CN114829230B - 转向控制装置及转向控制方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种转向控制装置，该转向控制装置包括：第一控制器，基于第一转向扭矩值控制马达供应与转向相关的马达扭矩；以及第二控制器，与第一控制器通过通信接口彼此监控操作状态并在第一控制器发生异常时控制马达，其中当识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常时，第二控制器基于第二转向扭矩值确定是第一控制器还是通信接口发生异常。根据本公开，无需单独的硬件设计的改变即可实施冗余安全机制。
Description
技术领域
本公开涉及一种转向控制装置及转向控制方法，该转向控制装置及转向控制方法能够在检测到转向控制装置的故障时执行转向控制。
背景技术
车辆的动力转向装置是一种助力转向装置，并且用于辅助驾驶员操纵方向盘。动力转向主要采用利用液压的方法，但近来正在增加使用利用马达动力的电动助力转向(EPS)***。与传统的液压助力转向***相比，电动助力转向***具有重量轻、占用空间小和无需换油的优点。
这种电动助力转向***包括：扭矩传感器，检测由方向盘转动产生的转向扭矩以输出与转向扭矩成比例的电信号；电子控制单元(ECU)，从扭矩传感器接收电信号并输出马达驱动信号；以及转向马达，基于从ECU输出的马达驱动信号来产生辅助扭矩。由转向马达产生的辅助扭矩被传递到齿条、小齿轮或转向柱，以辅助驾驶员的转向扭矩。
近年来，线控转向(SbW)***得到了发展和应用，该SbW***通过电信号控制连接到齿条的马达的驱动来执行车辆转向，而无需诸如方向盘与车轮之间的小齿轮轴、转向柱或万向节的机械连接装置。这种SbW***可以包括：方向盘，用于驾驶员的转向操纵；反作用力马达，安装在方向盘的一侧以根据方向盘的转动提供反作用力扭矩；致动器，连接到齿条以实施转向操纵；角度传感器，用于检测转向角、车辆速度和方向盘的扭矩；以及ECU，用于根据从传感器输入的电信号驱动致动器和反作用力马达。
另一方面，出于对车辆的高安全性要求，引入了在主ECU发生异常时通过另外配备在电动助力转向***中的辅助ECU来执行转向控制的技术。因此，越来越需要一种通过更精确地检测例如主CPU的异常来更安全地执行车辆转向的方法。
发明内容
技术问题
在前述背景下，本公开旨在提供一种转向控制装置及转向控制方法，该转向控制装置及转向控制方法能够在识别到设置在转向控制装置中的主控制器的异常时，通过辅助控制器中基于转向扭矩值确定通信接口或主控制器的异常来实施冗余安全机制而无需单独的硬件设计的改变。
本公开的另一目的在于提供一种转向控制装置及转向控制方法，该转向控制装置及转向控制方法能够通过由辅助控制器基于转向扭矩值确定设置在辅助控制器与主控制器之间的通信接口的异常来节省提供额外的通信接口的成本。
技术方案
为了实现上述目的，在一方面，本公开可以提供一种转向控制装置，该转向控制装置包括：传感器单元，包括第一扭矩传感器和第二扭矩传感器，第一扭矩传感器和第二扭矩传感器均检测作为转向扭矩的驾驶员的转向力；第一控制器，从第一扭矩传感器接收检测到的第一转向扭矩值，并基于第一转向扭矩值控制马达供应与转向相关的马达扭矩；以及第二控制器，与第一控制器通过通信接口彼此监控操作状态并在第一控制器发生异常时控制马达，其中在识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常时，第二控制器从第二扭矩传感器接收检测到的第二转向扭矩值，并基于第二转向扭矩值确定是通信接口还是第一控制器发生异常。
在另一方面，本公开可以提供一种转向控制方法，该转向控制方法包括：由第一控制器基于第一扭矩传感器检测到的第一转向扭矩值来控制马达供应与转向相关的马达扭矩；由第二控制器与第一控制器一起通过通信接口彼此监控操作状态；如果识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常，则由第二控制器从第二扭矩传感器接收检测到的第二转向扭矩值；以及由第二控制器基于第二转向扭矩值确定是第一控制器还是通信接口发生异常。
有益效果
如上所述，根据本公开，可以提供一种转向控制装置及转向控制方法，该转向控制装置及转向控制方法能够在识别到设置在转向控制装置中的主控制器的异常时，通过辅助控制器中基于转向扭矩值确定通信接口或主控制器的异常来实施冗余安全机制而无需单独的硬件设计的改变。
进一步地，根据本公开，可以提供一种转向控制装置及转向控制方法，该转向控制装置及转向控制方法能够通过由辅助控制器基于转向扭矩值确定设置在辅助控制器与主控制器之间的通信接口的异常来节省提供额外的通信接口的成本。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的转向控制装置的框图；
图2和图3是示意性地示出根据本公开的实施例的转向辅助***的示图；
