KR100751245B1 - Zero point compensating method of sensor using steering angle sensor and device thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 센서에 관한 것으로써, 상세하게는 차량에 장착되어 핸들의 변위정도를 측정하기 위한 조향각 센서(Steering sensor)의 영점 보정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor, and more particularly, to a method for correcting a zero point of a steering sensor and an apparatus thereof for mounting a vehicle to measure a degree of displacement of a steering wheel.
종래 차량에 설치된 센서의 영점은 초기에 설정된 후에는 변경할 수 없었기 때문에 보다 정밀한 차량제어를 수행하는데 미흡하였고, 특히 선회주행시 조향각 센서의 영점은 오프셋(offset)만큼 보정해 주어야 함에도 불구하고 오차가 포함된 검출값을 기준정보로 사용하게 되어 차량의 주행성능과 조정 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.Since the zero point of a sensor installed in a conventional vehicle cannot be changed after the initial setting, it is insufficient to perform more precise vehicle control, and in particular, the zero point of the steering angle sensor during turning is required to be compensated by an offset. Since the detection value is used as reference information, there is a problem in that the running performance and the adjustment stability of the vehicle are deteriorated.
이에 본 발명에서는 차량의 주행중일때를 기준으로 조향각 센서의 영점을 보정하고, 이를 소정의 주기동안 반복 수행하게 하는 차량의 조향각 센서 보정방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for calibrating a steering angle sensor of a vehicle for correcting a zero point of a steering angle sensor based on when the vehicle is driving and repeatedly performing the same for a predetermined period.
조향각, 영점Steering angle, zero
Description
도 1은 본 발명의 조향각 센서의 영점 보정 방법의 순서를 보인 플로우 챠트.1 is a flow chart showing a procedure of the zero point correction method of the steering angle sensor of the present invention.
도 2는 본 발명의 조향각 센서의 영점 보정을 위한 장치적 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the device configuration for zero correction of the steering angle sensor of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 조향각 센서. 20 : 휠 속도 센서.10: steering angle sensor. 20: wheel speed sensor.
30 : 마이컴.
30: micom.
본 발명은 센서에 관한 것으로써, 상세하게는 차량에 장착되어 핸들의 변위정도를 측정하기 위한 조향각 센서(Steering sensor)의 영점 보정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor, and more particularly, to a method for correcting a zero point of a steering sensor and an apparatus thereof for mounting a vehicle to measure a degree of displacement of a steering wheel.
일반적으로 전자제어방식을 채택하는 차량에는 차속과 차량의 진행상태를 검 출하기 위한 센서들이 마련되어 있는데, 각각의 차륜의 속도를 검출하는 휠 속도센서와, 차량의 진행방향에 따른 조향각을 검출하는 조향각 센서와, 차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도 센서와, 차량의 각속도를 검출하는 각속도센서 및 브레이크 액압을 검출하는 압력센서등을 구비하고 있다.In general, a vehicle adopting an electronic control method is provided with sensors for detecting a vehicle speed and a traveling state of the vehicle, a wheel speed sensor for detecting the speed of each wheel, and a steering angle sensor for detecting a steering angle according to the traveling direction of the vehicle. And a lateral acceleration sensor for detecting the lateral acceleration of the vehicle, an angular velocity sensor for detecting the angular velocity of the vehicle, and a pressure sensor for detecting the brake hydraulic pressure.
이러한 각종 센서들은 전자제어방식에 의해 차량의 진행방향 즉 실제 차속과 센서의 검출값에 따라 연산된 기준차속에 기준정보를 제공하는 것으로 차량의 주행성능 및 조정 안정성과 매우 밀접한 관계가 있다. 더욱이, 차량안정성제어(ESP)에서와 같이 각종 센서의 검출값에 기초하여 차량의 주행상태를 미리 추정 및 예측하여 핸들링에 따른 차량의 선회동작을 원활하게 진행하도록 하는 경우 거의 센서들에 의존할 수 없었다.These various sensors provide reference information to the driving direction of the vehicle by the electronic control method, that is, the reference vehicle speed calculated according to the actual vehicle speed and the detection value of the sensor, and are closely related to the driving performance and the steering stability of the vehicle. Furthermore, as in the vehicle stability control (ESP), the driving conditions of the vehicle may be estimated and predicted in advance based on the detection values of the various sensors, so that the turning operation of the vehicle may be smoothly performed. There was no.
