KR100466775B1 - 차량 조향 시스템에 입력되는 제어신호로써 조향 토오크를갖는 차선 유지 제어 방법 - Google Patents

차량 조향 시스템에 입력되는 제어신호로써 조향 토오크를갖는 차선 유지 제어 방법 Download PDF

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Abstract

차선 유지 지지 시스템의 차선 유지 제어 방법은 차선 유지 제어(LKC) 모드로 운전 중에 차도 상의 차선 표시들 사이의 목표 라인을 따르는 차량을 조향하는 데 필요한 조향 토오크 어시스트를 지시하는 전류 지령을 제공한다. 맵은 차량의 측방향 가속도값의 영역에 대한 것으로, LKC 모드로 회전하도록 차량 조향의 여러 단계 중에 상기 지령값의 영역인 두 세트의 한계 데이터를 갖는다. 연속적인 교란의 존재로 인해 전류 지령값의 영역의 일탈에 의해 야기된 바람직하지 못한 영향을 보상하기 위해, 상기 두 세트의 한계 데이터는 수정된다. 드라이버 조향 개입을 결정하기 위해, 전류 지령의 순간값은 수정된 두 세트의 한계 데이터 밖으로 설정된 두 개의 한계값과 비교된다.

Description

차량 조향 시스템에 입력되는 제어신호로써 조향 토오크를 갖는 차선 유지 제어 방법 {LANE-KEEPING CONTROL WITH STEERING TORQUE AS A CONTROL INPUT TO A VEHICLE STEERING SYSTEM}
드라이버의 작업부하를 감소시키기 위한 차선 유지 지지(LKS) 시스템에 대해 최근에 많은 연구가 이루어져 왔다. 이러한 LKS 시스템은 차량의 조향 시스템에 편향된 조향을 인가함으로써 차도의 차선 표시들 사이의 인위적인 중심 라인을 추적하거나 또는 따르도록 이동 차량을 조향하는 드라이버를 돕는다. 상기 조향 바이어스는 서보 시스템에 구비되어 차선 유지 제어(LKS) 모드에서 드라이버로부터의 조향 토오크를 돕거나 또는 이에 대항할 수 있다. 상기 서보 시스템이 이러한 조향 바이어스를 제공하기 위해, 일반적으로 서보 시스템에 입력되는 제어로써 조향 휠 각도를 사용하여 실행한다. 이러한 접근법은 조향 시스템 비선형성을 보상하기 때문에 우수한 강성을 제공한다. 그러나, 그것은 드라이버 조향 개입을 용이하게 허용하지 않는다. 드라이버 조향 개입은 다양한 방식으로 인지될 수 있고, 그 인지는 LKC 모드로부터 보통의 드라이버 제어(NDC)로 부드럽게 옮겨지는 것을 허용하도록 일시적인 제어가 수반하여 일어난다.
이러한 드라이버 조향 개입을 인지하기 위해, 다양한 방법이 이 기술분야에 공지되어 있다. 일예로 일본 특허출원 제11-286280호에는 LKC 모드에서 토오크 센서에서 감지된 드라이버로부터의 조향 토오크의 실제 값은 초기값과 비교된다. 초기값은 NDC 모드에서 드라이버로부터의 조향 토오크의 이전에 모니터링된 실제값의 최대치와 소정값의 산출물로써 나타내어진다. 드라이버 조향 개입은 초기값이 초과될 때 인지된다. 다른 예에서, 일본 특허출원 제11-286280호에는 조향각 센서에서 감지된 조향각의 실제값과 목표값과의 편차를 초기값과 비교하는 것이 설명되어 있다. 목표값은 차선 표시들 사이의 가상의 중심라인을 향해 차량이 지향될 수 있는 조향 각도를 나타낸다. 상기 드라이버 개입은 초기값이 초과될 때 인지된다.
그러나, 상기 설명한 기술은 명백한 단점을 갖고 있다. 조향 토오크의 실제값과 초기값을 비교하는 데에는 토오크 센서의 추가적인 설비를 필요로 한다. 토오크 센서의 추가는 비용 및 설치 공간이 증가하는 것을 억제하기 힘들다. 한편, 조향각에서의 편향과 초기값을 비교할 때, 비록 새로운 센서를 필요로 하지 않는다고 할지라도 초기값을 설정하기 어렵다는 단점을 갖고 있다. 이것은 조향각에서의 편향을 0으로 감소시키는 서보 제어의 특성으로 인해 편향의 발생의 언라이크리후드(unlikelihood)를 얻기 힘들다. 따라서, 토오크 센서를 필요로 하지 않아 설치 및 유지가 경제적인 드라이버 개입을 인지하는 다른 접근법이 필요하다.
본 발명은 드라이버 조향 작업을 돕는 차선 유지 지지 시스템의 차선 유지 제어 방법에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 따른 차선 유지 제어를 수행하는 LKS 시스템의 블록 다이아그램이다.
도2는 본 발명에 따른 차선 유지 제어의 기능식 블록 다이아그램이다.
도3은 본 발명의 하나의 특성을 도시하는 블록 다이아그램이다.
도4는 2차원 좌표계로서, 연속 교란이 없는 상태에서 차선 유지 제어(LKC) 모드에서 차량을 회전시키는 조향 중에 전류 지령값의 영역 사이에 두 개의 세트의 한계 데이터를 갖는 맵을 도시한 2차원 좌표계이다.
도5는 2차원 좌표계로서, 연속 교란이 있는 상태에서 LKC 모드에서 차량을 회전시키는 조향 중에 전류 지령값의 영역 사이에 두 개의 세트의 한계 데이터를 포함하는 도5에 도시된 맵을 도시한 2차원 좌표계이다.
도6은 두 개의 레벨의 맵 수정 완료 플래그의 시간 흐름도이다.
도7은 도4 및 도5에 도시된 한계 데이터의 세트를 도시한 2차원 좌표계이다.
도8은 변형을 도시한 것으로 도3과 유사한 블록 다이아그램이다.
도9는 변형된 제1 및 제3 사분면의 일예를 도시한 2차원 좌표계이다.
도10은 전류 작동점이 그 안에 있을 때 맵 수정 중에 드라이버 개입의 결정을 허용하는 변형된 제1 및 제3 사분면의 다른예를 도시한 2차원 좌표계이다.
도11은 도9에 도시된 변형된 제1 및 제3 사분면의 제1 예를 사용한 것으로 도5의 유사도이다.
도12는 도10에 도시된 변형된 제1 및 제3 사분면의 제2 예를 사용한 것으로 도5의 유사도이다.
도13은 본 발명의 다른 특징을 도시한 블록 다이아그램이다.
도14는 샘플 데이터가 사용된 영역을 도시한 2차원 좌표계이다.
도15는 도13 및 도14에 도시된 맵 수정에 의해 형성된 한계 데이터의 수정 세트의 일예를 도시한 것으로 도5의 유사도이다.
도16은 수정된 세트의 한계 데이터의 다른 예를 도시한 것으로 도15의 유사도이다.
본 발명의 목적은 상기 설명한 필요성을 만족시키는 차선 유지 제어를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 상기 목적은 차도 상에 차선 표시들 사이의 목표 라인을 따르는 차량의 드라이버 조향 작동에 조력하기 위한 차선 유지 지지 시스템의 차선 유지 제어법으로 달성될 수 있으며, 상기 방법은:
차선 유지 제어(LKC) 모드로 운전 중에 차도 상의 차선 표시들 사이의 목표 라인을 따르는 차량을 조향하는 데 필요한 조향 토오크 어시스트를 지시하는 지령을 생성하는 단계와,
차량의 측방향 가속도 값의 영역에 대한 것으로, LKC 모드로 회전하도록 차량을 조향하는 여러 단계 중 상기 지령값의 영역이 그들 사이에 있게 되도록 설정된 두 세트의 한계 데이터를 갖는 맵을 제공하는 단계와,
연속적인 교란의 존재로 인해 상기 지령값의 영역의 소정의 일탈로 야기된 바람직하지 못한 영향을 보상하는 방식으로 상기 두 세트의 한계 데이터를 수정하는 단계와,
드라이버 조향 개입이 있는지를 결정하는 중 상기 지령의 순간값을 상기 수정된 두 세트의 한계 데이터 밖으로 설정된 두 개의 한계값과 비교하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 첨부되는 도면과 관련지어 설명한 다음의 설명을 읽음으로써 명백하게 알 수 있다.
