KR102300648B1 - 차량 전자제어방법 및 차량 전자제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요레이트 센서, 조향휠토크 센서, 조향각 센서 및 횡가속도 센서를 구비한 차량의 전자제어장치에 있어서, 설정된 시간 동안 상기 차량의 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서가 정상 작동하면 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서의 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 영점오프셋보정부, 보정된 각각의 상기 영점 오프셋으로 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서를 이용하여 차선을 유지하는 차선유지부를 포함하는 차량 전자제어장치에 관한 것이다.

Description

차량 전자제어방법 및 차량 전자제어장치{Method and apparatus for electronic control of vehicle}
본 발명은 차량 전자제어방법 및 차량 전자제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 요레이트 센서, 조향휠토크 센서, 조향각 센서, 및 횡가속도 센서 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 차량 전자제어방법 및 차량 전자제어장치에 관한 것이다.
첨단운전자지원시스템(ADAS, advanced driver assistance system)의 수행에있어서 각종 센서 정보의 신뢰성이 중요하다. 다양한 원인에 의해 발생하는 센서 상의 영점 오프셋이 제대로 다뤄지지 않으면 운전자의 안전은 보장할 수 없다.
그러므로 센서의 영점 오프셋은 보정 과정을 거쳐야 한다. 그런데 각 센서를 보정하는 과정에서 보정에 사용되는 여러 요인들 자체가 다른 센서의 영점 오프셋 보정에 영향을 주는 경우도 있다.
종래 센서의 영점 오프셋 보정 기술은 ADAS에 이용되는 일부 센서를 보정하는 과정에서 연쇄적으로 발생하는 다른 센서의 영점 오프셋 변화를 고려하지 않는 바, 복수 센서의 영점 오프셋을 정확하게 보정하지 못하였다.
최근에 이러한 문제점을 보완하기 위해 ADAS에 이용되는 센서들을 통합적으로 보정하는 기술이 연구 중에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 요레이트 센서, 조향휠토크 센서, 조향각 센서, 및 횡가속도 센서 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 차량 전자제어방법 및 차량 전자제어장치를 제공함에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량 전자제어방법 은, 요레이트 센서, 조향휠토크 센서, 조향각 센서 및 횡가속도 센서를 구비한 차량의 전자제어방법에 있어서, 상기 차량 운행시 상기 각 센서에 기 저장된 영점 오프셋(offset)을 기준으로 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서를 이용하여 차선을 유지하는 단계, 설정된 시간 동안 상기 차량의 상기 각 센서가 정상 작동하면 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서의 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 단계, 보정된 각각의 상기 영점 오프셋으로 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서를 포함한다.
상기 요레이트 센서의 영점 오프셋 보정 단계는 상기 요레이트 센서의 보정조건을 판단하는 단계 및 설정된 시간 동안 상기 요레이트 센서에서 측정된 값의 평균값을 요레이트 영점 오프셋으로 적용하는 단계를 포함한다. 상기 요레이트 센서의 보정조건은 지면의 변화에 따른 상기 차량의 요레이트 변화 및 상기 차량이 정지 상태에서 운전자의 조향휠 조작에 기인한 요레이트 변화를 고려하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 조향휠토크 센서의 영점 오프셋 보정 단계는 상기 조향휠토크 센서의 보정조건을 판단하는 단계 및 설정된 시간 동안 상기 조향휠토크 센서에서 측정된 값의 평균값을 조향휠 토크 영점 오프셋으로 적용하는 단계를 포함한다. 상기 조향휠토크 센서의 보정조건은 상기 차량이 정지 상태인지를 고려하는 것을 포함한다.
상기 조향각 센서의 영점 오프셋 보정 단계는 상기 조향각 센서의 보정조건을 판단하는 단계 및 설정된 시간 동안 상기 조향각 센서에서 측정된 값의 평균값을 조향각 영점오프셋으로 적용하는 단계를 포함한다. 상기 조향각 센서의 보정 조건은 상기 차량이 직진 주행 상황 여부와 상기 차량에 가해지는 횡풍 및 상기 차량의 구배를 고려하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 횡가속도 센서의 영점 오프셋 보정 단계는 횡가속도 센서의 보정조건을 판단하는 단계 및 설정된 시간 동안 상기 횡가속도 센서에서 측정된 값의 평균값을 횡가속도 영점 오프셋으로 적용하는 단계를 포함한다. 상기 횡가속도 센서의 보정 조건은 상기 차량의 직진 주행 상황 여부, 상기 차량에 가해지는 횡풍, 상기 차량의 구배 및 상기 차량의 측정된 횡가속도와 추정된 횡가속도의 차이를 고려하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량 전자제어장치는, 요레이트 센서, 조향휠토크 센서, 조향각 센서 및 횡가속도 센서를 구비한 차량의 전자제어장치에 있어서, 설정된 시간 동안 상기 차량의 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서가 정상 작동하면 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서의 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 영점오프셋보정부, 보정된 각각의 상기 영점 오프셋으로 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서를 이용하여 차선을 유지하는 차선유지부를 포함한다.
