KR102345191B1 - 스티어링 시스템에 대한 핸즈-온 식별을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

스티어링 시스템에 대한 핸즈-온 식별을 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102345191B1
KR102345191B1 KR1020200053145A KR20200053145A KR102345191B1 KR 102345191 B1 KR102345191 B1 KR 102345191B1 KR 1020200053145 A KR1020200053145 A KR 1020200053145A KR 20200053145 A KR20200053145 A KR 20200053145A KR 102345191 B1 KR102345191 B1 KR 102345191B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steering system
excitation
hands
frequency
state
Prior art date
Application number
KR1020200053145A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200130143A (ko
Inventor
게오르그 타르디-투히
다리오 뒤스털로흐
Original Assignee
독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 filed Critical 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20200130143A publication Critical patent/KR20200130143A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102345191B1 publication Critical patent/KR102345191B1/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
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W50/16—Tactile feedback to the driver, e.g. vibration or force feedback to the driver on the steering wheel or the accelerator pedal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • 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
    • B60W40/08—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 drivers or passengers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H13/00—Measuring resonant frequency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/304—Acceleration sensors
    • B60Y2400/3044—Vibration sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/307—Torque sensors

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 방법에 관한 것으로서, 스티어링 시스템은 적어도 하나의 탄성 연결부에 의해 서로 연결된 적어도 2개의 서브 시스템들을 가지며, 적어도 하나의 탄성 연결부는 각각의 외부 상태 변수 세트에서 적어도 하나의 각각의 정지 마찰 상태 및 하나의 각각의 미끄럼 마찰 상태에 의해 기술되고, 스티어링 시스템은, 제어 가능한 진동 발생기에 의해 생성되는, 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수(104)를 갖는 여기 진동에 의해 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 여기되며, 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수(104)는 현재 존재하는 외부 상태 변수 세트에 대해, 규정된 테이블로부터 취해지며, 이로 인해 진동 발생기는 제어되고, 여기 진동에 대한 반응 토크는 센서를 사용하여 측정되며, 여기 진동과 반응 토크 간의 위상차(203)가 계산되고, "핸즈-오프" 상태의 식별은 0° 내지 90°의 위상차의 값으로 설정되며, "핸즈-온" 상태의 식별은 90° 내지 180°의 위상차(203)의 값으로 설정된다. 본 발명은 "핸즈-온" 식별을 위한 장치를 추가로 청구한다.

Description

스티어링 시스템에 대한 핸즈-온 식별을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR HANDS-ON IDENTIFICATION ON STEERING SYSTEMS}
본 발명은 스티어링(steering) 시스템에 대한 "핸즈-온(hands-on)" 식별을 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 "핸즈-온" 식별을 위한 장치를 추가로 청구한다.
차량의 스티어링에 관련된 일부 운전자 보조 기능에서는 운전자를 통한 스티어링 휠의 접촉이 모니터링되는 것이 관련 법규에 의해 요구된다. "핸즈-온" 및 "핸즈-오프(hands-off)"라고도 각각 지칭되는, 스티어링 휠과의 접촉 또는 이의 중단은 예를 들어, 스티어링 휠 또는 스티어링 시스템 상의 직접적인 센서 시스템에 의해 설정될 수 있지만, 센서 시스템은 추가적인 비용을 유발한다. 따라서, 예를 들어 (여기서 스티어링 시스템의) 위에서 언급된 특성화된 특성 변수에 의한 간접적인 측정이 바람직한 것으로 보인다. 이의 문제점은, "핸즈-온" 및 "핸즈-오프"의 2개 상태들 중 하나의 상태의 검출이 일반적으로 시스템 마찰에 의해 심하게 중첩된다는 점이다. 이를 위해 알려진 방법은 서브 시스템의 동작 거동(movement behavior)을 모니터링하고, 가능하면 해당 필터를 사용하여, 각각의 마찰 상태를 검출한다. 동작 거동에 관련된 선택된 특성 변수의 진폭 값은 모니터링 목적을 위해 정량적 변수로서 실질적으로 사용된다.
예를 들어, DE 101 55 083 A1 문헌은 적용된 간섭 변수의 응답 진동을 검출하는 간섭 변수 모니터링기를 기술한다. 응답 진동과 여기(excitation) 진동 간의 차이에 따라, "핸즈-온" 및 "핸즈-오프"의 2개 상태들 중 하나의 상태가 추론된다.