도1에는 목표 라인이라 불리울 수 있는 인위적인 중심 라인을 따르거나 또는 추적하는 드라이버의 작업 로드를 감소시키기 위한 LKS 시스템을 도시한다. 통상 도면번호 10으로 표시되는 LKS 시스템은 바퀴달린 모터 차량의 종래의 조향 시스템(12)과 함께 사용되도록 구성된다. 도시된 것처럼, 조향 시스템(12)은 조향 휠(20)의 수동 조작에 응답하여 차량의 전방 휠(16, 18)의 조향 위치를 제어하기 위한 유압식 동력 보조 조향(P/S) 유닛(14)을 포함한다. 상기 인위적인 중심 라인은 차도 상에 차선 표시들 사이의 실제 중심 라인일 수 있으며, 또는 곡률의 절충을 용이하게 하기 위해 실제 중심 라인으로부터 오프셋될 수 있다.
인위적인 중심 라인을 추적하는 드라이버를 돕기 위해, 조향 바이어스는 LKC 모드로 조향 시스템(12)에 인가된다. 조향 바이어스는 토오크 입력값이며, 이는 드라이버로부터의 조향 토오크를 조력하거나 또는 이에 대항한다. 본 명세서에서 조향 바이어스로써 인가된 토오크는 "조향 토오크 어시스트(Tassist)"로 언급하고, 드라이버로부터 인가된 토오크는 "드라이버 토오크(Td)"로 언급한다. 조향 토오크 어시스트(Tassist)는 전기 모터(22)의 형태인 작동기에 의해 조향 시스템(12)에 인가된다. 전기 모터(22)는 기어박스(26) 및 전자 클러치(28)를 통해 조향 기구에 결합되며, 이는 소정의 설치로부터 생략될 수 있다. 그러나, 클러치(28)의 설치는 차선 유지 제어를 종결하기 위해 그 필요성이 발생한 뒤 즉시 조향 시스템(12)으로부터 전기 모터(22)를 결합해제 하는 데 유익하다. 기어 박스(26)는 예로써, 웜(warm; 30) 및 휠(32)을 포함한다.
LKC 시스템(10)은 차량 속도 및 차량 측방향 가속도(G)를 나타내는 신호를 발생하기 위한 다양한 센서(34)를 포함할 수 있다. 이러한 센서(34)는 입력 포트(36)를 통해 전자 제어기(24)에 전기 접속된다.
또한, 조향 휠 각도 센서(38) 및 각도 센서(40)는 입력 포트(36)를 통해 제어기(24)에 전기 접속된다. 조향 휠 각도 센서(38)는 조향 휠(20)의 각도 위치를 표시하는 신호를 발생시킨다. 각도 센서(40)는 기어 박스(26)의 웜(30)의 각도 위치를 표시하는 신호를 발생시킨다.
차도 상의 차선 표시를 감지하기 위해, 차량은 차선 인지 유닛(42)을 구비한다. 차선 인지 유닛(42)은 예로써, 차선을 형성하는 이격된 백색 또는 노란색 라인과 같은 차도 상에 차선 표시가 있음을 감지하기 위해 차량에 장착되는데, 예로써, 본넷 또는 그릴의 중앙 또는 내부 후방 미러의 주변에 장착된다. 카메라(44)는 "광감지" 또는 "적외선" 감지 형태일 수 있다. 양호한 실시예에서, 카메라(44)는 전하 결합 소자(CCD) 카메라이다. 또한, 차선 인지 유닛(42)은 신호 화상 프로세서(46)를 포함한다. 화상 프로세서(46)로부터의 신호는 입력 포트(36)를 통해 제어기(24)로 공급된다.
제어기(24)는 데이터 및 제어 버스(54)를 통해 다양한 컴퓨터 판독가능 저장 매체(52)에 연결된다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(52)는 판독 전용 메모리(ROM; 56), 임의 접근 메모리(RAM; 58), 부활 메모리(KAM; 60)등과 같은 복수의 공지된 장치 중 하나를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 제어기(24)와 같은 컴퓨터를 통해 수행가능 지시를 나타내는 데이터를 저장할 수 있는 복수의 공지 장치 중 하나에 의해 수행될 수 있다. 공지된 장치로는 일시 또는 영구적으로 데이터를 저장할 수 있는 자기, 광 및 조합 매체에 부가하는 PROM, EPROM, EEPROM, 플래쉬 메모리를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
컴퓨터 판독가능 저장 매체(52)는 모터(22)와 클러치(28)를 제어하기 위한 다양한 프로그램 지령, 소프트웨이 및 제어 로직을 포함할 수 있다. 제어기(24)는 입력 포트(36)를 통해 센서(34, 38, 40) 및 화상 프로세서(46)로부터 신호를 접수하며 출력 포트(64)를 통해 작동기(22)용 모터 릴레이(62)와 클러치(28)용 드라이버(도시 생략)를 포함하는 것으로 드라이버(도2에서 도면부호 86으로 도시)에 인가될 수 있는 출력 신호를 발생시킨다.
도2에는 본 발명에 따른 차선 유지 제어의 기능식 블록 다이아그램을 도시한다. 블록(70)에서, 차도의 차선 표시는 화상 프로세서(46)로부터의 신호에 응답하여 인지되고, 인지된 차선 표시에 대한 차선 표시 정보는 출력 라인(72)에서 생성된다. 블록(74)에서, 조향 휠 각도는 조향 휠 각도 센서(38)의 출력으로부터 감지되고, 감지된 조향 휠 각도에 대한 조향 휠 각도 정보는 출력 라인(76)에서 생성된다. 라인(72)에서의 차선 표시 정보 및 라인(76)에서의 조향 휠 각도 정보는 차선 유지 지지(LKS) 제어(78)에 인가된다. 또한, 차량 속도가 LKS 제어기(78)로 인가된다. LKS 제어(78)가 차선의 차도 곡률, 차선 표시들 사이의 인위적인 중심 라인의 형태를 갖는 목표 라인 및 차선 표시와 관련된 차량의 측방향 위치를 결정하는 정보로 사용된다. 차량의 측방향 위치는 차선의 하나의 엣지 상의 차선 표시로부터 측방향 변위 또는 목표 라인 위치로부터 측방향 변위로 나타내어질 수 있다. 양호한 실시예에서, 목표 라인으로부터의 측방향 변위는 차선 표시와 관련된 차량의 측방향 위치를 나타내는 데 사용된다. LKS 제어(78)는 차량이 차선 표시들 사이의 목표 라인 상에 유지하도록 작동기 구동 전류 지령(I_cont)을 결정하는데 차량의 측방향 위치를 사용한다. 모터(22)에 인가된 전류의 방향 및 크기를 포함하는 작동기 구동 전류 지령(I_cont)은 출력 라인(80)에서 발생된다.
라인(80)에서의 지령(I_cont)은 판정 기준(82)을 제한하도록 공급된다. 제한된 판정 기준(82)에서, 전류 지령(I_cont)의 크기는 상부 및 하부 범위 사이에서 억제된다. 과거 제한된 판정 기준(82)을 갖는 전류 지령은 출력 라인(84)을 통해 작동기(86)용 드라이버에 인가된다. 드라이버(86)는 전류 지령에 따라 모터(22)에 인가되는 작동기 구동 전류(I_act)를 제어하여, 조향 토오크 어시스트(Tassist)를 제어한다. 작동기 구동 전류(I_act)에 대한 정보는 드라이버(86)의 출력 라인(88) 상에서 유용하다. LKS 제어(78)의 보다 많은 이해를 위해, 2001년 3월 5일 내지 8일에 미국 미시건주 디트로이트에서 개최된 조향 및 현가 기술 심포지엄 2001(SP-1597)의 SAE 기술 논문집(2001-01-0480)에서 시마가게(Shimakage) 등에 의해 작성된 "차선 유지 지지 시스템용 조향 토오크 입력부를 갖는 차선 유지 제어의 설계(Design of Lane-Keeping Control with Steering Torque Input for a Lane-Keeping Support System)"를 본 명세서에서 전체적으로 참조한다.
