KR20210011125A - 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 조향 동력 보조 시스템 및 이에 포함되는 전자 제어 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시에 따른 조향 동력 보조 시스템은, 듀얼 다이 집적 회로를 포함하는 2개의 센서, 2개의 센서 각각에 연결되고 내부 통신 가능한 2개의 컨트롤러 및 조향모터를 포함하며, 2개의 컨트롤러 중 제어 우선 순위가 후순위인 컨트롤러는 정상 상태이고 선순위인 컨트롤러에서 연산된 목표값에 따라 제어신호를 생성하여 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치{System and Apparatus for assisting power of steering}
본 개시는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치에 관한 것이다.
EPS 시스템(Electronic Power Steering System)은 조향모터를 이용하여 운전자가 가볍게 조향을 수행하도록 조향력을 보조해 주는 시스템이다.
최근 자율 주행과 관련된 기술을 위하여, 리던던시 시스템(Redundancy System)을 장착한 EPS 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 리던던시 시스템을 적용한 EPS 시스템은 일반적으로 복수의 센서, 복수의 ECU와 복수의 조향모터를 포함하고 있다.
이러한 리던던시 시스템에서 복수의 ECU 중 어느 하나의 ECU는 각각에 연결된 센서로부터 감지 정보를 수신하지 못하면, 동작을 종료하도록 설계된다. 이 경우, 다른 하나의 ECU가 계속해서 조향모터를 제어하게 되지만, 다른 하나의 ECU가 보조적으로 조향모터를 제어하기까지 일정한 공백 기간이 존재하게 되므로, 운전자에게 이질감을 준다는 문제점이 있다.
이러한 배경에서, 본 개시는 특정 센서가 고장나더라도 정상 상태의 감지신호를 선택함으로써 제어 연산 시간의 지연에 다른 주행 이질감을 최소화하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 개시는 선순위 제어권을 갖는 컨트롤러의 목표값을 공유함으로써 조향모터를 보다 정확하게 제어하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 개시는 시스템에서 페일이 발생한 경우에도 제어권이 천이되는 동작을 최소화하고 정상 제어를 계속함으로써 주행 이질감을 최소화하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공하고자 한다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시는 제1 듀얼 다이 집적 회로(Dual die IC)를 포함하는 제1 센서와, 제2 듀얼 다이 집적 회로를 포함하는 제2 센서와, 제1 센서와 연결되는 제1 컨트롤러와, 제2 센서와 연결되고, 제1 컨트롤러의 제어 우선 순위보다 후순위인 제2 컨트롤러 및 제1 컨트롤러와 제2 컨트롤러에 연결된 듀얼 와인딩 조향모터를 포함하되, 제1 컨트롤러와 제2 컨트롤러는, 상호 간의 내부 통신을 수행하고, 제2 컨트롤러는, 내부 통신을 통해 제1 센서의 감지신호를 수신하고, 제2 센서로부터 감지신호를 입력받아, 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태의 감지신호를 선택하고, 선택된 감지신호에 기초하여 조향모터를 제어하기 위한 제2 목표값을 연산하고, 내부 통신을 통해 제1 컨트롤러의 제1 목표신호를 수신하고, 제1 목표신호에 의해 지시되는 제1 목표값 및 제2 목표값에 기초하여 제1 컨트롤러의 상태를 판단하고, 제1 컨트롤러가 정상인 경우, 제1 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템을 제공한다.
다른 측면에서, 본 개시는 2개의 독립된 듀얼 다이 집적 회로(Dual die IC)를 포함하는 4채널 센서와, 4채널 센서에 포함된 제1 듀얼 다이 집적 회로로부터 2개의 감지신호를 수신하는 제1 컨트롤러와, 4채널 센서에 포함된 제2 듀얼 다이 집적 회로로부터 2개의 감지신호를 수신하고, 제1 컨트롤러의 제어 우선 순위보다 후순위인 제2 컨트롤러 및 제1 컨트롤러와 제2 컨트롤러에 연결된 듀얼 와인딩 조향모터를 포함하되, 제1 컨트롤러와 제2 컨트롤러는, 상호 간의 내부 통신을 수행하고, 제2 컨트롤러는, 내부 통신을 통해 제1 듀얼 다이 집적 회로의 감지신호와 제1 컨트롤러의 제1 목표신호를 수신하고, 제1 듀얼 다이 집적 회로의 감지신호 및 제2 듀얼 다이 집적 회로의 감지신호 중 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태의 감지신호를 선택하고, 선택된 감지신호에 기초하여 조향모터를 제어하기 위한 제2 목표값을 연산하고, 제1 목표신호에 의해 지시되는 제1 목표값 및 제2 목표값에 기초하여 제1 컨트롤러의 상태를 판단하고, 제1 컨트롤러가 정상인 경우, 제1 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 개시는타 제어 장치와 내부 통신이 가능한 전자 제어 장치에 있어서, 제1 센서로부터 하나 이상의 감지신호를 입력받고, 내부 통신을 통해 제2 센서의 감지신호를 하나 이상 수신하며, 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태인 센서의 감지신호를 출력하는 감지신호 선택부와, 감지신호 선택부에 의해 출력된 감지신호에 기초하여 조향모터를 제어하기 위한 제1 목표값을 연산하는 목표값 연산부와, 내부 통신을 통해 타 전자 제어 장치에서 출력된 제2 목표신호를 수신하고, 제1 목표값 및 제2 목표신호에 의해 지시되는 제2 목표값에 기초하여 타 전자 제어 장치의 상태를 판단하는 상태 판단부 및 타 전자 제어 장치의 상태가 정상인 경우, 미리 설정된 제어 우선 순위에 따라 제1 목표값 및 제2 목표값 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 조향모터에 출력하는 제어신호 출력부를 포함하는 전자 제어 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 본 개시는 특정 센서가 고장나더라도 정상 상태의 감지신호를 선택함으로써 제어 연산 시간의 지연에 다른 주행 이질감을 최소화하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 본 개시는 선순위 제어권을 갖는 컨트롤러의 목표값을 공유함으로써 조향모터를 보다 정확하게 제어하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 본 개시는 시스템에서 페일이 발생한 경우에도 제어권이 천이되는 동작을 최소화하고 정상 제어를 계속함으로써 주행 이질감을 최소화하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 조향 동력 보조 시스템의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시에 따라 센서와 컨트롤러 간의 송수신되는 신호를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시에 따라 정상 상태의 감지신호를 선택하는 제1 실시예를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 개시에 따라 정상 상태의 감지신호를 선택하는 제2 실시예를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 개시에 따라 정상 상태의 감지신호를 선택하는 제3 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6는 본 개시에 따라 정상 상태의 감지신호를 선택하는 제4 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 개시에 따라 컨트롤러의 상태에 따라 제어값을 산출하는 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 개시에 따라 컨트롤러의 상태에 따라 제어값을 산출하는 다른 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 9은 본 개시에 따른 조향 동력 보조 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시에 따른 전자 제어 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시에 따른 제1 전자 제어 장치와 제2 전자 제어 장치 각각의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 개시의 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.
도 1은 본 개시에 따른 조향 동력 보조 시스템(100)의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 조향 동력 보조 시스템(100)은 운전자의 스티어링 휠 조작에 따라 차량의 조향을 보조하는 시스템을 의미할 수 있다. 즉, 조향 동력 보조 시스템(100)은 운전자의 스티어링 휠 조작에 따른 적절한 조향 보조력을 제공하는 시스템을 의미할 수 있다.
