KR102409161B1 - 자동차용 운전자 보조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차로에서 이동하는 자동차를 위한 운전자 보조 방법에 관한 것이며, 운전자 보조 방법 동안, 상기 차로에 대한 자동차의 위치에 관한 데이터 항목(yL)에 기초하여, 상기 자동차의 운전자에 의해 스티어링 수단에 인가되는 토크(TA)를 고려하여, 자동차의 스티어링 수단에 인가될 보정 토크(Tc)가 결정되며(c), 이로써 자동차가 타겟 경로를 따르게 한다. 본 발명에 따르면, 이 방법은 : d) 상기 인가된 토크가 상기 보정 토크에 실질적으로 대항할 때, 필터링된 보정 토크의 값이 상기 보정 토크의 값보다 작도록, 상기 보정 토크에 기초하여 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 결정되는 단계; 및 e) 상기 자동차의 스티어링 수단에 상기 필터링된 보정 토크가 인가되는 단계를 더 포함한다.
Description
본 발명은 일반적으로 자동차용 운전자 보조 방법의 분야와 관련된다.
특히, 차로를 이용하는 자동차의 운전자 보조 방법에 관한 것으로 다음 단계들을 포함한다 :
a) 차로에 대한 자동차의 위치와 관련된 적어도 하나의 데이터 항목이 획득되는 단계;
b) 자동차의 운전자에 의해 자동차의 스티어링 수단에 인가되는 토크가 획득되는 단계;
c) 자동차가 타겟 경로를 따르도록, 상기 인가된 토크를 고려하여, 상기 데이터 항목의 함수로서, 상기 스티어링 수단에 인가될 보정 토크가 결정되는 단계.
요즘에는 수많은 자동차에 운전자 보조 시스템이 장착되어 있어, 이 차량의 운전자가 이 차량의 스티어링 휠을 조종하는 것을 돕기 위해 전기 모터를 통해 차량의 스티어링 칼럼에 추가 토크가 인가될 수 있다.
또한, 자동차가 사용 중인 차로 상에서의 차량의 위치를 결정할 수 있게 하는 전방 카메라 또는 레이더 센서들 같은 다른 센서를 포함하는 운전자 보조 시스템을 차량에 구비하는 것이 공지되어 있다.
이 차로의 중앙에 대한 차량의 오프셋이 검출되면, 또는 이 차량이 이 차로를 벗어나는 지점에 있다고 검출되면, 차량의 경로를 보정하여 차량을 실질적으로 이 차로의 중앙으로 복귀시키기 위해 보정 토크가 차량의 스티어링 칼럼에 인가될 수 있다. 이 보정 토크는 차량의 운전자에 의해 스티어링 휠에 가해지는 토크에 더해진다.
따라서, 유럽 특허 제2 591 983호에 공지된 이러한 하나의 운전자 보조 시스템은 차량이 도로에서 나가는 것을 제한할 수 있고 그리고/또는 운전자의 개입 없이 또는 운전자의 개입을 감소시키면서 차량을 주행 중인 차로의 중앙에 유지시킬 수 있다.
유럽 특허 제2 591 983호에서, 차량의 스티어링 칼럼에 적용되는 보정 토크의 값은 차량의 운전자에 의해 이 차량의 스티어링 휠에 가해지는 토크와, 자동차가 직선으로 주행하고 있다는 사실 또는 그 반대로 급한 방향 전환을 시작한다는 사실을 고려하여 조정된다.
그러나, 차량의 주행 차선 유지를 돕기 위한 시스템이 작동 중일 때, 이 차량의 스티어링 칼럼에 적용되는 보정 토크는 운전자에 의해 스티어링 휠에 가해지는 토크에 대항(opposing)할 수 있다. 즉, 보정 토크는 운전자에 의해 차량의 스티어링 휠에 가해지는 토크와 반대 부호를 가질 수 있다.
이 솔루션의 가장 큰 단점은 이 경우 운전자가 차량의 주행 차선 유지를 돕기 위한 시스템에 대항하여 싸우고 있다고 느낀다는 것이며, 이는 특히 운전자에게 불쾌감을 줄 수 있다.
이와 관련하여, 본 발명은 다음 단계들을 더 포함하는, 전제부에 정의된 자동차용 운전자 보조 방법을 제안한다 :
d) 상기 인가된 토크가 상기 보정 토크에 실질적으로 대항할 때, 필터링된 보정 토크의 값이 체계적으로(systematically) 상기 보정 토크의 값보다 작도록, 상기 보정 토크에 기초하여 상기 필터링된 보정 토크가 결정되는 단계; 및
e) 상기 자동차의 스티어링 수단에 상기 필터링된 보정 토크가 인가되는 단계.
이러한 감소된 값은 특히 0 값일 수 있다. 즉, 이러한 필터링된 보정 토크는 특히 상기 인가된 토크가 상기 보정 토크에 실질적으로 대항한다면 제거될 수 있다.
이러한 방식으로, 차량의 운전자가 보정 토크와 싸우는 것에 대하여 불쾌한 인상을 받는 것을 되도록 많이 회피할 수 있다.
이 방법에서, 운전자에 의해 차량의 스티어링 수단에 인가되는 토크는 예를 들어 상기 인가된 토크가 다음을 갖는다면 상기 보정 토크에 대항하는 것으로 간주된다 :
- 주어진 한계 토크보다 큰 절대값, 그리고
- 상기 보정 토크와 반대 부호.
본 발명에 따른 운전자 보조 방법에서 :
- 단계 a)에서, 바람직하게는, 상기 데이터 항목은 상기 자동차와 상기 타겟 경로 간의 측방향 오프셋을 포함하며, 그리고
- 단계 d)에서, 바람직하게는, 상기 인가된 토크가 상기 보정 토크에 실질적으로 대항하고 상기 측방향 오프셋이 특정 임계값 이하라면, 상기 필터링된 보정 토크는 제거된다.
본 발명에 따른 운전자 보조 방법의 다른 비-제한적 및 유리한 특징들은 다음과 같다 :
- 단계 d)에서, 상기 측방향 오프셋이 특정 임계값 이상이라면, 상기 필터링된 보정 토크는 상기 인가된 토크가 상기 보정 토크에 실질적으로 대항하더라도 0이 아닌 값을 갖도록 결정된다;
- 단계 d)에서, 상기 측방향 오프셋이 특정 임계값 이상이라면, 상기 필터링된 보정 토크는, 상기 측방향 오프셋이 주어진 한계 변화율보다 큰 변화율로 감소하고 있지 않다는 조건 하에서는 0이 아닌 값을 갖도록 결정되며, 그렇지 않다면 0을 할당받는다;
- 상기 주어진 한계 변화율은 상기 측방향 오프셋의 값의 함수로서 결정된다;
- 단계 d)에서, 상기 측방향 오프셋이 상기 특정 임계값 이상이라면, 상기 필터링된 보정 토크는 상기 보정 토크의 절대값이 한계 복귀 토크 보다 작다면, 상기 보정 토크와 동일한, 0이 아닌 값을 갖도록 결정되며, 그리고 상기 보정 토크의 절대값이 상기 한계 복귀 토크 보다 크거나 같다면, 상기 한계 복귀 토크와 동일한 절대값을 갖도록 결정된다;
- 상기 한계 복귀 토크는 양수이며 그리고 상기 측방향 오프셋이 증가하면 커진다;
- 상기 한계 복귀 토크는 양수이며 그리고 상기 측방향 오프셋이 급격하게 증가하면 더 커진다;
- 단계 d)에서, 상기 운전자에 의해 인가된 토크와 상기 보정 토크가 동일한 부호를 갖는다면, 상기 필터링된 보정 토크는, 상기 보정 토크의 절대값이 주어진 안전 임계값 이하라면, 상기 보정 토크와 동일하도록 결정되며, 그리고 상기 보정 토크의 절대값이 주어진 안전 임계값 이상이라면, 상기 안전 임계값과 동일한 절대값을 갖도록 결정된다;
- 상기 단계 d)에서, 자동차가 상기 차로의 커브 내측에 위치하면 그리고 상기 운전자에 의해 인가되는 토크의 절대값이 한계 토크 보다 크다면, 상기 필터링된 보정 토크는 제거된다;
- 상기 단계 d)에서, 자동차가 상기 차로의 커브 내측에 위치하면 그리고 상기 운전자에 의해 인가되는 토크의 절대값이 한계 토크 보다 크다면, 상기 필터링된 보정 토크는, 보정 토크가 자동차를 차로의 중앙으로 복귀시키려 한다는 추가 조건 하에서, 제거된다;
- 단계 d)에서, 상기 필터링된 보정 토크는 상기 주어진 안전 임계값 이하로 유지되는 방식으로 결정된다; 그리고
- 단계 d)에서, 상기 필터링된 보정 토크는 그것의 변화율이 주어진 최대 변화율보다 작게 유지되는 절대값을 갖도록 결정된다.
