KR102179094B1 - 차량의 디자인 및 설계 검증을 위한 차량 설계 검증 시스템 - Google Patents

차량의 디자인 및 설계 검증을 위한 차량 설계 검증 시스템 Download PDF

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김민욱
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김영호
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Abstract

본 발명은 내부디자인에 관한 정보, 외부디자인에 관한 정보, 차량설계에 관한 설계정보가 입력되어 차량정보가 생성되는 차량정보 생성부; 탑승자가 탑승하여 설계 정보 및 디자인 정보에 맞춰 전체 높이, 좌석 및 스티어링 휠을 이동시켜 설계된 차량의 설계 적절성을 외부 및 가상환경에서 검증하는 가변 엔지니어링 벅; 상기 차량정보를 이용하여 가상의 차량을 포함하는 콘텐츠를 생성하는 가상환경 콘텐츠 생성부; 및 상기 콘텐츠를 탑승자 또는 관찰자에게 제공하는 가상환경 제공부;를 포함하는 차량 설계 검증 시스템에 관한 것입니다.

Description

차량의 디자인 및 설계 검증을 위한 차량 설계 검증 시스템{VEHICLE DESIGN VERIFICATION SYSTEM FOR DESIGN AND DESIGN VERIFICATION}
본 발명은 차량 설계 검증 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 차량을 설계할 경우에 컴퓨터에 의해 제어되는 가상환경에서 차량의 디자인 및 설계의 적절성을 검증할 수 있는 차량 설계 검증 시스템에 관한 것이다.
가변 엔지니어링 벅은 여러 차종의 설계 데이터를 검증하기 위하여 운전석 주변의 요소들의 위치를 변경가능하도록 설계된 테스트 장치이다.
가상현실 기술은 실제로 만들어지지 않은 자동차를 완성차 수준으로 개발자가 미리 경험할 수 있게 만들어 줄 수 있으며, 특히, 가변 엔지니링 벅과 가상현실 기술을 이용하면 설계된 차량의 디자인 및 설계의 적절성을 검증할 수 있다. 또한 이와 같은 기술의 적용으로 차량의 개발 시 요구되는 클레이 모델 등의 실물 시작품의 제작 대수를 최소한으로 줄일 수 있음으로, 차량 개발에 소요되는 시간과 비용을 대폭 줄일 수 있다.
가변 엔지니어링 벅과 가상환경 구현을 통한 차량의 내부 디자인 및 설계 검증은 디자인 및 설계된 차량의 좌석의 위치, 페달의 위치, 스티어링 휠의 위치 등을 그대로 재현한 가변 엔지니어링 벅의 탑승자가 가상현실을 통해 확인한다. 따라서 설계된 차량과 동일하게 좌석, 페달, 및 스티어링 휠 등의 위치 정보를 자유롭게 제어할 수 있는 가변 엔지니어링 벅이 요구된다. 즉, 디자인 및 설계의 검증은 실제 디자인 및 설계된 차량과 동일하게 좌석, 페달, 및 스티어링 휠 등의 위치 정보를 가진 가변 엔지니어링 벅에 탑승한 탑승자가 가상현실 환경에서 진행된다. 또한 일반 관찰자는 탑승자의 행동을 관찰하고, 가상현실 환경에 있는 관찰자는 차량의 외부 디자인 등의 관찰을 통해서 디자인 및 설계를 검증한다. 구체적으로는 가상현실 환경에서 가변 엔지니어링 벅 탑승자는 내부의 디자인, 승하차감, 스티어링 휠 및 페달과 내부 패널의 조작 그리고 운행 중 시계성 확인을 위한 A 필러나 B 필러에 의한 사각지대 확인 등을 통하여 디자인 및 설계를 검증하고, 일반 관찰자 및 가상현실 환경속의 관찰자는 엔지니어링 벅 외부에서 탑승자의 행동 및 차량의 외부 디자인 확인 등을 통하여 디자인 및 설계를 검증을 진행한다.
