KR101280784B1 - Lane keeping method and lane keeping system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차선유지 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 입력된 조향토크신호를 펄스변조신호 형태로 변환하고, 펼스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호를 조향 시스템으로 출력하여 조향토크 제어가 이루어지게 하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a lane keeping method and system, which converts an input steering torque signal into a pulse modulated signal and outputs a steering torque signal converted into a pull modulated signal to a steering system to perform steering torque control. It features.
본 발명에 의하면, 미세한 조향토크 제어를 가능하게 하고, 운전자에게는 부드러운 조향감을 제공해주는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to control the fine steering torque and provide a smooth steering feeling to the driver.
조향토크신호, 펄스변조, 차선유지 Steering torque signal, pulse modulation, lane keeping
Description
본 발명의 일 실시예는 차선유지 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 미세한 조향토크 제어를 가능하게 하고, 운전자에게는 부드러운 조향감을 제공하는 조향토크신호 변환 기술과 이를 이용한 차선유지 기술에 관한 것이다.One embodiment of the present invention is directed to a lane keeping method and system. More specifically, the present invention relates to a steering torque signal conversion technology that enables fine steering torque control and provides a smooth steering feeling to the driver, and a lane keeping technology using the same.
종래에는, 카메라를 통해 차선이탈을 감지하여 차선유지를 가능하게 하는 차선유지 시스템(LKS: Lane Keeping System)이 개발되고 있다. Conventionally, a lane keeping system (LKS) has been developed to detect lane departure through a camera and enable lane keeping.
이러한 차선유지 시스템은, 감지된 차선이탈에 대하여, 차선이탈을 방지하기 위한 조향토크를 계산하여 계산된 조향토크를 전동식 파워 조향 시스템 등과 같은 조향 시스템으로 인가함으로써, 조향 시스템에 의해 차선유지를 위한 조향 제어가 이루어지게 한다. The lane keeping system is configured to apply steering torque calculated by calculating steering torque to prevent lane departure from a detected lane departure to a steering system such as an electric power steering system. Allow control to take place.
이러한 종래의 차선유지 시스템에서는, 차선이탈을 방지하기 위하여 계산된 조향토크를 조향 시스템(150)으로 인가하게 되면, 조향 휠 중심 부근의 기계적 유격이나 마찰 등으로 인하여, 조향토크가 증가하더라도 조향토크 제어에 따라 발생하는 조향각이 거의 변하지 않는 시간영역인 제어 데드존(Dead-Zone)이 형성되는 문제점이 있다. 이러한 제어 데드존이 형성되는 문제점은, 미세한 조향토크 제어를 불가능하게 하여, 운전자에게 급격한 조향토크를 느끼게 해줌으로써 부드러운 조향감을 제공하지 못하게 한다. 더욱 심하게는 차선이탈을 초래하여 사고를 발생시킬 수도 있다. In the conventional lane keeping system, when the steering torque calculated to prevent lane departure is applied to the
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 조향토크의 미세한 증가에도 조향각 변화가 발생하도록 해주는 미세한 조향토크 제어를 가능하게 하고, 운전자에게는 부드러운 조향감을 제공하는 데 있다. In this background, an object of the present invention is to enable fine steering torque control that allows a steering angle change to occur even with a slight increase in steering torque, and to provide a smooth steering feeling to the driver.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 미세한 조향토크 제어를 가능하게 하고, 운전자에게는 부드러운 조향감을 제공해주어 안전한 차선유지 기능을 제공하는 데 있다. In addition, another object of the present invention, to enable fine steering torque control, to provide a smooth steering feeling to the driver to provide a safe lane keeping function.
본 발명의 일 실시예는, 카메라를 통한 영상에 기반하여 차선이탈을 감지하는 차선이탈 감지부; 상기 감지된 차선이탈을 방지하는 방향으로의 조향토크를 계산하고, 상기 계산된 조향토크에 대한 조향토크신호를 생성하는 조향토크신호 생성부; 펄스변조방식을 통해 상기 생성된 조향토크신호를 펄스변조신호 형태로 변환하는 조향토크신호 변환부; 및 상기 펼스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호를 조향 시스템으로 인가하는 조향토크신호 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선유지 시스템을 제공한다. One embodiment of the present invention, the lane departure detection unit for detecting a lane departure based on the image through the camera; A steering torque signal generator for calculating steering torque in a direction of preventing the detected lane departure and generating a steering torque signal for the calculated steering torque; A steering torque signal conversion unit converting the generated steering torque signal into a pulse modulation signal form through a pulse modulation method; And a steering torque signal applying unit for applying the steering torque signal converted into the pull modulated signal form to the steering system.
