KR20070051493A - Steering handle locking device - Google Patents

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KR20070051493A
KR20070051493A KR1020050109120A KR20050109120A KR20070051493A KR 20070051493 A KR20070051493 A KR 20070051493A KR 1020050109120 A KR1020050109120 A KR 1020050109120A KR 20050109120 A KR20050109120 A KR 20050109120A KR 20070051493 A KR20070051493 A KR 20070051493A
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윤석중
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 스티어링 핸들 록킹장치에 관한 것으로, 운전자가 차선을 변경하고자 스티어링 핸들을 조작할 때에 운전시야의 사각지대에 차량이 존재하게 되면 스티어링 핸들이 장착되는 스티어링 샤프트를 록크시켜 조향이 이루어지지 않도록 해서 교통사고의 위험을 줄여줄 수 있도록 하기 위해, 스티어링 샤프트와 스티어링 칼럼 사이의 공간에 형성된 유체챔버 속에 충진된 자기유변유체와, 상기 유체챔버내의 상기 스티어링 샤프트의 외주면에 일체로 회전되게 부착된 다수개의 회전날개, 상기 유체챔버를 형성하는 상기 스티어링 칼럼의 외주면에 장착되어 전원이 공급되면 상기 자기유변유체에 자기장을 인가하는 코일이나 금속 링 및, 상기 코일에 공급되는 전원을 제어하는 전원제어장치를 구비하고 있다.The present invention relates to a steering wheel locking device, and when the driver operates the steering wheel to change lanes, if the vehicle is present in the blind spot of the driving field, the steering shaft is locked so that steering is not performed. In order to reduce the risk of a traffic accident, a magnetorheological fluid filled in a fluid chamber formed in the space between the steering shaft and the steering column, and a plurality of rotatably attached to the outer peripheral surface of the steering shaft in the fluid chamber A rotary wing, a coil or metal ring mounted on an outer circumferential surface of the steering column forming the fluid chamber to apply a magnetic field to the magnetorheological fluid when the power is supplied, and a power control device for controlling the power supplied to the coil. Doing.

Description

스티어링 핸들 록킹장치{Steering handle locking device}Steering handle locking device

도 1은 본 발명에 따른 스티어링 핸들 록킹장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a steering wheel locking device according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-스티어링 샤프트 2-스티어링 칼럼1-steering shaft 2-steering column

3-자기유변유체 4-조향각속도 감지센서3-magnetic rheological fluid 4-steering angular velocity sensor

5-압전소자 6-레이저센서5-piezoelectric 6-laser sensor

본 발명은 자동차의 스티어링 핸들 록킹장치에 관한 것으로, 특히 운전자가 자동차의 주행 중에 급히 차선을 변경하고자 할 때에 옆 라인의 차량이 근접해 있으면 자기유변유체를 이용해서 스티어링 핸들을 록킹하여 교통사고의 위험을 줄여줄 수 잇도록 한 스티어링 핸들 록킹장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering wheel locking device for a vehicle. In particular, when a driver wants to change lanes quickly while driving, the vehicle in the side line is close to lock the steering handle using a magnetorheological fluid to reduce the risk of a traffic accident. It relates to a steering handle locking device that can be reduced.

종래 자동차의 스티어링 핸들은 스티어링 샤프트의 일단에 일체로 회전되게 장착되고, 상기 스티어링 샤프트의 타단은 조향기어박스에 연결되어, 운전자가 스티어링 핸들을 조작하면, 상기 스티어링 샤프트가 일체로 회전되면서 조향이 이루어지게 되어 있다.The steering wheel of a conventional vehicle is mounted to be integrally rotated at one end of a steering shaft, and the other end of the steering shaft is connected to a steering gear box. When a driver manipulates the steering handle, the steering shaft is integrally rotated to make steering. I am supposed to lose.

