KR20140135360A - 조향 제어 방법 및 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조향 제어 방법 및 제어 장치에 관한 것으로서, 특히, 자동 조향 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중 조향장치의 이상이 발생한 경우, 조향각을 고정하고, 운전자의 조향 개입을 판단하여 안전하게 수동 조향 모드로의 전환을 수행하는 조향 제어 방법 및 제어 장치에 관한 것이다.

Description

조향 제어 방법 및 제어 장치{STEERING CONTROL METHOD AND CONTROL APPARATUS}
본 발명은 조향 제어 방법 및 제어 장치에 관한 것이다.
조향 제어(Steering Control)는 차량의 진행방향을 제어하는 것으로 안전한 주행을 위해서는 주행로 및 차량의 상태를 기초로 적절한 조향 제어가 요구된다.
1990년대 이후 차 안의 컴퓨터에 입력된 전자 지도와 인공위성을 이용한 위치 정보 시스템(GPS)의 도움으로 운전자의 개입없이 자동차가 목적지까지 안전하게 주행하도록 하는 자동 주행 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
자동 주행 차량에는 차 안의 컴퓨터가 자동차의 차속 및 조향을 모두 제어하는 자동 주행 모드와 컴퓨터가 조향을 제어하고 운전자가 차속을 제어하는 자동 조향 모드 방식이 있다.
하지만, 운전자가 조향 제어를 수행하지 않는 자동 주행 모드 또는 자동 조향 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중 조향장치에 갑작스러운 이상이 발생하는 경우 운전자가 조향을 하지 않음으로써 주의력이 저하된 상태이므로 즉각적인 대응을 하기가 어려운 문제점이 있다.
또한, 주행 중 운전자의 즉각적인 대응이 없는 경우, 차량이 주행로를 이탈하거나 차선을 유지하지 못하고 주변의 사물을 충격하는 문제점이 발생하여 큰 사고를 초래할 수 있다.
그러나, 이와 같은 문제점이 있음에도 운전자의 주의력이 감소 된 상황에서 차량의 조향장치에 이상이 발생하는 경우, 차량 안전성 확보를 위한 조향 제어 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 자동 조향 모드 또는 자동 주행 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중에 조향장치의 이상이 발생한 경우, 조향각을 고정하고 운전자의 조향 개입을 판단하여 안전하게 수동 조향 모드로 전환하는 조향 제어 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 자동 주행 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중에 조향장치의 이상 발생 여부를 판단하는 이상 발생 판단부와 조향 장치에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 조향각이 고정되도록 제어하는 조향각 제어부 및 운전자의 조향 개입 여부를 판단하여, 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되면, 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하고 운전자의 조향에 따라 조향이 이루어지는 수동 조향 모드로 변경하는 조향모드 변경부를 포함하는 조향 제어 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 자동 주행 모드 차량의 조향 제어 방법에 있어서, 자동 주행 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중에 조향장치의 이상 발생 여부를 판단하는 이상 발생 판단단계와 조향 장치에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 조향각이 고정되도록 제어하는 조향각 제어단계 및 운전자의 조향 개입 여부를 판단하여, 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되면, 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하고 운전자의 조향에 따라 조향이 이루어지는 수동 조향 모드로 변경하는 조향모드 변경단계를 포함하는 조향 제어 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동 주행 모드 또는 자동 조향 모드로 주행 중인 차량의 조향장치에 이상이 발생하는 경우, 운전자의 조향 개입이 발생할 때까지 조향각을 고정하여 안전한 주행을 확보함으로써, 갑작스러운 차량 이상 발생에 대응하여 주행 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 자동주행 상황에서 차량의 조향장치에 이상이 발생하는 경우 운전자가 이상 발생을 인지하고 조향 제어를 수행할 수 있도록 차량의 조향각을 고정하여 운전자의 주의력이 감소한 경우에도 안전하게 수동 조향 모드로 변경할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이상 발생 판단부의 이상 발생 판단을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부가 전자제어유니트, 조향토크센서 및 조향각 센서 중 하나 이상의 장치에 이상이 발생한 경우 조향각 고정을 수행하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치의 제어 전과 후의 차량 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부가 조향각 고정을 위해서, 전동 조향 모터의 회전 축이 고정되도록 제어하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 모드 변경부가 운전자의 조향 개입 여부를 판단하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 방법에 있어서, 조향각 제어 단계와 조향 모드 변경 단계를 더 구체적으로 도시한 흐름도이다.
