KR20240017190A

KR20240017190A - 차량 제어 장치, 방법 및 프로그램

Info

Publication number: KR20240017190A
Application number: KR1020220093667A
Authority: KR
Inventors: 이태영
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2022-07-28
Filing date: 2022-07-28
Publication date: 2024-02-07
Also published as: CN117465542A; US20240034351A1; DE102023107079A1

Abstract

차량 제어 장치, 방법 및 프로그램이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터; 설정된 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습하는 제어부; 및 상기 제어부가 학습한 상기 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습 데이터로 저장하는 저장부;를 포함하고, 상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터와 비교하여 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 경고 신호를 생성할 수 있다.

Description

차량 제어 장치, 방법 및 프로그램{Apparatus, method and program for controlling vehicle}

본 발명은 차량 제어 장치, 방법 및 프로그램에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 자율 주행 시 조향 모터의 전류값을 모니터링하고 이상을 감지하기 위한 차량 제어 장치, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

차량의 자율 주행 기술이 발전하면서 앵글 오버레이(Angle Overlay) 기능이 탑재된 차량이 증가하고 있다. 앵글 오버레이 기능이란 차량이 자율 주행 시, 조향각 센서가 측정한 차량의 조향각과 자율 주행 모듈에 의해 설정된 목표 조향각을 비교하고, 차량의 조향각이 목표 조향각을 추종하도록 차량의 EPS(Electric Power Steering)의 조향 모터를 제어하는 것을 의미한다.

차량의 자율 주행 시 조향 기구의 마찰이 증대되는 등 기구적 이상 발생 시 조향 모터가 목표 조향각을 추종하지 못하게 된다. 이러한 경우 차량의 자율 주행이 안전하게 이루어지 못하고, 사고가 유발될 수 있다. 따라서 자율 주행 시 조향 모터가 자율 주행 모듈에 의해 설정된 목표 조향각을 추종하는지 여부를 지속적으로 감지하고, 이상을 사전에 감지하여 운전자에게 경고 신호를 제공하여 사고를 방지할 수 있게 해주는 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 자율 주행 모드에서 차량의 조향 모터의 이상 여부를 감지하여 운전자에게 경고를 제공하는 차량 제어 장치, 방법 및 프로그램을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 자율 주행 모드에서 차량의 조향 모터의 전류값을 효율적으로 학습하고, 학습된 조향 모터의 전류값을 이용하여 조향 모터의 이상을 효과적으로 감지할 수 있는 차량 제어 장치, 방법 및 프로그램을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터; 설정된 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습하는 제어부; 및 상기 제어부가 학습한 상기 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습 데이터로 저장하는 저장부;를 포함하고, 상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터와 비교하여 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 경고 신호를 생성하는 차량 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치에서, 상기 학습 조건은 상기 차량의 속도, 조향 각 및 조향 속도를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치에서, 상기 차량의 속도는 사전에 하나 이상 특정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치에서, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도의 조합은 각각 사전에 하나 이상 특정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치에서, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치에서, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 상기 제어부는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 상기 조향 모터의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 추론된 상기 조향 모터의 전류값을 비교할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치에서, 상기 조향 모터의 전류값은 상기 학습 조건에서 조향이 시작된 후부터 조향이 끝날 때까지 누적되어 측정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치에서, 상기 제어부는 학습 수행 조건이 만족된 경우에만 학습 조건에 따른 상기 조향 모터의 전류값을 학습할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 제어부가 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터의 전류값을 설정된 학습 조건에서 학습하는 단계; 저장부가 상기 제어부가 학습한 상기 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습 데이터로 저장하는 단계; 상기 제어부가 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 비교하는 단계; 및 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터에 비해 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 상기 제어부가 경고 신호를 생성하는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에서, 상기 학습 조건은 사전에 하나 이상 특정된 상기 차량의 속도, 사전에 하나 이상 특정된 조향 각 및 조향 속도의 조합을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에서, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에서, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 상기 제어부는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 상기 조향 모터의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 추론된 상기 조향 모터의 전류값을 비교할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법은, 상기 학습하는 단계 이전에, 상기 제어부가 학습 수행 조건이 만족되는지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 학습하는 단계는 상기 학습 수행 조건이 만족된 경우에 수행될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에서, 상기 학습하는 단계는, 상기 제어부가 조향 시 상기 학습 조건에 해당되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 학습 조건에 해당할 경우 상기 제어부가 상기 조향 모터의 전류값을 학습하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 제어부가 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터의 전류값을 설정된 학습 조건에서 학습하는 단계; 저장부가 상기 제어부가 학습한 상기 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습 데이터로 저장하는 단계; 상기 제어부가 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 비교하는 단계; 및 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터에 비해 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 상기 제어부가 경고 신호를 생성하는 단계;를 수행하기 위하여 기록 매체에 저장된 차량 제어 프로그램이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 프로그램에서, 상기 학습 조건은 사전에 하나 이상 특정된 상기 차량의 속도, 사전에 하나 이상 특정된 조향 각 및 조향 속도의 조합을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 프로그램에서, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 프로그램에서, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 상기 제어부는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 상기 조향 모터의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 추론된 상기 조향 모터의 전류값을 비교할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 프로그램은, 상기 학습하는 단계 이전에, 상기 제어부가 학습 수행 조건이 만족되는지 판단하는 단계를 더 수행하고, 상기 학습하는 단계는 상기 학습 수행 조건이 만족된 경우에 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 프로그램에서, 상기 학습하는 단계는, 상기 제어부가 조향 시 상기 학습 조건에 해당되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 학습 조건에 해당할 경우 상기 제어부가 상기 조향 모터의 전류값을 학습하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기의 구성에 따라 본 발명에 따르면 자율 주행 모드에서 조향 모터의 전류값을 지속적으로 모니터링함으로써 조향 모터의 이상 여부가 효과적으로 감지되고, 운전자에게 적절한 경고가 제공될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 학습 수행 조건 및 학습 조건이 만족되는 경우에만 자율 주행 모드에서 차량의 조향 모터의 전류값이 학습되므로 조향 모터의 전류값 학습이 효율적으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법의 학습하는 단계의 세부 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치(100)는 조향 모터(110), 제어부(120) 및 저장부(130)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치(100)는 차량의 자율 주행 모드에서 차량의 조향 모터(110)의 전류값을 효율적으로 학습하고, 학습된 조향 모터(110)의 전류값을 이용하여 조향 모터(110)의 이상을 효과적으로 감지한다.