엔지니어링 벅은 설계검증을 통하여 기존의 설계가 변경되는 경우, 이에 대응하는 가변이 이루어져야 함으로 본 발명에서의 제시하는 엔지니어링 벅은 기본적으로 가변이 자유로워야 하는 특성을 지니고 있다. 그런데 자동차 개발사들은 다양한 차종의 차량을 개발하고 있으며, 개발 차종마다 이에 상응하는 가변 엔지니어링 벅을 제작하는 것은 클레이 모델 등의 실물 시작품을 제작하는 것과 크게 다를 바가 없다. 특히 차체가 낮은 쿠페나 상대적으로 차체가 매우 높은 SUV까지 다양한 개발 차종마다 좌석, 페달, 및 스티어링 휠 등의 위치 정보는 매우 큰 차이를 보이고 있음으로 이에 대응할 수 있는 엔지니어링 벅이 요구된다.
따라서 이러한 문제점을 해결하고, 동시에 디자인 및 설계 검증에 최적화할 수 있는 가변 엔지니어링 벅과 이를 이용한 설계 검증 시스템이 요구된다.
본 발명의 일 목적은 차량 설계에 따라 전체의 높이와, 스티어링 휠의 전후 위치, 높이, 각도와, 좌석의 전후 위치, 높이, 각도를 변경할 수 있어, 차량의 종류와 무관하게 설계 검증에 이용할 수 있는 가변 엔지니어링 벅을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 VR 장비를 이용하여 가변 엔지니어링 벅에 탑승한 탑승자가 설계된 차량의 내부에서의 운전, 패널 조작, 사각지대 확인 등의 행위를 유도하고, 이를 관찰하여 더욱 적절한 설계검증을 수행하는 것에 있다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
위와 같은 과제를 달성하기 위해 본 발명의 일 예에 차량 설계 검증 시스템은 내부디자인에 관한 정보, 외부디자인에 관한 정보, 차량설계에 관한 설계정보가 입력되어 차량정보가 생성되는 차량정보 생성부; 탑승자가 탑승하여 차량의 설계의 적절성을 평가하며, 상기 설계정보에 맞춰 베이스부의 높이, 좌석의 전후 위치, 좌석의 높이 및 각도, 스티어링휠부의 전후 위치, 스티어링휠의 높이 및 각도가 조정되는 가변 엔지니어링 벅; 상기 차량정보를 이용하여 가상의 차량을 포함하는 콘텐츠를 생성하는 가상환경 콘텐츠 생성부; 및 상기 콘텐츠를 탑승자 또는 관찰자에게 제공하는 가상환경 제공부;를 포함한다.
일 예에 있어서, 상기 엔지니어링 벅은, 바닥을 지지하는 지지대에 설치되며, 상기 지지대에 대하여 상하로 높이가 이동되는 베이스부; 상기 베이스부의 일 위치에 고정되어 설치되는 페달부; 상기 베이스부에서 전후로 이동되도록 설치되며, 높이 조절 및 각도 조절이 가능한 좌석부; 상기 좌석부의 전방에 상기 베이스부에서 전후로 이동되도록 설치되며, 상부에 높낮이와 각도가 조절되는 스티어링휠이 설치된 스티어링휠부; 및 상기 베이스부의 높이, 상기 좌석의 전후 위치, 상기 좌석의 높이 및 각도, 상기 스티어링휠부의 전후 위치, 상기 스티어링휠의 높이 및 각도를 설계 정보에 따라 제어하는 제어부;를 포함한다.
일 예에 있어서, 가상환경 콘텐츠 생성부 탑승자의 사각지대 또는 탑승자의 행위를 관찰하기 위한 관찰객체를 생성한다.
일 예에 있어서, 상기 탑승자의 행위를 데이터화 할 수 있는 모션 캡처부를 더 포함한다.
