속도계

Speedometer
전자식 애스턴 마틴 속도계의 자체 테스트 루틴 애니메이션으로, 아날로그 속도계 핸드가 차량 속도를 표시하는 방법을 보여줍니다.
마일 단위의 주행 기록계와 함께 mph(외부)와 km/h(내부)를 모두 표시하는 Ford 속도계.
도요타 코롤라의 현대식 속도계
Honda Insight에 탑재된 디지털 LCD 속도계

속도계 또는 속도계는 차량의 순간 속도를 측정하고 표시하는 게이지입니다.현재 자동차에 보편적으로 장착되고 있는 그것들은 20세기 초에 옵션으로 제공되기 시작했고,[1] 1910년부터 표준 장비로 사용되기 시작했다.다른 차량용 속도계는 특정 이름을 가지고 있으며 속도를 감지하는 다른 수단을 사용합니다.보트 치고는 이건 구덩이 통나무야항공기의 경우, 이것은 비행 속도 표시등입니다.

찰스 배비지는 보통 [2][3]기관차에 장착된 초기 형태의 속도계를 만든 것으로 알려져 있다.

전기 속도계는 1888년 크로아티아인 요시프 벨루시치에[4] 의해 발명되었고 원래 속도계로 불렸다.

작동

속도계는 1888년 Josip Belusich(Giuseppe Bellussich그는 1889년 파리에서 열린 만국박람회에서 그의 발명품을 선보였다.그의 발명품에는 포인터와 자석이 있어 전기를 이용해 [5][6][7]작동했다.독일의 발명가 오토 슐츠는 1902년 [8]10월 7일 벨루시치의 것과 같이 와류에서 작동하는 그의 버전을 특허했다.

기계

많은 속도계는 차량의 변속기와 연결된 기어로 구동되는 회전식 플렉시블 케이블을 사용합니다.그러나 초기 폭스바겐 비틀과 많은 오토바이들은 앞바퀴로 구동되는 케이블을 사용한다.

차량이 이동 중일 때 속도계 기어 어셈블리가 속도계 케이블을 회전시키고, 이 케이블이 속도계 메커니즘 자체를 회전시킵니다.속도계 케이블에 부착된 작은 영구 자석은 아날로그 속도계 계측기의 포인터 축에 부착된 작은 알루미늄 컵(스피드업이라고 함)과 상호 작용합니다.자석이 컵 근처에서 회전할 때 변화하는 자기장이 컵에서 와전류를 생성하고, 그 자체가 또 다른 자기장을 생성합니다.그 결과 자석이 [1]컵에 토크를 가하여 컵을 "끌어당겨" 회전 방향으로 속도계 포인터를 끌어당겨 기계적으로 연결되지 않습니다.

포인터 샤프트는 미세한 비틀림 스프링에 의해 0 방향으로 고정됩니다.컵의 토크는 자석의 회전 속도에 따라 증가합니다.따라서 차량의 속도가 증가하면 스프링에 컵과 속도계 포인터가 뒤틀리게 됩니다.컵과 포인터는 스프링의 반대 토크에 의해 컵의 와전류 토크가 균형을 이룰 때까지 회전한 후 멈춥니다.컵의 토크는 자동차 속도에 비례하고 스프링의 편향은 토크에 비례하므로 포인터의 각도도 속도에 비례하기 때문에 다이얼의 등간격 마커를 속도 간격에 사용할 수 있습니다.주어진 속도에서 포인터는 움직이지 않고 속도계의 다이얼에 있는 적절한 숫자를 가리킵니다.

리턴 스프링은 케이블의 특정 회전 속도가 속도계의 특정 속도 표시에 대응하도록 보정됩니다.이 보정에는 플렉시블 케이블을 구동하는 테일 샤프트 기어 비율, 디퍼렌셜의 최종 구동 비율, 피동 타이어의 직경 등 몇 가지 요인을 고려해야 합니다.

와전류 속도계의 주요 단점 중 하나는 컵이 반대 방향으로 회전하기 때문에 후진 기어 주행 시 차량 속도를 표시할 수 없다는 것입니다. 이 시나리오에서는 니들이 0 위치에 있는 기계적 정지 핀에 대고 구동됩니다.

