KR102620426B1

KR102620426B1 - Steering device

Info

Publication number: KR102620426B1
Application number: KR1020210179521A
Authority: KR
Inventors: 나선택; 두국진; 유승하
Original assignee: (주)언맨드솔루션
Priority date: 2021-12-15
Filing date: 2021-12-15
Publication date: 2024-01-03
Also published as: KR20230090612A

Abstract

본 발명은 조향 장치가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치는 차량의 차체에 장착되어 구동력을 제공하는 복수개의 서보모터; 상기 조향되는 복수개의 바퀴들에 회전 구동력을 각각 제공하는 복수개의 인휠모터; 상기 서보모터의 모터축에 결합되어 있는 서보 혼; 상기 서보 혼과 일단이 연결되어 있는 타이로드; 상기 타이로드의 타단과 상기 바퀴 사이에 연결되어 있는 너클암; 및 상기 차량의 구성요소들의 전체 작동을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서부에서 센싱되는 센싱값에 근거하여 상기 서보모터들을 구동함으로써 상기 바퀴들의 조향각을 각각 개별 제어한다.The present invention discloses a steering device. A steering device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of servomotors mounted on the body of a vehicle to provide driving force; a plurality of in-wheel motors respectively providing rotational driving force to the plurality of steered wheels; A servo horn coupled to the motor shaft of the servomotor; A tie rod whose end is connected to the servo horn; a knuckle arm connected between the other end of the tie rod and the wheel; and a control unit that controls overall operation of components of the vehicle. It includes, and the control unit individually controls the steering angles of the wheels by driving the servomotors based on the sensing value sensed by the sensor unit.

Description

Steering device {STEERING DEVICE}

본 발명은 바퀴들을 조향 가능한 조향 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering device capable of steering wheels.

일반적으로, 차량용 조향 장치는 운전자가 핸들의 조작에 의해 주행 방향을 원하는 방향으로 제어하도록 설치되는 것으로, 운전자가 회전 작동하는 핸들, 상기 핸들에 연결되어 함께 회전되면서 차량의 주행 방향을 제어하는 스티어링 휠, 상기 스티어링 휠의 하부에 설치되는 스티어링 칼럼과, 상기 스티어링 휠의 회전운동을 직진운동으로 전환시킴과 동시에 조향력을 증대시켜 타이어의 방향을 변경시키는 기어박스와, 상기 스티어링 칼럼에 전달된 회전력을 기어박스로 전달하기 위한 유니버설조인트를 포함하여 구성되어 있다.In general, a steering device for a vehicle is installed so that the driver controls the driving direction in the desired direction by manipulating the steering wheel, including a steering wheel that the driver rotates, and a steering wheel that is connected to the handle and rotates together to control the driving direction of the vehicle. , a steering column installed below the steering wheel, a gearbox that converts the rotational movement of the steering wheel into straight movement and at the same time increases steering force to change the direction of the tires, and a gearbox that changes the direction of the tires by increasing steering force It is comprised of a universal joint for delivery in a box.

이러한 조향 장치를 장착한 4축 조향 차량에는 전륜 조향 장치와 후륜 조향 장치가 기계적으로 연동되거나 전륜과 후륜 조향 장치가 독립적으로 장착되는데, 연동되는 결합은 대형장비나 고가의 차량에 사용되는 한편, 저가의 차량에는 전륜과 후륜의 조향 장치가 독립적으로 설치되어 있다.In 4-axis steering vehicles equipped with such a steering system, the front-wheel steering system and the rear-wheel steering system are mechanically interlocked, or the front-wheel steering system and the rear-wheel steering system are installed independently. The interlocked combination is used for large equipment or expensive vehicles, while the low-cost steering system The vehicles have independent steering systems for the front and rear wheels.

한편, 종래의 조향 장치는 조향각도를 조절하되 대한민국 등록실용신안 20-0331812호에는 차량의 최대 조향각도 조절장치가 개시되어 있다.Meanwhile, conventional steering devices adjust the steering angle, but Korea Registered Utility Model No. 20-0331812 discloses a device for adjusting the maximum steering angle of a vehicle.