상기 설명으로부터 알 수 있듯이, LKS 제어(78)에 의해 생성된 전류 지령(I_cont)은 차선 표시들 사이의 목표 라인을 유지하도록 차량을 조향하는 드라이버를 돕는데 필요로 하는 조향 토오크 어시스트(Tassist)에 상응한다. LKC 모드에서 차량을 운전하는 중에 차선 표시들 사이에 목표 라인을 유지하기 위해, LKS 제어(78)는 세 개의 보정기를 갖는다. 이들은 차선의 도로 곡률을 따르도록 차량 휠의 조향 중에 지연을 오프셋하기 위한 피드포워드(feedforward) 보정기와, 차선 표시와 관련된 차량의 측방향 위치 및 목표 라인에 대한 차량의 편요(yaw) 각도를 유지하는데 양호하지 못한 영향을 적절하게 오프셋하기 위한 피드백(feedback) 보정기와, 교란에 의해 양호하지 못한 효과를 오프셋하기 위한 교란 보정기이다. 이러한 교란은 캔트(cant) 및/또는 너트, 옆바람 및 차량 드라이버에 의한 조향 개입을 포함하는 도로면 불규칙성으로부터 야기된다.
도2를 계속적으로 참조하여, 블록(90)에서, 차량의 무게 중심에서의 측방향 가속도(G)는 감지되고 감지된 측방향 감속도(G)에 대한 정보는 출력 라인(92)에서 생성된다. 블록(94)에서, 측방향 가속도에 의해 인덱스된 전류 지령의 상한치 데이터의 세트와 측방향 가속도에 의해 인덱스된 전류 지령의 하한치 데이터의 세트는 맵(map)에 저장된다. 측방향 감속으로 상한치 및 하한치 데이터를 회복하는 것은 출력 라인(96)에서의 상한값(I_lim+)와 하한값(I_lmt-)을 준다. 도4를 참조하여, 완전한 드로잉 라인(150)은 하한치 데이터의 세트를 도시하고, 완전한 드로잉 라인(152)은 상한치 데이터의 세트를 도시한다.
도4를 계속 참조하여, 외형 라인(152, 150)에서의 상한값 및 하한값(I_lmt+, I_lmt-)을 각각 설명한다. 이차원 좌표계에서, x축은 측방향 가속도를 나타내고, y축은 전류를 나타낸다. I_lmt를 통상적으로 상한값 및 하한값(I_lmt+, I_lmt-)이라고 하면, 다음의 공식은 유지된다.
I_lmt = I_sat - I_ps + I_dis ......... (1)
여기서, I_sat는 전류로 나타내어진 자체 정렬 토오크를 나타내고,
I_ps는 전류로 나타내어진 전력 조향 보조 토오크를 나타내고,
I_dis는 전류로 나타내어진 여분 토오크를 나타내며, 이 여분 토오크는 예로써 마찰 손실에 의해 발생된 교란을 고려하여 결정된다.
식(1)에서, 항(I_sat - I_ps)은 코너링에 필요한 최소 작동기 구동 전류를 나타낸다. I_ps가 비선형 특성을 갖기 때문에 조향 휠의 중립 위치 근처에 조향 휠 각도에 대항하는 비선형 특성을 갖는다. 상기 항(I_sat - I_ps)의 비선형 특성은 각각의 라인(150, 152)의 외형에 반영된다. 각각의 라인(150, 152)의 외형 및 위치는 도면번호 154로 통상적으로 표시된 섀도우 영역을 둘러싸는 폐쇄 루프의 외형 및 위치를 고려하여 결정된다. 섀도우 영역(154)은 비연속 교란이 있을 때,LKC 모드에서 차량의 구동 중에 상이한 측방향 가속도로 작동기 구동 전류로 나타내어지는 조향 토오크 어시스트의 변형의 표준 패턴을 커버한다. 다시 말해서, 상기 섀도우 영역(154)은 비연속 교란이 있을 때, LKC 모드에서 차량의 구동 중에 모터(22)에 인가되는 작동기 구동 전류의 모든 가능성을 커버한다.
상기 설명한 바와 같이, 라인(150, 152)들 각각의 외형 및 위치는 섀도우 영역(154)을 고려하여 결정된다. 섀도우 영역(154)과 각각의 외형 라인(150, 152) 사이의 관계는 도4와 관련지어 더 설명한다. 도시된 좌표계는 4개의 사분면 즉, G≥0이고 I ≥0인 제1 사분면, G ≥0이고 I < 0인 제2 사분면, G < 0이고 I < 0인 제3 사분면, G < 0이고 I > 0인 제4 사분면을 갖는다. (G: 측방향 가속도, I: 전류) 제1 사분면에서, 외형 라인(152)은 섀도우 영역(154)의 주연부로부터 통상적으로 y축을 따라 등거리로 이격된다. 마찬가지로, 제3 사분면에서, 외형 라인(150)은 섀도우 영역(154)의 외주연부로부터 통상적으로 y축을 따라 등거리로 이격된다. 제2 사분면에는 라인(150)으로부터 섀도우 영역(154)의 외주연부까지 충분한 여유가 있다. 동일한 방식으로, 제4 사분면에는 라인(152)으로부터 섀도우 영역(154)의 외주연부까지 충분한 여유가 있다. 도시된 이격 관계의 설계는 이러한 조향 개입을 위한 구동 토오크가 소정의 레벨 이하인 한 LKC 모드를 떠나지 않으면서 측방향 가속도(G)의 전체 영역을 넘어서 드라이버 조향 개입을 허용한다. 이러한 소정의 레벨은 측방향 가속도의 전체 영역 위에서 일반적으로 불변식으로 유지된다. 도2와 관련지어 설명한 것처럼, LKS 제어(78)는 교란 보정기를 갖는다. LKC 모드에서 교란으로 인한 양호하지 못한 효과를 오프셋하기 위해, 교란 보정기는 조향 개입용 드라이버 토오크에 응답하는 작동기 구동 전류 지령(I_cont)의 교란-보상 전류 성분을 증가시킨다. 만일, 작동기 구동 전류(I-cont)가 교란-보상 전류 성분의 초과 증가치로 인해 외형 라인(152, 150) 상에 상한 또는 하한값을 초과할 경우, 조향 토오크 어시스트(Tassist)를 생성하기 위해 모터(22; 도1)에 인가되는 작동기 구동 전류(I_act)의 감소는 드라이버가 조향 작동에 개입하려는 것을 인지하여 드라이버 구동 개입을 신속하게 허용한다.
실시예에서, 컴퓨터 판독가능 저장 매체(52)는 상한값 및 하한값(I_lmt+, I_lmt-)이 도4에서 외형 라인(152, 150)에 의해 도시된 비선형 전류 대 측방향 가속도 특성을 나타내는 측방향 가속도(G)에 의해 인덱스될 때 할당된다. 도시된 비선형 특성은 이러한 조향 개입용 드라이버 토오크가 측방향 가속도의 전체 범위를 넘어서 불변하는 소정의 레벨보다 작은 한 LKC 모드에서 떠나지 않으면서 측방향 가속도(G)의 전체 범위를 넘어서 드라이버 조향 개입을 허용한다.