전자의

다음 항목도 참조하십시오.차량 속도 센서

많은 현대식 속도계는 전자식이다.이전의 와전류 모델에서 파생된 설계에서는 변속기에 장착된 회전 센서가 구동축의 (평균) 회전 속도와 일치하는 주파수의 일련의 전자 펄스를 전달하여 휠이 풀 트랙션을 가지고 있다고 가정합니다.센서는 일반적으로 출력축 또는 (트랜스액슬 내) 디퍼렌셜 크라운 휠에 장착된 하나 이상의 자석 세트이거나 자석과 자기장 센서 사이에 위치한 톱니형 금속 디스크입니다.해당 부품이 회전하면 자석 또는 톱니가 센서 아래를 통과합니다. 이때마다 [1]측정 중인 자기장의 강도에 영향을 미치기 때문에 센서에 펄스가 생성됩니다.또는, 특히 멀티플렉스 배선이 있는 차량에서는 일부 제조업체가 CAN 버스를 통해 계기판과 통신하는 ABS 휠 센서에서 나오는 펄스를 사용합니다.대부분의 최신 전자 속도계는 후진 기어로 이동할 때 차량의 속도를 표시하는 와전류 유형 이상의 추가 기능을 갖추고 있습니다.

컴퓨터 전자 공학적으로 제어하는analogue-style이나 디지털 화면에 속도와 표시 장치 이 질주하기 펄스 변환합니다.맥박은 정보도 다른 다양한 용도를 위한 ECU또는full-vehicle 관리 시스템에서, 예를 들어, ABS나 견인 컨트롤러를 초래하는 평균 여행 속도로, 또는 그 대신의 주행 거리 증가시킬 직접 속도계 케이블을 통해 이동하게 되는 것을 계산하는 사용된다.

전자 속도계의 또 다른 초기 형태 정밀 시계는 메커니즘과 기계적인 맥동은 차의 핸들이나 변속기에 의해 사이의 상호 작용에 달려 있다.반면vehicle-driven 고동 하는 것 무한대를 향해 밀어 내려고 한다 시계의 메커니즘 0으로 속도계 포인터를 추진할 노력한다.속도계의 포인터 위치는 두가지 메커니즘의 출력을 상대적 크기를 반영한다.

자전거 속도계

주요 기사:Cyclocomputer

전형적인 자전거 speedometers와 작은,handlebar-mounted 디지털 디스플레이에 대한 판독을 각 휠 혁명 사이의 시간을 재 보다.센서는 자전거에 고정된 장소에서,spoke-mounted 자석 지나가던지 온몸으로 탑재된다.이런 방법으로, 전기 자동차 속도계에 ABS센서의 펄스를 이용해 하지만 혁명당마다 한번씩 2–3초로26-inch(660mm)바퀴와 낮은 속도로 –은 전형적으로 한 pulse/display 업데이트 혹은 그보다는 거의 많이cruder time/distance 해상도와 유사하다.그러나, 이것은 거의 중요한 문제, 그리고 그 제도가 정보를 많은 중요성은 높은 도로 속도로 빈번한 업데이트를 제공한다.이러한 디지털 장치 휠 크기 또는 추가로 휠 또는 타이어 원주에 의해 거리 측정 더 정확하고 전형적인 모터 차량 게이지보다 정확하게 하도록 프로그램될 수 있는 낮은 펄스 주파수 또한, 측정 정확도에 작은 영향을 줍니다.하지만 이러한 장치 배터리에서 매일 흔하게 하는 수신기(및 센서, 무선 모델)에서, 그리고, 유선 모델에서, 신호를 훨씬 덜 그 브레이크, 기어, 또는 케이블 연결 speedometers에 사용되는 것보다 견실한 얇은 케이블에 의해 옮겨진다는 것을 교체해야 할 힘을 필요로 하는 약간의 사소한 단점을 가지고 다닌다.

일반적으로 구형 자전거 속도계는 위에서 설명한 오토바이 속도계에서와 같이 한 바퀴 또는 다른 바퀴에서 케이블로 구동됩니다.배터리 전원을 필요로 하지 않지만 부피가 크고 무거울 수 있으며 정확도가 떨어질 수 있습니다.휠의 회전력은 일반적인 이륜차에 따라 허브의 기어링 시스템(예: 허브 브레이크, 실린더 기어 또는 발전기의 존재 사용) 또는 림의 바깥쪽 가장자리에 밀리는 마찰 휠 장치(림 브레이크와 위치는 동일하지만 포크의 반대쪽 가장자리에 있음)로부터 제공될 수 있습니다.모든 타이어 자체입니다.전자의 유형은 상당히 안정적이고 유지보수가 적지만, 림과 타이어 크기에 적절히 일치하는 게이지와 허브 기어가 필요한 반면, 후자의 유형은 중간 정도의 정확한 판독값을 위해 보정이 거의 필요하지 않습니다(표준 타이어의 경우 림에 대해 마찰 휠이 설정된 각 휠 회전에서 "거리"를 차지하는 범위가 상당히 좁혀져야 합니다).휠 크기가 지면을 따라 거의 굴러가는 것처럼 보이지만 오프로드에서는 적합하지 않으며 미끄러지거나 막히지 않도록 적절히 장력을 가하고 노면의 먼지를 깨끗이 청소해야 합니다.

