KR101109279B1 - 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법 및 장치 - Google Patents

보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법 및 상응하는 장치에 관한 것이며, 상기 방법으로 센서 데이터가 결정되고 평가된다. 본 발명에 따라, 소정의 대상과의 인식된 충돌 후에 센서 데이터의 트리거 테스트 및 개연성 테스트가 실행되며, 트리거 테스트 시에 센서 데이터를 사용하여 보행자를 인식하기 위해 특징 추출(110) 및/또는 옵셋 인식(120)이 실행되며, 이는 대상의 충돌 시점을 결정하며, 트리거 테스트 시에 보행자와의 충돌이 인식되고 센서 데이터의 개연성 테스트가 포지티브인 경우, 보행자 보호 장치를 위해 트리거 신호(AS)가 생성된다.
보행자 보호 장치, 트리거 신호, 센서 데이터, 특징 추출부, 옵셋 인식부

Description

보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING A TRIGGERING SIGNAL FOR A DEVICE PROTECTING PEDESTRIANS}
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법 및 이에 상응하는 장치에 관한 것이다.
보행자와 차량 사이의 충돌 시에 보행자의 부상을 감소시키기 위한 유럽 법률의 도입이 공표됨에 따라, 신규 차량은 충돌 시 보행자의 부상이 상기 유럽 법률에서 요구되는 한계 내에 유지되도록 구성되어야 한다.
보행자의 부상을 감소시키기 위한 제1 전략은, 차량의 범퍼와 디자인의 변경에 의해 보행자를 위한 변형 구역을 제공함으로써, 수동적인 해결 방식을 통해 부상 위험을 감소시키는 것이다.
제2 전략으로는, 적합한 센서 기술에 의해 보행자의 충돌을 인식하고, 이어서 보행자 보호 장치, 예를 들어 에이 필라(A-Pillar)에서의 외부 에어백의 능동적인 제어 및/또는 엔진 보닛의 융기를 통해 필요한 변형 구역을 제공하는 것이 시도된다. 이러한 능동적인 해결 방식의 경우, 가속 센서, 압력 센서, 노킹 센서, 압전 내지 광학 센서 등의 다양한 센서 원리가 사용될 수 있다.
독립청구항 제1항의 특징을 갖는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호를 생성하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 트리거 신호의 생성을 위한 특징 추출 및/또는 옵셋 인식에 의해 그리고 추가의 개연성(Plausibility) 테스트에 의해 안전하고 확실한 보행자 보호 장치의 제어가 가능하게 되는 장점을 갖는다. 이로써, 예를 들어 다른 대상과 충돌하는 경우와 같은 보행자 보호 장치의 의도되지 않은 트리거에 의해 발생할 수도 있는 비용을 최소화하면서도 보행자를 최적으로 보호하는 것이 보장된다.
바람직하게, 본 발명에 따른 방법은 이용 가능한 센서 신호에 기초하여 대상과의 인식된 충돌 후 현재의 상태에서 보행자 보호 장치의 트리거 또는 활성화가 필요한지 또는 필요하지 않은지의 여부를 결정한다.
독립 청구항 제9항의 특징을 갖는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호를 생성하기 위한 본 발명에 따른 장치는 보행자 보호 장치용 트리거 신호를 생성하기 위한 본 발명에 따른 방법을 실행하기에 필요한 수단들을 포함한다.
독립 청구항인 제1항에 제시된, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법 및 독립 청구항인 제9항에 제시된 상응하는 장치는 종속 청구항들에 제시된 수단 및 실시예에 의해 유리하게 개선될 수 있다.
특히 유리하게, 트리거 테스트의 경우 인식된 충돌 시점 이후의 기간을 측정하는 카운터 상태가 고려된다. 이로써, 결정이 이루어져야 하는 시점이 결정될 수 있다.
