KR20140080172A - 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치 - Google Patents

스티어링 컬럼 록킹 방지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스티어링 컬럼을 언록(unlock)시키는 록킹부 및 차량 주행 중에 록킹 방지 조건이 만족하면, 록킹부를 제어하여 스티어링 컬럼을 언록시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 주행 중에 스티어링 컬럼이 록킹되는 것을 방지하여 스티어링 컬럼의 록킹에 의한 차량 사고를 방지하고, 탑승자의 인명과 재산을 보호한다.

Description

스티어링 컬럼 록킹 방지 장치{APPARATUS FOR PREVENTING STEERING COLUMN LOCK}
본 발명은 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행 중에 노브가 스티어링 컬럼의 록킹홈에 끼워져 스티어링 컬럼이 록킹되면 노브를 강제로 후진 이동시켜 스티어링 컬럼을 언록시키는 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치에 관한 것이다.
전자식 스티어링 컬럼 록 장치(Electronic Steering Column Lock;이하 간단히 'ESCL'이라 함)는 모터의 구동에 따라 스티어링 컬럼을 록킹 또는 언록시켜 차량의 도난을 방지한다.
ESCL은 스마트키 제어 모듈의 제어에 따라 전기적인 신호로 스티어링 컬럼의 움직임을 제어하는 데, 스티어링 컬럼이 고정되는 록(lock) 상태와 스티어링 컬럼이 자유롭게 움직이는 언록(unlock) 상태로 구동된다.
그러나 ESCL은 차량 주행 중에 고장 발생이 발생되면 내부에 구비된 노브가 탄성 부재의 탄성력에 의해 이동하여 스티어링 컬럼의 록킹홈에 끼워져 스티어링 컬럼을 록킹시키는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개번호 10-2010-0049810호(2010.05.13)의 'ESCL 장치 제어 시스템 및 방법'이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 주행 중에 스티어링 컬럼이 록킹되는 것을 방지하는 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 스티어링 컬럼 록킹에 의한 차량 사고를 방지하고, 탑승자의 인명과 재산을 보호하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치는 스티어링 컬럼을 언록(unlock)시키는 록킹부; 및 차량 주행 중에 록킹 방지 조건이 만족하면, 상기 록킹부를 통해 상기 스티어링 컬럼을 언록시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 록킹부는 자성체로 형성되어 상기 스티어링 컬럼의 록킹홈에 끼워지거나 이탈되는 노브; 및 자력을 이용하여 상기 노브를 상기 스티어링 컬럼의 록킹홈으로부터 이탈시켜 상기 스티어링 컬럼을 언록시키는 노브 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 노브 이동부는 전원이 인가되면 상기 노브와 동일한 극성의 자력을 발생시켜 상기 노브가 상기 록킹홈으로부터 이탈되도록 하는 자력 발생부; 및 상기 자력 발생부에 공급되는 상기 전원을 단속하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 자력 발생부는 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 코일은 상기 스티어링 컬럼에 감져지거나 상기 스티어링 컬럼 내부에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 록킹 방지 조건은 시동버튼의 입력을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 주행 중에 전자식 스티어링 컬럼 록 장치에 고장이 발생하더라도, 노브를 강제로 이동시켜 스티어링 컬럼을 언록시킨다.
또한, 본 발명은 주행 중에 스티어링 컬럼이 록킹되는 것을 방지하여 스티어링 컬럼의 록킹에 의한 차량 사고를 방지하고, 탑승자의 인명과 재산을 보호한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 노브 이동부의 설치 구조도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼의 록킹 상태를 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼의 언록 상태를 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 노브 이동부의 설치 구조도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼의 록킹 상태를 도시한 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼의 언록 상태를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 제어부(10) 및 록킹부(20)를 포함한다.
록킹부(20)는 스티어링 컬럼(steering column)(40)을 록(lock) 또는 언록(unlock)시킨다.
