KR102175957B1 - 외란 관측을 통해 차량의 쏠림을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법 - Google Patents

외란 관측을 통해 차량의 쏠림을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102175957B1
KR102175957B1 KR1020150103191A KR20150103191A KR102175957B1 KR 102175957 B1 KR102175957 B1 KR 102175957B1 KR 1020150103191 A KR1020150103191 A KR 1020150103191A KR 20150103191 A KR20150103191 A KR 20150103191A KR 102175957 B1 KR102175957 B1 KR 102175957B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steering angle
vehicle
lane
steering
target steering
Prior art date
Application number
KR1020150103191A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170011154A (ko
Inventor
김회원
유수정
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150103191A priority Critical patent/KR102175957B1/ko
Publication of KR20170011154A publication Critical patent/KR20170011154A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102175957B1 publication Critical patent/KR102175957B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10—Path keeping
    • B60W30/12—Lane keeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/12—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to parameters of the vehicle itself, e.g. tyre models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18—Steering angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/20—Steering systems
    • B60W2710/202—Steering torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/10—Path keeping
    • B60Y2300/12—Lane keeping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 제어에 쏠림을 유발할 수 있는 외란 등의 관측을 통해 조향각을 보정함으로써, 조향각 0 도 상태에서 차량이 직진주행 하지 않고 쏠려 주행하는 경우 등 차량이 중앙으로부터 한쪽 방향으로 쏠려 주행하는 현상을 완화할 수 있는 차선유지제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

외란 관측을 통해 차량의 쏠림을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법{Lane Keeping Assist System and Method for Vehicle Anti-pulling through Disturbance Observer}
본 발명은 차선유지제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 차량 제어에 쏠림을 유발할 수 있는 외란 등의 관측을 통해 차량이 중앙으로부터 한쪽 방향으로 쏠려 주행하는 현상을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차량이 차선 이탈 영역으로 접근 시 조향 토크를 생성하여 차량이 차선을 벗어나지 않도록 운전자를 보조하기 위하여, 차량에는 차선유지제어 시스템이 장착되어 있다.
최근에 LKAS(Lane Keeping Assist System)와 같은 차선유지제어 시스템은, 차로를 이탈하는 정도(이탈거리, 이탈각) 등을 센서로부터 입력받아 차선을 벗어나지 않게 할 뿐만 아니라, 차로의 중앙으로 차량을 제어하는 추세로 발전되었다.
이와 같은 차선유지제어 시스템에서는, 차로 중앙으로 차량을 제어하기 위한 차량의 전륜각을 먼저 계산하게 되고 산출된 차량의 전륜각을 유지하기 위한 조향 토크를 계산한다. 이때, 차량 제어에 쏠림을 유발할 수 있는 요소는 횡풍과 도로횡경사각 등의 외란과 조향각 센서의 오프셋 드리프트(Offset Drift)가 있다. 이와 같은 외란에 의해 차량이 중앙으로부터 한쪽 방향으로 쏠릴 수 있으며, 조향각 센서의 오프셋 드리프트(Offset Drift)에 의한 출력 전압의 변동으로 인해 역시 차량이 중앙으로부터 한쪽 방향으로 쏠릴 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 차량 제어에 쏠림을 유발할 수 있는 외란 등의 관측을 통해 조향각을 보정함으로써, 조향각 0 도 상태에서 차량이 직진주행 하지 않고 쏠려 주행하는 경우 등 차량이 중앙으로부터 한쪽 방향으로 쏠려 주행하는 현상을 완화할 수 있는 차선유지제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 차량이 차로를 따라 주행하도록 지원하는 차선유지제어 시스템은, 차량 거동의 결과에 따른 차량 요레이트를 주기적으로(주기=T) 입력 받아 스티어링휠의 조향각을 추정하여 추정 조향각(αEstm)을 출력하는 차량 역동역학 계산부; 상기 추정 조향각(αEstm)과 조향 시스템으로부터 주기적으로(주기=T) 받는 실제 조향각(α) 간의 차이를 필터링하여 보상 조향각(αComps)을 출력하는 Q-필터; 차량주행정보를 이용하여 목표조향각을 산출하는 상위 제어부; 및 상기 목표 조향각(Angle1)과 상기 보상 조향각(αComps)의 차이로부터 보정된 목표 조향각(Angle2)을 산출하고, 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)과 상기 실제 조향각(α) 간의 차이로부터 조향각 오차를 산출해, 상기 조향각 오차와 상기 보정된 목표 조향각(Angle2) 이용하여 상기 조향 시스템에 제공될 목표 조향 토크를 산출하는 하위 제어부를 포함한다.