DE 10 2017 211 545 A1 문헌은 스티어링 휠에 참조 진동을 인가하고, 토크 센서를 사용하여 토크 신호를 모니터링하는 것을 제안한다. 진동 주파수 대역으로부터 토크 신호를 추출하기 위한 필터가 또한 필요하다. 토크 신호의 감쇠에 따라, 운전자에 의한 스티어링 휠의 손 접촉("핸즈-온")이 추론된다.
예를 들어, 스티어링 시스템의 서브 시스템들과 같이, 서로 탄성적으로 결합된 서브 시스템들은, 외부 영향에 따라 각각의 외부 영향에 의해 야기되는 변화를 겪는 특성화된 특성 변수를 갖는 전체 시스템을 형성한다. 이러한 종류의 변화는 예를 들어, 차량의 주행 거동을 모니터링하기 위해, 종래기술에서 사용된다.
DE 10 2013 008 943 A1 문헌은 스티어링 시스템에 대한 작동 변수를 모니터링함으로써 차량이 평활한 도로 지면 상에 있는지 여부를 설정한다. 작동 변수는 특히, 스티어링 시스템의 토션 바(torsion bar)에 전달되는 토크 또는 엔진 각도일 수 있다.
스티어링 시스템에서, (예를 들어 노화 및/또는 온도에 따른) 정지 마찰(static friction) 상태 또는 미끄럼 마찰(sliding friction) 상태와 같은 각각의 마찰 상태들에 대한 정확한 지식은 이러한 마찰 상태들을 서로 확실히 구별할 수 있도록 하기 위해 필요하다. 동시에, 이러한 방식으로 마찰 상태들을 구별하는 것에 기초하는 "핸즈-온" 식별은, 진동 기반 검출 방법에서, 다양한 마찰 상태들 간에 각각 검출될 전이(transition)가 실제로 이루어질 수 있도록 보장하기 위해 필요하다.
이러한 배경기술이 있는 가운데, 본 발명의 하나의 목적은 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 방법을 제공하는 것으로서, 이러한 방법은 마찰 계수의 확실한 확인 및 이에 기초한 다양한 마찰 상태들 중 하나의 마찰 상태의 식별을 기반으로 한다. 그렇게 함으로써, 추가적인 센서 시스템이 방지될 것이다. 또한, 상기 "핸즈-온" 식별을 위한 장치가 제시될 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 방법을 제안하며, 이러한 방법에서 스티어링 시스템은 적어도 하나의 탄성 연결부에 의해 서로 연결된 적어도 2개의 서브 시스템들을 갖는다. 각각의 외부 상태 변수 세트에서의 적어도 하나의 탄성 연결부는 적어도 하나의 각각의 정지 마찰 상태 및 하나의 각각의 미끄럼 마찰 상태에 의해 기술된다. 스티어링 시스템은, 제어 가능한 진동 발생기에 의해 생성되는, 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수를 갖는 여기 진동에 의해 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 여기된다. 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수는 현재 존재하는 외부 상태 변수 세트에 대해, 규정된 테이블로부터 취해지고, 진동 발생기는 이들을 통해 제어된다. 여기 진동에 대한 반응 토크는 센서를 사용하여 측정되며, 여기 진동과 반응 토크 간의 위상차가 계산된다. 최종적으로, "핸즈-오프" 상태의 식별은 0° 내지 90°의 위상차의 값으로 설정되며, "핸즈-온" 상태의 식별은 90° 내지 180°의 위상차의 값으로 설정된다.
예를 들어, 자동차일 수 있는 차량의 운전자에 의한 "핸즈-온" 상태, 즉 스티어링 휠과의 접촉 또는 파지(holding)는, 운전자에 의해 파지된 스티어링 시스템의 질량차를 유발한다. 이러한 종류의 추가적인 질량으로 인해, 파지되지 않은 "핸즈-오프" 상태, 즉 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있지 않는 "핸즈-오프" 상태와 비교하여, 탄성 연결부 때문에 진동할 수 있는 스티어링 시스템의 관성은 증가하고, 고유 시스템 주파수는 감소한다. 파지되지 않은 스티어링 시스템의 고유 시스템 주파수 미만의 여기 주파수의 여기 진동에 의해 스티어링 시스템이 여기되는 경우, 미임계(subcritical) 여기가 존재하고, 센서에 의해 측정되는 반응 토크의 위상은 여기 진동의 위상에 대하여 0° 내지 90°이다. 이러한 2개의 위상들 간의 관계는 위상 위치라고도 지칭된다. 대조적으로, 파지된 "핸즈-온" 상태에서, 현재 파지된 스티어링 시스템의 증가된 관성으로 인해 감소되는 고유 시스템 주파수를 초과하는 방식으로 여기 주파수가 선택되면, 초임계(supercritical) 여기가 존재하고, 센서에 의해 측정되는 반응 토크의 위상은 여기 진동의 위상에 대하여 90° 내지 180°이다.
