KR20120022326A - 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치 - Google Patents

전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 주차 보조 시스템에서의 주차 보조 제어 기능과 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 전동식 파워 스티어링 제어 기능을 통합하여 제공하는 통합 전자 제어 장치에 관한 것이다.

Description

전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치{INTEGRATED ELECTRONIC CONTROL APPARATUS FOR MOTOR DRIVEN POWER STEERING SYSTEM AND PARKING ASSIST SYSTEM}
본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 주차 보조 시스템에서의 주차 보조 제어 기능과 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 전동식 파워 스티어링 제어 기능을 통합하여 제공하는 통합 전자 제어 장치에 관한 것이다.
종래, 차량이 주차 공간에 주차하고자 할 때 운전자의 주차 편의를 제공하기 위한 주차 보조 기능을 제공하는 주차 보조 시스템과, 차량의 조향 제어 기능을 제공하는 전동식 파워 스티어링 시스템 각각은, 개별적인 전자 제어 장치를 통해 그 기능을 수행한다.
이와 같이, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치를 별도로 구현하여 차량에 설치하는 것은, 제조 비용이나 차량 설치 비용이 커지고, 차량에 설치되는 공간도 그만큼 커지게 되는 문제점이 있다. 또한, 주차 보조 시스템 및 전동식 파워 스티어링 시스템과 같이, 두 시스템의 제어 기능이 서로 연동 되는 시스템에서 전자 제어 장치를 개별적으로 구현하는 것은, 두 시스템 간의 연동을 위한 신호(데이터 포함)를 차량 네트워크를 통해 송수신해야 하는 등의 불필요한 과정이 발생할 수도 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치를 하나로 통합한 통합 전자 제어 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치에 있어서, 모터 구동을 위한 모터 구동부; 토크 센서와 통신하는 토크 센서 인터페이스부; 램프로 램프 신호를 출력하는 램프 인터페이스부; 차량용 네트워크를 통해, 전동식 파워 스티어링 제어 및 주차 보조 제어를 위한 신호를 송수신하기 위한 차량용 네트워크 인터페이스부; 상기 차량용 네트워크를 통해 주차 보조 제어용 센서와 통신하는 주차 보조 제어용 센서 인터페이스부; 상기 차량용 네트워크를 통해 조향각 센서와 통신하는 조향각 센서 인터페이스부; 상기 전동식 파워 스티어링 제어를 위한 프로세서 및 상기 주차 보조 제어를 위한 프로세스를 처리하는 통합 마이크로 컨트롤러 유닛; 및 상기 차량용 네트워크를 통해 운전자 알림 신호를 휴먼 머신 인터페이스로 입출력하는 휴먼 머신 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치를 하나로 통합한 통합 전자 제어 장치를 제공하는 효과가 있다. 이를 통해, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치를 개별적으로 제조하거나 설치하는 것에 비해 비용 절감 효과가 있으며, 차량 내 설치 공간을 줄일 수 있는 효과도 있다. 또한, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치를 통합함으로써, 두 시스템 간의 연동을 위한 신호(데이터 포함)를 차량 네트워크를 통해 송수신해야 하는 절차를 줄일 수 있는 효과도 있다.
도 1은 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치에 대한 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 2는 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치에 대한 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치에 대한 블록 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치(100)에 대한 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치(100)는, 전자 제어 장치(100)에서의 전원을 조절하기 위한 전원 레귤레이터부(110)와, 차량용 네트워크(예: CAN(Control Area Network, 이하 "CAN"이라 칭함) 등)를 통해 차량 내 각종 시스템과 데이터를 송수신하기 위한 트랜스시버(Transceiver, 120)와, 스위치 인터페이스(I/F: Interface), LED 인디케이터(Light Emitting Diode Indicator) 인터페이스 및 스피커 인터페이스 등의 입출력 인터페이스(130)와, 주차 보조 제어를 위한 프로세스를 수행하는 메인/서브 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU: Micro Controller Unit, 140) 등을 포함한다.
또한, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치(100)는, 측방 센서 및 후방 센서 등을 포함하는 주차 보조 제어용 센서로부터 센서 신호를 차량용 네트워크 인터페이스(예: LIN(Local Interconnect Network, 이하 "LIN"이라 칭함) 인터페이스 등)를 통해 수신하고, 차량용 네트워크인 CAN을 통해 휴먼 머신 인터페이스(HMI: Human Machine Interface, 이하 "HMI"라 칭함)와 통신한다.
도 2는 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치(200)에 대한 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치(200)는, 모터 구동부, 토크 센서부, 램프 부, 조향각 센서(SAS: Steering Angle Sensor) 부 등으로 구성된다. 이러한 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치(200)는 차량용 네트워크 중 하나인 CAN을 통해, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치(100)와 필요한 데이터를 송수신한다.
이러한 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치(200)는 전자 제어 장치(200)의 전원을 조절하기 위한 전원 레귤레이터부(210)와 차량용 네트워크(예: CAN 등)를 통해 통신하기 위한 통신부(220) 등을 포함한다.