상기 차량주행정보는, 이탈거리(그 적분값, 미분값 포함), 이탈각, 또는 요레이트를 포함하는 피드백값, 및 차로곡률에 기초한 소정의 피드 포워드값을 포함할 수 있다.
상기 하위 제어부는, 상기 조향각 오차 이외에 상기 조향각 오차의 적분값 및 미분값을 더 이용하여 상기 목표 조향 토크를 산출할 수 있다.
상기 하위 제어부는, 상기 조향각 오차를 포함하는 피드백값, 및 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)에 기초한 소정의 피드 포워드값을 이용하여 상기 목표 조향 토크를 산출할 수 있다.
상기 차량 역동역학 계산부는, 하기의 수학식을 이용하여 전륜각(δ)을 추정하고, 추정 조향각(αEstm = Nsδ)을 산출하며,
Figure 112015070834945-pat00001
여기서, 조향기어비(Ns), 요레이트 값(γ), 차량질량(m), 차속(V), 전륜코너링강성(Cf), 후륜코너링강성(Cr), 차량무게중심과 전륜축 사이의 거리(If), 차량무게중심과 후륜축 사이의 거리(Ir), z축방향 차량 이너셔(Iz)이다.
상기 Q-필터는, 하기의 수학식을 이용하여 상기 차이를 필터링하며,
Figure 112015070834945-pat00002
여기서, τ는 소정의 계수이다.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 차량이 차로를 따라 주행하도록 지원하는 시스템에서의 차선유지제어 방법은, 차량 거동의 결과에 따른 차량 요레이트를 주기적으로 입력 받아 스티어링휠의 조향각을 추정하여 추정 조향각을 출력하는 단계; 상기 추정 조향각과 조향 시스템으로부터 주기적으로 받는 실제 조향각 간의 차이를 필터링하여 보상 조향각을 출력하는 단계; 차량주행정보를 이용하여 이용하여 목표조향각을 산출하는 단계; 상기 목표 조향각(Angle1)과 상기 보상 조향각(αComps)의 차이로부터 보정된 목표 조향각(Angle2)을 산출하고, 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)과 상기 실제 조향각 간의 차이로부터 조향각 오차를 산출하는 단계; 및 상기 조향각 오차와 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)을 이용하여 상기 조향 시스템에 제공될 목표 조향 토크를 산출하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 차선유지제어 시스템 및 방법에 따르면, 차선유지제어 시에 횡풍과 도로횡경사각 등의 외란이나 조향각 센서의 오프셋 드리프트(Offset Drift)등 차량 제어에 쏠림을 유발할 수 있는 요소들의 영향을 제거하기 위한 조향각 보정을 통해, 조향각 0 도 임에도 불구하고 차량이 요레이트가 발생하면서 제어에 쏠림이 발생하는 현상을 완화하는 효과가 있다. 따라서 본 발명의 적용 시 차량이 차로 중앙으로 안정적으로 제어되어 차량 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 상위제어부의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1의 하위제어부의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 차선유지 주행 차량의 일례이다.
도 5는 일반도로와 횡경사 도로에서 본 발명의 적용 여부에 따른 차량의 쏠림 정도를 측정한 결과 그래프이다.
도 6은 조향각 센서의 오프셋 드리프트(Offset Drift) 발생에 대한 본 발명의 적용 여부에 따른 성능 만족 정도를 정리한 표이다.