파지되지 않은 스티어링 시스템의 고유 시스템 주파수 미만의 여기 주파수를 갖는 여기 진동과 반응 토크 간의 위상차의 모니터링에서, 파지된 스티어링 시스템의 고유 시스템 주파수가 스티어링 휠과의 접촉으로 인해 여기 주파수 미만으로 떨어지는 경우에만 전술한 값의 변화가 있을 것이다. 그러나, 이 경우, 적어도 하나의 탄성 연결부에 의해 결합된 서브 시스템들이 [특히, 댐핑된(damped)] 진동을 수행할 수 있도록, 즉 여기 진동이 이의 각각의 여기 진폭의 적합한 조정에 의해, 파지된 스티어링 시스템의 적어도 하나의 정지 마찰 상태를 극복할 수 있도록 보장하는 것이 필요하다. 예를 들어, 정지 마찰 레벨 또는 미끄럼 마찰 레벨과 같은 마찰 계수는 예를 들어, 온도와 같은 외부 상태 변수에 의존하기 때문에, 스티어링 시스템의 작동 동안, 즉 차량의 작동 동안 발생하는 모든 외부 상태 변수 세트에 대해, 여기 진동의 여기 진폭 및 여기 주파수를 조정하기 위한 값이 규정된 테이블에 제공되도록 보장하는 것이 필요하다. 따라서, 본 발명에 따라, 규정된 테이블은 각각의 외부 상태 변수 세트에 대한 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수의 할당을 포함한다.
정지 마찰 레벨 또는 미끄럼 마찰 레벨과 같은 마찰 계수는 예를 들어, 규정된 여기 주파수에서 가변 여기 진폭을 갖는 진동에 의해 스티어링 시스템이 여기됨으로써 식별될 수 있으며, 가변 여기 진폭은 느리게 변동되고, 즉 시스템 응답에서 비선형성을 생성하지 않으면서 느리게 변동된다. 측정된 반응 토크와 진동 간의 위상차는 시간의 함수로서 가변 여기 진폭과 함께 기록되며, 정지 마찰 상태에서 위상차는 발생하지 않고, 미끄럼 마찰 상태에서 180°의 위상차가 발생한다. 제1 단계에서, 탄성 연결부가 아직 정지 마찰 상태로 있는 여기 진폭의 값으로 시작하여, 0°로부터 180°로의 위상차의 전이가 정지 마찰 상태로부터 미끄럼 마찰 상태로의 전이를 나타낼 때까지, 여기 진폭은 증가된다. 이러한 전이에서 존재하는 여기 진폭은 정지 마찰 계수 또는 정지 마찰 레벨을 규정한다. 제2 단계에서, 180°로부터 0°로의 위상차의 전이가 미끄럼 마찰 상태로부터 정지 마찰 상태로의 전이를 나타낼 때까지, 여기 진폭은 다시 감소된다. 이러한 전이에서 존재하는 여기 진폭은 미끄럼 마찰 계수 또는 미끄럼 마찰 레벨을 규정한다.
