KR20210093018A - 차량의 핸들 타입 통합 제어장치 - Google Patents

차량의 핸들 타입 통합 제어장치 Download PDF

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최지혁
박기만
차홍준
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 핸들 타입 통합 제어장치에 관한 것이다. 본 발명은 운전자의 조작에 의해 차량의 폭방향으로 변위되는 조향 레버, 조향 레버의 상단부에 위치하고, 운전자의 조작에 의해 조향 레버의 일단을 기준으로 차량의 전후 방향으로 회전되는 핸들 하우징, 핸들 하우징의 일단에 위치하며, 가감속 변화값을 수신하는 속도 유닛 및 속도 유닛과 연결되어 속도 유닛으로부터 가감속 변화값을 수신하는 속도 제어부를 포함하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.

Description

차량의 핸들 타입 통합 제어장치{Handle type integrated control device of vehicle}
본 발명은 차량의 핸들 타입 통합 제어장치에 관한 것으로, 더 바람직하게, 단일의 핸들을 통해 차량의 가속, 감속, 조향 및 변속을 통합적으로 제어할 수 있는 시스템을 적용한 차량의 핸들 타입 통합 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량을 제어하기 위해서는 차량의 방향을 조정하는 조향 제어, 차량의 가속력을 제어하는 가속 제어, 차량의 감속도를 제어하는 제동 제어, 진행 방향을 제어하는 변속 제어의 기능이 필요하다.
기존 차량에서는 조향 제어를 위한 스티어링 휠, 가속 제어를 위한 가속용 악셀 페달, 제동 제어를 위한 제동용 브레이크 페달과 변속 제어를 위한 변속레버를 별도로 설치하여 운전자가 차량을 제어할 수 있게 하였다.
기존 차량의 이러한 주행 조정 장치들은 각각의 기능을 수행하기 위한 별도의 부품이 차량에 장착됨으로써 차량의 실내공간을 축소하고, 실내공간의 활용성을 제한하는 문제점이 있었다. 또한 다수 부품의 탑재로 인해 차량 중량과 원가의 상승을 야기하게 되었다.
특히나 변속레버는 통상적으로 운전석과 조수석 사이인 콘솔의 상부면을 통해 실내로 노출되는 형태로 되어 있는데, 이와 같이 항상 실내로 노출된 변속 레버는 승객이 운전석과 조수석 사이를 이동함에 있어 불편을 초래하는 단점이 있다.
또한, 변속 레버장치의 주변에 컵 홀더 및 콘솔 박스와 같은 수납공간을 크게 구성하지 못하고, 각종 편의장치 조작을 위한 조작 버튼을 배치하지 못하는 단점도 있다.
최근에는 자율주행 기술의 발달에 따라 차량 주행의 상당 부분이 자동화 되어가고 있고 이에 따라 운전자의 직접 조정 영역이 감소하고 있는 추세이다. 이러한 기술발전 동향으로 차량의 실내는 기존의 자동차의 조정을 위한 공간의 역할이 축소되고, 이동시의 휴식 및 여가 활용 공간으로 진화하고 있다.
