교통 흐름상의 반응 시간: HBM 기술을 활용하는 혁신적 테스트 방법

스위스 엔지니어 Mauro Balestra

교통 흐름에 있어 반응 시간은 종종 1/1000 초 단위의 문제로 귀결됩니다. 위험한 상황에서 차량 휠을 어떻게 반응하게 할까요? 얼마나 빨리 브레이크를 밟게 될까요? 연구실에서 재현하기에는 매우 어려운 상황들입니다. HBM 계측 기술의 도움을 받아, 스위스 엔지니어 Mauro Balestra는 실제 교통 흐름 조건 하에 테스트 차량에 위험한 상황들을 재현하는 방법을 개발하였습니다.

자동 트래픽은 전세계 도처에서 증가하고 있는 추세이며, 이 덕분에, 차량 운전자로서 우리는 매일매일 복잡한 상황들을 처리할 수 있게 됩니다. 전세계를 통틀어 자동차 제조업체들은 차량 인간공학과 공학을 더욱 향상시키고자 일하고 있으며, 이에 따라 도로 위의 운전자들이 최고로 안전한 수준에서 운전을 할 수 있게 됩니다.

시뮬레이터에서 연구실 조건 하에 구한 운전자의 반응 및 반응 시간에 관한 데이터가 항상 유의한 것은 아닌데, 그 이유는 너무 많은 요소들이 무시되었으며 „인적인 요소“에 대해 고려를 거의 하지 않았기 때문입니다. 스위스 테신에 살고 있는 엔지니어 Mauro Balesta 또한 이 사실을 확신합니다. 연구실에서 인공적으로 시뮬레이트 되고 기록된 차량 운전자의 반응은 실제 차량과 실제 도로에서 벌어지는 실제 반응과 동일하지 않습니다.

 

혁신적인 테스트 방법

따라서 Mauro Balestra와 „Balestra CSR-Centro Studi e Ricerca“에 근무하는 그의 자문 엔지니어들은 테스트 차량을 센서에 장착한다는 점에서 실제 교통 흐름 조건 하에 제동 조작 동안 운전자의 반응을 분석할 수 있도록 사고 진단에 있어 혁신적 방법을 개발하였습니다. 카메라가 차량 운전자 얼굴 근육의 움직임을 기록합니다. 다음으로, 카메라가 찍은 사진들은 다양한 계측 데이터(차량 속도, 스티어링 휠 위치, 가속 페달 위치, 브레이크 페달 제동력, ABS 시퀀스, 운전 거리, 딜레이 등)와 비교됩니다.


이러한 테스트 설정 덕분에, 도로상의 서로 다른 위험한 상황에서 차량 운전자의 „지각 반응 시간(PRT)“을 계측하고 분석하는 것이 가능합니다. 즉, Mauro Balestra의 연구 접근법에서는 운전자의 반응시간 동안 발생하는 모든 것을 보여주는 것이 가능하며, 반응 시간이 얼마나 긴지, 차량 내 운전자가 실제 어떻게 반응했는지 등을 보여주는 것이 가능합니다. 밀라노의 가톨릭대학교 연구진과 함께 Mauro Balestra가 실행한 최근 연구들의 최초 결과들은 매우 가망성이 있는 결과들이며, 안전 계획에 있어 이전에 무시되어 왔던 요인들에 초점을 맞추고 있습니다.

차량 내: HBM에서 생산되는 풀세트의 계측 체인

계측 작업의 복잡성은 Mauro Balestra가 사용되고 있는 계측 기술을 만들게 된 명확하고 잘 규정되어 있는 요구사항과 맞아 떨어졌습니다. 계측 작업은 이동하는 차량에서도 안정적이고, 쉽게 설치될 수 있어야 하며, 테스트에 적합해야 합니다. 이것이 바로 엔지니어가 풀세트의 HBM 계측 체인을 채택하기로 결정하게 되는 이유입니다. U93 포스 트랜스듀서U93 force transducer브레이크 페달에 가해지는 힘을 기록하는데 사용되며, 일정 유형의 WA 변위 센서WA displacement sensor 가 차량 가속 페달에 설치되어 있습니다.


다른 제조업체들의 Tacho-센서와 속도계측 센서와 운전자의 얼굴 근육과 교통 흐름 상황을 기록하는 비디오 카메라 또한 사용되었습니다.


데이터는 테스트 차량 내부에 장착된 HBM에서 제조한 소형의 만능 퀀텀 X MX840A 증폭기universal QuantumX MX840A amplifier를 통해 구해졌습니다.


PC의 이더넷 인터페이스는 HBM 계측 소프트웨어인 catman®AP HBM measurement software, catman®AP.에 퀀텀 X를 통해 구한 계측 데이터를 모두 수용합니다. 데이터가 모두 전해지면, 이 데이터가 단순히 읽히는 것만이 아니라 차량 안의 영상 장면과 동기화됩니다.


퀀텀 X와 이상적으로 잘 맞는 이유는 소형이기 때문만이 아니라 모든 커런트 트랜스듀서 기술을 사용할 수 있다는 사실입니다. 추가적인 장점들은 직접 작동이 가능하고 수집하게 되는 계측 데이터가 정밀하다는 점입니다. 트랜스듀서들이 TEDS 전자 데이터 시트에 잘 맞기 때문에, 퀀텀 X는 자동으로 트랜스듀서를 탐지하고 이 트랜스듀서들은 곧바로 계측에 사용될 수 있습니다.


간단한 설정 및 작동 전문성: 이동 중이거나 영상 파일을 통합하든지 간에, 풀세트 HBM 계측 체인은 항상 최적의 상태로 작동합니다. 교통 흐름 상황에서 더 안전한 운전을 위해 새로운 발견사항들을 나타냅니다.

HBM U93 포스 트랜스듀서가 부착된 브레이크 페달
테스트 차량에 탑재된 퀀텀 X 모듈
Catman 소프트웨어의 테스트 데이터

계측 데이터 기록

데이터가 운전 중에 기록됩니다.


A – 영상 모니터링


B – 운전자의 도로 시야(시계 범위)


C – 위험 시뮬레이션


D – 제동력 계측


E – 가속 페달 변위 계측


F - MX840A 계측 전자장치


G – 변위, 가속 및 속도 계측


H - 노트북


I – 소프트웨어를 기록하는 catman 데이터

월-금요일 테스트 계측 주

테스트 대상(차량 운전자)            28

연속되는 테스트 상황(위험 수준)

8 + 1 실제 위험
연속되는 테스트의 테스트 시간(분)5
테스트 트랜스듀서 및 센서            4 + 시간
전송 및 산정 채널9
계측 속도(데이터/초)900
시간 결과(Hz)100
섹션별 데이터 결과(평균)450,000
기록된 전체 값12,600,00
영상 카메라: 컬러, HD     2
프레임 속도(Hz)50
섹션별로 수신된 HD 이미지(평균)30,000
기록된 전체 이미지840,000

  

Customer Testimonial

"We have been using HBM measurement technology for over 30 years. With the QuantumX amplifier system and catmanEasy software, HBM was also able to offer us a viable and easy-to-install solution for our latest generation of tests." Mauro Balestra, Balestra CSR- Centro Studi e Ricerca.

www.balestra.ch

 

1:1 문의 이곳을 클릭하셔서 요청사항을 작성해 주세요