KR20160136697A - Apparatus and method for measuring distribution of dynamic stiffness and loss factor for dynamic comfort evaluation of seat - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
Embodiments of the present invention are directed to an apparatus and method for measuring the dynamic stiffness and loss coefficient distribution of a seat for evaluating the dynamic comfort of a seat.
최근, 개인의 여가 시간 증대 및 생활수준의 향상으로 인해 자동차 문화가 급격히 발달되고 있다. 즉, 자동차가 단순한 교통수단의 의미를 넘어서 개인 또는 집단의 생활공간으로서 자리매김해 나가고 있다.Recently, the automobile culture has been rapidly developed due to the increase of the leisure time of the individual and the improvement of the living standard. In other words, the automobile is moving beyond the simple means of transportation and becoming a living space for individuals or groups.
이처럼, 자동차 내에서 활동하는 시간이 늘어남에 따라, 탑승자들의 승차감을 중요시 하는 경향이 확산되고 있다.As such, as the time spent in the automobile increases, the tendency to emphasize the ride quality of passengers is spreading.
한편, 시트의 안락감의 정도가 차량의 승차감의 기준이 되기도 한다. 이때, 시트의 안락감을 좀 더 정확히 예측하기 위해, 시트의 특성을 보다 정확히 파악하는 것이 중요하다.On the other hand, the degree of comfort of the seat is the standard of ride comfort of the vehicle. At this time, in order to more accurately predict the comfort of the seat, it is important to grasp the characteristics of the seat more accurately.
즉, 차량의 진동이 시트에 전달되는 강도를 통해, 탑승자가 느끼는 시트의 안락감을 예측할 수 있다.That is, through the strength of the vibration of the vehicle transmitted to the seat, the comfort of the seat felt by the occupant can be predicted.
그런데, 기존에 차량의 시트의 경우, 단일 수치를 사용하여 시트의 특성을 평가하였다. 때문에 시트의 안락감 평가에는 사용될 수 있지만, 평가한 데이터를 통해 시트의 특성을 분석하거나 시트의 안락감을 향상시키기 위해 고려해야 하는 인자를 분석할 수 없다.However, in the case of a seat of a vehicle, a single value was used to evaluate the characteristics of the seat. Therefore, it is not possible to analyze the characteristics of the sheet through the evaluated data or analyze the factors to be considered in order to improve the comfort of the sheet.
따라서, 시트의 각 부분별로 진동 특성을 분석하여 시트의 안락감을 예측할 수 있고, 시트의 진동 특성에 영향을 미치는 요소를 측정할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a technique capable of estimating the comfort of the seat by analyzing the vibration characteristics of each part of the seat, and measuring the factors affecting the vibration characteristics of the seat.
관련 선행기술로는 공개특허공보 제10-1996-0081325(발명의 명칭: 자동차 진동특성측정장치, 공개일자: 1998년 10월 7일)가 있다.
Related art is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1996-0081325 (entitled " Vehicle vibration characteristics measuring device, published on October 7, 1998).
본 발명의 일 실시예는 시트 위에 배열된 복수의 더미별로 시트의 강성 및 손실계수를 측정하고, 이를 토대로 시트의 동적 특성인 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정할 수 있는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치 및 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention is a method for measuring the stiffness and loss coefficient of a sheet for each of a plurality of dummies arranged on a sheet and measuring the stiffness distribution and the loss coefficient distribution, An apparatus and method for measuring dynamic stiffness and loss coefficient distribution of a sheet are provided.
본 발명의 일 실시예는 시트의 동적 특성인 강성 분포 및 손실계수 분포를 분석하여, 시트의 안락감 평가를 예측할 수 있는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치 및 방법을 제공한다.
An embodiment of the present invention is an apparatus and method for measuring the dynamic stiffness and loss coefficient distribution of a seat for evaluating the dynamic comfort of a seat capable of predicting the comfort evaluation of the seat by analyzing the stiffness distribution and the loss coefficient distribution, to provide.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치는 진동을 발생시키는 가진기; 상기 가진기의 상부에 설치되고, 상부에 배치된 시트에 가진을 가하도록 상기 가진기의 구동에 의해 진동하는 리지드 기판; 상기 시트의 상부에 배열되고, 상기 리지드 기판의 진동에 따른 상기 시트의 가진에 의해 각각 진동하는 복수의 더미; 및 상기 리지드 기판에 설치되어 상기 리지드 기판의 진동에 따른 제1 진동 신호를 측정하는 제1 센서, 및 상기 복수의 더미 각각에 설치되어 상기 복수의 더미 각각에 전달되는 진동에 따른 제2 진동 신호를 측정하는 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 및 제2 진동 신호에 기초하여 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정하는 측정부를 포함한다.An apparatus for measuring a dynamic stiffness and a loss coefficient distribution of a seat for evaluating dynamic comfort of a seat according to an embodiment of the present invention includes: an oscillator for generating vibration; A rigid substrate mounted on the vibrator and vibrated by driving the vibrator to apply an exciter to the sheet disposed on the upper portion; A plurality of dummies arranged on the sheet and vibrating respectively by the vibrations of the rigid substrate; A first sensor installed on the rigid substrate and measuring a first vibration signal corresponding to the vibration of the rigid substrate, and a second sensor mounted on each of the plurality of dummies, And a measurement unit that measures a stiffness and a loss coefficient of the sheet based on the first and second vibration signals.
상기 측정부는 상기 제1 및 제2 진동 신호에 기초한 전달함수를 이용하여 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정할 수 있다.The measuring unit may measure the stiffness and the loss coefficient of the sheet by using a transfer function based on the first and second vibration signals.
상기 측정부는 상기 제2 진동 신호의 자기상관함수에 기초하여 산출되는 파워스펙트럼밀도, 및 기준 진동 신호인 상기 제1 진동 신호와 상기 제2 진동 신호의 상호상관함수에 기초하여 산출되는 상호스펙트럼밀도를 이용하여 상기 전달함수를 도출하고, 상기 도출된 전달함수를 이용하여 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정할 수 있다.Wherein the measurement unit calculates a mutual spectral density calculated based on a cross spectrum function of the power spectral density calculated based on the autocorrelation function of the second vibration signal and the first vibration signal and the second vibration signal, And the stiffness and loss coefficient of the sheet can be measured using the derived transfer function.
상기 측정부는 상기 복수의 더미 각각에서 측정된 강성 및 손실계수를 커브 피팅(curve fitting)하여 상기 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정할 수 있다.The measuring unit may measure the stiffness distribution and the loss coefficient distribution of the sheet by curve fitting the measured stiffness and loss coefficient at each of the plurality of dummies.
