KR20110058460A

KR20110058460A - 차량의 조향휠유닛 및 이의 제어방법

Info

Publication number: KR20110058460A
Application number: KR1020090115268A
Authority: KR
Inventors: 다이젤 안드레아스; 프레쉐르 폴터
Original assignee: 현대자동차주식회사; 현대자동차 유럽기술연구소; 기아자동차주식회사
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2011-06-01

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량의 조향휠유닛은, 차량의 운행 방향을 조절하기 위해서 운전자가 조작하는 조향휠, 상기 조향휠에 장착되어 상기 조향휠을 잡은 손을 감지하는 손감지센서, 상기 손감지센서에서 감지된 신호를 이용하여 손이 조향휠을 잡은 상태 또는 이탈된 상태를 판단하는 제어부, 및 상기 제어부에서 판단된 조향휠을 잡은 손의 이탈상태를 표시하는 디스플레이부를 포함한다.

따라서, 조향휠유닛이 운전자의 손의 이탈상태를 감지하여 손이 이탈된 것으로 판단하면, 경고등 또는 소리를 이용하여 경고모드를 수행함으로써 운전자의 운전집중도를 향상시켜 사고를 방지할 수 있다. 아울러, 조향휠유닛이 그 온도를 감지하고, 그 온도가 설정된 온도 이하로 내려가면, 가열모드를 적용하여 운전의 감성적인 부분을 향상시킨다. 부가적으로, 조향휠을 잡고 있는 손으로부터 운전자의 심장박동을 감지하고, 이를 알려줌으로써 안정적인 운전을 수행할 수 있으며, 운전상태를 조향휠유닛의 디스플레이부를 통해서 보여줌으로써 운전자의 운전상태를 보다 효과적으로 전달할 수 있다.

조향휠, 센서, 열, 이탈, 집중, 흐트러짐

Description

차량의 조향휠유닛 및 이의 제어방법{STEERING WHEEL UNIT OF VEHICLE AND THE CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 조향휠유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자가 의도하는 방향으로 차량의 이동방향을 조절하기 위해서 구비되는 차량의 조향휠유닛 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

대부분의 차량 사고의 80퍼센트 이상이 운전자의 실수에서 기인하고, 운전자의 실수는 대부분 집중하지 않는 흐트러진 행동에서 기인한다.

한 미국의 연구는 운전자는 운전 중 30퍼센트의 비율 동안 운전에 집중하지 않는 것으로 판단하고 있으며, 호주의 한 연구는 운전자의 흐트러짐은 모든 사고의 36퍼센트의 핵심원인이라는 것을 증명하고 있다.

음악조절이나 전자제품의 사용과 같은 흐트러진 행동은 급격한 브레이크를 수행하는 주요 원인들의 4개 중 3개를 차지하며, 손으로 사용하는 핸드폰을 작동하는 경우 심한사고의 가능성을 4배 가중시킨다.

따라서, 운전자의 운전 집중도를 감지하고, 흐트러짐을 경고하는 연구가 진행되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 운전자의 흐트러짐을 효과적으로 감지하고 경고하는 차량의 조향휠유닛 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 조향휠유닛은, 차량의 운행 방향을 조절하기 위해서 운전자가 조작하는 조향휠, 상기 조향휠에 장착되어 상기 조향휠을 잡은 손을 감지하는 손감지센서, 상기 손감지센서에서 감지된 신호를 이용하여 손이 조향휠을 잡은 상태 또는 이탈된 상태를 판단하는 제어부, 및 상기 제어부에서 판단된 조향휠을 잡은 손의 이탈상태를 표시하는 디스플레이부를 포함한다.

상기 디스플레이부는 상기 조향휠의 상단부에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 손감지센서는 상기 조향휠을 따라서 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 운전자의 오른손 또는 왼손이 조향휠을 잡고 있는 상태에 따라서 상기 디스플레이부에서 경고등을 점등하거나 별도의 스피커를 통해서 경고음을 생성하는 것이 바람직하다.

상기 조향휠의 온도를 감지하는 온도센서, 및 상기 온도센서에서 감지된 온도가 설정된 온도보다 낮으면 상기 조향휠을 소정의 온도까지 히팅시키는 가열부를 더 포함할 수 있다.

상기 가열부는 상기 조향휠의 외측표면에서 소정 깊이에 설치되는 히팅소자를 포함한다.

