KR20190031700A - 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템 및 방법에 관한 것으로, 차량상태정보 획득장치를 통해 차량의 상태정보를 획득하고, 제어장치를 통해 차량의 상태정보에 기반하여 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하고, 이를 기반으로 노면상태정보를 생성함과 아울러 이에 해당하는 구동제어신호를 생성하며, 노면상태 표출장치를 통해 구동제어신호에 기반하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출함으로써, 차량의 운전자가 촉각을 통해 노면에 대한 상태를 인지할 수 있어 차량의 운전자가 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 유도할 수 있는 효과가 있다.

Description

스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템 및 방법{HAPTIC SYSTEM AND METHOD FOR STEERING WHEEL}
본 실시예는 스티어링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스티어링 시스템은 차량의 운전자가 스티어링 휠(steering wheel)에 가한 조향력(또는 회전력)을 바탕으로 차륜의 조향각을 변화시킬 수 있는 시스템을 의미한다. 최근에는 스티어링 휠의 조향력을 경감하여 조향상태의 안정성을 보장하기 위해 EPS(Electric Power Steer) 즉, 전동식 파워 스티어링 시스템이 차량에 적용되고 있다.
이러한 전동식 파워 스티어링 시스템은 차량에 장착된 차속센서 및 토크센서를 통해 차량의 속도상태 및 토크상태를 측정하고, ECU(Electronic Control Unit, 전자제어유닛)를 통해 상기 측정된 차량의 속도상태 및 토크상태에 따라 모터를 구동시켜 저속 운행시, 차량의 운전자에게 가벼우면서 편안한 조향감, 고속 운행시, 차량의 운전자에게 무거우면서 안전한 조향감, 비상 시, 차량의 운전자에게 급속한 조향이 이루어질 수 있도록 최적의 조향상태를 제공할 수 있다.
특히, 최근에는 비상 시, 차량의 운전자에게 급속한 조향이 이루어질 수 있도록 하기 위한 사전 예방 시스템 또는 방법에 관한 연구가 활발이 진행되고 있다. 예컨대, 사전 예방 시스템 또는 방법으로는 내비게이션을 통해 차량의 운전자에게 차량의 주변상황에 대한 위험상황을 미리 알려주어 급속한 조향이 이루어지도록 유도하거나, 차량의 운전자가 과속 또는 졸음 상황에 있는 경우 경보를 통해 과속 또는 졸음 상황에 대한 위험상황을 차량의 운전자에게 미리 알려주어 급속한 조향이 이루어지도록 유도하고 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 사전 예방 시스템은 위험상황을 시각정보 또는 청각정보로 차량의 운전자에게 제공하고 있다. 상기 위험상황을 시각정보 또는 청각정보로 차량의 운전자에게 제공하는 종래의 사전 예방 시스템은 차량이 주행하는 노면상태를 차량의 운전자에게 제공하지 못한다는 문제점이 있다. 즉, 차량 주행 중, 노면상태 변화는 차량의 운전자에게 급격한 조향을 유발할 수 있다.
따라서, 차량의 운전자가 촉각을 통해 노면에 대한 상태를 인지하고, 이를 기반으로 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 유도할 수 있는 스티어링 시스템에 관한 연구가 필요한 실정이다.
본 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 실시예의 일 목적은 차량의 운전자가 촉각을 통해 노면에 대한 상태를 인지하고, 이를 기반으로 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 유도할 수 있는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 실시예의 일 목적은, 차량의 운전자가 촉각을 통해 노면에 대한 상태를 인지하고, 이를 기반으로 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 유도할 수 있는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 실시예의 일 측면은, 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득하는 차량상태정보 획득장치, 상기 차량상태정보 획득장치로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하고, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하며, 상기 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하는 제어장치 및 차량의 스티어링 휠(steering wheel)의 일측면에 배치되고, 상기 제어장치로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 액추에이터모듈을 구동하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출하는 노면상태 표출장치를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 실시예의 일 측면은, 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득하는 단계, 상기 획득된 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하고, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하며, 상기 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하는 단계 및 상기 생성된 구동제어신호에 따라 액추에이터모듈이 구동되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출하는 단계를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법을 제공하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예의 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 따르면, 차량상태정보 획득장치를 통해 차량의 상태정보를 획득하고, 제어장치를 통해 차량의 상태정보에 기반하여 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하고, 이를 기반으로 노면상태정보를 생성함과 아울러 이에 해당하는 구동제어신호를 생성하며, 노면상태 표출장치를 통해 구동제어신호에 기반하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출함으로써, 차량의 운전자가 촉각을 통해 노면에 대한 상태를 인지할 수 있어 차량의 운전자가 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 제어장치를 통해 차량의 슬립률을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성함과 아울러 차량과 노면 사이의 마찰정보를 평균하여 노면상태정보를 생성함으로써, 차량의 운전자가 촉각을 통해 노면에 대한 상태를 기 설정된 시간동안 일정하게 인지할 수 있어 차량의 운전자가 더욱더 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 제어장치를 통해 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공받아 차량별 또는 시간별로 차량의 상태정보, 차량의 슬립률정보, 차량과 노면 사이의 마찰정보 및 노면상태정보를 데이터베이스화하여 저장 및 관리함으써, 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 대한 정보들을 효율적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 제어장치와 노면상태 표출장치가 통합되어 이루어지는 경우 차동차별로 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 대한 정보들을 관리할 수 있어 여러가지 차량의 스티어링 휠에 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 점착제를 포함하는 장착모듈을 통해 스티어링 휠에 장착 또는 탈착할 수 있어, 여러가지 차량의 스티어링 휠에 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 피에조 액추에이터를 통해 굴곡 진동을 발생하여 표출모듈에 제공함으로써, 차량의 운전자는 스퀴즈 필름 이펙트(squeeze film effect)로 인해 노면의 상태 및 마찰력 변화를 정확하게 느낄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 적용된 노면상태 표출장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 적용된 노면상태 표출장치가 스티어링 휠에 장착된 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법을 설명하기 위한 전체 순서도이다.