도 1을 참조하여 전술한 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치(100)와, 도 2를 참조하여 전술한 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치(200)를 별도로 제조하게 되면, 제조 비용이나 차량 설치 비용이 커지고, 차량에 설치되는 공간도 많이 차지하여 차량 설계 시 공간 활용도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예는, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치(100)와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치(200)를 하나로 통합한 "통합 전자 제어 장치"를 개시한다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 전자 제어 장치는, 기능적으로 주차 보조 시스템에서의 주차 보조 제어와 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 전동식 파워 스티어링 제어를 모두 수행할 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 전자 제어 장치를 도 3과 도 4를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치(300)를 나타낸 도면이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치(300)가 수행하는 전동식 파워 스티어링 제어 기능에 대하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 전자 제어 장치(300)는, 토크 센서(32)로부터 토크 신호를 수신하여 이에 근거하여 모터(31)를 구동하여 전동식 파워 스티어링 제어 기능을 수행한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 전자 제어 장치(300)는, 전동식 파워 스티어링 제어 기능 수행시, CAN(38)를 통해 조향각 센서(SAS: Steering Angle Sensor, 34)와 통신하여 조향각 정보를 수신하고, 수신된 조향각 정보를 전동식 파워 스티어링 제어에 이용할 수 있다. 또한, 통합 전자 제어 장치(300)는, 램프(33)의 동작 제어 등을 전동식 파워 스티어링 제어와 관련된 경고나 알림 기능을 수행할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 전자 제어 장치(300)가 수행하는 주차 보조 제어 기능에 대하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 전자 제어 장치(300)는, 전방 센서, 후방 센서 및 측방 센서 등 중 하나 이상을 포함하는 주차 보조 제어용 센서(35)와 LIN(37)과 통신을 하여 센서 정보를 수신하고 수신한 센서 정보를 토대로 주차 보조 제어 기능을 수행한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 전자 제어 장치(300)는, 주차 보조 제어 기능 수행시, 운전자로부터 주차 보조 제어에 필요한 정보를 입력받거나 운전자에게 주차 보조 제어에 필요한 정보를 제공하는 등의 기능을 수행하기 위하여, 휴먼 머신 인터페이스(HMI: Human Machine Interface, 36)와 CAN(38) 통신을 할 수 있으며, 램프(33)의 동작 제어 등을 주차 보조 제어 기능과 관련된 경고나 알림 기능을 수행할 수도 있다.
도 3을 참조하여 간략하게 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치(300)에 대하여, 도 4에 도시된 블록 구성도를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치(300)에 대한 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치(300)는, 모터 구동을 위한 모터 구동부(420)와, 토크 센서(32)와 통신하는 토크 센서 인터페이스부(430)와, 램프(33)로 램프 신호를 출력하는 램프 인터페이스부(440)와, 차량용 네트워크를 통해, 전동식 파워 스티어링 제어 및 주차 보조 제어를 위한 신호를 송수신하기 위한 차량용 네트워크 인터페이스부(450)와, 차량용 네트워크를 통해 주차 보조 제어용 센서(35)와 통신하는 주차 보조 제어용 센서 인터페이스부(460)와, 차량용 네트워크를 통해 조향각 센서(34)와 통신하는 조향각 센서 인터페이스부(470)와, 전동식 파워 스티어링 제어를 위한 프로세서 및 주차 보조 제어를 위한 프로세스를 처리하는 통합 마이크로 컨트롤러 유닛(410)과, 차량용 네트워크를 통해 운전자 알림 신호를 HMI(36)로 입출력하는 휴먼 머신 인터페이스부(480) 등을 포함한다.
전술한 차량용 네트워크 인터페이스부(450)는, LIN(Local Interconnect Network, 37) 및 CAN(Control Area Network, 38) 등을 포함하는 차량용 네트워크를 통해, 전동식 파워 스티어링 제어 및 주차 보조 제어를 위한 신호를 송수신한다.
전술한 주차 보조 제어용 센서 인터페이스부(460)는, 차량용 네트워크 인터페이스부(450)와 연동하여, 차량용 네트워크 중에서 LIN(37)을 통해 측방 센서, 전방 센서 및 후방 센서 중 하나 이상을 포함하는 주차 보조 제어용 센서(35)와 통신할 수 있다.
또한, 조향각 센서 인터페이스부(470)는, 차량용 네트워크 인터페이스부(450)와 연동하여, 차량용 네트워크 중에서 CAN(38)을 통해 조향각 센서(34)와 통신할 수 있다.
전술한 휴먼 머신 인터페이스부(480)는, 차량용 네트워크 인터페이스부(450)와 연동하여, 차량용 네트워크 중에서 CAN(38)을 통해, 스위치 신호, LED(Light Emitting Diode) 신호 및 스피커 신호 중 하나 이상을 포함하는 유선 또는 무선 방식으로 된 CAN 타입의 운전자 알림 신호를 HMI(36)로 입출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 전자 제어 장치(300)는, 전동식 파워 스티어링 제어를 위한 전원을 조절하기 위한 전원 레귤레이터 및 주차 보조 제어를 위한 전원을 조절하기 위한 레귤레이터를 각기 포함하지 않고, 전동식 파워 스티어링 제어를 위한 전원 및 주차 보조 제어를 위한 전원을 통합하여 조절하는 통합 전원 레귤레이터(Regulator)부(490)를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치를 하나로 통합한 통합 전자 제어 장치(300)를 제공하는 효과가 있다. 이를 통해, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치를 개별적으로 제조하거나 설치하는 것에 비해 비용 절감 효과가 있으며, 차량 내 설치 공간을 줄일 수 있는 효과도 있다. 또한, 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치와 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치를 통합함으로써, 두 시스템 간의 연동을 위한 신호(데이터 포함)를 차량 네트워크를 통해 송수신해야 하는 절차를 줄일 수 있는 효과도 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 주차 보조 시스템을 위한 전자 제어 장치
200: 전동식 파워 스티어링 시스템을 위한 전자 제어 장치
300: 통합 전자 제어 장치
410: 통합 마이크로 컨트롤러 유닛
420: 모터 구동부
430: 토크 센서 인터페이스부
440: 램프 인터페이스부
450: 차량용 네트워크 인터페이스부
460: 주차 보조 제어용 센서 인터페이스부
470: 조향각 센서 인터페이스부
480: 휴먼 머신 인터페이스부
490: 전원 레귤레이터부