본 발명은 자동 주행 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중에 조향장치에 대한 이상 발생 시 안전한 주행을 위한 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 개시한다.
아래에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치와 조향 제어 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(100)에 대한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(100)는, 자동 주행 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중에 조향장치의 이상 발생 여부를 판단하는 이상 발생 판단부(110)와 조향 장치에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 조향각이 고정되도록 제어하는 조향각 제어부(120) 및 운전자의 조향 개입 여부를 판단하여, 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되면, 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하고 운전자의 조향에 따라 조향이 이루어지는 수동 조향 모드로 변경하는 조향모드 변경부(130)를 포함할 수 있다.
전술한 자동 주행 모드는, 운전자가 차량의 주행에 관여하지 않고 미리 입력된 정보 또는 위치 정보 시스템(GPS)으로부터 입력된 정보 등을 이용하여 차량이 목적지까지 주행하는 모드를 의미한다.
또한, 자동 주행 모드는, 운전자가 차량의 조향에는 관여하지 않으나, 차량의 제동 또는 차속을 직접 제어하는 자동 조향 모드로의 주행을 포함하는 의미로 사용될 수도 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 자동 주행 모드로 차량이 주행 시 자동 조향 작동 중 조향장치에 이상 발생 여부를 판단하는 이상 발생 판단부(110)는, 조향 장치 등 운전자의 조향에 의하지 않고 자동으로 차량의 조향을 수행하는 자동조향모드 또는 자동주행모드에서 이용되는 장치의 이상 발생 여부를 판단할 수 있다.
일 예로, 전술한 자동조향모드 또는 자동주행모드는, 운전자가 운전대를 잡지 않고 있어도, 카메라와 레이더 등을 이용하여 도로 및 주변 차량을 파악한 후 도로를 자동으로 운행하는 상태를 뜻하며, 전동조향모터 등과 같이 차량의 조향력을 공급하는 장치에 의해 운전자의 조향력 없이 동력 조향력 만으로 차량이 조향되는 상태를 뜻한다.
또한, 자동조향 작동 중에 조향장치의 이상 발생 상황은, 예시적으로 자동조향상태 또는 자동주행상태에서 차량의 조향 제어에 이용되는 조향력을 생성하는 조향력 생성 장치, 생성된 조향력을 바퀴로 전달하는 조향력 전달 장치, 차량의 외부상황을 인식하는 인식센서, 토크센서, 조향각센서 및 전자제어유니트의 신호 중 하나 이상의 구성장치 또는 신호에 이상이 발생하는 상황이거나 차량이 자동 주행 모드 상태를 유지할 수 없는 상황인 경우를 의미한다.
전술한 조향각 제어부(120)는, 자동조향 작동 중에 조향장치의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우 이상 발생 상황이 판단된 시점의 조향각이 고정되도록 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
조향 모드 변경부(130)는, 조향각 제어부(120)에 의해서 차량의 조향각이 고정되면 운전자가 차량의 이상 발생을 인지하고 조향에 개입하는지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 차량을 수동 조향 모드로 변경할 수 있다.
또한, 조향 모드 변경부(130)는, 운전자의 조향 개입이 확인되면 조향각 고정을 해제하고 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하고 운전자의 조향에 의해 차량이 조향되는 수동 조향 모드로 전환되도록 제어할 수 있다.
