WO2021210836A1 - 전류 센서, 조향 제어 장치 및 전류 검출 방법 - Google Patents

전류 센서, 조향 제어 장치 및 전류 검출 방법 Download PDF

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제규영
이수민
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주식회사 만도
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    • G01R31/007—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks using microprocessors or computers

Definitions

  • the present embodiments relate to a current sensor, a steering control device, and a current detection method.
  • a steering system refers to a system capable of changing a steering angle of a wheel based on a steering force (or rotational force) applied to a steering wheel by a driver of a vehicle.
  • an electric power steering system that is, an electric power steering system, has been applied to a vehicle in order to reduce the steering force of the steering wheel to ensure the stability of the steering state.
  • a steering system of a vehicle has higher requirements for redundancy and reliability.
  • the present embodiments may provide a current sensor capable of improving redundancy and reliability.
  • the present embodiments may provide a steering control device capable of improving redundancy and reliability.
  • the present embodiments may provide a current detection method capable of improving redundancy and reliability.
  • the present embodiments include a conductor through which current flows; a detection unit detecting a magnetic field generated by a current flowing through the conductor unit; a first generation unit generating a first current sensed value based on the resistance included in the conductor unit; and a second generator configured to generate a second current sensed value based on the magnetic field detected by the detector.
  • the present embodiments include a steering motor power supply unit that converts electrical energy based on a steering motor control signal to generate an assist current, and controls the steering motor based on the assist current; and at least one current sensor detecting an assist current flowing between the steering motor power supply unit and the steering motor, wherein the current sensor includes: a conductor unit through which the assist current flows; a detector for detecting a magnetic field generated by an assist current flowing through the conductor; a first generation unit generating a first current sensed value based on the resistance included in the conductor unit; and a second generator configured to generate a second current sensed value based on the magnetic field detected by the detector.
  • the present embodiments include the steps of flowing a current through the conductor; detecting a magnetic field generated by a current flowing through the conductor; generating a first current sensed value based on the resistance included in the conductor part; and generating a second current sensed value based on the detected magnetic field.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a steering system according to the present embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a steering control module according to the present embodiments.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a current sensor according to the present embodiments.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a first generator according to the present exemplary embodiments.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a second generator according to the present exemplary embodiments.
  • 6 to 8 are diagrams for explaining the Hall sensor according to the present embodiments.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a shunt resistor according to the present embodiments.
  • FIGS 10 and 11 are diagrams for explaining embodiments to which the current sensor according to the present embodiments is applied.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a current detection method according to the present exemplary embodiments.
  • FIG. 13 is a block diagram of a computer system of a current sensor, a steering control device, a steering assist device, and a steering system according to the present embodiments.
  • temporal precedence relationship such as "after”, “after”, “after”, “before”, etc.
  • a flow precedence relationship when a flow precedence relationship is described, it may include a case where it is not continuous unless “immediately” or "directly” is used.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a steering system according to the present embodiments.
  • a steering system 1 may include at least one of a steering device 100 and a steering assist device 200 .
  • the steering device 100 and the steering assist device 200 may be connected by at least one of electrical, magnetic, and mechanical.
  • the steering apparatus 100 may change the steering angle of the wheel 150 based on a steering force (or rotational force, etc.) applied to the steering wheel 140 .
  • the steering apparatus 100 may include at least one of an input-side mechanism 110 , an output-side mechanism 120 , and a separation/connection mechanism 130 .
  • the input-side mechanism 110 , the output-side mechanism 120 , and the separation/connection mechanism 130 may be connected by at least one of electrical, magnetic, and mechanical.
  • the input-side mechanism 110 may be one or plural.
  • the input side mechanism 110 may be connected to the steering wheel 140 .
  • the input-side mechanism 110 may rotate in a rotational direction of the steering wheel 140 or in a direction opposite to the rotational direction of the steering wheel 140 .
  • the input-side mechanism 110 may include a steering shaft connected to the steering wheel 140 , but is not limited thereto, and may rotate (or move) in the direction of rotation of the steering wheel or in a direction opposite to the direction of rotation of the steering wheel. ), it may include any mechanism (or device).
  • the output-side mechanism 120 may be one or plural.
  • the output-side device 120 may be connected to the input-side device 110 by at least one of electrical and mechanical.
  • the output-side mechanism 120 may be connected to the wheel 150 to change the steering angle (or movement, etc.) of the wheel 150 .
  • the output-side mechanism 120 may include at least one of a pinion, a rack, a tie rod, and a knuckle arm, but is not limited thereto, and the steering angle of the wheel (or , movement, etc.) may include any mechanism (or device) as long as it can change the mechanism (or device).
  • the separation/connection mechanism 130 may be one or plural.
  • the separation/connection mechanism 130 may be connected to the input-side mechanism 110 and the output-side mechanism 120 .
  • the disconnect/connection mechanism 130 may mechanically and/or electrically connect and/or disconnect the input-side mechanism 110 and the output-side mechanism 120 .
  • the disconnect/connection mechanism 130 may include, but is not limited to, a clutch, as long as it is a mechanism (or device) capable of mechanically and/or electrically connecting and/or disconnecting the input-side mechanism and the output-side mechanism. It may also include an instrument (or device).
  • the steering apparatus 100 includes a steering apparatus in which an input-side mechanism and an output-side mechanism are mechanically connected; a steering device in which the input-side mechanism and the output-side mechanism are electrically connected (ie, Steer by wire, SbW); and a steering device in which the input-side mechanism and the output-side mechanism are connected to the disconnection/connection mechanism (ie, SbW including a clutch).
  • the steering wheel 140 and the wheel 150 may be one or a plurality of wheels, respectively.
  • the steering wheel 140 and the wheel 150 may be separately provided as shown in the drawings, but are not limited thereto and may be included in the steering device 100 .
  • the steering assist device 200 may be connected to the steering device 100 .
  • the steering assist device 200 may provide an assist steering force to the steering device 100 .
  • the steering assist device 200 may include at least one of an input power source 210 , a steering control module 220 , a steering actuator 230 , and a sensor module 240 .
  • the input power source 210 , the steering control module 220 , the steering actuator 230 , and the sensor module 240 may be connected by at least one of electrical, magnetic and mechanical.
  • the DC power source may include a battery or the like, but is not limited thereto, and may include any power source as long as it is capable of providing DC power.
  • the sensor module 240 may include at least one sensor.
  • the sensor may include at least one of a steering torque sensor 241 , a steering angle sensor 242 , and a position sensor 243 , but is not limited thereto, and a sensor capable of measuring the state of the vehicle and the steering state of the vehicle. If so, it may include any sensor.
  • the steering torque sensor 241 may measure the steering torque of the steering wheel to obtain torque information of the steering wheel, and may provide torque information of the steering wheel to the steering control module 220 .
  • one or a plurality of steering angle sensors 242 may be provided.
  • the steering angle sensor 242 may measure the steering angle of the steering wheel to obtain steering angle information of the steering wheel, and may provide the steering angle information of the steering wheel to the steering control module 220 .
  • the position sensor 243 measures at least one position among the position of the input-side mechanism, the position of the output-side mechanism, and the position of the steering motor, and the position of at least one of the position information of the input-side mechanism, the position information of the output-side mechanism, and the position information of the steering motor.
  • the information may be acquired, and at least one position information of position information of the input side mechanism, position information of the output side mechanism, and position information of the steering motor may be provided to the steering control module 220 .
  • the steering torque sensor 241, the steering angle sensor 242, and the position sensor 243 may be included in the sensor module as shown in the drawings, but are not limited thereto, and the input side mechanism 110, the output side mechanism 120, At least one of the separation/connection mechanism 130 , the steering wheel 140 , the wheel 150 , the input power source 210 , the steering control module 220 , and the steering actuator 230 (steering motor 231 , reducer 232 ) Each may be included in one.
  • the steering control module 220 may be connected to the input power 210 .
  • the steering control module 220 may receive electrical energy from the input power source 210 and filter noise of the electrical energy.
  • the steering control module 220 includes information provided from each component in the steering system 1 and/or the vehicle (eg, at least one of steering torque information, steering angle information, location information, and vehicle speed information, etc.) A steering motor control signal may be generated based on the .
  • the steering control module 220 converts the filtered electrical energy according to the steering motor control signal to generate an assist steering force, and controls the steering actuator 230 (or the steering motor 231) based on the assist steering force. .
  • the steering actuator 230 may be connected to the steering control module 220 .
  • the steering actuator 230 may assist the steering of the steering apparatus 100 by operating based on the assist steering force provided from the steering control module 220 .
  • the steering actuator 230 may include at least one of a steering motor 231 and a reducer 232 .
  • Each of the steering motor 231 and the reducer 232 may be one or plural.
  • At least one of the steering motor 231 and the reducer 232 may be connected to the steering control module 220 .
  • the steering motor 231 may assist the steering of the steering device 100 by operating based on the assist steering force provided from the steering control module 220 . .
  • the steering actuator 230 includes the steering motor 231 and the reducer 232
  • the steering motor 231 operates based on the assist steering force provided from the steering control module 220
  • the reducer 232 steers Steering of the steering apparatus 100 may be assisted by operating (or operating) according to the operation of the motor 231 .
  • Steering motor 231 may include, but is not limited to, at least one of a single winding type steering motor and a dual winding type steering motor capable of assisting steering of a steering device. If it is a motor, it may include any motor.
  • the steering motor 231 may include at least one of a single-phase type motor, a 3-phase type motor, and a 5-phase type motor, but is not limited thereto, and any motor may be used as long as it can assist the steering of the steering device.
  • a single-phase type motor a 3-phase type motor
  • a 5-phase type motor a motor that may be used as long as it can assist the steering of the steering device.
  • the steering motor 231 may include at least one of a DC motor and an AC motor (eg, a synchronous motor and/or an induction motor), but is not limited thereto, and may assist steering of a steering device. If it is a motor, it may include any motor.
  • a DC motor and an AC motor eg, a synchronous motor and/or an induction motor
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a steering control module according to the present embodiments.
  • the steering control module 220 includes a filter unit 10 , a steering motor power supply unit 20 , a sensor unit 30 , a communication unit 40 , a controller unit 50 , and a controller. It may include at least one of the monitoring unit 60 , the operating power conversion unit 70 , and the power path control unit 80 .
  • the filter unit 10, the steering motor power supply unit 20, the sensor unit 30, the communication unit 40, the controller unit 50, the controller monitoring unit 60, the operation power conversion unit 70 and the power path control unit ( 80) may be connected by at least one of electrical, magnetic and mechanical.
  • the filter unit 10 may be connected to input power.
  • the filter unit 10 may filter noise of electrical energy provided from the input power source and provide the noise-filtered electrical energy to the steering motor power supply unit 20 and the operation power conversion unit 70 .
  • the steering motor power supply unit 20 may be one or plural.
  • the steering motor power supply unit 20 may be connected to the filter unit 10 and receive filtered electric energy from the filter unit 10 .
  • the steering motor power supply unit 20 is connected to the controller unit 50 and may receive a steering motor control signal from the controller unit 50 .
  • the steering motor power supply unit 20 may convert the filtered electric energy based on the steering motor control signal to generate an assist steering force, and may control the steering motor based on the assist steering force.
  • the steering motor power supply unit 20 may include at least one of a switch element driver 21 and an inverter 22 .
  • Each of the switch element driver 21 and the inverter 22 may be one or plural.
  • These switch element drivers 21 and inverters 22 may be connected by at least one of electrical, magnetic and mechanical.
  • the switch element driver 21 may receive a steering motor control signal from the controller unit 50 , generate a switch element control signal based thereon, and provide it to the inverter 22 .
  • the inverter 22 may generate an assist steering force by converting the filtered electric energy of the filter unit according to the switch element control signal.
  • the inverter 22 may include, but is not limited to, a switch and/or a transistor, a device capable of generating an assist steering force by converting electrical energy according to a steering motor control signal and/or a switch device control signal (or, device), it may include any element (or device).
