KR20190098783A - 차량용 핸들 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 핸들 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 차량용 핸들 제어 장치는 자동주행 모드에서 목표 조향휠각을 출력하는 자율주행 시스템; 조향휠을 제어하여 자율주행 시스템으로부터 입력된 목표 차량휠각을 추종하는 전동식 조향 장치; 및 전동식 조향 장치의 목표 차량휠각을 추종하는 과정에서, 핸들의 회전각을 제한 또는 축소하는 가변 조향 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 핸들 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING HANDLE OF VEHICLS}
본 발명은 차량용 핸들 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 자율 주행 모드시에 핸들의 회전을 감소 또는 제한하는 차량용 핸들 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 있어서 자율 주행 대응을 위한 조향 시스템은 전동모터를 이용한 전동식 조향 장치를 이용하여 차량 휠의 위치 또는 토크 제어를 수행한다.
자율 주행시 전동식 조향 장치는 자율 주행 제어기에서 송신하는 목표 조향각을 수렴하기 위한 차량 휠 제어를 수행한다.
한편, 최근 들어 리던던시 확보 차원에서 동일 기능을 수행하는 이중휠 모터 또는 이중 권선 모터를 구성하고 있다. 이 경우 차량의 움직임이 기구적 구속 상태로 연결된 핸들까지 회전시킨다.
그러나, 종래의 자율 주행 모드시, 전동식 조향 장치는 운전자가 핸들을 파지하지 않은 상태에서도 차량휠의 위치 제어를 수행하며 이때 기구적으로 연결된 핸들이 회전하는 현상이 발생한다.
이러한 핸들의 회전 현상은 주행중이나 주차 등으로 인한 고속 회전시, 충돌 회피 또는 방지를 위한 운전자 파지 순간에 운전자에게 상해를 발생시킬 수 있었다.
또한, 핸들에 의도하지 않은 운전자 접촉이 발생할 경우, 자율 주행 대응 기능 해제가 빈번하게 일어날 수 있다.
게다가, 최근 자율 주행용 조향 시스템 개발을 위해 모터 2개를 사용하게 될 경우 리던던시를 위한 이중화 효과만 있으므로, 가성비가 상대적으로 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2017-0087335호(2017.07.28)의 '자율주행차량의 운전 제어권 전환 장치 및 방법'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 차량의 자율 주행 모드시 핸들의 회전량을 제어하여 저속 코너 운행등 핸들각 큰 상황에서 운전자를 보호하고 파지 가능 상태로 만들어 자율 주행에서 운전자 주행 모드로의 변환 시간을 단축시킨 차량용 핸들 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 핸들 제어 장치는 자동주행 모드에서 목표 조향휠각을 출력하는 자율주행 시스템; 조향휠을 제어하여 상기 자율주행 시스템으로부터 입력된 목표 차량휠각을 추종하는 전동식 조향 장치; 및 상기 전동식 조향 장치의 목표 차량휠각을 추종하는 과정에서, 핸들의 회전각을 제한 또는 축소하는 가변 조향 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 가변 조향 장치는 차속별로 기 설정된 가변 기어비 설정값을 통해 피니언 각을 제어하여 핸들의 회전각을 변경시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 가변 조향 장치는 차속별로 기 설정된 역가변 조향비를 이용하여 핸들의 회전각을 변경시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 역가변 조향비는 차속별로 기 설정된 핸들각 제한 설정값 및 기구적 최대 핸들각을 통해 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 역가변 조향비는 상기 핸들각 제한 설정값을 상기 기구적 최대 핸들각으로 나눈 값인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 가변 조향 장치는 차속별로 설정된 차량휠 목표각, 차량휠각 대비 피니언각 변환비, 및 역가변 조향비를 곱하여 핸들의 목표각 산정하고, 산정된 핸들의 목표각에 따라 차량의 핸들을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 전동식 조향 장치가 페일 상태가 되면, 컬럼 락 장치가 컬럼을 록킹시키는 컬럼 록 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 컬럼 락 장치는 컬럼 토크 센서의 감지 결과에 따라 컬럼 록킹을 해제하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 핸들 제어 장치는 차량의 자율 주행시 핸들의 회전량을 제어하여 저속 코너 운행 등과 같이 핸들각이 큰 상황에서 운전자를 보호하고, 파지 가능 상태로 만들어 자율 주행에서 운전자 주행 모드로의 변환 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 핸들 제어 장치는 가변조향장치를 이용하여 리던던시를 확보할 수 있어 전동식 조향 장치 이중화 부품을 감소시킬 수 있다
