KR102665181B1 - 독립조향 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 독립조향 제어 장치는 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 프로세서; 및 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 차륜 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

독립조향 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INDEPENDENT STEERING CONTROL}
본 발명은 독립조향 제어 장치 및 방법에 관한 것에 관한 것이다.
최근, 차량의 평행 주행(예: 평행 주차), 대각 주행(예: 대각 주차) 또는 제자리 선회 동작 등과 같이 차량의 주행 자유도를 확보하기 위해, 차량에 장착된 네 개의 차륜의 조향을 각각 독립적으로 제어하는 기술에 대한 연구가 진행되고 있다.
2륜 조향(또는 전륜 조향) 차량은 전륜의 두 개의 휠이 애커만 기하학 모델(Ackerman Geometry Model)을 통해 상호 기구적으로 연결되어 전륜 조향이 이루어지는 반면, 4륜 조향 차량의 경우 각 휠이 상호 기구적으로 연결되어 있지 않기 때문에 각 휠의 각도를 독립적으로 제어해야 한다.
4륜 조향 차량은 선회시 각 차륜의 조향각의 내접원이 동심원을 그리도록 설계되어, 각 차륜의 선회 반경이 일정하게 유지되도록 한다. 하지만 각 차륜에 설치된 하나 이상의 조향시스템에 고장이 발생하는 경우, 각 조향각의 내접원의 중심이 한 점으로 모이지 못하게 되며, 그 결과 강체(rigid body)로 구성된 차량은 횡 축 방향으로 큰 스트레스를 받게 되어, 차량의 구조적 안전성이 크게 저해되고, 차량에 탑승한 운전자의 안전에 치명적인 영향을 미치게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2021-0119010호(2021.10.05)의 '4륜 독립조향 차량의 주행모드 전환 제어방법과 시스템 및 그 전환기구'에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 목적은 다수 개의 차륜의 고장으로 인해 회전각이 고정되더라도 고장륜을 제외한 나머지 정상륜의 회전각을 조정하여 차량이 기존의 회전 방향과 반경을 유지할 수 있도록 한 독립조향 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 독립조향 제어 장치는 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 프로세서; 및 상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 차륜 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 전륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 전륜 중 정상륜의 회전각에서 전륜 중 고장륜의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 획득하고, 추가 회전각을 전륜 중 정상륜의 회전각에 합산하여 최종 중심각을 산출하며, 최종 중심각으로 차량의 회전반경을 산출한 후, 차량의 회전반경을 이용하여 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 후륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 후륜 중 정상륜의 회전각에서 후륜 중 고장륜의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 획득하고, 추가 회전각을 후륜 중 정상륜의 회전각에 합산하여 최종 중심각을 산출하며, 최종 중심각으로 차량의 회전반경을 산출한 후, 차량의 회전반경을 이용하여 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 후륜 모두가 고장륜이고 전륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 후륜 중 고장륜의 회전각을 계산한 후, 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 후륜 중 후좌륜의 회전반경으로 후좌륜의 회전각을 산출하고, 후륜 중 후우륜의 회전반경으로 후우륜의 회전각을 산출하며, 후좌륜의 회전각과 후우륜의 회전각을 평균하여 후륜의 회전각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하고, 후륜이 동상인지 또는 역상인지에 따라 후륜을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 계산하며, 계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 후륜의 기 결정된 회전방향과 후륜의 고정된 회전방향을 이용하여 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 전륜 모두가 고장륜이고 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 전륜의 회전각을 계산한 후, 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 전륜 중 전좌륜의 회전반경으로 전좌륜의 회전각을 산출하고, 전륜 중 전우륜의 회전반경으로 전우륜의 회전각을 산출하며, 전좌륜의 회전각과 전우륜의 회전각을 평균하여 전륜의 회전각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 전륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하고, 전륜이 동상인지 또는 역상인지에 따라 전륜을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 계산하며, 계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 프로세서는 전륜의 기 결정된 회전방향과 전륜의 고정된 회전방향을 이용하여 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 프로세서에서 차륜 모두가 고장륜으로 분석되어 조향 불능으로 판정되면, 상기 차륜 제어기는 차륜마다 제동력을 서로 다르게 분배하여 차량을 조향하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 독립조향 제어 방법은 프로세서가 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계; 및 차륜 제어기가 상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜 중 정상륜의 회전각에서 전륜 중 고장륜의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 획득하고, 추가 회전각을 전륜 중 정상륜의 회전각에 합산하여 최종 중심각을 산출하며, 최종 중심각으로 차량의 회전반경을 산출한 후, 차량의 회전반경을 이용하여 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 중 정상륜의 회전각에서 후륜 중 고장륜의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 획득하고, 추가 회전각을 후륜 중 정상륜의 회전각에 합산하여 최종 중심각을 산출하며, 최종 중심각으로 차량의 회전반경을 산출한 후, 차량의 회전반경을 이용하여 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 모두가 고장륜이고 전륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 후륜 중 고장륜의 회전각을 계산한 후, 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 중 후좌륜의 회전반경으로 후좌륜의 회전각을 산출하고, 후륜 중 후우륜의 회전반경으로 후우륜의 회전각을 산출하며, 후좌륜의 회전각과 후우륜의 회전각을 평균하여 후륜의 회전각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하고, 후륜이 동상인지 또는 역상인지에 따라 후륜을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 계산하며, 계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜의 기 결정된 회전방향과 후륜의 고정된 회전방향을 이용하여 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜 모두가 고장륜이고 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 전륜의 회전각을 계산한 후, 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜 중 전좌륜의 회전반경으로 전좌륜의 회전각을 산출하고, 전륜 중 전우륜의 회전반경으로 전우륜의 회전각을 산출하며, 전좌륜의 회전각과 전우륜의 회전각을 평균하여 전륜의 회전각을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하고, 전륜이 동상인지 또는 역상인지에 따라 전륜을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 계산하며, 계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜의 기 결정된 회전방향과 전륜의 고정된 회전방향을 이용하여 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 프로세서에서 차륜 모두가 고장륜으로 분석되어 조향 불능으로 판정되면, 상기 차륜 제어기가 차륜마다 제동력을 서로 다르게 분배하여 차량을 조향하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 독립조향 제어 장치 및 방법은 다수 개의 차륜이 고장으로 인해 회전각이 고정되더라도 고장륜을 제외한 나머지 정상륜의 회전각을 조정하여 차량이 기존의 회전 방향과 반경을 유지할 수 있도록 함으로써, 고장 발생 전과 같은 차량 거동 변화를 유지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립조향 제어 장치는 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립조향 제어 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전륜각과 후륜각을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 정상륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 도 4의 정상륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 6은 도 5의 전좌륜 고장에 의해 정상륜인 전우륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 7은 도 5의 전우륜 고장에 의해 정상륜인 전좌륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 8은 도 5의 후좌륜 고장에 의해 정상륜인 후우륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 9는 도 5의 후우륜 고장에 의해 정상륜인 후좌륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 10은 도 2의 후륜의 고정된 회전각을 계산하는 방식을 도시한 도면이다.
도 11은 도 2의 전륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 12는 도 11의 전륜의 회전각을 보정하는 방식을 도시한 도면이다.
도 13은 도 2의 전륜의 고정된 회전각을 계산하는 방식을 도시한 도면이다.
도 14는 도 2의 후륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 15는 도 14의 후륜의 회전각을 보정하는 방식을 도시한 도면이다.
도 16은 도 2의 조향 불능시의 제동력 제어 예를 개념적으로 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립조향 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립조향 제어 장치는 블럭 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 독립조향 제어 장치는 4륜각 계산부(10), 프로세서(20) 및 차륜 제어기(30)를 포함한다.
4륜각 계산부(10)는 조향모드에 따라 지령 전륜각(FrontWheel Angle;FWA)과 차속을 이용하여 차량의 4륜 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)을 계산한다.
WA_FL은 전좌륜(FL)의 회전각이고, WA_FR은 전우륜(FR)의 회전각이며, WA_RL은 후좌륜(RL)의 회전각이며, WA_RR은 후우륜(RR)의 회전각이다.
지령 전륜각(FWA)과 차속을 이용하여 차량의 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)을 계산하는 것은 당업자에게 자명한 사항이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
지령 전륜각(FWA)은 운전자가 조향휠을 회전시켜 형성된 조향각, 또는 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)으로부터 입력된 조향각 지령에 조향 기어비 가변장치의 기어비(Total Gear Ratio:TGR)를 적용하는 방식으로 획득될 수 있다.
차속은 차량의 차속 센서에 의해 감지될 수 있다.
지령 전륜각(FWA)과 차속은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 계산 방식과 센서를 통해 얻어질 수 있다.
지령 전륜각(FWA)과 차속은 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)을 산출하는데 기초적인 파라미터로서 기능할 수 있다.
조향 모드는 차량에 장착된 4륜(FL, FR, RL, RR)의 조향을 독립적으로 제어하는 동작 모드이다. 조향 모드는 일반 모드, 제자리 선회 모드, 평행 모드 및 대각 모드 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 조향 모드는 차량 내부에 구비된 스위치에 대한 운전자의 조작을 통해 결정될 수도 있고, 외부 시스템으로부터 입력된 CAN 신호에 의해 결정될 수도 있다.
즉, 4륜각 계산부(10)는 지령 전륜각(FWA)과 차속을 입력받고, 일반 모드, 제자리 선회 모드, 평행 모드 및 대각 모드 중 어느 하나에 따라 지령 전륜각(FWA)과 차속을 이용하여 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)을 계산한다.
이 경우, 4륜각 계산부(10)는 차량에 대하여 정의되는 바이시클 모델(Bycicle Model)을 이용하여, 바이시클 모델의 전륜각이 지령 전륜각(FWA)으로 모사된 상태에서 차량의 선회시의 회전 중심과 바이시클 모델의 무게 중심 간의 거리인 회전 반경을 산출한다.
이어, 4륜각 계산부(10)는 차량의 상태 파라미터로부터 산출되는 차량의 전륜 및 후륜(RL, RR)의 회전각 비율에 기초하여 바이시클 모델의 무게 중심에서의 회전각을 산출한 후, 산출된 회전 반경 및 회전각에 기초하여 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)을 계산한다.
계산된 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)은 차륜 제어기(30)에 입력될 수 있다.
차륜 제어기(30)는 후술하는 프로세서(20)로부터 입력된 4륜의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)에 따라 4륜(FL, FR, RL, RR)의 조향을 각각 독립적으로 제어한다. 또한, 차륜 제어기(30)는 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 브레이크 모듈을 제어하여 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 제동력을 제어한다.
프로세서(20)는 4륜(FL, FR, RL, RR) 중 적어도 하나 이상이 고장으로 인해 회전각이 고정(WA_FL Fault or WA_FR Fault or WA_RL Fault or WA_RR Fault)되더라도 고장륜을 제외한 나머지 정상륜의 회전각을 보정하고, 보정된 회전각(WA_FL_RVE or WA_FR_RVE or WA_RL_RVE or WA_RR_RVE)을 출력한다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 프로세서(20)는 4륜각 계산부(10)로부터 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)을 입력받는다.
프로세서(20)는 4륜각 계산부(10)로부터 입력받은 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)이 고정되는지를 토대로 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 고장 여부를 판단한다.
