KR20170135072A - Apparatus and Method for Detecting Wheel Alignment State of Vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for sensing a wheel alignment state of a vehicle. According to the present invention, a straight driving state of a vehicle is checked by using information or navigation map information of surrounding objects which are recognized through a vehicle radar or a camera, and vehicle speed and yaw rate information, and a wheel alignment of the vehicle is determined by using an accumulated value of a steering angle measured in the straight driving state. As such, the present invention enables a driver to recognize and cope with a misalignment state of the wheel alignment in a driving course without a separate wheel alignment sensing device. The present invention comprises: a structure sensor unit; a steering angle sensor; a yaw rate sensor; a straight driving determination unit; and a wheel alignment state determination unit. Thus, the present invention is able to reduce damage to vehicles or risks of accidents due to wheel misalignment.

Description

차량 휠얼라이먼트 상태 감지 장치 및 방법{Apparatus and Method for Detecting Wheel Alignment State of Vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a vehicle wheel alignment state,

본 발명은 차량의 휠 얼라이먼트 감지장치 및 방법에 관한 것, 더 상세하게는 차량의 레이더, 카메라 등의 센서와 가드레일 등의 도로 구조물을 이용하여 차량의 휠 얼라이먼트 상태를 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a wheel alignment of a vehicle, and more particularly to an apparatus and a method for detecting a wheel alignment state of a vehicle using sensors such as a radar and a camera of a vehicle and a road structure such as a guardrail will be.

차량의 전동식 조향 장치는 조향휠에 연결된 조향축의 비틀림을 감지하는 토크 센서와, 조향 출력축 또는 랙바와 연동되어 조향 출력축 또는 랙바를 회전/이동시키는 전동 모터와, 토크 센서로부터 측정된 조향 토크값에 따라 전동 모터의 회전을 제어하는 조향 ECU 등을 포함하여 구성된다.The electric power steering apparatus of the vehicle includes a torque sensor for detecting a twist of the steering shaft connected to the steering wheel, an electric motor for rotating / moving the steering output shaft or the rack bar in cooperation with the steering output shaft or the rack bar, And a steering ECU for controlling the rotation of the electric motor.

이러한 전동식 조향 장치는 기본적으로는 운전자의 조향휠 조작에 따라 조향 토크에 비례하도록 조향 보조 전류를 생성하여 전동모터를 회전시키는 동작을 한다. 즉, 운전자의 조향력을 보조하는 기본 동작을 수행한다.This electric steering apparatus basically operates to rotate the electric motor by generating a steering assist current so as to be proportional to the steering torque in accordance with the driver's steering wheel operation. That is, a basic operation for assisting the driver's steering force is performed.

또한, 이러한 차량 조향 장치 말단 부위에는 랙바(Rack Bar), 타이로드(Tie Rod) 등을 통해서 양측의 전륜이 연결되어 있다.In addition, front wheels on both sides are connected to the end portions of the vehicle steering apparatus through a rack bar, a tie rod, and the like.

이러한 전륜의 정렬상태가 휠얼라이먼트 또는 차륜 정렬로 표현될 수 있으며, 조향장치가 중립위치에 있을 때, 전륜 역시 중립상태에 있어야 하며 이러한 상태를 휠 얼라이먼트가 정상인 상태로 표현될 수 있다.Such an alignment state of the front wheels can be expressed by wheel alignment or wheel alignment, and when the steering apparatus is in the neutral position, the front wheels must also be in a neutral state and this state can be expressed as a state in which the wheel alignment is normal.

차량 전륜은 차체 앞부분의 중량을 지지하며, 조향 장치의 기능을 돕고 안정된 주행성과 정확 신속한 조향 조작이 이루어지도록 하기 위하여 기하학적으로 올바르게 조립되어야 하며, 이러한 상태를 전륜 정렬 또는 휠 얼라이먼트가 정상인 상태가 되며, 전륜 정렬 여부는 토우 인(toe-in), 캠버(camber), 캐스터(caster), 킹 핀 경사 각도(king pin angle), 세트 백(SET BACK), 트러스트 각(TRUST ANGLE) 등에 의하여 결정될 수 있다.The front wheels of the vehicle support the weight of the front part of the vehicle body and must be geometrically assembled correctly in order to assure the function of the steering device and to ensure stable running and accurate and quick steering operation. Whether the front wheels are aligned can be determined by toe-in, camber, caster, king pin angle, SET BACK, TRUST ANGLE and the like .

그러나, 전륜의 조립과정이나 오랜 주행에 따라 조향장치와의 관계에 있어서 조향장치의 중립과 전륜의 중립이 일치되지 않는 휠 미스얼라이먼트 또는 전륜 비정렬 상태가 발생할 수 있다.However, depending on the assembling process of the front wheels or the long running of the front wheels, wheel misalignment or front wheel non-alignment may occur in which the neutral of the steering device and the neutral of the front wheels do not coincide with each other in relation to the steering device.

이와 같이 휠 얼라이먼트가 비정상인 휠 미스얼라이먼트인 상태에서 주행하는 경우 조향 안전성을 저해하게 되고, 조향휠의 조작이 어려워지며 타이어의 비정상적인 마모를 유발하는 등 여러가지 문제점을 야기하게 된다.As described above, when the vehicle travels while the wheel alignment is in an abnormal state of wheel misalignment, the steering stability is deteriorated, the operation of the steering wheel becomes difficult, and abnormal wear of the tire is caused.

따라서, 휠 얼라이먼트 상태를 감지하고 보정하기 위하여 기존에는 정비센터에 배치되는 별도의 검사장비 등을 활용하여야 하므로 불편하다는 단점이 있었다.Therefore, in order to detect and correct the wheel alignment state, there has been a disadvantage that it is inconvenient to use another inspection equipment or the like which is conventionally disposed in the maintenance center.

또한, 운전자가 휠 얼라이먼트의 비정렬 상태를 용이하게 인지할 수 없기 때문에, 주행 과정에서의 차량 안정성을 확보할 수 없다는 문제가 있었다. In addition, since the driver can not easily recognize the unaligned state of the wheel alignment, there is a problem that the vehicle stability in the running process can not be secured.

즉, 기존의 휠 얼라이먼트 측정 방법은 주행 중인 차량에 이상이 발생하였는지 검출하는 것이 아니라 정해진 위치에 특정 장치를 이용한 방법밖에 없었으며, 따라서 운전자가 주행 중 이상을 느끼고 진단을 받아야만 휠 얼라이먼트 이상 유무를 알 수 있었다. That is, the conventional wheel alignment measurement method is not a method of detecting an abnormality in a running vehicle but a method of using a specific device at a predetermined position. Therefore, the driver must feel an abnormality while driving to find out whether or not the wheel alignment abnormality I could.

그러나, 운전자마다 휠 얼라이먼트 이상을 느끼는 민감도가 다르기 때문에 둔감한 운전자의 경우에 휠 얼라이먼트가 크게 틀어질 때까지 보정을 하지 못하는 상황에 이르게 되어 차량의 손상 및 사고의 위험에 노출되는 문제가 있었다However, since each driver has different sensitivities to feel more than wheel alignment, in the case of an insensitive driver, the driver can not correct the wheel alignment until the wheel alignment is greatly changed,

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 레이더 또는 카메라와 같은 차량 센서와, 직선으로 연장된 도로 구조물을 이용하여 차량의 휠 얼라이먼트 상태를 감지하여 경고하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for detecting and alerting a vehicle wheel alignment state using a vehicle sensor such as a radar or a camera and a straight road structure.

본 발명의 다른 목적은 차량에 설치된 레이더 센서를 이용하여 차선 또는 가드레일 등을 감지함으로써 직선 도로 상태를 판별하고, 직선 도로인 경우 차속과 요레이트를 이용하여 차량의 직진 주행상태를 판단한 후, 직진 주행 조건에서 발생되는 조향각 정보를 이용하여 휠 얼라이먼트의 상태를 감지하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to determine a straight road condition by detecting a lane or a guard rail by using a radar sensor installed in a vehicle, to determine a straight running state of the vehicle using a vehicle speed and a yaw rate in a straight road, And an object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting the state of wheel alignment using steering angle information generated in a driving condition.

본 발명의 다른 목적은 차량 레이더 또는 카메라를 통해 인식되는 주변 물체들의 정보 또는 내비게이션 맵정보와, 차속 및 요레이트 정보를 이용하여 차량의 직진 주행 상태를 확인하고, 직진 주행 상태에서 측정된 조향각의 누적값을 이용하여 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to confirm the straight running state of the vehicle using the information of the nearby objects recognized by the vehicle radar or the camera or the navigation map information, the vehicle speed and the yaw rate information, And determining the state of the wheel alignment of the vehicle by using the calculated wheel alignment value.