상기 요레이트 센서의 보정은 상기 요레이트 센서의 보정조건을 판단하고, 설정된 시간 동안 상기 요레이트 센서에서 측정된 값의 평균값을 요레이트 영점 오프셋으로 적용하는 것을 더 포함한다. 상기 요레이트 센서의 보정조건은 지면의 변화에 따른 상기 차량의 요레이트 변화 및 상기 차량이 정지 상태에서 운전자의 조향휠 조작에 기인한 요레이트 변화를 고려하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
요레이트 센서, 조향휠토크 센서, 조향각 센서 및 횡가속도 센서를 구비한 차량의 전자제어장치에 있어서,
설정된 시간 동안 상기 차량의 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서가 정상 작동하면 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서의 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 영점오프셋보정부;
보정된 각각의 상기 영점 오프셋으로 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서를 이용하여 차선을 유지하는 차선유지부를 포함한다. 상기 요레이트 센서의 보정은 상기 요레이트 센서의 보정조건을 판단하고, 설정된 시간 동안 상기 요레이트 센서에서 측정된 값의 평균값을 요레이트 영점 오프셋으로 적용하는 것을 더 포함한다. 상기 요레이트 센서의 보정조건은 지면의 변화에 따른 상기 차량의 요레이트 변화 및 상기 차량이 정지 상태에서 운전자의 조향휠 조작에 기인한 요레이트 변화를 고려하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 조향휠토크 센서의 보정은 상기 토크 센서의 보정조건을 판단하고, 설정된 시간 동안 상기 토크센서에서 측정된 값의 평균값을 조향휠 토크 영점 오프셋으로 적용하는 것을 더 포함한다. 상기 조향휠토크 센서의 보정조건은 상기 차량이 정지 상태인지를 고려하는 것을 포함한다.
상기 조향각 센서의 보정은 상기 조향각 센서의 보정조건을 판단하고, 설정된 시간 동안 상기 조향각 센서에서 측정된 값의 평균값을 조향각 영점 오프셋으로 적용하는 것을 더 포함한다. 상기 조향각 센서의 보정조건은 상기 차량의 직진 주행 상황 여부, 상기 차량에 가해지는 횡풍, 상기 차량의 구배를 고려하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 조향휠토크 센서의 보정은 상기 토크 센서의 보정조건을 판단하고, 설정된 시간 동안 상기 토크센서에서 측정된 값의 평균값을 조향휠 토크 영점 오프셋으로 적용하는 것을 더 포함한다. 상기 조향휠토크 센서의 보정조건은 상기 차량이 정지 상태인지를 고려하는 것을 포함한다.
상기 조향각 센서의 보정은 상기 조향각 센서의 보정조건을 판단하고, 설정된 시간 동안 상기 조향각 센서에서 측정된 값의 평균값을 조향각 영점 오프셋으로 적용하는 것을 더 포함한다. 상기 조향각 센서의 보정조건은 상기 차량의 직진 주행 상황 여부, 상기 차량에 가해지는 횡풍, 상기 차량의 구배를 고려하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 횡가속도 센서의 보정은 상기 횡가속도 센서의 보정조건을 판단하고, 설정된 시간 동안 상기 횡가속도 센서에서 측정된 값의 평균값을 횡가속도 영점 오프셋으로 적용하는 것을 더 포함한다. 상기 횡가속도 센서의 보정조건은 상기 차량의 직진 주행 상황 여부, 상기 차량에 가해지는 횡풍, 상기 차량의 구배 및 상기 차량의 측정 횡가속도와 추정된 횡가속도의 차이를 고려하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 차량 전자제어방법 및 차량 전자제어장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서 및 상기 횡가속도 센서의 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정함으로써 각 센서의 영점 오프셋을 통합적으로 보정하는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 전자제어장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 전자제어방법의 제어 흐름을 도시한 순서도이다.
