KR19980066724U - Steering device using twisted joystick - Google Patents
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Abstract
본 고안은 트위스트형 조이스틱을 이용한 조향장치에 관한 것으로, 상/하의 방향(A-A')으로 움직이거나 또는 좌/우의 방향(B-B')으로 비틀 수 있는 조이스틱 형태의 핸들(20)과, 그 핸들(20)의 조작에 따른 토크를 검출하여 출력하는 토크 검출부(21)와, 그 토크 검출부(21)로부터 출력된 토크를 분석하여 조향의 방향 또는 가속/브레이크 제어를 인식하는 제어부(22)와, 그 제어부(22)의 제어에 따라 차량의 조향을 제어하는 조향시스템(23)과, 상기 제어부(22)의 제어에 따라 구동되는 브레이크 시스템(24)과, 상기 제어부(22)의 제어에 따라 구동되는 가속시스템(25)을 포함한다. 본 고안은 조이스틱 형태의 핸들(20)을 설치함으로써 보다 넓은 운전석의 공간을 확보할 수 있고, 손으로 조향 기능 및 차량의 가속/브레이크 기능을 제어할 수 있도록 함으로써 특히 장애자들이 편리하게 이용할 수 있다.The present invention relates to a steering apparatus using a twist-type joystick, a joystick-type handle 20 that can move in the up / down direction (A-A ') or twist in the left / right direction (B-B') and And a torque detector 21 for detecting and outputting torque according to the operation of the handle 20, and a controller 22 for analyzing the torque output from the torque detector 21 and recognizing the steering direction or acceleration / brake control. ), A steering system 23 for controlling steering of the vehicle under the control of the control unit 22, a brake system 24 driven under the control of the control unit 22, and a control of the control unit 22. Acceleration system 25 is driven according to. The present invention can secure a wider driver's seat space by installing a handle 20 in the form of a joystick, and can be conveniently used by persons with disabilities by controlling the steering function and the acceleration / brake function of the vehicle by hand.
Description
본 고안은 트위스트(twist)형 조이스틱(joystick)을 이용한 조향장치에 관한 것으로, 특히 좌/우측으로 비틀거나 또는 상/하의 방향으로 조작할 수 있는 조이스틱 형태의 핸들을 설치하여, 조향 기능 및 차량의 가속/브레이크 기능도 제어할 수 있도록 한 트위스트형 조이스틱을 이용한 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering apparatus using a twist type joystick, and in particular, by installing a handle in the form of a joystick that can be twisted left / right or manipulated in an up / down direction, the steering function and the The present invention relates to a steering device using a twisted joystick that can also control acceleration / brake functions.
종래의 전동조향 제어장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 조향 휠(1)의 회전에 따른 조향토크를 검출하는 수단(2)와, 그 수단(2)에 의하여 검출된 조향토크에 따라 위상 진도보상된 검출조향토크와 목적조향토크와의 편차를 구하고, 이 편차의 비례치, 적분치, 미분치를 가산하여 얻어진 제어치를 출력하는 제어부(6)와, 그 제어부(6)로부터 출력된 제어신호에 따라 구동되어 바퀴(7)의 조향을 제어하는 모터(3)으로 구성된다.As shown in FIG. 2, a conventional electric steering control device includes a means for detecting steering torque according to rotation of a steering wheel 1 and a phase progress according to the steering torque detected by the means 2. The controller 6 outputs a control value obtained by calculating the deviation between the compensated detection steering torque and the target steering torque and adding the proportional value, the integral value, and the derivative value of the deviation, and the control signal output from the control part 6. It is composed of a motor (3) driven along to control the steering of the wheel (7).