  • the switch device driver 21 may be a gate driver. Accordingly, the gate driver may receive the steering motor control signal from the controller unit 50 , generate a gate control signal based thereon, and provide it to the inverter 22 . The inverter 22 may generate the assist steering force by converting the filtered electric energy of the filter unit according to the gate control signal.
  • FET field effect transistor
  • the power path control unit 80 is located between the steering motor power supply unit 20 (or the inverter 22) and the steering actuator 230 (or the steering motor 231), and the steering motor power supply unit 20 (or, The assist steering force provided from the inverter 22 ) may be supplied or blocked to the steering actuator 230 (or the steering motor 231 ).
  • the power path controller 80 may include at least one phase disconnector (PCO).
  • a phase disconnector is a device or circuit capable of cutting off a phase, and may include at least one of a switch, a circuit breaker, a disconnector, a switch and a transistor, but is not limited thereto. Any device or circuit may be included as long as it is a device circuit that can be cut off.
  • the sensor unit 30 may include at least one of a temperature sensor 31 , a current sensor 32 , and a motor position sensor 33 , but is not limited thereto. Any sensor can be included as long as it is a sensor that can measure the state of the device.
  • the temperature sensor 31 , the current sensor 32 , and the motor position sensor 33 may be one or plural, respectively.
  • the temperature sensor 31 may measure the temperature of the steering control module 220 to obtain temperature information and provide the temperature information to the controller 50 .
  • the current sensor 32 measures the assist current (or assist steering force) provided from the steering motor power supply unit 20 to the steering actuator 230 (or the steering motor 231) to obtain assist current information, The assist current information may be provided by the controller 50 .
  • the motor position sensor 33 may measure the position of the steering motor to obtain position information of the steering motor, and may provide the position information of the steering motor to the controller unit 50 .
  • the motor position sensor 33 may be included in the steering control module 220, but is not limited thereto and may be provided separately.
  • the communication unit 40 may include at least one of an internal communication unit and an external communication unit.
  • the internal communication unit may be connected to other steering control modules to receive or provide information to each other.
  • the external communication unit may be connected to the vehicle to receive vehicle state information (eg, vehicle speed information, etc.) from the vehicle or provide information related to a steering system to the vehicle.
  • the controller unit 50 is connected to each component of the steering control module 220 to provide or receive information, and may control the operation of each component of the steering control module 220 based on the information.
  • the controller unit 50 may include torque information of the steering wheel, steering angle information of the steering wheel, temperature information, assist current information, position information (position information of the input side mechanism, position information of the output side mechanism, position information of the steering motor, etc.) ), vehicle state information (for example, vehicle speed information), input power state information, short circuit (or overcurrent) state information, current sensing information of the filter unit, and steering motor state information based on at least one information , a steering motor control signal is generated and provided to the steering motor power supply unit 20 (or the switch element driver 21), or a separation/connection control signal (eg, clutch control signal) is generated and provided as a separation/connection mechanism can do.
  • a steering motor control signal is generated and provided to the steering motor power supply unit 20 (or the switch element driver 21)
  • a separation/connection control signal eg, clutch control signal
  • the controller unit 50 may include a microcontroller, but is not limited thereto, and may include any device (or computer) as long as it is a device (or computer) capable of processing (or executing and calculating) a program. have.
  • the controller monitoring unit 60 may be connected to the controller unit 50 .
  • the controller monitoring unit 60 may monitor the operating state of the controller unit 50 .
  • the controller unit 50 may provide a watchdog signal to the controller monitoring unit 60 .
  • the controller monitoring unit 60 may be cleared based on the watchdog signal provided from the controller unit 50 , or may generate a reset signal and provide it to the controller unit 50 .
  • the controller monitoring unit 60 may include a watchdog, but is not limited thereto, and may include any device capable of monitoring the controller unit.
  • the watchdog may include a window watchdog having a deadline, that is, a start and an end.
  • the operation power conversion unit 70 may be connected to the filter unit 10 .
  • the operation power conversion unit 70 may convert the filtered electric energy provided from the filter unit 10 to generate an operating voltage for each component of the steering control module 220 .
  • the operation power conversion unit 70 may include at least one of a DC-DC converter and a regulator, but is not limited thereto, and converts filtered electrical energy to each component and/or the steering control module. Any device capable of generating an operating voltage to the outside of the steering control module may be included.
  • the steering control module 220 may include an ECU (Electronic Control Unit), but is not limited thereto and may include any control device (or system) as long as it is an electronically controllable device (or system).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the steering control module 220 may include an ECU (Electronic Control Unit), but is not limited thereto and may include any control device (or system) as long as it is an electronically controllable device (or system).
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a current sensor according to the present embodiments.
  • the current sensor 32 includes a conductor unit 310 , a detection unit 320 , a first generation unit 330 , a second generation unit 340 , and a verification unit 350 . It may include at least one of.
  • the conductor unit 310 , the detection unit 320 , the first generation unit 330 , the second generation unit 340 , and the verification unit 350 may be electrically, magnetically, and mechanically connected to each other.
  • the current sensor 32 includes a conductor part 310 through which current flows; a detection unit 320 for detecting a magnetic field generated by a current flowing through the conductor unit 310; a first generation unit 330 for generating a first current sensed value based on the resistance included in the conductor unit 310; and a second generator 340 that generates a second current sensed value based on the magnetic field detected by the detector 320 .
  • the conductor part 310 may allow current to flow.
  • the conductor part 310 may generate a magnetic field based on a flowing current.
  • the conductor portion 310 may be referred to as a conductor, a conductor, or a conductor.
  • the detection unit 320 may detect a magnetic field generated by a current flowing through the conductor unit 310 .
  • the detector 320 may detect a voltage based on the detected magnetic field.
  • the current flowing through the conductor unit 310 , the magnetic field detected through the detection unit 320 , and the voltage detected through the detection unit 320 may have a proportional relationship with each other.
  • the first generator 330 may generate a first current sensed value based on the resistance included in the conductor 310 . That is, the first generation unit 330 may generate a first current sensed value corresponding to (or proportional to) the current flowing through the conductor unit 310 based on the resistance included in the conductor unit 310 .
  • the second generator 340 may generate a second current sensed value based on the magnetic field detected by the detector 320 . That is, the second generation unit 340 may generate a second current sensed value corresponding to (or proportional to) the current flowing through the conductor unit 310 based on the magnetic field detected by the detection unit 320 .
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a first generator according to the present exemplary embodiments.
  • the first generating unit 330 detects a first voltage value generated by the resistance included in the conductor unit 310 , and based on the detected first voltage value, A first current sensed value may be generated.
  • the first voltage value may be a value representing a potential difference (or voltage drop) generated across the conductor unit 310 due to the resistance included in the conductor unit 310 .
  • the first generator 330 may include at least one of a first booster 331 and a first converter 332 .
  • Each of the first boosting unit 331 and the first converting unit 332 may be one or plural.
  • the first booster 331 and the first converter 332 may be connected by at least one of electrical, magnetic, and mechanical.
  • the first generator 330 may include: a first booster 331 boosting the detected first voltage value; and a first converter 332 converting the first voltage boosted by the first booster 331 into a first current sensed value.
  • the first booster 331 may include a first operational amplifier that amplifies the detected first voltage value.
  • the first conversion unit 332 may convert the boosted first voltage value into a first current sensed value through a current conversion algorithm and/or circuit.
  • current conversion algorithms and/or circuits may utilize Ohm's law.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a second generator according to the present exemplary embodiments.
  • the second generator 340 detects a second voltage value generated based on the magnetic field detected by the detector 320 , and based on the detected second voltage value to generate the second current sensed value.
  • the second voltage value may be a value representing a potential difference generated due to a magnetic field caused by a current flowing through the conductor unit 310 .
  • the second generator 340 may include at least one of a second booster 341 and a second converter 342 .
  • Each of the second boosting unit 341 and the second converting unit 342 may be one or plural.
  • the second booster 341 and the second converter 342 may be connected by at least one of electrical, magnetic, and mechanical.
  • the second generator 340 may include a second booster 341 boosting the detected second voltage value; and a second converter 342 for converting the second voltage boosted by the second booster 341 into a second current sensed value.
  • the second booster 341 may include a second operational amplifier that amplifies the detected second voltage value.
  • the second converter 342 may convert the boosted second voltage value into a second current sensed value through a current conversion algorithm and/or circuit.
  • current conversion algorithms and/or circuits may utilize Ohm's law.
  • the current sensor 32 may further include a verification unit 350 .
  • the verification unit 350 inspects whether each of the first current sensed value and the second sensed current value is normal, and compares the normal first current sensed value and the normal second sensed current value with each other to justify the normal current sensed value. , and one normal current sensed value among the normal first current sensed value and the normal second current sensed value whose validity has been verified may be output.
  • the verification unit 350 may check whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal.
  • the verification unit 350 may compare each of the first current sensed value and the second current sensed value with each preset normal range.
  • the verification unit 350 compares the first current sensed value and the second current sensed value with the normal first current sensed value and the normal second current when the first current sensed value and the second current sensed value are within a preset normal range as a result of the comparison. It can be determined by the sensed value.
  • the verifier 350 compares the first sensed current value and the second sensed current value with the abnormal first current sensed value and the abnormal second current sensed value. It can be determined by the current sensing value.
  • the verification unit 350 may verify the validity of the normal current sensed value by comparing the normal first current sensed value and the normal second sensed current value with each other.
  • the verifier 350 may compare a difference between a normal first sensed current value and a normal second sensed current value. As a result of the comparison, if the difference between the normal first current sensed value and the normal second sensed value is within a preset justification range, the verification unit 350 determines that the normal first current sensed value and the normal second current sensed value are justified. can judge
  • the verification unit 350 determines that the normal first current sensed value and the normal second current sensed value are not justified. It can be concluded that no
  • the verifying unit 350 may output one of the normal first current sensed value and the normal second current sensed value whose validity has been verified.
  • the verifying unit 350 selects one of the first current sensed value and the second current sensed value as the main current sensed value and the other as the redundant current sensed value, and sets each of the main current sensed value and the redundant current sensed value
  • the normality of the sensed value of the normal main current is verified by comparing the sensed value of the normal main current and the sensed value of the normal redundant current, and the validated value of the sensed normal main current can be output.
  • the verification unit 350 may output a normal redundant current sensed value when the validated normal main current sensed value is changed to an abnormal value while outputting the validated normal main current sensed value.
  • the verification unit 350 checks whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal, and compares the normal first current sensed value and the normal second current sensed value with each other for normal current sensing. The validity of the value is verified, and one of the first current sensed value and the second current sensed value whose validity has been verified is selected as the main current sensed value and the other is selected as the redundant current sensed value, and the main current sensed value can be output. .
  • the verification unit 350 may output a redundant current sensed value when the main current sensed value is changed to an abnormal value while outputting the main current sensed value.
  • the verifying unit 350 checks whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal, and selects one of the normal first current sensed value and the normal second current sensed value as the main current sensing A value different from the value is selected as the redundant current sensed value, the legitimacy of the main current sensed value is verified by comparing the main current sensed value with the redundant current sensed value, and the validated main current sensed value can be output.
  • the verifier 350 may output a redundant current sensed value when the validated main current sensed value is changed to an abnormal value while outputting the validated main current sensed value.
  • 6 to 8 are diagrams for explaining the Hall sensor according to the present embodiments.
  • the current sensor 32 may include the Hall sensor 400 , but is not limited thereto, and detects a magnetic field and a voltage (eg, a second voltage) based on this. It can include any element as long as it can generate a value).
  • a voltage eg, a second voltage
  • the Hall sensor 400 may include a conductor unit 310 , a detection unit 320 , and a second generation unit 340 .
  • the conductor unit 310 is a busbar 410 of the Hall sensor
  • the detection unit 320 is a Hall element 420 of the Hall sensor
  • the second generator 340 is a logic unit ( 430).