Claims (4)

  1. 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치에 있어서,
    모터 구동을 위한 모터 구동부;
    토크 센서와 통신하는 토크 센서 인터페이스부;
    램프로 램프 신호를 출력하는 램프 인터페이스부;
    차량용 네트워크를 통해, 전동식 파워 스티어링 제어 및 주차 보조 제어를 위한 신호를 송수신하기 위한 차량용 네트워크 인터페이스부;
    상기 차량용 네트워크를 통해 주차 보조 제어용 센서와 통신하는 주차 보조 제어용 센서 인터페이스부;
    상기 차량용 네트워크를 통해 조향각 센서와 통신하는 조향각 센서 인터페이스부;
    상기 전동식 파워 스티어링 제어를 위한 프로세서 및 상기 주차 보조 제어를 위한 프로세스를 처리하는 통합 마이크로 컨트롤러 유닛; 및
    상기 차량용 네트워크를 통해 운전자 알림 신호를 휴먼 머신 인터페이스로 입출력하는 휴먼 머신 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차량용 네트워크 인터페이스부는,
    LIN(Local Interconnect Network) 및 CAN(Control Area Network)를 포함하는 상기 차량용 네트워크를 통해, 상기 전동식 파워 스티어링 제어 및 상기 주차 보조 제어를 위한 신호를 송수신하되,
    상기 주차 보조 제어용 센서 인터페이스부는, 상기 LIN를 통해 측방 센서, 전방 센서 및 후방 센서 중 하나 이상을 포함하는 상기 주차 보조 제어용 센서와 통신하고,
    상기 조향각 센서 인터페이스부는, 상기 CAN를 통해 상기 조향각 센서와 통신하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 휴먼 머신 인터페이스부는,
    상기 CAN을 통해, 스위치 신호, LED(Light Emitting Diode) 신호 및 스피커 신호 중 하나 이상을 포함하는 CAN 타입의 상기 운전자 알림 신호를 상기 휴먼 머신 인터페이스로 입출력하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전동식 파워 스티어링 제어를 위한 전원 및 상기 주차 보조 제어를 위한 전원을 조절하는 통합 전원 레귤레이터(Regulator) 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 주차 보조 시스템을 위한 통합 전자 제어 장치.
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