KR100844758B1 - 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법 및 장치 - Google Patents

영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 영상 센서로부터 영상 처리를 통해 곡률과 경로 오프셋을 계산한다. 속도 센서로부터 속도 값을 받아 상태식을 구성하고, 이를 이용하여 관측기 미분 방정식을 계산한다. 관측기 미분방정식으로부터 계산된 요레이트(yaw rate)값을 소정의 시간마다 추출하고, 추출된 요레이트 센서 측정치에 대해 최근 N개의 샘플에 대한 평균값을 계산한다. 평균 요레이트 센서값에서 추정식을 통해 구한 값을 뺀 값이 임계치보다 크면, 고장 카운트를 하나 증가시킨다. 고장 판단 기준 누적시간 이내에 상기 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값보다 증가하면, 최종 고장으로 판단한다. 본 발명은, 영상 센서를 이용하여 차량 안정성 제어 시스템에서 다양하게 사용되고 있는 요레이트 센서의 고장 검출 장치 및 방법을 제안함으로써 종래의 단순 판정 로직을 이용하여 고장 검출을 할 때보다 고장 검출 정확도를 향상시켜 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 가진다.
Figure R1020060104035
요레이트, 영상센서, 고장, 검출

Description

영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법 및 장치{Method and apparatus for detecting malfunction of yaw rate sensor using image sensor}
도 1은 본 발명의 영상 센서를 이용한 요레이트 고장 검출 장치의 내부 구성도이다.
도 2는 상태식 생성부에서 상태식 생성을 위한 행렬을 도시한 도면이다.
도 3은 상태변수 추정부에서 요레이트값을 추정하는 블록 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 4는 정상상태와 고장상태의 비교 그래프를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에서 요레이트 센서의 고장 검출을 하는 과정을 도시한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100 - 영상 센서를 이용한 요레이트 고장 검출 장치
103 - 영상 센서 106 - 차선인식처리부
109 - 도로파라미터 추출부 112 - 상태변수 추정부
115 - 조향각 센서 118 - 차속센서
121 - 상태식 생성부 124 -요레이트 센서
127 - 비교부 130 - OBD 2단자
133 - 클러스터 136 - ESP
본 발명은 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 회전 각속도를 검출하는 요레이트(yaw rate) 센서는 자동차뿐만 아니라 선박이나 항공기의 항법장치, 캠코더에까지 광범위하게 사용되고 있다. 요레이트 센서는 각속도 센서라고도 하며 차량의 수직축 방향의 각속도를 검출하는 것이다.
이러한 요레이트 센서를 사용하는 ESP 시스템(차량 안정성 제어 시스템)은 요레이트 센서 외에 다수의 센서와 각 차륜의 제동력을 제어하기 위한 액츄에이터인 하이드로릭 유닛 그리고 전자제어장치인 전자제어유닛(ECU)등으로 구성된다.
여기서 요레이트는 ESP 시스템을 제어하기 위해 기초가 되는 사항으로 요레이트 센서의 정확도는 ESP 시스템에서 매우 중요한 요소이다. 종래에 요레이트 센서값이 어느 일정한 값 이상 또는 이하인 경우 센서 고장으로 판단하는 간단한 방법을 사용하였었다.(대한민국등록특허 제759886호 [요레이트 센서 오프셋 보정 및 고장검출 방법]) 즉,
(전우륜속도 - 전좌륜속도)/차륜간 거리,
(후우륜속도 - 후좌륜속도)/차륜간 거리,
(차속*조향각)/(조향비*축간거리)(단, 조향비는 앞바퀴가 1도 회전하는데 필요한 조향각이고, 축간거리는 전/후 차축 거리임),
횡가속도/차속
등과 같은 요레이트 공식을 이용하여 요레이트 센서의 고장을 판단하였었는데 이러한 경우 일정값 범위 내에서 요레이트 센서가 고장이 나는 경우에는 요레이트 센서의 고장을 판단하는데 어려운 문제점이 있고, 위와 같이 요레이트 공식을 사용하여 요레이트 센서와 비교하는 경우에 추가적인 센서가 많이 필요할 뿐만 아니라, 단순식에 의한 계산식의 정확도 면에서도 오차가 심해 고장을 판단하는데에 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 영상 센서를 이용하여 다른 센서를 사용하지 않고서도 편리하게 요레이트 센서의 고장을 검출하고, 기존의 단순 판정 로직보다 고장 검출 정확도를 높여 오작동을 줄일 수 있는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 영상 센서로부터 영상 처리를 통해 곡률과 경로 오프셋을 계산한다. 속도 센서로부터 속도 값을 받아 상태식을 구성하고, 이를 이용하여 관측기 미분 방정식을 계산한다. 관측기 미분방정식으로부터 계산된 요레이트(yaw rate)값을 소정의 시간마다 추출한다. 추출된 요레이트 센서 측정치에 대해 최근 N개의 샘플에 대한 평균값을 계산한다. 평균 요레이트 센서값에서 추정식을 통해 구한 값을 뺀 값이 임계치보다 크면, 고장 카운트를 하나 증가시키고, 고장 판단 기준 누적시간 이내에 상기 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값보다 증가하면, 최종 고장으로 판단한다.
