KR20170025641A - 아웃사이드 미러 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

아웃사이드 미러 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

아웃사이드 미러 장치 내의 구성체 손상을 방지하기 위한 아웃사이드 미러 장치 및 그의 동작 방법이 개시된다.
이를 위해, 본 실시예는 적어도 하나의 기어 또는 이들 조합에 의해 발생되는 위상차를 이용하여 적어도 하나의 변속 정보를 추적(역추적)하여 모터 및/또는 타원형 기어부의 현 위상을 추출하고, 이를 통해 모터 및/또는 타원형 기어부의 속도를 제어하는 메카니즘을 제공한다.

Description

아웃사이드 미러 장치 및 그의 동작 방법{OUTSIDER MIRROR APPARATUS AND OPERATING METHOD THE SAME}
본 실시예는 아웃사이드 미러 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 아웃사이드 미러 장치 내의 구성체 손상을 방지하기 위한 아웃사이드 미러 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 아웃사이더 미러 장치는 주행시에 운전자가 고개를 돌리지 않고도 좌우측 후방의 교통 상황을 살필수 있도록 차량의 전방 양측면 등에 아웃사이더 미러가 설치된다.
이러한 아웃사이더 미러 장치는 아웃사이더 미러뿐만 아니라, 모터, 원형 기어, 엑추에이터 드라이버 및 전자제어유닛을 구비한다.
이중에서, 엑추에이터 드라이버는 전자제어유닛의 제어에 의해 모터와 원형 기어가 동작됨에 따라 아웃사이더 미러를 전방 및 후방으로 폴딩(접힘)시킬 수 있도록 동작 명령을 인가하는 역할을 한다.
그러나, 기존의 엑추에이터 드라이버는 전자제어유닛의 제어 명령에 따라 출력 전류 모니터링 신호를 통해 Stall Current를 검출하고, 이 이후에 동작 명령을 인가할 수 있었다.
Stall Current는 모터에 전압을 인가하고, 모터를 강제로 세우는 역할을 하는 전류로서, 기계적으로 기어가 멈춘 상태에서 반복적으로 발생되는 관계로, 기어, 모터 및 엑추에이터 드라이버에 소손이 발생되는 원인을 제공하였다.
아울러, 모터내 과전류 보호 기능이거나 일정 토크 이상이면, 기어에 슬립을 발생시켜 문제를 해결하게 되는데, 이런 경우, 기존의 전자제어유닛은 기어(타켓 형상)의 정확한 위치 및 속도를 알 수 없는 것이 하나의 원인으로 작용하였다.
본 실시예는 기어에서 발생되는 변위 정보를 추적하여 모터 및/또는 기어의 현 위치와 속도를 정확하게 파악하기 위한 아웃사이드 미러 장치 및 그의 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
하나의 실시예에 따르면, 모터의 회전축을 제1 중심점에 연결한 제1 타원형 기어와 아웃사이더 미러의 회전축을 제2 중심점에 연결한 제2 타원형 기어를 구비한 타원형 기어부, 상기 아웃사이더 미러가 폴딩(접힘)시, 상기 제1 타원형 기어와 상기 제2 타원형 기어의 위상차를 계산하고, 상기 계산된 위상차에 기초하여 상기 타원형 기어부의 속도 제어에 필요한 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 엑추에이터 드라이버, 및 상기 엑측에이터 드라이버로 전송된 동작 명령 신호에 대응하여 상기 변위 정보를 포함한 피드백 신호를 수신하고, 상기 수신된 피드백 신호에 기초하여 상기 모터 및 타원형 기어부의 현 위상을 검출하여 상기 모터 및 타원형 기어부의 속도를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 아웃사이드 미러 장치를 제공한다.
상기 변위 정보는 상기 제1 타원형 기어 및 제2 타원형 기어간 위상 변이, 각 속도 변이, 토크 변이, 상기 모터의 입력 전류 변이 및 상기 엑추에이터 드라이버의 출력 전류 변이 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 위상 변이는 상기 제1 타원형 기어 및 제2 타원형 기어간 위상차 또는 상기 제1 타원형 기어 및 제2 타원형 기어의 각각의 위상차를 포함할 수 있다.