  • bus bars 410 of the Hall sensor There may be one or a plurality of bus bars 410 of the Hall sensor.
  • a current may flow through the bus bar 410 of the Hall sensor.
  • the bus bar 410 of the Hall sensor may generate a magnetic field based on a flowing current.
  • the conductor part 310 may include a low-resistance material.
  • the low-resistance material may have a resistance value within a predetermined resistance value.
  • the predetermined resistance The value may be a maximum resistance value capable of generating a magnetic field while sensing a current flowing through the conductor unit 310 (or the bus bar 410 of the Hall sensor).
  • the low-resistance material may include a metal material including at least one of gold, silver, copper, iron, and aluminum, but is not limited thereto. Any material may be included as long as it is a material capable of generating
  • the Hall element 420 of the Hall sensor may detect a magnetic field generated by a current flowing through the bus bar 410 of the Hall sensor.
  • the Hall element 420 of the Hall sensor may generate a second voltage value (eg, a Hall voltage value) based on the detected magnetic field.
  • the logic unit 430 of the Hall sensor may generate a second current sensed value based on a magnetic field detected through the Hall element 420 of the Hall sensor. That is, the logic unit 430 of the Hall sensor corresponds to (or proportional to) the current flowing through the bus bar 410 of the Hall sensor based on the magnetic field detected through the Hall element 420 of the Hall sensor. A sensed value can be generated.
  • the Hall sensor 400 may include a terminal 440 .
  • the terminal 440 of the Hall sensor may be connected to at least one of the bus bar 410 , the Hall element 420 , and the logic unit 430 , and may be a power terminal and a signal terminal connected to a power line and a signal line.
  • the Hall element 420 of the Hall sensor may include at least one Hall element among an infinite length Hall element, a rectangular Hall element, and a cross-shaped Hall element, as shown in the figure.
  • the present invention is not limited thereto, and any type of Hall device may be included as long as it is a type of Hall device capable of detecting a magnetic field and generating a Hall voltage based thereon.
  • the current sensor 32 may include the Hall sensor 400 , and the Hall sensor 400 includes a bus bar 410 and a Hall element 420 as described above. ) and a logic unit 430 .
  • both ends of the bus bar 410 of the Hall sensor may be connected to the first generator 330 .
  • both ends of the bus bar 410 of the Hall sensor may be connected to the first booster 331 (or the first operational amplifier 331-1), and the first booster 331 (or the first arithmetic operation).
  • the amplifier 331-1) may be connected to the first conversion unit 332 .
  • the first booster 331 (or the first operational amplifier 331-1) may detect and amplify the first voltage value generated across the bus bar 410 of the Hall sensor, and The converter 332 may convert the amplified first voltage value into a first current sensed value.
  • the current sensor detects the second current sensed value based on the magnetic field detected through the Hall element of the Hall sensor, and, along with this, the second current sensor based on the voltage across the busbars of the Hall sensor. 1 Current sensed value can be detected.
  • the current sensor according to the present embodiments may measure a magnetic field generated while a current flows through the Hall element of the Hall sensor.
  • the Hall sensor may be provided with a bus bar through which a current can be passed to generate a magnetic field.
  • the resistance value included in the bus bar provided in the Hall sensor is used as a shunt resistor, there is no need to use a separate shunt resistor, and there are two current sensing methods (voltage) that do not affect each other. current sensing method and magnetic field-based current sensing method), and comparing the current sensed through the two sensing methods, it is possible to detect faults in the current sensor and the steering system.
  • the current sensing method through the current sensor according to the present embodiments is applicable to both the ground shunt and the phase shunt.
  • the current sensor according to the present embodiments has a magnetic field-based current sensing method through a Hall sensor, and a voltage-based current sensing method using a resistor and an external associative amplifier included in a bus bar built into the Hall sensor.
  • the output value of the Hall sensor is not affected by failure due to the change in the resistance value of the bus bar of the Hall sensor, and the Hall sensor is a magnetic field detection method and the circuit is not directly connected. does not affect
  • the current sensor according to the present embodiments senses and compares the current using two current sensing methods that do not affect each other, thereby improving redundancy and reliability of the current sensor and the steering system.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a shunt resistor according to the present embodiments.
  • a shunt resistor may be used for the conductor part 310 (the bus bar 410 of the Hall sensor) according to the present embodiments.
  • the shape of the shunt resistor shown in the drawings is only an example, and any shape may be used as long as it can be used for the conductor part (the bus bar of the Hall sensor).
  • the conductor part 310 (the bus bar 410 of the Hall sensor) according to the present embodiments may include a shunt resistor including a low-resistance material, but is not limited thereto. , as long as it is a resistor capable of generating a magnetic field while sensing the current flowing through the bus bar of the Hall sensor), any resistor may be included.
  • the low-resistance material may include a copper alloy material, but is not limited thereto, and may include any material as long as it is a material capable of generating a magnetic field while sensing a current flowing through the conductor part (or the bus bar of the Hall sensor).
  • the low-resistance material is a copper-manganese (Cu-Mn) alloy material, a copper-nickel (Cu-Ni) alloy material, an iron-chromium (Fe-Cr) alloy material, and an iron-nickel (Fe-Ni) alloy material.
  • It may include at least one alloy material among the materials, but is not limited thereto, and any alloy material is included as long as it is an alloy material capable of generating a magnetic field while sensing the current flowing in the conductor part (or the bus bar of the Hall sensor). can do.
  • the steering control apparatus may include at least one of a steering motor power supply unit 20 , a current sensor 32 , and a controller unit 50 .
  • the steering control device may be the same component as the aforementioned steering control module 220 .
  • the steering control apparatus includes a steering motor power supply unit 20 for converting electric energy based on a steering motor control signal to generate an assist current, and controlling the steering motor 231 based on the assist current; and at least one current sensor 32 for detecting an assist current flowing between the steering motor power supply unit 20 and the steering motor.
  • the current sensor 32 includes a conductor portion 310 through which an assist current flows; a detection unit 320 for detecting a magnetic field generated by an assist current flowing through the conductor unit 310; a first generation unit 330 for generating a first current sensed value based on the resistance included in the conductor unit 310; and a second generator 340 that generates a second current sensed value based on the magnetic field detected by the detector 320 .
  • the conductor unit 310 the detection unit 320 , the first generation unit 330 , and the second generation unit 340 have been described above with reference to FIGS. 1 to 9 , the following description will be omitted for simplicity of description. .
  • the current described in FIGS. 1 to 9 may be interpreted as having the same meaning as the assist current.
  • the verification unit 350 may be included in the current sensor 32, but is not limited thereto, and may be included in the steering control device. This point will be described in detail below.
  • the verification unit 350 may be included in the current sensor 32 .
  • the verification unit 350 checks whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal, and compares the normal first current sensed value and the normal second current sensed value to each other. The comparison may verify the validity of the normal current sensed value, and output one of the normal first current sensed value and the normal second current sensed value for which the legitimacy is verified.
  • the controller 50 may generate a steering motor control signal based on one of a normal first current sensed value and a normal second current sensed value whose validity has been verified and a steering motor torque reference value. .
  • the verifying unit 350 selects one of the first current sensed value and the second current sensed value as the main current sensed value and the other as the redundant current sensed value, and sets each of the main current sensed value and the redundant current sensed value
  • the normality of the sensed value of the normal main current is verified by comparing the sensed value of the normal main current and the sensed value of the normal redundant current, and the validated value of the sensed normal main current can be output.
  • the controller unit 50 may generate the steering motor control signal based on the normal main current sensing value and the steering motor torque reference value whose validity has been verified.
  • the verification unit 350 may output a normal redundant current sensed value when the validated normal main current sensed value is changed to an abnormal value while outputting the validated normal main current sensed value, and the controller The unit 50 may generate the steering motor control signal based on the normal redundant current sensing value and the steering motor torque reference value.
  • the verification unit 350 checks whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal, and compares the normal first current sensed value and the normal second current sensed value with each other for normal current sensing. The validity of the value is verified, and one of the first current sensed value and the second current sensed value whose validity has been verified is selected as the main current sensed value and the other is selected as the redundant current sensed value, and the main current sensed value can be output. .
  • the controller 50 may generate a steering motor control signal based on the main current sensed value and the steering motor torque reference value.
  • the verification unit 350 may output a redundant current sensed value when the main current sensed value is changed to an abnormal value while outputting the main current sensed value, and the controller unit may output the redundant current sensed value and the steering motor torque reference value. based on the steering motor control signal.
  • the verifying unit 350 checks whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal, and selects one of the normal first current sensed value and the normal second current sensed value as the main current sensing A value different from the value is selected as the redundant current sensed value, the legitimacy of the main current sensed value is verified by comparing the main current sensed value with the redundant current sensed value, and the validated main current sensed value can be output.
  • the controller unit 50 may generate a steering motor control signal based on the verified main current sensing value and the steering motor torque reference value.
  • the verification unit 350 may output a redundant current sensed value, and the controller unit 50 ) may generate a steering motor control signal based on the redundant current sensing value and the steering motor torque reference value.
  • the verification unit 350 may be included in the steering control device.
  • the controller 50 may generate a steering motor control signal.
  • the controller unit 50 checks whether the first current sensed value and the second current sensed value are normal, and compares the normal first current sensed value and the normal second current sensed value with each other to obtain a normal current sensed value. and a steering motor control signal may be generated based on one of the normal first current sensed value and the normal second current sensed value and the steering motor torque reference value. .
  • the controller 50 selects one of the first current sensing value and the second current sensing value as the main current sensing value and the other as the redundant current sensing value, and the main current sensing value and the redundant current sensing value, respectively. checks the normality of the sensor, compares the normal main current sensed value and the normal redundant current sensed value with each other to verify the legitimacy of the normal main current sensed value, and the validated normal main current sensed value and the steering motor torque reference value A steering motor control signal may be generated based on the .
  • the controller unit 50 while generating the steering motor control signal based on the normal main current sensed value and the steering motor torque reference value, the validated normal main current sensed value is changed to an abnormal value
  • the steering motor control signal may be generated based on the normal redundant current sensing value and the steering motor torque reference value.
  • the controller 50 checks whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal, and compares the normal first current sensed value and the normal second sensed current value with each other for normal current sensing. The validity of the value is verified, and one of the first current sensed value and the second current sensed value whose validity is verified is selected as the main current sensed value and the other is selected as the redundant current sensed value, and the main current sensed value and the steering motor torque reference A steering motor control signal can be generated based on the value.
  • the controller 50 generates the steering motor control signal based on the main current sensed value and the steering motor torque reference value, and when the main current sensed value is changed to an abnormal value, the redundant current sensed value and the steering motor torque reference value A steering motor control signal may be generated based on the .
  • the controller unit 50 checks whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal, and detects one of the normal first current sensed value and the normal second current sensed value as the main current sensing unit. Select the value and the other as the redundant current sensed value, compare the main current sensed value with the redundant current sensed value to verify the legitimacy of the main current sensed value, and compare the validated main current sensed value with the steering motor torque reference value. based on the steering motor control signal.
  • the controller 50 generates a steering motor control signal based on the verified main current sensed value and the steering motor torque reference value.
  • redundant A steering motor control signal may be generated based on the current sensed value and the steering motor torque reference value.
  • FIGS 10 and 11 are diagrams for explaining embodiments to which the current sensor according to the present embodiments is applied.
  • the steering control apparatus may include an inverter 22 and a current sensor 32 .
  • the inverter 22 may be a two-phase inverter, that is, an H-Bridge type inverter.
  • the two-phase inverter may be connected between the battery and the steering motor 231 .
  • the steering motor may be a DC steering motor.
  • a two-phase inverter may include an A leg and a B leg.
  • the A leg may include a first switch element S1 and a second switch element S2 connected in series.
  • the B leg may include a third switch element S3 and a fourth switch element S4 connected in series.