이러한 조향 동력 보조 시스템(100)은 모터의 회전력을 이용하는 전자식 조향 시스템(EPS), 기계적인 동력 전달 장치를 없앤 스티어 바이 와이어 시스템(SbW: Steer by Wire System) 등일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 조향 동력 보조 시스템(100)은 시스템 내부에 포함된 각 구성 요소에 대한 리던던시 시스템(Redundancy system) 및 페일 세이프티(Fail safety)를 구현할 수 있다. 즉, 동일한 동작과 세이프티 커버리지(safety coverage)를 가지는 두 개의 센서, 두 개의 컨트롤러 등이 하나의 조향 동력 보조 시스템(100) 내에 존재하고, 조향 동력 보조 시스템(100)은 둘 중 하나의 컨트롤러가 정상적으로 동작할 수 없는 상황에서 다른 하나의 컨트롤러를 이용하여 전동식 조향 장치를 동작하게 하는 것을 목표로 한다. 따라서, 하나의 컨트롤러의 동작에 이상이 발생하여도, 다른 컨트롤러를 이용해 조향 제어를 수행할 수 있어 조향 동력 보조 시스템(100)의 전체적인 안정성이 향상될 수 있다.
전술한 리던던시 시스템 및 리던던시 시스템에 기반한 페일 세이프티를 구현할 수 있는 조향 동력 보조 시스템(100)은 제1 센서(110)와, 제2 센서(120)와, 제1 컨트롤러(130), 제2 컨트롤러(140) 및 조향모터(150) 등을 포함할 수 있다.
제1 센서(110) 및 제2 센서(120)는 차량의 주행 정보를 감지하고, 주행 정보에 대응되는 감지신호를 제1 컨트롤러(130) 및 제2 컨트롤러(140) 각각에 출력할 수 있다.
이러한 제1 센서(110) 및 제2 센서(120)는 예를 들어, 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서, 차량의 헤딩 각도(Heading angle)를 감지하는 헤딩각 센서, 스티어링 휠의 조향각, 조향토크를 감지하는 TAS(Torque & Angle Sensor), 바퀴의 조타각을 감지하는 조타각 센서 등을 의미할 수 있다. 이에 따라, 차량의 주행 정보는 예를 들어, 차량의 주행 속도, 헤딩 각도(Heading angle), 스티어링 휠의 조향각, 조향토크, 바퀴의 조타각, 랙 위치, 조향모터(150)의 위치 등을 의미한다.
제1 센서(110)와 제2 센서(120) 각각은 내부에 듀얼 다이 직접 회로(Dual die integrated circuit, 이하 듀얼 다이 IC라 함)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 센서(110)에 포함된 제1 듀얼 다이 IC(111)는 제1 컨트롤러(130)와 연결되고, 제2 센서(120)에 포함된 제2 듀얼 다이 IC(121)는 제2 컨트롤러(140)와 연결된다.
제1 듀얼 다이 IC(111) 및 제2 듀얼 다이 IC(121) 각각에서는 복수의 감지신호를 제1 컨트롤러(130) 및 제2 컨트롤러(140) 각각에 출력할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.
제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140)는 제1 센서(110) 및 제2 센서(120) 각각으로부터 감지신호를 수신하고, 수신한 감지신호에 기초하여 조향모터(150)를 제어하기 위한 목표값을 연산하며, 목표값에 따른 제어신호를 조향모터(150)에 출력할 수 있다.
이때, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140)가 모두 동작하는 경우, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 각각은 목표값을 분할한 제어값을 각각 계산하고, 그 제어값에 대응되는 제어신호를 조향모터(150)에 각각 출력할 수 있다. 두 컨트롤러 각각에 의해 출력된 복수의 제어신호는 통합되어 최종적으로 조향모터(150)에 인가될 수 있다. 이렇게 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140)가 목표값을 균분한 제어값을 계산함으로써, 조향 동력 보조 시스템(100)은 보다 안정적으로 조향 보조력을 제공할 수 있다.
한편, 전술한 리던던시 시스템에 기반한 페일 세이프티를 구현하기 위해, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140)는 내부 통신을 수행하여 각자 센서로부터 입력받은 감지신호, 연산한 목표값을 지시하는 목표신호, 자신의 상태정보를 지시하는 상태신호 등을 수신하여, 크로스 체크(Cross check)할 수 있다. 이때, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 간의 내부 통신은 예를 들어, CAN 통신을 통하여 정보, 신호 등을 송수신할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 내부 통신에 대한 방법에 해당한다면, 모두 본 개시에 적용될 수 있으며, 무선 또는 유선으로도 가능하다.
여기서, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 중에서 어느 하나의 컨트롤러가 페일(Fail)인 경우, 다른 정상 상태인 컨트롤러만이 한계값 내에서 목표값에 따른 제어값을 산출하고, 제어값에 대응되는 제어신호를 조향모터(150)에 출력할 수 있다.
예를 들면, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 각각이 목표값의 50%인 제어값에 대응되는 제어신호를 조향모터(150)에 출력한다. 조향모터(150)는 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 각각으로부터 제어신호를 각각 입력받아 전체 제어신호에 기초하여 조향 토크를 출력하도록 구동한다.
이때, 제1 컨트롤러(130)가 고장 난 경우, 제2 컨트롤러(140)만이 연산한 목표값이 한계값을 넘지 않는 경우 목표값과 동일한 제어값에 대응되는 제어신호를 조향모터(150)에 출력하게 되고, 만약 연산한 목표값이 한계값을 초과하는 경우, 한계값과 동일한 제어값에 대응되는 제어신호를 조향모터(150)에 출력하게 된다.
한편, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 각각에서 산출된 두 제어신호는 일반적으로 서로 동일하지만, 외란에 의해 컨트롤러 각각에서 연산된 목표값이 서로 다를 수 있고, 이에 따라 출력되는 제어신호도 서로 달라질 수도 있다.
이 경우, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 중에서 우선 순위를 미리 결정하고, 선순위로 결정된 컨트롤러가 고장이 나는 등의 특별한 사정이 없는 한, 선순위인 컨트롤러에서 산출된 목표값을 기준으로 제어신호가 출력될 필요가 있다.
예를 들어, 제1 컨트롤러(130)의 제어 우선 순위가 제2 컨트롤러(140)의 제어 우선 순위보다 후순위이거나, 제2 컨트롤러(140)의 제어 우선 순위가 제1 컨트롤러(130)의 제어 우선 순위보다 후순위일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 본 명세서에서는 편의상 제1 컨트롤러(130)의 제어 우선 순위가 제2 컨트롤러(140)의 제어 우선 순위보다 선순위인 것을 기준으로 하여 설명한다.
도시하지 않았지만, 예를 들면, 제1 컨트롤러(130)는 제1 MCU(Micro Controller Unit), 제1 인버터(Inverter), 제1 PCO 스위치(Phase Cut Off switch) 등을 포함하는 전자 제어 유닛(Electronic Controller Unit; ECU)일 수 있고, 제2 컨트롤러(140)도 이와 유사하게 제2 MCU, 제2 인버터, 제2 PCO 스위치 등을 포함하는 ECU일 수 있다.
조향모터(150)는 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140)에 의해 제어되어 특정 회전속도와 토크를 출력하도록 구동할 수 있다. 여기서, 조향모터(150)는 u상, v상, w상을 갖는 3상 모터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 2상, 5상 등일 수 있다.
