KR20220099482A - 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛 - Google Patents

자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛 Download PDF

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에프제이 다이나믹스 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛을 제공하며, 방향전환 명령에 따라 핸들 모터는 핸들을 구동하여 미리 설정된 각도로 회전시키며, 상기 핸들의 회전 각도는 상기 핸들 모터의 회전에 의해 제어된다.

Description

자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛{Steering control method and steering device steering wheel for automatic driving}
본 발명은 자동조종 분야에 관한 것으로, 특히 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛에 관한 것이다.
현재 차량 중 서보 모터 회전 시스템(서보 모터 및 드라이브 포함)은 중복 설계가 많고 구매 비용이 높으며 토크가 낮고 작업 효율이 낮다. 예를 들어, 서보 모터 회전 시스템은 스티어링 칼럼, 토크 센서, 서보 모터, 제어 모듈 및 기타 구성 요소를 포함할 수 있다. 차량이 시동되면 서보 모터 회전 시스템이 작동하기 시작하고, 차량 속도가 일정 속도보다 작을 때, 제어 모듈은 방향전환 토크, 회전 방향 및 차량 속도 등 데이터에 기반하여 서보 모터에 제어 명령을 발송하여, 서보 모터가 해당 크기와 방향의 토크를 출력하도록 하여 보조 동력을 생성한다.
현재 농기계와 같은 자동조종 차량 분야에서 자동방향전환 시스템 자체는 하나의 방향전환 기능만 가지고 있으며, 회전각 정보를 피드백해야 하는 경우, 자동 방향전환 시스템은 추가적으로 설치되는 각도 센서에 의존해야 한다. 추가적인 센서를 설치하면 전체 방향전환 시스템의 비용이 증가한다. 자동조종 차량에서 센서 비용은 상대적으로 중요한 비용이다. 자동조종 차량의 제어 시스템은 다양한 유형의 센서를 사용하여 다양한 매개변수를 획득한 다음 이러한 매개변수를 기반으로 판단하여 차량을 자동으로 제어하고 자동조종의 목적을 실현한다.
본 발명의 목적은 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛을 제공하는 것으로, 상기 핸들 방향전환 유닛은 별도의 각도 센서를 설치하지 않고도 제어를 실현할 수 있어, 설치 비용 및 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛을 제공하는 것으로, 상기 핸들 방향전환 유닛은 차량 제어 시스템의 명령에 따라 방향을 조정할 수 있어, 차량이 예정대로 계획된 경로를 따라 주행하도록 한다.
본 발명의 다른 목적은 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛을 제공하는 것으로, 상기 핸들 방향전환 유닛은 핸들에 사람의 손이 개입되는지 여부를 자동으로 판단하여 기존의 운전 모드로 복귀할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법 및 핸들 방향전환 유닛을 제공하는 것으로, 상기 핸들 방향전환 유닛에서, 모터에 의해 핸들을 구동하고, 상기 모터의 회전 각도를 획득하여 상기 핸들의 회전 각도를 판단하기에 핸들의 회전 각도를 감지하기 위해 외부의 각도 센서를 사용할 필요가 없다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법을 제공하는 것으로, 상기 방향전환 제어 방법은, 방향전환 명령에 따라 핸들 모터는 핸들을 구동하여 미리 설정된 각도로 회전시키는 단계를 포함하며, 상기 핸들의 회전 각도는 상기 핸들 모터의 회전에 의해 제어된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향전환 제어 방법은, 차량이 계획된 경로를 따라 자동조종하는 경우, 상기 차량의 실제 궤적과 계획된 경로 간의 편차가 미리 설정된 값보다 클 때, 핸들 방향전환 유닛에 상기 방향전환 명령을 전송하는 단계를 더 포함하고, 여기서 상기 핸들 방향전환 유닛은, 상기 핸들 모터와 상기 핸들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향전환 제어 방법은, 상기 차량의 실제 궤적이 계획된 경로로부터의 