본 발명의 일 실시예와 관련하여, 자율 주행 모드는 앵글 오버레이(Angle Overlay) 기능이 수행되고 있는 경우가 될 수 있다. 앵글 오버레이 기능이란 차량의 자율 주행 시, 조향각 센서가 측정한 차량의 조향각과 자율 주행 모듈에 의해 설정된 목표 조향각을 비교하고, 차량의 조향각이 목표 조향각을 추종하도록 차량의 조향 모터(110)를 제어하는 것을 의미한다. 물론, 이것은 예시적인 것이며, 자율 주행 모드에서 다른 제어 방법에 의해 조향 모터(110)가 구동되는 경우에도 본 발명은 적용될 수 있다.

조향 모터(110)는 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성한다. 조향 모터(110)는 차량의 스티어링 휠과 연결된 조향축에 구동력을 제공하도록 배치된 것일 수 있다. 즉, 조향 모터(110)는 EPS(Electric Power Steering)의 모터가 될 수 있다. 한편, 조향 모터(110)는 스티어 바이 와이어(Steer By Wire) 조향 시스템에 적용되어 차량의 휠의 방향을 전환하기 위한 구동력을 제공하도록 배치된 것일 수도 있다. 다시 말하면, 조향 모터(110)는 차량의 휠의 방향을 전환하기 위해 차량의 휠과 연결된 선형이동부재(예를 들면, 랙바)를 구동하는 모터가 될 수도 있다.

제어부(120)는 설정된 학습 조건에서의 조향 모터(110)의 전류값을 학습한다. 여기서, 학습은 설정된 학습 조건 해당 시 제어부(120)가 조향 모터(110)의 전류값을 측정하는 것을 의미할 수 있다. 제어부(120)는 조향 모터(110)의 전류값을 학습하기 위한 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로 구성될 수 있다. 이때, 조향 모터(110)의 전류값은 상기 학습 조건에서 조향이 시작된 후부터 조향이 끝날 때까지 누적되어 측정될 수 있다.