비-제한적인 예로서 제공되는 첨부된 도면을 참조한 다음의 설명은 본 발명이 무엇으로 구성되는지 그리고 본 발명이 어떻게 수행될 수 있는지에 대해 설명한다.
첨부된 도면에서 :
- 도 1은 본 발명에 따른 자동차 운전자 보조 방법에서 실행되는 개략적인 동작들을 블록도의 형태로 도식적으로 도시한다;
- 도 2는 도 1의 동작들 중 하나의 세부사항을 흐름도 형태로 도식적으로 도시한다;
- 도 3은 타겟 경로에 대한 이 자동차의 측방향 오프셋을 뚜렷이 나타내는 복귀 변수(return variable)의 함수로서 한계 복귀 토크(limit return torque)를 도식적으로 도시한다;
- 도 4a 및 도 4b는 운전자 반응이 제1 유형인 경우 도 1에 도시된 방법에서 획득되거나 결정된 다양한 파라미터들의 시간에 따른 변화를 나타낸다.
- 도 5a 및 도 5b, 도 6a 및 도 6b, 도 7a 및 도 7b는 각각 세 개의 다른 운전자 반응 유형에 대한 도 4a 및 도 4b와 동일한 파라미터들의 시간에 따른 변화를 나타낸다.
첨부된 도면에서 :
- 도 1은 본 발명에 따른 자동차 운전자 보조 방법에서 실행되는 개략적인 동작들을 블록도의 형태로 도식적으로 도시한다;
- 도 2는 도 1의 동작들 중 하나의 세부사항을 흐름도 형태로 도식적으로 도시한다;
- 도 3은 타겟 경로에 대한 이 자동차의 측방향 오프셋을 뚜렷이 나타내는 복귀 변수(return variable)의 함수로서 한계 복귀 토크(limit return torque)를 도식적으로 도시한다;
- 도 4a 및 도 4b는 운전자 반응이 제1 유형인 경우 도 1에 도시된 방법에서 획득되거나 결정된 다양한 파라미터들의 시간에 따른 변화를 나타낸다.
- 도 5a 및 도 5b, 도 6a 및 도 6b, 도 7a 및 도 7b는 각각 세 개의 다른 운전자 반응 유형에 대한 도 4a 및 도 4b와 동일한 파라미터들의 시간에 따른 변화를 나타낸다.
도 1에는 자동차용 운전자 보조 방법의 구현을 가능하게 하는 다양한 동작들이 도시되어 있다.
이를 위해, 이 자동차는 조종 가능한(steerable) 휠들, 상기 조종 가능한 휠들에 대한 동작이 차량의 방향을 변경할 수 있게 하는 스티어링 수단(OD), 그리고 자동차의 운전자에 의해 이 스티어링 수단(OD)에 가해지는 토크(이하에서는, 이 토크를 "인가된 토크(TA)"라고 함)를 획득하기 위한 수단을 포함한다. 여기서, 이러한 획득 수단은 인가된 토크(TA)의 측정을 가능하게 하는 토크 센서의 형태를 취한다.
여기서, 스티어링 수단(OD)은 자동차의 스티어링 칼럼에 대응하며, 그리고 인가된 토크(TA)는 이 차량의 스티어링 휠을 이용하여 이 스티어링 수단(OD)에 인가된다.
대안적으로, 자동차의 스티어링 수단은 예를 들어 이 차량의 스티어링 랙에 대응할 수 있다.
자동차는 이 차량의 스티어링 수단(OD)에 필터링된 보정 토크(TCF)를 인가하도록 구성된 전기 모터 같은 액추에이터를 더 포함한다.
이러한 필터링된 보정 토크(TCF)는 상기 인가된 토크(TA)에 더해지며(도 1), 상기 인가된 토크(TA)는 운전자에 의해 자동차의 스티어링 수단(OD)에 인가된 것이라는 것을 기억해야 한다.
자동차는 또한 자동차가 사용 중인 차로에 대한 자동차의 위치에 관한 적어도 하나의 데이터 항목을 획득하도록 구성된 센서를 포함한다.
여기서, 이 센서는 자동차 전방에 위치한 차로의 일부를 커버하는 시야를 갖는 비디오 카메라를 포함한다. 그 다음, 차로에서의 자동차 위치에 관한 상기 데이터 항목은 상기 비디오 카메라에 의해 획득된 이미지들의 함수로서 결정된다.
대안적으로, 비디오 카메라를 포함하는 대신에, 이 센서는 예를 들어 안전 장벽, 난간 또는 선형 도로 마킹(linear road marking)과 같은 이 차로 옆의 물체들을 검출할 수 있는 레이더 또는 라이더(Light Detection And Ranging) 센서를 포함할 수 있다. 이 경우, 이 자동차의 위치에 관한 상기 데이터 항목은 이 센서에 의해 수신되는 에코 신호로부터 도출될 것이다.
여기서, 차량이 사용 중인 차로에 대한 자동차의 위치에 관한 데이터 항목은, 더 정확하게는, 이 차로를 따라 위치한 타겟 경로와 자동차 사이의 측방향 오프셋(yL)에 대응한다.
이 타겟 경로는 예를 들어 자동차가 사용 중인 차로의 중앙을 실질적으로 따르는 경로이다. 그러나, 이 타겟 경로는 이 차로의 중앙으로부터, 특히 이 차선에 의해 존재하는 커브들(turns)에서, 실질적으로 이탈할 수 있다.
여기서, 상술된 측방향 오프셋(yL)은 이 차량의 전방의 특정 가시 거리(sighting distance)에서 자동차와 상기 타겟 경로 사이의 오프셋에 대응한다. 즉, 더 구체적으로, 이 측방향 오프셋(yL)은 다음의 것들 간의 측방향 오프셋에 대응한다 :
- 실질적으로 이 차량의 중간을 통과하는 차량의 길이방향 축; 및
- 상기 타겟 경로.
이 측방향 오프셋(yL)은 자동차의 전방의 특정 (가시) 거리에서 상기 타겟 경로에 수직으로 평가된다.
