KR20230142484A

KR20230142484A - 능동형/반-능동형 와이어-조향 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20230142484A
Application number: KR1020237026263A
Authority: KR
Inventors: 아니르반 차우두리; 마이클 자르좀스키; 아스카리 바드르-알람; 러셀 이. 알티에리
Original assignee: 로오드 코포레이션
Priority date: 2021-02-05
Filing date: 2022-02-04
Publication date: 2023-10-11
Also published as: CN117203115A; EP4263326A1; WO2022170050A1; JP2024507085A

Abstract

와이어-조향 시스템의 부품으로서 인간-기계 인터페이스 조향 입력 장치에 촉각적 피드백 제어를 제공하는 조합된 브레이크 및 모터가 제공된다. 브레이크는 촉각적 피드백 장치(TFD) 브레이크이고, 모터는 브레이크에 커플링된 전기 모터이다. 브레이크는 종료 정지 제어 및 저항 토크를 와이어-조향 시스템에 제공한다. 모터는 모션 제어를 와이어-조향 시스템에 제공하고, 모션 제어는 중심-복귀, 명령 수행, 온-센터 제어, 능동형 힘-느낌, 및/또는 (예를 들어, 항공기 스틱 쉐이커 또는 차선 이탈과 유사한) 경고 모드를 포함한다. 와이어-조향 시스템은 능동형 시스템이다.

Description

능동형/반-능동형 와이어-조향 시스템 및 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본원은, 본원에 참조로 포함되는, 2021년 2월 5일자로 출원된 미국 가출원 제63/146,277호에 대한 우선권을 주장한다.

본원의 청구 대상은 일반적으로 저항형 토크-생성 장치 및 모터 제어의 분야에 관한 것이다. 보다 특히, 본원의 청구 대상은 모터와 함께 사용되어 인간-기계 인터페이스를 위한 능동형/반-능동형 와이어-조향 제어를 제공하는 촉각적 피드백 장치(TFD) 브레이크에 관한 것이다.

기존 촉각적 피드백 장치(TFD)는 와이어-조향 적용예를 위한 조향 위치 출력 및 반-능동형 토크 피드백을 위해서 사용될 수 있다. TFD 브레이크는 일반적으로 조향 위치를 측정하기 위한 하나 이상의 센서, 및 자기 유동 유체(MR 유체) 또는 자기 응답형 분말(MR 분말)과 같은 자기 응답형(MR) 매체를 활성화하여 브레이크 토크를 생성하기 위한 코일을 포함한다. 집합적으로 촉각적 피드백 제어 유닛(TFCU)으로 지칭되는, 온-보드 마이크로제어기, 위치 센서(들) 및 증폭기를 포함하는 TFD는 외부 차량 제어기와 통신하여 위치를 통신할 수 있고 브레이크 느낌을 제어할 수 있다. TFD는 양호한 종료 정지 제어(end stop control) 및 가변 저항 토크를 제공할 수 있다. 그러나, TFD는 중심-복귀(return-to-center), 명령 수행, 온-센터 제어(on-center control), 능동형 힘-느낌, 또는 (예를 들어, 항공기 스틱 쉐이커(stick shaker)와 유사한) 경고 모드와 같은 능동형 특징을 제공할 수 없다. 역으로, 능동 제어를 위해서 사용되는 모터는 미세한 모션 제어 능동 특징을 양호하게 제공하지만, 부적절한 종료 정지 제어, 제동, 및 저항 토크를 제공한다. TFD에서와 동등한 토크를 획득하기 위해서 모터를 사용하고자 할 때 그리고 모터가 종료 정지 제어, 제동, 및/또는 저항 토크를 제공하도록 할 때, 모터는, 해당 토크를 달성하기 위해서, 브레이크에 비해서 상당히 더 큰 크기를 가져야 하고 상당히 더 높은 전류 레벨을 이용하여야 한다. 저항 브레이크 토크를 해결하기에 충분한 토크를 갖는 모터만을 와이어-조향 시스템으로 이용하면, 모터는 매우 커지고, 인간이 조향 입력 장치를 통해서 제어를 제공하여 피크 토크를 극복하기는 거의 불가능하다.

해결책은 조합 TFD 브레이크 및 비교적 더 작은 모터를, TFCU에 의해서 제어되는 촉각적 느낌 및 샤프트 모션 모두를 생성할 수 있는 와이어-조향 시스템으로서 제공한다. 이러한 해결책에서, TFD 및 모터가 함께 작업하여 그 강도를 최대화하고 인간 운전자를 위한 성능을 최적화한다.

본 발명은, 와이어-조향 시스템의 부품으로서 인간-기계 인터페이스 조향 입력 장치에 촉각적 피드백 제어를 제공하는 조합된 브레이크 및 모터를 제공한다. 브레이크는 촉각적 피드백 장치(TFD) 브레이크이고, 모터는 브레이크에 커플링된 전기 모터이다. 브레이크는 종료 정지 제어 및 저항 토크를 와이어-조향 시스템에 제공한다. 모터는 모션 제어를 와이어-조향 시스템에 제공하고, 모션 제어는 중심-복귀, 명령 수행, 온-센터 제어, 능동형 힘-느낌, 및/또는 (예를 들어, 항공기 스틱 쉐이커 또는 차선 이탈과 유사한) 경고 모드를 포함한다. 와이어-조향 시스템은 능동형 시스템이다.

일 양태에서, 조향 응답을 제공하는 와이어-조향 시스템이 제공된다. 시스템은 브레이크, 모터, 샤프트, 적어도 하나의 위치 센서, 및 적어도 하나의 마이크로제어기를 포함한다. 모터는 브레이크에 커플링된다. 샤프트는 브레이크 및 모터에 커플링된다. 적어도 하나의 위치 센서는 샤프트의 각도 위치를 제공할 수 있다. 적어도 하나의 마이크로제어기는 조향 응답을 생성하기 위해서 모터 및 브레이크에 입력을 제공하기에 적합한 프로그래밍을 포함하고, 브레이크, 모터 및 위치 센서는 마이크로제어기와 전자 통신한다.

다른 양태에서, 차량에서 조향 응답을 제공하는 방법이 제공된다. 방법은 운전자가 차량을 운전하는 단계로서, 운전자가 차량 조향 시스템을 조향하는 것을 포함하는, 단계, 운전자가 샤프트를 회전시켜 적어도 하나의 조향 입력을 차량 조향 시스템에 제공하는 단계, 적어도 하나의 조향 입력을 와이어-조향 시스템으로 전자 조향 명령으로 변환하는 단계, 조향 각도 위치를 적어도 하나의 마이크로제어기로부터 조향 제어기에 통신하는 단계, 및 반-능동형 촉각적 피드백을 운전자에게 제공하는 단계로서, 반-능동형 촉각적 피드백은 직접 링키지 조향 시스템을 시뮬레이트하는 조향 응답을 생성하는, 단계를 포함한다. 차량 조향 시스템은 조향 응답을 제공할 수 있는 와이어-조향 시스템을 가지며, 와이어-조향 시스템은 브레이크, 브레이크에 커플링된 모터, 브레이크 또는 모터에 커플링된 샤프트, 샤프트의 각도 위치 신호를 생성 및 제공할 수 있는 적어도 하나의 위치 센서, 입력을 모터 및 브레이크에 제공하여 조향 응답을 생성할 수 있는 적어도 하나의 마이크로제어기를 포함하고, 브레이크, 모터 및 위치 센서는 적어도 하나의 마이크로제어기와 전자 통신한다.

도 1은 적어도 하나의 실시형태에 따른 와이어-조향 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2a는 촉각적 피드백 장치(TFD) 브레이크와 인-라인으로 커플링된 모터를 갖는 와이어-조향 시스템의 구성의 사시도를 도시한다.
도 2b는 TFD 드럼 브레이크와 인-라인으로 커플링된 모터를 갖는 와이어-조향 시스템의 다른 구성의 사시도를 도시한다.
도 3은 도 2a의 TFD 브레이크 및 모터의 측면도이다.
도 4는 도 2b의 TFD 브레이크 및 모터의 측면도이다.
도 5는 인-라인으로 커플링된 모터를 갖는 TFD 디스크 브레이크의 측면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 와이어-조향 시스템에 부착된 조향 입력 장치의 예를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 와이어-조향 시스템에 부착된 조향 입력 장치의 다른 예를 도시한다.
도 8은 와이어-조향 시스템을 위한 전자 통신을 도시한다.
도 9는 와이어-조향 시스템을 이용하여 인공적인 느낌을 생성하는 방법을 도시한다.
도 10은 느낌 알고리즘을 위한 프로세스 흐름도를 도시한다.
도 11은 모션 알고리즘을 위한 프로세스 흐름도를 도시한다.
도 12는 전류 알고리즘을 위한 프로세스 흐름도를 도시한다.
도 13은 토크 대 전류의 플롯(plot)이다.

현재의 촉각적 피드백 장치(TFD)는 주로 자기 유동 유체(MR 유체) 또는 자기 응답형 분말(MR 분말)을 포함하는 브레이크이며, 와이어-조향 적용예를 위한 조향 위치 출력 및 반-능동형 토크 피드백을 위해서 사용된다. 이러한 장치는 조향 위치를 측정하기 위한 하나 이상의 센서, 및 MR 유체 또는 MR 분말을 활성화시켜 제동 토크를 생성하기 위한 브레이크 코일을 포함한다. 본원에서 개시된 바와 같이, TFD는 모터와 커플링되어, 적어도, 장치의 "오프-상태" 토크를 극복한다. 이러한 최소 토크는 중심-복귀, 명령 수행, 온-센터 제어, 능동형 힘-느낌, 또는 경고 모드와 같은 모션 제어를 제공하는데 필요한 토크이다.

본원에서 개시된 실시형태에서, 브레이크가 모터와 조합되어, 인간-기계 인터페이스를 위한 와이어-조향 제어를 제공한다. 이러한 조합은 능동형 하이브리드 와이어-조향 시스템으로 지칭될 수 있다.

많은 경우에, 인간-기계 인터페이스는 휠(wheel) 또는 요크(yoke)와 같은 조향 입력 장치이나, 이는 또한 제어 스틱 또는 조이스틱뿐만 아니라, 인간으로부터의 제어 입력을 제공할 수 있고 촉각적 피드백을 요구할 수 있는 임의의 다른 장치일 수 있다.

이하에서 설명되는 브레이크는 TFD 브레이크이나, 시스템은, 종료 정지 제어, 제동, 및/또는 저항 토크를 제공할 수 있는 임의의 브레이크를 사용할 수 있다. 따라서, 본원에서 TFD 브레이크의 사용은 단지 브레이크의 대표적인 유형을 의미하고, TFD 브레이크 또는 MR TFD 브레이크만으로 제한되는 것을 의미하지 않는다.

도 1 내지 도 7b를 참조하면, 도 10 및 도 11에서 SBW로 표시된, 장치(10) 또는 와이어-조향 시스템(10)으로 일반적으로 지칭되는, 와이어-조향 시스템은 브레이크(12), 모터(14), 샤프트(16), 적어도 하나의 위치 센서(18), 적어도 하나의 마이크로제어기(22)를 포함한다. 모터(14)는 브레이크(12)에 커플링된다. 샤프트(16)는 브레이크(12), 모터(14), 또는 브레이크(12) 및 모터(14) 모두에 커플링된다. 위치 센서(18)는 샤프트(16)의 각도 위치를 제공하도록 배치된다. 마이크로제어기(22)는 브레이크(12), 모터(14), 및 센서(18)와 전자 통신하고, 연산의 수행에 적합한 프로그래밍 및 희망하는 촉각적 피드백을 운전자에게 제공하는데 필요한 명령을 포함한다. 마이크로제어기(22)는 제어 입력을 브레이크(12) 및 모터(14)에 제공할 수 있다. 마이크로제어기(22)는 샤프트(16)의 회전을 능동적으로 제어하는데 적합한 기준 입력을 모터(14)에 통신할 수 있다. 집합적으로, 마이크로제어기(22), 위치 센서(18), 및 증폭기(24)는 촉각적 피드백 제어 유닛(TFCU)(26)을 형성한다. TFCU(26)는 촉각적 느낌을 위해서 느낌 및 모션 제어 알고리즘을 실행하고, 외부 제어기와의 통신을 제공한다. 예시적인 느낌 알고리즘이 도 10에 제공되어 있고, 예시적인 모션 알고리즘이 도 11에 제공되어 있다.

샤프트(16)는 조향 입력 장치(28)에 직접적으로 또는 간접적으로 커플링된다. 마이크로제어기(22)는 조향 제어기(30), 차량 제어기(32) 및/또는 CAN 버스(Controller Area Network bus)(34)와 전자 통신한다. 대안적으로, 마이크로제어기(22)는 CAN 버스(34)를 통해서 조향 제어기(30) 및/또는 차량 제어기(32)와 전자 통신한다. 마이크로제어기(22)는, 직접적으로 또는 CAN 버스(34)를 통해서, 조향 제어기(30) 및/또는 차량 제어기(32)로부터 전자 통신을 수신할 수 있다. 조향 제어기(30) 및/또는 차량 제어기(32)는 외부 제어기로서 집합적으로 지칭된다.

임의의 모터(14)가 본원에서 사용될 수 있으나, 무프레임 무브러시 직류 모터(BLDC)가 본원에서 수용 가능한 해결책으로 언급된다. 그러나, BLDC 모터의 이용은 본 발명을 BLDC 모터로만 제한하는 것을 의미하지 않는다. BLDC 모터(14)의 무프레임 설계는 브레이크(12)와의 보다 용이한 기계적인 인-라인 통합을 가능하게 하는 한편, 무브러시 설계는 긴 수명 및 적은 유지 보수를 보장한다. 브레이크(12)와 조합될 때, 모터(14)는 샤프트(16)를 능동적으로 제어하도록 배치된다.

모터 제어는 적절한 통신 전자기기와 함께 위치 센서(18)로부터의 출력(들)을 이용하여 수행된다. 모터(14)는 모터 회전자(64), 및 고정자(66), 그리고 적어도 하나의 권선 코일(미도시)을 포함한다. 모터 회전자(64)는, 모터 회전자(64)를 통과하거나 모터 회전자(64)와 교합되는(mated) 샤프트(16)와 함께 회전한다. 적어도 하나의 권선 코일을 통해서 가변 전류를 전달할 수 있는 적어도 하나의 선택적인 증폭기(24)가 사용될 수 있다. 동일하거나 상이한 선택적 증폭기(24)를 이용하여 신호를 브레이크(12)에 전송하고 그로부터 수신할 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 실시형태에서, 브레이크(12)는 모터(14)와 커플링된다. 커플링은 도 1 내지 도 4에서 모터(14) 아래에서 브레이크(12)와 인 라인으로 그리고 브레이크(12) 및 모터(14) 모두의 중심선을 따라서 위치되는 것으로 도시되어 있으나; 모터(14)는 또한 브레이크(12)와 인 라인으로 그 위에 배치될 수 있다. 또한, 모터(14)는 브레이크(12)에 대해서 외부에, 즉 오프셋되어 배치될 수 있다. 따라서, 도시된 실시형태는 비-제한적인 것이고 단지 설명을 위한 것임을 의미한다. 모든 실시형태에서, 모터(14)는, 적어도 와이어-조향 시스템의 오프-상태 토크를 극복하기에 충분한 토크를 생성할 수 있다. "오프-상태"라는 용어는, 브레이크 코일 내에 여기 전류가 없는 상태에서, 조립체 내의 최소 마찰 토크를 지칭한다. 이는 주로 베어링 내의, 밀봉부 내의, 그리고 에너지가 공급되지 않은 MR 재료와 브레이크 표면 사이의 마찰로 구성된다.

브레이크(12)는 TFD 브레이크, 드럼 브레이크, 디스크 브레이크, 마찰 브레이크, 전자기 브레이크, 또는 이들의 조합일 수 있다. 단지 설명을 위해서, 도 2a 내지 도 4는 MR 재료(36)를 이용하는 TFD 드럼 브레이크(12)를 도시한다. 도 3 내지 도 4를 참조하면, TFD 드럼 브레이크(12)는 샤프트(16)를 둘러싸는 하우징(38), 드럼 회전자(40), 브레이크 코일(44)을 갖는 코어(42), 폴 링(pole ring)(48), MR 재료(36), 상부 밀봉부(50), 및 하부 밀봉부(52)를 내부에서 갖는다. 하우징(38)은 하우징 벽(54)을 포함한다. 하우징 벽(54)은 하우징 상단부(56) 및 하우징 하단부(58)를 포함한다. 하우징 캡(60)은 하우징 상단부(56)에 고정된다. 하우징 캡(60)은 비-자기 재료(예를 들어, 628861-T6 알루미늄 또는 유사 재료)로 제조된다.

일부 실시형태에서, 하우징(38)은 하우징(38) 내에 배치되는 모터(14)의 적어도 일부를 갖는다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(62)은 하우징 하단부(58)에 고정되고 모터 회전자(64) 및 고정자(66)를 둘러 싼다. 대안적으로, 모터 회전자(64) 및 고정자(66)가 하우징(38) 내에서 둘러 싸인다. 비-제한적인 구성에서, 센서 하우징(68)이 모터 하우징 하단부(58)에 고정되어, TFD 드럼 브레이크(12) 및 모터(14)를 위한 적어도 하나의 마이크로제어기(22)를 수용한다.

샤프트(16)는 하우징(38) 및 모터 하우징(62) 내에 회전 가능하게 배치된다. 일부 실시형태에서, 샤프트 어댑터(72)가 샤프트(16)를 지지하고, 모터 회전자(64) 및 고정자(66)가 그로부터 외측에 배치된다. 도시된 바와 같이, 샤프트(16)는, 샤프트 어댑터(72)와 함께, 상부 베어링(74) 및 하부 베어링(76)에 의해서 회전 가능하게 지지된다. TFD 드럼 브레이크(12) 구성에서, 샤프트(16)는, 샤프트에 부착되고 그로부터 반경방향 외측으로 연장되는 회전 디스크(78)를 갖는다. 드럼 회전자(40)는 회전 디스크(78)의 단부(80)에서 회전 디스크(78)에 연결되고, 샤프트(16)와 함께 회전한다. 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 드럼 회전자(40)는 단부(80)로부터 반경방향 외측으로 연장되고, 샤프트(16)에 평행하게 그리고 회전 디스크(78)에 수직으로 굽혀질 때까지, 샤프트(16)에 수직이다. 선택적으로, 회전 디스크(78)가 반경방향 외측으로 연장될 수 있고 드럼 회전자(40)가 샤프트(16)에 평행할 수 있다. 또한, 드럼 회전자(40) 및 회전 디스크(78)는 샤프트(16)에 직접 부착되는 하나의 구성요소일 수 있다.

이러한 구성에서, TFD 드럼 브레이크(12)는 제동, 종료 정지 제어, 및 저항 토크를 제공한다. 브레이크(12)는 5 뉴턴 미터 내지 25 뉴턴 미터의 피크 저항 힘을 제공할 수 있으나; 일반적으로 요구되는 피크 저항 힘은 TFD 시스템의 적용예에 따라 달라질 것이다. 모터(14)는 중심-복귀, 명령 수행, 온-센터 제어, 능동형 힘-느낌, 또는 (예를 들어, 항공기 스틱 쉐이커 또는 차선 이탈과 유사한) 경고 모드를 포함하는 모션 제어를 제공한다. 일 실시형태에서, 경고 모드는, 진동 피드백을 생성하여 특정 경고 또는 비정상적인 차량 조건을 나타내기 위한, 샤프트(16)에 대한 능동적 맥동 입력을 포함한다. 모터(14)는 또한 명령 수행 적용예를 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량이 GPS(global position system) 안내 네비게이션을 이용하여 자율적으로 조향되는 경우, 조향 입력 장치(28)의 이동은 실제 차량 이동을 따를 것이다. 유사하게, 2개의 조향 입력 스테이션을 갖는 보트에서 사용될 때, 사용되지 않는 조향 입력 스테이션의 이동은 사용되는 조향 입력 스테이션과 동기화된다. 이러한 방식으로, 2개의 조향 입력 장치(28)는 매칭되어 이동된다.

모터(14)는 약 0.5 뉴턴 미터 내지 약 5 뉴턴 미터의 힘을 제공할 수 있다. 또한, 모터(14)는, 브레이크(12)의 최대 가능 저항 브레이크 토크의 약 0.01% 내지 약 25.0%의 오프-상태 브레이크 토크 레벨을 초과하는 힘을 제공할 수 있다. 이러한 구성에서, 장치(10)는 조향 입력 장치에서 모터(14)로부터 생성되는 토크의 양을 제한하고, 그러한 토크의 양이 운전자를 극복(overwhelm)할 수 없기 때문에 와이어-조향 적용예에서 안전하다. 와이어-조향 시스템(10)은 조향 입력 장치(28)를 통해서 인공적인 조향 응답을 운전자에게 제공한다.

마이크로제어기(22)는 TFD 브레이크(12) 및 모터(14) 모두를 제어한다. 위치 센서(18)는 샤프트(16)의 각도 위치를 마이크로제어기에 통신한다. 부가적인 센서(미도시)가 또한 브레이크(12), 모터(14), 및 샤프트(16) 정보를 마이크로제어기(22)에 통신할 수 있다. 마이크로제어기(22)는 브레이크(12) 및 모터(14) 모두를 제어하는 하나의 마이크로제어기일 수 있다. 대안적으로, 마이크로제어기(22)는, 브레이크(12)를 제어하기 위한 적어도 하나 및 모터(14)를 제어하기 위한 하나의, 적어도 2개의 마이크로제어기(22)일 수 있다.

위치 센서(18)는 하나 이상의 센서를 포함한다. 위치 센서(18)는 절대 위치 센서, 광학 위치 센서, 홀 효과 센서, 인코더, 리졸버(resolver), 또는 이들의 조합일 수 있다. 위치 센서(18)는 샤프트(16)의 각도 위치를 특정할 수 있고 이러한 측정을 마이크로제어기(22)에 통신할 수 있다. 위치 센서(18)는, 조향 제어기(30) 및/또는 차량 제어기(32)와 같은 외부 제어기와, 직접적으로 전자 통신할 수 있고, 간접적으로 전자 통신할 수 있고, 또는 직접적 전자 통신 및 간접적 전자 통신 모두를 할 수 있다. 외부 제어기는 와이어-조향 시스템(10) 내의 마이크로제어기(22)로부터 분리된다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 각각의 설명된 센서(18)의 버전은 샤프트(16)의 단부 상의 위치 지점을 "판독"할 것이다. 예를 들어, 홀 효과 센서(18)를 이용할 때, 자석(19)이 샤프트(16)의 단부에 위치될 것이다.

일 실시형태에서, 위치 센서(18)는 비-접촉식 센서이다. 센서 측정은 마이크로제어기(22)에 의해서 이용되어, 최신 모션 제어 알고리즘과 함께, 샤프트(16)의 회전을 제어하고, 아이들링될 때, 운전자가 조향 입력 장치(28)를 조작하지 않는 경우에 샤프트(16)를 중심으로 다시 복귀시킨다. 적절한 모션 제어 알고리즘의 예가 도 11에 제공되어 있다. 센서 측정은 또한 하나 이상의 상이한 통신 기술(예를 들어, 아날로그, PWM, 디지털)로 조향 제어기(30) 및/또는 차량 제어기(32)에 전송될 수 있다.

둘 이상의 위치 센서(18)를 갖는 실시형태에서, 위치 센서(18)는 약 -5도 내지 약 + 5도의 오차 범위 내에서 샤프트(16) 각도 위치를 제공할 수 있다. 보다 개선된 장치(10)에서, 위치 센서(18)는 샤프트(16) 각도 위치를 약 ± 3도의 오차 범위 내에서, 또는 샤프트(16) 각도 위치를 적어도 ± 1도의 오차 범위 내에서 제공할 수 있다. 각각의 센서(18)의 위치는 시스템에서 필요로 하는 정확도를 제공하도록 선택될 것이고, 예를 들어 하나의 센서(18)는 마이크로제어기를 지지하는 인쇄 회로 기판의 상단부 상에 그리고 하나의 센서(18)는 인쇄 회로 기판 아래에 위치된다. 일 실시형태에서, 개시된 와이어-조향 시스템(10)은 위치 센서(18)를 지지 또는 구동하기 위해 샤프트(16)와 위치 센서(18) 사이에서 기어 팩 또는 기어들의 조립체를 필요로 하지 않는다. 결과적으로, 개시된 발명에서, 위치 센서(18)는 축 상에 그리고 샤프트(16)와 인-라인으로 위치될 수 있다. 위치 센서(18)를 샤프트(16)의 축 상에 위치시키는 것은 센서 조립체의 복잡성을 감소시키고, 그에 의해서 잠재적인 실패 모드의 수 및 기계적 소음을 감소시킨다. 또한, 구성요소의 구성은 제조 효율성을 제공한다. 그러나, 위치 센서(18)의 오프-축 위치도 와이어-조향 시스템(10)에서 만족스럽게 기능할 것이다.

동작 시에, 모터(14)는 조향 입력 장치(28)를 통해서 운전자를 위한 인공적인 조향 응답을 유도하기 위해서 입력을 제공할 수 있다. 입력은 중심-복귀, 주의 경고, 중간 범위 느낌, 능동적 힘 느낌, 휠 견인 느낌, 휠 미끄러짐 느낌, 및/또는 둘 이상의 조향 동기화를 포함한다. 둘 이상의 조향 동기화는, 동기화된 이동 및 응답을 갖도록 함께 동기화된 둘 이상의 조향 입력 장치(28)가 있다는 것을 의미한다.

도 3 및 도 4에 도시된 대표적인 실시형태에서, 4개의 전단 표면: 코어(42)와 드럼 회전자(40) 사이의 2개 및 드럼 회전자(40)와 폴 링(48) 사이의 2개의 전단 표면이 있다. 브레이크(12)가 MR 재료(36)를 이용하는 TFD 브레이크일 때, 통합된 코일(44)은 자기장의 인가 시에 MR 재료(36)에 에너지를 공급/활성화할 수 있다. 전류의 인가는 자기장을 생성하고, 자기장은 이어서 MR 재료(36) 내의 자기 응답 입자의 정렬을 유발한다. 이는 MR 재료(36)가 4개의 표면 모두에서 전단되게 한다. 전단은 저항 토크를 생성한다. 또한, 인가된 전류의 양은 저항 토크의 양을 제어한다. MR 재료(36)가 전류의 인가에 의해서 활성화되고 제어될 때, 브레이크(12)는 이동의 종료에서 미세하게 제어되는 중간-범위 토크 또는 최대 가능 토크를 생성한다. 도 13은, 브레이크 코일(44)에 대한 전류가 0 Amp로부터 1.5 Amp로 증가될 때 브레이크(12)에 의한 저항 토크 생성의 예를 도시한다. 결과적인 곡선에 의해서 표시된 바와 같이, 브레이크 코일(44)에 인가되는 전류가 증가됨에 따라, 생성되는 토크가 연속적으로 증가된다. 전류 변화에 따른 토크 변환은 와이어-조향 시스템(10)의 사용자가 체험하는 저항 토크의 매끄러운 제어로 전환된다. 토크 곡선의 정상 동작 범위는 와이어-조향 시스템(10)의 적용예에 따라 달라질 것이다.

마이크로제어기(22)는, 브레이크(12) 및 모터(14)의 제어를 통해서, 가변적인 촉각적 느낌을 조향 입력 장치(28)를 통해 인간 운전자에게 제공한다. 마이크로제어기(22)는 브레이크(12)의 제동, 종료 정지 제어, 및 저항 토크를 제어한다. 이는 통합 코일(44)에 대한 전류의 제어에 의해서 및/또는 브레이크(12)에 명령 입력을 제공하는 것에 의해서 달성되고, 여기에서 명령 입력은, 이동-종료 정지, 정상 동작, 및/또는 조향 응답과 연관된 작용에 상응하는 저항 힘을 복제하는 제동 작용을 생성한다.

또한, 마이크로제어기(22)는 모션 제어를 제공하도록 모터(14)에 명령을 통신할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 마이크로제어기(22)는 중심-복귀 동작 능력을 제공한다. 이러한 실시형태에서, 위치 센서(18)를 이용하는 마이크로제어기(22)는 중심 위치로부터 멀어지는 조향 샤프트(16)의 이동을 검출하고, 샤프트(16)를 중심 위치로 복귀시키기 위해서 명령을 모터(14)에 제공한다. 또한, 마이크로제어기(22)는, 샤프트(16)의 각도 위치를 제어하기 위한, 경고 명령/모드를 샤프트(16)에 도입하여 샤프트(16)를 진동시키거나 떨리게 하기 위한, 온-센터 제어를 제공하기 위한, 및/또는 능동 힘-느낌 입력을 샤프트(16)에 제공하기 위한 명령을 모터(14)에 통신할 수 있다.

마이크로제어기(22)는, 장치(10)에 의해서 사용되는 전류로부터 샤프트(16)가 체험하는 토크를 추정할 수 있다. 또한, 전술한 제어 동작을 제공하기 위해서, 마이크로제어기(22)는 하나 이상의 위치 센서(18)로부터 샤프트(16)의 각도 위치의 측정을 수신하고 프로세스할 수 있다. 바람직하게, 각각의 위치 센서(18)는 샤프트(16)의 축과 정렬되어 배치된다.

동작 시에, 마이크로제어기(22)는 통신을 위한 특정 위상차를 갖는 하나 이상의 전류로 모터(14)에 명령할 수 있고, 모션 제어 입력을 샤프트(16)에 제공하기 위해서 희망하는 방향으로 모터(14)를 회전시킬 수 있다.

도 8을 참조하면, 와이어-조향 시스템의 여러 요소들 사이의 전자 통신이 도시되어 있다. 위치 센서(18)는 마이크로제어기(22)와 통신한다. 마이크로제어기 내에서, 위치 센서(18)는 데이터를 느낌 알고리즘 및 모션 알고리즘에 제공한다. 유사하게, 조향 제어기(30) 또는 차량 제어기(32)와 같은 외부 제어기로부터의 외부 명령이 데이터를 느낌 알고리즘 및 모션 알고리즘에 통신한다. 느낌 알고리즘 및 모션 알고리즘은 데이터를 전류 알고리즘에 제공한다. 적합한 느낌 알고리즘의 예가 도 10에 제공되어 있고, 적합한 모션 알고리즘이 도 11에 제공되어 있다. 모터(14) 및 브레이크 코일(44)과 연관된 적어도 하나의 전류 센서가 또한 데이터를 전류 알고리즘에 제공한다. 전류 알고리즘은 데이터를 전류 제어 루프에 제공하고, 전류 제어 루프는 이어서 모터(14) 및 브레이크(12) 모두와 통신한다. 적합한 전류 알고리즘의 예가 도 12에 제공되어 있다.

장치(10)는, 능동적인 와이어-조향 시스템이 요구되는 차량(미도시)에 설치될 수 있다. 차량 유형은 건설 차량, 농업 차량, 임업 차량, 운송 차량, 자재 핸들링 차량, 해양 선박, 및 항공기 등일 수 있다.

도 9를 참조하면, 능동형 시스템에서의 장치(10)의 사용은 차량에서 조향 응답을 제공하는 방법을 가능하게 한다. 이러한 방법은 운전자가 차량 조향 시스템을 조향하는 단계를 포함한다. 이러한 경우에, 차량 조향 시스템은 장치(10)를 능동 와이어-조향 시스템으로서 이용한다. 장치(10)가 설치되면, 능동 와이어-조향 제어 메커니즘이 인공적인 조향 응답을 제공한다. 장치(10)가 앞서 설명되어 있고, 브레이크(12), 브레이크(12)에 커플링된 모터(14), 브레이크(12) 또는 모터(14)에 커플링된 샤프트(16), 샤프트(16)의 각도 위치 신호를 생성 및 제공할 수 있는 적어도 하나의 위치 센서(18), 입력을 모터(14) 및 브레이크(12)에 제공하여 인공적인 조향 응답을 생성할 수 있는 적어도 하나의 마이크로제어기(22)를 포함한다. 브레이크(12), 모터(14), 및 위치 센서(18)는 마이크로제어기(22)와 전자 통신한다.

방법은 운전자가 차량을 운전하는 단계 및 적어도 하나의 조향 입력을 차량 조향 시스템에 제공함으로써 샤프트(16)를 회전시키는 단계를 더 포함한다. 방법은 또한 위치 센서(18)가 조향 입력을 전자 조향 명령으로 변환하는 단계를 포함한다. 위치 센서(18)에 의해서 결정된 조향 각도 위치는 마이크로제어기(22)에 의해서 조향 제어기(30)에 통신된다. 장치(10)는 반-능동형 촉각적 피드백을 운전자에게 제공한다. 반-능동형 촉각적 피드백은, 직접 링키지 조향 시스템을 시뮬레이트하는 인공적인 조향 응답을 생성한다.

방법에서, 조향 응답은: 종료 정지 제어, 저항 토크, 중심-복귀, 적어도 하나의 이탈 경고, 견인 느낌, 휠 미끄러짐 느낌, 중심 느낌, 및/또는 조향 동기화를 포함하는, 복수의 전자 조향 명령을 제공할 수 있는 능력을 포함한다.

반-능동형 촉각적 피드백은 위치 센서(18), 계산된 조향 속도, 즉 각도 속도, 계산된 조향 가속도, 즉 각도 가속도, 또는 조향 제어기(30)로부터의 디지털 입력의 조합을 기초로 한다. 반-능동형 촉각적 피드백은 통합 코일(44)을 통해서 전류를 송신하는 것에 의해서 생성된 일정한, 주기적인, 또는 가변적인 제동 토크를 포함한다. 설명한 바와 같이, 전류의 인가 및 전류의 제어가 마이크로제어기(22)에 의해서 제공된다.

방법에서, 샤프트(16)를 회전시키는 단계는 위치 센서(18)에 의해서 샤프트(16)를 통한 운전자의 조향 입력을 측정하는 단계를 더 포함한다. 위치 센서(18)는 위치 신호를 마이크로제어기(22) 및/또는 조향 제어기(30)에 통신한다. 마이크로제어기(22) 또는 마이크로제어기(22)를 이용하는 TFCU(24)는 브레이크(12) 및/또는 모터(14)의 제어 및 조정을 통해서 반-능동형 촉각적 피드백을 운전자에게 제공한다.

전술한 바와 같이, 방법은, 제조자 선택 간격의 경과 후에 위치 센서(18)가, 운전자가 적어도 하나의 조향 입력을 제공하는 것을 검출하지 못할 때, 샤프트(18)를 중심 위치로 복귀시키는 단계를 제공한다.

방법은 적어도 2개의 마이크로제어기(22) 중 제1 마이크로제어기로 브레이크(12)를 제어할 수 있게 하고 적어도 2개의 마이크로제어기(22) 중 제2 마이크로제어기로 모터(14)를 제어할 수 있게 한다. 하나의 마이크로제어기(22) 또는 하나 초과의 마이크로제어기(22)가 있는지의 여부와 관계없이, 방법은 모터(14)를 제어하는 마이크로제어기가 위치 센서(18)로부터의 각도 위치 신호를 이용하여 무브러시 직류(BLDC) 모터(14)를 위한 필요 통신 신호를 계산할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 실시형태가 당업자에게 명확할 것이다. 따라서, 전술한 설명은 단지 본 발명의 일반적인 사용 및 방법을 가능하게 하고 이를 설명한다. 따라서, 이하의 청구범위가 본 발명의 진정한 범위를 규정한다.

Claims

조향 응답을 제공하는 와이어-조향 시스템이며:
브레이크;
상기 브레이크에 커플링된 모터;
상기 브레이크 및/또는 상기 모터에 커플링된 샤프트;
상기 샤프트의 각도 위치를 제공할 수 있는 적어도 하나의 위치 센서;
상기 조향 응답을 생성하기 위해서 상기 모터 및 상기 브레이크 중 적어도 하나에 입력을 제공할 수 있는 적어도 하나의 마이크로제어기로서, 상기 브레이크, 모터 및 위치 센서가 상기 마이크로제어기와 전자 통신하는, 적어도 하나의 마이크로제어기를 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
적어도 2개의 마이크로제어기를 더 포함하고, 상기 적어도 2개의 마이크로제어기 중 하나는 상기 브레이크를 제어하고, 상기 적어도 2개의 마이크로제어기 중 하나는 상기 모터를 제어하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 브레이크는 TFD 브레이크, 드럼 브레이크, 디스크 브레이크, 마찰 브레이크, 또는 전자기 브레이크인, 와이어-조향 시스템.
제2항에 있어서,
상기 브레이크가 종료 정지 토크 및 가변 저항 토크를 제공할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제2항에 있어서,
상기 브레이크가 TFD 브레이크인, 와이어-조향 시스템.
제5항에 있어서,
상기 TFD 브레이크가 하우징을 포함하고, 상기 모터의 적어도 일부가 상기 하우징 내에 배치되는, 와이어-조향 시스템.
제5항에 있어서,
상기 TFD 브레이크가 드럼 브레이크이고; 상기 드럼 브레이크는:
상기 샤프트에 회전 가능하게 연결된 회전 디스크;
상기 회전 디스크에 연결된 드럼 회전자;
상기 드럼 회전자로부터 반경방향 내측에 배치되어 제1 갭을 그 사이에 형성하는 통합 코일을 가지는 코어;
상기 드럼 회전자로부터 반경방향 외측에 고정 배치되어 제2 갭을 그 사이에 형성하는 폴 링;
상기 제1 갭 및 제2 갭 내에 배치된 자기 응답(MR) 재료;
MR 재료가 상기 제2 갭으로부터 이동하는 것을 차단하도록 배치된 상부 밀봉부;
MR 재료가 상기 제1 갭으로부터 이동하는 것을 차단하도록 배치된 하부 밀봉부; 및
상기 샤프트, 드럼 회전자, 코어, 상부 밀봉부, 및 하부 밀봉부를 둘러싸는 하우징으로서, 하우징 캡 및 그에 고정된 센서 하우징을 가지는, 하우징을 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제5항에 있어서,
상기 TFD 디스크가 디스크 브레이크이고, 상기 디스크 브레이크는:
상기 샤프트에 장착되고 자기 투과성 재료로 제조되는 회전자로서, 상기 회전자가 장착되는 샤프트에 평행하게 연장되는 작업 부분을 그 주변부에서 가지도록 성형되는, 회전자;
상기 회전자를 회전 가능하게 내부에 수용하는 제1 밀봉 챔버를 가지고, 상기 회전자로부터 이격되고 상기 샤프트 및 상기 회전자의 작업 부분에 수직인 방향으로 자속을 생성하도록 배치되는 자기장 생성기를 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징은 제2 밀봉 챔버를 포함하고, 상기 제2 밀봉 챔버는 상기 브레이크의 동작을 제어 및 모니터링하기 위한 브레이크 제어 전자기기 시스템을 수용하는, 하우징; 및
상기 제1 밀봉 챔버 내에 배치된 제어 가능한 자기 응답(MR) 재료로서, 상기 MR 재료는 적어도 상기 회전자의 작업 부분과 접촉되고, 상기 MR 재료는 상기 자기장 생성기에 의해서 생성되는 자기장에 응답하는, 제어 가능한 자기 응답(MR) 재료를 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터는 입력을 상기 조향 응답에 제공할 수 있고, 상기 입력은 중심-복귀, 주위 경고, 중간 범위 느낌, 능동적 힘 느낌, 및/또는 둘 이상의 조향 동기화를 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
2개 이상의 위치 센서를 더 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제10항에 있어서,
상기 2개 이상의 센서는 약 ± 3도의 오차 범위 내에서 샤프트 위치를 제공할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제10항에 있어서,
상기 2개 이상의 센서는 적어도 약 ± 1도의 오차 범위 내에서 샤프트 위치를 제공할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제10항에 있어서,
상기 2개 이상의 센서는 약 -5도 내지 약 +5도의 오차 범위 내에서 샤프트 위치를 제공할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 위치 센서는 무접촉 위치 센서인, 와이어-조향 시스템.
제10항에 있어서,
상기 위치 센서가 절대 위치 센서, 광학 위치 센서, 인코더, 리졸버, 또는 홀 효과 센서인, 와이어-조향 시스템.
제10항에 있어서,
상기 위치 센서로부터의 신호가 상기 샤프트의 각도 위치의 측정을 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 위치 센서는 외부 제어기와 직접적으로 전자 통신하고, 간접적으로 전자 통신하고, 또는 직접적 전자 통신 및 간접적 전자 통신 모두를 하고, 상기 외부 제어기는 상기 와이어-조향 시스템 내의 마이크로제어기와 별개인, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터의 적어도 하나의 권선 코일을 통해서 가변 전류를 전달할 수 있는 적어도 하나의 증폭기를 더 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 브레이크가 자기 유동(MR) 유체 또는 자기 응답(MR) 재료를 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제19항에 있어서,
상기 브레이크가 적어도 하나의 브레이크 코일을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 브레이크 코일은 전류의 인가 시에 상기 MR 유체 또는 MR 재료에 에너지를 공급할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제20항에 있어서,
상기 적어도 하나의 브레이크 코일을 통해서 전류를 전달할 수 있는 적어도 하나의 증폭기를 더 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터가 부브러시 직류(BLDC) 모터인, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터가 상기 모터 및 상기 브레이크의 중심선을 따라서 상기 브레이크에 커플링되는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마이크로제어기가 CAN 버스와 전자 통신하는, 와이어-조향 시스템.
제24항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 상기 CAN 버스를 통해서 차량 제어기로부터 전자 통신을 수신할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 가변적인 촉각적 느낌을 제공할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제26항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 상기 위치 센서로부터의 입력이 없을 때 중심-복귀를 위해서 상기 모터에 명령을 통신할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제26항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 모션이 없을 때 중심-복귀를 위해서 상기 모터에 명령을 통신할 수 있고, 상기 모션은 무접촉 위치 센서에 의해서 검출되는, 와이어-조향 시스템.
제26항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 명령을 상기 모터에 통신하여 상기 샤프트의 각도 위치를 제어할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제26항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 명령을 상기 모터에 통신함으로써 경고 명령을 상기 샤프트에 도입하여 상기 샤프트를 진동시키거나 떨리게 할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제26항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 상기 브레이크에 대한 명령 입력을 제공하기에 적합한 프로그래밍을 포함하고, 상기 명령 입력은, 이동 종료 정지, 정상 동작, 및/또는 상기 조향 응답과 연관된 작용에 상응하는 저항 힘을 복제하는 제동 작용을 생성하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 와이어-조향 시스템이 설치된 차량을 더 포함하는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 와이어-조향 시스템은 상기 적어도 하나의 위치 센서와 상기 브레이크 및/또는 모터에 커플링된 샤프트 사이에서 기어 팩을 포함하지 않는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 전류로부터 토크를 추정할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 상기 위치 센서로부터 통신된 각도 위치 측정치를 측정할 수 있고 프로세스할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마이크로제어기는 통신을 위한 특정 위상차를 갖는 전류로 상기 모터에 명령할 수 있고, 희망하는 방향으로 상기 모터를 회전시킬 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터는 약 0.5 뉴턴 미터 내지 약 5 뉴턴 미터의 힘을 제공할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터는, 상기 브레이크의 최대 가능 저항 브레이크 토크의 약 0.01% 내지 약 25.0%의 오프-상태 브레이크 토크 레벨을 초과하는 힘을 제공할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 브레이크가 약 20 뉴턴 미터 이하의 저항 힘을 제공할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 샤프트가 조향 입력 장치에 연결되는, 와이어-조향 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터는 상기 샤프트의 모션을 능동적으로 제어하도록 배치되는, 와이어-조향 시스템.
제41항에 있어서,
상기 적어도 하나의 마이크로제어기는 기준 입력을 상기 모터에 통신하고, 상기 샤프트의 회전을 능동적으로 제어할 수 있는, 와이어-조향 시스템.
차량에서 조향 응답을 제공하는 방법이며:
운전자가 상기 차량을 운전하는 단계로서, 상기 운전하는 단계는 상기 운전자가 차량 조향 시스템을 조향하는 것을 포함하고, 상기 차량 조향 시스템은, 조향 응답을 제공할 수 있는 와이어-조향 시스템을 가지며, 상기 와이어-조향 시스템은:
브레이크;
상기 브레이크에 커플링된 모터;
상기 브레이크 또는 상기 모터에 커플링된 샤프트;
상기 샤프트의 각도 위치 신호를 생성 및 제공할 수 있는 적어도 하나의 위치 센서;
상기 조향 응답을 생성하기 위해서 상기 모터 및 상기 브레이크에 입력을 제공할 수 있는 적어도 하나의 마이크로제어기로서, 상기 브레이크, 모터 및 위치 센서는 상기 적어도 하나의 마이크로제어기와 전자 통신하는, 적어도 하나의 마이크로제어기를 포함하는, 단계;
운전자가 상기 샤프트를 회전시켜 적어도 하나의 조향 입력을 상기 차량 조향 시스템에 제공하는 단계;
상기 와이어-조향 시스템으로 적어도 하나의 조향 입력을 전자 조향 명령으로 변환하는 단계;
상기 조향 각도 위치를 상기 적어도 하나의 마이크로제어기로부터 조향 제어기에 통신하는 단계;
반-능동형 촉각적 피드백을 상기 운전자에게 제공하는 단계로서, 상기 반-능동형 촉각적 피드백은 직접 링키지 조향 시스템을 시뮬레이트하는 조향 응답을 생성하는, 단계를 포함하는, 방법.
제43항에 있어서,
상기 조향 응답은, 복수의 전자 조향 명령, 종료 정지 제어, 저항 토크, 중심-복귀, 적어도 하나의 이탈 경고, 견인 느낌, 휠 미끄러짐 느낌, 중심 느낌, 및 조향 동기화를 제공할 수 있는, 방법.
제43항에 있어서,
상기 반-능동형 촉각적 피드백은 조향 센서 위치, 조향 속도, 조향 가속도, 또는 상기 조향 제어기로부터의 디지털 입력의 조합을 기초로 하는, 방법.
제45항에 있어서,
상기 반-능동형 촉각적 피드백은 통합 코일을 통해서 전류를 송신하는 것에 의해서 생성된 일정한, 주기적인, 또는 가변적인 제동 토크를 포함하는, 방법.
제43항에 있어서,
상기 샤프트를 회전시키는 단계는 상기 위치 센서로 상기 샤프트를 통한 상기 운전자의 적어도 하나의 조향 입력을 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 위치 센서는 위치 신호를 상기 적어도 하나의 마이크로제어기 또는 조향 제어기에 통신하고, 상기 적어도 하나의 마이크로제어기는 상기 브레이크 및/또는 모터를 통해서 상기 반-능동형 촉각적 피드백을 상기 운전자에게 제공하는, 방법.
제43항에 있어서,
상기 적어도 하나의 위치 센서가, 제조자가 선택한 간격 중에, 상기 운전자로부터의 적어도 하나의 조향 입력의 변화를 검출하지 못할 때, 상기 샤프트를 중심 위치로 복귀시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제43항에 있어서,
적어도 2개의 마이크로제어기 중 제1 마이크로제어기로 상기 브레이크를 제어하는 단계 및 상기 적어도 2개의 마이크로제어기 중 제2 마이크로제어기로 상기 모터를 제어하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제44항에 있어서,
상기 적어도 하나의 마이크로제어기에서 상기 적어도 하나의 위치 센서로부터의 상기 각도 위치 신호를 이용하여 무브러시 직류(BLDC) 모터를 위한 필요 통신 신호를 계산하는 단계를 더 포함하는, 방법.