상기 측정부는 서로 다른 특성을 가지는 각 시트 별로 측정된 상기 강성 분포 및 손실계수 분포를 분석하여, 상기 각 시트 별로 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 평균값을 포함하는 인덱스를 산출하고, 상기 산출된 인덱스를 이용하여 상기 시트의 동적 특성에 관한 회귀식을 도출하며, 상기 도출된 회귀식을 이용하여 상기 시트의 안락함에 관한 주관 평가 결과를 예측할 수 있다.Wherein the measuring unit analyzes the stiffness distribution and the loss coefficient distribution measured for each sheet having different characteristics to calculate an index including an average value of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution for each sheet, A regression equation relating to the dynamic characteristics of the sheet is derived using an index, and a subjective evaluation result on the comfort of the sheet can be predicted using the derived regression equation.
상기 인덱스는 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 최대값 및 최소값에 기초하여 산출되는 표준 편차를 더 포함할 수 있다.The index may further include a standard deviation calculated based on the maximum value and the minimum value of each of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution.
상기 제1 및 제2 센서는 가속도계 센서를 포함할 수 있다.The first and second sensors may include an accelerometer sensor.
본 발명의 다른 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치는 시트의 상부에 배열된 복수의 더미 각각에 대한 복소 강성의 실험 측정치를 획득하는 획득부; 상기 복소 강성의 실험 측정치 각각의 실수부 및 허수부를, 상기 복수의 더미 각각에 대해 이론적으로 모델링한 이론 전달함수의 실수부 및 허수부와 비교하는 비교부; 및 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정하는 측정부를 포함한다.An apparatus for measuring the dynamic stiffness and loss coefficient distribution of a seat for evaluating dynamic comfort of a seat according to another embodiment of the present invention includes an acquiring unit for acquiring an experimental measurement of complex stiffness for each of a plurality of dummies arranged on an upper portion of a seat; A comparison unit comparing the real and imaginary parts of each of the complex stiffness experimental measurements with a real part and an imaginary part of a theoretical transfer function modeled theoretically for each of the plurality of dummies; And a measuring section for measuring the stiffness and the loss coefficient of the sheet based on the comparison result.
상기 획득부는 상기 복수의 더미 각각의 진동에 따른 제2 진동 신호의 자기상관함수에 기초하여 산출되는 파워스펙트럼밀도, 및 가진기를 통해 상기 시트에 가해지는 기준 진동 신호인 제1 진동 신호와 상기 제2 진동 신호의 상호상관함수에 기초하여 산출되는 상호스펙트럼밀도를 통해 도출되는 실험 전달함수를 이용하여 상기 복소 강성의 실험 측정치를 획득할 수 있다.Wherein the obtaining unit obtains a power spectral density calculated based on an autocorrelation function of a second vibration signal in accordance with the vibration of each of the plurality of dummies and a second vibration signal that is a reference vibration signal applied to the seat through the vibrator, Experimental measurements of the complex stiffness can be obtained using an experimental transfer function derived from the cross-spectral density calculated based on the cross-correlation function of the vibration signal.
상기 획득부는 상기 시트를 스프링으로 모델링하여, 상기 시트 및 상기 복수의 더미를 질량-스프링 시스템(mass-spring system)으로 해석함으로써, 상기 이론 전달함수를 획득할 수 있다.The obtaining unit may obtain the theoretical transfer function by modeling the sheet with a spring, and analyzing the sheet and the plurality of dummies into a mass-spring system.
상기 비교부는 상기 복수의 더미별로, 상기 실험 측정치의 실수부와 상기 이론 전달함수의 실수부를 비교하여 상기 강성을 변수로 하는 제1 관계식을 유도하고, 상기 실험 측정치의 허수부와 상기 이론 전달함수의 허수부를 비교하여 상기 강성 및 손실계수를 변수로 하는 제2 관계식을 유도하며, 상기 제1 및 제2 관계식에 기초한 연립방정식으로부터 상기 변수 각각의 해를 도출하고, 상기 측정부는 상기 복수의 더미별로 도출된 상기 변수 각각의 해를 상기 시트의 강성 및 손실계수로서 측정할 수 있다.Wherein the comparison unit compares the real part of the experimental measurement with the real part of the theoretical transfer function for each of the plurality of dummies to derive a first relational expression having the stiffness as a variable and compares the imaginary part of the experimental measurement with the theoretical transfer function Deriving a second relational expression having the stiffness and the loss coefficient as parameters by comparing the imaginary part and deriving a solution of each of the variables from the simultaneous equations based on the first and second relational expressions, The solution of each of the above variables can be measured as the stiffness and loss coefficient of the sheet.
상기 측정부는 상기 복수의 더미 각각에서 측정된 강성 및 손실계수를 커브 피팅하여, 상기 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정할 수 있다.The measuring unit may measure the stiffness distribution and the loss coefficient distribution of the sheet by curve fitting the measured stiffness and loss coefficient at each of the plurality of dummies.
상기 측정부는 서로 다른 특성을 가지는 각 시트 별로 측정된 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포를 분석하여, 상기 각 시트 별로 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 평균값을 포함하는 인덱스를 산출하고, 상기 산출된 인덱스를 이용하여 상기 시트의 동적 특성에 관한 회귀식을 도출하며, 상기 도출된 회귀식을 이용하여 상기 시트의 안락함에 관한 주관 평가 결과를 예측할 수 있다.Wherein the measuring unit analyzes the stiffness distribution and the loss coefficient distribution measured for each sheet having different characteristics to calculate an index including an average value of each of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution for each sheet, A regression equation relating to the dynamic characteristics of the sheet is derived using the index obtained by the regression equation, and the subjective evaluation result on the comfort of the sheet can be predicted using the derived regression equation.
상기 인덱스는 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 최대값 및 최소값에 기초하여 산출되는 표준 편차를 더 포함할 수 있다.The index may further include a standard deviation calculated based on the maximum value and the minimum value of each of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution.
본 발명의 일 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 방법은 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치에서, 시트의 상부에 배열된 복수의 더미 각각에 대한 복소 강성의 실험 측정치를 획득하는 단계; 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치에서, 상기 복소 강성의 실험 측정치 각각의 실수부 및 허수부를, 상기 복수의 더미 각각에 대해 이론적으로 모델링한 이론 전달함수의 실수부 및 허수부와 비교하는 단계; 및 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치에서, 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정하는 단계를 포함한다.
A dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring method for a seat for dynamic comfort evaluation of a seat according to an embodiment of the present invention is characterized in that in a dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring apparatus, Acquiring an experimental measurement of the temperature; Comparing the real and imaginary parts of each of the complex stiffness experimental measurements with a real part and an imaginary part of a theoretical transfer function modeled theoretically for each of the plurality of dummies; And measuring the stiffness and loss coefficient of the sheet based on the comparison result in the dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring apparatus.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
The details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시트 위에 배열된 복수의 더미별로 시트의 강성 및 손실계수를 측정하고, 이를 토대로 시트의 동적 특성인 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the stiffness and loss coefficient of a sheet can be measured for each of a plurality of dummies arranged on the sheet, and the stiffness distribution and the loss coefficient distribution, which are dynamic characteristics of the sheet, can be measured.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시트의 동적 특성인 강성 분포 및 손실계수 분포를 분석하여, 시트의 안락감 평가를 예측할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the evaluation of the comfort of the seat can be predicted by analyzing the stiffness distribution and the loss coefficient distribution which are dynamic characteristics of the seat.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 더미 각각의 위치별 전달함수로부터, 복수의 더미 각각에 해당하는 강성 및 손실계수 분포를 측정함에 따라, 시트별 동적 특성을 측정할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the dynamic characteristics of each sheet can be measured by measuring the stiffness and loss coefficient distribution corresponding to each of the plurality of dummies from the transfer function for each position of each of the plurality of dummies.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 더미 각각에 대한 복소 강성의 실험 측정치와 복수의 더미 각각에 대해 이론적으로 모델링한 이론 전달함수를 비교함으로써, 시트별 동적 특성을 측정할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the dynamic characteristics of each sheet can be measured by comparing the theoretical transfer function modeled theoretically for each of a plurality of dummies and an experimental measurement of complex stiffness for each of a plurality of dummies.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시트의 동적 특성을 객관적으로 측정하고, 이를 시트의 동적 안락감 평가(주관적 평가)와 비교함으로써, 시트의 안락감을 향상시키기 위한 개선 방향을 제시할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, it is possible to suggest an improvement direction for improving the comfort of the seat by objectively measuring the dynamic characteristics of the seat and comparing it with the dynamic comfort evaluation (subjective evaluation) of the seat.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치를 설명하기 위해 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 커브 피팅에 의한 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포 측정을 설명하기 위해 도시한 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 각 시트 별 강성 분포 및 손실계수 분포에 대한 인덱스를 설명하기 위해 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 회귀식을 이용한 시트의 안락함에 관한 주관 평가 결과의 예측을 설명하기 위해 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.1 is a front view illustrating a dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring apparatus for evaluating dynamic comfort of a seat according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining an apparatus for measuring dynamic stiffness and loss coefficient distribution of a seat for evaluating dynamic comfort of a seat according to another embodiment of the present invention.
Figs. 3A to 3C are graphs for explaining the stiffness distribution and the loss coefficient distribution measurement of the sheet by the curve fitting, according to an embodiment of the present invention. Fig.
4A and 4B are graphs for explaining the indexes of stiffness distribution and loss coefficient distribution for each sheet in one embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a graph illustrating the prediction of the subjective evaluation result on the comfort of the seat using the regression equation in one embodiment of the present invention. Fig.
6 is a flowchart illustrating a method of measuring dynamic stiffness and loss coefficient distribution of a seat for evaluating dynamic comfort of a seat according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and / or features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치를 설명하기 위해 도시한 정면도이다.1 is a front view illustrating a dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring apparatus for evaluating dynamic comfort of a seat according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치(100)는 가진기(110), 리지드 기판(120), 복수의 더미(130) 및 측정부(140)를 포함한다.1, a dynamic stiffness and loss coefficient
상기 가진기(110)는 상부에 배치된 시트(101)에 가진을 가하기 위해 진동을 발생시킨다. 여기서, 상기 가진기(110)는 자동차의 구동에 의한 움직임을 대신하여 상기 시트(101)를 진동시키는 역할을 할 수 있다.The
참고로, 상기 가진기(110)는 기계식, 전기식, 전기 유압식 등의 다양한 동작 방식으로 구동시킬 수 있다.For reference, the