이 자동차는 또한 자동차의 비디오 카메라에 의해 획득된 이미지의 분석에 의해, 이 측방향 오프셋(yL)을 결정하도록 설계된 전자 분석 모듈을 포함한다. 더 구체적으로, 여기서, 이 차로의 에지들 중 하나를 식별하는 두 개의 선형 도로 마킹들 중 적어도 하나가 이 이미지에서 식별되며, 그리고 이 도로 마킹의 기하학적 특성들, 예를 들어 그것의 전체 형상 및 그것의 이미지 내 위치가 결정된다. 이 도로 마킹에 대한 자동차의 위치, 그리고 그 다음 이 차량 및 상기 타겟 경로 간의 측방향 오프셋(yL)은 그러한 기하학적 특성들에 기초하여 결정된다.
이러한 전자 분석 모듈은 또한 특히 다음의 함수로서 자동차의 스티어링 수단(OD)에 인가될 필터링된 보정 토크(TCF)를 결정하도록 구성된다 :
- 상기 측방향 오프셋(yL); 및
- 상기 인가된 토크(TA).
이러한 필터링된 보정 토크(TCF)는 차량의 스티어링 수단의 회전각의 함수로서 더 결정될 수 있다.
또한, 전자 분석 모듈은 상기 액추에이터가 이전에 결정된 상기 필터링된 보정 토크(TCF)를 자동차의 스티어링 수단(OD)에 인가하도록 상기 액추에이터를 제어하도록 설계된다.
상기 전자 분석 모듈에 의해 구현되는 운전자 보조 방법은 다음의 5 개의 메인 단계들을 포함한다 :
a) 자동차가 사용 중인 차로에 대한 자동차의 위치에 관한 적어도 하나의 데이터 항목(여기서는, 측방향 오프셋(yL))이 획득되는 단계;
b) 상기 인가된 토크(TA)가 획득되는 단계;
c) 자동차가 타겟 경로를 따르도록, 상기 인가된 토크(TA)를 고려하여 상기 데이터 항목(여기서는, 측방향 오프셋(yL))의 함수로서, 상기 스티어링 수단(OD)에 인가될 보정 토크(TC)가 결정되는 단계;
d) 상기 인가된 토크(TA)가 상기 보정 토크(TC)에 실질적으로 대항할 때, 필터링된 보정 토크(TCF)의 값이 상기 보정 토크(TC)에 비해 감소된 값을 갖도록, 상기 보정 토크(TC)에 기초하여 필터링된 보정 토크(TCF)가 결정되는 단계; 및
e) 상술된 액추에이터를 이용하여 상기 자동차의 스티어링 수단(OD)에 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 인가되는 단계.
이제, 블록도의 형태로 도 1에 개략적으로 도시된 단계 a) 내지 단계 e) 모두, 보다 상세히 설명될 수 있다.
단계 a)에서, 차량의 전방에 위치한, 자동차에 의해 사용되는 차로의 일부분의 이미지를 획득하는 것에 추가하여, 상술된 바와 같이 그 이미지의 분석에 의해 상기 측방향 오프셋(yL)이 결정된다. 단계 a)에서, 상기 차로의 이 부분의 곡률 반경(R) 또한 결정된다.
단계 b)에서, 토크 센서는 인가된 토크(TA)가 측정될 수 있게 한다.
단계 c)는 도 1에 도시된 블록(B11)에 대응하는 제1 작업을 포함하며, 블록(B11)에서, 차량이 상기 타겟 경로를 따르도록 자동차의 스티어링 수단(OD)에 인가될 제어 토크 
가 결정된다.
이 제어 토크 
는 상기 차량이 상기 타겟 경로를 따르도록 이 스티어링 수단에 인가되어야 하는 총 토크에 대응한다.
이 제어 토크 
는 특히 선행하는 단계 a)에서 결정되는 측방향 오프셋(yL)의 함수로서 결정되며, 그리고 차량의 스티어링 수단의 유효 회전 각도의 함수로서 그리고 차량이 사용 중인 차로에 대한 자동차의 움직임에 관한 다른 파라미터들(예를 들어 이 차선에 대한 차량의 이동 속도 또는 차량의 요 각속도(차량의 요 각속도는 차량이 위치하는 도로의 평균 평면(mean plane)에 수직인 축을 중심으로 한 회전 속도로서 정의되며, 그리고 예를 들어 레이트 자이로(rate gyro)에 의해 측정될 수 있다))의 함수로서 더 결정될 수 있다.
여기서, 예를 들어, 제어 토크(
)의 결정은 먼저 비례 보정기(proportional corrector)를 사용하여, 즉 fct1 및 fct2가 두 개의 배율 상수(multiplier constant)들인 다음의 공식(F1)에 따라, 차량의 요 각속도(r) 및 측 방향 오프셋(yL)의 함수로서 자동차의 스티어링 수단에 대한 필요한 회전 각도(AGS)를 계산하는 것을 포함한다 :
그 다음, 제어 토크(
)는 스티어링 수단의 실제 회전 각도와 상기 필요한 회전 각도(AGS) 간의 차이에 PID(proportional-integral-derivative) 유형 보정을 적용함으로써 획득된다.
제어 토크가 총 토크(
)에 대응하고 그리고 운전자가 이미 차량의 스티어링 수단(OD)에 0이 아닌 인가된 토크(TA)를 인가할 수 있기 때문에, 이 단계 c)에서, 상기 인가된 토크(TA)를 고려하여, 자동차가 상기 타겟 경로를 따르도록 (상기 액추에이터를 이용하여) 인가될 보정 토크(TC)가 계산된다. 더 구체적으로, 보정 토크(TC)는 (도 1에서 볼 수 있는 바와 같이) 상기 인가된 토크(TA)와 상기 제어 토크 
간의 차이와 동일하도록 계산된다 :
다음 단계 d)에서, 차량의 스티어링 수단(OD)에 최종적으로 적용될 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 운전자가 스티어링 휠에 가하는 토크와 대항하는(opposing) 것으로 차량의 운전자가 느낄 수 있을 때, 이 필터링된 보정 토크(TCF)의 값을 제한하거나 상쇄하는 방식으로 이 보정 토크(TC)의 함수로서 결정된다.
본 발명의 더 정확한 특허 대상인 이 단계 d)는 도 1에 도시된 블록(B21)에 대응하는 제1 작업을 포함한다.
도 2를 참조하여 이하에서 더 자세히 설명되는 이러한 제1 작업에서, 기본(base) 필터링된 보정 토크(
)는 특히 상기 인가된 토크(TA)를 고려하여 상기 보정 토크(TC)로부터 결정된다.
특히 상기 기본(base) 필터링된 보정 토크(
)는, 특히 자동차가 상기 타겟 경로를 따르거나 적어도 상기 타겟 경로에 가깝기 위해 이러한 필터링된 보정 토크(TCF)에 의한 보정이 필수적이지 않은 상황에서, 상기 차량의 스티어링 수단에 최종적으로 인가될 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 운전자에 의해 상기 스티어링 수단에 인가되는 토크(TA)에 대항하는 것을 방지하는 방식으로 결정된다.
또한, 상기 단계 d)는 상기 제1 작업 후에, 도 1에 도시된 블록(B22)에 대응하는 옵션의 제2 작업을 포함한다.
이 제2 작업에서, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 주어진 최대 변화율(txmax) 미만으로 유지되는 절대값을 갖는 변화율을 갖는 것을 보장하는 방식으로, 이전에 결정된 상기 기본 필터링된 보정 토크
를 필터링함으로써 결정된다.
단계 d)의 제1 작업은 도 2에 개략적으로 도시된 5 개의 메인 서브-단계들 E1 내지 E5를 포함한다.
먼저 "측방향 속도 
"가 측방향 오프셋(yL)의 시간 t에 대한 미분 
을 나타냄을 유의한다.
