KR20030047835A - 차륜식 자동차의 자동 제동 시스템 - Google Patents

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KR20030047835A
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

자신 차량과 선행하는 차량사이의 상대적인 관계에 기초하여, 가능한 충돌이 핸들과 브레이크 페달중의 적어도 하나를 작동함으로써 회피가능한지 여부에 대한 판단을 수행하는 충돌 회피 판단 섹션이 제공되고, 상대적인 관계에 기초하여, 상대적인 관계의 검출 시간으로부터 소정의 시간의 만료후에 가능한 충돌이 핸들과 브레이크 페달중의 적어도 하나를 작동함으로써 회피가능한지 여부에 대한 예측을 수행하는 충돌 회피 예측 섹션이 제공된다. 충돌 회피 예측 섹션이 가능한 충돌이 회피 불가능한 것으로 예측할 때 더 작은 제동력이 발생되고, 충돌 회피 판단 섹션이 가능한 충돌이 피할 수 없음을 판단할 때, 더 큰 제동력이 발생된다.

Description

차륜식 자동차의 자동 제동 시스템{AUTOMATIC BRAKE SYSTEM OF WHEELED MOTOR VEHICLE}
본 발명은 일반적으로 차륜식 자동차들의 제동 시스템들에 관한 것이며, 더 상세하게는 선행하는 물체 또는 차량에 대한 충돌이 높게 예측되는 때에 차량 자체가 자동적으로 제동되는 자동식의 제동 시스템들에 관한 것이다.
지금까지, 안전 운전의 목적을 위하여 전술한 타입의 여러 가지 자동 제동 시스템들이 제안되어 왔고, 차륜식 자동차 분야에서 실제로 사용되어 왔다.
몇개의 자동 제동 시스템들은 자신의 차량과 선행하는 차량 사이의 차간 거리를 검출하기 위하여 자신의 차량상에 장착된 레이더 기구를 포함하고, 선행하는 차량에 대한 충돌이 두 차량들의 검출된 차간 거리와 속도들에 대하여 높게 예측될때 자신의 차량을 자동적으로 제동하는 타입의 것이다.
일본 특허 공개 평6-298022호는 전술한 타입의 자동 제동 시스템을 도시한다. 이 공개된 시스템에서, 브레이크 페달 작동에 의해 충돌을 회피가능한 제1의 안전 거리와, 핸들 조작에 의해 충돌을 회피가능한 제2의 안전 거리의 양측 모두가 계산된다. 검출된 차간 거리가 제1과 제2의 안전 거리들 중의 어느 한쪽보다 작을 때, 자동 제동이 이루어진다.
게다가, 일본 특허 공개 평7-69188호는 높게 예측되는 차량 충돌을 검출했을때 운전자에게 주 제동을 미리 경고하기 위하여 주 제동을 적용하기 전에 차량에 약간의 예비 제동을 적용하는 자동 제동 시스템을 도시한다.
그러나, 고유 구조들로 인해, 이들 공개된 자동 제동 시스템들도 사용자들에게 만족스러운 성능을 제공하는 것에 실패했다.
그러므로, 본 발명의 목적은 전술한 제동 시스템들보다 우수한 차륜식 자동차의 자동 제동 시스템을 제공하는 것이다.