도 6는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호를 생성하기 위한 방법을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호를 생성하기 위한 방법을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태를 표출하는 방법을 설명하기 위한 구체적인 순서도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법을 설명하기 위한 구체적인 순서도이다.
이하, 본 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 실시예에서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 실시예의 개시가 완전하도록 하며, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 실시예에서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 실시예의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 실시예를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 실시예의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 실시예의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예의 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템을 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템은, 크게 차량상태정보 획득장치(100), 제어장치(200) 및 노면상태 표출장치(300) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
차량상태정보 획득장치(100)는 차량의 일측면에 배치될 수 있다. 또한, 차량상태정보 획득장치(100)는 차량의 상태를 측정하는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 센서는 차속 센서, 요우(yaw) 센서, 가속도 센서, 기어변속 센서, 조향각 센서, 거리 센서, 타이어압력 센서, 초음파 센서, 레이더 센서, 카메라비전 센서, 위치 센서 및 충돌감지 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량에 배치되어 차량의 상태를 측정할 수 있는 센서라면 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.
여기서, 상기 차량의 상태는 차량 자체와 관련된 상태 및 차량의 주위환경에 대한 상태 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량과 관련된다면 어떠한 상태라도 포함할 수 있다.
또한, 차량상태정보 획득장치(100)는 각각의 센서를 통해 차량의 상태를 측정할 수 있다, 또한, 차량상태정보 획득장치(100)는 상기 측정된 차량의 상태를 이용하여 차량의 상태정보를 획득할 수 있다.
일 예에서, 차량상태정보 획득장치(100)는 각각의 센서를 통해 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 실시간으로 획득할 수 있다. 다른 예에서, 차량상태정보 획득장치(100)는 각각의 센서를 통해 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 주기적으로 획득할 수 있다. 다른 예에서, 차량상태정보 획득장치(100)는 각각의 센서를 통해 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 임의의 시점(일 예로, 차량과 노면 사이의 마찰력이 클 경우 등)에 획득할 수 있다.
여기서, 상기 차량의 상태정보는, 차량의 속도정보, 차륜의 속도정보, 차량의 주행속도정보, 차륜의 원주속도정보, 차륜의 구동력(traction force)정보 및 차륜의 수직력(normal force)정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각각의 센서를 통해 측정된 차량의 상태를 이용하여 획득될 수 있는 어떠한 정보라도 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 차량상태정보 획득장치(100)를 통해 각각의 센서에 의해 측정된 차량의 상태를 이용하여 차량의 상태정보를 획득할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 후술할 제어장치(200)를 통해 각각의 센서에 의해 측정된 차량의 상태를 이용하여 차량의 상태정보를 획득할 수 있다.
또한, 차량상태정보 획득장치(100)는 차량의 상태정보와 함께 기 저장된 차량의 식별정보를 후술할 제어장치(200)로 제공할 수 있다.
여기서, 상기 차량의 식별정보는 차량에 대한 식별 정보일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각각의 센서에 대한 식별정보 일 수도 있다. 예컨대, 상기 차량의 식별정보는 차량의 이름 정보, 차량의 비밀 번호 정보, 차량의 일련 번호 정보, 차량의 종류 정보, 차량의 제조 회사 정보, 차량의 모델 정보, 차량의 버전 정보, 차량의 라벨링 책임자 정보 및 차량의 생산일자 정보 중 적어도 어느 하나의 정보 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량을 식별할 수 있는 어떠한 정보라도 포함할 수 있다.
제어장치(200)는 차량의 일측면에 배치될 수 있다. 또한, 제어장치(200)는 차량상태정보 획득장치(100)와 연결될 수 있다. 또한, 제어장치(200)는 차량상태정보 획득장치(100)로부터 차량의 상태정보를 제공받을 수 있다.
여기서, 제어장치(200)는 ECU(Electronic Control Unit) 또는 ESC(Electronic Stability Control)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량을 제어할 수 있는 장치라면 어떠한 제어장치라도 포함할 수 있다.
또한, 제어장치(200)는 차량상태정보 획득장치(100)로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 추출할 수 있다. 또한, 제어장치(200)는 상기 추출된 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출할 수 있다.
그리고, 제어장치(200)는 상기 산출된 차량의 슬립률에 기반하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다. 그리고, 제어장치(200)는 상기 생성된 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보(일 예로, 마찰력 정보 또는 마찰계수 정보 등)로 정의되는 노면상태정보를 생성할 수 있다. 그리고, 제어장치(200)는 상기 생성된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어장치(200)는 상기 생성된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변할 수 있다.
또한, 제어장치(200)는 차량상태정보 획득장치(100)로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 추출할 수 있다. 또한, 제어장치(200)는 상기 추출된 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률을 기 설정된 시간동안 주기적으로 산출할 수 있다.
그리고, 제어장치(200)는 상기 기 설정된 시간동안 주기적으로 산출된 차량의 슬립률을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다. 그리고, 제어장치(200)는 상기 평균한 차량의 슬립률정보를 이용하여 기 설정된 시간동안 차량과 노면 사이의 평균 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성할 수 있다.
그리고, 제어장치(200)는 상기 생성된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어장치(200)는 상기 생성된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템은, 제어장치를 통해 차량의 슬립률을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성함과 아울러 차량과 노면 사이의 마찰정보를 평균하여 노면상태정보를 생성함으로써, 차량의 운전자가 촉각을 통해 노면에 대한 상태를 기 설정된 시간동안 일정하게 인지할 수 있어 차량의 운전자가 더욱더 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 유도할 수 있다.
또한, 제어장치(200)는 차량상태정보 획득장치(100)로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 주행속도정보 및 차륜의 원주속도정보를 추출할 수 있다. 그리고, 제어장치(200)는 상기 추출된 차량의 주행속도정보 및 차륜의 원주속도정보를 기반으로 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률 중 적어도 하나의 슬립률을 산출할 수 있다.
그리고, 제어장치(200)는 상기 산출된 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률 중 적어도 하나의 슬립률을 이용하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
그리고, 제어장치(200)는 차량상태정보 획득장치(100)로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차륜의 구동력(traction force)정보 및 차륜의 수직력(normal force)정보를 추출할 수 있다.
