• 제목/요약/키워드: 차량 안정성 제어

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긴장재 및 차량속도 변화에 따른 콘크리트 충전 타이드 아치형 거더의 동적거동 (Effects of Post-Tensioning Tendons and Vehicle Speeds on Dynamic Response of Concrete-Filled Steel Tubular Tied Arch Girder)

  • 노화성;홍상현;박경훈;이종세
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3A호
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    • pp.163-172
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    • 2011
  • CFTA 거더는 아치형상을 갖는 콘크리트 충전 강관구조이며 초기처짐 및 공용 중 응력제어를 위해 외부긴장재를 배치한 거더 형식이다. 본 연구에서는 차량진행에 따른 거더의 동적거동에 긴장재가 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 유한요소 프로그램을 이용하여 거더 및 긴장재 등을 수치모델링하였으며 긴장재의 양과 긴장력을 다양한 값으로 변화시켰다. 차량하중은 도로교설계기준의 DB-24 하중을 고려하였으며 3축-2트랙으로 모델링하였다. 차량하중은 등가절점하중으로 적용시켰으며 차량하중의 이동은 차량통과 시간 및 절점수를 고려한 각 절점에서의 시간함수로 나타내었다. 차량속도는 40 km/hr에서 100 km/hr까지 20 km/hr씩 증가시켰다. 해석결과 긴장재의 긴장력 변화는 거더의 동적거동에 영향을 주지않았으며 초기처짐에만 영향을 주었다. 긴장재의 양에 따라서는 거더의 동적거동이 다르게 나타났으며 긴장재의 양이 적을수록 동적처짐은 증가하였다. 이를 바탕으로 거더의 동적증폭계수(DAF)를 산출하였으며 긴장재가 없는 경우에도 AASHTO LRFD와 도로교 표준시방서에서 정한 기준값보다 매우 작은 안정적인 거동을 보였다.

캡슐트레인 주행 동특성 분석을 위한 축소 시험장치의 개발 (Development of the Small Scale Testbed for Running Dynamic Characteristics Analysis of the Capsule Train)

  • 이진호;유원희;이관섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.643-651
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    • 2020
  • 공기 저항이 적은 아진공 상태의 튜브 안을 주행함으로써 초고속주행이 가능한 캡슐트레인은 부상 공극이 커서 인프라 건설 비용 절감에 유리한 초전도 유도 반발식 부상을 채택하고 있다. 초전도 유도 반발식 부상은 부상 공극을 크게 할 수 있고, 별도의 공극 제어가 필요 없는 장점이 있는 반면, 공극 변동량이 크고 부상력에 댐핑 특성이 작기 때문에 차량의 주행 안정성 및 승차감이 악화 될 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서는 차량의 주행 동특성에 기반한 주행안정화장치를 설계하고 적용하여야 한다. 본 연구에서는 캡슐트레인의 동특성을 모사하고 주행안정화장치의 성능을 사전에 검토할 수 있는 1/10 스케일의 축소형 시험장치를 개발하였다. 시험장치는 대차의 모션을 구현할 수 있는 6 자유도 스튜어트 플랫폼, 주행안정화장치가 적용된 2차 현가장치 및 차체로 구성되어 있다. Jaschinski가 제안한 동특성 상사 법칙에 따라 축소 시험장치를 제작하였고, 가이드웨이 불규칙도와 부상 강성이 반영된 대차 모션 구현 알고리즘을 적용하였다. 제작된 시험장치를 이용한 실험을 통해 얻어진 결과와 수치해석 결과와의 비교를 통해 시험장치의 성능을 검토하였다.