또한, 보행자와의 충돌은 추출된 특징들이 트리거와 관련된 영역 내에 존재함으로써 인식되며, 상기 영역의 상한값 및/또는 하한값은 옵셋 인식 및/또는 카운터 상태 및/또는 차량의 자체 속도 및/또는 상대 속도에 의해 결정되며, 이들은 예를 들어 레이다 센서 및/또는 초음파 센서 및/또는 카메라 등을 포함하는 주변 센서 기술에 의해 결정된다. 가능한 실시예의 경우, 예를 들면 추출된 특징들이 트리거와 관련된 영역 내에서 특정 시점에 및/또는 특정한 기간에 걸쳐 존재하는 지의 여부가 테스트될 수 있다. 특징 추출 시에 제1 적분 및/또는 제2 적분 및/또는 상이한 기간의 윈도우 적분 및/또는 절대값 적분 및/또는 감속의 및/또는 가속의 최대값 및/또는 최소값에 의해 계산되고 관련 특징들로서 결정될 수 있다.
예를 들어 대상과의 충돌은, 바람직하게 가속 및/또는 감속을 나타내는 센서 신호가 사전 설정된 임계값, 예를 들어 잡음 임계값을 초과함으로써 인식될 수 있다. 또한, 대안적으로 충돌 인식을 위한 복합적인 방법이 사용될 수 있다.
바람직한 방식으로, 개연성을 테스트하기 위해 에어백 장치의 중심 가속 센서가 평가될 수 있다.
센서 데이터의 생성을 위해, 바람직하게는 범퍼에 배치된 적어도 두 개의 센서가 사용될 수 있으며, 또한 이러한 센서는 업프론트 센서(Upfront sensor)로서 함께 사용될 수 있다.
특히 바람직한 실시예의 경우, 평가 유닛 및 제어 유닛은 에어백 제어 장치 내에 일체되는데, 이는 CAN-버스 시스템의 신호와, 또한 중심 가속 센서의 가속 정보가 간단한 방식으로 이용될 수 있기 때문이다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되며 이후의 설명에서 더욱 상세히 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 장치의 블록 회로도이다.
도2는 차량의 전면 중앙에 20km/h의 속도로 충돌하는 다양한 대상들에서의 특징에 대한 개략적인 그래프이다.
도1로부터 알 수 있는 바와 같이, 도시된 실시예에서 보행자 보호 장치용 트리거 신호(AS)를 생성하기 위한 장치는 범퍼에 바람직한 방식으로 조립된 두 개의 가속 센서(10, 20)를 포함하는데, 이는 이러한 센서 조립 위치에서 불량한 노면 상의 주행 또는 노면의 돌 및 노면의 홀을 지나는 주행과 보행자 충돌을 특히 신뢰성 있게 구분할 수 있기 때문이다. 그러나 본 발명에 따른 방법은 다른 센서, 예를 들어 노킹 센서를 사용할 수 있다. 또한, 본 장치를 두 개 이상의 센서로 확대시키는 것도 가능하다.
또한, 도1로부터 알 수 있는 바와 같이, 평가 유닛 및 제어 유닛(300)은 시간 제어부(30), 트리거 유닛(100), 개연성 유닛(200) 및 출력 유닛(400)을 포함한다. 트리거 테스트를 실행하기 위한 트리거 유닛의 실질적인 블록들은 특징 추출을 위한 수단(110), 옵셋 인식을 위한 수단(120) 및 결정 논리부(140)이다. 또한, 결정 논리부(140)는 신호들, 예를 들어 CAN-버스 시스템에 의해 제공되는 차량 자체 속도를 평가한다. 트리거 유닛(100)은, 정상적인 주행 상태인지 또는 대상과의 충돌에 의해서만 야기될 수 있는 심한 감속 및/또는 가속 상태인지에 대해 센서 데이터를 테스트하는 시간 제어부(30)와 사전 접속된다. 이를 위해 가장 간단한 형태로 센서(10, 20)의 가속 및/또는 감속은 임계값, 소위 잡음 임계값과 비교된다. 불량한 노면, 노면의 돌 또는 노면 홀의 주행 또는 이와 유사한 주행에 의해 야기될 수 없는 심한 가속 또는 감속이 센서(10, 20)에 의해 등록되는 경우, 트리거 유닛(100)은 시간 제어부(30)에 의해 활성화된다. 또한, 이 시점에서 시간 제어부는, 트리거 유닛(100) 내에서 트리거 유닛(100)의 활성화 이후 특정 시점에서 결정을 내리기 위해 사용될 수 있는 카운터(31)를 개시시킨다. 또한, 인식된 현재의 충돌 시에 보행자 보호 수단의 트리거가 전혀 필요하지 않은 경우, 트리거 유닛(100) 및 이의 구성 요소들이 처음 상태로 복귀되는 것을 제공하는 리셋 거동이 상기 카운터(31)에 의해 제어될 수 있다. 위에서 언급된 센서들(10, 20)의 잡음 임계값의 초과에 대한 대안으로서, 복합적인 트리거 범주들이 이용될 수도 있는데, 예를 들어 두 개의 센서(10, 20)의 값들로부터의 합을 사전 설정된 임계값들과 비교할 수 있거나, 센서(10, 20)의 값들로부터의 윈도우 적분이 사전 설정된 임계값과 비교될 수 있다.