연속적인 교란이 차량의 작동 수명의 전체 기간에서 완전히 제거된 경우, 상기 맵에 의해 구비된 상한값 및 하한값(I_lmt+, I_lmt-)이 구비된다. 그러나, 이러한 연속 교란은 다양한 종류의 원인으로부터 야기된다. 이러한 예들 중 하나는 차량 현가 시스템의 불완전한 정렬이다. 다른 예에는 차량 조향 시스템에서 우측 및 좌측 회전 운동들 사이의 마찰에서의 불균형이 있다. LKS 제어(78)의 교란 보정기는 조향 시스템에서 좌측 및 우측 회전 운동들 사이의 작동기 구동 전류(I_cont)의 불균형 교란을 제공하기 위해 이러한 연속적인 교란에 응답하여,도4에 도시된 섀도우 영역(154)의 원위치로부터 예로써, 도5에 도시된 일탈 위치로 연속적으로 일탈(또는 오프셋)되게 한다. 도5는 조향 시스템에서 좌회전 운동 중에 연속적인 교란을 발생시키는 일탈된 섀도우 영역(154)을 도시한다. 도5의 일탈된 섀도우 영역(154)은 도4에 도시된 섀도우 영역(154)의 원위치로부터 x축을 따라 우향 변위된 후 얻어진 것이다. 조향 시스템에서 우회전 운동 중에 연속적인 교란의 존재는 도4에 도시된 것처럼 x축을 따르는 좌향 변위를 통해 섀도우 영역(154)의 원위치로부터 연속적인 일탈을 제공한다.
도5에 도시된 것처럼, 조향 시스템에서 좌회전 운동 중의 연속적인 교란의 존재는 외형 라인(150)과 우향 일탈 섀도우 영역(154)의 외주연부 사이의 여유를 원(156)에 의해 폐쇄된 부분에서 제2 사분면 내에 수용할 수 없을 정도로 협소하게 한다. 조향 시스템에서 우회전 운동 중에 연속적인 교란의 존재는 외형 라인(152)과 좌향 일탈 섀도우 영역의 외주연부 사이의 여유를 제4 사분면 내의 소정의 부분에서 수용할 수 없을 정도로 협소하게 한다. 이것은 LKC 모드에서 구동 중에 드라이버가 조향 작업에 개입하려는 것을 인지하여 제2 사분면과 제4 사분면을 사용하는 것을 방지할 수 있다는 점을 명백하게 알려준다.
드라이버가 조향 작업에 개입하려는 것을 인지할 때 이러한 연속적인 교란의 존재로 인한 양호하지 못한 영향을 피하기 위해, 상기 맵에서의 데이터는 본 발명에 따라 수정된다. 도2에의 블록(98)에서, 맵에서의 데이터는 LCK 모드에서 구동 중에 소정의 개수의 데이터를 샘플링한 후 수정된다. 소정의 개수의 데이터를 샘플링하는 데에는 매우 긴 시간이 필요하다. 도6의 시간 흐름도를 참조할 때, 본실시예에서 맵 수정은 엔진 점화점을 턴닝온(turning on)하여 개시되고 맵-수정 완료 플래그(fMAP; "0"에서부터 "1"까지의 레벨 변화)의 세팅과 함께 종료된다. 이러한 맵 수정에 필요한 시간은 맵 수정용 다양한 데이터의 소정의 개수를 샘플링하는데 얼마의 시간이 걸리느냐에 달려있다. 상세한 설명이 도13 내지 도15를 참조하여 설명하더라도 맵을 수정하는 방식을 간단히 설명한다. 간단하게 설명하자면, 발화점이 턴온된 후 바로 모터(22)에 실제적으로 인가되는 작동기 구동 전류(I_act)를 모니터링하고 블록(98)에서 측방향 감속(G)이 개시된다. 측방향 감속(G)의 모니터링된 값은 LKC 모드에서 구동 중의 모니터링된 전류(I_act)값에 의해 인덱스된다. 모니터링된 전류값(I_act)의 각각의 크기는 소정값(α)과 비교되어, 만일 소정값보다 작을 경우, 동반된 측방향 가속값이 샘플로써 사용된다. 이러한 샘플의 소정의 개수(NO)사 선택된다. 이후, 선택된 샘플들 중에, 최대(Gmax) 및 최소(Gmin)는 연속적인 교란의 존재에 의해 발생된 양호하지 못한 영향과 관련지어 설명한 일탈을 표시하는 파라미터(Gave)의 계산을 위해 선택된다. 본 실시예에서, 일탈 표시 파라미터(Gave)는 다음과 같이 나타내어진다.
Gave= (Gmin+ Gmax) / 2 .........(2)
도14에 도시된 것처럼, 소정의 값(α)이 일탈 섀도우 영역(154)의 주연부의 외형을 고려하여 선택된다. 도14에 도시된 섀도우 영역은 도5에 도시된 것과 동일하다. 도14에서, 소정의 값(α)은 제1 사분면에 배치된 일탈 섀도우 영역(154)의주연부 상에 x축으로부터 가장 인접한 굴절지점과 제3 사분면에 배치된 일탈 섀도우 영역(154)의 주연부 상에 가장 인접한 다른 굴절지점 사이에서 y축을 따르는 거리(2α)의 절반이다. 파라미터(Gave)를 사용하여, 상기 맵은 도15에 도시된 것처럼 수정된다. 도15에 도시된 것처럼, 외형 도트 라인(152)으로 도시된 상한치 데이터와 외형 도트 라인(150)에 의해 도시된 상한치 데이터는 파라미터(Gave)에 의해 표시된 양만큼 y축을 따라 완전한 드로잉 외형 라인(152A, 150A)에 의해 표시된 수정 위치로 변위된다. 이러한 맵 저정의 완료 중에, 맵 수정 완료 플래그(fMAP)가 세팅된다.
도2에서, 상기 설명한 맵 수정 및 맵 수정 완료 플래그(fMAP)의 제어는 블록(98)에서 수행된다. 플래그(fMAP)의 상태는 하나의 출력 라인(100)에서 항상 생성된다. 맵 수정의 완료 후, 수정된 상한값 및 하한값(I_lmt+*, I_lmt-*)은 측방향 가속도(G)의 탐지된 값을 사용하여 도15에서의 외형 라인(152A, 150A)에 의해 표시된 수정 데이터를 회복시킴으로써 발견된다. 수정된 상한값 및 하한값(I_lmt+*, I_lmt-*)은 다른 출력 라인(102)에서 생성된다. 드라이버 조향 개입을 위한 드라이버의 의지가 블록(104)에서 결정하지 않을 경우 작동기 구동 전류 지령(I_cont)을 제한하는 판정 기준(82)을 제한하기 위해 수정된 상한값 및 하한값(I_lmt+*, I_lmt-*)이 공급되어 변형되지 않는다. 수정된 상한값 및 하한값(I_lmt+*, I_lmt-*)은 블록(104)에 공급되어 드라이버 조향 개입이 있는지 없는지를 판단하기 위해 사용된다. 블록(104)에서, 수정된 상한값 및 하한값(I_lmt+*, I_lmt-*) 중 유효한 것이 작동기 구동 전류(I_cont)에 의해 초과되는 경우 드라이버 조향 개입의 발생이 결정된다.
상기 맵 수정 중에 생성된 상한값 및 하한값(I_lmt+, I_lmt-)를 설명한다. 도5와 관련지어 앞서 설명한 것처럼, 제2 사분면에서의 하한치 데이터와 제3 사분면에서의 상한치 데이터는 연속적인 교란이 있을 경우 드라이버 조향 개입의 발생을 결정하는 데 사용하기에는 충분하게 적절하지 않는다. 본 실시예에서, 제2 및 제4 사분면에서의 이러한 데이터는 LKC 모드에서 드라이버가 조향 작동에 개입하는지 아닌지를 결정하는데 사용되지 않는다. 그러나, 도5에서의 섀도우 직사각형으로 표시된 제1 사분면에서의 상한치 데이터와 도5에서 섀도우 직사각형으로 표시된 제3 사분면에서의 하한치 데이터는 블록(104)에서 드라이버 조향 개입이 있는지 아닌지를 결정하는 데 사용된다. 다시 말해서, 이러한 데이터는 측방향 가속도(G)의 탐지된 값에 대한 상한값 또는 하한값(I_lmt+, I_lmt-)을 결정하는 데 사용되어 블록(104)으로 공급된다. 이러한 맵 데이터의 제한된 사용은 G ≥0일 경우에는 외형 라인(152)으로 표시된 데이터로부터 측방향 가속도(G)의 탐지된 값에 대한 상한값(I_lmt+)을 발견하고, G < 0일 경우에는 외형 라인(150)으로 표시된 데이터로부터 측방향 가속도(G)의 탐지된 값에 대한 하한값(I_lmt-)을 발견함으로써 용이하게 수행될 수 있다.