상기 학습 조건은 상기 차량의 속도, 조향 각 및 조향 속도를 포함할 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 차량의 속도는 사전에 하나 이상 특정될 수 있다. 또한, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도의 조합은 각각 사전에 하나 이상 특정될 수 있다. 예를 들면, 상기 학습 조건은 상기 차량의 자율 주행을 전제로 상기 차량의 속도가 80km/h이고, 스티어링 휠의 조향각이 10도(0도에서 10도까지 변화), 조향 속도는 100deg/sec으로 설정될 수 있다. 이러한 학습 조건이 만족될 때 제어부(120)는 조향 모터(110)의 전류값을 지속적으로 학습할 수 있다.

상기 학습 조건은 복수개가 특정되어 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 차량의 속도는 10km/h, 50km/h 및 100km/h로 설정되고, 각 해당 속도에서 조향각과 조향 속도의 조합도 하나 이상 설정될 수 있다. 제어부(120)는 상기 차량의 자율 주행 중 조향 상황이 상기 학습 조건에 해당하는 경우 해당 조향 상황에서의 조향 모터(110)의 전류값을 학습할 수 있다. 상기 학습 조건은 상기 차량의 상태, 외부의 환경 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있으며, 일단 설정된 학습 조건도 상황에 따라 얼마든지 조정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제어부(120)는 학습 수행 조건이 만족된 경우에만 학습 조건에 따른 조향 모터(110)의 전류값을 학습할 수 있다. 상기 학습 수행 조건은 추후에 조향 모터(110)의 정상 작동 여부를 판단하기 위한 기준 데이터로 사용되기에 적절한 전류값이 측정될 수 있는 조건을 의미할 수 있다.

예를 들어, 상기 학습 수행 조건은 외기 온도가 0도 이상으로 측정되는 경우일 수 있다. 외기 온도가 영하권으로 낮은 경우 온도가 상온인 경우도 비교하여 조향 계통에 기구적인 마찰이 증가하여 조향 상황에서 조향 모터(110)의 전류값이 증가할 수 있고, 이러한 상황에서 측정된 전류값은 특수한 상황에서 얻어진 것으로 추후 조향 모터(110)의 정상 작동 여부를 판단하는 기준으로 사용되기에는 부적절하여 학습의 가치가 낮을 수 있기 때문이다.

저장부(130)는 제어부(120)가 학습한 상기 학습 조건에서의 조향 모터(110)의 전류값을 학습 데이터로 저장한다. 저장부(130)는 제어부(120)와 전기적으로 연결되어 학습 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 동일한 학습 조건에서 측정된 2이상의 조향 모터(110)의 전류값이 존재할 경우 제어부(120)는 평균값을 산출하고, 저장부(130)는 산출된 평균값도 저장할 수 있다.

저장부(130)는 상기 학습 데이터를 누적적으로 저장할 수 있다. 또한, 저장부(130)는 저장 용량을 고려하여 저장된 순서, 저장된 기간 등을 기준으로 일부 학습 데이터는 삭제할 수도 있다.

저장부(130)는 제어부(120)가 학습한 상기 학습 조건에서의 조향 모터(110)의 전류값을 학습 데이터를 저장할 수 있는 임의의 저장 매체가 될 수 있다. 예를 들어, 저장부(130)는 제어부(120)에 포함된 롬(ROM), 램(RAM) 등의 내부 메모리로 구현되거나, 제어부(120)와 독립적으로 별도로 구현될 수도 있다. 또한, 저장부(130)는 제어부(120)에 임베디드된 형태로 구현되거나, 제어부(120)에 탈착될 수 있는 형태로 구현될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제어부(120)는 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값이 저장부(130)에 저장된 상기 학습 데이터와 비교하여 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 경고 신호를 생성한다. 조향 계통의 결함 발생 시 기구적인 마찰력이 증가되는 경우도 있을 수 있고, 반대로 마모 등으로 인해 마찰력이 감소되는 경우도 있을 수 있다. 전자의 경우 조향 모터(110)의 전류값이 증가되며, 후자의 경우 조향 모터(110)의 전류값이 감소하게 된다.

이때, 소정의 범위는 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값이 학습 데이터와 비교하여 20%이상 증가 또는 감소된 경우가 될 수 있다. 물론, 이것은 예시적인 것이며, 소정의 범위는 차량 및 외부의 환경 등을 고려하여 조정될 수 있다. 또한, 상기 경고 신호는 시각 신호 및 청각 신호 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

이하에서는, 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값과 저장부(130)에 저장된 학습 데이터 사이의 비교에 관하여 자세하게 설명한다.