상기 제어부(6)는 도 1에 도시한 바와 같이, 조향토크 검출수단(2)에 의해 검출된 조향토크의 위상진도보상을 하는 위상진도 보상수단(10)과, 목표조향토크를 설정하고 그 설정된 목표조향토크(Th)를 출력하는 목표조향토크 설정수단(11)과, 그 목표조향토크 설정수단(11)으로부터 출력된 목표조향토크(Th)와 상기 위상진도 보상수단(10)에 의해 보상된 검출조향토크(Ts)의 편차(Th)를 구하는 뺄셈기(16)와, 그 뺄셈기(16)에 의해 계산된 편차(Th)의 비례치(Pn)를 구하는 비례수단(12)과, 상기 뺄셈기(16)에 의해 계산된 편차(Th)의 적분치(In)를 구하는 적분수단(13)과, 상기 뺄셈기(16)에 의해 계산된 편차(Th)의 미분치(Dn)를 구하는 미분기(14)와, 그 미분기(14) 및 상기 적분수단(13) 및 상기 비례수단(12)에 의해 계산된 값(Dn),(In),(Pn)을 더하는 덧셈기(17)와, 그 덧셈기(17)에 의한 덧셈치(Te)에 따라 모터(3)를 구동하는 모터구동수단(15)로 구성된다.As shown in Fig. 1, the control section 6 sets the phase progress compensation means 10 for performing phase progress compensation of the steering torque detected by the steering torque detecting means 2, and the target steering torque. Compensated by the target steering torque setting means 11 for outputting the target steering torque Th, the target steering torque Th output from the target steering torque setting means 11 and the phase progress compensation means 10. A subtractor 16 for obtaining a deviation Th of the detection steering torque Ts, a proportional means 12 for obtaining a proportional value Pn of the deviation Th calculated by the subtractor 16, and Integrating means 13 for obtaining the integral value In of the deviation Th calculated by the subtractor 16 and for obtaining the derivative value Dn of the deviation Th calculated by the subtractor 16. An adder 17 which adds the differentiator 14, the values Dn, (In) and (Pn) calculated by the differentiator 14 and the integrating means 13 and the proportional means 12, and By adder 17 It consists of a motor drive means 15 for driving the motor 3 according to the addition value Te.
이와 같이 구성된 종래의 전동조향 제어장치에 있어서, 제어부(6)는 위상 진도보상된 검출조향토크(Ts)와 목표조향토크(Tr)와의 편차(Th)를 구하고, 이 편차(Th)의 비례치, 적분치, 미분치를 가산하여 얻어진 제어치(Te)를 모터(3)에 인가하여, 모터(3)는 보조조향토크를 발생한다.In the conventional electric steering control device configured as described above, the control unit 6 obtains the deviation Th between the detected steering torque Ts and the target steering torque Tr, which has been compensated for phase progress, and the proportional value of this deviation Th. The control value Te obtained by adding the integral value and the derivative value is applied to the motor 3, and the motor 3 generates the auxiliary steering torque.
여기서, 제어부(6)의 미분기(14) 및 상기 적분수단(13) 및 상기 비례수단(12)는 각각 선택적으로 동작하여 여러 값(Dn),(In),(Pn)들 중에서 적어도 하나가 덧셈기(17)에 인가될 수 있다.Here, the differentiator 14, the integrating means 13 and the proportional means 12 of the control unit 6 are selectively operated so that at least one of a plurality of values Dn, In, and Pn is an adder. May be applied to (17).