상기 가열부의 작동을 온/오프하기 위해서 상기 조향휠의 일측에 장착되는 스위치를 더 포함할 수 있다.

상기 디스플레이부는 상기 가열부의 작동상태를 화면에 표시하여 상기 운전자에게 알려주는 것이 바람직하다.

상기 운전자의 손으로부터 심장박동을 감지하는 심장박동감지센서가 상기 조향휠에 구비되고, 상기 심장박동감지센서로부터 감지된 심장박동의 상태를 상기 디스플레이부를 통해서 보여준다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 조향휠유닛의 제어방법은, 조향휠에서 손이 부착된 상태를 감지하여 손이 이탈된 상태를 감지하는 손이탈감지단계, 및 상기 조향휠에서 상기 손이 이탈된 것으로 판단되면, 경고등을 점등하거나 또는 경고음을 생성하는 경고단계를 포함한다.

상기 손이이탈감지단계에서, 운전자의 오른손과 왼손이 이탈된 상태를 각각 감지하는 것이 바람직하다.

상기 경고단계에서, 상기 운전자의 손이 이탈된 상태에서 소정의 시간이 지난 후 상기 경고등을 점등하거나 상기 경고음을 생성하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 조향휠유닛에 의하면, 조향휠유닛 이 운전자의 손의 이탈상태를 감지하여 손이 이탈된 것으로 판단하면, 경고등 또는 소리를 이용하여 경고모드를 수행함으로써 운전자의 운전집중도를 향상시켜 사고를 방지할 수 있다.

아울러, 조향휠유닛이 그 온도를 감지하고, 그 온도가 설정된 온도 이하로 내려가면, 가열모드를 적용하여 운전의 감성적인 부분을 향상시킨다.

부가적으로, 조향휠을 잡고 있는 손으로부터 운전자의 심장박동을 감지하고, 이를 알려줌으로써 안정적인 운전을 수행할 수 있으며, 운전상태를 조향휠유닛의 디스플레이부를 통해서 보여줌으로써 운전자의 운전상태를 보다 효과적으로 전달할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 조향휠유닛의 정면도이다.

도 1을 참조하면, 조향휠유닛(100)은 원형의 림(107, 또는 조향휠)을 포함하고, 상기 림(107)은 그 회전중심부의 조향축(109)과 연결된다. 운전자가 상기 조향휠유닛(100)의 상기 림(107)을 회전시키면 상기 조향축(109)이 회전하여 차량이 설정된 방향으로 나아간다.

상기 조향휠유닛(100)의 상부에 디스플레이부(105)가 배치되고, 상기 조향휠유닛(100)은 손감지센서(120), 가열부(130), 스위치(140), 제어부(150, CU: control unit), 스피커(111), 및 온도센서(160)를 더 포함한다.

상기 심장박동감지센서(110)는 조향휠을 잡은 손으로부터 운전자의 심장박동을 감지한다. 이와 같이 감지된 심장박동의 신호가 상기 제어부(150)에 전달되고, 상기 제어부(150)는 그 정보를 연산하여 상기 디스플레이부(105)에 송신하고, 상기 디스플레이부(105)는 그 연산된 정보를 보여준다.

상기 심장박동감지센서(110)가 운전자의 심장박동을 감지하는 방법은, 상기 운전자의 손에서 감지되는 미세전류를 이용하여 심장박동을 감지할 수 있다.

또는 상기 심장박동감지센서(110)는 상기 운전자의 손에서 감지되는 미세압력(혈류)변화를 이용하여 심장박동을 감지할 수도 있다.

상기 손감지센서(120)는 상기 운전자의 손이 조향휠을 잡고 있는 상태를 감지하고, 그 감지된 신호를 상기 제어부(150)에 인가하며, 상기 제어부(150)는 상기 운전자의 오른손 또는 왼손이 이탈된 상태를 판단한다.

만약, 상기 운전자의 오른손은 부착되어 있고, 왼손이 이탈되어 있으면, 이 정보를 상기 디스플레이부(105)에서 운전자에게 화면으로 보여줄 수 있다.

특히, 왼손과 오른손이 모두 이탈된 상태에서는 경고등을 점등하거나 상기 스피커(111)를 통해서 소리를 이용하여 경고모드를 수행할 수 있다.

상기 온도센서(160)는 상기 조향휠유닛(100)의 온도를 감지하며, 그 감지된 온도신호가 상기 제어부(150)로 인가된다. 상기 제어부(150)는 감지된 온도가 설정된 온도보다 낮으면, 상기 가열부(130)를 작동시킨다.

상기 가열부(130)는 상기 조향휠유닛(100)의 표면에서 소정깊이의 내측에 배치되는 히팅소자를 포함하여, 공급되는 전류에 의해서 상기 조향휠유닛(100)에서 운전자의 손과 접촉하는 부분의 온도를 설정된 온도까지 상승시킨다.

아울러, 상기 조향휠유닛(100)에는 상기 가열부(130)를 수동 또는 자동으로 작동시키거나 상기 디스플레이부(105)의 작동모드를 변화시키는 스위치(140)류가 구비된다.

상기 디스플레이부(105)의 작동모드에 따라서, 상기 디스플레이부(105)는 상기 조향휠유닛(100)의 온도, 운전자의 심장박동, 및 손이탈상태을 포함하는 운전에 필요한 정보들을 각각 표시한다.

상기 디스플레이부(105)는 녹색과 붉은색 엘이디를 포함하고 있어서, 정상상태인 경우에는 녹색등이 점등되고, 손이 이탈되는 상태와 같은 경고상태에서는 붉은색 또는 노란색이 점등되며, 경고등은 설정된 주기로 반복하여 점등되는 것이 바람직하다.

상기 심장박동감지센서(110)는 스테인레스 스틸 패드로 구성될 수 있으며, 양손에 대응하여 조향휠의 양측에 배치될 수 있다.

아울러, 상기 손감지센서(120)는 두 개의 와이어타입으로 상기 림(107)을 따라서 360도 연속적으로 상기 조향휠유닛(100)의 표면에 가까이 배치되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 조향휠유닛에 구비되는 디스플레이부의 화면들이다.

도 2의 (a)에서, 상기 조향휠유닛(100)의 상기 디스플레이부(105)는 운전자의 두 손이 조향휠유닛(100)을 잡고 있다는 것을 보여준다.

도 2의 (b)에서, 상기 조향휠유닛(100)의 상기 디스플레이부(105)는 운전자의 한 손이 조향휠유닛(100)을 잡고 있다는 것을 보여준다.

도 2의 (c)에서, 상기 조향휠유닛(100)의 상기 디스플레이부는 운전자의 두 손이 조향휠에서 이탈되어 있다는 것을 보여준다.

이와 같이, 운전자의 두 손이 모두 이탈된 경우, 붉은색 경고등을 주기적으로 점등하거나 경고소리를 생성하는 것이 바람직하다.

도 2의 (d)에서, 운전자의 심장박동 상태를 보여주고, 도 2의 (e)에서, 상기 조향휠유닛(100)의 온도 또는 조향휠유닛(100)의 근처의 온도를 디스플레이한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 조향휠유닛의 제어 플로우차트이다.

도 3을 참조하면, 차량의 조향휠유닛의 제어방법은, 제0단계(S300), 제2단계(S302), 제4단계(S304), 제6단계(S306), 제8단계(S308), 제10단계(S310), 제12단계(S312), 제14단계(S314), 제16단계(S316), 제18단계(S318), 및 제20단계(S320)를 포함한다.

상기 제0단계(S300)에서, 왼손의 부착상태로부터 외손의 이탈상태를 감지하고, 상기 제2단계(S302)에서, 오른손의 부착상태로부터 오른손의 이탈상태를 감지한다.

상기 제4단계(S304)에서, 오른손 또는 왼손이 이탈된 것을 확인하고, 제6단계(S306)에서, 상기 디스플레이부(105)를 통해서 손이탈등이 붉은색으로 점등된다.

그리고, 제8단계(S308)에서, 설정된 시간, 예를 들어 2초가 경과하고, 상기 제10단계(S310), 상기 제12단계(S312), 및 상기 제14단계(S314)가 수행된다.

상기 제10단계(S310)에서 붉은색 경고등이 점등되고, 제12단계(S312)에서 경고음이 생성되며, 제14단계(S314)에서 긴주기로 손이탈등을 점등한다.

그리고, 상기 제16단계(S316)에서 설정된 시간 예를 들어 3초가 경과하고, 운전자의 손이 계속적으로 이탈된 상태로 판단되면, 상기 제16단계(S316), 상기 제18단계(S318), 및 상기 제20단계(S320)가 수행된다.

