자율주행 차량의 주행모드가 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작할 필요가 없는 자율주행모드, 정차모드, 승하차모드 등으로 선택된 경우, 스티어링 휠을 비롯하여 스티어링 샤프트 및 쉬라우드 등이 크러쉬 패드의 내부로 수납되는 폴드 인 작동이 이루어지도록 함으로써, 운전석 공간 활용도를 극대화시킬 수 있고, 반면 수동주행모드, 자율주행 페일모드, 충돌 회피 불가에 대응하기 위한 능동안전모드 등으로 전환되면, 스티어링 휠을비롯하여 스티어링 샤프트 및 쉬라우드 등이 크러쉬 패드의 내부로부터 운전석쪽으로 인출되는 폴드 아웃 작동이 이루어지도록 함으로써, 스티어링 휠의 사용 편의성 및 안전성을 확보할 수 있는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템을 제공하고자 한 것이다.
기술분야
자동차용 폴더블 스티어링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자율주행 차량의 실내공간 활용도를 극대화시키기 위하여 스티어링 휠을 비롯하여 스티어링 샤프트 및 쉬라우드 등을 크러쉬 패드의 내부로 수납시킬 수 있도록 한 자동차용 폴더블 스티어링 시스템에 관한 것이다.
배경기술
일반적으로, 차량의 운전석 전방 크러쉬 패드에는 운전자의 조향 조작을 위한 스티어링 휠이 배치되고, 이 스티어링 휠에는 스티어링 샤프트가 연결되며, 스티어링 샤프트의 외경부에는 스티어링 튜브가 결합되어 있다.
또한, 상기 크러쉬 패드에는 스티어링 컬럼 하우징이 틸팅 가능하게 장착되고, 상기 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브가 스티어링 컬럼 하우징에 출입 가능하게 삽입 배치된다.
따라서, 상기 스티어링 컬럼 하우징이 상하방향으로 틸팅 조절되면, 상기 스티어링 휠의 상하 각도가 운전자가 원하는 수준으로 조절될 수 있고, 상기 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 스티어링 컬럼 하우징의 내부로 삽입시키거나 스티어링 컬럼 하우징의 내부로부터 빼내어주면 스티어링 휠의 전후 길이가 운전자가 원하는 수준으로 조절될 수 있다.
그러나, 자율주행 차량의 주행모드가 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작할 필요가 없는 자율주행모드 또는 정차모드로 선택된 경우, 스티어링 휠로 인하여 운전석 공간 활용도가 떨어지는 문제점이 있다.
예를 들어, 스티어링 휠이 운전석쪽으로 돌출되어 운전석 공간의 일부를 차지하기 때문에 운전자의 독서, 멀티미디어 감상, 수면 등을 위한 공간 활용도가 떨어지는 문제점이 있다.
특히, 운전석 시트의 스위블 작동시 스티어링 휠이 간섭 요인으로 작용하여 운전석 시트의 스위블 궤적을 확보하는데 어려움이 있다.
해결하려는 과제
자율주행 차량의 주행모드가 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작할 필요가 없는 자율주행모드, 정차모드, 승하차모드 등으로 선택된 경우, 스티어링휠을 비롯하여 스티어링 샤프트 및 쉬라우드 등이 크러쉬 패드의 내부로 수납되는 폴드 인 작동이 이루어지도록함으로써, 운전석 공간 활용도를 극대화시킬 수 있도록 한 자동차용 폴더블 스티어링 시스템을 제공하는데 그목적이 있다.
또한, 본 발명은 자율주행 차량의 주행모드가 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작하기 위한 수동주행모드, 자율주행 페일모드, 충돌 회피 불가에 대응하기 위한 능동안전모드 등으로 전환되면, 스티어링 휠을 비롯하여 스티어링 샤프트 및 쉬라우드 등이 크러쉬 패드의 내부로부터 운전석쪽으로 인출되는 폴드 아웃 작동이 이루어지도록 함으로써, 스티어링 휠의 사용 편의성 및 안전성을 확보할 수 있도록 한 자동차용 폴더블 스티어링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
발명의 효과
첫째, 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작할 필요가 없는 자율주행모드, 정차모드, 승하차모드 등의 경우, 스티어링 휠을 비롯하여 스티어링 샤프트 및 쉬라우드 등이 크러쉬 패드의 내부로 수납되는 폴드 인 작동이 이루어지도록 함으로써, 운전석 공간을 넓혀서 공간 활용도를 극대화시킬 수 있다.
둘째, 차량의 출발시 및 수동주행모드의 경우, 스티어링 휠을 비롯하여 스티어링 샤프트 및 쉬라우드 등이 크러쉬 패드의 내부로부터 운전자 조작이 가능한 위치로 인출되는 폴드 아웃 작동이 이루어지도록 함으로써, 운전자의 스티어링 휠 사용에 대한 편의성을 제공할 수 있다.
셋째, 자율주행 페일모드시, 스티어링 휠을 비롯하여 스티어링 샤프트 및 쉬라우드 등이 운전자 조작이 가능한위치로 빠르게 인출되는 폴드 아웃 작동이 이루어지도록 함으로써, 운전자가 신속하게 스티어링 휠의 조향 동작을 취하여 안전 운전을 도모할 수 있다.
넷째, 충돌 회피 불가에 대응하기 위한 능동안전모드의 경우, 에어백이 장착된 스티어링 휠이 운전자에 대한 에어백의 적정 전개 위치까지 보다 빠르게 인출되는 폴드 아웃 작동이 이루어지도록 함으로써, 에어백의 적절한전개에 의하여 운전자를 용이하게 보호할 수 있다.
시스템 및 서비스 구성정보 상세 명세서
스티어링 휠과 스티어링 샤프트에 의하여 연결되는 스티어링 튜브, 상기 스티어링 튜브가 인출 가능하게 삽입되도록 크러쉬 패드 내에 장착되는 스티어링 컬럼 하우징, 상기 스티어링 컬럼 하우징의 외경부에 장착되는 모터, 상기 모터의 출력축에 연결되는 리드스크류, 상기 리드스크류가 제자리 회전 가능하게 삽입되는 리드 너트, 상기 리드 너트와 체결되는 폴딩 브라켓, 상기 폴딩 브라켓, 스티어링 튜브 및 스티어링 컬럼 하우징에 장착되어, 상기 스티어링 튜브의 전후 이동거리를 상기 리드 너트 및 폴딩 브라켓의 전후 이동 거리에 비하여 더 길게 만들어주는 기어장치 및 상기 모터의 구동을 주행모드별로 제어하는 제어장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 휠의 배면부와 상기 스티어링 컬럼 하우징의 전단부 사이에 연결되어, 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 커버하는 동시에 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브의 후방 이동시 전개되거나 전방 이동시 중첩되는 텔레스코픽 타입의 쉬라우드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 쉬라우드는 상기 스티어링 휠의 배면부에 장착된 스티어링 롤 커넥터에 체결되는 제1쉬라우드, 상기 스티어링 컬럼 하우징의 전단부에 연결브라켓에 의하여 체결되는 제3쉬라우드 및 상기 제1쉬라우드가 삽입되는 크기이면서 상기 제3쉬라우드에 삽입되는 크기로 구비되어, 제1쉬라우드와 제3쉬라우드 사이에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 제2쉬라우드로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 기어장치는 상기 스티어링 튜브에 장착되는 무빙 랙기어 상기 스티어링 컬럼 하우징에 장착되는 고정 랙기어 및 상기 리드 너트와 연결된 폴딩 브라켓에 회전 가능하게 축설되어 상기 무빙 랙기어 및 고정 랙기어에 동시에 맞물리는 회전기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 튜브의 전후 이동거리는 상기 리드 너트 및 폴딩 브라켓의 전후 이동 거리에 비하여 두 배 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 제어장치는 자율주행 차량의 현재 주행모드 정보를 제공하는 자율주행 제어기 모터에 대한 전원 온/오프 신호를 제공하는 모터 제어기 차량의 충돌 회피 불가 신호를 제공하는 에어백 제어기 상기 주행모드 정보와, 전원 온/오프 신호와, 충돌 회피 불가 신호를 기반으로 모터에 대한 회전방향 및 전류인가 제어를 하는 스티어링 제어기 및 폴드 인 신호를 스티어링 제어기에 제공하는 운전자 조작 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 제어기는 상기 자율주행 제어기로부터 현재 주행모드를 자율주행모드로 제공받으면, 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 스티어링 컬럼 하우징 내로 제1설정시간 동안 이동 수납시키기 위하여 상기 모터에 대한 역방향 회전을 위한 전류 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 제어기는 상기 운전자 조작 스위치로부터 폴드 인 신호를 제공받으면, 주정차 조건으로 판단하고, 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 스티어링 컬럼 하우징 내로 제1설정시간 동안 이동 수납시키기 위하여 상기 모터에 대한 역방향 회전을 위한 전류 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 제어기는 상기 모터 제어기로부터 모터 전원 오프 신호를 제공받으면 승하차 조건으로 판단하고, 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 스티어링 컬럼 하우징 내로 제1설정시간 동안 이동 수납시키기 위하여 상기 모터에 대한 역방향 회전을 위한 전류 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 제어기는 상기 자율주행 제어기로부터 현재 주행모드를 수동주행모드로 제공받으면, 스티어링 컬럼 하우징 내에 수납된 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작하는 위치로 제1설정시간 동안 인출시키기 위하여 상기 모터에 대한 정방향 회전을 위한 전류 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 제어기는 상기 모터 제어기로부터 모터 전원 온 신호를 제공받으면 차량 출발 조건으로 판단하고, 스티어링 컬럼 하우징내에 수납된 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작하는 위치로 제1설정시간 동안 인출시키기 위하여 상기 모터에 대한 정방향 회전을 위한 전류 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 제어기는 상기 자율주행 제어기로부터 현재 주행모드를 자율주행 페일모드로 제공받으면, 스티어링 컬럼 하우징 내에 수납된 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작하는 위치로 제1설정시간에 비하여 짧은 제2설정시간 이내에 인출시키기 위하여 상기 모터에 대한 정방향 회전을 위한 전류 제어를 하도록 구성된것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 스티어링 제어기는 상기 에어백 제어기로부터 충돌 회피 불가 신호를 제공받으면, 스티어링 컬럼 하우징 내에 수납된 스티어링 샤프트 및 스티어링 튜브를 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작하는 위치로 제2설정시간에 비하여 짧은 제3설정시간 이내에 인출시키기 위하여 상기 모터에 대한 정방향 회전을 위한 전류 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
상기 크러쉬 패드의 전면부에는 상기 스티어링 휠이 삽입되어 수납되는 수납공간이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 폴더블 스티어링 시스템.
자동차용 폴더블 스티어링 시스템 | 현대자동차 특허에 대하여 정리하였습니다.
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