도 2 를 참조하면, 스티어링 컬럼(40)은 외주면이 톱니형으로 형성되어 복수 개의 록킹홈(41)이 형성된다. 록킹부(20)는 상기한 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)에 삽입 또는 이탈되는 노브(23) 및 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 노브(23)를 강제로 이탈시켜 스티어링 컬럼(40)을 언록시키는 노브 이동부(21)를 포함한다. 이에 노브(23)가 상기한 록킹홈(41) 중 어느 하나에 끼워지면 스티어링 컬럼(40)은 록킹되고, 노브(23)가 록킹홈(41)으로부터 이탈되면 언록된다.
특히, 노브(23)는 ESCL(Electronic Steering Column Lock)(30)에 설치되어 ESCL(30)의 하우징(미도시)을 내외하며, 자성체로 형성되어 N극이 스티어링 컬럼(40)측을 향하고 S극이 ESCL(30)측을 향하도록 설치된다.
또한, ESCL(30)의 내부에는 노브(23)의 이동 방향에 설치되어 노브(23)를 지지함과 더불어 노브(23)에 탄성력을 인가하는 탄성 부재(31)가 설치된다.
여기서, ESCL(30)에 고장이 발생하면, ESCL(30)은 자체적으로 노브(23)를 제어할 수 없게 된다.
그 결과, 노브(23)는 탄성 부재(31)의 탄성력에 의해 스티어링 컬럼(40)측 방향으로 이동하여 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)에 끼워지게 되고, 이때 스티어링 컬럼(40)은 록킹된다.
상기한 바와 같이 탄성 부재(31)의 탄성력에 의해 노브(23)가 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)에 끼워져 스티어링 컬럼(40)이 록킹된 경우, 노브 이동부(21)는 자력을 이용하여 노브(23)를 ESCL(30)측으로 강제로 이동시켜 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 이탈시킴으로써, 스티어링 컬럼(40)이 언록되도록 한다.
이를 위해 노브 이동부(21)는 자력 발생부(212)와 스위칭부(211)를 포함한다.
자력 발생부(212)는 차량 배터리 등으로부터 전원이 공급되면 N극의 자력을 발생시킨다. 자력 발생부(212)는 코일 등이 채용될 수 있으며, 이 경우 도 2 에 도시된 바와 같이 스티어링 컬럼(40)에 감겨지거나 내부에 장착될 수 있다. 이와 같이 코일이 스티어링 컬럼(40)에 감겨지거나 내부에 장착으로써, ESCL(30)의 하우징이 스티어링 컬럼(40)과 인접하게 설치되더라도, ESCL(30)의 하우징(미도시) 구조나 위치 등을 변형시킬 필요가 없고 하우징과의 간섭을 방지할 수 있다. 여기서, 자력 발생부(212)의 종류 및 설치 방식은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 범위는 노브(23)를 강제로 이동시킬 수 있는 다양한 장치와 설치 방식을 모두 포함한다 할 것이다.
스위칭부(211)는 자력 발생부(212)에 공급되는 전원을 단속한다. 여기서, 전원에는 차량용 배터리 전원이나 별도의 전원 분배 모듈(미도시)로부터 공급되는 전원이 포함된다.
제어부(10)는 차량 주행 중에 록킹 방지 조건이 만족하면, 록킹부(20)를 제어하여 스티어링 컬럼(40)을 언록시킨다.
여기서, 제어부(10)는 차량이 주행 중인 지 여부를 차속 센서(미도시) 등으로부터 입력된 차속이나, 엔진 ECU(Electronic Control Unit)(미도시) 등으로부터 입력되는 엔진 신호 등으로 판단한다.
록킹 방지 조건은 차량 주행 중에 스티어링 컬럼(40)이 록킹되었을 때, 통상의 운전자가 스티어링 컬럼(40)의 록킹에 대처하는 행동 양식 등을 고려하여 다양하게 채용될 수 있다. 일반적으로 차량 주행 중에 스티어링 컬럼(40)이 록킹되면 주행이 불가능하므로 통상의 운전자는 차량을 정지시키려고 한다.
이에 록킹 방지 조건에는 시동버튼이 입력되는 경우가 포함되는데, 예를 들어 시동버튼이 연속적으로 2회 이상 입력되거나, 시동버튼이 2초 이상 지속적으로 입력되는 경우 등이 포함될 수 있다. 또한, 록킹 방지 조건에는 상기한 시동버튼 입력 이 외에, 브레이크 페달이 가압되어 브레이크 페달(미도시)의 위치가 급격하게 변경되는 경우 등이 더 추가될 수 있다.
한편, 주행 중에 ESCL(30)의 고장으로 인해 스티어링 컬럼(40)이 록킹되면 상기한 록킹 방지 조건이 만족할 수 있는 바, 제어부(10)는 주행 중에 록킹 방지 조건이 만족되면 노브(23)를 강제로 이동시켜 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 이탈시킨다.
즉, 제어부(10)는 주행 중에 록킹 방지 조건이 만족되면 스위칭부(211)를 턴온시켜 자력 발생부(212)로 전원을 공급한다. 이에 따라, 자력 발생부(212)는 N극의 자력을 발생시키고 이 자력에 의해 노브(23)가 후방으로 이동하면서 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 이탈되어 스티어링 컬럼(40)이 언록된다. 이를 도 3 과 도 4 를 참조하여 설명한다.
