KR101859759B1 - Method for compensating side-wind based on Camera sensor of LKAS in MotorDriven Power Steering - Google Patents

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Abstract

차선 유지 보조 시스템용 카메라 센서 기반 전동식 조향 장치의 횡풍 보상 방법이 개시된다. 횡풍 보상을 위해 전제되어야 하는 차량의 직진 여부 판단에 있어서, 본 발명은 조향각 및 조향각속도 외에 차선 유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist System)의 카메라 센서로부터 얻어지는 전방도로 곡률(Curvature) 정보와 차선 이탈각(Heading Angle) 정보 및 차선에 대한 횡방향 변위 정보에 근거하여 차량의 직진 여부를 판단한다. 이에 따라 차량의 직진 주행 여부를 정확하고 신속하게 파악하여 횡풍 보상을 수행할 수 있다.Disclosed is a method for compensating for the lateral wind of a camera-sensor-based electric-powered steering apparatus for a lane-keeping auxiliary system. In the present invention, in addition to the steering angle and the steering angle velocity, the front road curvature information obtained from the camera sensor of the lane keeping assist system and the lane departure angle Heading Angle information and lateral displacement information for the lane. Accordingly, it is possible to precisely and quickly grasp whether the vehicle is running straight or not, thereby performing the lateral wind compensation.

Description

차선 유지 보조 시스템용 카메라 센서 기반 전동식 조향 장치의 횡풍 보상 방법{Method for compensating side-wind based on Camera sensor of LKAS in MotorDriven Power Steering}Technical Field [0001] The present invention relates to a sensor-based motor-driven steering system for a lane keeping auxiliary system,

본 발명은 차량 시스템에 관한 것으로, 특히 차량 시스템의 조향 기술에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a vehicle system, and more particularly to a steering technique of a vehicle system.

운전자의 운전 특성을 반영하는 전동식 조향 장치에 대한 기술이 특허출원 제10-2006-0069679호를 통해 알려져 있다. 이 전동식 조향 장치는 가속도의 평균 제곱근 값을 통해 급가속 또는 급감속의 빈도 또는 크기를 판단하는 한편 조향각속도의 평균 제곱근 값을 통해 운전자의 급조타의 빈도 또는 크기를 판단하는 운전 특성 연산부를 구비함으로써, 운전자의 운전 특성에 따라 조향 보조 동력을 가감하여 조향 안정성을 확보한다.BACKGROUND ART [0002] A technique for an electric steering system that reflects a driving characteristic of a driver is known from Patent Application No. 10-2006-0069679. The electric steering system includes a driving characteristic calculator for determining the frequency or magnitude of the rapid acceleration or deceleration through the average square root of acceleration and determining the frequency or magnitude of the steep ridge of the driver based on the average square root of the steering angle velocity, The steering assist force is added or subtracted in accordance with the operating characteristics of the steering wheel to secure the steering stability.

그러나 종래 기술은 단지 운전자의 운전 특성만을 고려한 것으로, 도 1에서와 같이 차량의 측방으로부터의 바람이나 도 2에서와 같이 기울어진 뱅크(bank) 노면 등의 외부 작용(외란)이 운전자의 직진 주행 중에 가해졌을 때, 이를 보상하기 위한 기술적 방안은 되지 못한다. 따라서 종래에 운전자는 직진 주행을 유지하기 위해 직접 외란 보상을 위한 조향 입력을 외란의 반대방향으로 가하여야 한다. 그러나 이 외란이 가해지는 시간이 길어지게 되면, 운전자는 직진 주행을 유지하기 위한 노력을 계속 유지하여야 하므로 조향 피로감이 증가하게 된다.However, in the prior art, only the driving characteristics of the driver are taken into consideration. As shown in Fig. 1, the wind from the side of the vehicle or the external action (disturbance) such as a bank road surface inclined as shown in Fig. 2, When it is applied, it is not a technical measure to compensate it. Therefore, in order to maintain the straight running, the driver must directly apply the steering input for disturbance compensation in the direction opposite to the disturbance. However, if this disturbance is applied for a longer time, the driver must maintain the effort to maintain the straight running, which leads to an increase in the steering fatigue.