그러나 종래의 조향 장치는 전륜 또는 후륜을 제어하는 방식에 그치고 있어 조향각도 조절에 한계가 있으며, 이에 따라 조향각도 조절 범위를 확장시킬 수 있는 조향 장치에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.However, the conventional steering device is limited to controlling the front or rear wheels, so there are limitations in controlling the steering angle. Accordingly, the demand for a steering device that can expand the steering angle adjustment range is increasing.

본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 차량의 조향 장치의 조향각도 조절 범위를 현저하게 확대시켜 차량의 활용성과 편리성을 향상시킬 수 있는 조향 장치를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention seeks to provide a steering device that can improve the usability and convenience of a vehicle by significantly expanding the steering angle adjustment range of the vehicle's steering device in order to overcome the problems of the prior art.

본 발명에 따르면, 차량의 차체에 장착되어 있고, 상기 바퀴들이 조향되도록 구동력을 제공하는 복수개의 서보모터; 상기 조향되는 복수개의 바퀴들에 회전 구동력을 각각 제공하는 인휠모터; 상기 서보모터의 모터축에 결합되어 있는 서보 혼; 상기 서보 혼과 일단이 연결되어 있는 타이로드; 상기 타이로드의 타단과 상기 바퀴 사이에 연결되어 있는 너클암; 및 상기 차량의 구성요소들의 전체 작동을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서부에서 센싱되는 센싱값에 근거하여 상기 서보모터들을 구동함으로써 상기 바퀴들의 조향각을 각각 개별 제어한다.According to the present invention, a plurality of servomotors are mounted on the body of a vehicle and provide driving force to steer the wheels; an in-wheel motor that provides rotational driving force to each of the plurality of steered wheels; A servo horn coupled to the motor shaft of the servomotor; A tie rod whose end is connected to the servo horn; a knuckle arm connected between the other end of the tie rod and the wheel; and a control unit that controls overall operation of components of the vehicle. It includes, and the control unit individually controls the steering angles of the wheels by driving the servomotors based on the sensing value sensed by the sensor unit.

상기 복수개의 서보모터는 상기 차량의 하부에 상하 및 좌우 대칭 형상으로 구비되어 있다.The plurality of servomotors are provided in a vertical and left-right symmetrical shape at the bottom of the vehicle.

상기 복수개의 서보모터는 상기 바퀴들을 상기 차량의 중심으로부터 측방향으로 수직한 가상의 연장선에 위치하는 원의 중심을 기준으로 접선 형태로 조향 가능하게 한다.The plurality of servomotors enable steering of the wheels in a tangential form based on the center of a circle located on an imaginary extension line perpendicular to the side from the center of the vehicle.

상기 복수개의 서보모터는 상기 바퀴들을 상기 차량의 중심을 기준으로 원의 접선 형태로 조향 가능하게 한다.The plurality of servomotors enable steering of the wheels in a circular tangent shape based on the center of the vehicle.

상기 복수개의 인휠모터는 상기 차량의 회전 방향으로 상기 바퀴들에 구동력을 각각 제공한다.The plurality of in-wheel motors respectively provide driving force to the wheels in the rotation direction of the vehicle.

상기 조향 장치는 상기 바퀴들의 조향각과 속도를 센싱하는 센서부를 더 포함한다.The steering device further includes a sensor unit that senses the steering angle and speed of the wheels.

본 발명에 따른 조향 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The steering device according to the present invention has the following effects.

첫째, 조향각도 조절 범위를 확대시켜 활용성과 편리성을 향상시킬 수 있다.First, by expanding the steering angle adjustment range, usability and convenience can be improved.

둘째, 전륜과 후륜을 함께 조향하여 차량의 회전반경을 감소시킬 수 있다.Second, the turning radius of the vehicle can be reduced by steering the front and rear wheels together.

셋째, 바퀴들의 조향 각도를 개별 조절하여 협소한 장소에서 차량의 제자리 회전이 가능하다.Third, the steering angle of the wheels can be adjusted individually, allowing the vehicle to turn in place in narrow places.