일 예에 있어서, 차량의 설계를 검증하는 과정에서 설계에 변경이 발생한 경우 상기 차량정보 생성부에 변경된 사항을 입력함으로써 변경된 설계정보를 포함하는 변경된 차량정보가 생성되고, 변경된 설계정보에 따라 상기 가변 엔지니어링 벅의 베이스부의 높이, 좌석의 전후 위치, 좌석의 높이 및 각도, 스티어링휠부의 전후 위치, 스티어링휠의 높이 및 각도가 조정되고, 변경된 차량정보에 따라 상기 가상환경 콘텐츠 생성부에서 콘텐츠가 재생성된다.
본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅은 설계사항을 제어부에 입력만 하면, 전체 높이의 조절이 가능하고, 스티어링 휠이 전후 위치, 높이 및 각도 조절이 가능하며, 좌석의 전후 위치, 높이 및 각도 조절이 이루어진다. 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅을 이용할 경우 하나의 가변 엔지니어링 벅만으로도 다양한 종류의 차량의 설계 검증이 가능하며, 무엇보다 설계변경을 능동적으로 반영하여 보다 정확하고 빠른 설계변경이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다른 예에 따른 차량 설계 검증 시스템은 가변 엔지니어링 벅에 VR 유닛을 도입하여, 탑승자의 행위에 따른 설계의 적절성을 검증할 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 개략적 구조도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 베이스 프레임의 높이 조절이 되는 과정의 개략적 참고도이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 스티어링 휠의 전후 위치 조절이 되는 과정의 개략적 참고도이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 좌석의 전후 위치 조절이 되는 과정의 개략적 참고도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 좌석의 높이 조절이 되는 과정의 개략적 참고도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 좌석의 각도 조절이 되는 과정의 개략적 참고도이다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 스티어링 휠의 높이 조절이 되는 과정의 개략적 참고도이다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 스티어링 휠의 각도 조절이 되는 과정의 개략적 참고도이다.
도 10은 본 발명의 다른 예에 따른 차량 설계 검증 시스템의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 다른 예에 따른 차량 설계 검증 시스템을 이용하여 설계 검증이 수행되는 것을 도시한 모식도이다.
※첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅의 개략적 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지어링 벅의 개략적 구조도이다. 도 3 내지 9은 각 구성의 움직임을 설명하기 위한 참고이다.
도면들을 참조하여, 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅(100)에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 가변 엔지니어링 벅(100)은 차량 설계시에 설계 검증에 이용되는 것이다 .
본 발명의 가변 엔지니어링 벅(100)은 전체 높이의 조절이 가능하고, 스티어링 휠이 전후 위치, 높이 및 각도 조절이 가능하며, 좌석의 전후 위치, 높이 및 각도 조절이 이루어져 설계 검증을 능동적으로 수행할 수 있으며, 다양한 차종에 대해서도 적용가능하다는 장점이 있다.
이를 위해 본 발명의 가변 엔지니어링 벅(100)은 제어부(90)에 입력된 설계 정보에 맞춰 페달부(20)를 기준으로 가변 세팅되는 베이스부(10), 좌석부(30) 및 스티어링휠부(40)를 구비한다.
먼저, 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하여 베이스부(10)에 대해 살펴본다.
베이스부(10)는 차량 설계 사항 중 차량의 높이에 대응하는 것이다. 세상에 존재하는 다양한 차는 각각 차체의 높이가 다르다. 예컨대, 차체의 높이가 낮은 쿠페나, 차체의 높이가 높은 SUV 등이 있다.
그런데 차량의 설계 검증은 탑승자가 단순히 좌석에 앉아서 착좌감만을 평가하는 것이 아니다. 차량의 설계 검증은 탑승자가 차량에 탑승할 때의 불편하게 하는 부분이 있는지 여부, 탑승자가 죄석에 앉았을 때 A필라나 B 필라 등에 의해 사각지대가 어떻게 발생하는지, 만일 사각지대가 존재한다면 사각지대의 시각을 확보하기 위해 탑승자가 어떠한 행동을 하는지를 관찰자가 관찰하여 설계 검증이 수행된다.