편차값이 미리 설정된 값 미만으로 보정되면 상기 핸들 모터가 회전을 멈추도록 제어하여 상기 핸들이 현재 위치를 유지하도록 하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향전환 제어 방법은, 차량이 유턴해야 하는 경우, 차량 제어 유닛에 방향전환 명령을 전송하고, 상기 차량 제어 유닛에 의해 핸들 방향전환 유닛을 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향전환 제어 방법은, 상기 차량 제어 유닛에 의해 상기 핸들 방향전환 유닛에 명령을 전송하여 상기 핸들 방향전환 유닛의 핸들 모터가 작동 상태로 들어가도록 제어하는 단계; 및 상기 핸들 모터의 상태 매개변수를 수집하여 상기 핸들 방향전환 유닛이 아이들 상태에 있는지 여부를 판단하고, 아이들 상태에 있는 경우, 상기 차량 제어 유닛의 명령에 따라 상기 핸들 방향전환 유닛이 회전하도록 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향전환 제어 방법은, 상기 핸들 모터의 회전 속도를 획득하는 단계; 및 상기 핸들 모터의 회전 속도와 명령에서 미리 설정된 회전 속도를 비교하고, 미리 설정된 회전 속도보다 작은 경우, 상기 핸들 모터가 가속되도록 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법에 있어서, 상기 차량의 주행 방향 각도가 미리 설정된 각도로 조정되면, 상기 차량 제어 유닛은 상기 핸들 방향전환 유닛의 상기 핸들 모터가 회전을 멈추도록 제어하여 상기 핸들이 회전을 멈추도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법에 있어서, 상기 핸들에 사람이 개입하면, 상기 핸들 모터가 작동을 멈추고 상기 차량이 수동 방향전환 제어 상태로 진입한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 차량의 방향전환 구동에 적합한 핸들 방향전환 유닛을 제공하며, 상기 핸들 방향전환 유닛은, 핸들 및 핸들 모터를 포함하고, 상기 핸들은 상기 핸들 모터에 구동 가능하게 연결되고, 상기 핸들 모터는 상기 차량의 차량 제어 유닛에 제어 가능하게 연결되며, 상기 차량 제어 유닛에 의해 수신된 자동조종 명령에 기반하여 상기 차량 제어 유닛은 상기 핸들 모터에 명령을 전송하여 상기 핸들 모터가 미리 설정된 각도로 회전하도록 상기 핸들을 구동하고, 상기 핸들의 회전 각도는 상기 핸들 모터의 회전에 의해 제어된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 핸들 방향전환 유닛은 핸들 모터 감지기를 더 포함하고, 상기 핸들 모터 감지기는 상기 핸들 모터의 회전 매개변수를 획득하는 데 사용되고 상기 차량 제어 유닛에 통신 가능하게 연결되며, 상기 차량 제어 장치가 전송하는 명령에는 상기 핸들 모터의 회전 매개변수 설정 값이 포함된다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들 방향전환 유닛을 구비한 차량의 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들 방향전환 유닛의 응용 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방향전환 제어 방법의 응용 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방향전환 제어 방법의 응용 개략도이다.
이하의 설명은 당업자가 본 발명을 구현할 수 있도록 본 발명을 개시하는 데 사용된다. 다음 설명에서 바람직한 실시예는 단지 예일 뿐이며, 당업자는 눈에 띄는 또 다른 변형을 생각할 수 있다. 이하의 설명에서 정의된 본 발명의 기본 원리는 기타 실시 솔루션, 변형 솔루션, 개선 솔루션, 등가물 솔루션 및 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 기타 기술적 솔루션에 적용될 수 있다.
당업자는 본 발명의 개시에서 용어 "세로", "가로", "위", "아래", "앞", "뒤", "왼쪽", "오른쪽", "수직", "수평", "상단", "밑", "안", "외" 등으로 표시된 방향 또는 위치 관계 도면에 표시된 방향 또는 위치 관계를 기반으로 한다는것을 알 수 있으며, 본 발명을 설명하고 설명을 단순화하는 편의를 위한 것이며, 언급 된 장치 또는 요소가 특정 방향을 가져야 하고, 특정 방향으로 구성 및 조작되어야 함을 나타내거나 암시하는 것이 아니며, 따라서 상기 용어는 본 발명을 제한하는 것으로 이해 해서는 아니 된다.