도 7은 조향각 센서의 오프셋 드리프트(Offset Drift) 발생에 대한 본 발명의 적용에 따른 조향각 추정 성능 그래프이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지제어 시스템(또는 장치)(100)을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지제어 시스템(100)은, 차량(500)의 조향시스템 및 기타 차량 시스템과 연동하여 차량(500)의 주행 중 차선유지제어 시에 조향을 제어하기 위해 차량(500)에 장착될 수 있는 시스템으로서, 차량(500) 조향각 추정을 위한 차량 역동역학 계산부(110), 추정 외란에 따른 보상 조향각을 계산하는 Q-필터(120), 차선 유지를 위한 목표조향각을 계산하는 상위 제어부(130), 및 상기 보상 조향각과 목표조향각으로 목표조향토크를 계산하는 하위 제어부(140)를 포함한다.
차량 역동역학 계산부(110)는 차량(500) 거동의 결과에 따른 차량(500) 요레이트 값(γ)을 차량(500) 시스템의 요레이트 센서로부터 주기적으로(주기=T) 입력 받을 수 있으며, 이를 이용하여 차량(500) 거동을 제어하기 위한 해당 입력값인 스티어링휠의 조향각을 추정하여 추정 조향각(αEstm = Nsδ)을 출력한다. 여기서, Ns는 조향기어비, δ는 전륜각.
차량 역동역학 계산부(110)는 역동역학 모델에 기초한 소정의 알고리즘에 따라 시간 영역(예, 시간 도메인 변수 k) 대신에 s-도메인의 전달함수로 나타낸 [수학식1]과 같은 Inverse Vehicle Model 식을 이용하여 전륜각(δ)을 추정할 수 있고, 이때, [수학식1]의 s-도메인의 식을 Forward Rectangular Rule에 따라 s→(z-1)/T를 이용하여 [수학식2]와 같이 z-도메인의 식으로 변환하여 전륜각(δ)을 추정하고 시간 영역으로 변환하는 방식을 이용할 수 있다.
[수학식1]
Figure 112015070834945-pat00003
[수학식2]
Figure 112015070834945-pat00004
차량 역동역학 계산부(110)는 [수학식1], [수학식2]와 같이, 요레이트 값(γ), 차량질량(m), 차속(V), 전륜코너링강성(Cf), 후륜코너링강성(Cr), 차량무게중심과 전륜축 사이의 거리(If), 차량무게중심과 후륜축 사이의 거리(Ir), z축(차량주행평면에 수직축)방향 차량 이너셔(inertia)(Iz)를 이용하여, 전륜각(δ)을 추정 후, 조향기어비와 곱하여 추정 조향각(αEstm = Nsδ)을 산출해 출력할 수 있다. 차속(V)은 ECN(Electronic Control Unit)이나 속도 센서 등으로부터 입력될 수 있고, 나머지 파라미터들은 차량 특성에 따라 미리 결정될 수 있다.
Q-필터(120)는 외란으로 인한 조향각 차이, 즉, 차량 역동역학 계산부(110)로부터의 추정 조향각(αEstm = Nsδ)과 차량(500) 조향 시스템으로부터 주기적으로(주기=T) 받는 실제 조향각(α) 간의 차이(αEstm(s) - α(s))를 필터링하여 보상 조향각(αComps)을 출력한다.
다만, 추정 조향각(αEstm = Nsδ)은, 노이즈 영향에 따른 요레이트 센서에서의 출력에 민감하게 반응된 결과를 나타내므로, Q-필터(120)에서 외란으로 인한 조향각 차이(αEstm(s) - α(s))에 곱하기 위한 필터링함수 Q21(s)는, 강인한 안정성(Robust Stability), 외란 제거 성능, 측정 노이즈 민감도 등의 설계 요소를 반영하여, [수학식3]과 같이, Binomial Filter로 설계될 수 있다. 여기서, τ는 소정의 계수.