따라서 차량의 정확한 설계 검증을 위해서는 설계하려는 차량의 높이와 같도록 베이스부(10)의 높이가 조절되어야 한다. 본 발명의 가변 엔지니어링 벅(100)은 신장 또는 단축되어 높이가 변경되는 지지대(11)를 이용하여 베이스부(10)의 높이를 설계정보에 맞춰 변경가능하도록 한다.
베이스부(10)는 복수개의 지지대(11)를 구비한다. 지지대(11)는 본 발명의 가변 엔지니어링 벅(100)의 전체를 바닥에 대해 지지하는 역할을 한다.
한편, 지지대(11)는 도 3과 같이 지지대가 연장되어 상부가 신장된다. 예컨대, 지지대(11)는 내부 또는 외부에 지지대 액추레이터를 구비하여 제어부의 제어에 따라 상부가 지지대(11)의 몸체로부터 돌출된다. 물론 지지대(11)는 제어부의 제어에 따라 상부가 지지대(11)의 몸체로 삽입되어 단축되는 것은 물론이다.
또한, 지지대(11)에서 신장되는 부분은 다단의 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1단이 신장된 이후에는 제2단이 추가적으로 신장된다. 이와 같이 다단 구조의 신장되는 부분을 가지는 것은 차량의 높이가 수미터에 달하는 트럭에 대해서도 본 발명의 엔지니어링 벅(100)에 의한 설계 검증을 가능하도록 하기 위함이다.
지지대(11)의 상부에는 베이스 연결유닛(12)이 설치된다. 베이스 연결유닛(12)은 지지대의 상부로부터 일 방향으로 연장되도록 형성된다.
베이스 연결유닛(12)의 연장된 부분의 하부에는 제1베이스프레임(13)이 수직 방향으로 길게 형성되고, 제2베이스프레임(14)의 중간 내지 하부에는 수평방향으로 길게 형성된다. 본 발명의 가변 엔지니어링 벅(100)은 트럭과 같이 차량의 높이가 높은 것뿐만아니라, 쿠페와 같이 차량의 높이가 수십 센치미터 수준으로 낮은 경우에도 설계 검증이 가능하여야 한다. 이를 위해 제1베이스프레임(13)은 도면에 보는 바와 같이 베이스 연결유닛(12)에서 아래쪽으로 연장되어 길게 형성되도록 구성한다. 즉, 지지대(11)가 가장 짧게 단축되었을 때, 차량의 높이에 대응하는 제2베이스프레임(14)이 바닥면에서 수 내지 수십 센치미터까지 내려갈 수 있도록 구성되는 것이다. 한편, 제2베이스프레임(14)은 평면도 상에서 'ㅁ'자 형태가 되도록 구성될 수 있다.
베이스부(10)에는 페달부(20)가 설치된다. 페달부(20)는 차량의 악셀레이터 페달, 브레이크 페달 또는 클러치 페달에 대응하는 것이다. 페달부(20)는 베이스부(10)의 일 위치, 즉 제2베이스프레임(14)의 일 위치에 고정되어 설치된다. 페달부(20)는 수직 방향으로 제2베이스프레임(14)에서 돌출되도록 설치되는 페달프레임(21)과 페달프레임(21)에 탄성을 가지도록 설치되는 페달(22)로 구성된다. 페달(22)이 탄성을 가진다는 것은 실제 차량에서 악셀레이터 페달 등과 동일한 사용감을 가진다는 것을 의미한다. 한편, 페달부(20)는 베이스부(10)의 일 위치에 고정되는데, 페달부(20)의 위치가 기준이 되어 후술하는 좌석부(30)나 스티어링휠부(40)의 위치가 조정된다.
다음으로 도 4 내지 도 6를 참조하여 좌석부(30)에 대해 설명한다.
베이스부(10)에는 좌석부(30)가 설치된다. 제2베이스프레임(14)의 하부로 연장되어 설치되는 한쌍의 좌석설치프레임(31)이 설치된다. 한쌍의 좌석설치프레임(31)의 사이에는 전후로 이동하는 좌석베이스프레임(32)이 설치된다. 구체적으로 살펴보면, 한쌍의 좌석설치프레임(31)의 사이에는 길게 레일(31a)이 설치되고, 레일(31a)을 미끄러지는 베어링(32b)이 좌석베이스프레임(32)과 연결된다. 제어부(90)의 제어에 따라 적어도 하나 이상의 좌석 전후이동 액추레이터가 동작하여, 설계 정보에 따라 좌석베이스프레임(32)을 도 4처럼 앞뒤로 움직이게 된다. 즉, 좌석베이스프레임(32)의 전후 움직임에 따라 좌석부(30)의 전후 위치가 결정된다. 한편, 본 발명의 가변 엔지니어링 벅(100)은 좌석설치프레임(31)을 이용하여 좌석부(30)의 높이를 더욱 낮은 위치로부터 조정가능하도록 하였다. 예컨대 쿠페의 경우에는 차량의 높이도 낮으며, 동시에 차고도 낮아 운전석이 낮은 경우가 있는데, 본 발명의 가변 엔지니어링 벅(100)은 좌석베이스프레임(32)을 이용하여 좌석부(30)의 가변 시작 높이를 낮출 수 있다.
좌석베이스프레임(32) 상에는 좌석높이조절유닛(33)이 설치된다. 좌석높이조절유닛(33)은 제2베이스프레임(14)에 대한 좌석의 높이를 조절하는 것이다. 좌석높이조절유닛(33)은 좌석의 높이를 조절하기 위해 공지의 수단을 이용할 수 있으며, 예컨대 도 5에 도시된 바와 같이 2개의 높이조절프레임을 'X'자로 연결한 다음에 하나의 높이조절프레임의 일단을 적어도 하나 이상의 좌석 높이조절 액추레이터로 밀어주어 좌석의 높이를 조절할 수 있다. 좌석 높이조절 액추레이터는 제어부(90)에 의해 설계정보에 따라 제어된다.
좌석높이조절유닛(33)에는 좌석(35)이 설치된다. 좌석(35)은 앉은판(35a)과 등받이(35b)로 구성된다. 등받이(35b)의 각도도 제어부(90)에 의해 제어될 수 있음이 당연하다.
한편, 좌석높이조절유닛(33)과 좌석(35)의 사이에는 좌석각도조절유닛(34)이 설치된다. 도 6과 같이, 좌석각도조절유닛(34)은 좌석각도조절 액추레이터가 제어부(90)에 제어에 의해 설계정보에 따라 좌석(35)의 앞을 들어올려 각도를 조절하게 된다.
다음으로 도 7 내지 도 9를 참조하여 스티어링휠부(40)에 대해 설명한다.
스티어링휠부(40)는 베이스부(10)에 설치된다. 제1스티어링프레임(41)은 'ㅁ'자 형태로 형성된다. 'ㅁ'자 형태의 내측에 베이스부(10)가 위치하여, 제1스티어링프레임(41)이 베이스부(10)를 감싸도록 형성되는 것이다. 제1스티어링프레임(41)은 제어부(90)의 제어에 따라 스티어링휠 전후이동 액추레이터가 동작하여, 설계 정보에 따라 제1스티어링프레임(41)의 도 7과 같이 전후 위치가 결정된다. 이때, 'ㅁ'자 형태로 베이스부(10)를 감싸도록 제1스티어링프레임(41)이 형성되기 때문에, 페달부(20)에 의해 제1스티어링프레임(41)의 위치가 제한되지 않는다.
제1스티어링프레임(41)의 수직프레임에는 제2스티어링프레임(42)이 수직방향으로 길게 설치된다. 제2스티어링프레임(42)은 수직방향으로 상하로 이동한다. 구체적으로 살펴보면, 제1스티어링프레임(41)의 수직프레임에 길게 레일(41a)이 설치되고, 레일(41a)을 미끄러지는 베어링(41b)이 제2스티어링프레임(42)과 연결된다. 제어부(90)의 제어에 따라 적어도 하나 이상의 스티어링휠 높이조절 액추레이터가 동작하여, 설계 정보에 따라 제2스티어링프레임(42)이 도 8처럼 위 아래로 움직이게 된다.
제2스티어링프레임(42)에는 제3스티어링프레임(43)이 설치된다. 제3스티어링프레임(43)은 제2스티어링프레임(42)으로부터 수평방향으로 길게 설치된다. 상술한 바와 같이 제2스티어링프레임(42)이 상하로 움직이면, 제3스티어링프레임(43)도 이에 종속되어 상하로 움직이는 것이다.
제3스티어링프레임(43)의 일단에는 틸팅가능하도록 스티어링휠(44)이 설치된다. 스티어링휠(44)이 틸팅가능하다는 것은 스티어링휠(44)의 좌석을 향한 각도가 도 9와 같이 조절된다는 것이다. 이러한 각도 조절을 위하여 스티어링휠(44)의 후면에는 제4스티어링프레임(45)이 길게 형성되고, 스티어링휠 각도조절유닛(46)을 구비한다. 구체적으로 살펴보면, 스티어링휠 각도조절유닛(46)은 제3스티어링프레임(43)의 하부에 일단이 틸팅가능하도록 연결되고, 타단은 제4스티어링프레임(45)과 틸팅가능하도록 연결된다. 스티어링휠 각도조절유닛(46)은 제어부(90)의 제어에 의해 설계정보에 따라 일단 또는 타단이 신장 또는 단축함으로써 스티어링휠(44)의 각도가 조절된다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅(100)은 설계사항을 제어부에 입력만 하면, 전체 높이가 조절되고, 스티어링 휠이 전후 위치, 높이 및 각도 조절되며, 좌석의 전후 위치, 높이 및 각도 조절이 이루어진다. 따라서 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅(100)을 이용할 경우 하나의 가변 엔지니어링 벅만으로도 다양한 종류의 차량의 설계 검증이 가능하며, 무엇보다 설계변경을 능동적으로 반영하여 보다 정확하고 빠른 설계변경이 가능하다는 장점이 있다.
후술하는 차량 설계 검증 시스템(1000)에 본 발명의 일 예에 따른 가변 엔지니어링 벅(100)을 이용함으로써, 단순히 수치적 측면에서 설계 검증을 하는 것을 넘어 탑승자의 행위에 따른 설계의 적절성을 검증할 수 있다. 탑승자의 행위에 따른 설계의 적절성의 검증이란 관찰자가 탑승자의 행위로서 승하차, 좌석에서의 스티어링 휠의 조작, 패널의 조작, A 필러나 B필러에 의한 사각지대 확인 등을 관찰하여 탑승자에게 불편함이 있거나, 문제가 있는지 여부를 확인하는 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 예에 따른 차량 설계 검증 시스템의 블록도이다. 본 발명의 다른 예에 따른 차량 설계 검증 시스템(1000)은 가변 엔지니어링 벅(100), 차량정보 생성부(200), 통합 제어부(300), 가상환경 콘텐츠 생성부(400), 가상환경 제공부(500)를 포함한다.
가변 엔지니어링 벅(100)은 상술한 본 발명의 일 예의 가변 엔지니어링 벅(100)을 이용한다.
차량정보 생성부(200)는 내부디자인에 관한 정보, 외부디자인에 관한 정보, 차량설계에 관한 설계정보가 입력되어 차량정보가 생성된다. 한편, 차량 설계 검증 시스템(1000)을 이용하여 설계가 변경된 경우 차량정보 생성부(200)에 변경된 사항을 입력함으로써 변경된 설계정보가 생성된다.