넷째, 바퀴들의 조향을 동일하게 조절하여 대각선 주행도 가능하다.Fourth, diagonal driving is also possible by adjusting the steering of the wheels equally.

다섯째, 소형 시스템에 적용이 용이하다.Fifth, it is easy to apply to small systems.

여섯째, 제어부의 성능이 낮아도 원활하게 작동 가능하다.Sixth, it can operate smoothly even if the performance of the control unit is low.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 모식도이다.
도 2는 도 1의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 전륜 및 후륜 조향 예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 회전 반경을 나타내는 모식도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 다른 조향 예를 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 블록도이다.1 is a schematic diagram of a steering device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing an example of front-wheel and rear-wheel steering of the steering device according to an embodiment of the present invention in Figure 1.
Figure 3 is a schematic diagram showing the turning radius of a steering device according to one embodiment of the present invention.
4 and 5 are schematic diagrams showing another example of steering of a steering device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a block diagram of a steering device according to one embodiment of the present invention.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.The embodiments described below are provided so that those skilled in the art can easily understand the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In addition, the matters expressed in the attached drawings may be different from the actual implementation form in the schematic drawings to easily explain the embodiments of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.When a component is mentioned as being connected or connected to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 모식도이고, 도 2는 도 1의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 전륜 및 후륜 조향 예를 나타내는 모식도이며, 도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 회전 반경을 나타내는 모식도이다.Figure 1 is a schematic diagram of a steering device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing an example of front and rear wheel steering of the steering device according to an embodiment of the present invention in Figure 1, and Figure 3 is a schematic diagram showing an example of front wheel and rear wheel steering of the steering device according to an embodiment of the present invention. This is a schematic diagram showing the turning radius of a steering device according to one embodiment of the invention.

도 1 내지 도 3을 함께 참조하면 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치는 차량(1)의 휠과 타이어를 포함하는 바퀴들을 제어하는 조향 장치에 있어서, 복수개의 서보모터(110), 복수개의 인휠모터(미도시), 서보 혼(120), 타이로드(130), 너클암(140), 및 복수개의 바퀴(5, 6, 7, 8)를 포함하여 구성되어 있는 기구적으로 구속되어 있지 않은 독립 조향 시스템이다.Referring to FIGS. 1 to 3 together, a steering device according to an embodiment of the present invention is a steering device that controls wheels including wheels and tires of a vehicle 1, and includes a plurality of servomotors 110 and a plurality of servomotors 110. It is mechanically restrained and consists of two in-wheel motors (not shown), a servo horn (120), a tie rod (130), a knuckle arm (140), and a plurality of wheels (5, 6, 7, 8). It is an independent steering system that does not exist.

일반적으로 차량에 있어서 저속에서는 애커먼-장토식 기반 조향 제어를 만족시키는 것이 선회반경이 최소화되기 때문에 유리하고, 고속에서는 파라렐 스티어를 만족시키는 것이 안정성 측면에서 유리하다.In general, for vehicles, it is advantageous to satisfy Ackerman-Jangto-based steering control at low speeds because the turning radius is minimized, and at high speeds, it is advantageous to satisfy parallel steer in terms of stability.

본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치에서 복수개의 서보모터(110)는차량(1)의 차체(3)에 상호 이격 장착되어 바퀴들(5, 6, 7, 8)을 조향하도록 구동력을 제공한다.In the steering device according to one embodiment of the present invention, a plurality of servomotors 110 are mounted on the body 3 of the vehicle 1 spaced apart from each other and provide driving force to steer the wheels 5, 6, 7, and 8. to provide.

이러한 서보모터(110)의 모터축에는 서보 혼(120)이 결합되어 있고, 서보 혼(120)에는 타이로드(130)의 일단이 연결되어 있다.A servo horn 120 is coupled to the motor shaft of the servomotor 110, and one end of the tie rod 130 is connected to the servo horn 120.