[수학식3]
Figure 112015070834945-pat00005
Figure 112015070834945-pat00006
상위 제어부(130)는 차량주행정보를 이용하여 차량(500)이 차선 또는 차로를 따라 주행하도록 유지시키기 위한 목표조향각을 산출해 출력할 수 있다. 도 2와 같이, 차량주행정보는 차량(500) 시스템에서 제공된 값에 기초한, 이탈거리(그 적분값, 미분값 포함), 이탈각, 요레이트와 같이 피드백되는 값들과 차로곡률과 같이 피드 포워드되는 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상위 제어부(130)는 위와 같은 피드백값들 중 어느 하나(예, 이탈거리 미분값)에서 나머지 피드백값들(예, 이탈거리, 이탈거리 적분값, 이탈각, 요레이트)를 뺀값과 피드 포워드값(차로곡률)을 합산하여, 목표조향각으로 출력할 수 있다.
여기서, 이탈거리(그 적분값, 미분값 포함)(예, 차로 중앙으로부터 차량 중심 간 거리), 이탈각(예, 차로 중앙선에 대한 차량 전후중심선 간 각도), 요레이트, 차로곡률(또는 차선곡률) 등은 ECN(Electronic Control Unit)이나 해당 센서 등으로부터 입력되는 차량주행정보일 수 있고, 이와 같은 차량 시스템으로부터 수신하는 차로곡률(또는 차선곡률)에 기초하여 추정된 해당 차로곡률에 기초한 소정의 피드 포워드값이 목표조향각 산출에 이용될 수 있다.
하위 제어부(140)는, 상위 제어부(130)에서 계산된 목표 조향각(Angle1)과 Q-필터(120)에서 산출된 보상 조향각(αComps)의 차이인 보정된 목표 조향각(Angle2)에서 다시 실제 조향각(α)과의 차이인 조향각 오차를 계산해, 그 적분값 및 미분값과 함께 피드백값으로 이용하고, 보정된 목표 조향각(Angle2)으로부터 추정된 조향각을 피드 포워드 값으로 이용하여, 차량(500) 조향 시스템에 제공될 목표 조향 토크를 산출한다.
예를 들어, 하위 제어부(140)는, 위와 같은 피드백값들 중 어느 하나(예, 조향각 오차 미분값)에서 나머지 피드백값들(예, 조향각 오차, 조향각 오차 적분값)를 뺀값과 피드 포워드값(추정된 조향각)을 합산하여, 목표 조향 토크로 출력할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 차선유지제어 시스템(100)을 차량(500) 차선유지제어에 적용하여 조향각 보정으로 조향 시스템에 개선된 조향 토크를 제공함으로써, 도 4와 같이, 횡풍과 도로횡경사각 등의 외란이나 조향각 센서의 오프셋 드리프트(Offset Drift)등 차량 제어에 쏠림을 유발할 수 있는 요소들의 영향을 제거하여, 조향각 0 도 임에도 불구하고 차량이 요레이트가 발생하면서 제어에 쏠림이 발생하는 현상을 완화할 수 있게 되고, 차량이 차로 중앙을 따라 안정적으로 주행하도록 지원하여 차량 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 일반도로와 횡경사 도로에서 본 발명의 적용 여부에 따른 차량의 쏠림 정도를 측정한 결과 그래프이다.
도 5와 같이, 본 발명의 차선유지제어 시스템(100)을 적용하는 경우(521, 522, 523)에, 도로 횡경사각에 따른 외란이 커질 때, 본 발명을 적용하지 않은 경우(511, 512, 513) 보다, 이탈거리(예, 차로 중앙으로부터 차량 중심 간 거리)가 감소함을 확인하였으며, 특히, 도로 횡경사각 약 5도에서 쏠림 현상이 28 cm 정도 완화되었다.
도 6은 조향각 센서의 오프셋 드리프트(Offset Drift) 발생에 대한 본 발명의 적용 여부에 따른 성능 만족 정도를 정리한 표이다.
도 6과 같이, 조향각 센서가 Offset Drift 의 영향으로 조향각이 0~5도 까지의 성능 만족 조사 결과, 본 발명의 차선유지제어 시스템(100)을 적용하는 경우, 조향각 4도까지 불만족없는 성능으로 조사되었고, 본 발명을 적용하지 않는 경우, 조향각 1도까지만 성능 만족인 결과를 나타냄을 확인하였다.
도 7은 조향각 센서의 오프셋 드리프트(Offset Drift) 발생에 대한 본 발명의 적용에 따른 조향각 추정 성능 그래프이다.
도 7과 같이, 본 발명의 차선유지제어 시스템(100)을 적용하는 경우, 조향각 센서가 Offset Drift의 영향을 받는 경우에도 조향각 오차가 0.65 이하를 가지도록 조향각이 추정되고, 차선유지제어가 순조롭게 이루어짐을 확인하였다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
차량 역동역학 계산부(110)
Q-필터(120)
상위 제어부(130)
하위 제어부(140)

Claims (7)

  1. 차량이 차로를 따라 주행하도록 지원하는 차선유지제어 시스템에 있어서,
    차량 거동의 결과에 따른 차량 요레이트를 주기적으로(주기=T) 입력 받아 스티어링휠의 조향각을 추정하여 추정 조향각(αEstm)을 출력하는 차량 역동역학 계산부;
    상기 추정 조향각(αEstm)과 조향 시스템으로부터 주기적으로(주기=T) 받는 실제 조향각(α) 간의 차이를 필터링하여 보상 조향각(αComps)을 출력하는 Q-필터;
    차량주행정보를 이용하여 목표조향각을 산출하는 상위 제어부; 및
    상기 목표 조향각(Angle1)과 상기 보상 조향각(αComps)의 차이로부터 보정된 목표 조향각(Angle2)을 산출하고, 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)과 상기 실제 조향각(α) 간의 차이로부터 조향각 오차를 산출해, 상기 조향각 오차와 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)을 이용하여 상기 조향 시스템에 제공될 목표 조향 토크를 산출하는 하위 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선유지제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량주행정보는,
    이탈거리(그 적분값, 미분값 포함), 이탈각, 또는 요레이트를 포함하는 피드백값, 및 차로곡률에 기초한 소정의 피드 포워드값을 포함하는 것을 특징으로 하는 차선유지제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하위 제어부는,
    상기 조향각 오차 이외에 상기 조향각 오차의 적분값 및 미분값을 더 이용하여 상기 목표 조향 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차선유지제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하위 제어부는,
    상기 조향각 오차를 포함하는 피드백값, 및 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)에 기초한 소정의 피드 포워드값을 이용하여 상기 목표 조향 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차선유지제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차량 역동역학 계산부는, 하기의 수학식을 이용하여 전륜각(δ)을 추정하고, 추정 조향각(αEstm = Nsδ)을 산출하며,
    Figure 112015070834945-pat00007

    여기서, 조향기어비(Ns), 요레이트 값(γ), 차량질량(m), 차속(V), 전륜코너링강성(Cf), 후륜코너링강성(Cr), 차량무게중심과 전륜축 사이의 거리(If), 차량무게중심과 후륜축 사이의 거리(Ir), z축방향 차량 이너셔(Iz)인 것을 특징으로 하는 차선유지제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 Q-필터는, 하기의 수학식을 이용하여 상기 차이를 필터링하며,
    Figure 112015070834945-pat00008

    여기서, τ는 소정의 계수인 것을 특징으로 하는 차선유지제어 시스템.
  7. 차량이 차로를 따라 주행하도록 지원하는 시스템에서의 차선유지제어 방법에 있어서,
    차량 거동의 결과에 따른 차량 요레이트를 주기적으로 입력 받아 스티어링휠의 조향각을 추정하여 추정 조향각을 출력하는 단계;
    상기 추정 조향각과 조향 시스템으로부터 주기적으로 받는 실제 조향각 간의 차이를 필터링하여 보상 조향각을 출력하는 단계;
    차량주행정보를 이용하여 이용하여 목표조향각을 산출하는 단계;
    상기 목표 조향각(Angle1)과 상기 보상 조향각(αComps)의 차이로부터 보정된 목표 조향각(Angle2)을 산출하고, 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)과 상기 실제 조향각 간의 차이로부터 조향각 오차를 산출하는 단계; 및
    상기 조향각 오차와 상기 보정된 목표 조향각(Angle2)을 이용하여 상기 조향 시스템에 제공될 목표 조향 토크를 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선유지제어 방법.