이러한 서브단계들 중 제1 서브단계(서브단계 E1)는 다음을 테스트한다 :
- 자동차가 상기 타겟 경로를 이탈 중인지 여부, 그리고
- 보정 토크(TC)가 차량의 스티어링 수단에 가해질 경우 측방향 속도(
)의 절대값 
을 증가시키는 경향이 있는지 여부.
상기 두 개의 조건들이 만족된다면, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)가 제거된다(서브 단계 E1'). 이것의 효과는 또한 자동차의 스티어링 수단에 인가되는 상기 필터링된 보정 토크(TCF)를 제거하는 것이다.
그렇지 않다면, 이 방법은 다음 서브단계(E2)에서 계속된다.
여기서, 보다 정확하게는, 이 서브단계(E1)에서, 상술된 2 개의 조건들이 만족되는지를 테스트하기 위해, 다음의 Boolean 변수(VB1) 값이 계산되며, 여기서, 
는 주어진 측방향 속도 임계값이며, 상기 주어진 측방향 속도 임계값 이상에서는, 차량이 상기 타겟 경로로부터 (빠르게) 이탈하고 있는 것으로 고려된다 :
이 부분에 대해, 파라미터 yLini는 운전자 보조가 활성화되는 순간에, 즉 필터링된 보정 토크가 상기 차량의 스티어링 수단에 인가되기 시작한 순간에, 상기 타겟 경로에 대한 자동차의 측방향 오프셋에 대응한다. 운전자 보조는 예를 들어 자동차가 상기 타겟 경로로부터 명백히 이탈되었기 때문에 (전자 분석 모듈에 의해) 활성화될 수 있다.
이러한 Boolean 변수(VB1)의 값이 값 TRUE이면 위의 두 조건들이 충족되는 것으로 간주된다.
이러한 제1 서브단계(E1)는 주로 안전 기능을 제공한다. 실제로, 단계 b)에서, 보정 토크(TC)는 자동차를 상기 타겟 경로로 되돌리는 방식으로 또는 자동차를 상기 타겟 경로에 유지시키는 방식으로, 그리고 이 타겟 경로로부터 자동차를 오프셋 시키지 않는 방식으로 결정된다. 이에 따라, 본질적으로 단계 b)의 실행에서 에러가 발생하면 이 서브단계(E1)는 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)를(그리고 그 결과 상기 필터링된 보정 토크(TCF)를) 제거하게 될 것이다.
다음의 옵션의 서브단계(E2)는 다음을 테스트한다 :
- 자동차가 상기 차로의 커브의 안쪽에 위치하는지 여부,
- 상기 운전자에 의해 인가되는 토크의 절대값(
)이 주어진 제한 토크(TACT) 보다 큰 지 여부, 그리고
- (보정 토크(TC)가 상기 차량의 스티어링 수단에 인가된다면) 보정 토크(TC)가 자동차를 상기 차로의 중앙을 향하게 하는 경향이 있는지 여부.
운전자에 의해 인가되는 토크의 절대값(
)이 제한 토크(TACT) 보다 크다는 사실은 차량의 운전자가 이 차량의 스티어링 휠에 영향을 주고 있다는 것을 나타낸다. 즉, 차량의 운전자가 실제로 이 차량의 스티어링 휠에 상당한(무시할 수 없는) 토크를 가하고 있음을 나타낸다.
위의 세 가지 조건들이 충족된다면, 기본 필터링된 보정 토크(
)가 제거된다(서브단계 E2'). 이것의 효과는 또한 자동차의 스티어링 수단에 인가되는 상기 필터링된 보정 토크(TCF)를 제거하는 것이라는 점을 기억해야 한다.
그렇지 않다면, 이 방법은 다음 서브단계(E3)에서 계속된다.
여기서, 더 구체적으로, 이 서브단계(E2)에서, 상술된 세 가지 조건들이 충족되는지 여부를 테스트하기 위해, 다음의 Boolean 변수(VB2)의 값이 계산되며, 여기서 R은 이 차량의 전방에 위치한 자동차에 의해 사용되는 차로의 일부분의 곡률 반경이며, 이는 전술한 단계 a)에서 결정되었음을 기억한다 :
여기서, 이 Boolean 변수(VB2)의 값이 값 TRUE라면, 서브단계(E2)에서 테스트될 세 가지 조건들이 만족되는 것으로 고려된다.
따라서 이러한 세 가지 조건들이 충족될 때 이러한 방식으로 상기 필터링된 보정 토크를 제거하면, 자동차의 운전자는 이 차량을 커브의 안쪽 경로를 따라 더 쉽게 조종할 수 있다(커브를 펴기(straightening)). 즉, 자동차의 운전자는 액추에이터가 이 차량의 스티어링 수단(OD)에 인가할 수 있는 상기 필터링된 보정 토크에 대항하거나 싸울 필요 없이, 이 차량을 상기 경로를 따라 조향할 수 있다.
대안적으로, 이 서브단계(E2)에서, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)는 이러한 세 가지 조건들 중 처음 두 개가 만족되자마자 제거될 수 있다.
다음 단계 E3은 자동차의 운전자가 실제로 이 차량의 스티어링 휠에 영향을 주고 있는지, 즉 실제로 이 차량의 스티어링 휠에 (무시할 수 없는) 토크를 가하고 있는지 테스트한다.
이를 위해, 상기 인가된 토크의 절대값(
)이 상기 제한 토크(TACT) 보다 크거나 작은지 여부가 테스트된다.
이러한 방식으로 차량의 운전자가 실제로 이 차량의 스티어링 휠에 영향을 주고 있다고 판단되면, 본 방법은 다음 서브단계(E4)에서 계속된다.
이와 반대로 이 운전자가 스티어링 휠에 전혀 영향을 주고 있지 않거나 그다지 영향을 주고 있지 않다고 판단되면, 상기 방법은 서브단계(E3')에서 계속되며, 서브단계(E3')에서 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)는 다음과 같이 결정된다 :
- 상기 보정 토크의 절대값(
)이 주어진 안전 임계값(TMAX) 미만이라면, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)는 상기 보정 토크(TC)와 동일하다;
- 상기 보정 토크의 절대값(
)이 이러한 안전 임계값(TMAX) 이상이라면, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)는 이 안전 임계값(TMAX)과 동일한 절대값을 갖는다.
더 구체적으로, 자동차의 운전자가 이 차량의 스티어링 휠에 전혀 영향을 주고 있지 않거나 그다지 영향을 주고 있지 않는다면, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)는 다음의 공식(F3)을 사용하여 결정된다 :
따라서, 자동차의 운전자가 이 차량의 스티어링 휠에 전혀 영향을 주고 있지 않거나 그다지 영향을 주고 있지 않는다면, 상기 필터링된 보정 토크(
)는, 이 보정 토크가 상기 안전 임계값(TMAX) 이상의 절대값을 갖지 않는 한, 자동차가 상기 타겟 경로를 따르도록 상기 스티어링 수단에 인가될 보정 토크(TC)와 동일하다.
이는 자동차가 운전자에 의한 개입 없이 또는 운전자의 개입을 최소화하여 상기 타겟 경로를 따르도록 하는 것 또는 적어도 상기 타겟 경로에 근접한 경로를 따르도록 하는 것을 가능하게 한다. 이러한 조건들 하에서, 실제로 운전자에 의해 가해진 토크와 반대 방향으로 스티어링 수단에 토크를 가하는 것은 운전자를 괴롭히지 않는 것으로 고려된다.
