CN107364490B - 驾驶辅助设备及其转向控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够减小对方向盘的冲击的驾驶辅助设备及其转向控制方法。驾驶辅助设备包括：转向传感器，其在停车辅助装置的控制期间测量基于驾驶员对方向盘的操纵的转向操纵信号；以及控制单元，当通过转向传感器测量的转向操纵信号被接收时，控制单元停止停车辅助装置的控制、将对应于停止停车辅助装置的控制时的需要的转向角度的控制扭矩值改变成基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值，其中扭矩变化以预设斜率或在预设时间内改变。

Description

驾驶辅助设备及其转向控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年5月11日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0057538的韩国专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种驾驶辅助设备及其转向控制方法，且更具体地涉及一种能够减小对方向盘的冲击的驾驶辅助设备及其转向控制方法。
背景技术
停车辅助装置通过凭借超声传感器确定可用停车空间和停车情景、设计停车路径、然后控制电动助力转向系统(EPS)执行路径控制以实现停车。
在应用这种EPS的车辆中，当停车辅助装置被操作以执行停车操作时，停车辅助装置将所需的转向角度传输至EPS，EPS接收所需的转向角度并且驱动转向马达执行后续的控制。
公开号为10-2012-0024169(公开日为2012年3月14日)的韩国专利申请等公开了停车辅助装置的电动转向控制逻辑。
如在公开号为10-2012-0024169的韩国专利申请等中公开的，停车辅助装置的电动转向控制逻辑包括：转向角度传感器，其被安装在方向盘中以测量方向盘转向角度；位置控制器，其输出关于通过转向角度传感器测量的方向盘转向角度与自动停车所必需的需要的转向角度之差的位置扭矩；速度控制器，其输出关于通过转向角度传感器测量的方向盘转向角度与所需的转向角度之差除以时间所计算的值的速度扭矩并且与位置控制器并联连接；以及扭矩控制器，其接收通过速度控制器输出的速度扭矩和通过位置控制器输出的位置扭矩之和并且控制转向马达的驱动。
这种传统的停车辅助装置的电动转向控制逻辑可通过安装在转向马达上的速度检测单元精确地测量转向角度并且可通过速度控制器去除由扰动引起的振动。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)标题为“自动停车系统的电动转向控制逻辑(ELECTRIC STEERINGCONTROL LOGIC OF AUTOMATIC PARKING SYSTEM)”的公开号为10-2012-0024169(2012年3月14日)的韩国专利申请。
发明内容
本发明的方面旨在提供一种能够减小对方向盘的冲击的驾驶辅助设备及其转向控制方法。
然而，在传统的停车辅助装置的电动转向控制逻辑中，当驾驶员对方向盘的操纵被检测时，当对应于停止停车辅助装置的控制时的需要的转向角度的控制扭矩值被改变成基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值时，与停车辅助装置的协同控制被停止并且由于马达电流的过度变化在方向盘中发生巨大冲击。由于这个原因，当驾驶员保持方向盘时，冲击被直接传递至驾驶员并且外部噪声大大发生。因此，驾驶员感觉到不舒服。
为了实现上述目的，根据本发明的实施例，驾驶辅助设备包括：转向传感器，其在停车辅助装置的控制期间测量基于驾驶员对方向盘的操纵的转向操纵信号；以及控制单元，当通过转向传感器测量的转向操纵信号被接收时，其停止停车辅助装置的控制，将对应于停止停车辅助装置的控制时的需要的转向角度的控制扭矩值改变成基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值，其中扭矩变化以预设斜率或在预设时间内改变。
控制单元可计算具有预设斜率的扭矩变化并且将计算的扭矩变化施加至电动助力转向系统(EPS)。
控制单元可在预设时间内将恒定扭矩变化施加至EPS。
控制单元可包括：接收单元，其接收通过转向传感器测量的转向操纵信号并且从停车辅助装置接收转向控制信息；停止单元，当转向操纵信号被接收单元接收时，其停止停车辅助装置的控制；改变单元，其连续地改变扭矩变化使得控制扭矩值匹配目标扭矩值，其中控制扭矩值对应于停车辅助装置的控制被停止单元停止时的包括在转向控制信息中的需要的转向角度；以及施加单元，其将通过改变单元改变的扭矩变化施加至包括在EPS中的转向马达。
控制单元可根据转向控制信息控制EPS。
转向传感器可包括转向角度传感器和扭矩传感器。
目标扭矩值可以是通过扭矩传感器测量的扭矩值。