图4和图5是示出根据本公开的实施例的在主控制器或通信接口发生异常时的操作的示图；
图6是示出根据本公开的实施例的转向控制方法的流程图；
图7是示出根据本公开的实施例的确定是主控制器还是通信接口发生异常的方法的流程图；
图8是示出根据本公开的实施例的在待控制的马达为转向马达时的操作的流程图；
图9是示出根据本公开的实施例的在待控制的马达为反作用力马达时的操作的流程图；并且
图10是示出根据本公开的实施例的转向控制装置的计算机***的配置的框图。
具体实施方式
在本公开的示例或实施例的以下描述中将参照附图，在附图中通过说明的方式示出了可以实施的具体示例或实施例，相同的附图标记和符号可以用来表示相同或相似的组件，即使这些组件在彼此不同的附图中示出。进一步地，在本公开的示例或实施例的以下描述中，当确定对本文包含的公知结构和组件的具体说明会使本公开的一些实施例中的主旨不清楚时，将省略该具体说明。
在本文中可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”或“(b)”的术语来描述本公开的元件。这些术语中的每一个并不用于限定元件的本质、顺序、次序或数量等，而仅用于将相应的元件与其他元件区分开来。当描述一个组件“连接”、“联接”或“链接”到另一组件时，该组件可以直接连接或联接到另一组件，然而，还应理解的是，其他组件可以“连接”、“联接”或“链接”在这两个组件之间。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以如本发明所属领域的技术人员通常所理解的来解释。进一步地，除非明确或具体地定义，否则不理想地或过于正式地解释通用词典中定义的术语。以下描述的术语是考虑到本公开的实施例中的功能而定义的，并且可以根据用户或操作者的意图或实践被替换为其他术语。因此，应基于整个公开来定义术语。
在下文中，参照附图描述根据本公开的实施例的转向控制装置及转向控制方法。
图1是示出根据本公开的实施例的转向控制装置的框图。
参照图1，根据本公开的转向控制装置100可以包括：传感器单元，包括第一扭矩传感器130和第二扭矩传感器140，第一扭矩传感器130和第二扭矩传感器140均检测作为转向扭矩的驾驶员的转向力；第一控制器110，从第一扭矩传感器接收检测到的第一转向扭矩值，并基于第一转向扭矩值控制马达供应与转向相关的马达扭矩；以及第二控制器120，与第一控制器通过通信接口150彼此监控操作状态并在第一控制器发生异常时控制马达。
传感器单元可以包括第一扭矩传感器130和第二扭矩传感器140。进一步地，传感器单元可以进一步包括用于检测与车辆相关的信息的诸如车辆速度传感器和转向角传感器的各种传感器。
第一扭矩传感器130可以检测作为转向扭矩的、由驾驶员通过方向盘施加的转向力。第一扭矩传感器130可以将检测到的第一转向扭矩值输入到第一控制器110。第二扭矩传感器140可以检测作为转向扭矩的、由驾驶员通过方向盘施加的转向力。第二扭矩传感器140可以将检测到的第二转向扭矩值输入到第二控制器120。
根据示例，第一扭矩传感器130和第二扭矩传感器140可以彼此独立地检测驾驶员的转向扭矩。进一步地，第一扭矩传感器130和第二扭矩传感器140可以通过单独的接口路径分别将转向扭矩信息传输到第一控制器110和第二控制器120。
第一控制器110可以被实施为电子控制单元(ECU)，该电子控制单元例如包括：输入/输出接口电路，与设置在车辆中的诸如扭矩传感器的外部装置交换信息；微控制器(MCU)，在基于输入信息反馈控制马达电流的同时控制马达；以及马达检测电路，检测供应到马达的马达电流。第一控制器110是主ECU，并且如图1中的实线所示，第一控制器110处于启用状态，可以正常控制马达160。
第一控制器110可以控制设置在车辆中的转向辅助***的全部操作。根据示例，转向辅助***可以包括EPS或SbW，但不受其名称或类型的限制，只要能够在第一控制器110的控制下进行转向控制即可。
第一控制器110可以接收第一扭矩传感器130检测到的转向扭矩信息。第一控制器110可以基于所输入的转向扭矩信息、车辆速度信息和供应到马达的马达电流信息来控制马达160供应与转向相关的马达扭矩。根据示例，基于驾驶员的转向扭矩的辅助扭矩或反作用力扭矩可以对应于与转向相关的马达扭矩。
第二控制器120可以被实施为ECU，ECU例如包括：输入/输出接口电路，与设置在车辆中的诸如扭矩传感器的外部装置交换信息；微控制器(MCU)，在基于输入信息反馈控制马达电流的同时控制马达；以及马达检测电路，检测供应到马达的马达电流。第二控制器120是辅助ECU，并且如图1中的虚线所示，第二控制器120可以正常控制马达160。
当第一控制器110发生异常并且转向辅助***不正常操作时，第二控制器120可以代替第一控制器110控制转向辅助***。为此，第二控制器120可以通过设置在第二控制器120与第一控制器110之间的通信接口150彼此监控第一控制器110的操作状态。