시간 제어부(30)에 의한 트리거 유닛(100)의 활성화 이후, 특징 추출을 위한 수단(110)은 다양한 특징들을, 예를 들어 제1 적분 및/또는 제2 적분의 계산에 의해 그리고/또는 상이한 기간을 갖는 윈도우 적분 및/또는 절대값 적분 및/또는 감속의 및/또는 가속의 최대값 및/또는 최소값에 의해 추출하며, 결정 논리부(140)에 결과를 제공한다. 시간 제어부(30)에 의해 리셋 신호가 개시되는 경우, 다양한 특징값과 적분값은 다시 0으로 리셋된다.
특징 추출과 동시에, 옵셋 인식을 위한 수단(120)에 의해 좌측 및 우측 센서(10, 20)의 신호를 비교함으로써, 인식된 충돌이 차량 전면의 중앙에 대해 중심에서 일어났는지 또는 옵셋되어 일어났는지의 여부가 검출된다. 옵셋인지의 결정은 감속 정점의 진폭 평가에 의해 또는 개별 센서(10, 20)의 가속의 제1 적분 또는 제2 적분과 같은 변수들 또는 개별 센서(10, 20)의 가속의 절대값의 제1 적분과 같은 변수들에 기초하여 이루어진다. 옵셋인지의 여부 그리고 만약 그렇다면 어느 위치인지의 정보가 결정 논리부(140)에 제공된다.
결정 논리부(140)는 시간 제어부(30)와, 특징 추출을 위한 수단(110)과, 옵셋 인식을 위한 수단(120)과, CAN-버스 시스템(130)에 의해 제공되는 차량의 자체 속도의 정보에 근거하여 예비 트리거 결정을 제공한다. 이를 위해, 트리거 유닛(100)의 활성화 이후 경과된 기간을 측정하는 카운터(31)가 우선적으로 관측된다. 카운터 상태가, 예를 들어 매개변수에 의해 정확히 규정되는 사전 설정된 값에 도달하거나 또는 이를 초과하는 경우, 결정 논리부(140)는 제공된 충돌이 보호 수단의 활성화를 유도할 수 있는 보행자와의 충돌인지의 여부를 결정한다. 이를 위해 보호 수단이 활성화되어야 하는 보행자와의 충돌은, 보호 수단이 활성화되어서는 안되는, 예를 들어 돌, 안내 기둥 등과의 충돌과 같은 미약한 충돌과 구별되어야 한다. 또한, 보행자와의 충돌은, 예를 들어 전신주 또는 다른 차량과의 충돌과 같은 더욱 강력한 충돌과도 구별되어야 한다. 이를 위해 도2에서와 같이, 예를 들어 감속의 제1 적분과 같은 다양한 추출 특징들이 결정 시점에서 하한값 및 상한값과 비교된다. 다양한 특징들에 대한 상한값 및 하한값은 차량의 자체 속도 및 인식된 충돌 위치에 따를 수 있다. 상응하는 한계값들은, 예를 들어 소위 룩-업-표(Look-Up-Table)와 비교함으로써 검출되며, 상기 표에는 상한값 및/또는 하한값에 대해 특정 값들이 할당된 다양한 값들이 변경 가능한 매개변수에 대해 저장된다. 결정 시점에서 다양한 특징들은, 각각의 특징이 트리거와 관련된 영역 내에, 즉 상한값과 하한값 사이에 존재하는 경우, 사전 설정된 상한값 및 하한값과 비교되고 상응하는 플래그(Flag)가 사용된다. 각각의 특징에 대해 이러한 플래그가 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 플래그는, 예비 트리거 결정을 위한 트리거 신호를 제공하기 위해 결정 논리부(140)에서 논리 작동에 의해, 가장 간단한 경우 논리의 AND-게이트에 의해 연결될 수 있다.
추출된 특징들을 특정 시점에서 비교하는 방법에 대한 대안으로서, 몇몇 또는 모든 특징들을 시간에 따른 상한값 및 하한값과 더욱 긴 기간에 걸쳐 비교하는 방법이 사용될 수 있다.
도2에는 예를 들어 차량의 전면 중앙에 20km/h의 속도로 충돌하는 세 개의 상이한 대상들의 특성 곡선이 도시된다. 점선의 특성 곡선(GO)은 예를 들어 금속 기둥과 같은 대형 대상을, 직선의 특성 곡선(F)는 보행자를, 그리고 파단선의 특성 곡선(KO)은 소형 대상을 나타낸다. 표시된 상한값 및 하한값은, 예를 들어 경계 조건인 차량의 자체 속도 및 차량에의 충돌로부터 제공된다. 도2로부터 알 수 있는 바와 같이, 결정 시점에서는 단지 특성 곡선(F)만이 상한값 및 하한값 이내에 존재하여, 트리거 유닛(100)은 단지 이 경우에만 예비 포지티브 트리거 결정을 제공할 수 있으며, 즉 예비 포지티브 트리거 결정을 나타내는 플래그가 사용되며, 개연성 테스트도 마찬가지로 포지티브 결과를 나타내는 경우 보행자 보호 장치가 활성화된다. 특성 곡선(GO)이 상한값의 상부에 존재하고 특성 곡선(KO)이 하한값의 하부에 존재하는 경우, 이러한 두 개의 경우에 대해 트리거 유닛은 네거티브 트리거 결정을 제공할 수 있으며, 즉 트리거 플래그는 사용되지 않으며, 보행자 보호 장치는 개연성 테스트와 무관하게 활성화되지 않는다.
개연성 유닛(200)은 트리거 유닛(100)과 병렬 작동하며, 센서(10, 20)에 인가되는 신호들이 개연성이 있는지 또는 없는지의 여부에 대해 상기 개연성 유닛에서 개별 센서 신호들이 평가된다. 개연성 유닛은 제1 센서(10)의 개연성을 테스트하기 위한 수단(210)과, 제2 센서(20)의 개연성을 테스트하기 위한 수단(220)을 포함한다. 예를 들어 AND-게이트로서 실행되는 결정 유닛(230)에서, 두 개의 센서(10, 20)의 신호들이 개연성이 있는 경우 포지티브 개연성이 설정된다. 개연성 테스트에 대해 추가로 또는 대안적으로, 예를 들어 에어백 장치 내에 배치된 중심 가속 센서의 가속 신호가 사용될 수 있다. 테스트 결과, 대상과의 충돌 개연성이 있는 경우, 개연성 플래그가 사용되며, 즉 개연성 테스트가 포지티브 결과를 제공한다.
개연성 플래그는 예비 트리거 결정을 나타내는 플래그와 공동으로 출력 유닛(400)에 제공되며, 상기 출력 유닛은 예를 들어 논리의 AND-연결을 통해 트리거 플래그를 개연성 플래그와 연결시킴으로써, 보행자 보호 장치의 제어를 위해 사용되는 개연성 있는 트리거 결정 신호(AS)를 생성한다.