根据本发明的另一实施例，驾驶辅助设备的转向控制方法包括：在停车辅助装置的控制期间通过控制单元接收基于驾驶员对方向盘的操纵的转向操纵信号；当转向操纵信号被接收时，通过控制单元停止停车辅助装置的控制；以及通过控制单元将控制扭矩值改变成基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值，其中控制扭矩值对应于停止停车辅助装置的控制时的需要的转向角度，其中控制扭矩值的改变包括以预设斜率或在预设时间内改变扭矩变化。
控制扭矩值的改变可包括：计算具有预设斜率的扭矩变化；以及将计算的扭矩变化施加至电动助力转向系统(EPS)。
控制扭矩值的改变可包括：在预设时间内将恒定扭矩变化施加至EPS。
转向操纵信号的接收可包括从停车辅助装置接收转向控制信息，以及在转向控制信息被接收之后，转向控制方法可进一步包括根据转向控制信息控制EPS。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的驾驶辅助设备的框图。
图2是在图1中说明的停车辅助装置的框图。
图3是根据本发明的实施例的驾驶辅助设备的转向控制方法的流程图。
图4是用于描述非线性减小且被施加至转向马达的电流的变化的曲线图。
图5是用于描述以预设的恒定斜率减小且被施加至转向马达的电流的变化的曲线图。
参考标号
10：停车辅助装置 11：前感测单元
12：后感测单元 13：开关
14：电子控制单元 15：HMI
20：控制单元 21：接收单元
22：停止单元 23：改变单元
24：施加单元 30：转向传感器
31：转向角度传感器 32：扭矩传感器
40：EPS 43：转向马达
具体实施方式
下面将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明的实施例的驾驶辅助设备的框图，图2是在图1中说明的停车辅助装置的框图。
参照图1，根据本发明的实施例的驾驶辅助设备1包括：停车辅助装置10，其被配置成辅助车辆的停车；电动助力转向系统(EPS)40，其被配置成控制车辆的转向；转向传感器30，其被配置成感测驾驶员对方向盘的操纵；以及控制单元20，其被配置成执行停车辅助装置10与EPS 40之间的协同控制。
特别地，当驾驶员对方向盘的操纵通过转向传感器30感测同时根据停车辅助装置10的转向控制信息控制EPS 40时，控制单元20执行控制使得待被施加至EPS 40的扭矩控制值通过将控制扭矩值改变为预设的斜率或通过在预设时间内改变控制扭矩值来匹配基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值。因此，有可能减小当传统的停车辅助装置的控制被停止时已经发生的对方向盘的冲击。
参照图2，停车辅助装置10包括：前感测单元11和后感测单元12，其被分别安装在车辆的前侧和后侧；电子控制单元14，其被连接至前感测单元11和后感测单元12；开关13，其被配置成选择预先编程的自动停车功能；以及人机界面(HMI)15，其被配置成在电子控制单元14的控制下在显示装置(未示出)上显示车辆的停车状态或车辆的状态信息。
前感测单元11和后感测单元12是被配置成接收从目标反射和返回的超声信号并测量距目标的距离的超声传感器。电子控制单元14接收通过前感测单元11和后感测单元12感测的感测信号。
电子控制单元14产生用于执行自动停车至搜索的停车空间的控制信息。在这种情况下，多条控制信息中的制动控制信息被提供至制动控制装置(未示出)，转向控制信息通过控制单元20被提供至EPS 40。
根据本发明的实施例的驾驶辅助设备1的控制单元20从停车辅助装置10的电子控制单元14接收所需的转向角度并且将对应于接收的所需的转向角度的控制扭矩值施加至EPS 40。
EPS 40通过根据控制扭矩值驱动转向马达43辅助停车至停车空间。
当驾驶员对方向盘的操纵通过包括在转向传感器30中的转向角度传感器31或扭矩传感器32感测同时停车辅助装置10控制停车时，控制单元20停止停车辅助装置10的控制并且执行控制使得在将扭矩变化改变至预设的斜率或在预设的时间内改变扭矩变化后，对应于当停车辅助装置10的控制被停止时的需要的转向角度的控制扭矩值被施加至EPS 40以便匹配基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值。
此时，基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值是通过扭矩传感器32测量的扭矩值。
控制单元20从停车辅助装置10的电子控制单元14接收转向控制信息并根据接收的转向控制信息控制EPS 40。
控制单元20包括接收单元21、停止单元22、改变单元23以及施加单元24。
接收单元21通过转向传感器30接收转向操纵信号。转向操纵信号是根据驾驶员对方向盘的操纵产生的信号。即，接收单元21接收通过包括在转向传感器30中的转向角度传感器31测量的转向角度并且接收通过包括在转向传感器30中的扭矩传感器32测量的扭矩。
