼크업소버를 제어하는 현가제어시스템에 있어서,
    카메라, 통신부, 입력부, 디스플레이부, GPS, 자이로센서 및 가속도센서를 가지는 스마트기기에 탑재되며, 상기 카메라로부터의 영상신호에 기초하여 노면상태를 예측하는 노면상태감지부와; 상기 노면상태감지부로부터의 노면상태정보에 기초하여 쇼크업소버 조절제어신호를 생성하고 상기 통신부를 통해 상기 조절제어신호를 송신하며, 상기 노면상태정보와, 상기 GPS에 기초한 속도 및 위치정보와, 상기 쇼크업소버 상태정보를 상기 디스플레이부에 표시하며, 상기 자이로센서 및 가속도센서에 기초한 이륜차량의 롤레이트값 및 피치레이트값을 상기 디스플레이부에 표시하고, 상기 롤레이트 값 및 피치레이트값의 입력값이 최초에 설정한 설정값 이상이면 동적상황으로 판단하여 상기 통신부를 통해 상기 조절제어신호를 송신하는 원격제어부를 포함하는 스마트기기에 탑재가능한 이륜차량의 쇼크업소버 제어 어플리케이션과,
    상기 쇼크업소버의 스프링 장력 및 댐퍼의 댐핑력을 조절하는 쇼크업소버조절부와; 상기 스마트기기로부터 조절제어신호를 송수신하는 차체통신부와; 상기 차체통신부를 통해 수신한 상기 어플리케이션으로부터의 조절제어신호에 기초하여 상기 쇼크업소버조절부를 제어하는 차체제어부를 갖는 이륜차량의 현가장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이륜차량의 쇼크업소버를 제어하는 현가제어시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 현가장치는 상기 쇼크업소버의 장력 및 감쇄력을 감지하는 쇼크업소버상태센서를 더 포함하고, 상기 쇼크업소버상태센서로부터의 쇼크업소버상태신호를 상기 차체통신부를 통해 전송하며.
    상기 원격제어부는 상기 쇼크업소버상태센서로부터의 정보신호에 기초하여 쇼크업소버의 정상작동 여부를 판단하고, 상기 쇼크업소버상태센서의 입력값이 최초에 설정된 설정값의 범위를 범위를 이탈하는 경우, 상기 차체통신부를 통해 상기 디스플레이부에 경고신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 이륜차량의 쇼크업소버를 제어하는 현가제어시스템.
KR1020160013660A 2016-02-03 2016-02-03 스마트기기를 이용한 이륜차량의 현가제어시스템 KR101825028B1 (ko)

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