그리고 너클암(140)이 타이로드(130)의 타단과 바퀴(5, 6, 7, 8) 사이에 연결되어 있으며, 이러한 차량(1)의 구성요소들의 전체 작동을 제어하는 제어부(160)를 포함하여 구성되어 있다.And the knuckle arm 140 is connected between the other end of the tie rod 130 and the wheels 5, 6, 7, and 8, and a control unit 160 that controls the overall operation of the components of the vehicle 1. It consists of:

또한 바퀴들(5, 6, 7, 8)의 조향을 입력하는 조향핸들에 의해 조향되는 조향각과 서보모터(110)의 속도를 센싱하는 센서부(150)를 더 포함할 수 있고, 제어부(160)는 센서부(150)에서 센싱되는 센싱값에 근거하여 서보모터들(110)을 구동함으로써 바퀴들(5, 6, 7, 8)의 조향각을 각각 개별 제어하도록 구성될 수 있다.In addition, it may further include a sensor unit 150 that senses the steering angle steered by the steering handle that inputs the steering of the wheels 5, 6, 7, and 8 and the speed of the servomotor 110, and the control unit 160 ) may be configured to individually control the steering angles of the wheels 5, 6, 7, and 8 by driving the servomotors 110 based on the sensing value sensed by the sensor unit 150.

본 발명에 따르면 복수개의 서보모터(110)는 차량의 차체(3)의 하부에 상하 및 좌우 대칭 형상으로 구비되어 있고, 복수개의 바퀴들(5, 6, 7, 8)의 조향각이 각각 개별 조향되되, 대각선의 동일한 방향으로 동일하게 조절될 수 있어 단거리의 대각선 방향으로 주행도 가능하다.According to the present invention, a plurality of servomotors 110 are provided in a vertical and left-right symmetrical shape at the lower part of the vehicle body 3, and the steering angles of the plurality of wheels 5, 6, 7, and 8 are individually steered. However, it can be adjusted equally in the same diagonal direction, so it is possible to drive in the diagonal direction for short distances.

또한 제어부(160)는 복수개의 서보모터(110)가 바퀴들(5, 6, 7, 8)을 차량(1)의 중심으로부터 측방향으로 수직한 가상의 연장선에 위치하는 원의 중심을 지나도록 조향할 수 있다. 여기서 차량(1)의 중심은 바퀴들(5, 6, 7, 8)의 중심일 수 있다.In addition, the control unit 160 causes the plurality of servomotors 110 to move the wheels 5, 6, 7, and 8 to pass through the center of a circle located on an imaginary extension line perpendicular to the side from the center of the vehicle 1. It can be steered. Here, the center of the vehicle 1 may be the center of the wheels 5, 6, 7, and 8.

이때 회전하는 방향의 원의 중심에서 가까운 바퀴들(6, 8)은 다른 쪽의 바퀴들(5, 7) 보다 차량의 길이 방향을 기준으로 더 큰 조향각을 갖는다.At this time, the wheels 6 and 8 closer to the center of the circle in the rotating direction have a larger steering angle relative to the longitudinal direction of the vehicle than the wheels 5 and 7 on the other side.

또는 바퀴들(5, 6, 7, 8)이 각각 회전되는 너클암들(140)의 회전축들의 중심으로부터 측방향으로 수직한 가상의 연장선에 위치하는 원의 중심을 기준으로 원에 대해 각각 접선 형태로 조향 가능하게 할 수 있다.Or, each of the wheels 5, 6, 7, and 8 is in the form of a tangent to the circle based on the center of the circle located on an imaginary extension line perpendicular to the side from the center of the rotation axes of the knuckle arms 140, respectively. Steering can be made possible with .

하나의 구체적인 예에서 복수개의 서보모터(110)는 차량(1)의 회전 방향에 있는 가상의 원의 중심을 기준으로 바퀴들(5, 6, 7, 8)이 각각 접선 형태로 조향된 상태에서 각각의 바퀴들(5, 6, 7, 8)에 구비되어 있는 인휠모터가 바퀴들을 회전시키는 회전 구동력을 각각 제공하여 회전 반경이 대폭 감소하게 된다.In one specific example, the plurality of servomotors 110 are steered in a tangential manner with each of the wheels 5, 6, 7, and 8 based on the center of an imaginary circle in the rotation direction of the vehicle 1. The in-wheel motors provided in each of the wheels 5, 6, 7, and 8 provide rotational driving force to rotate the wheels, thereby significantly reducing the turning radius.