판단 결과 4륜(FL, FR, RL, RR) 중 적어도 하나 이상에 고장이 발생하면, 프로세서(20)는 고장륜을 제외한 적어도 하나 이상의 정상륜의 회전각을 보정한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 독립조향 제어 방법을 도 2 내지 도 16 을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립조향 제어 방법의 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전륜각과 후륜각을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저 4륜각 계산부(10)가 지령 전륜각(FWA)과 차속을 입력받고, 일반 모드, 제자리 선회 모드, 평행 모드 및 대각 모드 중 어느 하나에 따라 지령 전륜각(FWA)과 차속을 이용하여 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)을 계산한다.
이때, 프로세서(20)는 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR), 회전반경(R) 및 차량의 무게 중심에서의 회전각(δ'cg)을 4륜각 계산부(10)로부터 입력받는다.
회전반경(R)은 바이시클 모델의 전륜각이 지령 전륜각(FWA)으로 모사된 상태에서 차량의 선회시의 회전 중심과 바이시클 모델의 무게 중심 간의 거리이다.
프로세서(20)는 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 회전각(WA_FL, WA_FR, WA_RL, WA_RR)이 고정되는지를 토대로 4륜(FL, FR, RL, RR) 각각의 고장 여부를 판단한다.
먼저, 프로세서(20)는 전륜(FL, FR)이 모두 고장인지 판단한다(S10).
단계 S10에서의 판단 결과 전륜(FL, FR)이 모두 고장이 아니면, 프로세서(20)는 후륜(RL, RR)이 모두 고장인지를 판단한다(S20).
여기서, 전륜(FL, FR)이 모두 고장이 아닌 경우에는, 전륜(FL, FR) 중 어느 하나가 정상이거나 전륜(FL, FR) 모두가 정상인 경우가 포함될 수 있다.
후륜(RL, RR)이 모두 고장이 아닌 경우에는, 후륜(RL, RR) 중 어느 하나가 정상이거나 후륜(RL, RR)이 모두 정상인 경우가 포함될 수 있다.
한편, 단계 S20에서의 판단 결과 후륜(RL, RR)이 모두 고장이 아니면, 프로세서(20)는 전륜(FL, FR)과 후륜(RL, RR)의 회전각을 유지한다.
여기서, 전륜(FL, FR)과 후륜(RL, RR)이 모두 고장이 아닌 경우는, 전륜(FL, FR)에서 1개 이하의 차륜이 고장이거나 후륜(RL, RR)에서 1개 이하의 차륜이 고장인 경우이다.
전륜(FL, FR)에서 1개 이하의 차륜이 고장이거나 후륜(RL, RR)에서 1개 이하의 차륜이 고장인 경우, 프로세서(20)는 해당 고장륜의 회전각을 유지한다. 즉, 프로세서(20)는 전륜(FL, FR)에서 1개 이하의 차륜이 고장륜이거나 후륜(RL, RR)에서 1개 이하의 차륜이 고장륜이므로 4륜각 계산부(10)에서 활용된 바이시클 모델 기준의 지령 전륜각(FWA)과 후륜각을 유지한다.
또한, 프로세서(20)는 4륜(FL, FR, RL, RR) 중 고장륜을 확인하고 고장륜을 제외한 나머지 정상륜의 회전각을 보정한다(S30).
도 4는 도 2의 정상륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 프로세서(20)는 4륜(FL, FR, RL, RR) 중 고장륜을 확인하기 위해 전륜(FL, FR)과 후륜(RL, RR) 각각이 모두 정상인지를 확인한다(S110,S120,S150).
이때, 전륜(FL, FR)과 후륜(RL, RR)이 모두 정상이 아닌 경우는, 전륜(FL, FR) 중 어느 하나가 고장이고 후륜(RL, RR) 중 어느 하나가 고장인 경우이다.
이 경우, 프로세서(20)는 전륜(FL, FR) 중 정상륜(전륜(FL, FR) 중 어느 하나)의 회전각을 보정하고, 후륜(RL, RR) 중 정상륜(후륜(RL, RR) 중 어느 하나)의 회전각을 보정한다(S130).
확인 결과 전륜(FL, FR)이 모두 정상이 아니고 후륜(RL, RR)이 모두 정상인 경우는, 전륜(FL, FR) 중 어느 하나가 고장륜이고 후륜(RL, RR)이 모두 정상인 경우이다. 이 경우 프로세서(20)는 전륜(FL, FR) 중 정상륜(전륜(FL, FR) 중 어느 하나)의 회전각을 보정한다(S140).
확인 결과 전륜(FL, FR)이 모두 정상이고 후륜(RL, RR)이 모두 정상이 아닌 경우는, 전륜(FL, FR)이 모두 정상이고 후륜(RL, RR) 중 어느 하나가 고장륜인 경우이다. 이 경우, 프로세서(20)는 후륜(RL, RR) 중 정상륜(후륜(RL, RR) 중 어느 하나)의 회전각을 보정한다(S150).
확인 결과 전륜(FL, FR)이 모두 정상이고 후륜(RL, RR)이 모두 정상인 경우는, 프로세서(20)는 4륜(FL, FR, RL, RR)의 회전각을 재조정할 필요가 없는 것으로 판정한다(S170).
여기서, 전륜(FL, FR) 중 어느 하나가 고장륜인 경우는 전좌륜(FL)과 전우륜(FR) 중 어느 하나가 고장륜인 경우이다. 따라서, 전좌륜(FL)이 고장륜인 경우 정상륜인 전우륜(FR)의 회전각을 보정하고, 전우륜(FR)이 고장륜인 경우 정상륜인 전좌륜(FL)의 회전각을 보정한다.
또한, 후륜(RL, RR) 중 어느 하나가 고장륜인 경우는 후좌륜(RL)과 후우륜(RR) 중 어느 하나가 고장륜인 경우이다. 후좌륜(RL)이 고장륜인 경우 정상륜인 후우륜(RR)의 회전각을 보정하고, 후우륜(RR)이 고장륜인 경우 정상륜인 후좌륜(RL)의 회전각을 보정한다.
이와 같이, 전륜(FL, FR) 중 어느 하나와 후륜(RL, RR) 중 어느 하나가 고장륜인 경우, 정상륜의 회전각을 보정하는 과정을 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
도 5는 도 4의 정상륜(전륜(FL, FR) 중 어느 하나이거나 후륜(RL, RR) 중 어느 하나)의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 프로세서(20)는 고장륜(전륜(FL, FR) 중 어느 하나이거나 후륜(RL, RR) 중 어느 하나) 관점으로 회전반경(Rrev)을 계산한다(S180).
이어, 프로세서(20)는 고장륜(전륜(FL, FR) 중 어느 하나이거나 후륜(RL, RR) 중 어느 하나)을 바이시클 모델의 중심축으로 이동하여 바이시클 모델의 중심축에서의 회전각(WA_Frev)을 계산한다(S182).
이어, 프로세서(20)는 정상륜(전륜(FL, FR) 중 어느 하나이거나 후륜(RL, RR) 중 어느 하나)에 대한 추가 회전각을 계산한다. 이때, 프로세서(20)는 정상 회전각에서 고장륜의 고정 회전각을 차감하여 추가 회전각을 계산할 수 있다(S184).
프로세서(20)는 추가 회전각을 기반으로 정상륜의 회전각을 보정한다(S186). 즉, 프로세서(20)는 정상 회전각에 상기한 추가 회전각을 합산하여 최종 중심각(WA_Ffinal)을 산출한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 기준으로 회전반경(Rfinal)을 보정하고, 보정된 회전반경(Rfinal)을 이용하여 정상륜의 회전각을 보정(WA_FRrev과 WA_FLrev 중 어느 하나, WA_RRrev과 WA_RLrev 중 어느 하나)한다.
보정된 정상륜의 회전각(WA_FRrev과 WA_FLrev 중 어느 하나, WA_RRrev과 WA_RLrev 중 어느 하나)를 산출하는 과정을 상세하게 설명한다.
먼저, 전좌륜(FL) 고장에 의해 정상륜인 전우륜(FR)의 회전각을 보정하는 과정을 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 5의 전좌륜(FL) 고장에 의해 정상륜인 전우륜(FR)의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 전좌륜(FL)의 고장으로 인해 전좌륜(FL)의 회전각(WA_FL)이 xdeg로 고정될 때, x는 아래의 수학식1과 같다.
여기서, Lf는 차량의 무게중심에서 전륜축까지의 거리이며, Rrev는 보정된 회전반경이며, W는 차량 너비이다.
이 경우, 프로세서(20)는 아래의 수학식 2를 이용하여 보정된 회전반경(Rrev)을 얻을 수 있다.
이어, 프로세서(20)는 수학식 3과 같이 전좌륜(FL)을 바이시클 모델의 중심축으로 이동하여 바이시클 모델의 중심축에서의 회전각(WA_Frev)을 계산한다.
이어, 프로세서(20)는 전좌륜(FL)에 대한 추가 회전각을 계산한다. 프로세서(20)는 수학식 4의 전우륜(FR)의 회전각(WA_F)에서 전좌륜(FL)의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 계산하고, 추가 회전각을 기반으로 전우륜(FR)의 회전각을 보정한다.
이 경우, 프로세서(20)는 수학식 5와 같이 전우륜(FR)의 회전각에 상기한 추가 회전각을 합산하여 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 산출한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 기준으로 아래의 수학식 6과 같이 회전반경(Rfinal)을 보정한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 회전반경(Rfinal)을 이용하여 전우륜(FR)의 회전각(WA_FRrev)을 아래의 수학식 7과 같이 보정하고 보정된 전우륜(FR)의 회전각(WA_FRrev)을 출력한다.
즉, 정상일 때는 전좌륜(FL)의 회전각(WA_FL)을 중심축으로 옮기더라도 전륜의 회전각(WA_F)과 동일하여야 되고, 전우륜(FR)의 회전각(WA_FR)을 중심축으로 옮기더라도 전륜의 회전각(WA_F)과 동일하여야 한다.
그러나, 고장륜은 특정 회전각으로 고정되어 원하는 전륜의 회전각(WA_F)이 되지 못하기 때문에, 정상 회전각에서 부족한 회전각을 보충하여 정상륜을 더 회전시키거나 덜 회전시키도록 하는 것이다.
다음으로, 전우륜(FR) 고장에 의해 정상륜인 전좌륜(FL)의 회전각을 보정하는 과정을 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 도 5의 전우륜 고장에 의해 정상륜인 전좌륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 전우륜(FR)의 고장으로 인해 전우륜(FR)의 회전각(WA_FR)이 xdeg로 고정될 때, x는 아래의 수학식 8과 같다.
여기서, Lf는 차량의 무게중심에서 전륜축까지의 거리이며, Rrev는 보정된 회전반경이며, W는 차량 너비이다.
이 경우, 프로세서(20)는 아래의 수학식 9를 이용하여 보정된 회전반경(Rrev)을 얻을 수 있다.
이어, 프로세서(20)는 수학식 10과 같이 고정된 전우륜(FR)을 바이시클 모델의 중심축으로 이동하여 바이시클 모델의 중심축에서의 회전각(WA_Frev)을 계산한다.
이어, 프로세서(20)는 전좌륜(FL)에 대한 추가 회전각을 계산한다. 프로세서(20)는 수학식 11의 전좌륜(FR)의 회전각(WA_F)에서 전우륜(FR)의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 계산하고, 추가 회전각을 기반으로 전좌륜(FL)의 회전각을 보정한다.
이 경우, 프로세서(20)는 수학식 12와 같이 전우륜(FR)의 회전각에 상기한 추가 회전각을 합산하여 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 산출한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 기준으로 아래의 수학식 13과 같이 회전반경(Rfinal)을 보정한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 회전반경(Rfinal)을 이용하여 전좌륜(FL)의 회전각(WA_LRrev)을 아래의 수학식 14와 같이 보정하고 보정된 전좌륜(FL)의 회전각(WA_LRrev)을 출력한다.
다음으로, 후우륜(RR)의 회전각이 고정된 경우 정상륜인 후좌륜(RF)의 회전각을 보정하는 과정을 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 도 5의 후좌륜 고장에 의해 정상륜인 후우륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 후좌륜(RL)의 고장으로 인해 후좌륜(RL)의 회전각(WA_RL)이 xdeg로 고정될 때, x는 아래의 수학식1과 같다.
여기서, Lr는 차량의 무게중심에서 후륜축까지의 거리이며, Rrev는 보정된 회전반경이며, W는 차량 너비이다.
이 경우, 프로세서(20)는 아래의 수학식 16을 이용하여 보정된 회전반경(Rrev)을 얻을 수 있다.
이어, 프로세서(20)는 수학식 17과 같이 고정된 후우륜(RR)을 바이시클 모델의 중심축으로 이동하여 바이시클 모델의 중심축에서의 회전각(WA_Frev)을 계산한다.
이어, 프로세서(20)는 후좌륜(RL)에 대한 추가 회전각을 계산한다. 프로세서(20)는 수학식 4의 후우륜(RR)의 회전각(WA_F)에서 후좌륜(RL)의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 계산하고, 추가 회전각을 기반으로 후우륜(RR)의 회전각을 보정한다.
이 경우, 프로세서(20)는 수학식 19와 같이 후우륜(RR)의 회전각에 상기한 추가 회전각을 합산하여 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 산출한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 기준으로 아래의 수학식 20과 같이 회전반경(Rfinal)을 보정한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 회전반경(Rfinal)을 이용하여 후우륜(RR)의 회전각(WA_RRrev)을 아래의 수학식 21과 같이 보정하고 보정된 후우륜(RR)의 회전각(WA_RRrev)을 출력한다.
다음으로, 후우륜(RR)의 회전각이 고정된 경우 정상륜인 후좌륜(RF)의 회전각을 보정하는 과정을 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 도 5의 후우륜 고장에 의해 정상륜인 후좌륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 후우륜(RR)의 고장으로 인해 후우륜(RR)의 회전각(WA_RR)이 xdeg로 고정될 때, x는 아래의 수학식1과 같다.
여기서, Lr는 차량의 무게중심에서 후륜축까지의 거리이며, Rrev는 보정된 회전반경이며, W는 차량 너비이다.
이 경우, 프로세서(20)는 아래의 수학식 23을 이용하여 보정된 회전반경(Rrev)을 얻을 수 있다.
이어, 프로세서(20)는 수학식 24와 같이 고정된 후우륜(RR)을 바이시클 모델의 중심축으로 이동하여 바이시클 모델의 중심축에서의 회전각(WA_Frev)을 계산한다.
이어, 프로세서(20)는 후우륜(RR)에 대한 추가 회전각을 계산한다. 프로세서(20)는 수학식 4의 후좌륜(RL)의 회전각(WA_F)에서 후우륜(RR)의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 계산하고, 추가 회전각을 기반으로 후좌륜(RL)의 회전각을 보정한다.
이 경우, 프로세서(20)는 수학식 19와 같이 후좌륜(RL)의 회전각에 상기한 추가 회전각을 합산하여 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 산출한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 최종 중심각(WA_Ffinal)을 기준으로 아래의 수학식 27과 같이 회전반경(Rfinal)을 보정한다.
이어, 프로세서(20)는 보정된 회전반경(Rfinal)을 반영하여 정상륜의 회전각(WA_RLrev)을 아래의 수학식 28과 같이 보정한다.
한편, 도 2의 단계 S20에서의 판단 결과 후륜(RL, RR)이 모두 고장이면, 프로세서(20)는 후륜(RL,RR)의 고정된 회전각을 계산한다(S40). 이는 전륜(FL, FR)이 모두 고장이 아니고 후륜(RL, RR)이 모두 고장인 경우이다.
도 10은 도 2의 후륜의 고정된 회전각을 계산하는 방식을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 후좌륜(RL)의 고정 회전각을 아래의 수학식 29와 같이 x라 정의한다.
여기서, Rrev _ RL은 보정된 후좌륜(RL)의 회전반경이다. 프로세서(20)는 아래의 수학식 30을 통해 보정된 회전반경(Rrev _ RL)을 얻을 수 있다.
후우륜(RR)의 고정된 회전각을 아래의 수학식 31과 같이 y라 정의한다.
여기서, Rrev _RR은 보정된 후우륜(RR)의 회전반경이다. 프로세서(20)는 아래의 수학식 32를 이용하여 Rrev _RR을 계산한다.
이어, 프로세서(20)는 아래의 수학식 33 및 34와 같이 후좌륜(RL)과 후우륜(RR)을 모두 중심축으로 이동시킨다.
이어, 프로세서(20)는 수학식 35와 같이 중심축으로 이동된 후좌륜(RL)과 후우륜(RR)의 회전각을 평균하여 후륜(RR, RL)의 고정된 회전각(WA_RFIX)을 산출한다.
후륜(RR, RL)의 고정된 회전각(WA_RFIX)을 산출함에 따라, 프로세서(20)는 정상륜인 전륜의 회전각을 재계산한다(S50).
도 11은 도 2의 전륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이고, 도 12는 도 11의 전륜의 회전각을 보정하는 방식을 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 먼저 프로세서(20)는 후륜(RL, RR)이 동상인지 또는 역상인지를 결정한다(S510).
이어 프로세서(20)는 고정된 후륜(RL, RR)을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 재계산한다.
마지막으로, 프로세서(20)는 재계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 전륜의 회전각을 재계산한다.
이 경우, 프로세서(20)는 전륜(FL, FR) 중 어느 하나가 고장륜이면(후륜(RL, RR) 모두가 고장이고 전륜(FL, FR) 중 어느 하나가 고장륜인 상태)이면, 프로세서(20)는 상기한 도 4에서 전륜의 회전각을 재계산하는 과정을 통해 해당 정상륜의 회전각을 보정한다.
반면에, 프로세서(20)는 전륜(FL, FR)이 모두 정상륜이면, 프로세서(20)는 모든 전륜(FL, FR)의 회전각을 재계산한다.
여기서, 기 결정된 회전반경은 R로 정의하고, 회전방향은 sign(δ’cg)라 정의하며, CW(Clock Wise)는 +1로 정의하며, CCW(Counter Clock Wise)는 -1로 정의하며, 동상을 1로 정의하며, 역상을 -1로 정의한다.
또한, 고정된 후륜 회전각은 WA_R로 정의하고, 재계산된 전륜 회전각은 WA_F_REV라 정의한다. 4륜 기준 재계산된 전륜의 회전각은 각각 WA_FL_REV, WA_FR_REV라 정의한다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 프로세서(20)는 후륜(RL, RR)의 회전 방향을 기준으로 차량이 후륜(RR, RL)이 동상인지 역상인지 결정한다.
이 경우, 프로세서(20)는 후륜의 기 결정된 회전방향에 후륜의 고정된 회전방향을 곱한 값이 1이면 동상으로 결정하고 -1이면 역상으로 결정한다.
예컨대, 프로세서(20)는 후륜의 기 결정된 회전방향 CW가 1이고 후륜의 고정된 회전방향 CCW가 -1이면 역상(-1)으로 결정하고, 후륜의 기 결정된 회전방향 CCW가 -1이고 후륜의 고정된 회전방향 CCW가 -1이면 동상(1)으로 결정한다.
이어 프로세서(20)는 고정된 후륜(RR, RL)의 회전각에서 동상과 역상을 고려하여 무게중심의 회전각을 재계산한다. 재계산된 무게중심의 회전각은 δ’cg_rev라 한다.
동상인 경우, 프로세서(20)는 고정된 후륜의 회전각(WA_R)을 아래의 수학식 36을 통해 산출한다.
여기서, 후륜(RR, RL)의 회전각(WA_R)이 상대적으로 크지 않은 설정값 이하인 경우, 후륜의 회전각(WA_R)은 아래의 수학식 37과 같다.
여기서, 은 과 같고, 는 과 같다.
따라서, 후륜(RR, RL)의 회전각(WA_R)은 아래의 수학식 38과 같다.
따라서, 동상인 경우 재계산된 무게중심의 회전각(δ’cg _rev)은 아래의 수학식 39와 같다.
반면에, 역상인 경우 후륜(RR, RL)의 회전각(WA_R)은 아래의 수학식 41과 같다.
여기서, 후륜(RR, RL)의 회전각(WA_R)이 상대적으로 크지 않은 설정값 이하인 경우, 후륜(RR, RL)의 회전각(WA_R)은 아래의 수학식 41과 같다.
여기서, 은 과 같고, 는 과 같다.
따라서, 역상인 경우 재계산된 무게중심의 회전각(δ’cg _rev)은 아래의 수학식 43과 같다.
이와 같이, 동상인 경우와 역상인 경우의 재계산된 무게중심의 회전각(δ’cg _rev)은 동일하다.
이어, 프로세서(20)는 재계산된 무게중심의 회전각(δ’cg _rev)을 이용하여 전륜의 회전각(WA_F_REV)을 아래의 수학식 43을 이용하여 계산한다.
여기서, 은 과 같고, 는 과 같다.
한편, 도 2의 단계 S10에서의 판단 결과 전륜(FL, FR)이 모두 고장이 아니면, 프로세서(20)는 후륜(RL, RR)이 모두 고장인지를 판단한다(S60).
단계 S60에서의 판단 결과 후륜(RL, RR)이 모두 고장이 아니면, 프로세서(20)는 전륜(FL, FR)의 고정된 회전각을 계산한다(S70). 이는 전륜(FL, FR)이 모두 고장이고 후륜(RL, RR)이 모두 고장이 아닌 경우이다.
도 13은 도 2의 전륜의 고정된 회전각을 계산하는 방식을 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 전좌륜(FL)의 고정된 회전각을 아래의 수학식 44와 같이 x라 정의한다.
여기서, Rrev _FL은 보정된 전좌륜(FL)의 회전반경이다. 프로세서(20)는 아래의 수학식 45를 통해 전좌륜(FL)의 회전반경(Rrev_FL)을 계산한다.
전우륜(FR)의 고정 회전각을 아래의 수학식 46과 같이 y라 정의한다.
여기서, Rrev _ FR은 보정된 전우륜의 회전반경이다. 프로세서(20)는 아래의 수학식 47을 이용하여 전우륜의 회전반경(Rrev_FR)을 계산한다.
이어, 프로세서(20)는 아래의 수학식 48 및 49와 같이 전좌륜(FL)과 전우륜(FR)을 모두 중심축으로 이동시킨다.
이어, 프로세서(20)는 수학식 50과 같이 중심축으로 이동된 전좌륜(FL)과 전우륜(FR)의 회전각을 평균하여 전륜의 고정된 회전각(WA_FFIX)을 산출한다.
전륜의 고정된 회전각(WA_FFIX)을 산출함에 따라, 프로세서(20)는 정상륜인 후륜(RL, RR)의 회전각을 재계산한다(S80).
도 14는 도 2의 후륜의 회전각을 보정하는 과정을 도시한 순서도이고, 도 15는 도 14의 후륜의 회전각을 보정하는 방식을 도시한 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 먼저 프로세서(20)는 전륜(FL, FR)이 동상인지 또는 역상인지를 결정한다(S810).
이어 프로세서(20)는 고정된 전륜(FL, FR)을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 재계산한다.
마지막으로, 프로세서(20)는 재계산된 무게 중심 회전각을 기반으로 후륜의 회전각을 재계산한다.
이 경우, 프로세서(20)는 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면(전륜(FL, FR) 모두가 고장이고 후륜(RL, RR) 중 어느 하나가 고장륜인 상태)이면, 프로세서(20)는 상기한 도 4에서 후륜의 회전각을 재계산하는 과정을 통해 해당 정상륜의 회전각을 보정한다.
반면에, 프로세서(20)는 후륜(RL, RR)이 모두 정상륜이면, 프로세서(20)는 모든 후륜(RL, RR)의 회전각을 재계산한다.
여기서, 기 결정된 회전반경은 R로 정의하고, 회전방향은 sign(δ’cg)라 정의하며, CW(Clock Wise)는 +1로 정의하며, CCW(Counter Clock Wise)는 -1로 정의하며, 동상을 1로 정의하며, 역상을 -1로 정의한다.
또한, 고정된 전륜의 회전각은 WA_F로 정의하고, 재계산된 후륜의 회전각은 WA_R_REV라 정의한다. 4륜 기준 재계산된 후좌륜의 회전각은 WA_RL_REV로 정의하고, 후좌륜의 회전각은 WA_RR_REV라 정의한다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 프로세서(20)는 회전 방향을 기준으로 차량이 전후륜이 동상인지 역상인지 결정한다.
이 경우, 프로세서(20)는 전륜의 기 결정된 회전방향과 전륜의 고정된 회전방향 및 '-1'을 곱한 값이 1이면 동상으로 결정하고 -1이면 역상으로 결정한다.
예컨대, 프로세서(20)는 전륜의 기 결정된 회전방향 CW가 1이고 전륜의 고정된 회전방향 CCW가 -1이면 동상(1)으로 결정하고, 전륜의 기 결정된 회전방향 CCW가 -1이고 전륜 고정방향 CCW가 -1이면 역상(-1)으로 결정한다.
이어 프로세서(20)는 고정된 전륜(FL, FR)의 회전각에서 동상과 역상을 고려하여 무게중심의 회전각을 재계산한다. 재계산된 무게중심의 회전각은 δ’cg_rev라 한다.
동상인 경우, 프로세서(20)는 고정된 전륜(FL, FR)의 회전각(WA_F)을 아래의 수학식 51을 통해 산출한다.
여기서, 전륜(FL, FR)의 회전각(WA_F)이 상대적으로 크지 않은 설정값 이하인 경우, 전륜(FL, FR)의 회전각(WA_F)은 아래의 수학식 52과 같다.
여기서, 은 과 같고, 는 과 같다.
따라서, 전륜(FL, FR)의 회전각(WA_F)은 아래의 수학식 53과 같다.
따라서, 전륜(FL, FR)의 회전각(WA_F)에서 동상과 역상을 고려하여 재계산된 무게중심의 회전각(δ’cg _rev)은 아래의 수학식 54와 같다.
이어, 프로세서(20)는 재계산된 무게중심의 회전각(δ’cg _rev)을 통해 후륜각(WA_RREV)을 각각 계산한다.
이 경우, 프로세서(20)는 후륜의 회전각(WA_RREV)을 아래의 수학식 55을 이용하여 계산한다. 이는 동상과 역상에 동일하게 적용될 수 있다.
여기서, 은 과 같고, 는 과 같다.
한편, 도 2의 단계 S60에서의 판단 결과 후륜(RL, RR)이 모두 고장이면, 조향 불능으로 판정하고, 각 차륜의 제동력을 독립 제어(S90)하여 조향과 유사한 효과를 얻을 수 있도록 한다.
도 16은 도 2의 조향 불능시의 제동력 제어 예를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 프로세서(20)에 의해 조향 불능으로 판정되면, 차륜 제어기(30)는 각 4륜(FL, FR, RL, RR)의 제동력(Brake_FL, Brake_FR, Brake_RL, Brake_RR)의 제동력을 다르게 분배한다. 이 경우, 구동력의 차이로 각 차륜의 회전속도가 상이하게 됨으로써 조향과 유사한 효과를 얻을 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 독립조향 제어 장치 및 방법은 다수 개의 차륜이 고장으로 인해 회전각이 고정되더라도 고장륜을 제외한 나머지 정상륜의 회전각을 조정하여 차량이 기존의 회전 방향과 반경을 유지할 수 있도록 함으로써, 고장 발생 전과 같은 차량 거동 변화를 유지할 수 있도록 한다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 4륜각 계산부
20: 프로세서
30: 차륜 제어기

Claims (28)

  1. 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 차륜 제어기를 포함하고,
    상기 프로세서는 전륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하고,
    상기 프로세서는 전륜 중 정상륜의 회전각에서 전륜 중 고장륜의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 획득하고, 추가 회전각을 전륜 중 정상륜의 회전각에 합산하여 최종 중심각을 산출하며, 최종 중심각으로 차량의 회전반경을 산출한 후, 차량의 회전반경을 이용하여 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는
    후륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  5. 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 차륜 제어기를 포함하고,
    상기 프로세서는 후륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 프로세서는 후륜 중 정상륜의 회전각에서 후륜 중 고장륜의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 획득하고, 추가 회전각을 후륜 중 정상륜의 회전각에 합산하여 최종 중심각을 산출하며, 최종 중심각으로 차량의 회전반경을 산출한 후, 차량의 회전반경을 이용하여 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는
    후륜 모두가 고장륜이고 전륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 후륜 중 고장륜의 회전각을 계산한 후, 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  7. 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 차륜 제어기를 포함하고,
    상기 프로세서는 후륜 모두가 고장륜이고 전륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 후륜 중 고장륜의 회전각을 계산한 후, 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 프로세서는 후륜 중 후좌륜의 회전반경으로 후좌륜의 회전각을 산출하고, 후륜 중 후우륜의 회전반경으로 후우륜의 회전각을 산출하며, 후좌륜의 회전각과 후우륜의 회전각을 평균하여 후륜의 회전각을 산출하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  8. 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 차륜 제어기를 포함하고,
    상기 프로세서는 후륜 모두가 고장륜이고 전륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 후륜 중 고장륜의 회전각을 계산한 후, 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 프로세서는 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하고, 후륜이 동상인지 또는 역상인지에 따라 후륜을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 계산하며, 계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는
    후륜의 기 결정된 회전방향과 후륜의 고정된 회전방향을 이용하여 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는
    전륜 모두가 고장륜이고 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 전륜의 회전각을 계산한 후, 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  11. 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 차륜 제어기를 포함하고,
    상기 프로세서는 전륜 모두가 고장륜이고 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 전륜의 회전각을 계산한 후, 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 프로세서는 전륜 중 전좌륜의 회전반경으로 전좌륜의 회전각을 산출하고, 전륜 중 전우륜의 회전반경으로 전우륜의 회전각을 산출하며, 전좌륜의 회전각과 전우륜의 회전각을 평균하여 전륜의 회전각을 산출하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  12. 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 차륜 제어기를 포함하고,
    상기 프로세서는 전륜 모두가 고장륜이고 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 전륜의 회전각을 계산한 후, 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 프로세서는 전륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하고, 전륜이 동상인지 또는 역상인지에 따라 전륜을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 계산하며, 계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프로세서는
    전륜의 기 결정된 회전방향과 전륜의 고정된 회전방향을 이용하여 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 프로세서에서 차륜 모두가 고장륜으로 분석되어 조향 불능으로 판정되면, 상기 차륜 제어기는 차륜마다 제동력을 서로 다르게 분배하여 차량을 조향하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 장치.
  15. 프로세서가 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계; 및
    차륜 제어기가 상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜 중 정상륜의 회전각에서 전륜 중 고장륜의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 획득하고, 추가 회전각을 전륜 중 정상륜의 회전각에 합산하여 최종 중심각을 산출하며, 최종 중심각으로 차량의 회전반경을 산출한 후, 차량의 회전반경을 이용하여 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제15항에 있어서, 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서,
    상기 프로세서는 후륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  19. 프로세서가 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계; 및
    차륜 제어기가 상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 중에서 어느 하나가 고장륜이면 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 중 정상륜의 회전각에서 후륜 중 고장륜의 회전각을 차감하여 추가 회전각을 획득하고, 추가 회전각을 후륜 중 정상륜의 회전각에 합산하여 최종 중심각을 산출하며, 최종 중심각으로 차량의 회전반경을 산출한 후, 차량의 회전반경을 이용하여 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서,
    상기 프로세서는 후륜 모두가 고장륜이고 전륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 후륜 중 고장륜의 회전각을 계산한 후, 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  21. 프로세서가 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계; 및
    차륜 제어기가 상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 모두가 고장륜이고 전륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 후륜 중 고장륜의 회전각을 계산한 후, 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 중 후좌륜의 회전반경으로 후좌륜의 회전각을 산출하고, 후륜 중 후우륜의 회전반경으로 후우륜의 회전각을 산출하며, 후좌륜의 회전각과 후우륜의 회전각을 평균하여 후륜의 회전각을 산출하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  22. 프로세서가 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계; 및
    차륜 제어기가 상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜 모두가 고장륜이고 전륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 후륜 중 고장륜의 회전각을 계산한 후, 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하고, 후륜이 동상인지 또는 역상인지에 따라 후륜을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 계산하며, 계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 전륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서,
    상기 프로세서는 후륜의 기 결정된 회전방향과 후륜의 고정된 회전방향을 이용하여 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  24. 제15항에 있어서, 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서,
    상기 프로세서는 전륜 모두가 고장륜이고 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 전륜의 회전각을 계산한 후, 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  25. 프로세서가 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계; 및
    차륜 제어기가 상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜 모두가 고장륜이고 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 전륜의 회전각을 계산한 후, 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서,
    상기 프로세서는 전륜 중 전좌륜의 회전반경으로 전좌륜의 회전각을 산출하고, 전륜 중 전우륜의 회전반경으로 전우륜의 회전각을 산출하며, 전좌륜의 회전각과 전우륜의 회전각을 평균하여 전륜의 회전각을 산출하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  26. 프로세서가 차륜의 회전각을 토대로 차륜별로 고장 여부를 분석하여 분석 결과에 따라 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계; 및
    차륜 제어기가 상기 프로세서로부터 입력된 차륜의 회전각에 따라 차륜의 조향을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜 모두가 고장륜이고 후륜 중 어느 하나가 고장륜이면, 전륜의 회전각을 계산한 후, 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하며,
    상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서, 상기 프로세서는 전륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하고, 전륜이 동상인지 또는 역상인지에 따라 전륜을 기준으로 한 무게중심의 회전각을 계산하며, 계산된 무게중심의 회전각을 기반으로 후륜 중 정상륜의 회전각을 보정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 고장이 발생한 고장륜을 제외한 정상륜의 회전각을 보정하는 단계에서,
    상기 프로세서는 전륜의 기 결정된 회전방향과 전륜의 고정된 회전방향을 이용하여 후륜이 동상인지 또는 역상인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
  28. 제15항에 있어서, 상기 프로세서에서 차륜 모두가 고장륜으로 분석되어 조향 불능으로 판정되면, 상기 차륜 제어기가 차륜마다 제동력을 서로 다르게 분배하여 차량을 조향하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 독립조향 제어 방법.
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