KR100847491B1 - 조향각센서 오류검출 장치 및 방법 - Google Patents

조향각센서 오류검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조향각센서 오류검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 조향장치의 각도를 감지하는 제1센서 및 제2센서로 구성된 조향각센서와; 상기 제1센서 및 제2센서의 조향각신호를 디지탈 신호로 변환시키는 A/D 컨버터와; 상기 디지탈로 변환된 조향각신호에서 조향각을 연산하는 조향각 연산유닛과; 상기 연산된 조향각을 비교하여 조향각신호의 오류를 검출하는 조향각 오류검출유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 본 발명에 따른 조향각센서 오류검출 장치 및 방법은 조향각센서에서 측정하여 출력된 조향각신호를 각도연산 알고리즘을 응용한 특정한 알고리즘을 통하여, 조향각센서에서 측정된 신호의 왜곡이 발생하였는지를 검출할 수 있다.

Description

조향각센서 오류검출 장치 및 방법 {ERROR DETECTING DEVICE FOR STEERING ANGLE SENSOR AND MATHOD OF THE SENSOR}
도 1은 본 발명에 따른 조향각센서 오류검출 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 조향각센서의 검출 출력 파형도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조향각센서 오류검출 장치의 조향각 검출과정을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조향각센서 오류검출 장치의 조향각 오류검출 알고리즘을 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11 : 제1센서                     12 : 제2센서
13 : 제1센서증폭유닛             14 : 제1센서증폭유닛
21 : A/D컨버터                   23 : 조향각 연산유닛
25 : 조향각 오류검출유닛         27 : 조향각 출력유닛
본 발명은 차량 내 조향장치의 회전각을 검출하는 조향각센서에서 조향각을 연산하고 검사하여 조향각센서의 오류를 감지하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 조향각센서의 조향각 신호로부터 노이즈 발생에 의한 오류를 방지할 수 있는 조향각센서 오류검출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에서 방향 전환을 위해 쓰이는 장치를 조향장치라고 한다.
이러한 조향장치는 통상 핸들(handle)이라고 불리우는 조향휠을 운전자가 조작하면 그 회전이 조향 샤프트를 통해 기어 장치에 전달되고 기어 장치가 바퀴와 연결된 구동축 및 구동장치를 움직여 바퀴를 원하는 방향으로 움직인다.
근래에 생산되는 대부분의 차량에는 파워 스티어링 시스템을 장착하고 있다.
 파워 스티어링 시스템은 조향휠의 조향각에 따라 엔진의 구동력을 이용하여 조향장치의 조작을 보다 쉽게 할 수 있게 해주는 시스템이다.
상기와 같은 파위 스티어링 시스템에서 상기 조향휠의 회전각을 측정하는 장치로 조향각센서와 여기서 측정된 측정값을 연산하는 연산유닛 등으로 구성된 조향각 측정장치가 마련되며, 조향각센서는 조향휠의 회전각 측정에 있어서 조향각센서의 스티어링 기어 및 피니언 기어는 차량의 조향휠과 접속되어 조향휠의 회전각도를 측정하여 조향각신호로 출력한다.
종래의 조향각 측정장치는 상기 조향각센서에서 출력하는 조향각신호를 연산유닛에서 측정하여 회전각을 추출하며, 이 회전각으로부터 조향장치의 회전각을 연산한다.