규정된 여기 주파수를 결정하기 위해, 스티어링 시스템은, 더 작은 제1 테스트 진폭 및 더 큰 제2 테스트 진폭을 갖는 진동(테스트 진동)에 의해 여기된다. 진동의 테스트 주파수는 주파수 하한으로부터 주파수 상한으로 변동되며, 탄성 연결부는 주파수 하한에서의 진동 시에 모든 규정된 외부 상태 변수에 대해 아직 정지 마찰 상태로 있고, 탄성 연결부는 주파수 상한에서의 진동 시에 모든 규정된 외부 상태 변수에 대해 미끄럼 마찰 상태로 있다. 제1 테스트 단계에서, 진동은 더 작은 제1 테스트 진폭을 갖지만, 제1 테스트 진폭은 탄성 연결부를 주파수 하한과 주파수 상한 간에 미끄럼 마찰 상태로 전이시키기에 충분히 크게 선택된다. 제1 고유 시스템 주파수 주위의 제1 전이 영역에서 정지 마찰 상태와 미끄럼 마찰 상태 간에 전이가 이루어진다. 제2 테스트 단계에서, 진동은 더 큰 제2 테스트 진폭을 갖는다. 제2 고유 시스템 주파수 주위의 제2 전이 영역에서 정지 마찰 상태와 미끄럼 마찰 상태 간에 전이가 이루어진다. 제1 테스트 진폭 및 제2 테스트 진폭은 2개의 전이 영역들이 중첩되지 않도록 선택된다. 최종적으로, 규정된 여기 주파수는 2개의 전이 영역들 간의 주파수 범위로부터 선택된다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시형태에서, 스티어링 시스템의 적어도 하나의 탄성 연결부의 정지 마찰 상태와 미끄럼 마찰 상태 간의 각각의 전이 영역을 결정함으로써, 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수를 포함하는 규정된 테이블은, 운전자에 의해 파지되는 스티어링 시스템에 대한 제1 전이 영역과 운전자에 의해 파지되지 않는 스티어링 시스템에 대한 제2 전이 영역 간의 각각의 주파수 범위로부터 각각의 여기 주파수가 선택됨으로써 제공된다. 각각의 정지 마찰 레벨 및 각각의 미끄럼 마찰 레벨에 대한 각각의 여기 진폭은 이러한 각각의 여기 주파수에 대해 확인된다. 그 다음, 각각의 여기 진폭에 대한 각각의 테이블 값은, 파지되지 않은 시스템의 각각의 정지 마찰 레벨 미만, 그리고 파지된 스티어링 시스템의 각각의 미끄럼 마찰 레벨 초과의 값 범위에 있다. 그 결과로, 각각의 여기 진동을 통해, 파지되지 않은 스티어링 시스템은 정지 마찰 상태에 더 가깝지만, 파지된 스티어링 시스템은 미끄럼 마찰 상태에 더 가깝다는 것을 확인하며, 위상차는 전술한 원하는 거동을 나타낸다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 실시형태에서, 각각의 여기 주파수는, 운전자에 의해 파지되지 않는 스티어링 시스템에 대한 고유 시스템 주파수와 운전자에 의해 파지되는 스티어링 시스템에 대한 고유 시스템 주파수 간에 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해, 규정된 테이블에서 선택된다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시형태에서, 각각의 외부 상태 변수 세트는 온도, 수명(age), 마모, 서비스 간격의 리스트로부터 수집된다. 외부 상태 변수는 예를 들어, 탄성 연결부의 강성에 영향을 주므로, 고유 시스템 주파수를 변경시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 일정한 외부 상태 변수에 대해 수행되어야 한다. 외부 상태 변수의 설정을 변동시키고, 각각의 설정에 대해 마찰 계수를 확인하는 것이 안출 가능하다. 예를 들어, 외부 상태 변수 온도는 예를 들어, 전체 시스템의 작동에 전형적인 온도 범위에서 변동될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시형태에서, 스티어링 시스템은 서브 시스템들, 즉 스티어링 휠, 스티어링 칼럼, 및 토션 바로 형성된다.
스티어링 시스템이 토션 바에서 각각의 여기 진동에 의해 여기되는 것이 안출 가능하다. 결과적으로, 예를 들어 접촉 영역과의 접촉을 직접 측정함으로써, 바람직하게는 스티어링 휠에 고가의 추가적인 센서 시스템을 설치하는 것이 방지된다.