  • the third switch element (S3) and the fourth switch element (S4) connected in series Between and the -phase of the DC steering motor can be connected to each other.
  • At least one current sensor 32 may be located between the two-phase inverter and ground.
  • the at least one current sensor 32 may include a first current sensor 32-1, and the first current sensor 32-1 may include a second current sensor 32-1 of the A leg. It may be located between the switch element S2 and the fourth switch element S4 of the B leg and the ground.
  • the current sensor 32 is located between the second switch element S2 of the A leg and the fourth switch element S4 of the B leg and the ground, and the Hall element of the hall sensor 400
  • the second current sensed value may be detected based on the magnetic field detected through
  • the first current sensed value may be detected through the first generator 330 based on the voltage across the bus bar of the Hall sensor.
  • the steering control apparatus may include an inverter 22 and a current sensor 32 .
  • the inverter 22 may be a three-phase inverter.
  • the three-phase inverter may be connected between the battery and the steering motor 231 .
  • the steering motor 231 may be a three-phase steering motor.
  • a three-phase inverter may include an A leg, a B leg and a C leg.
  • the A leg may include a first switch element S1 and a second switch element S2 connected in series.
  • the B leg may include a third switch element S3 and a fourth switch element S4 connected in series.
  • the C leg may include a fifth switch element S5 and a sixth switch element S6 connected in series.
  • the third switch element (S3) and the fourth switch element (S4) connected in series ) and the phase B of the three-phase steering motor may be connected to each other, and the fifth switch element S5 and the sixth switch element S6 connected in series and the phase C of the three-phase steering motor may be connected to each other.
  • At least one current sensor 32 may be located between the three-phase inverter and the three-phase steering motor. That is, the A path between the first switch element S1 and the second switch element S2 connected in series and the A phase of the three-phase steering motor to each other, the third switch element S3 and the fourth connected in series Between the switch element S4 and the B path connecting the B phase of the three-phase steering motor to each other, and between the fifth switch element S5 and the sixth switch element S6 connected in series, and the C phase of the three-phase steering motor may be located in at least one of the C paths connecting the .
  • the current sensor may include a first current sensor 32-1 and a second current sensor 32-2, and the first current sensor ( 32-1) may be located on the A path, and the second current sensor 32-2 may be located on the C path.
  • the current sensor 32 is located on the A path and the C path, and detects the second current sensed value based on the magnetic field detected through the Hall element of the Hall sensor 400, and
  • the first current sensed value may be detected based on the voltage across the bus bar of the Hall sensor through the first generator 330 .
  • the conventional current sensor that senses the current using the shunt resistor cannot detect the failure of the shunt resistor (ie, when the shunt resistor value drifts), and the conventional current sensor that senses the current using the Hall sensor
  • the current sensor of detects a current based on a magnetic field according to current flow, and thus has a low degree of failure detection
  • the current sensor according to the present embodiments uses a different current sensing method (voltage-based current sensing method and magnetic field-based current) sensing method), the output values output from each other current sensing method do not affect each other, so that it is possible to easily detect a failure and improve redundancy and reliability of the current sensor and steering system. .
  • the current detection method according to the present embodiments may be performed through a current sensor, a steering control device, a steering assist device, and a steering system. Accordingly, portions overlapping with the current sensor, the steering control device, the steering assist device, and the steering system according to the embodiments described above with reference to FIGS. 1 to 11 will be omitted below for simplicity of description.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a current detection method according to the present exemplary embodiments.
  • the current detection method includes a step of flowing a current to a conductor part (S100), a step of detecting a magnetic field (S200), a step of generating a first current sensed value (S300), a first 2 It may include at least one of generating the current sensed value ( S400 ) and verifying it ( S500 ).
  • the current detection method may include passing a current through a conductor portion; detecting a magnetic field generated by a current flowing through the conductor; generating a first current sensed value based on the resistance included in the conductor; and generating a second current sensed value based on the detected magnetic field.
  • a current may flow through the conductor first (S100).
  • a first current sensed value may be generated based on the resistance included in the conductor part ( S300 ).
  • a first current sensed value corresponding to the current flowing through the conductor may be generated based on the resistance included in the conductor.
  • a first voltage value generated by a resistor included in the conductor part may be detected, and a first current sensed value may be generated based on the detected first voltage value.
  • step S300 may include detecting a first voltage value generated by a resistance included in the conductor; boosting the detected first voltage value; and converting the boosted first voltage value into a first current sensed value.
  • the step of boosting the detected first voltage value may amplify the detected first voltage value through the first operational amplifier.
  • a second current sensed value may be generated based on the detected magnetic field ( S400 ).
  • a second current sensed value corresponding to the current flowing through the conductor may be generated based on the detected magnetic field.
  • a second voltage value generated based on the detected magnetic field may be detected, and a second current sensed value may be generated based on the detected second voltage value.
  • step S400 may include detecting a second voltage value generated based on the detected magnetic field; boosting the detected second voltage value; and converting the boosted second voltage value into a second current sensed value.
  • the step of boosting the detected second voltage value may amplify the detected second voltage value through the second operational amplifier.
  • the method may further include a verification step ( S500 ) of outputting one of the normal first current sensed value and the normal second current sensed value whose validity has been verified.
  • step S500 selects one of the first current sensed value and the second current sensed value as the main current sensed value and the other as the redundant current sensed value, and whether the main current sensed value and the redundant current sensed value are normal or not. , the normal main current sensed value and the normal redundant current sensed value are compared with each other to verify the legitimacy of the normal main current sensed value, and the validated normal main current sensed value can be output.
  • step S500 may output a normal redundant current sensed value when the validated normal main current sensed value is changed to an abnormal value while the validated normal main current sensed value is output.
  • step S500 each of the first current sensed value and the second current sensed value is checked for normality, and the normal first current sensed value and the normal second current sensed value are compared to each other to obtain the normal current sensed value. to verify the legitimacy, select one of the first current sensed value and the second current sensed value whose legitimacy is verified as the main current sensed value and the other as the redundant current sensed value, and output the main current sensed value.
  • step S500 when the main current sensed value is changed to an abnormal value while outputting the main current sensed value, a redundant current sensed value may be output.
  • step S500 it is checked whether each of the first current sensed value and the second current sensed value is normal, and one of the normal first current sensed value and the normal second current sensed value is different from the main current sensed value. may be selected as the redundant current sensed value, the legitimacy of the main current sensed value may be verified by comparing the main current sensed value with the redundant current sensed value, and the validated main current sensed value may be output.
  • step S500 when the validated main current sensed value is changed to an abnormal value while outputting the validated main current sensed value, the redundant current sensed value may be output.
  • the current detection method includes a current detection method based on a Hall sensor, wherein the Hall sensor-based current detection method includes the steps of flowing a current through a conductor, detecting a magnetic field, and sensing a second current. generating a value.
  • the step of flowing the current through the conductor may include the step of flowing the current through a busbar of the Hall sensor.
  • the detecting of the magnetic field may include detecting the magnetic field through a Hall element of the Hall sensor.
  • the generating of the second current sensed value may include generating the second current sensed value through a logic unit of the Hall sensor.
  • the current detection method may include passing a current through a busbar of a Hall sensor; detecting a magnetic field generated by a current flowing in a busbar of the Hall sensor through a Hall element; generating a first current sensed value based on a resistance included in a busbar of the Hall sensor; and generating a second current sensed value through a logic unit of the Hall sensor based on the detected magnetic field.
  • FIG. 13 is a block diagram of a computer system of a current sensor, a steering control device, a steering assist device, and a steering system according to the present embodiments.
  • the embodiments described above may be implemented in a computer system, for example, as a computer-readable recording medium.
  • the computer system 1000 such as a current sensor, a steering control device, a steering assist device, and a steering system, includes one or more processors 1010, a memory 1020, a storage unit 1030, a user interface input unit ( At least one element of the 1040 and the user interface output 1050 may be included, and they may communicate with each other via the bus 1060 .
  • the computer system 1000 may also include a network interface 1070 for connecting to a network.
  • the processor 1010 may be a CPU or a semiconductor device that executes processing instructions stored in the memory 1020 and/or the storage 1030 .
  • the memory 1020 and the storage unit 1030 may include various types of volatile/nonvolatile storage media.
  • the memory may include ROM 1024 and RAM 1025 .
  • the present embodiments may be implemented as a computer-implemented method or a non-volatile computer recording medium in which computer-executable instructions are stored.
  • the instructions when executed by a processor, may perform the method according to at least one embodiment of the present embodiments.
  • at least one of the plurality of cores may include a lockstep core.

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Abstract

본 실시예들은 전류 센서, 조향 제어 장치 및 전류 검출 방법에 관한 것이다. 전류 센서는 전류가 흐르는 도체부; 도체부에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 검출부; 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 제 1 생성부; 및 검출부를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 제 2 생성부를 포함할 수 있다.

Description

전류 센서, 조향 제어 장치 및 전류 검출 방법
본 실시예들은 전류 센서, 조향 제어 장치 및 전류 검출 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 조향 시스템은 차량의 운전자가 조향 휠(steering wheel)에 가한 조향력(또는 회전력)을 바탕으로 바퀴의 조향각을 변화시킬 수 있는 시스템을 의미한다. 최근에는 조향 휠의 조향력을 경감하여 조향상태의 안정성을 보장하기 위해 EPS(Electric Power Steer) 즉, 전동식 파워 조향 시스템이 차량에 적용되고 있다.
최근 차량의 조향 시스템은 리던던시 및 신뢰성 요구가 한층 높아지고 있는 실정이다.
본 실시예들은 리던던시 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전류 센서를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들은 리던던시 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 조향 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들은 리던던시 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전류 검출 방법을 제공할 수 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은, 전류가 흐르는 도체부; 상기 도체부에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 검출부; 상기 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 제 1 생성부; 및 상기 검출부를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 제 2 생성부를 포함하는 전류 센서를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 전기 에너지를 변환하여 어시스트 전류를 생성하고, 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어하는 조향 모터 전원부; 및 상기 조향 모터 전원부와 상기 조향 모터 사이에 흐르는 어시스트 전류를 검출하는 적어도 하나의 전류 센서를 포함하되, 상기 전류 센서는, 상기 어시스트 전류가 흐르는 도체부; 상기 도체부에 흐르는 어시스트 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 검출부; 상기 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 제 1 생성부; 및 상기 검출부를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 제 2 생성부를 포함하는 조향 제어 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 도체부에 전류를 흘리는 단계; 상기 도체부에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 단계; 상기 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 단계; 및 상기 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 단계를 포함하는 전류 검출 방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 리던던시 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전류 센서를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 리던던시 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 조향 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 리던던시 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전류 검출 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 조향 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 전류 센서를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 제 1 생성부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 제 2 생성부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 6 내지 도 8은 본 실시예들에 따른 홀 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 션트 저항을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 실시예들에 따른 전류 센서가 적용되는 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 실시예들에 따른 전류 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도13은 본 실시예들에 따른 전류 센서, 조향 제어 장치, 조향 어시스트 장치 및 조향 시스템의 컴퓨터 시스템에 대한 블록 구성도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 조향 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 시스템(1)은 조향 장치(100) 및 조향 어시스트 장치(200) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 조향 장치(100) 및 조향 어시스트 장치(200)들은 전기적, 자기적 및 기구적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
조향 장치(100)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향 장치(100)는 조향 휠(steering wheel)(140)에 가한 조향력(또는, 회전력 등)을 바탕으로 바퀴(wheel)(150)의 조향각을 변화시킬 수 있다. 조향 장치(100)는 입력측 기구(110), 출력측 기구(120) 및 분리/연결 기구(130) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 입력측 기구(110), 출력측 기구(120) 및 분리/연결 기구(130)들은 전기적, 자기적 및 기구적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
입력측 기구(110)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 입력측 기구(110)는 조향 휠(140)과 연결될 수 있다. 입력측 기구(110)는 조향 휠(140)의 회전 방향 또는 조향 휠(140)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 입력측 기구(110)는 조향 휠(140)과 연결되는 조향 축 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 휠의 회전 방향 또는 조향 휠의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할(또는, 움직일) 수 있는 기구(또는, 장치)라면, 어떠한 기구(또는, 장치)라도 포함할 수 있다.
출력측 기구(120)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 출력측 기구(120)는 전기적 및 기계적 중 적어도 어느 하나에 의해 입력측 기구(110)와 연결될 수 있다. 출력측 기구(120)는 바퀴(150)와 연결되어, 바퀴(150)의 조향각(또는, 움직임 등)을 변화시킬 수 있다. 이러한 출력측 기구(120)는 피니언(pinion), 랙(rack), 타이 로드(tie rod) 및 너클 암(knuckle arm) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 바퀴의 조향각(또는, 움직임 등)을 변화시킬 수 있는 기구(또는, 장치)라면, 어떠한 기구(또는, 장치)라도 포함할 수 있다.
분리/연결 기구(130)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 분리/연결 기구(130)는 입력측 기구(110) 및 출력측 기구(120)와 연결될 수 있다. 분리/연결 기구(130)는 입력측 기구(110)와 출력측 기구(120)를 기계적 및/또는 전기적으로 연결 및/또는 분리시킬 수 있다. 이러한 분리/연결 기구(130)는 클러치를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 입력측 기구와 출력측 기구를 기계적 및/또는 전기적으로 연결 및/또는 분리시킬 수 있는 기구(또는, 장치)라면, 어떠한 기구(또는, 장치)라도 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 조향 장치(100)는 입력측 기구와 출력측 기구가 기계적으로 연결된 형태의 조향 장치; 입력측 기구와 출력측 기구가 전기적으로 연결된 형태의 조향 장치(즉, Steer by wire, SbW); 및 입력측 기구와 출력측 기구가 분리/연결 기구와 연결된 형태의 조향 장치(즉, 클러치를 포함하는 SbW) 중 적어도 하나의 조향 장치를 포함할 수 있다.
한편, 조향 휠(140)과 바퀴(150)는 각각 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향 휠(140)과 바퀴(150)는 도면에 도시된 바와 같이 별도로 구비될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 장치(100)에 포함될 수 있다.
조향 어시스트 장치(200)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향 어시스트 장치(200)는 조향 장치(100)와 연결될 수 있다. 조향 어시스트 장치(200)는 조향 장치(100)로 어시스트 조향력을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 따른 조향 어시스트 장치(200)는 입력 전원(210), 조향 제어 모듈(220), 조향 액추에이터(230) 및 센서 모듈(240) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 입력 전원(210), 조향 제어 모듈(220), 조향 액추에이터(230) 및 센서 모듈(240)은 전기적, 자기적 및 기구적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
입력 전원(210)은 한 개 또는 복수개일 수 있다. 직류 전원 및 교류 전원 중 적어도 하나의 전원을 포함할 수 있다. 특히, 직류 전원은 배터리 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 직류를 제공할 수 있는 전원이라면, 어떠한 전원이라도 포함할 수 있다.
센서 모듈(240)은 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 센서는 조향 토크 센서(241), 조향각 센서(242) 및 위치 센서(243) 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 상태 및 차량의 조향 상태를 측정할 수 있는 센서라면, 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.
조향 토크 센서(241)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향 토크 센서(241)는 조향 휠의 조향 토크를 측정하여 조향 휠의 토크 정보를 획득하고, 조향 휠의 토크 정보를 조향 제어 모듈(220)로 제공할 수 있다. 또한, 조향각 센서(242)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향각 센서(242)는 조향 휠의 조향 각을 측정하여 조향 휠의 조향 각 정보를 획득하고, 조향 휠의 조향 각 정보를 조향 제어 모듈(220)로 제공할 수 있다. 또한, 위치 센서(243)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 위치 센서(243)는 입력측 기구의 위치, 출력측 기구의 위치 및 조향 모터의 위치 중 적어도 하나의 위치를 측정하여 입력측 기구의 위치 정보, 출력측 기구의 위치 정보 및 조향 모터의 위치 정보 중 적어도 하나의 위치 정보를 획득하고, 입력측 기구의 위치 정보, 출력측 기구의 위치 정보 및 조향 모터의 위치 정보 중 적어도 하나의 위치 정보를 조향 제어 모듈(220)로 제공할 수 있다.
조향 토크 센서(241), 조향각 센서(242) 및 위치 센서(243)는 도면에 도시된 바와 같이, 센서 모듈에 포함될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니고, 입력측 기구(110), 출력측 기구(120), 분리/연결 기구(130), 조향 휠(140), 바퀴(150), 입력 전원(210), 조향 제어 모듈(220) 및 조향 액추에이터(230)(조향 모터(231, 감속기(232)) 중 적어도 하나에 각각 포함될 수 있다.
조향 제어 모듈(220)은 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향 제어 모듈(220)은 입력 전원(210)과 연결될 수 있다. 조향 제어 모듈(220)은 입력 전원(210)으로부터 전기 에너지를 제공받고, 전기 에너지의 노이즈를 필터링할 수 있다.
조향 제어 모듈(220)은 조향 시스템(1) 내의 각각의 구성 요소들 및/또는 차량으로부터 제공받은 정보(일 예로, 조향 토크 정보, 조향 각 정보, 위치 정보 및 차속 정보 중 적어도 하나의 정보 등)에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
조향 제어 모듈(220)은 조향 모터 제어 신호에 따라 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 액추에이터(230)(또는, 조향 모터(231))를 제어할 수 있다.
조향 액추에이터(230)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향 액추에이터(230)는 조향 제어 모듈(220)과 연결될 수 있다. 조향 액추에이터(230)는 조향 제어 모듈(220)로부터 제공되는 어시스트 조향력에 기반하여 동작하여 조향 장치(100)의 조향을 어시스트할 수 있다.
조향 액추에이터(230)는 조향 모터(231) 및 감속기(232) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 조향 모터(231) 및 감속기(232)는 각각 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향 모터(231) 및 감속기(232) 중 적어도 하나는 조향 제어 모듈(220)과 연결될 수 있다.
조향 액추에이터(230)가 조향 모터(231)를 포함하는 경우, 조향 모터(231)는 조향 제어 모듈(220)로부터 제공되는 어시스트 조향력에 기반하여 동작하여 조향 장치(100)의 조향을 어시스트할 수 있다.
조향 액추에이터(230)가 조향 모터(231) 및 감속기(232)를 포함하는 경우, 조향 모터(231)는 조향 제어 모듈(220)로부터 제공되는 어시스트 조향력에 기반하여 동작하고, 감속기(232)는 조향 모터(231)의 동작에 따라 동작(또는, 작동)하여 조향 장치(100)의 조향을 어시스트할 수 있다.
조향 모터(231)는 싱글 와인딩(single winding) 타입 조향 모터 및 듀얼 와인딩(dual winding) 타입 조향 모터 중 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 장치의 조향을 어시스트할 수 있는 모터라면, 어떠한 모터라도 포함할 수 있다.
조향 모터(231)는 단상 타입 모터, 3상 타입 모터 및 5상 타입 모터 중 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 장치의 조향을 어시스트할 수 있는 모터라면, 어떠한 모터라도 포함할 수 있다.
조향 모터(231)는 직류 모터 및 교류 모터(일 예로, 동기 모터 및/또는 유도 모터 등) 중 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정도는 것은 아니고 조향 장치의 조향을 어시스트할 수 있는 모터라면, 어떠한 모터라도 포함할 수 있다.
도 2는 본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈(220)은 필터부(10), 조향 모터 전원부(20), 센서부(30), 통신부(40), 컨트롤러부(50), 컨트롤러 감시부(60), 동작 전원 변환부(70) 및 전원 경로 제어부(80) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 필터부(10), 조향 모터 전원부(20), 센서부(30), 통신부(40), 컨트롤러부(50), 컨트롤러 감시부(60), 동작 전원 변환부(70) 및 전원 경로 제어부(80)들은 전기적, 자기적 및 기구적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
필터부(10)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 필터부(10)는 입력 전원과 연결될 수 있다. 필터부(10)는 입력 전원으로부터 제공받은 전기 에너지의 노이즈를 필터링하고 노이즈가 필터링된 전기 에너지를 조향 모터 전원부(20) 및 동작 전원 변환부(70)로 제공할 수 있다.
조향 모터 전원부(20)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 조향 모터 전원부(20)는 필터부(10)와 연결되고, 필터부(10)로부터 필터링된 전기 에너지를 제공받을 수 있다. 조향 모터 전원부(20)는 컨트롤러부(50)와 연결되고, 컨트롤러부(50)로부터 조향 모터 제어 신호를 제공받을 수 있다. 조향 모터 전원부(20)는 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
조향 모터 전원부(20)는 스위치 소자 드라이버(21) 및 인버터(22) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 스위치 소자 드라이버(21) 및 인버터(22)는 각각 한 개 또는 복수개일 수 있다. 이러한 스위치 소자 드라이버(21) 및 인버터(22)들은 전기적, 자기적 및 기구적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
스위치 소자 드라이버(21)는 컨트롤러부(50)로부터 조향 모터 제어 신호를 제공받고, 이를 기반으로 스위치 소자 제어 신호를 생성하여 인버터(22)로 제공할 수 있다. 인버터(22)는 스위치 소자 제어 신호에 따라 필터부의 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성할 수 있다.
인버터(22)는 스위치 및/또는 트랜지스터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 모터 제어 신호 및/또는 스위치 소자 제어 신호에 따라 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성할 수 있는 소자(또는, 장치)라면, 어떠한 소자(또는, 장치)라도 포함할 수 있다.
여기서, 인버터(22)가 FET(field effect transistor)를 포함하는 경우, 스위치 소자 드라이버(21)는 게이트 드라이버일 수 있다. 이에, 게이트 드라이버는 컨트롤러부(50)로부터 조향 모터 제어 신호를 제공받고, 이를 기반으로 게이트 제어 신호를 생성하여 인버터(22)로 제공할 수 있다. 인버터(22)는 게이트 제어 신호에 따라 필터부의 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성할 수 있다.
전원 경로 제어부(80)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 전원 경로 제어부(80)는 조향 모터 전원부(20)(또는, 인버터(22))와 조향 액추에이터(230)(또는, 조향 모터(231)) 사이에 위치하여, 조향 모터 전원부(20)(또는, 인버터(22))로부터 제공받은 어시스트 조향력을 조향 액추에이터(230)(또는, 조향 모터(231))로 공급하거나 차단할 수 있다.
전원 경로 제어부(80)는 적어도 하나의 페이즈 디스커넥터(phase disconnector, PCO)를 포함할 수 있다. 페이즈 디스커넥터는 상(phase)을 차단(cut off)할 수 있는 소자 또는 회로로서, 스위치, 차단기, 단로기, 개폐기 및 트랜지스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 상(phase)을 차단(cut off)할 수 있는 소자 회로라면, 어떠한 소자 또는 회로라도 포함할 수 있다.
센서부(30)는 온도 센서(31), 전류 센서(32) 및 모터 위치 센서(33) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 시스템(또는, 조향 제어 모듈)에 대한 상태를 측정할 수있는 센서라면, 어떠한 센서라도 포함할 수 있다. 온도 센서(31), 전류 센서(32) 및 모터 위치 센서(33)는 각각 한 개 또는 복수개일 수 있다.
온도 센서(31)는 조향 제어 모듈(220)의 온도를 측정하여 온도 정보를 획득하고, 온도 정보를 컨트롤러부(50)로 제공할 수 있다. 또한, 전류 센서(32)는 조향 모터 전원부(20)에서 조향 액추에이터(230)(또는, 조향 모터(231))로 제공되는 어시스트 전류(또는, 어시스트 조향력)를 측정하여 어시스트 전류 정보를 획득하고, 어시스트 전류 정보를 컨트롤러부(50) 제공할 수 있다. 또한, 모터 위치 센서(33)는 조향 모터의 위치를 측정하여 조향 모터의 위치 정보를 획득하고, 조향 모터의 위치 정보를 컨트롤러부(50)로 제공할 수 있다.여기서, 모터 위치 센서(33)는 조향 제어 모듈(220)에 포함될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 별도로 구비될 수 있다.
통신부(40)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 통신부(40)는 내부 통신부 및 외부 통신부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 내부 통신부는, 조향 제어 모듈이 복수개인 경우, 다른 조향 제어 모듈과 연결되어 정보들을 서로 제공받거나 제공할 수 있다. 외부 통신부는 차량과 연결되어, 차량으로부터 차량의 상태 정보(일 예로, 차량의 속도 정보 등)를 제공받거나 차량으로 조향 시스템과 관련된 정보들을 제공할 수 있다.
컨트롤러부(50)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 컨트롤러부(50)는 조향 제어 모듈(220)의 각 구성요소와 연결되어 정보를 제공하거나 정보를 제공받고, 이를 기반으로 조향 제어 모듈(220)의 각 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러부(50)는 조향 휠의 토크 정보, 조향 휠의 조향각 정보, 온도 정보, 어시스트 전류 정보, 위치 정보(입력측 기구의 위치 정보, 출력측 기구의 위치 정보 및 조향 모터의 위치 정보 등), 차량의 상태 정보(일 예로, 차량의 차속 정보), 입력 전원의 상태 정보, 단락(또는, 과전류) 상태 정보, 필터부의 전류 센싱 정보 및 조향 모터의 상태 정보 중 적어도 하나의 정보에 기반하여, 조향 모터 제어 신호를 생성하여 조향 모터 전원부(20)(또는, 스위치 소자 드라이버(21))로 제공하거나, 분리/연결 제어 신호(일 예로, 클러치 제어 신호)를 생성하여 분리/연결 기구로 제공할 수 있다.
컨트롤러부(50)는 마이크로 컨트롤러를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 프로그램을 처리(또는, 실행 및 연산) 할 수 있는 장치(또는, 컴퓨터)라면 어떠한 장치(또는, 컴퓨터)라도 포함할 수 있다.
컨트롤러 감시부(60)는 컨트롤러부(50)와 연결될 수 있다. 컨트롤러 감시부(60)는 컨트롤러부(50)의 동작 상태를 감시할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러부(50)는 워치독 신호를 컨트롤러 감시부(60)로 제공할 수 있다. 그리고, 컨트롤러 감시부(60)는 컨트롤러부(50)로부터 제공받은 워치독 신호에 기반하여 클리어 되거나, 리셋 신호를 생성하여 컨트롤러부(50)로 제공할 수 있다.
컨트롤러 감시부(60)는 워치독을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 컨트롤러부를 감시할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 포함할 수 있다. 특히, 워치독(watchdog)은 데드라인 즉, 시작과 끝이 있는 윈도우(window) 워치독을 포함할 수 있다.
동작 전원 변환부(70)는 필터부(10)와 연결될 수 있다. 동작 전원 변환부(70)는 필터부(10)로부터 제공받은 필터링된 전기 에너지를 변환하여 조향 제어 모듈(220)의 각 구성요소에 대한 동작 전압을 생성할 수 있다. 이러한 동작 전원 변환부(70)는 DC-DC 컨버터 및 레귤레이터(regulator) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 필터링된 전기 에너지를 변환하여 조향 제어 모듈의 각 구성요소 및/또는 조향 제어 모듈의 외부에 대한 동작 전압을 생성할 수 있는 장치라면, 어떠한 장치라도 포함할 수 있다.
한편, 조향 제어 모듈(220)은 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전자적으로 제어할 수 있는 장치(또는, 시스템)라면 어떠한 제어 장치(또는, 시스템)라도 포함할 수 있다.
도 3은 본 실시예들에 따른 전류 센서를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 전류 센서(32)는 도체부(310), 검출부(320), 제 1 생성부(330), 제 2 생성부(340) 및 검증부(350) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 도체부(310), 검출부(320), 제 1 생성부(330), 제 2 생성부(340) 및 검증부(350)들은 전기적, 자기적 및 기구적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
본 실시예들에 따른 전류 센서(32)는 전류가 흐르는 도체부(310); 도체부(310)에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 검출부(320); 도체부(310)에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 제 1 생성부(330); 및 검출부(320)를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 제 2 생성부(340)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도체부(310)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 도체부(310)는 전류가 흐를 수 있다. 도체부(310)는 흐르는 전류에 기반하여 자기장을 생성할 수 있다. 이러한 도체부(310)는 도체, 도전체 또는 전도체로 지칭될 수 있다.
검출부(320)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 검출부(320)는 도체부(310)에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출할 수 있다. 검출부(320)는 검출된 자기장에 기반하여 전압을 검출할 수 있다.
여기서, 도체부(310)에 흐르는 전류, 검출부(320)를 통해 검출되는 자기장 및 검출부(320)를 통해 검출되는 전압은 서로 비례 관계를 가질 수 있다.
제 1 생성부(330)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 제 1 생성부(330)는 도체부(310)에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성할 수 있다. 즉, 제 1 생성부(330)는 도체부(310)에 포함된 저항에 기반하여 도체부(310)에 흐르는 전류에 대응(또는, 비례)하는 제 1 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
제 2 생성부(340)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 제 2 생성부(340)는 검출부(320)를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성할 수 있다. 즉, 제 2 생성부(340)는, 검출부(320)를 통해 검출된 자기장에 기반하여 도체부(310)에 흐르는 전류에 대응(또는, 비례)하는 제 2 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 제 1 생성부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 제 1 생성부(330)는 도체부(310)에 포함된 저항에 의해 생성되는 제 1 전압값을 검출하고, 검출된 제 1 전압값에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
즉, 도체부(310)에 전류가 흐르면 도체부(310)에 포함된 저항 때문에 도체부(310) 양단에는 전위차(또는, 전압 강하)가 발생할 수 있다. 이에, 제 1 전압값은 도체부(310)에 포함된 저항 때문에 도체부(310) 양단에 발생되는 전위차(또는, 전압 강하)를 나타내는 값일 수 있다.
제 1 생성부(330)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 제 1 생성부(330)는 제 1 승압부(331) 및 제 1 변환부(332) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 승압부(331) 및 제 1 변환부(332) 각각은 한 개 또는 복수개일 수 있다. 제 1 승압부(331) 및 제 1 변환부(332)는 전기적, 자기적 및 기구적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 1 생성부(330)는 검출된 제 1 전압값을 승압하는 제 1 승압부(331); 및 제 1 승압부(331)를 통해 승압된 제 1 전압값을 제 1 전류 센싱값으로 변환하는 제 1 변환부(332)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 승압부(331)는 검출된 제 1 전압값을 증폭시키는 제 1 연산 증폭기를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 변환부(332)는 승압된 제 1 전압값을 전류 변환 알고리즘 및/또는 회로를 통해 제 1 전류 센싱값으로 변환할 수 있다. 특히, 전류 변환 알고리즘 및/또는 회로는 옴의 법칙을 이용할 수 있다.
도 5는 본 실시예들에 따른 제 2 생성부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예들에 따른 제 2 생성부(340)는 검출부(320)를 통해 검출된 자기장에 기반하여 생성되는 제 2 전압값을 검출하고, 검출된 제 2 전압값에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
즉, 도체부(310)에 전류가 흐르면 도체부(310)에 흐르는 전류 때문에 자기장이 발생되고, 발생되는 자기장에 기반하여 전위차가 발생할 수 있다. 이에, 제 2 전압값은 도체부(310)에 흐르는 전류에 의한 자기장 때문에 발생되는 전위차를 나타내는 값일 수 있다.
제 2 생성부(340)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 제 2 생성부(340)는 제 2 승압부(341) 및 제 2 변환부(342) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 2 승압부(341) 및 제 2 변환부(342) 각각은 한 개 또는 복수개일 수 있다. 제 2 승압부(341) 및 제 2 변환부(342)는 전기적, 자기적 및 기구적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 2 생성부(340)는 검출된 제 2 전압값을 승압하는 제 2 승압부(341); 및 제 2 승압부(341)를 통해 승압된 제 2 전압값을 제 2 전류 센싱값으로 변환하는 제 2 변환부(342)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 승압부(341)는 검출된 제 2 전압값을 증폭시키는 제 2 연산 증폭기를 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 변환부(342)는 승압된 제 2 전압값을 전류 변환 알고리즘 및/또는 회로를 통해 제 2 전류 센싱값으로 변환할 수 있다. 특히, 전류 변환 알고리즘 및/또는 회로는 옴의 법칙을 이용할 수 있다.
계속해서 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예들에 따른 전류 센서(32)는 검증부(350)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
검증부(350)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
구체적으로, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사할 수 있다.
예를 들어, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값 각각과 각각의 기 설정된 정상 범위와 비교할 수 있다. 검증부(350)는 비교결과 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값이 기 설정된 정상 범위 내에 있는 경우, 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값을 정상 제 1전류 센싱값와 정상 제 2 전류 센싱값으로 판단할 수 있다. 검증부(350)는 비교결과 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값이 기 설정된 정상 범위 내에 있지 않는 경우, 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값을 비정상 제 1 전류 센싱값와 비정상 제 2 전류 센싱값으로 판단할 수 있다.
검증부(350)는 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증할 수 있다.
예를 들어, 검증부(350)는 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값의 차이를 비교할 수 있다. 검증부(350)는 비교 결과 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값의 차이가 기 설정된 정당성 범위 내에 있는 경우, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 정당성이 있다라고 판단할 수 있다.
검증부(350)는 비교 결과 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값의 차이가 기 설정된 정당성 범위 내에 있지 않는 경우, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 정당성이 있지 않다라고 판단할 수 있다.
검증부(350)는 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
아래에서는 설명의 간명성을 위해 상술한 내용과 중복되는 내용을 생략하여 실시예들을 설명하지만, 상술한 내용은 후술할 내용에 유추하여 적용될 수 있다. 예를 들어, 상술한 정상 유무 검사 방법, 정당성을 검증하는 방법 및 정상 전류값을 출력하는 방법은 아래에서도 동일하게 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값와 리던던트 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 주 전류 센싱값와 정상 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
한편, 검증부(350)는 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 정상 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
다른 실시예에서, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값와 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
한편, 검증부(350)는 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
다른 실시예에서, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값와 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
한편, 검증부(350)는 정당성이 검증된 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 실시예들에 따른 홀 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 전류 센서(32)는 홀 센서(400)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 자기장을 검출하고, 이를 기반으로 전압(일 예로, 제 2 전압값)을 발생시킬 수 있는 소자라면, 어떠한 소자라도 포함할 수 있다.
홀 센서(400)는, 도체부(310), 검출부(320) 및 제 2 생성부(340)를 포함할 수 있다. 여기서, 도체부(310)는 홀 센서의 버스바(busbar)(410)이고, 검출부(320)는 홀 센서의 홀 소자(420)이며, 제 2 생성부(340)는 홀 센서의 로직부(430)일 수 있다.
홀 센서의 버스바(410)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 홀 센서의 버스바(410)는 전류가 흐를 수 있다. 홀 센서의 버스바(410)는 흐르는 전류에 기반하여 자기장을 생성할 수 있다.
도체부(310)(또는, 홀 센서의 버스바(410)는 저저항 물질을 포함할 수 있다. 특히, 저저항 물질은 기 설정된 저항값 이내의 저항값을 가질 수 있다. 여기서, 기 설정된 저항값은 도체부(310)(또는, 홀 센서의 버스바(410)에 흐르는 전류를 센싱하면서 자기장을 발생시킬 수 있는 최대 저항값일 수 있다.