그리고, 제어장치(200)는 상기 추출된 차륜의 구동력정보 및 차륜의 수직력정보를 기반으로 차량과 노면 사이의 마찰계수를 산출할 수 있다. 그리고, 제어장치(200)는 상기 산출된 차량과 노면 사이의 마찰계수를 이용하여 차량의 마찰계수정보를 생성할 수 있다.
그리고, 제어장치(200)는 상기 생성된 차량의 슬립률정보와 차량의 마찰계수정보를 기 저장된 슬립률과 마찰계수에 대한 관계도(일 예로, 차량의 슬립률과 차량의 마찰계수에 대한 관계 그래프 등)와 비교하여 노면상태정보를 생성할 수 있다. 그리고, 제어장치(200)는 상기 생성된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어장치(200)는 상기 생성된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변할 수 있다.
또한, 제어장치(200)는 차량상태정보 획득장치(100)로부터 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공받아 차량별 또는 시간별로 차량의 상태정보를 데이터베이스화하고, 관리할 수 있다. 그리고, 제어장치(200)는 차량별 또는 시간별로 차량의 슬립률정보, 차량과 노면 사이의 마찰정보 및 노면상태정보를 데이터베이스화하고, 저장 및 관리할 수 있다.
그리고, 제어장치(200)는 시간별 또는 차량별로 데이터베이스화된 정보에 기반하여 상기 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변할 수 있다. 예컨대, 제어장치(200)는 시간별 또는 차량별로 데이터베이스화된 노면상태정보에 기반하여 상기 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템은, 제어장치를 통해 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공받아 차량별 또는 시간별로 차량의 상태정보, 차량의 슬립률정보, 차량과 노면 사이의 마찰정보 및 노면상태정보를 데이터베이스화하여 저장 및 관리함으써, 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 대한 정보들을 효율적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 제어장치와 노면상태 표출장치가 통합되어 이루어지는 경우 차동차별로 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 대한 정보들을 관리할 수 있어 여러가지 차량의 스티어링 휠에 적용할 수 있다.
노면상태 표출장치(300)는 차량의 스티어링 휠(steering wheel)의 일측면에 배치될 수 있다. 또한, 노면상태 표출장치(300)는 도면에 도시된 바와 같이, 하나로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 복수개로 이루어질 수 있다.
또한, 노면상태 표출장치(300)는 제어장치(200)와 연결될 수 있다. 또한, 노면상태 표출장치(300)는 제어장치(200)로부터 구동제어신호를 제공받을 수 있다. 또한, 노면상태 표출장치(300)는 제어장치(200)로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 액추에이터모듈(350)을 구동할 수 있다. 또한, 노면상태 표출장치(300)는 구동되는 액추에이터모듈(350)에 기반하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다.
여기서, 상기 노면상태는 건조한(dry) 콘크리트, 젖은(wet) 콘크리트, 건조한 아스팔트, 젖은 아스팔트, 자갈도로, 낮은 압력의 눈길, 높은 압력의 눈길 및 빙판길 중 적어도 하나의 상태를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 어떠한 노면 상태라도 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템은 도면에 도시된 바와 같이, 차량상태정보 획득장치(100), 제어장치(200) 및 노면상태 표출장치(300)가 각각의 구성요소로 이루어 질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량상태정보 획득장치(100), 제어장치(200) 및 노면상태 표출장치(300) 중 적어도 두개의 장치가 서로가 통합되어 이루어질 수도 있다.
일 예에서, 차량상태정보 획득장치(100), 제어장치(200) 및 노면상태 표출장치(300)가 각각의 구성요소로 이루어지는 경우, 차량상태정보 획득장치(100), 제어장치(200) 및 노면상태 표출장치(300)는 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 각각 연결될 수 있다.
다른 예에서, 차량상태정보 획득장치(100)와 제어장치(200)가 서로 통합되어 이루어지는 경우, 제어장치(200) 및 노면상태 표출장치(300)는 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 연결될 수 있다. 다른 예에서, 제어장치(200)와 노면상태 표출장치(300)가 서로 통합되어 이루어지는 경우, 차량상태정보 획득장치(100) 및 제어장치(200)는 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템은, 차량상태정보 획득장치를 통해 차량의 상태정보를 획득하고, 제어장치를 통해 차량의 상태정보에 기반하여 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하고, 이를 기반으로 노면상태정보를 생성함과 아울러 이에 해당하는 구동제어신호를 생성하며, 노면상태 표출장치를 통해 구동제어신호에 기반하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출함으로써, 차량의 운전자가 촉각을 통해 노면에 대한 상태를 인지할 수 있어 차량의 운전자가 안정적으로 차량을 조향할 수 있도록 유도할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 적용된 노면상태 표출장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 적용된 노면상태 표출장치(300)는, 크게 본체(310), 장착모듈(320), 통신모듈(330), 전기에너지 생성모듈(340), 액추에이터모듈(350) 및 표출모듈(360) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
본체(310)는 노면상태 표출장치(300)의 전체적인 몸체를 이룰 수 있다. 또한, 본체(310)는 원형 형상, 타원형 형상 및 다각형 형상 중 적어도 하나의 형상을 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 노면상태 표출장치(300)의 전체적인 몸체를 이룰 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 가질 수 있다. 또한, 본체(310)는 유연할 재질로 이루어 질 수 있다.
장착모듈(320)은 차량의 스티어링 휠의 일측면에 장착될 수 있도록 본체(310) 일측면에 구비될 수 있다. 또한, 장착모듈(320)은 도면에 도시된 바와 같이 한 개로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 복수개로 이루어질 수 있다.
또한, 장착모듈(320)은 차량의 스티어링 휠의 일측면에 장착되었다가 탈착될 수 있도록 구비될 수 있다. 예컨대, 장착모듈(320)은 점착제를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 점착제는 고무계 점착제, 아크릴계 점착제 및 실리콘계 점착제 중 적어도 하나의 점착제를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 스티어링 휠의 일측면에 장착되었다가 탈착될 수 있는 재질이라면 어떠한 재질이라도 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 적용된 노면상태 표출장치는 점착제를 포함하는 장착모듈을 통해 스티어링 휠에 장착 또는 탈착할 수 있어, 여러가지 차량의 스티어링 휠에 적용할 수 있다.
통신모듈(330)은 본체(310) 일측면에 구비될 수 있다. 또한, 통신모듈(330)은 제어장치(200)와 연결될 수 있다. 즉, 통신모듈(330)은 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 제어장치(200)와 연결될 수 있다. 또한, 통신모듈(330)은 제어장치(200)로부터 구동제어신호를 제공받아 후술할 전기에너지 생성모듈(340)로 제공할 수 있다.
이러한 통신모듈(330)은 무선 통신모듈과 함께 이동 통신을 위한 이동 통신모듈 및 근거리 통신을 위한 근거리 통신모듈 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 근거리 통신(Short Range Communication)의 기술로는 예컨대, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra WideBand), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
그리고, 통신모듈(330)은 무선통신기술과 위치기반 서비스를 제공하는 비콘(Beacon)모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 비콘(Beacon)은 주기적으로 신호를 발생시키는 장치를 의미할 수 있으며, BLE(Bluetooth Low Energy)를 활용한 근거리 데이터 통신기술로 구성될 수 있다.
또한, 통신모듈(330)은 유선 통신모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 통신모듈(330)은 CAN(Controller Area Network) 통신모듈을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제어장치(200)로부터 구동제어신호를 제공받아 후술할 전기에너지 생성모듈(340)로 제공할 수 있다면 어떠한 유선 통신모듈이라도 포함할 수 있다.
전기에너지 생성모듈(340)은 본체(310) 일측면에 구비될 수 있다. 또한, 전기에너지 생성모듈(340)은 통신모듈(330)과 연결될 수 있다. 또한, 전기에너지 생성모듈(340)은 통신모듈(330)로부터 구동제어신호를 제공받을 수 있다. 또한, 전기에너지 생성모듈(340)은 통신모듈(330)로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 후술할 액추에이터모듈(350)을 구동할 수 있는 전기에너지를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 전원은 직류 전원 및 교류 전원 중 적어도 하나의 전원을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전기에너지는 직류 전압, 교류 전압, 직류 전류 및 교류 전류 중 적어도 하나일 수 있다.
예컨대, 전기에너지 생성모듈(340)은 통신모듈(330)로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 전원을 변환하여 후술할 액추에이터모듈(350)을 구동할 수 있는 전기에너지를 생성할 수 있다. 즉, 전기에너지 생성모듈(340)은 통신모듈(330)로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 컨버터를 구동하고, 상기 구동되는 컨버터를 통해 전원을 변환하여 액추에이터모듈(350)을 구동할 수 있는 전기에너지를 생성할 수 있다.
여기서, 전원은 배터리 전원일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 외부 전원일 수도 있을 뿐만 아니라 교류 전원일 수도 있다.
여기서, 상기 컨버터는 DC-DC 컨버터, DC-AC컨버터(인버터), AC-DC컨버터 및 AC-AC 컨버터 중 적어도 하나의 컨버터를 포함할 수 있다.
액추에이터모듈(350)은 본체(310) 일측면에 구비될 수 있다. 또한, 액추에이터모듈(350)은 전기에너지 생성모듈(340)과 연결될 수 있다. 또한, 액추에이터모듈(350)은 전기에너지 생성모듈(340)로부터 전기에너지를 제공받을 수 있다. 또한, 액추에이터모듈(350)은 전기에너지 생성모듈(340)로부터 제공받은 전기에너지에 따라 변형이 발생될 수 있다.
예컨대, 액추에이터모듈(350)은 제어장치(200)로부터 제공받은 구동제어신호의 진폭에 비례하여 판진동이 발생될 수 있다. 즉, 전기에너지 생성모듈(340)은 제어장치(200)로부터 제공받은 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호에 비례하여 전기에너지를 생성하고, 액추에이터모듈(350)은 전기에너지 생성모듈(340)로부터 제공받은 전기에너지에 비례하여 판진동이 발생될 수 있다.
또한, 액추에이터모듈(350)은 피에조 액추에이터, AC모터 액추에이터, DC모터 액추에이터, 서보모터 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, 초음파 액추에이터, 세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터 및 형상기억합금 액추에이터 중 적어도 하나의 액추에이터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전기에너지에 따라 변형이 발생될 수 있는 액추에이터라면 어떠한 엑추에이터라도 포함할 수 있다.
여기서, 액추에이터모듈(350)은 수십 kHZ 이상의 주파수를 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전기에너지에 따라 변형이 발생될 수 있는 주파수(일 예로, 표출모듈(360)을 통해 스퀴즈 필름 이펙트(squeeze film effect)를 발생시킬 수 있는 주파수 등)를 라면 어떠한 주파수라도 가질 수 있다.
예컨대, 피에조 액추에이터는 전기에너지 생성모듈(340)과 연결될 수 있다. 그리고, 피에조 액추에이터는 전기에너지 생성모듈(340)로부터 전기에너지를 제공받을 수 있다. 또한, 피에조 액추에이터는 전기에너지 생성모듈(340)로부터 제공받은 전기에너지에 따라 수축 또는 팽창 변형을 통해 굴곡 진동을 발생하여 후술할 표출모듈(360)로 전달할 수 있다.
표출모듈(360)은 액추에이터모듈(350) 상에 배치될 수 있다. 또한, 표출모듈(360)은 액추에이터모듈(350)에서 발생되는 변형에 따라 함께 변형되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다.
예컨대, 표출모듈(360)은 피에조 액추에이터에서 발생되는 굴곡 진동에 따라 함께 변형되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다. 즉, 표출모듈(360)은 피에조 액추에이터에서 발생되는 굴곡 진동에 따라 함께 변형되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 스퀴즈 필름 이펙트(squeeze film effect)를 통해 표출할 수 있다.
