KR102155817B1 - 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은, 차량에 배치되어 차속, 조향각, 차선 정보 및 요레이트를 검출하는 센서부와, 상기 센서부의 검출 결과에 근거하여 상기 차량에 구비된 적어도 하나의 운전자 보조 시스템을 제어하도록 구성된 도메인 컨트롤 유닛을 포함하되, 상기 센서부는 자차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 자차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성된 이미지 센서를 포함하며, 상기 도메인 컨트롤 유닛은 상기 센서부의 검출 결과에 기초하여 상기 차량의 직진 주행 여부 및 운전자의 조향 의지를 판단하고, 판단 결과에 기초하여 조향비를 결정하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치를 제공할 수 있다.

Description

차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치 및 그 제어 방법{Steering device for enhancing convenience in straight traveling of a vehicle and controlling method thereof}
본 실시예들은 차량의 직진 주행의 편의성을 향상시키기 위한 조향 제어 기술에 관한 것이다.
조항비(steering ratio)는 차륜을 1도 회전시키는데 필요한 조향 핸들의 회전각의 비로 정의된다. 조향비가 크면 운전자는 작은 힘으로 정밀하게 차량의 방향을 제어할 수 있는 반면에 원하는 만큼 차량을 조타시키기 위해서는 조향 핸들을 많이 회전시켜야 한다.
일반적으로 트럭의 조향비는 20~36:1 정도로, 15~20:1의 조향비를 갖는 승용차에 비해서 큰 값을 갖는다. 이는 트럭이 많은 짐을 싣기 위해 대형화되어 있어 빠른 조타시 전복의 위험성이 높으므로 조향 핸들의 회전량 대비 차륜의 회전량을 적게 하여 차량의 안정성을 증가시키기 위함이다.
차량이 직진 주행 중에 횡풍, 노면 구배 조건 및 차륜 상태 등과 같은 내/외적인 요인에 의해서 차량의 좌, 우 불균형이 발생하여 운전자의 의도와 상관없이 차량이 좌측 또는 우측으로 치우치게 되는 차량 쏠림(vehicle pulling) 현상이 발생하는 경우가 있다. 이러한 차량 쏠림 현상은 직진 안정성을 떨어뜨린다. 차량 쏠림 현상을 해결하기 위해서 운전자는 조향 핸들을 회전시키어 보정 조타를 실시해야 하며, 이는 운전자에게 피로감을 누적시키는 원인이 되고 있다. 특히, 일반 승용차보다 조향비가 큰 대형 차량의 경우 보정 조타 상황에서 핸들 회전 범위를 크게 해야 하므로 운전자가 심한 피로감을 느끼게 되는 문제점이 있었다.
이러한 배경에서, 본 실시예들의 목적은 직진 주행의 편의성 향상시키기 위한 조향 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 실시예들은, 차량에 배치되어 운전자가 조향 핸들을 조작함에 따라 발생하는 조향 토크 및 조향각 중 적어도 하나를 검출하는 제1 감지 센서와, 상기 차량에 배치되어 차속을 검출하는 제2 감지 센서와, 상기 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성된 이미지 센서 및 상기 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터를 처리하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며 차선 정보를 검출하는 제3 감지 센서와, 상기 차량에 배치되어 요레이트를 검출하는 제4 감지 센서와, 상기 조향 토크, 조향각, 차속, 차선 정보 및 요레이트의 검출 결과에 적어도 부분적으로 기초하여, 차량의 조향비를 기본 설정 조향값보다 작은 값으로 낮추는 보타각 모드의 온/오프를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 조향 토크, 조향각, 차속, 차선 정보 및 요레이트의 검출 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 차량의 직진 주행 여부 및 운전자의 조향 의지를 판단하는 판단부 및 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 보타각 모드의 온/오프를 제어하는 제어부를 포함하는 조향 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예들은, 차량에 배치되어 차속, 조향 토크, 조향각, 차선 정보 및 요레이트를 검출하는 센서부와, 상기 센서부의 검출 결과에 근거하여 상기 차량에 구비된 적어도 하나의 운전자 보조 시스템을 제어하도록 구성된 도메인 컨트롤 유닛을 포함하되, 상기 센서부는 자차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 자차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성된 이미지 센서를 포함하며, 상기 도메인 컨트롤 유닛은 상기 센서부의 검출 결과에 기초하여 상기 차량의 직진 주행 여부 및 운전자의 조향 의지를 판단하고, 판단 결과에 기초하여 상기 차량의 조향비를 기본 설정 조향값보다 작은 값으로 낮추는 보타각 모드의 실행 여부를 결정하는 조향 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예들은, 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성된 이미지 센서에 있어서, 상기 이미지 데이터는 프로세서에 의해 처리되어, 차선 정보를 검출하는데 사용되고, 상기 검출된 차선 정보는 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하는데 사용되고, 판단 결과에 기초하여 상기 차량의 조향비를 기본 설정 조향값보다 작은 값으로 낮추는 보타각 모드의 실행 여부를 결정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 제공할 수 있다.