이와 같은 추세에 따라 차량 조정을 위해 장착된 별도의 부품들을 통합하여 실내 공간 활용성을 높이고 원가/중량을 축소할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
특허문헌1: 대한민국 공개특허 제10-2016-0057858호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 조향 제어, 가속 제어, 감속 제어 및 변속 제어를 위한 통합 시스템을 갖춘 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 속도 유닛과 속도 제어부, 조향 유닛과 조향 제어부가 각각 연결되어 구동 가능한 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 차량의 핸들 타입 통합 제어장치는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 운전자의 조작에 의해 차량의 폭방향으로 변위되는 조향 레버; 상기 조향 레버의 상단부에 위치하고, 운전자의 조작에 의해 상기 조향 레버의 일단을 기준으로 차량의 전후 방향으로 회전되는 핸들 하우징; 상기 핸들 하우징의 일단에 위치하며, 가감속 변화값을 수신하는 속도 유닛; 및 상기 속도 유닛과 연결되어 상기 속도 유닛으로부터 가감속 변화값을 수신하는 속도 제어부; 를 포함하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 조향 레버에 고정되고, 조향 변화값을 수신하는 조향 유닛; 상기 핸들 하우징의 하단에 위치하며, 상기 조향 레버를 고정시키도록 구성되는 힌지 하우징; 및 상기 조향 유닛과 연결되어 상기 조향 유닛으로부터 조향 변화값을 수신하는 조향 제어부; 를 더 포함하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 속도 유닛은, 상기 핸들 하우징의 회전에 대응하여 회동하는 핸들부; 상기 핸들부의 회전 중심축의 일끝단에 고정되어 상기 핸들부와 일체로 회전되도록 구성되는 속도 자석; 및 상기 속도 자석과 소정의 거리만큼 이격하여 조향 레버의 일끝단에 고정되는 속도 센서; 를 포함하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 속도 센서는 상기 속도 자석의 회전량을 측정하여 상기 속도 제어부에 송신하고, 차량의 가속 또는 감속이 구동되도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 핸들부의 일끝단에 위치하는 복귀스프링; 및 조향 레버의 일단에 형성되어 상기 핸들부의 회전 중심축이 삽입되는 홀을 형성하고, 상기 핸들부와 상기 조향 레버를 연결하도록 구성되는 핸들 연결부; 를 더 포함하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 핸들부는 소정의 각도만큼 회전 변위되고, 상기 복귀스프링은 상기 핸들부가 원복되는 탄성력을 인가하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 조향 유닛은, 상기 조향 레버에 고정되고, 상기 조향 레버가 회전하는 힌지를 형성하는 조향 힌지부; 상기 조향 힌지부의 힌지 중심축에 고정되어 상기 조향 레버와 일체로 회전하도록 구성되는 조향 자석; 및 상기 조향 자석으로부터 소정의 거리만큼 이격하여 상기 조향 힌지부에 고정되는 조향 센서; 를 포함하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 조향 센서는 상기 조향 자석의 회전량을 측정하여 상기 조향 제어부에 송신하고, 차량의 조향이 구동되도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 조향 힌지부의 일끝단에 위치하는 토션스프링; 을 더 포함하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 조향 레버는 소정의 각도만큼 회전 변위되고, 상기 토션스프링은 상기 조향 레버가 원복되는 탄성력을 인가하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
또한, 상기 조향 유닛과 인접하여 상기 힌지 하우징의 내부에 위치하고, 상기 조향 레버의 회전에 대항하여 반력을 형성하도록 구성되는 댐퍼; 를 더 포함하도록 구성되는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
본 발명은 앞서 본 실시 예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
조향 제어, 가속 제어, 감속 제어 및 변속 제어를 위한 통합 시스템을 갖추어, 각각의 구동을 위한 별도의 부품들을 축소하고 실내 공간 활용성을 극대화 할 수 있으며 차량의 중량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 속도 유닛과 속도 제어부, 조향 유닛과 조향 제어부가 각각 연결되어 구동 가능하도록 구성되어, 단일의 핸들 조작이나 레버의 방향조절만으로 가감속 구동과 조향 구동을 제어할 수 있는 조절할 수 있는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다
도 1은 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 사시도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 구성도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 가감속 변화상태 및 평면도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 속도 유닛의 구동원리를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 조향 유닛을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 조향 유닛의 구동원리를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 조향 기능 구동상태를 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "폭방향", "길이 방향"은 차량을 기준으로 한다.