이하에서 조향 제어 장치를 구성하는 각 구성에 대해 도면을 참조하여 예를들어 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이상 발생 판단부(110)의 이상 발생 판단을 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이상 발생 판단부(110)는, 조향력 생성 장치(210), 조향력 전달 장치(220) 및 자동 주행을 위한 차량 외부 상황 인식센서(230) 중 하나 이상의 장치를 포함하는 상기 조향 장치의 이상 발생 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 이상 발생 판단부(110)는, 차량의 자동 조향 작동 중 전동조향모터 등과 같은 조향력 생성 장치(210)에 이상이 발생하거나, 조향력을 전달하는 조향축, 랙바, 피니언 축 등의 조향력 전달 장치(220)에 이상이 발생하거나 또는 자동 주행을 위한 차량 외부의 상황을 인식하는데 이용되는 카메라 및 레이더 등과 같은 차량 외부상황인식 센서(230)에 이상이 발생하는 경우 조향 장치에 대한 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이 외에도 예를 들면, 이상 발생 판단부(110)는 차량이 자동 조향 모드로 주행할 수 없는 문제가 발생하거나 운전자의 조향이 필요한 경우에 자동 조향 작동 중 조향 장치에 대한 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 이상 발생 판단부(110)는, 조향 장치에 대한 이상이 발생한 경우 차량의 디스플레이부 또는 소리 출력부 등을 통해서 경고정보가 운전자에게 전달되도록 제어할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부(120)가 전자제어유니트, 조향토크센서 및 조향각 센서 중 하나 이상의 장치에 이상이 발생한 경우 조향각 이 고정되도록 제어하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부(120)는, 조향장치에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 전자제어 유니트, 조향토크센서 및 조향각센서 중 하나 이상의 장치에 페일 발생 여부를 판단하고, 페일이 발생하지 않은 것으로 판단되면 조향각이 고정되도록 제어(340)할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부(120)는, 전자제어 유니트의 페일이 발생하지 않은 경우, 조향토크센서의 페일 발생 여부를 판단(320)하고 조향토크센서에 페일이 발생하지 않은 것으로 판단되면 조향각이 고정되도록 제어(340)할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 조향각 제어부(120)는, 위에서 언급한 전자제어유니트에 페일이 발생하지 않은 것으로 확인된 경우에 조향토크센서의 페일 여부를 판단(320)하고 조향토크센서에 페일이 발생하지 않은 경우 최종적으로 조향각이 고정되도록 제어(340)할 수 있다.
일 예로, 조향각 제어부(120)는, 조향장치를 제어하는 전자제어유니트 구동부의 페일 발생 여부를 포함한 전자제어 유니트에 페일 발생여부를 판단(310)한다.
또한, 조향각 제어부(120)는, 조향 토크 센서의 페일을 판단(320)할 수 있으며, 여기서 조향 토크 센서는 운전자의 조향토크를 측정하는 기능을 수행하는 센서로 토크센서(Torque Sensor) 또는 토크앵글센서(Torque Angle Sensor) 등으로 구성되어 운전자의 조향토크를 측정하는 센서를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부(120)는, 조향 토크 센서에 페일이 발생한 경우, 조향각 센서의 페일 발생여부를 판단(330)하고 조향각 센서에 페일이 발생하지 않은 것으로 판단되면 조향각이 고정되도록 제어(340)할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 조향 토크 센서에 페일이 발생하는 경우 운전자의 조향 개입 여부를 조향 토크 센서로 측정할 수 없으므로, 조향각 센서의 페일여부를 판단하여 조향각 센서에 페일이 발생하지 않은 경우 조향각 센서를 이용하여 운전자의 조향 개입여부를 판단(330)할 수 있다.
전술한 조향각 제어부(120)는, 조향 토크 센서의 페일 여부를 판단(320)하고 그 결과에 따라 조향각 센서의 페일 여부를 판단(330)하는 것으로 기재되었으나, 이는 일 예를 들어 설명한 것일 뿐 조향각 센서의 페일 여부를 우선 판단(330)하여 그 결과에 따라 조향 토크 센서의 페일 여부를 판단(320)할 수도 있다.
또한, 실시예에 따라 전자제어 유니트의 페일만을 판단(310)하거나 조향 토크 센서의 페일만을 판단(320)하여 조향각이 고정되도록 제어(340)할 수도 있고, 마찬가지로 조향각 센서의 페일만을 판단(330)하여 조향각이 고정되도록 제어(340)할 수도 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(100)의 제어 전과 후의 차량 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하여 구체적으로 예를 들면, 조향각 제어부(120)는 조향 장치에 이상이 발생한 경우, 전술한 전자제어유니트, 조향토크센서 및 조향각 센서 중 하나 이상의 장치의 페일 여부를 판단하고 판단결과에 근거하여 조향각을 고정할 수 있으며, 조향각이 고정되면 차량 선회 중 타이어의 복원토크(타이어가 슬립 각을 갖고 회전할 때, 코너링 포스의 착력점(着力點)이 타이어의 접지 중심점과 일치하지 않기 때문에 접지 중심 주위에 슬립 각을 작게 하려는 방향으로 발생하는 토크)에 의해 타이어가 차량의 전후 방향과 일치되게 정렬됨으로써 발생하는 차량의 주행로 이탈 등의 문제를 방지할 수 있다.
도 4의 (A)는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부(120)의 조향각 고정이 수행되지 않은 경우, 타이어의 복원 토크에 의해 차량이 선회하지 못하고 직진하여 주행로를 이탈하는 경우를 일 예를 들어 도시한 도면이다.
도 4의 (B)는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부(120)에 의해서 조향각 고정이 수행된 경우, 타이어의 복원 토크에 의해 타이어가 정렬되는 것을 억제함으로써 차량이 주행로를 이탈하지 않고 안전하게 선회하는 것을 예시적으로 도시한 도면이다.
조향각 제어부(120)에 의해 고정된 조향각은 운전자가 차량의 이상 발생을 감지하고 대응하는 경우까지 유지될 수 있으므로, 자동 조향 작동 중 조향 장치에 대한 이상 발생과 운전자의 대응 사이의 시간 동안에 차량이 타이어의 복원토크에 의해서 정렬되는 것을 방지하여 안전한 주행을 제공할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 조향각 제어부(120)는, 자동 조향 작동 중 조향 장치에 이상 발생 시 조향각을 고정시켜 줌에 있어서, 전동 조향 모터의 회전 축을 고정시켜 조향축을 고정시킬 수도 있고, 조향축 또는 조향휠에 부착된 고정장치를 제어하여 조향각을 고정시켜 줄 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부(120)가 조향각 고정을 위해서, 전동 조향 모터(520)의 회전 축이 고정되도록 제어하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 제어부(120)는, 전동 조향 모터(520)의 모터 회전 축이 고정되도록 제어하여 조향각이 고정되도록 제어할 수 있다.
도 5를 참조하여 예를 들어 설명하면, 조향각 제어부(120)는, 전동 조향 모터(520)의 3상에 연결된 전원(510)을 오픈(OPEN)시키고(530), 전동 조향 모터(520)의 3상을 쇼트(Short) 시켜서(540), 모터의 회전 축을 구속하여 조향각을 고정할 수 있다.
구체적으로, 3상 모터(520)를 기준으로 전원(510)과 모터(520) 사이에 3개의 High Side FET(Field Effect Transistor, 530)가 있고, 모터(520)와 그라운드 사이에 3개의 Lower Side FET(Field Effect Transistor, 540)가 있을 수 있다.
이 경우, 조향각 제어부(120)는, 조향각 고정을 위해 모터(520)와 그라운드 사이 Lower Side FET(Field Effect Transistor, 540)를 턴온(Turn On)하여 3상을 쇼트(Short) 시켜 모터의 회전 축을 구속하여 모터의 회전축을 고정할 수 있다.
여기서, FET(Field Effect Transistor)는 턴온(Turn On)과 턴오프(Turn Off)를 통해서 스위치의 역할을 할 수 있으므로, Lower Side FET(Field Effect Transistor, 540)를 턴온(Turn On)하여 3상을 쇼트 시킬 수 있다.
전동 조향 모터(520)가 조향축과 연결되어 조향력을 전달하는 경우를 예를 들어 설명하면, 전동 조향 모터(520)의 회전 축이 고정되면 모터의 회전축과 맞물려 모터의 회전력을 조향축에 전달하는 역할을 하는 감속기(웜 기어 및 웜휠 기어 등으로 구성)도 회전하지 못하고 구속되어 고정된다. 따라서, 감속기가 고정됨으로써 감속기와 맞물려 연결된 조향축도 전동 조향 모터(520)의 고정에 의해서 고정되어 조향각이 고정될 수 있다.
전술한 설명은, 전동 조향 모터(520)가 벨트 등으로 구성된 감속기를 통해 랙바로 조향력을 공급하는 경우에도 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 모드 변경부(130)가 운전자의 조향 개입 여부를 판단하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향모드 변경부(130)는, 운전자의 조향토크 입력 정보 및 운전자의 조향각 입력 정보 중 하나 이상의 정보에 기초하여 운전자의 조향 개입 여부를 판단(620)할 수 있다.
도 6을 참조하면 일 예로, 조향모드 변경부(130)는 토크센서(Torque Sensor) 또는 토크앵글센서(Torque Angle Sensor) 등 운전자의 조향토크를 측정하는 센서를 통해서 운전자 조향토크 정보(600)를 얻을 수 있고, 조향각 센서(Steering Angle Sensor) 또는 토크앵글센서(Torque Angle Sensor) 등 운전자의 조향각을 측정하는 센서를 통해서 운전자의 조향각 정보(630)를 얻을 수 있다.
따라서, 조향모드 변경부(130)는 이렇게 얻어진 운전자의 조향토크 정보(600) 및 운전자의 조향각 정보(630) 중 하나 이상의 정보를 각각 미리 설정된 기준 값과 비교하여 운전자의 조향 개입이 발생하였는지 판단(620)할 수 있다.
예를 들어, 조향모드 변경부(130)는 전술한 조향토크 정보(600)를 기초로 운전자의 조향 개입을 판단할 수 있고, 또는 조향각 정보(630)를 기초로 운전자의 조향 개입을 판단할 수도 있다.
또한, 더욱 정확한 판단을 위해서 조향모드 변경부(130)는 조향토크 정보(600) 및 조향각(630) 정보 각각을 기초로 운전자의 조향 개입을 판단하여 모두 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되는 경우 최종적으로 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단(620)할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향모드 변경부(130)는, 운전자의 조향 토크와 기준 토크 값을 비교(610)하여 운전자의 조향 토크가 기준 토크 값 이상인 경우, 운전자의 개입이 발생한 것으로 판단(620)할 수 있다.
도 6의 (A)를 참조하여 예를 들어 설명하면, 조향모드 변경부(130)는, 전술한 운전자 조향토크를 측정하는 센서로부터 운전자 조향 토크 정보(600)를 입력받아 운전자 조향토크가 미리 설정된 기준 토크 값 이상인 지 판단(610)하여 기준 토크 값 이상인 경우 운전자 조향 개입이 발생한 것으로 판단(620)할 수 있다.
기준 토크 값은, 조향각이 고정된 상태에서 운전자의 조향 개입을 판단할 수 있는 토크 값으로 미리 실험 등을 통해 설정되어 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향모드 변경부(130)는, 운전자의 조향각과 기준 조향각을 비교(640)하여 운전자 조향각이 기준 조향각 이상인 경우, 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단(620)할 수 있다.
도 6의 (B)를 참조하여 설명하면, 조향모드 변경부(130)는, 위에서 언급한 조향각을 측정할 수 있는 센서로부터 운전자의 조향각 정보(630)를 입력받아 운전자의 조향각이 미리 설정된 기준 조향각 이상인지 판단(640)하고, 운전자의 조향각 정보가 기준 조향각 이상인 경우 운전자가 조향에 개입하였음을 판단(620)할 수 있다.
기준 조향각은 조향각이 고정된 상태에서 운전자의 조향 개입을 판단할 수 있는 조향각으로 미리 실험 등을 통해 설정되어 저장될 수 있다.
위에서 언급한, 운전자 조향토크 정보(600) 또는 운전자 조향각 정보(630)는, 조향각 제어부(120)에 의해서 조향 출력축이 고정된 상태라도 운전자가 차량의 이상 발생을 감지하고 조향휠을 조작하는 경우 조향 입력축과 조향 출력축 사이에 위치한 토션바(Torsion Bar)의 비틀림이 발생할 수 있으므로 출력축이 고정된 상태에서도 측정될 수 있다.
또한, 예를 들면 조향모드 변경부(130)는, 전술한 조향각 제어부(120)에서 조향 토크 센서의 페일 발생 여부(320) 및 조향각 센서의 페일 발생 여부의 판단(330)에 기초하여, 조향 토크 센서에 페일이 발생한 경우, 운전자의 조향각과 기준 조향각을 비교하여 운전자의 조향 개입 여부를 판단할 수 있다.
즉, 조향모드 변경부(130)는, 조향각 센서에 페일이 발생한 경우에는 운전자의 조향토크와 기준 토크 값을 비교하여 운전자의 조향 개입 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향모드 변경부(130)는, 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단(620)되면, 조향각 고정을 해제하고, 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하여 운전자의 조향 입력에 따라 조향이 이루어지는 수동 조향 모드로 변경할 수 있다.
위에서 언급한 수동 조향 모드는, 자동 조향 작동에 의해 차량의 진행방향을 제어하는 것이 아닌 운전자의 조향 입력에 따라 차량의 진행방향을 제어하는 것을 의미한다.
예를 들어 구체적으로 설명하면, 조향모드 변경부(130)는, 자동 조향 작동 중 조향 장치에 대한 이상 발생을 감지하여 조향각이 고정된 경우, 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 확인되면 조향각 고정을 해제하고 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하여 운전자의 조향 입력에 따라 차량의 진행방향이 제어되도록 수동 조향 모드로 변경할 수 있다.
만약, 조향각 고정 장치에 의해서 조향각이 고정된 경우 조향모드 변경부(130)는 조향각 고정 장치가 해제되도록 제어할 수 있고, 전술한 모터를 제어하여 조향각을 고정한 경우에는 모터의 Lower Side FET(Field Effect Transistor, 540)를 이용한 3상 쇼트를 중지하여 모터의 회전축 고정을 해제할 수 있다.
또한, 조향모드 변경부(130)는, 자동 조향 작동 중 조향장치에 대한 이상 발생 부분을 판별하여 보조 조향력을 공급하는 장치에 이상이 발생한 경우에는 보조 조향력의 공급을 차단하여 운전자의 조향력 만으로 차량이 제어되는 수동 조향 모드로 변경할 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 방법에 대하여 간략하게 다시 한 번 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 조향 제어 방법은, 자동 주행 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중에 조향장치의 이상 발생 여부를 판단하는 이상 발생 판단단계(S700)와 조향 장치에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 조향각이 고정되도록 제어하는 조향각 제어단계(S702) 및 운전자의 조향 개입 여부를 판단하여, 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되면, 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하고 운전자의 조향에 따라 조향이 이루어지는 수동 조향 모드로 변경하는 조향모드 변경단계(S704)를 포함할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 조향 제어 방법은, 이상 발생 판단단계(S700)에서 차량의 자동 조향 작동 중 조향 장치의 이상 발생 여부를 판단하고, 이상이 발생한 경우 조향각 제어단계(S702)에서 전자제어유니트, 토크센서 및 조향각센서 중 하나 이상의 장치의 페일 발생 여부를 판단하여 판단결과에 따라 조향각이 고정되도록 제어한다.
조향 모드 변경 단계(S704)에서는, 운전자의 조향토크 또는는 조향각을 이용하여 운전자의 조향 개입 여부를 판단하고, 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되는 경우 조향각 고정을 해제하고 자동 조향에 따른 조향각 제어를 중지하여 운전자에 의해서 차량이 조향되도록 수동 조향 모드로 변경한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 방법에 있어서, 조향각 제어 단계(S702)와 조향 모드 변경 단계(S704)를 더 구체적으로 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 자동 조향 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중 조향 장치에 이상이 발생하였는지 판단하여 이상이 발생한 경우(S700), 조향각 제어단계(S702)에서는 전자제어유니트의 페일 발생여부를 확인(S810)하고 정상인 경우, 조향 토크센서의 페일 발생여부를 확인(S820)하여 조향 토크센서가 정상인 경우, 조향각이 고정되도록 제어(S830)한다.
만약, 조향 토크센서의 페일 발생여부를 확인(S820)하여 조향 토크센서에 페일이 발생한 경우, 조향각 센서의 페일 발생여부를 판단하여(S825) 정상인 경우 조향각을 고정(S830)할 수 있다.
여기서, 조향토크센서의 페일 발생 여부의 판단(S820)과 조향각 센서의 페일 발생여부를 판단(S825)은 그 순서가 바뀌어 수행될 수도 있다.
조향각이 고정된 후(S840), 조향 모드 변경단계(S704)에서는 운전자의 조향 개입이 발생했는지 판단(S840)하여 운전자의 조향 개입이 발생한 경우, 조향각 고정을 해제하고 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하고 수동 조향 모드로 변경하여 운전자에 의해 차량이 조향 되도록 제어(S850)할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동 주행 모드 또는 자동 조향 모드로 주행 중인 차량의 조향장치에 이상이 발생하는 경우, 운전자의 조향 개입이 발생할 때까지 조향각을 고정하여 안전한 주행을 확보함으로써, 갑작스러운 차량 이상 발생에 대응하여 주행 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 자동주행 상황에서 차량의 조향장치에 이상이 발생하는 경우 운전자가 이상 발생을 인지하고 조향 제어를 수행할 수 있도록 차량의 조향각을 고정하여 운전자의 주의력이 감소한 경우에도 안전하게 수동 조향 모드로 변경할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 자동 주행 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중에 조향장치의 이상 발생 여부를 판단하는 이상 발생 판단부;
    상기 조향 장치에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 조향각이 고정되도록 제어하는 조향각 제어부; 및
    운전자의 조향 개입 여부를 판단하여, 상기 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되면, 상기 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하고 상기 운전자의 조향에 따라 조향이 이루어지는 수동 조향 모드로 변경하는 조향모드 변경부를 포함하는 조향 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이상 발생 판단부는,
    조향력 생성 장치, 조향력 전달 장치 및 자동 주행을 위한 차량 외부 상황 인식센서 중 하나 이상의 장치를 포함하는 상기 조향 장치의 이상 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조향각 제어부는,
    상기 조향장치에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 전자제어 유니트, 조향토크센서 및 조향각센서 중 하나 이상의 장치에 페일 발생 여부를 판단하고, 상기 페일이 발생하지 않은 것으로 판단되면 상기 조향각이 고정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조향각 제어부는,
    상기 전자제어 유니트의 페일이 발생하지 않은 경우, 상기 조향토크센서의 페일 발생 여부를 판단하고 상기 조향토크센서에 페일이 발생하지 않은 것으로 판단되면 상기 조향각이 고정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조향각 제어부는,
    상기 조향토크센서에 페일이 발생한 경우, 상기 조향각 센서의 페일 발생여부를 판단하고 상기 조향각 센서에 페일이 발생하지 않은 것으로 판단되면 상기 조향각이 고정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조향각 제어부는,
    전동 조향 모터의 모터 회전 축이 고정되도록 제어하여 상기 조향각이 고정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조향모드 변경부는,
    상기 운전자의 조향토크 입력 정보 및 상기 운전자의 조향각 입력 정보 중 하나 이상의 정보에 기초하여 상기 운전자의 조향 개입 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 조향모드 변경부는,
    상기 운전자의 조향 토크와 기준 토크 값을 비교하여 상기 운전자의 조향 토크가 상기 기준 토크 값 이상인 경우, 상기 운전자의 개입이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 조향모드 변경부는,
    상기 운전자의 조향각과 기준 조향각을 비교하여 상기 운전자 조향각이 상기 기준 조향각 이상인 경우, 상기 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조향모드 변경부는,
    상기 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되면, 상기 조향각 고정을 해제하고, 상기 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하여 상기 운전자의 조향 입력에 따라 조향이 이루어지는 수동 조향 모드로 변경하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  11. 자동 주행 모드 차량의 조향 제어 방법에 있어서,
    자동 주행 모드로 주행 중인 차량의 자동 조향 작동 중에 조향장치의 이상 발생 여부를 판단하는 이상 발생 판단단계;
    상기 조향 장치에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 조향각이 고정되도록 제어하는 조향각 제어단계; 및
    운전자의 조향 개입 여부를 판단하여, 상기 운전자의 조향 개입이 발생한 것으로 판단되면, 상기 자동 조향에 따른 조향 제어를 중지하고 상기 운전자의 조향에 따라 조향이 이루어지는 수동 조향 모드로 변경하는 조향모드 변경단계를 포함하는 조향 제어 방법.
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