当转向操纵信号被接收时，停止单元22确定停止停车辅助装置10的停车控制。当根据预先编程的通信协议预定义的协作停止条件被满足时，停止单元22停止相互通信。此时，协作停止条件可以是驾驶员对方向盘的操纵通过转向传感器30感测的条件。
当转向操纵信号被接收时，改变单元23计算停车辅助装置10的控制被停止时的当前控制扭矩值和基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值之间的差值并且根据预设的时间或预设的扭矩变化改变计算的差值。
施加单元24将改变的扭矩变化施加至包括在EPS 40中的转向马达43以便匹配目标扭矩值。
扭矩变化可以是被计算以使当前控制扭矩值和目标扭矩值匹配的具有预设斜率的扭矩变化或可以是恒定的扭矩变化。
当在停车辅助装置10的控制期间驾驶员对方向盘的操纵被感测时，对应于在停车辅助装置10的控制停止时的需要的转向角度的控制扭矩值不直接改变成基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值，相反，扭矩变化以预设的斜率或在预设的时间内被连续地施加至EPS 40以便匹配目标扭矩值。因此，有可能减小对方向盘的冲击。
预设的斜率是线性变化的斜率使得对应于在停车辅助装置10的控制停止时的需要的转向角度的控制扭矩值匹配基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值，但本发明不限于此。预设的斜率可以是通过将对应于在停车辅助装置10的控制停止时的需要的转向角度的控制扭矩值和基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值之差施加至低通滤波器而非线性变化的斜率。
下面将参照图3描述具有上述配置的驾驶辅助设备的转向控制方法。
图3是根据本发明的实施例的驾驶辅助设备的转向控制方法的流程图。
参照图3，驾驶辅助设备1的控制单元20从停车辅助装置10接收转向控制信息(S11)。
控制单元20根据从停车辅助装置10接收的转向控制信息控制EPS 40(S13)。
控制单元20确定在停车辅助装置10的控制期间驾驶员对方向盘的操纵是否通过转向传感器30感测(S15)。即，控制单元20确定转向操纵信号是否从包括在转向传感器30中的转向角度传感器31或扭矩传感器32接收。
当在步骤S15中确定在停车辅助装置10的控制期间驾驶员对方向盘的操纵未通过转向传感器30感测时，控制单元20将过程返回至步骤S11以从停车辅助装置10接收转向控制信息。
当在步骤S15中确定在停车辅助装置10的控制期间驾驶员对方向盘的操纵通过转向传感器30感测时，控制单元20确定停止停车辅助装置10的停车控制(S17)。停车辅助装置10根据控制单元20的确定停止停车控制。
控制单元20计算当停车辅助装置10的控制被停止时的当前控制扭矩值(即，对应于其控制停止前一刻从停车辅助装置10接收的需要的转向角度的控制扭矩值)与基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值之间的差值(S19)。在本实施例中，目标扭矩值被描述为基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值，但是也可应用预设的参考扭矩值。
控制单元20通过根据预设的时间或预设的扭矩变化连续地改变计算的差值来控制EPS 40的转向马达43(S21)。扭矩变化可以是具有预设的斜率的扭矩变化或可以是在预设的时间内恒定的扭矩变化。
以这种方式，当在停车辅助装置10的控制期间，驾驶员对方向盘的操纵被感测时，待被施加至EPS 40的控制扭矩值根据计算以具有预设的斜率的扭矩变化被连续地改变或根据预设的时间内的恒定的扭矩变化被连续地改变以便匹配基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值。因此，有可能消除由于在改变时间点马达电流的过度改变导致的已经发生的对方向盘的冲击。
如从图4的曲线图可看出，在自动停车控制期间，控制单元20根据从停车辅助装置10接收的需要的转向角度调节待被施加至EPS 40的转向马达43的控制扭矩值，当在停车辅助装置10的停车控制期间驾驶员对方向盘的操纵被感测时，控制单元20非线性地增大待被施加至转向马达43的控制扭矩值以便使当前控制扭矩值与目标扭矩值匹配。
由于在停车辅助装置10的控制期间驾驶员对方向盘的操纵被感测的改变时间点被定位在零点以下，所以被施加至转向马达43的控制扭矩值被非线性地增大以便匹配目标扭矩值(其被描述为0但对应于通过扭矩传感器32测量的扭矩值)。另一方面，当改变时间点被定位在零点以上时，待被施加至转向马达43的控制扭矩值被非线性地减小以便匹配目标扭矩值。