또한, 본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 아울러, 어떤 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서 "시계 방향", "반시계 방향" 은 도면을 기준으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 사시도를 도시하고 있고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 구성도를 도시하고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예를 따르는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치는 운전자의 조작에 의해 차량의 폭방향으로 변위되는 조향 레버(100), 조향 레버(100)의 상단부에 위치하고, 운전자의 조작에 의해 조향 레버(100)의 일단을 기준으로 차량의 전후 방향으로 회전되는 핸들 하우징(200), 핸들 하우징(200)의 일단에 위치하며, 가감속 변화값을 수신하는 속도 유닛(300) 및 속도 유닛(300)과 연결되어 속도 유닛(300)으로부터 가감속 변화값을 수신하는 속도 제어부(400)를 포함하도록 구성된다.
또한, 조향 레버(100)에 고정되고, 조향 변화값을 수신하는 조향 유닛(500), 핸들 하우징(200)의 하단에 위치하며, 조향 레버(100)를 고정시키도록 구성되는 힌지 하우징(600) 및 조향 유닛(500)과 연결되어 조향 유닛(500)으로부터 조향 변화값을 수신하는 조향 제어부(700)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
조향 레버(100)는 운전자의 조작에 의해 차량의 폭방향으로 변위되도록 구성될 수 있다. 조향 레버(100)는 폭방향으로 한쪽으로 꺾인 형상을 가질 수 있다.
핸들 하우징(200)은 조향 레버(100)의 상단부에 위치할 수 있다. 더 바람직하게, 조향 레버(100)의 상부 일단에 핸들 하우징(200)이 폭방향으로 넓게 형성될 수 있다. 핸들 하우징(200)은 운전자의 조작에 의해 조향 레버(100)의 일단을 기준으로 차량의 전후 방향으로 회전되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 핸들 하우징(200)은 운전자의 손이 접촉되어 전방으로 회전시키는 경우 감속을 조절할 수 있고, 후방으로 회전시키는 경우 가속을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 운전자가 핸들 하우징(200)을 잡고 폭방향으로 조작하는 경우 조향 레버(100)가 폭방향으로 변위되도록 구성될 수 있다.
속도 유닛(300)은 핸들 하우징(200)의 일단에 위치하며, 가감속 변화값을 수신하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 운전자가 핸들부(310)를 전후 방향으로 회전시켜 가감속 변화값을 입력하면 속도 유닛(300)이 가감속 변화값을 수신하도록 구성될 수 있다. 속도 유닛(300)은 핸들부(310), 속도 자석(320)및 속도 센서(330)를 포함하도록 구성될 수 있다.
핸들부(310)는 핸들 하우징(200)의 회전에 대응하여 회동하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 핸들부(310)는 핸들 하우징(200)의 내부에 형성되어 일끝단에 회전 중심축을 형성할 수 있다. 속도 유닛(300)은 운전자의 조작으로 핸들부(310)가 일끝단의 회전 중심축을 기준으로 회전하면서 차량의 가감속 제어가 가능하도록 구성될 수 있다.
속도 자석(320)은 핸들부(310)의 회전 중심축의 일끝단에 고정되어 핸들부(310)와 일체로 회전되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 속도 자석(320)은 핸들부(310)의 일끝단에 형성된 원기둥 형상의 단면에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 속도 자석(320)은 핸들부(310)의 전후 방향 회전에 일체로 회전되도록 구성될 수 있다.
속도 센서(330)는 속도 자석(320)과 소정의 거리만큼 이격하여 조향 레버(100)의 일끝단에 고정되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 속도 자석(320)에 대해 소정의 거리만큼 이격된 회로 기판상에는 자력 감지가 가능한 속도 센서(330)가 배치될 수 있다. 속도 센서(330)는 자석을 이용하는 홀(Hall) 센서일 수 있다.