상기 엑추에이터 드라이버는 상기 제1 타원형 기어의 위상차에 따른 상기 제1 타원형 기어 및 상기 제2 타원형 기어의 각 속도비를 각각 나타내는 상기 각 속도 변이를 추적할 수 있다.
상기 엑추에이터 드라이버는 상기 제1 타원형 기어 및 상기 제2 타원형 기어의 상기 각 속도비를 합하여 상기 토크 변이를 추적할 수 있다.
상기 엑추에이터 드라이버는 토크와 전류의 비례 관계를 이용하여 상기 토크 변이로부터 상기 모터의 입력 전류 변이를 추적할 수 있다.
상기 엑추에이터 드라이버는 상기 모터의 입력 전류 변이에 따라 상기 엑추에이터 드라이버의 출력 전류변이를 추적하고, 출력 전류와 피드백 전류의 비례 관계를 이용하여 상기 출력 전류 변이로부터 상기 피드백 신호의 피드백 전류 변이를 추적할 수 있다.
상기 전자제어유닛은 상기 피드백 신호를 역추적하여 상기 현 위상과 속도를 검출하고, 상기 검출된 현 위상을 통해 상기 모터 및 타원형 기어부의 속도를 제어할 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 모터의 회전축을 제1 타원형 기어의 제1 중심점에 연결하고, 아웃사이더 미러의 회전축을 제2 타원형 기어의 제2 중심점에 연결하는 단계, 상기 아웃사이더 미러가 폴딩(접힘)시, 상기 제1 중심점과 제2 중심점을 기점으로 상기 제1 타원형 기어와 상기 제2 타원형 기어의 위상차를 계산하는 단계, 상기 계산된 위상차에 기초하여 상기 타원형 기어부의 속도 제어에 필요한 적어도 하나의 변위 정보를 엑추에이터 드라이버에서 추적하는 단계, 상기 엑측에이터 드라이버로 전송된 동작 명령 신호에 대응하여 상기 변위 정보를 포함한 피드백 신호를 전자제어유닛에서 수신하는 단계, 및 상기 수신된 피드백 신호에 기초하여 상기 모터 및 타원형 기어부의 현 위상을 검출하여 상기 모터 및 타원형 기어부의 속도를 제어하는 단계를 포함하는 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법을 제공한다.
상기 변위 정보는 상기 제1 타원형 기어 및 제2 타원형 기어간 위상 변이, 각 속도 변이, 토크 변이, 상기 모터의 입력 전류 변이 및 상기 엑추에이터 드라이버의 출력 전류 변이중 적어도 하나일 수 있다.
상기 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계는 상기 제1 타원형 기어의 위상차에 따른 상기 제1 타원형 기어 및 상기 제2 타원형 기어의 각 속도비를 각각 나타내는 상기 각 속도 변이를 추적할 수 있다.
상기 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계는 상기 제1 타원형 기어 및 상기 제2 타원형 기어의 상기 각 속도비를 합하여 상기 토크 변이를 추적할 수 있다.
상기 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계는 토크와 전류의 비례 관계를 이용하여 상기 토크 변이로부터 상기 모터의 입력 전류 변이를 추적할 수 있다.
상기 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계는 상기 모터의 입력 전류 변이에 따라 상기 엑추에이터 드라이버의 출력 전류변이를 추적하고, 출력 전류와 피드백 전류의 비례 관계를 이용하여 상기 출력 전류 변이로부터 상기 피드백 신호의 피드백 전류 변이를 추적할 수 있다.
상기 현 위상과 속도를 제어하는 단계는 상기 피드백 신호를 역추적하여 상기 현 위상을 검출하고, 상기 검출된 현 위상을 통해 상기 모터 및 타원형 기어부의 속도를 제어할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예는 변이 추적을 통해 모터 및/또는 기어(타켓 형상)의 현 위치 또는 모터 및/또는 기어(타켓 형상)의 현 위치를 파악하여 모터 및/또는 기어(타켓 형상)의 속도를 제어함으로써, 모터, 기어 및 엑추에이터 드라이버 등의 소손을 방지하는 효과가 있다.