상기 제16단계(S316)에서 손이탈등을 빠른 주기로 점등하고, 상기 제18단계(S318)에서 경고음을 주기적으로 발생시키며, 상기 제20단계(S320)에서 붉은색 엘이디(LED) 등이 점등된다.

상기 손이탈경고등이나 붉은색 경고등은 상기 디스플레이부를 통해서 점등될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 변속기의 변속을 위해서 오른손이 조향휠에서 이탈되는 경우, 가능한 이탈시간은 대략 2 내지 3초로 설정하는 것이 바람직하다. 차량이 고속으로 이동하는 경우, 조향휠에서 손이 이탈되는 시간은 줄어드는 것이 바람직하다. 아울러, 본 발명의 실시예에서, 상기 손감지센서(120)는 차량의 속도가 설정된 속도 예를 들어, 시속 15키로미터 이상일 경우 활성화되는 것이 바람직하다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 조향휠유닛

105: 디스플레이부

107: 림(조향휠)

109: 조향축

110: 심장박동감지센서

111: 스피커

120: 손감지센서

130: 가열부

140: 스위치

150: 제어부

160: 온도센서

S300, S302, S304, S306, S308, S310, S312, S314, S316, S318, 및 S320: 제0단계, 제2단계, 제4단계, 제6단계, 제8단계, 제10단계, 제12단계, 제14단계, 제16단계, 제18단계, 및 제20단계

Claims

조향휠에서 손이 부착된 상태를 감지하여 손이 이탈된 상태를 감지하는 손이탈감지단계; 및

상기 조향휠에서 상기 손이 이탈된 것으로 판단되면, 경고등을 점등하거나 또는 경고음을 생성하는 경고단계; 를 포함하는 차량의 조향휠유닛 제어방법.
제1항에서,

상기 손이이탈감지단계에서,

운전자의 오른손과 왼손이 이탈된 상태를 각각 감지하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향휠유닛 제어방법.
제1항에서,

상기 경고단계에서,

상기 운전자의 손이 이탈된 상태에서 소정의 시간이 지난 후 상기 경고등을 점등하거나 상기 경고음을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향휠유닛 제어방법.
차량의 운행 방향을 조절하기 위해서 운전자가 조작하는 조향휠;

상기 조향휠에 장착되어 상기 조향휠을 잡은 손을 감지하는 손감지센서;

상기 손감지센서에서 감지된 신호를 이용하여 손이 조향휠을 잡은 상태 또는 이탈된 상태를 판단하는 제어부; 및

상기 제어부에서 판단된 조향휠을 잡은 손의 상태를 표시하는 디스플레이부; 를 포함하고,

상기 제어부는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향휠유닛.
제4항에서,

상기 디스플레이부는 상기 조향휠의 상단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 조향휠유닛.
제4항에서,

상기 손감지센서는 상기 조향휠을 따라서 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 조향휠유닛.
제4항에서,

상기 운전자의 오른손 또는 왼손의 이탈 상태에 따라서 상기 디스플레이부에서 경고등을 점등하거나 별도의 스피커를 통해서 경고음을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향휠유닛.
제4항에서,

상기 조향휠의 온도를 감지하는 온도센서; 및

상기 온도센서에서 감지된 온도가 설정된 온도보다 낮으면 상기 조향휠을 소정의 온도까지 히팅시키는 가열부; 를 더 포함하는 차량의 조향휠유닛.
제8항에서,

상기 가열부는 상기 조향휠의 외측표면에서 소정 깊이에 설치되는 히팅소자를 포함하는 차량의 조향휠유닛.
제8항에서,

상기 가열부의 오토작동을 온/오프하기 위해서 상기 조향휠의 일측에 장착되는 스위치; 를 더 포함하는 차량의 조향휠유닛.
제8항에서,

상기 디스플레이부는 상기 조향휠유닛의 온도와 상기 가열부의 작동여부를 상기 운전자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 차량의 조향휠유닛.
제4항에서,

상기 운전자의 손으로부터 심장박동을 감지하는 심장박동감지센서가 상기 조향휠에 구비되고,

상기 심장박동감지센서로부터 감지된 심장박동의 상태를 상기 디스플레이부를 통해서 보여주는 것을 특징으로 하는 차량의 조향휠유닛.