특히, 저저항 물질은 금, 은, 구리, 철 및 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 금속 물질을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 도체부(또는, 홀 센서의 버스바에 흐르는 전류를 센싱하면서 자기장을 발생시킬 수 있는 물질이라면, 어떠한 물질이라도 포함할 수 있다.
홀 센서의 홀 소자(420)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 홀 센서의 홀 소자(420)는 홀 센서의 버스바(410)에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출할 수 있다. 홀 센서의 홀 소자(420)는 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전압값(일 예로, 홀 전압값)을 발생할 수 있다.
홀 센서의 로직부(430)는 한 개 또는 복수개일 수 있다. 홀 센서의 로직부(430)는 홀 센서의 홀 소자(420)를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성할 수 있다. 즉, 홀 센서의 로직부(430)는, 홀 센서의 홀 소자(420)를 통해 검출된 자기장에 기반하여 홀 센서의 버스바(410)에 흐르는 전류에 대응(또는, 비례)하는 제 2 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
또한, 홀 센서(400)는 단자(440)를 포함할 수 있다. 홀 센서의 단자(440)는 버스바(410), 홀 소자(420) 및 로직부(430) 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며, 전원선과 신호선과 연결되는 전원 단자 및 신호 단자일 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 실시예들에 따른 홀 센서의 홀 소자(420)는 도면에 도시된바와 같이, 무한길이의 홀 소자, 장방형 홀 소자 및 십자형 홀 소자 중 적어도 하나의 홀 소자를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 자기장을 검출하고, 이를 기반으로 홀 전압을 발생시킬 수 있는 형태의 홀 소자라면 어떠한 형태의 홀 소자라도 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 실시예들에 따른 전류 센서(32)는 홀 센서(400)를 포함할 수 있고, 홀 센서(400)는 상술한 바와 같이, 버스바(410), 홀 소자(420) 및 로직부(430)를 포함할 수 있다.
이와 더불어, 홀 센서의 버스바(410) 양단에는 제 1 생성부(330)와 연결될 수 있다.
즉, 홀 센서의 버스바(410) 양단에는 제 1 승압부(331)(또는, 제 1 연산 증폭기(331-1))와 연결될 수 있고, 제 1 승압부(331)(또는, 제 1 연산 증폭기(331-1))는 제 1 변환부(332)와 연결될 수 있다.
구체적으로, 제 1 승압부(331)(또는, 제 1 연산 증폭기(331-1))는 홀 센서의 버스바(410) 양단에 생성된 제 1 전압값을 검출하여 증폭시킬 수 있고, 제 1 변환부(332)는 증폭된 제 1 전압값을 제 1 전류 센싱값으로 변환할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 전류 센서는 홀 센서의 홀 소자를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 검출하고, 이와 더불어 홀 센서의 버스바의 양단 전압에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 검출할 수 있다.
즉, 본 실시예들에 따른 전류 센서는 홀 센서의 홀 소자를 통해 전류가 흐르면서 발생되는 자기장을 측정할 수 있다. 이때, 홀 센서에는 자기장 발생을 위해 전류를 통전 시킬 수 있는 버스바가 구비될 수 있다. 본 실시예들에 따른 전류 센서처럼, 홀 센서에 구비되는 버스바에 포함된 저항값을 션트 저항처럼 이용하게 되면, 별도의 션트 저항을 사용할 필요 없이, 서로 영향을 주지 않는 두 가지 전류 센싱 방법(전압 기반 전류 센싱 방법 및 자기장 기반 전류 센싱 방법)을 통해 전류를 검출할 수 있고, 또한 두 가지 센싱 방법을 통해 센싱된 전류를 비교하면, 전류 센서 및 조향 시스템에 대한 고장을 검출을 할 수 있다. 특히, 본 실시예들에 따른 전류 센서를 통한 전류 센싱 방식은 Ground shunt와 Phase shunt에 모두 적용가능하다.
다시 말해, 본 실시예들에 따른 전류 센서는 홀 센서를 통한 자기장 기반 전류 센싱 방법과, 홀 센서에 내장된 버스바에 포함된 저항과 외장 연상 증폭기를 이용한 전압 기반 전류 센싱 방법을 가짐으로써, 홀 센서의 출력값은 홀 센서의 버스바의 저항값 변동에 따른 고장 영향을 받지 않으며, 홀 센서는 자기장 검출 방식으로서, 회로가 직접 연결되어 있지 않아, 홀 센서의 고장은 버스바에 포함된 저항을 통한 출력에 영향을 주지 않는다. 이와 더불어, 본 실시예들에 따른 전류 센서는 서로 영향을 주지 않는 두 가지 전류 센싱 방식을 사용하여, 전류를 센싱하고 비교함으로써, 전류 센서 및 조향 시스템에 대한 리던던시 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 실시예들에 따른 션트 저항을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예들에 따른 도체부(310)(홀 센서의 버스바(410))는 션트 저항이 이용될 수 있다. 특히, 도면에 도시된 션트 저항의 형태는 일 실시예에 불과할 뿐, 도체부(홀 센서의 버스바)에 이용될 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 가능하다.
이에, 본 실시예들에 따른 도체부(310)(홀 센서의 버스바(410))는 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 도체부(또는, 홀 센서의 버스바)에 흐르는 전류를 센싱하면서 자기장을 발생시킬 수 있는 저항이라면, 어떠한 저항이라도 포함할 수 있다.
여기서, 저저항 물질은 동합금 물질을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 도체부(또는, 홀 센서의 버스바)에 흐르는 전류를 센싱하면서 자기장을 발생시킬 수 있는 물질이라면, 어떠한 물질이라도 포함할 수 있다. 예를 들어, 저저항 물질은 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 도체부(또는, 홀 센서의 버스바)에 흐르는 전류를 센싱하면서 자기장을 발생시킬 수 있는 합금 물질이라면, 어떠한 합금 물질이라도 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 9을 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치는 조향 모터 전원부(20), 전류 센서(32) 및 컨트롤러부(50) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 조향 제어 장치는 상술한 조향 제어 모듈(220)과 동일한 구성 요소일 수 있다.
아래에서는 설명의 간명성을 위해 도 1 내지 도 9와 중복되는 내용을 생략하기로 한다
본 실시예들에 따른 조향 제어 장치는 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 전기 에너지를 변환하여 어시스트 전류를 생성하고, 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터(231)를 제어하는 조향 모터 전원부(20); 및 조향 모터 전원부(20)와 조향 모터 사이에 흐르는 어시스트 전류를 검출하는 적어도 하나의 전류 센서(32)를 포함할 수 있다. 전류 센서(32)는, 어시스트 전류가 흐르는 도체부(310); 도체부(310)에 흐르는 어시스트 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 검출부(320); 도체부(310)에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 제 1 생성부(330); 및 검출부(320)를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 제 2 생성부(340)를 포함할 수 있다.
여기서, 도체부(310), 검출부(320), 제 1 생성부(330) 및 제 2 생성부(340)는 도 1 내지 도 9에서 상술하였으므로, 아래에서는 설명의 간명성을 위해 생략하기로 한다. 특히, 도 1 내지 도 9에서 기재된 전류는 어시스트 전류와 동일한 의미로 해석될 수 있다.
본 실시예들에 따른 검증부(350)는 전류 센서(32)에 포함될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 제어 장치 내에 포함될 수 있으므로, 아래에서는 이러한 점을 자세히 설명하기로 한다.
본 실시예들에 따른 검증부(350)는 전류 센서(32)에 포함될 수 있다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
컨트롤러부(50)는, 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값과, 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값와 리던던트 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 주 전류 센싱값와 정상 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
컨트롤러부(50)는, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 검증부(350)는 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 정상 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있으며, 컨트롤러부(50)는, 정상 리던던트 전류 센싱값와 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
다른 실시예에서, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값와 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
컨트롤러부(50)는, 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 검증부(350)는 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있으며, 컨트롤러부는 리던던트 전류 센싱값와 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
다른 실시예에서, 검증부(350)는 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값와 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
컨트롤러부(50)는, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 검증부(350)는 정당성이 검증된 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있으며, 컨트롤러부(50)는 리던던트 전류 센싱값와 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 실시예들에 따른 검증부(350)는 조향 제어 장치에 포함될 수 있다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 컨트롤러부(50)는, 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 컨트롤러부(50)는, 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값과, 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러부(50)는, 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값와 리던던트 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 주 전류 센싱값와 정상 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값과, 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 컨트롤러부(50)는, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성하는 중, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 정상 리던던트 전류 센싱값와 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
다른 실시예에서, 컨트롤러부(50)는 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값와 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 컨트롤러부(50)는 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성하는 중, 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 리던던트 전류 센싱값와 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
다른 실시예에서, 컨트롤러부(50)는 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값와 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 컨트롤러부(50)는 정당성이 검증된 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성하는 중, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 리던던트 전류 센싱값와 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 실시예들에 따른 전류 센서가 적용되는 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치는 인버터(22) 및 전류 센서(32) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
인버터(22)는 2상 인버터 즉, H-Bridge 형태의 인터버일 수 있다.
2상 인버터는 배터리와 조향 모터(231) 사이에 연결될 수 있다. 여기서, 조향 모터는 직류 조향 모터일 수 있다.
2상 인버터는 A 레그 및 B 레그를 포함할 수 있다. A 레그는 직렬로 연결된 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)를 포함할 수 있다. B 레그에는 직렬로 연결된 제 3 스위치 소자(S3) 및 제 4 스위치 소자(S4)를 포함할 수 있다.
직렬로 연결된 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)의 사이와 직류 조향 모터의 +상은 서로 연결될 수 있고, 직렬로 연결된 제 3 스위치 소자(S3) 및 제 4 스위치 소자(S4)의 사이와 직류 조향 모터의 -상은 서로 연결될 수 있다.
적어도 하나의 전류 센서(32)는 2상 인버터와 접지 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 전류 센서(32)는 제 1 전류 센서(32-1)를 포함할 수 있고, 제 1 전류 센서(32-1)는 A 레그의 제 2 스위치 소자(S2)와 B 레그의 제 4 스위치 소자(S4)와 접지 사이에 위치할 수 있다.
이에, 본 실시예들에 따른 전류 센서(32)는 A 레그의 제 2 스위치 소자(S2)와 B 레그의 제 4 스위치 소자(S4)와 접지 사이에 위치하여, 홀 센서(400)의 홀 소자를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 검출하고, 동시에 제1 생성부(330)를 통해 홀 센서의 버스바의 양단 전압에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 검출할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치는 인버터(22) 및 전류 센서(32) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
인버터(22)는 3상 인버터일 수 있다.
3상 인버터는 배터리와 조향 모터(231) 사이에 연결될 수 있다. 여기서, 조향 모터(231)는 3상 조향 모터일 수 있다.
3상 인버터는 A 레그, B 레그 및 C레그를 포함할 수 있다. A 레그는 직렬로 연결된 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)를 포함할 수 있다. B 레그에는 직렬로 연결된 제 3 스위치 소자(S3) 및 제 4 스위치 소자(S4)를 포함할 수 있다. C 레그에는 직렬로 연결된 제 5 스위치 소자(S5) 및 제 6 스위치 소자(S6)를 포함할 수 있다.
직렬로 연결된 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)의 사이와 3상 조향 모터의 A상은 서로 연결될 수 있고, 직렬로 연결된 제 3 스위치 소자(S3) 및 제 4 스위치 소자(S4)의 사이와 3상 조향 모터의 B상은 서로 연결될 수 있으며, 직렬로 연결된 제 5 스위치 소자(S5) 및 제 6 스위치 소자(S6)의 사이와 3상 조향 모터의 C상은 서로 연결될 수 있다.