도 3 을 참조하면, 주행 중에 ESCL(30)에 고장이 발생하면, 도 3 에 도시된 바와 같이 탄성 부재(31)의 탄성력에 의해 노브(23)는 스티어링 컬럼(40)측으로 이동한다. 이에 따라, 노브(23)는 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)에 끼워지고 스티어링 컬럼(40)은 록킹된다. 이때 노브(23)의 N극측이 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)에 끼워진다.
한편, 제어부(10)는 차량이 주행 중인 상태에서 시동버튼이 입력되면 스위칭부(211)를 턴온시켜 자력 발생부(212)에 전원을 공급한다. 자력 발생부(212)는 전원이 공급됨에 따라 N극의 자력을 발생시켜 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 노브(23)을 이탈시킨다.
즉, 노브(23)의 N극이 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)에 끼워진 상태에서 자력 발생부(212)에서 N극의 자력이 발생함에 따라, 노브(23)와 자력 발생부(212) 간에는 척력이 작용하게 되고, 이러한 노브(23)와 자력 발생부(212) 간에 작용하는 척력이 탄성 부재(31)의 탄성력 보다 크게 형성된다. 그 결과, 노브(23)는 도 4 에 도시된 바와 같이 후방으로 이동하여 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 이탈됨으로써, 스티어링 컬럼(40)은 언록된다.
여기서, 노브(23)가 척력에 의해 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 원활하게 이탈되기 위해서는 노브(23)와 자력 발생부(212) 간에 작용되는 척력이 탄성 부재(31)의 탄성력 보다 크게 형성되어야 한다. 이를 위해, 노브(23)와 자력 발생부(212) 간에 작용되는 척력을 증가시키거나 탄성 부재(31)의 탄성력을 상대적으로 적게 형성하는 등 척력과 탄성력의 크기를 조절할 수 있는 다양한 방안이 채용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치의 동작 과정을 상세하게 설명한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, 제어부(10)는 차속이나 엔진 신호를 통해 차량이 주행 중인 지를 판단(S10)하여 판단 결과, 차량이 주행 중이면, 시동버튼이 입력되는지를 확인한다(S20).
확인 결과, 시동버튼이 입력되면, 제어부(10)는 스위칭부(211)를 턴온시켜 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)에 끼워진 노브(23)를 강제로 이동시켜 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 이탈시킨다(S30).
즉, 제어부(10)는 스위칭부(211)를 턴온시켜 자력 발생부(212)에 전원을 공급하고, 이때 자력 발생부(212)에서 N극의 자력이 발생하게 되면서 자력 발생부(212)와 노브(23) 간에는 척력이 작용하게 된다. 그 결과, 노브(23)는 스티어링 컬럼(40)의 록킹홈(41)으로부터 이탈되고 스티어링 컬럼(40)은 언록 상태가 된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 주행 중 ESCL(30)에 고장이 발생하더라도 스티어링 컬럼(40)의 록킹을 방지하여 차량 사고를 방지하고, 탑승자의 인명과 재산을 보호한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 제어부 20: 록킹부
21: 노브 이동부 211: 스위칭부
212: 자력 발생부 23: 노브
30: ESCL 31: 탄성 부재
40: 스티어링 컬럼 41: 록킹홈

Claims (6)

  1. 스티어링 컬럼을 언록(unlock)시키는 록킹부; 및
    차량 주행 중에 록킹 방지 조건이 만족하면, 상기 록킹부를 통해 상기 스티어링 컬럼을 언록시키는 제어부를 포함하는 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 록킹부는
    자성체로 형성되어 상기 스티어링 컬럼의 록킹홈에 끼워지거나 이탈되는 노브; 및
    자력을 이용하여 상기 노브를 상기 스티어링 컬럼의 록킹홈으로부터 이탈시켜 상기 스티어링 컬럼을 언록시키는 노브 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 노브 이동부는
    전원이 인가되면 상기 노브와 동일한 극성의 자력을 발생시켜 상기 노브가 상기 록킹홈으로부터 이탈되도록 하는 자력 발생부; 및
    상기 자력 발생부에 공급되는 상기 전원을 단속하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 자력 발생부는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 코일은 상기 스티어링 컬럼에 감져지거나 상기 스티어링 컬럼 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 록킹 방지 조건은
    시동버튼의 입력을 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 록킹 방지 장치.
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