더 상세하게는, 본 발명은 운전자에게 불쾌한 제동 충격을 제공하지 않고 보장된 타이밍에 차량을 제동할 수 있는 차륜식 자동차의 자동 제동 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 내부에 설치된 브레이크 페달과 핸들을 가지는 차륜식 자동차의 자동 제동 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 차량과 차량의 전방에서 선행하는 물체 사이의 상대 관계를 검출하는 제1 섹션과, 제2 섹션에 의하여 발생되는 제동력은 브레이크 페달에 의하여 발생되는 제동력과는 분리되며, 작동될 때 차량에 가해지는 제동력을 발생하는 제2 섹션과, 제1 섹션에 의하여 검출된 상대 관계에 기초하여 브레이크 페달과 핸들 중의 적어도 하나의 작동에 의해 선행하는 물체와 차량의 가능한 충돌이 회피가능한지 여부에 대한 판단을 수행하는 제3 섹션과, 제1 섹션에 의하여 검출된 상대 관계에 기초하여 상대 관계의 검출 시간부터 소정의 시간 만료 후에 브레이크 페달과 핸들중의 적어도 하나의 작동에 의해 선행하는 물체와 차량의 가능한 충돌이 회피가능한지 여부에 대한 예측을 수행하는 제4 섹션과, 제3 섹션에 의해 이루어진 판단 결과와 제4 섹션에 의해 이루어진 판단 결과의 양측 모두에 따라서 제2 섹션을 작동하고 제어하며, 이에 의하여 차량에 가해지는 제동력을 제어하는 제5 섹션을 포함하며, 여기서 제5 섹션은 소정의 시간의 만료 후에 핸들과 브레이크 페달 중의 어느 작동에 의해서도 가능한 충돌이 회비불가능함을 제4 섹션이 예측할 때 제2 섹션이 제1 등급의 제동력을 발생하게 하는 단계와, 핸들과 브레이크 페달 중의 어느 작동에 의해서도 가능한 충돌이 회피 불가능함을 제3 섹션이 판단할 때 제2 섹션이 제2 등급의 제동력을 발생하게 하는 단계를 수행하도록 구성되며, 제2 등급의 제동력은 제1 등급의 제동력 보다 더 크다.
도1은 본 발명에 따른 차륜식 자동차의 자동 제동 시스템을 도시한 개략 블록도.
도2는 본 발명에서 이용된 제어 유닛에 의해서 수행된 프로그램된 작동 단계를 도시한 흐름도.
도3은 주사 타입의 레이저 레이더를 사용함으로써 차간 거리를 측정하는 개념을 도시한 예시도.
도4는 멀티 빔 타입의 레이저 레이더를 사용함으로써 차간 거리를 측정하는 개념을 도시한 예시도.
도5는 비상시에 운전자에 의하여 행해진 핸들 조작을 도시한 특성 그래프.
도6은 타이어 미끄럼 각과 타이어 횡력사이의 관계를 도시한 특성 그래프.
도7은 핸들을 조작함으로써 충돌을 회피하기 위해 필요한 횡방향 이동 거리와 핸들과 차량 속도를 조작함으로써 충돌을 회피하기 위해 필요한 시간사이의 관계를 도시한 특성 그래프.
도8은 제동력 FL과 FH사이의 관계를 도시한 예시도.
도9는 본 발명에 의해 수행된 작동을 도시한 예시도.
도10은 제동력의 작동 범위를 도시한 특성 그래프.
도11은 핸들 조작에 의한 충돌 회피 한계와 제동 작용에 의한 충돌 회피 한계를 도시한 특성 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 레이저 레이더
2 : 차량 속도 센서
10 : 제어 유닛
15 : 제동력 제어 장치
도1에는, 본 발명의 자동 제동 시스템의 블록도가 도시된다.
도면에서, 도면 부호 1은 차간 거리 즉, 자신의 차량과 선행하는 차량사이의 거리를 검출하는 주사하는 타입의 레이저 레이더를 가리킨다. 자신의 차량은 그위에 장착된 본 발명의 자동 제동 시스템을 갖는 차량이며, 선행하는 차량은 자신의차량의 앞에서 달리고 있는 차량이다.
레이저 레이더(1)는 자신 차량의 횡방향으로 중간의 전면 위치상에 장착된다. 레이저 레이더(1)는 소정의 각 범위에 걸쳐 전방으로 주사하는 레이저 광선을 주기적으로 방사하고, 선행하는 차량으로부터 반사된 레이저 광선을 수신한다. 레이저 광선 방사 타이밍과 레이저 광선 수신 타이밍사이의 시차에 기초하여, 선행하는 차량과 자신 차량사이의 차간 거리는 각각의 주사각으로 실제로 측정된다. 도면 부호 2는 자신 차량의 차량 속도를 검출하는 차량 속도 센서를 나타낸다. 레이저 레이더(1)와 차량 속도 센서(2)로부터의 정보 신호들은 제어 유닛(10)으로 안내된다. 제어 유닛(10)은 중앙 처리 장치(CPU), 램(Random Access Memory; RAM), 롬(Read Only Memory; ROM), 그리고 입력과 출력 인터페이스들을 일반적으로 포함하는 마이크로프로세서를 가진다.