본 발명의 또 다른 측면에 따른 차량용 핸들 제어 장치는 완전 자율 주행 시행 전 또는 Steer By Wire를 이용한 완전 분리형 조향 장치가 적용되기 전에 운전자 편의 사양을 확보할 수 있도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 핸들 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치 및 가변 조향 장치를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 피니언 각도 제어 방식의 핸들 회전 방지 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들 각도 제어 방식의 핸들 회전 방지 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 블럭 구성도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 조향 장치의 블럭 구성도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치 단독 이용시 및 가변 조향 장치 이용시의 핸들각 차이를 나타낸 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬럼 록 장치의 동작을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 핸들 제어 방법의 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 핸들 제어 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 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 이용자, 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 차량용 핸들 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치 및 가변 조향 장치를 개념적으로 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 피니언 각도 제어 방식의 핸들 회전 방지 방법을 개념적으로 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들 각도 제어 방식의 핸들 회전 방지 방법을 개념적으로 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 블럭 구성도이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 조향 장치의 블럭 구성도이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치 단독 이용시 및 가변 조향 장치 이용시의 핸들각 차이를 나타낸 도면이며, 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬럼 록 장치의 동작을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 핸들 제어 장치는 운전자 조향각 센서(Steering Angle Sensor;SAS)(10), 차속 센서(20), 피니언 각도 센서(30), 피니언 토크 센서(40), 컬럼 토크 센서(50), 자율 주행 시스템(60), 가변 조향 장치(70), 전동식 조향 장치(80), 컬럼 록 장치(90), 핸들(100) 및 차량 휠(110)을 포함한다.
운전자 조향각 센서(10)는 운전자의 핸들 조향에 의해 조향각을 감지한다.
차속 센서(20)는 차량의 속도를 감지한다. 참고로, 차속 센서(20)로는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며 내비게이션 시스템 등 차량의 속도를 감지할 수 있는 다양한 센서나 시스템이 모두 채용될 수 있다.
피니언 각도 센서(Pinion Angle Sensor;PAS)(30)는 조향 계통에 마련된 피니언의 각도를 감지한다.
여기서, 조향 계통은 일측이 핸들(100)에 연결되어 핸들(100)과 함께 회전하고 타측이 한 쌍의 유니버설 조인트(미도시)를 매개로 피니언에 연결되는 조향축을 포함한다. 또한, 피니언은 랙-피니언 기구부(미도시)를 통해 랙바에 연결되고 랙바의 양단은 타이로드와 너클암을 통해 차량의 바퀴에 연결된다.
피니언 토크 센서(40)는 조향 계통에 마련된 피니언의 토크를 감지한다.
컬럼 토크 센서(50)는 핸들(100)에 연결된 컬럼의 토크를 감지한다.
자율 주행 시스템(60)은 운전자가 핸들(100)을 파지하지 않은 상태에서 차량이 스스로 주행할 수 있도록 하는 것으로써, 운전자가 직접 운전을 수행하는 운전자 모드, 운전자의 운전없이 스스로 주행하는 자율주행 모드, 및 리던던시(Redundancy) 확보를 위해 동일 기능을 수행하도록 하는 리던던시 모드 중 어느 하나로 동작하도록 한다.