속도 센서(330)는 자기력을 전기적인 신호로 바꿀 수 있다. 속도 센서(330)에 의해 감지되는 전기적인 신호, 주로 전압을 이용하여 속도 자석(320)의 위치를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
속도 제어부(400)는 속도 유닛(300)과 연결되어 속도 유닛(300)으로부터 가감속 변화값을 수신하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 속도 제어부(400)는 속도 센서(330)와 연결되어 속도 자석(320)의 회전량을 감지한 속도 센서(330)로부터 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
속도 제어부(400)는 수신된 정보를 기반으로 엔진 회전수(engine RPM), 스로틀 밸브(throttle valve)의 개도량 등을 조절하여 차량의 엔진 제어부와 통신하여 차량의 가감속을 조절하도록 구성될 수 있다. 차량의 감속은 하이브리드 차량의 경우 모터, 마찰 브레이크, 엔진 회전수 등을 통해 감속이 수행될 수 있고, 내연기관 차량의 경우 엔진 회전수, 마찰 브레이크 등을 통해 감속이 수행될 수 있다.
조향 유닛(500)은 조향 레버(100)에 고정되고, 조향 변화값을 수신하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 운전자가 조향 레버(100)를 폭방향으로 변위시켜 조향 변화값을 입력하면 조향 유닛(500)이 조향 변화값을 수신하도록 구성될 수 있다. 예시적으로, 운전석을 기준으로 우측으로 조향 변화값 입력시 조향 바퀴의 구동 방향이 우측 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 또한, 운전석을 기준으로 좌측으로 조향 변화값 입력시 조향 바퀴의 구동 방향이 좌측 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
힌지 하우징(600)은 핸들 하우징(200)의 하단에 위치하며, 조향 레버(100)를 고정시키도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 힌지 하우징(600)은 조향 레버(100)의 하단부가 힌지 하우징(600)에 고정된 채 상단부가 폭방향으로 변위될 수 있도록 구성될 수 있다.
조향 제어부(700)는 조향 유닛(500)과 연결되어 조향 유닛(500)으로부터 조향 변화값을 수신하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 조향 제어부(700)는 조향 센서(530)와 연결되어 조향 자석(520)의 회전 이동량을 감지한 조향 센서(530)로부터 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시 예를 따르는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치는 운전자의 가감속 변화값 입력이 있는 상태에서 조향 변화값의 입력이 추가적으로 있는 경우 차량 운행상태에 대응하여 보상을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 차량의 가속상태 또는 일정 속도 이상으로 주행 중 조향 변화값의 입력이 있는 경우 마이너스 보상을 수행하여 급격한 조향각도 변화를 방지할 수 있다. 또한, 차량의 감속상태 또는 일정 속도 이하로 주행 중 조향 변화값의 입력이 있는 경우 플러스 보상을 수행하여 용이한 회전반경을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 가감속 변화상태 및 평면도를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예를 따르는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치는, 핸들부(310)의 일끝단에 위치하는 복귀스프링(340)을 더 포함할 수 있다. 또한, 조향 레버(100)의 일단에 형성되어 핸들부(310)의 회전 중심축이 삽입되는 홀을 형성하고, 핸들부(310)와 조향 레버(100)를 연결하도록 구성되는 핸들 연결부(350)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 나아가, 핸들부(310)는 소정의 각도만큼 회전 변위되고, 복귀스프링(340)은 핸들부(310)가 원복되는 탄성력을 인가하도록 구성될 수 있다.
복귀스프링(340)은 핸들부(310)의 일끝단에 고정될 수 있다. 핸들 연결부(350)의 일단은 조향 레버(100)에 연결되고 타단은 핸들부(310)의 회전 중심축과 연결될 수 있다. 핸들 연결부(350)에는 핸들부(310)의 회전 중심축의 형상과 대응되는 홀이 형성될 수 있다.
복귀스프링(340)의 일단은 핸들 연결부(350)에 지지되고 타단은 핸들 하우징(200)에 지지될 수 있다. 핸들부(310)가 전후 방향으로 회전하는 경우 복귀스프링(340)은 핸들부(310)가 원복되도록 탄성력을 인가할 수 있다.