상기 리지드 기판(120)은 상기 가진기(110)의 상부에 설치되고, 상부에 배치된 시트(101)에 가진을 가하도록 상기 가진기(110)의 구동에 의해 진동한다.The
다시 말해, 상기 리지드 기판(120)은 상기 가진기(110) 및 상기 시트 사이에 설치됨으로써, 상기 가진기(110)의 구동에 의해 진동하게 되면, 그 진동이 상기 시트(101)에 전달되어 상기 시트(101)를 진동시킬 수 있다.In other words, when the
참고로, 상기 리지드 기판(120)의 진동에 따른 진동 신호는 상기 시트(101)의 진동에 따른 진동 신호를 구하기 위한 기준 진동 신호로서 사용될 수 있다.For reference, a vibration signal according to the vibration of the
상기 복수의 더미(130)는 상기 시트(101)의 상부에 배열된다. 이때, 상기 복수의 더비(130)는 상기 시트(101)의 상부에 일정 패턴의 배열 구조로 배치될 수 있다.The plurality of dummies (130) are arranged on the top of the seat (101). At this time, the plurality of
상기 복수의 더미(130)는 상기 리지드 기판(120)의 진동에 따른 상기 시트(101)의 가진에 의해 각각 진동한다. 즉, 상기 복수의 더미(130)는 상기 리지드 기판(120)이 진동함에 따라 상기 시트(101)에 가진되는 진동을 전달받아 각각 진동할 수 있다.The plurality of
본 발명의 일 실시예에서는 상기 복수의 더미(130)가 상기 시트(101)의 상부 곳곳에 골고루 배열되기 때문에, 상기 복수의 더미(130)가 배열된 위치별로 상기 시트(101)의 강성 및 손실계수를 측정할 수 있다.Since the plurality of
상기 측정부(140)는 상기 리지드 기판(120)의 진동에 따른 기준 진동 신호(제1 진동 신호), 및 상기 복수의 더미(130) 각각의 진동에 따른 제2 진동 신호를 이용하여 상기 시트(101)의 강성 및 손실계수를 측정할 수 있다.The
이를 위해, 상기 측정부(140)는 제1 센서(142) 및 제2 센서(144)를 포함할 수 있다.For this, the
상기 제1 센서(142)는 상기 리지드 기판(120)에 설치되어 상기 리지드 기판(120)의 진동에 따른 제1 진동 신호를 측정한다.The
이때, 상기 제1 센서(142)는 상기 리지드 기판(120)에 적어도 하나가 설치될 수 있고, 상기 가진기(110)의 구동에 의해 상기 리지드 기판(120)이 진동함에 따라 발생되는 진동 신호, 즉 상기 제1 진동 신호를 측정할 수 있다.At least one of the
상기 제1 센서(142)는 가속도계 센서로 구현될 수 있다. 하지만, 상기 제1 센서(142)는 이에 한정되지 않고, 상기 가속도계 센서 이외에 진동 신호를 측정할 수 있는 다른 종류의 센서로 구현될 수도 있다.The
상기 제2 센서(144)는 상기 복수의 더미(130) 각각에 설치되어 상기 복수의 더미(130) 각각에 전달되는 진동에 따른 제2 진동 신호를 측정한다.The
이때, 상기 제2 센서(144)는 상기 시트(101)의 진동이 상기 복수의 더미(130) 각각에 전달됨에 따라, 상기 복수의 더미(130) 각각이 진동하면서 발생하는 진동 신호, 즉 상기 제2 진동 신호를 측정할 수 있다.At this time, as the vibration of the
상기 제2 센서(144)는 상기 제1 센서(142)와 마찬가지로 가속도계 센서로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 상기 가속도계 센서 이외에 진동 신호를 측정할 수 있는 다른 종류의 센서로 구현될 수도 있다.The
상기 측정부(140)는 상기 제1 및 제2 진동 신호에 기초하여, 상기 시트(101)의 강성 및 손실계수를 측정한다.The
즉, 상기 측정부(140)는 상기 제1 및 제2 진동 신호에 기초한 전달함수(TF)를 이용하여 상기 시트(101)의 강성 및 손실계수를 측정할 수 있다.That is, the measuring
이를 위해, 상기 측정부(140)는 상기 제1 및 제2 진동 신호에 기초하여 상기 전달함수를 도출할 수 있으며, 상기 도출된 전달함수를 이용하여 상기 시트(101)의 강성 및 손실계수를 상기 더미(130) 각각의 위치별로 측정할 수 있다.For this purpose, the measuring
구체적으로, 상기 측정부(140)는 상기 제2 진동 신호의 자기상관함수(autocorrelation function)에 기초하여 산출되는 파워스펙트럼밀도(power spectrum density), 및 기준 진동 신호인 상기 제1 진동 신호와 상기 제2 진동 신호의 상호상관함수(cross-correlation function)에 기초하여 산출되는 상호스펙트럼밀도(cross-spectrum density)를 이용하여 상기 전달함수(TF)를 도출하고, 상기 도출된 전달함수(TF)를 이용하여 상기 시트(101)의 강성 및 손실계수를 측정할 수 있다.Specifically, the measuring
여기서, 상기 자기상관함수는 하기 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.Here, the autocorrelation function can be calculated by the following equation (1).
[수학식 1][Equation 1]
여기서, Rxx는 상기 제2 진동 신호의 자기상관함수, x(t)는 상기 제2 진동 신호, τ는 x(t)를 취한 시간 사이의 간격, T는 시간을 나타낸다.Here, R xx represents an autocorrelation function of the second vibration signal, x (t) represents the second vibration signal, τ represents an interval between times when x (t) is taken, and T represents time.
상기 자기상관함수에 기초하여 산출되는 상기 파워스펙트럼밀도는 하기 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.The power spectral density calculated based on the autocorrelation function can be calculated by the following equation (2).
[수학식 2]&Quot; (2) "
여기서, Sxx는 상기 제2 진동 신호의 자기상관함수에 기초한 파워스펙트럼밀도함수, Rxx는 상기 제2 진동 신호의 자기상관함수, τ는 x(t)를 취한 시간 사이의 간격, ω는 주파수를 나타낸다.Where S xx is a power spectral density function based on the autocorrelation function of the second vibration signal, R xx is an autocorrelation function of the second vibration signal, τ is an interval between times when x (t) is taken, .
상기 상호상관함수는 하기 수학식 3에 의해 산출될 수 있다.The cross-correlation function can be calculated by the following equation (3).
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기서, Rxf는 상기 제1 및 제2 진동 신호의 상호상관함수, x(t)는 상기 제1 진동 신호, f(t)는 상기 제2 진동 신호, τ는 f(t)를 취한 시간 사이의 간격, T는 시간을 나타낸다.Here, R xf is a cross-correlation function of the first and second vibration signals, x (t) is the first vibration signal, f (t) is the second vibration signal, And T represents time.
상기 상호상관함수에 기초하여 산출되는 상기 상호스펙트럼밀도는 하기 수학식 4에 의해 산출될 수 있다.The mutual spectral density calculated based on the cross-correlation function can be calculated by the following equation (4).
[수학식 4]&Quot; (4) "
여기서, Sxf는 상기 제1 및 제2 진동 신호의 상호상관함수에 기초한 상호스펙트럼밀도함수, Rxf는 상기 제1 및 제2 진동 신호의 상호상관함수, τ는 f(t)를 취한 시간 사이의 간격, ω는 주파수를 나타낸다.Where S xf is a mutual spectral density function based on a cross-correlation function of the first and second vibration signals, R xf is a cross-correlation function of the first and second vibration signals, and τ is a time And? Represents the frequency.
이처럼, 상기 전달함수(TF)는 상기 수학식 1 내지 수학식 4를 토대로 하기 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.As described above, the transfer function TF can be expressed by the following equation (5) based on the equations (1) to (4).
[수학식 5]&Quot; (5) "
즉, 상기 전달함수(TF)는 상기 상호스펙트럼밀도함수 및 상기 파워스펙트럼밀도함수 에 기초하여 산출될 수 있다. That is, the transfer function TF can be calculated based on the mutual spectral density function and the power spectral density function.
