KR101957071B1 - 자동차의 적어도 반자율적 조종 방법, 운전자 보조 시스템 및 자동차 - Google Patents

자동차의 적어도 반자율적 조종 방법, 운전자 보조 시스템 및 자동차 Download PDF

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발레오 샬터 운트 센소렌 게엠베아
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Abstract

본 발명은 자동차(1)의 적어도 반자율적 조종 방법에 관한 것이며, 이 방법에서 자동차(1)와 자동차(1)의 주변 구역(7)에 있는 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이의 상대 위치가 자동차(1)의 센서 장치(9)에 의해서 탐지되며, 적어도 하나의 물체(10, 11)를 지나치는 자동차(1)의 이동을 위한 이동 궤적(12)은 탐지된 상대 위치에 기초하여 결정되며, 결정된 이동 궤적(12)에 따른 이동 중 자동차(1)와 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이의 거리를 설명하는 충돌 거리가 결정되며, 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동 이전에 자동차(1)와 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이에서 불확실성 구역(a, a')이 결정되며, 충돌 거리는 결정된 불확실성 구역(a, a')에 따라서 조절되며, 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동은 조절된 충돌 거리에 따라서 제어된다.

Description

자동차의 적어도 반자율적 조종 방법, 운전자 보조 시스템 및 자동차{METHOD FOR THE AT LEAST SEMI-AUTONOMOUS MANOEUVRING OF A MOTOR VEHICLE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM AND MOTOR VEHICLE}
본 발명은 자동차를 적어도 반자율적으로 조종하는 방법에 관한 것이며, 이 방법에서 자동차와 자동차의 주변 구역에 있는 적어도 하나의 물체 사이의 상대 위치가 자동차의 센서 장치에 의해서 탐지되며, 적어도 하나의 물체를 지나치는 자동차의 이동을 위한 이동 궤적이 탐지된 상대 위치에 기초하여 결정되며, 결정된 이동 궤적에 따른 이동 중 자동차와 적어도 하나의 물체 사이의 거리를 설명하는 충돌 거리가 결정된다. 본 발명은 또한, 운전자 보조 시스템 및 그러한 운전자 보조 시스템을 가지는 자동차에 관한 것이다.
현재, 자동차를 조종할 때, 그리고 특히 주차 공간에 자동차를 주차할 때 운전자를 보조하는 운전자 보조 시스템에 특히 주의가 집중되고 있다. 주차 공간 또는 무료 주차 공간을 탐지하고 주차 과정 중에 운전자를 보조하기 위해서 대응 센서를 사용할 수 있는 운전자 보조 시스템은 종래 기술로부터 이미 공지되어 있다. 그런 시스템의 경우에, 운전자는 세로 주차 중에 그리고 가로 주차 중에 모두 보조받을 수 있다. 또한, 주차 과정 중에 반자율적으로 자동차를 이동시킬 수 있는 운전자 보조 시스템이 공지되어 있다. 이런 경우에, 운전자 보조 시스템은 자동차의 조향(steering)을 수행하며, 운전자는 가속기 페달 및 제동장치를 작동한다. 또한, 자동차의 자율 조종을 허용하는 운전자 보조 시스템이 이미 공지되어 있다.
이와 관련하여, DE 10 2011 086 210 A1 호는 운전 조작의 실행 중에 자동차가 내부로 이동하는 드라이빙 튜브(driving tube)에 관한 결정에 대해서 운전 조작 중에 자동차의 운전자를 보조하는 방법을 개시하며, 여기서 운전 조작은 자동적으로 또는 반자동적으로 수행된다. 물체가 드라이빙 튜브 내부에 위치되면, 차량은 정지된다. 운전 조작은 물체가 드라이빙 튜브를 떠나자마자 계속된다. 이 방법은 예를 들어, 자동차를 주차하는데 사용될 수 있다.
또한, DE 10 2010 023 164 A1 호는 자동차의 운전자 보조 시스템을 사용하여 자동차 주변에서의 물체의 존재에 대해 자동차의 운전자에게 경고하는 방법을 설명한다. 이런 맥락에서, 자동차에 대한 물체의 상대 위치가 센서 장치의 데이터에 기초하여 결정된다. 또한, 자동차의 예상 운전 경로 또는 예상 드라이빙 튜브가 탐지된다. 이 방법은 예를 들어, 주차 공간에서의 주차시에 적용될 수 있다.
나아가, DE 10 2008 027 779 A1 호는 주차 공간에서의 주차시 차량의 운전자를 보조하는 방법을 설명한다. 이런 경우에, 가능한 주차 공간이 측정되며, 주차 궤적이 계산된다. 주차 공간 기하학적 구조는 주차 과정 중에 계속해서 탐지되고 주차 과정의 시작 이전에 탐지된 주차 공간 기하학적 구조와 비교된다. 두 개의 주차 공간 기하학적 구조가 서로 상이하면, 존재하는 편차가 평가되며 주차 궤적은 적절하다면, 교정되고/되거나 새로 계산된다.
또한, DE 10 2009 040 373 A1 호는 차량의 적어도 반자율 주차 과정을 수행하는 방법을 개시한다. 여기서, 주차 과정의 개시 이전에 잠재적인 주차 공간이 주차 보조 시스템의 센서 장치에 의해 감지되며, 주차 공간의 최종 위치에 도달하기 위해서 주차 과정 중인 차량을 따라서 이동되는 주차 경로가 감지된 주차 공간에 따라서 결정된다. 또한, 주차 과정의 개시 이후에 각각의 경우에, 주차 공간 내에 있는 물체로부터 차량의 거리가 감지되며, 그 거리들 중의 적어도 하나와 관련된 사전결정된(predetermined) 교정 기준이 만족된 이후에 주차 경로가 교정된다.
본 발명에 의해 다루어지는 과제는 자동차의 적어도 반자율 조종이 더 신뢰성 있고 더 편안하게 수행될 수 있는 방법을 보여주고자 하는 것이다.
이러한 과제는 각각의 특허 독립항에 청구된 바와 같은 특징들을 갖는 방법에 의해, 운전자 보조 시스템에 의해 그리고 자동차에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 본 발명의 유리한 실시예는 특허 종속항, 설명 및 도면의 요지이다.
본 발명에 따른 방법은 자동차의 적어도 반자율 조종을 제공한다. 이런 경우에, 자동차와 자동차의 주변에 있는 적어도 하나의 물체 사이의 상대 위치는 자동차의 센서 장치에 의해 탐지된다. 적어도 하나의 물체를 지나치는 자동차의 이동에 관한 이동 궤적은 탐지된 상대 위치에 기초하여 결정되며, 그 결정된 이동 궤적에 따른 이동 중 자동차와 적어도 하나의 물체 사이의 거리를 설명하는 충돌 거리가 결정된다.
나아가, 이동 궤적을 따른 자동차의 이동 이전에, 자동차와 적어도 하나의 물체 사이에서 불확실성 구역(uncertainty area)이 결정된다. 또한, 이동 궤적을 따른 자동차의 이동 이전에, 충돌 거리는 결정된 불확실성 구역에 따라서 조절된다. 최종적으로, 이동 궤적에 따른 자동차의 이동은 조절된 충돌 거리에 따라서 제어된다.
본 발명은 종래 기술로부터 공지된 자동차의 적어도 반자율 조종에 관한 방법에서 자동차가 운전자에게 불편한 방식으로 조종되는 문제점이 생길 수 있다는 인식을 기초로 한다. 그 이유는, 자동차의 세로 방향 안내에 대해서, 일반적으로 시작 지점으로부터 최종 지점까지 연장하는 이동 궤적이 결정되기 때문이다. 운전자 보조 시스템은 예를 들어, 속도가 최대로 되지만 가속을 위한 사전결정된 값이 초과되지 않는 방식으로 이런 맥락에서 최종 지점까지 속도 프로파일을 계산한다. 나아가, 속도 프로파일의 결정에 관한 종래 기술에 따르면, 충돌 거리, 즉 자동차와 물체 사이의 거리는 이동 궤적 상에서의 자동차 운전 중에 고려된다. 충돌 거리는 또한, 충돌까지의 거리(Diatance to Collision; DTC)로서 지칭될 수 있다. 또한, 이동 궤적의 최종 지점이 결정될 수 있다. 물체로부터의 거리가 이동 궤적에 따른 운전 중에 변경되면, 이는 운전자 보조 시스템이 자동차의 속도를 감소시키는 상황을 유도할 수 있다.
본 발명에 따라서, 불확실성 구역이 자동차와 적어도 하나의 물체 사이에서 결정되는 것이 제공된다. 이러한 불확실성 구역은 특히, 적어도 하나의 물체에 대한 자동차의 상대 위치의 결정 중에 공간 불확실성을 설명한다. 이러한 불확실성 구역은 이동 궤적에 따른 자동차의 운전 이전에 결정된다. 불확실성 구역은 물체에 대한 자동차의 상대 위치를 감지한 이후에 바로 결정되거나 미리 정해질 수 있다. 적어도 하나의 물체가 예를 들어, 주차 공간의 경계 내에 있으면, 불확실성 구역은 주차 공간의 측정 이후에 바로 결정될 수 있다. 따라서 불확실성 구역은 자동차가 물체를 지나쳐 이동되거나 주차 공간 내로 이동되기 이전에 결정된다. 적어도 하나의 물체의 위치 및/또는 외부 치수에 대한 결정 중의 공간 불확실성은 불확실성 구역으로 고려될 수 있다. 나아가, 불확실성 구역에 대한 결정 중에 자동자의 위치에 대한 결정 중의 공간 불확실성을 고려하는 것이 가능하다. 자동차의 위치는 예를 들어, 오도메트리(odometry)에 의해서 결정된다. 이런 맥락에서, 축적된 에러가 물체 또는 물체의 위치가 감지된 이후에 오도메트리 작동 중에 생길 수 있다. 불확실성 구역의 결정 중에, 물체 및/또는 자동자의 위치가 주변의 지도에서 후속 처리되는 센서 모델에 기초하여 결정된다는 사실 덕분에 공간 불확실성이 자동차와 물체 사이의 상대 위치에 대한 결정 중에 생길 수 있다는 사실을 고려하는 것이 또한 가능하다. 자동차와 물체 사이의 결정된 충돌 거리는 이동 궤적에 따른 자동차의 이동 이전에 불확실성 구역에 대해 조절된다. 나아가, 자동차는 조절된 충돌 거리에 따라서 탐지된 이동 궤적을 따라 조종된다. 이런 방식으로, 자동차의 이동은 물체에 대한 충돌이 발생하지 않을 높을 확률로 추정될 수 있는 구역에서 제어될 수 있다. 따라서, 불확실한 환경하에서 자동차의 속도 또는 가속도가 급속히 감소되는 상황으로 유도되는, 자동차와 물체 사이의 충돌 거리가 사전결정된 최소값에 도달하지 못하는 것을 방지하는 것이 또한 가능하다. 그러므로, 이동 궤적에 따른 적어도 반자율 조종이 가능하게 이루질 수 있으며, 이는 운전자가 편안한 것으로 느끼게 한다. 이 방법은 특히, 자동차의 주차 및/또는 조종을 제공할 수 있다.
불확실성 구역은 바람직하게, 센서 장치의 유형, 자동차와 적어도 하나의 물체 사이의 상대 위치의 탐지 중 자동차의 현재 속도 및/또는 자동차와 적어도 하나의 물체 사이의 탐지된 상대 위치에 기초하여 결정된다. 센서 장치는 자동차와 물체 사이의 거리를 감지할 수 있는 적어도 하나의 거리 센서를 포함할 수 있다. 또한 센서 장치는 적어도 하나의 물체의 외부 치수를 결정하도록 구성될 수 있다. 센서 장치는 예를 들어, 적어도 하나의 초음파 센서, 적어도 하나의 카메라, 적어도 하나의 레이더 센서(rader sensor) 및/또는 적어도 하나의 레이저 센서를 포함할 수 있다. 센서의 구성에 따라서, 예를 들어 물체의 위치 및/또는 치수의 감지 중에 상이한 측정 정확도가 발생한다. 이들 측정 정확도는 불확실성 구역의 결정 중에 고려될 수 있다. 나아가, 물체에 대한 자동차의 상대 위치 및/또는 상대 속도는 물체의 감지 중에 고려될 수 있다. 그러므로 불확실성 구역이 특히 신뢰성 있게 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 자동차와 적어도 하나의 물체 사이의 상대 위치는 이동 궤적에 따른 자동차의 이동 중에 연속적으로 탐지되며, 불확실성 구역은 탐지된 상대 위치에 따라서 조절된다. 탐지된 이동 궤적에 따른 이동 중에, 운전자 보조 시스템은 일반적으로 적어도 하나의 물체를 설명하는 비교적 정확한 정보를 수신한다. 예를 들어, 물체의 위치 및/또는 물체의 외부 치수는 자동차가 물체에 접근함에 따라서 더 정확하게 결정될 수 있다. 그러므로, 불확실성 구역은 이러한 정보에 기초하여 연속적으로 조절될 수 있다.
충돌 거리는 바람직하게, 자동차의 외부 치수와 사전결정된 안전 거리에 기초하여 추가로 조절된다. 자동차와 적어도 하나의 물체 사이의 충돌 거리의 결정 중에, 자동차의 외부 치수가 고려될 수 있으며, 상기 외부 치수는 예를 들어, 운전자 보조 시스템의 메모리 유닛에 저장된다. 안전 거리는 자동차와 물체 사이의 상대 위치의 결정 중에 자동차의 외부 치수에 가산될 수 있다. 이런 방식으로, 불확실성 구역에 더하여, 충돌 거리를 결정할 때 안전 거리를 고려하는 것이 가능하다.
추가의 개량예에서, 조절된 충돌 거리에 도달된 때의 자동차와 탐지된 이동 궤적의 최종 지점 사이의 거리를 설명하는 잔여 거리가 탐지된다. 특히, 잔여 거리는 충돌 거리에 도달된 때의 자동차와 탐지된 이동 궤적의 최종 지점 사이의 최단 거리를 구성한다. 이런 맥락에서, 이동 궤적은 바람직하게, 자동차에 대한 물체의 상대 위치에 기초하여 탐지된다. 그러므로, 불확실성 구역은 이동 궤적의 결정에 고려되지 않는다. 그러나, 조절된 충돌 거리는 불확실성 구역에 기초하여 결정된다. 그러므로, 최종 지점으로부터의 잔여 거리는 적어도 하나의 물체와 충돌 위험이 없는 방식으로 결정될 수 있다.
또한, 탐지된 이동 궤적에 따른 자동차의 이동에 관한 속도 프로파일이 탐지된 잔여 거리에 따라서 결정되면 유리하다. 잔여 거리가 불확실성 구역 및/또는 안전 거리를 고려하여 탐지된다는 사실 덕분에, 이동 궤적에 따른 자동차의 이동 중에 물체와 충돌 위험이 없는 높은 확률로 추정하는 것이 가능하다. 그러므로, 이동 궤적에 따른 속도 프로파일은 이동이 차량 승객에 의해 편안하고 안전하게 느껴는 방식으로 결정될 수 있다.
이동 궤적에 따른 자동차의 이동을 설명하는 모델이 바람직하게 결정되며, 충돌 거리가 결정된 모델에 따라서 추가로 조절된다. 모델에 의해서 적어도 반자율 조종 중에 자동차가 확실한 환경하에서, 결정된 이동 궤적에 따라서 정확하게 이동하지 않는다는 사실을 고려하는 것이 가능하다. 모델은 특히, 자동차의 이동을 설명하는 동적 모델일 수 있다. 그러므로, 이동 궤적으로부터 자동차의 편차는 모델에 의해서 고려되고 충돌 거리의 결정 중에 사용될 수 있다. 그러므로, 이동 궤적에 따른 이동 중에 자동차의 상대 위치가 정확하게 결정될 수 있다.
추가의 개량예에서, 탐지된 이동 궤적에 따른 이동 중의 자동차의 위치가 결정되며, 잔여 거리가 자동차의 결정된 위치에 기초하여 조절된다. 자동차의 위치는 예를 들어, 오도메트리에 의해서 결정될 수 있다. 이런 목적으로, 자동차의 적어도 하나의 휠의 회전 수 및/또는 이동 궤적에 따른 자동차의 이동 중 조향 각도가 감지될 수 있다. 이런 방식으로, 잔여 거리가 신뢰성 있게 탐지될 수 있다.
또한, 이동 궤적에 따른 이동 중에 자동차가 이동 방향의 적어도 하나의 변경을 수행하며, 이동 방향의 변경이 수행되는 이동 궤적 상의 지점으로부터의 거리가 탐지되는 방식으로 이동 궤적이 결정되면 유리하다. 특히, 이동 궤적에 따른 이동 중에 자동차가 이동 방향의 변경, 즉 후진 이동으로부터 전방 이동으로, 또는 그 반대로의 변경을 수행하는 방식으로 주차 과정 중에 이동 궤적이 결정될 수 있다. 상기 지점의 출력을 통해서, 이동 궤적에 따른 자동차의 이동을 정확하게 결정하는 것이 가능하다.
탐지된 이동 궤적에 따른 자동차의 이동에 관한 속도 프로파일은 바람직하게, 상기 지점으로부터 탐지된 거리에 따라서 추가로 결정된다. 그에 도달시 이동 방향의 변경이 수행되는, 이동 궤적 상의 지점으로부터 자동차의 거리가 출력된다. 이러한 거리에 기초해서, 현재 위치로부터 그 지점까지의 자동차의 속도 프로파일은 차량 승객에게 편안하고 안전한 운전 느낌이 얻어지는 방식으로 탐지될 수 있다.
추가의 실시예에서, 자동차의 주변 구역에서 추가 물체가 부가적으로 감지되며, 추가 물체의 현재 위치가 불확실성 구역 내에 위치되어 있는지가 확인된다. 자동차의 이동 중에, 추가 물체가 센서 장치로 탐지 또는 감지될 수 있다. 그런 추가 물체는 예를 들어, 자동차와 적어도 하나의 물체 사이로 이동하는 보행자일 수 있다. 추가 물체는 또한, 이전에 감지되지 않은 물체일 수 있다. 추가 물체가 불확실성 구역 내부에 위치되지 않으면, 자동차의 이동이 조절될 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 이동 궤적이 조절될 수 있다. 이런 방식으로, 자동차는 안전하게 조종될 수 있다.
나아가, 조절된 충돌 거리에 따라서 이동 궤적에 따른 자동차의 이동을 제어하기 위해서, 조향 시스템, 제동 시스템 및/또는 구동 엔진에 개입(intervention)이 이루어지는 것이 유리하다. 이동 궤적에 따라 자동차를 이동시키기 위해서, 예를 들어, 자동차의 운전자 보조 시스템이 조향 개입을 수행하는 것이 가능하다. 이런 경우에, 운전자 보조 시스템은 자동차의 가로방향 안내를 수행한다. 운전자는 가속기 페달과 제동장치를 계속해서 작동한다. 이동 궤적에 따라 자동차를 조종하기 위해서 운전자 보조 시스템이 제동 장치 및/또는 구동 엔진을 추가로 작동시키는 것을 제공하는 것이 또한 가능하다. 이런 경우에, 운전자 보조 시스템은 또한, 자동차의 세로방향 안내를 수행한다.
추가의 실시예에서, 이동 궤적에 따른 이동 중에 자동차는 가로 주차 목적을 위한 주차 공간으로 또는 세로 주차 목적을 위한 주차 공간으로 이동된다. 이런 경우에, 적어도 하나의 물체가 주차 공간의 경계 내에 있다. 이러한 주차 공간은 자동차의 가로 주차를 제공할 수 있다. 이에 대한 대안으로, 주차 공간은 자동차의 세로 주차를 제공할 수 있다. 이런 방식으로, 운전자는 자동차의 주차 중에 보조를 받을 수 있다. 자동차를 주차 공간에서 내보내기 위해서 자동차가 이동 궤적을 따라 조종되는 것을 제공하는 것이 또한 가능하다.
본 발명에 따른 운전자 보조 시스템은 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 설계된다. 운전자 보조 시스템은 바람직하게, 물체의 위치를 탐지하는 센서 장치를 포함하며, 여기서 센서 장치는 적어도 하나의 초음파 센서, 적어도 하나의 카메라, 적어도 하나의 레이더 센서 및/또는 적어도 하나의 레이저 센서를 가진다. 이런 방식으로, 센서 장치 또는 대응하는 거리 센서에 대한 물체의 상대 위치를 신뢰성 있게 결정하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 자동차는 본 발명에 따른 운전자 보조 시스템을 포함한다. 자동차는 특히, 승용차로서 구현된다.
본 발명에 따른 방법에 대해 제공되는 실시예와 그의 장점은 그에 대응하여, 본 발명에 따른 운전자 보조 시스템 및 본 발명에 따른 자동차에 적용된다.
본 발명의 추가 특징은 청구범위, 도면 및 도면에 관한 설명에서 발견될 수 있다. 위의 설명에서 명시된 모든 특징과 그 특징의 조합 및 아래의 도면에 대한 설명에서 언급되고/되거나 단지 도면에 도시된 특징과 그 특징의 조합은 명시된 각각의 조합에 뿐만 아니라 다른 조합에으로 아니면 독자적으로도 사용될 수 있다.
본 발명은 이제, 바람직한 예시적인 실시예에 기초하여 그리고 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 개략도를 도시하며,
도 2는 자동차의 주변 구역 및 각각의 불확실성 구역에 있는 두 물체에 대한 개략도를 도시하며,
도 3은 도 2에 따른 두 물체에 대한 자동차의 이동을 도시하며,
도 4는 도 2에 따른 두 물체에 대한 자동차의 이동을 추가 실시예로 도시하며,
도 5는 두 물체에 대한, 이동 방향의 변경을 수행하는 자동차의 이동을 도시하며,
도 6은 자동차의 주변 구역에 있는 제 2 물체 및 추가 물체를 도시한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차를 도시한다. 자동차(1)는 본 발명의 예시적인 실시예에서 승용차로서 구현된다. 자동차(1)는 운전자 보조 시스템(2)을 포함한다. 차례로, 운전자 보조 시스템(2)은 예를 들어 자동차(1)의 제어 유닛에 의해 형성될 수 있는 제어 장치(3)를 포함한다. 나아가, 운전자 보조 시스템(2)은 센서 장치(9)를 포함한다.
본 예시적인 실시예에서, 센서 장치(9)는 8 개의 거리 센서(4)를 포함한다. 이런 맥락에서, 4 개의 거리 센서(4)는 자동차(1)의 전방 구역(5)에 배열되며 4 개의 거리 센서(4)는 자동차(1)의 후방 구역(6)에 배열된다. 거리 센서(4)는 특히, 자동차(1)의 주변 구역(7)에서 물체(12)를 감지하도록 설계된다. 나아가, 거리 센서(4)는 자동차(1)의 주변 구역(7)에 있는 적어도 하나의 물체(10, 11)로부터의 거리를 결정하도록 구성된다. 거리 센서(4)는 예를 들어, 초음파 센서, 레이더 센서, 레이저 센서, 카메라 등으로서 구현될 수 있다. 나아가, 추가의 거리 센서(4)가 예를 들어, 자동차(1)의 외측 구역에 배열되는 것을 제공하는 것이 또한 가능하다.
또한, 자동차(1)는 구동 장치(8)를 포함한다. 구동 장치(8)는 자동차(10)의 구동 트레인(drive train)을 작동시키는 역할을 할 수 있다. 특히, 자동차(1)의 구동 엔진 및/또는 제동 시스템은 구동 장치(8)에 의해 작동될 수 있다. 나아가, 자동차(1)의 조향 시스템이 구동 장치(1)에 의해 작동되는 것을 제공하는 것이 가능하다. 제어 장치(3)는 데이터 전송을 위해 거리 센서(4)에 연결된다. 대응 데이터 라인은 간략함의 목적으로 여기서 도시되지 않았다. 나아가, 제어 장치(3)는 데이터 전송을 위해 구동 장치(8)에 연결된다.
자동차(1)의 주변(7)에 있는 적어도 하나의 물체(10, 11)는 거리 센서(4)로 감지될 수 있다. 또한, 물체(10, 11)로부터의 거리가 결정될 수 있다. 이런 목적으로, 예를 들어 신호가 거리 센서(4) 중 적어도 하나에 의해 방출될 수 있으며 물체로부터 반사되는 신호가 다시 수신될 수 있다. 물체(10, 11)로부터의 거리가 제어 장치(3)에 의한 신호의 통과 시간에 기초하여 결정될 수 있다. 운전자 보조 시스템(2)은 자동차(1)의 현재 위치를 추가로 탐지할 수 있다. 이런 목적으로, 위성-지원-위치-결정 시스템의 신호가 고려될 수 있다. 나아가, 자동차(1)의 현재 위치가 오도메트리에 의해 결정될 수 있다. 이런 목적으로, 예를 들어 자동차(1)의 적어도 하나의 휠의 회전수 및/또는 자동차의 조향 각도가 탐지될 수 있다. 물체(10, 11)에 대한 자동차(1)의 상대 위치가 자동차(1)의 현재 위치 및 자동차(1)와 물체(10, 11) 사이의 거리에 기초하여 탐지될 수 있다.
나아가, 제어 장치(3)는 자동차(1)의 이동 궤적(12)을 계산하도록 설계되며, 그 이동 궤적(12)은 물체(9, 10)를 지나치는 자동차(1)의 충돌-회피 이동을 설명한다. 이런 목적으로, 예를 들어, 제어 장치(3)의 메모리 장치에 저장되는 것과 같은 자동차(1)의 외부 치수가 또한 고려될 수 있다. 운전자 보조 시스템(2)에 의해서 자동차(1)는 이동 궤적을 따라서 반자율로 이동될 수 있다. 이런 경우에, 조향은 운전자 보조 시스템(2)에 의해 수행된다. 운전자는 또한 가속기 페달 및 제동장치를 작동한다. 이의 대안으로, 자동차(1)는 또한 이동 궤적(12)을 따라 자동으로 이동될 수 있다. 이런 맥락에서, 운전자 보조 시스템(2)은 또한 자동차(1)의 구동 및 제동을 제어한다.
운전자 보조 시스템(2) 및 제어 장치(3)는 이동 궤적(12)에 따른, 즉 이동 궤적(12)의 시작 지점으로부터 최종 지점까지의 이동에 관한 속도 프로파일을 결정하도록 추가로 구성된다. 자동차(1)가 이동 궤적(12)을 따라 이동하면, 자동차(1)는 적어도 하나의 물체(10, 11)에 도달할 수 있다. 이런 경우에, 자동차(1)와 물체(10, 11) 사이의 충돌 거리는 임계값에 못 미칠 수 있다. 충돌 거리는 이동 궤적(12)에 따른 이동 중에 물체(10, 11)와 충돌 위험이 있는 자동차(1)의 구역과 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이의 거리를 설명한다. 충돌 거리에 대한 임계값에 미치지 못하면, 자동차 속도(1)는 운전자 보조 시스템(2)에 의해서 자동적으로 감소될 수 있다. 이는 운전자가 이동 궤적(12)에 따른 이동을 불편하거나 불안전하게 느끼는 것을 초래할 수 있다.
도 2는 자동차(1)의 주변 구역(7)에 위치되는 제 1 물체(10) 및 제 2 물체(11)의 평면도를 도시한다. 두 개의 물체(10, 11)는 예를 들어, 주차 공간의 경계 내에 있을 수 있다. 물체(10, 11)의 외부 치수는 제어 장치(3)에 의해서 거리 센서(4)의 센서 데이터에 기초하여 결정된다. 물체(10, 11)가 거리 센서(4)로 감지될 때, 측정 부정확도가 일반적으로 생긴다. 이들 측정 부정확도는 거리 센서(4)의 유형 및 측정 원리에 기인할 수 있다. 나아가, 물체(10, 11)에 대한 자동차(1)의 위치는 물체(10, 11)의 감지 중에 역할을 할 수 있고/있거나 자동차(1)의 현재 속도는 물체(10, 11)의 감지 중에 역할을 할 수 있다. 이들 영향을 미치는 인자는 각각의 불확실성 구역(a, a')이 자동차(1)와 물체(10, 11) 사이에 고려된다는 사실에 의해 고려될 수 있다. 불확실성 구역(a, a')은 이를테면, 물체(10, 11)를 둘러쌀 수 있다. 물체(10)에 대한 불확실성 구역(a)은 제 1 안전 물체(10')를 초래한다. 제 2 물체(11)에 대한 불확실성 구역(a')은 제 2 안전 물체(11')를 초래한다. 불확실성 구역(a)은 자동차(1)가 이동 궤적(12)을 따라 조종되기 이전에 결정된다. 충돌 거리는 불확실성 구역(a, a') 또는 안전 물체(10' 및 11')에 기초하여 조절된다. 자동차(1)가 물체(10, 11)를 지나쳐 이동되는 이동 궤적(12)은 따라서 조절된 충돌 거리에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 추가의 실시예에 따라서 불확실성 구역(a, a') 또는 안전 물체(10', 11')가 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동 중에 조절되는 것이 제공될 수 있다. 이는 도 3에 도시된다. 자동차(1)가 시간(t)에 따라서 물체(10, 11) 쪽으로 이동되면, 물체(10, 11)는 거리 센서(4)에 의해서 더 정밀하게 감지될 수 있다. 결과적으로 불확실성 구역(a, a') 또는 안전 물체(10' 및 11')가 대응하여 조절되는 것이 가능하게 된다. 이는 조절된 불확실성 구역(b, b') 또는 조절된 안전 물체(10" 및 11")를 초래한다. 조절된 안전 물체(10" 및 11")는 도 3에 해칭(hatching)으로 도시된다. 조절된 안전 물체(10" 및 11")가 안전 물체(10', 11')에 비해서, 자동차(1)의 반대쪽으로 향하는 두 개의 물체(10 및 11)들 사이에 있는 구역에서 비교적 작은 공간 크기를 갖는 것이 분명하다. 그 이유는 자동차(1)가 물체(10, 11)에 도달할 때까지 이러한 구역이 더 정밀하게 감지될 수 없기 때문이며, 따라서 조절된 불확실성 구역(b 또는 b')은 또한, 불확실성 구역(a, a')에 비해서 더 작게 되도록 선택될 수 있다.
운전자 보조 시스템(2)은 물체(10, 11) 중 하나와 충돌 위험이 있는지를 결정할 수 있다. 이런 이유로, 운전자 보조 시스템(2)은 충돌 거리를 결정할 수 있다. 각각의 불확실성 구역(a, a') 또는 조절된 불확실성 구역(b 또는 b')은 충돌 거리의 계산 중에 고려된다. 따라서 운전자 보조 시스템(2)은 또한, 자동차(1)와 물체(10, 11) 중 하나 사이에서 충돌이 발생하지 않는 높은 확률이 있는 구역을 나타내는 잔여 거리(14)를 탐지할 수 있다. 잔여 거리(14)는 특히, 최소 충돌 거리에 도달될 때의 자동차(1)의 위치와 이동 궤적(12)의 최종 지점 사이의 최단 거리를 나타낸다. 따라서 잔여 거리(14)는 불확실성 구역(a, a') 또는 조절된 불확실성 구역(b 또는 b')에 따라서 탐지된다. 그러나, 이동 궤적(12)은 물체(10, 11)에 기초하여 탐지된다.
도 4는 추가의 예시적인 실시예를 도시한다. 이런 경우에, 자동차(1)는 두 물체(10, 11)들 사이에서 후방으로 이동된다. 이런 경우에, 안전 거리(S)가 자동차(1)의 외부 치수에 더하여 고려된다. 여기서, 안전 거리(S)는 자동차(1)가 직사각형(20)인 것으로 간주되는 방식으로 선택된다. 안전 거리(S)는 충돌 거리 및/또는 잔여 거리(14)의 계산 중에 불확실성 구역(a, a')에 더하여 여기서 고려된다.
잔여 거리(14)는 이동 궤적(12)에 따라서 결정된다. 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동 중에 편차가 발생할 수 있다. 이들은 예를 들어, 자동차(1)의 조향 시스템이 운전자 보조 시스템(2)에 의해 미리 정해지는 조향 각도를 따르지 않는다는 사실의 결과로써 생길 수 있다. 이러한 편차를 고려하기 위해서, 자동차(1)의 동적 모델이 사용될 수 있다. 이런 맥락에서, 이동 궤적(12)이 자동차(1)의 현재 탐지된 위치에 반영되는 사실 덕분에 잔여 거리(14)가 계산되는 것을 제공하는 것이 또한 가능하며, 상기 위치는 예를 들어, 오도메트리에 의해 결정된다. 이는 잔여 거리(14)가 결정되는 것에 기초하여 반영된 또는 조절된 이동 궤적(13)을 초래한다.
도 5는 자동차(1)가 두 물체(10, 11)들 사이에서 후방으로 이동되는 추가의 예시적인 실시예를 도시한다. 두 물체(10, 11)는 예를 들어, 주차 공간의 경계 내에 있을 수 있다. 이런 경우에, 이동 궤적(12)은 이동 궤적(12)에 따른 이동 중에 자동차(1)가 이동 방향으로의 변경을 수행하는 방식으로 결정된다. 또한, 두 물체(10, 11)의 위치가 교정되며, 그 결과로써 조절된 경계 라인(16)이 생성된다. 물체(10, 11)가 새로이 측정될 때, 본래 계획된 이동 궤적(12)에 따른 이동이 물체(10, 11)들 중 어느 하나와 충돌을 유발하지는 않지만, 이동 중 목표 위치가 이동 궤적(12)을 따라 도달되지 않을 수 있는 문제점이 생긴다. 이런 경우에, 이동 궤적(12)의 변경 필요가 있다.
도 5에 따른 예시적인 실시예에서, 운전자 보조 시스템(2)이 운전 조작의 기간을 감소시키기 위해서 계획된 것보다 더 빠른 이동 방향의 변경을 수행하는 경우도 또한 있을 수 있다. 이는 이동 궤적(12)을 따른 추가 이동이 충돌-회피일 때 또한 수행될 수 있다. 이런 경우에, 자동차(1)의 현재 위치와 이동 방향의 변경이 발생하는 이동 궤적(12) 상의 지점 사이의 거리는 운전자 보조 시스템(2)에 의해 출력될 수 있다. 여기서, 자동차(1)의 구동 장치는 충돌 위험이 없는 경우에 자동차(1)가 이동 궤적(12)을 따르는 지점까지 또는 그 지점을 넘어서 이동되도록 운전자 보조 시스템(2)에 의해 작동될 수 있다. 자동차(1)는 가능한 한 빠르게, 그러나 편안하게 정지되어야 한다. 자동차(1)는 조절된 이동 궤적(13) 상에서 이동될 수 있다. 본 예에서, 이동 궤적(12) 상의 잔여 거리(14) 및 조절된 이동 궤적(13) 상의 잔여 거리(17)는 동일하다.
이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동 중에 자동차(1)의 주변 구역(7)에 있는 추가의 물체가 거리 센서(4)로 감지되는 경우가 있을 수 있다. 이는 예를 들어, 보행자 또는 다른 도로 이용자가 자동차(1)와 제 1 물체(10) 및/또는 제 2 물체(11) 사이에 위치되어 있는 경우일 수 있다. 이는 또한, 추가의 물체가 단지, 제때보다 늦은 지점에서 감지되는 경우일 수 있다.
이들 추가의 물체에는 대응하는 특성이 할당될 수 있다. 이는 제 2 물체(11)의 예를 사용하여 도 6에 개략적으로 명확화되어 있다. 이런 맥락에서, 불확실성 구역(a') 내부에 위치된 추가 물체와 불확실성 구역(a') 외부에 위치된 추가 물체 사이에 구별이 이루어진다. 불확실성 구역(a') 내부에 위치된 추가 물체는 특성(18)을 형성하도록 집단화된다. 불확실성 구역(a') 외부에 위치된 추가 물체는 특성(19)을 형성하도록 집단화된다. 이런 맥락에서, 추가 물체로부터의 충돌 거리가 탐지되는 것을 제공하는 것이 또한 가능하다. 적어도 하나의 물체가 불확실성 구역(a') 외부에 위치되면, 추가 물체로부터의 충돌 거리가 또한, 속도 프로파일의 탐지 중에 고려될 수 있다.