FPGA 기반의 임베디드 프로세서 시스템을 이용한 CAN 통신 인터페이스 구현 (An Implementation of CAN Communication Interface using the Embedded Processor System based on FPGA)

  • 구태묵;박영석
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.53-62
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    • 2010
  • 최근 전자제어 차량을 비롯한 각종 산업용 임베디드 시스템은 분산형 다중 마이크로 컨트롤러 시스템으로 진화하고 있다. 이에 따라 제어의 효율성이 큰 객체지향형 시스템 구축이 용이하고, 통신의 높은 안정성과 신뢰성이 보장되는 표준적 CAN(Contro11er Area Network) 통신 규약이 필요하게 되었다. 기존의 범용 프로세서를 이용한 CAN 통신 인터페이스는 하드웨어 아키텍처가 고정되어 있기 때문에 다양한 응용에 적용함에 있어 유연성이 결여되는 등의 많은 한계를 가진다. 본 논문에서는 FPGA 기반 CAN 통신 인터페이스 시스템을 설계 구현하고, 기존의 AT90CAN128 컨트롤러와의 통신 성능을 모니터링 하여 시스템의 기능과 성능을 검증하였다. 본 연구의 CAN 인터페이스 시스템은 IFI_Nios_II_Advanced CAN IP 코어와 NIOS II 소프트 코어 프로세서를 사용하여 설계 되었다. 이에 따라 개발된 CAN 통신 인터페이스는 다양한 FPGA 기반 응용 시스템 개발에 재사용 릴 수 있고, 저비용, 소형화 그리고 저전력화를 달성할 수 있다.

차량 Ad-hoc 혹 통신에서 개선된 지능형 경로 프로토콜 (Improved Intelligent Routing Protocol in Vehicle Ad-hoc Networks)

  • 이동춘
    • 융합보안논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.129-135
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    • 2021
  • 기존의 Greedy 경로 프로토콜은 일반적으로 차량 Ad-hoc 통신 (Vehicle Ad-hoc Networks) 에서 좋은 성능을 보인다. 그러나 일시적으로 거리를 비게 만드는 교통신호가 존재하는 구간이나 분리된 도로가 합류하는 지점이 없는 도시의 도로에서 지형적인 영향으로 Greedy 라우팅 프로토콜은 잘못된 경로 라우팅 된 경우 불필요하게 경로가 길어지거나 라우팅 실패가 많이 발생한다. 또한, 단순하게 목적지 노드와의 직선거리를 가지고 노드들의 우선순위를 부여하고 가장 낮은 값을 가진 노드를 중계노드로 선택한다. 최근에 차랑 Ad-hoc 통신에서는 지리적인 환경의 특성 때문에 거리뿐만 아니라 전달 방향도 중요한 요소 중에 하나이다. 그래서 본 논문은 개선된 프로토콜을 제안 하는데 하나의 노드가 패킷을 전달할 때 목적지 노드 까지를 지능적으로 거리 및 전달 방향성을 고려하여 다음 노드를 선정하고 교통 통신 상태를 지능적 제어에 따라 보다 안정적인 경로 설정을 할 수 있게 하고 지형적 모델이 따라 자유롭게 변경이 가능 하게끔 관리한다. 제안된 프로토콜 방법의 성능 분석은 두 가지의 이동모델을 적용한 네트워크 시뮬레이션을 통하여 검증하였고 대부분의 경우 기존 프로토콜보다 좋은 성능을 보였다.

안드로이드 기반 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템 구현에 관한 연구 (A Study On Low-cost LPR(License Plate Recognition) System Based On Smart Cam System using Android)

  • 이희열;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.471-477
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    • 2014
  • 본 논문에서는 안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 스마트 캠 방식의 저가형 자동차 번호판 인식 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 휴대용 단말기와 서버로 구성된다. 단말기 하드웨어부는 ARM Cortex-A9(S5PV210) 프로세서로 이루어진 제어부, 전원부, 유무선통신부, 입출력부 등으로 구성된다. 단말기에 사용되는 카메라와 WiFi 모듈을 위한 리눅스 커널을 포팅하고 전용 디바이스 드라이버를 개발하였다. 번호판 인식 알고리즘은 캐니 에지검출기를 사용한 번호판 후보영역 설정, 레이블링을 이용한 번호판 번호 추출, 템플릿 매칭을 이용한 번호인식 등으로 구현된다. 단말기에 의하여 인식된 번호는 사용자가 소지한 휴대폰을 통하여 원격지의 서버에 전송되어 차량상태를 데이터베이스에서 검색하여 다시 단말기로 전송 해주게 된다. 본 논문에서 제안하는 시스템을 효용성을 입증하기 위하여 자연환경에서 사용자가 직접 단말기를 휴대하고 임의의 차량 번호판을 촬영하여 인식률을 확인한 결과, 95%의 인식률을 보였다. 제안된 시스템은 저가형의 휴대용 번호판 인식기에 적합하며, 안드로이드 운영체제를 사용함으로써 장기간 사용 시에도 시스템의 안정성을 가능케 하였다.

