KR102683232B1 - 차량용 조향 스틱 - Google Patents

차량용 조향 스틱

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KR102683232B1 KR1020220060242A KR20220060242A KR102683232B1 KR 102683232 B1 KR102683232 B1 KR 102683232B1 KR 1020220060242 A KR1020220060242 A KR 1020220060242A KR 20220060242 A KR20220060242 A KR 20220060242A KR 102683232 B1 KR102683232 B1 KR 102683232B1
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Abstract

차량용 조향 스틱이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차랴용 조향 스틱은, 상기 차량을 조향하기 위해 운전자에 의해 조작되는 레버; 상기 레버에 마련된 파지부; 상기 파지부에 마련되어, 상기 운전자의 핸즈 오프(Hands Off) 및 핸즈 온(Hands On) 신호를 검출하여 상기 운전자의 파지를 감지하는 센서패드; 및 상기 센서패드로부터의 상기 핸즈 온 신호 또는 핸즈 오프 신호에 따라, 상기 조향 스틱의 조향기능을 활성화 또는 비활성화하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량용 조향 스틱{STEERING STICK FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 조향 스틱에 관한 것이다. 더 자세하게는, 차량의 스틱형 조향 장치에 있어서, 운전자의 조향 의지와 관계없이 차량이 조향되는 것을 방지하기 위해, 운전자의 조향 스틱 파지여부를 감지하여 운전자가 조향 스틱을 파지한 경우에만 조향이 되게 하는 차량용 조향 스틱에 관한 것이다.
자동차는 자율주행 기술이 발전함에 따라 단순한 이동 수단에서 탑승자의 편의를 고려한 목적 기반의 이동 수단으로 발전하고 있다. 이 과정에서 자율주행 중인 차량 내에서 운전자의 편의를 위한 공간 확보가 필수적이다. 이를 위해, 운전석의 공간을 더 확보하기 위한 연구 개발은 다양하게 수행되고 있다.
예컨대, 일반 자동차에서 휠 타입의 조향 장치는 필수장치이지만 자율주행 자동차에서는 불필요할 수 있다. 또한, 휠 타입의 조향 장치는 자율주행모드로 주행 중일 때, 운전석에서 운전자의 행동반경을 제약한다. 이 때문에 자율주행 모드에서 휠 타입의 조향 장치를 운전석에서 제거하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나 자율주행 자동차에 있어서도 도로 상황에 따라 운전자의 개입이 어느 정도 필요하므로 조향 장치를 운전석에서 완전히 제거하기는 어려운 실정이다.
KR 2183411 B1 (2020.11.26.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 운전자의 파지여부를 감지하여 운전자의 조향 의도를 파악할 수 있고 이에 따라 자율주행 모드와 수동주행 모드간의 전환을 할 수 있는 차량용 조향 스틱을 제공하고자 한다.
또한, 운전자가 조향 제어권의 획득을 용이하게 인지할 수 있는 차량용 조향 스틱을 제공하고자 한다.
또한, 운전자가 조향 스틱을 파지하기 전에는, 조향 스틱의 움직임이 차량의 조향에 반영되지 않게 하여, 운전자의 비의도적 실수나 외란으로 인해 차량이 위험하게 조향되는 것을 방지할 수 있는 차량용 조향 스틱을 제공하고자 한다.
또한, 운전자가 조향 스틱을 파지하기 전에는, 조향 스틱의 움직임이 잠긴 상태로 유지되어 조향 스틱의 미세 변동을 방지할 수 있는 차량용 조향 스틱을 제공하고자 한다.
본 발명의 해결 과제들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱은, 상기 차량을 조향하기 위해 운전자에 의해 조작되는 레버; 상기 레버에 마련된 파지부; 상기 파지부에 마련되어, 상기 운전자의 핸즈 오프(Hands Off) 및 핸즈 온(Hands On) 신호를 검출하여 상기 운전자의 파지를 감지하는 센서패드; 및 상기 센서패드로부터의 상기 핸즈 온 신호 또는 핸즈 오프 신호에 따라, 상기 조향 스틱의 조향기능을 활성화 또는 비활성화하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 레버는, 상기 센서패드에서 상기 핸즈 오프 신호가 검출되면 조작이 불가능하도록 움직임이 잠기고, 상기 센서패드에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면 조작이 가능하도록 움직임이 풀릴 수 있다.