본 발명의 일 실시예는, 카메라를 통한 영상에 기반하여 차선이탈을 감지하는 차선이탈 감지 단계; 상기 감지된 차선이탈을 방지하는 방향으로의 조향토크를 계산하고, 상기 계산된 조향토크에 대한 조향토크신호를 생성하는 조향토크신호 생성 단계; 펄스변조방식을 통해 상기 생성된 조향토크신호를 펄스변조신호 형태로 변환하는 조향토크신호 변환 단계; 및 상기 펄스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호를 토대로 차선유지를 위한 조향 제어를 수행하는 차선유지 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선유지 방법을 제공한다. One embodiment of the present invention, the lane departure detection step for detecting a lane departure based on the image through the camera; A steering torque signal generation step of calculating steering torque in a direction of preventing the detected lane departure and generating a steering torque signal for the calculated steering torque; A steering torque signal conversion step of converting the generated steering torque signal into a pulse modulation signal form through a pulse modulation method; And a lane keeping control step of performing steering control for lane keeping based on the steering torque signal converted into the pulse modulated signal form.
본 발명의 다른 실시예는, 조향토크신호를 입력받는 신호 입력부; 펄스변조방식을 통해, 상기 입력된 조향토크신호를 펄스변조신호 형태로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 펼스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호를 출력하는 신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향토크신호 변환 장치를 제공한다. Another embodiment of the present invention, the signal input unit for receiving a steering torque signal; A signal converter for converting the input steering torque signal into a pulse modulated signal through a pulse modulation method; And a signal output unit configured to output a steering torque signal converted into the pull modulated signal form.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 조향토크신호를 펄스변조방식으로 변환하여 조향토크 제어에 이용함으로써, 조향토크의 미세한 증가에도 조향각 변화가 발생하도록 해주는 미세한 조향토크 제어를 가능하게 하고, 운전자에게는 부드러운 조향감을 제공하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the steering torque signal is converted into a pulse modulation method and used for steering torque control, thereby enabling fine steering torque control that allows a steering angle change to occur even with a slight increase in steering torque. It has the effect of providing a smooth steering feeling.
또한, 본 발명에 의하면, 조향토크신호를 펄스변조방식으로 변환하여 차선유지 기능을 위한 조향토크 제어에 이용함으로써, 미세한 조향토크 제어를 가능하게 하고, 운전자에게는 부드러운 조향감을 제공해주어 안전한 차선유지 기능을 제공하는 효과가 있다. According to the present invention, the steering torque signal is converted into a pulse modulation method and used for steering torque control for the lane keeping function, thereby enabling fine steering torque control and providing a smooth steering feeling to the driver, thereby providing a safe lane keeping function. It is effective to provide.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템(100)에 대한 블록 구성도이다. 1 is a block diagram of a lane keeping
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템(LKS: Lane Keeping System, 100)은, 카메라를 통한 영상에 기반하여 차선이탈을 감지하는 차선이탈 감지부(110)와, 감지된 차선이탈을 방지하는 방향으로의 조향토크를 계산하 고, 계산된 조향토크에 대한 조향토크신호를 생성하는 조향토크신호 생성부(120)와, 생성된 조향토크신호를 펄스변조(PM: Pulse Modulation)방식을 통해, 펄스변조신호 형태로 변환하는 조향토크신호 변환부(130)와, 펼스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호를 조향 시스템(150)으로 인가하는 조향토크신호 인가부(140) 등을 포함한다. Referring to FIG. 1, a lane keeping
