KR20040040553A - 조향각 센서의 영점 보정 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서에 관한 것으로써, 상세하게는 차량에 장착되어 핸들의 변위정도를 측정하기 위한 조향각 센서(Steering sensor)의 영점 보정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래 차량에 설치된 센서의 영점은 초기에 설정된 후에는 변경할 수 없었기 때문에 보다 정밀한 차량제어를 수행하는데 미흡하였고, 특히 선회주행시 조향각 센서의 영점은 오프셋(offset)만큼 보정해 주어야 함에도 불구하고 오차가 포함된 검출값을 기준정보로 사용하게 되어 차량의 주행성능과 조정 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 차량의 주행중일때를 기준으로 조향각 센서의 영점을 보정하고, 이를 소정의 주기동안 반복 수행하게 하는 차량의 조향각 센서 보정방법을 제공한다.

Description

조향각 센서의 영점 보정 장치 및 그 방법{Zero point compensating method of sensor using steering angle sensor and device thereof}

본 발명은 센서에 관한 것으로써, 상세하게는 차량에 장착되어 핸들의 변위정도를 측정하기 위한 조향각 센서(Steering sensor)의 영점 보정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자제어방식을 채택하는 차량에는 차속과 차량의 진행상태를 검출하기 위한 센서들이 마련되어 있는데, 각각의 차륜의 속도를 검출하는 휠 속도센서와, 차량의 진행방향에 따른 조향각을 검출하는 조향각 센서와, 차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도 센서와, 차량의 각속도를 검출하는 각속도센서 및 브레이크 액압을 검출하는 압력센서등을 구비하고 있다.

이러한 각종 센서들은 전자제어방식에 의해 차량의 진행방향 즉 실제 차속과 센서의 검출값에 따라 연산된 기준차속에 기준정보를 제공하는 것으로 차량의 주행성능 및 조정 안정성과 매우 밀접한 관계가 있다. 더욱이, 차량안정성제어(ESP)에서와 같이 각종 센서의 검출값에 기초하여 차량의 주행상태를 미리 추정 및 예측하여 핸들링에 따른 차량의 선회동작을 원활하게 진행하도록 하는 경우 거의 센서들에 의존할 수 없었다.

그러나, 차량에 설치된 센서의 영점은 초기에 설정된 후에는 변경할 수 없었기 때문에 보다 정밀한 차량제어를 수행하는데 미흡하였고, 특히 선회주행시 조향각 센서의 영점은 오프셋(offset)만큼 보정해 주어야 함에도 불구하고 오차가 포함된 검출값을 기준정보로 사용하게 되어 차량의 주행성능과 조정 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 최초 차량의 제조단계에서 조향각 센서의 장착오차로 인한 오차검출과, 차량의 장기간 주행시 구조적인 노후화로 휠 얼라이먼트가 틀어지게 되어 이에 따른 조향각 센서의 오차가 발생하고 그 오차가 포함된 검출값을 기준정보로 사용하게 되어 차량안정성제어(ESP)모드시 사용자에게 큰 사고를 야기하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 차량의 주행중일때를 기준으로 조향각 센서의 영점을 보정하고, 이를 소정의 주기동안 반복 수행하게 하는 차량의 조향각 센서 보정방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 조향각 센서의 영점 보정 방법의 순서를 보인 플로우 챠트.

도 2는 본 발명의 조향각 센서의 영점 보정을 위한 장치적 구성을 보인 블록도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 조향각 센서. 20 : 휠 속도 센서.

30 : 마이컴.

상기와 같은 본 발명의 차량의 조향각 센서 보정방법은,

현재 주행중인 차량이 직진주행 상태인지 판단하는 제 1단계,

직진 주행중이면 미리 설정된 주기마다 현재 조향각 값을 검출하고, 검출된 조향각 값중에 대표 조향각 값을 선정하는 제 2단계,

상기 제 2단계를 소정 설정 횟수만큼 반복하여 선정된 대표 조향각 값중 어느 하나의 대표 조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 제 3단계로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 제 1단계는 현재 주행중인 차량이 설정 속도 이상인지 판단하는 과정과, 판단결과 설정 속도 이상이면 기준 영점과 현재 검출되는 조향각이 설정범위 이내인지 판단하여 설정범위 이내이면 직진주행 상태로 판단하는 과정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하고, 상기 제 2단계는 소정 설정된 시간동안 미리 설정된 간격으로 조향각 값을 검출하고, 검출된 다수개의 조향각 값중 가장 많이 겹치는 값을 대표 조향각 값으로 선정함으로써 수행되는 특징을 포함하고, 상기 제 3단계는 상기 제 2단계를 3회 이상 반복하고, 선정된 3개 이상 대표 조향각 값중 일치하는 값이 존재하면 이를 새로운 영점으로 산출하는 특징을 포함하여 구성된다.

본 발명은 차량이 직진주행상태이면 조향각 센서로부터 출력되는 데이터를 입력하여 연산, 조향각 센서의 영점 보상을 수행하는 마이컴을 포함하여 구성된다.

상기 마이컴은 휠속도 센서로부터 속도신호를 입력하여 현재 차량의 주행속도를 산출하는 차속 연산부와, 조향각 센서로부터 조향신호를 입력하여 현재 차량의 조향정도를 산출하는 조향각 감지부와, 상기 차속 연산부와 조향각 감지부로부터 출력하는 주행속도 및 조향정도를 입력하여 차량의 직진주행상태를 판단하고, 직진주행상태이면 미리 설정된 주기마다 현재 조향각 값을 검출하고, 검출된 조향각 값중에 대표 조향각 값을 선정, 선정된 대표 조향각 값중 어느 하나의 대표 조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 조향각 보정부와, 상기 선정된 대표 조향각 값을 저장하기 위한 메모리부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면 1과 도면 2를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 조향각 센서의 영점 보정을 위한 장치적 구성을 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 조향각 센서의 영점 보정 방법의 순서를 보인 플로우 챠트이다.

먼저, 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면,

차량의 조향정도를 검출하기 위한 조향각 센서(10)와, 차량의 주행속도를 판단하기 위한 속도신호를 발생하는 휠 속도센서(20)와, 상기 각각의 조향각 센서(10)와, 휠 속도센서(20)에서 출력하는 신호를 입력하여 조향각 센서(10)의 영점을 보정하는 마이컴(30)으로 구성된다.

상기 마이컴(30)은 휠 속도센서(20)에서 출력하는 속도신호를 입력하여 차량의 주행속도를 산출하는 차속 연산부(31)와, 상기 조향각 센서(20)에서 출력하는 조향정도 신호를 입력하여 조향각 값을 산출하는 조향각 감지부(33)와, 상기 차속 연산부(31)와, 조향각 감지부(33)에서 산출된 각각의 차량 주행속도와 조향각 값을 입력하여 판단, 차량의 직진상태를 판단하고, 직진상태이면 미리 설정된 주기마다 현재 조향각 값을 검출하고, 검출된 조향각 값중에 대표 조향각 값을 선정하며, 상기 대표 조향각 값을 선정함을 설정된 횟수만큼 반복하여 선정된 대표 조향각 값중 어느 하나의 대표 조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 조향각 보정부(32)와, 상기 선정된 대표 조향각 값을 저장하기 위한 메모리부(34)로 구성된다.

도 2를 참조하여 그 방법을 살펴보면,

차량의 현재 직진주행상태인가를 파악하기 위해 현재 주행중인 차량의 주행속도와 조향각을 검출하여 직진주행인가를 판단하는 단계,

상기 단계에서 직진주행이면 1분간 1초씩 조향각값을 검출하는 단계, 상기 단계에서 검출된 조향값중 가장 많이 중복되는 값을 대표조향각 값으로 선정하는 단계, 선정된 대표조향각 값이 3개인지 파악하는 단계, 상기 단계에서 선정된 대표조향각 값이 3개이면 그 3개의 대표조향각 값중 일치하는 값이 존재하는가 판단하는 단계, 존재하면 해당 일치 대표조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 단계로 수행된다.

본 발명의 동작은 마이컴(30)에 미리 설정되어 있는 주기를 기준으로 반복 수행하는바,

현재 주행중인 차량의 속도를 파악하기 위하여 휠 속도센서(20)에서 출력하는 속도신호를 마이컴(30)은 입력하여 현재 주행중인 차량의 속도를 연산하고, 연산된 차량의 속도가 설정된 속도 이상인지 파악하게 된다.

현재 주행중인 차량의 속도가 설정된 속도 이상이면, 조향각 센서(10)로부터 조향신호를 입력하여 현재 조향정도를 파악하게 되고, 그 조향정도가 설정된 조향범위 이내이면 마이컴(30)은 현재 차량이 직진주행상태로 인식하게 된다.

즉, 직진주행상태라 함은 영점(Zero point)을 기준으로 조향각의 변화가 없는 상태이나 실질적으로 주행시 노면의 상태나 운전자의 운전습관, 차량의 노후화 등으로 직진주행시라 해도 정확히 영점을 유지하기는 불가능하므로 설정 범위내의 오차를 포함하는 직진주행상태로 인식을 하게 되는 것이다.

이후, 마이컴(30)에서는 1분간 1초씩 조향각 센서(10)로부터 입력되는 조향각 값을 체크하고, 체크된 총 60개의 조향각 값을 비교하여 가장 많이 일치되는 값을 대표 조향값으로 선정하여 메모리부(34)에 저장하게 된다.

이후 2분의 간격을 두고 상기 대표 조향각값을 선정하는 과정을 반복후 선정된 대표 조향각 값이 3개가 되면, 선정된 각각 3개의 대표 조향각 값을 비교하게 된다.

이때, 비교된 3개의 대표 조향각 값중 일치하는 값, 즉 같은 값이 존재하게 되면 그 같은 값을 새로운 영점으로 하여 조향각 센서의 영점을 보정하게 되며, 같은 값이 존재하지 않으면 선정된 대표 조향각 값을 메모리부(34)에서 삭제하고, 다시 상기의 과정을 설정된 주기에 따라 반복하게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에서는 차량의 주행시를 기준으로 조향각 센서의 영점을 보정하게 됨으로써, 사용자에게 조종 안전성과 차량의 주행 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 현재 주행중인 차량이 직진주행 상태인지 판단하는 제 1단계,

   직진 주행중이면 미리 설정된 주기마다 현재 조향각 값을 검출하고, 검출된 조향각 값중에 대표 조향각 값을 선정하는 제 2단계,

   상기 제 2단계를 소정 설정 횟수만큼 반복하여 선정된 대표 조향각 값중 어느 하나의 대표 조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 제 3단계로 구성됨을 특징으로 하는 조향각 센서의 영점 보정 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1단계는 현재 주행중인 차량이 설정 속도 이상인지 판단하는 과정과, 판단결과 설정 속도 이상이면 기준 영점과 현재 검출되는 조향각이 설정범위 이내인지 판단하여 설정범위 이내이면 직진주행 상태로 판단하는 과정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 조향각 센서의 영점 보정 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2단계는 소정 설정된 시간동안 미리 설정된 간격으로 조향각 값을 검출하고, 검출된 다수개의 조향각 값중 가장 많이 겹치는 값을 대표 조향각 값으로 선정함으로써 수행되는 특징을 포함하는 조향각 센서의 영점 보정 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 3단계는 상기 제 2단계를 3회 이상 반복하고, 선정된 3개 이상 대표 조향각 값중 일치하는 값이 존재하면 이를 새로운 영점으로 산출하는 동작으로 수행됨을 특징으로 하는 조향각 센서의 영점 보정 방법.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 설정속도는 80[Km/h] 이상임을 특징으로 하는 조향각 센서의 영점 보정 방법.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 소정 설정된 시간은 1분이며, 미리 설정된 간격은 1초 간격임을 특징으로 하는 조향각 센서의 영점 보정 방법.
7. 휠 속도센서와 조향각 센서가 구성된 차량의 조향각 센서 영점 보정장치에 있어서,

   상기 휠 속도 센서로부터 속도신호를 입력하여 현재 차량의 주행속도를 산출하는 차속 연산부와, 상기 조향각 센서로부터 조향신호를 입력하여 현재 차량의 조향정도를 산출하는 조향각 감지부와,

   상기 차속 연산부와 조향각 감지부로부터 출력하는 주행속도 및 조향정도를 입력하여 차량의 직진주행상태를 판단하고, 직진주행상태이면 미리 설정된 주기마다 설정된 간격으로 현재 조향각 값을 검출하고, 검출된 조향각 값중에 대표 조향각 값을 선정하고 이를 소정 설정 횟수만큼 반복하여, 선정된 다수개의 대표 조향각 값중 어느 하나의 대표 조향각 값을 새로운 영점으로 산출하는 조향각 보정부와,

   상기 선정된 대표 조향각 값을 저장하기 위한 메모리부로 구성된 마이컴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 조향각 센서 영점 보정장치.