여기서 서보모터(110)는 제어부(160)에 의해 제어되어 바퀴들(5, 6, 7, 8)의 조향각을 조절할 수 있도록 구동력을 제공하는 모터이고, 인휠모터는 각각의 바퀴들(5, 6, 7, 8)을 회전시켜 차량을 회전시키는 회전 구동력을 제공하는 모터를 지칭한다.Here, the servomotor 110 is a motor that is controlled by the control unit 160 and provides driving force to adjust the steering angle of the wheels 5, 6, 7, and 8, and the in-wheel motor is a motor that provides driving force to adjust the steering angle of the wheels 5, 6, 7, and 8. , 7, 8) refers to a motor that provides rotational driving force to rotate the vehicle.

도 4 및 도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치의 다른 조향 예를 나타내는 모식도이다.4 and 5 are schematic diagrams showing another example of steering of a steering device according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면 조향 장치는 제어부(160)가 조향핸들에 의해 입력되는 값으로 복수개의 서보모터(110)를 제어하여 바퀴들(5, 6, 7, 8)을 차량(1)의 중심을 기준으로 원의 접선 형태로 조향 가능하게 조절할 수 있다. 차량(1)의 주차시에 차량(1)의 앞과 뒤에 차량들이 밀착되어 주차되어 있고 차량(1)의 전진과 후진이 불가능한 경우에 이용되어 제자리 회전이 가능하다.Referring to FIGS. 4 and 5 together with FIGS. 1 to 3 , the steering device controls the plurality of servomotors 110 with values input by the steering wheel of the control unit 160 to drive the wheels 5, 6, 7, 8) can be adjusted to be steerable in the form of a circular tangent based on the center of the vehicle (1). When the vehicle 1 is parked, the vehicles in front and behind the vehicle 1 are parked in close contact and the vehicle 1 cannot move forward or backward, allowing the vehicle to rotate in place.

즉, 도 4에서와 같이 좌회전시에 차량(1)의 중심을 기준으로 차량(1)의 전방에 위치하는 바퀴들(5, 6)은 상호 반대 방향으로 조향되어 상호 대칭되도록 조향된다. 이때 전방에 위치하는 바퀴들(5, 6)은 각각의 바퀴들(5, 6)에 구비되어 있는 인휠모터가 구동력을 각각 제공하여 화살표 C, D와 같이 차량(1)의 중심에서 보았을 때 각각 반시계 방향으로 회전하게 된다.That is, as shown in FIG. 4, when turning left, the wheels 5 and 6 located in front of the vehicle 1 with respect to the center of the vehicle 1 are steered in opposite directions to be symmetrical to each other. At this time, the in-wheel motors provided in each of the wheels 5 and 6 provide driving force to the wheels 5 and 6 located in the front, respectively, when viewed from the center of the vehicle 1 as shown by arrows C and D. It rotates counterclockwise.

또한 차량(1)의 후방에 위치하는 바퀴들(7, 8)은 상호 대칭되도록 조향되고, 차량(1)의 후방에 위치하는 바퀴들(7, 8)은 차량(1)의 전방에 위치하는 바퀴들(5, 6)과도 반대 방향으로 조향되도록 제어된다. 이때 차량(1)의 중심에서 보았을 때 후방에 위치하는 바퀴들(7, 8)은 각각의 바퀴들(7, 8)에 구비되어 있는 인휠모터에 의해 화살표 E, F와 같이 각각 회전하게 된다.In addition, the wheels 7 and 8 located at the rear of the vehicle 1 are steered to be symmetrical to each other, and the wheels 7 and 8 located at the rear of the vehicle 1 are steered to be symmetrical to each other. It is also controlled to steer in the opposite direction to the wheels 5 and 6. At this time, the wheels 7 and 8 located at the rear when viewed from the center of the vehicle 1 rotate as indicated by arrows E and F, respectively, by the in-wheel motors provided in each wheel 7 and 8.