상태식은 상태변수에 대해 간략화된 차량 횡방향 모델과 차로 중앙 가상경로와 차량 자세각과의 관계식을 구성하여 한 개의 행렬식으로 표현되는 상태 방정식이며, 상태변수는 사이드 슬립각과 요레이트를 포함한다. 상태 방정식
Figure 112008015079767-pat00070
으로 표현되며,
Figure 112008015079767-pat00002
이며,
Figure 112008015079767-pat00003
이며,
Figure 112008015079767-pat00004
이고
Figure 112008015079767-pat00005
이다. 이때,
Figure 112008015079767-pat00006
,
Figure 112008015079767-pat00007
,
Figure 112008015079767-pat00008
,
Figure 112008015079767-pat00009
,
Figure 112008015079767-pat00010
,
Figure 112008015079767-pat00011
이다.
평균 요레이트 센서값은,
Figure 112006077310097-pat00012
를 요레이트라고 하였을 경우에
Figure 112006077310097-pat00013
이며, 추정식을 통해 구한 값은,
Figure 112006077310097-pat00014
를 요레이트라고 하였을 경우에,
Figure 112006077310097-pat00015
이다. 또한, 미분방정식은 곡률, 경로 오프셋, 조향각을 입력받아 계산하는 것이다.
평균 요레이트 센서값에서 추정식을 통해 구한 값을 뺀 값이 임계치보다 크면, 고장 카운트를 하나 증가시킨 이후에 고장 판단 기준 누적시간 이내에 상기 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값보다 증가하지 않으면, 고장 카운트를 리셋하고 위의 과정을 반복하고, 평균 요레이트 센서값에서 추정식을 통해 구한 값을 뺀 값이 임계치보다 크면, 고장 카운트를 하나 증가시킨 이후에 고장 판단 기준 누적 시간 이후에 상기 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정 값보다 증가하지않으면, 고장 판단 기준 누적시간을 업데이트하고 위의 과정을 반복한다.
또한, 평균 요레이트 센서값에서 추정식을 통해 구한 값을 뺀 값이 임계치보다 크면, 고장 카운트를 하나 증가시키고, 평균 요레이트 센서값에서 추정식을 통해 구한 값을 뺀 값이 임계치보다 크지 않으면, 다음 과정을 바로 수행하며, 고장으로 판단이 된 이후에 클러스터(cluster)에 고장 상태를 전송하고, ESP ECU에 고장 경보 플래그를 전송하고, OBD 2단자에 고장코드(DTC)를 전송한다.
또한 본 발명의 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 장치는 전방 차선을 검지하는 영상 센서와, 영상 센서로부터 검지된 전방 차선을 영상처리 과정을 거쳐 도로의 차선 부분의 후보점의 픽셀 좌표값을 도출하는 차선인식처리부와, 곡률, 경로 오프셋과 같은 도로 파라미터를 추출하는 도로파라미터 추출부와, 조향각을 검지하는 조향각 센서와, 차속을 검지하는 차속 센서와, 차량의 요레이트를 검지하는 요레이트 센서와, 차속을 이용하여 차량횡방향동역학 모델과 도로모델로 구성되는 상태 방정식을 구성하는 상태식 생성부와, 곡률, 경로 오프셋, 조향각 센서 출력값을 이용하여 수학적 관측기를 적용하여 경로 오프셋, 상대 경로각, 사이드 슬립각, 요레이트값을 추정하는 상태변수 추정부와, 추정된 요레이트 값과 요레이트 센서값을 비교하고 고장인지 여부를 ESP에 전송하는 비교부와, 비교를 통해 차이가 일정 수준 이상인 경우 고장 경고 플래그를 받는 ESP와, 고장 상태를 표시하기 위한 클러스터(cluster)와, 고장코드를 전송 모니터링 할 수 있는 OBD 2단자를 포함하여 구성된다.