자율 주행 모드에서 자율 주행 시스템(60)은 운전자가 핸들(100)과 가속페달(미도시) 및 브레이크(미도시) 등을 조작하지 않더라도 정밀 지도 및 위성항법시스템 등 차량의 각종 센서로 주행 상황을 파악해 스스로 목적지까지 찾아가도록 한다.
이러한 자율 주행 모드에서, 자율 주행 시스템(60)은 전동식 조향 장치(80), 예를 들어 MDPS(Motor Driven Power Steering System)에 필요한 목표 차량휠각을 생성하고 이 목표 차량휠각을 전동식 조향 장치(80)에 전달한다.
전동식 조향 장치(80)는 자율 주행 모드에서 자율 주행 시스템(60)으로부터 전달된 목표 차량휠각에 따라 핸들(100)을 회전시켜 자율 주행 시스템(60)으로부터 입력된 목표 차량휠각을 추종하거나, 운전자 모드에서 운전자의 조향에 따른 보타력을 생성한다.
즉, 자율 주행 시스템(60)이 자율 주행 모드일 경우, 전동식 조향 장치(80)는 자율 주행 시스템(60)으로부터 전달된 목표 차량휠각에 따라 핸들(100)의 각도를 제어하고, 자율 주행 시스템(60)이 운전자 모드일 경우 운전자의 조향 및 차속 등에 따라 보타력을 생성한다.
참고로, 본 실시예에서는 전동식 조향 장치(80)로 MDPS를 예시로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것은 아니며 EPS(Electronic Power Steering System)도 포함될 수 있다.
가변 조향 장치(Active Front Steering;AFS)(70)는 조향기어비 가변기능 및 조향배력기능이 결합되어 주차시와 같이 차량이 저속으로 주행하는 경우에는 내부의 모터를 운전자의 조향 방향으로 작동시켜 AFS 기어비(피니언각/조타각)를 증가시키고, 반면 고속으로 주행하는 경우에는 모터를 운전자의 조향방향과 반대방향으로 회전시켜 AFS 기어비를 감소시킨다.
이러한 가변 조향 장치(70)는 자율 주행 시스템(60)이 자율 주행 모드로 동작하고, 이때 전동식 조향 장치가 자율 주행 기능을 수행하면서 목표 차량휠각을 추종하는 동안, 차속 및 목표 차량휠각 등을 입력으로 하는 미리 설정되어진 가변비만큼 가역하여 모터 구동에 따른 핸들 회전각을 제한 또는 축소한다. 즉, 가변 조향 장치(70)는 자율 주행 시스템(60)으로부터 전달된 목표 조향휠각에 따라 전동식 조향 장치(80)가 차량 휠(110)을 회전시키는 동안 차속에 따라 핸들(100)의 회전각을 제한 또는 축소한다.
먼저, 자율 주행 시스템(60)의 동작 모드가 운전자 모드일 경우, 전동식 조향 장치(80)는 운전자 보타력을 생성하는데, 이때 가변 조향 장치(70)는 차속과 주행 상황에 따라 운전자 편의를 위한 가변 조향비를 생성한다. 일반적으로 저속에서는 가변 조향 장치(70)는 운전자 조향각도보다 차량휠(110)을 더 많이 회전시켜 편의성을 확보하고, 고속에서는 반대로 운전자 조향각보다 차량휠(110)을 적게 회전시켜 안전성을 확보한다.
자율 주행 시스템(60)의 동작 모드가 자율 주행 모드일 경우, 전동식 조향 장치(80)가 자율 주행 시스템(60)으로부터 입력된 목표 차량휠각에 따라 차량휠(110)을 제어하는 과정에서, 가변 조향 장치(70)는 역방향으로 모터를 구동시켜 기구적으로 연결된 핸들(100)의 각도를 조정한다.
이 경우, 가변 조향 장치(70)는 제어 입출력 구조에 따라 피니언 각도를 조정하는 방식과 핸들각을 조정하는 방식 중 어느 하나를 이용하여 핸들(100)의 회전을 제한할 수 있다.