따라서, 상기 맵 수정이 완료될 때까지, 이러한 한계값(I_lmt+, I_lmt-)은블록(104)으로 공급되고 드라이버 조향 개입이 있는지 없는지를 결정하는 데 사용된다. 드라이버 조향 개입이 있는지 없는지를 결정하는 방식은 도2 및 도3과 관련지어 이후에 상세하게 설명한다. 맵 수정 중에, 모든 비수정 맵 데이터는 측방향 가속도(G)의 탐지된 값에 대한 상한값 및 하한값(I_lmt+, I_lmt-)을 발견하는 데 사용되며, LKC 모드에서 구동 중에 작동기 구동 전류 지령(I_cont)을 제한하는 블록(82)에서 사용된다.
설명을 더 진행하기 전에, 도7에서 각각의 한정치 데이터 라인(152, 150)의 외형을 LKC 모드에서 구동 중에 차선 표시들 사이의 목표 라인을 따르는 조향 운동과 관련지어 설명한다. 도7에서, 제1 사분면에 배치된 상한치 데이터 라인(152)의 일부는 LKC 모드에서 구동 중에 중립 위치로부터 조향 각도를 증가시키기 위해 시계방향 토오크가 모터(22)에 의해 조향 시스템(12)에 인가될 때 사용된다. 차량의 우회전 운동에 진입하는 조향 작동 중에, 측방향(좌향) 가속도(G)의 크기는 차량의 상이한 이동 속도와 편요율(yaw rate)에 따라 다양해진다. 이후, 반시계방향 토오크가 조향각을 감소시키는 방식으로 중립 위치를 향해 조향 시스템(12)을 복귀시키기 위해 인가된다. 이러한 복귀 조향 작동에서, 제2 사분면에 배치된 하한치 데이터 라인(150)의 일부가 사용된다.
이후, LKC 모드에서 목표 라인을 추적하는 좌회전 운동에 진입하는 조향 작동이 고려된다. 중립 위치로부터 조향각도를 증가시키기 위해 반시계방향 토오크가 모터(22)에 의해 조향 시스템(12)에 인가될 때 제3 사분면에 배치된 하한치 데이터 라인(150)의 다른 부분이 사용된다. 차량의 좌회전 운동 진입 시 이러한 조향 작동 중에, 측방향(우향) 가속도(G)의 크기는 차량의 상이한 이동 속도 및 편요율에 따라 다양하다. 이후, 시계방향 토오크가 조향각을 감소시키는 방식으로 중립 위치를 향해 조향 시스템(12)을 복귀시키도록 인가되다. 이러한 복귀 조향 작동에는 제4 사분면에 배치된 상한치 데이터 라인(152)의 다른 부분이 사용된다.
제1 사분면에 배치된 라인(152)의 일부분의 외형과 관련하여, 상한값(I_lmt+)의 크기는 화살표(160)로 표시된 것처럼 측방향 가속도(G)가 증가함에 따라 증가하도록 라인(152) 상의 투영지점 아래에서 x축 상에 0부터 제1 소정값까지의 영역에서 측방향 가속도(G)의 상이한 크기에 따라 선형으로 변한다. 이러한 영역을 넘어서, 측방향 가속도(G)의 크기가 제1 소정값을 넘어서 증가할 때 상한값(I_lmt+)의 크기는 감소한다. 제2 사분면에 배치된 라인(150)의 일부의 외형과 관련하여, 라인(150)의 이러한 부분은 x축 상의 제2 소정값으로부터 y축을 따라 떨어진 투영지점을 형성하도록 상호 연결된 두 개의 상이한 섹션으로 구성된다. 이러한 제2 소정값은 제1 소정값보다 작은 0으로부터 이격된다. 이러한 영역을 넘어서, 하한값(I_lmt-)의 크기는 감소하고 측방향 가속도(G)가 화살표(162)로 표시된 제2 소정값을 더 지나 증가할 때 0에 도달하게 된다.
제3 사분면에 배치된 라인(150)의 다른 부분의 외형과 관련하여, 하한값(I_lmt-)의 크기는 측방향 가속도(G)가 화살표(166)로 표시된 것처럼 증가할 때 하한값(I-lmt-)의 크기가 증가하도록 라인(150) 상의 투영지점 아래에 x축 상에서 0부터 제3 소정값까지의 영역에 걸쳐 측방향 가속도(G)의 상이한 크기에 따라 선형으로 변한다. 이러한 영역을 넘어서, 측방향 가속도(G)가 제3 소정값을 지나증가할 때 하한값(I_lmt-)의 크기는 감소한다. 제4 사분면에 배치된 라인(152)의 다른 부분의 외형과 관련하여, 라인(152)의 이러한 부분은 x축 상의 제4 소정값으로부터 y축을 따라 떨여진 투영지점을 형성하도록 상호연결된 두 개의 상이한 섹션으로 구성된다. 제4 소정값은 제3 소정값보다 작은 0으로부터 이격된다. 상한값(I_lmt+)의 크기는 측방향 가속도(G)의 크기가 증가할 때 감소하도록 0으로부터 x상의 제4 소정값까지의 영역에서 측방향 가속도(G)의 상이한 크기에 따라 선형으로 변한다. 이러한 영역을 넘어서, 상한값(I_lmt+)의 크기는 감소하며, 측방향 가속도(G)의 크기가 화살표(164)로 표시된 것처럼 제4 소정값을 지나 더 증가할 때 0에 도달하게 된다.
도7로부터 용이하게 알 수 있듯이, 초기 맵은 우측 회전 운동용 조향 조작과 좌측 회전 운동용 조향 조작 사이에서 드라이버 조향 개입이 용이하게 대칭으로 유지되도록 설계된다. 따라서, x축 상의 제1 소정값은 x축 상의 제3 소정값만큼 0으로부터 이격되고, x축 상의 제2 소정값은 x축 상의 제4 소정값만큼 0으로부터 이격된다.
도2의 블록(104)에서, 드라이버 조향 개입은 출력 라인(102)에서 발생된 한계값까지 작동기 구동 전류 지령(I_cont)과 비교함으로써 결정된다. 맵 수정 중에, 차량의 회전 운동에 진입할 때의 조향 작동 중에 수행되더라도 이러한 드라이버 조향 개입의 결정은 LKC 모드에서 운전 중에 회전 조향 작동에서 수행되지 않는다. 출력 라인(102)에서 발생된 한계값은 맵 수정 완료 플래그(fMAP)의 상태에 따라 달라진다. 맵 수정 중, 플래그(fMAP)가 0레벨일 때, 제1 사분면(도5)에서의 상한치 데이터는 측방향 가속도(G)에 대해 상한값(I_lmt+)을 결정하는 데 사용되거나 또는 제3 사분면에서의 하한치 데이터는 측방향 가속도(G)에 대해 하한값(I_lmt-)을 결정하는 데 사용된다. 이러한 상한값 또는 하한값은 드라이버 조향 개입의 결정을 위해 블록(104)에 공급된다. 맵 수정 중에, 제2 또는 제4 사분면(도5)에서의 맵 데이터는 사용되지 않기 때문에 상기의 한계값은 드라이버 조향 개입의 결정을 위해 블록(104)으로 공급되지 않는다. 따라서, 맵 수정 중에, 드라이버 조향 개입의 결정은 복귀 조향 작동 중에 수행되지 않는다.