통합 제어부(300)는 가변 엔지니어링 벅(100), 차량정보 생성부(200), 그리고 가상환경 콘텐츠 생성부(400)와 연결되어, 각 구성을 제어한다. 차량정보 생성부(200)에서 생성된 설계정보는 먼저 가변 엔지니어링 벅(100)으로 전달된다. 설계정보를 전달받은 가변 엔지니어링 벅(100)은 제어부(90)의 제어에 의해 설계 정보에 맞춰, 전체 높이가 조절되고, 스티어링 휠의 전후 위치, 높이 및 각도가 조절되며, 좌석의 전후 위치, 높이 및 각도 조절이 이루어진다.
가상환경 콘텐츠 생성부(400)는 내부디자인에 관한 정보, 외부디자인에 관한 정보, 차량설계에 관한 설계정보를 통합 제어부(300)로부터 전달 받아서 VR(virtual reality) 장비를 위한 콘텐츠를 형성하게 된다. 해당 콘텐츠는 가상환경 제공부(500)를 통해 탑승자 또는 관찰자에게 제공된다. 다만, 관찰자는 VR 장비 없이 육안으로 관찰하는 것도 가능하다. 가상환경 제공부(500)로는 VR 장비를 이용할 수 있으며, 예컨대 VR 고글이나, VR 글러브 등을 이용할 수 있다. 이때, 가상환경 콘텐츠 생성부(400)에서 생성된 콘텐츠의 차량의 차체의 높이와 스티어링 휠의 전후 위치, 높이, 각도와, 좌석의 전후 위치, 높이, 각도는 가변 엔지니어링 벅(100)의 베이스부의 높이, 높이와 스티어링 휠의 전후 위치, 높이, 각도와, 좌석의 전후 위치, 높이, 각도와 완전히 일치하게 된다.
탑승자 또는 관찰자는 도 11에 도시된 바와 같이 VR 장비를 착용한 상태로 차량의 내부 또는 외부에서 차량 설계의 적절성을 평가하게 된다.
먼저, 탑승자는 VR 장비와 더불어 가변 엔지니어링 벅(100)의 좌석에 탑승한다. 즉, 탑승자는 VR 장비를 통해 제공되는 가상의 차량의 차문을 열고, 차체(가변 엔지니어링 벅(100)의 좌석)에 올라가게 된다. 탑승자가 가상의 차량에 탑승한 후에는 실제 차량을 운행 시에 필요한 동작들을 하게 된다. 예컨대, 시동을 걸거나, 공기순환장치의 제어, 차량 운전 등의 행위를 하게 된다. 탑승자는 그러한 행위를 하면서 차량 설계의 적절성을 평가하게 된다.
탑승자가 이러한 행위를 하는 동안, 관찰자는 탑승자의 행위를 관찰하게 된다. 예컨대, 탑승자의 차량 승하차 행위시에 과도하게 고개를 숙여야 하는지, 다른 신체부위가 방해되는 부분이 있는지 등을 관찰한다. 또한, 탑승자가 시동을 걸거나, 차량 운전 등의 행위를 하는 과정을 관찰하고 설계의 적절성을 검증한다.
한편, 본 발명의 다른 예에 따른 차량 검증 시스템(1000)은 모션 캡처부(600)를 더 포함할 수 있다. 모션 캡처부(600)는 광학식 모션캡처를 이용하거나, 자기력이나 관성 등을 이용한 비광학식 모션캡처를 이용할 수 있다. 다만, 탑승자의 행위를 데이터화 할 수 있는 방식이면 어떠한 방식을 이용하더라도 무방하다. 예컨대, 2대 이상의 카메라를 설치하고, 탑승자의 신체에 추적마커를 설치하여 모션 캡처를 할 수 있다. 모션 캡처부(600)를 이용함으로써 보다 객관적으로 탑승자의 행위를 분석하여 차량 설계의 적절성을 평가할 수 있다.