도 3은 일실시예에 따른 요레이트 센서의 영점 오프셋 보정 과정을 도시한 순서도이다.
도 4는 일실시예에 따른 조향휠토크 센서의 영점 오프셋 보정 과정을 도시한 순서도이다.
도 5은 일실시예에 따른 조향각 센서의 영점 오프셋 보정 과정을 도시한 순서도이다.
도 6은 일실시예에 따른 횡가속도 센서의 영점 오프셋 보정 과정을 도시한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예에 의하여 차량 전자제어장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 전자제어장치의 구성을 도시한 것인데,
본 발명의 일실시예에 따른 차량 전자제어장치는 차량시동부(100), 영점오프셋보정부(200), 차선유지부(300)를 포함한다.
차량시동부(100)는 차량의 시동을 건다. 차량은 요레이트 센서(310), 조향휠토크 센서(320), 조향각 센서(330), 및 횡가속도 센서(340)를 구비한다.
영점오프셋보정부(200)는 차량이 차선을 유지한 상태에서 운행 시에, 요레이트 센서(310), 조향휠토크 센서(320), 조향각 센서(330), 및 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정한다.
영점오프셋보정부(200)는 첫번째로 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 차량의 시동이 걸리면 요레이트 센서(310)에 기 저장된 요레이트 오프셋을 적용한다.
영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)가 정상적으로 작동하는지 판단한다. 영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)에서 자체적으로 제공하는 정상 작동 신호를 이용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)가 정상적으로 작동하면 요레이트 센서(310)가 보정조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 영점오프셋보정부(200)에서 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋 보정 조건은 지면의 변화에 따른 차량의 요레이트 변화 및 차량이 정지 상태에서 운전자의 조향휠 조작에 기인한 요레이트 변화를 고려할 수 있다. 영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서의 보정 조건으로서 차속은 0, 즉 차량이 정지상태인지 여부, 요레이트 분산값이 설정된 한계값보다 작은지 여부, 조향휠토크 변화율값이 설정된 한계값보다 작은지 여부, 마지막으로 조향휠각속도 변화율값이 설정된 한계값보다 작은지 여부 중 적어도 어느 하나를 고려할 수 있다. 영점오프셋보정부(200)는 위의 조건을 모두 만족하면 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정한다.
영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋이 위의 조건을 만족하면 요레이트 센서(310)의 보정조건 만족시부터 일정시간 동안, 소정의 주기로 요레이트 값을 측정하여 측정된 값의 평균값을 산출한다. 영점오프셋보정부(200)는 산출된 평균값을 요레이트 오프셋으로 적용한다.
영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)를 보정한 다음으로 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋을 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 차량의 시동이 걸리면 조향휠토크 센서(320)에 기 저장된 조향휠토크 오프셋을 적용한다
영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)가 정상적으로 작동하는지 판단한다. 조향휠토크 센서(320)가 정상 작동하는지 여부는 조향휠토크 센서(320)가 자체적으로 제공하는 정상 작동 신호를 이용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)가 정상적으로 작동하면 조향휠토크 센서(320)가 보정조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)의 신호가 보정조건을 만족하면 요레이트 센서(310)를 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)의 보정 조건으로서, 차속은 0, 즉 차량이 정지상태이고, 조향각의 크기가 소정의 한계값보다 작고, 조향휠토크 변화율값이 0이고, 조향휠각속도 변화율값이 0인지를 고려할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)가 조향휠토크 센서(320) 보정시 조향각의 크기, 조향휠토크 변화율값 및 조향휠각속도값을 고려하는 것은 조향계와 타이어, 노면의 마찰력 등에 의한 비선형성이 급격하게 증가하는 주행 상황보다는 정차 상태에서 영점의 조건을 만족시키는 것이 더 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문이다.
영점오프셋보정부(200)는 위의 조건을 모두 만족하면 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋을 보정한다.
영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋이 위의 조건을 만족하면 조향휠토크 센서(320)의 보정조건 만족시부터 일정시간 동안, 소정의 주기로 조향휠토크 값을 측정하여 측정된 값의 평균값을 산출한다
영점오프셋보정부(200)는 산출된 평균값을 조향휠토크 영점 오프셋으로 적용한다.
영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서를 보정한 다음으로 조향각 센서(330)의 영점 오프셋을 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 차량의 시동이 걸리면 조향각 센서(330)에 기 저장된 조향각 오프셋을 적용한다
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)가 정상적으로 작동하는지 판단한다. 조향각 센서(330)가 정상 작동하는지 여부는 조향각 센서(330)가 자체적으로 제공하는 정상 작동 신호를 이용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)의 보정 조건으로서 차량이 직진 주행상황인지와 차량에 가해지는 횡풍 및 차량의 구배를 고려할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)가 정상적으로 작동하면 조향각 센서(330)가 보정조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)의 신호가 보정조건을 만족하면 요레이트 센서(310)를 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)의 보정 조건으로서, 차량의 속도가 설정된 한계값보다 크고, 차량에 있는 카메라의 곡률값이 설정된 한계값보다 작고, 차량의 헤딩각은 설정된 한계값보다 작고, 차량의 헤딩각 변화율은 설정된 한계값보다 작고, 요레이트 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 조향각 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 횡가속도 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 조향휠토크 분산값이 설정된 한계값보다 작은지를 고려할 수 있다. 영점오프셋보정부(200)는 위의 조건을 모두 만족하면 조향각 센서(330)의 영점 오프셋을 보정한다.
영점오프셋보정부(200)가 카메라의 곡률값, 차량의 헤딩각값, 조향각값을 고려하는 것은 직진도로 상에서 직진주행 상황을 판단하는 것과 관련된다. 영점오프셋보정부(200)가 요레이트값, 조향각값, 조향휠토크값을 고려하는 것은 횡풍 및 구배의 영향을 구별해내는 것과 관련된다.
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)의 영점 오프셋이 위의 조건을 만족하면 조향각 센서(330)의 보정조건 만족시부터 일정시간 동안, 소정의 주기로 조향각값을 측정하여 측정된 값의 평균값을 산출한다. 영점오프셋보정부(200)는 산출된 평균값을 조향각 영점 오프셋으로 적용한다
영점오프셋보정부(200)는 조향각 영점 오프셋을 보정한 다음으로 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋을 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 차량의 시동이 걸리면 횡가속도 센서(340)에 기 저장된 횡가속도 오프셋을 적용한다.
영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)가 정상적으로 작동하는지 판단한다. 횡가속도 센서(340)가 정상 작동하는지 여부는 횡가속도 센서(340)가 자체적으로 제공하는 정상 작동 신호를 이용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)가 정상적으로 작동하면 횡가속도 센서(340)가 보정조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)의 신호가 보정조건을 만족하면 횡가속도 센서(340)를 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 보정조건으로서 차량의 속도값이 설정된 한계값보다 크고, 카메라의 곡률값이 설정된 한계값보다 작고, 차량의 헤딩각값이 설정된 한계값보다 작고, 헤딩각 변화율값이 설정된 한계값보다 작고, 요레이트 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 여부, 조향각 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 횡가속도 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 조향휠토크 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 횡가속도 센서(340)의 횡가속도값에서 추정 횡가속도값을 뺀 값이 설정된 한계값보다 작은지를 고려할 수 있다. 영점오프셋보정부(200)는 위의 조건을 모두 만족하면 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정한다.
영점오프셋보정부(200)가 횡가속도 센서(340)의 보정조건으로서 카메라의 곡률값, 차량의 헤딩각값, 조향각값을 고려하는 것은 직진도로 상에서 직진주행 상황을 판단하는 것과 관련된다. 영점오프셋보정부(200)가 요레이트값, 조향각값, 조향휠토크값을 고려하는 것은 횡풍 및 구배 영점오프셋보정부(200)가 횡가속도 센서(340)의 측정 횡가속도값에서 추정 횡가속도값을 뺀 값을 고려하는 것은 차량의 직진 주행 상황 여부를 판단하는 것과 관련된다.
영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋이 위의 조건을 만족하면 횡가속도 센서(340)의 보정조건 만족시부터 일정시간 동안, 소정의 주기로 횡가속도 값을 측정하여 측정된 값의 평균값을 산출한다. 영점오프셋보정부(200)는 산출된 평균값을 횡가속도 영점 오프셋으로 적용한다.
차선유지부(300)는 시동이 걸린 후 차량 운행시 각 센서에 기 저장된 영점 오프셋(offset)을 기준으로 요레이트 센서(310), 조향휠토크 센서(320), 조향각 센서(330), 및 횡가속도 센서(340) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 차량의 운행 차선을 유지할 수 있다.
