KR101958476B1 - Ｌｋａｓ의 성능 향상 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LKAS의 성능 향상 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 LKAS의 성능 향상 장치는 MDPS 시스템의 튜닝이 변경되는 것과 무관하게 LKAS의 차선 이탈 제어 성능을 유지해주는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 차량이 직진 주행 중(MDPS 데드존 구간)인 경우에도 출력 토크를 얻을 수 있어서 LKAS의 제어 성능을 확보해 줄 수 있고, 차량이 직진 주행 중(MDPS 데드존 구간)인 경우 작은 토크로도 차량의 조향이 가능하므로 MDPS에 의해 운전자가 느끼는 이질감을 최소화할 수 있으며, MDPS 튜닝 변경시 LKAS 튜닝을 변경시킬 필요가 없다.

Description

ＬＫＡＳ의 성능 향상 장치 및 방법{Apparatus and Method Improving Performance of LKAS}

본 발명은 LKAS의 성능 향상 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 MDPS 시스템의 튜닝과 무관하게 LKAS의 성능을 향상시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.

LKAS(Lane Keeping Assistance System)는 센서를 통해 차선을 검출하고, 검출된 차선의 위치 정보를 토크 값으로 변화시켜 차량의 차선이탈을 방지하는 시스템이다.

LKAS의 정상 동작을 위해서는 LKAS에서 요구한 토크 값을 실제 차량의 조향에 적용해주는 시스템이 필요하며, 이러한 시스템으로는 EPS(Electronic Power Steering, 전동식 파워 조향) 시스템이 있다.

EPS 시스템은 운전자의 휠 조작에 따라 발생한 토크를 토대로 차량을 조향하는 것이므로, LKAS가 정상적인 동작을 하기 위해서는 EPS 시스템과의 긴밀한 협조제어가 필요하다.

최근에 개발된 LKAS MDPS(Moter Driven Power Steering)의 협조제어 장치는 LKAS로부터 요구한 토크값을 MDPS LKAS 신호처리 로직을 통해 MDPS 조향 로직의 입력값인 토크 센서 값에 오버레이하여 MDSP 조향 로직에 입력한다.

즉, 현재 LKAS로부터 요구된 토크를 MDPS 시스템에 더해 줌으로써 차량의 차선이탈을 방지한다.

그러나 더해지는 토크값은 컬럼 토크 입력 값으로 들어가기 때문에 MDPS 시스템 튜닝 값에 의해 영향을 받는다.

보다 구체적으로 설명하면, LKAS의 협조제어를 위해 MDPS 시스템이 튜닝되고, 이렇게 튜닝된 MDPS 시스템의 튜닝이 변경될 경우, LKAS는 MDPS 시스템을 통해 차량을 원하는 대로 제어할 수 없게 된다.

예컨대, LKAS가 일정한 토크 지령을 MDPS 시스템으로 전달해도, 일정한 토크 지령에 대응되어 설정된 튜닝보다 MDPS의 튜닝이 가볍게 변경되면 LKAS에 의한 차량 구동 영역이 커지게 되고, 일정한 토크 지령에 대응되어 설정된 튜닝보다 MDPS의 튜닝이 무겁게 변경되면 LKAS에 의한 차량 구동 영역이 작아지게 되는 문제점이 있다.

또한, MDPS 시스템의 튜닝 사양은 지역별로 차이가 있는데 이러한 경우 LKAS는 각 지역의 튜닝 정보가 변경될 때마다 새로운 튜닝을 적용하지않으면 정상적으로 차량의 차선이탈을 방지할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, MDPS 시스템의 튜닝이 변경되는 것과 무관하게 LKAS의 차선 이탈 제어 성능을 유지해주는 LKAS의 성능 향상 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 LKAS의 성능 향상 장치는 LKAS(Lane Keeping Assistance System)로부터 입력된 LKAS 요구 토크를 기설정된 게인(Gain)에 대응시켜 결과 토크로 출력하는 LKAS 제어용 부스트 커브; 및 부스트 커브를 포함하며, 운전자의 휠 조작에 따라 발생한 운전자 토크가 입력되면 상기 부스트 커브에 의해 상기 운전자 토크에 대응되는 제어값을 결정하고, 결정된 상기 제어값과 출력된 상기 결과 토크를 오버레이하여 결과값을 산출하며, 산출된 상기 결과값을 출력하여 차량을 조향하도록 하는 MDPS 제어부를 포함한다.

본 발명의 다른 면에 따른 KAS의 성능 향상 방법은 LKAS의 성능 향상 방법은 운전자의 휠 조작에 따라 운전자 토크가 발생하면 발생한 상기 운전자 토크에 대응되는 제어값을 결정하는 단계; 결정된 상기 제어값에 LKAS로부터 차량의 차선이탈 방지 제어를 위해 입력된 LKAS 요구 토크를 오버레이하는 단계; 및 차량의 조향을 위해 오버레이하여 산출된 결과값을 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 차량이 직진 주행 중(MDPS 데드존 구간)인 경우에도 출력 토크를 얻을 수 있어서 LKAS의 제어 성능을 확보해 줄 수 있다.

차량이 직진 주행 중(MDPS 데드존 구간)인 경우 작은 토크로도 차량의 조향이 가능하므로 MDPS에 의해 운전자가 느끼는 이질감을 최소화할 수 있다.

MDPS 튜닝 변경시 LKAS 튜닝을 변경시킬 필요가 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LKAS의 성능 향상 장치를 설명하기 위한 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LKAS의 성능 향상 방법을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LKAS의 성능 향상 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LKAS의 성능 향상 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 LKAS의 성능 향상 장치는 LKAS 제어용 부스트 커브(110), MDPS 제어부(120) 및 MDPS 모터(130)를 포함한다.

LKAS로부터 출력된 토크(LKAS 요구 토크)가 운전자의 휠 조작에 의해 발생한 토크(운전자 토크)와 오버레이되어 MDPS 제어부(120)에 입력될 경우, MDPS 제어부(120)는 LKAS 요구 토크와 운전자 토크가 오버레이된 토크에 따른 제어값을 부스트 커브(121)를 토대로 결정한다. 즉, MDPS 제어부(120)의 제어값은 부스트 커브(121)의 튜닝 값에 의해 결정된다.

따라서, LKAS 요구 토크가 운전자 토크와 오버레이되어 MDPS 제어부(120)에 입력되면, 부스트 커브(121)의 튜닝 값이 변경될 때마다 MDPS 제어부(120)는 LKAS 요구 토크에 대응되는 제어값을 출력하는 것이 아니라 다른 제어값을 출력하게 되어 LKAS에 의해 차량의 차선 이탈 방지를 위한 차량 제어가 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위해 LKAS 요구 토크를 MDPS 제어부(120)에 입력하되 운전자 토크와 오버레이되어 입력되는 것이 아닌, MDPS 제어부(120)가 입력된 운전자 토크를 토대로 부스트 커브(121)에 의해 MDPS의 튜닝 즉, 부스터 커버의 튜닝의 변경에 영향을 받지 않는 제어값을 결정하면, 결정된 제어값에 오버레이되도록 입력한다.

이하에서는 전술한 바를 위해, 본 발명의 구성 요소들의 동작을 보다 구체적으로 설명한다.

LKAS 제어용 부스트 커브(110)는 LKAS 요구 토크를 그대로 MDPS 제어부(120)에 입력시킬 경우 운전자 필링에 대한 이질감을 유발시킬 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 LKAS 요구 토크가 입력되면 기설정된 게인들을 토대로 결과 토크를 출력한다.

MDPS 제어부(120)는 입력된 운전자 토크를 토대로 부스트 커브(121)에 의해 제어값을 결정하고, 결정된 제어값과 LKAS 제어용 부스트 커브(110)로부터 출력된 결과 토크를 오버레이하며, 결과 토크를 오버레이하여 얻은 제어값을 MDPS 모터(130)에 전달한다.

MDPS 모터(130)는 MDPS 제어부(120)로부터 출력된 제어값을 토대로 차량을 조향한다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 MDPS 제어부(120)가 결과 토크가 부스트 커버(121)의 튜닝 값의 변경에 따른 영향을 받지 않도록 제어값을 결정하고, 결정된 제어값에 결과 토크를 오버레이 시킴으로써, LKAS용 부스트 커브를 통해 운전자의 이질감 유발을 방지하고, MDPS 튜닝 값 변경에 따른 LKAS 제어 성능 저하를 개선할 수 있다.

한편, LKAS용 부스트 커브(110)의 게인들은 기존 MDPS 튜닝과 같이 실차 튜닝을 통해서 결정되고, LKAS용 부스트 커브(110)로 인해 운전자 토크와 LKAS 요구 토크를 분리시킬 수 있다. 기존 MDPS 부스트 커브는 직진성 등을 유지시키기 위해 데드존이 존재하고, 이로 인해 낮은 토크 영역에서 LKAS 토크를 오버레이 시켰을 때 출력이 없어 LKAS 제어가 제대로 되지 않았으나, 본 발명의 LKAS 부스트커브(110)는 운전자 입력에 대한 출력을 발생시키지 않고 LKAS 입력에 대한 출력만 발생시키므로, 직진성을 유지하기 위한 데드 존 영역을 삭제하여 LKAS 요구 토크에 대한 반응성을 높여서 LKAS 성능을 높일 수 있다.

이상, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LKAS의 성능 향상 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LKAS의 성능 향상 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LKAS의 성능 향상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, LKAS로부터 LKAS 요구 토크가 입력되면(S200), LKAS와의 CAN 통신 적절성을 판단하고(S201), 판단결과, LKAS와 CAN 통신이 원활하면, 즉 LKAS로부터 LKAS 요구 토크를 수신할 수 있을 정도로 LKAS와 CAN 통신이 원활하면, CAN 통신을 통해 LKAS로부터 수신된 LKAS 요구 토크의 적절성을 판단한다(S202).

판단결과, 수신된 LKAS 요구 토크가 적절한 것으로 판단되면, 즉 수신된 LKAS 요구 토크가 기설정된 토크 범위 내의 값인 경우, LKAS 환경 적절성을 판단한다(S203).

판단결과, LKAS 환경이 적절한 것으로 판단되면, 예컨대 운전자의 휠 조작에 의해 운전자 토크가 발생한 경우, LKAS 정상동작 상태 여부를 판단한다(S204).

판단결과, LKAS가 정상 동작 상태인 것으로 판단되면, 예컨대 LKAS 요구 토크가 기설정된 주기마다 입력될 경우, LKAS로부터 입력된 LKAS 요구 토크를 기설정된 게인들에 대응시켜 결과 토크를 산출한다(S205).

운전자의 휠 조작에 의해 발생한 운전자 토크에 산출된 결과 토크를 오버레이 하고(S206), 운전자 토크와 결과 토크를 오버레이한 값을 MDPS 모터에 입력한다(S207).

그러나, 단계(S201, S202, S203, S204) 판단결과, LKAS와 CAN 통신이 원활하지 않거나, 수신된 LKAS 요구 토크가 적절하지 않거나, LKAS 환경이 적절하지 않거나, LKAS가 정상 동작 상태이지 않은 경우, 운전자 토크에 기존 MDPS 부스트 커브를 적용한다(S208).

한편, 부스트 커브 출력 보상을 진행하되 보상 출력은 하기와 같이 결정된다.

1) 부스트 커브 보상 출력 = 목표 출력 - 현재 부스트 커브 출력

결정된 보상 출력값을 현재 출력되고 있는 부스트 커브 출력 값에 더한다.

2) 모터 입력 어시스턴스 토크 = 현재 부스트 커브 출력 + 부스트 커브 보상 출력

이 부스트 커브 보상 출력값을 추가로 더해 줌으로써(오버레이 해줌으로써) LKAS는 데드존 구간에서도 선형적인 출력값을 얻을 수 있어서 차선이탈시 적절한 토크를 인가해 차량의 자세를 바로잡을 수 있다.

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110 : LKAS 제어용 부스트 커브 120 : MDPS 제어부
121 : 부스트 커브 130 : MDPS 모터

Claims (6)

1. LKAS(Lane Keeping Assistance System)로부터 입력된 LKAS 요구 토크를 기설정된 게인(Gain)에 대응시켜 결과 토크로 출력하는 LKAS 제어용 부스트 커브; 및
   부스트 커브를 포함하며, 운전자의 휠 조작에 따라 발생한 운전자 토크가 입력되면 상기 부스트 커브에 의해 상기 운전자 토크에 대응되는 제어값을 결정하고, 결정된 상기 제어값과 출력된 상기 결과 토크를 오버레이하여 결과값을 산출하며, 산출된 상기 결과값을 출력하여 차량을 조향하도록 하는 MDPS 제어부를 포함하고,
   상기 MDPS 제어부는 상기 결과 토크가 상기 부스트 커브의 튜닝 값 변경에 따른 영향을 받지 않도록 결정된 상기 제어값에 상기 결과 토크를 오버레이하여 결과값을 산출하는 것
   인 LKAS의 성능 향상 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 MDPS 제어부는 상기 제어값을 상기 부스트 커브의 튜닝 값에 의해 결정하는 것
   인 LKAS의 성능 향상 장치.
3. 삭제
4. 운전자의 휠 조작에 따라 운전자 토크가 발생하면 발생한 상기 운전자 토크에 대응되는 제어값을 결정하는 단계;
   결정된 상기 제어값에 LKAS로부터 차량의 차선이탈 방지 제어를 위해 입력된 LKAS 요구 토크를 오버레이하는 단계; 및
   차량의 조향을 위해 오버레이하여 산출된 결과값을 출력하는 단계를 포함하고,
   상기 오버레이하는 단계는,
   상기 LKAS 요구 토크를 기설정된 게인(Gain)에 대응하여 결과 토크를 구하는 단계; 및
   구해진 상기 결과 토크가 부스트 커브의 튜닝 값 변경에 따른 영향을 받지 않도록 결정된 상기 제어값에 상기 결과 토크를 오버레이하는 단계를 포함하는 것
   인 LKAS의 성능 향상 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 결정하는 단계는 기조작된 부스트 커브의 튜닝 값에 의해 상기 제어값을 결정하는 것
   인 LKAS의 성능 향상 방법.
6. 삭제

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