적어도 하나의 전류 센서(32)는 3상 인버터와 3상 조향 모터 사이에 위치할 수 있다. 즉, 직렬로 연결된 제 1 스위치 소자(S1) 및 제 2 스위치 소자(S2)의 사이와 3상 조향 모터의 A상을 서로 연결하는 A 경로, 직렬로 연결된 제 3 스위치 소자(S3) 및 제 4 스위치 소자(S4)의 사이와 3상 조향 모터의 B상을 서로 연결하는 B 경로 및 직렬로 연결된 제 5 스위치 소자(S5) 및 제 6 스위치 소자(S6)의 사이와 3상 조향 모터의 C상을 서로 연결하는 C 경로 중 적어도 하나의 경로에 위치할 수 있다.
예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예들에 따른 전류 센서는 제 1 전류 센서(32-1) 및 제 2 전류 센서(32-2)를 포함할 수 있고, 제 1 전류 센서(32-1)는 A 경로에 위치하고, 제 2 전류 센서(32-2)는 C 경로 상에 위치할 수 있다.
이에, 본 실시예들에 따른 전류 센서(32)는 A 경로 및 C 경로 상에 위치하여, 홀 센서(400)의 홀 소자를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 검출하고, 이와 더불어 제1 생성부(330)를 통해 홀 센서의 버스바의 양단 전압에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 션트 저항을 이용하여 전류를 센싱하는 종래의 전류 센서는 션트 저항 고장 (즉, 션트 저항값 드리프트(drift) 시) 고장 검출이 불가능하고, 홀 센서를 이용하여 전류를 센싱하는 종래의 전류 센서는 전류 통전에 따른 자기장에 기반하여 전류를 검출함으로써, 고장 검출도가 낮은 반면, 본 실시예들에 따른 전류 센서는 서로 다른 방식의 전류 센싱 방식(전압 기반 전류 센싱 방식 및 자기장 기반 전류 센싱 방식)을 이중화함으로써, 서로의 전류 센싱 방식에서 출력되는 출력값들이 서로 영향을 주지 않아, 고장을 용이하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라 이를 통해 전류 센서 및 조향 시스템에 대한 리던던시 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예들에 따른 전류 검출 방법에 대해 설명한다. 본 실시예들에 따른 전류 검출 방법은 전류 센서, 조향 제어 장치, 조향 어시스트 장치 및 조향 시스템을 통해 수행될 수 있다. 이에, 도 1 내지 도 11를 참조하여 상술한 본 실시예들에 따른 전류 센서, 조향 제어 장치, 조향 어시스트 장치 및 조향 시스템과 중복되는 부분은 설명의 간명성을 위하여 이하에서 생략한다
도 12는 본 실시예들에 따른 전류 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예들에 따른 전류 검출 방법은 도체부에 전류를 흘리는 단계(S100), 자기장을 검출하는 단계(S200), 제 1 전류 센싱값을 생성하는 단계(S300), 제 2 전류 센싱값을 생성하는 단계(S400) 및 검증 단계(S500) 중 적어도 하나의 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
예를 들어, 본 실시예들에 따른 전류 검출 방법은 도체부에 전류를 흘리는 단계; 도체부에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 단계; 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 단계; 및 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 먼저 도체부에 전류를 흘릴 수 있다(S100).
이후, 도체부에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출할 수 있다(S200).
이후, 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성할 수 있다(S300).
즉, 단계 S300은, 도체부에 포함된 저항에 기반하여 도체부에 흐르는 전류에 대응하는 제 1 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
예를 들어, 단계 S300은 도체부에 포함된 저항에 의해 생성되는 제 1 전압값을 검출하고, 검출된 제 1 전압값에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
구체적으로, 단계 S300은, 도체부에 포함된 저항에 의해 생성되는 제 1 전압값을 검출하는 단계; 검출된 제 1 전압값을 승압하는 단계; 및 승압된 제 1 전압값을 제 1 전류 센싱값으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 검출된 제 1 전압값을 승압하는 단계는, 제 1 연산 증폭기를 통해 검출된 제 1 전압값을 증폭시킬 수 있다.
이후, 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성할 수 있다(S400).
즉, 단계 S400은, 검출된 자기장에 기반하여 도체부에 흐르는 전류에 대응하는 제 2 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
예를 들어, 단계 S400은 검출된 자기장에 기반하여 생성되는 제 2 전압값을 검출하고, 검출된 제 2 전압값에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성할 수 있다.
구체적으로, 단계 S400은 검출된 자기장에 기반하여 생성되는 제 2 전압값을 검출하는 단계; 검출된 제 2 전압값을 승압하는 단계; 및 승압된 제 2 전압값을 제 2 전류 센싱값으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 검출된 제 2 전압값을 승압하는 단계는, 제 2 연산 증폭기를 통해 검출된 제 2 전압값을 증폭시킬 수 있다.
이후, 제 1 전류 센싱값과 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값을 출력하는 검증 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 단계 S500은 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값와 리던던트 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 주 전류 센싱값와 정상 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
또한, 단계 S500은 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 정상 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있다
다른 실시예에서, 단계 S500은 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값 와 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
또한, 단계 S500은 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
다른 실시예에서, 단계 S500은 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 주 전류 센싱값와 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
또한, 단계 S500은 정당성이 검증된 주 전류 센싱값을 출력하는 중, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값이 비정상값으로 변경된 경우, 리던던트 전류 센싱값을 출력할 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 전류 검출 방법은 홀 센서에 기반한 전류 검출 방법을 포함하되, 홀 센서에 기반한 전류 검출 방법은, 도체부에 전류를 흘리는 단계, 자기장을 검출하는 단계 및 제 2 전류 센싱값을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 도체부에 전류를 흘리는 단계는 홀 센서의 버스바(busbar)에 전류를 흘리는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 자기장을 검출하는 단계는 홀 센서의 홀 소자를 통해 자기장을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 전류 센싱값을 생성하는 단계는 홀 센서의 로직부를 통해 제 2 전류 센싱값을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 전류 검출 방법은 홀 센서의 버스바(busbar)에 전류를 흘리는 단계; 홀 센서의 버스바(busbar)에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 홀 소자를 통해 검출하는 단계; 홀 센서의 버스바(busbar)에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 단계; 및 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 홀 센서의 로직부를 통해 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
도13은 본 실시예들에 따른 전류 센서, 조향 제어 장치, 조향 어시스트 장치 및 조향 시스템의 컴퓨터 시스템에 대한 블록 구성도이다.
도 13을 참조하면, 이상 상술한 본 실시예들은, 컴퓨터 시스템 내에, 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 기록 매체로 구현될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 전류 센서, 조향 제어 장치, 조향 어시스트 장치 및 조향 시스템 등의 컴퓨터 시스템(1000)은 하나 이상의 프로세서(1010), 메모리(1020), 저장부(1030), 사용자 인터페이스 입력부(1040) 및 사용자 인터페이스 출력부(1050) 중 적어도 하나 이상의 요소를 포함할 수 있으며, 이들은 버스(1060)를 통해 서로 통신할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1000)은 네트워크에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스(1070)를 또한 포함할 수 있다. 프로세서(1010)는 메모리(1020) 및/또는 저장부(1030)에 저장된 처리 명령어를 실행시키는 CPU 또는 반도체 소자일 수 있다. 메모리(1020) 및 저장부(1030)는 다양한 유형의 휘발성/비휘발성 기억 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(1024) 및 RAM(1025)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들은 컴퓨터로 구현되는 방법 또는 컴퓨터 실행 가능 명령어들이 저장된 비휘발성 컴퓨터 기록 매체로 구현될 수 있다. 상기 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때 본 실시예들의 적어도 일 실시 예에 따른 방법을 수행할 수 있다. 특히, 적어도 하나의 코어가 복수개인 경우, 복수개의 코어 중 적어도 하나의 코어는 락스텝(lockstep) 코어를 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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본 특허출원은 2020년 04월 14일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2020-0045568호에 대해 미국 특허법 119(a)조 (35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (15)

  1. 전류가 흐르는 도체부;
    상기 도체부에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 검출부;
    상기 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 제 1 생성부; 및
    상기 검출부를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 제 2 생성부를 포함하는 전류 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생성부는,
    상기 검출된 제 1 전압값을 승압하는 제 1 승압부; 및
    상기 제 1 승압부를 통해 승압된 제 1 전압값을 상기 제 1 전류 센싱값으로 변환하는 제 1 변환부를 포함하는 전류 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 생성부는,
    상기 검출된 제 2 전압값을 승압하는 제 2 승압부; 및
    상기 제 2 승압부를 통해 승압된 제 2 전압값을 상기 제 2 전류 센싱값으로 변환하는 제 2 변환부를 포함하는 전류 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 센싱값과 상기 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값을 출력하는 검증부를 더 포함하는 전류 센서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 검증부는,
    상기 제 1 전류 센싱값 및 상기 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 상기 주 전류 센싱값와 상기 리던던트 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 주 전류 센싱값와 정상 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값을 출력하는 전류 센서.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 검증부는,
    상기 제 1 전류 센싱값 및 상기 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값와 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 상기 주 전류 센싱값을 출력하는 전류 센서.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 검증부는,
    상기 제 1 전류 센싱값 및 상기 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 상기 주 전류 센싱값와 상기 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 주 전류 센싱값을 출력하는 전류 센서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 센서는 홀 센서를 포함하되,
    상기 홀 센서는, 상기 도체부, 상기 검출부 및 상기 제 2 생성부를 포함하고,
    상기 도체부는 상기 홀 센서의 버스바(busbar)이고, 상기 검출부는 상기 홀 센서의 홀 소자이며, 상기 제 2 생성부는 상기 홀 센서의 로직부인 전류 센서.
  9. 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 전기 에너지를 변환하여 어시스트 전류를 생성하고, 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어하는 조향 모터 전원부; 및
    상기 조향 모터 전원부와 상기 조향 모터 사이에 흐르는 어시스트 전류를 검출하는 적어도 하나의 전류 센서를 포함하되,
    상기 전류 센서는,
    상기 어시스트 전류가 흐르는 도체부;
    상기 도체부에 흐르는 어시스트 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 검출부;
    상기 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 제 1 생성부; 및
    상기 검출부를 통해 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 제 2 생성부를 포함하는 조향 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전류 센서는,
    상기 제 1 전류 센싱값과 상기 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값을 출력하는 검증부를 더 포함하는 조향 제어 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 센싱값과 상기 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값과 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나의 정상 전류 센싱값과, 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 상기 조향 모터 제어 신호를 생성하는 컨트롤러부를 더 포함하는 조향 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상기 컨트롤러부는,
    상기 제 1 전류 센싱값 및 상기 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 상기 주 전류 센싱값와 상기 리던던트 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 주 전류 센싱값와 정상 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 정상 주 전류 센싱값과, 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 상기 조향 모터 제어 신호를 생성하는 조향 제어 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 컨트롤러부는,
    상기 제 1 전류 센싱값 및 상기 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값 와 정상 제 2 전류 센싱값을 서로 비교하여 정상 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 정당성이 검증된 제 1 전류 센싱값 및 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 상기 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 상기 조향 모터 제어 신호를 생성하는 조향 제어 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 컨트롤러부는,
    상기 제 1 전류 센싱값 및 상기 제 2 전류 센싱값 각각에 대해 정상유무를 검사하고, 정상 제 1 전류 센싱값 및 정상 제 2 전류 센싱값 중 하나를 주 전류 센싱값와 다른 하나를 리던던트 전류 센싱값으로 선택하고, 상기 주 전류 센싱값와 상기 리던던트 전류 센싱값을 서로 비교하여 주 전류 센싱값에 대한 정당성을 검증하며, 상기 정당성이 검증된 주 전류 센싱값과 조향 모터 토크 레퍼런스값에 기반하여 상기 조향 모터 제어 신호를 생성하는 조향 제어 장치.
  15. 도체부에 전류를 흘리는 단계;
    상기 도체부에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 검출하는 단계;
    상기 도체부에 포함된 저항에 기반하여 제 1 전류 센싱값을 생성하는 단계; 및
    상기 검출된 자기장에 기반하여 제 2 전류 센싱값을 생성하는 단계를 포함하는 전류 검출 방법.
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