도시되지 않은 실시예에서 본 발명에 따른 방법은 에어백 장치 내에 일체될 수 있는데, 이는 CAN-신호들과 가속 정보가 중심 가속 센서에 의해 간단한 방식으로 제공될 수 있기 때문이다. 그러나 또한, 고유의 제어 장치 내에 구현되는 것도 고려될 수 있다.
본원에 기재된 방법은 복수의 가속 센서들에 대해서도 간단하게 확대될 수 있으며, 또한 원칙적으로 다른 센서들, 예를 들어 노킹 센서들에 대해서도 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 센서 데이터가 검출되고 평가되는 보행자 보호 장치용 트리거 신호(AS)의 생성 방법에 있어서,
    가속을 나타내는 센서 데이터가 사전 설정된 임계값을 초과함으로써 대상과의 충돌이 인식되고,
    소정의 대상과의 충돌이 인식된 후에 센서 데이터의 트리거 테스트 및 개연성 테스트가 실행되고,
    트리거 테스트 시에는 센서 데이터를 사용하여 보행자를 인식하기 위해 대상 충돌 지점을 결정하는 특징 추출(110) 및 옵센 인식(120)이 실행되고,
    트리거 테시트 시에 보행자와의 충돌이 인식되고 센서 데이터의 개연성 여부를 평가하는 개연성 테이트 결과가 포지티브인 경우, 보행자 보호 장치용 트리거 신호(AS)가 생성되는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 트리거 테스트 시에, 인식된 충돌 시점 이후의 기간을 측정하는 카운터 상태가 고려되는 것을 특징으로 하는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보행자와의 충돌은 추출된 특징들(GO, F, KO)이 트리거와 관련된 영역 내에 존재함으로써 인식되며, 상기 영역의 상한값, 하한값, 또는 이들 두 값 모두는 옵셋 인식(120), 카운터 상태, 차량의 자체 속도, 상대 속도, 또는 이들의 하나 이상의 임의의 조합에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법.
  4. 제3항에 있어서, 보행자와의 충돌은 추출된 특징(F)이 트리거와 관련된 영역 내에서 특정 시점에 또는 특정한 기간에 걸쳐 존재함으로써 인식되는 것을 특징으로 하는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 특징 추출(110) 시에 제1 적분; 제2 적분; 상이한 기간의 윈도우 적분; 절대값 적분; 감속의, 가속의 또는 감속과 가속의 최대값, 최소값, 또는 최대값과 최소값; 또는 이들의 하나 이상의 임의의 조합이 계산되는 것을 특징으로 하는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 개연성 테스트를 위해 에어백 제어 장치의 중심 가속 센서가 평가되는 것을 특징으로 하는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 범퍼에 배치된 적어도 두 개의 센서(10, 20)가 센서 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 방법.
  8. 센서 데이터의 생성을 위해 복수의 가속 센서(10, 20)를 갖는, 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 수행하기 위한 보행자 보호 장치용 트리거 신호(AS)의 생성 장치에 있어서,
    평가 유닛 및 제어 유닛(300)은 센서 신호의 평가를 위한 시간 제어부(30)와, 개연성 유닛(200)과, 트리거 유닛(100)을 포함하며, 시간 제어부(30)는 대상과의 인식된 충돌 후에 트리거 테스트를 실행하기 위한 트리거 유닛(100)을 활성화시키며, 상기 트리거 유닛은 특징 추출을 위한 수단(110) 및 옵셋 인식을 위한 수단(120) 및 결정 논리부(130)를 포함하며, 트리거 테스트 시에 보행자와의 충돌이 인식되고 개연성 유닛(200)에 의해 실행된 센서 데이터의 개연성 테스트가 포지티브인 경우, 평가 유닛 및 제어 유닛(300)은 보행자 보호 장치를 위한 트리거 신호(AS)를 생성하는 것을 특징으로 하는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서, 평가 유닛 및 제어 유닛(300)은 에어백 제어 장치 내에 일체되는 것을 특징으로 하는, 보행자 보호 장치용 트리거 신호의 생성 장치.
  10. 삭제
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