차선유지부(300)는 차량이 직진 주행 상태인지를 판단한다. 차선유지부(300)는 일정 시간 동안 조향각이 소정의 조향각 기준값보다 작은지를 판단하여 차량이 직진 주행상태인지를 판단할 수 있다.
차선유지부(300)는 요레이트 값이 소정의 요레이트 기준값보다 작은지 여부를 판단한다. 요레이트값은 요레이트 센서(310)에 의해 측정될 수 있다. 차선유지부(300)는 횡가속도값이 소정의 횡가속도 기준값보다 작은지 판단한다. 횡가속도값은 횡가속도 센서(340)에 의해 측정될 수 있다. 차선유지부(300)는 횡방향 오차 변화값이 소정의 횡방향 기준값보다 작은지 여부를 판단한다. 횡가속도값은 횡가속도 센서(340)에 의해 측정될 수 있다. 차선유지부(300)는 횡방향 오차 변화값이 소정의 횡방향 기준값보다 작은지 여부를 판단한다. 횡가속도값은 횡가속도 센서(340)에 의해 측정될 수 있다. 차선유지부(300)는 횡방향 오차 변화값이 소정의 횡방향 기준값보다 작은지 여부를 판단한다. 횡방향 오차 변화값은 조향각 센서(330)에 의해 측정된 조향각의 변화율을 통해 측정 가능하다. 차선유지부(300)는 카메라에서 얻은 도로 영상을 통해 횡방향 오차 변화값을 측정할 수도 있다.
차선유지부(300)는 일정 시간 동안 조향각이 소정의 조향각 기준값보다 작고, 요레이트값이 소정의 요레이트 기준값보다 작으며, 횡가속도값이 소정의 횡가속도 기준값보다 작고, 횡방향 오차 변화값이 소정의 횡방향 기준값보다 작으면, 직진 주행 상태인 것으로 판단 할 수 있다.
차선유지부(300)는 차량이 직진 주행하는 것으로 판단하고, 좌륜 및 우륜의 휠속차를 검출하여 휠속차가 소정의 기준값을 넘지 않으면, 좌측 또는 우측 쏠림에 대한 영향도 인덱스를 생성한다. 차선유지부(300)는 위의 영향도 인덱스가 소정의 기준값을 넘으면 차선을 유지하도록 제어한다.
차선유지부(300)는 순환적인 순서로 영점 오프셋이 보정된 요레이트 센서(310), 조향휠토크 센서(320), 조향각 센서(330) 및 횡가속도 센서(340)를 이용하여 차량의 운행 차선을 유지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하여 차량 전자제어방법을 설명하면, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 전자제어방법의 제어 흐름을 나타낸 순서도이다.
차량시동부(100)는 요레이트 센서(310), 조향휠토크 센서(320), 조향각 센서(330), 횡가속도 센서(340)를 구비한 차량의 시동을 건다(S100).
차선유지부(300)는 차량의 시동이 걸린 후 차량 운행 시 각 센서에 기 저장된 영점 오프셋을 기준으로 각 센서를 이용하여 차량의 운행 차선을 유지한다(S110). 차선유지부(300)가 차선을 유지하는 과정은 도 1에서 이미 언급하였다.
영점오프셋보정부(200)는 차량이 차선을 유지한 상태에서 운행 시에, 요레이트 센서(310), 조향휠토크 센서(320), 조향각 센서(330), 횡가속도 센서(340)를 순환적인 순서로 영점 오프셋을 보정한다(S120). 영점오프셋보정부(200)는 순환적인 순서로 먼저 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정하고(S201), 다음으로 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋을 보정하며(S310), 다음으로 조향각 센서(330)의 영점 오프셋을 보정하고(S401), 마지막으로 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋을 차례대로 보정할 수 있다(S501).
영점오프셋보정부(200)는 설정된 주기로 다시 요레이트 센서(310), 조향휠토크센서(320), 조향각 센서(330), 및 횡가속도 센서(340)를 순환적인 순서로 보정할 수도 있다.
차선유지부(300)는 영점 오프셋이 보정된 요레이트 센서(310), 조향휠토크 센서(320), 조향각 센서(330), 및 횡가속도 센서(340) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 차량의 운행 차선을 유지할 수 있다(S130).
도 3 내지 도 6을 참고하여 순환적인 순서로 각 센서의 영점 오프셋을 보정하는 과정을 설명한다.
도 3은 일실시예에 따른 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋 보정 과정을 도시한 것으로서, 영점오프셋보정부(200)는 먼저 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정한다. 영점오프셋보정부(200)가 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정하는 과정을 설명한다.