비교부는 요레이트 센서값에서 추정된 요레이트 값을 뺀 값이 임계치(threshold)보다 크면 고장 카운트를 증가시켜 저장한다.
또한, 비교부는 고장판단 기준 누적시간 이내에 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값 이상이면 최종 고장으로 판단하고, 고장판단 기준 누적시간 이내에 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값 이상이 아니면 고장 카운트를 리셋하고, 고장판단 기준 누적시간 이후에 고장카운트가 기 설정되어있는 설정값 이상이면 고장판단 기준 누적시간을 업데이트한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 영상 센서를 이용한 요레이트 고장 검출 장치의 내부 구성도이며, 도 2는 상태식 생성부에서 상태식 생성을 위한 행렬을 도시한 도면이며, 도 3은 상태변수 추정부에서 요레이트값을 추정하는 블록 다이어그램을 도시한 도면이며, 도 4는 정상상태와 고장상태의 비교 그래프를 도시한 도면이다.
본 발명의 영상 센서를 이용한 요레이트 고장 검출 장치(100)에서 영상 센서(103)는 차량의 전방 차선을 검지하여 영상처리 과정을 거쳐 도로의 차선부분의 후보점들을 픽셀좌표값으로 도출하게된다. 차선인식처리부(106)는 영상 센서(103)로부터 수신한 전방 차선을 인식하여 데이터 값으로 처리하며, 도로파라미터 추출부(109)는 도로모델링식과 칼만필터(KalmaN filter) 알고리즘을 적용하여 곡률, 경로 오프셋과 같은 도로 파라미터를 추출하는 역할을 수행한다. 도로모델링을 통한 칼만필터를 적용하게 되면 전방도로의 곡률, 자차의 중앙차로에 대한 횡방향 경로 오프셋을 추출할 수 있다.
조향각 센서(115)는 조향각을 검지하며, 차속 센서(118)는 차량의 속도를 검지한다. 차량 횡방향 동역학 모델과 도로 모델로 구성된 상태식 생성부(121)는 차속 센서(118)로 부터 검지한 차량의 속도를 이용하여 상태식을 생성하게 된다. 즉, 요레이트 값을 추정하기 위하여 관측기를 설계할 경우에 사용되는 행렬식을 계산하게 된다. 이때 , 사이드 슬립각과 요레이트와 같은 상태변수에 대해 간략화된 차량 횡방향 모델(Bicycle model)과 차량 중앙 가상경로와 차량 자세각과의 관계식을 구성하여 한개의 행렬식으로 표현되는 상태 방정식을 구성하게 되는데,
Figure 112008015079767-pat00096
라고 약속 정의된 식을 이용하여 차속 센서(118)로부터 속도를 입력받아 도 2와 같은 상태 방정식을 구성하는 시스템 행렬
Figure 112008015079767-pat00097
와 입력행렬
Figure 112008015079767-pat00098
를 계산하게 된다. 여기서,
Figure 112008015079767-pat00017
는 사이드 슬립각,
Figure 112008015079767-pat00071
는 경로 오프셋,
Figure 112008015079767-pat00018
는 상대 경로각,
Figure 112008015079767-pat00019
은 요레이트를 나타내며
Figure 112008015079767-pat00020
는 핸들 각도를
Figure 112008015079767-pat00021
는 곡률 반경을 의미한다. 또한,
Figure 112008015079767-pat00072
행렬에 속한 각 계수는 도시된 바와 같이
Figure 112008015079767-pat00073
와
Figure 112008015079767-pat00074
와
Figure 112008015079767-pat00075
과
Figure 112008015079767-pat00076
와
Figure 112008015079767-pat00077
과
Figure 112008015079767-pat00078
를 구할 수 있다. 즉, 상태 방정식은
Figure 112008015079767-pat00079
으로 표현되며, 이때
Figure 112008015079767-pat00023
이며,
Figure 112008015079767-pat00024
이며,
Figure 112008015079767-pat00025
이고
Figure 112008015079767-pat00026
이며,
Figure 112008015079767-pat00027
,
Figure 112008015079767-pat00028
,
Figure 112008015079767-pat00029
,
Figure 112008015079767-pat00030
,
Figure 112008015079767-pat00031
,
Figure 112008015079767-pat00080
다,. 이때,
Figure 112008015079767-pat00081
과
Figure 112008015079767-pat00082
는 차량의 앞과 뒤에 차량 주행 자세각이며,
Figure 112008015079767-pat00083
와
Figure 112008015079767-pat00084
도 차량의 앞과 뒤의 거리를 나타낸다.