제어 유닛(10)에서, 자동 제동 제어 공정은 소정의 주기로 수행된다. 즉, 레이저 레이더(1)와 차량 속도 센서(2)로부터의 정보 신호들을 기초로 자동 제동이 필요한지 여부에 대한 판단이 수행된다. 필요하다고 판단되면, 제어 유닛(10)은 자신 차량의 로드 휠들에 적용된 제어된 제동력을 발생하는 제동력 제어 장치(15)를 제어한다. 제동력 제어 장치(15)는 자신 차량에 장착된 브레이크 페달과 직접 관계를 가지지 않는 와이어에 의한 브레이크 타입임이 주목된다.
도2에는 제어 유닛(10)에 의해서 수행된 프로그램된 작동 단계들을 도시하는 흐름도가 도시된다.
즉, 스텝(S1)에서, 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"가 계산된다. 이 계산을 위해, 레이저 레이더(1)로부터의 정보 신호들은 판독되고, 이 신호들을 기초로 자신 차량의 이동 방향으로 상대적인 차량 속도 "Vr"과 상대적인 차간 거리 "d"가 검출된다. 게다가, 레이저 레이더(l)로부터의 정보 신호들을 기초로 선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들의 각각과 레이저 레이더(1)의 레이저 방출기사이의 거리들과 레이저 레이더(1)의 레이저 방출기에 대해 선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들의 각들이 검출된다. 이들 검출된 데이터에 기초하여, 선행하는 차량과 자신 차량의 가능한 충돌을 회피하기 위해 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"가 계산된다.
상대적인 차량 속도 "Vr"은 시간에 따른 상대적인 차간 거리 "d"를 미분함으로써 즉, 대역 통과 필터에 의해 거리 "d"의 신호를 처리함으로써 제공된다.
선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들은 레이저 레이더(1)에 의해서 제공된 검출된 정보 신호들을 기초로 검출되고, 자신 차량에 대하여 좌우 후방 가장자리들의 각도들을 기초로 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"가 계산된다. 즉, 도3에서 도시된 것처럼, 자신 차량의 이동 방향에 대하여, 선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들의 각들 "θ1"과 "θ2"는 방사된 레이저 빔의 주사각과 레이저 레이더(1)로부터 검출된 정보 신호들을 기초로 유도된다. 그후, 더 작은 각 즉, 두개의 각들에서의 각 "θ1"은 다음 식(1)을 사용함으로써 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"를 계산하기 위해 선택된다.
Y = d ×sin(θ) + Lw/2 ............. (1)
여기서, Lw:자신 차량의 폭
식(1)은 레이저 레이더(1)가 자신 차량의 전방 단부의 횡방향으로 중간부분에 배치되는 경우에 기초하여 한 것임이 기술된다. 그러므로, 레이저 레이더(1)가 횡방향의 중간부분으로부터 편심된 위치에 배치될 때, 편심도를 고려함으로써 식(1)을 수정하는 것이 필요하다.
자신의 차량이 이동하는 경로에 대하여 선행하는 차량에 상당히 편심될 때, 선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들의 각들 "θ1"과 "θ2"중의 하나가 검출되기를 실패함이 종종 발생한다. 그러나, 그런 경우에, 다른 것 즉, 검출된 것이 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"를 유도하기 위해 식(1)에서 사용된다.
전술한 경우에, 레이저 레이더(1)로서 주사 타입이 사용된다. 그러나, 그러한 타입 대신에, 멀티 빔 타입이 본 발명에서 또한 사용될 수도 있다.