용어 "하나(a)"는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"으로 이해되어야 하며, 즉 일 실시예에서 요소의 수는 하나 일 수 있고 다른 실시예에서 요소 숫자는 둘 이상일 수 있으며 "하나"라는 용어는 숫자에 대한 제한으로 이해될 수 없다.
도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들 방향전환 유닛(15)과 핸들(151)을 구비한 차량(1)이 각각 도시되어 있다.
상기 차량(1)은 자동 또는 수동으로 조종될 수 있으며, 상기 차량(1)의 종류는 승용차, 승합차, 화물차, 또는 농기계 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 핸들 방향전환 유닛은 위의 예의 차량(1)뿐만 아니라 핸들을 조종하여 방향전환을 실현할 수 있는 핸들이 있는 가동 시스템에서도 사용될 수 있음을 이해할 수 있다. 상기 차량(1)은 내연기관 차량(1), 전기 차량(1) 또는 다른 에너지원을 사용하는 차량(1)일 수 있음을 이해할 수 있다.
상기 차량(1)은 차량 본체(10) 및 차량 제어 유닛(20)(ECU, Electronic Control Unit)을 포함하며, 상기 차량 본체(10)는 상기 차량 제어 유닛(20)과 제어 가능하게 연결되고, 상기 차량 본체(10)는 프레임(11), 주행 유닛(12), 구동 유닛(13), 제동 유닛(14) 및 상기 핸들 방향전환 유닛(15)을 포함하고, 상기 주행 유닛(12), 상기 구동 유닛(13), 상기 제동 유닛(14) 및 상기 핸들 방향전환 유닛(15)은 각각 상기 프레임(11)에 설치되고, 상기 주행 유닛(12)은 상기 구동 유닛(12)에 구동 가능하게 연결되고, 상기 제동 유닛(14)은 상기 주행 유닛(12)이 계속 이동하는 것을 방지하는 데 사용되며, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)은 상기 주행 유닛(12)의 방향전환을 제어하는 데 사용된다.
상기 주행 유닛(12), 상기 구동 유닛(13), 상기 제동 유닛(14) 및 상기 핸들 방향전환 유닛(15)은 상기 차량 제어 유닛(20)과 제어 가능하게 연결되며, 상기 차량 제어 유닛(20)은 각종 센서가 수집한 데이터를 기반으로 상기 차량 본체(10)를 제어하여 상기 차량 본체(10)가 예정대로 제어될 수 있도록 한다.
상기 차량(1)은 정보 획득 유닛(30)을 더 포함하고, 상기 정보 획득 유닛(30)은 상기 차량 본체(10) 자체에 대한 정보 또는 환경 정보 또는 외부 명령 정보와 같은 상기 차량(1) 외부의 정보를 획득하는 데 사용된다. 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 정보 획득 유닛(30)과 통신 가능하게 연결되어 상기 정보 획득 유닛(30)에서 획득한 데이터를 처리한 후 처리결과에 따라 명령을 내려 상기 차량 본체(10)를 제어한다.
상기 핸들 방향전환 유닛(15)은 상기 핸들(151) 및 핸들 모터(152)를 포함하며, 상기 핸들(151)은 상기 핸들 모터(152)에 구동 가능하게 연결되고, 상기 핸들 모터(152)의 출력축이 회전하여 상기 핸들이 회전하도록 구동할 수 있다.