Figure 112008015079767-pat00032
은
Figure 112008015079767-pat00033
로도 나타낼 수 있으며 가상의 중량을 의미한다.
Figure 112008015079767-pat00085
는 차량 속도 벡터를 의미한다. 여기서
Figure 112008015079767-pat00034
는 경로 유착계수(road adhesion factor)이며,
Figure 112008015079767-pat00086
은 차량의 차체중량을 의미하고
Figure 112008015079767-pat00087
는 요 디렉셔널 순간 관성(Yaw directional momnet of inertia)를 의미한다.
추정기(관측기)를 이용한 상태변수 추정부(112)는 도로 파라미터 추출부에서 추출한 경로 오프셋(
Figure 112008015079767-pat00088
)와 곡률(
Figure 112008015079767-pat00089
)과 조향각 센서(115)로부터 수신한 조향각 센서 출력값을 이용하여 경로오프셋, 상대 경로각, 사이드 슬립각, 요레이트값을 추정한다. 즉, 도 3에서와 같이 관측기 설계를 구성한다. 도 3의 다이어그램을 보면 영상센서로부터 전방도로의 곡률을 입력받고, 조향각 센서로부터 조향각을 입력받아 입력행렬
Figure 112008015079767-pat00090
와 행렬 곱셈 연산을 수행한다. 또한, 영상 센서부를 통하여 계산된 경로 오프셋과 관측기 이득행렬
Figure 112008015079767-pat00091
과 행렬 곱셈 연산을 수행한다. 이때, 이득행렬
Figure 112008015079767-pat00092
은 행렬
Figure 112008015079767-pat00093
의 고유치(eigenvalue)의 실수부가 음수가 되도록 결정한다. 같은 방식으로 추정된 상태변수(
Figure 112008015079767-pat00036
)에 행렬
Figure 112008015079767-pat00094
과 곱셈 연산을 수행하여 위의 3개의 행렬 연산을 통해 나온 값을 덧셈기를 통하여 합하게 된다. 이렇게 나온 결과값을 적분기를 통하여 계산하게 되면, 원하는 추정상태 변수값을 도출할 수 있게 되며, 이 상태 변수 중에 요레이트 추정값을 선택하게 되고, 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112008015079767-pat00095
비교부(127)는 추정기를 이용한 상태변수 추정부(112)로부터 추정된 요레이트 값과 요레이트 센서부(124)로부터 수신한 요레이트 센서값을 일정 시간마다 비교하여, 비교를 한 값이 일정 값 이상인 경우 고장으로 판단하게 된다.
즉, 요레이트 센서부(124)로부터 수신한 값을 최근 N개의 샘플링 값에 대한 평균을 취하고, 평균을 구한 순간의 관측기 추정식을 통해 추정된 요레이트 값을 평균 요레이트 센서값과 비교하여, (평균 요레이트 센서값 - 추정식을 통해 구한값)이 임계치(threshold) 이상이면 고장 카운트를 하나 증가시켜 저장하게 되며, 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112006077310097-pat00039
Figure 112006077310097-pat00040
고장 판단기준 누적시간(Tf)이내에 고장 카운트 값이 일정 설정값 이상으로 증가하면 최종 고장으로 판단하게 되며, 고장 판단기준이 누적시간(Tf) 이내에 고장 카운트 값이 일정 설정값(Cf) 이상이 안되면 고장 카운트의 리셋을 수행하고, 위의 과정을 반복하게 된다. 이때, 고장상태와 정상상태일 때의 그래프는 도 4와 같이 나타난다.