본 발명은 직진 주행 중 외부 작용에 따라 직진 주행에서 벗어나게 될 경우, 직진 주행 유지하기 위한 보상 조향을 자동으로 수행할 수 있게 하는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a technical solution which can automatically perform a compensation steering for maintaining a straight running state when the vehicle is deviated from a straight running due to an external action during a straight running.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 차선 유지 보조 시스템용 카메라 센서 기반 전동식 조향 횡풍 보상 방법은 차량의 주행 속도가 기준 속도 이상인지를 판단하는 단계, 상기 주행 속도가 상기 기준 속도 이상이면, 차선 유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist System)의 카메라 센서로부터 얻어지는 전방도로 곡률(Curvature)과 차선 이탈각(Heading Angle) 및 차선에 대한 횡방향 변위를 포함한 정보에 근거하여 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는 단계, 상기 차량이 직진 주행 중인 것으로 판단되면, 조향 토크가 발생하는지 판단하는 단계, 및 상기 조향 토크가 발생하면 상기 발생된 조향 토크를 보상하는 단계를 포함한다. 여기서 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는 단계는 조향각과 조향각속도를 더 고려하여 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a camera sensor-based electromotive steering lateral wind compensation method for a lane-keeping assist system, comprising: determining whether a running speed of a vehicle is equal to or greater than a reference speed; , It is determined whether or not the vehicle is running straight on the basis of the information including the front road curvature, the lane departure angle and the lateral displacement of the lane obtained from the camera sensor of the lane keeping assist system Determining whether the steering torque is generated when the vehicle is determined to be running straight ahead, and compensating the generated steering torque when the steering torque is generated. Here, the step of determining whether the vehicle is running straight ahead may further include determining the steering angle and the steering angle speed to determine whether the vehicle is running straight ahead.

그리고 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는 단계는 상기 조향각과 상기 조향각속도와 상기 전방도로 곡률과 상기 전방 이탈각(Heading Angle) 및 상기 횡방향 변위 각각의 값이 모두 지정된 범위를 만족하는 경우에 상기 차량이 직진 주행 중인 것으로 판단한다. 나아가 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는 단계는 상기 지정된 범위 만족이 일정 시간 지속되면 상기 차량이 직진 주행 중인 것으로 판단한다.The step of determining whether the vehicle is running in a straight line may include determining whether the steering angle, the steering angle velocity, the curvature of the front road, and the values of the heading angle and the lateral displacement satisfy a specified range, It is judged that the vehicle is running straight ahead. Further, in the step of determining whether the vehicle is running straight, it is determined that the vehicle is traveling straight ahead if the specified range satisfaction is maintained for a predetermined time.

본 발명은 운전자의 조향 피로감을 감소시킬 수 있는 효과를 창출한다. 또한 직진 주행 여부에 대한 모니터링 시간 감소에 따른 제어 효율을 향상시킨다. 또한 기본적으로 LKAS 장착 차량에는 차선 인식을 위한 카메라 센서와 MDPS(MotorDriven Power Steering)가 장착되어 있으므로, 별도의 하드웨어 추가 없이 소프트웨어만으로 구현 가능한 장점이 있다.The present invention creates the effect of reducing the steering fatigue of the driver. It also improves the control efficiency due to the reduction of the monitoring time for the straight running. Also, basically, the LKAS equipped vehicle is equipped with camera sensor and MDPS (MotorDriven Power Steering) for lane recognition, so it can be implemented by software without additional hardware.