즉, 멀티 빔 타입의 레이저 레이더의 경우에, 도4에 도시된 것처럼, 레이저 레이더(1)로부터 검출된 정보 신호들을 기초로 선행하는 차량은 일정한 폭을 가지는 구역에 배치된 물체로서 검출된다.
도4의 경우에, 자신 차량의 이동 방향에 대하여, 선행하는 차량의 우측 단부는 각 "θ1"의 위치로부터 각 "θ2"의 위치까지 각의 구역이내의 우측 위치에 배치되는 판단이 이루어진다. 예시된 경우에, 선행하는 차량의 우측 후방 가장자리의 위치는 가장 작은 각 "θ1"의 위치로서 취급되고, 상기 식(1)은 "θ"로서 각 "θ1"을 사용하는 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"를 유도하기 위하여 사용된다.
전술한 주사 타입의 레이저 레이더(1)에서처럼, 선행하는 차량의 좌우 후방가장자리들중의 하나만이 검출된다면, 검출된 좌우 후방 가장자리의 각은 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"를 얻기 위한 식(1)에서 사용된다.
게다가, 레이저 레이더(1)가 자신 차량의 횡방향으로 중간부분으로부터 편심된 위치에 배치된 때 편심도를 고려함으로써 식(1)을 수정할 필요가 있다.
전술한 것처럼, 자신 차량에 대하여 선행하는 차량의 편심도가 변화할 때도 핸들을 조작함으로써 선행하는 차량에 대한 가능한 충돌을 회피하기 위하여 필요한 횡방향의 이동된 거리는 다양한 상황들에 따라서 계산된다. 그러므로, 충돌이 핸들을 조작함으로써 회피가능한지 여부를 판단하기 위한 계산은 정확하게 수행된다.
도2의 흐름도로 돌아가서 참조하면, 스텝(S2)에서, 제동 작용에 의한 충돌 회피의 가능성에 대한 판단 준비가 이루어진다. 즉, 차량 충돌이 자신 차량의 브레이크 페달을 밟음으로써 회피가능한지 여부에 대한 판단이 수행된다.
즉, 도3에서 도시된 것처럼, 설명을 용이하게 하기 위해, 차간 거리와 상대적인 차량 속도가 각각 "d"와 "Vr"이라는 가정이 이루어진다. 충돌을 회피하기 위해 자신 차량을 제동할 때 얻어지는 감속이 "a"(예를 들면, 8.0m/S2)로 간주되고, 브레이크 페달이 운전자에 의해서 밟아질 때부터 브레이크 페달을 밟음으로써 특정한 감속이 실제로 행해질 때까지 경과된 데드 타임이 "Td"(예를 들면, 0.2sec)로 간주되는 때, 브레이크 페달을 작동함으로써 차량 충돌의 방지는 다음 식(2)을 만족시킬 때만 가능한 것으로 판단된다.
d < - Vr × Td+ (Vr)2/(2 ×a)............ (2)
그러므로, 상기 식(2)에 스텝(S1)에서 유도된 상대적인 차간 거리 "d", 상대적인 차량 속도 "Vr"을 적용함으로써 판단이 수행된다.
그 후, 작동 흐름은 스텝(S3)로 간다. 이 단계에서, 제동 작동에 의한 충돌의 방지가 스텝(S2)에서 가능한 것으로 판단되면, 소정의 시간(TCB)의 만료후 제동 작동에 의한 충돌의 방지가 불가능한지 여부에 대한 예측이 수행된다. 즉, 다음 식(3)을 만족하거나 또는 그렇지 않다면,
d < - Vr ×Td+ (Vr)2/(2 ×a) + Vr ×TCB....... (3)
그 후, 작업 흐름은 스텝(S4)로 간다. 이 단계에서, 핸들 조작에 의한 충돌 회피가 가능한지 여부에 대한 판단이 수행된다.