이와 같은 종래의 조향각 측정장치의 구성에서는 자동차 주변에 외란이나 내부의 구성장치의 불량 또는 고장으로 인해 센서에서 측정된 신호의 왜곡이 발생하 는 경우에 대한 구성이 충분하지 않아, 왜곡된 신호에 의해 오류가 있는 조향각을 연산하여 본 연산값에 의한 차량의 오동작 가능성과 본 연산값을 사용하는 전자장치에 바람직하지 못한 문제를 야기시킬 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 조향각을 연산하는 과정에서 조향각 센서의 제1센서와 제2센서에서 측정된 조향각 신호를 비교하여 오류를 검출할 수 있는 알고리즘을 통해, 조향각센서에서 측정된 조향각신호의 오류 여부를 판별할 수 있는 조향각센서 오류검출 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 조향장치의 각도를 감지하는 제1 및 제 2센서로 구성된 조향각센서와; 상기 제1센서 및 제2센서의 조향각신호를 디지탈 신호로 변환시키는 A/D 컨버터와; 상기 디지탈로 변환된 조향각신호에서 조향각을 연산하는 조향각 연산유닛과; 상기 연산된 조향각을 비교하여 조향각신호의 오류를 검출하는 조향각 오류검출유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 장치 및 방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 조향각 연산유닛은
θ tan = arctan ( V 1 /- V 2 ), θ sin = arcsin ( V 1 ), θ cos = arccos(- V 2 )
에 의하여 조향각을 연산하는 것을 특징으로 하며,
상기 조향각 오류검출유닛은 상기 연산된 조향각이 θtan = θsin   = θcos 인지 여부에 의하여, 상기 조향각신호의 오류를 검출한다.(θtan : 기준조향각, θsin   : 제1센서 조향각, θcos : 제2센서 조향각, V1 : 제1센서 조향각신호, V2 : 제2센서 조향각신호)
또한, 상기 조향각 오류검출유닛은 오류값(E1, E2 )을
E1 = θtan - θsin
E2 = θtan - θcos
에 의해 연산하며, 상기 오류값(E1, E2 )에 따라 상기 조향각신호의 오류를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함할 수 있다. (E1 : 제1센서 오류값, E2 : 제2센서 오류값, θtan : 기준조향각, θsin   : 제1센서 조향각, θcos : 제2센서 조향각)
바람직하게는, 상기 조향각 오류검출유닛은 상기 조향각센서의 증폭률의 변화와 조향각센서의 신호 옵셋의 변화에 따른 조향각의 오차 허용범위를 나타낸 진리표를 추가로 포함하며, 본 진리표에 의하여 상기 조향각신호의 오류를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 조향각 오류검출유닛은 최적상태 판별값(D)을
D   = | Ea | - | Eb |
에 의해 연산하며, 상기 판별값에 의하여 상기 조향각신호의 최적상태를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함할 수 있다. ( Ea : E1, E2 중 정확도가 높은 오 류값, Ea : E1, E2 중 정확도가 낮은 오류값 D : 최적상태 판별값)
또한, 상기 조향각센서 오류검출 장치는 이전의 조향각센서 신호의 신호값을 저장하는 레지스트를 추가적으로 포함하며, 상기 조향각 오류검출유닛은 상기 조향각신호가 오류로 판별된 경우, 본 레지스트에 저장된 이전의 정상적인 조향각신호의 조향각 변화값을 상기 연산유닛에 전송하며, 상기 연산유닛을 본 조향각 변화값에 의해 조향각의 추정값을 연산할 수 있다.
바람직하게는, 상기 조향각 오류검출유닛은 상기 조향각신호의 오류가 설정된 시간 이상 지속되는 경우, 상기 조향각센서의 작동을 중지시킬 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라 조향각센서에 의해 조향장치의 각도를 감지하여 조향각신호를 발생하는 단계와; 상기 조향각신호를 A/D컨버터에 의해 디지탈 신호로 변환시키는 단계와; 조향각 연산유닛에 의해 상기 디지탈로 변환된 조향각신호에서 조향각을 연산하는 조향각 연산단계와; 조향각 오류검출유닛에 의해 상기 연산된 조향각을 비교하여 조향각신호의 오류를 검출하는 조향각 오류검출단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 방법에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 조향각 연산단계는
θ tan = arctan ( V 1 /- V 2 ), θ sin = arcsin ( V 1 ), θ cos = arccos (- V 2 ) 
에 의하여 조향각을 연산하는 것을 특징으로 하며,
상기 조향각 오류검출단계는 상기 연산된 조향각이 θtan = θsin   = θcos 인지 여부에 의하여, 상기 조향각신호의 오류를 검출한다.