도 1은 직진 주행 유지를 위한 조향 입력 설명을 위한 예시도.
도 2는 횡풍 보상 시스템의 횡풍 보상을 위한 흐름도.
도 3은 도 2의 과정 중 일부 과정(①, ②, ③)을 구체화한 흐름도.
도 4는 LKAS 카메라 센서 출력 신호 설명을 위한 참조도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 LKAS 카메라 센서 출력 정보를 활용하여 도 2의 과정 중 일부 과정(①, ②, ③)을 구체화한 흐름도.
도 6은 도 5에 따른 횡풍 보상 로직을 적용한 시스템에서의 횡풍 보상 토크 입력을 나타낸 도면.1 is an exemplary diagram for explaining a steering input for maintaining straight traveling;
FIG. 2 is a flow chart for compensating for the lateral wind of the lateral wind compensation system. FIG.
FIG. 3 is a flow chart embodying some processes (①, ②, ③) in the process of FIG.
4 is a reference diagram for explaining the LKAS camera sensor output signal.
FIG. 5 is a flow chart illustrating certain processes (①, ②, ③) of FIG. 2 using LKAS camera sensor output information according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating the input of the lateral wind compensation torque in a system employing the lateral wind compensation logic according to FIG.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 MDPS(MotorDriven Power Steering) 횡풍 보상 시스템의 횡풍 보상을 위한 기본 흐름도이다.FIG. 2 is a basic flow chart for compensating for the lateral wind of the MDPS (Motor Driven Power Steering) lateral wind compensation system.

차량이 주행 중인 상태에서, 횡풍 보상 시스템의 조향 제어를 위한 제어 유닛은 우선 차량이 고속 주행 중인지 아닌지를 판단한다(S200). 예를 들어, 제어 유닛은 차량이 60kph로 주행 중인 경우에 고속 주행이라고 판단한다. 고속 주행인 것으로 판단되면, 제어 유닛은 차량이 직진 주행 중인지 아닌지를 판단한다(S210). 직진 주행인 것으로 판단되면, 제어 유닛은 외란에 의한 횡방향 쏠림 발생 여부를 판단한다(S220). 이를 만족하면 실제 운전자의 조향 의도에 대해 횡방향 쏠림이 발생하고 있다는 것을 추정할 수 있으므로, 제어 유닛은 이를 보상하기 위한 제어를 수행한다. 구체적으로 제어 유닛은 횡쏠림 정도에 따라 토크 오버레이를 조향 모터 토크단에 입력함으로써, 보상을 위한 제어를 수행한다(S230). 보상 제어 후, 제어 유닛은 차량이 안정화 상태인지 판단하며, 안정화 상태가 아니면 S220으로 피드백한다(S240).In a state where the vehicle is running, the control unit for steering control of the lateral wind compensation system first determines whether the vehicle is traveling at a high speed (S200). For example, the control unit determines that the vehicle is traveling at a high speed when the vehicle is traveling at 60 kph. If it is determined that the vehicle is traveling at a high speed, the control unit determines whether the vehicle is running straight (S210). If it is determined that the vehicle is traveling straight ahead, the control unit determines whether lateral drift due to the disturbance has occurred (S220). If it is satisfied, it can be estimated that lateral drift is occurring with respect to the steering intent of the actual driver, so that the control unit performs control to compensate it. Specifically, the control unit performs control for compensation by inputting the torque overlay to the steering motor torque stage in accordance with the degree of lateral displacement (S230). After the compensation control, the control unit determines whether the vehicle is in a stabilized state, and if not, the control unit feeds back to S220 (S240).

도 3은 도 2의 과정 중 일부 과정(①, ②, ③)을 구체화한 흐름도이다.FIG. 3 is a flow chart embodying some of the processes of FIG. 2 ((1), (2), (3)).