그러나, 차량에 설치된 센서의 영점은 초기에 설정된 후에는 변경할 수 없었기 때문에 보다 정밀한 차량제어를 수행하는데 미흡하였고, 특히 선회주행시 조향각 센서의 영점은 오프셋(offset)만큼 보정해 주어야 함에도 불구하고 오차가 포함된 검출값을 기준정보로 사용하게 되어 차량의 주행성능과 조정 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.However, since the zero point of the sensor installed in the vehicle could not be changed after the initial setting, it was insufficient to perform more precise vehicle control. In particular, the zero point of the steering angle sensor during the turning driving should be compensated by the offset. Since the detected value is used as reference information, there is a problem in that the running performance and the adjustment stability of the vehicle are deteriorated.
즉, 최초 차량의 제조단계에서 조향각 센서의 장착오차로 인한 오차검출과, 차량의 장기간 주행시 구조적인 노후화로 휠 얼라이먼트가 틀어지게 되어 이에 따른 조향각 센서의 오차가 발생하고 그 오차가 포함된 검출값을 기준정보로 사용하게 되어 차량안정성제어(ESP)모드시 사용자에게 큰 사고를 야기하는 문제점이 있었다.That is, the wheel alignment is misaligned due to the error detection due to the mounting error of the steering angle sensor in the manufacturing stage of the vehicle and the structural aging of the vehicle for a long period of time, resulting in the error of the steering angle sensor and the detection value including the error. As a reference information, there was a problem causing a big accident to the user in the vehicle stability control (ESP) mode.
이에 본 발명에서는 차량의 주행중일때를 기준으로 조향각 센서의 영점을 보정하고, 이를 소정의 주기동안 반복 수행하게 하는 차량의 조향각 센서 보정방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for calibrating a steering angle sensor of a vehicle for correcting a zero point of a steering angle sensor based on when the vehicle is driving and repeatedly performing the same for a predetermined period.
상기와 같은 본 발명의 차량의 조향각 센서 보정방법은,The steering angle sensor correction method of the vehicle of the present invention as described above,
현재 주행중인 차량이 직진주행 상태인지 판단하는 제 1단계, A first step of determining whether the currently driven vehicle is in a straight driving state,
직진 주행중이면 미리 설정된 주기마다 현재 조향각 값을 검출하고, 검출된 조향각 값중에 대표 조향각 값을 선정하는 제 2단계,A second step of detecting a current steering angle value at predetermined periods and selecting a representative steering angle value from the detected steering angle values when driving in a straight line;
상기 제 2단계를 소정 설정 횟수만큼 반복하여 선정된 대표 조향각 값중 어느 하나의 대표 조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 제 3단계로 구성됨을 특징으로 한다.And repeating the second step by a predetermined number of times and calculating a representative steering angle value of the selected representative steering angle value as a new zero point.
상기 제 1단계는 현재 주행중인 차량이 설정 속도 이상인지 판단하는 과정과, 판단결과 설정 속도 이상이면 기준 영점과 현재 검출되는 조향각이 설정범위 이내인지 판단하여 설정범위 이내이면 직진주행 상태로 판단하는 과정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하고, 상기 제 2단계는 소정 설정된 시간동안 미리 설정된 간격으로 조향각 값을 검출하고, 검출된 다수개의 조향각 값중 가장 많이 겹치는 값을 대표 조향각 값으로 선정함으로써 수행되는 특징을 포함하고, 상기 제 3단계는 상기 제 2단계를 3회 이상 반복하고, 선정된 3개 이상 대표 조향각 값중 일치하는 값이 존재하면 이를 새로운 영점으로 산출하는 특징을 포함하여 구성된다. The first step is a process of determining whether a vehicle currently driving is at or above a set speed, and if it is at or above a set speed, determining whether the reference zero and the currently detected steering angle are within a set range, and determining a straight driving state if it is within a set range. And the second step includes detecting a steering angle value at a predetermined interval for a predetermined time, and selecting the most overlapping value among the plurality of detected steering angle values as a representative steering angle value. The third step may include repeating the second step three or more times, and calculating a new zero point if a matching value exists among three or more selected representative steering angle values.