운전자가 자동차의 주행 중에 차량의 주행 상황에 따라서 빈번하게 차선을 변경하는 경우가 많은 데, 이 때에 좌우 백미러나 룸미러를 통해 옆 차선의 주행 상황을 판단해서 차선을 변경하게 된다.The driver frequently changes lanes according to the driving condition of the vehicle while the vehicle is being driven. At this time, the driver determines lanes by determining the driving condition of the next lane through left and right rearview mirrors or room mirrors.

그런데, 상기 백미러나 룸미러만으로 옆 차선의 차량의 주행 상황을 완전하게 파악할 수 없는 이른바 운전시야의 사각지대가 존재하게 되고, 운전자가 사각지대에 있는 차량을 인지하지 못하면 교통사고가 발생할 위험이 있게 된다.However, there is a blind spot in the driving field that cannot completely grasp the driving situation of the vehicle in the next lane using only the rear view mirror or the room mirror, and there is a risk of a traffic accident if the driver does not recognize the vehicle in the blind spot. do.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 운전자가 차선을 변경하고자 스티어링 핸들을 조작할 때에 운전시야의 사각지대에 차량이 존재하게 되면 스티어링 핸들이 장착되는 스티어링 샤프트를 록크시켜 조향이 이루어지지 않도록 해서 교통사고의 위험을 줄여줄 수 있도록 한 스티어링 핸들 록킹장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and when the driver operates the steering wheel to change lanes, if the vehicle is present in the blind spot of the driving field, the steering shaft is locked to which the steering wheel is mounted and the steering is locked. It is an object of the present invention to provide a steering wheel locking device that can reduce the risk of a traffic accident by preventing it from being made.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스티어링 샤프트와 스티어링 칼럼 사이의 공간에 형성된 유체챔버 속에 충진된 자기유변유체와, 상기 유체챔버내의 상기 스티어링 샤프트의 외주면에 일체로 회전되게 부착된 다수개의 회전날개, 상기 유체챔버를 형성하는 상기 스티어링 칼럼의 외주면에 장착되어 전원이 공급되면 상기 자기유변유체에 자기장을 인가하는 코일이나 금속 링 및, 상기 코일에 공급되는 전원을 제어하는 전원제어장치를 구비하고 있다.The present invention for achieving the above object, a plurality of magneto-fluid filled in the fluid chamber formed in the space between the steering shaft and the steering column, and a plurality of rotatably attached to the outer peripheral surface of the steering shaft in the fluid chamber A rotary wing, a coil or metal ring mounted on an outer circumferential surface of the steering column forming the fluid chamber to apply a magnetic field to the magnetorheological fluid when the power is supplied, and a power control device for controlling the power supplied to the coil. Doing.

바람직하기로는, 상기 전원제어장치가 운전석에 설치된 다수개의 압전소자와 스티어링 핸들의 조향각속도를 감지하는 조향각속도 감지센서를 매개로 운전자의 급차선 변경 의지를 파악하고, 운전자의 급차선 변경의지가 있는 것을 판단되면 옆 차선 차량이 사각지대에 존재하는 지를 초음파 혹은 레이저센서를 매개로 파악해서 상기 코일에 전원을 선택적으로 공급하는 엔진제어유니트를 구비한 것을 특징으로 한다.Preferably, the power control device grasps the driver's willingness to change the lane line through the steering angle speed detection sensor for detecting the steering angle speed of the plurality of piezoelectric elements installed in the driver's seat and the steering wheel, and the driver's willingness to change the lane If it is determined that the next lane vehicle is located in the blind spot by the ultrasonic sensor or a laser sensor, characterized in that it comprises an engine control unit for selectively supplying power to the coil.

또한, 상기 압전소자가 운전석 시트에 상하 및 좌우로 다수개로 설치되어 운전자의 무게 중심 이동을 감지해서 운전자의 급차선 변경의지를 판단하도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, the piezoelectric element is installed on the driver seat in a plurality of up and down and left and right to detect the driver's center of gravity movement to determine the driver's will to change the lane line.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 스티어링 핸들 록킹장치의 구성이 도시되어 있는 바, 즉 스티어링 핸들이 일체로 회전되게 장착되는 스티어링 샤프트(1)가 스티어링 칼럼(2) 내부에 삽입되어 상대회전 가능하게 지지되고, 상기 스티어링 칼럼과 스티어링 샤프트 사이의 공간에는 유체챔버가 형성되면서 이 유체챔버 속에 공지의 자기유변유체(3)가 충진되어 있다.1 shows a configuration of a steering wheel locking device according to the present invention, that is, a steering shaft 1 in which the steering wheel is integrally mounted is inserted into the steering column 2 to be supported in a relative rotation. In the space between the steering column and the steering shaft, a fluid chamber is formed, and a known magnetorheological fluid 3 is filled in the fluid chamber.

상기 유체챔버의 내부에는 스티어링 샤프트의 외주면에 2개의 회전날개(1a)가 대칭되게 일체로 회전되도록 부착되어 있고, 상기 유체챔버의 주위를 감싸는 코일이나 금속 링(2a)이 상기 스티어링 칼럼의 외주면에 장착되어 있다.Inside the fluid chamber, two rotary blades 1a are attached to the outer circumferential surface of the steering shaft so as to be symmetrically integrated, and a coil or a metal ring 2a surrounding the fluid chamber is provided on the outer circumferential surface of the steering column. It is installed.

상기 자기유변유체는 평상시에는 유체의 점성을 가지고 있다가 자기장을 인가하면 그 점성이 자기장에 비례해서 높아지게 된다.The magnetorheological fluid normally has a viscosity of the fluid and when the magnetic field is applied, the viscosity increases in proportion to the magnetic field.

이에 따라, 상기 코일이나 금속 링에 전원이 공급되어 자기장이 형성되어져 상기 자기유변유체에 인가되게 되면, 상기 자기유변유체의 점성이 높아지면서 상기 스티어링 샤프트의 회전날개가 자기유변유체에 의해 록킹되어 회전되지 않게 되므로, 운전자가 스티어링 핸들을 조작하여도 스티어링 핸들이 스티어링 샤프트를 매개로 록킹되어서 회전되지 않게 됨으로써, 차량의 조향이 이루어지지 않게 되는 것이다.Accordingly, when power is supplied to the coil or the metal ring to form a magnetic field and applied to the magnetorheological fluid, the viscosity of the magnetorheological fluid is increased and the rotor blades of the steering shaft are locked and rotated by the magnetorheological fluid. Since the steering wheel is locked by the steering shaft and does not rotate even when the driver operates the steering wheel, the steering of the vehicle is not performed.

상기 코일에 전원을 공급하거나 공급된 전원을 차단하는 제어장치로서 예컨대 엔진제어유니트(ECU)를 이용할 수 있는 데, 상기 코일은 상기 엔진제어유니트를 통해 밧데리 전원을 선택적으로 공급받도록 엔진제어유니트의 출력단에 상기 코일이 접속되게 된다.For example, an engine control unit (ECU) may be used as a control device for supplying power to the coil or cutting off the supplied power, wherein the coil is output from an engine control unit to selectively receive battery power through the engine control unit. The coil is connected to.

상기 엔진제어유니트의 입력단에는 조향각속도를 감지하는 조향각속도 감지센서(4)가 접속되어 운전자가 스티어링 핸들을 조작할 때에 그 조향각속도를 감지해서 엔진제어유니트에 입력하게 된다.A steering angular velocity sensor 4 for detecting a steering angular velocity is connected to an input of the engine control unit so that the steering angular velocity is sensed and input to the engine control unit when the driver operates the steering wheel.