일 실시 예로, 핸들부(310)가 전방으로 회전하는 경우, 복귀스프링(340)은 핸들부(310)가 후방으로 다시 회전하여 원복되도록 탄성력을 인가할 수 있다. 이와 반대로 핸들부(310)가 후방으로 회전하는 경우, 복귀스프링(340)은 핸들부(310)가 전방으로 다시 회전하여 원복되도록 탄성력을 인가할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 속도 유닛(300)의 구동원리를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 속도 센서(330)는 속도 자석(320)의 회전량을 측정하여 속도 제어부(400)에 송신하고, 차량의 가속 또는 감속이 구동되도록 구성될 수 있다.
속도 센서(330)는 속도 자석(320)과 소정의 거리만큼 이격하여 위치하고, 속도 자석(320)의 회전량을 측정할 수 있다. 더 바람직하게, 속도 자석(320)이 회전 이동하는 경우 자기력이 발생하고, 속도 센서(330)는 자기력을 전기적인 신호로 바꿀 수 있다. 더 바람직하게, 속도 센서(330)는 전압을 감지하여 속도 자석(320)의 회전량을 측정하도록 구성될 수 있다.
속도 자석(320)의 회전량을 측정한 속도 센서(330)는 속도 제어부(400)에 정보를 송신할 수 있다. 속도 센서(330)와 연결된 속도 제어부(400)는 속도 자석(320)의 이동량에 대한 정보를 수신하여 차량의 가감속 주행이 구동될 수 있도록 구성될 수 있다.
일 실시 예로, 차량이 전진 주행중 핸들부(310)를 전방으로 회전시키면 감속이 이루어지고, 차량 정차 상태에서 핸들부(310)를 전방으로 회전시키면 후진이 이루어지도록 구성될 수 있다. 또한, 핸들부(310)를 후방으로 회전시키면 가속이 이루어지도록 구성될 수 있다. 따라서 핸들부(310)의 회전을 통해 가감속뿐만 아니라 변속 구동을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 조향 유닛(500)을 도시하고 있고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 조향 유닛(500)의 구동원리를 도시하고 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예를 따르는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 조향 유닛(500)은 조향 힌지부(510), 조향 자석(520) 및 조향 센서(530)를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 조향 힌지부(510)의 일끝단에 위치하는 토션스프링(540)을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
조향 힌지부(510)는 조향 레버(100)에 고정되고, 조향 레버(100)가 회전하는 힌지를 형성하도록 구성될 수 있다. 또한 조향 힌지부(510)의 일끝단에는 토션스프링(540)이 고정될 수 있다.
조향 레버(100)의 일끝단에는 길이방향으로 돌출된 부분이 형성될 수 있다. 토션스프링(540)의 일단은 조향 레버(100)의 돌출된 부분에 접하고, 타단은 조향 힌지부(510)에 고정될 수 있다. 토션스프링(540)은 조향 레버(100)와 동축에 위치하여 조향 레버(100)가 원복되는 탄성력을 인가할 수 있다.
일 실시 예로, 토션스프링(540)은 조향 레버(100)가 시계 방향으로 회전하는 경우, 조향 레버(100)가 반시계 방향으로 다시 회전하여 원복되도록 탄성력을 인가할 수 있다. 이와 반대로 조향 레버(100)가 반시계 방향으로 회전하는 경우, 반시계 방향으로 다시 회전하여 원복되도록 탄성력을 인가할 수 있다.
조향 자석(520)은 조향 힌지부(510)의 힌지 중심축에 고정되어 조향 레버(100)와 일체로 회전하도록 구성될 수 있다. 조향 센서(530)는 조향 자석(520)으로부터 소정의 거리만큼 이격하여 조향 힌지부(510)에 고정되도록 구성될 수 있다. 나아가, 조향 센서(530)는 조향 자석(520)의 회전량을 측정하여 조향 제어부(700)에 송신하고, 차량의 조향이 구동되도록 구성될 수 있다.
조향 센서(530)는 조향 자석(520)과 소정의 거리만큼 이격하여 조향 힌지부(510)의 힌지 중심축에 고정되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 조향 자석(520)에 대해 소정의 거리만큼 이격된 회로 기판상에는 자력 감지가 가능한 조향 센서(530)가 배치될 수 있다. 조향 센서(530)는 자석을 이용하는 홀(Hall) 센서일 수 있다.