상기 측정부(140)는 상기 전달함수(TF)를 통해 산출된 복소 강성으로부터 상기 시트(101)의 강성 및 손실계수를 측정할 수 있다. 여기서, 상기 복소 강성은 강성에 해당하는 실수부와, 손실계수에 해당하는 허수부로 이루어질 수 있다.The
따라서, 상기 측정부(140)는 상기 복소 강성의 실수부에 해당하는 값을 해당 더미(130)에 대응되는 위치의 시트(101)에 대한 강성으로서 측정하고, 상기 복소 강성의 허수부에 해당하는 값을 해당 더미(130)에 대응되는 위치의 시트(101)에 대한 손실계수로서 측정할 수 있다.Therefore, the measuring
한편, 상기 측정부(140)는 상기 복수의 더미(130) 각각에서 측정된 강성 및 손실계수를 커브 피팅(curve fitting)하여 상기 시트(101)의 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정할 수 있다. 상기 커브 피팅은 일반적으로 널리 사용되는 수치해석에 해당되므로, 본 실시예에서는 그것에 대한 설명은 생략하기로 한다.The
이하에서는 상기 커브 피팅에 의한 상기 시트(101)의 강성 분포 및 손실계수 분포 측정에 대해 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한다. Hereinafter, stiffness distribution and loss coefficient distribution measurement of the
먼저, 도 1 및 도 3a를 참조하면, 상기 측정부(140)는 상기 복수의 더미(130)에서 측정된 상기 강성 및 손실계수에 대한 각각의 전달함수의 수치를 커브 피팅 할 수 있다.First, referring to FIGS. 1 and 3A, the measuring
예를 들어, 상기 시트(101) 위에 배열되는 더미(130)의 개수가 15개이고, 각각에는 1에서 15까지의 숫자가 부여되었다고 가정한다. 이러한 경우, 상기 측정부(140)는 3, 6, 9, 12, 15번 더미(130) 각각에서 측정된 전달함수 각각의 수치를 커브 피팅을 이용하여 표현할 수 있다.For example, it is assumed that the number of
이때, 상기 측정부(140)는 상기 커브 피팅을 통해 상기 각각의 전달함수의 수치를 주파수 영역에서 나타낼 수 있다. 다시 말하면, 측정부(140)는 각 더미(130)에서 측정된 전달함수 각각의 수치를 주파수별 크기 값으로 나타낼 수 있다.At this time, the
이로써, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 복수의 더미(130)가 배열된 각각의 위치별 전달함수의 크기를 주파수 영역에서 확인할 수 있다.Thus, according to one embodiment of the present invention, the magnitude of the transfer function for each position in which the plurality of
다음으로, 도 1, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 상기 측정부(140)는 상기 커브 피팅된 전달함수로부터, 상기 복수의 더미(130) 각각에 해당하는 강성 분포 및 손실계수 분포를 구할 수 있다.Next, referring to FIGS. 1, 3B and 3C, the
이때, 상기 측정부(140)는 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 복수의 더미(130) 각각에 해당하는 강성 분포를 주파수 영역에서 나타낼 수 있으며, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 복수의 더미(130) 각각에 해당하는 손실계수 분포를 주파수 영역에서 나타낼 수 있다.3B, the
이로써, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 복수의 더미(130)가 배열된 각각의 위치별 강성 분포 및 손실계수 분포를 확인할 수 있으며, 이를 통해 상기 복수의 더미(130) 각각의 전달함수의 크기가 서로 다른 것을 알 수 있다. 다시 말해, 상기 시트(101)의 상부에 배열된 상기 복수의 더미(130)마다 측정되는 강성 및 손실계수는 서로 다를 수 있다.Accordingly, according to an embodiment of the present invention, the stiffness distribution and the loss coefficient distribution can be identified for each position in which the plurality of
한편, 상기 측정부(140)는 서로 다른 특성을 가지는 각 시트(101)별로 측정된 상기 강성 분포 및 손실계수 분포를 분석하여, 상기 각 시트(101)별로 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 평균값을 포함하는 인덱스를 산출할 수 있다.The
이하에서는 상기 각 시트(101)별 강성 분포 및 손실계수 분포에 대한 인덱스에 대해 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다. Hereinafter, the indexes of stiffness distribution and loss coefficient distribution for each
도 1, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 측정부(140)는 상기 각 시트(101)별 강성 분포를 분석하고, 그 분석 결과에 기초하여 상기 각 시트(101)별 강성 분포의 평균값을 포함하는 인덱스를 산출할 수 있다(도 4a). 또한, 상기 측정부(140)는 상기 각 시트(101)별 손실계수 분포를 분석하고, 그 분석 결과에 기초하여 상기 각 시트(101)별 손실계수 분포의 평균값을 포함하는 인덱스를 산출할 수 있다.1, 4A and 4B, the measuring
여기서, 상기 인덱스는 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각에 대한 표준 편차를 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 상기 측정부(140)는 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 최대값 및 최소값에 기초하여 상기 표준 편차를 더 포함하는 상기 인덱스를 산출할 수 있다.Here, the index may further include a standard deviation of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution, respectively. To this end, the measuring
상기 측정부(140)는 상기 산출된 인덱스에 기초하여, 상기 시트(101)별 특성을 서로 비교, 분석할 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시트(101)별 강성 분포 및 손실계수 분포를 통해 상기 시트의 특성을 대변하는 인덱스를 추출하여 분석함으로써, 시트(101)의 각 요소(강성 및 손실계수)가 상기 시트(101)의 진동 특성에 미치는 영향을 객관적으로 파악할 수 있다.The measuring
상기 측정부(140)는 상기 산출된 인덱스를 이용하여 상기 시트(101)의 동적 특성에 관한 회귀식을 도출하고, 상기 도출된 회귀식을 이용하여 상기 시트(101)의 안락함에 관한 주관 평가 결과를 예측할 수 있다.The measuring
이하에서는 상기 도출된 회귀식을 이용한 시트의 안락함에 관한 주관 평가 결과의 예측에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. Hereinafter, prediction of the subjective evaluation result on the comfort of the seat using the derived regression equation will be described with reference to FIG.
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 측정부(140)는 상기 주관 평가 결과를 예측하기 위해, 상기 시트(101)의 강성 분포 및 손실계수 분포 각각의 평균값을 변수로 사용한 데이터(적색), 및 상기 시트(101)의 강성 분포 및 손실계수 분포 각각의 평균값에 상기 손실계수의 표준편차까지 변수로 사용한 데이터(녹색)를 사용하였다.Referring to FIGS. 1 and 5, the measuring
그 결과, 상기 측정부(140)는 상기 주관 평가 결과를 예측하기 위해 도출된 회귀식에, 상기 강성 분포 및 손실계수 분포 각각의 평균값을 이용하는 경우, 상기 시트(101)별로 주관 평가 결과를 예측할 수 있었다. 더욱이, 상기 측정부(140)는 상기 강성 분포 및 손실계수 분포 각각의 평균값에 더하여, 상기 손실계수의 표준편차까지 사용하게 되는 경우, 더욱 정확하게 상기 시트(101)별 주관 평가 결과를 예측할 수 있었다.As a result, when the average value of each of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution is used in the regression equation derived for predicting the subjective evaluation result, the measuring
이로써, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 시트(101)의 동적 특성을 객관적으로 측정하고, 이를 상기 시트(101)의 동적 안락감 평가(주관적 평가)와 비교함으로써, 상기 시트(101)의 안락감을 향상시키기 위한 개선 방향을 제시할 수 있다.