본 발명은 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 장치를 추가로 제안하며, 이 장치는 진동 발생기, 진동 센서, 및 적어도 2개의 서브 시스템들을 갖고, 적어도 2개의 서브 시스템들은 적어도 하나의 탄성 연결부에 의해 서로 연결되며, 적어도 하나의 탄성 연결부는 각각의 외부 상태 변수 세트에서 적어도 하나의 각각의 정지 마찰 상태 및 하나의 각각의 미끄럼 마찰 상태에 의해 기술된다. 장치는 제어 가능한 진동 발생기에 의해 생성되는, 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수를 갖는 여기 진동에 의해 스티어링 시스템을 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 여기시키도록 설계된다. 장치는, 규정된 테이블로부터 현재 존재하는 외부 상태 변수 세트에 대해 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수를 취하고, 이들을 통해 진동 발생기를 제어하도록 추가로 설계된다. 최종적으로, 장치는, 진동 센서를 사용하여 여기 진동에 대한 반응 토크를 측정하고, 여기 진동과 반응 토크 간의 위상차를 계산하며, 0° 내지 90°의 위상차의 값으로 "핸즈-오프" 상태를 설정하고, 90° 내지 180°의 위상차의 값으로 "핸즈-온" 상태를 설정하도록 설계된다.
본 발명에 따른 장치의 하나의 개선예에서, 상기 장치는, 스티어링 시스템의 적어도 하나의 탄성 연결부의 정지 마찰 상태와 미끄럼 마찰 상태 간의 각각의 전이 영역을 결정함으로써, 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수를 포함하는 규정된 테이블을 제공하도록 설계된다. 각각의 여기 주파수는, 운전자에 의해 파지되는 스티어링 시스템에 대한 제1 전이 영역과 운전자에 의해 파지되지 않는 스티어링 시스템에 대한 제2 전이 영역 간의 각각의 주파수 범위로부터 선택된다. 파지된 스티어링 시스템의 각각의 정지 마찰 레벨, 및 파지되지 않은 스티어링 시스템의 각각의 미끄럼 마찰 레벨에 대한 각각의 여기 진폭은 이러한 각각의 여기 주파수에 대해 확인되며, 확인된 각각의 정지 마찰 레벨과 미끄럼 마찰 레벨 사이에서 각각의 여기 진폭에 대한 각각의 테이블 값이 선택된다.
본 발명에 따른 장치의 추가적인 개선예에서, 상기 장치는, 운전자에 의해 파지되지 않는 스티어링 시스템에 대한 고유 시스템 주파수와 운전자에 의해 파지된 스티어링 시스템에 대한 고유 시스템 주파수 간에 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 각각의 여기 주파수를 선택하도록 설계된다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 개선예에서, 각각의 외부 상태 변수 세트는 온도, 수명, 마모, 서비스 간격의 리스트로부터 수집된다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 개선예에서, 스티어링 시스템은 서브 시스템들, 즉 스티어링 휠, 스티어링 칼럼, 및 토션 바로 형성된다.
진동 발생기 및 진동 센서를 토션 바 상에 배치하는 것이 안출 가능하다.
본 발명의 추가적인 장점 및 개선점은 상세한 설명 및 첨부된 도면에서 알 수 있다.
위에서 언급된 특징 및 이하에서 또한 설명될 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 각각 나타낸 조합으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 다른 조합으로 또는 이들 자체로도 사용될 수 있음은 물론이다.
도면은 일관되게 그리고 포괄적으로 기술되고, 동일한 구성 요소는 동일한 관련 참조 부호를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 일 실시형태에서, "핸즈-오프" 상태에 대한 위상차 곡선을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 일 실시형태에서, "핸즈-온" 상태에 대한 위상차 곡선을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 일 실시형태에서, 가로 좌표(101)를 따라 Hz 단위로 나타낸 주파수에 대하여, 세로 좌표(102) 상에 도 단위로 나타낸 위상차 각도의 함수로서, "핸즈-오프" 상태, 즉 파지되지 않은 스티어링 시스템에 대한 위상차 곡선(100)을 도시한다. 예시적으로 선택된 스티어링 시스템에서, 고유 시스템 주파수(106) 또는 공진 주파수(106)는 "핸즈-오프" 상태에서 약 11Hz의 값을 갖는다. "핸즈-온" 상태, 즉 파지된 스티어링 시스템에서 고유 시스템 주파수(105)는 더 높은 관성으로 인해, 약 9Hz의 값을 갖는다. 여기 주파수(104)는 10Hz에 있고, 즉 파지되지 않은 스티어링 시스템에 대한 미임계 영역에 있고, 파지되지 않은 스티어링 시스템은 정지 마찰 상태로 있거나 정지 마찰 상태에 가깝다. 따라서, 위상차(103)는 여기 주파수(104)에서, 90°보다 더 낮고, 도시된 경우에서는 0°보다 약간 더 높다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 일 실시형태에서, 파지된 스티어링 시스템으로서, "핸즈-온" 상태에 대한 위상차 곡선(200)을 도시한다. 운전자가 스티어링 시스템과 접촉함으로써, 여기된 스티어링 시스템의 전체 진동 질량이 증가하고 그리고/또는 스티어링 시스템의 댐핑이 증가하며, 그 결과로, 고유 시스템 주파수(105)는 파지되지 않은 스티어링 시스템의 고유 시스템 주파수(106)보다 더 작은 값을 나타낸다. 따라서, 위상차(203)는 여기 주파수(104)에서, 90°보다 더 크고, 도시된 경우에서는 180°보다 약간 더 낮다.