차량시동부(100)는 먼저 차량의 시동을 건다(S200). 차량의 시동이 걸리면 영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)에 기 저장된 요레이트 오프셋을 적용한다(S210).
영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)가 정상적으로 작동하는지 판단한다(S220). 요레이트 센서(310)가 정상 작동하는지 여부는 요레이트 센서(310)가 자체적으로 제공하는 정상 작동 신호를 이용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)가 정상적으로 작동하면 요레이트 센서(310)가 보정조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S230). 이는 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋이 정상인지 여부를 판단하는 것이다.
영점오프셋보정부(200)는 센서의 신호가 보정조건을 만족하면 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정한다.
영점오프셋보정부(200)의 요레이트 센서(310) 보정 조건은 차속은 0, 즉 차량이 정지상태이어야 하며, 요레이트 분산값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 또한 조향휠토크 변화율값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 마지막으로 조향휠각속도 변화율값이 설정된 한계값보다 작아야한다.
영점오프셋보정부(200)는 위의 조건을 모두 만족하면 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋이 위의 조건을 만족하면 요레이트 센서(310)의 보정조건 만족시부터 일정시간 동안, 소정의 주기로 요레이트 값을 측정하여 측정된 값의 평균값을 산출한다(S240).
영점오프셋보정부(200)가 상기 요레이트 보정 시, 조향휠토크 센서(320)와 조향각 센서(330)의 신호는 아직 보정되지 않은 상태이나, 본 과정에서는 조향휠토크 센서(320)와 조향각 센서(330)에서 측정된 변화율값을 사용하므로 위의 보정은 유효할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 산출된 평균값을 요레이트 오프셋으로 적용한다(S250).
다음으로 영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋을 보정한다. 도 4는 일실시예에 따른 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋 보정 과정을 도시한 순서도로서, 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋 보정 과정을 설명한다.
먼저 차량시동부(100)는 차량의 시동을 건다(S300). 차량의 시동이 걸리면 영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)에 기 저장된 조향휠토크 오프셋을 적용한다(S310).
영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)가 정상적으로 작동하는지 판단한다(S320). 조향휠토크 센서(320)가 정상 작동하는지 여부는 조향휠토크 센서(320)가 자체적으로 제공하는 정상 작동 신호를 이용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)가 정상적으로 작동하면 조향휠토크 센서(320)가 보정조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S330). 이는 영점오프셋보정부(200)가 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋이 정상인지 여부를 판단하는 것이다. 영점오프셋보정부(200)는 영점 오프셋이 정상이라면 그 영점 오프셋을 적용할 수 있다. 영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)의 보정 조건으로서 차량이 정지 상태인지를 고려할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)의 신호가 보정조건을 만족하면 요레이트 센서(310)를 보정한다. 영점오프셋보정부(200)의 조향휠토크 센서(320) 보정 조건은 차속은 0, 즉 차량이 정지상태이어야 하며, 조향각의 크기는 소정의 한계값보다 작아야한다. 또한 조향휠토크 변화율값이 0이어야 하며, 조향휠각속도 변화율값이 0이어야 한다.
영점오프셋보정부(200)는 위의 조건을 모두 만족하면 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋을 보정한다.
영점오프셋보정부(200)는 조향휠토크 센서(320)의 영점 오프셋이 위의 조건을 만족하면 조향휠토크 센서(320)의 보정조건 만족시부터 일정시간 동안, 소정의 주기로 조향휠토크 값을 측정하여 측정된 값의 평균값을 산출한다(S340).
영점오프셋보정부(200)는 산출된 평균값을 조향휠토크 영점 오프셋으로 적용한다(S350).
영점오프셋보정부(200)는 다음으로 조향각 센서(330)의 영점 오프셋을 보정한다. 도 5는 일실시예에 따른 조향각 센서(330)의 영점 오프셋 보정 과정을 도시한 순서도이다. 조향각 센서(330)의 영점 오프셋 보정 과정을 설명한다.
먼저 차량시동부(100)가 차량의 시동을 건다(S400). 차량의 시동이 걸리면 영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)에 기 저장된 조향각 오프셋을 적용한다(S410).