在图4的“a”和图5的“a”中，很大的冲击发生在方向盘中，因为转向马达43的驱动电流值在改变时间点被迅速定位在参考扭矩值。然而，根据本发明，有可能减小对方向盘的冲击并且通过逐渐调节待被施加至转向马达43的扭矩变化以便在改变时间点匹配目标扭矩值来平稳地操作方向盘。
在图5的“b”，与图4的曲线图中不同，待被施加至转向马达43的控制扭矩值通过以预设的恒定斜率减小控制扭矩值被线性调节以便匹配目标扭矩值。
由于改变时间点被定位在零点以下，所以待被施加至转向马达43的控制扭矩值被线性地增大以便匹配目标扭矩值(其被描述为0但对应于通过扭矩传感器32测量的扭矩值)。另一方面，当改变时间点被定位在零点以上时，待被施加至转向马达43的控制扭矩值被线性地减小以便匹配目标扭矩值。
根据本发明的实施例，当在停车辅助装置的控制期间驾驶员对方向盘的操纵被感测时，待被施加至EPS的控制扭矩值利用预设的斜率被改变或在预设的时间内被改变以便匹配基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值，从而减小对方向盘的冲击。
另外，根据本发明的实施例，具有预设的斜率的扭矩变化被计算并且施加至EPS，从而平稳地改变被施加至转向马达的电流。
此外，根据本发明的实施例，恒定的扭矩变化在预设的时间内被施加至EPS，从而快速地匹配基于驾驶员对方向盘的操纵的目标扭矩值，而无需计算扭矩变化的任何过程。
虽然已经参照具体实施例描述了本发明的实施例，但是对本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种变化和变型。

Claims (10)

1.一种驾驶辅助设备，其包括：
转向传感器，其在停车辅助装置的控制期间测量基于驾驶员对方向盘的操纵的转向操纵信号；以及
控制单元，当通过所述转向传感器测量的转向操纵信号被接收时，所述控制单元停止所述停车辅助装置的控制、将对应于停止所述停车辅助装置的控制时的需要的转向角度的控制扭矩值改变成基于所述驾驶员对所述方向盘的操纵的目标扭矩值，其中扭矩变化以预设斜率或在预设时间内改变，
所述控制单元包括：
接收单元，其接收通过所述转向传感器测量的转向操纵信号并且从所述停车辅助装置接收转向控制信息；
停止单元，当所述转向操纵信号被所述接收单元接收时，所述停止单元停止所述停车辅助装置的控制；
改变单元，其连续地改变所述扭矩变化使得所述控制扭矩值匹配所述目标扭矩值，其中所述控制扭矩值对应于所述停车辅助装置的控制被所述停止单元停止时的包括在所述转向控制信息中的需要的转向角度；以及
施加单元，其将通过所述改变单元改变的扭矩变化施加至包括在EPS中的转向马达。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助设备，其中所述控制单元计算具有所述预设斜率的扭矩变化并且将所计算的扭矩变化施加至电动助力转向系统即EPS。
3.根据权利要求1所述的驾驶辅助设备，其中所述控制单元在所述预设时间内将恒定的扭矩变化施加至所述EPS。
4.根据权利要求1所述的驾驶辅助设备，其中所述控制单元根据所述转向控制信息控制所述EPS。
5.根据权利要求1所述的驾驶辅助设备，其中所述转向传感器包括转向角度传感器和扭矩传感器。
6.根据权利要求5所述的驾驶辅助设备，其中所述目标扭矩值是通过所述扭矩传感器测量的扭矩值。
7.一种驾驶辅助设备的转向控制方法，其包括：
在停车辅助装置的控制期间通过控制单元接收基于驾驶员对方向盘的操纵的转向操纵信号；
当所述转向操纵信号被接收时，通过所述控制单元停止所述停车辅助装置的控制；以及
通过所述控制单元将控制扭矩值改变成基于所述驾驶员对所述方向盘的操纵的目标扭矩值，其中所述控制扭矩值对应于停止所述停车辅助装置的控制时的需要的转向角度，
其中所述控制扭矩值的改变包括以预设斜率或在预设时间内改变扭矩变化，
所述控制单元包括：
接收单元，其接收通过转向传感器测量的转向操纵信号并且从所述停车辅助装置接收转向控制信息；
停止单元，当所述转向操纵信号被所述接收单元接收时，所述停止单元停止所述停车辅助装置的控制；
改变单元，其连续地改变所述扭矩变化使得所述控制扭矩值匹配所述目标扭矩值，其中所述控制扭矩值对应于所述停车辅助装置的控制被所述停止单元停止时的包括在所述转向控制信息中的需要的转向角度；以及
施加单元，其将通过所述改变单元改变的扭矩变化施加至包括在EPS中的转向马达。
8.根据权利要求7所述的转向控制方法，其中所述控制扭矩值的改变包括：
计算具有所述预设斜率的扭矩变化；以及
将所计算的扭矩变化施加至电动助力转向系统即EPS。
9.根据权利要求7所述的转向控制方法，其中所述控制扭矩值的改变包括在所述预设时间内将恒定的扭矩变化施加至所述EPS。
10.根据权利要求7所述的转向控制方法，其中所述转向操纵信号的接收包括从所述停车辅助装置接收转向控制信息，以及
在所述转向控制信息被接收之后，所述转向控制方法进一步包括根据所述转向控制信息控制所述EPS。
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