또한, 상기 조향각 오류검출단계는 오류값(E1, E2 )을
E1 = θtan - θsin
E2 = θtan - θcos
에 의해 연산하며, 상기 오류값(E1, E2 )에 따라 상기 조향각신호의 오류를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 조향각 오류검출단계는 상기 조향각센서의 증폭률의 변화와 조향각센서의 신호 옵셋의 변화에 따른 조향각의 오차 허용범위를 나타낸 진리표를 추가로 포함하며, 본 진리표에 의하여 상기 조향각신호의 오류를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 조향각 오류검출단계는 최적상태 판별값(D)을
D   = | Ea | - | Eb |
에 의해 연산하며, 상기 판별값에 의하여 상기 조향각신호의 최적상태를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 조향각센서 오류검출 장치는 이전의 조향각센서 신호의 신호값을 저장하는 레지스트를 추가적으로 포함하며, 상기 조향각 오류검출유닛은 상기 조향각신호가 오류로 판별된 경우, 본 레지스트에 저장된 이전의 정상적인 조향각신호의 조향각 변화값을 상기 연산유닛에 전송하며, 상기 연산유닛을 본 조향각 변화값에 의해 조향각의 추정값을 연산하는 단계를 추가적으로 포함한다.
바람직하게는, 상기 조향각 오류검출단계는 상기 조향각신호의 오류가 설정된 시간 이상 지속되는 경우, 상기 조향각센서의 작동을 중지시킬 수 있는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조향각센서 오류검출 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 조향각센서 오류검출 장치는 조향각센서장치(미도시)의 내부에 제1센서 및 제2센서로 구성된 조향각센서(11, 12)와 , 제1센서 및 제2센서 증폭유닛(13, 14)과, A/D컨버터(21)와, 조향각 연산유닛(23)과, 조향각 오류검출유닛(25)과 조향각 출력유닛(27)으로 구성된다.
제1센서 및 제2센서(11, 12)는 각각 조향휠의 회전 각도를 감지하는 장치로, 조향각센서장치에 구성된 스티어링 기어와 피니언 기어의 회전각에 따라 상기 조향휠의 회전각을 연산할 수 있는 조향각신호(V1, V2)를 발생시킨다.
여기서, 상기 제1센서 및 제2센서(11, 12)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 조향휠의 회전에 따라 삼각 함수의 파형을 나타내는 조향각신호(V1, V2)를 발생시키며, 본 제1센서 및 제2센서(11, 12)에서 감지된 조향각신호(V1, V2)는 서로 90°의 위상차가 발생한다.
따라서, 제1센서(11)와 제2센서(12)에서 감지되는 두 조향각신호(V1, V2)과 V1, V2는 sine과 -cosine의 함수 관계에 있으며, 제1센서(11)와 제2센서(12)에서 감지되는 두 조향각신호(V1, V2)에 의해 연산된 조향각(θtan)은 다음과 같은 식으로 계산될 수 있다.
θtan = arctan(V1/-V2)  ------------- 식 (1)
상기와 같은 연산은 제어부에서 구성된 상기 조향각 연산유닛(23)에서 수행되며, 상기 조향각 연산유닛(23)에서 신호를 연산할 수 있도록 상기 제1센서 및 제2센서(11, 12)에서 발생된 조향각신호(V1, V2)를 증폭시키는 제1센서증폭유닛 및 제2센서증폭유닛(13, 14)과 증폭된 조향각신호(V1, V2)를 디지털 신호로 변환시키는 A/D컨버터(15)가 연산유닛의 전제 구성요소로서 포함되어 있다.
여기서, 본 발명에 따른 조향각센서 오류검출 장치에 상기 조향각 연산유닛(23)에서 연산된 조향각이 오류가 있는지여부를 검출하기 위해 본 검출기능을 수행하는 조향각 오류검출유닛(25)이 포함되어 있다.
상기 조향각 오류검출유닛(25)은 상기 제1센서 및 제2센서(11, 12)에서의 조향각신호(V1, V2)에 의한 조향각이 동일한지를 판별한 후 후술할 본 발명에 의한 오류검출방법에 따른 알고리즘에 의하여 상기 제1센서 및 제2센서(11, 12)의 조향각신호(V1, V2)에 의한 조향각의 오류를 판별하며, 오류가 일정한 시간 이상 지속되는 경우, 본 조향각에 의한 제어장치 또는 전자장치의 작동을 정지시키도록 하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 오류검출유닛(25)에 적용되는 오류검출방법은 상기 제1센서 및 제2센서에서 발생된 조향각신호(V1, V2)를 식(1)에 의하여 연산한 조향각과 이하 후술하는 식에 의해 제1센서(11)에서 발생된 조향각신호(V1, V2)를 연산한 조향각과 제2센서(12)에서 발생된 조향각신호(V1, V2)를 연산한 조향각을 서로 비교한다.