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)가 정상적으로 작동하는지 판단한다(S420). 조향각 센서(330)가 정상 작동하는지 여부는 조향각 센서(330)가 자체적으로 제공하는 정상 작동 신호를 이용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)가 정상적으로 작동하면 조향각 센서(330)가 보정조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S430). 이는 영점오프셋보정부(200)까 조향각 센서(330)의 영점 오프셋이 정상인지 여부를 판단하는 것이다. 영점오프셋보정부(200)는 영점 오프셋이 정상이라면 그 영점 오프셋을 적용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)의 신호가 보정조건을 만족하면 요레이트 센서(310)를 보정한다.
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)의 보정조건으로서 차량의 속도가 설정된 한계값보다 크며, 차량에 있는 카메라의 곡률값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 또한 차량의 헤딩각은 설정된 한계값보다 작아야하며, 차량의 헤딩각 변화율은 설정된 한계값보다 작아야 한다. 또한 요레이트 분산값이 설정된 한계값보다 작으며, 조향각 분산값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 그리고 횡가속도 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 조향휠토크 분산값이 설정된 한계값보다 작아야 한다.
영점오프셋보정부(200)가 카메라의 곡률값, 차량의 헤딩각값, 조향각값을 고려하는 것은 직진도로 상에서 직진주행 상황을 판단하는 것과 관련된다. 영점오프셋보정부(200)가 요레이트값, 조향각값, 조향휠토크값을 고려하는 것은 횡풍 및 구배의 영향을 구별해내는 것과 관련된다.
영점오프셋보정부(200)는 조향각 센서(330)의 영점 오프셋이 위의 조건을 만족하면 조향각 센서(330)의 보정조건 만족시부터 일정시간 동안, 소정의 주기로 조향각값을 측정하여 측정된 값의 평균값을 산출한다(S440).
영점오프셋보정부(200)는 산출된 평균값을 조향각 영점 오프셋으로 적용한다(S450).
영점오프셋보정부(200)는 다음으로 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋을 보정한다. 도 6은 일실시예에 따른 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋 보정 과정을 도시한 순서도로서, 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋 보정 과정을 설명한다.
먼저차량시동부(100)는 차량의 시동을 건다(S500). 영점오프셋보정부(200)는 차량의 시동이 걸리면 횡가속도 센서(340)에 기 저장된 횡가속도 오프셋을 적용한다(S510).
영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)가 정상적으로 작동하는지 판단한다(S520). 횡가속도 센서(340)가 정상 작동하는지 여부는 횡가속도 센서(340)가 자체적으로 제공하는 정상 작동 신호를 이용하여 판단할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)가 정상적으로 작동하면 횡가속도 센서(340)가 보정조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S530). 이는 영점오프셋보정부(200)가 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋이 정상인지 여부를 판단하는 것이다. 영점오프셋보정부(200)는 영점 오프셋이 정상이라면 그 영점 오프셋을 적용할 수 있다.
영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)의 신호가 보정조건을 만족하면 횡가속도 센서(340)를 보정한다. 영점오프셋보정부(200)는 보정조건으로서 차량의 직진 주행 상황 여부, 차량에 가해지는 횡풍, 차량의 구배, 및 차량의 측정된 횡가속도와 추정된 횡가속도의 차이를 고려한다.
영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)의 보정조건으로서 차량의 속도값이 설정된 한계값보다 커야 하며 카메라의 곡률값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 또한 차량의 헤딩각값이 설정된 한계값보다 작고, 헤딩각 변화율값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 그리고 요레이트 분산값이 설정된 한계값보다 작으며, 조향각 분산값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 그리고 횡가속도 분산값이 설정된 한계값보다 작고, 조향휠토크 분산값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 마지막으로 횡가속도 센서(340)의 측정 횡가속도값에서 추정 횡가속도값을 뺀 값이 설정된 한계값보다 작아야 한다. 영점오프셋보정부(200)는 여기서 추정 횡가속도값을 차량의 종가속도와 요레이트값의 곱으로 산출할 수 있다. 영점오프셋보정부(200)는 위의 조건을 모두 만족하면 요레이트 센서(310)의 영점 오프셋을 보정한다.
영점오프셋보정부(200)는 횡가속도 센서(340)의 영점 오프셋이 위의 조건을 만족하면 횡가속도 센서(340)의 보정조건 만족시부터 일정시간 동안, 소정의 주기로 횡가속도 값을 측정하여 측정된 값의 평균값을 산출한다(S540).
영점오프셋보정부(200)는 산출된 평균값을 횡가속도 영점 오프셋으로 적용한다(S550).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 차량시동부
200 : 차선유지부
300 : 영점오프셋보정부
310 : 요레이트 센서
320 : 조향휠토크 센서
330 : 조향각 센서
340 : 횡가속도 센서

Claims (10)

  1. 차량에 포함된 차량 전자제어를 위한 요레이트 센서, 조향휠토크 센서, 조향각 센서, 및 횡가속도 센서의 영점 오프셋을 보정하는 방법에 있어서,
    상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서, 및 상기 횡가속도 센서의 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 단계; 및
    상기 영점 오프셋이 보정된 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서, 및 상기 횡가속도 센서를 이용하여 차량을 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 센서들의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 단계에서, 상기 요레이트 센서의 영점 오프셋 보정은 상기 요레이트 센서의 보정조건이 만족된 때에 수행되며, 상기 요레이트 센서의 보정조건은 지면의 변화에 따른 상기 차량의 요레이트 변화 및 상기 차량의 정지 상태에서 운전자의 조향휠 조작에 기인한 요레이트 변화 중 적어도 하나를 포함하는 차량 전자제어방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 센서들의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 단계에서, 상기 조향휠토크 센서의 영점 오프셋 보정은
    상기 조향휠토크 센서의 보정조건이 만족된 때에 수행되며,
    상기 조향휠토크 센서의 보정조건은 상기 차량의 정지 상태를 포함하는 차량 전자제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 센서들의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 단계에서, 상기 조향각 센서의 영점 오프셋 보정 단계는
    상기 조향각 센서의 보정조건이 만족된 때에 수행되며,
    상기 조향각 센서의 보정 조건은 상기 차량의 직진 주행 상황 여부, 차량에 가해지는 횡풍, 및 상기 차량의 구배 중 적어도 하나를 포함하는 차량 전자제어방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 센서들의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 단계에서, 상기 횡가속도 센서의 영점 오프셋 보정 단계는
    횡가속도 센서의 보정조건이 만족된 때에 수행되며,
    상기 횡가속도 센서의 보정 조건은 상기 차량의 직진 주행 상황 여부, 상기 차량에 가해지는 횡풍, 상기 차량의 구배, 및 상기 차량의 측정된 횡가속도와 추정된 횡가속도의 차이 중 적어도 하나를 포함하는 차량 전자제어방법.
  6. 차량에 포함된 요레이트 센서, 조향휠토크 센서, 조향각 센서, 및 횡가속도 센서를 이용하여 차량을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크 센서, 상기 조향각 센서, 및 상기 횡가속도 센서의 각각의 영점 오프셋을 순환적인 순서로 보정하는 영점오프셋보정부; 및
    상기 영점오프셋보정부에서 보정된 상기 요레이트 센서, 상기 조향휠토크센서, 상기 조향각 센서, 및 상기 횡가속도 센서를 이용하여 차량을 제어하는 차량제어부를 포함하되,
    상기 영점오프셋보정부는
    상기 요레이트 센서의 보정조건이 만족된 때에 상기 요레이트 센서의 요레이트 영점 오프셋을 보정하며, 상기 요레이트 센서의 보정조건은 지면의 변화에 따른 상기 차량의 요레이트 변화 및 상기 차량의 정지 상태에서 운전자의 조향휠 조작에 기인한 요레이트 변화 중 적어도 하나를 포함하는 차량 전자제어장치.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 영점오프셋보정부는
    상기 조향휠토크 센서의 보정조건이 만족된 때에 상기 조향휠 토크 센서의 조향휠 토크 영점 오프셋을 보정하며,
    상기 조향휠토크 센서의 보정조건은 상기 차량의 정지 상태를 포함하는 차량 전자제어장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 영점오프셋보정부는
    상기 조향각 센서의 보정조건이 만족된 때에 상기 조향각 센서의 조향각 영점 오프셋을 보정하며,
    상기 조향각 센서의 보정조건은 상기 차량의 직진 주행 상황 여부, 상기 차량에 가해지는 횡풍, 상기 차량의 구배 중 적어도 하나를 포함하는 차량 전자제어장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 영점오프셋보정부는
    상기 횡가속도 센서의 보정조건이 만족된 때에 상기 횡가속도 센서의 횡가속도 영점 오프셋을 보정하며,
    상기 횡가속도 센서의 보정조건은 상기 차량의 직진 주행 상황 여부, 상기 차량에 가해지는 횡풍, 상기 차량의 구배, 및 상기 차량의 측정 횡가속도와 추정된 횡가속도의 차이 중 적어도 하나를 포함하는 차량 전자제어장치.
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