한편, 가상환경 콘텐츠 생성부(400)는 내부디자인에 관한 정보, 외부디자인에 관한 정보, 차량설계에 관한 설계정보 외에 도 11에 도시된 바와 같이 관찰객체(C)를 생성할 수 있다. 관찰객체(C)는 복수개 생성될 수 있으며, 다양한 위치에 배치될 수 있다. 탑승자는 관찰객체(C)를 보거나 만지기 위한 행위를 할 수 있다. 즉, 관찰객체(C)는 운전시에 A 필라 또는 B 필라에 의한 사각에 위치하는 어떠한 객체이거나, 주차장 티켓이나 요금 지불하기 위한 기계, 또는 드라이브 스루(drive-thru)를 이용하기 위한 영역이 될 수 있다. 따라서 탑승자가 사각지대에 위치하는 관찰객체(C)를 확인하거나, 관찰객체(C)에 차량에 탑승한 체로 닿기 위한 행위 등을 하는 것을 통해 차량 설계의 적절성을 확인하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 차량 설계 검증 시스템(1000)을 이용함으로써 탑승자의 행위에 따른 설계의 적절성을 다양한 환경에서 검증할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (5)

  1. 내부디자인에 관한 정보, 외부디자인에 관한 정보, 차량설계에 관한 설계정보가 입력되어 차량정보가 생성되는 차량정보 생성부;
    탑승자가 탑승하여 설계 정보 및 디자인 정보에 맞춰 전체 높이, 좌석 및 스티어링 휠을 이동시켜 설계된 차량의 설계 적절성을 외부 및 가상환경에서 검증하는 가변 엔지니어링 벅;
    상기 차량정보를 이용하여 가상의 차량을 포함하는 콘텐츠를 생성하는 가상환경 콘텐츠 생성부; 및
    상기 콘텐츠를 탑승자 또는 관찰자에게 제공하는 가상환경 제공부;를 포함하고,
    상기 가변 엔지니어링 벅은,
    바닥을 지지하는 지지대에 설치되며, 상기 지지대에 대하여 상하로 높이가 이동되는 베이스부;
    상기 베이스부의 일 위치에 고정되어 설치되는 페달부;
    상기 베이스부에서 전후로 이동되도록 설치되며, 높이 조절 및 각도 조절이 가능한 좌석부;
    상기 좌석부의 전방에 상기 베이스부에서 전후로 이동되도록 설치되며, 상부 에 높낮이와 각도가 조절되는 스티어링휠이 설치된 스티어링휠부; 및
    상기 베이스부의 높이, 상기 좌석의 전후 위치, 상기 좌석의 높이 및 각도, 상기 스티어링휠부의 전후 위치, 상기 스티어링휠의 높이 및 각도를 설계 정보에 따라 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 지지대는 상부가 신장되거나 단축되며,
    상기 베이스부는,
    상기 지지대의 상부에 설치되며, 상기 지지대의 상부로부터 일 방향으로 연장되도록 형성되는 베이스 연결유닛;
    상기 베이스 연결유닛의 하부로 길게 형성되는 제1베이스프레임; 및
    상기 제1베이스프레임의 중간 내지 하부에서 수평방향으로 길게 형성되는 제 2베이스프레임;을 포함하며,
    상기 지지대는 다단 구조를 가져 제1단이 신장된 이후에는 제2단이 추가적으로 신장되는 차량 설계 검증 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    가상환경 콘텐츠 생성부 탑승자의 사각지대 또는 탑승자의 행위를 관찰하기 위한 관찰객체를 생성하는 차량 설계 검증 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탑승자의 행위를 데이터화 할 수 있는 모션 캡처부를 더 포함하는 차량 설계 검증 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    차량의 설계를 검증하는 과정에서 설계에 변경이 발생한 경우 상기 차량정보 생성부에 변경된 사항을 입력함으로써 변경된 설계정보를 포함하는 변경된 차량정보가 생성되고, 변경된 설계정보에 따라 상기 가변 엔지니어링 벅의 베이스부의 높이, 좌석의 전후 위치, 좌석의 높이 및 각도, 스티어링휠부의 전후 위치, 스티어링휠의 높이 및 각도가 조정되고, 변경된 차량정보에 따라 상기 가상환경 콘텐츠 생성부에서 콘텐츠가 재생성되는 차량 설계 검증 시스템.
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