KR20110114897A - 차량의 조향 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 조향 제어 방법에 관한 것으로, SPAS 모드와 MDPS 모드에서 별도의 부품 추가 없이 동일한 제어기인 MDPS 제어기를 통해 조향 모터를 구동 시킬 수 있으므로, 각 모드별로 조향 모터를 구동시키기 위한 별도의 제어기를 구비하지 않을 수 있고, 모드 변경이 용이할 수 있게 된다.

Description

차량의 조향 제어 방법{STEERING CONTROL METHOD FOR VEHICLES}

본 발명은 차량의 조향 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전동식 조향 장치를 통해서 SPAS 모드로 구동 할 수 있는 차량의 조향 제어 방법에 관한 것이다.

최근 차량의 사고 원인의 가장 많은 부분은, 전방 부주의와 안전 확인 불충분과 같은 뒤늦은 인지로 인해서 발생된다. 이러한 안전 확인 불충분 등으로 발생된 사고를 예방하기 위해서 전자 및 기계 제어를 바탕으로 운전자의 의지에 따라 능동적으로 조향 보조 역할을 수행하는 안전 기술인 첨단 안전 차량(ASV: Advanced Safety Vehicle)기술이 이용되고 있다.

이러한 첨단 안전 차량 기술에서 주차 제어 시스템(SPAS: Smart Parking Assistance System)은 초음파를 발생시키고 주차공간 주위에 있는 다른 차량 또는 물체에 의해 초음파가 반사된 반사파를 다시 감지하여 주차하고자 하는 공간을 탐색하여 탐색된 공간에 주차할 수 있도록 운전자의 주차를 도와준다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 부품 추가 없이 MDPS 제어기를 통해서 SPAS 모드와 MDPS 모드로 동작시킬 수 있는 차량의 조향 제어 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 SPAS 모드와 MDPS 모드에서 동일한 제어기인 MDPS 제어기를 통해 조향 모터를 구동 시킬 수 있으므로, 각 모드별로 조향 모터를 구동시키기 위한 별도의 제어기를 구비하지 않을 수 있고, 모드 변경이 용이할 수 있는 차량의 조향 제어 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량의 조향 제어 방법은 주차 스위치가 온 되었는지 여부를 확인하는 주차 스위치 동작 확인 단계와, 상기 주차 스위치가 온 되었다면, 운전자의 제어에 의해서 조향 휠이 동작되고 있는지 여부를 토크 센서를 통해 확인하는 조향 휠 제어 확인 단계와, 상기 조향 휠이 운전자의 제어에 의해서 동작하지 않는다면, 주차 공간, 캔 통신 및 차량의 속도에 따른 주차 조건이 만족하는지 여부를 판단하는 주차 조건 만족여부 확인 단계와, 상기 주차 조건이 만족한다면, SPAS 제어기가 조향 각 명령을 산출하여 MDPS 제어기로 캔 통신을 통해 전송하는 조향 각 명령 산출 단계와, 상기 조향 각 명령과 현재 조향 각에 따라 조향 모터를 제어하기 위한 모터 전류를 산출하는 전류 산출 단계 및 상기 모터 전류를 조향 모터로 인가하는 모터 제어 단계를 포함할 수 있다.

상기 주차 조건 만족여부 확인 단계에서는 차량에 장착된 초음파 센서를 통해서, 상기 차량 주변에 주차 공간이 있는지 여부를 확인하는 주차 공간 확인 단계와, 주차 공간이 있다면 상기 SPAS 제어기와 상기 MDPS 제어기 사이의 캔 통신이 정상 구동되고 있는지 여부를 확인하는 캔통신 확인 단계 및 상기 캔통신이 정상 구동되고 있다면, 차량의 속도가 10KPH 미만 인지 여부를 확인하는 차속 확인 단계를 포함할 수 있다.

상기 조향 각 명령 산출 단계에서 상기 SPAS 제어기는 조향각 명령을 100deg 이하로 산출할 수 있다.

상기 조향 휠 제어 확인 단계에서 상기 운전자의 제어에 의해서 조향 휠이 동작되지 않고 있다면, 상기 MDPS 제어기는 상기 SPAS 제어기와 별도의 CAN 통신 없이 MDPS 모드로 구동될 수 있다.

본 발명에 의한 차량의 조향 제어 방법은 별도의 부품 추가 없이 MDPS 제어기를 통해서 SPAS 모드와 MDPS 모드로 동작시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의한 차량의 조향 제어 방법은 SPAS 모드와 MDPS 모드에서 동일한 제어기인 MDPS 제어기를 통해 조향 모터를 구동 시킬 수 있으므로, 각 모드별로 조향 모터를 구동시키기 위한 별도의 제어기를 구비하지 않을 수 있고, 모드 변경이 용이할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 조향 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1의 차량의 조향 제어 방법을 수행하기 위한 SPAS 제어기 및 MDPS 제어기의 연결 관계를 도시한 블록도이다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 조향 제어 방법을 도시한 순서도가 도시되어 있다. 그리고 도 2를 참조하면 도 1의 차량의 조향 제어 방법을 수행하기 위한 SPAS 제어기 및 MDPS 제어기의 연결 관계를 도시한 블록도가 도시되어 있다.

우선 주차 스위치 동작 확인 단계(S1)에서는 주차 스위치(50)가 운전자의 조작에 의해서 온 또는 오프 되었는지 여부를 확인한다.

그리고 주차 스위치 동작 확인 단계(S1)에서 주차 스위치(50)가 온 된 것으로 판단되면, 차량이 주차 보조 시스템(이하 "SPAS": Smart Parking Assistance System) 모드로 동작하기 위해서, 운전자의 제어에 의해서 조향 휠(40)이 동작되고 있는지 여부를 확인하는 조향 휠 제어 확인 단계(S2)를 실행한다.

이러한 조향 휠 제어 확인 단계(S2)에서 운전자가 조향 휠(40)의 동작을 제어하고 있다면, 차량이 전동식 조향 장치(이하"MDPS": Motor Driven Power Steering) 모드로 구동되기 위해서 조향 휠(40)이 동작한 조향 토크를 토크 센서(13)를 통해 측정하는 조향 토크 측정 단계(S5)를 실행한다.

그리고 조향 휠 제어 확인 단계(S2)에서 운전자가 조향 휠(40)의 동작을 제어하지 않고 있다면, 주차 공간, 캔 통신 및 차량의 속도에 따른 주차 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 주차 조건 만족여부 확인 단계(S3)를 실행한다.

그리고 이러한 주차 조건 만족여부 확인 단계(S3)는 차량에 장착된 초음파 센서를 통해서, 차량 주변에 차량을 주차할 수 있는 주차 공간이 있는지 여부를 확인하는 주차 공간 확인 단계(S31)를 실행한다. 그리고 주차 조건 만족여부 확인 단계(S3)는 주차 공간 확인 단계(S31)에서 주차 공간이 있는 것으로 판단되면, SPAS 모드로 구동하기 위해서 SPAS 제어기(20)와 MDPS 제어기(10) 사이에 캔 통신이 정상 구동되고 있는지 여부를 확인하는 캔 통신 확인 단계(S32)를 실행한다. 또한 주차 조건 만족여부 확인 단계(S3)는 캔 통신 확인 단계(S32)에서 캔 통신이 정상 구동되고 있는 것으로 판단되면 차량의 속도가 10KPH 미만 인지 여부를 확인하는 차속 확인 단계(S33)를 수행한다. 차량의 속도가 10KPH 이상일 경우에 전자의 조작없이 자동 조향으로 통해서 주차를 하는 SPAS 모드로 동작하면, 조향 모터(30)와 MDPS 제어기(10) 사이에 데이터 송수신 및 제어를 위한 시간으로 인해서 차량이 원치 않는 방향으로 이동할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해서 차량의 속도가 10KPH미만일 때 SPAS 모드로 구동된다.

즉, 주차 조건 만족여부 확인 단계(S3)에서 주차공간이 확보 되었고 SPAS 제어기(20)와 MDPS 제어기(10) 사이에 캔 통신이 가능하며, 차량의 속도가 10KPH 미만일 경우에 주차 조건을 만족하는 것으로 판단하고 SPAS 모드로 동작하기 위해서 조향각 명령을 산출하는 조향 각 명령 산출 단계(S4)를 실행한다.

그리고 조향 각 명령 산출 단계(S4)에서는 SPAS 모드로 동작하기 위해서 SPAS 제어기(20)가 주차 시 자동으로 휠을 제어하여, 현재 위치부터 주차 공간까지 예상 이동 궤적을 따라서 차량이 이동하도록, 조향각 명령을 산출하여, 캔(CAN) 통신을 통해서 전동식 조향 장치(이하"MDPS": Motor Driven Power Steering) 제어기(10)로 전송한다. 이때, 조향각 명령은 조향각 급 변경으로 인해서 운전자가 불쾌감을 느끼는 것을 방지하기 위해서 100deg 이하로 산출한다.

그러면 이때, MDPS 제어기(10)는 SPAS 제어기(20)에서 캔 통신을 통해 송부되는 조향각 명령을 수신부(11)를 통해서 수신한다. 그리고 SPAS 모드에서 제어 스위치(15)는 위치 제어기(12)와 전류 제어기(16) 사이를 전기적으로 연결하여, 위치 제어기(12)는 수신부(11)에서 수신한 조향각 명령과 현재 차량의 위치와 현재 조향 모터(30)의 구동 토크를 위치 제어기(12)에서 수신하여, 조향 모터(30)를 구동시키기 위한 조향 토크값을 산출하여 전류 제어기(16)로 인가한다.

그리고 주차 조건 만족여부 확인 단계(S3)에서 주차공간이 확보 되지 않았거나, SPAS 제어기(20)와 MDPS 제어기(10) 사이에 캔 통신이 불가능하거나, 차량의 속도가 10KPH 이상일 경우에는 주차 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하고 MDPS 모드로 동작하기 위해서 조향 휠(40)이 동작한 조향 토크를 토크 센서를 통해 측정하는 조향 토크 측정 단계(S5)를 실행한다.

이러한 조향 토크 측정 단계(S5)에서는 운전자의 제어에 의해서 조향 휠(40)이 조타된 각을 토크 센서(13)를 통해서 측정하고, 측정된 조향 토크에, 차량 속도 및 엔진 RPM등을 고려하여, 조향 모터(30)를 구동시키기 위한 조향 토크값을 토크 산출부(14)에서 산출한다. 이때, 제어 스위치(15)는 토크 산출부(14)와 전류 제어기(16) 사이를 전기적으로 연결한다. 그리고 토크 산출부(14)에서 산출된 조향 토크값은 전류 제어기(16)로 인가된다.

그리고 전류 제어기(16)는 위치 제어기(12) 또는 토크 산출부(14)에서 인가받은 조향 토크 값에서 현재 휠의 조향각을 뺀 차이값에 비례하는 조향 전류를 산출하는 전류 산출 단계(S6)를 실행한다. 즉, 전류 산출 단계(S6)에서 전류 제어기(16)는 조향 모터(30)를 구동시키기 위해서 조향 토크 값에서 현재 휠의 조향각을 뺀 차이값에 비례하는 조향 전류를 산출하고, 조향 모터(130)로 인가한다. 그리고 구동 모터(30)는 전류 제어기(16)에서 인가받은 조향 전류에 의해서 구동된다.

이와 같은 본 발명의 차량의 조향 제어 방법은 주차 버튼의 동작에 의해서 SPAS 모드 또는 MDPS 모드로 구동할 수 있으므로, 별도의 부품 추가 없이 MDPS 제어기(10)를 통해서 SPAS 모드와 MDPS 모드로 동작시킬 수 있다. 또한, 차량의 조향 제어 방법은 SPAS 모드와 MDPS 모드에서 동일한 제어기인 MDPS 제어기(10)를 통해 조향 모터(30)를 구동 시킬 수 있으므로, 각 모드별로 조향 모터(30)를 구동시키기 위한 별도의 제어기를 구비하지 않을 수 있고, 모드 변경이 용이 하다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 차량의 조향 제어 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10; MDPS 제어기 20; SPAS 제어기
30; 구동 모터 40; 조향 휠
50; 주차 스위치

Claims (4)

1. 주차 스위치가 온 되었는지 여부를 확인하는 주차 스위치 동작 확인 단계;
   상기 주차 스위치가 온 되었다면, 운전자의 제어에 의해서 조향 휠이 동작되고 있는지 여부를 토크 센서를 통해 확인하는 조향 휠 제어 확인 단계;
   상기 조향 휠이 운전자의 제어에 의해서 동작하지 않는다면, 주차 공간, 캔 통신 및 차량의 속도에 따른 주차 조건이 만족하는지 여부를 판단하는 주차 조건 만족여부 확인 단계;
   상기 주차 조건이 만족한다면, SPAS 제어기가 조향 각 명령을 산출하여 MDPS 제어기로 캔 통신을 통해 전송하는 조향 각 명령 산출 단계;
   상기 조향 각 명령과 현재 조향 각에 따라 조향 모터를 제어하기 위한 모터 전류를 산출하는 전류 산출 단계; 및
   상기 모터 전류를 조향 모터로 인가하는 모터 제어 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 조향 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 주차 조건 만족여부 확인 단계에서는
   차량에 장착된 초음파 센서를 통해서, 상기 차량 주변에 주차 공간이 있는지 여부를 확인하는 주차 공간 확인 단계;
   주차 공간이 있다면 상기 SPAS 제어기와 상기 MDPS 제어기 사이의 캔 통신이 정상 구동되고 있는지 여부를 확인하는 캔통신 확인 단계; 및
   상기 캔통신이 정상 구동되고 있다면, 차량의 속도가 10KPH 미만 인지 여부를 확인하는 차속 확인 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 조향 제어 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 조향 각 명령 산출 단계에서
   상기 SPAS 제어기는 조향각 명령을 100deg 이하로 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 제어 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 조향 휠 제어 확인 단계에서
   상기 운전자의 제어에 의해서 조향 휠이 동작되지 않고 있다면, 상기 MDPS 제어기는 상기 SPAS 제어기와 별도의 CAN 통신 없이 MDPS 모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 제어 방법.

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