그리고, 운전석 시트에는 상하 및 좌우로 4개의 압전소자가 장착되어, 운전자가 차선을 급히 변경하고자 운전자의 무게 중심이 쏠릴 때에 이를 감지해서 상기 엔진제어유니트에 인가하도록 다수개의 압전소자(5)가 상기 엔진제어유니트에 입력되게 된다.In addition, four piezoelectric elements are mounted on the driver's seat up, down, left and right, and the plurality of piezoelectric elements 5 are applied to the engine control unit by detecting when the driver's center of gravity is tilted so that the driver can change lanes quickly. It is input to the engine control unit.

또한, 자동차가 주행 할 때에 옆 차선에 있는 차량의 주행 속도나 존재 유무를 감지하도록 예컨대 백미러에 설치되는 공지의 초음파 혹은 레이저센서(6)는 옆 차선의 차량의 근접 거리나 주행 속도를 감지해서 상기 엔진제어유니트에 인가하게 된다.In addition, a known ultrasonic or laser sensor 6 installed in the rearview mirror, for example, to detect the traveling speed or the presence of the vehicle in the side lane when the vehicle is traveling, senses the proximity distance or the driving speed of the vehicle in the side lane. It is applied to the engine control unit.

이에 따라, 운전자가 차선을 급히 바꾸고자 스티어링 핸들을 급히 조작하게 되면, 엔진제어유니트가 운전자의 급차선 변경 의지를 먼저 파악하게 되는 데, 즉 상기 스티어링 핸들을 급격히 조작함에 따라 조향각속도가 소정 값 이상이고, 운전자가 스티어링 핸들을 급격히 조작함에 의한 운전자의 무게 중심이 한쪽으로 쏠리게 될 경우에 상기 압전소자를 매개로 운전자의 무게 중심 이동 상황을 파악해서 운전자의 급차선 변경 의지를 판단하게 된다.Accordingly, if the driver steered the steering wheel to change lanes quickly, the engine control unit first grasps the driver's willingness to change the lane, that is, the steering angle speed is more than a predetermined value. When the driver's center of gravity is pulled to one side due to the driver's sharp operation of the steering wheel, the driver's willingness to change the driver's lane is determined by grasping the driver's center of gravity movement through the piezoelectric element.

상기 2종류의 센서를 매개로 운전자의 급차선 변경 의지를 엔진제어유니트가 인지하게 되면, 상기 레이저센서를 매개로 옆 차선 차량의 주행 속도와 근접거리를 상기 엔진제어유니트가 파악하게 된다.When the engine control unit recognizes the driver's willingness to change the lane of the vehicle via the two types of sensors, the engine control unit recognizes the driving speed and the proximity distance of the next lane vehicle through the laser sensor.

즉, 상기 레이저센서를 매개로 파악한 옆 차선 차량이 사각지대에 존재하면서 차선 변경 시에 교통사고의 위험이 있게 될 것으로 판단되면, 상기 엔진제어유니트가 상기 코일에 밧데리 전원을 공급하게 되고, 이로 인해 자기유변유체의 점성이 급격히 상승하면서 스티어링 샤프트의 회전날개가 록킹됨에 따라 운전자가 스티어링 핸들을 조작하여도 스티어링 샤프트의 록킹에 의해 스티어링 핸들의 조향이 이루어지지 않게 됨으로써, 급차선 변경이 발생하지 않게 되는 것이다.That is, when it is determined that there is a risk of a traffic accident when changing lanes while the next lane vehicle grasped through the laser sensor is in a blind spot, the engine control unit supplies battery power to the coil. As the viscosity of the magnetorheological fluid rises rapidly and the rotor blades of the steering shaft are locked, steering of the steering handle is not performed by locking the steering shaft even when the driver operates the steering handle, thereby preventing a change in the lane line. will be.