通信接口150可以建立在第一控制器110与第二控制器120之间并且用于彼此的信号发送和接收。根据示例，通信接口150可以被实施为CAN接口。然而，这是示例，并且不限于此，通信接口150不受其类型或名称的限制，只要是可用于第一控制器110与第二控制器120之间的发送/接收的独立通信接口即可。
根据示例，第一控制器110和第二控制器120可以被配置成通过通信接口150以预定周期向/从彼此发送和接收表示彼此的操作状态信息的信号。根据另一示例，第一控制器110和第二控制器120中的每一个可以被配置成基于是否检测到从对方的特定端子输出的信号来监控是否执行正常操作。进一步地，监控方法不限于特定方法，只要控制器之间能够监控操作状态即可。
在从第一控制器110未接收到指示操作状态信息的信号或者接收到指示发生异常的信号时，第二控制器120可以识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常。然而，不仅当第一控制器110本身发生异常时，第二控制器120可以识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常，而且当设置在第一控制器110与第二控制器120之间的通信接口150发生异常时，第二控制器120也可以识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常。
例如，假设当识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常时，第二控制器120切换到启用状态。如果第一控制器110发生异常，则可以在第二控制器120的控制下控制马达160，并且可以正常操作转向辅助***。然而，在这种情况下，如果第二控制器120没有立即切换到启用状态，则两个控制器都不控制马达160，从而会发生失去辅助(LOA)状态。相反，如果第一控制器110在正常状态下操作，而通信接口150发生异常，则会发生根据第二控制器120切换到启用状态而两个控制器同时控制马达160的情况。
换句话说，在识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常的情况下，需要精确且快速地识别第一控制器110和通信接口150中的哪一个发生异常。为此，根据示例，通信接口150可以被实施为由两条路径构成的双通信接口。换句话说，通过主通信接口正常执行信号发送/接收，并且在识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常时，可以通过辅助通信接口再次确定是否发生异常。然而，在这种情况下，因为增加了提供单独的通信接口的成本，所以需要一种在不增加单独的组件的情况下确定第一控制器110和通信接口150中的哪一个发生异常的方法。
根据实施例，在识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常时，第二控制器120可以从第二扭矩传感器接收检测到的第二转向扭矩值。第二控制器120可以基于接收到的第二转向扭矩值来确定是第一控制器110还是通信接口150发生异常。
根据示例，第二扭矩传感器可以被配置成在第二控制器120的请求下将第二转向扭矩值传输到第二控制器120。或者，根据另一示例，第二扭矩传感器可以被配置成根据预定周期将第二转向扭矩值传输到第二控制器120。或者，根据另一示例，第二扭矩传感器可以被配置成将第二转向扭矩值连续地传输到第二控制器120。
诸如EPS的转向辅助***的主要特征可以基于驾驶员的转向扭矩供应适当的辅助扭矩，从而为驾驶员提供转向便利。可以基于转向扭矩和车辆速度来计算所需的辅助扭矩的值，并且可以根据该辅助扭矩的值通过马达输出产生齿条力，从而减小驾驶员使车辆转向的转向力。
当转向辅助***中的马达或马达的控制器发生异常时，转向辅助***无法正常供应辅助扭矩。因此，驾驶员应施加更大的转向力进行转向，以使扭矩传感器检测到更大的转向扭矩。因此，如果检测到超出被确定为正常范围的区间的转向扭矩值，则ECU可以确定转向辅助***未处于正常状态。
换句话说，在通过通信接口150未接收到关于第一控制器110的操作状态的信息或接收到关于第一控制器110的操作状态的异常发生信息时，第二控制器120可以从第二扭矩传感器140请求第二转向扭矩信息。如果第二转向扭矩值落入正常范围内，则第二控制器120可以确定通信接口150发生异常。如果第二转向扭矩值不在正常范围内，则第二控制器120可以确定第一控制器110发生异常。
因此，在识别到设置在转向控制装置中的主控制器的异常时，可以通过辅助控制器中基于转向扭矩值确定通信接口或主控制器的异常来实施冗余安全机制而无需单独的硬件设计的改变，并且节省额外的通信接口的成本。
下面参照相关附图更详细地描述转向控制装置100的操作。
