KR101078249B1

KR101078249B1 - Method of detecting sensor offset error of vehicles

Info

Publication number: KR101078249B1
Application number: KR1020050120090A
Authority: KR
Inventors: 김승남
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2011-10-31
Also published as: KR20070060512A

Abstract

차량의 센서 오프셋 에러 검사 방법을 개시한다. 본 발명은 차량의 주행 상태를 검출하기 위한 요 센서의 오프셋이 차량 안정성 확보를 위한 임계 범위 이내의 값을 갖는지를 검사하여 차량의 안정성이 확보될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 차량의 센서 오프셋 에러 검사 방법은 실제의 요 센서 검출 값과 계산된 요 값의 오차 값을 미리 설정된 임계 값과 비교하고; 오차 값이 임계 값에 미달되면 임계 값에서 미달된 요 센서 검출 값의 적분 값만큼을 감산하며; 오차 값이 임계 값을 초과하면 초과한 요 센서 검출 값의 적분 값만큼을 임계 값에 누적하여 가산하고; 차량의 안정 상태와 비 안정 상태 각각에 대해 오차 값이 임계 값을 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되면 요 센서의 오프셋 에러로 판정한다.A sensor offset error checking method of a vehicle is disclosed. An object of the present invention is to check whether the offset of the yaw sensor for detecting the driving state of the vehicle has a value within the critical range for ensuring vehicle stability to ensure the stability of the vehicle. The sensor offset error inspection method for a vehicle according to the present invention for this purpose includes comparing an error value between an actual yaw sensor detection value and a calculated yaw value with a preset threshold value; If the error value is less than the threshold value, the integral value of the yaw sensor detection value that is less than the threshold value is subtracted; If the error value exceeds the threshold value, the integral value of the excess yaw sensor detection value is accumulated and added to the threshold value; If the state where the error value exceeds the threshold value for each of the steady state and the non-steady state of the vehicle continues for a preset time, it is determined as an offset error of the yaw sensor.

Description

How to check the sensor offset error of the vehicle {METHOD OF DETECTING SENSOR OFFSET ERROR OF VEHICLES}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 계통을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a control system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 오프셋 에러 검사 방법을 나타낸 순서도.2 is a flowchart illustrating a method for checking an offset error of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

102 : 제어부(ESP ECU)102 control unit (ESP ECU)

104 : 차륜 속도 센서104: Wheel Speed Sensor

106 : 조향각 센서106: steering angle sensor

108 : 횡가속도 센서108: lateral acceleration sensor

110 : 요(yaw) 센서110: yaw sensor

112 : ESP 경고 등112: ESP Warning Light

본 발명은 차량의 센서 제어에 관한 것으로, 특히 요(yaw) 센서의 오프셋 에러를 검사하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to sensor control of a vehicle, and more particularly to a method for checking offset errors of a yaw sensor.

차량 안정성 제어 시스템(Electronic Stability Program, 이하 ESP라 함)은 위험한 운전 상황에서 차량 스스로 브레이크를 작동시켜 위험에서 벗어나도록 하는 장치이다. 예를 들어 운전자가 통제하기 어려운 속도로 선회할 때 차량에 장착된 ESP는 각종 센서를 통해 얻어진 차량 운동과 노면 상태 등을 이용하여 정해진 안정 기준 값보다 실제 차량의 운동이 더 클 때 적절한 제동력을 발생시켜 차량의 안정성을 확보한다.The Vehicle Stability Control System (ESP) is a device that puts the brakes on the vehicle by itself in a dangerous driving situation to get out of danger. For example, when turning at a speed that is difficult for the driver to control, the ESP mounted on the vehicle generates appropriate braking force when the actual vehicle movement is greater than the stabilization reference value, using the vehicle movement and road conditions obtained through various sensors. To ensure the stability of the vehicle.

이와 같은 차량 안정성 제어를 위해 차량의 주행 상태를 검출하기 위한 다양한 센서들이 이용되는데, 대표적으로는 차륜 속도 센서와 조향각 센서, 횡가속도 센서, 요(yaw) 센서 등을 들 수 있다.Various sensors for detecting the driving state of the vehicle are used for the vehicle stability control, such as wheel speed sensor, steering angle sensor, lateral acceleration sensor, yaw sensor and the like.