또한, 위와 같은 방식에 의하여 휠 얼라이먼트의 이상상태가 감지되는 경우 이상 정도에 따라 단계적으로 경보를 함으로써 차량의 휠 얼라이먼트 이상상태를 지속적으로 알리는 것을 목적으로 한다. In addition, when the abnormal state of the wheel alignment is detected by the above-mentioned method, it is aimed to notify the abnormal state of the wheel alignment of the vehicle continuously by alarming stepwise according to the abnormal state.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는, 차량 내부 또는 외부에 설치되어 차량 외부의 도로 구조물을 감지하는 구조물 감지 센서부와; 조향휠의 회전각도인 조향각을 측정하는 조향각 센서와; 차량의 요각도(Yaw Angle)의 시간변화량인 요레이트를 측정하는 요레이트 센서와; 상기 구조물 감지 센서부로부터 신호를 수신하여, 차량 전방에 있는 도로 구조물의 곡률을 판정하고, 상기 도로 구조물의 곡률과, 차량의 주행속도 및 상기 요레이트에 따라 직진 주행여부를 판단하는 직진 주행 판단부와; 직진 주행인 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 상기 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단부;를 포함하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치를 제공한다.In order to accomplish the above object, according to an embodiment of the present invention, there is provided a structure detection apparatus comprising: a structure detection sensor unit installed inside or outside a vehicle to detect a road structure outside the vehicle; A steering angle sensor for measuring a steering angle which is a rotation angle of the steering wheel; A yaw rate sensor for measuring a yaw rate, which is a time variation of a yaw angle of the vehicle; A straight running determining unit for determining a curvature of a road structure in front of the vehicle by receiving a signal from the structure detecting sensor unit and determining whether the vehicle is running straightly according to a curvature of the road structure, Wow; And a wheel alignment state determiner for determining the state of the wheel alignment of the vehicle using the steering angle information measured in the straight running state.

본 발명의 다른 실시예에서는, 차량 내부에 설치되며 맵정보를 포함하는 내비게이션 장치와; 조향휠의 회전각도인 조향각을 측정하는 조향각 센서와; 차량의 요레이트(Yaw Rate)를 측정하는 요레이트 센서와; 상기 내비게이션장치로부터 수신된 맵정보를 이용하여 현재 주행중인 도로의 도로 곡률을 판정하고, 상기 도로 곡률과, 차량의 주행속도 및 상기 요레이트에 따라 직진 주행여부를 판단하는 직진 주행 판단부와; 직진 주행인 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 상기 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단부;를 포함하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a navigation system comprising: a navigation device installed in a vehicle and including map information; A steering angle sensor for measuring a steering angle which is a rotation angle of the steering wheel; A yaw rate sensor for measuring a yaw rate of the vehicle; A straight travel determining unit for determining a road curvature of a road currently in operation using the map information received from the navigation device and determining whether the vehicle is traveling straight ahead in accordance with the road curvature, the vehicle traveling speed, and the yaw rate; And a wheel alignment state determiner for determining the state of the wheel alignment of the vehicle using the steering angle information measured in the straight running state.

본 발명의 다른 실시예에서는, 레이더 또는 카메라를 포함하는 구조물 감지 센서부를 이용하여 차량 전방의 도로 구조물의 곡률을 판정하는 곡률 판정 단계와; 상기 도로 구조물의 곡률과, 차량의 차속 및 차량의 요레이트를 기초로 차량의 직진 주행여부를 판단하는 직진 주행 판단 단계와; 직진 주행인 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 상기 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단 단계;를 포함하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 방법을 제공한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a vehicular navigation system including: a curvature determination step of determining a curvature of a road structure in front of a vehicle using a structure sensor unit including a radar or a camera; Determining whether the vehicle is going straight ahead or not based on the curvature of the road structure, the vehicle speed of the vehicle, and the yaw rate of the vehicle; And a wheel alignment state determination step of determining a state of wheel alignment of the vehicle using steering angle information measured in a straight running state.

이하에서 설명할 바와 같은 본 발명에 의하면, 차량에 설치된 레이더, 카메라 등의 센서와 차량 외부의 직선 구조물을 이용하여, 차량의 휠 얼라이먼트 상태를 감지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described below, there is an effect that the wheel alignment state of the vehicle can be detected by using sensors such as a radar and a camera installed in the vehicle and a linear structure outside the vehicle.

더 구체적으로는, 차량에 설치된 레이더 또는 카메라 센서를 이용하여 차선 또는 가드레일 등과 같은 직선 구조물을 감지함으로써 직선 도로 상태를 판별하고, 차속과 요레이트 및 누적 조향각 정보 등을 이용하여 휠 얼라이먼트의 상태를 감지하고 그 정보를 운전자에게 알림으로써, 별도의 검사장비 없이도 휠 얼라이먼트 상태를 지속적으로 감지할 수 있는 효과가 있다.More specifically, a straight road condition is detected by detecting a linear structure such as a lane or a guard rail using a radar or a camera sensor installed in the vehicle, and the state of the wheel alignment is determined by using the vehicle speed, yaw rate, cumulative steering angle information, And notifying the driver of the information, there is an effect that the wheel alignment state can be continuously detected without a separate inspection equipment.

이로써, 운전자로 하여금 휠 얼라이먼트 이상에 대한 조치를 하도록 유도 함으로써, 휠 미스얼라이먼트에 의한 차량 손상 또는 위험 노출을 예방할 수 있는 효과가 있다. Thereby, it is possible to prevent the vehicle from being damaged or exposed to danger by wheel misalignment by inducing the driver to take measures against wheel alignment.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 조향장치와 차륜 사이의 기계적 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치의 전체 구성을 도시한다.
도 3은 도 2에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 방식의 구현 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치의 전체 구성을 도시한다.
도 5는 도 4에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 방식의 구현 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 방법의 전체 흐름을 도시한다.
도 7은 본 발명에 의한 직진 주행 판단 과정의 세부 흐름도이고, 도 8은 휠 얼라이먼트 상태 판단 과정의 세부 흐름도이다.
1 shows a mechanical arrangement between a steering wheel and a wheel to which the present invention can be applied.
2 shows an overall configuration of a wheel alignment state sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows an embodiment of the wheel alignment state sensing method according to FIG.
4 shows an overall configuration of a wheel alignment state sensing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates an embodiment of the wheel alignment state sensing method according to FIG.
6 shows an overall flow of a wheel alignment state sensing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a detailed flowchart of a straight running determination process according to the present invention, and FIG. 8 is a detailed flowchart of a wheel alignment state determination process.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 조향장치와 차륜 사이의 기계적 구성을 도시한다.1 shows a mechanical arrangement between a steering wheel and a wheel to which the present invention can be applied.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지장치가 적용될 수 있는 차량의 조향장치는 운전석에 배치되는 조향 휠 또는 조향 핸들(101)과 이에 연결된 조향 축(Steering Shaft, 105), 그리고 조향 축을 차체에 고정시킬 수 있도록 하는 조향 컬럼(103), 조향 축(105)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환하는 랙 기어(110)와 피니언 기어(120)를 구비하는 기어 박스(130), 그리고 랙 기어(110)에 연결된 랙-바(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 1, a vehicle steering apparatus to which the wheel alignment state detecting apparatus according to the present invention can be applied includes a steering wheel or steering wheel 101 disposed in a driver's seat, a steering shaft 105 connected to the steering wheel or steering wheel, A gear box 130 having a rack gear 110 and a pinion gear 120 for converting a rotational force input from the steering shaft 105 into a linear motion, And a rack-bar 140 connected to the rack gear 110.

또한, 조향장치의 랙바(140) 단부에는 타이로드(150)을 통하여 양측에 2개의 차륜(160)이 연결되며, 조향핸들의 회전에 따라 랙바(140)가 직선 운동하면서 차륜을 좌우로 편향시켜 조향을 수행하게 된다.Two wheels 160 are connected to the ends of the rack bars 140 of the steering apparatus via tie rods 150. The rack bars 140 are linearly moved according to the rotation of the steering wheel to deflect the wheels to the left and right Steering is performed.

조향 축(105)은 입력 축(Input Shaft)과 출력 축(Output Shaft)으로 구성되며, 입력 축은 조향 휠(101)에 연결되고, 출력 축은 랙 기어를 통해 랙-바(140)에 연결되어 있다.The steering shaft 105 is composed of an input shaft and an output shaft and the input shaft is connected to the steering wheel 101 and the output shaft is connected to the rack- .

이러한 차량 조향 장치에는 전동식 모터의 힘으로 핸들 조정을 보조하는 MDPS(Motor Driven Power Steering) 또는 EPS(Electronic Power Steering)가 이용될 수 있다.In such a vehicle steering apparatus, Motor Driven Power Steering (MDPS) or Electronic Power Steering (EPS), which assists the steering of the steering wheel by the force of an electric motor, may be used.

또한, 이러한 차량 조향장치에는 도시하지는 않았지만 조향 컬럼(103) 내부 또는 외부에 설치되어 조향 핸들(101)의 조작에 따라 발생하는 조향 토크를 감지하는 조향 토크 센서(127)와, 조향 핸들의 조작에 따른 조향각을 감지하는 조향각 센서(129)를 더 포함할 수 있다.Although not shown, the vehicle steering apparatus includes a steering torque sensor 127 installed inside or outside the steering column 103 to sense a steering torque generated by the operation of the steering wheel 101, And a steering angle sensor 129 for sensing a corresponding steering angle.

조향 토크 센서(127)는 조향 핸들의 비틀림에 의해 발생하는 조향토크를 측정하는 센서로서, 흡수 동력계 센서 또는 토션바를 이용한 토크 센서가 이용될 수 있다. The steering torque sensor 127 is a sensor for measuring a steering torque generated by twisting of the steering wheel, and a torque sensor using an absorption dynamometer sensor or a torsion bar may be used.

흡수 동력계 센서는 전기, 물, 공기, 고체 마찰 동력계로 구분될 수 있고, 토크 센서는 자기변형 토크 센서, 변형 게이지식 토크 센서, 위상차 검출형 토크 센서 등이 있다.The absorption dynamometer sensor can be classified into electric, water, air, and solid friction dynamometers. The torque sensors include a magnetostrictive torque sensor, a strain gauged torque sensor, and a phase difference detection type torque sensor.

조향각 센서(129)는 조향 핸들이 중립 상태, 즉 직진에 대응하는 기준점 상태에서 몇 도의 각도로 틀어져 있는지를 측정하는 센서이다.The steering angle sensor 129 is a sensor that measures whether the steering wheel is in a neutral state, that is, at a certain degree of angle in the reference point state corresponding to the straight ahead.

한편, 본 발명에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지장치는 도 1과 같은 기구 구성에서 조향핸들(101)이 중립(즉, 조향각이 0)인 상태에 있음에도 불구하고, 차륜이 정면 방향으로 정렬되지 않는 휠 미스얼라이먼트 상태 또는 휠 얼라이먼트의 이상상태를 감지하고 그를 경고하기 위한 것이다.1, although the steering wheel 101 is in a neutral state (that is, the steering angle is zero), the wheel alignment state detecting apparatus according to the present invention is configured such that the wheel is not aligned in the front direction, To detect an alignment state or an abnormal state of wheel alignment and warn him.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치의 전체 구성을 도시한다.2 shows an overall configuration of a wheel alignment state sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2의 실시예에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지장치(200)는 구조물 감지 센서부(210)과, 조향각 센서(220), 요레이트 센서(230)와 같은 센서들과, 감지된 구조물의 곡률과 차속 및 요레이트 값을 기초로 차량의 직진 주행여부를 판정하는 직진 주행 판단부(240)와, 직진 주행 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 휠 얼라이먼트 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.The wheel alignment state detecting apparatus 200 according to the embodiment of FIG. 2 includes sensors such as a structure detecting sensor unit 210, a steering angle sensor 220 and a yaw rate sensor 230, And a wheel alignment state determiner 250 for determining a wheel alignment state using the steering angle information measured in the straight running state, And the like.

구조물 감지 센서(210)는 레이더 센서(212) 또는 카메라(214)를 포함할 수 있으며, 이러한 센서로 감지되는 도로 구조물은 도로 양측 중 하나 이상에 위치하는 가드레일, 중앙분리대이거나, 차선정보일 수 있다.The structure detection sensor 210 may include a radar sensor 212 or a camera 214 and the road structure sensed by the sensor may be a guard rail located at one or more sides of the road, have.

차량 레이더 센서(212)는 레이더 송신부와 장애물에서 반사된 반사된 반사신호를 수신하는 수신부를 포함하여 구성될 수 있으며, 반사신호의 크기, 주파수, 송신파와의 위상 편이(Phase Shift) 등을 분석하여 장애물의 프로파일을 감지할 수 있다.The vehicle radar sensor 212 may include a radar transmitter and a receiver for receiving a reflected signal reflected from an obstacle and may analyze the magnitude, frequency, and phase shift of the reflected signal, The profile of the obstacle can be detected.

이러한 레이더 센서(212)는 약100m 이상의 감지거리와 약30도 이상의 감지각도를 가지는 센서로서, 차량 주행 과정에서 전방 또는 전측방에 존재하는 지상 구조물, 더 구체적으로는 가드레일, 중앙분리대 등의 프로파일을 측정할 수 있다.Such a radar sensor 212 is a sensor having a detection distance of about 100 m or more and a detection angle of about 30 degrees or more and is a sensor for detecting the presence or absence of a ground structure existing in front or a front side, Can be measured.

또한, 카메라(214)는 차량 윈드실드 내에 부착되어 차량 전방으로의 시야각을 가지는 영상을 촬영하는 장비로서, 매초마다 수십 프레임의 영상을 촬영하여 분석하는 영상 센서 모듈이다.The camera 214 is an image sensor module that captures an image having a viewing angle toward the front of the vehicle attached to the vehicle windshield, and captures and analyzes images of several tens frames per second.

이러한 카메라 센서는 촬영된 영상에 에지 알고리즘(Edge Algorism) 등을 적용하여 영상내에 존재하는 이미지를 분석하여, 해당 이미지가 차선인지, 도로에 인쇄된 교통정보인지 여부 등을 분석할 수 있다.Such a camera sensor analyzes an image existing in the image by applying an edge algorithm to the photographed image, and analyzes whether the image is a lane or traffic information printed on the road.

즉, 본 발명에서 구조물 감지 센서부(210)로서 레이더 센서(212)가 사용되는 경우에는, 상기 도로 구조물은 레이더로 감지될 수 있는 가드레일, 중앙분리대와 같이 도로와 평행하게 배치되는 돌출 구조물일 수 있다.That is, in the present invention, when the radar sensor 212 is used as the structure detection sensor unit 210, the road structure is a protruding structure such as a guard rail and a median separator that can be detected by a radar, .

또한, 본 발명에서 구조물 감지 센서부(210)로서 카메라(214)가 사용되는 경우에는, 상기 도로 구조물은 카메라로 레이더로 주행 차선 정보일 수 있다.In the present invention, when the camera 214 is used as the structure detection sensor unit 210, the road structure may be a radar-driven lane information by a camera.

물론, 카메라(214)의 영상 처리 성능에 따라서, 촬영된 영상에서 가드레일, 중앙분리대와 같은 돌출된 도로 구조물을 감지할 수도 있을 것이다.Of course, depending on the image processing performance of the camera 214, it may be possible to detect a protruding road structure such as a guard rail or a median separator in the photographed image.

이러한 레이더 센서(212) 또는 카메라(214) 모듈은 감지된 도로 구조물에 대한 정보를 후술할 직진 주행 판단부(240)로 출력할 수 있으며, 이 때 출력되는 도로 구조물에 대한 정보는 도로 구조물의 곡률정보일 수 있다. The radar sensor 212 or the camera module 214 may output information on the sensed road structure to a straight travel determining unit 240 to be described later, and the information on the road structure output at this time may be a curvature of the road structure Information.

조향각 센서(220)는 조향휠의 회전각도인 조향각을 측정하는 센서로서, 후술할 바와 같이 매 판단주기마다 측정되는 순시 조향각 정보를 외부로 출력하는 기능을 수행한다.The steering angle sensor 220 is a sensor for measuring the steering angle, which is the rotational angle of the steering wheel, and performs the function of outputting the instantaneous steering angle information measured every judgment period to the outside as described later.

이러한 조향각 센서(220)는 도 1에서 설명한 바와 같이, 일반적인 조향장치에서 사용되는 센서를 이용할 수 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.As described with reference to FIG. 1, the steering angle sensor 220 can be a sensor used in a general steering apparatus, and thus a detailed description thereof will be omitted.

요레이트 센서(230)는 차량의 종방향 중심축의 시간당 회전각도량인 요레이트를 측정하는 센서이다.The yaw rate sensor 230 is a sensor for measuring the yaw rate, which is the rotational angle degree of rotation of the longitudinal center axis of the vehicle per hour.

일반적으로 차량에는 차량의 요잉(Yawing) 각도를 측정하는 요센서(Yaw Sensor)와, 종방향 가속도 센서 및 횡방향 가속도 센서 등을 포함할 수 있으며, 요센서를 대체하여 요잉 각도의 시변량인 요레이트를 측정하는 요레이트 센서를 포함할 수 있다.Generally, the vehicle may include a yaw sensor for measuring the yawing angle of the vehicle, a longitudinal acceleration sensor, and a lateral acceleration sensor. In place of the yaw sensor, the yawing angle And a yaw rate sensor for measuring the rate.

본 발명에 사용될 수 있는 요레이트 센서(230)는 아래와 같은 직진 주행 판단부(240)의 제어에 의하여 순간적으로 측정되는 요레이트값을 직진 주행 판단부로 전송하는 기능을 수행한다.The yaw rate sensor 230 that can be used in the present invention performs a function of transmitting a yaw rate value, which is instantaneously measured under the control of the following straight traveling determining unit 240, to the straight running determining unit.

직진 주행 판단부(240)는 구조물 감지 센서부로부터 신호를 수신하여, 차량 전방에 있는 도로 구조물의 곡률을 판정하고, 도로 구조물의 곡률과, 차량의 주행속도 및 요레이트값에 따라 직진 주행여부를 판단하는 기능을 한다.The straight run determination unit 240 receives a signal from the structure detection sensor unit to determine the curvature of the road structure at the front of the vehicle, and determines whether or not the vehicle is going straight, according to the curvature of the road structure, Function.

일반적으로 가드레일, 중앙분리대 또는 주행 차선과 같은 도로 구조물은 도로의 방향과 일치하게 설치 또는 배치된다.Generally, road structures such as guard rails, median separators or driving lanes are installed or arranged in line with the direction of the road.

따라서, 직진 주행 판단부(240)는 레이더 또는 카메라 등에 의하여 감지된 도로 구조물의 곡률을 인식할 수 있으며, 도로 구조물의 곡률이 일정한 임계값인 곡률 임계값 이상인 경우에는 차량이 현재 주행하는 도로가 직선 도로인 것으로 가정할 수 있다.Therefore, the straight running determination unit 240 can recognize the curvature of the road structure sensed by the radar, camera, or the like. When the curvature of the road structure is equal to or greater than a predetermined curvature threshold value, It can be assumed that it is a road.

또한, 직진 주행 판단부(240)는 도로 구조물의 곡률이 임계곡률 이상이어서 현재 주행중인 도로가 직선 도로인 것으로 판정되면, 그 때 측정된 차속과 요레이트값을 기초로 차량의 직진 주행 여부를 최종 판정한다.If it is determined that the curved road structure has a curvature equal to or greater than the critical curvature and the current road is a straight road, the straight running determining unit 240 determines whether or not the vehicle is running straight, based on the measured vehicle speed and yaw rate .

더 구체적으로, 직진 주행 판단부(240)는 도로 구조물의 곡률이 임계곡률 이상이고, 상기 차속 및 요레이트값으로부터 산출되는 차량 경로 반경(Path Radius)이 임계 반경 이상인 경우에 한하여 차량이 직진 주행하는 것으로 판정할 수 있다.More specifically, the straight run determination unit 240 determines whether or not the vehicle is running straight ahead only when the curvature of the road structure is equal to or greater than the threshold curvature and the vehicle radius (Path Radius) calculated from the vehicle speed and yaw rate values is equal to or greater than the threshold radius .

차량 경로 반경은 아래 수학식 1에 의하여 결정될 수 있으며, 임계 반경은 예를 들면 약10000m일 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.The vehicle path radius can be determined by Equation 1 below, and the critical radius may be, for example, about 10000 m, but is not limited thereto.

[수학식 1]

Figure pat00001
[Equation 1]
Figure pat00001

상기 수학식 1에서 R은 차량 경로 반경(Path Radius)이고, V는 차속(m/s), 이고,

Figure pat00002
는 요레이트값(degree/s)를 의미한다.In Equation (1), R is a vehicle path radius, V is a vehicle speed (m / s)
Figure pat00002
Means the yaw rate value (degree / s).

본 발명에서 직진 주행 판단에 사용되는 수학식 1에 의한 차량 경로 반경은 m/degree의 단위를 가지는 것으로서, 차량의 요각도(Yaw Angle)이 1도 변화하기까지의 주행거리를 의미한다.In the present invention, the vehicle path radius according to Equation (1) used in the straight-ahead running determination has a unit of m / degree, which means a running distance until the yaw angle of the vehicle changes by 1 degree.

따라서, 직진 주행 판단부(240)는 차속과 요레이트값으로부터 산출되는 차량 경로 반경(R)이 임계 반경값인 약10000m 이상인 경우에는 차량이 거의 직진 주행상태에 있는 것으로 판단할 수 있는 것이다.Therefore, when the vehicle path radius R calculated from the vehicle speed and the yaw rate value is equal to or greater than a critical radius value of about 10,000 meters, the straight running determination unit 240 can determine that the vehicle is almost in the straight running state.

이와 같이, 도 2의 실시예에 의하면, 주행 차선 또는 가드레일 등과 차량의 구체적인 위치관계를 나타내는 정보 없이도, 도로 구조물의 곡률값 및 차속과 요레이트값 만으로 차량의 직진 주행 여부를 정확하게 판정할 수 있게 되는 것이다.As described above, according to the embodiment of FIG. 2, it is possible to accurately determine whether the vehicle is going straight ahead or not by using only the curvature value, the vehicle speed and the yaw rate value of the road structure without the information indicating the specific positional relationship of the vehicle with the driving lane, .

또한, 직진 주행 판단부(240)는 차속이 임계차속 이상이고 요레이트가 임계 요레이트 이하인 경우에 한하여, 직진 주행 여부를 판단할 수도 있다.Further, the straight running determination unit 240 may determine whether or not the vehicle is traveling straight ahead, only when the vehicle speed is equal to or greater than the critical vehicle speed and the yaw rate is equal to or less than the critical yaw rate.

차량이 저속으로 주행하고 있는 경우에는 직진 주행 판단의 오류가 있을 수 있고, 요레이트가 일정 이상인 경우 역시 차량의 헤딩각도가 일시적으로 변하는 상태이므로 직진 주행 판단의 오차가 발생할 수 있다.If the vehicle is running at a low speed, there may be an error in determining whether to run straight ahead. If the yaw rate is more than a certain level, the heading angle of the vehicle is also temporarily changed.

따라서, 위와 같이 차속이 임계차속 이상이고 요레이트가 임계 요레이트 이하인 경우에 한하여, 직진 주행 여부를 판단함으로써, 직진 주행 판단의 정확성을 향상시킬 수 있다.Therefore, only when the vehicle speed is equal to or greater than the critical vehicle speed and the yaw rate is equal to or less than the critical yaw rate, it is possible to improve the accuracy of the straight running determination by determining whether or not the vehicle is running straight ahead.

휠 얼라이먼트 상태 판단부(250)는 차량의 직진 주행 상태에서 조향각 센서를 통하여 측정되는 조향각 정보를 이용하여 휠 얼라이먼트의 상태, 즉 휠 얼라이먼트의 정상상태 또는 휠 얼라이먼트의 이상상태 중 하나를 판단한다.The wheel alignment state determination unit 250 determines one of the state of the wheel alignment, that is, the steady state of the wheel alignment or the abnormal state of the wheel alignment, using the steering angle information measured through the steering angle sensor in the straight running state of the vehicle.

더 구체적으로, 휠 얼라이먼트 상태 판단부(250)는 직진 주행 상태에서 매 판단주기마다 순시 조향각을 측정하여 누적함으로써 누적 조향각을 산출하고, 그 누적 조향각이 일정한 조향임계값 이상인 경우 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정할 수 있다.More specifically, the wheel alignment state determiner 250 calculates the cumulative steering angle by measuring and accumulating the instantaneous steering angles at every determination period in the straight running state, and if the cumulative steering angles are equal to or greater than the predetermined steering threshold value, can do.

휠 얼라이먼트가 정상인 상태, 즉 조향장치의 중립과 차륜의 중립이 동기화되어 있는 상태라면 차량이 직진 주행하는 상태에서는 조향각이 0으로 유지되어야 할 것이다.If steering wheel alignment is in a normal state, that is, if the neutral position of the steering apparatus and the neutral position of the wheel are synchronized, the steering angle should be kept at 0 in a state in which the vehicle runs straight.

따라서, 조향장치가 정상적으로 동작하는 경우, 즉 조향각 옵셋(Offset)이 0인 정상상태라면, 차량이 직진 주행하는 경우 조향각이 0이 아닌 값을 가진다는 것은 곧 차륜의 휠 얼라이먼트가 일정부분 오정렬되어 있는 것으로 가정할 수 있다.Therefore, when the steering apparatus operates normally, that is, when the steering angle is in a normal state with an offset of 0, when the vehicle runs straight, the steer angle has a value other than 0 that the wheel alignment of the wheel is misaligned to some extent .

따라서, 휠 얼라이먼트 상태 판단부(250)는 직진 주행 판단부(240)에서 차량의 직진 주행으로 판단한 기간 동안 일정한 판단주기마다 순시 조향각을 측정하고, 그 측정된 순시 조향각을 이용하여 휠 얼라이먼트 상태를 판정할 수 있다.Therefore, the wheel alignment state determination unit 250 measures the instantaneous steering angle at every predetermined determination period during the period determined as the straight traveling of the vehicle by the linear travel state determination unit 240, and determines the wheel alignment state using the measured instantaneous steering angle can do.

만일, 휠 얼라이먼트가 좌우측 중 한 방향으로 오정렬 되어 있는 경우 직진 주행상태에서 측정되는 순시 조향각은 항상 (+) 또는 (-)의 값을 가질 것이며, 다른 방향으로 오정렬 되어 있다면 순시 조향각은 (-) 또는 (+) 값을 가질 것이다.If the wheel alignment is misaligned in one of the right and left directions, the instantaneous steering angle measured in the straight running state will always have a value of (+) or (-) and if the direction is misaligned in the other direction, (+) Value.

한편, 휠 얼라이먼트 상태 판단부(250)는 일정한 시점의 순시 조향각 정보만으로 휠 얼라이먼트 상태를 판정하지 않고, 매 판단주기마다 측정되는 순시 조향각 정보를 누적하여 누적 조향각 정보를 산출하고, 그 누적 조향각 정보가 일정한 임계값(조향임계값)을 초과하는 경우 비로소 휠 얼라이먼트의 이상상태로 판정할 수 있다.On the other hand, the wheel alignment state determiner 250 calculates the cumulative steering angle information by accumulating the instantaneous steering angle information measured for each determination period without determining the wheel alignment state only by the instantaneous instantaneous steering angle information at a certain point of time, It is possible to determine that the wheel alignment is in an abnormal state only when a certain threshold value (steering threshold value) is exceeded.

휠 얼라이먼트가 정상상태이더라도, 일정 거리 이상 직진 주행하는 상태임에도 불구하고 운전자의 조향의도 또는 도로 상태에 따른 역입력 등으로 인하여 순간적으로 조향각이 변할 수 있다.Even if the wheel alignment is in the normal state, the steer angle may be instantaneously changed due to the steering intention of the driver or the reverse input depending on the road state, although the vehicle is traveling straight ahead over a certain distance.

따라서, 일정한 시점의 순시 조향각 정보만으로 휠 얼라이먼트 상태를 최종 판단하는 것은 오류가 있을 수 있으며, 따라서 본 발명에서는 매 판단주기마다 측정되는 순시 조향각을 일정 주기 이상 누적하여 휠 얼라이먼트 상태를 판단함으로써, 전술한 판단 오류를 절감시킬 수 있다.Therefore, it may be erroneous to determine the wheel alignment state only by the instantaneous steering angle information at a certain point of time. Accordingly, in the present invention, the instantaneous steering angle measured for each determination period is accumulated for more than a predetermined period to determine the wheel alignment state, It is possible to reduce judgment errors.

한편, 전술한 휠의 오정렬 방향에 따라서 누적 조향각이 (+) 또는 (-)의 값을 가질 수 있기 때문에, 휠 얼라이먼트 상태 판단부(250)는 누적 조향각의 절대값과 조향 임계값을 비교하는 것이 바람직하다.On the other hand, since the cumulative steering angle can have a value of (+) or (-) depending on the direction of misalignment of the wheel, the wheel alignment state determiner 250 may compare the absolute value of the cumulative steering angle with the steering threshold value desirable.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지장치는 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정되는 경우 경고 신호를 출력하는 경고부(260)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the wheel alignment state sensing apparatus according to the present invention may further include an alarm unit 260 for outputting a warning signal when the wheel alignment state is determined to be abnormal.

경고부가 출력하는 경고 신호는 비디오, 오디오, 진동 등과 같은 형태로 외부로 출력될 수 있으며, 운전자가 경고 신호를 인지할 수 있는 모든 형태가 사용될 수 있다.The warning signal output by the warning unit may be output to the outside in the form of video, audio, vibration, or the like, and any form capable of recognizing the warning signal by the driver may be used.

또한, 휠 얼라이먼트 이상 정도에 따라 경고의 형태를 다르게 할 수도 있다.In addition, the shape of the warning may be different depending on the degree of wheel alignment.

예를 들면, 휠 얼라이먼트 이상상태로 판정하는 기준이 되는 조향 임계값이 제1임계값 및 제1임계값 보다 큰 제2임계값을 포함할 수 있으며, 누적 조향각이 제1임계값 이상 제2임계값 이하인 경우에는 제1경고신호를 출력하고, 누적 조향각이 제2임계값 이상이 되는 경우 그와는 상이한 제2경고신호를 출력할 수 있다.For example, the steering threshold value serving as a reference for determining the wheel alignment abnormality state may include a first threshold value and a second threshold value larger than the first threshold value, and the cumulative steering angle may be greater than or equal to the first threshold value, And outputs a second warning signal different from the first warning signal when the cumulative steering angle becomes equal to or greater than the second threshold value.

물론, 경고방식을 2단계가 아닌 3단계 이상으로 할 수 있을 것이다.Of course, the warning method can be made in three or more stages rather than two stages.

또한, 단순히 누적 조향각이 조향 임계값에 도달하는지 여부만 고려하는 것이 아니라, 조향임계값에 도달할 때까지의 시간, 즉 조향 임계값에 도달할 때까지의 판단주기의 회수정보를 이용하여 경고 방식을 다르게 설정할 수도 있을 것이다.Further, instead of considering only whether or not the cumulative steering angle reaches the steering threshold value, it is possible to use a warning method using the time information until reaching the steering threshold value, that is, May be set differently.

만일 휠 얼라이먼트의 오정렬 정도가 큰 경우라면 작은 회수의 판단주기 경과만에도 누적 조향각이 조향 임계값에 도달할 것이며, 이런 경우는 큰 회수의 판단주기만에 조향임계값에 도달한 경우보다 더 위험한 상태이므로, 경고의 수준을 더 강하게 하는 것이다.If the degree of misalignment of the wheel alignment is large, the cumulative steering angle will reach the steering threshold value even after a small number of determination period passes. In this case, the steering angle is more dangerous than when the steering threshold is reached , The level of warning is stronger.

즉, 동일한 조향 임계값을 이용하되, 누적 조향각이 조향 임계값에 도달할 때까지의 판단주기의 회수를 기초로, 제1판단주기 회수만에 조향 임계값에 도달한 경우에는 제2 경고신호를 출력하고, 제1판단주기 회수보다 큰 제2판단주기 회수만에 조향 임계값에 도달한 경우에는 제2경고신호보다 낮은 레벨의 경고인 제1경고신호를 출력할 수 있다는 것이다.In other words, when the steering threshold value is reached only in the first determination period of time based on the number of determination cycles until the cumulative steering angle reaches the steering threshold value using the same steering threshold value, And outputs the first warning signal, which is a warning signal at a lower level than the second warning signal, when the steering threshold value is reached only in the second determination period of times greater than the first determination period number.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 직진 주행상태에서 판단되는 휠 얼라이먼트 이상 정도에 따라 2 이상 레벨의 경고신호를 출력함으로써, 운전자로 하여금 휠의 오정렬 정도를 인지하도록 유도할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by outputting the warning signal of 2 or more levels according to the degree of wheel alignment abnormality judged in the straight running state, the driver can be guided to recognize the misalignment degree of the wheel.

이상과 같이, 본 발명의 일실시예를 이용하면, 가드레일이나 차선 등의 곡률과 차속, 요레이트값을 기초로 차량 직진 주행 상태를 판정하고, 직진 주행 동안의 누적된 누적 조향각을 이용하여 휠 얼라이먼트 상태를 정확하게 판정할 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, the vehicle straight-running state is determined based on the curvature, the vehicle speed, and the yaw rate of the guard rail and the lane, The alignment state can be accurately determined.

따라서, 별도의 휠 얼라이먼트 감지 장치 없이도 주행 과정에서 운전자가 휠 얼라이먼트의 오정렬 상태를 인지하여 대처하도록 함으로써, 휠 미스얼라이먼트로 인한 차량 손상 또는 사고의 위험성을 개선시킬 수 있다.Therefore, the driver recognizes the misalignment state of the wheel alignment in the course of running without a separate wheel alignment detection device, and copes with the misalignment state of the wheel alignment, thereby improving the risk of vehicle damage or accident due to wheel misalignment.

도 3은 도 2에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 방식의 구현 예를 도시한다.FIG. 3 shows an embodiment of the wheel alignment state sensing method according to FIG.

도 3의 (a)와 같이, 에서는 차량(310)이 차속 V, 요레이트

Figure pat00003
로 주행하고 있으며, 차량에 설치된 레이더 센서를 이용하여 가드레일(320)을 감지하는 것으로 가정한다.As shown in FIG. 3A, in the vehicle 310, the vehicle speed V,
Figure pat00003
And detects the guard rail 320 by using a radar sensor installed in the vehicle.

이 경우, 레이더 센서 모듈은 가드레일로부터 반사되는 반사신호를 수신/분석하여, 도 3의 (b)와 같이 가드레일(320)에 대한 점 프로파일(Point Profile)이 연결된 가드레일 프로파일(320')을 생성할 수 있다.In this case, the radar sensor module receives / analyzes the reflection signal reflected from the guard rail, and detects the guard rail profile 320 'to which the point profile for the guard rail 320 is connected as shown in FIG. 3 (b) Can be generated.

그런 경우, 생성된 가드레일 프로파일(320')의 곡률반경(R')를 산출할 수 있으며, 이를 도로 곡률반경 또는 도로 구조물 곡률반경으로 정의할 수 있다.In such a case, the radius of curvature R 'of the generated guardrail profile 320' can be calculated, which can be defined as the radius of curvature of the road or the radius of curvature of the road structure.

한편, 전술한 수학식 1에 의하여 차속 V, 요레이트

Figure pat00004
로부터 차량의 이동 경로가 이루는 곡률반경인 차량 경로 반경(R)을 산출하고 그 값을 임계 반경값과 비교함으로써 직진 주행 상태를 판정할 수 있다.On the other hand, the vehicle speed V, yaw rate
Figure pat00004
The vehicle running radius R, which is the radius of curvature formed by the moving path of the vehicle, is calculated, and the value is compared with the threshold radius value to determine the straight running state.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치의 전체 구성을 도시한다.4 shows an overall configuration of a wheel alignment state sensing apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 4의 실시예에서는, 도로의 곡률반경을 인식하기 위하여 레이더 센서 등을 이용하지 않고, 차량에 설치된 내비게이션 장치의 맵정보를 이용한다.In the embodiment of Fig. 4, the map information of the navigation device installed in the vehicle is used without using a radar sensor or the like in order to recognize the radius of curvature of the road.

구체적으로, 도 4의 실시예에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지장치(400)는 맵 DB를 포함하는 내비게이션 장치(410)과, 조향각 센서(420), 요레이트 센서(430) 및 차속센서 등과 같은 센서들과, 맵DB의 맵정보로부터 확인된 도로 곡률과 차속 및 요레이트 값을 기초로 차량의 직진 주행여부를 판정하는 직진 주행 판단부(440)와, 직진 주행 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 휠 얼라이먼트 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단부(450)를 포함하여 구성될 수 있다.4 includes a navigation device 410 including a map DB and sensors such as a steering angle sensor 420, a yaw rate sensor 430 and a vehicle speed sensor, A straight traveling determining unit 440 for determining whether the vehicle is running straight ahead based on the road curvature, the vehicle speed and the yaw rate value confirmed from the map information of the map DB, And a wheel alignment state determiner 450 for determining an alignment state.

일반적으로 차량 내부에 설치되는 내비게이션 장치(410)는 차량의 현재위치를 측위할 수 있는 GPS 모듈과, 맵DB(412)를 포함한다.The navigation device 410 installed in the vehicle generally includes a GPS module and a map DB 412 capable of positioning the current position of the vehicle.

맵 DB(412)는 맵정보를 저장하고 있으며, 맵정보에는 차량이 현재 주행하고 있는 도로의 곡률 정보가 저장되어 있거나, 적어도 도로 정보로부터 도로의 곡률 정보를 산출할 수 있다.The map DB 412 stores map information, and curvature information of the road on which the vehicle is currently traveling is stored in the map information, or curvature information of the road can be calculated from at least road information.

따라서, 도 4의 실시예에서는 레이더나 카메라와 같은 별도의 센서를 이용하지 않고, 내비게이션 장치(410)의 맵정보로부터 도로의 곡률을 산출한다.Therefore, in the embodiment of FIG. 4, the curvature of the road is calculated from the map information of the navigation device 410 without using a separate sensor such as a radar or a camera.

한편, 도 4의 실시예에서의 직진 주행 판단부(440), 휠 얼라이먼트 상태 판단부(450) 및 경고부(460)는 도 2의 실시예와 동일한 구성을 가질 수 있으며, 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략한다.4, the wheel alignment state determiner 450, and the warning unit 460 may have the same configuration as that of the embodiment of FIG. 2. In order to avoid redundancy, The description is omitted.

즉, 도 4의 실시예에 의한 직진 주행 판단부(440)는 내비게이션장치로부터 수신된 맵정보를 이용하여 현재 주행중인 도로의 도로 곡률(R')을 판정하고, 그 도로 곡률과, 차량의 주행속도 및 요레이트로부터 산출되는 차량 경로 반경(R)을 반경 임계값과 비교함으로써 직진 주행여부를 판단할 수 있다.That is, the straight running determining unit 440 according to the embodiment of FIG. 4 determines the road curvature R 'of the road under the current driving by using the map information received from the navigation device, It is possible to judge whether or not the vehicle is traveling straight ahead by comparing the vehicle path radius R calculated from the speed and the yaw rate with the radius threshold value.

또한, 휠 얼라이먼트 상태 판단부(450)는 직진 주행인 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하며, 구체적으로는 직진 주행 상태에서 매 판단주기마다 순시 조향각을 측정하여 누적함으로써 누적 조향각을 산출하고, 상기 누적 조향각이 조향임계값 이상인 경우 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정할 수 있다.The wheel alignment state determination unit 450 determines the state of wheel alignment of the vehicle using the steering angle information measured in the straight running state. Specifically, the steering angle determination unit 450 measures the instantaneous steering angle at every determination period in the straight running state, The cumulative steering angle is calculated, and when the cumulative steering angle is equal to or greater than the steering threshold value, it is possible to determine the wheel alignment abnormality state.

또한, 경고부(460)는 휠 얼라이먼트 이상 정도에 따라 2단계 이상의 상이한 경고 신호를 출력할 수 있다.The warning unit 460 may output two or more different warning signals depending on the degree of wheel alignment.

한편, 도 4의 실시예에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치(400)는 카메라(414)를 더 포함할 수 있으며, 직진 주행 판단부는 카메라 센서로부터 측정되는 주행도로 양측 차선 중 하나와 차량 사이의 거리 변화를 더 고려할 수 있다.4 may further include a camera 414, and the straight-ahead running determining unit may determine that the distance between one of the lanes on both sides of the traveling road measured by the camera sensor and the distance between the vehicle and the vehicle Can be considered.

이에 대해서는 아래의 도 5를 참고로 더 상세하게 설명한다.This will be described in more detail with reference to FIG. 5 below.

도 5는 도 4에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 방식의 구현 예를 도시한다.FIG. 5 shows an embodiment of the wheel alignment state sensing method according to FIG.

도 5에서는 차량(510)이 차속 V, 요레이트

Figure pat00005
로 주행하고 있으며, 직진 주행 판단부(440)가 내비게이션장치의 맵정보로부터 산출되는 도로 곡률(R')과, 차속 및 요레이트로부터 산출되는 차량 경로 반경(R)을 기초로 차량의 직진 상태를 기본적으로 판정하는 것으로 가정한다.5, when the vehicle 510 is in a vehicle speed V,
Figure pat00005
And the straight running determination unit 440 determines the straight road state of the vehicle based on the road curvature R 'calculated from the map information of the navigation device and the vehicle path radius R calculated from the vehicle speed and the yaw rate It is assumed that the determination is basically made.

이 때, 차량(510)에 설치되는 카메라(414)를 이용하여 주행 중인 차로의 양측 차선 중 하나의 차선(520)과 차량 사이의 거리를 측정한다.At this time, the distance between one of the lanes 520 and the vehicle is measured using the camera 414 installed on the vehicle 510.

이러한 차량과 차선 사이의 거리변화가 일정한 임계값, 즉 거리 임계값 이하인 조건을 더 반영하여 직진 주행 상태로 판정할 수 있다.The straight traveling state can be determined by further reflecting the condition that the distance change between the vehicle and the lane is a certain threshold value, that is, the distance threshold value or less.

즉, 도 5에서 매 판단주기마다 차량(510)과 차선(520) 사이의 거리를 측정한 결과, 거리가 d1, d2, d3로 변화하고, 그 변화율인 △d/△t (△t 는 판단주기임)가 거리 임계값 이하인 경우에 한하여 직진 주행 상태로 최종 판정할 수 있다는 것이다.5, the distance between the vehicle 510 and the lane 520 is measured at every determination period. As a result, the distance changes to d1, d2, and d3, and the change rate? D /? T Period) is less than or equal to the distance threshold value, the vehicle can be finally determined as a straight running state.

만일 내비게이션 장치에 포함된 맵정보가 업데이트 부족 등으로 인하여 정확하지 않는 경우, 그 맵정보로부터 산출된 도로 곡률에 오류가 있을 수 있다.If the map information included in the navigation device is not accurate due to lack of updating, there may be an error in the road curvature calculated from the map information.

이 경우, 직선 도로가 아니고 일정한 곡률을 가지는 곡선도로라면, 그를 따라 주행하는 차량의 요레이트는 일정 시간내에 변화가 없을 수 있고, 그 경우 차속과 요레이트로부터 산출되는 차량 경로 반경이 반경 임계값 이하가 되어 직진 주행으로 잘못 판정될 수 있다.In this case, if the road is not a straight road but a curved road having a constant curvature, the yaw rate of the vehicle traveling along the curve may not change within a predetermined time. In this case, the vehicle path radius calculated from the vehicle speed and yaw rate And it can be erroneously judged as a straight running.

또한, 맵정보가 정확하더라도 차량이 주행 차로의 중앙을 따라 주행하지 않는 경우에는 일정한 조향각을 가지는 것이 당연하므로, 이 경우에도 직진 주행 상태로 판정할 수 없다.Further, even if the map information is accurate, it is natural that the vehicle has a constant steering angle when the vehicle does not travel along the center of the traveling lane.

따라서, 위와 같이 차량과 차선 사이의 거리 변화율을 추가로 고려함으로써, 맵정보에 오류가 있거나 차량이 차로 중앙을 주행하지 않는 경우 등에도 차량의 직진 주행 여부를 정확하게 판별할 수 있게 된다. Therefore, by further considering the rate of change of the distance between the vehicle and the lane as described above, it is possible to accurately determine whether the vehicle is traveling straight ahead, even when there is an error in the map information or when the vehicle is not traveling at the center.

이상에서는 레이더 또는 카메라를 이용하여 도로 구조물(가드레일, 차선 등)의 곡률을 감지하는 실시예(도 2)와 내비게이션 장치를 이용하여 도로 곡률을 감지하는 실시예(도 4)를 구분하여 설명하였으나, 경우에 따라서는 2가지 방식이 모두 적용될 수도 있을 것이다.In the above description, the curvature of a road structure (guardrail, lane, etc.) is detected using a radar or a camera (FIG. 2) and the curvature is detected using a navigation device (FIG. 4) , And in some cases, both methods may be applied.

예를 들면, 2가지 실시예에 의한 도로 (구조물) 곡률이 서로 상이한 경우를 대비하여, 레이더 또는 카메라를 이용하여 도로 구조물(가드레일, 차선 등)의 곡률을 감지하는 실시예를 기본으로 하되, 내비게이션 장치를 이용하여 산출된 도로 곡률을 일종의 검증용으로 사용할 수 있다는 것이다.For example, the curvature of a road structure (guardrail, lane, etc.) is sensed using a radar or a camera in contrast to the case where curvatures of roads (structures) are different from each other, The road curvature calculated using the navigation device can be used as a kind of verification.

또한, 2가지 방식에 의한 도로 (구조물) 곡률을 모두 사용하되, 가지 실시예에 의한 도로 (구조물) 곡률이 서로 상이한 경우에는 2개의 곡률값의 평균을 이용하는 것도 가능할 것이다.In addition, it is also possible to use the curvatures of roads (structures) by two methods, and to use the average of two curvature values when the curvatures of roads (structures) according to the embodiments are different from each other.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 방법의 전체 흐름을 도시한다.6 shows an overall flow of a wheel alignment state sensing method according to an embodiment of the present invention.

도 6과 같이, 본 발명에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 방법은, 레이더 또는 카메라를 포함하는 구조물 감지 센서부를 이용하여 차량 전방의 도로 구조물을 감지하고(S610), 그 도로 구조물의 곡률을 판정하는 도로 (구조물) 곡률 판정 단계(S620)과, 도로 구조물의 곡률과, 차량의 차속(V) 및 차량의 요레이트(

Figure pat00006
)를 기초로 차량의 직진 주행여부를 판단하는 직진 주행 판단 단계(S630)와, 직진 주행인 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단 단계(S640)를 포함하려 구성될 수 있다.As shown in FIG. 6, the wheel alignment state sensing method according to the present invention detects a road structure in front of the vehicle using a structure sensor unit including a radar or a camera (S610), and determines a curvature of the road structure (S620), a curvature of a road structure, a vehicle speed (V) of a vehicle, and a yaw rate of a vehicle
Figure pat00006
A step S630 of determining a wheel alignment state of the vehicle based on the steering angle information measured in the straight running state S640, . ≪ / RTI >

도 7은 본 발명에 의한 직진 주행 판단 과정의 세부 흐름도이고, 도 8은 휠 얼라이먼트 상태 판단 과정의 세부 흐름도이다.FIG. 7 is a detailed flowchart of a straight running determination process according to the present invention, and FIG. 8 is a detailed flowchart of a wheel alignment state determination process.

도 7과 같이, 직진 주행 판단 단계(S630)는 다시, 레이더 또는 카메라를 이용하여 감지된 도로 구조물(가드레일, 차선, 중앙분리대)의 곡률(R') 또는 내비게이션장치의 맵정보로부터 산출된 도로의 곡률(R')이 곡률 임계치 이상인지 여부를 판정한다.(S632)As shown in FIG. 7, the straight-line driving determination step S630 is performed again on the basis of the curvature R 'of the road structure (guard rail, lane, median separator) detected by using the radar or the camera, (R ') is equal to or greater than a curvature threshold value (S632). If the curvature R'

도로 (구조물) 곡률(R')가 곡률 임계치 이상인 경우에는, 그때의 차량의 차속이 임계차속 이상이고, 차량의 요레이트가 임계 요레이트 이하인지 판정한다.(S634)When the curvature R 'of the road (structure) is equal to or greater than the curvature threshold, it is determined whether the vehicle speed of the vehicle at that time is not less than the critical vehicle speed and the yaw rate of the vehicle is less than or equal to the critical yaw rate (S634)

물론, 차속과 요레이트를 임계값과 비교하는 S634 단계는 경우에 따라서는 제외될 수도 있다.Of course, step S634 of comparing the vehicle speed and the yaw rate with the threshold value may be omitted in some cases.

위의 조건을 모두 만족하는 경우에 한하여, 수학식 1에 의하여 차속(V) 및 차량의 요레이트(

Figure pat00007
)로부터 차량 경로 반경(R)을 산출한다.(S636)The vehicle speed V and the yaw rate of the vehicle (i.e.,
Figure pat00007
The vehicle path radius R is calculated from the vehicle path radius R (S636)

다음으로 산출된 차량 경로 반경(R)값을 임계 반경값과 비교하여, 차량 경로 반경이 임계 반경값을 초과하는 경우 차량이 직진 주행중인 것으로 최종 판정한다.(S638)The calculated vehicle path radius R is compared with the threshold radius value, and if the vehicle path radius exceeds the threshold radius value, it is finally determined that the vehicle is running straight ahead (S638)

차량의 직진 주행 상태로 판단된 경우에 한하여 도 8과 같은 휠 얼라이먼트 상태 판단 과정(S640)을 수행한다.The wheel alignment state determination process (S640) as shown in FIG. 8 is performed only when it is determined that the vehicle is in the straight running state.

우선, 차량 직진 상태로 판단되면 최초 판단 시점에 조향각 센서로부터 출력되는 조향각을 순시 조향각으로 측정한다.(S642)First, when it is determined that the vehicle is in the straight-ahead state, the steering angle outputted from the steering angle sensor at the initial determination time is measured as the instantaneous steering angle (S642)

다음으로 판단 주기를 하나 증가시키고(S643), 측정된 순시 조향각을 누적 조향각값에 더하여 누적 조향각을 업데이트한다.(S644)Next, the determination period is incremented by one (S643), and the cumulative steering angle is updated by adding the measured instantaneous steering angle to the cumulative steering angle value (S644)

갱신된 누적 조향각값을 2개의 조향임계값 중 큰 값인 제2조향 임계값과 비교하고(S645), 누적 조향각이 제2조향 임계값 이상인 경우 경고부를 이용하여 제2경고신호를 출력한다.(S646)The updated cumulative steering angle value is compared with a second steering threshold value which is a larger value among the two steering threshold values in step S645. If the cumulative steering angle is equal to or greater than the second steering threshold value, the second warning signal is output using the warning unit. )

누적 조향각값이 제2조향임계값 이하인 경우에는 다시 제1조향 임계값과 비교(S647)하여, 누적 조향각값이 제1조향 임계값 이상인 경우에는 경고부를 통해 제1경고신호를 출력한다.(S648)If the cumulative steering angle value is equal to or less than the second steering threshold value, the current steering angle value is compared with the first steering threshold value again (S647). If the cumulative steering angle value is equal to or greater than the first steering threshold value, )

누적 조향각값이 제1조향 임계값보다 작은 경우에는 다음 판단주기로 진행하여 위의 과정을 반복한다.If the cumulative steering angle value is smaller than the first steering threshold value, the process proceeds to the next determination period and repeats the above process.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 의한 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치를 이용하면, 레이더나 카메라 또는 내비게이션 맵정보 등을 이용하여 가드레일, 차선 등의 도로 구조물 곡률 또는 도로 곡률을 인식하고, 그 도로 (구조물) 곡률과 차속, 요레이트값을 기초로 차량 직진 주행 상태를 판정하고, 직진 주행 동안의 누적된 누적 조향각을 이용하여 휠 얼라이먼트 상태를 정확하게 판정할 수 있다.As described above, by using the wheel alignment state detecting device according to the embodiment of the present invention, it is possible to recognize the curvature of the road structure such as a guard rail, a lane, or the road curvature by using a radar, a camera, or navigation map information, The vehicle straight-ahead running state can be determined based on the curvature, the vehicle speed, and the yaw rate value, and the wheel alignment state can be accurately determined using the cumulative cumulative steering angle during straight-ahead running.

따라서, 별도의 휠 얼라이먼트 감지 장치 없이도 주행 과정에서 운전자가 휠 얼라이먼트의 오정렬 상태를 인지하여 대처하도록 함으로써, 휠 미스얼라이먼트로 인한 차량 손상 또는 사고의 위험성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the driver recognizes the misalignment state of the wheel alignment in the course of running without a separate wheel alignment detection device, and copes with the misalignment state of the wheel alignment, thereby improving the risk of vehicle damage or accident due to wheel misalignment.

또한, 직진 주행상태에서 판단되는 휠 얼라이먼트 이상 정도에 따라 2 이상 레벨의 경고신호를 출력함으로써, 운전자로 하여금 휠의 오정렬 정도를 인지하도록 할 수 있다. Further, by outputting a warning signal of two or more levels according to the degree of wheel alignment abnormality judged in the straight running state, the driver can recognize the misalignment degree of the wheel.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (18)

차량 내부 또는 외부에 설치되어 차량 외부의 도로 구조물을 감지하는 구조물 감지 센서부;
조향휠의 회전각도인 조향각을 측정하는 조향각 센서;
차량의 요각도(Yaw Angle)의 시간변화량인 요레이트를 측정하는 요레이트 센서;
상기 구조물 감지 센서부로부터 신호를 수신하여, 차량 전방에 있는 도로 구조물의 곡률을 판정하고, 상기 도로 구조물의 곡률과, 차량의 주행속도 및 상기 요레이트에 따라 직진 주행여부를 판단하는 직진 주행 판단부;
직진 주행인 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 상기 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
A structure detection sensor installed inside or outside the vehicle to detect a road structure outside the vehicle;
A steering angle sensor for measuring a steering angle which is a rotation angle of the steering wheel;
A yaw rate sensor for measuring a yaw rate, which is a time variation of a yaw angle of the vehicle;
A straight running determining unit for determining a curvature of a road structure in front of the vehicle by receiving a signal from the structure detecting sensor unit and determining whether the vehicle is running straightly according to a curvature of the road structure, ;
A wheel alignment state determiner for determining a state of wheel alignment of the vehicle using steering angle information measured in a straight running state;
Wherein the wheel alignment state detecting device comprises:
제1항에 있어서,
상기 구조물 감지 센서부는 레이더를 포함하며, 상기 도로 구조물은 상기 레이더에 의하여 감지되는 가드레일인 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the structure detection sensor unit includes a radar, and the road structure is a guardrail sensed by the radar.
제1항에 있어서,
상기 구조물 감지 센서부는 카메라 센서를 포함하며, 상기 도로 구조물은 상기 카메라 센서에 의하여 감지되는 가드레일 또는 주행 차선인 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the structure detection sensor unit includes a camera sensor, and the road structure is a guard rail or a driving lane sensed by the camera sensor.
제2항에 있어서,
상기 직진 주행 판단부는 상기 도로 구조물의 곡률이 임계곡률 이상이고, 상기 차속 및 요레이트로부터 산출되는 차량 경로 반경(Path Radius)이 임계 반경 이상인 경우에 한하여 차량이 직진 주행하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the straight run determination unit determines that the vehicle runs straight ahead only when the curvature of the road structure is not less than a critical curvature and the vehicle radius (Path Radius) calculated from the vehicle speed and the yaw rate is equal to or greater than a critical radius Wheel alignment state sensing device.
제4항에 있어서,
상기 직진 주행 판단부는 상기 도로 구조물의 곡률이 임계곡률 이상이고, 차속이 임계차속 이상이며, 요레이트가 임계요레이트 이하인 경우에 한하여 차량이 직진 주행하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the straight-ahead running determining unit determines that the vehicle runs straight-ahead only when the curvature of the road structure is not less than a critical curvature, the vehicle speed is not less than a critical vehicle speed, and the yaw rate is not more than a critical yaw rate. .
제5항에 있어서,
상기 휠 얼라이먼트 상태 판단부는 직진 주행 상태에서 매 판단주기마다 순시 조향각을 측정하여 누적함으로써 누적 조향각을 산출하고, 상기 누적 조향각이 조향임계값 이상인 경우 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the wheel alignment state determiner calculates a cumulative steering angle by measuring and accumulating an instantaneous steering angle at every determination period in a straight running state and determines the wheel alignment state to be a wheel alignment state if the cumulative steering angle is equal to or greater than a steering threshold value Sensing device.
제6항에 있어서,
상기 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정되는 경우 경고 신호를 출력하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
The method according to claim 6,
And a warning unit for outputting a warning signal when it is determined that the wheel alignment abnormality is detected.
제7항에 있어서,
상기 조향임계값은 제1임계값 및 제1임계값 보다 큰 제2임계값을 포함하며, 상기 누적 조향각과 상기 제1임계값 및 제2임계값 사이의 비교결과에 따라 상이한 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the steering threshold value includes a first threshold value and a second threshold value greater than the first threshold value and outputs a different warning signal according to a result of comparison between the cumulative steering angle and the first threshold value and the second threshold value And the wheel alignment state detection device.
차량 내부에 설치되며 맵정보를 포함하는 내비게이션 장치;
조향휠의 회전각도인 조향각을 측정하는 조향각 센서;
차량의 요레이트(Yaw Rate)를 측정하는 요레이트 센서;
상기 내비게이션장치로부터 수신된 맵정보를 이용하여 현재 주행중인 도로의 도로 곡률을 판정하고, 상기 도로 곡률과, 차량의 주행속도 및 상기 요레이트에 따라 직진 주행여부를 판단하는 직진 주행 판단부;
직진 주행인 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 상기 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
A navigation device installed in the vehicle and including map information;
A steering angle sensor for measuring a steering angle which is a rotation angle of the steering wheel;
A yaw rate sensor for measuring a yaw rate of the vehicle;
A straight travel determining unit for determining the road curvature of a road currently being operated using the map information received from the navigation device and determining whether the vehicle is traveling straight ahead in accordance with the road curvature, the vehicle traveling speed, and the yaw rate;
A wheel alignment state determiner for determining a state of wheel alignment of the vehicle using steering angle information measured in a straight running state;
Wherein the wheel alignment state detecting device comprises:
제9항에 있어서,
상기 직진 주행 판단부는 상기 도로 구조물의 곡률이 임계곡률 이상이고, 상기 차속 및 요레이트로부터 산출되는 차량 경로 반경(Path Radius)이 임계 반경 이상인 경우에 한하여 차량이 직진 주행하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the straight run determination unit determines that the vehicle runs straight ahead only when the curvature of the road structure is not less than a critical curvature and the vehicle radius (Path Radius) calculated from the vehicle speed and the yaw rate is equal to or greater than a critical radius Wheel alignment state sensing device.
제10항에 있어서,
차량 전방의 차선을 감지하는 카메라를 더 포함하며,
상기 직진 주행 판단부는 카메라로부터 측정되는 주행도로 양측 차선 중 하나와 차량 사이의 거리 변화가 거리 임계값 이하인 경우에 한하여 직진 주행으로 판정하는 것을 특징으로 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
11. The method of claim 10,
Further comprising a camera for detecting a lane ahead of the vehicle,
Wherein the straight-ahead driving determination unit determines that the vehicle is traveling straight-ahead only when the change in distance between one of the lanes on both sides of the driving road measured by the camera is less than a distance threshold value.
제11항에 있어서,
상기 휠 얼라이먼트 상태 판단부는 직진 주행 상태에서 매 판단주기마다 순시 조향각을 측정하여 누적함으로써 누적 조향각을 산출하고, 상기 누적 조향각이 조향임계값 이상인 경우 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the wheel alignment state determiner calculates a cumulative steering angle by measuring and accumulating an instantaneous steering angle at every determination period in a straight running state and determines the wheel alignment state to be a wheel alignment state if the cumulative steering angle is equal to or greater than a steering threshold value Sensing device.
제12항에 있어서,
상기 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정되는 경우 경고 신호를 출력하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
13. The method of claim 12,
And a warning unit for outputting a warning signal when it is determined that the wheel alignment abnormality is detected.
제13항에 있어서,
상기 조향임계값은 제1임계값 및 제1임계값 보다 큰 제2임계값을 포함하며, 상기 누적 조향각과 상기 제1임계값 및 제2임계값 사이의 비교결과에 따라 상이한 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the steering threshold value includes a first threshold value and a second threshold value greater than the first threshold value and outputs a different warning signal according to a result of comparison between the cumulative steering angle and the first threshold value and the second threshold value And the wheel alignment state detection device.
레이더 또는 카메라를 포함하는 구조물 감지 센서부를 이용하여 차량 전방의 도로 구조물의 곡률을 판정하는 곡률 판정 단계;
상기 도로 구조물의 곡률과, 차량의 차속 및 차량의 요레이트를 기초로 차량의 직진 주행여부를 판단하는 직진 주행 판단 단계;
직진 주행인 상태에서 측정되는 조향각 정보를 이용하여 상기 차량의 휠 얼라이먼트의 상태를 판정하는 휠 얼라이먼트 상태 판단 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 방법.
A curvature determination step of determining a curvature of a road structure in front of the vehicle using a structure sensor unit including a radar or a camera;
Determining whether the vehicle is running straight ahead based on a curvature of the road structure, a vehicle speed of the vehicle, and a yaw rate of the vehicle;
A wheel alignment state determination step of determining a state of wheel alignment of the vehicle using steering angle information measured in a straight running state;
And detecting the wheel alignment state.
제15항에 있어서,
상기 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정되는 경우 경고 신호를 출력하는 경고 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 방법.
16. The method of claim 15,
Further comprising a warning step of outputting a warning signal when it is determined that the wheel alignment abnormality is detected.
제16항에 있어서,
상기 직진 주행 판단 단계에서는 상기 도로 구조물의 곡률이 임계곡률 이상이고, 상기 차속 및 요레이트로부터 산출되는 차량 경로 반경(Path Radius)이 임계 반경 이상인 경우에 한하여 차량이 직진 주행하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 방법.
17. The method of claim 16,
The straight road running determination step determines that the vehicle runs straight ahead only when the curvature of the road structure is equal to or greater than the critical curvature and the vehicle radius (Path Radius) calculated from the vehicle speed and the yaw rate is equal to or greater than a critical radius Of the wheel alignment state.
제17항에 있어서,
상기 휠 얼라이먼트 상태 판단 단계는,
직진 주행 상태에서 매 판단주기마다 순시 조향각을 측정하여 누적함으로써 누적 조향각을 산출하는 단계;
상기 누적 조향각이 조향임계값 이상인 경우 휠 얼라이먼트 이상 상태로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 얼라이먼트 상태 감지 방법.
18. The method of claim 17,
The wheel alignment state determination step may include:
Calculating a cumulative steering angle by measuring and accumulating instantaneous steering angles at every judging period in a straight running state;
And determining the wheel alignment abnormality state when the cumulative steering angle is equal to or greater than the steering threshold value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110395199A (en) * 2018-04-24 2019-11-01 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Detect the device and method of wheel alignment situation

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