KR20080022374A - 요레이트센서 오프셋 보정장치 및 그 보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요레이트센서 오프셋 보정장치 및 그 보정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 정차 중에 일정시간마다 계산된 요레이트값의 평균값을 필터링하여 요레이트센서의 오프셋값을 보정하는 요레이트센서 오프셋 보정장치 및 그 보정방법에 관한 것이다. 요레이트 오프셋의 신속하고 정확한 보정을 위해 본 발명의 요레이트센서 오프셋 보정장치는 차량의 요레이트를 감지하는 요레이트센서와, 차량의 정차여부를 판단하는 정차판단부와, 상기 요레이트의 오프셋을 포함하는 데이터들을 저장하는 저장부와, 상기 정차판단부에서 정차로 판단된 경우 일정시간(T)마다 그 시간동안의 요레이트값의 평균값을 구하고 상기 평균값을 필터링한 오프셋 보정값을 상기 저장부의 오프셋값과 비교하여 그 차이가 일정값 이상인 경우 상기 저장부에 상기 오프셋 보정값을 새로운 요레이트의 오프셋값으로 저장하는 저장부를 포함한다.

Description

요레이트센서 오프셋 보정장치 및 그 보정방법{Offset correction Apparatus of yaw rate sensor and its correction Method}

도 1은 본 발명에 따른 요레이트센서 오프셋 보정장치의 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 요레이트센서의 오프셋 보정과정의 일례를 나타낸 개략도.

도 3은 턴테이블에서의 시간에 따른 요레이트값을 나타낸 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 요레이트센서의 오프셋 보정방법을 나타내는 흐름도.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10 : 차속센서 12 : 휠스피드 센서

14 : 정차 판단부 16 : 요레이트 센서

20 : 제어부

본 발명은 요레이트센서 오프셋 보정장치 및 그 보정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 정차 중에 일정시간마다 계산된 요레이트값의 평균값을 필터링하여 요레이트센서의 오프셋값을 보정하는 요레이트센서 오프셋 보정장치 및 그 보정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 요레이트는 차량의 Z축을 기준으로 좌우로 회전하는 값의 비율을 나타내는 값을 말한다.

최근에 차량에는 차량의 안전성을 위한 차량 안정성 제어시스템(Electronic Stability Program : ESP)이 설치되는 것이 일반적이다. 이러한 ESP는 각종 센서를 마련하여 차량의 언더스티어 또는 오버스티어를 감지하고 엔진의 구동력 및 각 차륜의 제동력을 적절히 조절하여 차량의 안전성을 확보한다.

여기에서 요레이트는 ESP 시스템을 제어하기 위해 기초가 되는 사항으로 요레이트센서의 정확도는 ESP 시스템에서 매우 중요한 요소이다. 이러한 요레이트센서는 온도 등 외부환경에 의해 실제값과 약간의 오차가 생기게 되는데 이러한 오차의 보정을 위해 비휘발성 메모리에 요레이트센서의 오프셋값을 저장하여 더욱 정확한 요레이트를 산출하게 된다.

이러한 요레이트센서의 오프셋값은 시간에 따라 변하거나 요레이트센서의 교체로 인해 기존에 저장된 오프셋값이 맞지 않아 ESP의 제어에 치명적인 오류가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 정차 중에 요레이트값의 평균값을 구하여 필터링함으로써 최대한 신속하고 정확하게 현재의 요레이트 오프셋값으로 보정하는 요레이트센서 오프셋 보정장치 및 그 보정방법을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요레이트센서 오프셋 보정장치는 차량의 요레이트를 감지하는 요레이트센서와, 차량의 정차여부를 판단하는 정차판단부와, 상기 요레이트의 오프셋을 포함하는 데이터들을 저장하는 저장부와, 상기 정차판단부에서 정차로 판단된 경우 일정시간(T)마다 그 시간동안의 요레이트값의 평균값을 구하고 상기 평균값을 필터링한 오프셋 보정값을 상기 저장부의 오프셋값과 비교하여 그 차이가 일정값 이상인 경우 상기 저장부에 상기 오프셋 보정값을 새로운 요레이트의 오프셋값으로 저장하는 저장부를 포함한다.

또한, 상기 제어부는 상기 필터링은 상기 평균값과 상기 저장부의 오프셋값과의 차이가 기준값 이상일 경우 상기 평균값과 상기 오프셋값을 70 대 30의 비율로 필터링을 하고 기준값 이하일 경우 30 대 70의 비율로 필터링을 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 차량의 정차 중에 일정시간(T)마다 상기 오프셋 보정값과 다시 계산된 요레이트의 평균값을 70 대 30의 비율로 계속 필터링하여 상기 오프셋 보정값을 갱신하고 차량의 출발 직전에 갱신된 오프셋 보정값을 상기 저장부의 오프셋 값과 비교하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 차량이 출발한 후에 상기 출발 직전에 갱신된 필터링 값과 상기 저장부의 오프셋값과 비교하고 그 차이가 일정값 이상인 경우 차량의 이그니션 스위치가 오프된 후에 저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 일정시간(T)마다의 요레이트값의 평균값이 일정비율로 증가하거나 감소하는 경우에는 상기 요레이트센서의 오프셋 보정을 중지하는 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요레이트센서 오프셋 보정방법은 차량이 정차중인지를 판단하는 단계; 차량이 정차중인 경우 일정시간(T)마다 요레이트의 평균값을 구하는 단계; 상기 평균값과 기존의 요레이트 오프셋값을 일정비율에 따라 필터링하여 오프셋 보정값을 구하는 단계; 차량이 출발한 후에 상기 오프셋 보정값과 상기 기존의 오프셋값과의 차이가 일정값이상인 경우 상기 기존의 오프셋값을 상기 오프셋 보정값으로 갱신하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 오프셋 보정값을 구하는 단계는 상기 평균값이 상기 기존의 오프셋값과의 차이가 기준값이상일 경우 상기 평균값과 상기 기존의 오프셋값을 70 대 30의 비율로 필터링을 하고 기준값 이하일 경우 30 대 70의 비율로 필터링을 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 차량이 출발하기 전까지 일정시간(T)마다 상기 오프셋 보정값과 다시 계산된 요레이트의 평균값을 70 대 30의 비율로 계속 필터링하여 상기 오프셋 보정값을 갱신하고 차량의 출발 전 마지막으로 갱신된 필터링 값을 상기 저장부의 오프셋 값과 비교하여 상기 오프셋값을 갱신하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 요레이트센서 오프셋 보정장치의 블록도이다. 본 발 명의 요레이트센서 오프셋 보정장치는 차속센서(10)와 휠스피드센서(12)와 ESP/ABS의 ECU(Electrical Control Unit)의 신호를 이용하여 차량의 정차여부를 판단하는 정차판단부(14)와 요레이트센서(16) 및 IGN스위치(19)의 신호와 저장부(18)의 데이터를 이용하여 요레이트센서의 오프셋 보정값을 계산하는 제어부(20)를 포함하여 구성된다.

상기 구성에 따른 본 발명의 요레이트센서 오프셋 보정장치의 동작을 도 2를 참조하여 이하에서 설명한다. 차량의 IGN 스위치(19)가 ON되면 정차판단부(14)는 통상 트랜스미션 등에 장착된 차속센서(10)와 각 차륜의 스피드를 감지하는 휠스피드센서(12)를 이용하여 차량의 정차여부를 판단한다. 허용되는 오차를 고려하여 정차판단의 일예를 들면 1초 이상 차속이 2.25KPH이하이고 각 차륜의 속도 중 최고속도가 2KPH이고 ESP/ABS의 ECU가 비제어중이면 정차로 판단한다. 이는 일예이고 실제의 상황에 따라 정차여부의 판단은 다양하게 할 수 있다.

정차판단부(14)에서 차량이 정차로 판단되면 제어부(20)는 요레이트센서(16)의 요레이트값을 일정시간(T1)마다 그 평균값을 구한다. 평균값을 저장부(18)에 저장된 요레이트센서 오프셋값과 비교하여 그 차이를 계산한다. 그 차이가 미리 설정된 기준값보다 크면 현재 오프셋값이 저장부(18)의 오프셋값과 많은 차이를 나타내는 것으로 계산된 평균값이 많이 포함되는 비율로 저장부(18)의 오프셋값을 고려하여 필터링한다. 이는 외란에 의한 노이즈를 고려한 것으로 계산된 평균값에 포함되었을지 모르는 노이즈 성분을 제거하는 의미도 포함되고 현재의 평균값이 지속적으로 사용될 오프셋값으로 적당하지 않을 수도 있기 때문이다. 일정비율은 정확성과 신속성을 고려할 때 평균값과 저장부(18)의 오프셋값의 비율을 70 대 30으로 하는 것이 바람직하다. 다만 이는 차량의 상황이나 요레이트센서의 스펙에 따라 다른 비율로 필터링할 수도 있을 것이다. 평균값과 저장부(18)의 오프셋값이 기준값보다 작으면 저장부(18)의 오프셋값이 많이 포함되는 비율로 필터링한다. 즉, 평균값과 저장부(18)의 오프셋값의 비율을 30 대 70으로 하여 필터링한다.

이러한 필터링은 일정시간(T1)마다 계속 이루어지는데 그 과정은 일정시간마다 계속 요레이트의 평균값을 계산하고 앞서 필터링된 오프셋 보정값과 일정한 비율로 필터링하여 오프셋 보정값을 갱신한다. 즉 이전구간에서 계산된 오프셋 보정값과 현재구간에서 계산된 요레이트의 평균값을 70 대 30의 비율로 필터링하여 나온 값으로 요레이트 오프셋값을 갱신한다.

이렇게 요레이트 오프셋값을 계속 갱신하다가 차량이 출발하게 되면 오프셋값의 보정값을 구하는 과정을 멈추고 저장부(18)의 오프셋값과 출발 직전에 갱신된 요레이트 오프셋값을 비교하여 그 차이가 일정값 이상인지를 판단한다. 일정값 이상인 경우 갱신된 요레이트값으로 기존의 저장부(18)의 오프셋값을 대체하여 저장부(18)에 저장한다. 이러한 대체저장과정은 차량의 IGN스위치가 off된 후 저장하게 된다.

도 3은 턴테이블에서의 시간에 따른 요레이트값을 나타낸 그래프이다. 턴테이블에서의 요레이트값의 변화는 정지에서 일정각속도로 회전하기 위해 가속하는 구간(A)과 일정각속도에 이르러 그 속도를 유지하며 회전하는 구간(B)과 정지하기 위해 감속하는 구간(C)으로 이루어져 있다. 앞서 설명한 요레이트 오프셋의 보정작 업은 현재 요레이트가 왜곡되어 나타나는 주정차시의 차량의 회전을 위한 턴테이블에서는 금지되어야 한다. 이를 위해 정차로 판단된 후 요레이트값의 평균값을 계산하여 그 평균값이 일정구간동안(T2)(EX : 250msec) 일정값(EX : 1 deg/sec)이상 증가 또는 감소하는 경우(A 또는 C구간) 요레이트 오프셋값의 보정을 금지한다. B구간의 경우 요레이트의 평균값에 변화가 없어 요레이트 오프셋의 보정값의 계산은 이루어지지만 차량이 출발하여야 그 보정을 저장부(18)에 저장할지를 판단하게 되고 C구간을 거치면서 B구간에서 계산된 보정값은 리셋되므로 오보정은 이루어지지 않는다.

도 4는 본 발명에 따른 요레이트센서의 오프셋 보정방법을 나타내는 흐름도이다. 우선 차량의 IGN스위치(19)가 ON되면 정차판단부(14)는 차량의 정차여부를 판단하게 된다.(S410, 420단계) 차량이 정차중이면 일정간격(T1)으로 요레이트의 평균값을 계산한다.(S430단계) 일정시간(T1)은 각 차량의 상태에 따라 다르게 설정될 수 있겠지만 대략 1초정도가 바람직하다. 턴테이블에서의 오보정을 방지하게 위해 일정구간(T2)에서 계산된 요레이트의 평균값이 기준값(Y1)이상 변하는지를 판단한다. 앞서 일예로 T2를 250msec로 Y1을 1 deg/sec로 제시한 바 있다.(S440단계) 기준값(Y1)이상 변하는 경우 턴테이블에 있는 것이므로 요레이트 오프셋(offset)의 보정을 금지하고 일정값이하인 경우 요레이트 오프셋의 보정값을 계산한다.(S450, S455단계) 보정값의 계산은 앞서 언급한 바와 같이 일정비유의 필터링과정을 통해 이루어진다. 일예를 들어 설명하면 일정시간(T1) 즉, 1초 동안 계산된 요레이트의 평균값이 저장부(18)의 오프셋값과 2deg/SEC이상 차이가 나면 평균값과 저장부의 오프셋값을 70 대 30 으로 하여 필터링한다. 다음 1초 동안 요레이트의 평균값을 계산하여 그 값과 필터링된 후의 요레이트 오프셋 보정값을 30 대 70으로 필터링하여 요레이트 오프셋 보정값을 갱신한다. 이후 정차 중 즉 차량이 출발하기 전까지 매 1초마다 이상의 과정을 반복하여 요레이트 오프셋 보정값을 계속 갱신한다.(S460단계) 차량이 출발하였으면 현재 IGN이 ON된 구간에서 요레이트 오프셋 보정값의 계산이 있었는지를 판단한다.(S470단계) 이는 턴테이블에만 있었던 경우 보정값이 없을 수 있기 때문이다. 보정값의 계산이 있었던 경우 보정값과 저장부(18)의 오프셋값의 차이가 일정값(일예로 0.5 deg/sec) 이상인지를 판단한다.(S480단계) 이는 오프셋 보정값과 별 차이가 없는 경우 굳이 저장부(18)의 오프셋값을 갱신할 필요가 없기 때문이다. 일정값 이상인 경우 IGN스위치가 OFF되었는지를 판단하여 OFF된 후에 저장부(18)에 현재 오프셋 보정값을 저장한다.(S490, 500단계)

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 정차 중 요레이트의 평균값을 일정비유로 필터링하여 요레이트의 오프셋값을 보정함으로써 더욱 정확하고 신속하게 요레이트 오프셋을 보정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 요레이트의 평균값이 일정비율로 변하는 경우 요레이트의 보정을 금지함으로써 턴테이블 등에서의 오프셋의 오보정을 방지하는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 차량의 요레이트를 감지하는 요레이트센서와,

   차량의 정차여부를 판단하는 정차판단부와,

   상기 요레이트의 오프셋을 포함하는 데이터들을 저장하는 저장부와,

   상기 정차판단부에서 정차로 판단된 경우 일정시간(T)마다 그 시간동안의 요레이트값의 평균값을 구하고 상기 평균값을 필터링한 오프셋 보정값을 상기 저장부의 오프셋값과 비교하여 그 차이가 일정값 이상인 경우 상기 저장부에 상기 오프셋 보정값을 새로운 요레이트의 오프셋값으로 저장하는 저장부를 포함하는 요레이트센서 오프셋 보정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 필터링은 상기 평균값과 상기 저장부의 오프셋값과의 차이가 기준값 이상일 경우 상기 평균값과 상기 오프셋값을 70 대 30의 비율로 필터링을 하고 기준값 이하일 경우 30 대 70의 비율로 필터링을 하는 것이 특징인 요레이트센서 오프셋 보정장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는 차량의 정차 중에 일정시간(T)마다 상기 오프셋 보정값과 다시 계산된 요레이트의 평균값을 70 대 30의 비율로 계속 필터링하여 상기 오프셋 보정값을 갱신하고 차량의 출발 직전에 갱신된 오프셋 보정값을 상기 저장부의 오프셋 값과 비교하는 것이 특징인 요레이트센서 오프셋 보정장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제어부는 차량이 출발한 후에 상기 출발 직전에 갱신된 필터링 값과 상기 저장부의 오프셋값과 비교하고 그 차이가 일정값 이상인 경우 차량의 이그니션 스위치가 오프된 후에 저장부에 저장하는 것이 특징인 요레이트센서 오프셋 보정장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 일정시간(T)마다의 요레이트값의 평균값이 일정비율로 증가하거나 감소하는 경우에는 상기 요레이트센서의 오프셋 보정을 중지하는 것이 특징인 요레이트센서 오프셋 보정장치.
6. 차량이 정차중인지를 판단하는 단계;

   차량이 정차중인 경우 일정시간(T)마다 요레이트의 평균값을 구하는 단계;

   상기 평균값과 기존의 요레이트 오프셋값을 일정비율에 따라 필터링하여 오프셋 보정값을 구하는 단계;

   차량이 출발한 후에 상기 오프셋 보정값과 상기 기존의 오프셋값과의 차이가 일정값이상인 경우 상기 기존의 오프셋값을 상기 오프셋 보정값으로 갱신하는 단계 를 포함하는 요레이트센서 오프셋 보정방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 오프셋 보정값을 구하는 단계는 상기 평균값이 상기 기존의 오프셋값과의 차이가 기준값이상일 경우 상기 평균값과 상기 기존의 오프셋값을 70 대 30의

   비율로 필터링을 하고 기준값 이하일 경우 30 대 70의 비율로 필터링을 하는 것이

   특징인 요레이트센서 오프셋 보정방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   차량이 출발하기 전까지 일정시간(T)마다 상기 오프셋 보정값과 다시 계산된 요레이트의 평균값을 70 대 30의 비율로 계속 필터링하여 상기 오프셋 보정값을 갱신하고 차량의 출발 전 마지막으로 갱신된 필터링 값을 상기 저장부의 오프셋 값과 비교하여 상기 오프셋값을 갱신하는 것이 특징인 요레이트센서 오프셋 보정방법.

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