이 가운데 요 센서는 차량의 선회 정도를 검출하기 위한 센서로서, 다른 센서들과 함께 차량의 안전 운행에 있어서 매우 중요한 역할을 담당하는 센서이다. 만약 이 요 센서가 차량의 선회 정도를 정확하게 검출하지 못한다면 ESP는 잘못된 차량 선회 정보를 통해 차량을 제어하게 되어 차량의 안정성 확보에 실패할 수도 있기 때문이다.Among them, the yaw sensor is a sensor for detecting the degree of turning of the vehicle, and plays a very important role in the safe driving of the vehicle together with other sensors. If the yaw sensor does not accurately detect the degree of turning of the vehicle, the ESP may control the vehicle through the wrong vehicle turning information and fail to secure the stability of the vehicle.

본 발명은 차량의 주행 상태를 검출하기 위한 요 센서의 오프셋이 차량 안정성 확보를 위한 임계 범위 이내의 값을 갖는지를 검사하여 차량의 안정성이 확보될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to check whether the offset of the yaw sensor for detecting the driving state of the vehicle has a value within the critical range for ensuring vehicle stability to ensure the stability of the vehicle.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 차량의 센서 오프셋 에러 검사 방법은 실제의 요 센서 검출 값과 계산된 요 값의 오차 값을 차량 안정성 확보를 위해 미리 설정된 임계 값과 비교하고; 오차 값이 임계 값에 미달되면 오차 값의 적분 값만큼을 인계 값에서 감산하며; 오차 값이 임계 값을 초과하면 오차 값의 적분 값만큼을 임계 값에 누적하여 가산하고; 차량의 안정 상태와 비 안정 상태 각각에 대해 오차 값이 임계 값을 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되면 요 센서의 오프셋 에러로 판정한다.The sensor offset error inspection method for a vehicle according to the present invention for this purpose compares the error value between the actual yaw sensor detection value and the calculated yaw value with a preset threshold value to ensure vehicle stability; If the error value falls below the threshold, the integral value of the error value is subtracted from the takeover value; If the error value exceeds the threshold value, the integral value of the error value is accumulated and added to the threshold value; If the state where the error value exceeds the threshold value for each of the steady state and the non-steady state of the vehicle continues for a preset time, it is determined as an offset error of the yaw sensor.

또한 차량의 안정 상태와 비 안정 상태 각각에 대한 임계 값을 별도로 설정하고, 각각의 임계 값에 대한 오차 값의 미달/초과 여부를 판별한다.In addition, a threshold value for each of the steady state and the non-steady state of the vehicle is separately set, and whether the error value for each threshold value is under / exceeded is determined.

또한 차량이 비 안정 상태일 때 누적된 오차 값이 초당 5°(5 deg/sec)를 초과하는 상태가 2초 동안 지속되면 요 센서의 오프셋 에러로 인정하고; 차량이 안정한 상태에서 누적된 오차 값이 초당 2°(2 deg/sec)를 초과하는 상태가 1초 동안 지속되면 요 센서의 오프셋 에러로 인정한다.Also, if the accumulated error value exceeds 5 ° per second (5 deg / sec) for 2 seconds when the vehicle is in an unstable state, it is regarded as an offset error of the yaw sensor; If the accumulated error value exceeds 2 ° per second (2 deg / sec) for one second while the vehicle is stable, it is regarded as an offset error of the yaw sensor.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 센서 오프셋 에러 검사 방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 제어부(ESP ECU, 102)의 입력 측에는 차륜 속도 센서(104)와 조향각 센서(106), 횡가속도 센서(108), 요 센서(110)가 연결되어 각 센서들의 검출 값이 제어부(102)에 입력된다.The method of checking the sensor offset error of the vehicle according to the exemplary embodiment of the present invention as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, Figure 1 is a block diagram showing a control system of a vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a wheel speed sensor 104, a steering angle sensor 106, a lateral acceleration sensor 108, and a yaw sensor 110 are connected to an input side of the controller ESP ECU 102 to detect detection values of the sensors. This is input to the control unit 102.

차륜 속도 센서(104)는 각 차륜의 회전 속도를 검출하기 위한 것이고, 조향각 센서(106)는 운전자의 핸들 조작에 따른 조향각을 검출하기 위한 것이며, 횡가속도 센서(108)는 차량의 선회 주행 시 측면 미끄러짐(side slip)을 검출하기 위한 것이고, 요 센서(110)는 차량의 선회 정도를 검출하기 위한 것이다.The wheel speed sensor 104 is for detecting the rotational speed of each wheel, the steering angle sensor 106 is for detecting the steering angle according to the steering wheel operation of the driver, and the lateral acceleration sensor 108 is the side when turning the vehicle. The yaw sensor 110 is for detecting a side slip, and the yaw sensor 110 is for detecting a degree of turning of the vehicle.

제어부(102)의 출력 측에는 ESP 경고 등(112)과 ESP 구동부(114)가 연결된다. ESP 경고 등은 ESP가 정상적으로 동작하지 않을 때 운전자의 주의를 환기시키기 위해 점등된다. ESP 구동부(114)는 제어부(102)에서 출력되는 ESP 제어 신호에 응답하여 각 차륜의 브레이크 압력 등을 조절한다.The ESP warning lamp 112 and the ESP driver 114 are connected to the output side of the controller 102. The ESP warning light is on to alert the driver when the ESP is not operating normally. The ESP driver 114 adjusts brake pressure and the like of each wheel in response to the ESP control signal output from the controller 102.

요 센서(110)는 차량의 선회 정도를 직접 검출하기 위한 것이지만, 다른 센서들의 검출 값을 통해서 차량 선회 정도를 계산할 수 있다. 즉 차량의 선회 정도(요 값)는 <전륜(front wheels) 사이의 속도 차>나 <후륜(rear wheels) 사이의 속도 차>, <조향 각>, <횡 가속도> 등을 통해 충분히 계산할 수 있다.The yaw sensor 110 is for directly detecting the degree of turning of the vehicle, but may calculate the degree of turning of the vehicle through detection values of other sensors. In other words, the degree of turning (required value) of the vehicle can be sufficiently calculated by using <speed difference between front wheels>, <speed difference between rear wheels>, <steering angle>, and <lateral acceleration>. .

본 발명의 실시예에서, 제어부(102)는, 이와 같이 계산된 요 값들을 통해 차량의 안정/비안정 상태 각각의 요 임계 값을 설정하고, 요 센서(110)에 의해 검출된 실제 요 값과 타 센서들의 검출 결과를 통해 계산된 요 값 사이의 오차 값이 임계 값을 초과하거나 미달되는지를 검출하여 요 센서(110)의 오프셋이 차량의 안정성을 확보할 수 있는 안정 범위 내의 값을 갖는지를 검사한다.In an embodiment of the present invention, the control unit 102 sets the yaw threshold value of each of the stable / unstable states of the vehicle through the yaw values calculated as above, and the actual yaw value detected by the yaw sensor 110. It detects whether the error value between the yaw values calculated through the detection results of other sensors exceeds or falls below the threshold value and checks whether the offset of the yaw sensor 110 has a value within a stable range to secure vehicle stability. do.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 오프셋 에러 검사 방법을 나타낸 순서도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 먼저 차량의 안정/비안정 상태 각각에 대한 상대적인 요 검출 오차의 임계 값을 미리 설정한다(202). 즉, 차량 안정성 확보를 위해 필요한 요 검출 오차의 임계 값을 미리 설정한다. 임계 값이 설정되면, 실제 요 검출 값과 비교할 계산된 요 값을 구하기 위한 모델을 결정한다(204). 즉 앞서 설명한 <전륜 사이의 속도 차>나 <후륜 사이의 속도 차>, <조향 각>, <횡 가속도> 가운데 어느 모델을 이용하여 계산된 요 값을 추출할 것인지를 결정한다.2 is a flowchart illustrating a method for checking an offset error of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a threshold value of yaw detection error relative to each of the stable and unstable states of the vehicle is first set (202). That is, a threshold value of yaw detection error necessary for securing vehicle stability is set in advance. Once the threshold is set, a model is determined (204) to obtain a calculated yaw value to compare with the actual yaw detection value. That is, it is determined whether to calculate the yaw value calculated by using the above-described models of speed difference between front wheels, speed difference between rear wheels, steering angle, and lateral acceleration.