또한, 상기 센서패드는, 복수의 센싱영역을 가지고, 상기 제어부는, 복수의 상기 센싱영역 중 2개 이상의 영역에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면, 상기 차량의 조향기능을 활성화시킬 수 있다.
또한, 상기 복수의 센싱영역 중 하나의 영역은, 상기 운전자가 상기 파지부를 파지할 때 상기 운전자의 손가락이 닿는 영역에 위치하고, 다른 영역 중 적어도 하나 이상의 영역은, 상기 운전자의 손바닥이 닿는 영역에 위치할 수 있다.
또한, 상기 복수의 센싱영역은, 전도성 영역으로서, 비전도성 영역으로 서로가 구분될 수 있다.
또한, 상기 파지부는, 상기 운전자가 누름으로써 상기 운전자의 파지를 감지하는 파지버튼을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서패드의 상기 핸즈 온 신호가 검출되고 상기 파지버튼이 눌려지면 상기 차량의 조향기능을 활성화시킬 수 있다.
또한, 상기 파지부는, 상기 차량의 기어 모드가 변경되도록 제어신호를 생성하는 기어변속 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 파지부는, 상기 차량과 연동된 운전자보조시스템 기능 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량은, 자율주행 차량이고, 상기 센서패드에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면, 상기 제어부는 상기 차량의 전자제어장치에 상기 조향 스틱의 조향기능 활성화 신호를 송신하고, 상기 차량의 상기 전자제어장치는 상기 조향기능 활성화 신호를 수신하면, 상기 차량을 자율주행모드에서 수동주행모드로 조향모드를 변경할 수 있다.
또한, 상기 조향모드의 변경을 상기 운전자에게 안내하도록 상기 조향모드에 따라 서로 다른 방식으로 점등하는 조명부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 조향모드의 변경을 상기 운전자에게 안내하도록 상기 조향모드에 따라 서로 다른 방식으로 상기 파지부를 진동시키는 진동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동부는, 상기 차량과 노면 사이의 진동을 상기 운전자에게 전달하도록, 가상의 진동을 추가로 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 센서패드에서 상기 핸즈 오프 신호가 검출되면 상기 레버의 움직임을 상기 차량의 조향에 반영하지 않을 수 있고, 상기 센서패드에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면 상기 레버의 움직임을 상기 차량의 조향에 반영할 수 있다.
또한, 상기 레버는, 움직임이 잠긴 상태로 유지되되, 상기 센서패드에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면, 상기 잠긴 상태가 해제될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 조향 스틱은, 휠 타입의 조향 장치를 운전석에서 제거하여 공간을 운전석에 여유공간을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱은 운전자의 파지여부를 감지하여 운전자의 조향의도를 파악할 수 있고 이에 따라 자율주행 모드와 수동주행 모드간의 전환을 할 수 있다.
또한, 운전자가 조향 제어권의 획득을 용이하게 인지할 수 있다.
또한, 운전자가 조향 스틱을 파지하기 전에는 조향 스틱의 움직임이 차량의 조향에 반영되지 않게 하여 운전자의 비의도적 실수나 외란으로 인해 차량이 위험하게 조향되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 운전자가 조향 스틱을 파지하기 전에는 조향 스틱의 움직임이 잠긴 상태로 유지되어 조향 스틱의 미세 변동을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱에서 센서 패드를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱의 파지부 내부 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱을 운전자가 파지한 상태를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 기술되고, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱(100)은 차량의 조향을 제어하기 위한 조향 장치로서, 레버(110), 파지부(120), 센서패드(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
레버(110)는 운전자가 조작을 통해 차량의 방향 전환을 제어하거나 입력하기 위해 마련된 것으로서, 스틱 형태를 가지며 레버(110)의 움직임에 따라 차량의 방향이 전환되도록 차량의 조향을 담당하는 구성과 연계될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 차량과 레버(110)의 연계는 기계적으로 연계될 수 있거나 전자적으로 연계될 수 있다.
파지부(120)는 운전자가 레버(110)의 조작을 용이하게 하기 위해 마련된 것으로서, 레버(110)에 마련될 수 있다.
센서패드(130)는 운전자가 의도적으로 레버(110)를 조작했는지 또는 비의도적으로 레버(110)를 조작했는지 판단하기 위해 마련된 것으로서, 파지부(120)의 둘레를 따라 파지부(120)에 마련되어 운전자의 핸즈 오프(Hands Off) 신호 및 핸즈 온(Hands On) 신호를 검출하여 운전자의 파지를 감지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 센서패드(130)는 운전자의 상기 핸즈 온 신호 또는 상기 핸즈 오프 신호를 검출하기 위해 정전용량식 센서가 마련될 수 있다. 센서패드(130)의 정전 용량은 운전자의 파지부(120)에 대한 파지 여부에 따라 달라지며, 달라진 정전 용량값은 상기 핸즈 온 신호 또는 상기 핸즈 오프 신호로 이용될 수 있다. 다만, 센서패드(130)의 센싱 방식은 정전용량식만 이용하는 것은 아니며, 압력검출식일 수도 있고 운전자의 상기 핸즈 온 또는 상기 핸즈 오프 신호를 검출할 수 있는 방식이면 가능하다.
제어부(140)는 센서패드(130)에서 검출되는 상기 핸즈 온 신호 또는 상기 핸즈 오프 신호에 따라 조향 스틱(100)의 상기 조향 스틱에 대한 운전자의 조향기능을 활성화 또는 비활성화하기 위해 마련된 것이다.
여기서, 상기 조향 제어권이란 운전자가 상기 조향 스틱을 이용하여 차량을 직접 조향하고자 할 때, 상기 조향 스틱의 조향기능을 활성화 또는 비활성화하는 것을 의미한다.
예컨대, 제어부(140)는 센서패드(130)의 상기 핸즈 오프 신호가 검출되면 레버(110)에 의해 차량의 조향이 제어되지 않도록 차량을 제어할 수 있다. 운전자가 조향 스틱(100)을 파지하여 센서패드(130)의 미리 정해진 복수의 영역에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면, 제어부(140)는 레버(110)에 의해 상기 차량의 조향이 제어되도록 상기 조향 스틱을 활성화할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 센서패드(130)의 미리 정해진 영역에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되지 않으면(상기 핸즈 오프 신호가 검출되면), 조향 스틱(100)의 레버(110)의 조작이 물리적으로 불가능하도록 레버(110)의 움직임을 잠글 수 있다. 이에 따라, 운전자로부터 조향 제어권을 회수할 수 있다. 운전자가 조향 스틱(100)의 파지부(120)를 파지하여 센서패드(130)에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면, 제어부(140)는 운전자가 조향 스틱(100)을 조작할 수 있도록 레버(110)의 잠금을 풂으로써 운전자에게 조향 제어권을 부여할 수 있다. 이하, 제어부(140)의 조향 제어권 부여 및 회수 방식은 본 실시예의 경우로 이해될 수 있다.
한편, 제어부(140)의 조향 제어권 부여 및 회수 방식에 대한 다른 실시예로서, 제어부(140)는 센서패드(130)의 미리 설정된 영역에서 상기 핸즈 오프 신호가 검출되면 레버(110)가 조작되더라도 레버(110)의 움직임이 차량의 조향에 반영되지 않도록 차량의 전자제어장치에 조향 스틱(100)의 비활성화 신호를 보낼 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 차량이 기계식 조향 시스템이라면 차량의 바퀴와 연결된 조향 기어와 레버(110)의 연결을 물리적으로 해제하거나, 차량이 Steer By Wire와 같은 전자식 조향 시스템이라면 레버(110)의 입력을 무시하도록 차량을 제어하여 운전자로부터 조향 제어권을 회수할 수 있다. 운전자가 조향 스틱(100)의 파지부(120)를 파지하여 센서패드(130)의 미리 설정된 영역에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면, 제어부(140)는 레버(110)의 움직임에 따라 차량이 조향될 수 있도록 상기 차량의 상기 전자제어장치에 조향 스틱(100)의 활성화 신호를 송신할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 상기 전자제어장치에 조향 스틱(100)의 활성화 정보를 송신함으로써, 차량이 기계식 조향 시스템이라면 차량의 바퀴와 연결된 조향 기어와 레버(110)의 연결을 물리적으로 다시 복원하거나, 차량이 전자식 조향 시스템이라면 레버(110)의 입력을 상기 차량의 조향에 반영함으로써 운전자에게 조향 제어권을 부여할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱(100)의 파지부(120)는 파지버튼(121)을 더 포함할 수 있다. 파지버튼(121)은 상기 핸즈 온 신호를 발생시키기 위한 것으로서, 운전자가 조향 스틱(100)을 파지하면 자연스럽게 눌러지는 위치에 마련될 수 있다. 제어부(140)는 센서패드(130)의 미리 설정된 영역에서의 상기 핸즈 온 신호와 파지버튼(121)이 발생시키는 상기 핸즈 온 신호를 보조적으로 이용하여 운전자의 조향 스틱(100) 파지를 감지하여 레버(110)의 잠금을 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 조향 스틱(100)의 파지부(120)는 상기 차량의 기어 모드가 변경되도록 제어신호를 생성하는 기어변속 스위치(122)를 더 포함할 수 있다. 기어변속 스위치(122)는 차량의 기어 모드를 변경하기 위해 마련된 것으로서, 운전자가 조향 스틱(100)을 사용하며 용이하게 조작할 수 있도록 파지부(120)의 상단에 마련될 수 있다. 운전자는 조향 스틱(100)을 파지한 상태에서 엄지손가락을 이용해 기어변속 스위치(122)를 조작할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 조향 스틱(100)의 파지부(120)는 상기 차량과 연동된 하나 이상의 운전자보조시스템(ADAS; Advanced Driver Assistance Systems) 기능 스위치(123)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 운전자보조시스템 기능 스위치(123)는 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control), 전방 충돌 경고(Forward Collision Warning), 전방 충돌방지 보조(Forward Collision-Avoidance Assist), 후측방(사각지대) 충돌 경고(Blind-Spot Collision Warning), 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning), 차선 이탈방지 보조(Lane Keeping Assist), 고속도로 주행 보조(Highway Driving Assist) 등의 기능 스위치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 조향 스틱(100)의 파지부(120)는 다이얼(124)을 더 포함할 수 있다. 다이얼(124)은 차량의 기능과 연계되어 운전자의 입력을 수행할 수 있다. 예컨대, 운전자는 다이얼(124)을 이용하여 차량의 스피커 음량을 조절하거나 스마트 크루즈 모드일 때, 설정되는 차량의 속력을 조절할 수 있다. 다이얼(124)은 운전자가 조향 스틱(100)을 파지한 상태에서 용이하게 조작할 수 있도록 운전자가 파지한 상태에서 운전자의 엄지가 닿을 수 있는 파지부(120)의 상단에 마련될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 조향 스틱(100)은 조명부(150)를 더 포함할 수 있다. 조명부(150)는 운전자에게 조향 제어권이 부여되면, 운전자가 이를 인지할 수 있도록 점등될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량용 조향 스틱(100)은 진동부(160)를 더 포함할 수 있다. 진동부(160)는 운전자에게 조향 제어권이 부여되면 조향 스틱(100)을 파지하고 있는 운전자의 손이 느낄 수 있도록 파지부(120)에 진동을 발생시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱에서 센서 패드를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱(100)의 센서패드(130)는 전도성의 복수의 센싱영역(131, 132)을 가질 수 있고, 복수의 센싱영역(131, 132) 각각은 상기 핸즈 온 신호 또는 상기 핸즈 오프 신호를 독립적으로 검출할 수 있다. 제어부(140)는 복수의 센싱영역(131, 132) 중 미리 설정된 2개 이상의 영역에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면 운전자가 조향 스틱(100)을 운전 의지를 가지고 그랩(grab) 파지, 즉, 운전자가 조향 스틱(100)을 움켜쥔 것으로 판단하여 운전자가 조향 스틱(100)을 조작할 수 있도록 레버(110)의 잠금을 해제함으로써 운전자에게 조향 제어권을 부여할 수 있다. 즉, 복수의 센싱영역(131, 132) 중 미리 설정된 2개 이상의 영역에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되지 않고 상기 핸즈 오프 신호가 검출된다면 제어부(140)는 운전자가 운전 의지를 가지지 않고 조향 스틱(100)을 가볍게 터치한 상태이거나 비의도적으로 조향 스틱(100)을 조작한 것으로 판단하여 레버(110)의 잠금을 유지함으로써 운전자에게 조향 제어권을 부여하지 않을 수 있다. 복수의 센싱영역(131, 132)은 서로 비전도성 영역(133)으로 구분되어 운전자의 다양한 파지 환경에서의 그랩 파지 검지의 정확성을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서 복수의 센싱영역(131, 132)가 2개로 마련된 것을 예를 들어 설명하였지만, 상기 센싱영역은 3개 이상의 복수일 수 있고 이 경우 복수의 상기 센싱영역 모두 또는 미리 설정해 놓은 일부 영역에서 설정해 높은 측정 범위 이상이 검출될 때, 제어부(140)는 핸즈 온으로 판단할 수도 있다.
또한, 제어부(140)는 파지버튼(121)이 발생시키는 상기 핸즈 온 신호를 더 포함하여 그랩 파지를 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 복수의 센싱영역(131, 132)에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되고 파지버튼(121)이 발생시키는 상기 핸즈 온 신호가 발생하면 운전자가 조향 스틱(100)을 그랩 파지한 것으로 판단할 수 있다. 이를 통해, 그랩 파지의 검지 정확성을 더 향상시킬 수 있다.
이하 설명하는 실시예에서는 센서패드(130)가 2개의 영역, 즉 제1 센싱영역(131) 및 제2 센싱영역(132)으로 2개의 센싱영역을 가지는 것으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 3개 이상으로 마련될 수 있다. 본 실시예에서 각각의 센싱영역(131, 132)은 운전자의 그랩 파지를 용이하게 판단할 수 있도록 파지부(120)에 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 센싱영역(131)은 운전자가 파지부(120)를 파지할 때 운전자의 손가락이 닿는 영역에 위치할 수 있고, 제2 센싱영역(132)은 운전자의 손바닥이 닿는 영역에 위치할 수 있다.