나노 사이즈 입자가 포함된 양극 활물질 함량에 따른 차량용 AGM 연축전지 성능 특성 (Performance characteristics of AGM lead acid battery with the content of positive plate incorporating nano-size additive material)

  • 임태섭;김성준;김상동;양승철;정연길
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.123-130
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    • 2020
  • AGM 연축전지(Absorbent Glass Mat Lead-Acid Battery)의 수명 특성을 결정짓는 양극 활물질(Active Material)의 주요 구성 결정인 4BS(Tetrabasic lead Sulfate)의 입자 크기를 제어하기 위해 4BS Nano Seed(NS)를 적용 중에 있다. 4BS NS 적용 시, 나노 입자 특성상 분산 안정성이 저하되어 제 기능을 다하지 못한다. 이를 개선하기 위해 기존 첨가제인 광명단(Red Lead)에 나노 입자의 4BS seed가 포함된 Incorporated Nano Seed(INS)를 함량별로 첨가하여 양극판 분석과 제품 성능을 평가하였다. INS 함량이 증가할수록 4BS 입자 크기는 작아지면서 균일해지는 특성을 확인할 수 있었으며, 반응 비표면적 증가에 따른 고율 방전 특성도 향상되는 것을 알 수 있었다. 극판 제조 공정에서의 개별 극판에 대한 입도 분포의 편차를 확인하기 위해, AGM 연축전지 200 대 대한 내부 저항 및 전압 검사를 진행하였으며 제품 제조 공정 품질 편차가 감소하는 것을 확인하였다.

A/T차량의 저속 영역에서 댐퍼클러치 작동에 따른 이상 진동 해석 (Analysis of Abnormal Vibration by a Damper Clutch Operation in Low Speed Ranges of A/T Vehicles)

  • 신창우;김범수;이대흥;정종렬;임원식;차석원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.157-164
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    • 2013
  • A damper clutch in automatic transmission systems has some advantages of fuel economy and dynamic performance. Although a damper clutch operation improves a fuel economy of the vehicles, a positive operation of a damper clutch in a low vehicle speed induces abnormal vibration. This paper analyzed one of reasons for abnormal vibration by a damper clutch operation in low engine speed ranges. A simulation model was designed to confirm the effects of a damper clutch operation under unstable regions of an engine. A theoretical analysis was carried out about an engine operation stability. Simulation was conducted to depict abnormal vibration by a damper clutch operation in unstable regions of an engine performance curve. The effects of an engine operation region for abnormal vibration by a damper clutch was investigated according to the range and the slope of unstable regions. As a result of simulations, a damper clutch operation would be better to avoid an engine unstable regions.

주행 안정성을 고려한 최악 상황 시나리오 도출 및 적용 (Worst Case Scenario Generation on Vehicle Dynamic Stability and Its Application)

  • 정대이;정도현;문기현;정창현;노기한;최형진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1-9
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    • 2008
  • The current test methods are insufficient to evaluate and ensure the safety and reliability of vehicle system for all possible dynamic situation including the worst case such as rollover, spin-out and so on. Although the known NHTSA J-turn and Fish-hook steering maneuvers are applied for the vehicle performance assessment, they aren't enough to estimate other possible worst case scenarios. Therefore, it is crucial for us to verify the various worst cases including the existing severe steering maneuvers. This paper includes the procedure to search for other useful worst case based upon the existing worst case scenarios mentioned above and its application in simulation basis. The only human steering angle is selected as a design parameter here and optimized to maximize the index function to be expressed in terms of either roll angle or yaw rate. The obtained scenarios were enough to generate the worst case to meet NHTSA worst case definition (ex.2-inch wheel lift). Additionally, as an application, the worst case steering maneuver is acquired for the vehicle to operate with a simple ESP system. It has been concluded that the new procedure in this paper is adequate to create other feasible worst case scenarios for a vehicle system both with an intelligent safety control system and without it.