본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템(100)을 차선유지 보조 시스템(LKAS: Lane Keeping Assist System)이라고도 한다. Lane keeping
전술한 조향토크신호 생성부(120)는, 감지된 차선이탈의 정도에 따라, 차선이탈을 방지하기 위한 크기와 방향에 근거하여 조향토크를 계산하여 계산된 조향토크에 대한 조향토크신호를 생성한다. 이때, 생성된 조향토크신호는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 일정 시간 동안 크기가 증가하는 조향토크에 대한 신호이다.The steering torque
전술한 조향토크신호 변환부(130)는, 펄스변조방식 중 펄스폭변조(PWM: Pulse Width Modulation)방식을 통해, 생성된 조향토크신호를 펄스변조신호 형태 중 펄스폭변조신호 형태로 변환할 수 있다. The aforementioned steering
이때, 펄스폭변조 신호 형태로 변환된 조향토크신호의 펄스 폭(Duty)은, 조향토크신호 생성부(120)에서 생성된 조향토크신호의 크기를 생성된 조향토크신호의 토크 포화 크기로 나눈 값에 비례할 수 있다. At this time, the pulse width Duty of the steering torque signal converted into the pulse width modulation signal form is a value obtained by dividing the magnitude of the steering torque signal generated by the steering
전술한 조향토크신호 인가부(140)가, 조향토크신호 생성부(120)에서 생성된 조향토크신호를 조향 시스템(150)으로 그대로 인가하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 조향토크가 증가하더라도 조향토크 제어에 따라 발생하는 조향각이 거의 변 하지 않는 시간영역이 형성된다. 이렇게 형성된 시간영역을 "제어 데드존(Dead-Zone)"이라고 한다. 이러한 제어 데드존은, 조향 휠 중심 부근의 기계적 유격이나 마찰 등으로 인해 발생할 수 있으며, 조향토크가 증가하더라도 조향각이 거의 변하지 않음으로써, 운전자는 급격한 조향토크 변화를 느낄 수밖에 없다. 도 6에서 보면, 조향토크신호에서의 조향토크가 0Nm ~ 대략 2.8Nm 범위(제어 데드존)에서는 조향각 변화가 없고, 조향토크가 대략 2.8Nm 보다 커지게 되면 조향각이 갑작스럽게 증가하게 되어, 미세한 조향토크 제어를 불가능하게 하는 것이다. 이러한 미세한 조향토크 제어를 불가능하게 하는 문제점은, 운전자가 0Nm ~ 대략 2.8Nm 범위에서 서서히 미세하게 증가하는 조향토크를 느끼지 못하고, 조향토크가 대략 2.8Nm를 증가하였을때 비로소 조향토크를 느끼게 되어, 운전자에게 부드러운 조향감을 제공하지 못하고, 더욱 심하게는 차선이탈을 초래하여 사고를 발생시킬 수도 있다. When the steering torque
이러한 문제점들을 해결하고자 제안된 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템(100)에서는, 조향토크신호 인가부(140)가, 조향토크신호 생성부(120)에서 생성된 조향토크신호를 조향 시스템(150)으로 그대로 인가하지 않고, 조향토크 신호 변환부(130)가 조향토크신호 생성부(120)에서 생성된 조향토크신호를 펄스변조신호 형태로 변환하여, 조향토크신호 인가부(140)가, 펄스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호를 조향 시스템(150)으로 인가함으로써, 조향토크가 증가하더라도 조향토크 제어에 따라 발생하는 조향각이 거의 변하지 않는 시간영역인 "제어 데드존(Dead-Zone)"을 제거할 수 있게 된다. 즉, 조향토크가 증가하면 조향각도 따라서 변하도록 해주는 미세한 조향토크 제어를 가능하게 해줄 수 있게 된다. 이로 인해, 운전자가 부드러운 조향토크 변화를 느끼게 해주어 부드러운 조향감을 제공해줄 수 있다. In the lane keeping
전술한 조향토크 신호 변환부(130)는, 펄스변조 방식을 통해, 조향토크신호 생성부(120)에서 생성된 조향토크신호를 펄스변조신호 형태로 변환할 때, 일 예로서, 펄스변조방식 중 하나인 펄스폭변조(PWM: Pulse Width Modulation)방식으로 통하여, 조향토크신호를 펄스폭변조신호 형태로 변활 수 있다. 이때, 펄스폭변조신호 형태로 변환된 조향토크신호에서 펄스폭(Duty)은, 조향토크신호 생성부(120)에서 생성된 조향토크신호에서의 조향토크의 크기를 생성된 조향토크신호의 토크 포화(Torque Saturation) 크기로 나눈 값에 비례할 수 있다. The above-described steering torque
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템(100)을 구현한 예시도이다. 이러한 차선유지 시스템(100)은, 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)으로 구현될 수 있는데, 이러한 전자 제어 유닛을 LKS ECU(Lane Keeping System Electronic Control Unit, 200, 이하 "LKS ECU"라 칭함)이라 한다. 2 is an exemplary view of implementing the lane keeping