상기와 같은 종래의 전동조향 제어장치는 양호한 응답성과 안정된 조향감각을 제공할 수 있지만, 일반적인 조향장치와 마찬가지로 조향휠을 구비해야 하므로 운전석의 공간을 많이 차지하는 단점이 있다. 또한 종래의 전동조향 제어장치는 조향휠을 구비해야 하기 때문에 교통사고시 운전자에게 치명적인 부상을 입힐 우려가 있다.Conventional electric steering control device as described above can provide a good response and a stable steering sense, but has the disadvantage of occupying a lot of space of the driver's seat because it must be provided with a steering wheel like a general steering device. In addition, since the conventional electric steering control device must have a steering wheel, there is a risk of causing a fatal injury to the driver during a traffic accident.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 좌/우측으로 비틀거나 및 상/하의 방향으로 조작할 수 있는 조이스틱 형태의 핸들을 설치하여, 조향 기능 및 차량의 가속/브레이크 기능도 제어할 수 있도록 한 트위스트형 조이스틱을 이용한 조향장치를 제공한다.In order to solve the conventional problems as described above, the present invention by installing a handle in the form of a joystick that can be twisted to the left / right and operated in the up / down direction, it is also possible to control the steering function and the acceleration / brake function of the vehicle Provides a steering device using a twisted joystick.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 상/하의 방향으로 움직이거나 또는 좌/우의 방향으로 비틀 수 있는 조이스틱 형태의 핸들과, 그 핸들의 이동에 따른 토크를 검출하여 출력하는 토크 검출부와, 그 토크 검출부로부터 출력된 토크를 분석하여 조향의 방향 또는 가속/브레이크 제어를 인식하는 제어부와, 그 제어부의 제어에 따라 차량의 조향을 제어하는 조향시스템과, 상기 제어부의 제어에 따라 구동되는 브레이크 시스템과, 상기 제어부의 제어에 따라 구동되는 가속시스템으로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a joystick-shaped handle that can move in the up / down direction or twist in the left / right direction, a torque detection unit for detecting and outputting the torque according to the movement of the handle, and the torque detection unit A control unit for recognizing the direction of steering or acceleration / brake control by analyzing the torque output from the steering unit, a steering system for controlling the steering of the vehicle according to the control of the control unit, a brake system driven under the control of the control unit, and Characterized in that it consists of an acceleration system driven under the control of the controller.
도 1은 종래의 전동조향 제어장치에 포함되는 제어부의 구성도.1 is a block diagram of a control unit included in a conventional electric steering control device.
도 2는 종래의 전동조향 제어장치의 구성도.2 is a block diagram of a conventional electric steering control device.
도 3은 본 고안에 따른 트위스트형 조이스틱을 이용한 조향장치의 구성도.3 is a block diagram of a steering apparatus using a twist-type joystick according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 조향 휠 2 : 조향토크 검출수단1: steering wheel 2: steering torque detection means
3 : 모터 20 : 핸들3: motor 20: handlebar
21 : 토크 검출부 22 : 제어부21: torque detection unit 22: control unit
이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 고안에 따른 트위스트형 조이스틱을 이용한 조향장치는 도 3에 도시한 바와 같이, 상/하의 방향(A-A')으로 움직이거나 또는 좌/우의 방향(B-B')으로 비틀 수 있는 조이스틱 형태의 핸들(20)과, 그 핸들(20)의 이동에 따른 토크를 검출하여 출력하는 토크 검출부(21)와, 그 토크 검출부(21)로부터 출력된 토크를 분석하여 조향의 방향 또는 가속/브레이크 제어를 인식하는 제어부(22)와, 그 제어부(22)의 제어에 따라 차량의 조향을 제어하는 조향시스템(23)과, 상기 제어부(22)의 제어에 따라 구동되는 브레이크 시스템(24)과, 상기 제어부(22)의 제어에 따라 구동되는 가속시스템(25)으로 구성된다.Steering device using a twist-type joystick according to the present invention, as shown in Figure 3, the joystick type that can move in the up / down direction (A-A ') or twist in the left / right direction (B-B') The steering wheel 20, the torque detection unit 21 for detecting and outputting the torque according to the movement of the handle 20, and the torque output from the torque detection unit 21, and analyzing the direction of steering or acceleration / brake control. A control unit 22 for recognizing the steering wheel, a steering system 23 for controlling steering of the vehicle under the control of the control unit 22, a brake system 24 driven under the control of the control unit 22, and It consists of an acceleration system 25 driven by the control of the control part 22.