Thereby, according to the embodiment of the present invention, the dynamic characteristics of the
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.2 is a view for explaining an apparatus for measuring dynamic stiffness and loss coefficient distribution of a seat for evaluating dynamic comfort of a seat according to another embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 장치(200)는 획득부(210), 비교부(220) 및 측정부(230)를 포함한다.2, the dynamic stiffness and loss
상기 획득부(210)는 시트(도 1의 "101" 참조)의 상부에 배열된 복수의 더미(도 1의 "130" 참조) 각각에 대한 복소 강성의 실험 측정치를 획득한다.The acquiring
이를 위해, 상기 획득부(210)는 상기 복수의 더미 각각의 진동에 따른 제2 진동 신호의 자기상관함수에 기초하여 산출되는 파워스펙트럼밀도, 및 가진기를 통해 상기 시트에 가해지는 기준 진동 신호인 제1 진동 신호와 상기 제2 진동 신호의 상호상관함수에 기초하여 산출되는 상호스펙트럼밀도를 통해 도출되는 실험 전달함수를 이용하여 상기 복소 강성의 실험 측정치를 획득할 수 있다.To this end, the obtaining
여기서, 상기 실험 측정치를 획득하기 위해 이용되는 상기 자기상관함수 및 상기 자기상관함수에 기초하여 산출되는 파워스펙트럼밀도 그리고 상기 상호상관함수 및 상기 상호상관함수에 기초하여 산출되는 상호스펙트럼밀도는 본 발명의 일 실시예에의 측정부에서 산출하는 방식과 유사 또는 동일하므로, 본 발명의 다른 실시예에서는 그것에 대한 설명은 생략하기로 한다.Wherein the autocorrelation function used to obtain the experimental measurements and the power spectral density calculated based on the autocorrelation function and the cross-spectral density calculated based on the cross-correlation function and the cross- Is similar to or the same as the method of calculating by the measuring unit in one embodiment, so that the explanation thereof will be omitted in another embodiment of the present invention.
상기 획득부(210)는 상기 복수의 더미 각각에 대해 이론적으로 모델링한 이론 전달함수를 획득할 수 있다.The obtaining
이때, 상기 획득부(210)는 상기 시트를 스프링으로 모델링하여, 상기 시트 및 상기 복수의 더미를 질량-스프링 시스템(mass-spring system)으로 해석함으로써, 상기 이론 전달함수를 획득할 수 있다.At this time, the acquiring
여기서, 상기 스프링은 상기 복수의 더미에 대응되는 위치 및 개수로 모델링 될 수 있다. Here, the spring may be modeled as a position and a number corresponding to the plurality of dummies.
즉, 상기 획득부(210)는 상기 복수의 더미별 질량(mn)과, 상기 복수의 더미별 진동에 따른 각주파수(ω)를 고려하여, 상기 복수의 더미 각각에 관한 이론 전달함수(TFn)를 획득할 수 있다.That is, the obtaining
상기 이론 전달함수는 하기 수학식 6에 의해 도출될 수 있다.The above theoretical transfer function can be derived by the following equation (6).
[수학식 6]&Quot; (6) "
여기서, 은 n번째 더미(모델)로부터 발생되는 진동 신호, 은 리지드 기판(모델)으로부터 발생되는 진동 신호, 은 n번째 더미(모델)를 지지하고 있는 시트부분의 복소강성, mn은 n번째 더미(모델)의 질량, ω는 2Πf, f는 주파수를 나타낸다.here, Is a vibration signal generated from the n-th dummy (model) A vibration signal generated from a rigid substrate (model) Is the complex stiffness of the seat portion supporting the nth dummy (model), m n is the mass of the nth dummy (model), ω is 2πf, and f is the frequency.
이때, 상기 은 하기 수학식 7에 의해 도출될 수 있다.At this time, Can be derived by the following equation (7).
[수학식 7]&Quot; (7) "
여기서, k는 시트의 강성을 나타내고, η는 시트의 손실계수를 나타내며, i는 허수를 나타낸다.Here, k represents the stiffness of the sheet,? Represents the loss coefficient of the sheet, and i represents the imaginary number.
상기 비교부(220)는 상기 복소 강성의 실험 측정치 각각의 실수부 및 허수부를, 상기 이론 전달함수의 실수부 및 허수부와 비교한다.The
즉, 상기 비교부(220)는 상기 복수의 더미별로, 상기 실험 측정치의 실수부와 상기 이론 전달함수의 실수부를 비교하여 상기 강성을 변수로 하는 제1 관계식을 유도하고, 상기 실험 측정치의 허수부와 상기 이론 전달함수의 허수부를 비교하여 상기 강성 및 손실계수를 변수로 하는 제2 관계식을 유도할 수 있다.That is, the
상기 비교부(220)는 상기 제1 및 제2 관계식에 기초한 연립방정식으로부터 상기 변수 각각의 해를 도출할 수 있다. 즉, 상기 비교부(220)는 상기 제1 관계식으로부터 상기 제1 관계식의 변수에 해당하는 강성의 값을 먼저 구하고, 상기 강성의 값을 상기 제2 관계식에 대입하여 상기 제2 관계식의 나머지 변수에 해당하는 손실계수의 값을 구할 수 있다.The
상기 측정부(230)는 상기 복수의 더미별로 도출된 상기 변수 각각의 해를 상기 시트의 강성 및 손실계수로서 측정할 수 있다.The
상기 측정부(230)는 상기 복수의 더미 각각에서 측정된 강성 및 손실계수를 커브 피팅하여, 상기 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정할 수 있다.The
상기 커브 피팅에 의한 상기 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포 측정은, 본 발명의 일 실시예에서의 측정 방식과 유사 또는 동일하므로, 본 발명의 다른 실시예에서는 그것에 대한 설명은 생략하기로 한다.The stiffness distribution and the loss coefficient distribution measurement of the sheet by the curve fitting are similar to or the same as the measurement method in the embodiment of the present invention, and thus description thereof will be omitted in another embodiment of the present invention.
상기 측정부(230)는 서로 다른 특성을 가지는 각 시트별로 측정된 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포를 분석하여, 상기 각 시트별로 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 평균값을 포함하는 인덱스를 산출할 수 있다.The measuring
이때, 상기 측정부(230)는 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 최소값과 최대값에 기초하여, 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 표준 편차를 상기 인덱스로서 더 산출할 수 있다.At this time, the measuring
즉, 상기 측정부(230)는 상기 각 시트별로 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 평균값 및 표준 편차를 포함하는 인덱스를 산출할 수 있다.That is, the
상기 측정부(230)는 상기 산출된 인덱스를 이용하여 상기 시트의 동적 특성에 관한 회귀식을 도출하며, 상기 도출된 회귀식을 이용하여 상기 시트의 안락함에 관한 주관 평가 결과를 예측할 수 있다.The measuring
상기 측정부(230)는 그 밖의 기능을 수행할 수 있는데, 이러한 기능은 도 1의 측정부(140)의 기능과 유사 또는 동일하므로, 본 발명의 다른 실시예에서는 그것에 대한 설명은 생략하기로 한다.