상기 핸들 방향전환 유닛(15)에는 상기 핸들(151)의 회전 각도를 감지하기 위해 추가적인 각도 센서가 제공될 필요가 없다는 점에 주목할 가치가 있다. 상기 핸들(151)의 회전은 상기 핸들 모터(152)의 출력축의 회전에 의해 실현되고, 상기 핸들(151)의 회전 각도는 상기 핸들 모터(152)의 출력축의 회전 각도를 획득함으로서 판단할 수 있다. 또한, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)은 핸들 모터 감지기(153)를 포함하고, 상기 핸들 모터 감지기(153)는 상기 핸들 모터(152)의 상태를 감지하도록 구성되며, 예를 들어, 상기 핸들 모터(152)의 회전 속도, 방향전환등 매개변수를 감지한단. 상기 핸들 모터 감지기(153)는 상기 차량 제어 유닛(20)과 통신 가능하게 연결되어, 상기 차량 제어 유닛(20)이 상기 핸들 모터(152)의 상태를 실시간으로 알 수 있고, 상기 핸들 모터(152)의 상태에 기반하여 상기 핸들 모터(152)에 명령을 전송한다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 상기 차량(1)의 자동조종 과정에서 본 실시예에 따른 상기 핸들 방향전환 유닛(15)의 응용 방법이 도시되어 있다.
상기 차량(1)은 자동조종으로 주행을 시작하여 A에서 B 방향으로 미리 설정된 경로를 따라 주행한다. 상기 차량(1)이 일정 시간 주행한 후, 상기 정보 획득 유닛(30)에 의해 획득된 데이터에 기반하여, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 차량(1)의 현재 궤적과 예정한 경로 사이에 소정의 편차가 발생한 것을 획득하고, 편차값이 미리 설정된 범위를 초과하면 이러한 상황에 기초하여, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)가 회전을 시작하도록 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 명령을 내려, 상기 핸들(151)이 회전하여 상기 차량 본체(10)의 주행 방향을 변경하도록 한다.
상술한 과정에서, 상기 정보 획득 유닛(30)은 실시간으로 상기 차량 본체(10)의 위치 정보를 획득하는데, 예를 들어 GPS를 통해 상기 차량 본체(10)의 위치 정보를 획득하고, 동시에, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 정보 획득 유닛(30)에 의해 획득한 데이터를 처리한다. 상기 차량 제어 유닛(20)에 의해 얻어진 처리결과가 상기 차량 본체(10)의 현재 주행 궤적과 예정한 경로가 일치하는 것으로 판단되면, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 명령을 전송하여, 상기 핸들 모터(152)는 회전을 멈추고, 상기 핸들(151)이 현재 위치를 유지하도록 한다. 현재 상기 핸들 모터(152)의 회전 각도와 관련된 데이터는 상기 정보 획득 유닛(30)을 통해 실시간으로 상기 차량 제어 유닛(20)으로 피드백될 수 있다.
또한, 상기 정보 획득 유닛(30)에 의해 획득된 데이터에 기반하여, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 차량 본체(10)가 계획된 경로에서 다시 이탈하는 것을 발견하면, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 단계를 반복하고 상기 차량(1)이 자동 주행을 완료할 때까지 상기 핸들(151)을 계속 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법을 제공하는 것으로, 상기 방향전환 제어 방법은, 상기 차량(1)이 자동조종을 시작한 후, 상기 차량(1)은 자동으로 설정된 방향을 따라 이동하며, 상기 차량(1)의 실시간 궤적이 미리 정해진 경로를 이탈하여 편차값이 미리 설정된 값보다 크면, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)에 명령을 전송하여, 상기 핸들 모터(152)가 상기 핸들(151)을 구동하여 상기 차량(1)의 실시간 궤적과 미리 정해진 경로의 편차값이 미리 설정된 범위안으로 복귀할 때까지 상기 차량(1)의 주행 방향을 조정하도록 하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 먼저 편차값이 미리 설정된 값보다 큰 경우, 회전 속도, 회전 방향 등 상기 핸들 모터(152)의 회전 매개변수를 조정하고, 실시간으로 데이터를 상기 차량 제어 장치(20)에 피드백한다. 다음, 상기 차량(1)의 편차값을 미리 설정된 범위 내로 조정한 경우, 예를 들어 상기 차량(1)의 주행 경로가 미리 설정된 경로와 일치하는 경우, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)의 회전을 정지하도록 제어하여, 상기 핸들(151)의 조정을 정지하며, 이로서 상기 차량(1)의 주행 방향 조정을 정지한다. 즉, 이때 상기 핸들(151)은 조정된 후 방향으로 유지된다. 마지막으로, 편차값이 다시 설정값보다 크면, 상기 차량 제어 유닛(20)는 상기 핸들 모터(152)에 다시 명령을 내려 편차값이 정상범위로 돌아가거나 더 이상 이탈하지 않도록 상기 핸들(151)의 위치를 조정한다.