100: 파지되지 않은 스티어링 시스템의 위상차 곡선
101: 헤르츠 단위의 주파수(가로 좌표)
102: 도 단위의 위상차 각도(세로 좌표)
103: 위상차
104: 여기 주파수
105: 파지된 스티어링 시스템의 고유 시스템 주파수
106: 파지되지 않은 스티어링 시스템의 고유 시스템 주파수
200: 파지된 스티어링 시스템의 위상차 곡선
203: 위상차

Claims (10)

  1. 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 방법으로서,
    상기 스티어링 시스템은 적어도 하나의 탄성 연결부에 의해 서로 연결된 적어도 2개의 서브 시스템들을 가지며,
    상기 적어도 하나의 탄성 연결부는 각각의 외부 상태 변수 세트에서 적어도 하나의 각각의 정지 마찰 상태 및 하나의 각각의 미끄럼 마찰 상태에 의해 기술되고,
    상기 스티어링 시스템은, 제어 가능한 진동 발생기에 의해 생성되는, 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수(104)를 갖는 여기 진동에 의해 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 여기되며,
    상기 각각의 여기 진폭 및 상기 각각의 여기 주파수(104)는 현재 존재하는 상기 외부 상태 변수 세트에 대해, 규정된 테이블로부터 취해지며, 이로 인해 상기 진동 발생기는 제어되고,
    상기 여기 진동에 대한 반응 토크는 센서를 사용하여 측정되며, 상기 여기 진동과 상기 반응 토크 간의 위상차(103, 203)가 계산되고, "핸즈-오프" 상태의 식별은 0° 내지 90°의 상기 위상차(103)의 값으로 설정되며, "핸즈-온" 상태의 식별은 90° 내지 180°의 상기 위상차(203)의 값으로 설정되고,
    상기 스티어링 시스템의 상기 적어도 하나의 탄성 연결부의 상기 정지 마찰 상태와 상기 미끄럼 마찰 상태 간의 각각의 전이 영역을 결정함으로써, 상기 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 상기 각각의 여기 진폭 및 상기 각각의 여기 주파수(104)를 포함하는 상기 규정된 테이블은, 운전자에 의해 파지되는 스티어링 시스템에 대한 제1 전이 영역과 상기 운전자에 의해 파지되지 않는 상기 스티어링 시스템에 대한 제2 전이 영역 간의 각각의 주파수 범위로부터 상기 각각의 여기 주파수(104)가 선택됨으로써 제공되며,
    상기 파지된 스티어링 시스템의 각각의 정지 마찰 레벨, 및 상기 파지되지 않은 스티어링 시스템의 각각의 미끄럼 마찰 레벨에 대한 상기 각각의 여기 진폭은 각각의 여기 주파수(104)에 대해 확인되고, 상기 확인된 각각의 정지 마찰 레벨과 미끄럼 마찰 레벨 사이에서 상기 각각의 여기 진폭에 대한 각각의 테이블 값이 선택되는, 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 여기 주파수(104)는, 운전자에 의해 파지되지 않는 스티어링 시스템에 대한 고유 시스템 주파수(106)와 상기 운전자에 의해 파지되는 스티어링 시스템에 대한 고유 시스템 주파수(105) 간에 상기 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해, 상기 규정된 테이블에서 선택되는, 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 외부 상태 변수 세트는 온도, 수명, 마모, 서비스 간격의 리스트로부터 수집되는, 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스티어링 시스템은 상기 서브 시스템들, 즉 스티어링 휠, 스티어링 칼럼, 및 토션 바로 형성되는, 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 방법.
