特開 2023-51758 ステアリングホイール調整装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023051758

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】ステアリングホイール調整装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 1/02 20060101AFI20230404BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

B62D1/02

B62D5/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022130261

(22)【出願日】2022-08-17

(31)【優先権主張番号】10-2021-0130136

(32)【優先日】2021-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】591251636

【氏名又は名称】現代自動車株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＨＹＵＮＤＡＩ ＭＯＴＯＲ ＣＯＭＰＡＮＹ

【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(71)【出願人】

【識別番号】500518050

【氏名又は名称】起亞株式会社

【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】クォン，ヨン テク

【テーマコード（参考）】

3D030

3D333

【Ｆターム（参考）】

3D030DB00

3D333CB02

3D333CE07

3D333CE47

(57)【要約】

【課題】ゼロ点調整の品質を均一化し且つ作業工数を改善するステアリングホイール調整装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明によるステアリングホイール調整装置は、ステアリングホイールの現在状態に対する多角度からの画像を撮影する撮影部と、撮影部で取得した画像を処理して、ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成する分析部と、分析部で生成したレベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出し、算出された誤差に基づいてステアリングホイールの駆動部を制御し、駆動部のゼロ点を調整する制御部と、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアリングホイールの現在状態に対する多角度からの画像を撮影する撮影部と、
前記撮影部で取得した画像を処理して、前記ステアリングホイールのゼロ点調整（ｚｅｒｏ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）に関するレベリング情報を生成する分析部と、
前記分析部で生成したレベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出し、算出された誤差に基づいて前記ステアリングホイールを駆動する駆動部を制御することにより、前記駆動部のゼロ点が調整されるようにする制御部と、を含む、ステアリングホイール調整装置。

【請求項2】

前記撮影部は、障害物感知センサーをさらに含み、前記障害物感知センサーは、前記ステアリングホイールの現在状態を撮影するために、前記ステアリングホイールが備えられた車両の内部に対して進入又は進出する経路上の障害物を感知することを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイール調整装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記経路上の障害物として前記車両のドアガラスが感知された場合、前記車両のドアガラスをオープンするように制御することを特徴とする、請求項２に記載のステアリングホイール調整装置。

【請求項4】

前記分析部は、前記撮影部で取得した前記ステアリングホイールの現在状態に対する側面の画像を処理して前記ステアリングホイールのチルト角度を測定し、前記測定されたチルト角度に対応する前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイール調整装置。

【請求項5】

前記分析部は、前記撮影部で取得した前記ステアリングホイールの現在状態に対する正面の画像を処理して前記ステアリングホイールのホイールオフセンター角度を測定し、前記測定されたホイールオフセンター角度に対応する前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイール調整装置。

【請求項6】

前記分析部は、前記ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して前記基準レベリング情報を生成する形状学習部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイール調整装置。

【請求項7】

前記分析部は、前記撮影部で取得した前記ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して、前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することを特徴とする、請求項６に記載のステアリングホイール調整装置。

【請求項8】

前記撮影部は、撮影した画像の焦点をゼロ点調整するための複数の基準点を備える焦点調整部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイール調整装置。

【請求項9】

撮影部が、ステアリングホイールの現在状態に対する多角度からの画像を撮影するステップと、
分析部が、前記撮影部で取得した画像を処理して前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成するステップと、
制御部が、前記分析部で生成した前記レベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出し、算出された誤差に基づいて前記ステアリングホイールの駆動部を制御し、前記駆動部のゼロ点を調整するステップと、を含む、ステアリングホイール調整方法。

【請求項10】

前記撮影するステップの前に、障害物感知センサーが、前記ステアリングホイールの現在状態を撮影するために、前記ステアリングホイールが備えられた車両の内部に対して進入又は進出する経路上の障害物を感知するステップをさらに含む、請求項９に記載のステアリングホイール調整方法。

【請求項11】

前記レベリング情報を生成するステップで、取得した前記ステアリングホイールの現在状態に対する側面の画像を処理して前記ステアリングホイールのチルト角度を測定し、前記測定されたチルト角度に対応する前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関する前記レベリング情報を生成することを特徴とする、請求項９に記載のステアリングホイール調整方法。

【請求項12】

前記レベリング情報を生成するステップで、取得した前記ステアリングホイールの現在状態に対する正面の画像を処理して前記ステアリングホイールのホイールオフセンター角度を測定し、前記測定されたホイールオフセンター角度に対応する前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関する前記レベリング情報を生成することを特徴とする、請求項９に記載のステアリングホイール調整方法。

【請求項13】

前記レベリング情報を生成するステップの前に、形状学習部が、前記ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して前記基準レベリング情報を生成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のステアリングホイール調整方法。

【請求項14】

前記レベリング情報を生成するステップで、前記撮影部で取得した前記ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して、前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することを特徴とする、請求項１２に記載のステアリングホイール調整方法。

【請求項15】

前記撮影するステップの前に、焦点調整部が、備えた複数の基準点に基づいて、撮影した画像の焦点をゼロ点調整するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載のステアリングホイール調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業者が直接車両のステアリングホイールの回転角度をゼロ点調整するために使用する装置であるレベラーによる問題点を解決するために、ステアリングホイールの側面と正面の画像情報を処理してカラムチルティング及びゼロ点誤差を測定し、それにより駆動モータを制御してステアリングホイールを回転させることにより、ゼロ点調整の品質を均一化し且つ作業工数を改善するステアリングホイール調整装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両を出庫する前に車両のホイールアライメント（車輪アライメント）を調整する作業は、不可欠である。そして、それ以前に、車両の操舵装置であるステアリングホイールの回転角度をゼロ点に近接するように合わせなければならない。そうでなければ、車両が直進走行中であるにも拘らず、ステアリングホイールが一定角度回るホイールオフセンターが発生するおそれがある。これにより、ホイールアライメントを正しく行ったとしても、直進で走行するためにステアリングホイールのゼロ点を合わせたにも拘らず、車両のホイールオフセンターが発生した分だけ車両が一方側に片寄るという問題が発生するおそれがある。

【0003】

したがって、ステアリングホイールの回転角度をセンシングし且つこれを調整するために、作業者によって、車両のホイールオフセンターを調整するレベラーという装置が従来から活用された。レベラーは、ステアリングホイールのゼロ点補正のためにモニタ及びジャイロセンサーが備えられた本体と、本体の内部から引き出されて本体を車両の前面ガラスに密着させる密着部と、本体をステアリングホイールに固定する固定部と、を含む。ただし、レベラーは、固定位置に応じて回転角度の調整量が変わり得るので、これによるゼロ点調整の不均一問題が発生する。

【0004】

上記の背景技術として説明した事項は、本発明の背景に対する理解を増進するためのものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者に既に知られている従来技術に該当することを認めるものと受け入れられてはならないだろう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２０１２－００３３８３１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、その目的は、作業者が直接車両のステアリングホイールの回転角度をゼロ点調整するために使用される装置であるレベラーによる問題点を解決するために、ステアリングホイールの側面と正面の画像情報を処理してカラムチルティング及びゼロ点誤差を測定し、それにより駆動モータを制御してステアリングホイールを回転させることにより、ゼロ点調整の品質を均一化し且つ作業工数を改善するステアリングホイール調整装置及び方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によるステアリングホイール調整装置は、ステアリングホイールの現在状態に対する多角度からの画像を撮影する撮影部と、前記撮影部で取得した画像を処理して、前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成する分析部と、前記分析部で生成したレベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出し、算出された誤差に基づいて前記ステアリングホイールの駆動部を制御し前記、駆動部のゼロ点を調整する制御部と、を含む。

【0008】

前記撮影部は、障害物感知センサーをさらに含み、前記障害物感知センサーは、前記ステアリングホイールの現在状態を撮影するために、前記ステアリングホイールが備えられた車両の内部に対して進入又は進出する経路上の障害物を感知することができる。

【0009】

前記制御部は、前記経路上の障害物として前記車両のドアガラスが感知された場合、前記車両のドアガラスをオープンするように制御することができる。

【0010】

前記分析部は、前記撮影部で取得した前記ステアリングホイールの現在状態に対する側面の画像を処理して前記ステアリングホイールのチルト角度を測定し、前記測定されたチルト角度に対応する前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。