제어 유닛은 조향각 신호와 조향각속도 신호를 이용하여 조향각과 조향각속도가 일정 임계치 이내에 속하는지 판단한다(S300)(S310). 이를 만족하면, 제어 유닛은 차속과 요레이트(yaw rate) 신호를 이용하여 현재 주행 도로의 곡률반경(애커만 Radius)을 추정하며, 추정된 곡률반경 값이 일정 임계치(예를 들어, 20000m)보다 큰지를 판단한다(S320). 곡률반경 값이 일정 임계치보다 크다면, 제어 유닛은 이러한 상태가 일정 시간(예를 들어, 5초) 동안 지속적으로 유지되는지 모니터링한다(S330). 일정 시간 동안 지속적으로 유지되면, 제어 유닛은 조향 토크(컬럼 토크)가 발생하는지 판단하고, 현재 발생된 컬럼 토크량(모터 토크량)을 보상한다(S340)(S350).The control unit uses the steering angle signal and the steering angle velocity signal to determine whether the steering angle and the steering angle velocity are within a predetermined threshold (S300) (S310). If it is satisfied, the control unit estimates the curvature radius (Ackerman's Radius) of the current driving road using the vehicle speed and the yaw rate signal, and the estimated curvature radius value is less than a certain threshold (for example, 20000m) (S320). If the value of the radius of curvature is greater than a certain threshold, the control unit monitors whether this state is maintained for a certain period of time (e.g., 5 seconds) (S330). If it is continuously maintained for a predetermined time, the control unit determines whether a steering torque (column torque) has occurred and compensates the presently generated column torque amount (motor torque amount) (S340) (S350).

상술한 과정에서 곡률반경 값이 크게 되면, 도로의 곡률 자체가 작은 것으로 판단하여 직선 도로라고 추정하게 된다. 하지만 운전자의 조향이 더 많이 개입하게 되면 도로 곡률 추정치는 운전자 조향에 의해 요레이트 변화로 인해 왜곡되게 될 뿐만 아니라, 만약에 운전자가 실제로 비스듬하게 주행을 하고 있을 경우에는 요레이트 값이 거의 0에 가까우므로, 차량이 도로를 평행하게 주행하고 있는지 아니면 비스듬하게 주행하고 있는지 판단하기가 쉽지 않다. 따라서, 주행 상황에 대한 충분한 모니터링이 진행되어야만 정확한 운전자 조향 의도와 도로 상황을 상관(correlation)시켜 오작동과 민감 작동을 줄일 수 있다.If the radius of curvature becomes large in the above-described process, it is determined that the curvature of the road itself is small, and it is estimated that the road is a straight road. However, if the driver's steering is involved more, the road curvature estimates will be distorted by the driver's steering due to the yaw rate change, and if the driver is actually driving at an angle, the yaw rate will be close to zero Therefore, it is not easy to judge whether the vehicle is running parallel to the road or running at an angle. Therefore, sufficient monitoring of the driving situation must be performed to correlate the correct driver's intention with the road conditions, thereby reducing malfunctions and sensitive operations.

이에 후술하는 바와 같이 본 발명의 일 양상에 따른 횡풍 보상 시스템은 도 4와 같이 차선 유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist Systemm, LKAS)으로부터 얻어지는 차선에 대한 차량의 횡방향변위(위치), 도로 곡률과 차선 이탈각도 등의 신호를 활용함으로써, 실제로 운전자가 직선 도로에서 직진 주행을 하는 것인지에 대한 추정을 보다 정확하고 신속하게 수행한다. 구체적으로, 본 발명의 일 양상에 따른 횡풍 보상 시스템은 조향각 및 조향각속도 이외에 LKAS 카메라 센서에서 출력값으로 나오는 전방도로 곡률(Curvature) 정보, 전방 차선 이탈각(Heading Angle) 정보, 차선까지 횡방향 변위(Lateral Offset) 정보에 근거하여 차량의 직진 주행 여부를 판단한다.As will be described later, the lateral wind compensation system according to one aspect of the present invention includes a lateral displacement (position), a road curvature and a lane of a vehicle with respect to a lane obtained from a lane keeping assist system (LKAS) By using a signal such as an angle of departure, it is possible to more accurately and quickly estimate whether or not the driver actually runs straight on the straight road. More specifically, the lateral wind compensation system according to an aspect of the present invention includes a front road curvature information, a front lane departure angle information, and a lateral displacement from the output value of the LKAS camera sensor in addition to the steering angle and the steering angle velocity Lateral Offset) information of the vehicle.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 LKAS 카메라 센서 출력 정보를 활용하여 도 2의 과정 중 일부 과정(①, ②, ③)을 구체화한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating some processes (1, 2, 3) of FIG. 2 using LKAS camera sensor output information according to an embodiment of the present invention.