또한, 표출모듈(360)은 액추에이터모듈(350)에서 발생되는 변형에 따라 함께 변형될 수 있도록 유연한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 표출모듈(360)은 액추에이터모듈(350)과 같은 재질로 이루어 질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 액추에이터모듈(350)에서 발생되는 변형에 따라 함께 변형될 수 있는 재질이라면 어떠한 재질이라도 포함할 수 있다. 또한, 표출모듈은 고체일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 액추에이터모듈(350)에서 발생되는 변형에 따라 함께 변형될 수 있는 재질이라면 어떠한 재질이라도 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 적용된 노면상태 표출장치는 피에조 액추에이터를 통해 굴곡 진동을 발생하여 표출모듈에 제공함으로써, 차량의 운전자는 스퀴즈 필름 이펙트(squeeze film effect)로 인해 노면의 상태 및 마찰력 변화를 정확하게 느낄 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 적용된 노면상태 표출장치가 스티어링 휠에 장착된 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템에 적용된 노면상태 표출장치(300)는 햅틱 디스플레이라 지칭할 수 있다. 그리고, 이러한 햅틱 디스플레이가 장착된 스티어링 휠은 햅틱 스티어링 휠이라 지칭할 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 햅틱 디스플레이는 두 개로 이루어질 수 있으며, 원형 형상을 가질 수 있다. 그리고, 두 개의 햅틱 디스플레이는 햅틱 스티어링 휠의 좌, 우 상단에 각각 장착될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 햅틱 디스플레이는 일 실시예에 불과하므로, 본 실시예의 햅틱 디스플레이의 개수, 모양 및 위치는 변형하여 실시 가능하다.
도 4는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템은 노면상태 감지장치, 전력변환장치, 피에조 액추에이터 및 표면재료 등을 포함할 수 있다.
즉, 도 3(b)의 노면상태 감지장치는 도 1 및 도 2를 통해 상술한 차량상태정보 획득장치(100)와 제어장치(200)를 포함하는 장치일 수 있고, 도 3(b)의 전력변환장치는 도 1 및 도 2를 통해 상술한 통신모듈(330)과 전기에너지 생성모듈(340)을 포함하는 장치일 수 있으며, 피에조 엑추에이터는 도 1 및 도 2를 통해 상술한 액추에이터모듈(350)을 포함하는 장치일 수 있고, 표면재료는 도 1 및 도 2를 통해 상술한 표출모듈(360)을 포함하는 장치일 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 대해 설명한다. 특히, 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템과 중복되는 부분은 설명의 간명성을 위하여 이하에서 생략한다.
도 5는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법을 설명하기 위한 전체 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법은 차량의 상태정보를 획득하는 단계(S100), 구동제어신호를 생성하는 단계(S200) 및 노면상태를 표출하는 단계(S300) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법은 차량상태정보 획득장치(100), 제어장치(200) 및 스티어링 휠(steering wheel)의 일측면에 배치되는 노면상태 표출장치(300)를 포함하는 시스템을 이용할 수 있다.
상기 단계 S100에서는, 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득할 수 있다(S100). 예컨대, 상기 단계 S100에서는, 차량상태정보 획득장치(100)를 통해 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S100에서는, 먼저 차량상태정보 획득장치(100)에 포함된 각각의 센서를 통해 차량의 상태를 측정할 수 있다. 그런 다음, 차량상태정보 획득장치(100)를 통해 상기 측정된 차량의 상태를 이용하여 차량의 상태정보를 획득할 수 있다.
상기 단계 S200에서는, 상기 획득된 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하고, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하며, 상기 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성할 수 있다(S200).
예컨대, 상기 단계 S200에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S100으로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하고, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하며, 상기 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S200에서는, 먼저 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S100으로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 추출할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 추출된 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출할 수 있다.
그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 산출된 차량의 슬립률에 기반하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 생성된 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보(일 예로, 마찰력 정보 또는 마찰계수 정보 등)로 정의되는 노면상태정보를 생성할 수 있다.
그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 생성된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어장치(200)를 통해 상기 생성된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변할 수 있다.
상기 단계 S300에서는, 상기 생성된 구동제어신호에 따라 액추에이터모듈이 구동되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다(S300). 예컨대, 상기 단계 S300에서는, 상기 단계 S200으로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 노면상태 표출장치(300)의 액추에이터모듈(350)이 구동되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다.
구체적으로, 먼저 상기 단계 S200으로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 노면상태 표출장치(300)의 액추에이터모듈(350)이 구동될 수 있다. 그런 다음, 노면상태 표출장치(300)의 액추에이터모듈(350)에서 발생하는 변형에 따라 노면상태 표출장치(300)의 표출모듈(360)이 함께 변형되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다.
도 6는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호를 생성하기 위한 방법을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호를 생성하는 단계(S200)는, 차량의 슬립률을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성하는 단계(S211), 차량과 노면 사이의 평균 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하는 단계(S213) 및 구동제어신호를 생성함과 아울러 액추에이터모듈로 제공하는 단계(S215) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 단계 S211에서는, 상기 획득된 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률을 기 설정된 시간동안 주기적으로 산출함과 아울러 이들을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다(S211).
예컨대, 상기 단계 S211에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S100으로부터 제공받은 상기 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률을 기 설정된 시간동안 주기적으로 산출함과 아울러 이들을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S211에서는, 먼저 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S100으로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 추출할 수 있다.
그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 추출된 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률을 기 설정된 시간동안 주기적으로 산출할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 기 설정된 시간동안 주기적으로 산출된 차량의 슬립률을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다.
상기 단계 S213에서는, 상기 차량의 슬립률을 평균하여 생성된 차량의 슬립률정보를 이용하여 기 설정된 시간동안 차량과 노면 사이의 평균 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성할 수 있다(S213).
예컨대, 상기 단계 S213에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S211으로부터 제공받은 평균한 차량의 슬립률정보를 이용하여 기 설정된 시간동안 차량과 노면 사이의 평균 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성할 수 있다.
상기 단계 S215에서는, 상기 생성된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 상기 노면상태를 표출하는 단계의 상기 액추에이터모듈로 제공할 수 있다(S215).