예를 들어, 상기 차량(1)이 직선으로 주행하다가 일정 시간 경과 후 차량(1)이 좌측으로 이탈한 것이 확인되면, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)를 회전시켜 우측을 향해 주행하도록 제어하여, 예정된 직선 주행 궤적으로 돌아가고, 상기 핸들(151)의 조정후 위치를 유지하도록 한다. 상기 차량(1)이 예정된 직선 궤적으로 복귀한 후 일정 시간 경과 후 상기 차량(1)은 우측으로 이탈하게 되는데, 이때 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)가 역방향으로 회전하도록 제어하여, 상기 핸들(151)이 역방향으로 회전하고, 상기 차량(1)이 좌측으로 주행하도록 하며, 이와 같은 방식으로, 상기 차량(1)의 이동 궤적에 따라 상기 핸들(151)의 위치가 지속적으로 조정된다.
상기 차량(1)이 예정된 직선 위치로 복귀한 후 상기 핸들 모터(152)도 자동으로 조정 전 상태로 복귀하여 상기 핸들(151)이 중앙으로 복귀할 수 있음을 이해할 수 있다. 즉, 1회의 조정이 완료된 후 상기 핸들(151)을 바로 중앙으로 복귀시키거나 조정된 상태를 유지할 수 있다.
또한, 운전자가 갑자기 수요에 따라 상기 차량(1)의 주행 방향을 조정해야 하는 경우, 운전자는 언제든지 개입하여 상기 핸들(151)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 차량(1)이 계속 직선으로 주행하고, 운전자가 상기 핸들(151)을 우측으로 돌려, 상기 차량(1)이 우측으로 주행하도록 할 경우, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)은 작동을 종료한다. 즉, 상기 핸들 모터(152)는 상기 핸들(151)을 고정된 방향으로 유지하도록 하지 않고, 상기 핸들(151)은 운전자의 조작에 의해 회전될 수 있다.
상기 핸들 방향전환 유닛(15)은 상기 핸들 모터(152)가 받는 힘을 감지하여 운전자의 조작 개입 여부를 판단할 수 있다. 물론, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)이 운전자의 조작 개입 여부를 판단하는 방식은 예시일 뿐이다.
또한, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)을 구비한 상기 차량(1)은 주행 방향 이탈 시 자동으로 방향을 보정할 수 있을 뿐만 아니라 자동 방향전환을 수행할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 상기 차량(1)은 유턴이 필요한 위치에서 자동으로 유턴할 수 있다. 구체적으로, 상기 차량(1)의 상기 차량 제어 유닛(20)은 외부 명령을 수신하고, 외부 명령에 기반하여 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 명령을 전송하여, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)이 작동 상태가 되도록 할 수 있다. 또한, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)의 현재 회전 각도와 같은 매개변수를 상기 핸들 방향전환 유닛(15)으로부터 획득할 수 있다.
상기 핸들 모터(152)가 현재 아이들 상태인 경우, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 방향전환 유닛(15)으로부터 수신된 매개변수 및 외부 명령에 기반하여 제어 명령을 생성하여, 상기 핸들 모터(152)가 일정한 회전 속도와 회전 방향으로 회전하도록 하고, 상기 핸들(151)이 회전하도록 구동된다.
상기 핸들(151)이 현재 작동 상태에 있는 경우, 예를 들어 운전자가 핸들을 조종할 수 있는 경우, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 방향전환 유닛(15)으로부터 수신된 매개변수에 기반하여 일부 프롬프트를 발행할 수 있다.