초전도 유도 반발식 부상특성을 고려한 캡슐트레인 동특성 해석 모델 구축 및 주행 특성 분석 (Capsule Train Dynamic Model Development and Driving Characteristic Analysis Considering the Superconductor Electrodynamic Suspension)

  • 이진호;임정열;유원희;이관섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.38-45
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    • 2020
  • 아진공 튜브 안을 부상한 상태로 주행하는 캡슐트레인은 공기저항력 및 마찰력을 획기적으로 줄임으로써 초고속 주행이 가능하다. 캡슐트레인에서 부상방식으로 사용되는 초전도 유도 반발식 부상은 부상 공극이 커서 인프라 건설비용이 저렴하고 별도의 부상제어가 필요 없는 장점이 있지만, 부상·안내 공극의 변화가 크고 부상 및 안내력에 댐핑 특성이 작아 주행 안정성 및 승차감을 악화시킬 수 있다. 본 연구에서는 초전도 유도 반발식 부상방식에 기반한 캡슐트레인의 동특성 해석 모델을 구축하고 이를 활용하여 캡슐트레인의 주행 특성을 분석하였다. 먼저 초전도 유도 반발식 부상에 있어서 동특성에 중요한 영향을 미치고 속도 및 공극 변화에 따라 비선형적인 특성을 보이는 부상 및 안내 강성을 도출하였고, 이러한 강성이 반영된 캡슐트레인의 3D 동특성 해석 모델을 구축하였다. 구축된 모델을 이용하여 캡슐트레인의 속도별 주행 특성이 승차감에 미치는 영향과 곡선 주행, 튜브 처짐 및 튜브 연결부 단차 등과 같은 주행 환경이 차량의 동특성 및 주행 안정성에 미치는 영향을 검토하였다.

이종 철도신호시스템을 위한 기존 자동열차정지 연동로직의 보완 (Complement of the Interlocking Logic of ATS for Heterogenous Railway Signaling Systems)

  • 정락교;김백현;강석원;변윤섭;박건원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.702-708
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    • 2016
  • 철도 신호시스템은 철도의 건설 운영 경험을 토대로 안전성 및 유지보수성을 극대화할 수 있도록 발전해 왔다. 전기적으로 궤도를 일정구간별로 구분하여 제어하는 폐색기반의 차량간격 제어를 통해 시스템의 안정적인 운영을 도모함과 동시에 효율적인 운영을 위한 시스템의 모니터링 강화가 지속적으로 이루어 졌다. 운영환경의 변화에 맞게, 기존의 ATS(Automatic Train Stop) 시스템과 새로운 ATP/ATO(Automatic Train Protection/Automatic Train Operation) 시스템이 병행으로 운영 중에 있다. 신호시스템을 병행 운영함에 있어서, 기존 ATS시스템은 잦은 신호설비의 개량으로 인해 연동도표 및 로직의 조건에 대한 보완이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 이종 신호시스템 중 기존 ATS시스템의 연동조건 및 보안개선을 통해 시스템 안전성 및 운영 효율성을 도모하였다. 신호기 ON/OFF으로 반대선 신호에 영향을 주지 않도록 신호현시의 점유조건이 추가되었으며, 위치 및 쇄정에 대한 추가적 변경으로 보안성을 향상시켰다. 또한 불필요한 조건을 삭제하고 세분화된 신호현시를 생성하여 열차의 접근성을 향상시켜 운영 효율성을 향상시켰으며, 한층 강화된 시스템으로 운영할 수 있도록 개선하였다. 이와 같은 활동을 통행 기존 ATS시스템의 잦은 신호설비의 개량으로 인한 연동도표 표기와 관련한 보완사항을 개선하였으며, 열차의 안전운행과 밀접한 보안도 향상측면에 있어서의 뚜렷한 효과를 얻었다.