본 실시예에서, 운전자의 그랩 파지 조건은 자율 주행 중인 차량이 운전자에게 주행 제어권을 양도하기 위한 조건으로 활용될 수 있다. 여기서, 주행 제어권은 차량의 방향을 제어하는 조향 제어권과 속도를 제어하는 속도 제어권을 포함하는 권한으로 이해될 수 있다. 예컨대, 자율주행모드인 차량에서, 제어부(120)는 제1 센싱영역(131)과 제2 센싱영역(132)에서 동시에 핸즈 온 신호가 검출되면 운전자가 조향 스틱(100)을 파지한 것으로 판단하여 차량으로부터 운전자에게로 주행 제어권을 양도하고 상기 차량의 상기 전자제어장치에 상기 조향기능의 활성화 신호를 송신할 수 있다. 상기 차량의 상기 전자제어장치는 조향 스틱(100)의 제어부(120)로부터의 상기 조향기능 활성화 신호를 수신하여, 상기 차량을 자율주행모드에서 수동주행모드로 전환시킬 수 있다. 그러나 제1 센싱영역(131) 또는 제2 센싱영역(132) 어느 하나의 센싱 영역에서만 핸즈 온 신호가 검출되면, 제어부(140)는 운전자가 조향 스틱(100)을 파지한 것이 아닌 가볍게 터치만 하고 있는 상태로 판단하여 운전자에게 주행 제어권을 양도하지 않고 상기 차량의 상기 전자제어장치에 상기 조향기능의 비활성화 신호를 송신할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 2개의 센싱 영역 모두에서 핸즈 온 신호가 검출되지 않은 경우에는, 상기 차량은 자율주행모드에서 수동주행모드로 조향모드가 변경되지 않을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱의 파지부 내부 단면을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱(100)의 센서패드(130)는 파지부(120)의 바디(120a)의 외면을 따라 마련될 수 있다. 센서패드(130)의 외면에는 가죽과 같은 마감재(120b)로 파지부(120)를 마감할 수 있다. 도 4에 도시된 것과 같이 센서패드(130)가 마감재(120b) 아래에 센서패드(130)가 배치되므로 조향 스틱(100)의 외관을 미려하게 유지할 수 있다.
도 2 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱을 운전자가 파지한 상태를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 스틱(100)의 파지부(120)는 차량의 주행 제어권 양도를 운전자에게 알리기 위한 조명부(150) 또는 진동부(160)를 더 포함할 수 있다.
조명부(150)는 차량이 자율주행모드에서 수행주행모드로 조향모드가 변경되면, 상기 조향모드의 변경을 운전자에게 안내하기 위한 것으로서, 조명부(150)는 상기 조향모드에 따라 서로 다른 방식으로 점등할 수 있다. 예컨대, 운전자가 제1 센싱영역(131)과 제2 센싱영역(132)을 동시에 터치하며 조향 스틱(100)을 파지하면, 제어부(140)는 운전자가 조향 스틱(100)을 그랩 파지한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 조명부(150)는 이전에 점등되는 패턴과 다른 패턴 또는 다른 색상으로 점등되어 차량의 주행 제어권이 운전자에게 양도된 것을 알릴 수 있다.
조명부(150)는 운전자에게 주행 제어권에 대한 정보뿐 아니라 운전자가 차량에 탑승할 때, 운전자가 차량의 시동을 걸 때, 운전자가 차량에서 하차할 때 등 다양한 상황에서 운전자에게 감성적인 조명 효과를 제공할 수 있도록 다양한 색상과 패턴으로 점등할 수도 있다.
진동부(160)는 차량이 자율주행모드에서 수행주행모드로 조향모드가 변경되면, 상기 조향모드의 변경을 운전자에게 안내하기 위한 것으로서, 진동부(160)는 상기 조향모드에 따라 다른 방식으로 진동할 수 있다. 예컨대, 운전자가 조향 스틱(100)을 그랩 파지하면, 이전에 진동하는 패턴과 다른 패턴으로 진동하여 차량의 주행 제어권이 운전자에게 양도된 것을 알릴 수 있다.
또한, 일 실시예에 있어서, 진동부(160)는 차량과 노면 사이의 진동을 운전자에게 전달하도록, 가상의 진동을 추가로 발생시킬 수 있다.
차량이 Steer By Wire와 같은 전자식 조향 시스템이라면 조향 장치와 차량의 바퀴 간에 물리적인 연결점이 없어, 조향 시, 노면의 마찰, 걸림 등의 무게감이 운전자에게 전달이 되지 않아 운전자의 조향감이 저하되는 문제가 있다. 진동부(160)의 가상의 진동은 조향 스틱(100)의 조향감을 향상시켜 운전자가 더 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 도와줄 수 있다.