본 실시예는 기존의 기어의 현 위치를 파악하기 위하여 적어도 하나의 포지션 센서를 추가하였지만, 모터 및/또는 기어(타켓 형상)의 현 위치를 파악하기 위한 알고리즘을 통해 가능하게 되므로, 포지션 센서의 설치 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 아웃사이드 미러 장치의 일례를 나타낸 구성도이다.
도 2 내지 도 8은 도 1의 른 아웃사이드 미러 장치에서 수행되는 변위 추적에 필요한 데이터를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법을 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 10은 도 9의 동작 방법의 S130 단계를 보다 상세히 나타낸 순서도이다.
이하의 실시예들이 적용된 다양한 방법, 장치들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 본 명세서에서 개시되는 접미사인 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하의 실시예에서 개시되는 '및/또는'은 열거되는 관련 항목들 중 하나 이상의 항목에 대한 임의의 및 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 실시예에서 개시되는 "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 실시예에서 개시되는 아웃사이드 미러 장치는 적어도 하나의 기어 또는 이들 조합에 의해 발생되는 위상차를 이용하여 적어도 하나의 변속 정보를 추적(역추적)하여 모터 및/또는 타원형 기어부의 현 위상을 추출하고, 이를 통해 모터 및/또는 타원형 기어부의 속도를 제어하는 메카니즘을 제공한다.
이하에서는, 전술한 메카니즘을 실현하기 위한 하드웨어적인 구성과 방법의 관점에 대해 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
<아웃사이드 미러 장치의 구성 예>
도 1은 일 실시예에 따른 아웃사이드 미러 장치의 일례를 나타낸 도면이고, 도 2 내지 도 8은 도 1의 른 아웃사이드 미러 장치에서 수행되는 변위 추적에 필요한 그래프를 나타낸다.
도 2 내지 도 8은 도 1를 설명할 때 보조적으로 인용하기로 한다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 아웃사이드 미러 장치(100)는 모터(110), 타원형 기어부(120), 엑추에이터 드라이버(130) 및 전자제어유닛(140)을 포함할 수 있다.
먼저, 모터(110)는 전원이 인가되면 회전력을 발생시키는 DC 모터일 수 있다.
타원형 기어부(120)는 모터(110)에 연결된 회전축(111)을 제1 중심점(122)에 연결한 제1 타원형 기어(121) 및 아웃사이더 미러(101)의 회전축(102)을 제2 중심점(123)에 연결한 제2 타원형 기어(124)를 구비한다.
제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)에 장착된 톱니가 모터(110)의 구동에 의해 서로 맞물려 회전된다.
제1 중심점(122)과 제2 중심점(123)은 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 평면상에 위치가 다를 수 있다. 따라서, 아웃사이더 미러(101)가 폴딩(접힘) 또는 언폴딩시, 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)는 중심점 위치가 다르거나 타원형의 타켓 형상으로 인해 모터(110)에 의한 회전시 기어의 위치가 변화될 수 있다.
이는 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)간 또는 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 위상차를 야기시킬 수 있다.
이로써, 엑추에이터 드라이버(130, actuator driver)는 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)간 위상차 또는/및 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 각각의 위상차를 계산한다.
위상차는 도 2에 도시된 x축이 타원형 기어부(120)의 위상이고, y축이 각 속도비일 경우 각 속도 및 타원형 기어부(120)의 위상에 따라 선택된 편팡도를 통해 획득될 수 있다.
이어서, 엑추에이터 드라이버(130)는 계산된 위상차에 기초하여 타원형 기어부(120)의 속도 제어에 필요한 적어도 하나의 변위 정보를 추적할 수 있다.
추적된 변위 정보는 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)간 위상 변이, 각 속도 변이, 토크 변이, 모터(110)의 입력 전류 변이 및 엑추에이터 드라이버(130)의 출력 전류 변이 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 변위 정보를 추적하기 위한 엑추에이터 드라이버(130)의 기능은 하기와 같을 수 있다.
먼저, 엑추에이터 드라이버(130)는 계산된 제1 타원형 기어(121)의 위상차에 따른 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 각 속도비를 각각 나타낸 각 속도 변이를 도 3에서와 같이 추적할 수 있다.