먼저, 도 3 에 도시된 피니언 각을 조정하는 방식에 따르면, 가변 조향 장치(70)는 상기한 운전자 모드와 동일하게 핸들각을 제어하되, 조향 목표로 피니언각을 설정한다. 이 경우, 이 피니언 각에 따라 핸들(100)에 반력이 발생하여 핸들각이 조정된다. 즉, 가변 조향 장치(70)는 전동식 조향 장치(80)의 구동에 따라 변경되는 피니언각을 설정함으로써, 핸들각은 피니언각에 따라 구동되는 모터에 의해 그 회전각이 설정된 가변기어비에 따라 변경된다.
다음으로, 핸들각을 조정하는 방식에 따르면, 가변 조향 장치(70)는 핸들각을 직접 조정함으로써, 핸들각의 제어 강건성을 확보할 수 있다.
즉, 도 4 를 참조하면, 가변 조향 장치(70)는 역가변 조향비를 설정하고, 이 역가변 조향비를 이용하여 핸들각을 제한한다.
역가변 조향비는 자율 주행 모드에서 차속별로 기 설정된 핸들각 제한 설정값 및 기구적 최대 핸들각을 통해 설정된다.
예를 들어, 차속이 30kph일 경우, 차속에 설정된 핸들각도 제한 설정값이 ±150도이고 기구적 최대 핸들각이 ±480도일 경우, 30kph에서의 역가변 조향비는 0.3125(150/480)이다.
상기한 바와 같이 역가변 조향비가 설정됨에 따라, 가변 조향 장치(70)는 이 역가변 조향비에 따라 핸들(100)의 회전을 제한하는데, 차속별로 설정된 목표 차량휠각, 차량휠각 대비 피니언각 변환비, 및 역가변 조향비를 곱하여 핸들(100)의 목표각을 산출하고, 산정된 핸들(100)의 목표각에 따라 차량의 핸들(100)을 제어한다.
즉, 도 5 및 도 6 을 참조하면, 자율 주행 시스템(60)으로부터 목표 차량휠각이 입력되면, 전동식 조향 장치(80)는 조향 기어비에 따라 목표 피니언각을 검출하고 이 목표 피니언각에 따라 피니언을 제어한다. 이 경우, 피니언 각도 센서(30)가 피니언 각도를 검출하고, 전동식 조향 장치(80)는 피니언 각도 센서(30)에 의해 감지된 피니언 각도를 피드백받아 피니언 각도가 목표 피니언각을 추종하도록 제어한다.
한편, 상기한 바와 같이 피니언 각도 센서(30)에 의해 피니언 각도가 감지되면, 가변 조향 장치(70)는 상기한 바와 같이 차속별로 설정된 목표 차량휠각, 차량휠각 대비 피니언각 변환비, 및 역가변 조향비를 곱하여 핸들(100)의 목표 핸들각을 산출한다.
목표 핸들각이 산출됨에 따라, 가변 조향 장치(70)는 해당 목표 핸들각에 따라 내부의 모터를 구동시켜 핸들각을 제어한다.
도 7 을 참조하면, 전동식 조향 장치(80)만을 이용하여 핸들각을 제어할 경우, 및 전동식 조향 장치(80)와 가변 조향 장치(70)를 모두 이용하여 핸들각을 제어할 경우의 핸들각의 회전량 차이를 나타낸 도면이다. 도 7 을 참조하면, 전동식 조향 장치(80)와 가변 조향 장치(70)를 모두 이용하여 핸들각을 제어할 경우에 핸들(100)의 회전량이 상대적으로 작게 나타남을 알 수 있다.
컬럼 록 장치(90)는 전동식 조향 장치(80)가 페일 상태가 되면 컬럼을 록킹시킨다. 즉, 컬럼 록 장치(90)는 전동식 조향 장치(80)가 페일 상태가 되는 경우, 예를 들어 전동식 조향 장치(80)에 동작 에러가 발생하거나 전동식 조향 장치(80)의 모터가 페일상태가 되면 도 8 에 도시된 바와 같이 컬럼을 록킹시킨다. 이 경우, 가변 조향 장치(70)는 리던던시 기능을 수행하여 운전자가 핸들(100)을 조향하기 전에 긴급 조향을 수행한다.