The measuring
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of measuring dynamic stiffness and loss coefficient distribution of a seat for evaluating dynamic comfort of a seat according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 6을 참조하면, 단계(610)에서 상기 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치(200)는 상기 시트의 상부에 배열된 복수의 더미(130) 각각에 대한 복소 강성의 실험 측정치를 획득한다.Referring to FIGS. 2 and 6, in
이때, 상기 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치(200)는 상기 시트 및 상기 복수의 더미를 질량-스프링 시스템으로 해석하여 상기 이론 전달함수를 획득할 수도 있다.At this time, the dynamic stiffness and loss coefficient
다음으로, 단계(620)에서 상기 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치(200)는 상기 복소 강성의 실험 측정치 각각의 실수부 및 허수부를, 상기 복수의 더미(130) 각각에 대해 이론적으로 모델링한 이론 전달함수의 실수부 및 허수부와 비교한다.Next, in
즉, 상기 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치(200)는 상기 복수의 더미(130)별로, 상기 실험 측정치 및 상기 이론 전달함수의 실수부와 허수부를 각각 비교하는 관계식에 기초한 연립방정식의 해를 도출할 수 있다.In other words, the dynamic stiffness and loss coefficient
다음으로, 단계(630)에서 상기 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치(200)는 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정한다.Next, in
이때, 상기 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치(200)는 측정된 시트의 강성 및 손실계수를 커브 피팅 함에 따라, 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정할 수 있다.At this time, the dynamic stiffness and loss coefficient
이를 통해, 상기 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치(200)는 상기 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포를 활용하여 상기 시트의 안락함에 관한 주관 평가 결과를 예측할 수 있다.
Accordingly, the dynamic stiffness and loss coefficient
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.
101 : 시트
110 : 가진기
120 : 리지드 기판
130 : 더미
140 : 측정부(일 실시예)
142 : 제 1 센서
144 : 제 2 센서
210 : 획득부
220 : 비교부
230 : 측정부(다른 실시예)101: Sheet
110: Exciter
120: Rigid substrate
130: Pile
140: Measuring section (one embodiment)
142: first sensor
144: second sensor
210:
220:
230: Measurement section (another embodiment)
Claims (15)
상기 가진기의 상부에 설치되고, 상부에 배치된 시트에 가진을 가하도록 상기 가진기의 구동에 의해 진동하는 리지드 기판;
상기 시트의 상부에 배열되고, 상기 리지드 기판의 진동에 따른 상기 시트의 가진에 의해 각각 진동하는 복수의 더미; 및
상기 리지드 기판에 설치되어 상기 리지드 기판의 진동에 따른 제1 진동 신호를 측정하는 제1 센서, 및 상기 복수의 더미 각각에 설치되어 상기 복수의 더미 각각에 전달되는 진동에 따른 제2 진동 신호를 측정하는 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 및 제2 진동 신호에 기초하여 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정하는 측정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
An exciter for generating vibration;
A rigid substrate mounted on the vibrator and vibrated by driving the vibrator to apply an exciter to the sheet disposed on the upper portion;
A plurality of dummies arranged on the sheet and vibrating respectively by the vibrations of the rigid substrate; And
A first sensor installed on the rigid substrate and measuring a first vibration signal corresponding to the vibration of the rigid substrate, and a second sensor installed on each of the plurality of dummies to measure a second vibration signal according to the vibration transmitted to each of the plurality of dummies And a second sensor for measuring a stiffness and a loss coefficient of the sheet based on the first and second vibration signals,
And a dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring device for evaluating the dynamic stiffness and loss coefficient distribution of the seat for evaluating the dynamic comfort of the seat.
상기 측정부는
상기 제1 및 제2 진동 신호에 기초한 전달함수를 이용하여 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
The method according to claim 1,
The measuring unit
Wherein the stiffness and loss coefficient of the seat are measured using a transfer function based on the first and second vibration signals.
상기 측정부는
상기 제2 진동 신호의 자기상관함수에 기초하여 산출되는 파워스펙트럼밀도, 및 기준 진동 신호인 상기 제1 진동 신호와 상기 제2 진동 신호의 상호상관함수에 기초하여 산출되는 상호스펙트럼밀도를 이용하여 상기 전달함수를 도출하고, 상기 도출된 전달함수를 이용하여 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
3. The method of claim 2,
The measuring unit
A power spectral density calculated based on an autocorrelation function of the second vibration signal and a mutual spectral density calculated based on a cross correlation function of the first vibration signal and the second vibration signal as reference vibration signals, Deriving a transfer function and measuring the stiffness and loss coefficient of the seat using the derived transfer function, wherein the stiffness and loss coefficient of the seat are measured using the derived transfer function.
상기 측정부는
상기 복수의 더미 각각에서 측정된 강성 및 손실계수를 커브 피팅(curve fitting)하여 상기 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
The method according to claim 1,
The measuring unit
Characterized in that the stiffness and loss coefficients measured at each of the plurality of dummies are subjected to curve fitting to measure the stiffness distribution and the loss coefficient distribution of the sheet. Distribution measuring device.
상기 측정부는
서로 다른 특성을 가지는 각 시트별로 측정된 상기 강성 분포 및 손실계수 분포를 분석하여, 상기 각 시트별로 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 평균값을 포함하는 인덱스를 산출하고, 상기 산출된 인덱스를 이용하여 상기 시트의 동적 특성에 관한 회귀식을 도출하며, 상기 도출된 회귀식을 이용하여 상기 시트의 안락함에 관한 주관 평가 결과를 예측하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
5. The method of claim 4,
The measuring unit
Wherein the stiffness distribution and the loss coefficient distribution measured for each sheet having different characteristics are analyzed to calculate an index including an average value of each of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution for each sheet, Wherein the regression equation relating to the dynamic characteristics of the seat is derived and the subjective evaluation result on the comfort of the seat is predicted using the derived regression equation. Loss factor distribution measuring device.
상기 인덱스는
상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 최대값 및 최소값에 기초하여 산출되는 표준 편차를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
6. The method of claim 5,
The index
Further comprising a standard deviation calculated based on the maximum value and the minimum value of each of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution, and the dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring device for the seat for dynamic comfort evaluation of a seat.