예컨대, 상기 단계 S215에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S213으로부터 제공받은 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 상기 단계 S300의 노면상태 표출장치(300)로 제공할 수 있다.
즉, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S213으로부터 제공받은 노면상태정보를 바탕으로 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변하여 상기 단계 S300의 노면상태 표출장치(300)로 제공할 수 있다
도 7은 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호를 생성하기 위한 방법을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태정보에 기반하여 구동제어신호를 생성하는 단계(S200)는, 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하는 단계(S221), 차량의 마찰계수정보를 생성하는 단계(S223), 기 저장된 슬립률과 마찰계수에 대한 관계도와 비교하여 노면상태정보를 생성하는 단계(S225) 및 구동제어신호를 생성함과 아울러 액추에이터모듈로 제공하는 단계(S227) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 단계 S221에서는, 상기 획득된 차량의 상태정보 중 차량의 주행속도정보 및 차륜의 원주속도정보를 기반으로 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률 중 적어도 하나의 슬립률을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다(S221).
예컨대, 상기 단계 S221에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S100으로부터 제공받은 상기 차량의 상태정보 중 차량의 주행속도정보 및 차륜의 원주속도정보를 기반으로 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률 중 적어도 하나의 슬립률을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S221에서는, 먼저 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S100으로부터 제공받은 상기 차량의 상태정보 중 차량의 주행속도정보 및 차륜의 원주속도정보를 추출할 수 있다.
그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 추출된 차량의 주행속도정보 및 차륜의 원주속도정보를 기반으로 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률 중 적어도 하나의 슬립률을 산출할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 산출된 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률 중 적어도 하나의 슬립률을 이용하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다.
상기 단계 S223에서는, 상기 획득된 차량의 상태정보 중 차륜의 구동력(traction force)정보 및 차륜의 수직력(normal force)정보를 기반으로 차량과 노면 사이의 마찰계수를 산출하여 차량의 마찰계수정보를 생성할 수 있다(S223).
예컨대, 상기 단계 S223에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S100으로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차륜의 구동력(traction force)정보 및 차륜의 수직력(normal force)정보를 기반으로 차량과 노면 사이의 마찰계수를 산출하여 차량의 마찰계수정보를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S223에서는, 먼저 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S100으로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차륜의 구동력(traction force)정보 및 차륜의 수직력(normal force)정보를 추출할 수 있다.
그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 추출된 차륜의 구동력(traction force)정보 및 차륜의 수직력(normal force)정보를 기반으로 차량과 노면 사이의 마찰계수를 산출할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 산출된 차량과 노면 사이의 마찰계수를 이용하여 차량의 마찰계수정보를 생성할 수 있다.
상기 단계 S225에서는, 상기 생성된 차량의 슬립률정보와 상기 생성된 차량의 마찰계수정보를 기 저장된 슬립률과 마찰계수에 대한 관계도와 비교하여 노면상태정보를 생성할 수 있다(S225).
예컨대, 상기 단계 S225에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S221로부터 제공받은 차량의 슬립률정보와 상기 단계 S223으로부터 제공받은 차량의 마찰계수정보를 기 저장된 슬립률과 마찰계수에 대한 관계도와 비교하여 노면상태정보를 생성할 수 있다.
상기 단계 S227에서는, 상기 생성된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 상기 노면상태를 표출하는 단계의 상기 액추에이터모듈로 제공할 수 있다(S227).
예컨대, 상기 단계 S227에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S225로부터 제공받은 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 상기 단계 S300의 노면상태 표출장치(300)로 제공할 수 있다.
즉, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S225로부터 제공받은 노면상태정보를 바탕으로 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변하여 상기 단계 S300의 노면상태 표출장치(300)로 제공할 수 있다
도 8은 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태를 표출하는 방법을 설명하기 위한 구체적인 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법에 적용된 노면상태를 표출하는 단계(S300)는, 구동제어신호를 제공받는 단계(S310), 전기에너지를 생성하는 단계(S320), 액추에이터모듈이 전기에너지에 따라 변형을 발생하는 단계(S330) 및 액추에이터모듈에서 발생하는 변형에 따라 표출모듈이 함께 변형하여 노면상태를 표출하는 단계(S340) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 단계 S310에서는, 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 상기 구동제어신호를 생성하는 단계로부터 구동제어신호를 제공받을 수 있다(S310).
예컨대, 상기 단계 S310에서는, 통신모듈(330)을 통해 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 상기 단계S200으로부터 구동제어신호를 제공받을 수 있다.
상기 단계 S320에서는, 상기 제공받은 구동제어신호에 따라 전기에너지를 생성할 수 있다(S320).
예컨대, 상기 단계 S320에서는, 전기에너지 생성모듈(340)을 통해 상기 단계 S310으로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 액추에이터모듈(350)을 구동할 수 있는 전기에너지를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S320에서는, 먼저 전기에너지 생성모듈(340)을 통해 상기 단계 S310으로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 전원을 변환하여 후술할 액추에이터모듈(350)을 구동할 수 있는 전기에너지를 생성할 수 있다.
즉, 전기에너지 생성모듈(340)은 상기 단계 S310으로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 컨버터를 구동하고, 상기 구동되는 컨버터를 통해 전원을 변환하여 액추에이터모듈(350)을 구동할 수 있는 전기에너지를 생성할 수 있다.
상기 단계 S330에서는, 상기 액추에이터모듈이 상기 생성된 전기에너지에 따라 변형을 발생할 수 있다(S330).
예컨대, 상기 단계 S330에서는, 액추에이터모듈(350)이 상기 단계 S320으로부터 제공받은 전기에너지에 따라 변형을 발생할 수 있다.
여기서, 액추에이터모듈(350)은, AC모터 액추에이터, DC모터 액추에이터, 서보모터 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, 초음파 액추에이터, 세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터 및 형상기억합금 액추에이터 중 적어도 하나의 액추에이터를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S330에서는, 피에조 액추에이터가 상기 단계 S320으로부터 제공받은 전기에너지에 따라 수축 또는 팽창 변형을 통해 굴곡 진동을 발생하여 후술할 단계 S340의 표출모듈(360)로 전달할 수 있다.