图2和图3是示意性地示出根据本公开的实施例的转向辅助***的示图。图4和图5是示出根据本公开的实施例的在主控制器或通信接口发生异常时的操作的示图。
可应用本公开的实施例的转向辅助***指在手动驾驶模式下辅助驾驶员的转向力以轻松转向并且在自动驾驶模式下即使在没有驾驶员操纵的情况下也使本车辆(hostvehicle)转向的***。转向辅助***可以根据方向盘与车轮是否通过机械连接构件链接而划分为机械转向辅助***和线控转向***。
图2示意性地示出了可应用本公开的实施例的机械转向辅助***的配置。机械转向辅助***200包括齿条和小齿轮210、扭矩传感器220、电子控制单元230和电动马达240。
齿条和小齿轮210包括小齿轮、齿条以及小齿轮和齿条彼此啮合的啮合部分。随着小齿轮旋转，齿条作直线运动。这里，啮合部分从齿条的一端到另一端的移动被称为齿条行程。
扭矩传感器220被设置在转向轴的输入轴上，检测根据驾驶员对方向盘的转动的转向扭矩，产生检测到的转向扭矩信息，并将转向扭矩信息传输到电子控制单元230。
电子控制单元230从包括扭矩传感器220的多个传感器接收转向控制所需的信息，考虑接收到的信息而产生马达控制电流，并且控制马达240的驱动方向和驱动力。
图2示意性地示出了可应用本公开的实施例的电动助力转向***的配置。
图3示意性地示出了可应用本公开的实施例的线控转向***的配置。线控转向***300可以包括转向输入致动器310、电子控制单元320和转向输出致动器330。如上所述，在线控转向***300中，转向输入致动器310和转向输出致动器330彼此机械分离。
转向输入致动器310可以指输入驾驶员所期望的转向信息的装置。如上所述，转向输入致动器310可以包括方向盘311、转向轴312和反作用力马达313，并且可以进一步包括转向角传感器或扭矩传感器。
反作用力马达313可以从电子控制单元320接收控制信号并将反作用力施加到方向盘311。具体地，反作用力马达313可以从电子控制单元320接收命令电流并以由命令电流指示的转速驱动，从而产生反作用力扭矩。
电子控制单元320可以从转向输入致动器310接收转向信息，计算控制值，并且将指示控制值的电信号输出到转向输出致动器330。这里，转向信息可以包括转向角和转向扭矩。
另一方面，电子控制单元320可以接收作为反馈的从转向输出致动器330实际输出的动力信息，计算控制值，并向转向输入致动器310输出指示控制值的电信号，从而为驾驶员提供转向感觉(转向感)。
转向输出致动器330可以包括转向马达331、齿条332、车轮333等，并且可以进一步包括车辆速度传感器、齿条位置传感器等。
转向马达331可以轴向移动齿条332。具体地，转向马达331可以从电子控制单元320接收命令电流并因此驱动，并且可以使齿条332沿轴向方向线性移动。
当由转向马达331驱动时，齿条332可以执行使车轮333向左或向右转动的线性运动。
转向辅助***可以进一步包括例如离合器(未示出)，离合器用于分离或连接转向输入致动器310和转向输出致动器330。离合器可以通过电子控制单元320的控制来操作。
在下文中，将首先基于图2所示的机械转向辅助***来描述根据本公开的实施例。
当转向辅助***是机械转向辅助***时，马达160可以对应于基于驾驶员的转向扭矩供应辅助扭矩的转向马达。
第二控制器120可以通过设置在第二控制器120与第一控制器110之间的通信接口150来监控第一控制器110的操作状态。在从第一控制器110未接收到指示操作状态信息的信号或接收到指示发生异常的信号时，第二控制器120可以识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常。
在识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常时，第二控制器120可以从第二扭矩传感器140接收检测到的第二转向扭矩值。如果第二转向扭矩值超过第一参考值，则第二控制器120可以确定第一控制器110发生异常。如上所述，这是因为转向马达160未适当地供应辅助扭矩。
根据示例，第一参考值可以被设置为边界值，该边界值指示当马达160被正常控制以供应适当的辅助扭矩时可以检测到的转向扭矩范围。在这种情况下，因为转向方向相对于中间位置可以具有正方向和负方向，所以可以将在正常状态下可能出现的转向扭矩的最大值的绝对值设置为第一参考值。因此，可以将第二转向扭矩值的绝对值与第一参考值进行比较。
然而，在正常状态下，如果转向扭矩的正最大值与负最大值不同，则第一参考值可以被设置为正最大值和负最大值。在这种情况下，如果第二转向扭矩值被检测为在具有以第一参考值作为边界的转向扭矩范围之外的值，则如图4所示，第二控制器120可以确定第一控制器110发生异常。
在这种情况下，第二控制器120可以从待机状态切换到启用状态。如图4中的实线所示，第二控制器120可以使用从第二扭矩传感器140接收的第二转向扭矩值和其他信息来控制马达160。因此，如果第一控制器110发生异常，则第二控制器120可以精确地检测到异常的发生并快速地控制马达160供应辅助扭矩而不发生LOA。
根据示例，第二控制器120可以控制输出单元输出指示第一控制器110发生异常的异常发生通知。输出单元可以包括提供视觉信息的显示器、提供听觉信息的声音输出单元或提供触觉信息的触觉模块。输出单元可以根据预定设置输出第一控制器110的异常发生通知。
如果第二转向扭矩值是第一参考值或更小，则第二控制器120可以确定通信接口150发生异常。如上所述，这是因为转向马达160适当地供应辅助扭矩，使得驾驶员的转向扭矩不超过正常范围。换句话说，因为即使在转向马达160正常供应辅助扭矩时也识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常，因此如图5所示，可以确定通信接口150发生异常。
在这种情况下，因为第一控制器110正常操作，所以如图5中的虚线所示，第二控制器120可以保持待机状态。因此，可以防止即使在通信接口150发生故障时发生第二控制器120也控制马达160的这种情况。
根据示例，第二控制器120可以控制输出单元输出指示通信接口150发生异常的异常发生通知。输出单元可以根据预定设置输出通信接口150的异常发生通知。
根据示例，如果确定第一控制器110或通信接口150中的任何一个或多个发生异常，则第二控制器120可以限制车辆的车辆速度或RPM，确定以跛行回家模式驾驶，从而保护例如发动机和变速箱。因此，即使在第一控制器110或通信接口150中的任何一个或多个发生异常时，也可以执行安全驾驶。
在下文中，将基于图3所示的线控转向***来描述根据本公开的实施例。
当转向辅助***是线控转向***时，马达160可以对应于基于驾驶员的转向扭矩供应反作用力扭矩的反作用力马达。
在识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常时，第二控制器120可以从第二扭矩传感器140接收检测到的第二转向扭矩值。如果第二转向扭矩值是第二参考值或更小，则第二控制器120可以确定第一控制器110发生异常。这是因为反作用力马达160未适当地供应反作用力扭矩，使得驾驶员所需的转向扭矩减小。
根据示例，第二参考值可以被设置为边界值，该边界值指示当马达160被正常控制以供应适当的反作用力扭矩时可以检测到的转向扭矩范围。在这种情况下，因为转向方向相对于中间位置可以具有正方向和负方向，所以可以将在正常状态下可能出现的转向扭矩的最小值的绝对值设置为第二参考值。因此，可以将第二转向扭矩值的绝对值与第二参考值进行比较。
然而，在正常状态下，如果转向扭矩的正最小值与负最小值不同，则第二参考值可以被设置为正最小值和负最小值。在这种情况下，如果第二转向扭矩值被检测为在具有以第二参考值作为边界的转向扭矩范围内的值，则如图4所示，第二控制器120可以确定第一控制器110发生异常。
在这种情况下，第二控制器120可以从待机状态切换到启用状态并控制反作用力马达160。第二控制器120的后续操作可以以与上述机械转向辅助***基本相同的方式执行，而在技术精神上不存在冲突，因此不作详细说明。
如果第二转向扭矩值超过第二参考值，则第二控制器120可以确定通信接口150发生异常。这是因为反作用力马达160适当地供应反作用力扭矩，使得驾驶员的转向扭矩落入正常范围内。换句话说，因为即使在反作用力马达160正常供应反作用力扭矩时也识别到发生与第一控制器110的操作状态相关的异常，因此如图5所示，可以确定通信接口150发生异常。
在这种情况下，因为第一控制器110正常操作，所以如图5中的虚线所示，第二控制器120可以保持待机状态。因此，可以防止即使在通信接口150发生故障时发生第二控制器120也控制马达160的这种情况。
根据示例，第二控制器120可以控制输出单元输出指示通信接口150发生异常的异常发生通知。第二控制器120的后续操作可以以与上述机械转向辅助***基本相同的方式执行，而在技术精神上不存在冲突，因此不作详细说明。
尽管上面已经描述了发生与第一控制器110的操作状态相关的异常的这种情况，但即使在发生与第二控制器120的操作状态相关的异常的情况下，这也可以以基本相同的方式应用。换句话说，当识别到发生与第二控制器120的操作状态相关的异常时，第一控制器110可以基于第一扭矩传感器130检测到的转向扭矩值来确定第二控制器120或通信接口150中的哪一个发生异常。然而，因为第一控制器110通过主ECU控制马达160，所以第一控制器110可以控制输出单元输出第二控制器120或通信接口150中的发生异常的组件的异常发生通知。
因此，在识别到设置在转向控制装置中的主控制器的异常时，可以通过辅助控制器中基于转向扭矩值确定通信接口或主控制器的异常来实施冗余安全机制而无需单独的硬件设计的改变，并且节省额外的通信接口的成本。