본 발명은 차량이 직진주행상태이면 조향각 센서로부터 출력되는 데이터를 입력하여 연산, 조향각 센서의 영점 보상을 수행하는 마이컴을 포함하여 구성된다.The present invention is configured to include a microcomputer for inputting data output from the steering angle sensor and performing zero compensation of the steering angle sensor when the vehicle is in a straight driving state.
상기 마이컴은 휠속도 센서로부터 속도신호를 입력하여 현재 차량의 주행속도를 산출하는 차속 연산부와, 조향각 센서로부터 조향신호를 입력하여 현재 차량의 조향정도를 산출하는 조향각 감지부와, 상기 차속 연산부와 조향각 감지부로부터 출력하는 주행속도 및 조향정도를 입력하여 차량의 직진주행상태를 판단하고, 직진주행상태이면 미리 설정된 주기마다 현재 조향각 값을 검출하고, 검출된 조향각 값중에 대표 조향각 값을 선정, 선정된 대표 조향각 값중 어느 하나의 대표 조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 조향각 보정부와, 상기 선정된 대표 조향각 값을 저장하기 위한 메모리부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.The microcomputer may include a vehicle speed calculator configured to calculate a driving speed of a current vehicle by inputting a speed signal from a wheel speed sensor, a steering angle detector configured to calculate a steering degree of a current vehicle by inputting a steering signal from a steering angle sensor, and the vehicle speed calculator and a steering angle. The driving speed and steering degree outputted from the sensing unit are input to determine the straight driving state of the vehicle.If the driving state is straight, the current steering angle value is detected at each preset period, and the representative steering angle value is selected and selected from the detected steering angle values. The steering angle correction unit calculates one representative steering angle value among the representative steering angle values as a new zero point, and a memory unit for storing the selected representative steering angle value.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면 1과 도면 2를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 and 2.
도 1은 본 발명의 조향각 센서의 영점 보정을 위한 장치적 구성을 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 조향각 센서의 영점 보정 방법의 순서를 보인 플로우 챠트이다.1 is a block diagram showing an apparatus configuration for zero correction of the steering angle sensor of the present invention, Figure 2 is a flow chart showing the procedure of the zero correction method of the steering angle sensor of the present invention.
먼저, 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면,First, referring to Figure 1, the configuration,
차량의 조향정도를 검출하기 위한 조향각 센서(10)와, 차량의 주행속도를 판단하기 위한 속도신호를 발생하는 휠 속도센서(20)와, 상기 각각의 조향각 센서(10)와, 휠 속도센서(20)에서 출력하는 신호를 입력하여 조향각 센서(10)의 영점을 보정하는 마이컴(30)으로 구성된다.
A
상기 마이컴(30)은 휠 속도센서(20)에서 출력하는 속도신호를 입력하여 차량의 주행속도를 산출하는 차속 연산부(31)와, 상기 조향각 센서(20)에서 출력하는 조향정도 신호를 입력하여 조향각 값을 산출하는 조향각 감지부(33)와, 상기 차속 연산부(31)와, 조향각 감지부(33)에서 산출된 각각의 차량 주행속도와 조향각 값을 입력하여 판단, 차량의 직진상태를 판단하고, 직진상태이면 미리 설정된 주기마다 현재 조향각 값을 검출하고, 검출된 조향각 값중에 대표 조향각 값을 선정하며, 상기 대표 조향각 값을 선정함을 설정된 횟수만큼 반복하여 선정된 대표 조향각 값중 어느 하나의 대표 조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 조향각 보정부(32)와, 상기 선정된 대표 조향각 값을 저장하기 위한 메모리부(34)로 구성된다.The
도 2를 참조하여 그 방법을 살펴보면,Looking at the method with reference to Figure 2,
차량의 현재 직진주행상태인가를 파악하기 위해 현재 주행중인 차량의 주행속도와 조향각을 검출하여 직진주행인가를 판단하는 단계,Determining whether the vehicle is traveling in a straight line by detecting a driving speed and a steering angle of the vehicle currently being driven to determine whether the vehicle is currently traveling in a straight line;
상기 단계에서 직진주행이면 1분간 1초씩 조향각값을 검출하는 단계, 상기 단계에서 검출된 조향값중 가장 많이 중복되는 값을 대표조향각 값으로 선정하는 단계, 선정된 대표조향각 값이 3개인지 파악하는 단계, 상기 단계에서 선정된 대표조향각 값이 3개이면 그 3개의 대표조향각 값중 일치하는 값이 존재하는가 판단하는 단계, 존재하면 해당 일치 대표조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 단계로 수행된다.Detecting a steering angle value for 1 minute for 1 minute if the driving is straight in the step; selecting the most overlapping value among the steering values detected in the step as the representative steering angle value, and determining whether the selected representative steering angle value is three In the step, if the representative steering angle values selected in the step are three, determining whether there is a matching value among the three representative steering angle values, and if present, calculating the corresponding representative steering angle value as a new zero point.