조향 센서(530)는 자기력을 전기적인 신호로 바꿀 수 있다. 조향 센서(530)에 의해 감지되는 전기적인 신호, 주로 전압을 이용하여 조향 자석(520)의 위치를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
조향 센서(530)는 조향 자석(520)과 소정의 거리만큼 이격하여 위치하고, 조향 자석(520)의 회전 이동량을 측정할 수 있다. 더 바람직하게, 조향 자석(520)이 회전 이동하는 경우 자기력이 발생하고, 조향 센서(530)는 자기력을 전기적인 신호로 바꿀 수 있다. 더 바람직하게, 조향 센서(530)는 전압을 감지하여 조향 자석(520)의 회전량을 측정하도록 구성될 수 있다.
조향 자석(520)의 회전량을 측정한 조향 센서(530)는 조향 제어부(700)에 정보를 송신할 수 있다. 조향 센서(530)와 연결된 조향 제어부(700)는 조향 자석(520)의 회전량에 대한 정보를 수신하여 차량의 조향이 구동될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예로써, 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 조향 기능 구동상태를 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예를 따르는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치의 조향 레버(100)는 소정의 각도만큼 회전 변위되고, 토션스프링(540)은 조향 레버(100)가 원복되는 탄성력을 인가하도록 구성될 수 있다. 또한, 조향 유닛(500)과 인접하여 힌지 하우징(600)의 내부에 위치하고, 조향 레버(100)의 회전에 대항하여 반력을 형성하도록 구성되는 댐퍼(800)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
조향 레버(100)는 차량의 폭방향으로 소정의 각도만큼 회전 변위될 수 있다. 더 바람직하게, 운전자가 핸들 하우징(200)을 조작하여 조향 레버(100)를 시계 방향으로 소정의 각도만큼 회전 변위시키는 경우 차량의 진행방향이 오른쪽으로 조향되도록 구성할 수 있다. 이와 반대로 운전자가 핸들 하우징(200)을 조작하여 조향 레버(100)를 반시계 방향으로 소정의 각도만큼 회전 변위시키는 경우 차량의 진행방향이 왼쪽으로 조향되도록 구성할 수 있다.
토션스프링(540)은 조향 레버(100)가 시계 방향으로 소정의 각도만큼 회전 변위되는 경우 다시 반시계 방향으로 소정의 각도만큼 회전하여 위치가 원복되도록 탄성력을 인가하도록 구성될 수 있다. 또한, 토션스프링(540)은 조향 레버(100)가 반시계 방향으로 소정의 각도만큼 회전 변위되는 경우 다시 시계 방향으로 소정의 각도만큼 회전하여 위치가 원복되도록 탄성력을 인가하도록 구성될 수 있다.
댐퍼(800)는 조향 유닛(500)과 인접하여 힌지 하우징(600)의 내부에 위치할 수 있다. 댐퍼(800)는 조향 레버(100)의 회전에 대항하여 반력을 형성하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 댐퍼(800)는 조향 힌지부(510)의 배면에 위치하며, 조향 힌지부(510)의 중심축에 연결되어 조향 레버(100)의 급격한 회전을 방지하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예로, 댐퍼(800)는 원통 안에 실리콘 오일이 채워져 있고 회전축에는 날개를 가진 로터(Rotor)가 있어 회전이 발생하도록 구성될 수 있다. 로터가 회전하면, 실리콘 오일이 이에 대해 저항을 형성하여 로터의 회전 방향 반대방향으로 토크를 발생시킬 수 있다. 이러한 실리콘 오일의 반대방향 토크로 인해 조향 레버(100)의 급격한 회전은 제한되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 댐퍼(800)는 실리콘 오일과 같은 유체를 이용한 것 외에도 마찰판이나 전자기력을 활용한 댐퍼(800)도 적용 할 수 있으며, 본 발명은 이를 특별히 한정하지 않는다.
정리하면, 본 발명은 조향 제어, 가속 제어, 감속 제어 및 변속 제어를 위한 통합 시스템을 갖추어 각각의 구동을 위한 별도의 부품들을 축소하고 실내 공간 활용성을 극대화 할 수 있으며 차량의 중량을 감소시킬 수 있는 차량의 핸들 타입 통합 제어장치를 제공한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 조향 레버
200: 핸들 하우징
300: 속도 유닛
310: 핸들부
320: 속도 자석
330: 속도 센서
340: 복귀스프링
350: 핸들 연결부
400: 속도 제어부
500: 조향 유닛
510: 조향 힌지부
520: 조향 자석
530: 조향 센서
540: 토션스프링
600: 힌지 하우징
700: 조향 제어부
800: 댐퍼

Claims (11)

  1. 운전자의 조작에 의해 차량의 폭방향으로 변위되는 조향 레버;
    상기 조향 레버의 상단부에 위치하고, 운전자의 조작에 의해 상기 조향 레버의 일단을 기준으로 차량의 전후 방향으로 회전되는 핸들 하우징;
    상기 핸들 하우징의 일단에 위치하며, 가감속 변화값을 수신하는 속도 유닛; 및
    상기 속도 유닛과 연결되어 상기 속도 유닛으로부터 가감속 변화값을 수신하는 속도 제어부; 를 포함하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조향 레버에 고정되고, 조향 변화값을 수신하는 조향 유닛;
    상기 핸들 하우징의 하단에 위치하며, 상기 조향 레버를 고정시키도록 구성되는 힌지 하우징; 및
    상기 조향 유닛과 연결되어 상기 조향 유닛으로부터 조향 변화값을 수신하는 조향 제어부; 를 더 포함하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.

  3. 제 1항에 있어서,
    상기 속도 유닛은,
    상기 핸들 하우징의 회전에 대응하여 회동하는 핸들부;
    상기 핸들부의 회전 중심축의 일끝단에 고정되어 상기 핸들부와 일체로 회전되도록 구성되는 속도 자석; 및
    상기 속도 자석과 소정의 거리만큼 이격하여 조향 레버의 일끝단에 고정되는 속도 센서; 를 포함하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 속도 센서는 상기 속도 자석의 회전량을 측정하여 상기 속도 제어부에 송신하고, 차량의 가속 또는 감속이 구동되도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 핸들부의 일끝단에 위치하는 복귀스프링; 및
    조향 레버의 일단에 형성되어 상기 핸들부의 회전 중심축이 삽입되는 홀을 형성하고, 상기 핸들부와 상기 조향 레버를 연결하도록 구성되는 핸들 연결부; 를 더 포함하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 핸들부는 소정의 각도만큼 회전 변위되고,
    상기 복귀스프링은 상기 핸들부가 원복되는 탄성력을 인가하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 조향 유닛은,
    상기 조향 레버에 고정되고, 상기 조향 레버가 회전하는 힌지를 형성하는 조향 힌지부;
    상기 조향 힌지부의 힌지 중심축에 고정되어 상기 조향 레버와 일체로 회전하도록 구성되는 조향 자석; 및
    상기 조향 자석으로부터 소정의 거리만큼 이격하여 상기 조향 힌지부에 고정되는 조향 센서; 를 포함하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 조향 센서는 상기 조향 자석의 회전량을 측정하여 상기 조향 제어부에 송신하고, 차량의 조향이 구동되도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 조향 힌지부의 일끝단에 위치하는 토션스프링; 을 더 포함하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 조향 레버는 소정의 각도만큼 회전 변위되고,
    상기 토션스프링은 상기 조향 레버가 원복되는 탄성력을 인가하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 조향 유닛과 인접하여 상기 힌지 하우징의 내부에 위치하고, 상기 조향 레버의 회전에 대항하여 반력을 형성하도록 구성되는 댐퍼; 를 더 포함하도록 구성되는
    차량의 핸들 타입 통합 제어장치.
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