뿐만 아니라, 이러한 방식으로 상기 필터링된 보정 토크(
)의 절대값을 제한함으로써, 차량의 스티어링 수단(OD)에 최종적으로 인가되는 상기 필터링된 보정 토크(TCF)의 절대값이 안전 임계값(TMAX) 아래로 유지되도록 보장할 수 있으며, 이는 자동차의 유연한 구동에 기여한다. 즉, 갑작스런 탈선 없이 차량의 방향이 점진적 방식으로 제어되는 구동에 기여한다.
이러한 방식으로 상기 필터링된 보정 토크(TCF)의 절대값을 제한하여 안전 임계값(TMAX) 아래로 유지되도록 함으로써, 자동차의 운전자가 원하는 경우, 자동차의 운전자가 (차량의 스티어링 수단에 인가되는) 이러한 필터링된 보정 토크(TCF)를 완전히 대항하는 위치에 있도록 보장할 수 있다. 더 구체적으로, 본원에서, 이 안전 임계값(TMAX)의 값은 자동차의 운전자가 자동차의 스티어링 수단에 이 안전 임계값(TMAX) 보다 큰 인가된 토크(TA)를 가할 수 있는 위치에 있도록 선택된다.
따라서, 이는 운전자에게 운전자가 원하는 경우 의도적으로 상기 타겟 경로로부터 자동차를 멀리 이동시킬 수 있는 가능성을 제공하며, 이는 안전상의 이유로 유리하다. 실제로, 예를 들어 장애물이 자동차 앞에 예기치 않게 나타나는 것을 피하기 위해, 자동차의 운전자가 이 차량을 상기 타겟 경로로부터 멀리 이동시키는 것이 필요하다는 것을 증명할 수 있다.
다음 서브단계(E4)는 (운전자에 의해 인가된) 상기 인가된 토크(TA)가 보정 토크(TC)에 대항하는지를 이 두 토크의 부호를 비교함으로써 테스트한다.
여기서, 상기 인가된 토크(TA) 및 상기 보정 토크(TC)는 서로 대항하면, 즉 상기 인가된 토크(TA) 및 상기 보정 토크(TC)가 차량의 스티어링 수단(OD)에 반대 방향으로 인가되는 기계적 동작에 대응하면, 반대 부호를 갖는다.
상기 인가된 토크(TA)가 상기 보정 토크(TC)에 대항하면, 이 방법은 다음 서브단계(E5)에서 계속된다.
한편, 상기 인가된 토크(TA)가 상기 보정 토크(TC)와 동일한 부호를 갖는다면, 이 방법은 상술된 서브단계(E3')에서 계속된다.
다음 서브단계(E5)는 자동차와 상기 타겟 경로 간의 측방향 오프셋(yL)이 특정 임계값(yLS) 이상의 절대값을 갖는지 여부를 테스트한다.
이 측방향 오프셋(yL)의 절대값이 특정 임계값(yLS) 보다 작다는 사실은 자동차가 상기 타겟 경로에 근접하다는 것을 나타낸다.
자동차와 상기 타겟 경로 간의 측방향 오프셋(yL)이 이 특정 임계값(yLS) 이하의 절대값을 갖는다면, 상기 방법은 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)가 제거되는 서브단계(E5')에서 계속된다. 이것의 효과는 또한 자동차의 스티어링 수단(OD)에 인가되는 상기 필터링된 보정 토크(TCF)를 제거하는 것임을 기억한다. 유리하게는, 이러한 방식으로 상기 필터링된 보정 토크(TCF)를 제거하는 것은, 자동차가 이미 상기 타겟 경로에 근접하기 때문에 상기 필터링된 보정 토크(TCF)에 의해 이루어진 보정이 거의 유용하지 않은 상황에서, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 운전자에 의해 가해진 토크(TA)에 대항하는 것을 방지한다.
반대로 자동차와 상기 타겟 경로 간의 측방향 오프셋(yL)이 상기 특정 임계값(yLS) 보다 큰 절대값을 갖는다면, 상기 방법은 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)가 비-제로 값일 수 있는 값을 갖는 방식으로 결정되는 서브단계(E5'')에서 계속된다.
더 구체적으로, 서브단계(E5'')에서, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)는, 상기 측방향 오프셋(yL)이 상기 특정 임계값(yLS) 이상일뿐만 아니라 주어진 한계 변화율보다 큰 변화율로 감소하지 않으면 비-제로 값을 갖는 방식으로 결정된다. 최종적으로 이 자동차의 스티어링 수단(OD)에 적용될 상기 필터링된 보정 토크(TCF) 또한 영이 아닌 값을 갖는다. 이 주어진 한계 변화율은 측방향 오프셋(yL)의 함수로서 결정된다. 측방향 오프셋이 증가하면 주어진 한계 변화율은 증가한다.
따라서, 자동차가 상기 타겟 경로로부터 실질적으로 이탈하였고 또한 이 타겟 경로로 빠르게 복귀하는 경향이 없다면, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 자동차의 운전자에 의해 인가되는 토크(TA)에 대항할 수 있다.
이는, 이러한 종류의 상황에서, 자동차의 운전자가 불쾌감을 느낄 수 있더라도, 자동차가 도로를 벗어나는 것을 방지하기 위해, 차량의 스티어링 수단(OD)에 상기 보정 토크(TC)에 근접한 필터링된 보정 토크(TCF)를 가하는 것이 특히 유용하거나 필요하기 때문에 유익하다.
한편, 이러한 측방향 오프셋(yL)이 급격히 감소한다면, 즉, 보다 정확하게는, 이 측방향 오프셋이 상기 주어진 한계 변화율보다 큰 변화율로 감소하는 중이라면, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)가 제거되며, 따라서 마찬가지로 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 제거된다.
측방향 오프셋(yL)이 급격히 감소한다면 이러한 방식으로 상기 필터링된 보정 토크(TCF)를 제거하는 것이 유익하다. 왜냐하면 이는 자동차가 상기 타겟 경로에 빠르게 접근하기 때문에 이러한 필터링된 보정 토크(TCF)에 의해 이루어진 보정이 거의 유용하지 않은 상황에서, 운전자에 의해 가해진 토크(TA)에 대항하는 필터링된 보정 토크(TCF)를 방지하기 때문이다.
여기서, 
(여기서, K와 C는 제1 양의 상수 및 제2 양의 상수임)과 같이 정의된 복귀 변수(EL)가 음수이면, 이 측방향 오프셋(yL)은 급격하게, 즉 주어진 한계 변화율보다 큰 변화율로 감소하는 것으로 고려된다.
이 복귀 변수(EL)가 양수이면, 자동차와 상기 타겟 경로 간의 측방향 오프셋(yL)이 급격하게 감소하지 않는 것으로 고려된다. 즉, 더 정확하게 말하면, 자동차와 상기 타겟 경로 간의 측방향 오프셋(yL)이 상술된 주어진 한계 변화율보다 큰 변화율로 감소하지 않는 것으로 고려된다.
이 복귀 변수(EL)의 부호가 어떻게 변하는지를 설명하기 위해, 예로서, 초기 측방향 오프셋(yLini)이 양수이고 측방향 오프셋(yL) 또한 양수인 상황이 고려된다.
이 상황에서, 측방향 속도(
)가 양수라면, 이미 상기 타겟 경로로부터 이탈한 자동차는 타겟 경로로부터 더 멀리 이탈 중이다. 이 경우, 복귀 변수(EL)는 양수이다.
동일한 상황에서, 측방향 속도(
)가 음수라면, 자동차는 이 타겟 경로에 접근하고 있는 중이며, 이로써 측방향 오프셋(yL)은 시간에 따라 감소하는 중이다(더 일반적으로, 측방향 오프셋의 절대값은 시간에 따라 감소하는 중이다). 측방향 속도(
)가 음수일 뿐만 아니라 
보다 큰 절대값을 갖는다면, 이 측방향 오프셋은 주어진 한계 변화율(여기서는, 
) 보다 큰 변화율(
)로 급격하게 감소중인 것으로 고려된다. 이 경우, 반환 변수(EL)는 음수라는 것에 유의한다.
동일한 상황에서, 측방향 속도(
)가 음수이지만 
보다 작은 절대값을 갖는다면, 측방향 오프셋은 감소 중이지만 느리게 감소 중인 것으로 고려된다. 이 경우, 반환 변수(EL)는 양수라는 것에 유의한다.
요약하면, 서브단계(E5'')에서 :
- 반환 변수(EL)가 음수라면, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)가 제거된다(이는 자동차의 스티어링 수단(OD)에 최종적으로 인가될 상기 필터링된 보정 토크(TCF)를 제거하는 결과를 갖는다는 것을 기억해야 한다); 그리고
- 반환 변수(EL)가 양수라면, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)는 그것이 0이 아닌 값을 갖는 방식으로 결정된다.
여기서, 측방향 오프셋(yL)이 특정 임계값(yLS) 이상일뿐만 아니라 급격히 감소하지 않는다면(EL>0), 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)의 비-제로 값은 다음과 같은 방식으로 결정된다 :
- 상기 보정 토크(TC)의 절대값이 한계 복귀 토크(TR) 보다 작다면 상기 보정 토크(TC)와 동일하도록; 그리고
- 상기 보정 토크(TC)의 절대값이 한계 복귀 토크(TR) 보다 크거나 같다면, 상기 한계 복귀 토크(TR)와 동일한 절대값(
)을 갖도록.
여기서, 이 한계 복귀 토크(TR)는 양의 값이고, 측방향 오프셋(yL)이 증가하면 더 큰 값이 된다. 또한 이 한계 복귀 토크(TR)는 측방향 오프셋(yL)이 급격하게 증가하면 더 커진다.
따라서, 측방향 오프셋(yL)이 상기 특정 임계값(yLS) 보다 크고 급격하게 감소하지 않는다면(EL>0), 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 자동차의 운전자에 의해 가해진 토크(TA)에 대항할 수 있는데, 특히 자동차가 상기 타겟 경로로부터 멀리 떨어져 있거나 상기 타겟 경로로부터 급격하게 멀어짐에 따라 그러하다.
이것은, 이러한 종류의 상황에서, 특히 차량이 상기 타겟 경로로부터 멀리 떨어져 있다면(또는 상기 타겟 경로로부터 급격하게 멀어지고 있는 중이라면), 자동차의 운전자를 위한 주행 편의성(driving comfort)과 상기 타겟 경로로 자동차를 복귀시킬 필요성 사이에서 최적의 절충안을 발견하는 것을 가능하게 한다.
여기서, 더 구체적으로, 상기 복귀 변수(EL)가 증가한다면 상기 한계 복귀 토크(TR)가 증가한다.
예를 들어, 한계 복귀 토크는 도 3에 도시된 바와 같이 복귀 변수(EL)의 함수로서 결정된다. 도 3에서, 가로축에 플로팅된 복귀 변수(EL)의 함수로서 세로축에 플로팅된 한계 복귀 토크(TR)가 개략적으로 도시되어 있다.
볼 수 있는 바와 같이, 여기서 복귀 변수(EL)가 음이면, 한계 복귀 토크(TR)는 0이다.
복귀 변수(EL)가 양수이고 한계 변수(ELS) 보다 작다면, 한계 복귀 토크(TR)는, 복귀 변수(EL)가 한계 변수(ELS)와 같을 때, 최대 복귀 토크(TRMAX)에 도달할 때까지 이 복귀 변수(EL)에 비례하여 증가한다.
대안적으로, 한계 복귀 토크(TR)는, 복귀 변수(EL)에 따라 선형 방식으로 증가하는 대신에, 최대 복귀 토크(TRMAX)까지 복귀 변수(EL)에 따라 예를 들어 2차 방식으로 증가하거나 또는 심지어는 최대 복귀 토크(TRMAX)까지 복귀 변수(EL)에 따라 임의의 연속적인 방식으로 증가할 수 있다.
복귀 변수(EL)가 이 한계 변수(ELS) 보다 크다면, 한계 복귀 토크(TR)는 최대 복귀 토크(TRMAX)와 동일하게 유지된다.
한계 복귀 토크(TR)의 값은 최대 복귀 토크(TRMAX)의 값으로 제한되어, 전술된 서브단계(E3')에서 인가된 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)의 제한과 유사한 방식으로 안전상의 이유로 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)의 값을 제한하고 결과적으로 상기 필터링된 보정 토크(TCF)의 값을 제한한다.
여기서, 특히, 이 최대 복귀 토크(TRMAX)는 이 서브단계(E3')에서 사용된 안전 임계값(TRMAX)과 동일하다.
대안적으로, 최대 복귀 토크(TRMAX)는 서브단계(E3')에서 사용된 안전 임계값(TRMAX)과 상이하고 이 안전 임계값(TRMAX) 보다 작은 값을 가질 수 있다.
한계 복귀 토크(TR)가 0이기 때문에, 복귀 변수(EL)가 음이면, 단계(E5'')에서 취해지고 전술한 모든 측정은 다음의 공식(F4)을 사용하여, 서브단계(E5'')에서, 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)를 계산함으로써 구현될 수 있다 :
그 다음, 상술된 단계 d)의 제1 작업에서 결정된 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)는 단계 d)를 포함하는 상기 제2 동작(블록(B22))에서, 상술된 바와 같이, 필터링된다.
이러한 제2 동작에서, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는, 이하에서 설명된 바와 같이, 이전에 결정된 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)를 필터링함으로써 결정된다.
상기 기본 필터링된 보정 토크(
)의 변화율의 절대값(
)이 최대 변화율(txmax) 이하로 유지되는 한, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 상기 기본 필터링된 보정 토크(
)와 동일하다.
상기 기본 필터링된 보정 토크의 변화율의 절대값(
)이 최대 변화율(txmax) 보다 커지면, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 상기 베이스 필터링된 보정 토크에 가능한 한 빨리 도달하도록, 그러나 절대값이 상기 최대 변화율(txmax) 이하로 유지되는 변화율을 가지면서 상기 베이스 필터링된 보정 토크에 도달하도록, 즉 상기 기본 필터링된 보정 토크의 변화율(
)이 양수라면 상기 최대 변화율(txmax)과 동일한 변화율(
)을 갖고 상기 기본 필터링된 보정 토크의 변화율(
)이 음수라면 상기 최대 변화율(txmax)과 동일하고 반대 부호(
)를 갖는 변화율(
)을 가지면서 상기 베이스 필터링된 보정 토크에 도달하도록, 결정된다.
단계 d)의 이러한 제2 작업(블록 B22)은 자동차의 스티어링 수단(OD)에 최종적으로 인가되는 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 급격한 변화 없이 시간에 따라 점진적으로 변화하여 운전자에게 보다 편안함을 주는 것을 보장한다.
대안적으로, 이 제2 동작에서, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 또한 다른 주어진 안전 임계값 아래로 유지되는 절대값을 갖는 방식으로 결정될 수 있다. 이 변형예와 관련하여, 서브단계(E3' 및 E5'')에 도입되는 각각의 안전 임계값들(이 경우, 안전 임계값(TMAX) 및 최대 복귀 토크(TRMAX))을 생략할 수 있으며, 이러한 안전 임계값들의 기능은 단계 d)의 제2 동작에서 이행될 수 있다.