이와 같이 임계 값과 모델이 결정되면, 실제 주행 시(예를 들면 15 km/h의 주행 속도) 요 센서를 통해 검출한 요 값의 오차 값과 임계 값을 비교하여 오차 값이 임계 값에 마달되는지 아니면 오차 값이 임계 값을 초과하는지를 확인한다(208).When the threshold value and the model are determined in this way, the error value of the yaw value detected by the yaw sensor during actual driving (for example, a driving speed of 15 km / h) is compared with the threshold value to see if the error value falls below the threshold value. Otherwise, it is checked if the error value exceeds the threshold (208).

만약 오차 값이 임계 값에 마달되면, 임계 값에서 미달된 오차 값의 적분 값만큼을 감산하고(210), 반대로 만약 오차 값이 임계 값을 초과하면, 초과한 오차 값의 적분 값만큼을 임계 값에 누적하여 가산한다(212).If the error value reaches the threshold value, the integral value of the error value that is less than the threshold value is subtracted (210), and conversely, if the error value exceeds the threshold value, the threshold value is increased by the integral value of the excess error value. Cumulatively add to (212).

임계 값의 감산/가산이 완료되면 차량의 안정성 여부를 확인한 후 요 센서(110)의 고장(오프셋 에러) 여부를 검출한다. 즉 차량이 비안정한 상태(슬립, 오버스티어링 등)에서 누적된 오차 값이 초당 5°(5 deg/sec)를 초과하는 상태가 2초 동안 지속되면 요 센서(110)의 오프셋 에러로 인정하여 고장 판정하고(216, 218), 차량이 안정한 상태에서 누적된 오차 값이 초당 2°(2 deg/sec)를 초과하는 상태가 1초 동안 지속되면 요 센서(110)의 오프셋 에러로 인정하여 고장 판정한다(220, 218). 요 센서(110)의 오프셋 에러로 인정하기 위한 누적된 오차 값의 크기와 그 지속 시간 등은 차량의 운전 특성에 따라 달라질 수 있으므로 실험을 통해 그 정확한 값을 획득하는 것이 바람직하다.When the subtraction / addition of the threshold is completed, it is checked whether the vehicle is stable and whether the yaw sensor 110 has a failure (offset error). That is, if the accumulated error value exceeds 5 ° / sec (5 deg / sec) per second for 2 seconds while the vehicle is in an unstable state (slip, oversteering, etc.), it is regarded as an offset error of the yaw sensor 110 and malfunctions. If the state in which the accumulated error value exceeds 2 ° per second (2 deg / sec) for 1 second persists for a second when the vehicle is in a stable state (220, 218). Since the magnitude and duration of the accumulated error value for acknowledging the offset error of the yaw sensor 110 may vary according to the driving characteristics of the vehicle, it is preferable to obtain the correct value through the experiment.

본 발명은 차량의 주행 상태를 검출하기 위한 요 센서의 오프셋이 차량 안정성 확보를 위한 임계 범위 이내의 값을 갖는지를 검사하여 차량의 안정성이 확보될 수 있도록 한다.The present invention is to check whether the offset of the yaw sensor for detecting the driving state of the vehicle has a value within the critical range for ensuring vehicle stability to ensure the stability of the vehicle.

Claims

Comparing an error value between the actual yaw sensor detection value and the calculated yaw value with a preset threshold required to ensure vehicle stability;

If the error value falls below the threshold value, the integral value of the error value is subtracted from the threshold value;

If the error value exceeds the threshold value, accumulatively adds the integral value of the error value to the threshold value;

And detecting an offset error of the yaw sensor when a state in which the error value exceeds the threshold value lasts for a preset time for each of the stable state and the non-steady state of the vehicle.

The method of claim 1,

And separately setting threshold values for each of the steady state and the non-steady state of the vehicle, and determining whether the error value is less than or exceeded for each of the threshold values.

The method of claim 1,

If the accumulated error value exceeds 5 ° per second (5 deg / sec) for 2 seconds while the vehicle is in an unstable state, it is regarded as an offset error of the yaw sensor;

And detecting the offset error of the yaw sensor when the accumulated error value exceeds 2 ° per second (2 deg / sec) for one second while the vehicle is stable.