Ride comfort, one of the most important performances of a car, is affected by vibration, noise, dynamic movement, and ergonomic factors. Among these factors, ride comfort vibration is heavily affected by the seat system, tire, suspension, and body structure. In this study, vibration characteristics of seat, tire, suspension, and body structure are analyzed. The vibration transfer function from the road input to the human body is also investigated.
Several air cells are installed in the seat cushion to adjust the stiffness of seat by changing the air pressure. To select proper air pressure in the air cells, two kinds of tests are performed. For the pressure distribution on the seat, the maximum pressure and mean pressure are compared. And for the dynamic ride values, SEAT (Seat Effective Amplitude Transmissibility) values are calculated and compared. These experiments are carried out with three different drivers, three different vehicle speeds on the highway and two different speed on the primary road, and three different air pressures. From the real car tests, optimum air cell pressure depending on the vehicle speed and driver's weight are recommended.
A possible adverse effect on the likelihood of front-seat occupant fatalities from unbelted rear-seat occupants in frontal crashes is investigated using Fatal Accident Reporting System data. Passenger cars which sustained frontal damage and which did not roll over are included in this analysis. Of the frontally damaged cars, only cars containing a driver and a right-front passenger are selected. Then, from these cars, the following three cases are considered: a) left-rear occupant present, b) right-rear occupant present, and c) no one else in the car. Cars belonging to a) or b) contain only three occupants, and those belonging to the last case contain only two occupants. In addition, all occupants are unbelted. To estimate the influence of rear-seat occupants on front-seat occupant fatalities, relative risks of driver and right-front passenger fatalities are compared pairwise across these three cases. The adverse influence of unbelted rear-seat occupants on the likelihood of unbelted front-seat occupant fatalities in frontal crashes is estimated to be 7.9% ${\pm}$ 45%(the error limits indicate one standard error). In other words, front-seat occupant fatalities are increased 7.9% in frontal crashes due to the loadings from unbelted rear-seat occupants. This suggests that the usage of safety belts by rear-seat occupants not only may extend their own lives but also helps in reducing the fatalities of front-seat occupants seated in front of them.
To find a healthy driving posture, in this study, survey and empirical analysis given onto measurement of car-seat angle has been performed. Among 153 male respondents, those drivers who has minimum 5 year experience and 2 hours daily driving has been selected by a multiple screening process. They were further confirmed to have no discomfort history in any body region caused by the driving task. Final 44 people verified that their actual driving posture is not significantly different (p = 0.692) from healthy one they think. And their data, accordingly, the healthy driving postures are clustered based on the same seat-cushion angle, seat-back angle and trunk-thigh angle. Consequently, three seat-angles of the 44 subjects showed a significant difference only with their height information which is the most effecting factor on driving posture among the physical characteristics. That is a first result categorized healthy driving posture classified physical, if it were departmentalized into additional study, could be able to reflected a factor of "healthy" on car seat design.
The combustion characteristics of car components have been investigated, The combustion parameters like heat release rate, smoke production, yield of carbon dioxide and carbon monoxide and mass loss rate were analyzed by cone-calorimeter for representative samples (seat, carpet, headrest, rubber mat, dash board and electric wire) collected from a used car. The results from sample combustion showed that cover and sponge in seat more quickly ignited and flamed than other parts. The heat released from the combustion of dash board sample was 144.29$kw/m^2$ and the smoke produced by the wire combustion was 6896.4 $m^2/m^2$. The yields of carbon dioxide and carbon monoxide were in the ranges of 1.09${\sim}$2.76 kg/kg and 0.0262${\sim}$0.1008 kg/kg, respectively.
A simplified modeling approach of forced vibration for occupied car seats was demonstrated by using a mathematical model presented in 'Free Vibration of Car seat and Mannequin System' nonlinear and linear equations of motions were rederived for forced vibration and the transfer function was used to calculate the frequency response function. The experimental apparatus were set up and hydraulic shaker was used to obtain the system responses. Through the tests mannequin's head had a lot of problems and the responses with a head and without a head were measured. To explore the effects of linear dampings and friction moments at the joints linear analyses were performed. New sets of linear spring and damping coefficients and torsional dampings at the joints were calculated through parameter study to match up with experimental results. Good agreement between experimental and simulation frequency response estimates were obtained both in terms of locations of resonances and system deflection shapes at resonance indicating that this is a feasible method of modeling seated occupants.
This study deals with the vibration ride quality for passenger car when running on straight highway at the speed of 70km/h. Ten accelerations were measured at four positions, three axes each at the feet, hip, and head, and one axis at the back. Five seats that have different static sponge stiffness were used, and two subjects were participated. These accelerations were analyzed to produce the ride values such as component ride value and overall ride value. It was hard to see the difference of ride value by the change of sponge stiffness. However we could rank the ride quality by the total vibration exposed to passengers. From the transfer function between the hip and the foot, the fundamental mode was observed to be around 5.8Hz. Also the transfer function between the head and hip was studied. The optimal damping ratio of the seat was calculated according to the seat natural frequency with human weighting filter which makes the optimal damping ratio different from that without weighting filter.
자동차 ECU(Electronic Control Unit)는 날이 갈수록 더욱 복잡해지고 많은 기능을 요구하고 있다. 대표적으로 power windows switch, LCM(Light Control Module), mirror control system, seat memory등 운전자 편의 시스템이 개발되어 양산 중에 있다. 또한 현재 업계에서 많은 연구개발이 진행되고 있는 운전자 편의를 위한 DIS(Driver Information System)도 있다. 하지만 이러한 시스템을 운전 중 조작하게 되면 많은 위험이 따른다. 따라서 본 논문에서는 이러한 자동차 편의장치를 음성으로 조작 가능한 음성인식 시스템을 구현하였으며 자동차 잡음환경에서 인식률 향상을 위한 전처리 필터를 적용하여 양호한 인식결과 얻었다.
좌석 안전띠는 자동차 안전장치 중 차량의 안전상 가장 중요하고 효과적인 장치로 알려져 왔다. 우리나라의 경우 운해중 안전띠의 착용률, 특히 뒷좌석의 착용률이 낮다. 최근 조사 자료에 의하면 뒷좌석의 안전띠 착용률은 20%의 수준이다. 최근 좌석 안전띠 미착용 알림장치(Seat Belt Reminder, SBR)를 의무화하는 것을 고려중에 있다. 본 연구는 SBR의 의무화할 경우의 도입효과에 대한 분석이다. 본 연구에서 안전띠 착용효과는 해외의 연구사례(Evans(1991) 모형)를 준용하였다. 주요 변수로 안전띠 초기착용률은 국내 조사자료, SBR로 인한 목표 착용률은 운전자 순응도에 따른 시나리오에 따라 추정하였다. 연구 결과, 좌석안전띠 미착용 경고장치의 운전자 순응비율이 90%이상일 경우 매해 119명의 사망자의 감소효과를 가져올 것이고, 편익비용비가 1.84에 달할 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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