【0011】

前記分析部は、前記撮影部で取得した前記ステアリングホイールの現在状態に対する正面の画像を処理して前記ステアリングホイールのホイールオフセンター角度を測定し、前記測定されたホイールオフセンター角度に対応する前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。

【0012】

前記分析部は、前記ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して前記基準レベリング情報を生成する形状学習部をさらに含むことができる。

【0013】

前記分析部は、前記撮影部で取得した前記ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して、前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。

【0014】

前記撮影部は、撮影した画像の焦点をゼロ点調整するための複数の基準点を備える焦点調整部をさらに含むことができる。

【0015】

本発明によるステアリングホイール調整方法は、撮影部が、ステアリングホイールの現在状態に対する多角度からの画像を撮影するステップと、分析部が、前記撮影部で取得した画像を処理して、前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成するステップと、制御部が、前記分析部で生成した前記レベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出し、算出された誤差に基づいて前記ステアリングホイールの駆動部を制御し、前記駆動部のゼロ点を調整するステップと、を含む。

【0016】

前記撮影するステップの前に、障害物感知センサーが、前記ステアリングホイールの現在状態を撮影するために、前記ステアリングホイールが備えられた車両の内部に対して進入又は進出する経路上の障害物を感知するステップをさらに含む。

【0017】

前記レベリング情報を生成するステップで、取得した前記ステアリングホイールの現在状態に対する側面の画像を処理して前記ステアリングホイールのチルト角度を測定し、前記測定されたチルト角度に対応する前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関する前記レベリング情報を生成することができる。

【0018】

前記レベリング情報を生成するステップで、取得した前記ステアリングホイールの現在状態に対する正面の画像を処理して前記ステアリングホイールのホイールオフセンター角度を測定し、前記測定されたホイールオフセンター角度に対応する前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関する前記レベリング情報を生成することができる。

【0019】

前記レベリング情報を生成するステップの前に、形状学習部が、前記ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して前記基準レベリング情報を生成するステップをさらに含むことができる。

【0020】

前記レベリング情報を生成するステップで、前記撮影部で取得した前記ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して、前記ステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。

【0021】

前記撮影するステップの前に、焦点調整部が、備えた複数の基準点に基づいて、撮影した画像の焦点をゼロ点調整するステップをさらに含むことができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明のステアリングホイール調整装置及びその運用方法によれば、作業者が直接車両のステアリングホイールの回転角度をゼロ点調整するために使用される装置であるレベラーによる問題点を解決するために、ステアリングホイールの側面と正面の画像情報を処理してカラムチルティング及びゼロ点誤差を測定し、それにより駆動モータを制御してステアリングホイールを回転させることにより、ゼロ点調整の品質を均一化し且つ作業工数を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の構成図である。

【図2】従来のステアリングホイール調整装置を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の制御メカニズムを示す図である。

【図4】本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の障害物感知センサーを示す図である。

【図5】本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のチルティング調整メカニズムを示す図である。

【図6】本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のホイールオフセンター調整メカニズムを示す図である。

【図7】本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のホイールオフセンター調整メカニズムを示す図である。

【図8】本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のホイールオフセンター調整メカニズムを示す図である。

【図9】本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本明細書に開示する本発明の実施形態についての特定の構造的又は機能的説明は、本発明による実施形態を説明するために例示されたものであり、本発明による実施形態は、様々な形態で実施でき、本明細書で説明する実施形態に限定されるものと解釈されてはならない。以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0025】

図１は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の構成図、図２は従来のステアリングホイール調整装置を示す図、図３は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の制御メカニズムを示す図、図４は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の障害物感知センサーを示す図、図５は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のチルティング調整メカニズムを示す図、図６乃至図８は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のホイールオフセンター調整メカニズムを示す図、図９は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートである。

【0026】

図１は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の構成図である。図１を参照すると、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置は、ステアリングホイールＷの現在状態に対する多角度からの画像を撮影する撮影部Ｉと、撮影部Ｉで取得した画像を処理して、ステアリングホイールＷに含まれたステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成する分析部Ａと、分析部Ａで生成したレベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出し、算出された誤差に基づいてステアリングホイールＷの駆動部Ｄを制御し、駆動部Ｄのゼロ点を調整する制御部Ｃと、を含む。