제어 유닛은 조향각 신호와 조향각속도 신호를 이용하여 조향각과 조향각속도가 일정 임계치 이내에 속하는지 판단한다(S500)(S510). 이를 만족하면, 제어 유닛은 LKAS 카메라 센서로부터 얻어지는 전방도로 곡률 값과 전방 차선 이탈각이 일정 임계치 이내인지 판단하며, 또한 차선까지의 횡방향 변위를 이용하여 얻어지는 차선까지의 거리(Distance to Lane Boundary, DTLB)의 델타값이 일정 임계치 이내인지를 판단한다(S520)(S530)(S540). DTLB 델타값이 일정 임계치 이내이면, 제어 유닛은 이러한 상태가 일정 시간 동안 지속적으로 유지되는지 모니터링한다(S550). 일정 시간 동안 지속적으로 유지되면, 제어 유닛은 조향각 오프셋이 발생하는지 판단하고, 발생하였으면 현재 발생된 조향각을 보상한다(S560)(S570).The control unit uses the steering angle signal and the steering angle velocity signal to determine whether the steering angle and the steering angle velocity are within a predetermined threshold (S500) (S510). If it is satisfied, the control unit judges whether the curvature value of the front road obtained from the LKAS camera sensor and the front lane departure angle are within a predetermined threshold value, and also determines whether the distance to the lane boundary, which is obtained by using the lateral displacement to the lane, DTLB) is within a predetermined threshold value (S520) (S530) (S540). If the DTLB delta value is within a certain threshold, the control unit monitors whether this state is maintained for a certain period of time (S550). If the steering angle is continuously maintained for a predetermined period of time, the control unit determines whether a steering angle offset occurs and, if the steering angle has occurred, compensates the currently generated steering angle (S560) (S570).

이 같은 도 5에서는 도 3에서 문제점으로 지적될 수 있는 실제 전방도로 곡률 정보의 경우 운전자 조향에 의한 영향을 배제할 수 있기 때문에, 실제 도로 정보를 더욱 명확하게 파악할 수 있으므로 직진 주행 판단에 도움이 된다. 그리고 전방 차선 이탈각 정보의 경우에도 차선의 접선방향 벡터에 대한 차량 중심선이 이루는 각을 알 수 있으므로, 운전자가 차선과 평행하게 직진 주행을 하고 있는지, 요레이트가 발생하지 않을 정도로 비스듬하게 차선을 따라 주행하는지 판단이 가능해지게 된다. 또한 차선에 대한 횡변위를 이용하면 차선까지의 거리(DTLB)를 통해 변화량 차선에 근접하는 속도 및 변위량을 알 수 있으므로, 도 3의 방법에 비해 보다 안정적이고 정확한 주행 상황을 판별할 수 있게 된다.In FIG. 5, since the actual front road curvature information, which can be pointed out as a problem in FIG. 3, can be excluded from the influence of the driver's steering, the actual road information can be more clearly grasped, . In the case of the front lane departure angle information, the angle formed by the center line of the vehicle with respect to the tangential vector of the lane is also known. Thus, it is possible to determine whether the driver is traveling straight in parallel with the lane, obliquely along the lane It is possible to judge whether the vehicle is traveling. Further, when the lateral displacement for the lane is used, the speed and the displacement amount approaching the change lane can be known through the distance DTLB to the lane, so that it is possible to discriminate the driving situation more stably and accurately as compared with the method of Fig.