에러

대부분의 속도계는 주로 타이어 [citation needed]직경의 변화로 인해 ±10%의 공차를 갖습니다.타이어 직경 변화로 인한 오류의 원인은 마모, 온도, 압력, 차량 하중 및 공칭 타이어 크기입니다.일반적으로 차량 제조업체는 속도계가 차량의 실제 속도보다 낮은 속도를 나타내지 않도록 평균 오차만큼 높게 표시되도록 속도계를 보정하여 운전자가 속도 [citation needed]제한을 위반할 책임을 지지 않도록 합니다.

제조 후 과도한 속도계 오류는 여러 가지 원인에서 발생할 수 있지만, 가장 일반적인 원인은 비표준 타이어 직경입니다. 이 경우 오류는 다음과 같습니다.

이제 거의 모든 타이어의 사이즈가 타이어 측면에 "T/A_W"로 표시되고(타이어 코드 참조).

예를 들어, 표준 타이어는 "185/70R14"이고 직경은 = 2*120*(70/100)+(14*25.4) = 614.6mm(14x70/1270 + 14 = 24.20인치)입니다.다른 하나는 "195/50R15"로, 2*420*(50/100)+(15*25.4)=576.0mm(156x50/1270+15 =22.68인치)입니다.첫 번째 타이어(및 휠)를 두 번째 타이어(15인치 = 381mm 휠)로 교체하면 속도계가 100*(1514.6/576) - 1) = 100*(24.20/22.68 - 1) = 실제 속도보다 6.7% 더 높습니다.실제 속도가 100km/h(60mph)일 때 속도계는 약 100 x 1.067 = 106.7km/h(60 * 1.067 = 64.02mph)를 나타냅니다.

마모의 경우 직경 620mm(24.4인치)의 새 "185/70R14" 타이어의 트레드 깊이는 8mm 이하이며, 법적 제한에서는 1.6mm로 감소하며, 직경 12.8mm 또는 620mm(24.4인치)의 2%인 0.5인치 차이가 난다.

국제 협정

많은 국가에서 속도계 판독치의 법적 오류는 궁극적으로 속도계와 관련된 차량 형식 승인 측면을 다루는 UNECE(United Nations Economic Commission for Europe) 규정 [9]39의 적용을 받는다.UNECE 규제의 주된 목적은 차량 모델이 판매되는 각 국가에서 서로 다른 승인 절차를 거치도록 요구하는 것이 아니라 통일된 형식 승인 표준에 합의함으로써 자동차 거래를 촉진하는 것이다.

또한 유럽연합 회원국들은 유사한 EU 표준을 충족하는 차량에 대해 형식 승인을 허가해야 한다.속도계를[10][11][12] 다루는 것은 다음을 규정한다는 점에서 UNECE 규정과 유사하다.

  • 표시된 속도가 실제 속도보다 작으면 안 됩니다. 즉, 속도계 수치가 잘못되어 실수로 속도를 낼 수 없습니다.
  • 표시된 속도는 실제 속도의 110% + 지정된 시험 속도에서 4km/h를 초과해서는 안 된다.예를 들어, 80km/h에서 표시된 속도는 92km/h를 넘지 않아야 한다.

규격은 정확도에 대한 제한과 승인 프로세스 중 측정 방법에 대한 많은 세부 사항을 규정합니다.예를 들어, 테스트는 (대부분의 차량에 대해) 40, 80 및 120km/h에서 그리고 특정 주변 온도와 노면에서 수행해야 한다.예를 들어 차량의 실제 속도를 측정하는 장비의 최소 정확도에 있어 서로 다른 표준 간에 약간의 차이가 있습니다.

UNECE 규정은 형식 승인 후 양산되는 차량에 대한 요건을 완화한다.생산 적합성 감사에서 자동차, 버스, 트럭 및 유사한 차량의 경우 표시된 속도의 상한을 110% + 6km/h로, 최대 속도가 50km/h 이상인 이륜 또는 삼륜 차량의 경우 110% + 8km/h로 증가시킨다(또는 열 엔진으로 구동되는 경우 실린더 용량 50cm† 이상).2륜 및 3륜 차량과 관련된 유럽연합 지침 2000/7/EC는 생산에서 유사한 약간 완화된 제한을 제공한다.

호주.

1988년 7월 이전에는 호주에서 속도계에 대한 호주 설계 규칙이 없었다.그들은 과속 단속 카메라가 처음 사용되었을 때 도입되어야만 했다.이는 이러한 구형 차량에 대해 법적으로 정확한 속도계가 없다는 것을 의미한다.2007년 7월 1일 이후에 제작된 모든 차량과 2006년 7월 1일 이후에 도입된 모든 차량 모델은 UNCE 규정 [13]39를 준수해야 한다.

이 날짜 이전부터 1995년 7월 1일(또는 전방 제어 승용차와 오프로드 승용차의 경우 1995년 1월 1일) 이후에 제작된 차량의 속도계는 이전 호주 설계 규칙을 준수해야 한다.즉, 40km/h 이상의 속도에서는 ±10%의 정확도로 속도를 표시해야 하며, 40km/h 미만의 속도에서는 지정된 정확도가 전혀 없습니다.

호주에서 제조되거나 호주 시장에 공급하기 위해 수입된 모든 차량은 호주 디자인 [14]규칙을 준수해야 합니다.주정부 및 준주정부는 빅토리아주와 [15]같이 호주 설계규칙의 이전 버전에서 허용된 10%보다 낮을 수 있는 게시된 속도 제한을 초과하는 속도 허용에 대한 정책을 설정할 수 있습니다.이는 차량에 언더 판독 속도계가 [16]장착될 경우 운전자가 자신이 과속하고 있다는 사실을 모를 수 있기 때문에 일부 논란이 되고 있다.

영국

주행 기록계 및 별도의 "주행" 주행 기록계와 함께 mph 및 km/h를 표시하는 속도계(모두 주행 거리(마일 단위)

1986년 개정된 도로 차량 (건설 및 사용) 규정에서는 EC Council 지침 75/443 (지시 97/39에 의해 개정됨) 또는 UNCE [17]규정 39의 요구 조건을 충족하는 속도계의 사용을 허용한다.

자동차(승인) 규정 2001은[18] 단일 차량의 승인을 허용한다.UNECE 규정과 EC 지침과 마찬가지로, 속도계는 실제 속도보다 낮은 표시 속도를 보여서는 안 된다.그러나 25~70mph 사이의 모든 실제 속도(또는 이보다 낮은 경우 차량의 최대 속도)에 대해 표시된 속도가 실제 속도의 110%와 6.25mph를 초과해서는 안 된다는 점이 약간 다릅니다.

예를 들어, 차량이 실제로 50mph로 주행하는 경우 속도계에 61.25mph 이상 50mph 미만이 표시되어서는 안 됩니다.

미국

미국 연방 표준에서는 상용 [19]차량의 속도계 측정값에서 50mph의 속도에서 최대 5mph의 오류가 허용됩니다.타이어 및 휠 크기가 다르거나 디퍼렌셜 기어가 달라지는 등 애프터마켓에서 개조하면 속도계가 부정확해질 수 있습니다.

미국의 규제

NHTSA는 1979년 9월 1일 이후에 생산된 미국 자동차에서 시작하여 속도계를 특별히 55mph에 중점을 두고 최대 85mph 이하의 속도를 표시하도록 요구하였다.1982년 3월 25일,[20] NHTSA는 표준을 유지함으로써 "중요한 안전 이익"을 얻을 수 없다는 이유로 이 규정을 철회했다.

GPS

주요 기사:자동차 내비게이션 시스템

GPS 장치는 두 가지 방법으로 속도를 측정할 수 있습니다.