한편, 운전자가 급차선 변경의 의지가 없는 것으로 판단되면, 상기 엔진제어유니트가 상기 코일에 인가된 전원을 차단하게 되고, 이에 따라 상기 자기유변유체는 본래의 액체 상태의 점성을 가지면서 스티어링 샤프트의 회전에 방해가 되지 않게 된다.On the other hand, if it is determined that the driver is not willing to change the lane, the engine control unit cuts off the power applied to the coil. Accordingly, the magnetorheological fluid has an original liquid state viscosity and the It will not interfere with the rotation.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스티어링 핸들의 록킹장치에 의하면, 자동차의 주행시에 사각지대에 있는 옆 차선의 차량의 존재를 인식하지 못한 상태에서 운전자가 차선을 급히 바꾸고자 스티어링 핸들을 조작할 경우에 자기유변유체에 자기장을 인가하여 스티어링 샤프트를 통해 스티어링 핸들을 록킹시켜 줌으로써, 급차선 변경에 의한 교통사고의 위험을 줄여줄 수 있는 등의 효과가 있게 된다.As described above, according to the locking device of the steering wheel according to the present invention, when the driver operates the steering wheel to change lanes quickly while the driver does not recognize the presence of the vehicle in the side lane in the blind spot when the vehicle is being driven. By applying a magnetic field to the magnetorheological fluid to lock the steering handle through the steering shaft, it is possible to reduce the risk of traffic accidents caused by changing lanes.

Claims (3)

스티어링 샤프트와 스티어링 칼럼 사이의 공간에 형성된 유체챔버 속에 충진된 자기유변유체와, 상기 유체챔버내의 상기 스티어링 샤프트의 외주면에 일체로 회전되게 부착된 다수개의 회전날개, 상기 유체챔버를 형성하는 상기 스티어링 칼럼의 외주면에 장착되어 전원이 공급되면 상기 자기유변유체에 자기장을 인가하는 코일이나 금속 링 및, 상기 코일에 공급되는 전원을 제어하는 전원제어장치를 구비한 스티어링 핸들 록킹장치.A magnetorheological fluid filled in a fluid chamber formed in the space between the steering shaft and the steering column, a plurality of rotary blades integrally attached to an outer circumferential surface of the steering shaft in the fluid chamber, the steering column forming the fluid chamber And a coil or metal ring mounted on an outer circumferential surface thereof to apply a magnetic field to the magnetorheological fluid, and a power control device to control the power supplied to the coil. 제 1항에 있어서, 상기 전원제어장치가 운전석에 설치된 다수개의 압전소자와 스티어링 핸들의 조향각속도를 감지하는 조향각속도 감지센서를 매개로 운전자의 급차선 변경 의지를 파악하고, 운전자의 급차선 변경의지가 있는 것을 판단되면 옆 차선 차량이 사각지대에 존재하는 지를 초음파 혹은 레이저센서를 매개로 파악해서 상기 코일에 전원을 선택적으로 공급하는 엔진제어유니트를 구비한 것을 특징으로 하는 스티어링 핸들 록킹장치.According to claim 1, wherein the power control device to determine the driver's lane line change willingness through the steering angle speed detection sensor for detecting the steering angle speed of the plurality of piezoelectric elements and steering wheel installed in the driver's seat, the driver's will to change the lane If it is determined that the next lane vehicle is located in the blind spot by steering the ultrasonic control unit or a laser sensor, steering steering wheel locking device characterized in that it comprises an engine control unit for selectively supplying power to the coil. 제 2항에 있어서, 상기 압전소자가 운전석 시트에 상하 및 좌우로 다수개로 설치되어 운전자의 무게 중심 이동을 감지해서 운전자의 급차선 변경의지를 판단하도록 된 것을 특징으로 하는 스티어링 핸들 록킹장치.The steering wheel locking apparatus according to claim 2, wherein a plurality of piezoelectric elements are installed in the driver's seat up and down and left and right to sense the driver's willingness to change the lane of the driver by detecting the driver's center of gravity movement.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021145697A1 (en) * 2020-01-15 2021-07-22 주식회사 만도 Steer-by-wire steering apparatus

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