한편 도 5에서와 같이 우회전시에는 차량(1)의 전방에 위치하는 바퀴들(5, 6)과 후방에 위치하는 바퀴들(7, 8)이 상호 대칭되도록 조향되고, 이때 차량(1)의 전방에 위치하는 바퀴들(5, 6)은 각각의 바퀴들(5, 6)에 구비되어 있는 인휠모터에 의해 화살표 C, D와 같이 각각 시계 방향으로 회전하게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, when turning right, the wheels 5 and 6 located in the front of the vehicle 1 and the wheels 7 and 8 located at the rear are steered to be symmetrical to each other, and at this time, the wheels 5 and 6 located in the rear of the vehicle 1 are steered to be symmetrical to each other. The wheels 5 and 6 located in the front rotate clockwise as shown by arrows C and D, respectively, by the in-wheel motors provided in each wheel 5 and 6.

차량(1)의 후방에 위치하는 바퀴들(7, 8)은 차량(1)의 중심에서 보았을 때 각각의 바퀴들(7, 8)에 구비되어 있는 인휠모터에 의해 화살표 E, F와 같이 각각 회전하게 된다.The wheels 7 and 8 located at the rear of the vehicle 1 are rotated as shown by arrows E and F, respectively, by in-wheel motors provided on each wheel 7 and 8 when viewed from the center of the vehicle 1. It rotates.

제어부(160)는 차량(1)의 제자리 회전시에 제자리 회전 모드로 작동되어 도 4 및 도 5와 같이 차량(1)의 바퀴들(5, 6, 7, 8)이 차량(1)의 중심을 기준으로 각각 원의 접선 형태로 조향되고 복수개의 인휠모터가 바퀴들(5, 6, 7, 8)이 같은 방향으로 개별 회전되게 한다. 이때 차량(1)의 바퀴들(5, 6, 7, 8)은 너클암(140)의 회전 중심을 기준으로 각각 회전되어 바퀴들(5, 6, 7, 8)이 각각 원의 접선 형태로 조향된다.The control unit 160 operates in an in-place rotation mode when the vehicle 1 rotates in place, so that the wheels 5, 6, 7, and 8 of the vehicle 1 are aligned with the center of the vehicle 1, as shown in FIGS. 4 and 5. Based on , each is steered in the form of a circular tangent, and a plurality of in-wheel motors cause the wheels 5, 6, 7, and 8 to individually rotate in the same direction. At this time, the wheels 5, 6, 7, and 8 of the vehicle 1 are each rotated based on the rotation center of the knuckle arm 140, so that the wheels 5, 6, 7, and 8 each have a circular tangent shape. It is steered.

제어부(160)는 복수개의 바퀴들(5, 6, 7, 8)이 복수개의 서보모터(110)에 의해 각각 조향되고, 경우에 따라 전륜 또는 후륜이 함께 제어되게 할 수 있다.The control unit 160 can control the plurality of wheels 5, 6, 7, and 8, respectively, by the plurality of servomotors 110, and in some cases, control the front or rear wheels together.

도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 조향 장치 시스템의 블록도이다.Figure 6 is a block diagram of a steering system according to one embodiment of the present invention.

도 6을 다른 도면들과 함께 참조하면 조향 장치는 저성능 구동 시스템의 제어부에서 4륜 독립 조향 제어를 하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6 along with other drawings, it is preferable that the steering device performs four-wheel independent steering control from the control unit of the low-performance drive system.

한편 제어부(160)는 바퀴들(5, 6, 7, 8)의 조향각과 센서부(150)의 센서들에 의해 감지되는 센싱값에 근거하여 서보모터(110)와 인휠모터를 제어할 수 있다.Meanwhile, the control unit 160 can control the servomotor 110 and the in-wheel motor based on the steering angles of the wheels 5, 6, 7, and 8 and the sensing values detected by the sensors of the sensor unit 150. .