  1. 첫 번째 간단한 방법은 마지막 측정 이후 수신기가 얼마나 멀리 이동했는지를 기반으로 합니다.이러한 속도 계산에는 차량 속도계와 동일한 오차 발생원(휠 크기, 변속기/주행 비율)이 적용되지 않습니다.대신 GPS의 위치 정확도, 따라서 계산된 속도의 정확도는 당시 위성 신호의 품질에 따라 달라집니다.위치 변화 대비 위치 오차 비율이 낮을 때 고속에서 속도 계산이 더 정확해집니다.GPS 소프트웨어는 오류를 줄이기 위해 이동 평균 계산을 사용할 수도 있습니다.일부 GPS 장치는 차량의 수직 위치를 고려하지 않기 때문에 도로 경사로 인해 속도가 낮게 보고됩니다.
  2. 또는 GPS는 속도를 추정하기 위해 [21]도플러 효과를 이용할 수 있다.이상적인 조건에서는 상용 디바이스의 정확도는 0.2~0.5km/[21][22][23]h 이내이지만 신호 품질이 저하되면 악화될 수 있습니다.

위성 항법 기사에서 언급되었듯이, GPS 데이터는 과속 딱지를 떼었을 때 피고가 제한 속도 이하로 이동하는 것을 보여 주었다.GPS 장치에서 전송된 데이터는 기록된 사실보다 덜 중요할 수 있습니다. 차량 속도계의 로그가 존재했다면 대신 사용되었을 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Harris, William (10 July 2007). "How Speedometers Work". How stuff works. Retrieved 30 January 2015.
  2. ^ Lester, I.E. "Charles Babbage and the Difference Engine". NewMyths.com. Retrieved 20 November 2020.
  3. ^ "Udini → Flow". proquest.com. Retrieved 30 January 2015.
  4. ^ Sobey, Ed (2009). A Field Guide to Automotive Technology. Chicago Review Press. p. 78. ISBN 9781556528125. Retrieved 30 January 2015.
  5. ^ "US442849Ang use United States". Google Patents. Retrieved 21 September 2020.
  6. ^ Richard W. Bulliet (2020). The Wheel: Inventions and Reinventions. New York, NY: Columbia University Press. p. 129. ISBN 9780231540612.
  7. ^ "Belušić, Josip". Hrvatska tehnička encyclopedia [Croatian Technical Encyclopedia]. Retrieved 19 August 2020.
  8. ^ "Speedometer". Siemens. 26 April 2005. Retrieved 30 January 2015.
  9. ^ "UNECE Transport Division – Vehicle Regulations – Addenda to 1958 agreement – Regulations 21–40". UN Economic Commission for Europe. Retrieved 30 January 2015.
  10. ^ "Regulation No 39 of the Economic Commission for Europe of the United Nations (UN/ECE) — Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to the speedometer equipment including its installation". European Commission. Retrieved 8 April 2017.
  11. ^ "Commission Directive 97/39/EC of 24 June 1997 adapting to technical progress Council Directive 75/443/EEC of 26 June 1975 relating to the reverse and speedometer equipment of motor vehicles". European Commission. Retrieved 7 January 2007.
  12. ^ "Directive 2000/7/EC – speedometers for two- or three-wheel motor vehicles". European Commission. Retrieved 7 January 2007.
  13. ^ "Australian Design Rule 18/03 – Instrumentation" (PDF). Road Vehicle Certification System. Retrieved 7 January 2008.
  14. ^ "Australian Design Rule 18/02 – Instrumentation". Commonwealth of Australia Law. Retrieved 14 January 2008.
  15. ^ Felix, Leslie (2004). "Vehicle Speed Measurement II". National Motorists Association Australia. Retrieved 14 January 2008.
  16. ^ "3.6 Accuracy of speedometers". Victoria Road Safety Committee, Inquiry into the Demerit Points Scheme. November 1994. Retrieved 14 January 2008.
  17. ^ "Speedometer Accuracy". Written Answers, Hansard (UK Parliament proceedings) Monday, 12th March 2001. Retrieved 7 January 2008.
  18. ^ "The Motor Vehicles (Approval) Regulations 2001 : Schedule 3". Office of Public Sector Information. Retrieved 19 December 2007.
  19. ^ "eCFR – Code of Federal Regulations". ecfr.gov. Retrieved 18 February 2019.
  20. ^ "Child Restraint Law Adopted in Virginia" (PDF). The Highway Loss Reduction Status Report. Insurance Institute for Highway Safety. 17 (5). 1 April 1982. Retrieved 10 April 2019.
  21. ^ a b "Principle of speed measurement using GPS". Retrieved 27 June 2020.
  22. ^ "What's more accurate: the car's speedo or the GPS?". The Globe and Mail. 17 November 2010. Retrieved 27 June 2020.
  23. ^ "GPS Accuracy". Retrieved 28 June 2020.

외부 링크

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속도계(카테고리)
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