【0027】

図１に示すように、撮影部Ｉは、ステアリングホイールＷの現在状態に対する多角度からの画像を撮影する。ここで、多角度とは、ステアリングホイールＷの正面と側面を含む。撮影部Ｉは、物理的衝撃などの外部的な要因によって撮影角度、又は画像の焦点が物理的にずれることがあるので、これを調整する装置、又はずれた程度を測定して調整（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）する装置をさらに含むことができる。

【0028】

分析部Ａは、撮影部Ｉで取得した画像を処理して、ステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成する。ここで、ゼロ点調整に関するレベリング情報とは、ゼロ点状態であるかを判断する回転角度などの操舵角情報、規定された範囲内でゼロ点調整を行うためのステアリングホイールＷの側面の傾斜角に関するチルト情報、及びステアリングホイールＷの上下又は前後に調整された程度に関するテレスコピック情報を含む。また、ここで、レベリング情報は、上述したようなゼロ点状態であるかを判断するか、或いはゼロ点調整に必要な情報に基づいてゼロ点状態に調整するために駆動モータを駆動して運転者の操舵を助けるＭＤＰＳ（Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）又はステアリングホイールＷが付いた軸の傾斜角を調節するか（チルト）、或いはステアリングホイールＷの位置を上下に調整するか、或いは前後に押したり引いたりして（テレスコピック）運転者の操舵利便性及び運転安全性を確保するチルトテレ装置を制御する制御量に関する情報を含む。

【0029】

制御部Ｃは、レベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出し、算出された誤差に基づいてステアリングホイールＷの駆動部Ｄを制御し、駆動部Ｄのゼロ点を調整する。ここで、基準レベリング情報は、ステアリングホイールＷの種類を特定した状態でゼロ点調整された、又はゼロ点調整で基準誤差だけの差異を有するステアリングホイールＷのレベリング角度であって、チルティング／テレスコッピング／ホイールオフセンターに関する情報を含む当該種類のステアリングホイールＷに関するデータベースであり得る。又は、ここで、基準レベリング情報は、ステアリングホイールＷの種類を特定した状態でステアリングホイールＷを多角度から撮影した画像をディープラーニング技法や画像処理技法などの学習アルゴリズムに基づいて学習して抽出したステアリングホイールＷのレベリング角度を特徴付ける特徴点に関する情報であり得る。

【0030】

図２は従来の発明のステアリングホイール調整装置を示す図である。図２に示すように、従来の発明のステアリングホイール調整装置であるステアリングホイールレベラーＬは、手動式であって、作業者がステアリングホイールＷと車両前面の前ガラスに固定する固定部、及び作業者がステアリングホイールＷを微細に回しながらゼロ点を調整する調整部を有する固定プッシャと、回転角度を読み込むジャイロセンサーと、を含む。或いは、従来の発明のステアリングホイール調整装置は、自動式であって、車両と通信を介してＭＤＰＳ駆動モータを強制的に駆動することにより、自動的にステアリングホイールＷを微細に回しながらゼロ点を調整することができる。

【0031】

しかし、図２に示すように、従来の発明は、作業者がステアリングホイールＷと車両前面部のガラスＧとを固定するステップで調整品質が不均一になるおそれがある。これは、作業者が固定部と車両前面位置の固定位置とが異なるように固定する場合、ステアリングホイールの調整（レベリング）作業時にその調整量が変わり得るからである。

【0032】

或いは、図２に示すように、従来の発明は、作業者がステアリングホイールＷのホイールオフセンターをゼロ点調整する過程で、ＣＷ（Ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ）又はＣＣＷ（Ｃｏｕｎｔｅｒ－Ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ）の回す方向が異なり得る。これにより、ステアリングホイールのレベリング後に行われるＣＷ方向に規定された作業により、ホイールアライメント（ｗｈｅｅｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）に悪影響を及ぼす可能性がある。