또한 LKAS 카메라 센서의 출력 정보 활용에 의한 가장 큰 장점은 운전자 주행에 대한 모니터링 시간을 상당히 줄일 수 있다는 점이다. 도 3에서는 차량의 직진 주행을 판별하는 근거가 되는 신호들이 차량 자체의 신호이므로, 민감도를 떨어뜨리고 확실한 경우에서만 동작을 하도록 모니터링 시간을 상당히 길게(약 5초) 유지해야 하는데, 이는 횡풍 보상 로직의 제어 효율성을 낮추는, 즉 조향 보상을 위한 개입 횟수가 적을 수밖에 없는 단점이 있다. 그러나 도 5에서와 같이 카메라 센서 정보를 이용해서 실시간으로 주행 정보에 대한 피드백이 이루어지게 되면, S550에서의 모니터링 시간은 기존에 비해 상당히 줄어들게 되어 효율성 측면에서도 큰 강점을 보일 수 있다. 도 6은 도 5에 따른 횡풍 보상 로직을 적용한 시스템에서의 횡풍 보상 토크 입력을 나타낸 도면이다. ①에서 차량에 가해진 횡풍을 파악하여 ②에서 빨간색 화살표로 나타낸 횡풍 보상 토크를 입력한다. 이에 따라 운전자의 조향 피로감을 감소시킬 수 있다.In addition, the biggest advantage of utilizing the output information of the LKAS camera sensor is that the monitoring time for the driver's driving can be significantly reduced. In FIG. 3, since the signals for determining the straight running of the vehicle are the signals of the vehicle itself, the monitoring time must be kept considerably long (about 5 seconds) to lower the sensitivity and operate only in certain cases. There is a disadvantage in that the number of intervention for steering compensation is low. However, as shown in FIG. 5, when the feedback of the driving information is performed in real time using the camera sensor information, the monitoring time at S550 is considerably reduced compared to the conventional method, and the efficiency can be greatly enhanced. FIG. 6 is a diagram illustrating the input of the lateral wind compensation torque in the system to which the lateral wind compensation logic according to FIG. 5 is applied. Identify the lateral wind that is applied to the vehicle at ① and input the wind compensation torque indicated by the red arrow in ②. This can reduce the steering fatigue of the driver.

한편, 도 3에서는 운전자가 유지하고 있는 조향 토크, 즉 S340에서 파악된 조향 토크에 해당하는 모터 토크량을 산출하여 그 값을 조향 모터 토크단에 입력하게 되어 있다. 그러나 조향 모터 토크단에 입력을 넣게 되면, MDPS 자체의 로직을 알고 있는 경우에만 정확한 제어가 가능하게 되는데, 이는 타사의 MDPS를 이용할 경우에는 호환성 자체에서도 큰 열세를 보이게 된다. 이에 본 발명의 일 양상에 따라 제어 유닛은 조향각을 유지할 수 있는 조향 토크 값을 조향각에 대한 PID 제어(proportional integral derivative control)(수학식 1)를 통해서 입력한다. 이에 따라 보다 직관적인 제어가 가능해진다. 수학식 1은 PID 제어를 위한 보상 토크(Tcompensation) 및 전체 MDPS 보조 토크(Tassist , Total)의 산출 방식을 나타낸다.On the other hand, in FIG. 3, the motor torque amount corresponding to the steering torque held by the driver, that is, the steering torque obtained in S340, is calculated and input to the steering motor torque stage. However, if input is made to the steering motor torque stage, accurate control is only possible if the logic of the MDPS itself is known, which is also a serious problem when using the MDPS of other companies. According to an aspect of the present invention, the control unit inputs the steering torque value capable of maintaining the steering angle through a proportional integral derivative control (Equation 1) for the steering angle. Thus, more intuitive control becomes possible. Equation (1) shows a calculation method of the compensation torque (T compensation ) for PID control and the total MDPS assist torque (T assist , Total ).