예를 들면, 도 3에서와 같이, 모터(110)의 회전축(111)에 연결된 제1 타원형 기어(121)가 회전함에 따라 제1 타원형 기어(121)에 맞물린 제2 타원형 기어(124)도 역시 위상 변이, 예컨대 45.3도의 위상차가 발생하며, 이때의 각 속도 변이는 45.3도의 위상차를 두고 도 3에서와 같이 발생할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 타원형 기어(121)의 위상에 따라 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 각 속도가 변화하므로, 추적된 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 각 속도비를 합한 결과가 토크 변이가 될 수 있다.
이에 따라, 엑추에이터 드라이버(130)는 도 4에서와 같이, 두 개의 각속도를 합하면, 제1 타원형 기어(121)의 위상에 따른 토크 변이를 추적할 수 있다.
다시 말해, 동일한 중량의 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)가 회전된다고 가정하면, 도 4에서와 같이 제1 타원형 기어(121)의 각속도비 및 제1 타원형 기어(121)의 토그비는 비례하므로, 제1 타원형 기어(121)의 위상차 예컨대 22.65도의 위상차이를 두고 제1 타원형 기어(121)의 각속도비 및 제1 타원형 기어(121)의 토그비의 비례 관계를 통해 토큰 변이를 추적할 수 있다.
한편, 모터(110), 예컨대 DC 모터는 동일한 전압이 인가될때 토크에 비례해서 입력 전류가 변화할 수 있다. 도 5에서와 같이, 초록색 라인은 토크에 따른 전류 관계를 나타내고, 황색 라인은 토크에 따른 회전수 관계를 나타낼 경우, DC 모터(110)의 입력 전류 변이와 토크 변이는 동일한 형태를 가질 수 있음을 확인 할 수 있다.
이를 토대로, 엑추에이터 드라이버(130)는 전술한 토크와 전류의 비례 관계를 이용하여 도 6에서와 같이 이미 추적된 토크 변이 예컨대 제1 타원형 기어(121)의 각속도비에 비례하는 모터(110)의 입력 전류 비율로부터 모터(110)의 입력 전류 변이를 추적할 수 있다.
이러한 모터(110)의 입력 전류의 변화에 따라 액추에이터 드라이버(130)는 출력 전류가 변화될 수 있다. 이에 따라, 액추에이터 드라이버(130)는 모터(110)의 입력 전류에 비례하는 엑추에이터 드라이버(130)의 출력 전류 변이를 추적할 수 있다.
더 나아가, 엑추에이터 드라이버(130)는 도 7에서와 같이 출력 전류와 피드백 전류의 비례 관계를 이용하여 제1 타원형 기어(121)의 위상차 예컨대 22.65도의 위상차를 두고 출력 전류 변이로부터 비례하는 피드백 신호의 피드백 전류 변이를 도 8에서와 같이 추적할 수 있다.
추적된 출력 전류는 피드백 신호를 통해 전자제어유닛(140, ECU)으로 입력될 수 있고, 피드백 신호는 도 8에서와 같이 제1 타원형 기어(121)의 각 속도비에 비례하여 피드백(isout) 전류가 나타나고 있음을 알 수 있다.
이러한 피드백 신호는 전자제어유닛(140)의 요청에 대한 응답으로서 발생될 수 있다.
즉, 전자제어유닛(140)은 엑추에이터 드라이버(130)로 동작 명령 신호를 전송하고, 이에 대응하여 변위 정보를 포함한 피드백 신호를 수신하고, 수신된 피드백 신호에 기초하여 모터(110) 및 타원형 기어부(120)의 현 위상을 검출할 수 있다.
예를 들면, 전자제어유닛(140)은 엑추에이터 드라이버(130)로부터 전송된 피드백 신호를 분석하여 피드백 신호를 역추적하고, 역추적을 통해 모터(110) 및 타원형 기어부(120)의 현 위상을 검출할 수 있다.
여기서, 피드백 신호의 역추적은 전술한 변이 정보들에 대한 역추적을 의미할 수 있다.