본 발명의 동작은 마이컴(30)에 미리 설정되어 있는 주기를 기준으로 반복 수행하는바,
The operation of the present invention is repeatedly performed based on a period preset in the
현재 주행중인 차량의 속도를 파악하기 위하여 휠 속도센서(20)에서 출력하는 속도신호를 마이컴(30)은 입력하여 현재 주행중인 차량의 속도를 연산하고, 연산된 차량의 속도가 설정된 속도 이상인지 파악하게 된다.In order to determine the speed of the currently running vehicle, the
현재 주행중인 차량의 속도가 설정된 속도 이상이면, 조향각 센서(10)로부터 조향신호를 입력하여 현재 조향정도를 파악하게 되고, 그 조향정도가 설정된 조향범위 이내이면 마이컴(30)은 현재 차량이 직진주행상태로 인식하게 된다.If the speed of the vehicle currently being driven is greater than or equal to the set speed, the steering signal is input from the
즉, 직진주행상태라 함은 영점(Zero point)을 기준으로 조향각의 변화가 없는 상태이나 실질적으로 주행시 노면의 상태나 운전자의 운전습관, 차량의 노후화 등으로 직진주행시라 해도 정확히 영점을 유지하기는 불가능하므로 설정 범위내의 오차를 포함하는 직진주행상태로 인식을 하게 되는 것이다.In other words, the straight driving state does not change the steering angle on the basis of the zero point, but even when driving straight due to road conditions, driver's driving habits, and aging of the vehicle during driving, Because it is impossible, it is recognized as a straight driving state including an error within the setting range.
이후, 마이컴(30)에서는 1분간 1초씩 조향각 센서(10)로부터 입력되는 조향각 값을 체크하고, 체크된 총 60개의 조향각 값을 비교하여 가장 많이 일치되는 값을 대표 조향값으로 선정하여 메모리부(34)에 저장하게 된다.After that, the
이후 2분의 간격을 두고 상기 대표 조향각값을 선정하는 과정을 반복후 선정된 대표 조향각 값이 3개가 되면, 선정된 각각 3개의 대표 조향각 값을 비교하게 된다.After repeating the process of selecting the representative steering angle value at intervals of 2 minutes, when the selected representative steering angle value becomes three, the selected three representative steering angle values are compared.
이때, 비교된 3개의 대표 조향각 값중 일치하는 값, 즉 같은 값이 존재하게 되면 그 같은 값을 새로운 영점으로 하여 조향각 센서의 영점을 보정하게 되며, 같은 값이 존재하지 않으면 선정된 대표 조향각 값을 메모리부(34)에서 삭제하고, 다시 상기의 과정을 설정된 주기에 따라 반복하게 되는 것이다.At this time, if a matched value, that is, the same value, exists among the three representative steering angle values compared, the zero value of the steering angle sensor is corrected by using the same value as a new zero point. If the same value does not exist, the selected representative steering angle value is stored in memory. In
상기와 같이 본 발명에서는 차량의 주행시를 기준으로 조향각 센서의 영점을 보정하게 됨으로써, 사용자에게 조종 안전성과 차량의 주행 성능을 향상시키는 효과가 있다.As described above, in the present invention, the zero point of the steering angle sensor is corrected based on the driving time of the vehicle, thereby improving the steering safety and the driving performance of the vehicle.
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