图6是示出根据本公开的实施例的转向控制方法的流程图。图7是示出根据本公开的实施例的确定是主控制器还是通信接口发生异常的方法的流程图。图8是示出根据本公开的实施例的在待控制的马达为转向马达时的操作的流程图。图9是示出根据本公开的实施例的在待控制的马达为反作用力马达时的操作的流程图。
根据本公开，可以在以上参照图1描述的转向控制装置100中实施转向控制方法。根据本公开，下文参照必要的附图详细描述转向控制方法和用于实施该转向控制方法的转向控制装置100的操作。
参照图6，转向控制装置的第一控制器可以基于第一扭矩传感器检测到的第一转向扭矩值来控制马达供应与转向相关的马达扭矩(S110)。
转向控制装置100的第一控制器可以基于所输入的第一转向扭矩信息、车辆速度信息和供应到马达的马达电流信息来控制马达供应与转向相关的马达扭矩。根据示例，基于驾驶员的转向扭矩的辅助扭矩或反作用力扭矩可以对应于与转向相关的马达扭矩。
返回参照图6，可以通过设置在转向控制装置的第一控制器与第二控制器之间的通信接口彼此监控操作状态(S120)。
根据示例，转向控制装置的第一控制器和第二控制器可以被配置成通过通信接口以预定周期向/从彼此发送和接收表示彼此的操作状态信息的信号。根据另一示例，转向控制装置的第一控制器和第二控制器中的每一个可以被配置成基于是否检测到从对方的特定端子输出的信号来监控是否执行正常操作。
返回参照图6，在识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常时，第二控制器可以从第二扭矩传感器接收检测到的第二转向扭矩值(S130)。
第二控制器可以基于来自第一控制器的信号识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常。具体地，参照图7，转向控制装置的第二控制器可以识别是否接收到指示关于第一控制器的操作状态信息的信号(S210)。
当接收到指示关于第一控制器的操作状态信息的信号(S210中为“是”)时，转向控制装置的第二控制器可以识别接收到的信号是否是指示第一控制器发生异常的信号(S220)。当接收到的信号是指示第一控制器110的正常状态的信号(S220中为“否”)时，第二控制器120可以返回步骤S120以监控第一控制器的操作状态。
在未接收到指示关于第一控制器的操作状态信息的信号(S210中为“否”)时或者当接收到的信号是指示第一控制器发生异常的信号(S220中为“是”)时，第二控制器可以识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常。在这种情况下，第二控制器可以从第二扭矩传感器请求并接收第二转向扭矩信息(S230)。
返回参照图6，转向控制装置的第二控制器可以基于接收到的第二转向扭矩值来确定是第一控制器还是通信接口发生异常(S140)。
如果第二转向扭矩值落入正常范围内，则第二控制器120可以确定通信接口150发生异常。如果第二转向扭矩值不在正常范围内，则第二控制器120可以确定第一控制器110发生异常。这在下文中参照图8和图9更详细地描述。
图8示出了当转向辅助***是机械转向辅助***时，即当马达为供应辅助扭矩的转向马达时转向控制装置的操作。
如上所述，在识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常时，转向控制装置的第二控制器可以从第二扭矩传感器接收检测到的第二转向扭矩值。第二控制器可以识别第二转向扭矩值是否超过第一参考值(S310)。当第二转向扭矩值超过第一参考值(S310中为“是”)时，第二控制器可以确定第一控制器发生异常(S320)。这是因为转向马达未适当地供应辅助扭矩。
根据示例，第一参考值可以被设置为边界值，该边界值指示当转向马达被正常控制以供应适当的辅助扭矩时可以检测到的转向扭矩范围。当确定第一控制器发生异常时，第二控制器可以从待机状态切换到启用状态并且可以输出第一控制器的异常发生通知(S150)。
第二控制器可以基于从第二扭矩传感器接收的第二转向扭矩值和其他信息来控制转向马达。因此，如果第一控制器发生异常，则第二控制器可以精确地检测到异常的发生并快速地控制马达供应辅助扭矩而不发生LOA。
进一步地，第二控制器可以控制包括例如提供视觉信息的显示器、提供听觉信息的声音输出单元或提供触觉信息的触觉模块的输出单元，从而输出第一控制器的异常发生通知。
当第二转向扭矩值是第一参考值或更小(S310中为“否”)时，第二控制器可以确定通信接口发生异常(S330)。这是因为转向马达适当地供应辅助扭矩，使得驾驶员的转向扭矩不超过正常范围。换句话说，因为即使在转向马达正常供应辅助扭矩时也识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常，所以可以确定通信接口发生异常。
在这种情况下，因为第一控制器正常操作，所以第二控制器可以保持待机状态并且可以输出通信接口的异常发生通知(S160)。因此，可以防止即使在通信接口发生故障时第二控制器也与第一控制器一起同时控制转向马达的这种情况。
当确定第一控制器或通信接口中的任何一个或多个发生异常时，转向控制装置的第二控制器可以确定以跛行回家模式驾驶车辆(S170)。因此，即使在第一控制器或通信接口中的任何一个或多个发生异常时，也可以执行安全驾驶。
图9示出了当转向辅助***是线控转向***时，即当马达为供应反作用力扭矩的反作用力马达时转向控制装置的操作。
如上文结合图6所述的，在识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常时，转向控制装置的第二控制器可以从第二扭矩传感器接收检测到的第二转向扭矩值。第二控制器可以识别第二转向扭矩值是否是第二参考值或更小(S410)。当第二转向扭矩值是第二参考值或更小(S410中为“是”)时，第二控制器可以确定第一控制器发生异常(S420)。这是因为反作用力马达未适当地供应反作用力扭矩。
根据示例，第二参考值可以被设置为边界值，该边界值指示当反作用力马达被正常控制以供应适当的反作用力扭矩时可以检测到的转向扭矩范围。当确定第一控制器发生异常时，第二控制器可以从待机状态切换到启用状态并且可以输出第一控制器的异常发生通知(S150)。
第二控制器可以基于从第二扭矩传感器接收到的第二转向扭矩值和其他信息来控制反作用力马达。因此，如果第一控制器发生异常，则第二控制器可以精确地检测到异常的发生并快速地控制反作用力马达供应反作用力扭矩。
进一步地，第二控制器可以控制包括例如提供视觉信息的显示器、提供听觉信息的声音输出单元或提供触觉信息的触觉模块的输出单元，从而输出第一控制器的异常发生通知。
当第二转向扭矩值超过第二参考值(S410中为“否”)时，第二控制器可以确定通信接口发生异常(S430)。这是因为反作用力马达适当地供应反作用力扭矩，使得驾驶员的转向扭矩落入正常范围内。换句话说，因为即使在反作用力马达正常供应反作用力扭矩时也识别到发生与第一控制器的操作状态相关的异常，所以可以确定通信接口发生异常。
在这种情况下，因为第一控制器正常操作，因此第二控制器可以保持待机状态并且可以输出通信接口的异常发生通知(S160)。因此，可以防止即使在通信接口发生故障时第二控制器也与第一控制器一起同时控制反作用力马达的这种情况。
当确定第一控制器或通信接口中的任何一个或多个发生异常时，转向控制装置的第二控制器可以确定以跛行回家模式驾驶车辆(S170)。因此，即使在第一控制器或通信接口中的任何一个或多个发生异常时，也可以执行安全驾驶。
因此，在识别到设置在转向控制装置中的主控制器的异常时，可以通过辅助控制器中基于转向扭矩值确定通信接口或主控制器的异常来实施冗余安全机制而无需单独的硬件设计的改变，并且节省额外的通信接口的成本。
图10是示出根据本公开的实施例的转向控制装置的计算机***的配置的框图。
参照图10，上述实施例可以被实施为例如计算机***中的计算机可读记录介质。如图所示，转向控制装置、转向马达和转向装置的计算机***1000可以包括可以通过总线1060彼此通信的一个或多个处理器1010、存储器1020、存储单元1030、用户接口输入单元1040和用户接口输出单元1050中的至少一个。计算机***1000可以进一步包括用于连接到网络的网络接口1070。处理器1010可以是中央处理单元(CPU)或运行存储在存储器1020和/或存储单元1030中的处理指令的半导体装置。存储器1020和存储单元1030可以包括各种类型的易失性/非易失性储存介质。例如，存储器1020可以包括只读存储器(ROM)1024和随机存取存储器(RAM)1025。
因此，实施例可以被实施为存储计算机实施的方法或计算机可执行指令的非易失性计算机记录介质。指令可以由处理器运行以执行根据本公开的实施例的方法。
本发明的上述实施例可以被实施为计算机可以从记录介质中读出的代码。计算机可读记录介质包括存储计算机***可读取的数据的所有类型的记录装置。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态盘(SSD)、硅磁盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘或光学数据存储装置或者载波类型的实现形式(例如，通过Internet传输)。
上述描述是为了使本领域技术人员能够实现和使用本公开的技术思想而被呈现的，并且是在特定应用及其要求的背景下提供的。对所描述的实施例的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文限定的一般原理可以应用于其他实施例和应用。以上描述和附图仅出于说明的目的提供了本公开的技术思想的示例。也就是说，所公开的实施例旨在说明本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所示出的实施例，而是将被赋予与权利要求书一致的最宽范围。本公开的保护范围应以所附权利要求书为准来理解，凡在所附权利要求书的等效范围内的技术思想均应理解为被包括在本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月18日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0147906的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的所有公开内容通过引用并入本文中。
Claims (9)
1.一种转向控制装置，包括：
传感器单元，包括第一扭矩传感器和第二扭矩传感器，所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器均检测作为转向扭矩的驾驶员的转向力；
第一控制器，从所述第一扭矩传感器接收检测到的第一转向扭矩值，并基于所述第一转向扭矩值控制马达供应与转向相关的马达扭矩；以及
第二控制器，与所述第一控制器通过通信接口彼此监控操作状态并在所述第一控制器发生异常时控制所述马达，
其中当确定发生与所述第一控制器的操作状态相关的异常时，所述第二控制器从所述第二扭矩传感器接收检测到的第二转向扭矩值，并基于所述第二转向扭矩值确定是所述通信接口还是所述第一控制器发生异常，
其中所述马达为基于所述驾驶员的转向扭矩供应辅助扭矩的转向马达，当所述第二转向扭矩值超过第一参考值时，所述第二控制器确定所述第一控制器发生异常，并且所述第一参考值被设置为当所述转向马达被正常控制时的转向扭矩范围的边界值，并且其中当所述第二转向扭矩值是所述第一参考值或更小时，所述第二控制器确定所述通信接口发生异常，或
其中所述马达为基于所述驾驶员的转向扭矩供应反作用力扭矩的反作用力马达，其中当所述第二转向扭矩值是第二参考值或更小时，所述第二控制器确定所述第一控制器发生异常，并且其中所述第二参考值被设置为当所述反作用力马达被正常控制时的转向扭矩范围的边界值，并且其中当所述第二转向扭矩值超过所述第二参考值时，所述第二控制器确定所述通信接口发生异常。
2.根据权利要求1所述的转向控制装置，其中当通过所述通信接口未接收到关于所述第一控制器的操作状态的信息或者接收到关于所述第一控制器的操作状态的异常发生信息时，所述第二控制器确定发生与所述第一控制器的操作状态相关的异常。
3.根据权利要求1所述的转向控制装置，其中如果确定所述通信接口发生异常，则所述第二控制器保持待机状态并控制以输出所述通信接口的异常发生通知。
4.根据权利要求1所述的转向控制装置，其中如果确定所述第一控制器发生异常，则所述第二控制器切换到启用状态并控制以输出所述第一控制器的异常发生通知。
5.根据权利要求1所述的转向控制装置，其中如果确定所述第一控制器或所述通信接口发生异常，则所述第二控制器确定以跛行回家模式驾驶车辆。
6.一种转向控制方法，包括：
由第一控制器基于第一扭矩传感器检测到的第一转向扭矩值来控制马达供应与转向相关的马达扭矩；
由第二控制器与所述第一控制器一起通过通信接口彼此监控操作状态；
如果确定发生与所述第一控制器的操作状态相关的异常，则由所述第二控制器从第二扭矩传感器接收检测到的第二转向扭矩值；以及
由所述第二控制器基于所述第二转向扭矩值确定是所述第一控制器还是所述通信接口发生异常，
其中所述马达为基于驾驶员的转向扭矩供应辅助扭矩的转向马达，当所述第二转向扭矩值超过第一参考值时，确定是所述第一控制器还是所述通信接口发生异常确定所述第一控制器发生异常，并且所述第一参考值被设置为当所述转向马达被正常控制时的转向扭矩范围的边界值，并且
其中当所述第二转向扭矩值是所述第一参考值或更小时，确定是所述第一控制器还是所述通信接口发生异常确定所述通信接口发生异常。
7.根据权利要求6所述的转向控制方法，其中当通过所述通信接口未接收到关于所述第一控制器的操作状态的信息或接收到关于所述第一控制器的操作状态的异常发生信息时，接收第二转向扭矩值确定发生与所述第一控制器的操作状态相关的异常。
8.根据权利要求6所述的转向控制方法，进一步包括：如果确定所述通信接口发生异常，则所述第二控制器保持待机状态并控制以输出所述通信接口的异常发生通知。
9.根据权利要求6所述的转向控制方法，进一步包括：如果确定所述第一控制器发生异常，则将所述第二控制器切换到启用状态以控制所述马达并控制以输出所述第一控制器的异常发生通知。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Gyeonggi Do, South Korea Applicant after: Hanna Wandu Co.,Ltd. Address before: Gyeonggi Do, South Korea Applicant before: MANDO Corp. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |