KR101453250B1

KR101453250B1 - 자동 조종 수단을 구비하는 차량

Info

Publication number: KR101453250B1
Application number: KR1020147006177A
Authority: KR
Inventors: 류지 오카무라; 유카 소부에; 유 히에이; 지카 모리모토
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2014-10-22
Also published as: EP2687410A1; CN103402822A; EP2746139A2; US20140244073A1; KR20130114735A; KR20140036050A; WO2012124085A1; JPWO2012124085A1; US20140032031A1; JP5360332B2; EP2746139B1; EP2746139A3

Abstract

본 발명은, 차외의 송신기로부터 원격 조작의 지시 신호를 수신하여, 차량을 자동적으로 이동시키는 자동 조종 수단을 구비하는 차량에 있어서, 출고시에 주위의 상황 변화에 대응하는 것을 가능하게 하는 것이다. 자동 조종부 (15) 는, 송신기 (50) 로부터의 지령을 받아 출고를 자동적으로 실시할 때에, 주변물 센서 (21) 에서 취득한 차량 주위 (특히 도어 주위) 의 장해물의 상황을 파악하고, 도어를 조작하여 승객이 승강하는 데에 충분한 스페이스가 확보되어 있는지 여부를 판정하여, 승강이 용이한 장소까지 자동적으로 차량을 이동시키는 것이다.

Description

자동 조종 수단을 구비하는 차량{VEHICLE COMPRISING AUTOMATED STEERING UNIT}

본 발명은, 원격으로 차량을 조작하는 장치에 관한 것이다.

주차시에 적절한 경로를 설정하여 주차 조작을 지원하는 운전 지원 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1 에 개시되어 있는 기술은, 이러한 운전 지원 장치의 하나로서, 입고 또는 출고시의 경로를 기억해 두고, 그 경로를 따른 자동 주행을 가능하게 하는 것이다. 이 자동 주행시에는, 운전자가 승차하고 있을 필요가 없기 때문에, 승객의 승강 위치와 주차 위치를 나눌 수 있게 되어, 승객이 쾌적하게 승강할 수 있는 스페이스를 확보할 수 없는 장소로의 주차도 가능해진다는 이점이 있는 것으로 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2008-536734호

이 기술은, 이미 주행했던 경로를 따라 주행을 행하기 때문에, 운전자의 입고·출고 조작이 불가결하다. 경로를 기억했을 때와, 주위의 상황, 예를 들어, 차량 주변의 장해물, 다른 차량 위치의 변경 등이 있으면, 적절한 지원을 할 수 없다는 문제가 있다.

그래서 본 발명은, 원격 조작에 의해 입출고를 가능하게 한 차량 원격 조작 장치에 있어서, 주위의 상황 변화에 대응하는 것을 가능하게 한 자동 조종 수단을 구비하는 차량을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관련된 자동 조종 수단을 구비하는 차량은, 차외의 송신기로부터 원격 조작의 지시 신호를 수신하여, 차량을 자동적으로 이동시키는 자동 조종 수단을 구비하는 차량에 있어서, (1) 차외의 송신기로부터의 출고 지령을 수신하는 수신 수단과, (2) 차량 주위의 장애물 상황을 파악하는 파악 수단과, (3) 파악 수단에 의해 파악된 장애물 상황에 기초하여, 차량으로부터의 승강의 난이도를 판정하는 판정 수단과, (4) 입고시의 궤적, 미리 설정된 참조 궤적, 또는 직진 궤적을 주행 궤적으로서 기억하는 기억 수단과, (5) 출고 지령에 따라, 기억 수단에 기억된 주행 궤적에 기초하여 차량을 주행시켜 출고를 행하는 제어 수단을 가지며, 제어 수단은, 판정 수단에 의해 승강이 용이하다고 판정될 때까지 주행을 계속시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 제어 수단에 의해, 승강이 용이하다고 판정될 때까지 주행을 계속시킨 후, 도어록을 해제하고, 승차 가능하다는 뜻을 알리면 된다.

본 발명에 의하면, 차량 주위의 장해물 상황 (위치, 차량과의 거리 등) 을 파악하고, 파악된 장해물 상황에 기초하여 차량 도어로부터의 승강의 난이를 판정함으로써, 차량 주위의 상황이 변화된 경우여도 그 변화에 따라 승강 스페이스를 확보할 수 있는지 여부를 판정할 수 있다.

판정된 난이도에 기초하여, 차량을 자동적으로 이동시킴으로써, 조작자가 승강 스페이스를 확보할 수 있는 장소로 원격 조작에 의해 차량을 적절히 이동시킬 수 있어, 승강이 용이하지 않은 장소에서 승강을 실시하지 않아도 되므로, 편리성이 향상된다.

도 1 은 본 발명에 관련된 차량 원격 조작 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 는 도 1 의 장치에 있어서의 원격 조작 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도 3 은 원격 조작시의 차량 이동을 설명하는 도면이다.
도 4 는 원격 조작에 의한 출고 전의 차량과 주변의 상황을 나타내는 도면이다.
도 5 는 원격 조작에 의한 출고 후의 차량과 주변의 상황을 나타내는 도면이다.
도 6 은 도 1 의 장치에 있어서의 원격 조작의 다른 동작을 나타내는 플로우 차트이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 설명의 이해를 용이하게 하기 위하여, 각 도면에서 동일한 구성 요소에 대해서는 가능한 한 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 에, 본 발명에 관련된 차량 원격 조작 장치의 구성을 나타낸다. 이 원격 조작 장치는, 제어부인 원격 조작 ECU (Electric Control Unit) (1) 를 중심으로 구성된다. 원격 조작 ECU (1) 는, CPU, ROM, RAM 등에 의해 구성되어 있다. 그 내부에는, 장해물 검출부 (11), 차량 시 검출부 (12), 궤도 생성부 (13), 궤도 기억부 (14), 자동 조종부 (15) 를 구비한다. 원격 조작 ECU (1) 내의 각 부는, 하드웨어적으로 구분되어 있어도 된다. 이 경우에는, 하드웨어의 일부를 공유하고 있어도 된다. 하드웨어적으로 구분되어 있지 않거나, 일부를 공유하고 있는 경우에는, 소프트웨어적으로 구분되어 있어도 되고, 소프트웨어의 일부를 공유하고 있어도 된다. 또한, 동일한 소프트웨어 내에서 복수의 기능을 실현해도 된다.

원격 조작 ECU (1) 에는, 주변의 장해물 위치를 검출하는 주변물 센서 (21), 차륜의 회전을 검출하는 차륜속 센서 (22), 조타량을 검출하는 타각 센서 (23) 의 출력이 입력되어, 각 차량 상태량을 판독입력한다. 원격 조작 ECU (1) 에는, 또한 수신기 (24) 의 출력 신호가 입력되지만, 이 수신기 (24) 는, 운전자 등의 승객이 차 외로 들고나갈 수 있는 송신기 (50) 와 상호 통신하여, 원격 조작의 지시 신호를 수신하는 기능을 갖고 있다. 이 송신기 (50) 는, 예를 들어, 차량의 이그니션 키와 일체화되어 있으면 된다. 주변물 센서 (21) 로는, 초음파 센서, 레이저 레이더, 적외선 센서 등을 사용할 수 있다. 주변물 센서 (21) 는 적어도 운전자측의 도어 근방을 포함하는 차량의 복수의 지점에 배치된다. 예를 들어, 외측으로 여는 운전석 도어의 경우에는, 도어의 앞과 뒤에 센서를 배치하면 된다.

원격 조작 ECU (1) 는, 또한 조타를 실시하는 조타 액추에이터 (31), 차량을 구동시키는 엔진 (32), 변속기 (33), 제동을 행하는 브레이크 (34) 를 각각 제어한다. 조타 액추에이터 (31) 로는, 예를 들어, 전동 파워 스티어링 장치의 액추에이터를 사용하면 된다.

이하, 운전자측의 도어를 사용한 승강이 용이해지도록 입출고를 실시하는 경우를 예로 설명한다. 먼저, 이 차량 원격 조작 장치에 의한 입출고시의 동작을 도 2 의 플로우 차트를 참조하여 설명한다. 이 처리는, 도시하지 않은 스위치 등에 의해 주차 상태로 설정되었을 때, 혹은 원격 조작을 온으로 했을 때에 처리를 개시하면 된다. 혹은, 운전자가 차량을 정지시키고 나서 변속기의 상태를 후퇴 상태로 설정한 시점에서 작동시키면 된다.

최초의 단계 S1 에서는, 차량 위치 검출부 (12) 에서 검출한 입고 개시시의 차량 위치와, 장해물 검출부 (11) 에서 검출한 그 때의 도어 여유를 기억한다. 입고 개시시의 위치는, 도시하지 않은 GPS (Global Positioning System) 등의 항법 장치로 판정한 자차량 위치를 기초로 해도 된다. 혹은, 입고 개시 위치를 시점으로 하여 그 후의 주행 거리에 수반하는 타각 변화를 기억하도록 해도 된다. 장해물 검출부 (11) 는, 주변물 센서 (21) 에서 검출한 차량 주변의 장해물과의 거리, 위치 관계, 그 변화에 기초하여 차량 주변의 장해물 상황을 파악하고, 이것에 기초하여 도어 여유를 판정하는 것이다.

도어 여유의 파라미터로는, 예를 들어, 운전자측의 도어와, 그 도어에 대향하는 장해물 (바꾸어 말하면, 도어 개폐 동작에 간섭하는 에리어에 존재하는 장해물) 과의 거리, 또는 운전자측의 도어를 이용할 때의 승강 스페이스로서 도어 주변의 승강에 사용되는 에리어의 면적 외, 도어를 포함하는 차체 길이 방향의 소정의 범위에 있어서의 장해물과 차체의 최단 거리, 가능한 도어의 개도 등을 사용할 수 있다. 그 외, 도어의 개폐 여부를 판정하는 경우도 포함된다. 예를 들어, 도어 개폐 가능 거리 혹은 개폐 가능 개도를, 기준 임계값과 비교하여, 임계값보다 크게 개폐할 수 있는 경우에 개폐가 용이하고, 그 미만인 경우에는 개폐가 곤란한 것으로 판정하면 된다.

그 후, 주행 중의 이동 궤적과 도어 여유 변동을 검출하고 기억한다 (단계 S2). 이동 궤적의 검출은, 차량 위치 검출부 (12) 에 의해, 도어 여유 변동의 검출은, 장해물 검출부 (11) 에 의해, 모두 단계 S1 과 동일한 수법에 의해 실시된다. 이 궤적은, 궤도 기억부 (14) 내에 도어 여유 변동과 대응지어 기억된다. 이것을 주차 위치에 도달할 때까지 실시하여, 차량 위치 검출부 (12) 에 의해 검출한 주차 위치를 기억한다 (단계 S3).

여기까지의 주차 조작은, 오로지 운전자의 조작에 의해 실시해도 되지만, 적절한 입고 경로를 산출하여, 그 경로를 따른 이동을 행할 수 있도록, 유도 혹은 자동 조종에 의해 주차를 해도 된다.

주차 위치에 도달하면 그 시점에서의 도어 여유를 기초로 하여 도어 개폐 거리가 충분한지, 바꾸어 말하면, 운전자의 승강 스페이스가 충분히 확보되어 있는지 여부를 판정한다 (단계 S4). 도어 여유가 충분한 경우에는, 그 도어를 이용한 승객의 승강이 용이하고, 불충분한 경우에는, 승객의 승강은 곤란하므로, 도어 여유는 승객의 승강의 난이도를 나타내는 지표로서 기능한다. 승강 스페이스가 충분히 확보되어 있는 경우에는, 주차 위치에서의 운전자의 승강이 가능하기 때문에, 주차 완료로 하여 그 후의 처리를 스킵하고 종료한다. 한편, 승강 스페이스가 충분히 확보되지 않아, 주차 위치에서의 운전자의 승강에 지장을 초래하는 것으로 판단한 경우에는, 단계 S5 로 이행한다.

단계 S5 에서는, 승강 가능 위치로의 이동 처리를 실시한다. 여기서는, 궤도 생성부 (13) 가, 궤도 기억부 (14) 내에 기억되어 있는 입고시의 궤적과 도어 여유 변동에 기초하여, 입고 개시 위치로부터 현재 위치까지의 사이에서, 운전자의 승강 스페이스가 확보되어 있고, 또한 주차 위치에 가장 근접한 지점을 탐색하여, 그 지점을 목적지로 하여 주차 위치로부터의 궤적을 생성한다. 여기서, 입고 개시 위치까지 돌아와도 운전자의 승강 스페이스가 미리 설정된 소정의 여유도 이상으로 충분하지 않은 것으로 판정한 경우에는, 입고 개시 위치-주차 위치 사이에서 가장 승강 스페이스를 확보할 수 있는 (예를 들어, 운전석 도어를 가장 크게 열 수 있는 위치) 를 목적지로 하여 주차 위치로부터의 궤적을 생성한다. 이 궤적은, 예를 들어, 주행 거리에 대한 타각 변화로서 설정된다.

자동 조종부 (15) 는, 조타 액추에이터 (31) 에 의해 타각을 제어함과 함께, 엔진 (32), 변속기 (33), 브레이크 (34) 를 조작하여 차속을 제어함으로써, 생성한 궤적에 따른 주행을 실시하여, 차량을 설정한 목적지로 이동시킨다.

목적지 도달 후에는, 승객의 승강이 종료될 때까지 대기한다 (단계 S6). 승강 종료의 판정은, 운전자가 송신기 (50) 를 사용하여 승강을 종료한 뜻을 차량의 수신기 (24) 에 송신하고, 자동 조종부 (15) 에 통지함으로써 실시하면 된다. 이 통지는 승강 종료 외, 이행의 처리 계속을 촉구하는 통지 등이어도 된다. 도어의 개폐 상태나 안전 벨트, 착석 상태, 차실 내의 사람의 유무 등을 검출하여, 승강 중이라고 판정한 경우에는, 정차를 계속해야 한다고 하여 정차 상태를 유지하면 된다.

운전자의 승강이 종료된 것으로 판단하면 단계 S7 로 이행하여, 앞서 설정한 주차 위치로부터 현재 위치까지의 경로를 반대로 거슬러 올라가는 경로를 생성하고, 이 경로를 따른 자동 조종을 실시함으로써, 주차 위치로 자동적으로 이동한다.

여기서는, 입고 개시 위치까지의 사이에서 승강이 용이한 목적지를 설정했지만, 입고 개시 위치까지 거슬러 올라가도 승강이 소정의 여유도 이상 용이하다는 조건을 만족하는 목적지가 존재하지 않는 경우에는, 입고 개시 위치까지의 경로를 더욱 연장하는 경로를 설정하여, 승강이 소정의 여유도 이상에 도달한 지점에서 정차하도록 해도 된다.

도 3 은, 직진하여 이동하는 경우의 입고시의 궤적예를 설명한 것으로서, 운전자의 조작에 의해 입고 개시 위치로부터 주차 위치까지 일단 후퇴하고, 원격 조작 ECU (1) 에 의해 도어 개폐 가능 위치까지 전진하여, 거기서 운전자가 내린 후, 다시 후퇴하여 주차 위치까지 이동함으로써, 입고를 완료한다.

다음으로, 출고시의 조작에 대하여, 도 4 ∼ 도 6 을 참조하여 설명한다. 여기서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이 운전자 (200) 가 승차하고자 하는 차량 (100) 이 주차 위치 (300) 에 주차되어 있고, 인접하는 주차 위치 (301) 에 다른 차량 (101) 이 주차되어 있는 경우를 생각한다. 여기서, 차량 (100) 은 우측이 운전석인 것으로 한다.

차량 (100) 과 차량 (101) 의 횡 방향 차간 거리 (C) 가 좁아, 차량 (100) 의 운전석측 도어를 충분히 열 수 없기 때문에, 현재의 차량의 위치 관계에서는, 운전자 (200) 가 차량 (100) 에 승차하는 데에 곤란을 초래할 것으로 예상되는 것으로 한다. 이 경우, 도 5 에 나타내는 바와 같이 차량 (100) 을 거리 (A) 만큼 전진시키면, 차량 (100) 의 운전석측 도어를 충분히 열 수 있어, 운전자 (200) 가 용이하게 승강할 수 있는 것으로 한다.

도 6 은, 이 출고 조작의 처리 플로우이다. 먼저 운전자가 송신기 (50) 를 사용하여 송신한 출고 지령을 수신기 (24) 에 의해 수신한다 (단계 S11). 다음으로, 장해물 검출부 (11) 에 의해, 차량 주변의 장해물 위치를 파악하고, 그것에 기초하여 도어의 개폐 여유도를 판정한다 (단계 S12). 현재 위치에서 충분한 도어 개폐 여유가 있어, 운전자가 용이하게 승강할 수 있는 것으로 판단한 때에는 단계 S14 로 이행하고, 도어록을 해제하여, 운전자에게 승차 가능하다는 뜻을 알린다.

한편, 현재 위치에서는, 충분한 도어 개폐 여유가 없는 것으로 판단한 경우에는 단계 S13 으로 이행하고, 자동 조종부 (15) 의 지시에 의해, 조타 액추에이터 (31), 엔진 (32), 변속기 (33), 브레이크 (34) 를 제어함으로써, 승강 가능 위치로의 이동을 실시한다.

승강 가능 위치에 도달했는지 여부의 판단은, 단계 S12 와 동일한 처리에 의해 도어의 개폐 여유도를 판정하며, 충분한 도어 개폐 여유가 있어, 운전자가 용이하게 승강할 수 있는 것으로 판단될 때까지 주행을 계속함으로써 실시하면 된다. 이 때에 궤도 생성부 (13) 에서 형성되는 주행 궤적은, 궤도 기억부 (14) 에 기억한 입고시의 궤적, 미리 설정된 참조 궤적, 직진 궤적 등을 사용할 수 있으며, 장해물 검출부 (11) 의 검출 결과에 기초하여 장해물과의 거리를 충분히 유지할 수 있는 궤적을 채용한다. 승강 가능 위치로 도달한 후에는 단계 S14 로 이행하고, 도어록을 해제하여, 운전자에게 승차 가능하다는 뜻을 알린다. 승강 가능 위치 대신에, 초기의 목적지를 송신기 (50) 로부터 취득한 운전자의 현재 위치 부근으로 하여, 운전자의 현재 위치에 가까운 승강이 가장 용이한 지점으로 이동하도록 해도 된다.

이상의 설명에서는, 운전석측의 도어의 승강을 판정하는 경우를 예로 설명하였지만, 화물 도어를 포함하는 그 밖의 도어여도 된다. 또, 외측으로 여는 도어에 한정되지 않고, 상측으로 여는 도어나 슬라이드 도어라 하더라도 본 발명은 바람직하게 적용할 수 있다. 조작자가 송신기 (50) 로부터 수신기 (24) 로 지령을 보냄으로써, 대상이 되는 도어를 지정할 수 있게 된다.

본 발명은, 원격 조작할 수 있는 차량에 바람직하다.

1 : 원격 조작 ECU
11 : 장해물 검출부
12 : 차량 시 검출부
12 : 차량 위치 검출부
13 : 궤도 생성부
14 : 궤도 기억부
15 : 자동 조종부
21 : 주변물 센서
22 : 차륜속 센서
23 : 타각 센서
24 : 수신기
31 : 조타 액추에이터
32 : 엔진
33 : 변속기
34 : 브레이크
50 : 송신기
100, 101 : 차량
200 : 운전자
300, 301 : 주차 위치

Claims

차외의 송신기로부터 원격 조작의 지시 신호를 수신하여, 차량을 자동적으로 이동시키는 자동 조종 수단을 구비하는 차량에 있어서,
상기 차외의 송신기로부터의 출고 지령을 수신하는 수신 수단과,
상기 차량의 주위의 장애물 상황을 파악하는 파악 수단과,
상기 파악 수단에 의해 파악된 상기 장애물 상황에 기초하여, 상기 차량으로부터의 승강의 난이도를 판정하는 판정 수단과,
입고시의 궤적, 미리 설정된 참조 궤적, 또는 직진 궤적을 주행 궤적으로서 기억하는 기억 수단과,
상기 출고 지령에 따라, 상기 기억 수단에 기억된 상기 주행 궤적에 기초하여 상기 차량을 주행시켜 출고를 행하는 제어 수단을 가지며,
상기 제어 수단은, 상기 판정 수단에 의해 승강이 용이하다고 판정될 때까지 주행을 계속시키는 것을 특징으로 하는 차량.
제 1항에 있어서,
상기 제어 수단에 의해, 승강이 용이하다고 판정될 때까지 주행을 계속시킨 후, 도어록을 해제하고, 승차 가능하다는 뜻을 알리는 것을 특징으로 하는 차량.