하나의 구체적인 예에서 센서부(150)는 서보모터(110)의 속도를 센싱하는 휠 회전 속도 감지 센서와, 바퀴들(5, 6, 7, 8)의 조향각을 센싱하는 조향각 센서 및 주변 감지 센서 등을 포함한다. 센서부(150)에서 센싱된 값들은 제어부에 송신된다.In one specific example, the sensor unit 150 includes a wheel rotation speed sensor that senses the speed of the servomotor 110, a steering angle sensor that senses the steering angles of the wheels 5, 6, 7, and 8, and a surrounding detection sensor. Includes etc. Values sensed by the sensor unit 150 are transmitted to the control unit.

여기서 휠 회전 속도 감지 센서는 휠의 속도를 감지하는 센서이고, 조향각 센서는 차량 실내에 장착되어 스티어링 휠의 각도 및 각속도를 측정하는 센서이며, 주변 감지 센서는 차량에 인접한 사물이나 사람을 감지하는 센서이다.Here, the wheel rotation speed sensor is a sensor that detects the speed of the wheel, the steering angle sensor is a sensor installed inside the vehicle to measure the angle and angular speed of the steering wheel, and the surrounding detection sensor is a sensor that detects objects or people adjacent to the vehicle. am.

이에 따라 본 발명에 따른 조향 장치는 조향각도 조절 범위를 확대시켜 활용성과 편리성을 향상시킬 수 있고, 4륜 바퀴들을 각각 조향하여 차량의 회전반경을 감소시킬 수 있다.Accordingly, the steering device according to the present invention can improve usability and convenience by expanding the steering angle adjustment range, and can reduce the turning radius of the vehicle by steering each of the four wheels.

또한 본 발명에 따른 조향 장치는 조향 각도를 조절하여 역위상, 동위상 및 제자리에서 차량의 회전이 가능하고, 제어부의 성능이 낮은 소형 시스템에 적용이 용이하여 활용성과 편리성을 향상시킬 수 있다.In addition, the steering device according to the present invention can adjust the steering angle to rotate the vehicle in anti-phase, in-phase, and in place, and can be easily applied to small systems with low performance of the control unit, improving usability and convenience.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above are merely presented by selecting the most preferred embodiments among various possible embodiments to aid the understanding of those skilled in the art, and the technical idea of this invention is not necessarily limited or restricted only by the presented embodiments. Rather, it is stated that various changes, additions, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments.

1: 차량
3: 차체
5, 6, 7, 8: 바퀴들
110: 서보모터
120: 서보 혼
130: 타이로드
140: 너클암
150: 센서부
160: 제어부1: vehicle
3: Body
5, 6, 7, 8: wheels
110: Servo motor
120: Servo horn
130: tie rod
140: Knuckle arm
150: sensor unit
160: control unit

Claims

In a steering device that controls the wheels of a vehicle,
a plurality of servomotors mounted on the body of the vehicle and providing driving force to steer the wheels;
a plurality of in-wheel motors respectively providing rotational driving force to the plurality of steered wheels;
A servo horn coupled to the motor shaft of the servomotor;
A tie rod whose end is connected to the servo horn;
a knuckle arm connected between the other end of the tie rod and the wheel; and
a control unit that controls overall operation of components of the vehicle; Including,
The control unit individually controls the steering angles of the wheels by driving the servomotors.
steering device.

According to claim 1,
The plurality of servomotors are provided in a vertical and left-right symmetrical shape at the bottom of the vehicle.
steering device.

According to claim 1,
The plurality of servomotors are capable of steering the wheels in a tangential form based on the center of a circle located on an imaginary extension line perpendicular to the side from the center of the vehicle.
steering device.

According to claim 1,
The plurality of servomotors enable steering of the wheels in a circular tangential shape based on the center of the vehicle.
steering device.

According to claim 1,
The plurality of in-wheel motors each provide driving force to the wheels in the rotation direction of the vehicle.
steering device.

According to claim 1,
The steering device further includes a sensor unit that senses the steering angle and speed of the wheels.
steering device.