Figure 112018001311616-pat00008

여기서, SWAerr는 조향각 에러이고, SWATg는 목표 조향각이고, SWAcurrent는 현재 조향각이고, G1, G2, G3는 PID 제어 상수이며, Tassist,MDPS는 MDPS 보조 토크이다.
Figure 112018001311616-pat00008
Where SWA err is the steering angle error, SWA Tg is the target steer angle, SWA current is the current steer angle, G 1 , G 2 and G 3 are the PID control constants, T assist and MDPS are the MDPS assist torques.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (5)

차량의 주행 속도가 기준 속도 이상인지를 판단하는 단계;
상기 주행 속도가 상기 기준 속도 이상이면, 차선 유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist System)의 카메라 센서로부터 얻어지는 전방도로 곡률(Curvature)과 전방 차선 이탈각(Heading Angle) 및 차선에 대한 횡방향 변위를 포함한 정보에 근거하여 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는 단계;
상기 차량이 직진 주행 중인 것으로 판단되면, 조향 토크가 발생하는지 판단하는 단계; 및
상기 조향 토크가 발생하면, 상기 발생된 조향 토크를 보상하는 단계를 포함하고,
상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는 단계는 조향각과 조향각속도를 더 고려하여 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단함을 특징으로 하고,
상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는 단계는 상기 조향각과 상기 조향각속도와 상기 전방도로 곡률과 상기 전방 차선 이탈각(Heading Angle) 및 상기 횡방향 변위 각각의 값이 모두 지정된 범위를 만족하는 경우에 상기 차량이 직진 주행 중인 것으로 판단함을 특징으로 하고,
상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는 단계는 상기 지정된 범위 만족이 일정 시간 지속되면 상기 차량이 직진 주행 중인 것으로 판단함을 특징으로 하는 차선 유지 보조 시스템용 카메라 센서 기반 전동식 조향 횡풍 보상 방법.Determining whether a running speed of the vehicle is equal to or greater than a reference speed;
If the traveling speed is equal to or greater than the reference speed, information including a front road curvature, a front lane departure angle and a lateral displacement for a lane, which are obtained from a camera sensor of a lane keeping assist system, Determining whether the vehicle is in a straight running state based on the detected vehicle speed;
Determining whether the steering torque is generated if it is determined that the vehicle is running straight; And
Compensating the generated steering torque when the steering torque is generated,
Wherein the step of determining whether the vehicle is running straight ahead further comprises the step of determining whether the vehicle is running straight ahead considering the steering angle and the steering angle velocity,
Wherein the step of determining whether the vehicle is running straight ahead includes determining whether the steering angle, the steering angle velocity, the curvature of the front road, and the values of the heading angle and the lateral displacement, It is determined that the vehicle is running straight ahead,
Wherein the step of determining whether the vehicle is running in a straight line comprises determining that the vehicle is running straight when the specified range satisfaction is maintained for a certain period of time. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보상하는 단계는 상기 발생된 조향 토크에 따른 조향각에 대한 PID 제어를 통해 조향 모터 토크단에 입력함을 특징으로 하는 차선 유지 보조 시스템용 카메라 센서 기반 전동식 조향 횡풍 보상 방법.The method according to claim 1,
Wherein the compensating step is input to the steering motor torque stage through the PID control for the steering angle according to the generated steering torque.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102159555B1 (en) * 2014-05-07 2020-09-24 주식회사 만도 Measuring Method of Rear Wheel Steering Angle
US20160096546A1 (en) * 2014-10-03 2016-04-07 Delphi Technologies, Inc. Lane departure steering correction with road camber and crosswind compensation
CN105774901B (en) * 2014-12-26 2019-01-29 比亚迪股份有限公司 System for lane-keeping control and method and vehicle
CN104608817B (en) * 2015-01-08 2017-01-25 奇瑞汽车股份有限公司 Intelligent crosswind influence early-warning method based on electric steering device
US10479357B2 (en) 2016-05-23 2019-11-19 Aptiv Technologies Limited Lane keeping system for autonomous vehicle in wind conditions
US10179607B2 (en) * 2016-08-03 2019-01-15 Aptiv Technologies Limited Lane keeping system for autonomous vehicle in wind conditions using vehicle roll
KR102548784B1 (en) * 2016-10-11 2023-06-29 에이치엘만도 주식회사 Steering Control Device for Compensating Cross Wind and Control Method thereof
CN108162959B (en) * 2016-12-07 2019-11-29 财团法人车辆研究测试中心 Vehicle automated lane follows control system and method
KR102202752B1 (en) * 2017-06-30 2021-01-14 현대모비스 주식회사 Method for controlling rear wheel steering in vehicle and apparatus thereof
JP6503585B2 (en) 2017-09-01 2019-04-24 本田技研工業株式会社 Vehicle control system, vehicle control method, and program
CN110949373B (en) * 2018-09-25 2021-04-20 长城汽车股份有限公司 Vehicle control method and system and vehicle
KR102155817B1 (en) * 2019-01-30 2020-09-16 주식회사 만도 Steering device for enhancing convenience in straight traveling of a vehicle and controlling method thereof
JP2020152222A (en) * 2019-03-20 2020-09-24 本田技研工業株式会社 Vehicle control device, vehicle control method and program
CN111002976B (en) * 2019-09-20 2021-05-18 江苏理工学院 Intelligent vehicle crosswind-resistant control method based on fuzzy self-adaptive PID control
CN112644581B (en) * 2019-10-10 2022-06-10 中车时代电动汽车股份有限公司 Steering zero offset automatic compensation method, controller and system of wire-controlled vehicle
CN110722949B (en) * 2019-10-22 2021-06-29 北京经纬恒润科技股份有限公司 Crosswind compensation method of vehicle, suspension controller and steering controller
CN112455534B (en) * 2020-12-03 2022-04-29 北京车和家信息技术有限公司 Zero position angle adjusting method and device for vehicle, vehicle-mounted system and vehicle
KR102437722B1 (en) * 2020-12-07 2022-08-29 현대모비스 주식회사 Error detection method of steering angle sensor and steering motor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003182552A (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Nissan Motor Co Ltd Traffic lane deviation prevention device
JP2003291840A (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Toyoda Mach Works Ltd Vehicle controller
JP2006160007A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd Steering control device for vehicle
JP2006312421A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Toyota Motor Corp Vehicle control device
JP2007331622A (en) * 2006-06-16 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd Steering control device for vehicle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3034430B2 (en) * 1994-07-27 2000-04-17 本田技研工業株式会社 Steering reaction force control device for vehicle steering system
JP4114122B2 (en) * 1999-06-21 2008-07-09 株式会社ジェイテクト Vehicle steering device
KR100469056B1 (en) * 2002-10-18 2005-02-02 현대모비스 주식회사 Electronic Power Steering system with control function of aerodynamic force from cross wind
JP4492471B2 (en) * 2005-07-25 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 Power steering device.
CN100460261C (en) * 2005-08-02 2009-02-11 日产自动车株式会社 Vehicle steering apparatus and vehicle steering method
US8437913B2 (en) * 2008-09-12 2013-05-07 Ford Global Technologies Steering pull compensation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003182552A (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Nissan Motor Co Ltd Traffic lane deviation prevention device
JP2003291840A (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Toyoda Mach Works Ltd Vehicle controller
JP2006160007A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd Steering control device for vehicle
JP2006312421A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Toyota Motor Corp Vehicle control device
JP2007331622A (en) * 2006-06-16 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd Steering control device for vehicle

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