紧急转向系统和控制该紧急转向系统的方法
【专利摘要】本发明提供了一种紧急转向系统和控制该紧急转向系统的方法。所述紧急转向系统包括：多个车轮单元，每个车轮单元包括轮毂电机和转向单元；电机控制器，被配置成控制施加到轮毂电机中的至少一个的电流；紧急转向信号输入单元，被配置成接收紧急转向信号，所述紧急转向信号是用于向轮毂电机中的至少一个施加电流的信号，将接收到的紧急转向信号传送至电机控制器，并基于紧急转向信号来控制电机控制器，其中，电机控制器被配置成基于紧急转向信号来控制施加到轮毂电机中的至少一个的电流。
【专利说明】紧急转向系统和控制该紧急转向系统的方法
[0001]本申请要求于2012年6月20日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0066316号韩国专利申请的优先权，该申请公开的全部内容通过引用被包含于此。
【技术领域】
[0002]根据示例性实施例的装置和方法涉及一种紧急转向系统和控制所述紧急转向系统的方法，更具体地说，涉及一种能够在紧急情况下进行转向的紧急转向系统和控制所述紧急转向系统的方法。
【背景技术】
[0003]一般而言，转向系统是改变车辆的方向的装置。这里，转向系统可通过把手单元的操作而控制转向单元来改变车辆的方向。
[0004]在这样的转向系统中，主控制器可通过感测把手单元的操作来控制转向控制器。这里，转向控制器实际上可通过控制安装在车轮单元中的转向单元来改变车辆的方向。然而，在这样的情况下，当把手单元、主控制器、转向控制器、转向单元等出现故障时，可能不能控制车辆的方向，这可能会导致重大事故。因此，需要一种用于在由于故障等而导致的紧急情况下控制车辆的方向的装置。
[0005]此外，第2004-112982号日本专利公开(发明标题为:旋转传感器故障诊断系统； 申请人::NISSAN MOTOR C0.，Ltd)具体公开了这样的普通转向系统。
【发明内容】
[0006]一个或更多个示例性实施例提供了一种紧急转向系统和控制该紧急转向系统的方法，以在转向出现故障时通过能够进行转向来确保在紧急情况下用户的安全。
[0007]根据示例性实施例的一方面，提供了一种紧急转向系统，所述紧急转向系统包括:多个车轮单元，每个车轮单元包括轮毂电机和转向单元；电机控制器，被配置成控制施加到轮毂电机中的至少一个的电流；紧急转向信号输入单元，被配置成接收紧急转向信号，所述紧急转向信号是向轮毂电机中的至少一个施加电流的信号，将接收到的紧急转向信号传送至电机控制器，并基于紧急转向信号来控制电机控制器，其中，电机控制器被配置成基于紧急转向信号来控制施加到轮毂电机中的至少一个的电流。
[0008]可基于紧急转向信号改变施加到轮毂电机中的至少一个的电流量。
[0009]紧急转向信号输入单元可包括显示方向的方向显示单元。
[0010]根据示例性实施例的另一方面，提供了一种紧急转向系统，所述紧急转向系统包括:多个车轮单元，包括至少一个轮毂电机和至少一个转向单元；转向单元控制器，电连接到转向单元，并被配置成控制转向单元；主控制器，电连接到转向单元控制器，以控制转向单元控制器，并被配置成感测转向单元控制器的故障。
[0011]所述紧急转向系统还可包括:警报单元，向外部提供信息，其中，如果确定转向单元控制器出现故障，则主控制器控制警报单元，以显示故障信息。[0012]所述紧急转向系统还可包括:电机控制器，控制施加到每个轮毂电机的电流，其中，主控制器电连接到电机控制器，并且如果确定转向单元控制器出现故障，则主控制器通过向电机控制器施加紧急转向信号来控制轮毂电机的操作。
[0013]主控制器可基于紧急转向信号控制电机控制器，以改变施加到轮毂电机的电流强度。
[0014]所述紧急转向系统还可包括:电机控制器，控制施加到轮毂电机的电流；紧急转向信号输入单元，通过用户从外部接收紧急转向信号并将接收到的紧急转向信号传送至电机控制器，其中，电机控制器基于紧急转向信号来控制轮毂电机。
[0015]可基于紧急转向信号改变施加到轮毂电机的电流强度。
[0016]紧急转向信号输入单元可包括显示方向的方向显示单元。
[0017]根据本发明的另一方面，提供了一种控制紧急转向系统的方法，所述方法包括:通过主控制器确定转向控制器是否出现故障；当确定转向控制器已出现故障时，从紧急转向信号输入单元接收紧急转向信号；基于紧急转向信号通过电机控制器来控制至少一个轮毂电机。
[0018]电机控制器可基于紧急转向信号改变施加到轮毂电机的电流强度。
[0019]如果确定转向控制器出现故障，则主控制器可向外部显示转向控制器故障。
[0020]根据另一不例性实施例的一方面，提供了一种控制紧急转向系统的方法，所述方法包括:通过主控制器确定转向控制器是否已出现故障；如果确定转向控制器已出现故障，则经由主控制器通过电机控制器来控制至少一个轮毂电机。
[0021]可基于紧急转向信号来改变施加到轮毂电机的电流量。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]通过参照附图对示例性实施例进行的详细描述，上述和其他特点和优点将会变得更加明显，在附图中:
[0023]图1是示出了根据示例性实施例的紧急转向系统的概念图；
[0024]图2是示出了根据示例性实施例的控制图1中示出的紧急转向系统的方法的框图。
【具体实施方式】
[0025]当诸如“...中的至少一个”的表述位于一系列元件的后面时，其修饰整个系列的元件而不是仅修饰一系列元件中的单个。
[0026]现在将参照附图更全面地描述本发明构思，在附图中示出了示例性实施例。然而，本发明构思可以以多种不同的形式实施且不应该被解释为受限于阐述于此的实施例；相反，提供这些实施例以使得本公开将是完全的和彻底的，并将本发明构思完全传递给本领域的技术人员。除非利用词语“仅”来限定术语，否则诸如“包括”和“包含”的术语可意在指示多个组件。在附图中，为了清楚起见，可夸大层和区域的厚度。诸如“第一”和“第二”的术语用于描述多个组件，但是这些组件并不受限于所述术语。在附图中，相同的标号用于指示相似的元件，因此，将省略它们的描述。
[0027]图1是示出了根据示例性实施例的紧急转向系统100的概念图。可在诸如运动车辆的车辆中应用紧急转向系统100。
[0028]参照图1，紧急转向系统100可包括多个车轮单元110，所述多个车轮单元110分别包括轮毂电机(未示出)和转向单元(未示出)。
[0029]多个车轮单元110可包括布置在车辆的左侧的第一车轮单元120和布置在车辆的右侧的第二车轮单元130。这里，可提供多个第一车轮单元120和多个第二车轮单元130。
[0030]第一车轮单元120可包括第一轮毂电机122和第一转向单元121。此外，第二车轮单元130可包括第二轮毂电机132和第二转向单元131。在当前的实施例中，第一车轮单元120具有两个第一轮毂电机和两个第一转向单元，且第二车轮单元130具有两个第二轮毂电机和两个第二转向单元。然而，本发明构思并不限于该实施例，因此，第一车轮单元120和第二车轮单元130可具有不同数目的轮毂电机和转向单元。此外，本发明构思并不限于仅具有四个轮毂电机和四个转向单元的紧急转向系统。
[0031 ] 紧急转向系统100可包括电机控制器140，该电机控制器140控制施加到各个轮毂电机(即，第一轮毂电机122和第二轮毂电机132)的电流。电机控制器140可以是由简单的电路形成的电子基板(electronic substrate)。此外，电机控制器140可以是在主控制器160中被编程并被操作的部件。
[0032]紧急转向系统100可包括紧急转向信号输入单元180，该紧急转向信号输入单元180通过用户从外部接收紧急转向信号并将紧急转向信号传送至电机控制器140。这里，紧急转向信号输入单元180可直接连接到电机控制器140，并可通过紧急转向信号控制电机控制器140。具体地讲，紧急转向信号输入单元180可将紧急转向信号传送到电机控制器140，从而电机控制器140可控制各个轮毂电机，即，第一轮毂电机122和第二轮毂电机132。
[0033]紧急转向信号输入单元180可以以各种形式形成。例如，紧急转向信号输入单元180可被形成为机械按钮。此外，紧急转向信号输入单元180可被形成为触摸屏。然而，紧急转向信号输入单元180并不限于此，并可包括能够接收紧急转向信号的所有装置。然而，为了便于描述，对紧急转向信号输入单兀180的描述将侧重于紧急转向信号输入单兀180被形成为按钮的情况。
[0034]紧急转向信号输入单元180可包括指示方向的方向显示单元181。方向显示单元181可多样地形成，且方向显示单元181可被显示为指示方向的箭头。方向显示单元181可包括指示第一方向的第一方向显示单元181a和指示第二方向的第二方向显示单元181b。
[0035]这里，第一方向显示单元181a和第二方向显示单元181b可被布置为显示相反的方向。第一方向显示单元181a和第二方向显示单元181b可分别包括灯，因此，可通过沿用户向紧急转向信号输入单元180施加力的方向操作灯来显示方向。
[0036]紧急转向系统100可包括用于控制第一转向单元121和第二转向单元131的转向控制器150。紧急转向系统100可包括主控制器160，该主控制器160电连接到转向控制器150,以控制转向控制器150。主控制器160可感测转向控制器150的故障。
[0037]这里，主控制器160可电连接到电机控制器140以及转向控制器150。此外，主控制器160可不电连接到电机控制器140。根据示例性实施例，主控制器160和转向控制器150可形成为单个单元。此外，根据示例性实施例，主控制器160、转向控制器150和电机控制器140可形成为单个单元。
[0038]当主控制器160连接到电机控制器140时，主控制器160可控制电机控制器140。相反，当主控制器160不连接到电机控制器140，电机控制器140可电连接到紧急转向信号输入单元180，并可由紧急转向信号输入单元180控制。
[0039]以下,将描述每种情况下操作紧急转向系统100的方法。
[0040]紧急转向系统100可包括把手单元170，该把手单元170电连接到主控制器160并接收用户的转向操作信号。这里，因为把手单元170是安装在车辆中的普通把手单元，所以在这里将不详细描述把手单元170。
[0041]紧急转向系统100可包括在稍后描述的图2中示出的警报单元190，该警报单元190向外部提供信息。这里，如果主控制器160确定转向控制器150已出现故障，则警报单元可提供故障信息。
[0042]警报单元可包括从外部为用户显示故障信息的显示单元(未示出)和通过声音向外部的用户提供故障信息的警报部件(未示出)中的至少一个。然而，为了便于描述，描述将侧重于警报单元包括显示单元的情况。
[0043]警报单元可安装在车辆的内部。这里，警报单元可显示在使车辆转向时所需要的装置(诸如，第一转向单元121和第二转向单元131、第一轮毂电机122和第二轮毂电机132、电机控制器140、转向控制器150和主控制器160)的状态。这里，警报单元可形成为触摸屏并可放大用户触摸的部分。
[0044]图2是示出了根据示例性实施例的控制在图1示出的紧急转向系统100的方法的框图。
[0045]参照图2，用户可在驱动车辆的同时通过把手单元170输入转向操作信号。这里，用户可通过旋转把手单元170来输入转向操作信号。
[0046]如果如上所述输入转向操作信号，则主控制器160可通过测量把手单元170的旋转水平来计算转向角度。这里，可将所计算的转向角度从主控制器160传送至转向控制器150。
[0047]如果如上所述输入转向操作信号，则转向控制器150可控制第一转向单元121和第二转向单元131中的至少一个。转向控制器150可根据把手单元170的转向操作信号通过控制第一转向单元121和第二转向单元131中的至少一个来控制车辆的方向。
[0048]在如上所述操作紧急转向系统100的情况下，每个组件都有可能会出现故障。以下，将详细描述各个组件出现故障的情况。
[0049]1、当把手单元出现故障时
[0050]当把手单元170出现故障时，主控制器160可感测故障。例如，如果安装在把手单元170中的把手的运动角度感测信息未被传送至主控制器160，则主控制器160可确定把手单元170出现故障。这里，如果确定把手单元170已出现故障，则主控制器160可通过警报单元190向外部显示把手单元170已出现故障。
[0051]当把手单元170在其他情况下出现故障时，用户也可识别把手单元170的故障。例如，当把手单元170已出现故障时，即使用户操作把手单元170，车辆的方向也不会改变，因此，用户可容易地确定车辆的方向反常。
[0052](I)从紧急转向信号输入单元接收紧急转向信号的操作
[0053]如果因为把手单元170出现故障而不能进行车辆的转向，则用户可通过紧急转向信号输入单兀180输入紧急转向信号。[0054]例如，如上所述，紧急转向信号输入单元180可通过用户的力而被推动。这里，紧急转向信号输入单元180可形成为沿用户期望的方向被推动。例如，紧急转向信号输入单元180可形成为通过用户沿左方向或右方向被推动。
[0055](2)基于紧急转向信号通过电机控制器来控制轮毂电机的操作
[0056]如上所述，当紧急转向信号被输入时，紧急转向信号可被传送至电机控制器140。这里，电机控制器140可控制第一轮毂电机122和第二轮毂电机132中的至少一个。
[0057]电机控制器140可包括控制第一轮毂电机122的第一电机控制器141以及控制第二轮毂电机132的第二电机控制器142。
[0058]当用户推动紧急转向信号输入单元180的左部时，电机控制器140可控制第一轮毂电机122和第二轮毂电机132中的至少一个。例如，第一电机控制器141可控制第一轮毂电机122中的至少一个停止或减速，并可控制第二轮毂电机132中的至少一个驱动或减速。
[0059]在如上所述被控制的同时，第一电机控制器141可被控制成使得第一轮毂电机122中的至少一个的转速降低。此外，第二电机控制器142可被控制成使得第二轮毂电机132中的至少一个的转速降低。
[0060]这里，第一轮毂电机122中的至少一个的减速速率可与第二轮毂电机132中的至少一个的减速速率不同。例如，第一轮毂电机122中的至少一个的减速速率可大于第二轮毂电机132中的至少一个的减速速率。
[0061]电机控制器140可控制施加到第一轮毂电机122和第二轮毂电机132中的至少一个的电流。这里，第一电机控制器141可控制施加到第一轮毂电机122的电流，且第二电机控制器142可控制施加到第二轮毂电机132的电流。第一电机控制器141和第二电机控制器142可控制分别施加到第一轮毂电机122和第二轮毂电机132的电流，从而可将车辆的
方向改变至向左。
[0062]当如上所述地进行控制时，在操作第二轮毂电机132和第一轮毂电机122的同时可将车辆的方向改变至向左。因此，当不操作把手单元170时，用户可通过紧急转向信号输入单元180手动控制车辆的方向。
[0063]当如上所述地进行控制时，用户可撤回施加到紧急转向信号输入单元180的力。这里，紧急转向信号输入单元180以开关的形式形成，并且如果力被撤回，则紧急转向信号不被传送至电机控制器140。
[0064]如果如上所述地进行控制时，可停止第一轮毂电机122和第二轮毂电机132，且还
可停止车辆。
[0065]2、当主控制器出现故障时
[0066]可与把手单元170已出现故障的情况类似地控制主控制器160已出现故障的情况。当主控制器160出现故障时，即使用户操作把手单元170，也不能控制车辆的方向。
[0067]这里，用户可操作紧急转向信号输入单元180以使车辆转向。通过紧急转向信号输入单元180来控制车辆的方向的方法与上述方法类似，因此，这里省略详细的描述。
[0068]因此，即使当主控制器160出现故障时，紧急转向系统100也可手动控制车辆的方向，因此，可确保用户的安全。
[0069]3、当转向控制器出现故障时[0070]当转向控制器150出现故障时，主控制器160可确定转向控制器150已出现故障。[0071 ] (I)主控制器确定转向控制器是否已出现故障的操作
[0072]转向控制器150可电连接到主控制器160以相互通信。这里，当转向控制器150出现故障时，可向主控制器160输入故障信号。在上面的情况下，主控制器160可确定转向控制器150已出现故障。
[0073](2)控制轮毂电机的操作
[0074]在上面的情况下，主控制器160可使用各种方法来控制第一轮毂电机122和第二轮毂电机132。例如，在上面的情况下，主控制器160可电连接到电机控制器140以控制轮毂电机。此外，在上面的情况下，主控制器160可通过警报单元190通知转向控制器150已出现故障，并可手动控制轮毂电机。
[0075]这里，手动控制轮毂电机中的至少一个的情况与上述把手单元170出现故障的上述情况类似，因此，这里将省略详细描述。因而，描述将侧重于主控制器160自动控制电机控制器140的情况。
[0076]当主控制器160控制电机控制器140时，主控制器160可识别把手单元170的转向操作信号，并可将转向操作信号传送至电机控制器140。当主控制器160控制电机控制器140时，可基于先于上面的转向操作信号施加到紧急转向信号输入单元180的紧急转向信号来控制电机控制器140。这里，通过识别转向操作信号进行的控制方法与基于紧急转向信号进行的控制方法类似，因此，为了便于描述，下面的描述将侧重于基于转向操作信号进行控制的情况。
[0077]如果施加转向操作信号，则主控制器160可控制电机控制器140。如果转向操作信号是向左改变方向的信号，贝1J主控制器160可控制第一电机控制器141和第二电机控制器142中的至少一个。相反，如果转向操作信号是向右改变方向的信号，则主控制器160也可控制第一电机控制器141和第二电机控制器142中的至少一个。
[0078]这里，如果将车辆控制至向左的方向，则第一电机控制器141可进行控制以减小施加到第一轮毂电机122中的至少一个的电流。第二电机控制器142也可进行控制以减小施加到第二轮毂电机132中的至少一个的电流。
[0079]在上面的情况下，施加到第一轮毂电机122中的至少一个的电流的减小率可与施加到第二轮毂电机132中的至少一个的电流的减小率不同。施加到第一轮毂电机122中的至少一个的电流的减小率可被形成为大于施加到第二轮毂电机132中的至少一个的电流的减小率。因此，第一轮毂电机122中的至少一个的转速的减小率可大于第二轮毂电机132中的至少一个的转速的减小率。
[0080]当控制第一轮毂电机122和第二轮毂电机132时，可向左改变车辆的方向。
[0081]当车辆被控制至向右的方向时，所进行的控制可不同。施加到第二轮毂电机132中的至少一个的电流的减小率可被形成为大于施加到第一轮毂电机122中的至少一个的电流的减小率。
[0082]根据上面的实施例，当与车辆的转向相关的装置出现故障时，可手动或自动控制车辆的方向。此外，用户可在紧急情况下简单地控制车辆的方向，因此，可确保用户的方便性和安全。
[0083]虽然上面的示例性实施例对每个车轮单元包括相应的轮毂电机和转向单元的情况进行了描述，但是本发明构思并不限于此。即，本发明构思可应用到单个轮毂电机和单个转向单元可控制两个或更多个车轮单元的情况。
[0084]虽然已参照本发明构思的示例性实施例具体地示出和描述了本发明构思，但本领域普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。
【权利要求】
1.一种紧急转向系统，包括: 多个车轮单元，每个车轮单元包括轮毂电机和转向单元； 电机控制器，被配置成控制施加到轮毂电机中的至少一个的电流； 紧急转向信号输入单元，被配置成:接收紧急转向信号，所述紧急转向信号是用于向所述轮毂电机中的至少一个施加电流的信号；将接收到的紧急转向信号传送至电机控制器；基于紧急转向信号来控制电机控制器， 其中，电机控制器被配置成基于紧急转向信号来控制施加到所述轮毂电机中的至少一个的电流。
2.根据权利要求1所述的紧急转向系统，其中，基于紧急转向信号改变施加到所述轮毂电机中的至少一个的电流量。
3.根据权利要求1所述的紧急转向系统，其中，紧急转向信号输入单元包括被配置成显示车辆方向的方向显示单元。
4.一种紧急转向系统，包括: 多个车轮单元，包括至少一个轮毂电机和至少一个转向单元； 转向单元控制器，电连接到所述转向单元，并被配置成控制所述转向单元； 主控制器，电连接到转向单元控制器，以控制转向单元控制器，并被配置成感测转向单元控制器的故障。
5.根据权利要求4所述的紧急转向系统，所述紧急转向系统还包括: 警报单元，被配置成向外部提供信息， 其中，主控制器被配置成:如果确定转向单元控制器出现故障，则控制警报单元，以显示故障信息。
6.根据权利要求4所述的紧急转向系统，所述紧急转向系统还包括: 电机控制器，被配置成控制施加到所述轮毂电机的电流， 其中，主控制器电连接到电机控制器，并且主控制器被配置成:如果确定所述转向单元控制器出现故障，则通过向电机控制器施加紧急转向信号来控制所述轮毂电机的操作。
7.根据权利要求6所述的紧急转向系统，其中，主控制器被配置成基于紧急转向信号控制电机控制器，以改变施加到所述轮毂电机中的至少一个的电流强度。
8.根据权利要求4所述的紧急转向系统，所述紧急转向系统还包括: 电机控制器，被配置成控制施加到所述轮毂电机的电流； 紧急转向信号输入单元，被配置成通过用户从外部接收紧急转向信号并将接收到的紧急转向信号传送至电机控制器， 其中，电机控制器被配置成基于紧急转向信号来控制所述轮毂电机。
9.根据权利要求8所述的紧急转向系统，其中，基于紧急转向信号改变施加到所述轮毂电机的电流量。
10.根据权利要求4所述的紧急转向系统，其中，紧急转向信号输入单元包括被配置成显示方向的方向显示单元。
11.一种控制紧急转向系统的方法，所述方法包括: 通过主控制器确定转向控制器是否出现故障； 如果确定转向控制器已出现故障，则从紧急转向信号输入单元接收紧急转向信号；基于紧急转向信号通过电机控制器来控制至少一个轮毂电机。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括:基于紧急转向信号控制电机控制器，以改变施加到所述轮毂电机的电流量。
13.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括:如果确定转向控制器出现故障，则控制主控制器，以向外部显示转向控制器出现故障。
14.一种控制紧急转向系统的方法，所述方法包括: 通过主控制器确定转向控制器是否已出现故障； 如果确定转向控制器已出现故障，则经由主控制器通过电机控制器来控制至少一个轮毂电机。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括:基于紧急转向信号来控制施加到所述轮毂电机的电流量改变。`
【文档编号】B62D11/04GK103507856SQ201310245880
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2012年6月20日
【发明者】蔡熙瑞 申请人:三星泰科威株式会社