본 실시예들은, 차량의 조향 토크, 조향각, 차속, 차선 정보 및 요레이트를 포함하여 차량의 주행 정보를 검출하는 단계와, 상기 차량의 주행 정보에 기초하여 상기 차량이 직진 주행 중인지, 상기 차량의 운전자가 조타 의지가 있는지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 차량의 조향비를 기본 설정 조향값보다 작은 값으로 낮추는 보타각 모드의 실행 여부를 결정하는 단계를 포함하는 조향 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 차량이 직진 주행 중이고 운전자의 조타 의지가 없는 경우에 보타각 모드를 실행하여 차량의 조향비(운전자의 조향 입력에 대한 차륜의 조타 각도)를 감소시키어 보정 조타 상황에서 운전자가 조작해야 하는 핸들 회전량을 줄여 줌으로써 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 차량이 직진 주행 중이 아닌 경우, 즉 선회 주행 중인 경우에는 보타각 모드를 오프시키어 조향비가 감소되지 않도록 함으로써 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 운전자의 조타 의지가 확인되면 보타각 모드를 오프시키어 조향비가 감소되지 않도록 함으로써, 운전자가 조향 핸들을 회전시키는 도중에 조향비가 감소되어 운전자의 의도한 것보다 더 많이 조타되는 상황을 방지하여 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 조향 장치가 탑재된 차량의 개략적인 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 조향 장치의 주요 부분을 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 조향 제어 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 조향 제어 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
이하, 본 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니며, 기술 사상 및 기술 범 위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은 별도로 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 본 실시예들을 설명함에 있어서 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 조향 장치가 탑재된 차량의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 차량의 조향 장치는 조향 핸들(10), 조향 핸들(10)에 연결되는 조향축(11), 조향축(11)의 끝단에 설치되어 조향축(11)의 회전 운동을 랙바(12)의 직선 운동으로 변환하는 가변 조향 기어(13), 랙바(12)의 양 끝단에 연결된 타이로드(14) 및 타이로드(14)와 차륜(16)을 연결하는 너클암(15), 센서부(17), AFS(Active Front Steering) 모터(18) 및 컨트롤러(19)를 포함한다.
센서부(17)는 제1 내지 제4 감지 센서(17A-17D)를 포함한다.
제1 감지 센서(17A)는 조향축(11)의 상단에 설치될 수 있으며, 운전자가 조향 핸들(10)을 조작함으로써 조향축(11)을 회전시킬 때 발생하는 조향 토크(Steering torque) 및 조향각(Steering angle)의 적어도 하나를 검출한 후, 그 검출된 값에 비례하는 전기적 신호를 발생하고 발생된 전기적 신호를 컨트롤러(19)에 전달한다.
제2 감지 센서(17B)는 차량의 주행 속도를 검출하고 그 검출된 값을 전기적 신호로 변환하여 컨트롤러(19)에 전달한다. 제2 감지 센서(17B)로는 차량의 차륜(15)에 설치된 휠 속도 센서가 이용될 수 있다.
제3 감지 센서(17C)는 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치되어 일정 시간 간격으로 차량 전방의 이미지 데이터를 캡쳐하고, 캡쳐된 전방 이미지 데이터로부터 차선 정보를 획득하여 컨트롤러(19)로 전달한다. 제3 감지 센서(17C)는 카메라로 구성될 수 있다.
제3 감지 센서(17C)는 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성된 이미지 센서 및 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 이미지 센서는 차량의 전방, 측방 또는 후방에 대한 시야를 갖도록 차량의 각 부분에 탑재될 수 있다. 일 예에 따라, 이미지 센서와 프로세서는 하나의 카메라 센서로 구현될 수 있다.
이미지 센서로부터 촬상된 영상 정보는 이미지 데이터로 구성되므로, 이미지 센서로부터 캡쳐된 이미지 데이터를 의미할 수 있다. 이하, 본 개시에서는 이미지 센서로부터 촬상된 영상 정보는 이미지 센서로부터 캡쳐된 이미지 데이터를 의미한다. 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터는, 예를 들어, Raw 형태의 AVI, MPEG-4, H.264, DivX, JPEG 중 하나의 포맷으로 생성될 수 있다. 이미지 센서에서 캡쳐된 이미지 데이터는 프로세서에서 처리될 수 있다.
또한, 이미지 센서는 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성될 수 있다. 이미지 센서에서 캡쳐된 이미지 데이터는, 프로세서에 의해 처리되어 차선 정보를 획득하는데 사용하고, 차선 정보는 차량의 직진 주행 여부를 판단하는데 사용될 수 있다.
프로세서는 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터를 처리하도록 동작할 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors) 등과 같이, 이미지 데이터의 처리 및 기타 기능을 수행할 수 있는 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제4 감지 센서(17D)는 차량에 마련되어 요레이트를 검출하고 그 검출된 값을 전기적 신호로 변환하여 컨트롤러(19)에 전달한다. 제4 감지 센서(17D)는 요레이트 센서로 구성될 수 있다. 요레이트 센서는 차량이 수직축을 기준으로 회전할 때, 즉 Z축 방향을 기준으로 회전할 때 내부의 프레이트 포크가 진동 변화를 일으키면서 전자적으로 차량의 요 모멘트를 검출한다. 요 모멘트는 차체가 좌우측 또는 선회할 때 안쪽 또는 바깥쪽 차륜 쪽으로 이동하려는 힘을 나타낸다.
AFS 모터(18)는 컨트롤러(19)에 의해 구동되어 차량의 조향비를 가변시킬 수 있다.
컨트롤러(19)는 조향 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 예에서, 컨트롤러(19)는 전자 제어 장치(ECU)로 구현될 수 있다. 컨트롤러(19)는 프로세서로부터 이미지 데이터의 처리 결과를 수신할 수 있다. 컨트롤러는 이미지 데이터의 처리에 적어도 부분적으로 기초하여 차량의 직진 주행 여부를 판단하는 판단부(19A)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 조향 장치의 주요 부분을 나타낸 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 조향 장치는 센서부(17) 및 컨트롤러(19)를 포함할 수 있다.
앞서 도 1을 참조로 하여 설명한 바와 같이, 센서부(17)는 제1 내지 제4 감지 센서(17A-17D)를 포함할 수 있다.
컨트롤러(19)는 판단부(19A) 및 제어부(19B)를 포함하여 구성될 수 있다.
컨트롤러(19)에 포함된 판단부(19A)는 차량에 구비된 센서부(17)의 센서들로부터 차속, 차선 정보, 요레이트 중 어느 하나 이상을 수신하고, 이에 근거하여 차량이 직진 조건을 만족하는지, 즉 차량이 직진 주행 중인지를 판단할 수 있다.
예를 들어, 판단부(19A)는 좌, 우측 차선과 차량의 거리(left/right line lateral offset)가 일정한 값으로 유지되는 정도와 검출된 요레이트값에 근거하여 차량의 직진 주행 여부를 판단하게 된다. 판단부(19A)는 센서부(17)에 의해 검출된 센서 정보에 근거하여 운전자의 조타 의지를 판단할 수 있다. 여기서, 센서 정보는 조향각 및 조향 토크 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 판단부(19A)는 차량에 장착된 센서부(17)로부터 조향각 및 조향 토크 중 어느 하나 이상을 수신하고, 이에 근거하여 운전자의 조타 의지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단부(19A)는 센서부(17)에서 검출된 조향각을 기준 설정값과 비교하여 센서부(17)에서 검출된 조향각이 기준 설정값 이상이면 운전자의 조타 의지가 있는 것으로 판단하고, 기준 설정값보다 작으면 운전자의 조타 의지가 없는 것으로 판단하는 기능을 수행할 수 있다.
컨트롤러(19)에 포함된 제어부(19B)는 판단부(19A)의 판단 결과에 근거하여 보타각 모드의 온/오프(ON/OFF)를 제어할 수 있다. 제어부(19B)는 판단부(19A)가 차량이 직진 주행하고 있고 운전자의 조타 의지가 없는 것으로 판단한 경우에 보타각 모드가 온(ON)되도록 제어할 수 있다. 보타각 모드 온(ON) 상태에서 제어부(19B)는 조향비가 기본 설정 조향값보다 작아지도록 AFS 모터(18)를 제어할 수 있다. 제어부(19B)는 센서부(17)에서 검출되는 조향각, 요레이트, 차속 등의 차량 상태 정보를 입력받아 AFS 모터(18) 및 가변기어기구의 제어하여 조향각 보상 제어를 수행함으로써 차량의 거동을 안정화시킬 수 있다.
본 명세서 상에서, 조향비의 기본 설정 조향값이라 함은 보타각 모드가 실행되지 않는 상태에서의 조향비를 나타내는 것으로, 고정 불변의 값은 아니며 차량의 조건에 따라서 상이한 값일 수 있다. 예를 들어, 트럭의 경우 20~36:1의 값을 가질 수 있고, 승용차의 경우 15~20:1의 값을 가질 수 있다.
한편, 제어부(19B)는 판단부(19A)가 차량이 직진 주행하고 있지 않은 것(선회 주행 중)으로 판단한 경우에 보타각 모드가 오프(OFF)되도록 제어할 수 있다. 보타각 모드가 오프(OFF)되면, 제어부(19B)는 차량의 조향비가 기본 설정 조향값이 되도록 AFS 모터(18)를 제어할 수 있다.
차량이 선회 주행 중인 상황에서 보타각 모드가 온되어 조향비가 감소되면 조향 핸들의 회전량 대비 차륜의 회전량이 증가하게 되어 선회시에 차량이 전복될 가능성이 있다. 본 실시예에서는, 차량이 선회 주행 중인 상황에서 보타각 모드가 오프되도록 제어하여 조향비가 낮아지지 않도록 함으로써 차량의 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 제어부(19B)는 판단부(19A)가 운전자의 조타 의지가 있는 것으로 판단한 경우에 보타각 모드가 오프(OFF)되도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(19B)는 차량의 조향비가 기본 설정 조향값이 되도록 AFS 모터(18)를 제어할 수 있다.
운전자가 조향 핸들을 회전시키는 도중에 보타각 모드가 온되어 조향비가 감소되면 운전자의 의도한 것보다 차량이 더 많이 조타되는 상황이 발생하게 것이다. 본 실시예에서는, 운전자가 조향 핸들을 회전시키는 도중에 보타각 모드가 오프되도록 제어하여 조향비가 감소되지 않도록 함으로써 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있다.
본 개시에 따른 조향 장치는 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성된 이미지 센서를 포함하며 차선 정보를 검출하는 제3 감지 센서(도 1의 17C), 조향 토크 및 조향각 중 적어도 하나를 검출하는 제1 감지 센서(도 1의 17A), 차속을 검출하는 제2 감지 센서(도 1의 17B), 요레이트를 검출하는 제4 감지 센서(17D)의 검출 결과에 적어도 부분적으로 기초하여, 차량의 직진 주행 여부 및 운전자의 조타 의지를 판단하고, 차량에 구비된 적어도 하나의 운전자 보조 시스템을 제어하도록 구성된 도메인 컨트롤 유닛(Domain Control Unit; DCU)을 포함할 수 있다.
일 예에 따라, 전술한 이미지 데이터를 처리하는 프로세서, 컨트롤러와 차량에 구비된 다양한 장치의 컨트롤러 등은 하나로 통합되어, 도메인 컨트롤 유닛으로 구현될 수 있다. 이 경우, 도메인 컨트롤 유닛은 다양한 차량 제어신호를 생성하여, 차량에 구비된 운전자 보조 시스템 및 그와 관련된 차량의 다양한 장치 등을 제어할 수 있다.
도메인 컨트롤 유닛은, 검출한 차속, , 차선 정보, 요레이트의 적어도 하나 이상에 기초하여 차량의 직진 주행 여부를 판단하고, 조향 토크 및 조향각중 적어도 하나 이상에 기초하여 운전자의 조타 의지를 판단하여, 판단 결과에 따라서 보타각 모드의 실행 여부를 제어할 수 있다. 이러한 처리를 위해 도메인 컨트롤 유닛은 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
도메인 컨트롤 유닛은 차량 내 구비되어, 차량 내에 탑재된 적어도 하나의 이미지 센서 및 적어도 하나의 비-이미지 센서와 통신할 수 있다. 이를 위하여, 데이터 전송 또는 신호 통신을 위한 차량 네트워크 버스 등과 같은 적절한 데이터 링크 또는 통신 링크가 더 포함될 수 있다.
도메인 컨트롤 유닛은 차량에 사용되는 여러 운전자 보조 시스템(DAS) 중 하나 이상을 제어하도록 동작할 수 있다. 도메인 컨트롤 유닛은 복수의 비-이미지 센서들에 의해서 캡쳐된 센싱 데이터와 이미지 센서로부터 캡쳐된 이미지 데이터에 기초하여 사각 감지(BSD) 시스템, 적응형 크루즈 컨트롤(ACC) 시스템, 차선 이탈 경고 시스템(LDWS), 차선 유지 보조 시스템(LKAS), 차선 변경 보조 시스템(LCAS) 등과 같은 운전자 보조 시스템(DAS)를 제어할 수 있다.
도메인 컨트롤 유닛은 제2 내지 제4 감지 센서(17B-17D)의 검출 결과에 기초하여 차량이 직진 주행하고 있는지를 판단할 수 있다. 그리고, 도메인 컨트롤 유닛은 제1 감지 센서(17A)에 의해 검출되는 조향 토크, 조향각, 조향 각속도의 적어도 하나에 근거하여 운전자의 조타 의지를 판단할 수 있다. 예시적으로, 도메인 컨트롤 유닛은 제1 감지 센서(17A)에 의해 측정된 조향각과 기준 설정값을 비교하여, 조향각이 기준 설정값 이상이면 운전자의 조타 의지가 있는 것으로 판단하고 기준 설정값보다 작으면 운전자의 조타 의지가 없는 것으로 판단하는 기능을 수행할 수 있다.
도메인 컨트롤 유닛은 차량이 직진 주행하고 있고 운전자의 조타 의지가 없는 것으로 판단되는 경우에 보타각 모드가 실행되도록 제어할 수 있다. 한편, 도메인 컨트롤 유닛은 차량이 직진 주행하고 있지 않은 것으로 판단되거나 운전자의 조타 의지가 있는 것으로 판단되는 경우에 보타각 모드가 실행되지 않도록 제어할 수 있다.
이하에서는, 관련 도면을 참조하여, 조타 장치의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 이하에서는 컨트롤러(19)에 포함된 판단부(19A) 및 제어부(19B)를 기준으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
판단부(19A) 및 제어부(19B)의 동작에 대해 후술하는 설명은, 적용될 수 없는 내용을 제외하고, 도메인 컨트롤 유닛에서 실질적으로 동일하게 수행될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 조향 제어 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 조향 제어 방법은 110 단계 내지 130 단계를 포함할 수 있다.
110 단계에서, 판단부(19A)는 센서부(17) 에 의해 검출된 차속, 차선 정보 및 요레이트의 적어도 하나 이상을 근거로 차량이 직진 주행 중인지 판단할 수 있다.
120 단계에서, 판단부(19A)는 센서부(17)에 의해 검출된 조향각 및 조향 토크 중 적어도 하나 이상을 근거로 운전자의 조향 의지가 있는지 판단할 수 있다.
130 단계에서, 제어부(19B)는 판단부(19A)가 차량이 직진 주행 중이고 운전자의 조향 의지가 없다고 판단한 경우에 보타각 모드가 온(ON)되도록 제어할 수 있다. 한편, 제어부(19B)는 판단부(19A)가 차량이 직진 주행 중이 아니거나(선회 주행 중이거나), 운전자의 조향 의지가 있다고 판단한 경우에 보타각 모드가 오프(OFF)되도록 제어할 수 있다.
도 4는 일 시시예에 따른 조향 제어 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 1 내지 도 2 및 도 4를 참조하면, 210 단계에서 센서부(17)는 조향 토크, 조향각, 차속, 차선 정보 및 요레이트를 검출할 수 있다.
220 단계에서, 컨트롤러(19)는 검출된 차속, 차선 정보, 요레이트 정보 중 적어도 하나 이상을 근거로 차량이 직진 주행 중인지 판단할 수 있다.
220 단계의 판단 결과, 차량이 직진 주행 중이 아닌 것으로 판단된 경우에는 상기 210 단계로 리턴하고, 차량이 직진 주행 중인 것으로 판단된 경우에는 230 단계로 진행할 수 있다.
230 단계에서, 컨트롤러(19)는 조향각및 조향 토크 중 적어도 하나 이상에 근거하여 운전자의 조타 의지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(19)는 조향각을 기준 설정값과 비교하여, 센서부(17)에서 검출된 조향각이 기준 설정값 이상이면 운전자의 조타 의지가 있는 것으로 판단하고, 기준 설정값보다 작으면 운전자의 조타 의지가 없는 것으로 판단할 수 있다.
230 단계의 판단 결과, 운전자의 조타 의지가 있는 것으로 판단되면 240 단계로 진행하여 보타각 모드를 오프시키고 상기 210 단계로 리턴할 수 있다. 보타각 모드 오프(OFF) 상태에서, 컨트롤러(19)는 조향비가 기본 설정 조향값으로 유지되도록 AFS 모터(18)를 제어할 수 있다.
한편, 230 단계의 판단 결과, 운전자의 조타 의지가 없는 것으로 판단되면 보타각 모드를 온(ON)시킬 수 있다. 보타각 모드 온(ON) 상태에서 컨트롤러(19)는 조향비가 기본 설정 조향값보다 작아지도록 AFS 모터(18)를 제어할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예들의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본원의 보호 범위는 본 명세서에 개시된 실시예들에 의하여 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니며, 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 아래의 청구범위와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본원의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 조향 핸들
11: 조향축
12: 랙바
13: 가변 조향 기어
14: 타이로드
15: 너클암
16: 차륜
17: 센서부
18: AFS 모터
19: 컨트롤러
19A: 판단부
19B: 제어부

Claims (12)

  1. 차량에 배치되어 운전자가 조향 핸들을 조작함에 따라 발생하는 조향 토크 및 조향각 중 적어도 하나를 검출하는 제1 감지 센서;
    상기 차량에 배치되어 차속을 검출하는 제2 감지 센서;
    상기 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐도록 구성된 이미지 센서 및 상기 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터를 처리하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며 차선 정보를 검출하는 제3 감지 센서;
    상기 차량에 배치되어 요레이트를 검출하는 제4 감지 센서;및
    상기 조향 토크, 조향각, 차속, 차선 정보 및 요레이트의 검출 결과에 적어도 부분적으로 기초하여, 차량의 조향비를 기본 설정 조향값보다 작은 값으로 낮추는 보타각 모드의 온/오프를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하되,
    상기 컨트롤러는, 상기 조향 토크, 조향각, 차속, 차선 정보 및 요레이트의 검출 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 차량의 직진 주행 여부 및 운전자의 조향 의지를 판단하는 판단부 및 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 보타각 모드의 온/오프를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 판단부가 차량이 직진 주행하고 있고 운전자의 조타 의지가 없다고 판단한 경우에 보타각 모드가 온되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 판단부는 상기 제3 감지 센서에 의해 검출된 차선 정보에 근거하여 좌,우측 차선과 차량의 거리가 일정한 값으로 유지되는 정도를 판단하고, 상기 좌,우측 차선과 차량의 거리가 일정한 값으로 유지되는 정도 및 상기 제4 감지 센서에 의해 검출된 요레이트에 근거하여 차량의 직진 주행 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 판단부는 상기 제1 감지 센서에 의해 검출된 조향각을 기준 설정값과 비교하여, 상기 제1 감지 센서에 의해 검출된 조향각이 기준 설정값 미만이면 운전자의 조타 의지가 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 판단부가 차량이 직진 주행하고 있지 않다고 판단하거나 운전자의 조타 의지가 있다고 판단한 경우에 보타각 모드가 오프되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는 보타각 모드시에 차량의 조향비가 감소되도록 상기 차량에 구비된 AFS(Active Front Steering) 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  6. 차량에 배치되어 차속, 조향각, 차선 정보 및 요레이트를 검출하는 센서부;
    상기 센서부의 검출 결과에 근거하여 상기 차량에 구비된 적어도 하나의 운전자 보조 시스템을 제어하도록 구성된 도메인 컨트롤 유닛을 포함하되,
    상기 센서부는 자차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 자차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성된 이미지 센서를 포함하며;
    상기 도메인 컨트롤 유닛은, 상기 센서부의 검출 결과에 기초하여 상기 차량의 직진 주행 여부 및 운전자의 조향 의지를 판단하고, 판단 결과에 기초하여 상기 차량의 조향비를 기본 설정 조향값보다 작은 값으로 낮추는 보타각 모드의 실행 여부를 결정하고,
    상기 도메인 컨트롤 유닛은 상기 차량이 직진 주행하고 있고 운전자의 조타 의지가 없다고 판단되는 경우에 상기 차량의 조향비가 기본 설정 조향값보다 낮아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 도메인 컨트롤 유닛은 상기 센서부에 의해 검출된 차선 정보에 근거하여 좌, 우측 차선과 차량의 거리가 일정한 값으로 유지되는 정도와, 상기 센서부에 의해 검출된 요레이트에 근거하여 차량의 직진 주행 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 도메인 컨트롤 유닛은 상기 센서부에 의해 검출된 조향각을 기준 설정값과 비교하여 상기 센서부에 의해 검출된 조향각이 기준 설정값 미만이면 운전자의 조타 의지가 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  9. 삭제
  10. 제6 항에 있어서, 상기 도메인 컨트롤 유닛은 상기 차량이 직진 주행하고 있지 않다고 판단되거나 운전자의 조타 의지가 있다고 판단되는 경우에 상기 차량의 조향비가 기본 설정 조향값이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 장치.
  11. 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 차량에 배치되어 이미지 데이터를 캡쳐하도록 구성된 이미지 센서에 있어서,
    상기 이미지 데이터는,
    프로세서에 의해 처리되어, 차선 정보를 검출하는데 사용되고,
    상기 검출된 차선 정보는 상기 차량이 직진 주행 중인지를 판단하고, 판단 결과에 기초하여 상기 차량의 조향비를 기본 설정 조향값보다 작은 값으로 낮추는 보타각 모드의 실행 여부를 결정하는데 사용되고,
    상기 보타각 모드의 실행 여부의 결정은,
    상기 이미지 데이터를 이용하여 상기 차량이 직진 주행하고 있다고 판단되면, 상기 운전자의 조타 의지를 더 판단하여 상기 운전자의 조타 의지가 없다고 판단된 경우에 보타각 모드가 실행되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  12. 차량의 조향 토크, 조향각, 차속, 차선 정보 및 요레이트를 포함하여 차량의 주행 정보를 검출하는 단계;
    상기 차량의 주행 정보에 기초하여 상기 차량이 직진 주행 중인지, 상기 차량의 운전자가 조타 의지가 있는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 기초하여 상기 차량의 조향비를 기본 설정 조향값보다 작은 값으로 낮추는 보타각 모드의 실행 여부를 결정하는 단계;를 포함하고,
    상기 보타각 모드의 실행 여부를 결정하는 단계는,
    상기 차량이 직진 주행하고 있고 상기 운전자의 조타 의지가 없다고 판단한 경우에 보타각 모드가 실행되도록 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 직진 주행 편의성 향상을 위한 조향 제어 방법.
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