상술된 운전자 보조 방법은 자동차에 의해 취해진 경로의 자동 보정을 가능하게 하여 자동차가 상기 타겟 경로를 따라가게 할 수 있다. 또한, 이 방법을 사용하면 이 자동 보정과 이 차량의 운전자가 스티어링 휠에 가하는 동작들을 조화롭게, 운전자에게 편안하게, 그리고 안전하게 조정할 수 있다.
이러한 자동 보정이 차량의 운전자에 의해 스티어링 휠에 가해진 동작들에 대항하는 경우 이러한 자동 보정이 꺼지는(또는 제거되는) 방식은 운전자 보조 방법에 의해 사용되는 다양한 임계값들, 상수들 및 한계 또는 최대 크기들을 조정함으로써 조정될 수 있다.
예를 들어, 제2 상수(C)를 높은 값으로 조정함으로써, 자동 보정이 운전자에 의해 인가된 토크(TA)에 대항하고 타겟 경로에 대한 자동차의 측방향 오프셋(yL)이 감소하는 중이라면, 심지어 이 측방향 오프셋(yL)이 느리게 감소하더라도, 이러한 자동 보정은 제거된다.
상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 제1 상수(K) 및 제2 상수(C)의 값들이 상승함에 따라 운전자에 의해 인가되는 토크(TA)에 점점 더 대항하도록 허용된다.
상기 보정 토크(TC)가 자동차의 운전자에 의해 인가되는 토크(TA)에 대항하고 그리고 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 제거되거나 0이 아닌 값을 갖도록 결정되는 다양한 서로 다른 상황들이 도 4a 내지 도 7b에 도시되어 있다.
이러한 도면들에서, 자동차의 경로의 일례에 대해 전술된 운전자 보조 방법에서 획득되거나 결정될 다양한 파라미터들을 예시적으로 나타내었다. 네 쌍의 도면들, 도 4a 및 도 4b, 도 5a 및 도 5b, 도 6a 및 도 6b, 그리고 도 7a 및 도 7b는 각각 차량의 운전자의 상이한 유형의 반응에 대응한다.
이 자동차 경로 예는 직선 차로 상의 경로에 대응한다. 상기 타겟 경로는 이 차로의 중간에 대응하며 따라서 직선이다.
자동차는 이 타겟 경로에 평행한 길이방향 축을 따라 이 차량의 위치에 대응하는 길이방향 위치(x)만큼 이 차로를 따라 위치한다.
자동차가 상기 타겟 경로를 따르고 있다면 측방향 오프셋(yL)이 0(yL=0)이라는 것을 기억한다.
도 4a, 도 5a, 도 6a 및 도 7a에서, 실선 곡선(1)은 (운전자에 의해 인가된) 인가된 토크(TA)가 0일 때, 가로축 상에 플로팅된 차량의 길이방향 위치(x)의 함수로서 세로축에 플로팅된 자동차의 측방향 오프셋(yL)을 나타낸다. 이 경우, 상술된 액추에이터에 의해 차량의 스티어링 수단(OD)에 인가된 토크는 토크 제어(
)에 직접적으로 대응한다.
도 4a 내지 도 7b 모두에서, 자동차는 초기에 타겟 경로를 이탈한다. 따라서, 도 4a, 도 5a, 도 6a 및 도 7a 각각에서 볼 수 있는 바와 같이, 측방향 오프셋(yL)은 초기에 증가한다.
자동차가 이 타겟 경로를 이탈하였다는 사실에 반응하여, 운전자 보조가 활성화된다. 즉, 액추에이터는 타겟 경로의 부근으로 차량을 복귀시키기 위해 차량의 스티어링 수단에 토크를 인가하기 시작한다. 이러한 활성화는 도 4a, 도 5a, 도 6a 및 도 7a에서 ACTV로 마킹되어 있다.
도 4a, 도 5a, 도 6a 및 도 7a에서 볼 수 있는 바와 같이, 이 활성화 이후에, 자동차는 타겟 경로에 근접할 때까지 실제로 상기 타겟 경로를 향해 이동한다.
도 4a, 도 5a, 도 6a 및 도 7a에서, 파선 곡선(2), (2'), (2'') 및 (2''') 각각은 자동차의 운전자만이 차량의 스티어링 수단(OD)에 영향을 준 경우, 즉 상술된 액추에이터가 스티어링 수단에영향을 주지 않은 경우, 차량의 길이방향 위치(x)의 함수로서의 자동차의 측방향 오프셋(yL)을 나타낸다.
도 4a는 자동차의 운전자가 차량의 스티어링 수단(OD)에 단독으로 영향을 주는 상황에 대응하며, 차량의 스티어링이 전적으로 자동으로 제어되는 경우보다 더 느리게, 즉, 상술된 방법에 따라 제어되는 상술된 액추에이터만이 이 스티어링 수단에 영향을 주는 경우보다 더 느리게, 상기 차량을 상기 타겟 경로로 복귀시키는 경향이 있다.
도 5a는 차량의 스티어링 수단(OD)에 단독으로 영향을 주는 자동차의 운전자가, 차량의 스티어링이 전적으로 자동으로 제어되는 경우보다 더 빠르게, 즉 상술된 방법에 따라 제어되는 상술된 액추에이터만이 이 스티어링 수단에 영향을 주는 경우보다 더 빠르게, 상기 차량을 상기 타겟 경로로 복귀시키려하는 상황에 대응한다.
도 6a는 차량의 스티어링 수단(OD)에 단독으로 영향을 주는 자동차의 운전자가, 자동차의 초기 오프셋 이후에, 이 차량의 이동 방향을 수정하여, 차량이 상기 타겟 경로로부터 멀어지는 것을 멈추지만 차량을 타겟 경로의 부근으로 복귀시키지 않는 상황에 대응한다. 즉, 이 오프셋 이후에, 차량의 운전자는 상기 타겟 경로에 대한 차량의 측방향 오프셋(yL)을, 특정 임계값(yLS)의 값보다 큰 비-제로 값으로 안정화시킨다.
도 7a는 차량의 스티어링 수단(OD)에 단독으로 영향을 주는 자동차의 운전자가 이 차량에 의해 사용되는 차로 밖으로 차량을 조종하는 상황에 대응한다.
도 4b, 도 5b, 도 6b 및 도 7b 각각에서, 운전자가 이 스티어링 수단에 영향을 주지 않는다면(즉, 인가된 토크(TA)가 0이라면) 상술된 액추에이터에 의해 자동차의 스티어링 수단(OD)에 직접 인가되는 토크 제어(
)를, 자동차의 길이방향 위치(x)의 함수로서 일점쇄선으로 도시하며, 이 때문에 차량은 도 4a, 도 5a, 도 6a 및 도 7a의 곡선(1)에 대응하는 경로를 따른다.
도 4b, 도 5b, 도 6b 및 도 7b에서, 운전자가 단독으로 차량의 스티어링 수단(OD)에 영향을 줄 때 자동차의 운전자에 의해 인가되는 상기 인가된 토크(TA)가, 점선으로, 그리고 길이방향 위치(x)의 함수로서 도시되어 있으며, 이로써 자동차는 각각 도 4a의 곡선(2), 도 5a의 곡선(2'), 도 6a의 곡선(2''), 그리고 도 7a의 곡선(2''')에 대응하는 경로를 따르게 된다.
또한, 도 4b, 도 5b, 도 6b 및 도 7b에는 운전자와 운전자 보조 시스템 모두가 활성화 상태인 상황에서의 보정 토크(TC)가 실선으로 그리고 차량의 길이방향 위치(x)의 함수로서 도시되어 있다. 상기 보정 토크(TC)는 상기 토크 제어(
)(일점쇄선)와 상기 인가된 토크(TA)(점선)(이 예에서는 도 4a, 도 5a, 도 6a 및 도 7a의 곡선들(2), (2'), (2'') 및 (2''')에 대응하는 경로를 따르는 자동차를 위해 운전자에 의해 인가된 토크) 간의 차이에 대응한다는 것을 기억한다.