상기 단계 S340에서는, 상기 액추에이터모듈에서 발생하는 변형에 따라 표출모듈이 함께 변형하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다(S340).
예컨대, 상기 단계 S340에서는, 표출모듈(360)이 상기 단계 S330의 액추에이터모듈(350)에서 발생하는 변형에 따라 함께 변형하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S340에서는, 표출모듈(360)이 피에조 액추에이터에서 발생하는 굴곡 진동에 따라 함께 변형하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다.
도 9는 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법을 설명하기 위한 구체적인 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법은 차량의 상태정보를 획득함과 아울러 제공하는 단계(S400), 차량의 슬립률정보를 이용하여 노면상태정보를 생성하는 단계(S500), 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 단계(S600), 구동신호를 생성하는 단계(S700) 및 액추에이터모듈을 구동하여 노면상태를 표출하는 단계(S800) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 단계 S400에서는, 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득하고, 이를 기반으로 상기 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 상기 구동제어신호를 생성하는 단계로 제공할 수 있다(S400).
예컨대, 상기 단계 S400에서는, 차량상태정보 획득장치(100)를 통해 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득하고, 이를 기반으로 상기 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 후술할 상기 단계 S500의 제어장치(200)로 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S400에서는, 먼저 차량상태정보 획득장치(100)에 포함된 각각의 센서를 통해 차량의 상태를 측정할 수 있다. 그런 다음, 차량상태정보 획득장치(100)를 통해 상기 측정된 차량의 상태를 이용하여 차량의 상태정보를 획득할 수 있다.
그런 다음, 차량상태정보 획득장치(100)를 통해 상기 획득된 차량의 상태정보와 함께 기 저장된 차량의 식별정보를 후술할 상기 단계 S500의 제어장치(200)로 제공할 수 있다.
상기 단계 S500에서는, 상기 획득된 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공받고. 상기 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하며, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성할 수 있다(S500).
예컨대, 상기 단계 S500에서는, 제어장치(200)를 통해, 상기 단계 S400으로부터 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공받고. 상기 단계 S400으로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하며, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 500에서는, 먼저 제어장치(200)를 통해, 상기 단계 S400으로부터 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공받을 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S400으로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 추출할 수 있다.
그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 추출된 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 산출된 차량의 슬립률에 기반하여 차량의 슬립률정보를 생성할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 생성된 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보(일 예로, 마찰력 정보 또는 마찰계수 정보 등)로 정의되는 노면상태정보를 생성할 수 있다.
상기 단계 S600에서는, 상기 제공받은 차량의 식별정보에 기반하여 차량별 또는 시간별로 차량의 상태정보, 차량의 슬립률정보, 차량과 노면 사이의 마찰정보 및 노면상태정보를 데이터베이스화하여 관리할 수 있다(S600).
예컨대, 상기 단계 S600에서는, 제어장치(200)를 통해, 상기 단계 S400으로부터 제공받은 차량의 식별정보에 기반하여 차량별 또는 시간별로 차량의 상태정보, 차량의 슬립률정보, 차량과 노면 사이의 마찰정보 및 노면상태정보를 데이터베이스화하여 저장 및 관리할 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 S600에서는, 먼저 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S400으로부터 제공받은 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보 중 차량의 식별정보를 추출할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해, 상기 추출된 차량의 식별정보에 기반하여 차량별 또는 시간별로 차량의 상태정보, 차량의 슬립률정보, 차량과 노면 사이의 마찰정보 및 노면상태정보를 데이터베이스화할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(200)를 통해 상기 데이터베이스화된 정보들을 저장 및 관리할 수 있다.
상기 단계 S700에서는, 상기 데이터베이스화된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 상기 노면상태를 표출하는 단계의 상기 액추에이터모듈로 제공할 수 있다(S700).
예컨대, 상기 단계 S700에서는, 제어장치(200)를 통해 상기 단계 S600으로부터 제공받은 데이터베이스화된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 후술할 단계 S800의 노면상태 표출장치(300)로 제공할 수 있다.
상기 단계 S800에서는, 상기 생성된 구동제어신호에 따라 액추에이터모듈이 구동되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다(S800).
예컨대, 상기 단계 S800에서는, 상기 단계 S700으로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 노면상태 표출장치(300)의 액추에이터모듈(350)이 구동되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다.
구체적으로, 먼저 상기 단계 S700으로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 노면상태 표출장치(300)의 액추에이터모듈(350)이 구동될 수 있다. 그런 다음, 노면상태 표출장치(300)의 액추에이터모듈(350)에서 발생하는 변형에 따라 노면상태 표출장치(300)의 표출모듈(360)이 함께 변형되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 롬(ROM), 램(RAM), 시디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 이동식 저장장치, 비휘발성 메모리(Flash Memory), 광 데이터 저장장치 등이 있다.
또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
전술한 본 실시예에 따른 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템 및 방법에 대한 일 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 실시예에서는 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 실시예에 속한다.