도 2를 참조하면, 운전자가 차선유지 기능을 사용하기 위해 스위치(220)를 통해 운전자 입력을 하면, LCS ECU(200)는 차선유지 기능을 수행하기 시작하여, 카메라를 포함하는 비전 시스템(210)으로부터 감지된 양측 차선의 차선정보를 입력받는다. 또한, 동시에, LKS ECU(200)는, 각종 차량 내 센서(예: 차속 센서, 요레이트 센서, 조향각 센서(270) 등) 또는 각종 차량 내 시스템(예: ABS/ESC(140), MDPS(250), EMS(260) 등)으로부터 횡 방향 속도, 종 방향 속도, 자세각 변화량(Yaw Rate) 및 헤딩 각도 등 중에서 하나 이상을 포함하는 차량정보를 입력받는다. Referring to FIG. 2, when the driver makes a driver input through the
도 2를 참조하고, 또한, 차선유지 시스템(100)에 의해 차량이 차선 이탈 방지되어 차선유지가 제공되는 상황을 예시한 도 3을 함께 참조하면, LKS ECU(200)는, 입력받은 차선정보 및 차량정보 등을 이용하여 차량(300)이 차선(310)을 이탈하는 것을 감지하고, 차량(300)이 차선(310)을 유지할 수도 있도록 하는 조향토크를 계산하여 생성하고, MDPS(250)와 연동하여, 이렇게 생성한 조향토크에 대한 조향토크신호를 펄스변조신호(예: 펄스폭변조신호) 형태로 변환하여, 펄스변조신호(예: 펄스폭변조신호) 형태로 변환된 조향토크신호를 이용하여 조향토크 제어를 수행함으로써, 차량(300)이 차선(310)을 유지하여 주행할 수 있도록 해준다. 이러한 LCS ECU(200)는, 이와 같은 차선유지 기능을 수행하면서, 차선유지 상태를 차량(300) 내 디스플레이(230)로 디스플레이시켜서 운전자가 현재 차량(300)의 주행 상태를 확인할 수 있게 해줄 수 있다. Referring to FIG. 2, and also with reference to FIG. 3 illustrating a situation in which a vehicle is prevented from lane departure by the lane keeping
도 2에 도시된 장치들간에는 정보나 신호가 CAN(Control Area Network, 280) 등과 같은 차량 통신 네트워크를 통해 전달될 수 있다. Information or signals may be transferred between the devices shown in FIG. 2 through a vehicle communication network such as a control area network (CAN).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템(100)이 제공하는 차선유지 방법을 간략하게 나타낸 흐름도이다. 4 is a flowchart schematically illustrating a lane keeping method provided by the
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템(100)이 제공하는 차선유지 방법은, 카메라를 통한 영상에 기반하여 차선이탈을 감지하는 차선이탈 감지 단계(S400)와, 감지된 차선이탈을 방지하는 방향으로의 조향토크를 계산하고, 계산된 조향토크에 대한 조향토크신호를 생성하는 조향토크신호 생성 단계(S402)와, 펄스변조방식을 통해, 생성된 조향토크신호를 펄스변조신호 형태로 변 환하는 조향토크신호 변환 단계(S404)와, 펄스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호를 토대로 차선유지를 위한 조향 제어를 수행하는 차선유지 제어 단계(S406) 등을 포함한다. Referring to FIG. 4, the lane keeping method provided by the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 조향토크신호를 펄스변조방식으로 변환하여 차선유지 기능을 위한 조향토크 제어에 이용함으로써, 미세한 조향토크 제어를 가능하게 하고, 운전자에게는 부드러운 조향감을 제공해주어 안전한 차선유지 기능을 제공하는 효과가 있다. As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the steering torque signal is converted into a pulse modulation method and used for steering torque control for the lane keeping function, thereby enabling fine steering torque control, thereby providing a smooth steering feeling to the driver. By providing a safe lane keeping function is effective.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향토크신호 변환 장치(500)에 대한 블록 구성도이다. 5 is a block diagram of a steering torque
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향토크신호 변환 장치(500)는, 조향토크신호(5100)를 입력받는 신호 입력부(510)와, 펄스변조(PM: Pulse Modulation)방식을 통해, 입력된 조향토크신호(5100)를 펄스변조신호 형태로 변환하는 신호 변환부(520)와, 펼스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)를 출력하는 신호 출력부(530) 등을 포함한다. Referring to FIG. 5, the steering torque
전술한 신호 변환부(520)는, 일 예로서, 펄스변조방식 중 펄스폭변조(PWM: Pulse Width Modulation)방식을 통해, 입력된 조향토크신호(5100)를 펄스변조신호 형태 중 펄스폭변조신호 형태로 변환할 수 있다. The
전술한 신호 변환부(520)에 의해 펄스폭변조 신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)의 펄스 폭(Duty)은, 입력된 조향토크신호(5100)의 크기를 입력된 조향토크신호(5100)의 토크 포화(Torque Saturation) 크기로 나눈 값에 비례할 수 있다. 또한, 전술한 신호 변환부(520)에 의해 펄스폭변조 신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)는, 일정한 값(예: 100ms)의 주기(Period)를 가질 수도 있다. The pulse width Duty of the