이러한 조향모터(150)는 BLDC(Brushless DC)모터일 수 있으며, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140)에 의해 제어되므로 듀얼 와인딩(Dual winding) 모터일 수 있다. BLAC 모터는 특정 로터의 각에서 특정한 전압 벡터를 인가해야만 토크가 발생되는 특성을 가지고 있다. 따라서 Dual winding BLAC 모터에서는 내부의 제1 winding 모터와 제2 winding 모터가 별도로 동작하기 위해 각 winding 모터에 대한 모터 스테이터 3상 와인딩을 별도로 구성해야 한다. 그러므로 Dual winding BLAC 모터의 외부에 노출되는 단자의 개수는 총 6개가 된다. 즉 Single winding BLAC 모터는 U, V, W 단자가 외부로 노출되는 반면에, Dual winding BLAC 모터는 U1, U2, V1, V2, W1, W2 단자가 외부로 노출되게 된다. 여기서 U1, V1, W1은 내부의 제1 winding 모터에 연결되는 단자이고, U2, V2, W2는 내주의 제2 winding 모터에 연결되는 단자이다.
각 winding 모터는 연결된 3상 단자에 별도로 공급되는 전압에 의하여 구동된다. 이 때, 각 winding 모터는 서로 다른 인버터와 연결되어야만 서로 독립적으로 동작이 가능하다. 본 개시의 조향 동력 보조 시스템(100)에서는 ECU로 구현되는 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140)가 각각 인버터를 가지고 있고, Dual winding BLAC 모터의 제1 winding 모터와 제2 winding 모터가 연결되는 인버터가 각각 다르기 때문에 서로 독립적으로 동작할 수 있다.
한편, 도시하지 않았지만, 본 개시에 따른 동력 조향 보조 시스템은 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 각각에 전원을 공급하는 복수의 배터리 등을 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시에 따라 센서와 컨트롤러 간의 송수신되는 신호를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 센서(110)는 제1 컨트롤러(130)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 센서(110)에 포함된 제1 듀얼 다이 IC(111)는 제1 감지신호와 제2 감지신호를 제1 컨트롤러(130)에 출력할 수 있다.
제2 센서(120)는 제2 컨트롤러(140)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2 센서(120)에 포함된 제2 듀얼 다이 IC(121)는 제3 감지신호와 제4 감지신호를 제2 컨트롤러(140)에 출력할 수 있다.
한편, 제1 컨트롤러(130)는 내부 통신, 예를 들어 CAN 통신을 통하여 제1 감지신호, 제2 감지신호, 제1 목표신호, 제1 상태신호를 제2 컨트롤러(140)에 송신할 수 있다. 이때, 제1 컨트롤러(130)는 필요에 따라 전술한 제1 감지신호, 제2 감지신호, 제1 목표신호, 제1 상태신호를 모두 제2 컨트롤러(140)에 송신할 수 있고, 일부만을 제2 컨트롤러(140)에 송신할 수도 있다.
제2 컨트롤러(140)는 내부 통신, 예를 들어 CAN 통신을 통하여 제3 감지신호, 제4 감지신호, 제2 목표신호, 제2 상태신호를 제1 컨트롤러(130)에 송신할 수 있다. 이때, 제2 컨트롤러(140)는 제1 컨트롤러(130)와 동일하게 전술한 4개의 신호를 송신할 수 있고, 그 일부를 송신할 수도 있다.
여기서, 목표신호는 컨트롤러가 연산한 목표값을 지시하는 신호를 의미할 수 있고, 상태신호는 컨트롤러의 상태(정상 또는 비정상)를 지시하는 신호를 의미할 수 있다. 목표신호 및 상태신호에 관한 구체적인 설명은 도 7 및 도 8을 참조하여 후술한다.
한편, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 각각이 입력받는 감지신호는 일반적으로 동일하지만, 외란 등에 의해 제1 센서(110), 제2 센서(120)가 고장나게 되면, 두 컨트롤러 각각에 입력되는 감지신호는 서로 달라질 수 있다.
이 경우, 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140)가 전기적으로 연결된 센서로부터 출력되는 감지신호와 전기적으로 연결되지 않은 센서로부터 출력되는 감지신호를 이용하여 정상 상태인 센서를 확인하고, 정상 상태인 센서의 감지신호를 이용할 필요가 있다.
도 3은 본 개시에 따라 정상 상태의 감지신호를 선택하는 제1 실시예를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 센서(110)와 제2 센서(120)가 모두 감지신호를 출력하는 경우, 제1 컨트롤러(130) 및 제2 컨트롤러(140) 중 적어도 하나는 제1 듀얼 다이 집적 회로에서 출력되는 복수의 감지신호와, 제2 듀얼 다이 집적 회로에서 출력되는 복수의 감지신호 중 동일한 감지신호가 2개 이상 존재하는 경우, 동일한 감지신호를 정상 상태의 감지신호로 선택할 수 있다.
예를 들면, 제1 컨트롤러(130)는 제1 듀얼 다이 IC(111)에서 출력되는 제1 감지신호와 제2 감지신호를 입력받고, 제2 듀얼 다이 IC(121)에서 출력되는 제3 감지신호와 제4 감지신호를 제2 컨트롤러(140)로부터 내부 통신을 통해 수신한다. 만약, 제1 감지신호와 제3 감지신호가 동일한 경우, 제1 컨트롤러(130)는 제1 감지신호 또는 제3 감지신호를 선택한다.
다른 예를 들면, 제2 컨트롤러(140)는 제1 감지신호와 제2 감지신호를 제1 컨트롤러(130)로부터 내부 통신을 통해 수신하고, 제3 감지신호와 제4 감지신호를 입력받는다. 만약, 제1 감지신호와 제3 감지신호 및 제4 감지신호가 동일한 경우, 제2 컨트롤러(140)는 제1 감지신호, 제3 감지신호 및 제4 감지신호 중 어느 하나를 선택한다.
한편, 제1 센서(110)와 제2 센서(120)에서 감지신호가 모두 출력되는 경우, 제1 센서(110), 제2 센서(120) 각각에서 출력되는 감지신호는 일반적으로 동일할 수 있다. 따라서, 보다 간단한 연산동작을 수행하기 위해, 제1 컨트롤러(130) 및 제2 컨트롤러(140) 중 적어도 하나는 연결된 센서에 포함된 듀얼 다이 집적 회로에서 출력되는 감지신호가 서로 동일하면, 연결된 센서에서 출력되는 감지신호를 정상 상태의 감지신호로 선택할 수 있다.
예를 들면, 제1 컨트롤러(130)는 제1 감지신호와 제2 감지신호가 동일하면, 내부 통신을 통해 수신되는 제3 감지신호, 제4 감지신호와 무관하게 제1 감지신호 또는 제2 감지신호를 선택한다.
다른 예를 들면, 제2 컨트롤러(140)는 제3 감지신호와 제4 감지신호가 동일하면, 내부 통신을 통해 수신되는 제1 감지신호, 제2 감지신호와 무관하게 제3 감지신호 또는 제4 감지신호를 선택한다.
한편, 제1 센서(110)와 제2 센서(120)에서 감지신호가 모두 출력되더라도 외란에 의해 제1 센서(110)(또는 제2 센서(120))에서 출력되는 두 감지신호가 다를 수 있다. 따라서, 정상 상태인 감지신호를 보다 정확히 검출하기 위해, 제1 컨트롤러(130) 및 제2 컨트롤러(140) 중 적어도 하나는, 연결된 센서에 포함된 듀얼 다이 집적 회로에서 출력되는 감지신호가 서로 다르면, 연결된 센서에서 출력되는 감지신호 각각과 내부 통신을 통해 수신된 적어도 하나의 감지신호를 비교하여 정상 상태의 감지신호를 선택할 수 있다.
예를 들면, 제1 컨트롤러(130)는 제1 감지신호와 제2 감지신호가 서로 다른 경우, 제1 감지신호를 제3 감지신호 및 제4 감지신호 중 적어도 하나와 비교하고, 제2 감지신호를 제3 감지신호 및 제4 감지신호 중 적어도 하나와 비교한다. 이때, 제1 감지신호가 제3 감지신호(제4 감지신호도 가능)와 동일하지만, 제2 감지신호는 제3 감지신호(제4 감지신호도 가능)와 다른 경우, 제1 컨트롤러(130)는 제1 감지신호를 선택한다.
다른 예를 들면, 제2 컨트롤러(140)는 제3 감지신호와 제4 감지신호가 서로 다른 경우, 제3 감지신호를 제1 감지신호와 비교하고, 제4 감지신호를 제1 감지신호와 비교한다. 이때, 제3 감지신호가 제1 감지신호(제2 감지신호도 가능)와 동일하지만, 제4 감지신호는 제1 감지신호(제2 감지신호도 가능)와 다른 경우, 제2 컨트롤러(140)는 제3 감지신호를 선택한다.
한편, 특정 듀얼 다이 IC 에서 어느 하나의 감지신호가 외란이나, 전기적 차단에 의해 컨트롤러에 출력되지 않는 경우가 있다. 이 경우, 다른 듀얼 다이 IC에서 출력되는 감지신호 없이는 특정 듀얼 다이 IC 출력되는 감지신호가 정상인지 아닌지 여부를 판단할 수 없다.
이하에서는 듀얼 다이 IC 에서 어느 하나의 감지신호가 출력되지 않는 경우에, 정상 상태인 감지신호를 선택하는 실시예를 설명한다.
도 4는 본 개시에 따라 정상 상태의 감지신호를 선택하는 제2 실시예를 설명하는 도면이고, 도 5는 본 개시에 따라 정상 상태의 감지신호를 선택하는 제3 실시예를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 컨트롤러(130) 및 제2 컨트롤러(140) 중 적어도 하나는 연결된 센서에 포함된 듀얼 다이 집적 회로에서 어느 하나의 감지신호가 출력되지 않는 경우, 연결된 센서에 포함된 듀얼 다이 집적 회로에서 출력된 다른 하나의 감지신호와 내부 통신을 통해 수신된 적어도 하나의 감지신호와 비교하여 정상 상태의 감지신호를 선택할 수 있다.
도 4를 참조하여 예를 들면, 제1 듀얼 다이 IC(111)에서 제2 감지신호가 출력되지 않는 경우, 제1 컨트롤러(130)는 입력받은 제1 감지신호를 내부 통신을 통해 수신한 제3 감지신호, 제4 감지신호와 비교한다. 제1 감지신호가 제3 감지신호와 제4 감지신호 중 어느 하나와 동일한 경우, 제1 감지신호를 선택한다. 만약 제1 감지신호가 제3 감지신호와 제4 감지신호와 다른 경우, 제1 컨트롤러(130)는 제1 센서(110)가 고장난 것으로 판단한다.
제1 듀얼 다이 IC(111)에서 제2 감지신호가 출력되지 않는 경우, 제1 컨트롤러(130)는 내부 통신을 통하여 제2 컨트롤러(140)에 제1 감지신호만을 송신할 수 있다.
한편, 제1 듀얼 다이 IC(111)에서 제2 감지신호와 제2 듀얼 다이 IC(121)에서 제4 감지신호가 출력되지 않는 경우에도 도 4를 참조하여 전술한 바와 유사하게 정상 상태인 감지신호가 선택될 수 있다.
도 5를 참조하여 예를 들면, 제2 컨트롤러(140)는 입력받은 제3 감지신호를 내부 통신을 통해 수신한 제1 감지신호와 비교한다. 제3 감지신호가 제1 감지신호와 동일한 경우, 제2 컨트롤러(140)는 제3 감지신호 또는 제1 감지신호를 선택한다.
한편, 특정 듀얼 다이 IC에서 감지신호가 외란이나, 전기적 차단에 의해 컨트롤러에 출력되지 않는 경우가 있다. 이 경우, 다른 듀얼 다이 IC에서 출력되는 감지신호 없이는 감지신호를 이용하여 조향모터(150)를 제어하는데 필요한 목표값을 산출할 수 없게 된다.
도 6는 본 개시에 따라 정상 상태의 감지신호를 선택하는 제4 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 컨트롤러(130) 및 제2 컨트롤러(140) 중 적어도 하나는 연결된 센서에 포함된 듀얼 다이 집적 회로에서 감지신호가 모두 출력되지 않는 경우, 내부 통신을 통해 수신되는 감지신호를 정상 상태의 감지신호로 선택할 수 있다.
예를 들면, 제1 듀얼 다이 IC(111)에서 제1 감지신호 및 제2 감지신호가 출력되지 않는 경우, 제1 컨트롤러(130)는 내부 통신을 통해 수신되는 제3 감지신호, 제4 감지신호에 기초하여 정상 상태의 감지신호를 선택한다. 이때, 제1 컨트롤러(130)는 제3 감지신호 또는 제4 감지신호를 선택할 수 있고, 제3 감지신호와 제4 감지신호의 동일 여부를 판단한 후에 정상 상태의 감지신호를 선택할 수도 있다.
전술한 바에 의하면, 본 개시는 특정 센서가 고장나더라도 정상 상태의 감지신호를 선택함으로써 제어 연산 시간의 지연에 다른 주행 이질감을 최소화하는 효과를 제공한다.
한편, 컨트롤러는 정상 상태인 감지신호를 이용하여 조향모터(150)를 제어하기 위한 목표값과 목표값에 따른 제어값을 연산할 수 있다. 이하에서는 목표값 및 제어값을 연산하는 방법을 설명하되, 도 1에서 전술한 바와 같이 제어 우선 순위가 후순위인 제2 컨트롤러(140)를 기준으로 설명한다.
도 7은 본 개시에 따라 컨트롤러의 상태에 따라 제어값을 산출하는 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 S711에서는 제1 목표신호를 수신하고, 단계 S712에서는 제1 목표신호에 의해 지시되는 제1 목표값을 추출한다. 예를 들어, 제2 컨트롤러(140)는 제1 컨트롤러(130)로부터 출력되는 제1 목표신호를 내부 통신을 통해 수신한다. 그리고, 제2 컨트롤러(140)는 제1 목표신호에서 제1 목표값을 추출한다.
한편, 단계 S720에서는 제2 목표값을 연산한다. 예를 들어, 제2 컨트롤러(140)는 선택한 감지신호에 기초하여 제2 목표값을 연산한다.
제1 목표값이 추출되고, 제2 목표값이 연산되면, 단계 S730에서는 제1 목표값과 제2 목표값이 동일한지 비교하고, 제1 목표값과 제2 목표값이 동일하면, 단계 S740에서는 제1 컨트롤러(130)의 상태가 정상인 것으로 판단한다. 예를 들어, 제2 컨트롤러(140)는 제1 목표값과 제2 목표값이 동일하면 제1 컨트롤러(130)의 상태가 정상인 것으로 판단한다.
그 다음, 단계 S750에서는 목표값에 기초하여 제어값을 산출하며, 단계 S760에서는 산출된 제어값을 지시하는 제어신호를 출력한다. 예를 들어, 제2 컨트롤러(140)는 제1 컨트롤러(130)의 상태가 정상인 경우, 제1 목표값에서 미리 설정된 분할 계수를 반영하여 제어값을 산출하고, 제어값을 지시하는 제어신호를 생성하여 조향모터(150)에 출력한다.
여기서, 후순위인 제2 컨트롤러(140)가 제어값을 산출할 때 제1 목표값을 이용하는 이유는 전술한 바와 같이, 선순위인 제1 컨트롤러(130)의 제1 목표값이 기준이 되기 때문이다.
여기서, 분할 계수는 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이, 모두 정상 동작하는 제1 컨트롤러(130)와 제2 컨트롤러(140) 각각이 목표값을 분할한 제어값을 산출하기 위해 반영하는 계수를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어값이 목표값의 50%가 되도록, 분할 계수는 0.5로 결정될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 바에 의하면, 본 개시는 선순위 제어권을 갖는 컨트롤러의 목표값을 공유함으로써 조향모터(150)를 보다 정확하게 제어하는 효과를 제공한다.
한편, 제1 목표값과 제2 목표값이 다른 경우에는 목표값만으로 컨트롤러의 정상 상태 여부를 판단하기 다소 어려운 경우가 있다. 이 경우, 컨트롤러의 상태를 지시하는 상태신호를 이용하여 컨트롤러의 상태를 판단할 필요가 있다.
이하에서는 도 7과 다른 목표값 및 제어값을 연산하는 방법을 설명하되, 전술한 바와 같이 제어 우선 순위가 후순위인 제2 컨트롤러(140)를 기준으로 설명한다.
도 8은 본 개시에 따라 컨트롤러의 상태에 따라 제어값을 산출하는 다른 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 단계 S811, 단계 812 및 단계 S820은 도 7을 참조하여 전술한 단계 S711, S712 및 S720과 동일하므로 그 설명을 생략한다.
한편, 단계 S830에서는 제1 상태신호를 수신하고, 단계 S840에서는 제1 컨트롤러(130)의의 상태를 판단한다. 여기서, 제1 상태신호는 제1 컨트롤러(130)의 상태를 지시하는 신호를 의미할 수 있다.
예를 들어, 제2 컨트롤러(140)는, 내부 통신을 통해 제1 컨트롤러(130)의 제1 상태신호를 더 수신하고, 제1 상태신호에 의해 지시되는 제1 상태정보를 확인하여 제1 컨트롤러(130)의 상태를 판단한다.
제1 컨트롤러(130)의 상태가 비정상인 경우, 단계 S850에서는 제2 목표값이 미리 설정된 한계값과 비교한다. 비교 결과에 따라 제2 목표값을 변경한 제어값을 산출한다(S861, S862). 이는 비정상인 제1 컨트롤러(130)의 제1 목표값을 신뢰할 수 없으므로, 차선책으로 제2 목표값을 이용하여 조향모터(150)를 제어해야 하기 때문이다.
예를 들어, 제2 컨트롤러(140)는 제1 상태정보에 기초하여 제1 컨트롤러(130)의 상태가 비정상인 경우, 제2 목표값과 미리 설정된 한계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 제2 목표값을 변경한 제어값을 산출하고, 제어값을 지시하는 제어신호를 생성하여 조향모터(150)에 출력한다.
여기서, 한계값은 조향 동력 보조 시스템(100), 컨트롤러, 조향모터(150) 등이 과전압, 과전류에 의해 소손되지 않도록 제한하는 기준값을 의미할 수 있다.
제2 목표값이 한계값 이하인 경우, 단계 S861에서는 제2 목표값과 동일한 제어값을 산출하고, 제2 목표값이 한계값보다 큰 경우, 단계 S862에서는 한계값 이하인 제어값을 산출한다.
예를 들면, 제2 컨트롤러(140)는 제2 목표값이 한계값보다 크면, 한계값 이하인 제어값을 산출한다. 바람직하게는 컨 제2 목표값이 한계값 이하이면, 제2 목표값과 동일한 제어값을 산출한다.
한편, 제1 컨트롤러(130)의 상태가 정상인 경우, 도 7을 참조하여 전술한 바와 동일하게 단계 S870에서는 제1 목표값에 기초하여 제어값을 산출한다.
전술한 바에 의하면, 본 개시는 시스템에서 페일이 발생한 경우에도 제어권이 천이되는 동작을 최소화하고 정상 제어를 계속함으로써 주행 이질감을 최소화하는 효과를 제공한다.
도 9은 본 개시에 따른 조향 동력 보조 시스템(200)의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 개시에 따른 조향 동력 보조 시스템(200)은 4채널 센서(210), 제1 컨트롤러(220), 제2 컨트롤러(230) 및 조향모터(150) 등을 포함할 수 있다.
4채널 센서(210)는 복수의 독립된 듀얼 다이 IC를 포함하고, 각각의 듀얼 다이 IC는 제1 컨트롤러(220)와 제2 컨트롤러(230)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 4채널 센서(210)는 2개의 독립된 듀얼 다이 IC를 포함하고, 제1 듀얼 다이 IC(211)는 제1 컨트롤러(220)와 연결되며, 제2 듀얼 다이 IC(212)는 제2 컨트롤러(230)와 연결된다.
여기서, 도 2를 참조하여 전술한 바와 동일하게, 제1 듀얼 다이 IC(211)는 제1 감지신호 및 제2 감지신호를 제1 컨트롤러(220)에 출력할 수 있고, 제2 듀얼 다이 IC(212)는 제3 감지신호 및 제4 감지신호를 제2 컨트롤러(230)에 출력할 수 있다.
제1 컨트롤러(220)는 제1 듀얼 다이 집적 회로로부터 2개의 감지신호를 수신할 수 있고, 제2 컨트롤러(230)와 내부 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 제1 컨트롤러(220)의 제어 우선 순위는 제2 컨트롤러(230)의 제어 우선 순위보다 선순위일 수 있다.
이 경우, 제1 컨트롤러(220)는 내부 통신을 통해 제2 듀얼 다이 IC(212)에서 출력되는 감지신호를 수신하고, 제1 듀얼 다이 IC(211)로부터 감지신호를 입력받아, 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태의 감지신호를 선택할 수 있다.
또한, 제1 컨트롤러(220)는 선택된 감지신호에 기초하여 제1 목표값을 연산할 수 있고, 제1 목표값을 지시하는 제1 목표신호를 제2 컨트롤러(230)에 출력할 수 있으며, 제1 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 조향모터(150)에 출력할 수 있다.
이는 제1 컨트롤러(220)의 제어 우선 순위가 제2 컨트롤러(230)보다 선순위이므로, 제1 컨트롤러(220)는 제2 컨트롤러(230)의 상태와 무관하게 제1 목표값을 이용하여 제어신호를 생성할 수 있기 때문이다.
다만, 제2 컨트롤러(230)의 상태가 정상인 경우, 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이, 제1 컨트롤러(220)는 제1 목표값을 분할한 제어값을 산출할 수 있다.
일 예로, 도 7을 참조하여 전술한 바와 유사하게, 제1 컨트롤러(220)는 내부 통신을 통해 제2 컨트롤러(230)의 제2 목표신호를 더 수신하고, 제1 목표값 및 제2 목표값에 기초하여 제2 컨트롤러(230)의 상태를 판단한다.
다른 예로, 도 8을 참조하여 전술한 바와 유사하게, 제1 컨트롤러(220)는 내부 통신을 통해 제2 컨트롤러(230)의 제2 상태신호를 더 수신하고, 제2 상태신호에 의해 지시되는 제1 상태정보를 확인하여 제2 컨트롤러(230)의 상태를 판단한다.
한편, 제2 컨트롤러(230)의 상태가 비정상인 경우, 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 제1 컨트롤러(220)는 제1 목표값과 한계값을 비교하고, 그 결과에 기초하여 제어값을 산출할 수 있다.
일 예로, 도 8을 참조하여 전술한 바와 유사하게, 제1 컨트롤러(220)는 제2 상태정보에 기초하여 제2 컨트롤러(230)의 상태가 비정상인 경우, 제1 목표값과 미리 설정된 한계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 목표값을 변경한 제어값을 산출하고, 제어값을 지시하는 제어신호를 생성하여 조향모터(150)에 출력할 수 있다.
여기서, 도 8을 참조하여 전술한 바와 유사하게, 제1 컨트롤러(220)는 제1 목표값이 한계값보다 크면, 한계값 이하인 제어값을 산출하고, 제1 목표값이 한계값 이하이면, 제1 목표값과 동일한 제어값을 산출할 수 있다.
제2 컨트롤러(230)는 제2 듀얼 다이 집적 회로로부터 2개의 감지신호를 수신할 수 있고 제1 컨트롤러(220)와 내부 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 제2 컨트롤러(230)의 제어 우선 순위는 제1 컨트롤러(220)의 제어 우선 순위보다 후순위일 수 있다.
이 경우, 제2 컨트롤러(230)는 내부 통신을 통해 제1 센서(예를 들어, 제1 듀얼 다이 집적 회로)의 감지신호를 수신하고, 제1 듀얼 다이 집적 회로의 감지신호 및 제2 듀얼 다이 집적 회로의 감지신호 중 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태의 감지신호를 선택할 수 있다.
또한, 제2 컨트롤러(230)는 선택된 감지신호에 기초하여 제2 목표값을 연산할 수 있고, 제2 목표값을 지시하는 제2 목표신호를 제1 컨트롤러(220)에 출력할 수 있다.
또한, 제2 컨트롤러(230)는 내부 통신을 통해 제1 컨트롤러(220)의 제1 목표신호를 수신하고, 제1 목표신호에 의해 지시되는 제1 목표값 및 제2 목표값에 기초하여 제1 컨트롤러(220)의 상태를 판단할 수 있고, 제1 컨트롤러(220)가 정상인 경우, 제1 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 조향모터(150)에 출력할 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 제1 컨트롤러(220)와 제2 컨트롤러(230)에 대한 내용은 도 1을 참조하여 전술한 조향 동력 보조 시스템(200)에도 동일하게 적용될 수 있다.
전술한 바에 의하면 본 개시는 4채널 센서(210)를 포함함으로써 차량 내부에 차지하는 부품의 공간을 최소화하고, 집적화에 기여하는 효과를 제공한다.
이하에서는 제1 컨트롤러(130, 220) 또는 제2 컨트롤러(140, 230)와 동일한 기능을 수행할 수 있는 전자 제어 장치를 구체적으로 설명한다.
도 10은 본 개시에 따른 전자 제어 장치(300)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 개시에 따른 전자 제어 장치(300)는 타 전자 제어 장치와 내부 통신이 가능하다.
이러한 전자 제어 장치(300)는 통신부와, 감지신호 선택부와, 목표값 연산부와, 상태 판단부 및 제어신호 출력부 등을 포함할 수 있다.
통신부는 전자 제어 장치(300)에 입력된 감지신호, 목표신호, 상태신호 중 적어도 하나를 타 전자 제어 장치에 송신할 수 있다. 또한, 통신부는 타 전자 제어 장치롭터 감지신호, 목표신호, 상태신호 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.
감지신호 선택부는 제1 센서(110)로부터 하나 이상의 감지신호를 입력받고, 내부 통신을 통해 제2 센서(120)의 감지신호를 하나 이상 수신하며, 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태인 센서의 감지신호를 출력할 수 있다.
여기서, 전술한 바와 같이, 제1 센서(110)는 복수의 감지신호를 전자 제어 장치(300)에 출력하고, 제2 센서(120)는 복수의 감지신호를 타 전자 제어 장치에 출력할 수 있다.
목표값 연산부는, 감지신호 선택부에 의해 출력된 감지신호에 기초하여 조향모터를 제어하기 위한 제1 목표값을 연산할 수 있다.
상태 판단부는 내부 통신을 통해 타 전자 제어 장치에서 출력된 제2 목표신호를 수신하고, 제1 목표값 및 제2 목표신호에 의해 지시되는 제2 목표값에 기초하여 타 전자 제어 장치의 상태를 판단할 수 있다.
한편, 상태 판단부는 전자 제어 장치(300)의 상태를 판단하고, 전자 제어 장치(300)의 상태 정보를 지시하는 전자 제어 장치(300)의 상태신호를 출력할 수 있다.
제어신호 출력부는 타 전자 제어 장치의 상태가 정상인 경우, 미리 설정된 제어 우선 순위에 따라 제1 목표값 및 제2 목표값 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 조향모터에 출력할 수 있다.
한편, 전술한 타 전자 제어 장치도 전자 제어 장치(300)와 동일한 구성과 기능을 수행할 수 있다.
이하에서는 전자 제어 장치(300)와 타 전자 제어 장치 각각의 동작을 설명하되, 편의상 전자 제어 장치(300)를 제1 전자 제어 장치(300a)로 하고, 타 전자 제어 장치를 제2 전자 제어 장치(300b)로 하여 설명한다.
도 11은 본 개시에 따른 제1 전자 제어 장치(300a)와 제2 전자 제어 장치(300b) 각각의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 제1 통신부(310a)는 제1 센서(110)로부터 입력받은 감지신호를 제2 통신부(310b)에 송신하고, 제2 통신부(310b)로부터 제2 센서(120)의 감지신호를 수신하여 제1 감지신호 선택부에 출력한다(①).
예를 들면, 제1 통신부(310a)는 제1 센서(110)의 감지신호를 제2 통신부(310b)에 송신하고 제2 통신부(310b)로부터 제2 센서(120)의 감지신호를 수신하여 제1 감지신호 출력부에 출력한다.
제1 감지신호 선택부(320a)는 제1 센서(110)로부터 입력받은 감지신호와 내부 통신을 통해 수신한 제2 센서(120)의 감지신호가 동일한 경우, 제1 센서(110)의 감지신호 또는 제2 센서(120)의 감지신호를 제1 목표값 연산부(330a)에 출력할 수 있다.
한편, 제1 감지신호 선택부(320a)는 제1 센서(110)로부터 출력되는 복수의 감지신호와 제2 센서(120)로부터 출력되는 복수의 감지신호 중 동일한 감지신호가 2개 이상 존재하는 경우, 동일한 감지신호를 제1 목표값 연산부(330a)에 출력할 수 있다.
여기서, 제1 센서(110)가 복수의 감지신호를 제1 전자 제어 장치(300a)에 출력하는 경우, 제1 감지신호 선택부(320a)는 복수의 감지신호 중 동일한 감지신호가 존재하면, 동일한 감지신호를 제1 목표값 연산부(330a)에 출력할 수 있다.
제1 감지신호 선택부(320a)는 복수의 감지신호가 서로 다르면, 복수의 감지신호 중 내부 통신을 통해 수신한 제2 센서(120)의 감지신호와 동일한 감지신호를 제1 목표값 연산부(330a)에 출력할 수 있다.
한편, 제2 센서(120)가 복수의 감지신호를 제2 전자 제어 장치(300b)에 출력하는 경우, 제1 감지신호 선택부(320a)는 제1 센서(110)로부터 입력받은 감지신호와 복수의 감지신호를 각각 비교하여, 동일한 감지신호를 제1 목표값 연산부(330a)에 출력할 수 있다.
여기서, 제1 감지신호 선택부(320a)는 제1 센서(110)로부터 입력받은 감지신호가 복수의 감지신호와 다른 경우, 동일한 복수의 감지신호를 제1 목표값 연산부(330a)에 출력할 수 있다.
한편, 제1 통신부(310a)는 제1 목표값 연산부(330a)에서 출력된 제1 목표신호를 제2 통신부(310b)에 송신하고(②), 제2 통신부(310b)로부터 제2 목표값 연산부(330b)의 제2 목표신호를 수신하여 제1 상태 판단부(340a) 및 제1 제어신호 출력부(350a)에 출력한다(③).
제1 상태 판단부(340a)는 제1 목표값과 제2 목표값이 동일하면 제2 전자 제어 장치(300b)의 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다.
한편, 제1 제어신호 출력부(350a)는 제1 전자 제어 장치(300a)의 제어 우선 순위가 제2 전자 제어 장치(300b)의 제어 우선 순위보다 선순위인 경우, 제1 목표값에 기반한 제어신호를 조향모터에 출력할 수 있다.
반대로, 제1 제어신호 출력부(350a)는 제1 전자 제어 장치(300a)의 제어 우선 순위가 제2 전자 제어 장치(300b)의 제어 우선 순위보다 후순위인 경우, 제2 목표값에 기반한 제어신호를 조향모터에 출력할 수 있다.
한편, 제1 제어신호 출력부(350a)는 제2 전자 제어 장치(300b)의 상태가 정상인 경우, 선택된 목표값에서 미리 설정된 분할계수를 반영하여 제어값을 산출하고, 제어값을 지시하는 제어신호를 생성하여 조향모터에 출력할 수 있다.
한편, 제1 상태 판단부(340a)는 내부 통신을 통해 제2 전자 제어 장치(300b)의 상태신호를 더 수신하고, 상태신호에 의해 지시되는 제2 전자 제어 장치(300b)의 상태정보를 확인하여 제2 전자 제어 장치(300b)의 상태를 판단할 수 있다.
여기서, 제1 제어신호 출력부(350a)는 상태신호에 기초하여 제2 전자 제어 장치(300b)의 상태가 비정상인 경우, 제1 목표값과 미리 설정된 한계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 목표값을 변경한 제어값을 산출하고, 제어값을 지시하는 제어신호를 생성하여 조향모터에 출력할 수 있다.
여기서, 제1 제어신호 출력부(350a)는 제1 목표값이 한계값보다 크면, 한계값 이하인 제어값을 산출하고, 제1 목표값이 한계값 이하이면, 제1 목표값과 동일한 제어값을 산출할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 본 개시는 특정 센서가 고장나더라도 정상 상태의 감지신호를 선택함으로써 제어 연산 시간의 지연에 다른 주행 이질감을 최소화하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 본 개시는 선순위 제어권을 갖는 컨트롤러의 목표값을 공유함으로써 조향모터를 보다 정확하게 제어하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 본 개시는 시스템에서 페일이 발생한 경우에도 제어권이 천이되는 동작을 최소화하고 정상 제어를 계속함으로써 주행 이질감을 최소화하는 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치를 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 과제 해결 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200: 조향 동력 보조 시스템 110: 제1 센서
111,211: 제1 듀얼 다이 IC 120: 제2 센서
121,212: 제2 듀얼 다이 IC 130, 220: 제1 컨트롤러
140, 230: 제2 컨트롤러 150, 240: 조향모터
210: 4채널 센서 300: 전자 제어 장치
310: 통신부 320: 감지신호 선택부
330: 목표값 연산부 340: 상태 판단부
350: 제어신호 출력부

Claims (30)

  1. 제1 듀얼 다이 집적 회로(Dual die IC)를 포함하는 제1 센서;
    제2 듀얼 다이 집적 회로를 포함하는 제2 센서;
    상기 제1 센서와 연결되는 제1 컨트롤러;
    상기 제2 센서와 연결되고, 상기 제1 컨트롤러의 제어 우선 순위보다 후순위인 제2 컨트롤러; 및
    상기 제1 컨트롤러와 상기 제2 컨트롤러에 연결된 듀얼 와인딩 조향모터를 포함하되,
    상기 제1 컨트롤러와 상기 제2 컨트롤러는, 상호 간의 내부 통신을 수행하고,
    상기 제2 컨트롤러는,
    상기 내부 통신을 통해 상기 제1 센서의 감지신호를 수신하고, 상기 제2 센서로부터 감지신호를 입력받아, 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태의 감지신호를 선택하고,
    선택된 상기 감지신호에 기초하여 상기 조향모터를 제어하기 위한 제2 목표값을 연산하고,
    상기 내부 통신을 통해 상기 제1 컨트롤러의 제1 목표신호를 수신하고, 상기 제1 목표신호에 의해 지시되는 제1 목표값 및 상기 제2 목표값에 기초하여 상기 제1 컨트롤러의 상태를 판단하고,
    상기 제1 컨트롤러가 정상인 경우, 상기 제1 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러 및 상기 제2 컨트롤러 중 적어도 하나는,
    상기 제1 듀얼 다이 집적 회로에서 출력되는 복수의 감지신호와, 상기 제2 듀얼 다이 집적 회로에서 출력되는 복수의 감지신호 중 동일한 감지신호가 2개 이상 존재하는 경우, 상기 동일한 감지신호를 상기 정상 상태의 감지신호로 선택하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러 및 상기 제2 컨트롤러 중 적어도 하나는,
    연결된 센서에 포함된 듀얼 다이 집적 회로에서 출력되는 감지신호가 서로 동일하면, 연결된 센서에서 출력되는 감지신호를 상기 정상 상태의 감지신호로 선택하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러 및 상기 제2 컨트롤러 중 적어도 하나는,
    연결된 센서에 포함된 듀얼 다이 집적 회로에서 출력되는 감지신호가 서로 다르면, 연결된 센서에서 출력되는 감지신호 각각과 상기 내부 통신을 통해 수신된 적어도 하나의 감지신호를 비교하여 정상 상태의 감지신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러 및 상기 제2 컨트롤러 중 적어도 하나는,
    연결된 센서에 포함된 상기 듀얼 다이 집적 회로에서 어느 하나의 감지신호가 출력되지 않는 경우, 상기 연결된 센서에 포함된 상기 듀얼 다이 집적 회로에서 출력된 다른 하나의 감지신호와 내부 통신을 통해 수신된 적어도 하나의 감지신호와 비교하여 정상 상태의 감지신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러 및 상기 제2 컨트롤러 중 적어도 하나는,
    연결된 센서에 포함된 듀얼 다이 집적 회로에서 감지신호가 모두 출력되지 않는 경우, 상기 내부 통신을 통해 수신되는 감지신호를 정상 상태의 감지신호로 선택하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는,
    상기 제1 목표값과 상기 제2 목표값이 동일하면 상기 제1 컨트롤러의 상태가 정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는,
    상기 제1 컨트롤러의 상태가 정상인 경우, 상기 제1 목표값에서 미리 설정된 분할 계수를 반영하여 제어값을 산출하고, 상기 제어값을 지시하는 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는,
    상기 내부 통신을 통해 상기 제1 컨트롤러의 제1 상태신호를 더 수신하고, 상기 제1 상태신호에 의해 지시되는 제1 상태정보를 확인하여 상기 제1 컨트롤러의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는,
    상기 제1 상태정보에 기초하여 상기 제1 컨트롤러의 상태가 비정상인 경우, 상기 제2 목표값과 미리 설정된 한계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제2 목표값을 변경한 제어값을 산출하고, 상기 제어값을 지시하는 상기 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는,
    상기 제2 목표값이 상기 한계값보다 크면, 상기 한계값 이하인 상기 제어값을 산출하고,
    상기 제2 목표값이 상기 한계값 이하이면, 상기 제2 목표값과 동일한 상기 제어값을 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러는,
    상기 내부 통신을 통해 상기 제2 센서의 감지신호를 수신하고, 상기 제1 센서로부터 감지신호를 입력받아, 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태의 감지신호를 선택하고,
    선택된 상기 감지신호에 기초하여 상기 조향모터를 제어하기 위한 상기 제1 목표값을 연산하여 상기 제1 목표신호를 상기 제2 컨트롤러에 출력하고,
    상기 제1 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 컨트롤러는,
    상기 제2 목표값을 지시하는 제2 목표신호를 상기 제1 컨트롤러에 출력하고,
    상기 제1 컨트롤러는,
    상기 내부 통신을 통해 상기 제2 목표신호를 더 수신하고,
    상기 제1 목표값 및 상기 제2 목표값에 기초하여 상기 제2 컨트롤러의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러는,
    상기 내부 통신을 통해 상기 제2 컨트롤러의 제2 상태신호를 더 수신하고,
    상기 제2 상태신호에 의해 지시되는 제1 상태정보를 확인하여 상기 제2 컨트롤러의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러는,
    상기 제2 상태정보에 기초하여 상기 제2 컨트롤러의 상태가 비정상인 경우, 상기 제1 목표값과 미리 설정된 한계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제1 목표값을 변경한 제어값을 산출하고, 상기 제어값을 지시하는 상기 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러는,
    상기 제1 목표값이 상기 한계값보다 크면, 상기 한계값 이하인 상기 제어값을 산출하고,
    상기 제1 목표값이 상기 한계값 이하이면, 상기 제1 목표값과 동일한 상기 제어값을 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  17. 2개의 독립된 듀얼 다이 집적 회로(Dual die IC)를 포함하는 4채널 센서;
    상기 4채널 센서에 포함된 제1 듀얼 다이 집적 회로로부터 2개의 감지신호를 수신하는 제1 컨트롤러;
    상기 4채널 센서에 포함된 제2 듀얼 다이 집적 회로로부터 2개의 감지신호를 수신하고, 상기 제1 컨트롤러의 제어 우선 순위보다 후순위인 제2 컨트롤러; 및
    상기 제1 컨트롤러와 상기 제2 컨트롤러에 연결된 듀얼 와인딩 조향모터를 포함하되,
    상기 제1 컨트롤러와 상기 제2 컨트롤러는, 상호 간의 내부 통신을 수행하고,
    상기 제2 컨트롤러는,
    상기 내부 통신을 통해 상기 제1 듀얼 다이 집적 회로의 감지신호와 상기 제1 컨트롤러의 제1 목표신호를 수신하고,
    상기 제1 듀얼 다이 집적 회로의 감지신호 및 상기 제2 듀얼 다이 집적 회로의 감지신호 중 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태의 감지신호를 선택하고,
    선택된 상기 감지신호에 기초하여 상기 조향모터를 제어하기 위한 제2 목표값을 연산하고,
    상기 제1 목표신호에 의해 지시되는 제1 목표값 및 상기 제2 목표값에 기초하여 상기 제1 컨트롤러의 상태를 판단하고,
    상기 제1 컨트롤러가 정상인 경우, 상기 제1 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 동력 보조 시스템.
  18. 타 제어 장치와 내부 통신이 가능한 전자 제어 장치에 있어서,
    제1 센서로부터 하나 이상의 감지신호를 입력받고, 상기 내부 통신을 통해 제2 센서의 감지신호를 하나 이상 수신하며, 적어도 2개의 감지신호에 기초하여 정상 상태인 센서의 감지신호를 출력하는 감지신호 선택부;
    상기 감지신호 선택부에 의해 출력된 감지신호에 기초하여 조향모터를 제어하기 위한 제1 목표값을 연산하는 목표값 연산부;
    상기 내부 통신을 통해 상기 타 전자 제어 장치에서 출력된 제2 목표신호를 수신하고, 상기 제1 목표값 및 상기 제2 목표신호에 의해 지시되는 제2 목표값에 기초하여 상기 타 전자 제어 장치의 상태를 판단하는 상태 판단부; 및
    상기 타 전자 제어 장치의 상태가 정상인 경우, 미리 설정된 제어 우선 순위에 따라 상기 제1 목표값 및 상기 제2 목표값 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 목표값에 기반한 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 제어신호 출력부를 포함하는 전자 제어 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 감지신호 선택부는,
    상기 제1 센서로부터 입력받은 감지신호와 상기 내부 통신을 통해 수신한 상기 제2 센서의 감지신호가 동일한 경우, 상기 제1 센서의 감지신호 또는 상기 제2 센서의 감지신호를 상기 목표값 연산부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 감지신호 선택부는,
    상기 제1 센서로부터 출력되는 복수의 감지신호와 상기 제2 센서로부터 출력되는 복수의 감지신호 중 동일한 감지신호가 2개 이상 존재하는 경우, 상기 동일한 감지신호를 상기 목표값 연산부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1 센서는,
    복수의 감지신호를 상기 전자 제어 장치에 출력하고,
    상기 감지신호 선택부는,
    상기 복수의 감지신호 중 동일한 감지신호가 존재하면, 상기 동일한 감지신호를 상기 목표값 연산부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 감지신호 선택부는,
    상기 복수의 감지신호가 서로 다르면, 상기 복수의 감지신호 중 상기 내부 통신을 통해 수신한 상기 제2 센서의 감지신호와 동일한 감지신호를 상기 목표값 연산부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 제2 센서는,
    복수의 감지신호를 상기 타 전자 제어 장치에 출력하고,
    상기 감지신호 선택부는,
    상기 제1 센서로부터 입력받은 감지신호와 상기 복수의 감지신호를 각각 비교하여, 동일한 감지신호를 상기 목표값 연산부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 감지신호 선택부는,
    상기 제1 센서로부터 입력받은 감지신호가 상기 복수의 감지신호와 다른 경우, 동일한 상기 복수의 감지신호를 상기 목표값 연산부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  25. 제18항에 있어서,
    상기 상태 판단부는,
    상기 제1 목표값과 상기 제2 목표값이 동일하면 상기 타 전자 제어 장치의 상태가 정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  26. 제18항에 있어서,
    상기 제어신호 출력부는,
    상기 제어 우선 순위가 상기 타 전자 제어 장치의 제어 우선 순위보다 선순위인 경우, 상기 제1 목표값에 기반한 상기 제어신호를 상기 조향모터에 출력하고,
    상기 제어 우선 순위가 상기 타 전자 제어 장치의 제어 우선 순위보다 후순위인 경우, 상기 제2 목표값에 기반한 상기 제어신호를 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  27. 제18항에 있어서,
    상기 제어신호 출력부는,
    상기 타 전자 제어 장치의 상태가 정상인 경우, 선택된 목표값에서 미리 설정된 분할계수를 반영하여 제어값을 산출하고, 상기 제어값을 지시하는 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  28. 제18항에 있어서,
    상기 상태 판단부는,
    상기 내부 통신을 통해 상기 타 전자 제어 장치의 상태신호를 더 수신하고, 상기 상태신호에 의해 지시되는 상기 타 전자 제어 장치의 상태정보를 확인하여 상기 타 전자 제어 장치의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제어신호 출력부는,
    상기 상태신호에 기초하여 상기 타 전자 제어 장치의 상태가 비정상인 경우, 상기 제1 목표값과 미리 설정된 한계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제1 목표값을 변경한 제어값을 산출하고, 상기 제어값을 지시하는 상기 제어신호를 생성하여 상기 조향모터에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제어신호 출력부는,
    상기 제1 목표값이 상기 한계값보다 크면, 상기 한계값 이하인 제어값을 산출하고,
    상기 제1 목표값이 상기 한계값 이하이면, 상기 제1 목표값과 동일한 제어값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
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