전술한 예시적인 실시예에서, 구동 장치(8)는 이동 궤적(12)에 따른 속도 프로파일을 탐지하는데 최소의 잔여 거리(14)가 사용되는 방식으로 구동 트레인을 작동할 수 있다. 물체(10, 11) 중 하나와 자동차(1) 사이에 추가의 물체가 위치되지 않으면, 운전자 보조 시스템(2)은 속도 프로파일을 결정하기 위해서 잔여 충돌 거리를 사용할 수 있다. 이동 궤적(12)에 따른 이동 중에 충돌 거리는 임의의 비교적 작은 값에 도달하지 못하는데, 이는 불확실성 구역(a, a') 및/또는 안전 거리(S)가 충돌 거리의 결정 중에 고려되었기 때문이다. 이런 방식으로, 차량 탑승자가 차량 조작을 편안하고 안전하게 느끼는 방식으로 자동차(1)는 이동 궤적(12)을 따라서 조종될 수 있다.

Claims (15)

  1. 자동차(1)를 적어도 반자율적(semi-autonomous)으로 조종하는 방법으로서, 자동차(1)와 자동차(1)의 주변 구역(7)에 있는 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이의 상대 위치가 자동차(1)의 센서 장치(9)에 의해서 탐지되며, 적어도 하나의 물체(10, 11)를 지나치는 자동차(1)의 이동을 위한 이동 궤적(12)은 탐지된 상대 위치에 기초하여 결정되며, 결정된 이동 궤적(12)에 따른 이동 중의 자동차(1)와 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이의 거리를 설명하는 충돌 거리가 결정되는, 자동차(1)의 적어도 반자율적 조종 방법에 있어서,
    상기 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동 이전에 자동차(1)와 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이에서 불확실성 구역(uncertainty area)(a, a')이 결정되며, 상기 충돌 거리는 결정된 불확실성 구역(a, a')에 따라서 조절되며, 상기 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동은 조절된 충돌 거리에 따라서 제어되고,
    상기 불확실성 구역(a, a')은 센서 장치(9)의 유형, 자동차(1)와 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이의 상대 위치의 탐지 중의 자동차(1)의 현재 속도, 및/또는 자동차(1)와 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이의 탐지된 상대 속도에 기초하여 결정되고,
    상기 자동차(1)의 주변 구역(7)에서 추가 물체가 부가적으로 감지되며, 상기 추가 물체의 현재 위치가 불확실성 구역(a, a') 내에 위치되어 있는지가 확인되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동차(1)와 적어도 하나의 물체(10, 11) 사이의 상대 위치는 상기 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동 중에 연속적으로 탐지되며, 상기 불확실성 구역(a, a')은 탐지된 상대 위치에 따라서 조절되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 충돌 거리는 자동차(1)의 외부 치수 및 사전결정된(predetermined) 안전 거리(S)에 기초하여 추가로 조절되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 조절된 충돌 거리에 도달했을 때의 자동차(1)와 탐지된 이동 궤적(12)의 최종 지점과의 사이의 거리를 설명하는 잔여 거리(14)가 탐지되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 탐지된 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동에 관한 속도 프로파일은 탐지된 잔여 거리(14)에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동을 설명하는 모델이 결정되며, 상기 충돌 거리는 결정된 모델에 따라서 추가로 조절되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 탐지된 이동 궤적(12)에 따른 이동 중의 자동차(1)의 현재 위치가 결정되며, 상기 잔여 거리(14)는 자동차(1)의 결정된 위치에 기초하여 조절되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 이동 궤적(12)은, 상기 이동 궤적(12)에 따른 이동 중에 자동차(1)가 이동 방향의 적어도 하나의 변경을 수행하며, 상기 이동 방향의 변경이 수행되는 이동 궤적(12) 상의 지점으로부터의 거리가 탐지되는 방식으로 탐지되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    탐지된 이동 궤적(12)에 따른 자동차(1)의 이동에 관한 속도 프로파일은 상기 이동 방향의 변경이 수행되는 상기 지점으로부터 탐지된 상기 거리에 따라서 추가로 결정되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  11. 삭제
  12. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 이동 궤적(12)에 따른 자동차의 이동을 상기 조절된 충돌 거리에 따라서 제어하기 위해, 자동차(1)의 조향 시스템, 제동 시스템 및/또는 구동 엔진에의 개입이 이루어지는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 이동 궤적(12)에 따른 이동 중에 자동차(1)는 가로 주차 목적을 위한 주차 공간으로 또는 세로 주차 목적을 위한 주차 공간으로 이동되는 것을 특징으로 하는
    자동차의 적어도 반자율적 조종 방법.
  14. 운전자 보조 시스템(2)에 있어서,
    제 1 항 또는 제 3 항에 따른 방법을 수행하도록 설계되는 것을 특징으로 하는
    운전자 보조 시스템.
  15. 자동차(1)에 있어서,
    제 14 항에 따른 운전자 보조 시스템(2)을 구비하는 것을 특징으로 하는
    자동차.
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