고장상태로 판단이 되면, ESP(136)부는 고장 경보를 받게 되고, 클러스터(cluster)(133)부는 고장 상태를 화면에 출력하는 역할을 수행하며, OBD 2 단자(130)는 고장 코드를 전송 모니터링하는 역할을 수행한다.
다음으로 본 발명에서 영상센서를 이용한 요레이트 센서의 고장 검출을 하는 과정에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명에서 요레이트 센서의 고장 검출을 하는 과정을 도시한 순서도이다.
영상 센서로부터 영상 처리를 통해 곡률과 경로 오프셋을 계산하고(단계 503), 속도 센서로부터 속도를 받아 상태식을 구성한다(단계 506). 이때 상태식은 도 2에서와 같이 상태변수(사이드 슬립각, 요레이트)에 대해 간략화된 차량 횡방향 모델과 차로중앙 가상경로와 차량자세각과의 관계식을 구성하여 한 개의 행렬식으로 표현될 수 있으며, 여기서 정의된 식을 이용하여 시스템 행렬 A와 입력행렬 B를 계산한다. 상태식이 계산되면, 곡률, 경로 오프셋, 조향각을 입력받아 상태식을 이용한 관측기 미분 방정식을 계산하여(단계 509) 관측기로부터 계산된 요레이트 값을 추출하며(단계 512), 요레이트 값의 추출과정은 이는 앞서 언급한 도 3에서의 블록다이어그램의 설명을 참조한다.
요레이트 센서부(124)로부터 수신한 값을 최근 N개의 샘플링 값에 대한 평균값인,
Figure 112006077310097-pat00041
을 계산하고(단계 515), 평균을 구한 순간의 관측기 추정식을 통해 추정된 요레이트 값을 평균 요레이트 센서값과 비교 하여, (평균 요레이트 센서값 - 추정식을 통해 구한값)이 임계치(threshold;
Figure 112006077310097-pat00042
) 이상이면(단계 518의 '예') 고장 카운트를 하나 증가시켜 저장하게 된다(단계 521).
고장판단 기준 누적시간 이내에 고장 카운트가 일정 설정값(L)이상이면(단계 524의 '예'), 이를 최종 고장으로 판단하고(단계 530), 이 정보를 통해 클러스터에 경보 디스플레이를 전송하고, ESP ECU에 경보 플래그(Flag)를 보내고, OBD 2 단자에 DTC(고장코드)를 전송한다. 특히, ESP ECU에 고장 플래그 전송을 하여, ESP의 센서고장으로 인한 오작동을 방지할 수 있다.
만약 고장판단 기준 누적시간 이내에 고장 카운트가 일정 설정값(L) 이상이 아니면(단계 524의 '아니오'), 고장 카운트를 리셋하고(단계 527) 단계 518부터의 과정을 반복한다. 즉, 고장카운트와 고장판단 누적시간을 '0'으로 리셋한 뒤 단계 518부터의 과정을 반복하게 되며, 고장판단 기준 누적시간이 지났는데도, 고장 카운트가 일정 설정값 이상이 아니면(미도시) 고장판단 누적시간을 업데이트한 뒤 단계 518부터의 과정을 반복하게 된다.
이상, 본 발명을 몇가지 예를 들어 설명하였지만 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 다양한 수정과 변경을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 영상 센서를 이용하여 다른 센서를 사용하지 않고서도 요레이트 센서의 고장을 검출할 수 있게 되어 사용자에게 편리함을 제공하고, 기존의 단순 판정 로직보다 고장 검출 정확도가 높아 신뢰성을 높이며, 오작동을 방지하는 효과를 가진다.

Claims (16)

  1. 영상 센서로부터 영상 처리를 통해 곡률과 경로 오프셋을 계산하는 제 1단계;
    속도 센서로부터 속도 값을 받아 상태식을 구성하고, 이를 이용하여 관측기 미분 방정식을 계산하는 제 2단계;
    상기 관측기 미분방정식으로부터 계산된 요레이트(yaw rate)값을 소정의 시간마다 추출하는 제 3단계;
    추출된 요레이트 센서 측정치에 대해 최근 N개의 샘플에 대한 평균값을 계산하는 제 4단계;
    평균 요레이트 센서값에서 추정식을 통해 구한 값을 뺀 값이 임계치보다 크면, 고장 카운트를 하나 증가시키는 제 5단계;
    고장 판단 기준 누적시간 이내에 상기 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값보다 증가하면, 최종 고장으로 판단하는 제 6단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상태식은 상태변수에 대해 간략화된 차량 횡방향 모델과 차로 중앙 가상경로와 차량 자세각과의 관계식을 구성하여 한 개의 행렬식으로 표현되는 상태 방정식이며, 상기 상태 방정식은
    Figure 112006077310097-pat00043
    =AX+BU로 표현되는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 상태변수는, 사이드 슬립각(
    Figure 112006077310097-pat00055
    )과 요레이트(
    Figure 112006077310097-pat00056
    )를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 평균 요레이트 센서값은,
    Figure 112006077310097-pat00057
    를 요레이트라고 하였을 경우에,
    Figure 112006077310097-pat00058
    인 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 추정식을 통해 구한 값은,
    Figure 112006077310097-pat00059
    를 요레이트라고 하였을 경우에,
    Figure 112006077310097-pat00060
    인 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 미분방정식은 곡률, 경로 오프셋, 조향각을 입력받아 계산하는 것인 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 제 5단계 이후에,
    고장 판단 기준 누적시간 이내에 상기 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값보다 증가하지 않으면, 고장 카운트를 리셋하고 상기 제 5단계부터의 과정을 반 복하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 제 5단계 이후에,
    고장 판단 기준 누적 시간 이후에 상기 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정 값보다 증가하지않으면, 고장 판단 기준 누적시간을 업데이트하고 상기 제 5단계부터의 과정을 반복하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 5단계에서 평균 요레이트 센서값에서 추정식을 통해 구한 값을 뺀 값이 임계치보다 크지 않으면, 상기 6단계의 과정을 바로 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 6단계 이후에 클러스터(cluster)에 고장 상태를 전송하고, ESP ECU에 고장 경보 플래그를 전송하고, OBD 2단자에 고장코드(DTC)를 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 방법.
  12. 전방 차선을 검지하여 영상 센서와,
    상기 영상 센서로부터 검지된 전방 차선을 영상처리 과정을 거쳐 도로의 차선 부분의 후보점의 픽셀 좌표값을 도출하는 차선인식처리부와,
    곡률, 경로 오프셋과 같은 도로 파라미터를 추출하는 도로파라미터 추출부와,
    조향각을 검지하는 조향각 센서와,
    차속을 검지하는 차속 센서와,
    차량의 요레이트를 검지하는 요레이트 센서와,
    차속을 이용하여 차량횡방향동역학 모델과 도로모델로 구성되는 상태 방정식을 구성하는 상태식 생성부와,
    곡률, 경로 오프셋, 조향각 센서 출력값을 이용하여 수학적 관측기를 적용하여 경로 오프셋, 상대 경로각, 사이드 슬립각, 요레이트값을 추정하는 상태변수 추정부와,
    추정된 요레이트 값과 요레이트 센서값을 비교하고 고장인지 여부를 ESP에 전송하는 비교부와,
    상기 비교를 통해 차이가 일정 수준 이상인 경우 고장 경고 플래그를 받는 ESP와, 고장 상태를 표시하기 위한 클러스터(cluster)와, 고장코드를 전송 모니터링 할 수 있는 OBD 2단자,
    로 구성되어있는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 비교부는 요레이트 센서값에서 추정된 요레이트 값을 뺀 값이 임계치보다 크면 고장 카운트를 증가시켜 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 요레이트 센서값은,
    Figure 112008034047291-pat00061
    를 요레이트라고 하였을 경우에,
    Figure 112008034047291-pat00062
    인 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 추정된 요레이트 값은,
    Figure 112008034047291-pat00063
    를 요레이트라고 하였을 경우에
    Figure 112008034047291-pat00064
    인 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 비교부는 고장판단 기준 누적시간 이내에 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값 이상이면 최종 고장으로 판단하고, 고장판단 기준 누적시간 이내에 고장 카운트가 기 설정되어있는 설정값 이상이 아니면 고장 카운트를 리셋하고, 고장판단 기준 누적시간 이후에 고장카운트가 기 설정되어있는 설정값 이상이면 고장판단 기준 누적시간을 업데이트하는 것을 특징으로 하는 영상 센서를 이용한 요레이트 센서 고장 검출 장치.
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