  6. 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 장치로서,
    상기 장치는 진동 발생기, 진동 센서, 및 적어도 2개의 서브 시스템들을 가지며, 상기 적어도 2개의 서브 시스템들은 적어도 하나의 탄성 연결부에 의해 서로 연결되고,
    상기 적어도 하나의 탄성 연결부는 각각의 외부 상태 변수 세트에서 적어도 하나의 각각의 정지 마찰 상태 및 하나의 각각의 미끄럼 마찰 상태에 의해 기술되며,
    상기 장치는, 상기 제어 가능한 진동 발생기에 의해 생성되는, 각각의 여기 진폭 및 각각의 여기 주파수(104)를 갖는 여기 진동에 의해 상기 스티어링 시스템을 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 여기시키도록 설계되고,
    상기 장치는, 규정된 테이블로부터 현재 존재하는 상기 외부 상태 변수 세트에 대해 상기 각각의 여기 진폭 및 상기 각각의 여기 주파수(104)를 취하고, 이로 인해 상기 진동 발생기를 제어하며, 상기 진동 센서를 사용하여 상기 여기 진동에 대한 반응 토크를 측정하고, 상기 여기 진동과 상기 반응 토크 간의 위상차(103, 203)를 계산하며, 0° 내지 90°의 상기 위상차(103)의 값으로 "핸즈-오프" 상태를 설정하고, 90° 내지 180°의 상기 위상차(203)의 값으로 "핸즈-온" 상태를 설정하도록 설계되고,
    상기 장치는, 상기 스티어링 시스템의 상기 적어도 하나의 탄성 연결부의 상기 정지 마찰 상태와 상기 미끄럼 마찰 상태 간의 각각의 전이 영역을 결정함으로써, 상기 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 상기 각각의 여기 진폭 및 상기 각각의 여기 주파수(104)를 포함하는 상기 규정된 테이블을 제공하도록 설계되며,
    상기 각각의 여기 주파수(104)는, 운전자에 의해 파지되는 스티어링 시스템에 대한 제1 전이 영역과 상기 운전자에 의해 파지되지 않는 상기 스티어링 시스템에 대한 제2 전이 영역 간의 각각의 주파수 범위로부터 선택되고,
    상기 파지된 스티어링 시스템의 각각의 정지 마찰 레벨, 및 상기 파지되지 않은 스티어링 시스템의 각각의 미끄럼 마찰 레벨에 대한 상기 각각의 여기 진폭은 각각의 여기 주파수(104)에 대해 확인되며, 상기 확인된 각각의 정지 마찰 레벨과 미끄럼 마찰 레벨 사이에서 상기 각각의 여기 진폭에 대한 각각의 테이블 값이 선택되는, 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 장치는, 운전자에 의해 파지되지 않는 스티어링 시스템에 대한 고유 시스템 주파수(106)와 운전자에 의해 파지되는 스티어링 시스템에 대한 고유 시스템 주파수(105) 간에 상기 각각의 외부 상태 변수 세트에 대해 상기 각각의 여기 주파수(104)를 선택하도록 설계되는, 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 각각의 외부 상태 변수 세트는 온도, 수명, 마모, 서비스 간격의 리스트로부터 수집되는, 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 스티어링 시스템은 상기 서브 시스템들, 즉 스티어링 휠, 스티어링 칼럼, 및 토션 바로 형성되는, 스티어링 시스템에 대한 "핸즈-온" 식별을 위한 장치.
KR1020200053145A 2019-05-08 2020-05-04 스티어링 시스템에 대한 핸즈-온 식별을 위한 방법 및 장치 KR102345191B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019111990.1 2019-05-08
DE102019111990.1A DE102019111990B3 (de) 2019-05-08 2019-05-08 Verfahren und Vorrichtung zur "Hands-On"-Erkennung an Lenksystemen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200130143A KR20200130143A (ko) 2020-11-18
KR102345191B1 true KR102345191B1 (ko) 2021-12-30

Family

ID=70859553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200053145A KR102345191B1 (ko) 2019-05-08 2020-05-04 스티어링 시스템에 대한 핸즈-온 식별을 위한 방법 및 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11628874B2 (ko)
KR (1) KR102345191B1 (ko)
DE (1) DE102019111990B3 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11667303B2 (en) * 2021-11-02 2023-06-06 Robert Bosch Gmbh Hands-off detection for autonomous and partially autonomous vehicles

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10155083A1 (de) 2001-02-19 2002-09-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät und Vorrichtung zur Erfassung der Berührung eines Bedienelements sowie Bedienelement
US9096262B2 (en) 2012-05-25 2015-08-04 Ford Global Technologies, Llc Hands-on-off steering wheel detection for motor vehicle
DE102013008943A1 (de) 2013-05-27 2014-11-27 Volkswagen Ag Verfahren zur Fahrerassistenz bei Glätte und Lenkungssystem
KR101889584B1 (ko) 2014-02-21 2018-08-17 주식회사 만도 핸들의 미파지 여부를 판단하는 장치 및 방법
DE102015007740B4 (de) 2015-06-17 2019-10-17 Audi Ag Kraftfahrzeug umfassend eine Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Anlage einer oder beider Hände an einem Lenkrad des Kraftfahrzeugs
DE102016005013A1 (de) 2016-04-26 2017-10-26 Thyssenkrupp Ag Hands-On/-Off-Erkennung in einem Steer-by-Wire-System
KR102559404B1 (ko) * 2016-07-05 2023-07-26 현대자동차주식회사 차량 및 차량의 제어방법
KR20180050921A (ko) 2016-11-07 2018-05-16 현대자동차주식회사 운전자 핸들 그립 판별 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
KR102485331B1 (ko) 2016-12-15 2023-01-05 현대자동차주식회사 운전자의 핸즈오프 검출 장치 및 그 방법
KR102498243B1 (ko) * 2016-12-16 2023-02-08 현대자동차주식회사 스티어링 휠 열선을 이용한 핸즈온/오프 검출 시스템
WO2018161980A1 (de) * 2017-03-07 2018-09-13 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung und verfahren zur detektion einer handführung eines lenkrades
DE102017117610A1 (de) * 2017-08-03 2019-02-07 Trw Automotive Gmbh Verfahren zum Erkennen von Händen eines Fahrers auf einem Lenkrad eines Fahrzeuges
DE102017219467A1 (de) 2017-11-01 2019-05-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Kraftfahrzeugfunktion
KR20200075933A (ko) * 2018-12-12 2020-06-29 현대자동차주식회사 스티어링휠의 핸즈온오프 감지시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200130143A (ko) 2020-11-18
US11628874B2 (en) 2023-04-18
DE102019111990B3 (de) 2020-06-18
US20200353970A1 (en) 2020-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101290352B1 (ko) 저더 진동 저감 방법
US10197115B2 (en) Method for parameterizing a software damper for damping chatter vibrations
US9518624B2 (en) Method for reducing chatter vibrations of a friction clutch in a drivetrain of a motor vehicle
US4805101A (en) Method for adjusting the damping force in motor vehicles in dependence on output signals of an acceleration transmitter
KR102345191B1 (ko) 스티어링 시스템에 대한 핸즈-온 식별을 위한 방법 및 장치
CN109747709B (zh) 用于运行机动车功能的方法和装置
JP2006207794A (ja) 能動型防振装置
CN110621568A (zh) 用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法
KR20030021253A (ko) 도로 차량 안정화 방법 및 장치
US20160325780A1 (en) Active Disturbance Rejection For Electrical Power Steering System
KR101646318B1 (ko) 차량 스티어링휠 진동 능동 제어 장치 및 방법
JP4881441B2 (ja) 支承部材を制御するための装置及び方法
JP6960342B2 (ja) 加振装置及びこの加振装置を備えた振動試験装置
US6626031B2 (en) Method of detecting oscillations
CN111247354B (zh) 对机动车辆的动力传动系中的旋转不均匀性加以衰减的衰减机构
KR101282004B1 (ko) 차량의 제어 방법 및 장치
US10458344B2 (en) Throttle filter system and method
CN111795925B (zh) 在弹性结合的子系统中测定摩擦系数的方法和摩擦系数测定装置
WO2018074249A1 (ja) 車両運転者の状態検知装置
US10156492B2 (en) Method for detecting wheel imbalances in a vehicle
JP2018002144A (ja) アクティブ・パワートレイン・マウントの制御システム
JP6494671B2 (ja) 無段変速機の側圧制御装置
ATE192555T1 (de) Verfahren zum untersuchen von körperschallwegen
KR20230164599A (ko) 차량 진단 방법
KR20010089762A (ko) 휠 진동을 검출하기 위한 방법 및 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant