KR102304401B1 - 지상의 도로 표시를 검출함으로써 차량의 주행 방향을 보정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포함하는 지면상의 도로 표식을 검출함으로써 차량의 궤적 보정 방법(1)으로서, 상기 차량은 조향 휠, 상기 차량의 조향 칼럼과 함께 작동하는 전기 기계(15) 및 상기 조향 칼럼에 대한 조향 잠금 설정점 토크(T_Total)를 결정하는 단계(13)와 상기 조향 잠금 설정점 토크(T_Total)를 상기 전기 기계(15)에 인가되도록 된 액추에이터 토크(T_Machine)으로 변환하는 단계(14)를 수행하는 제어부(3)를 포함하는 전기식 보조 조향 장치(2)를 구비하며, 상기 보정 방법(1)은 상기 전기 기계(15)에 작용하는 보정 액추에이터 토크(T_{Req_Machine})를 결정하는 제 1 단계를 포함하여, 지면 상의 도로 표시를 탐지하는 것에 대한 함수로서 차량의 궤적을 보정하고, 상기 보정 방법은(1)은 변환 단계(14)를 수반하는 보조 조향 장치에 의해 수행되는 처리 단계를 포함한다

Description

지상의 도로 표시를 검출함으로써 차량의 주행 방향을 보정하는 방법

본 발명은 지면상의 도로 표시를 검출함으로써 차량의 궤적 보정 방법에 관한 것이다.

차량 안전 분야에서는 특히 운전자가 휠을 밟을 때 운전자의 주의력 상실로 인한 사고 위험이 커지는 것으로 알려져 있다.

이러한 위험을 줄이기 위해 일반적으로 "차선유지 보조장치" 또는 LKA(Lane Keeping Assist) 약어로 알려진 기술은 지상의 도로 표시와 관련하여 차량의 위치를 감지하고, 운전자가 스스로 수정을 하지 않더라도 차량 궤적이 명백하게 부정확한 경우 차량 궤적을 수정하는 것이다.

공지된 바와 같이, LKA 장치는 운전자에게서 주의력 결핍이 검출될 때 작동하는 것으로서, 그 목적은 차량을 자동으로 차선으로 복귀시키는 것이다. 운전자의 주의 부족은 예를 들면 운전자에 의해 가해지는 휠 토크가 약하고 주의 토크 임계치보다 낮으면 차선 외부를 주행하는 차량에 의해 검출될 수 있다. 상기 한계점을 넘어, 운전자가 자신의 차량을 제어하는 것으로 간주되면 LKA 시스템은 비활성화된다.

LKA 장치의 목적은 위험하거나 원하지 않는 궤적을 수정하는 것이 필요할 때 차량의 조향 칼럼에 작용하는 것이다.

LKA 장치는 일반적으로 차량 정면을 향해 배향된 카메라를 포함하며, 예를 들어 차량의 내부 백미러 뒤에 설치되어 차량 전방의 도로 표시를 검출할 수 있다.

이 검출은 카메라로부터의 비디오 스트림을 복구하는 비디오 처리 유닛에 의해 수행되며, 이 비디오 처리 유닛은 도로 표시와 관련하여 차량의 움직임에 대한 정보를 추출하고, 특히 차량의 운전자의 행동에 대한 함수로서 된 시정 동작을 결정한다. 상기 시정 조치는 차량의 조향 칼럼을 작동시킬 수 있는 전기 기계에 대한 보정 토크 값이다.

LKA 장치는 특히 전자식 조향 장치가 장착된 차량에서 구현된다.

일반적으로, 차량 보조 조향 장치는 차량의 조향 칼럼을 작동시키기에 적합한 전기 기계를 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 운전자 토크로 불리는 운전자에 의한 조향 휠에 인가된 토크 명령을 수신하고 이를 액추에이터 토크라 불리는 조향 칼럼을 작동시키기 위해 전기 기계에 인가되는 토크 값으로 변환시킨다.

2 개의 토크 값들 간의 이러한 변환은 측정된 운전자 토크로부터 조종 보조를 포함하는 액추에이터 토크를 제공하기 위해 차량의 속도를 고려한 비선형 함수를 포함하는 변환 방법을 구현함으로써 제어부에 의해 수행되며, 따라서 조종 보조는 차량의 속도에 따라 달라지게 된다. 특히, 차량 전기 보조 조향 시스템에 사용되는 부스트 커브(Boost Curve)라고 불리는 차량의 속도의 함수로서 보조 토크를 증폭시키는 함수가 알려져 있다.

상기 제어부는 또한 변환에 의해 생성된 액추에이터 토크 명령이 차량의 동력학에 비추어 이상하지 않다는 것을 보장하기 위해 변환을 체크하는 단계를 구현한다. 이러한 체크 단계는 차량의 승객을 위험에 빠뜨릴 수 있는 조향 칼럼의 액추에이터상의 명령, 예를 들어 매우 강하게 유발하는 명령 조향 잠금 변형을 검출 및 금지할 수 있기 때문에 차량의 안전성에 필수적이다.

DE19943410A1에는 LKA 장치와 유사한 장치로서, 차량의 속도 및 지면에서 감지된 표시에 대한 차량의 움직임에 대한 운전자 토크의 함수로서, 지면상의 도로 표시를 검출함으로써 차량의 궤도를 수정하기 위한 보조 토크를 계산할 수 있는 내장된 컴퓨터를 포함하는 장치가 공지되어 있다.

이러한 보조 토크는 전기식 조종 장치의 제어부에 의해 결정되는 액추에이터 토크와 합산되도록 결정되며, 이 합계는 조향 칼럼의 액추에이터에 가해진다.

그러나, 그러한 솔루션은 운전자를 보조하기 위해 부스트된 토크값을 체크하는 단계가 두 개의 조합을 위한 새로운 안전 장벽의 구현을 필요로 하는 LKA 토크를 고려하지 않기 때문에 안전면에서 단점을 제공한다.

US6640923 에는 차량의 궤도 제어 방법이 개시되어 있되, 상기 방법은,

- 결정 단계로부터 유도된 보정각 중 조향 휠의 위치와 측정된 조향 휠 각도의 중첩인 설정 조향 각도 사이의 각도 차이를 형성하는 단계;

- 각도 차의 함수로서 조향 휠의 위치를 조정하는 단계;

- 조향 칼럼에서 조향 보정 조향 잠금 각도를 보상하는 단계를 포함한다.

다른 조향 휠, 보정 및 휠 위치 각도는 연속적으로 결정되어야 한다. 또 다른 단점은 운전자 토크에서 유도된 액추에이터 토크와 독립적인 설정 값이다.

따라서, 보조 토크 부스트 함수가 이미 구현된 조향 보조 장치와 비교하여 설계에서 작동 안전성과 자율성이 우수한 도로 표시를 기반으로 한 보조 장치가 필요하다.

또다른 단점은 조향 휠 명령에서 유도된 토크와 LKA 장치에서 유래된 토크 사이의 두 토크값 사이의 비교가 없다는 것이다. 운전자가 경계 또는 주의가 부족한 경우에는 LKA 장치에서 유래된 토크는 운전자 토크보다 우월해야 하며 자체적으로 전기 기계로 보내져야 한다.

이를 위해, 지면상의 도로 표시를 검출함으로써 차량의 궤적을 보정하는 방법이 제안되며, 상기 차량은 전기식 보조 조향 장치를 포함하되, 상기 전기식 보조 조향 장치는, 조향 휠, 상기 차량의 조향 칼럼과 협력하는 전기 기계, 및 조향 칼럼에 대한 조향 잠금 설정점 토크를 결정하는 단계와 조향 잠금 설정점 토크를 상기 전기 기계에 가해질 액추에이터 토크로 변환하는 단계를 구현하는 제어부를 포함하되, 전기 기계 상에 작용하는 보정 액추에이터 토크를 결정하여 지면상의 도로 표시의 검출의 함수로서 차량의 궤적을 보정하는 보정 방법에 있어서, 상기 보조 방법은 변환 단계를 수반하는 보조 조향 장치에 의해 수행되는 처리 단계를 포함한다.

따라서 보정은 표준 조향 보조를 위하여 이미 개발된 안전 장벽을 손상시키지 않고 이루어질 수 있다.

차량의 궤도는 차량의 정확한 안전성을 보장하면서 보정될 수 있는데, 그이유는 보정 토크는 전기식 보조 조향 제어부에 의해 고려되고, 액추에이터, 여기서는 전기 기계에 적용되는 실제 토크 값에 상기 궤도 보정 방법에 의해 결정된 상기 보정 값을 고려하여 안전 기준을 적용할 수 있기 때문이다.

유익하게 그리고 비-제한적으로, 상기 조향 잠금 설정점 토크는 또한 차량의 조향 휠에 인가되는 운전자 토크로부터 도출된다. 따라서, 차량의 운전자의 동작은 차량의 궤적을 보정하기 위해 고려될 수 있다.

바람직하게는 그리고 비 제한적으로, 본 방법은 보조 조향 시스템에 의한 처리 단계에 선행하는 역변환 단계를 포함한다. 따라서, 보정 액추에이터 토크는 변환 단계로부터 유도된 액추에이터 토크에 교란을 일으키지 않고 보조 조향 장치에 의해 수행되는 처리 단계로 전달되도록 변형된다. 상기 역변환 단계는 보조 조향 장치의 제어부에 의해 구현되는 상기 변환 함수의 역수에 대응하는 함수를 적용하는 것을 포함한다. 따라서, 이들 2 개의 함수는 지면의 도로 표시를 검출함으로써 차량의 궤적 보정을 위한 시스템과 전기적 보조 조향 시스템 사이의 조정 및 통신을 단순화하는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 처리 단계에서 조향 잠금 설정점 토크 제어의 조향 잠금 보정 설정점 부분을 얻는다.

이러한 방식으로, 조향 잠금 보정 설정점은 보조 조향 장치에 의해 간단히 처리될 수 있다. 상기 제어부에 의해 구현된 변환 단계는 상기 조향 잠금 보정 설정값과 상기 운전자 토크의 합계에 의해 수행된다. 제어 장치에 의해 수신된 값은 합산 가능한 값인데, 그 이유는 전기 기계에 직접 적용되도록 의도된 토크, 즉 액추에이터 토크값이 아닌 운전자 토크의 합의 한배 및 동일한 차수 내에 있기 때문이며, 여기서, 토크의 합은 표준적이며 비교적 간단히 구현되는 제어부의 인터페이스를 구비하는 것이 가능하다.

바람직하게는, 상기 액추에이터 토크는 보정 액추에이터 토크와 동일하다.

상기 액추에이터 토크는 휠에 인가된 토크가 문턱 값 이하인 경우 보정 액추에이터 토크와 동일하다. 따라서 휠에 가해지는 토크가 매우 낮고 문턱 값보다 낮으면, 운전자는 주의력이 떨어진 상태이므로, 조향 잠금 보정 토크만이 전기 차량으로 보내져 차량을 주행 차선으로 되돌리게 된다. 운전자의 주의력이 떨어진 순간에, 보정 액추에이터 토크는 운전자 토크로부터 도출되는 액추에이터 토크보다 우세하다. 낮은 운전자 토크를 무시함으로써 차량이 자동으로 주행 차선으로 복귀하게 된다.

바람직하게는, 상기 역변환 단계는 차량의 속도 및/또는 차량의 조향 잠금 각도 및/또는 차량의 측방향 편차의 값 및/또는 차량의 요잉값(value of yaw)의 함수로서 토크 변환 곡선에 의해 지지 된다.

상기 곡선은 잘 알려져 있고 보조 조향 장치의 부스팅 함수인 변환 함수에 관한 것이다. 따라서, 결정된 보정 액추에이터 토크 값을 조향 잠금 보정 설정값으로 변환하기 위해 차량의 동적 파라미터가 고려될 수 있다.

바람직하게는, 역변환 단계의 토크 변환 곡선은 보조 조향 시스템 변환 단계의 토크 변환 곡선과 공통이다.

상기 곡선은 잘 알려져 있고 보조 조향 장치의 부스트 함수인 변환 함수에 관한 것이다. 후자의 곡선은 일괄적이며 역변환 함수를 쉽게 얻을 수 있다.

바람직하게는, 역변환 단계의 토크 변환 곡선은 일련의 테스트 및 검증으로부터 유도된다.

일련의 테스트 및 검증을 통해 보조 조향 장치의 조향 보조값을 체크하고 역함수의 곡선을 간단하게 추론할 수 있게 된다.

바람직하게는, 보정 액추에이터 토크를 결정하는 단계는 보정 조향 잠금 각도와 측정된 조향 잠금 각도 사이에서 얻어진 차이의 폐루프 조절 단계를 포함하며,

- 보정 액추에이터 토크를 결정하는 단계,

- 상기 변환 단계를 수반하는 보조 조향 장치에 의해 수행되는 처리 단계를 포함한다.

따라서, 역변환 단계에 의해, 보정 액추에이터 토크를 결정하는 단계는 LKA 장치 및 보조 조향 장치를 포함하는 시스템의 폐쇄 루프 조절 단계를 포함한다. LKA 보정 토크와 운전자 토크간의 비교는 매우 쉬운데, 이는 안전 한계 또는 운전자 편의 관리에 중요하며 조향각에 대한 조절을 용이하게 한다.

본 발명은 또한 전술한 바와 같은 보정 방법을 실행하기에 적합한 차량의 궤도 보정을 위한 부재에 관한 것이다.

본 발명은 또한 전술한 보정부를 포함하는 차량의 궤적 보정 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 전술한 바와 같이 차량의 궤도 보정을 위한 시스템을 포함하는 차량에 관한 것이다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 예시적이지만 비-제한적인 방식으로 주어진 본 발명의 특정 실시예에 대한 다음의 설명을 읽음으로써 나타날 것이다.

본 발명에 의하면, 역변환 단계에 의해, 보정 액추에이터 토크를 결정하는 단계는 LKA 장치 및 보조 조향 장치를 포함하는 시스템의 폐쇄 루프 조절 단계를 포함한다. LKA 보정 토크와 운전자 토크간의 비교는 매우 쉬운데, 이는 안전 한계 또는 운전자 편의 관리에 중요하며 조향각에 대한 조절을 용이하게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 보정 방법의 제 1 실시예의 함수적 다이아그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 보정 방법의 제 2 실시예의 함수적 다이아그램이다.
도 3은 본 발명에 따른 보정 방법의 제 3 실시예의 함수적 다이아그램이다.
도 4는 부스트 커브 함수를 나타내는 복수의 커브를 나타내는 그래프로서, 각 커브는 휠에 인가된 운전자 토크로부터, x 축상에서, 그리고 전기 기계에 인가 된 토크로부터 y 축상에서 전환하는 것을 가능하게 하는 부스트를 나타낸다

도 1을 참조하면, 지면상의 도로 표시를 검출함으로써 궤도 보정을 위한 방법 1이 차량에 구현된다.

도시되지 않은 차량은 기계적 조립체(4) 및 제어부(3)에 의해 형성된 전기식 보조 조향 장치(2)를 포함한다.

전기식 조향 장치(2)의 기계적 조립체(4)는 운전자에 의해 차량을 수동으로 안내하는 조향 휠(미도시), 휠에 의해 제어되는 조향 칼럼, 및 조향 칼럼을 작동시키기에 적합한 전기 기계(15)를 포함한다.

차량은 또한 지면 상의 도로 표시를 검출함으로써 차량의 궤적을 보정하기 위한 장치를 포함하는데, 이는 LKA 장치로서 이하에서 언급될 것이며, LKA는 "차선 유지 보조 장치(Lane Keeping Assist)"의 약자이다.

LKA 장치는,

- 지상의 도로 표시를 검출하기 위한 카메라, 특히 차량의 전방 및 측면의 표시를 검출하기 위한 카메라,

- 도시되지는 않았지만, 비디오 스트림을 처리하기 위한 처리부,

- 도시되지는 않았지만, 적용된 궤적 보정을 결정하기 위한 결정부, 및

- 차량의 궤도 보정을 위한 보정부(5)를 포함한다.

LKA 시스템의 다양한 구성 요소는 하나의 동일한 마이크로 프로세서 또는 신호 처리 프로세서, DSP에 의해 형성되거나, 서로 다른 마이크로 프로세서 또는 DSP로 분할될 수 있다.

LKA 시스템의 궤도 보정을 결정하는 결정부는 궤적을 보정하기 위해 차량에 적용될 보정 조향 잠금 각도(δ_Ref)를 결정한다.

보정부(5)의 목적은 보정 조향 잠금 각도의 형태로 결정된 궤적 보정을 수신하여, 이를 보정 토크 값으로 변환하고, 역변환 단계 후에 본 발명에 따라 적용되는 보정 명령을 차량의 보조 조향 장치(2)에 전송하는 것이다.

능동 안전 함수의 LKA는 따라서 차량의 궤적을 정정하기 위한 조향 잠금 보정 토크 설정점(T_{LKA_Final})을 공급함으로써 차량의 조향 제어에 작용할 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 궤적 보정 토크 설정 점은 조향 잠금 토크 설정점을 규정하는 것을 책임지는 보조 조향 장치의 제어부(3)의 일부분에 공급된다.

제어부(3)는 마이크로 프로세서, 메모리 및 입-출력 통신 수단을 포함하는 제어 유닛이고; 특히 조향 휠에 인가된 토크인 운전자 토크값(T_driver), 및 궤적 조향 잠금 보정 토크 설정점(T_{LKA_Final})을 포함하는 다른 토크 값을 수신하여 조향 잠금 설정점 토크(T_Total)를 결정하게 된다. 그 다음, 제어부(3)는 조향 칼럼을 작동시키기 위해 전기 기계(15)를 제어하는데 적합한 액추에이터 토크(T_Machine)로 조향 잠금 설정치 토크(T_Total)를 변환하는 토크 변환 단계(14)를 수행한다.

변환 단계(14)는 차량의 동력학적 함수, 특히 차량의 조향 잠금 각도 및/또는 차량의 요잉값의 순간 속도(v)의 함수로서 수행된다. 다음의 설명에서, 이해를 용이 하게하기 위해, 변환 단계(14)는 차량의 속도의 함수이다. 기본적으로 차량을 조향하는데 필요한 물리적 노력을 줄이기 위해 운전자가 조향 휠에 가하는 토크를 감소시키도록 조향 잠금 설정점 토크(T_Total)을 부스팅하는 단계로 구성된다.

본 발명에 따르면, 변환 단계(14)는, 차량의 속도(v) 및 여기에서 조향 잠금 설정점 토크인 부스팅될 입력 토크를 고려하여, 조향 잠금 설정점 토크값(T_Total)을 전기 기계의 액추에이터 토크값(T_machine)으로 변환하기에 적합한 부스팅 함수로서 통상의 기술자에게 알려진 "부스트 커브(BC: Boost Curve)"라 불리는 함수를 구현한다.

상기 "부스트 커브"함수(또한 BC로 약칭됨)는 차량의 속도(v)의 함수로서 지수 곡선의 형태를 취하는 커다란 비선형 함수이며, 상기 커브는 전기 기계(15)에 의해 인가된 최대 토크에서 된다. 따라서, 차량의 각 속도에 대해, 도 4에 도시된 곡선에서, 예를 들어 차량의 제로 속도에 대한 BC 함수에 대응하는 v₀, 30km/h의 차량 속도에 대한 BC 함수에 대응하는 v₃₀, 90km/h의 차량 속도에 대한 BC 함수에 대응하는 v₉₀, 200km/h의 차량 속도에 대한 BC 함수에 대응하는 v₂₀₀,는 입력 토크값, 여기서, 부스팅되는 조향 잠금 설정 점 토오크(T_Total)의 함수로서 액추에이터 토크 값을 제공한다.

전기 기계에 인가될 액추에이터 토크(T_machine)가 운전자에 의해 인가되는 운전자 조향 잠금 토크 설정점(T_Driver)을 항상 반영하는 것은 아님을 알 수 있다. 특히, 휠의 운전자의 비자발적인 움직임에 연결된 운전자 토크(T_Driver)의 일부 매우 낮은 토크값은, 차량의 안락함과 안전성을 향상시키기 위해, 반드시 조향 칼럼에 반영되지는 않는다. 이를 위해, 예를 들어 0 내지 3 Nm 사이의 낮은 입력 토크 값에 대해, 액추에이터 토크 값(T_machine)은 심지어 0 일뿐만 아니라 예를 들어 0 내지 200km/h 인 차량의 모든 속도 범위에 대해 중요성이 덜한 심지어 낮다. 따라서, 0 내지 200 km/h의 범위 내의 임의의 속도에 대해, 3 Nm 미만의 입력 토크(T_Total)는 보조 액추에이터 토크(Tmachine)를 발생시키지 않는 것으로 고려될 수 있다. 한편, 기계상의 임의의 바람직한 낮은 토크값은 예를 들어 운전자의 바람직하지 않은 요구에 상응하는 3 Nm 미만의 입력 토크 값과 관련될 수 있다.

제로 입력 토크값에서 0 내지 0.3 Nm의 출력 토크 값의 선형 변화와 연관된 2 또는 3 Nm의 최종값까지의 실질적으로 선형적인 변화를 고려하는 것도 가능하다.

조향 보조 시스템에서 알려진 바와 같이, 이 함수는 운전자 토크의 측정과 함께 차량의 속도의 함수로서 보조 토크를 결정하는 것을 가능하게 한다.

이 토크 변환 함수의 비선형성은 폐쇄 루프 조절이라는 측면에서 어려움을 초래한다. 특히, 정확한 서보 제어를 보장하기 어렵고, 특히 리니어 서보 제어에 대해 신뢰할 수 있고 구현이 간단한 조절기를 사용하면 더욱 그렇다.

그 후, 액추에이터 토크값(T_machine)은 변환 체크 단계에서 체크되어 차량 승격을 위험에 빠뜨리게 할 수 있는 부정확하거나 잘못된 액추에이터 토크 값을 전기 기계(15)에 공급하지 않게 된다.

이 액추에이터 토크 값(T_machine)이 체크 단계의 마지막에서 일치하는 것으로 결정되면, 이러한 액추에이터 토크 값은 전기 기계(15)로 전달되어 조향 칼럼을 작동시킨다.

본 발명에 따르면, 궤도 보정 설정점(T_{LKA_Final})는 다음과 같은 목적을 달성하기 위해 상기 설정점 토크(T_Total)의 결정을 위해 운전자 토크 설정점(T_Driver)에 가산되되, 그 목적은,

- 하나의 동일한 물리량에서 운전자 토크와 궤적 보정 토크(LKA) 사이의 토크 조정 판정을 유지할 수 있고 휠에 양호한 느낌을 보장할 수 있어야 하며,

- 전기 기계에 직접적으로 토크 요구에 대한 의존성에 영향을 주지 않으며, 동등한 운전자 토크 입력은 표준 조향 보조 장치에 대해 이미 개발된 것과 동일한 안전 장벽을 유지하는 것이다.

또한, 부스트 커브(Boost Curve) 함수의 비선형적인 특징으로 인해, LKA 장치가 모터 차량의 조향 칼럼을 작동시키는 전기 기계(15)에 직접 영향을 주는 액추에이터 토크 값을 결정하는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 궤적 보정 토크(T_{LKA_Final})는 보조 조향 장치에 의한 입력으로서 고려되고, 전기 기계에 어드레스되기 전에 운전자 토크(T_Driver)와 동일한 보조 안전 장치의 안전 규칙을 따르며, 이는 길고 민감해야 할 필요가 없어서, LKA 시스템이 특히 전기식 조향 장치의 캘리브레이션과 관련하여 일관된 값을 평가하는 것을 보장하게 된다.

일반적으로, 궤도 보정은 차량을 다시 주행 차선으로 가져 오거나 주행 차선에 유지하기 위해 조향 잠금 보정 설정치의 함수로서 조향 잠금 각도의 조절을 구현한다. 이러한 조절은 보정 각도를 보정 토크로 변환할 수 있는 PID 조절기를 구현한다.

따라서, 보정부(5)는 보정 조향 잠금 각도(δRef)의 함수로서 상기 기계(15)를 제어하여 궤적을 보정하도록 직접 적용되는 토크 값인 보정 액추에이터 토크값(T_{Req_Machine})을 결정한다.

보정부(5)는 결정된 보정 조향 잠금 각도(δ_Ref)와 차량의 측정된 조향 잠금 각도(δ_Meas) 사이의 각도 차이(δ_diff)의 추정 단계(10) 동안 평가한다.

측정된 각도(δ_Meas)는 예를 들어, 조향 휠의 측정된 각도 또는 조향 칼럼에서 측정된 조향 잠금 각도일 수 있다.

그다음, 상기 보정부(5)는 비례 적분 도함수 PID 조절기에 의해, 또는 임의의 다른 공지된 조절기에 의해, 특히 선형 시스템의 경우 구현이 빠르고 용이한 조절기에 의해 획득된 각도 차이(δ_diff)로부터 알려진 바와 같이 결정된 보정 각도(δRef)를 극단적으로 얻기 위하여 조절 단계(11)를 적용한다.

따라서, 보정 조향 잠금 각도(δMeas)는 "부스트 커브" 변환 함수의 사용에 의해 야기된 비선형성 문제와는 독립적으로 간단하게 조절된다.

기준 조향 잠금 각도(δ_Ref)과 측정된 조향 잠금 각도(δ_Meas) 사이의 차이(δ_diff)의 함수로서, 보정부(5)는 전기 기계(15)에 인가될 보정 액추에이터 토크값(T_{Req_Machine})을 결정하여 차량의 궤적을 보정하도록 조향 칼럼을 작동시키게 된다.

그러나, 전술한 바와 같이, 안전상의 이유 때문에, 보정 액추에이터 토크의 값은 전기 기계(15)에 직접 작용할 수 있는 전기식 조향 장치의 제어부(3)에 설정되는데, 왜냐하면 이는 전술한 변환 체크 단계를 구현하기 때문이다.

액추에이터 토크 값(T_machine)은 전기 기계로 보내지고 조향 잠금 각도 값은 다시 한번 측정되어 조절 루프에 대한 입력으로 반환된다.

따라서, 조절 단계(11)는:

- LKA 장치의 보정 액추에이터 토크를 결정하는 단계,

- LKA 장치의 역변환 단계,

- 상기 변환 단계를 수반하는 보조 조향 장치에 의해 수행되는 처리 단계를 포함한다.

따라서, 역변환 단계는 보조 함수 또는 보조 조향 장치의 부스팅의 영향을 감소시킴으로써 궤도 보정 조정을 용이하게 한다. 따라서 이러한 조절은 더욱 신속해질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보정부(5)는 과도하게 낮은 보정 토크 값을 피하기 위해, 제어부(3)에 토크 임계 값을 초과하는 보정 토크 값에 대응하는 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final})을 휠상의 운전자의 조향 잠금 설정점 토크 값의 규모의 차원에서 전송하도록 설계된다. 상기 임계치 미만의 값은 무시할 수 있다.

따라서, 토크 값인 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final})은 운전자 토크(T_Driver)와 일치하여, 변환될 조향 잠금 설정 토크(T_Total)를 얻기 위해 제어부(3)에 의해 구현되는 가산 단계(13) 동안 합산될 수 있다.

이러한 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final})을 얻기 위해, 상기 보정부(5)는, 그 궤적 보정 방법(1)과 관련하여, 결정된 보정 액추에이터 토크(T_{Req_Machine})에 전기적 보조 조향 시스템의 제어부(3)에 의해 수형되는 "부스트 커브" 부스팅 함수의 역에 대응하는 역함수가 적용되는 동안에 역 변환 단계(12)를 수행한다.

이 실시예에서, "부스트 커브"함수는 도 4의 각각의 부스트 커브에 의해 수반되는 차량의 차량의 속도의 함수로서 전단사(bijective) 함수인 것으로 고려되며, 쉽게 되돌릴 수 있다. 상기 부스트 함수(BC)는 또한 차량의 조향 잠금 각도 및/또는 차량의 요잉값에 의존할 수 있다.

도 4의 곡선에 의해 표현되는 BC 함수는 주어진 차량 속도의 함수로서 고유하다. 보정 토크 설정 값은 주어진 차량 속도에서 대응하는 고유 입력 토크 값을 갖는다. BC 함수의 이러한 부스트 커브는 차량의 전기식 조향 보조 함수 또는 DAE에 따라 다릅니다. 그것들은 조향 보조 함수에 의해 알려지거나 일련의 테스트 및 상기 차량의 검증으로부터 유도된다.

상기 부스트 곡선은 이후 기록되고 제어부(3)의 메모리에 입력되며, 상기 제어부(3)는 보정부(5)에 의해 결정된 보정 액추에이터 토크 값(T_{Req_Machine})으로부터 보정 설정 토크 값(T_{LKA_final})을 결정할 수 있다.

이러한 방식으로, 보정부(5)는 조향 잠금 보정 설정 포인트(T_{LKA_Final})를 얻은 후에, 송신 단계(17) 동안에 조향 잠금 보정 설정 포인트(TLKA_Final)를 전기식 조향 시스템의 제어부(3)에 전송한다. 상기 제어부(3)는 조향 잠금 보정 설정 포인트(T_{LKA_final})에 대응하는 토크 값을 수신한다.

조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final})은 제어부(3)에 의해 구현되는 가산 단계(13) 동안 합산되어 조향 잠금 설정점 토크(T_Total)를 획득하여 액추에이터 토크로 변환된다.

조향 잠금 설정점 토크(T_Total)은 토크 부스트 함수에 의해, 여기서는 LKA 시스템에 의해 결정된 토크 보정을 포함하는 액추에이터 토크(T_Machine)을 얻는 것을 가능하게 하는 "부스트 커브"함수의 적용에 의해 변환된다.

변환 체크 단계 동안 체크된 후에, 보정된 액추에이터 토크(T_Machine)는 전기 기계(15)로 전달된다.

따라서, 차량의 올바른 작동에 필요한 안전 기준을 준수하면서 지면상의 도로 표시를 검출함으로써 차량의 궤적을 보정하는 것이 가능하다.

따라서 LKA 시스템의 캘리브레이션은 전기식 조향 시스템에서 "부스트 커브(Boost Curve)"함수의 캘리브레이션과는 독립적이다.

전기식 조향 시스템의 "부스트 커브(Boost Curve)"함수의 캘리브레이션 진행 과정은 차량의 기계적 파라미터가 미세하게 설정된 후 매우 늦게 발생할 수 있다.

캘리브레이션이 분리되어 있지 않으면, 상기 LKA 시스템은 "부스터 커브"함수의 교정 후에만 캘리브레이션되어야 하며, 이는 진행 과정에 상당한 지연을 추가한다.

따라서, LKA 시스템은 차량을 차선에 유지하거나 차량을 선으로 복귀시키기 위한 보정 토크를 제공할 수 있다. 상기 보정부(5)는 원하는 보정 토크 값을 보조 조향 제어부(3)에 공급한다. 보정 토크 값의 입력 토크 값으로 변환하는 것은 상기 보정부(5)에 의해 수행되고, 상기 값은 제어부(3)에 의해 부스트 함수(BC) 이전에 측정된 운전자 토크 값에 가산된다.

그러나, 안전을 보장하고 궤적 보정(LKA)을 수행하기 위해서는 결정된 토크가 전기 기계에 요구될 수 있어야 한다.

보정 토크(T_{Req_Machine})의 값은 운전자의 주의력이 떨어진 단계 동안에 휠상의 운전자 토크 값보다 우세한다.

이러한 방식으로, 운전자의 주의력 부족을 검출시에, 액추에이터 토크(T_Machine)는 보정 액추에이터 토크(T_{Req_Machine})에 대한 토크와 실질적으로 동일하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2를 참조하면, 휠에 인가된 운전자 토크(TDriver)는 고려되지 않는다. 이것은 특히 운전자의 행동이 선택 사항인 운전자가 없는 차량의 상황에서 유용할 수 있다.

이 경우, 제 1 실시예와 비교하여, 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final})과 운전자 토크(T_Driver) 사이에 가산 단계(13)를 구현할 필요가 없다. 그러나, 예를 들어, 자율 구동부에 의해 결정되는 다른 토크 제어 값을 고려할 필요가 있을 수 있다.

운전자가 LKA 시스템과 동시에 운전자 토크(T_Driver)에 의해 작용할 때, 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_Final})의 토크가 완전히 인가되기 때문에, 조향 잠금 보정 설정 점(T_{LKA_Final})의 새츄레이션 추세는 운전자 토크(T_Driver)와 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final})간의 연결을 보충할 필요없이 운전자 토크(T_Driver)의 함수로서 진행될 수 있다.

특히, 본 발명의 다른 실시예에서, 도 3을 참조하면, 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final})의 전송 단계(17)의 구현 이전에, 단계(16)에서, 측정들로부터 유도 된 구동 토크(T_Driver)가 역변환 단계(12)로부터 유도되는 조향 잠금 보정 설정점으로부터 차감된다. 따라서, 제어부(3)에 의해 구현되는 가산 단계(13)의 유일한 효과는 조향 잠금 보정 설정점(TLKA_Final)에 이전에 기록된 운전자 토크(T_driver)를 더하게 된다. 이러한 방식으로, 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final})은 휠상의 드라이버 설정점을 거부함으로써, 보다 효과적인 궤적 보정을 허용하는 운전자 토크(T_driver)와 독립적으로 이루어진다.

2: 보조 조향 장치
3: 제어부 5: 보정부
15: 전기 기계

Claims (11)

1. 지면상의 도로 표식을 검출함으로써 차량의 궤적 보정 방법(1)으로서, 상기 차량은 조향 휠, 상기 차량의 조향 칼럼과 함께 작동하는 전기 기계(15) 및 상기 조향 칼럼에 대한 조향 잠금 설정점 토크(T_Total)를 결정하는 단계(13)와 상기 조향 잠금 설정점 토크(T_Total)를 상기 전기 기계(15)에 인가되도록 된 액추에이터 토크(T_Machine)으로 변환하는 단계(14)를 수행하는 제어부(3)를 포함하는 전기식 보조 조향 장치(2)를 구비하며,
   상기 보정 방법(1)은 상기 전기 기계(15)에 작용하는 보정 액추에이터 토크(T_{Req_Machine})를 결정하는 제 1 단계를 포함하여, 지면 상의 도로 표시를 탐지하는 것에 대한 함수로서 차량의 궤적을 보정하고,
   상기 보정 방법(1)은 변환 단계(14)를 수반하는 보조 조향 장치에 의해 수행되는 처리 단계를 포함하되,
   보조 조향 장치에 의한 처리 단계에 선행하는 역변환 단계(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 궤적 보정 방법(1).
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 차량의 궤적 방법은 상기 처리 단계에서 상기 조향 잠금 설정점 토크 제어(T_Total)의 조향 잠금 보정 설정점(T_{LKA_final}) 부분을 획득하는 것을 특징으로 하는 차량의 궤적 보정 방법(1).
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 액추에이터 토크(T_Machine)는 보정 액추에이터 토크(T_{Req_Machine})와 동등한 것을 특징으로 하는 차량의 궤적 보정 방법(1).
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 역변환 단계(12)는 차량의 속도 및/또는 차량의 조향 잠금 각도 및/또는 차량의 측방향 편차(deviation)의 값 및/또는 차량의 요잉값(value of yaw)의 함수로서의 토크 변환 곡선에 의해 지원되는 것을 특징으로 하는 차량의 궤적 보정 방법(1).
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 역변환 단계(12)의 토크 변환 곡선은 보조 조향 장치의 변환 단계(14)의 토크 변환 곡선과 공통인 것을 특징으로 하는 차량의 궤적 보정 방법(1).
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 역변환 단계(12)의 토크 변환 곡선은 일련의 테스트 및 검증으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 차량의 궤적 보정 방법(1).
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 보정 액추에이터 토크(T_{Req_Machine})를 결정하는 단계는 보정 조향 잠금 각도(δ_Ref)와 측정된 조향 잠금 각도(δ_meas) 사이에서 얻어진 차이(δ_diff)의 폐쇄 루프 조절 단계(11)를 포함하고, 상기 폐쇄 루프 조절 단계는,
   - 보정 액추에이터 토크(T_{Req_Machine})를 결정하는 단계,
   - 변환 단계(14)를 수반하는 보조 조향 장치에 의해 수행되는 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 궤적 보정 방법(1).
9. 제 8 항에 따른 차량의 궤적 보정 방법(1)을 구현하는 것을 특징으로 하는 차량의 궤도 보정부(5).
10. 제 9 항에 따른 차량의 궤도 보정부(5)를 포함하는 차량의 궤도 보정 장치.
11. 제 10 항에 따른 차량의 궤도 보정 시스템을 포함하는 차량.

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