플래그(fMAP)가 0 레벨로부터 1 레벨까지 변형되었을 때 맵 수정 중에, 또는 완료한 후 바로 드라이버 조향 개입은 LKC 모드에서 운전 중에 조향 작동의 전체적인 단계에서 블록(104)에서 수행된다. 측방향 가속도에 대해 결정된 수정 상한값 및 하한값(I_lmt+*, I_lmt-*)은 드라이버 조향 개입의 결정을 위해 블록(104)으로 공급된다.
블록(104)에서는 만일 I_cont > I_lmt+*(또는 I_lmt+)일 경우 1부터 전류 한계 계수(K_lmt)의 시간에 따른 감소를 달성하기 위해 I_cont > I_lmt+*인지 아닌지를 결정한다. 만일 I_cont ≤I_lmt+*(또는 I_lmt+)일 경우, I_cont ≤I_lmt-*(또는 I_lmt-)인지 아닌지를 결정한다. 만일 이러한 경우, 전류 한계 계수(K_lmt)의 감소가 수행된다. 계수(K_lmt)는 출력 라인(106)에서 발생되어 블록(108)으로 공급된다. 블록(108)에서, 한계 판정 기준(82)에 사용된 상한 및 하한치는 드라이버조향 개입의 발생 중에 변형된다.
블록(108)에서의 공정을 위해, 맵 수정 중에, 초기 또는 수정되지 않은 맵 데이터는 LKC 모드에서 운전 중에 조향 작동의 모든 단계에 걸쳐 측방향 가속도에 대한 상한값 또는 하한값(I_lmt+, I_lmt-)을 결정하는 데 사용된다. 이러한 한계값은 블록(108)에 공급된다. 맵 수정 중에 또는 완료 후 측방향 가속도에 대해 결정되었던 수정된 상한값 및 하한값(I_lmt+*, I_lmt-*)은 블록(108)으로 공급된다. 이러한 한계치 데이터 및 계수(K_lmt)를 사용하여, 다음의 공식은 계산되며 그 계산은 상한 및 하한으로써 한계 판정 기준(82)으로 공급된다.
I_lmt+ (또는 I_lmt+*) = I_lmt+ (또는 I_lmt+*) ×K_lmt .....(3),
I_lmt- (또는 I_lmt-*) = I_lmt- (또는 I_lmt-*) ×K_lmt .....(4).
LKC 모드에서 운전 중에 드라이버 조향 개입이 없을 때 K_lmt이 1과 동일하기 때문에, 변형되지 않은 I_lmt+ (또는 I_lmt+*) 및 I_lmt- (또는 I_lmt-*)는 한계 판정 기준(82)의 상한 및 하한으로써 설정된다. 한계 판정 기준(82)에서, 작동기 구동 전류 지령(I_cont)의 순간 절대값은 상한 및 하한치 사이에 놓여진 값의 영역에 대해 작동기 구동 전류(I_act)의 절대값과 동일하지만, 이 영역 너머의 입력값에 대해서는 작동기 구동 전류(I_act)의 절대값은 대략적으로 상한치 또는 하한치이다. 따라서, 한계 판정 기준(82)의 함수는 클리퍼-리미터(Clipper-limiter)의 함수와 유사하다.
상기 설명한 것처럼, 계수(K_lmt)는 드라이버 조향 개입의 결정 중 그리고 그 후에 1보다 작은 감소값을 점차적으로 취하여 한계판정 기준(82)에서의 상한치와 하한치 사이의 영역은 현저하게 좁아진다. 따라서, 작동기 구동 전류(I_act)의 절대값과 조향 토오크 어시스트(Tassist)의 크기는 드라이버 조향 개입 및 LKC 모드에서의 운전에서 NDC(정상적인 드라이버 제어) 모드로 부드럽게 변환되는 것을 허용한다.
도5내지 도7에서, 맵 수정 중에, 드라이버 조향 개입의 결정은 LKC 모드에서 조향 작업의 복귀 단계 중에는 블록(104)에서 수행되지 않는다. 이러한 경우, 조향 토오크 어시스트(Tassist)의 크기에서의 상기 감소는 드라이버 조향 개입의 발생 중에 예견되지 않는다. 그러나, LKC 모드에서 조향 작업의 복귀 단계 중에 드라이버 조향 개입으로 인해 측방향 가속도의 크기가 증가하기 때문에 조향 토오크 어시스트(Tassist)의 크기는 0으로 감소하여, 드라이버 조향 개입을 허용한다. 이것은 제2 사분면에서의 외형 라인(150)과 제4 사분면에서의 외형 라인(152)에 의해 확립된다. 조향 작업의 복귀 단계 중에 허용된 조향 토오크 어시스트(Tassist)의 크기는 측방향 가속도의 크기가 증가함에 따라 0에 도달하게 된다. 따라서, 드라이버 조향 개입의 결정에 의해 개시된 조향 토오크 어시스트(Tassist) 제어는 드라이버에게 못마땅한 감정을 주지 않으면서 생략될 수 있다.
상기에서 제어 로직을 설명하였다. 이 기술분야의 숙련자가 알 수 있듯이,이러한 제어 로직은 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 수행될 수 있다. 바람직하게는, 다양한 기능이 프로그램된 마이크로프로세서로 수행되지만, 전용 전기, 전자 또는 집적 회로에 의해 수행되는 하나 이상의 기능을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 다양한 기능이 컴퓨터 판독가능 저장 매체(52; 도1)에 저장된 지시를 나타내는 데이터로써 저장된다.
도3에서, 드라이버 조향 개입의 결정 및 한계 판정 기준의 상한치와 하한치를 결정하기 위한 제어 루틴은 도면부호 120으로 일반적으로 표시된다.
도3에서, 측방향 가속도(G)의 순간값, 작동기 구동 전류 지령(I_cont) 및 맵 수정 완료 맵(fMAP)은 입력 블록(122)에 수용되어 저장된다. 블록(124)에서, 플래그(fMAP)가 1 레벨과 동일한 지를 결정한다. 만일 블록(124)에서 fMAP이 1과 동일하지 않을 경우(no) 공정은 블록(126)으로 진행한다. 만일 블록(124)에서 fMAP이 1과 동일할 경우(yes), 공정은 블록(128)으로 진행한다.
맵 수정이 아직 완료되지 않을 때, 측방향 가속도(G)의 순간값과 작동기 구동 전류 지령(I-cont)은, 2차원 좌표계에서 4개의 사분면 중 하나가 도5에 도시되며 복귀 한계 데이터[외형 라인(152, 150)]에 사용될 수 있다는 것을 발견하기 위해 0(zero)과 비교된다. 만일 블록(126)에서 제1 사분면(0 ≤G 및 0 ≤I_cont) 또는 제3 사분면(G ≤0 및 I_cont ≤0)이 사용될 수 있다고 결정된 경우 상기 공정은 블록(128)으로 진행한다. 이러한 상태에서, 제1 또는 제3 사분면에서의 한계데이터는 상부 또는 하부 한계값(I_lmt+ 또는 I_lmt-)을 발견하도록 복귀된다. 만일, 블록(126)에서, 제1 및 제3 사분면이 사용될 수 없다고 결정되었다면, 상기 공정은블록(132)으로 진행한다. 맵 수정이 완료될 때까지, 제1 및 제3 사분면에 배치된 수정되지 않거나 또는 초기 한계데이터의 일부는 블록(128) 및 그 이후의 공정에 대해 상부 또는 하부 한계값(I_lmt+ 또는 I_lmt-)을 제공하는 데 사용된다.
만일, 블록(124)에서, 플래그(fMAP)가 1과 동일할 경우, 맵 수정은 완료되었고, 수정 한계 데이터는 측방향 가속도(G)의 순간값에 대해 결정되어 블록(128) 이후의 공정을 위해 상한값 및 하한값(I_lmt+, I_lmt-)으로 사용되는 수정 상한값 및 하한값(I_lmt+*, I_lmt-*)을 제공하는 데 사용될 수 있다.