먼저, 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 제어부(120)는 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교할 수 있다. 즉, 자율 주행 중인 차량의 임의의 시점에서의 조향 상황이 사전에 설정된 학습 조건에 해당하는 경우 해당 조향 상황에서의 조향 모터(110)의 전류값은 학습의 대상이 되어 저장되는 동시에, 동일한 학습 조건에서 학습된 기존의 학습 데이터와 비교될 수 있다. 이때, 해당 조향 상황에 상응하는 학습 조건에서 학습된 조향 모터(110)의 전류값이 2이상 있는 경우 제어부(120)는 학습된 조향 모터(110)의 전류값들의 평균값과 조향 시의 조향 모터(110)의 전류값을 비교할 수 있다.

다음으로, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 제어부(120)는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 조향 모터(110)의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값과, 추론된 조향 모터(110)의 전류값을 비교할 수 있다. 추정은 보간 등을 통해 이루어질 수 있으며, 차량의 속도에 따른 조향 마찰력의 변화 등 보정 요인이 고려될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 학습 조건이 상기 차량의 자율 주행을 전제로 상기 차량의 속도는 10km/h, 50km/h 및 100km/h로 설정되고, 각 해당 속도에서 조향각과 조향 속도의 조합이 하나 이상 설정되어 있다고 할 때, 상기 차량의 속도가 60km/h에서 임의의 조향 각 및 조향 속도로 조향이 수행된 경우 제어부(120)는 상기 학습 데이터로부터 추정된 추정값과 상기 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값을 비교할 수 있다. 이러한 방식을 통해 제어부(120)는 학습 조건에 해당하지 않는 조향 상황에서도 조향 모터(110)의 이상 여부를 판단할 수 있다.

이와 같이 제어부(120)가 상기 차량의 조향 상황이 상기 학습 조건에 해당하지 않는 경우에도 조향 모터(110)의 이상 여부를 추론을 통해 판단할 경우 자율 주행 시 조향 모터(110)의 이상 여부를 실시간으로 감지할 수 있게 된다. 이를 통해 차량의 안전성이 더욱 증대될 수 있다.

한편, 제어부(120)는 조향 상황이 상기 학습 조건에 해당할 때에만 학습과 동시에 조향 모터(110)의 전류값의 이상 여부를 판단할 수도 있다. 이러한 경우 제어부(120)가 추론 등을 수행하지 않으므로 제어부(120)에 의한 전력 등 자원의 사용을 최소화할 수 있다. 제어부(120)가 이와 같이 작동할 경우 조향 모터(110)의 이상 여부를 효과적으로 감지하기 위해 상기 학습 조건은 다양한 차량의 속도, 조향 각 및 조향 속도로 다수 설정되는 것이 바람직할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법의 순서도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 상세하게 살펴본다.

먼저, 제어부(120)가 학습 수행 조건을 판단한다(S110). 상기 학습 수행 조건은 추후에 조향 모터(110)의 정상 작동 여부를 판단하기 위한 기준으로 사용되기에 적절한 전류값이 측정될 수 있는 조건을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 학습 수행 조건은 외기 온도가 0도 이상으로 측정되는 경우일 수 있다.

다음으로, 학습 수행 조건이 만족된 경우 제어부(120)가 학습 조건에 따른 조향 모터(110)의 전류값을 학습한다(S120). 학습은 설정된 학습 조건 해당 시 제어부(120)가 조향 모터(110)의 전류값을 측정하는 것을 의미할 수 있다. 제어부(120)는 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터(110)의 전류값을 설정된 학습 조건에서 학습한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법의 학습하는 단계의 세부 순서도이다. 도 3을 참조하면, 제어부(120)가 상기 차량의 조향 시 상기 학습 조건에 해당되는지 여부를 판단한다(S121). 상기 학습 조건은 사전에 하나 이상 특정된 상기 차량의 속도, 사전에 하나 이상 특정된 조향 각 및 조향 속도의 조합을 포함할 수 있다. 상기 학습 조건은 상기 차량의 상태, 외부의 환경 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있으며, 일단 설정된 학습 조건도 상황에 따라 얼마든지 조정될 수 있다. 이어서, 상기 차량의 조향 상황이 상기 학습 조건에 해당할 경우 제어부(120)가 조향 모터(110)의 전류값을 학습한다(S123). 이때, 조향 모터(110)의 전류값은 상기 학습 조건에서 조향이 시작된 후부터 조향이 끝날 때까지 누적되어 측정될 수 있다. 또한, 상기 학습 조건이 만족될 때 제어부(120)는 조향 모터(110)의 전류값을 지속적으로 학습할 수 있다.