또한, 상기 정보 획득 유닛(30)은 상기 차량(1)의 위치 상태를 실시간으로 획득하여, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 차량 본체(10)가 선회 등의 조작을 완료했는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 차량(1)이 이 조작을 완료하지 않고 상기 차량(1)의 주행 방향 각도가 예상 각도로 조정되지 않은 경우, 상기 차량 제어 유닛(20)은 계속해서 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 명령을 전송하여, 상기 핸들(151)이 계속 조정되도록 상기 핸들 모터(152)를 계속 회전시킨다. 상기 차량 제어 유닛(20)이 상기 정보 획득 유닛(30)에 의해 획득된 정보에 기반하여 상기 차량(1)의 현재 주행 방향 각도가 예정된 각도에 도달했다고 판단하면, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 명령을 전송하여, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)의 상기 핸들 모터(152)가 상기 핸들(151)의 구동을 정지하도록 한다.
상기 방향전환 제어 방법에는, 상기 차량 제어 유닛(20)을 통해 자동조종 명령을 수신하는 단계; 여기서 자동조종 명령은 APP, 예를 들어 모바일 전자 장치로부터 올 수 있고 사용자는 모바일 전자 장치를 통해 상기 차량(1)을 제어할 수 있으며, 상기 차량 제어 유닛(20)은 명령을 수신하고 상기 핸들 모터(152)에 인 에이블 명령을 전송하는 단계; 상기 차량 제어 유닛(20)으로부터 수신된 인에이블 명령에 기반하여, 상기 핸들 모터(152)는 작동 모드에 진입하는 단계; 상기 핸들 방향전환 유닛(15)의 상태를 획득하고 이를 상기 차량 제어 유닛(20)에 피드백하는 단계; 상기 핸들 방향전환 유닛(15)의 상태에 기반하여 상기 핸들 방향전환 유닛(15)이 아이들 상태인 것으로 판단되면, 상기 차량제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)에 방향전환 명령을 전송하여 상기 핸들(151)의 위치를 조정하는 단계; 명령을 수신한 상기 핸들 모터(152)가 회전을 시작하는 단계; 상기 핸들 모터(152)의 회전 속도가 명령된 회전 속도에 도달하면, 상기 핸들 모터(152)는 회전을 정지하고, 그렇지 않으면 상기 핸들 모터(152)는 계속해서 가속 및 조정하는 단계; 상기 차량(1)의 주행 방향 각도 정보를 획득하고, 현재 상기 차량(1)이 미리 설정된 주행 방향 각도로 조정된 경우, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)가 작동을 정지하도록 명령을 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 전송하고, 그렇지 않으면, 상기 차량 제어 유닛(20)은 핸들 방향전환 유닛(15)이 조정을 계속 유지하도록 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 명령을 계속 전송하는 단계;를 포함한다.
또한, 다른 실시예에서, 상기 방향전환 제어 방법은, 상기 핸들(151)이 방향전환 명령에 응답하여 상기 핸들(151)이 미리 설정된 각도로 회전하도록 구동하는 단계; 여기서 상기 핸들(151)의 회전 각도는 상기 핸들 모터(152)의 회전에 의해 제어되며, 상기 차량(1)이 계획된 경로를 따라 자동조종하는 경우, 상기 차량(1)의 실제 궤적과 계획된 경로 간의 편차가 미리 설정된 값보다 크면, 상기 방향전환 명령을 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 전송하는 단계; 및 상기 차량(1)의 실제 궤적이 계획된 경로로부터 미리 설정된 값보다 작은 편차값으로 보정되면, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)으로 다시 상기 방향전환 명령을 전송하여, 상기 차량(1)의 실제 궤적과 계획된 경로 사이의 편차를 최대한 유지하는 단계;를 포함한다.