본 발명의 다른 실시예에 따른 조향토크신호 변환 장치(500)는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 차선유지 시스템(100)에 적용될 수 있다. 이 경우, 전술한 신호 입력부(510)는, 카메라를 통해 감지된 차선이탈을 방지하는 방향으로 계산된 조항토크에 대한 조향토크신호(5100)를 입력받을 수 있다. 신호 출력부(530)는 펄스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)를 조향 시스템(150)으로 출력할 수 있다. The steering torque
도 6은 종래와 같이, 조향토크신호(5100)를 펄스변조신호 형태로 변환하지 않고 조향 시스템(150)으로 그대로 인가하는 경우에서의 조향토크 제어시, 조향토크신호(5100)에 따른 조향각 변화를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향토크신호 변환 장치(500)를 이용하여 조향토크신호(5100)를 펄스폭변조(PWM)신호 형태로 변환하고, 펄스폭변조신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)에 기초한 조향토크 제어시, 조향토크신호(5100)에 따른 조향각 변화를 나타낸 도면이다. FIG. 6 shows the steering angle change according to the
도 6에서, 상단의 그래프는 조향토크에 대한 조향토크신호(5100)를 나타낸 그래프이고, 하단의 그래프는 조향토크신호(5100)에 따른 조향각 변화를 나타낸 그래프이다. In FIG. 6, the upper graph is a graph showing the
도 6을 참조하면, 조향토크가 증가하더라도 조향토크 제어에 따라 발생하는 조향각이 거의 변하지 않는 시간영역이 형성된다. 이렇게 형성된 시간영역을 "제어 데드존(Dead-Zone)"이라고 한다. 이러한 제어 데드존은, 조향 휠 중심 부근의 기계적 유격이나 마찰 등으로 인해 발생할 수 있으며, 조향토크가 증가하더라도 조향각이 거의 변하지 않음으로써, 운전자는 급격한 조향토크 변화를 느낄 수밖에 없다. 도 6에서 보면, 조향토크신호(5100)에서의 조향토크가 0Nm ~ 대략 2.8Nm 범위(제어 데드존)에서는, 조향토크에 따른 조향각 변화가 없고, 조향토크가 대략 2.8Nm 보다 커지게 되면 조향각이 갑작스럽게 증가하게 되어, 미세한 조향토크 제어를 불가능하게 하는 것이다. 이러한 미세한 조향토크 제어를 불가능하게 하는 문제점은, 운전자가 0Nm ~ 대략 2.8Nm 범위에서 서서히 미세하게 증가하는 조향토크를 느끼지 못하고, 조향토크가 대략 2.8Nm를 증가하였을때 비로소 조향토크를 느끼게 되어, 운전자에게 부드러운 조향감을 제공하지 못하고, 더욱 심하게는 차선이탈을 초래하여 사고를 발생시킬 수도 있다. Referring to FIG. 6, even if the steering torque is increased, a time region in which the steering angle generated by the steering torque control is hardly changed is formed. The time domain thus formed is referred to as "control dead zone." Such a control dead zone may occur due to mechanical play or friction near the center of the steering wheel, and the steering angle hardly changes even when the steering torque is increased, so that the driver may feel a sudden steering torque change. Referring to FIG. 6, in the
이러한 문제점들은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향토크신호 변환 장치(500)를 이용하여 도 7에 도시된 바와 같이 해결될 수 있다. These problems may be solved as shown in FIG. 7 using the steering torque
도 7에서, 상단의 그래프는 입력된 조향토크신호(5100)를 나타낸 그래프이고, 중간의 그래프는, 입력된 조향토크신호(5100)를 펄스폭변조방식을 통해 펄스폭변조신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)를 나타낸 그래프이며, 하단의 그래프는 펄스폭변조신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)에 따른 조향각 변화를 나타낸 그래프이다. In FIG. 7, the upper graph is a graph showing the input steering
도 7을 참조하면, 조향토크신호(5100)를 조향 시스템(150)으로 그대로 인가하지 않고, 조향토크신호 변환 장치(500)가 입력된 조향토크신호(5100)를 펄스변조 신호 형태로 변환하여, 펄스변조신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)를 조향 시스템(150)으로 인가함으로써, 조향토크가 증가하더라도 조향토크 제어에 따라 발생하는 조향각이 거의 변하지 않는 시간영역인 "제어 데드존(Dead-Zone)"을 제거할 수 있게 된다. 즉, 조향토크가 증가하면 조향각도 따라서 변하도록 해주는 미세한 조향토크 제어를 가능하게 해줄 수 있게 된다. 이로 인해, 운전자가 부드러운 조향토크 변화를 느끼게 해주어 부드러운 조향감을 제공해줄 수 있다. Referring to FIG. 7, without applying the
도 7에 도시된 펄스폭변조신호 형태로 변환된 조향토크신호(5200)에서 펄스폭(Duty)은, 신호 입력부(510)에서 입력된 조향토크신호(5100)에서의 조향토크의 크기를 입력된 조향토크신호(5100)의 토크 포화(Torque Saturation) 크기로 나눈 값에 비례할 수 있다. 이는 도 8을 통해 확인할 수 있다. In the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 조향토크신호를 펄스변조방식으로 변환하여 조향토크 제어에 이용함으로써, 조향토크의 미세한 증가에도 조향각 변화가 발생하도록 해주는 미세한 조향토크 제어를 가능하게 하고, 운전자에게는 부드러운 조향감을 제공하는 효과가 있다. As described above, according to another embodiment of the present invention, the steering torque signal is converted into a pulse modulation method and used for steering torque control, thereby enabling fine steering torque control that allows a steering angle change to occur even with a slight increase in steering torque. In addition, the driver has an effect of providing a smooth steering feeling.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components are selectively combined to perform some or all of the functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템에 대한 블록 구성도, 1 is a block diagram of a lane keeping system according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템에 대한 구현 예시도,2 is an exemplary view illustrating a lane keeping system according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 시스템에 의해 차량이 차선 이탈 방지되어 차선 유지되는 예시도, 3 is an exemplary diagram in which a vehicle is prevented from lane departure by lane keeping by a lane keeping system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지 방법에 대한 흐름도, 4 is a flowchart illustrating a lane keeping method according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향토크신호 변환 장치에 대한 블록 구성도, 5 is a block diagram of an apparatus for converting a steering torque signal according to another embodiment of the present invention;
도 6은 종래의 조향토크 제어시, 조향토크신호에 따른 조향각 변화를 나타낸 도면, 6 is a view showing a steering angle change according to a steering torque signal in the conventional steering torque control;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향토크신호 변환 장치를 이용하여 조향토크신호를 펄스폭변조신호 형태로 변환하여 조향토크 제어시, 조향토크신호에 따른 조향각 변화를 나타낸 도면, 7 is a view illustrating a steering angle change according to a steering torque signal when steering torque control is performed by converting a steering torque signal into a pulse width modulated signal using a steering torque signal converting apparatus according to another embodiment of the present invention;
도 8은 펄스폭변조신호 형태로 변환된 조향토크신호를 나타낸 도면이다. 8 is a diagram illustrating a steering torque signal converted into a pulse width modulated signal.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100: 차선유지 시스템100: lane keeping system
110: 차선이탈 감지부110: lane departure detection unit
120: 조향토크신호 생성부120: steering torque signal generation unit
130: 조향토크신호 변환부130: steering torque signal conversion unit
140: 조향토크신호 인가부140: steering torque signal applying unit
150: 조향 시스템150: steering system
500: 조향토크신호 변환 장치500: steering torque signal converter
510: 신호 입력부510: signal input
520: 신호 변환부520: signal conversion unit
530: 신호 출력부530: signal output unit
5100: 조향토크신호5100: steering torque signal
5200: 펄스폭변조신호 형태로 변환된 조향토크신호5200: steering torque signal converted into pulse width modulated signal
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