다음으로, 저장부(130)가 제어부(120)가 학습한 상기 학습 조건에서의 조향 모터(110)의 전류값을 학습 데이터로 저장한다(S130). 이때, 동일한 학습 조건에서의 2이상의 조향 모터(110)의 전류값이 존재할 경우 제어부(120)는 평균값을 산출하고, 저장부(130)는 산출된 평균값도 저장할 수 있다.

다음으로, 제어부(120)가 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값과, 상기 학습 데이터를 비교한다(S140).

우선, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 제어부(120)는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교할 수 있다. 다시 말하면, 자율 주행 중인 차량의 임의의 시점에서의 조향 상황이 사전에 설정된 학습 조건에 해당하는 경우 해당 조향 상황에서의 조향 모터(110)의 전류값은 학습의 대상이 되어 저장되는 동시에, 동일한 학습 조건에서 학습된 기존의 학습 데이터와 비교될 수 있다. 예를 들어, 해당 조향 상황에 상응하는 학습 조건에서 학습된 조향 모터(110)의 전류값이 2이상 있는 경우 제어부(120)는 학습된 조향 모터(110)의 전류값들의 평균값과 상기 조향 시의 조향 모터(110)의 전류값을 비교할 수 있다.

다음으로, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 제어부(120)는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 조향 모터(110)의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값과, 추론된 조향 모터(110)의 전류값을 비교할 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 추정은 보간 등을 통해 이루어질 수 있으며, 차량의 속도에 따른 조향 마찰력의 변화 등과 같은 하나 이상의 보정 요인이 고려될 수 있다.

이러한 방식을 통해 제어부(120)는 학습 조건에 해당하지 않는 조향 상황에서도 조향 모터(110)의 이상 여부를 판단할 수 있다. 이와 같이 제어부(120)가 상기 차량의 조향 상황이 상기 학습 조건에 해당하지 않는 경우에도 조향 모터(110)의 이상 여부를 추론을 통해 판단할 경우 자율 주행 시 조향 모터(110)의 이상 여부가 실시간으로 정확하게 감지될 수 있다. 이를 통해 차량의 안전성이 극대화될 수 있다.

한편, 제어부(120)는 조향 상황이 상기 학습 조건에 해당할 때에만 학습과 동시에 조향 모터(110)의 전류값의 이상 여부를 판단할 수도 있다. 이러한 경우 제어부(120)가 추론 등을 수행하지 않으므로 제어부(120)의 판단이 효율적으로 이루어질 수 있다. 제어부(120)가 이와 같이 작동할 경우 조향 모터(110)의 이상 여부를 효과적으로 감지하기 위해 상기 학습 조건은 다양한 차량의 속도, 조향 각 및 조향 속도로 다수 설정되는 것이 바람직할 것이다.

마지막으로, 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터에 비해 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 제어부(120)가 경고 신호를 생성한다(S150). 조향 계통의 결함 발생 시 기구적인 마찰력이 증가되는 경우도 있을 수 있고, 반대로 마모 등으로 인해 마찰력이 감소되는 경우도 있을 수 있다. 전자의 경우 조향 모터(110)의 전류값이 증가되며, 후자의 경우 조향 모터(110)의 전류값이 감소하게 된다. 그러므로 조향 모터의 전류값이 일정 수준 이상 변동된 경우 조향 계통의 결함이 발생하였을 가능성이 높다고 할 수 있다. 이때, 소정의 범위는 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값이 학습 데이터와 비교하여 20%이상 증가 또는 감소된 경우가 될 수 있다. 물론, 이것은 예시적인 것이며, 소정의 범위는 차량 및 외부의 환경 등을 고려하여 조정될 수 있다. 또한, 상기 경고 신호는 시각 신호 및 청각 신호 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 기록 매체는 하드 디스크, 플로피 디스 크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체 (Magneto-Optical Media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 한편, 프로그램은 컴파일러에 의해 생성되는 기계어 코드뿐 아니라 컴퓨터에 의해서 실행가능한 고급 언어 코드를 포함할 수 있다

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 프로그램은, 제어부(120)가 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터(110)의 전류값을 설정된 학습 조건에서 학습하는 단계(S120), 저장부(130)가 제어부(120)가 학습한 상기 학습 조건에서의 조향 모터(110)의 전류값을 학습 데이터로 저장하는 단계(S130), 제어부(120)가 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값과, 상기 학습 데이터를 비교하는 단계(S140) 및 상기 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값이 저장부(130)에 저장된 상기 학습 데이터에 비해 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 제어부(120)가 경고 신호를 생성하는 단계(S150)를 수행하기 위해 기록 매체에 저장된다. 제어부(120)가 경고 신호를 생성할 때, 제어부(120)는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터와 비교하여 소정 범위 이상 증가되거나 또는 감소된 경우 경고 신호를 생성할 수 있다.

상기 학습 조건은 사전에 하나 이상 특정된 상기 차량의 속도, 사전에 하나 이상 특정된 조향 각 및 조향 속도의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 제어부(120)는 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교할 수 있다. 또한, 상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 제어부(120)는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 조향 모터(110)의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 조향 모터(110)의 전류값과, 추론된 조향 모터(110)의 전류값을 비교할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 프로그램은 학습하는 단계(S120) 이전에, 제어부(120)가 학습 수행 조건이 만족되는지 판단하는 단계(S110)를 더 수행할 수 있다. 이때, 학습하는 단계(S120)는 상기 학습 수행 조건이 만족된 경우에 수행될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 프로그램에 의해 수행되는 학습하는 단계(S120)는, 제어부(120)가 조향 시 상기 학습 조건에 해당되는지 여부를 판단하는 단계(S121) 및 상기 학습 조건에 해당할 경우 제어부(120)가 조향 모터(110)의 전류값을 학습하는 단계(S123)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량의 자율 주행 시 조향 기구의 마찰이 증대되는 등 이상이 발생하였을 때, 이러한 이상이 효과적으로 감지되고 운전자에게 적절한 경고 신호가 제공될 수 있다. 이에 따라 차량의 자율 주행 시 차량의 안전성이 증대되며, 사고를 방지할 수 있다.

본 문서에 따른 일 실시예의 제 1 관점에서, 차량 제어 장치의 제어부는 학습 수행 조건이 만족된 경우에만 학습 조건에 따른 상기 조향 모터의 전류값을 학습할 수 있고, 그리고/또는 상기 학습 수행 조건은 외기 온도가 0도 이상으로 측정되는 경우일 수 있다.

본 문서에 따른 일 실시예의 제 2 관점에서, 차량 제어 장치의 제어부에 의해 생성되는 경고 신호는 시각 신호 및/또는 청각 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 문서에 따른 일 실시예의 제 3 관점에서, 차량 제어 장치의 조향 모터는 스티어링 휠과 연결된 조향축에 구동력을 제공할 수 있다.

본 문서에 따른 일 실시예의 제 4 관점에서, 차량 제어 장치의 조향 모터는 스티어 바이 와이어(Steer By Wire) 조향 시스템에 적용되어 차량의 휠의 방향을 전환하기 위한 구동력을 제공할 수 있다.

본 문서에 따른 일 실시예의 제 5 관점에서, 차량 제어 장치의 제어부는 조향 시 측정되는 조향 모터의 전류값이 차량 제어 장치의 저장부에 저장된 학습 데이터와 비교하여 소정 범위 이상 증가된 것을 나타난 경우 경고 신호를 생성할 수 있다.