구체적으로, 상기 차량(1) 이 직선으로 주행하고, 일정 시간 후 상기 차량(1)의 주행 궤적이 우측으로 이동하고 있는 것을 발견하면, 상기 차량(1)이 좌측으로 회전하도록 상기 방향전환 명령을 전송하여, 상기 차량(1)의 주행 궤적과 계획된 경로의 편차값이 미리 설정된 값보다 작도록 한다. 상기 차량(1)의 주행 궤적과 계획된 경로의 편차값이 미리 설정된 값보다 작게 된 후, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 차량(1)의 상기 핸들 방향전환 유닛(15)으로 상기 방향전환 명령을 전송하여, 상기 차량(1)의 상기 핸들(151)이 특정 각도로 되돌려, 상기 차량(1)이 원래 각도를 향해 계속 주행하여 이로 인해 상기 차량(1)의 실제 궤적과 계획된 경로 사이의 편차가 다시 증가하게 될 가능성을 줄인다.
이러한 방식으로, 상기 차량(1)의 실제 궤적과 계획된 경로 사이의 편차값이 점점 더 커지기 전에, 상기 차량(1)의 상기 핸들(151)의 방향전환이 미리 보정될 수 있다. 즉, 상기 차량(1)의 상기 핸들(151)을 미리 보정할 수 있다.
이 과정에서 상기 핸들(151)에 사람의 개입이 있을 때마다 상기 핸들 방향전환 유닛(15)의 데이터는 상기 차량 제어 유닛(20)으로 피드백될 수 있고, 상기 차량 제어 유닛(20)은 수동 개입 조작의 우선 순위가 상기 차량 제어 유닛(20)의 방향전환 명령보다 높도록 제어한다.
상기 핸들(151)에 사람이 개입 후, 상기 핸들 모터(152)는 작동을 정지하여 사용자가 상기 핸들(151)을 완전히 제어할 수 있다는 점을 주목해야 한다. 상기 핸들 모터(152)가 보조적인 역할을 할 수도 있다. 구체적으로, 상기 핸들(151)에 사람이 개입 후, 상기 핸들 모터 감지기(153)에 의해 상기 핸들 모터(152)로부터 획득한 데이터에 기반하여, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들(151)의 회전 방향을 알 수 있다. 상기 핸들(151)이 일 방향으로 회전되면, 상기 핸들 모터 감지기(153)에 의해 감지된 데이터에 기반하여, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)에 명령을 전송하여, 상기 핸들 모터(152)가 상기 핸들(151)이 방향전환하는 방향을 따르도록 상기 핸들(152)을 구동한다. 사용자에게 있어서, 특히 대형 차량을 조작하는 경우, 상기 핸들(151)을 수동으로 조작하는 것이 더 편리할 것이다.
또한, 상기 핸들 방향전환 유닛(15)은 비상 기구를 구비한다. 구체적으로, 자동조종 중인 상기 차량(1)의 상기 정보 획득 유닛(30)은 상기 차량(1)의 주변 환경 정보를 지속적으로 획득한다. 사용자가 상기 핸들(151)에 개입한 후, 상기 핸들(151)에 대한 제어권은 사용자에게 귀속된다. 상기 차량 제어 유닛(20)이 상기 정보 획득 유닛(30)에서 획득한 정보에 기반하여 전방에 장애물이 있음을 발견하였으나, 사용자가 미리 설정된 시간 내에 방향전환 등의 관련 조작을 하지 않고 계속 현재 방향으로 주행하면 상기 차량(1)이 장애물에 부딪친다. 이 경우, 상기 차량 제어 유닛(20)은 상기 핸들 모터(152)가 상기 핸들(151)을 회전하도록 구동하는 명령을 상기 핸들 방향전환 유닛(15)에 전송한다. 이 과정에서 사용자가 방향전환을 하고 있으나 상기 차량 제어 유닛(20)의 명령에서의 방향전환과 반대인 경우, 상기 차량 제어 유닛(20)이 전송하는 명령의 우선순위가 수동 조종 명령보다 높도록 제어하고, 상기 차량(1)은 상기 차량 제어 유닛(20)의 제어 하에 방향전환을 수행하여 현재 장애물을 회피한다.
당업자는 도면에 도시된 본 발명의 상기 설명 및 실시예는 단지 예시 일뿐 본 발명을 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 목적은 완전하고 효과적으로 달성되었다. 본 발명의 기능 및 구조적 원리는 실시예에서 개시되고 설명되어 있으며, 서술한 원리에 어긋나지 않는 한 본 발명의 실시방식은 어떠한 변형이나 수정도 가능하다.