예를 들면, 전자제어유닛(140)은 피드백 신호에 대해 도 7 및 도 8의 전술한 위상-전류 그래프를 역으로 환산해 분석하고, 현재 모터(110) 및/또는 타원형 기어부(120)의 현 위상을 검출할 수 있다.
그러나, 전자제어유닛(140)은 역추적이 아닌, 엑추에이터 드라이버(130)에서 추적된 변이 정보를 포함한 피드백 신호를 한번에 제공받음으로써, 현재 모터(110) 및/또는 타원형 기어부(120)의 현 위상을 검출할 수 있다.
이에 따라, 전자제어유닛(140)은 검출된 모터(110) 및/또는 타원형 기어부(120)의 현 위상을 통해 모터(110) 및 타원형 기어부(120) 중 적어도 하나의 속도를 제어하게 된다.
여기서, 제어의 의미는 모터(110)의 성능 선도에 따라 토크에 따른 회전 속도가 감소할 수 있으므로, 이를 보상하여 PWM 제어를 주기적으로 생성하는 과정을 의미하는 것으로서, 이를 통해 모터(110)의 등속 제어 혹은 변속 제어가 가능할 수 있다.
피드백 신호의 분석 및 속도 제어를 위한 PWM 주기 생성은 하기의 식 (1)와 같이 나타낼 수 있다.
PWM 듀티비 ∝α * Isout +β ... 식 (1)
상기 α는 토크비에 따른 회전수 보상 스케일이고, 상기 β는 토크비(Isout)와 PWM 듀티비 사이의 바이어스이며, Isout는 피드백 전류를 의미한다.
이와 같이, 본 실시예는 모터 및/또는 기어(타켓 형상)의 현 위치를 파악하여 모터 및/또는 기어(타켓 형상)의 속도를 제어함으로써, 모터, 기어 및 엑추에이터 드라이버 등의 소손을 방지할 수 있다.
<아웃사이드 미러 장치의 동작 방법 예>
도 9는 일 실시예에 따른 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법을 예시적으로 나타낸 순서도이고, 도 10은 도 9의 동작 방법의 S130 단계를 보다 상세히 나타낸 순서도이다.
전술한 도 2 내지 도 8 및 도 10은 도 9를 설명할 때 보조적으로 인용하기로 한다.
도 9를 참조하면, 아웃사이드 미러 장치(100)의 동작 방법(S100)은 S110 단계 내지 S150 단계를 포함할 수 있다.
먼저, S110 단계는 모터(110)의 회전축(111)을 제1 타원형 기어(121)의 제1 중심점(112)에 연결하고, 아웃사이더 미러(101)의 회전축(102)을 제2 타원형 기어(124)의 제2 중심점(123)에 연결할 수 있다.
상기 아웃사이더 미러(101)가 폴딩(접힘) 또는 언폴딩시, 모터(110)에 전원이 공급될 경우, 모터(110)의 회전축(111), 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)는 회전된다.
여기서, 제1 중심점(122)과 제2 중심점(123)은 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 평면상에 위치가 다를 수 있다.
따라서, 아웃사이더 미러(101)가 폴딩(접힘) 또는 언폴딩시, 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)는 중심점 위치가 다르거나 타원형의 타켓 형상으로 인해 타원형 기어부(120)의 위치가 변화될 수 있다.
이는 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)간 또는 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 위상차를 야기시킬 수 있다.
이에 따라, S120 단계는 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)간 위상차 또는/및 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 각각의 위상차를 엑추에이터 드라이버(130, actuator driver)에서 계산할 수 있다.
위상차는 도 2에 도시된 x축이 타원형 기어부(120)의 위상이고, y축이 각 속도비일 경우, 각 속도 및 타원형 기어부(120)의 위상에 따라 선택된 편팡도를 통해 획득될 수 있다.
일 실시예에서, S130 단계는 계산된 위상차에 기초하여 타원형 기어부(120)의 현 위상과 속도 제어에 필요한 적어도 하나의 변위 정보를 추적할 수 있다.