이러한 보정 토크(TC)로부터 계산된 필터링된 보정 토크(TCF) 또한 도 4b, 도 5b, 도 6b 및 도 7b 각각에서 자동차의 길이방향 위치(x)의 함수로서 짧은 파선으로 플롯되어 있다.
도 4a 및 도 4b, 도 5a 및 도 5b, 도 6a 및 도 6b, 그리고 도 7a 및 도 7b 쌍들에 각각 대응하는 자동차의 운전자의 네 가지 유형의 반응에 대해, 보정 토크(TC)는 인가된 토크(TA)에 대항하여 순간적으로 야기되는 것을 알 수 있다. 보정 토크(TC)가 인가된 토크(TA)에 대항하는 상황들은 도 4b, 도 5b, 도 6b 및 도 7b에서 점선의 직사각형에 의해 식별된다.
도 4b에서, 보정 토크(TC)가 운전자에 의해 인가되는 상기 인가된 토크(TA)에 대항하는 상황은 자동차가 타겟 경로에 근접한 상황, 즉 차량의 측방향 오프셋(yL)이 특정 임계값(yLS) 이하인 상황이다. 상술된 방법에 따르면, 그 다음에는, 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 제거된다.
도 5b에서, 보정 토크(TC)가 운전자에 의해 인가되는 토크(TA)에 대항하는 상황은 자동차가 타겟 경로로부터 멀리 떨어져 있는 상황(즉, 차량의 측방향 오프셋(yL)이 특정 임계값(yLS) 이상인 상황)이지만 이러한 측방향 오프셋(yL)이 급격하게 감소하는 상황이다. 상술된 방법에 따르면, 그 다음에는, 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 제거된다.
도 6b에서, 보정 토크(TC)가 운전자에 의해 인가되는 토크(TA)에 대항하는 두 개의 연속적인 상황들이 구별된다. 이러한 두 개의 상황들 중 제1 상황에서, 타겟 경로에 대한 자동차의 측방향 오프셋(yL)은 특정 임계값(yLS) 이상이지만 급격하게 감소하고 있는 반면, 이러한 두 개의 상황들 중 제2 상황에서는, 타겟 경로에 대한 자동차의 측방향 오프셋(yL)은 특정 임계값(yLS) 이상이지만 일정하게 유지된다. 상술된 방법에 따르면, 이러한 두 개의 상황들 중 제1 상황에서, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 제거되며, 그리고 이러한 두 개의 상황들 중 제2 상황에서는, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 0이 아닌 값(이 예에서는, 보정 토크(TC)의 값과 동일한 값)을 갖도록 결정된다. 이 도면에서, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)의 값이 보정 토크(TC)의 값과 병합되면, 대응하는 곡선들 또한 중첩된다(그리고 더 이상 서로 명확하게 구별되지 않는다).
도 7b에서, 보정 토크(TC)가 항상 상기 인가된 토크(TA)에 대항하지만, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 0이 아닌 값(이 예에서는, 보정 토크(TC)의 값과 동일한 값)을 갖도록 결정된다. 실제로, 도 7b에서, 자동차와 타겟 경로 간의 측방향 오프셋(yL)은 특정 임계값(yLS) 이상이며, 게다가 시간이 지남에 따라 (급격하게) 증가하고 있다.
Claims (10)
- 차로에서 이동하는 자동차를 위한 운전자 보조 방법으로서,
상기 운전자 보조 방법은 :
a) 상기 차로에 대한 자동차의 위치에 관한 적어도 하나의 데이터 항목(yL)이 획득되는 단계;
b) 상기 자동차의 운전자에 의해 상기 자동차의 스티어링 수단(OD)에 인가되는 토크(TA)가 획득되는 단계;
c) 상기 자동차가 타겟 경로를 따르도록, 상기 인가된 토크(TA)를 고려하여, 상기 데이터 항목(yL)의 함수로서, 상기 스티어링 수단(OD)에 인가될 보정 토크(Tc)가 결정되는 단계를 포함하며,
상기 운전자 보조 방법은 :
d) 상기 인가된 토크(TA)가 상기 보정 토크(TC)에 실질적으로 대항할 때, 필터링된 보정 토크(TCF)의 값이 체계적으로(systematically) 상기 보정 토크(TC)의 값보다 작도록, 상기 보정 토크(TC)에 기초하여 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 결정되는 단계; 및
e) 상기 자동차의 스티어링 수단(OD)에 상기 필터링된 보정 토크(TCF)가 인가되는 단계를 더 포함하며,
- 단계 a)에서, 상기 데이터 항목은 상기 자동차와 상기 타겟 경로 간의 측방향 오프셋(yL)을 포함하며,
- 단계 d)에서, 상기 인가된 토크(TA)가 상기 보정 토크(TC)에 실질적으로 대항하고 상기 측방향 오프셋(yL)이 특정 임계값(yLS) 이하라면, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 제거되며, 그리고
- 단계 d)에서, 상기 측방향 오프셋(yL)이 상기 특정 임계값(yLS) 이상이라면, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는, 상기 측방향 오프셋(yL)이 주어진 한계 변화율보다 큰 변화율로 감소하고 있지 않다는 조건 하에서는 0이 아닌 값을 갖도록 결정되며, 그렇지 않다면 0의 값을 할당받는 것을 특징으로 하는, 운전자 보조 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 주어진 한계 변화율은 상기 측방향 오프셋(yL)의 값의 함수로서 결정되는, 운전자 보조 방법. - 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
단계 d)에서, 상기 측방향 오프셋(yL)이 상기 특정 임계값(yLS) 이상이라면, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 :
- 상기 보정 토크(TC)의 절대값이 한계 복귀 토크(TR) 보다 작다면, 상기 보정 토크(TC)와 동일한, 0이 아닌 값을 갖도록 결정되며; 그리고
- 상기 보정 토크(TC)의 절대값이 상기 한계 복귀 토크(TR) 보다 크거나 같다면, 상기 한계 복귀 토크(TR)와 동일한 절대값을 갖는, 0이 아닌 값을 갖도록 결정되는, 운전자 보조 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 한계 복귀 토크(TR)는 양수이며 그리고 상기 측방향 오프셋(yL)이 증가하면 증가하는, 운전자 보조 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 한계 복귀 토크(TR)는 양수이며 그리고 상기 측방향 오프셋(yL)이 급격하게 증가하면 증가하는, 운전자 보조 방법. - 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
단계 d)에서, 상기 운전자에 의해 인가된 토크(TA)와 상기 보정 토크(TC)가 동일한 부호를 갖는다면, 상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 :
- 상기 보정 토크(TC)의 절대값이 주어진 안전 임계값(TMAX) 이하라면, 상기 보정 토크(TC)와 동일하도록 결정되며;
- 상기 보정 토크(TC)의 절대값이 주어진 안전 임계값(TMAX) 이상이라면, 상기 안전 임계값(TMAX)과 동일한 절대값을 갖도록 결정되는, 운전자 보조 방법. - 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
상기 필터링된 보정 토크(TCF)는 상기 단계 d)에서 :
자동차가 상기 차로의 커브(turn) 내측에 위치한다면, 그리고 상기 운전자에 의해 인가되는 토크(TA)의 절대값이 한계 토크(TACT) 보다 크다면 제거되는, 운전자 보조 방법.
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