Claims (10)

  1. 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법으로서, 상기 방향전환 제어 방법은,
    방향전환 명령에 따라 핸들 모터는 핸들을 구동하여 미리 설정된 각도로 회전시키는 단계를 포함하며, 상기 핸들의 회전 각도는 상기 핸들 모터의 회전에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향전환 방법은,
    차량이 계획된 경로를 따라 자동조종하는 경우, 상기 차량의 실제 궤적과 계획된 경로 간의 편차가 미리 설정된 값보다 클 때, 핸들 방향전환 유닛에 상기 방향전환 명령을 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 핸들 방향전환 유닛은, 상기 핸들 모터와 상기 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방향전환 방법은,
    상기 차량의 실제 궤적이 계획된 경로로부터의 편차값이 미리 설정된 값 미만으로 보정되면, 상기 핸들 모터가 회전을 정지하도록 제어하여 상기 핸들이 현재 위치를 유지하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향전환 방법은,
    상기 차량이 유턴해야 하는 경우, 차량 제어 유닛에 방향전환 명령을 전송하고, 상기 차량 제어 유닛에 의해 핸들 방향전환 유닛을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 방향전환 방법은,
    상기 차량 제어 유닛에 의해 상기 핸들 방향전환 유닛에 명령을 전송하여, 상기 핸들 방향전환 유닛의 핸들 모터가 작동 상태로 들어가도록 제어하는 단계; 및
    상기 핸들 모터의 상태 매개변수를 수집하여 상기 핸들 방향전환 유닛이 아이들 상태에 있는지 여부를 판단하고, 아이들 상태에 있는 경우, 상기 차량 제어 유닛의 명령에 따라 상기 핸들 방향전환 유닛이 회전하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방향전환 방법은,
    상기 핸들 모터의 회전 속도를 획득하는 단계; 및
    상기 핸들 모터의 회전 속도와 명령에서 미리 설정된 회전 속도를 비교하고, 상기 미리 설정된 회전 속도보다 작은 경우, 상기 핸들 모터가 가속되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방향전환 방법은,
    상기 차량의 주행 방향 각도가 미리 설정된 각도로 조정되면, 상기 차량 제어 유닛은 상기 핸들 방향전환 유닛의 상기 핸들 모터가 회전을 멈추도록 제어하여, 상기 핸들이 회전을 멈추도록 하는 것을 특징으로 하는 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향전환 방법은,
    상기 핸들에 사람이 개입되면, 상기 핸들 모터가 작동을 멈추고, 상기 차량이 수동 방향전환 제어 상태로 진입하는 것을 특징으로 하는 자동조종을 위한 방향전환 제어 방법.
  9. 차량의 방향전환 구동에 적합한 핸들 방향전환 유닛으로서, 상기 핸들 방향전환 유닛은,
    핸들; 및
    핸들 모터를 포함하고, 상기 핸들은 상기 핸들 모터에 구동 가능하게 연결되고, 상기 핸들 모터는 상기 차량의 차량 제어 유닛에 제어 가능하게 연결되며, 상기 차량 제어 유닛에 의해 수신된 자동조종 명령에 기반하여 상기 차량 제어 유닛은 상기 핸들 모터에 명령을 전송하여 상기 핸들 모터가 미리 설정된 각도로 회전하도록 상기 핸들을 구동하고, 상기 핸들의 회전 각도는 상기 핸들 모터의 회전에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 핸들 방향전환 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 핸들 방향전환 유닛은,
    핸들 모터 감지기를 더 포함하고, 상기 핸들 모터 감지기는 상기 핸들 모터의 회전 매개변수를 획득하는 데 사용되고 상기 차량 제어 유닛에 통신 가능하게 연결되며, 상기 차량 제어 장치가 전송하는 명령에는 상기 핸들 모터의 회전 매개변수 설정 값이 포함되는 것을 특징으로 하는 핸들 방향전환 유닛.
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