추적된 변위 정보는 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)간 위상 변이, 각 속도 변이, 토크 변이, 모터(110)의 입력 전류 변이 및 엑추에이터 드라이버(130)의 출력 전류 변이 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 변위 정보를 추적하기 위하여, S130 단계는 도 10에서와 같이 S131 단계 내지 S134 단계를 포함할 수 있다.
먼저, S131 단계의 엑추에이터 드라이버(130)는 계산된 제1 타원형 기어(121)의 위상차에 따른 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 각 속도비를 각각 나타낸 각 속도 변이를 도 3에서 같이 추적할 수 있다.
예를 들면, 도 3에서와 같이, 모터(110)의 회전축(111)에 연결된 제1 타원형 기어(121)가 회전함에 따라 제1 타원형 기어(121)에 맞물린 제2 타원형 기어(124)도 역시 위상 변이, 예컨대 45.3도의 위상차가 발생하며, 이때의 각 속도 변이는 45.3도의 위상차를 두고 도 3에서와 같이 발생할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 타원형 기어(121)의 위상에 따라 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 각 속도가 변화하므로, 추적된 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)의 각 속도비를 합한 결과가 토크 변이가 될 수 있다.
이에 따라, S132 단계의 엑추에이터 드라이버(130)는 도 4에서와 같이, 두 개의 각속도를 합하면, 제1 타원형 기어(121)의 위상에 따른 토크 변이를 도 4에서와 같이 추적할 수 있다.
다시 말해, 동일한 중량의 제1 타원형 기어(121) 및 제2 타원형 기어(124)가 회전된다고 가정하면, 도 4에서와 같이 제1 타원형 기어(121)의 각속도비 및 제1 타원형 기어(121)의 토그비는 비례하므로, 제1 타원형 기어(121)의 위상차 예컨대 22.65도의 위상차이를 두고 제1 타원형 기어(121)의 각속도비 및 제1 타원형 기어(121)의 토그비의 비례 관계를 통해 토큰 변이를 엑추에이터 드라이버(130)에서 추적할 수 있다.
한편, 모터(110), 예컨대 DC 모터는 동일한 전압이 인가될때 토크에 비례해서 입력 전류가 변화할 수 있다. 도 5에서와 같이, 초록색 라인은 토크에 따른 전류 관계를 나타내고, 황색 라인은 토크에 따른 회전수 관계를 나타낼 경우, DC 모터(110)의 입력 전류 변이와 토크 변이는 동일한 형태를 가질 수 있음을 확인 할 수 있다.
이를 토대로, S133 단계의 엑추에이터 드라이버(130)는 전술한 토크와 전류의 비례 관계를 이용하여 도 6에서와 같이 이미 추적된 토크 변이 예컨대 제1 타원형 기어(121)의 각속도비에 비례하는 모터(110)의 입력 전류 비율로부터 모터(110)의 입력 전류 변이를 추적할 수 있다.
이러한 모터(110)의 입력 전류의 변화에 따라 액추에이터 드라이버(130)의 출력 전류는 변화될 수 있다. 이에 따라, 액추에이터 드라이버(130)는 모터(110)의 입력 전류에 비례하는 엑추에이터 드라이버(130)의 출력 전류 변이를 추적할 수 있다.
더 나아가, S134 단계의 엑추에이터 드라이버(130)는 도 7에서와 같이 출력 전류와 피드백 전류의 비례 관계를 이용하여 제1 타원형 기어(121)의 위상차 예컨대 22.65도의 위상차를 두고 출력 전류 변이로부터 비례하는 피드백 신호의 피드백 전류 변이를 도 8에서와 같이 추적할 수 있다.
추적된 출력 전류는 피드백 신호를 통해 전자제어유닛(140, ECU)으로 입력될 수 있고, 피드백 신호는 도 8에서와 같이 제1 타원형 기어(121)의 각 속도비에 비례하여 피드백(isout) 전류가 나타나고 있음을 알 수 있다.
이러한 피드백 신호는 전자제어유닛(140)의 요청에 대한 응답으로서 발생될 수 있다.
즉, 다시 도 9로 돌아와, S140 단계는 전자제어유닛(140)에서 생성된 동작 명령 신호를 엑추에이터 드라이버(130)로 전송하고, 이에 대응하여 변위 정보를 포함한 피드백 신호를 전자제어유닛(140)에서 수신할 수 있다.
마지막으로, S150 단계는 수신된 피드백 신호에 기초하여 모터(110) 및 타원형 기어부(120)의 현 위상을 전자제어유닛(140)에서 검출할 수 있다.
예를 들면, S150 단계는 엑추에이터 드라이버(130)로부터 전송된 피드백 신호를 분석하여 피드백 신호를 전자제어유닛(140)에서 역추적하고, 역추적을 통해 모터(110) 및 타원형 기어부(120)의 현 위상을 전자제어유닛(140)에서 검출할 수 있다.
여기서, 피드백 신호의 역추적은 전술한 변이 정보들에 대한 역추적을 의미할 수 있다.
예를 들면, S160 단계의 전자제어유닛(140)은 피드백 신호에 대해 도 7 및 도 8의 전술한 위상-전류 그래프를 역으로 환산해 분석하고, 현재 모터(110) 및/또는 타원형 기어부(120)의 현 위상을 검출할 수 있다.
그러나, 전자제어유닛(140)은 역추적이 아닌, 엑추에이터 드라이버(130)에서 추적된 변이 정보를 포함한 피드백 신호를 한번에 제공받음으로써, 현재 모터(110) 및/또는 타원형 기어부(120)의 현 위상을 검출할 수 있다.
이에 따라, 전자제어유닛(140)은 검출된 모터(110) 및/또는 타원형 기어부(120)의 현 위상을 통해 모터(110) 및 타원형 기어부(120) 중 적어도 하나의 속도를 제어하게 된다.
여기서, 제어의 의미는 모터(110)의 성능 선도에 따라 토크에 따른 회전 속도가 감소할 수 있으므로, 이를 보상하여 PWM 제어를 주기적으로 생성하는 과정을 의미하는 것으로서, 이를 통해 모터(110)의 등속 제어 혹은 변속 제어가 가능할 수 있다.
피드백 신호의 분석 및 속도 제어를 위한 PWM 주기 생성은 하기의 식 (2)와 같이 나타낼 수 있다.
PWM 듀티비 ∝α * Isout +β ... 식 (2)
상기 α는 토크비에 따른 회전수 보상 스케일이고, 상기 β는 토크비와 PWM 듀티비 사이의 바이어스이며, Isout는 피드백 전류를 의미한다.
이와 같이, 본 실시예는 모터 및/또는 기어(타켓 형상)의 현 위치를 파악하여 모터 및/또는 기어(타켓 형상)의 속도를 제어함으로써, 모터, 기어 및 엑추에이터 드라이버 등의 소손을 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법은 전술한 하드웨어 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
언급된 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭 티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
100 : 아웃사이드 미러 장치 101 : 아웃사이더 미러
110 : 모터 120 : 타원형 기어부
121 : 제1 타원형 기어 122 : 제1 중심점
123 : 제2 중심점 124 : 제2 타원형 기어
130 : 엑추에이터 드라이버 140 : 전자제어유닛

Claims (15)

  1. 모터의 회전축을 제1 중심점에 연결한 제1 타원형 기어와 아웃사이더 미러의 회전축을 제2 중심점에 연결한 제2 타원형 기어를 구비한 타원형 기어부;
    상기 아웃사이더 미러가 폴딩(접힘)시, 상기 제1 타원형 기어와 상기 제2 타원형 기어의 위상차를 계산하고, 상기 계산된 위상차에 기초하여 상기 타원형 기어부의 속도 제어에 필요한 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 엑추에이터 드라이버; 및
    상기 엑측에이터 드라이버로 전송된 동작 명령 신호에 대응하여 상기 변위 정보를 포함한 피드백 신호를 수신하고, 상기 수신된 피드백 신호에 기초하여 상기 모터 또는 타원형 기어부의 현 위상을 검출하여 상기 모터 또는 타원형 기어부의 속도를 제어하는 전자제어유닛
    을 포함하는 아웃사이드 미러 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변위 정보는,
    상기 제1 타원형 기어 및 제2 타원형 기어간 위상 변이, 각 속도 변이, 토크 변이, 상기 모터의 입력 전류 변이 및 상기 엑추에이터 드라이버의 출력 전류 변이 중 적어도 하나인 아웃사이드 미러 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위상 변이는,
    상기 제1 타원형 기어 및 제2 타원형 기어간 위상차 또는 상기 제1 타원형 기어 및 제2 타원형 기어의 각각의 위상차를 포함하는 아웃사이드 미러 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 엑추에이터 드라이버는,