이와 같이, 긴급 상황에서 컬럼 록 장치(90)가 컬럼 상단을 록킹시킴으로써, 가변 조향 장치(70)의 모터 토크가 차량휠(110)측으로 전달되어 자율 주행을 수행할 수 있게 된다.
이 경우, 컬럼 토크 센서(50)는 컬럼 토크를 감지하고, 운전자가 핸들(100)을 조향함에 따라 컬럼 토크 센서(50)에 의해 컬럼 토크가 감지되면, 이러한 컬럼 토크 센서(50)의 감지 결과에 따라 컬럼 록 장치(90)는 컬럼 록킹을 해제한다.
여기서, 컬럼 록 장치(90)는 컬럼을 록킹시켜 핸들(100)에 대한 조향 제어를 차단하는 전기적 스티어링 컬럼 록킹 장치(Electrical Steering Cloumn Lock;ESCL)가 채용될 수 있다.
한편, 자율 주행 시스템(60)의 동작 모드가 리던던시 모드일 경우, 전동식 조향 장치(80) 대신 컬럼 록킹을 수행한 후, 가변 조향 장치(70)가 자율 주행 대응을 수행하다가 컬럼락의 해제 조건으로 컬럼 토크 센서(50)에 의해 운전자 토크가 감지되면, 이 운전자 토크를 자율 주행 시스템(60)에 전달하고 자율 주행 시스템(60)으로부터 피드백을 입력받아 컬럼 록킹을 해제한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 핸들 제어 방법을 도 9 를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 핸들 제어 방법의 순서도이다.
도 9 를 참조하면, 먼저 자율주행 모드에서 자율 주행 시스템(60)은 자율 주행 모드로 동작할 경우(S10), 전동식 조향 장치(80)의 목표 차량휠각을 생성하고, 생성된 목표 차량휠각을 전동식 조향 장치(80)에 전달한다.
이 경우, 컬럼 록 장치(90)는 전동식 조향 장치(80)가 페일 상태, 예를 들어 전동식 조향 장치(80)에 동작 에러가 발생하거나 전동식 조향 장치(80)의 모터가 페일 상태가 되는지를 체크하고(S10), 전동식 조향 장치(80)가 페일 상태가 되면 컬럼 락 장치가 컬럼을 록킹시킨다(S20).
이때, 컬럼 토크 센서(50)는 컬럼 토크를 감지하고, 컬럼 록 장치(90)는 컬럼 토크 센서(50)에 의해 운전자에 의한 토크가 감지되면(S50), 컬럼 록킹을 해제한다(S60).
한편, 상기한 단계(S20)에서 전동식 조향 장치(80)가 페일 상태가 아니면, 가변 조향 장치(70)는 피니언 각 또는 핸들각을 제어하여 핸들(100)의 회전량을 제어한다(S30). 즉, 자율 주행 시스템(60)이 자율주행 모드일 경우, 가변 조향 장치(70)는 핸들(100)의 회전각을 제한 또는 축소시킴으로써 운전자의 핸들 파지 순간에 발생될 수 있는 상해를 미연에 방지한다.
즉, 전동식 조향 장치(80)가 자율 주행 시스템(60)으로부터 입력된 핸들각 목표값에 따라 차량휠(110)을 제어하는 과정에서, 가변 조향 장치(70)는 역방향으로 모터를 구동시켜 기구적으로 연결된 핸들(100)의 각도를 조정하는데, 가변 조향 장치(70)는 제어 입출력 구조에 따라 피니언 각을 조정하는 방식과 핸들각을 조정하는 방식 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
먼저, 피니언 각을 조정하는 방식에 따르면, 가변 조향 장치(70)는 상기한 운전자 모드와 동일하게 핸들각을 제어하되, 전동식 조향 장치(80)의 구동에 따라 변경되는 피니언각을 설정한다. 이에 따라, 핸들각은 피니언각에 따라 구동되는 모터에 의해 그 회전각이 설정된 가변기어비에 따라 변경된다.