블록(128)에서, I_lmt+ < I_cont인지 아닌지를 결정한다. 만일 그럴 경우에는 공정은 블록(128)에서 블록(134)으로 진행한다. 만일 그렇지 않을 경우에는 공정은 블록(128)에서 블록(130)으로 진행한다. 블록(130)에서는 I_cont < I_lmt-인지 아닌지를 결정한다. 만일 그럴 경우에는 공정은 블록(130)에서 블록(134)으로 진행한다. 만일 그렇지 않을 경우, 공정은 블록(130)에서 블록(132)으로 진행한다. 이 기술분야의 통상의 숙련자가 알 수 있듯이, 블록(128, 130)에서는 작동기 구동 전류 지령(I_cont)의 순간값이 두 개의 한계값(I_lim+, I_lim-) 사이에 놓여지고 이 한계값을 포함하는 영역 상에 놓여질 경우 드라이버 조향 개입의 발생을 결정한다.
만일 드라이버 조향 개입이 상기의 방식으로 결정될 경우, 공정은 블록(128 또는 130)으로부터 블록(134)으로 진행한다. 블록(134)에서, 카운터(cnt)의 증가가 수행된다.(cnt←cnt+1)
만일 작동기 구동 전류 지령(I_cont)의 순간값이 두 개의 한계값(I_lmt+, I_lmt-)들 사이와 이 한계값을 포함하는 영역에 놓여질 경우, 상기 공정은 블록(130)으로부터 블록(132)으로 진행한다.
블록(132)에서, 카운터(cnt)의 감소가 수행된다. (cnt←cnt-1)
카운터(cnt)의 컨텐츠(content)는 드라이버 개입 지연 시간(cnt-T)이 cnt와 샘플링 시간(T)의 산출물로써 표현될 수 있기 때문에 드라이버 조향 개입의 개시로부터 지연된 실제 시간에 비례적이다. 블록(134, 132)에서의 카운터(cnt)의 증가 또는 감소 후에 공정은 블록(136)으로 진행한다.
블록(136)에서, 전류 한계 계수(K_lmt)의 순간값은 도시된 그래프로부터 볼 수 있는 방식으로 지연된 시간(cnt-T)의 순간값에 대해 발견된다. 도시된 것처럼, 계수(K_lmt)의 값은 지연 시간(cnt-T)이 증가하기 때문에 1로부터 감소된다. 이후, 상기 공정은 블록(138)으로 진행한다.
블록(138)에서, 한계 판정 기준(82)의 상한 및 하한치는 다음의 공식을 사용하여 변경된다.
I_lmt+ = I_lmt+ ×K_lmt ............. (5),
I_lmt- = I_lmt- ×K_lmt ............. (6).
이 기술분야의 통상의 숙련자는 제어 루틴(120)에서의 여러 단계는 도2에 도시된 블록(90, 94, 98, 104)과 관련지어 이전에 설명된 기능의 바람직한 이행을 도시한다는 것을 알 수 있다.
도5와 관련지어 설명한 앞선 설명에서, 맵 수정 중에, 2차원 좌표계에서 제1및 제3 사분면에 배치된 수정되지 않은 한계데이터는 원(156)에 의해 둘러싸여진 데이터 부분이 제거되기 때문에 드라이버 조향 개입을 결정하는 데 충분한 신뢰성을 갖는다. 원(156) 내의 데이터의 부분을 피함으로써 수정되지 않은 한계 데이터의 신뢰할만한 부분은 다양하고 상이한 방식으로 사용될 수 있다. 일예로는 도9 또는 도10에 도시된 이른바 변형된 제1 및 제3 사분면을 사용하는 것이다.
도9 및 도11에서, 도시된 변형된 제1 사분면은 y축을 지난 양(ε)에 의해 음의 방향으로 x축을 따라 일탈되고 -ε≤G 및 0 ≤I_cont으로 한정될 수 있는 도5에 도시된 정상적인 제1 사분면과 상이하다. 도시된 변형된 제3 사분면은 y축을 지난 양(ε)만큼 양의 방향으로 x축을 따라 일탈되고 G ≤ε및 I_cont < 0으로 한정될 수 있는 정상적인 제3 사분면과 상이하다. 도11에 도시된 것처럼, 변형된 사분면의 일탈량은 원(156) 안의 신뢰할 수 없는 데이터의 사용을 피하도록 결정된다.
도10 또는 도12에서, 도시된 변형된 제1 사분면은 y축으로부터 양(ε)만큼 양의 방향으로 x축을 따라 일탈되고 ε≤G 및 0 ≤I_cont로 한정될 수 있는 도5에 도시된 정상적인 제1 사분면과 상이하다. 도시된 변형 제3 사분면은 y축으로부터 양(ε)만큼 음의 방향으로 x축을 따라 일탈되고 G ≤-ε및 I_cont < 0으로 한정될 수 있는 정상적인 제3 사분면과 상이하다. 도12에서 알 수 있듯이, 이러한 변형 사분면의 일탈양은 원(156) 내의 신뢰할 수 없을 정도의 데이터의 사용을 피하도록 결정된다.
도8에서, 드라이버 조향 개입 및 한계 판단 기준의 상한 및 하한치의 변형을 위한 변형 제어 루틴은 도면부호 120A로 표시한다. 제어 루틴(120A)은 블록(126)의 위치에서 블록(126A)의 설비를 제외한 상기 설명한 제어 루틴(120)과 실질적으로 동일하다. (도3)
블록(126A)에서, 도9 내지 12에 도시된 것처럼, 변형된 제1 및 제3 사분면은 맵 수정 중에 수정되지 않은 한계 데이터의 충분하게 신용할만한 부분을 선택하는 중에 정상적인 제1 및 제3 사분면(도5)의 대체에 의존한다.
간단하게 설명해서, 맵 수정이 완료되지 않을 때, 측방향 가속도(G) 및 작동기 구동 전류 지령(I_cont)의 순간값은 도11에 도시된 2차 좌표계에서의 변형 제1 및 제3 사분면 중 하나가 한계 데이터[외형 라인(152, 150)]을 회복시키는 데 사용될 수 있는지 없는지를 알 수 있도록 -ε, ε및 0(zero)과 비교되어 진다. 만일 블록(126A)에서, 변형 제1 사분면(-ε≤G 및 0 ≤I_cont) 또는 변형 제3 사분면(G ≤ε및 I_cont < 0)이 사용될 수 있는지 결정한 경우, 상기 공정은 블록(126A)에서 블록(128)으로 진행한다. 이러한 상태에서, 변형 제1 및 제3 사분면에서의 한계 데이터는 상한값 또는 하한값(I_lmt+, I_lmt-)을 발견하도록 복귀된다. 블록(126A)에서, 만일 변형 제1 및 제3 사분면이 사용되지 않을 경우, 상기 공정은 블록(126A)으로부터 블록(132)으로 진행한다. 맵 수정이 완료될 때까지, 변형 제1 및 제3 사분면에 배치된 비수정 또는 원래 한계데이터의 일부가 블록(128)과 그 후의 진행을 위한 상부 또는 하부 한계값(I_lmt+, I_lmt-)을 제공하는 데 사용된다.
도13에서, 맵 수정용 제어 루틴은 도면부호 200으로 표시된다.
도13에서, 측방향 가속도(G) 및 작동기 구동 전류(I_act)의 순간값은 블록(202)에서 수용되어 저장된다. 측방향 가속도(G)의 순간값은 차량 장착 측방향 가속도계로부터 얻을 수 있거나 또는 차선 표시와 연관된 차량의 측방향 위치와 조향각 센서(38)의 출력을 기초로 측정된 후 얻을 수 있다.
다음 블록(204)에서, 소정의 상태가 샘플링 데이터에 충족되는지 아닌지를 결정한다. 블록(204)에서 I_act의 절대값이 α의 값보다 작은지를 결정한다. 이러한 값(α)은 도14에 도시된 제로([A])의 근방에 있는 값의 영역으로부터 선택될 수 있다. 만일 블록(204)에서 I_act절대값이 α보다 작을 경우(예), 상기 공정은 블록(206)으로 진행한다. 만일, 블록(204)에서 I_act의 절대값이 α보다 작을 경우(아니오), 공정은 루틴(200)의 시작 지점으로 복귀한다.
블록(206)에서, 카운터(N)의 증가가 수행된다. (N←N+1). 이후, 공정은 블록(208)으로 진행한다.
블록(208)에서, 측방향 가속도(G)의 순간값이 최소값(Gmin)보다 작은지를 결정한다. 만일 이러한 경우(예), 공정은 블록(210)으로 진행한다. 블록(210)에서, 측방향 가속도(g)의 순간값은 최소값(Gmin)으로써 저장된다.
만일, 블록(208)에서 측방향 가속도의 순간값이 최소값(Gmin) 이상일 경우(아니오), 공정은 블록(212)으로 진행한다. 블록(212)에서, 측방향 가속도(G)의 순간값이 최대값(Gmax)보다 큰지를 결정한다. 만일 이러한 경우(예), 공정은 블록(214)으로 진행하다. 블록(214)에서, 측방향 가속도(G)의 순간값은 최대값(Gmax)으로써 저장된다. 만일 측방향 가속도(G)의 순간값이 최소값과 최대값(Gmin과 Gmax)사이의값의 영역에 있을 경우, 공정은 블록(212)로부터 블록(216)으로 진행한다. 이러한 경우, 현존하는 최소값 및 최대값(Gmin, Gmax)은 변형되지 않은 상태로 남겨진다.
블록(210 또는 214)이후, 공정은 블록(216)으로 진행한다. 블록(216)에서, 카운터(N)가 소정의 숫자(NO)를 초과하는지를 결정한다. 이러한 소정의 숫자(NO)는 맵 수정에 필요한 샘플링된 데이터의 충분하게 큰 숫자를 표시한다. 만일 블록(216)에서, N이 NO보다 클 경우, 공정은 루틴(200)의 시작 지점으로 복귀한다. 만일, 블록(216)에서, N이 NO보다 크다고 결정될 경우, 공정은 블록(218)으로 진행한다.
블록(218)에서, 얻어진 최소값 및 최대값(Gmin, Gmax)을 사용하여 오프셋 값(Gave)은 다음의 공식으로 얻어진다.
Gave←(Gmin+ Gmax) / 2 ...........(7)
블록(220)에서, 맵의 한계 데이터를 수정하기 위한 서브-루틴은 도15에 도시된 것처럼 오프셋값(Gave)에 의해 x축을 따라 이러한 한계데이터의 시프트를 형성함으로써 오프셋값(Gave)을 사용하여 수행된다. 맵 수정에서 이러한 시프트의 방향은 상기 예로 제한되지 않는다. 만일 시프트가 y축을 따르는 것이 요구될 경우, 상부 한계 데이터 및 하부 한계 데이터는 도16에 도시된 것처럼 마진을 감소시키기 위해 도시된 부분(152B, 150B)까지 서로를 향해 변위되어야 한다. 도16에 도시된 이러한 맵 수정은 차량 구성 성분의 노화 및/또는 제조 편차로 인한 바람직하지 못한영향에 대해 보상하기 위해 필요로된다.
이 기술분야의 통상의 숙련자는 제어 루틴(200)에서의 여러 단계가 도2에 도시된 블록(98)과 관련지어 이전에 설명된 맵 수정 기능의 바람직한 하나의 실행을 도시한 것이라는 것을 알 수 있다.
상기 설명에서, 상기 실시예는 일단 점화원이 턴온(turn on)된 후 맵 수정이 수행된다는 가정을 기초로 설명하였다. 이러한 맵 수정은 소정의 시간에서 몇번에 걸쳐 수행될 수 있다.
맵 수정의 방식은 루틴(200)으로 설명한 것에 제한되지 않는다. LKS 모드에서 운전 중에 LKS 제어(78)에 의해 산출될 수 있는 전류(I_cont)값의 영역[예로써, 도5에서의 섀도우 영역(154)]의 주연부와 제한 데이터 사이의 적절한 마진을 유지시키는 이러한 맵 수정을 목적으로 하는 한 다양하면서 상이한 맵 수정 방식이 사용될 수 있다.
본 발명은 양호한 실시예와 연관지어 설명하였지만, 이 기술 분야의 숙련자는 상기 설명한 관점에서 많은 변경, 수정 및 다양해 질 수 있다는 것을 명백하게 알 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항이 본 발명의 기술 사상 내에 있는 상기의 변경, 수정, 다양함을 포함한다.
본 출원은 2000년 12월 12일자로 출원된 일본 특허 출원 제2000-377221호를 우선권의 대상으로 주장하며, 상기 출원을 본원 명세서 전반에 걸쳐 참조한다.

Claims (10)

  1. 차도 상의 차선 표시들 사이에 목표 라인을 따르는 차량의 드라이버 조향 작동에 조력하기 위한 차선-유지 지지 시스템의 차선 유지 제어 방법이며,
    차선 유지 제어(LKC) 모드로 운전 중에 차도 상의 차선 표시들 사이의 목표 라인을 따르는 차량을 조향하는 데 필요한 조향 토오크 어시스트를 지시하는 지령을 생성하는 단계와,
    차량의 측방향 가속도 값의 영역에 대한 것으로, LKC 모드로 회전하도록 차량을 조향하는 여러 단계 중 상기 지령값의 영역이 그들 사이에 있게 되도록 설정된 두 세트의 한계 데이터를 갖는 맵을 제공하는 단계와,
    연속적인 교란의 존재로 인해 상기 지령값의 영역의 소정의 일탈로 야기된 바람직하지 못한 영향을 보며하는 방식으로 상기 두 세트의 한계 데이터를 수정하는 단계와,
    드라이버 조향 개입이 있는지를 결정하는 중 상기 지령의 순간값을 상기 수정된 두 세트의 한계 데이터 밖으로 설정된 두 개의 한계값과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수정단계는 상기 시스템용 전원인 턴 온된 후 제1 모멘트와 함께 개시하고 제2 모멘트와 함께 종결하는 시간 주기를 필요로 하며, 상기 지령의 순간값을 LKC 모드에서 회전시키기 위한 차량의 조향 단계들 중 소정의 한단계 중에 상기 두세트의 한계 데이터의 일부 밖으로 설정된 두 개의 한계값 중 적어도 하나와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 시간 주기의 종결 중에 하나의 레벨에서 다른 레벨로 변위시키는 두 레벨 맵 수정 완료 플래그가 구비된 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 두 개의 한계치들 사이로 상기 지령의 순간값을 제한하는 단계와, 드라이버 조향 개입을 허용하도록 조향 토오크 어시스트를 감소시키기 위해 드라이버 조향 개입의 결정에 응답하여 두 개의 한계치를 변형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 두 개의 한계치들 사이에 상기 지령의 순간값을 제한하는 단계와, 시간 주기 중에 두 개의 한계치로써 상기 두 세트의 한계 데이터 밖으로 설정된 두 개의 한계치를 설정하는 단계와, 드라이버 조향 개입을 허용도록 조향 토오크 어시스트를 감소시키기 위해 드라이버 조향 개입의 결정에 응답하여 두 개의 한계치를 변형시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 조향 토오크 어시스트는 드라이버 조향 개입을 결정한 후 지연 시간에 따라 변하는 비율로 감소되는 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  7. 제2항에 있어서, 측방향 가속도의 순간값을 시간 주기 중에 두 세트의 한계 데이터의 일부에 위치시키도록 제1 및 제2 값 중 하나와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 값은 서로 동일하고 제로인 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서, 제1 및 제2 값은 0에서부터 대향 방향으로 일탈되는 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서, 조향 토오크 어시스트의 실제값이 소정값이 0으로부터 덜 일탈될 때 측방향 가속도의 순간값의 소정 개수를 샘플링하는 단계와, 측방향 가속도의 순간값의 샘플링된 소정 개수 밖의 최대값 및 최소값을 결정하는 단계와, 상기 결정된 최대값 및 최소값을 사용하여 오프셋값을 계산하는 단계와, 두 세트의 한계 데이터를 수정하는 데 상기 오프셋값을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 유지 제어 방법.
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