상기 제1 및 제2 센서는
가속도계 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
The method according to claim 1,
The first and second sensors
Wherein the dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring device comprises an accelerometer sensor.
상기 복소 강성의 실험 측정치 각각의 실수부 및 허수부를, 상기 복수의 더미 각각에 대해 이론적으로 모델링한 이론 전달함수의 실수부 및 허수부와 비교하는 비교부; 및
상기 비교 결과에 기초하여, 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정하는 측정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
An acquiring unit for acquiring an experimental measurement of complex stiffness for each of a plurality of dummies arranged in an upper portion of the sheet;
A comparison unit comparing the real and imaginary parts of each of the complex stiffness experimental measurements with a real part and an imaginary part of a theoretical transfer function modeled theoretically for each of the plurality of dummies; And
Based on the result of the comparison, measures a stiffness and a loss coefficient of the sheet,
And a dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring device for evaluating the dynamic stiffness and loss coefficient distribution of the seat for evaluating the dynamic comfort of the seat.
상기 획득부는
상기 복수의 더미 각각의 진동에 따른 제2 진동 신호의 자기상관함수에 기초하여 산출되는 파워스펙트럼밀도, 및 가진기를 통해 상기 시트에 가해지는 기준 진동 신호인 제1 진동 신호와 상기 제2 진동 신호의 상호상관함수에 기초하여 산출되는 상호스펙트럼밀도를 통해 도출되는 실험 전달함수를 이용하여 상기 복소 강성의 실험 측정치를 획득하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
9. The method of claim 8,
The obtaining unit
A power spectral density calculated based on an autocorrelation function of a second vibration signal in accordance with the vibration of each of the plurality of dummies, and a second vibration signal, which is a reference vibration signal applied to the seat through the vibrator, Characterized in that the experimental measurements of the complex stiffness are obtained using an experimental transfer function derived from the mutual spectral density calculated on the basis of the cross-correlation function, characterized in that the dynamic stiffness and loss coefficient distribution measurement Device.
상기 획득부는
상기 시트를 스프링으로 모델링하여, 상기 시트 및 상기 복수의 더미를 질량-스프링 시스템(mass-spring system)으로 해석함으로써, 상기 이론 전달함수를 획득하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
9. The method of claim 8,
The obtaining unit
Characterized in that the sheet is modeled by a spring to obtain the theoretical transfer function by analyzing the sheet and the plurality of dummies into a mass-spring system. Dynamic stiffness and loss factor distribution measuring device.
상기 비교부는
상기 복수의 더미별로, 상기 실험 측정치의 실수부와 상기 이론 전달함수의 실수부를 비교하여 상기 강성을 변수로 하는 제1 관계식을 유도하고, 상기 실험 측정치의 허수부와 상기 이론 전달함수의 허수부를 비교하여 상기 강성 및 손실계수를 변수로 하는 제2 관계식을 유도하며, 상기 제1 및 제2 관계식에 기초한 연립방정식으로부터 상기 변수 각각의 해를 도출하고,
상기 측정부는
상기 복수의 더미별로 도출된 상기 변수 각각의 해를 상기 시트의 강성 및 손실계수로서 측정하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
9. The method of claim 8,
The comparing unit
Comparing a real part of the experimental measurement with a real part of the theoretical transfer function to derive a first relationship having the stiffness as a variable and comparing the imaginary part of the experimental measurement with the imaginary part of the theoretical transfer function for each of the plurality of dummies, Deriving a second relational expression having the stiffness and loss coefficients as variables, deriving a solution of each of the variables from the simultaneous equations based on the first and second relational expressions,
The measuring unit
Wherein the solution of each of the variables derived for each of the plurality of dummies is measured as the stiffness and the loss coefficient of the seat, and the dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring apparatus for the seat for dynamic comfort evaluation of the seat.
상기 측정부는
상기 복수의 더미 각각에서 측정된 강성 및 손실계수를 커브 피팅하여, 상기 시트의 강성 분포 및 손실계수 분포를 측정하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
9. The method of claim 8,
The measuring unit
Wherein the stiffness distribution and the loss coefficient distribution of the seat are measured by curve fitting the measured stiffness and loss coefficient in each of the plurality of dummies, and measuring the dynamic stiffness and loss coefficient distribution of the seat for dynamic comfort evaluation of the seat. .
상기 측정부는
서로 다른 특성을 가지는 각 시트별로 측정된 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포를 분석하여, 상기 각 시트별로 상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 평균값을 포함하는 인덱스를 산출하고, 상기 산출된 인덱스를 이용하여 상기 시트의 동적 특성에 관한 회귀식을 도출하며, 상기 도출된 회귀식을 이용하여 상기 시트의 안락함에 관한 주관 평가 결과를 예측하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
13. The method of claim 12,
The measuring unit
Analyzing the stiffness distribution and the loss coefficient distribution measured for each sheet having different characteristics to calculate an index including an average value of each of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution for each sheet, Wherein the regression equation relating to the dynamic characteristics of the seat is derived using the calculated regression equation and the subjective evaluation result on the comfort of the seat is predicted using the derived regression equation, And a loss coefficient distribution measuring device.
상기 인덱스는
상기 강성 분포 및 상기 손실계수 분포 각각의 최대값 및 최소값에 기초하여 산출되는 표준 편차를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치.
14. The method of claim 13,
The index
Further comprising a standard deviation calculated based on the maximum value and the minimum value of each of the stiffness distribution and the loss coefficient distribution, and the dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring device for the seat for dynamic comfort evaluation of a seat.
동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치에서, 상기 복소 강성의 실험 측정치 각각의 실수부 및 허수부를, 상기 복수의 더미 각각에 대해 이론적으로 모델링한 이론 전달함수의 실수부 및 허수부와 비교하는 단계; 및
동적 강성 및 손실계수 분포 측정 장치에서, 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 시트의 강성 및 손실계수를 측정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트의 동적 안락감 평가를 위한 시트의 동적 강성 및 손실계수 분포 측정 방법.In a dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring device, obtaining an experimental measurement of complex stiffness for each of a plurality of dummies arranged on top of a sheet;
Comparing the real and imaginary parts of each of the complex stiffness experimental measurements with a real part and an imaginary part of a theoretical transfer function modeled theoretically for each of the plurality of dummies; And
In the dynamic stiffness and loss coefficient distribution measuring apparatus, measuring the stiffness and loss coefficient of the sheet based on the comparison result
And measuring the dynamic stiffness and loss coefficient distribution of the seat for dynamic comfort evaluation of the seat.
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- 2015-05-20 KR KR1020150070581A patent/KR101701269B1/en active IP Right Grant
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