본 발명의 차량용 조향 스틱은 운전석에서 스티어링 휠을 제거할 수 있으므로 운전석에서 운전자의 행동반경이 넓어질 수 있으며, 차량이 자율 주행 시 운전자는 확장된 공간에서 편의 시설을 여유롭게 즐길 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 조향 스틱은 운전자의 그랩 파지를 감지하여 운전자에게 조향 제어권을 부여하므로, 운전자의 의도와는 관계없이 조작 실수로 차량의 방향이 전환되는 것을 방지하여 운전자의 안전을 더 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 조향 스틱은 센서영역을 복수개 사용함으로써 파지 검지의 정확성을 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 차량용 조향 스틱
110: 레버
120: 파지부
130: 센서패드
140: 제어부
150: 조명부
160: 진동부

Claims (12)

  1. 차량의 조향을 제어하는 조향 스틱으로서,
    상기 차량을 조향하기 위해 운전자에 의해 조작되는 레버;
    상기 레버에 마련된 파지부;
    상기 파지부의 둘레를 따라 복수의 센싱영역을 가지며, 상기 운전자의 핸즈 오프(Hands Off) 및 핸즈 온(Hands On) 신호를 검출하여 상기 운전자의 파지를 감지하는 센서패드; 및
    상기 센서패드로부터의 상기 핸즈 온 신호 또는 핸즈 오프 신호에 따라, 상기 조향 스틱의 조향기능을 활성화 또는 비활성화하되, 복수의 상기 센싱영역 중 2개 이상의 영역에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면, 상기 운전자가 상기 파지부를 파지한 것으로 판단하여 상기 차량의 조향기능을 활성화시키는 것인 제어부;를 포함하는 것인 차량용 조향 스틱.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레버는, 상기 센서패드에서 상기 핸즈 오프 신호가 검출되면 조작이 불가능하도록 움직임이 잠기고, 상기 센서패드에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면 조작이 가능하도록 움직임이 풀리는 것인 차량용 조향 스틱.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 센싱영역 중 하나의 영역은, 상기 운전자가 상기 파지부를 파지할 때 상기 운전자의 손가락이 닿는 영역에 위치하고, 다른 영역 중 적어도 하나 이상의 영역은, 상기 운전자의 손바닥이 닿는 영역에 위치하는 것인 차량용 조향 스틱.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 센싱영역은, 전도성 영역으로서, 비전도성 영역으로 서로가 구분되는 것인 차량용 조향 스틱.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파지부는, 상기 운전자가 누름으로써 상기 운전자의 파지를 감지하는 파지버튼을 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 센서패드의 상기 핸즈 온 신호가 검출되고 상기 파지버튼이 눌려지면 상기 차량의 조향기능을 활성화시키는 것인 차량용 조향 스틱.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 파지부는, 상기 차량의 기어 모드가 변경되도록 제어신호를 생성하는 기어변속 스위치를 포함하는 것인 차량용 조향 스틱.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파지부는, 상기 차량과 연동된 운전자보조시스템 기능 스위치를 포함하는 것인 차량용 조향 스틱.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차량은, 자율주행 차량이고,
    상기 센서패드에서 상기 핸즈 온 신호가 검출되면, 상기 제어부는 상기 차량의 전자제어장치에 상기 조향 스틱의 조향기능 활성화 신호를 송신하고,
    상기 차량의 상기 전자제어장치는 상기 조향기능 활성화 신호를 수신하면, 상기 차량을 자율주행모드에서 수동주행모드로 조향모드를 변경하는 것인 차량용 조향 스틱.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조향모드의 변경을 상기 운전자에게 안내하도록 상기 조향모드에 따라 서로 다른 방식으로 점등하는 조명부를 더 포함하는 것인 차량용 조향 스틱.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 조향모드의 변경을 상기 운전자에게 안내하도록 상기 조향모드에 따라 서로 다른 방식으로 상기 파지부를 진동시키는 진동부를 더 포함하는 것인 차량용 조향 스틱.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 진동부는, 상기 차량과 노면 사이의 진동을 상기 운전자에게 전달하도록, 가상의 진동을 추가로 발생시키는 것인 차량용 조향 스틱.
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