【0033】

最後に、従来の発明は、ステアリングホイールのチルティング角度を一緒に調整しなかった。これは、ステアリングホイールのチルティング角度の変化によって異なるステアリングホイールに連結されるギアボックスピニオンと、ギアボックスピニオンを調整するユニバーサルジョイントの組立角度（図示せず）に応じて、ＭＤＰＳが同じ駆動量でホイールをゼロ点調整しても、チルトアップ／ミッド／ダウンされることにより、その実際の調整量が変わり得るからである。

【0034】

したがって、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置は、作業者のステアリングホイールのゼロ点調整による不均一を解消し、ステアリングホイールのチルティング角度を一定の角度に再調整するためにステアリングホイールの画像情報を活用する。すなわち、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置は、ステアリングホイールの正面／背面／左側面／右側面／平面／底面などを含む多角度からの撮影画像を処理して基準レベリング情報と比較して基準レベリング情報とは一定レベル以下の差になるようにステアリングホイールの駆動部Ｄを自動的に制御する。これにより、ステアリングホイールの自動調整、及び自動調整の精度と信頼性を向上させる。

【0035】

図３は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の制御メカニズムを示す図である。図３に示すように、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置において、撮影部Ｉは、協働ロボットに装着され、車両のステアリングホイールＷに対して進入又は進出することができる。制御部Ｃは、協働ロボットに備えられていてもよい。制御部Ｃは、ホイールアライメント設備制御器と通信などで連結されることができる。よって、制御部Ｃは、ホイールアライメント設備制御器と通信可能な通信部Ｔを備えた車両内端末に接続されることができる。車両内端末は、車両のＭＤＰＳを制御するＭＤＰＳ制御器と通信が接続されることができる。したがって、制御部Ｃは、協働ロボットに備えられ、自動的に基準レベリング情報と画像処理で測定されたレベリング情報とを比較してＭＤＰＳ制御器と通信してＭＤＰＳを制御することにより、ホイールオフセンターを調整することができる。

【0036】

図４は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置の障害物感知センサーを示す図である。図４を参照すると、撮影部Ｉは、障害物感知センサーＳをさらに含み、障害物感知センサーＳは、ステアリングホイールの現在状態を撮影するために、ステアリングホイールが備えられた車両の内部に対して進入又は進出する経路上の障害物を感知することができる。そして、制御部Ｃは、経路上の障害物として車両のドアガラスが感知された場合、車両のドアガラスをオープンするように制御することができる。

【0037】

図４に示すように、撮影部Ｉは、協働ロボットに備えられることができ、特に協働ロボットの腕の端部に装着されて多角度から撮影できるようにすることができる。協働ロボットは、車両の内部に進入するときに予期せぬ衝突が発生する可能性があるため、障害物感知センサーＳをさらに含むことができる。障害物感知センサーＳは、撮影部Ｉの付近に位置することができる。障害物感知センサーＳは、超音波センサーであって、障害物の位置、及び障害物と感知センサーとの距離を感知して協働ロボットの駆動を制御する駆動制御器にセンシング情報を出力して伝達することができる。駆動制御器は、これに基づいて、障害物との衝突前に協働ロボット又は撮影部Ｉの起動を停止するように制御することができる。その後、障害物感知センサーＳが移動経路上の障害物として車両のドアガラスを感知した場合、制御部Ｃは、車両のドアガラスをオープンするように制御することができる。このとき、ドアガラスの感知は、障害物感知センサーＳのセンシングデータ、又は障害物感知センサーＳと撮影部Ｉから入力された画像データ及びセンシングデータを処理して行われることができる。ドアガラスが制御部Ｃの制御によりオープンされた後、協働ロボットに備えられた撮影部Ｉが再進入して、撮影部Ｉが車両のステアリングホイールＷを撮影する。

【0038】

図５は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のチルティング調整メカニズムを示す図である。図５を参照すると、分析部Ａは、撮影部Ｉで取得したステアリングホイールＷの現在状態に対する側面の画像を処理してステアリングホイールＷのチルト角度を測定し、測定されたチルト角度に対応するステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。