본 문서에 따른 일 실시예의 제 6 관점에서, 차량 제어 장치의 제어부는 조향 시 측정되는 조향 모터의 전류값이 차량 제어 장치의 저장부에 저장된 학습 데이터와 비교하여 소정 범위 이상 감소된 것을 나타난 경우 경고 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니한다. 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100: 차량 제어 장치
110: 조향 모터
120: 제어부
130: 저장부

Claims

자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터;
설정된 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습하는 제어부; 및
상기 제어부가 학습한 상기 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습 데이터로 저장하는 저장부;를 포함하고,
상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터와 비교하여 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 경고 신호를 생성하는 차량 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 학습 조건은 상기 차량의 속도, 조향 각 및 조향 속도를 포함하는 차량 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 차량의 속도는 사전에 하나 이상 특정되어 있는 차량 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 조향 각 및 상기 조향 속도의 조합은 각각 사전에 하나 이상 특정되어 있는 차량 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교하는 차량 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 상기 제어부는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 상기 조향 모터의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 추론된 상기 조향 모터의 전류값을 비교하는 차량 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조향 모터의 전류값은 상기 학습 조건에서 조향이 시작된 후부터 조향이 끝날 때까지 누적되어 측정되는 차량 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 학습 수행 조건이 만족된 경우에만 학습 조건에 따른 상기 조향 모터의 전류값을 학습하는 차량 제어 장치.
제어부가 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터의 전류값을 설정된 학습 조건에서 학습하는 단계;
저장부가 상기 제어부가 학습한 상기 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습 데이터로 저장하는 단계;
상기 제어부가 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 비교하는 단계; 및
상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터에 비해 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 상기 제어부가 경고 신호를 생성하는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 학습 조건은 사전에 하나 이상 특정된 상기 차량의 속도, 사전에 하나 이상 특정된 조향 각 및 조향 속도의 조합을 포함하는 차량 제어 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교하는 차량 제어 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 상기 제어부는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 상기 조향 모터의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 추론된 상기 조향 모터의 전류값을 비교하는 차량 제어 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 학습하는 단계 이전에, 상기 제어부가 학습 수행 조건이 만족되는지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 학습하는 단계는 상기 학습 수행 조건이 만족된 경우에 수행되는 차량 제어 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 학습하는 단계는,
상기 제어부가 조향 시 상기 학습 조건에 해당되는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 학습 조건에 해당할 경우 상기 제어부가 상기 조향 모터의 전류값을 학습하는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법.
제어부가 자율 주행 모드에서 차량의 자율 주행 모듈로부터 수신된 차량의 조향 관련 정보에 기초하여 조향력을 생성하는 조향 모터의 전류값을 설정된 학습 조건에서 학습하는 단계;
저장부가 상기 제어부가 학습한 상기 학습 조건에서의 상기 조향 모터의 전류값을 학습 데이터로 저장하는 단계;
상기 제어부가 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 비교하는 단계; 및
상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값이 상기 저장부에 저장된 상기 학습 데이터에 비해 소정 범위 이상 변동된 것으로 나타난 경우 상기 제어부가 경고 신호를 생성하는 단계;를 수행하기 위하여 기록 매체에 저장된 차량 제어 프로그램.
제 15 항에 있어서,
상기 학습 조건은 사전에 하나 이상 특정된 상기 차량의 속도, 사전에 하나 이상 특정된 조향 각 및 조향 속도의 조합을 포함하는 기록 매체에 저장된 차량 제어 프로그램.
제 16 항에 있어서,
상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당될 경우 상기 제어부는 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 상기 학습 데이터를 직접 비교하는 기록 매체에 저장된 차량 제어 프로그램.
제 16 항에 있어서,
상기 조향 시의 상기 차량의 속도, 상기 조향 각 및 상기 조향 속도가 상기 학습 조건에 해당되지 않을 경우 상기 제어부는 상기 학습 데이터로부터 상기 조향 시의 상기 조향 모터의 전류값을 추론하고, 상기 조향 시 측정되는 상기 조향 모터의 전류값과, 추론된 상기 조향 모터의 전류값을 비교하는 기록 매체에 저장된 차량 제어 프로그램.
제 15 항에 있어서,
상기 학습하는 단계 이전에, 상기 제어부가 학습 수행 조건이 만족되는지 판단하는 단계를 더 수행하고, 상기 학습하는 단계는 상기 학습 수행 조건이 만족된 경우에 수행하는 기록 매체에 저장된 차량 제어 프로그램.
제 15 항에 있어서,
상기 학습하는 단계는,
상기 제어부가 조향 시 상기 학습 조건에 해당되는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 학습 조건에 해당할 경우 상기 제어부가 상기 조향 모터의 전류값을 학습하는 단계;를 포함하는 기록 매체에 저장된 차량 제어 프로그램.