KR1020150103191A 2015-07-21 2015-07-21 외란 관측을 통해 차량의 쏠림을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법 KR102175957B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150103191A KR102175957B1 (ko) 2015-07-21 2015-07-21 외란 관측을 통해 차량의 쏠림을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150103191A KR102175957B1 (ko) 2015-07-21 2015-07-21 외란 관측을 통해 차량의 쏠림을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170011154A KR20170011154A (ko) 2017-02-02
KR102175957B1 true KR102175957B1 (ko) 2020-11-09

Family

ID=58154201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150103191A KR102175957B1 (ko) 2015-07-21 2015-07-21 외란 관측을 통해 차량의 쏠림을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102175957B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230059192A (ko) 2021-10-25 2023-05-03 오봉석 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018213471A1 (de) 2018-08-10 2020-02-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Begrenzen eines Soll-Werts für eine Steuergröße eines Fahrerassistenzsystems
CN109334564B (zh) * 2018-09-11 2021-04-02 南京航空航天大学 一种防碰撞的汽车主动安全预警系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005162015A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Nissan Motor Co Ltd 車線追従装置
JP2010102435A (ja) 2008-10-22 2010-05-06 Fuji Heavy Ind Ltd 操舵支援装置
JP2013141954A (ja) 2012-01-12 2013-07-22 Advics Co Ltd ステアリングの中立点設定装置及びステアリングの中立点設定方法
JP2014162420A (ja) 2013-02-27 2014-09-08 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10324264A (ja) * 1997-05-27 1998-12-08 Mitsubishi Motors Corp 後輪操舵制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005162015A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Nissan Motor Co Ltd 車線追従装置
JP2010102435A (ja) 2008-10-22 2010-05-06 Fuji Heavy Ind Ltd 操舵支援装置
JP2013141954A (ja) 2012-01-12 2013-07-22 Advics Co Ltd ステアリングの中立点設定装置及びステアリングの中立点設定方法
JP2014162420A (ja) 2013-02-27 2014-09-08 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230059192A (ko) 2021-10-25 2023-05-03 오봉석 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170011154A (ko) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10300942B2 (en) Electric power steering apparatus
JP6112275B1 (ja) 電動パワーステアリング機構を用いた運転支援制御装置
US7753162B2 (en) Vehicle steering apparatus and vehicle steering method
EP2537732B1 (en) Steering controller
JP5011866B2 (ja) 横すべり角推定装置、自動車、及び横すべり角推定方法
JP4749995B2 (ja) 車両用操舵制御装置
US9663143B2 (en) Control unit for electric power steering apparatus
US20100324785A1 (en) Motor-driven power steering control device
JP2012106678A (ja) 電動パワーステアリング装置
US9701338B2 (en) Electric power steering apparatus
JP6173608B2 (ja) 操舵制御装置
KR102175957B1 (ko) 외란 관측을 통해 차량의 쏠림을 완화하는 차선유지제어 시스템 및 방법
EP2998199A1 (en) Electric power steering control device and control method for same
JP4071529B2 (ja) セルフアライニングトルク推定装置及び横グリップ度推定装置
CN104661858A (zh) 车轮控制装置、车辆、车轮控制方法
JP5137792B2 (ja) 車両横力外乱推定装置
JP4134683B2 (ja) 自動操舵装置
JP4232650B2 (ja) 車両用パワーステアリング装置
JP6378082B2 (ja) 車両の制御装置及び車両の制御方法
JP2009274507A (ja) 車両の旋回特性推定装置及び旋回特性推定方法
JP5262754B2 (ja) ステアリング装置、ステアリング制御方法
JP4717104B2 (ja) 車両用操舵制御装置
KR20170114660A (ko) 차량의 언더스티어 및 오버스티어 보상 제어 방법
JP4123158B2 (ja) 車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置
JP4367196B2 (ja) 車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant