KR20240015296A - 스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량 - Google Patents

스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR20240015296A
KR20240015296A KR1020220092962A KR20220092962A KR20240015296A KR 20240015296 A KR20240015296 A KR 20240015296A KR 1020220092962 A KR1020220092962 A KR 1020220092962A KR 20220092962 A KR20220092962 A KR 20220092962A KR 20240015296 A KR20240015296 A KR 20240015296A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steering
vehicle
steering gear
failure
sensing data
Prior art date
Application number
KR1020220092962A
Other languages
English (en)
Inventor
이종민
Original Assignee
에이치엘만도 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치엘만도 주식회사 filed Critical 에이치엘만도 주식회사
Priority to KR1020220092962A priority Critical patent/KR20240015296A/ko
Publication of KR20240015296A publication Critical patent/KR20240015296A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0098—Details of control systems ensuring comfort, safety or stability not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/20—Steering systems
    • B60W2510/202—Steering torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/15—Failure diagnostics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/308—Electric sensors
    • B60Y2400/3084—Electric currents sensors

Abstract

본 발명은 스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 자율 주행 또는 무인 주행 상태인 차량에서 스티어링 기어(steering gear)에 대한 고장을 검출하는 장치로서, 조향 장치에서 스티어링을 구동하는 모터의 전류를 검출하여 이에 대한 센싱 데이터를 전송하는 전류 센서; 및 수신된 센싱 데이터를 이용하여 도출된 상기 모터의 토크 값을 기반으로 스티어링 기어에 대한 고장 여부에 대한 판단을 수행하는 제어부;를 포함한다.

Description

스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING FAILURE OF STEERING GEAR, AND VEHICLE HAVING THE SAME}
본 발명은 스티어링 기어(steering gear)의 고장 검출 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자율 주행 또는 무인 주행 중인 차량에서 스티어링 기어의 고장 여부를 검출하는 기술에 관한 것이다.
차량의 조향 장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 바퀴가 선회하는 회전중심을 임의로 변경하여 원하는 방향으로 차량을 운행할 수 있도록 보조하는 장치이다. 일례로, 이러한 조향 장치는 유압 펌프를 이용한 유압식 조향 시스템이나, 모터를 이용한 전동식 조향 시스템 등에 포함될 수 있다.
한편, 자율 주행이나 무인 자동차(가령, Robo Taxi 등)가 늘어남에 따라, 운전자가 직접 운전을 하는 시간이 줄어들고 있다. 이와 같이 자율 주행 또는 무인 주행 중인 차량에서, 운전자가 직접 운전을 하지 않는 경우, 스티어링 기어(steering gear)의 기구적인 문제점을 인지하지 못하는 경우가 있다. 하지만, 아직까지 이러한 자율 주행 또는 무인 주행 시에 해당 차량의 스티어링 기어에 대한 기구적인 문제점을 검출하는 기술이 전무한 실정이다.
다만, 상술한 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 기 공개된 기술에 해당하는 것은 아니다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 운전자가 직접 운전하고 있지 않는 상태의 차량에서 스티어링 기어의 고장 여부를 검출하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 자율 주행 또는 무인 주행 중인 차량에서 스티어링 기어의 기구적인 문제점을 감지하여 알리는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 자율 주행 또는 무인 주행 상태인 차량에서 스티어링 기어(steering gear)에 대한 고장을 검출하는 장치로서, 조향 장치에서 스티어링을 구동하는 모터의 전류를 검출하여 이에 대한 센싱 데이터를 전송하는 전류 센서; 및 수신된 센싱 데이터를 이용하여 도출된 상기 모터의 토크 값을 기반으로 스티어링 기어에 대한 고장 여부에 대한 판단을 수행하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는 상기 토크 값의 평균 값이 제1 기준 값(threshold high)보다 크거나 제2 기준 값(threshold low)보다 작은 경우에 스티어링 기어에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 고장이 발생한 것으로 판단한 경우에 이에 대한 알림 신호를 생성할 수 있다.
상기 알림 신호는 DTC(Diagnostic Trouble Code)의 경고 알림 신호이거나, 차량 내부 계기판에 경고등이 표시되게 하는 알림 신호일 수 있다.
상기 제1 및 제2 기준 값은 현재 차량 속도에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은 차량에 적용된 장치에서 상기 차량이 자율 주행 또는 무인 주행 상태인 경우에 스티어링 기어(steering gear)에 대한 고장을 검출하기 위한 제어 방법으로서, 전류 센서로부터 조향 장치에서 스티어링을 구동하는 모터의 전류에 대한 제1 센싱 데이터를 수신하는 단계; 및
수신된 제1 센싱 데이터를 이용하여 도출된 상기 모터의 토크 값을 기반으로 스티어링 기어에 대한 고장 여부에 대해 판단하는 단계;를 포함한다.
상기 판단하는 단계는 상기 토크 값의 평균 값이 제1 기준 값(threshold high)보다 크거나 제2 기준 값(threshold low)보다 작은 경우에 스티어링 기어에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은 상기 고장이 발생한 것으로 판단한 경우에 이에 대한 알림 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은 차속 센서로부터 차량 속도에 대한 제2 센싱 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 기준 값은 수신된 상기 제2 센싱 데이터에 따른 현재의 차량 속도에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량은 스티어링 기어(steering gear)에 대한 고장을 검출하는 장치를 포함하며, 자율 주행 또는 무인 주행 상태가 가능한 차량으로서, 상기 장치는, 조향 장치에서 스티어링을 구동하는 모터의 전류를 검출하여 이에 대한 센싱 데이터를 전송하는 전류 센서; 및 수신된 센싱 데이터를 이용하여 도출된 상기 모터의 토크 값을 기반으로 스티어링 기어에 대한 고장 여부에 대한 판단을 수행하는 제어부;를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 운전자가 직접 운전하고 있지 않는 상태의 차량에서 스티어링 기어의 고장 여부를 검출할 수 있는 이점이 있다.
즉, 본 발명은 자율 주행 또는 무인 주행 중인 차량에서 스티어링 기어의 기구적인 문제점을 감지하여 알림으로써 해당 차량의 안전성을 제고할 수 있는 이점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법의 순서도를 나타낸다.
도 3은 조향 장치(100)에 대한 일 예를 나타낸다.
본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다", "마련하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, "또는", "적어도 하나" 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나"는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, "예를 들어" 등에 따르는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 기재된 경우, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '～사이에'와 '직접 ～사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
본 명세서에서, '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 또한, 위 용어는 각 구성요소의 순서를 한정하기 위한 것으로 해석되어서는 안되며, 하나의 구성요소와 다른 구성요소를 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치(1)(이하, "본 장치"라 지칭함)는 차량에 적용되는 장치로서, 운전자가 직접 운전하고 있지 않는 상태(즉, 자율 주행 또는 무인 주행 상태)의 차량에서 스티어링 기어(steering gear)에 대한 고장 검출을 수행한다. 즉, 본 장치는 자율 주행 또는 무인 주행 상태의 차량에서 스티어링 기어의 기구적인 문제점을 감지하며, 해당 문제점의 감지 시 이에 대한 알림을 수행할 수 있다. 이때, 스티어링 기어는 조향 장치(100)에 포함된 조향 조절에 관여하는 기어일 수 있다. 이러한 조향 장치(100)에 대한 일 예에 대해서는 후술하도록 한다.
이러한 본 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 센서(10) 및 제어부(20)를 포함할 수 있다.
센서부(10)는 차량의 현재 상태에 대한 정보(즉, 차량 상태 정보)를 감지하여 이에 대한 센싱 데이터를 제어부(20)로 전달한다. 일례로, 센서부(10)는 조향 장치에서 스티어링 구동력을 제공하는 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 센서, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서, 또는 핸들의 조향 각도를 검출하는 조향각 센서 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 전류 센서에 의해 감지된 전류의 값은 해당 모터의 토크를 반영한 값을 가질 수 있다. 즉, 센서부(10)에 포함되는 센서는 차량에 설치되어 물리적 또는 전기적인 양이나 그 변화를 감지하여 본 장치(1) 또는 조향 장치(100)에서의 제어에 사용될 수 있다면 어떠한 센서라도 무방하다.
일례로, 센서부(10)의 전류 센서는 스티어링 기어의 출력축에 연결되어 해당 출력축을 회전시키는 모터의 전류를 감지하여 이에 대한 센싱 데이터를 제어부(20)로 전달할 수 있다.
제어부(20)는 센서부(10)의 센서 데이터를 처리하여 스티어링 기어에 대한 고장 검출을 제어하는 구성이다. 이러한 제어부(20)는 전자제어유닛(Electronic Control Unit; ECU)으로 지칭될 수도 있으며, 프로세서(21)와 메모리(22)를 포함할 수 있다.
이때, 메모리(22)는 프로세서(21)의 동작을 위한 프로그램과, 스티어링 기어의 고장 검출에 관련된 각종 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(22)는 후술할 제어 방법에 관련된 프로그램을 저장할 수 있다.
일례로, 메모리(22)는 디램(DRAM) 또는 에스램(SRAM) 등과 같은 휘발성 메모리를 포함하거나, 피램(PRAM), 엠램(MRAM), 알이램(ReRAM), 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 또는 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비휘발성 메모리를 포함하거나, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(21)는 메모리(22)에 저장된 정보를 이용하여 다양한 처리 또는 제어를 수행한다. 즉, 프로세서(21)는 센싱 데이터를 이용하여 스티어링 기어에 대한 고장 판단과, 해당 고장 시 이에 대한 알림 기능 수행 등을 제어할 수 있다. 즉, 프로세서(21)는 제어부(20)에서 수행되는 각종 처리 또는 제어를 담당하며, 후술할 제어 방법의 수행을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법의 순서도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법(이하, "본 제어 방법"이라 지칭함)은 프로세서(21)의 제어에 따라 수행되는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, S201 내지 S206을 포함할 수 있다.
S201은 자동 조타 상태인지 확인하는 단계이다. 즉, 프로세서(21)는 현재 차량이 운전자가 직접 운전하고 있지 않는 상태(즉, 자율 주행 또는 무인 주행 상태)인지를 확인하며, 해당 상태에 해당하는 경우에 S202를 수행한다.
S202는 센서부(10)로부터 센싱 데이터를 수신하는 단계이다. 일례로, 프로세서(21)는 전류 센서로부터 스티어링 기어를 구동하는 모터의 전류에 대한 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 추가적으로, 프로세서(21)는 차속 센서로부터 차량의 속도에 대한 센싱 데이터를 수신할 수도 있다.
다만, 전류 센서에 의해 감지되어 프로세서(21)로 전달된 해당 모터에 흐르는 전류에 대한 센싱 데이터(즉, 모터 전류 센싱 데이터)의 값은 해당 모터의 토크를 반영한 값을 가질 수 있다. 즉, 모터 전류 센싱 데이터의 값은 해당 모터의 토크와 비례 관계를 가지거나, 선형 관계 또는 상관 관계를 가질 수 있다. 일례로, 모터 전류 센싱 데이터의 값이 커질수록 해당 모터의 토크 값도 커질 수 있다. 이에 따라, 프로세서(21)는 전류 센서로부터 수신된 모터 전류 센싱 데이터를 이용하여, 해당 모터의 토크 값을 계산할 수 있다.
S203은 일정 시간 동안 수신된 모터 토크 값에 대한 평균을 계산하는 단계이다. 즉, 프로세서(21)는 t1의 시간 간격 동안 수신한 다수의 모터 전류 센싱 데이터를 이용하여 해당 다수의 모터 토크 값에 대한 평균을 계산할 수 있다.
S204는 S203에서 계산된 평균 값이 정상 범위에 있는지 판단하는 단계이다. 즉, 프로세서(21)는 해당 평균 값이 제1 기준 값(threshold high)과 제2 기준 값(threshold low)의 사이에 있을 경우에 정상 범위에 있는 것으로 판단한다. 만일, 해당 평균 값이 제1 기준 값(threshold high)보다 크거나 제2 기준 값(threshold low)보다 작은 경우, 프로세서(21)는 해당 평균 값이 비정상 범위(즉, 고장 범위)에 있는 것으로 판단한다. 즉, 스티어링 기어에 기구적인 문제가 발생할 경우, 해당 평균 값이 고장 범위에 있게 된다.
이때, 제1 및 제2 기준 값은 사전에 설정된 값으로서, 메모리(22)에 저장될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 기준 값은 현재의 차량 속도에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 현재의 차량 속도가 클수록 제1 및 제2 기준 값이 커질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 이러한 현재의 차량 속도는 S202에서 차속 센서의 센싱 데이터를 이용하여 도출될 수 있다.
S204에서의 판단 결과, 해당 평균 값이 정상 범위에 있는 경우에 S201로 돌아가며, 해당 평균 값이 고장 범위에 있는 경우에 S206이 수행된다.
S206은 경고 알림을 수행하는 단계이다. 즉, 프로세서(21)는 모터 토크의 평균 값이 고장 범위에 있으므로, 이에 대한 알림 신호를 생성할 수 있다. 일례로, 프로세서(21)는 DTC(Diagnostic Trouble Code)의 경고 알림 신호나, 차량 내부 계기판(또는 디스플레이)에 경고등이 표시되게 하는 알림 신호를 생성할 수 있다.
본 장치(10) 및 본 제어 방법이 적용되는 차량은 자율 주행 차량이거나 무인 주행 차량일 수 있다.
이러한 차량은 ADAS(Advance Driver Assistance System)를 포함할 수 있다. 이때, ADAS는 다양한 종류의 첨단 운전자 보조 시스템을 의미할 수 있다. 예를 들어, ADAS는 긴급 제동 시스템(Autonomous Emergency Braking), 스마트 주차 보조 시스템(SPAS: Smart Parking Assistance System), 사각 감지(BSD: Blind Spot Detection) 시스템, 적응형 크루즈 컨트롤(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템, 차선 이탈 경고 시스템(LDWS: Lane Departure Warning System), 차선 유지 보조 시스템(LKAS: Lane Keeping Assist System), 차선 변경 보조 시스템(LCAS: Lane Change Assist System) 등을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 조향 장치(100)에 대한 일 예를 나타낸다.
한편, 조향 장치(100)는 컬럼 타입의 MDPS(Motor Driven Power Steering)일 수 있으며, 조향 휠(101)에 구비된 조향 휠 각도 센서(102)와, 조향 휠(101)에 연결된 입력축(103)과, 입력축(103)을 둘러싼 조향 컬럼(105)과, 조향 컬럼(105)의 하단에 설치된 조향각 센서(107)를 포함할 수 있다. 조향 휠 각도 센서(102)는 조향 휠(101)의 제 1 회전 각도를 획득하여 제어부(420)로 전송할 수 있다. 조향 휠 각도 센서(102)는 조향 휠(101)의 쿨럭 스프링에 장착될 수 있다. 조향각 센서(107)는 입력축(103)의 회전 각속도를 획득하여 제어부(20)로 전송할 수 있다.
조향 장치(100)는 조향각 센서(107)의 하측에 마련된 유성 기어(110)와, 유성 기어(110)의 가변비를 가변시키기 위하여 유성 기어(110)를 구동하는 유성 기어 모터(111)를 포함할 수 있다. 유성 기어(110)는 입력축(103)의 회전 각도와 제 1 출력축(117)의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 마련될 수 있다. 유성 기어(110)의 일측은 조향 휠(101)의 동력을 전달받는 입력축(103)과 연결될 수 있다. 유성 기어(110)의 타측은 전자식 조향 장치(200)에 동력을 전달하는 제 1 출력축(117)과 연결될 수 있다.
조향 장치(100)는 유성 기어 모터(111)에 장착된 유성 기어 모터 위치 센서(113)와, 유성 기어(110)의 하단에 설치된 전류 센서(115)를 포함할 수 있다. 유성 기어 모터 위치 센서(113)는 유성 기어 모터(111)의 회전 속도 및/또는 회전 각도에 대한 센싱 데이터를 획득하여 제어부(20)로 전송할 수 있다. 전류 센서(115)는 유성 기어 모터(111)에 흐르는 전류에 대한 센싱 데이터를 획득하여 제어부(20)로 전송할 수 있다. 즉, 이러한 유성 기어(110) 및 유성 기어 모터(111)가 상술한 스티어링 기어 및 모터에 해당할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 스티어링 기어 및 모터는 유성 기어(110) 및 유성 기어 모터(111) 외에도 다양한 유형의 조향 장치에 포함된 스티어링을 위한 기어 및 모터일 수도 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명은 운전자가 직접 운전하고 있지 않는 상태의 차량에서 스티어링 기어의 고장 여부를 검출할 수 있는 이점이 있다. 즉, 본 발명은 자율 주행 또는 무인 주행 중인 차량에서 스티어링 기어의 기구적인 문제점을 감지하여 알림으로써 해당 차량의 안전성을 제고할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 센서부 20: 제어부
21: 프로세서 22: 메모리
100: 조향 장치

Claims (9)

  1. 자율 주행 또는 무인 주행 상태인 차량에서 스티어링 기어(steering gear)에 대한 고장을 검출하는 장치로서,
    조향 장치에서 스티어링을 구동하는 모터의 전류를 검출하여 이에 대한 센싱 데이터를 전송하는 전류 센서; 및
    수신된 센싱 데이터를 이용하여 도출된 상기 모터의 토크 값을 기반으로 스티어링 기어에 대한 고장 여부에 대한 판단을 수행하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 토크 값의 평균 값이 제1 기준 값(threshold high)보다 크거나 제2 기준 값(threshold low)보다 작은 경우에 스티어링 기어에 고장이 발생한 것으로 판단하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고장이 발생한 것으로 판단한 경우에 이에 대한 알림 신호를 생성하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 알림 신호는 DTC(Diagnostic Trouble Code)의 경고 알림 신호이거나, 차량 내부 계기판에 경고등이 표시되게 하는 알림 신호인 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기준 값은 현재 차량 속도에 따라 달라지는 장치.
  5. 차량에 적용된 장치에서 상기 차량이 자율 주행 또는 무인 주행 상태인 경우에 스티어링 기어(steering gear)에 대한 고장을 검출하기 위한 제어 방법으로서,
    전류 센서로부터 조향 장치에서 스티어링을 구동하는 모터의 전류에 대한 제1 센싱 데이터를 수신하는 단계; 및
    수신된 제1 센싱 데이터를 이용하여 도출된 상기 모터의 토크 값을 기반으로 스티어링 기어에 대한 고장 여부에 대해 판단하는 단계;를 포함하며,
    상기 판단하는 단계는 상기 토크 값의 평균 값이 제1 기준 값(threshold high)보다 크거나 제2 기준 값(threshold low)보다 작은 경우에 스티어링 기어에 고장이 발생한 것으로 판단하는 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고장이 발생한 것으로 판단한 경우에 이에 대한 알림 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 알림 신호는 DTC(Diagnostic Trouble Code)의 경고 알림 신호이거나, 차량 내부 계기판에 경고등이 표시되게 하는 알림 신호인 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    차속 센서로부터 차량 속도에 대한 제2 센싱 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제1 및 제2 기준 값은 수신된 상기 제2 센싱 데이터에 따른 현재의 차량 속도에 따라 달라지는 장치.
  9. 스티어링 기어(steering gear)에 대한 고장을 검출하는 장치를 포함하며, 자율 주행 또는 무인 주행 상태가 가능한 차량으로서,
    상기 장치는,
    조향 장치에서 스티어링을 구동하는 모터의 전류를 검출하여 이에 대한 센싱 데이터를 전송하는 전류 센서; 및
    수신된 센싱 데이터를 이용하여 도출된 상기 모터의 토크 값을 기반으로 스티어링 기어에 대한 고장 여부에 대한 판단을 수행하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 토크 값의 평균 값이 제1 기준 값(threshold high)보다 크거나 제2 기준 값(threshold low)보다 작은 경우에 스티어링 기어에 고장이 발생한 것으로 판단하는 차량.
KR1020220092962A 2022-07-27 2022-07-27 스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량 KR20240015296A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220092962A KR20240015296A (ko) 2022-07-27 2022-07-27 스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220092962A KR20240015296A (ko) 2022-07-27 2022-07-27 스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240015296A true KR20240015296A (ko) 2024-02-05

Family

ID=89904176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220092962A KR20240015296A (ko) 2022-07-27 2022-07-27 스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240015296A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7028804B2 (en) Steering angle neutral position detection error protecting method and detection error protecting apparatus
US10363958B2 (en) Electric power steering mode determination and transitioning
US8798888B2 (en) Control unit and method for driver assistance
US11608087B2 (en) Transitioning steering control from an autonomous vehicle to a driver
EP2913247A2 (en) Vehicle steering device, failure determination method for vehicle steering device, and control method for steering motor
US9174649B1 (en) Redundancy for automated vehicle operations
KR101539081B1 (ko) 전동식 파워 스티어링 시스템의 프릭션 보상 장치 및 방법
US8392055B2 (en) Method for detecting internal friction in a steering system
US20170291601A1 (en) Driving assistance device and driving assistance method using the same
GB2583569A (en) Enhanced vehicle operation
JPH07215231A (ja) 電動モータ駆動式四輪操舵装置
EP3434546A1 (en) Sensor failure compensation system for an automated system vehicle
JP4377331B2 (ja) 自動車運転者の注意レベルを検出するための方法および装置
US20190041859A1 (en) Sensor failure compensation system for an automated vehicle
CN111591341B (zh) 电动助力转向装置
US10635102B2 (en) Driver re-engagement assessment system for an autonomous vehicle
US9845108B2 (en) Systems and methods for estimating steering assistance
KR20240015296A (ko) 스티어링 기어 고장 검출 장치 및 그 제어 방법과, 이를 구비한 차량
US20200346642A1 (en) Torque based vehicle path prediction
US11447179B2 (en) Method for determining the rack-and-pinion position in a steering system having an electric servomotor
KR20170065430A (ko) 복합 센싱 장치
KR101896313B1 (ko) 가변 랙 스트로크 시스템의 페일 세이프 제어장치 및 방법
CN115520268A (zh) 用于车辆方向盘转向软停保护的方法和装置
KR20190016824A (ko) 듀얼 타입 차량 제어장치 및 그 제어방법
JP2011000963A (ja) 操舵装置