【0039】

図５に示すように、ステアリングホイールＷのチルティングは、チルトＭＩＤ／チルトＵＰ／チルトＤＯＷＮと測定され、このような測定は、分析部Ａが撮影部Ｉで取得したステアリングホイールＷの現在状態に対する側面の画像を処理することにより行われる。分析結果で、中立から±第１基準角度を超えてチルティングされた場合、分析部Ａは、チルティング角度を再びセットするようにチルティング角度を調整するステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成する。このようなレベリング情報と中立状態に基づく基準レベリング情報との誤差に基づいて、制御部Ｃは、チルティング角度を再びセットするように駆動部Ｄを制御する。

【0040】

一方、図５に示しているのとは異なり、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置において、分析部Ａは、撮影部Ｉで取得したステアリングホイールＷの現在状態に対する正面の画像を処理してステアリングホイールＷのホイールオフセンター角度を測定し、測定されたホイールオフセンター角度に対応するレベリング情報、ステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。すなわち、チルティング角度を再調整した後、分析部Ａは、処理した画像に基づいてホイールオフセンター角度を測定して、これに対応するレベリング情報を生成することができる。この場合、分析部Ａの画像処理は、前述したように、ステアリングホイールＷの種類を特定した状態でゼロ点調整された基準ステアリングホイールの画像をデータベースに読み込み、画像との差に基づいてホイールオフセンター角度を測定することができる。

【0041】

図６は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のホイールオフセンター調整メカニズムを示す図である。図６を参照すると、分析部Ａは、ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を抽出して基準レベリング情報を生成する形状学習部をさらに含むことができる。

【0042】

図６に示すように、形状学習部は、ステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状を学習する。ここで、形状を学習する方法として、ステアリングホイールの正面の画像に関するデータベースを規則ベース学習又はディープラーニングベース学習する方法があり得る。前者は、大部分の特徴を共有する同種のステアリングホイールであって、その種類が特定され、予め設定されたデータベースや特徴抽出アルゴリズムなどの規則から当該種類のステアリングホイールの特徴点を抽出することができる。後者は、多種のステアリングホイールであって、ホイールの種類が特定されない場合、ステアリングホイールの正面画像をディープラーニング技法、特に地図学習などに基づいてホイールの種類を分類し、これに基づいて区分されたホイールについて当該種類のステアリングホイールの特徴点を抽出するか、或いは新たに発見した特徴点を更新することができる。

【0043】

図７は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のホイールオフセンター調整メカニズムを示す図である。図７を参照すると、分析部Ａは、撮影部Ｉで取得したステアリングホイールの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して、ステアリングホイールに含まれたステアリングホイールのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。
図７に示すように、分析部Ａの画像処理は、ステアリングホイールを多角度から撮影した画像をディープラーニング技法や画像処理技法などの学習アルゴリズムに基づいて学習してステアリングホイールのレベリング角度を特徴付ける複数の特徴点を抽出し、複数の特徴点間の角度を比較して測定される複数のホイールオフセンター角度に関する情報であり得る。図７は基準ステアリングホイールＷ１の正面画像と撮影ステアリングホイールＷ２の正面画像を示している。ここで、分析部Ａは、両ステアリングホイール画像の特徴点である（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の直線又は曲線などを抽出する。そして、分析部Ａは、両ステアリングホイール画像の各特徴点間の角度を測定して基準レベリング情報とレベリング情報を生成し、制御部Ｃがその誤差を算出することができるようにする。

【0044】

図８は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整装置のホイールオフセンター調整メカニズムを示す図である。図８を参照すると、撮影部Ｉは、撮影した画像の焦点をゼロ点調整するための複数の基準点Ｊを備える焦点調整部をさらに含むことができる。

【0045】

図８に示すように、撮影部Ｉが撮影したステアリングホイールＷの正面画像上に４分面に区画された４つの基準点Ｊが示されている。本発明の全ての一実施形態は、撮影部Ｉで撮影した画像を処理して車両のステアリングホイールＷの調整が自動的に行われるようにする。したがって、撮影部Ｉの映像焦点調整が非常に重要である。ところが、協働ロボットなどに取り付けられている場合、撮影部Ｉのカメラが衝撃などによってずれていることがあり、これにより焦点が微細に合わないことがある。したがって、このような理由により、周期的に、焦点調整部は、複数の基準点Ｊ間の距離、角度、ステアリングホイールＷの特徴点との関係、ステアリングホイールＷの中心との関係などを考慮して、どれほどゼロ点調整で微細に広がっているかを把握し、これを補正してステアリングホイールＷの撮影画像による角度測定の精度を高める。

【0046】

図９は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートである。図９を参照すると、本発明によるステアリングホイール調整方法は、撮影部Ｉが、ステアリングホイールＷの現在状態に対する多角度からの画像を撮影するステップ（Ｓ１００）と、分析部Ａが、撮影部Ｉで取得した画像を処理してステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成するステップ（Ｓ２００）と、制御部Ｃが、分析部Ａで生成したレベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出し（Ｓ３００）、算出された誤差に基づいてステアリングホイールＷの駆動部Ｄを制御し（Ｓ４００）、駆動部Ｄのゼロ点を調整するステップ（Ｓ５００）と、を含む。

【0047】

図９に示すように、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法において、まず、撮影部ＩでステアリングホイールＷの現在状態に対する多角度からの画像を撮影する（Ｓ１００）。ここで、多角度とは、ステアリングホイールＷの正面と側面を含む。撮影するステップで物理的衝撃などの外部的な要因によって撮影角度、又は画像の焦点が物理的にずれる可能性があるので、これを調整するステップをさらに含むことができる。

【0048】

次に、図９に示すように、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法において、分析部Ａが、撮影部Ｉで取得した画像を処理してステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成する（Ｓ２００）。ここで、駆動部Ｄとは、駆動モータを駆動して運転者の操舵を助けるＭＤＰＳ（Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）、又は、ステアリングホイールＷが取り付けられた軸の傾斜角を調節するか、ステアリングホイールＷの位置を上下に調整するか、或いは前後に押したり引いたりして運転者の操舵便宜性及び運転安全性を確保するチルトテレ装置を含む。

【0049】

その次に、図９に示すように、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法において、制御部Ｃが、分析部Ａで生成したレベリング情報に基づいて、予め設定された基準レベリング情報との誤差を算出する（Ｓ３００）。ここで、基準レベリング情報は、ステアリングホイールＷの種類を特定した状態でゼロ点調整された、又はゼロ点調整において基準誤差だけの差異を有するステアリングホイールＷのレベリング角度であって、チルティング／テレスコッピング／ホイールオフセンターに関する情報を含む当該種類のステアリングホイールＷに関するデータベースであり得る。或いは、ここで、基準レベリング情報は、ステアリングホイールＷの種類を特定した状態でステアリングホイールＷを多角度から撮影した画像をディープラーニング技法や画像処理技法などの学習アルゴリズムに基づいて学習して抽出したステアリングホイールＷのレベリング角度を特徴付ける特徴点に関する情報であり得る。

【0050】

最後に、図９に示すように、本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法において、算出された誤差に基づいてステアリングホイールＷの駆動部Ｄを制御し（Ｓ４００）、駆動部Ｄのゼロ点を調整する（Ｓ５００）。同様に、ここでの駆動部Ｄとは、駆動モータを駆動して運転者の操舵を助けるＭＤＰＳ（Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）又はチルトテレ装置を含む。

【0051】

図９は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートであり、撮影するステップ（Ｓ１００）の前に、障害物感知センサーが、ステアリングホイールＷの現在状態を撮影するために、ステアリングホイールＷが備えられた車両の内部に対して進入又は進出する経路上の障害物を感知するステップをさらに含む。

【0052】

図９は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートであり、レベリング情報を生成するステップ（Ｓ２００）で、取得したステアリングホイールＷの現在状態に対する側面の画像を処理してステアリングホイールＷのチルト角度を測定し、測定されたチルト角度に対応するレベリング情報、ステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。

【0053】

図９は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートであり、レベリング情報を生成するステップ（Ｓ２００）で、取得したステアリングホイールＷの現在状態に対する正面の画像を処理してステアリングホイールＷのホイールオフセンター角度を測定し、測定されたホイールオフセンター角度に対応するレベリング情報、ステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。

【0054】

図９は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートであり、レベリング情報を生成するステップ（Ｓ２００）の前に、形状学習部が、ステアリングホイールＷの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して基準レベリング情報を生成するステップをさらに含むことができる。

【0055】

図９は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートであり、レベリング情報を生成するステップ（Ｓ２００）で、撮影部Ｉで取得したステアリングホイールＷの正面の画像からホイールの形状に関する複数の特徴点を抽出して、ステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができる。

【0056】

図９は本発明の一実施形態によるステアリングホイール調整方法のフローチャートであり、撮影するステップ（Ｓ１００）の前に、焦点調整部が、備えた複数の基準点Ｊに基づいて、撮影した画像の焦点をゼロ点調整するステップをさらに含むことができる。

【0057】

本発明によるステアリングホイール調整方法の各ステップにおける詳細な技術的特徴は、上述した本発明によるステアリングホイール調整装置における各構成の技術的特徴と同一又は類似であるので、その詳細な説明は省略する。

【0058】

一方、本実施形態の「～部」は、それぞれ又は組み合わされたソフトウェアとハードウェアの組み合わせからなってもよい。また、本実施形態の「～部」は、コンピュータ可読記憶媒体に含まれていてもよい。また、本実施形態の「～部」は、複数のハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせにその一部が分散して分布されてもよい。また、本実施形態の「～部」は、１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するようにハードウェアで構成でき、その逆も同様である。

【0059】

また、本実施形態の「誤差に基づいてステアリングホイールＷの駆動部Ｄを制御」する方式は、ＰＤ、ＰＩ、ＰＩＤ制御などの基本制御、フィードフォワード経路とフィードバック経路にそれぞれ異なる制御器を置く二自由度制御（ｔｗｏ－ｄｅｇｒｅｅ－ｏｆ－ｆｒｅｅｄｏｍ ｃｏｎｔｒｏｌ）であって、ＰＩ－Ｄ制御、ＰＩ－ＰＤ制御など、ｌａｇ補償制御、ｌｅａｄ－ｌａｇ補償制御、これらの直列補償（ｓｅｒｉｅｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）又は並列補償（ｐａｒａｌｌｅｌ ｃｏｍｐｅｍｓａｔｏｐｍ）、コンプライアンス制御などを含む。

【0060】

以上、本発明の特定の実施形態に関連して図示及び説明したが、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想から逸脱することなく、本発明に多様な改良及び変更を加え得るのは、当該技術分野における通常の知識を有する者にとって自明であろう。

【0061】

したがって、本発明の一実施形態の「～部」又は「～ステップ」は、互いに異なる本発明の一実施形態の「～部」又は「～ステップ」と組み合わせて新しい一実施形態を構成することができるのは、車両の技術分野における通常の知識を有する者にとって自明であろう。例えば、本発明の一実施形態のステアリングホイール調整装置において、撮影部Ｉは、障害物感知センサーをさらに含み、制御部Ｃは、経路上の障害物として車両のドアガラスが感知された場合、車両のドアガラスをオープンするように制御する新しい一実施形態を構成することができるのは、当技術分野では自明である。

【0062】

他の例として、本発明の一実施形態のステアリングホイール調整方法で取得したステアリングホイールＷの現在状態に対する側面の画像を処理してステアリングホイールＷのチルト角度を測定し、測定されたチルト角度に対応するレベリング情報、ステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成し、その後、取得したステアリングホイールＷの現在状態に対する正面の画像を処理してステアリングホイールＷのホイールオフセンター角度を測定し、測定されたホイールオフセンター角度に対応するレベリング情報、ステアリングホイールＷのゼロ点調整に関するレベリング情報を生成することができるのは、当技術分野では自明である。

【符号の説明】

【0063】

Ａ 分析部
Ｃ 制御部
Ｄ 駆動部
Ｉ 撮影部Ｗ ステアリングホイール
Ｇ 車両前面部のガラス
Ｌ ステアリングホイールレベラー
Ｔ 通信部
Ｓ 障害物感知センサー
Ｐ ギアボックスピニオン
Ｗ１ 基準ステアリングホイール
Ｗ２ 撮影ステアリングホイール
Ｊ 基準点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】