100: 차량상태정보 획득장치 200: 제어장치
300: 노면상태 표출장치 310: 본체
320: 장착모듈 330: 통신모듈
340: 전기에너지 생성모듈 350: 액추에이터모듈
360: 표출모듈

Claims (15)

  1. 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득하는 차량상태정보 획득장치;
    상기 차량상태정보 획득장치로부터 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하고, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하며, 상기 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하는 제어장치; 및
    차량의 스티어링 휠(steering wheel)의 일측면에 배치되고, 상기 제어장치로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 액추에이터모듈을 구동하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출하는 노면상태 표출장치를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률을 기 설정된 시간동안 주기적으로 산출함과 아울러 이들을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성하고, 평균한 차량의 슬립률정보를 이용하여 기 설정된 시간동안 차량과 노면 사이의 평균 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 차량의 상태정보 중 차량의 주행속도정보 및 차륜의 원주속도정보를 기반으로 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률 중 적어도 하나의 슬립률을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하고, 상기 차량의 상태정보 중 차륜의 구동력(traction force)정보 및 차륜의 수직력(normal force)정보를 기반으로 차량과 노면 사이의 마찰계수를 산출하여 차량의 마찰계수정보를 생성하며, 상기 차량의 슬립률정보와 상기 차량의 마찰계수정보를 기 저장된 슬립률과 마찰계수에 대한 관계도와 비교하여 노면상태정보를 생성하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량상태정보 획득장치는, 상기 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공하고,
    상기 제어장치는, 상기 차량상태정보 획득장치로부터 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공받아 차량별 또는 시간별로 차량의 상태정보, 차량의 슬립률정보, 차량과 노면 사이의 마찰정보 및 노면상태정보를 데이터베이스화하여 관리하고, 시간별 또는 차량별로 데이터베이스화된 노면상태정보에 기반하여 상기 구동제어신호의 진폭과 주파수를 가변하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 노면상태 표출장치는,
    상기 차량의 스티어링 휠의 일측면에 장착될 수 있도록 구비되는 장착모듈;
    유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 상기 제어장치로부터 구동제어신호를 제공받는 통신모듈;
    상기 통신모듈로부터 제공받은 구동제어신호에 따라 전기에너지를 생성하는 전기에너지 생성모듈;
    상기 전기에너지 생성모듈로부터 제공받은 전기에너지에 따라 변형이 발생되는 액추에이터모듈; 및
    상기 액추에이터모듈 상에 배치되고, 상기 액추에이터모듈에서 발생되는 변형에 따라 함께 변형되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출하는 표출모듈을 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 장착모듈은, 점착제를 포함하되,
    상기 점착제는, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제 및 실리콘계 점착제 중 적어도 하나의 점착제를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 액추에이터모듈은,
    피에조 액추에이터, AC모터 액추에이터, DC모터 액추에이터, 서보모터 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, 초음파 액추에이터, 세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터 및 형상기억합금 액추에이터 중 적어도 하나의 액추에이터를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 피에조 액추에이터는, 상기 전기에너지 생성모듈로부터 제공받은 전기에너지에 따라 수축 또는 팽창 변형을 통해 굴곡 진동을 발생하여 상기 표출모듈로 전달하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 시스템.
  9. 차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득하는 단계;
    상기 획득된 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하고, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하며, 상기 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 구동제어신호에 따라 액추에이터모듈이 구동되어 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출하는 단계를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동제어신호를 생성하는 단계는,
    상기 획득된 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률을 기 설정된 시간동안 주기적으로 산출함과 아울러 이들을 평균하여 차량의 슬립률정보를 생성하는 단계;
    상기 차량의 슬립률을 평균하여 생성된 차량의 슬립률정보를 이용하여 기 설정된 시간동안 차량과 노면 사이의 평균 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 상기 노면상태를 표출하는 단계의 상기 액추에이터모듈로 제공하는 단계를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동제어신호를 생성하는 단계는,
    상기 획득된 차량의 상태정보 중 차량의 주행속도정보 및 차륜의 원주속도정보를 기반으로 차량의 제동슬립률 및 차량의 구동슬립률 중 적어도 하나의 슬립률을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하는 단계;
    상기 획득된 차량의 상태정보 중 차륜의 구동력(traction force)정보 및 차륜의 수직력(normal force)정보를 기반으로 차량과 노면 사이의 마찰계수를 산출하여 차량의 마찰계수정보를 생성하는 단계;
    상기 생성된 차량의 슬립률정보와 상기 생성된 차량의 마찰계수정보를 기 저장된 슬립률과 마찰계수에 대한 관계도와 비교하여 노면상태정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 상기 노면상태를 표출하는 단계의 상기 액추에이터모듈로 제공하는 단계를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 차량의 상태정보를 획득하는 단계는,
    차량의 상태를 측정하여 차량의 상태정보를 획득하고, 이를 기반으로 상기 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 상기 구동제어신호를 생성하는 단계로 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 구동제어신호를 생성하는 단계는,
    상기 획득된 차량의 상태정보와 함께 차량의 식별정보를 제공받고. 상기 제공받은 차량의 상태정보 중 차량의 속도정보 및 차륜의 속도정보를 기반으로 차량의 슬립률(slip rate)을 산출하여 차량의 슬립률정보를 생성하며, 상기 차량의 슬립률정보를 이용하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태정보를 생성하는 단계;
    상기 제공받은 차량의 식별정보에 기반하여 차량별 또는 시간별로 차량의 상태정보, 차량의 슬립률정보, 차량과 노면 사이의 마찰정보 및 노면상태정보를 데이터베이스화하여 관리하는 단계; 및
    상기 데이터베이스화된 노면상태정보에 상응하는 진폭과 주파수를 가지는 구동제어신호를 생성하여 상기 노면상태를 표출하는 단계의 상기 액추에이터모듈로 제공하는 단계를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 노면상태를 표출하는 단계는,
    유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 상기 구동제어신호를 생성하는 단계로부터 구동제어신호를 제공받는 단계;
    상기 제공받은 구동제어신호에 따라 전기에너지를 생성하는 단계;
    상기 액추에이터모듈이 상기 생성된 전기에너지에 따라 변형을 발생하는 단계; 및
    상기 액추에이터모듈에서 발생하는 변형에 따라 표출모듈이 함께 변형하여 차량과 노면 사이의 마찰정보로 정의되는 노면상태를 표출하는 단계를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 액추에이터모듈은, AC모터 액추에이터, DC모터 액추에이터, 서보모터 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, 초음파 액추에이터, 세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터 및 형상기억합금 액추에이터 중 적어도 하나의 액추에이터를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 액추에이터모듈이 상기 생성된 전기에너지에 따라 변형을 발생하는 단계는,
    상기 피에조 액추에이터가 상기 생성된 전기에너지에 따라 수축 또는 팽창 변형을 하고, 이를 기반으로 굴곡 진동을 발생하여 상기 노면상태를 표출하는 단계의 표출모듈로 전달하는 단계를 포함하는 스티어링 휠을 위한 햅틱 방법.
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