    상기 제1 타원형 기어의 위상차에 따른 상기 제1 타원형 기어 및 상기 제2 타원형 기어의 각 속도비를 각각 나타내는 상기 각 속도 변이를 추적하는 아웃사이드 미러 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 엑추에이터 드라이버는,
    상기 제1 타원형 기어 및 상기 제2 타원형 기어의 상기 각 속도비를 합하여 상기 토크 변이를 추적하는 아웃사이드 미러 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 엑추에이터 드라이버는,
    토크와 전류의 비례 관계를 이용하여 상기 토크 변이로부터 상기 모터의 입력 전류 변이를 추적하는 아웃사이드 미러 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 엑추에이터 드라이버는,
    상기 모터의 입력 전류 변이에 따라 상기 엑추에이터 드라이버의 출력 전류변이를 추적하고, 출력 전류와 피드백 전류의 비례 관계를 이용하여 상기 출력 전류 변이로부터 상기 피드백 신호의 피드백 전류 변이를 추적하는 아웃사이드 미러 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은,
    상기 피드백 신호를 역추적하여 상기 현 위상과 속도를 검출하고, 상기 검출된 현 위상을 통해 상기 모터 및 타원형 기어부의 속도를 제어하는 아웃사이드 미러 장치.
  9. 모터의 회전축을 제1 타원형 기어의 제1 중심점에 연결하고, 아웃사이더 미러의 회전축을 제2 타원형 기어의 제2 중심점에 연결하는 단계;
    상기 아웃사이더 미러가 폴딩(접힘)시, 상기 제1 중심점과 제2 중심점을 기점으로 상기 제1 타원형 기어와 상기 제2 타원형 기어의 위상차를 계산하는 단계;
    상기 계산된 위상차에 기초하여 엑추에이터 드라이버에서 상기 타원형 기어부의 속도 제어에 필요한 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계;
    상기 엑측에이터 드라이버로 전송된 동작 명령 신호에 대응하여 전자제어유닛에서 상기 변위 정보를 포함한 피드백 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 피드백 신호에 기초하여 상기 모터 또는 타원형 기어부의 현 위상을 검출하여 상기 모터 또는 타원형 기어부의 속도를 제어하는 단계
    를 포함하는 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 변위 정보는,
    상기 제1 타원형 기어 및 제2 타원형 기어간 위상 변이, 각 속도 변이, 토크 변이, 상기 모터의 입력 전류 변이 및 상기 엑추에이터 드라이버의 출력 전류 변이중 적어도 하나인 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계는,
    상기 제1 타원형 기어의 위상차에 따른 상기 제1 타원형 기어 및 상기 제2 타원형 기어의 각 속도비를 각각 나타내는 상기 각 속도 변이를 추적하는 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계는,
    상기 제1 타원형 기어 및 상기 제2 타원형 기어의 상기 각 속도비를 합하여 상기 토크 변이를 추적하는 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계는,
    토크와 전류의 비례 관계를 이용하여 상기 토크 변이로부터 상기 모터의 입력 전류 변이를 추적하는 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변위 정보를 추적하는 단계는,
    상기 모터의 입력 전류 변이에 따라 상기 엑추에이터 드라이버의 출력 전류변이를 추적하고, 출력 전류와 피드백 전류의 비례 관계를 이용하여 상기 출력 전류 변이로부터 상기 피드백 신호의 피드백 전류 변이를 추적하는 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 속도를 제어하는 단계는,
    상기 피드백 신호를 역추적하여 상기 현 위상과 속도를 검출하고, 상기 검출된 현 위상을 통해 상기 모터 및 타원형 기어부의 속도를 제어하는 아웃사이드 미러 장치의 동작 방법.
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