θsin = arcsin(V1)  ------------- 식 (2)
θcos = arccos(-V2)  ------------- 식 (3)
여기서, 상기 식(1),(2),(3)에 의해 연산된 조향각(θtan, θsin, θcos)을 비교하여 θtan = θsin = θcos 이 아닌 경우, 상기 조향각센서에서 발생된 신호는 오류가 있는 것으로 인식될 수 있다.
일반적으로 조향각신호(V1, V2)는 조향각센서(11, 12)의 증폭률의 변화 또는 조향각센서(11, 12)의 신호 옵셋의 변화 등과 같은 특성변화에 의해 어느 정도 오차가 발생될 수 있기 때문에,  정상적인 신호인 경우에도 상기 연산된 조향각을 비교하면 동일한 값이 나오지 않을 수도 있다.
따라서, 상기 조향각 신호는 다음과 같은 식에 의하여 상기 조향각 신호가 정상범위에 있는 신호인지 유무를 판별할 수 있다.
sin(θsin) = sin(θ1) x cos(e1-1) ± e1-2  ------------- 식 (4)
-cos(θcos) = -cos(θ2) x cos(e2-1) ± e2-2  ----------- 식 (5)
여기서, θsin은 조향각신호(V1)에 의해 연산된 조향각이며, θ1은 조향각신호(V1)의 값이 오류가 없는 경우의 연산될 수 있는 이상적인 조향각이며, θcos은 조향각신호(V2)에 의해 연산된 조향각이며, θ2은 조향각신호(V2)의 값이 오류가 없는 경우의 연산될 수 있는 이상적인 조향각이다.
또한, e1-1, e2-1은 조향각센서(11, 12)의 증폭률의 변화를 나타내며, e1-2, e2-2는 조향각센서(11, 12)의 신호 옵셋의 변화를 나타낸다.
이러한 조향각센서(11, 12)의 특성변화(e1-1, e2-1,  e1-2, e2-2)는 일반적으로 조향각 센서를 연산하는 연산유닛(23)에서 별도 측정하거나 제어하지 않으므로, 대신 상기 식(1)을 이용하여 연산된 각도 θtan를 기준으로 자체보상된 각과 상기 조향각의 오차 허용범위를 연산한다.
여기서, 상기 조향각(θtan, θsin, θcos)을 비교하여 서로 동일하지 않은 경우, 다음 식에 의해 제1센서(11)에서의 오류값(E1) 및 제2센서(12)에서의 오류값(E2)를 연산한다.
E1 = θtan - θsin ------------- 식 (6)
E2 = θtan - θcos ------------- 식 (7)
또한, 본 발명에 따른 조향각센서 오류검출 장치는 상기 식(4), 식(5)를 이 용한 알고리즘을 구현하며, 본 알고리즘에 의한 시뮬레이션에 의하여 상기 조향각(θtan)를 기준으로 상기 조향각센서(11, 12)에서 측정되어 연산된 조향각(θsin, θcos)의 오차허용 범위에 대한 결과값을 나타낸 다음과 같은 진리표(표 1)를 이용하여 조향각센서의 오류를 검출할 수 있도록 구성하였다.
(표 1)
Figure 112007021958792-pat00001
여기서, 식(6), (7)에 의해 도출된 상기 오류값은 상기 진리표(표 1)에 나타난 오차허용범위 내이면 연산된 조향각신호(V1, V2)는 정상적인 것으로 판별될 수 있으며, 오차허용범위를 벗어나면 연산된 조향각신호(V1, V2)는 오류가 있는 불량신호로  판별될 수 있다.
한편, 상기 조향각신호가 정상적인 신호라 할지라도 오차허용범위 내의 오류값을 포함하고 있으며, 상기 조향각신호의 오차범위는 조향각 θtan를 기준으로 두 신호는 정확도가 높은 구간과 낮은 구간이 각각 교번되는 구조로 구성되므로, 상기 제1센서에서(11)의 조향각신호(V1)의 오류값(E1)과 제2센서(12)에서의 조향각신호(V2)의 오류값(E2)의 차에 의하여, 상기 조향각신호의 최적상태를 판별할 수 있도록 할 수 있다..
여기서, 상기 조향각신호의 최적상태를 판별은, 상기 연산된 조향각(θsin, θcos) 중 정확도가 높은 쪽의 조향각을 θa, 정확도가 낮은 쪽의 조향각을 θb라 하고, θa의 오류값을 Ea, θb의 오류값을 Eb라  할 때, 정상상태에서 θb의 신호가 θa의 신호 오류에 근사하거나 적을 때를 최적상태라 할 수 있다.
따라서, 다음과 같은 식에 의해 조향각신호의 최적상태를 판별할 수 있는 판별값(D)을 도출할 수 있다.
D   = | Ea | - | Eb |              ------------- 식 (8)  
여기서, 상기 식(8)에 의해 연산될 수 있는 판별값(D)이 0보다 큰 경우에는 상기 조향각신호(V1, V2)는 최적상태에 있고, 판별값(D)이 0보다 큰 경우에는 상기 조향각신호(V1, V2)는 정상상태에 있는 것으로 판별할 수 있다.
따라서, 상기 조향각 오류검출유닛(25)은 상기와 같은 방법에 의해 조향각 센서에서 발생한 조향각신호(V1, V2)의 오류를 판별하여 상기 조향각 연산유닛의 조향각 연산을 제한하도록 할 수 있다.
또한, 상기 조향각 오류검출유닛(25)은 상기 조향각센서에 오류가 있는 것으 로 판별된 경우, 상기 연산유닛이 정상상태로 판별된 이전의 조향각센서 신호를 이용하여 이전의 정상적인 조향각신호의 조향각 변화값을 상기 연산유닛에 전송하며, 상기 연산유닛을 본 조향각 변화값에 의해 조향각의 추정값을 연산할 수 있도록 할 수 있다.
이를 위해, 상기 조향각 오류검출유닛(25)은 이전의 조향각센서 신호의 신호값을 저장하는 기능을 수행하는 레지스트를 추가적으로 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 조향각 오류검출유닛(25)은 상기 조향각센서 신호의 오류가 일정시간 지속되는 경우, 상기 조향각센서장치가 고장난 것으로 판단하여, 이를 운전자가 인식할 수 있도록 하며, 상기 조향각센서장치의 작동을 중지시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 조향각센서장치가 고장난 것으로 판단되는 오류지속시간은 0.5 ~ 2초로 설정될 수 있으며, 바람직하게는 1초로 설정될 수 있다.
이를 위해, 차량 내부에 운전자가 조향각센서장치의 오류를 인식할 수 있도록 하는 인식유닛을 추가적으로 포함하며, 상기 조향각센서 오류검출 장치는 본 인식유닛을 작동시키며, 상기 조향각센서의 작동을 제어할 수 있는 제어유닛이 포함되도록 구성될 수 있다.
 
이하, 이하, 실시예에 따라 도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 조향각센서 오류검출 장치의 오류검출방법을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제1센서 및 제2센서에서의 조향장치의 조향각을 특정한 조향입력각 신호(V1, V2)를 입력받아 A/D컨버터에서 디지털 신호로 변환시킨다.(S11, S12)
다음, 상기 디지털로 변환된 조향입력각 신호(V1, V2) 중 제1센서에서 입력된 신호를 연산하여 조향각을 산출한다.(S13)
다음, 상기 S13과정에서 변환된 신호에 대해, 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 조향각센서의 오류검출 방법의 알고리즘을 통해 오류여부를 판단한다.(S14)
여기서, 조향각센서의 오류검출 방법의 알고리즘은 다음과 같이 구현할 수 있다.
상기 S13과정을 통한 디지털 신호를 일정한 범위(-1 ~ 1)로 증폭시킨다.(S31, S32)
다음, 상기 식(1), 식(2), 식(3)을 이용하여 제1 및 제2 센서의 조향각과 비교기준이 되는 조향각을 연산한다.(S33, S34, S35)
다음, 상기 S33, S34, S35과정에 의해 연산된 조향각을 비교한다.(S36)
다음, 상기 S36과정에서 비교된 조향각이 서로 같지 않을 경우, tan을 기준으로 상기 36과정의 조향각의 오차 허용범위를 계산한다.(S37)
다음, 상기 오차 허용범위에 따라, 상기 제1센서의 조향각 신호와 제2센서의 조향각 신호 중 우선순위가 되는 신호를 선택한다.(S38)
여기서, 상기 S36에서S38 과정은 조향각 오류검출유닛의 처리속도 향상을 위하여 상기 진리표(표1)를 이용하여 일괄적으로 처리하는 방법으로 단순화될 수 있 다.
다음, 식(6)을 이용하여 제2센서의 오류값을 연산한다.(S39)
다음, 식(7)을 이용하여 제2센서의 오류값을 연산한다.(S40)
다음, 상기 S38과정에서의 우선순위 신호에 따라, 상기 39, 40과정에서 연산된 오류값의 우선순위(Ea, Eb)를 선택한다.(S41)
상기 우선순위가 설정된 오류값(Ea, Eb)에 따라, 상기 식(8)에 의해 상기 조향각 신호가 최적상태인지 정상상태인지 판별할 수 있는 판별값(D)을 계산한다.(S42)
다음, 상기 각 과정에서 연산된 오차 허용범위와 오류값과 판별값을 비교하여 상기 조향각센서 신호의 오류 및 신호상태를 판단한다.(S43)
만일 상기 오류검출 알고리즘에서 상기 조향각센서의 신호가 유효한 것으로 판단된 경우, 상기 조향각을 차량의 제어장치 등에 출력한다.(S16)
그러나, 상기 오류검출 알고리즘에서 상기 조향각센서의 신호가 오류인 것으로 판단된 경우, 본 오류신호가 설정된 시간 이상 지속되는지 여부를 판단한다.(S17)
여기서, 상기 오류신호가 설정시간 이상 지속되면, 상기 조향각센서장치의 오류를 인식하는 신호를 출력하며, 상기 조향각센서장치의 작동을 중지시킨다.(S18)
또한, 상기 오류신호가 설정시간 이하로 지속되면, 상기 S11 과정을 반복한 다.
따라서, 본 발명에 따른 조향각센서 오류검출 장치 및 방법은 따라서, 본 발명의 목적은 조향각을 연산하는 과정에서 조향각 센서의 제1센서와 제2센서에서 측정된 조향각 신호를 비교하여 오류를 검출할 수 있는 알고리즘을 통해, 조향각센서에서 측정된 조향각신호의 오류 여부를 판별할 수 있다.
상기 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조향각센서 오류검출 장치 및 방법은 따라서, 본 발명의 목적은 조향각을 연산하는 과정에서 조향각 센서의 제1센서와 제2센서에서 측정된 조향각 신호를 비교하여 오류를 검출할 수 있는 알고리즘을 통해, 조향각센서에서 측정된 조향각신호의 오류 여부를 판별할 수 있다.

Claims (14)

  1. 조향장치의 각도를 감지하는 제1 및 제 2센서로 구성된 조향각센서와;
    상기 제1센서 및 제2센서의 조향각신호를 디지탈 신호로 변환시키는 A/D 컨버터와;
    상기 디지탈로 변환된 조향각신호에서 조향각을 연산하는 조향각 연산유닛과;
    상기 연산된 조향각을 비교하여 조향각신호의 오류를 검출하는 조향각 오류검출유닛;을 포함하며,
    상기 조향각 연산유닛은
    θtan = arctan(V1/-V2), θsin = arcsin(V1), θcos = arccos(-V2) 
    에 의하여 조향각을 연산하는 것을 특징으로 하며,
    상기 조향각 오류검출유닛은 상기 연산된 조향각이 θtan = θsin  = θcos 인지 여부에 의하여, 상기 조향각신호의 오류를 검출하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 장치.(θtan : 기준조향각, θsin  : 제1센서 조향각, θcos : 제2센서 조향각, V1 : 제1센서 조향각신호, V2 : 제2센서 조향각신호)
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출유닛은 오류값(E1, E2 )을
    E1 = θtan - θsin
    E2 = θtan - θcos
    에 의해 연산하며, 상기 오류값(E1, E2 )에 따라 상기 조향각신호의 오류를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 장치. (E1 : 제1센서 오류값, E2 : 제2센서 오류값, θtan : 기준조향각, θsin  : 제1센서 조향각, θcos : 제2센서 조향각)
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출유닛은 상기 조향각센서의 증폭률의 변화와 조향각센서의 신호 옵셋의 변화에 따른 조향각의 오차 허용범위를 나타낸 진리표를 추가로 포함하며, 본 진리표에 의하여 상기 조향각신호의 오류를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출유닛은 최적상태 판별값(D)을
    D   = | Ea | - | Eb |
    에 의해 연산하며, 상기 판별값에 의하여 상기 조향각신호의 최적상태를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 장치. ( Ea : E1, E2 중 정확도가 높은 오류값, Ea : E1, E2 중 정확도가 낮은 오류값 D : 최적상태 판별값)
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출유닛은 이전의 조향각센서 신호의 신호값을 저장하는 레지스트를 추가적으로 포함하며, 상기 조향각 오류검출유닛은 상기 조향각신호가 오류로 판별된 경우, 본 레지스트에 저장된 이전의 정상적인 조향각신호의 조향각 변화값을 상기 연산유닛에 전송하며, 상기 연산유닛을 본 조향각 변화값에 의해 조향각의 추정값을 연산하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 장치.
  7. 제1항 또는 제3항 또는 제4항 또는 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출유닛은 상기 조향각신호의 오류가 설정된 시간 이상 지속되는 경우, 상기 조향각센서의 작동을 중지시킬 수 있는 장치를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 장치.
  8. 조향각센서에 의해 조향장치의 각도를 감지하여 조향각신호를 발생하는 단계와;
    상기 조향각신호를 A/D컨버터에 의해 디지탈 신호로 변환시키는 단계와;
    조향각 연산유닛에 의해 상기 디지탈로 변환된 조향각신호에서 조향각을 연산하는 조향각 연산단계와;
    조향각 오류검출유닛에 의해 상기 연산된 조향각을 비교하여 조향각신호의 오류를 검출하는 조향각 오류검출단계;를 포함하며,
    상기 조향각 연산단계는,
    θtan = arctan(V1/-V2), θsin = arcsin(V1), θcos = arccos(-V2) 
    에 의하여 조향각을 연산하는 것을 특징으로 하며,
    상기 조향각 오류검출단계는 상기 연산된 조향각이 θtan = θsin  = θcos 인지 여부에 의하여, 상기 조향각신호의 오류를 검출하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 방법.(θtan : 기준조향각, θsin  : 제1센서 조향각, θcos : 제2센서 조향각, V1 : 제1센서 조향각신호, V2 : 제2센서 조향각신호)
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출단계는 오류값(E1, E2 )을
    E1 = θtan - θsin
    E2 = θtan - θcos
    에 의해 연산하며, 상기 오류값(E1, E2 )에 따라 상기 조향각신호의 오류를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 방법. (E1 : 제1센서 오류값, E2 : 제2센서 오류값, θtan : 기준조향각, θsin  : 제1센서 조향각, θcos : 제2센서 조향각)
  11. 제10항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출단계는 상기 조향각센서의 증폭률의 변화와 조향각센서의 신호 옵셋의 변화에 따른 조향각의 오차 허용범위를 나타낸 진리표를 추가로 포함하며, 본 진리표에 의하여 상기 조향각신호의 오류를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출단계는 최적상태 판별값(D)을
    D   = | Ea | - | Eb |
    에 의해 연산하며, 상기 판별값에 의하여 상기 조향각신호의 최적상태를 판단하는 알고리즘을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출 방법. ( Ea : E1, E2 중 정확도가 높은 오류값, Ea : E1, E2 중 정확도가 낮은 오류값 D : 최적상태 판별값)
  13. 제12항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출유닛은 이전의 조향각센서 신호의 신호값을 저장하는 레지스트를 추가적으로 포함하며, 상기 조향각 오류검출유닛은 상기 조향각신호가 오류로 판별된 경우, 본 레지스트에 저장된 이전의 정상적인 조향각신호의 조향각 변화값을 상기 연산유닛에 전송하며, 상기 연산유닛을 본 조향각 변화값에 의해 조향각의 추정값을 연산하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출방법.
  14. 제8항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조향각 오류검출단계는 상기 조향각신호의 오류가 설정된 시간 이상 지속되는 경우, 상기 조향각센서의 작동을 중지시킬 수 있는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각센서 오류검출방법.
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