또한, 핸들각을 조정하는 방식에 따르면, 가변 조향 장치(70)는 핸들각을 직접 조정하는데, 차속별로 역가변 조향비를 설정하고, 이 역가변 조향비를 이용하여 핸들각을 제한한다. 여기서, 역가변 조향비는 자율 주행 모드에서 차속별로 기 설정된 핸들각 제한 설정값 및 기구적 최대 핸들각을 이용하여 설정된다.
상기한 바와 같이 역가변 조향비가 설정됨에 따라, 가변 조향 장치(70)는 차속별로 설정된 목표 차량휠각, 차량휠각 대비 피니언각 변환비, 및 역가변 조향비를 곱하여 핸들(100)의 목표각을 산출하고, 산정된 핸들(100)의 목표각에 따라 차량의 핸들(100)을 제어한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 핸들 제어 장치는 차량의 자율 주행시 핸들의 회전량을 제어하여 저속 코너 운행 등과 같이 핸들각이 큰 상황에서 운전자를 보호하고, 파지 가능 상태로 만들어 자율 주행에서 운전자 주행 모드로의 변환 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 핸들 제어 장치는 가변조향장치를 이용하여 리던던시를 확보할 수 있어 전동식 조향 장치 이중화 부품을 감소시킬 수 있다
본 발명의 또 다른 측면에 따른 차량용 핸들 제어 장치는 완전 자율 주행 시행 전 또는 Steer By Wire를 이용한 완전 분리형 조향 장치가 적용되기 전에 운전자 편의 사양을 확보할 수 있도록 한다.
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: 운전자 조향각 센서
20: 차속 센서
30: 피니언 각도 센서
40: 피니언 토크 센서
50: 컬럼 토크 센서
60: 자율 주행 시스템
70: 가변 조향 장치
80: 전동식 조향 장치
90: 컬럼 록 장치
100: 핸들
110: 차량휠

Claims (8)

  1. 자동주행 모드에서 목표 조향휠각을 출력하는 자율주행 시스템;
    조향휠을 제어하여 상기 자율주행 시스템으로부터 입력된 목표 차량휠각을 추종하는 전동식 조향 장치; 및
    상기 전동식 조향 장치의 목표 차량휠각을 추종하는 과정에서, 핸들의 회전각을 제한 또는 축소하는 가변 조향 장치를 포함하는 차량용 핸들 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가변 조향 장치는 차속별로 기 설정된 가변 기어비 설정값을 통해 피니언 각을 제어하여 핸들의 회전각을 변경시키는 것을 특징으로 하는 차량용 핸들 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가변 조향 장치는 차속별로 기 설정된 역가변 조향비를 이용하여 핸들의 회전각을 변경시키는 것을 특징으로 하는 차량용 핸들 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 역가변 조향비는 차속별로 기 설정된 핸들각 제한 설정값 및 기구적 최대 핸들각을 통해 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 핸들 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 역가변 조향비는 상기 핸들각 제한 설정값을 상기 기구적 최대 핸들각으로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 차량용 핸들 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 가변 조향 장치는 차속별로 설정된 차량휠 목표각, 차량휠각 대비 피니언각 변환비, 및 역가변 조향비를 곱하여 핸들의 목표각 산정하고, 산정된 핸들의 목표각에 따라 차량의 핸들을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 핸들 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전동식 조향 장치가 페일 상태가 되면, 컬럼 락 장치가 컬럼을 록킹시키는 컬럼 록 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 핸들 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 컬럼 락 장치는 컬럼 토크 센서의 감지 결과에 따라 컬럼 록킹을 해제하는 것을 특징으로 하는 차량용 핸들 제어 장치.
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