이와 같이 구성된 트위스트형 조이스틱을 이용한 조향장치에 있어서, 운전자가 차량의 속도를 높이거나 또는 브레이크를 걸 때 핸들(20)을 상/하의 방향(A-A')으로 움직이면 된다. 즉, 운전자가 핸들(20)을 상방향(A)으로 움직일 경우 이는 핸들(20)을 전방으로 밀 경우이고, 이때 차량은 가속되도록 한다. 운전자가 핸들(20)을 하방향( (A')으로 움직일 경우 이는 핸들(20)을 운전자의 몸쪽으로 당길 경우이고, 이때 차량의 브레이크 시스템이 동작되도록 한다. 이때, 핸들(20)이 이동된 위치만큼 차량이 가속되거나 브레이크가 걸리게 된다.In the steering apparatus using the twist type joystick configured as described above, the driver 20 may move the steering wheel 20 in the up / down direction A-A 'when the driver increases the speed or brakes the vehicle. That is, when the driver moves the steering wheel 20 in the upward direction A, this is when the steering wheel 20 is pushed forward, and the vehicle is accelerated. When the driver moves the steering wheel 20 in the downward direction (A '), this is when the steering wheel 20 is pulled toward the driver's body, and the brake system of the vehicle is operated at this time. The vehicle is accelerated or braked by the position.
한편, 운전자가 차량의 운행 방향을 변경하거나 차량을 회전시키고자 할 경우, 핸들(20)을 좌/우의 방향(B-B')으로 비틀면 된다. 이때, 핸들(20)이 좌/우의 방향(B-B')으로 비틀린 각도에 해당하는 만큼 차량의 회전 반경이 결정된다.On the other hand, when the driver wants to change the driving direction of the vehicle or rotate the vehicle, the steering wheel 20 may be twisted in the left / right direction B-B '. At this time, the turning radius of the vehicle is determined by the steering wheel 20 corresponding to the angle twisted in the left / right directions B-B '.
상기와 같이 운전자가 핸들(20)을 조작한 후 놓으면 핸들(20)은 중앙 위치에 자동적으로 놓이게 된다.When the driver releases the steering wheel 20 as described above, the steering wheel 20 is automatically placed at the center position.
토크 검출부(21)는 상기와 같이 핸들(20)의 조작 상태에 따른 토크를 검출하여 제어부(22)에 인가한다. 제어부(22)는 토크 검출부(21)로부터 입력된 토크를 분석하여 조향의 방향 및 각도를 결정하고, 또한 가속/브레이크의 정도를 인식하여, 조향시스템(23)과 브레이크 시스템(24)과 가속시스템(25)을 제어하게 된다.The torque detector 21 detects the torque corresponding to the operation state of the handle 20 and applies it to the controller 22 as described above. The controller 22 analyzes the torque input from the torque detector 21 to determine the direction and angle of steering, and also recognizes the degree of acceleration / brake, so that the steering system 23, the brake system 24, and the acceleration system (25) will be controlled.
상기와 같이 본 고안은 좌/우측으로 비틀거나 및 상/하의 방향으로 조작할 수 있는 조이스틱 형태의 핸들을 설치함으로써 보다 넓은 운전석의 공간을 확보할 수 있고, 손으로 조향 기능 및 차량의 가속/브레이크 기능을 제어할 수 있도록 함으로써 특히 장애자들이 편리하게 이용할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the present invention can secure a wider driver's seat space by installing a handle of a joystick type that can be twisted left / right and manipulated in an up / down direction, and enables hand steering and vehicle acceleration / brake. By allowing the function to be controlled, the handicapped has a particularly advantageous effect.
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Cited By (2)
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| KR20040016632A (en) * | 2002-08-19 | 2004-02-25 | 학교법인 포항공과대학교 | Joystick driving system helping handicapped person drive a car using one-hand |
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1997
- 1997-05-20 KR KR2019970011185U patent/KR200155481Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
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| KR20040016632A (en) * | 2002-08-19 | 2004-02-25 | 학교법인 포항공과대학교 | Joystick driving system helping handicapped person drive a car using one-hand |
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| CN115067064B (en) * | 2021-03-10 | 2024-04-12 | 创科无线普通合伙 | Mower |
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