즉, 횡방향 이동 거리 "Y"에 의한 횡방향 이동을 수행하기 위한 자신 차량에 의해 필요한 시간 "Ty"이 계산된다. 지금, 자신 차량의 조향 특성은 다음 식(4, 5)에 의하여 나타내어진다.
m ×v ×(r + dβ/dt) = 2 ×YF+ 2 ×YR......... (4)
Iz ×dr/dt = 2 ×lF×YF- 2 ×lR×YR......... (5)
YF= fF×[β + (1F/v) ×r - θF]
YR= fR×[β - (lR/v) ×r]
여기서, m: 차량의 무게,
Iz : 요동 방향으로 차량의 관성 모멘트,
v: 차량의 속도,
r: 요동율
β: 차체의 미끄럼 각,
1F: 전방 휠들의 중심들을 관통하는 축과 차체의 중력 중심사이의 거리,
1R: 후방 휠들의 중심들을 관통하는 축과 차체의 중력 중심사이의 거리,
YF: 전방 휠들에서 발생된 횡방향 힘,
YR: 후방 휠들에서 발생된 횡방향 힘, 그리고
θF: 전방 휠들의 조향각
식(4, 5)을 제공하기 위하여, 도5의 그래프로부터 볼 수 있는 것처럼, 비상시에 운전자는 특정 조향 속도에서 최대 조향 위치(즉, 최대 조향각에 의하여)로 핸들을 돌리는 가정이 이루어진다. 도5에서, x축은 경과 시간을 나타내고, y축은 조향각을 나타낸다. 즉, 그래프에 도시된 것처럼, 비상시에 시간의 증가에 따라 조향각은 특정 조향속도(즉, 경사도)에서 즉시 최대값으로 증가하고, 최대값에 도달한 후 조향각은 최대값에 유지되는 것이 가정된다.
"fF"과 "fR"은 각각 타이어 미끄럼 각과 타이어 횡방향 힘에 대응을 나타내는 함수들임이 기술된다. 도6은 타이어 미끄럼 각 "fF"과 타이어 횡방향 힘 "fR"사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 도시된 것처럼, 타이어 미끄럼 각 "fF"의 증가로, 타이어 횡방향 힘 "fR"이 증가하고, 타이어 미끄럼 각 "fF"이 더 작은 구역에서, 타이어 미끄럼 각 "fF"에 대한 타이어 횡방향 힘 "fR"의 변화가 크다.
지금, 횡방향 이동 거리 "Y"가 다음 식(6)에 의하여 즉, 차량 속도 "v", 요동각 "r", 그리고 차체 미끄럼각 "β"에 의하여 나타내어진다.
Y = ∫[ v ×sin (∫rdt +β)] dt ............... (6)
따라서, 실제적으로 식(4, 5, 6)을 사용함으로써, 횡방향 이동거리 "Y"의 횡방향 이동을 수행하기 위하여 필요한 시간 "Ty"이 계산될 수 있다.
식(4, 5, 6)이 온라인 시스템상에서 수행된다면, 더 오랜 시간이 불가피하게 요구된다. 그러므로, 요구된다면, 그러한 실행은 오프라인상에서도 수행될 수도 있다. 이 경우에, 결과들은 도7에 도시된 것처럼, 도표에 의해서 나타내어진다.
도7의 도표에서, x축은 핸들을 조작함에 의하여 충돌을 회피하기 위하여 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"를 나타내고, y축은 핸들을 조작함에 의하여 충돌을 회피하기 위한 시간 "Ty"를 나타낸다. 도시된 것처럼, 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"의 증가로, 필요한 시간 "Ty"이 증가하고, 차량 속도의 감소로, 필요한 시간 "Ty"이 증가한다. 따라서, 핸들을 조작함으로써 선행하는 차량에 대한 충돌을 회피하기 위하여 필요한 시간 "Ty"을 알아내기 위하여 도7의 도표가 사용될 수 있다.
충돌까지 예측된 시간 "d/Vr"과 핸들을 조작함으로써 충돌을 회피하기 위하여 필요한 시간 "Ty"이 다음 식(7)을 만족한다면 핸들을 조작함으로써 충돌을 피하는 것이 불가능하다는 판단이 이루어진다.
d/Vr < Ty ........... (7)
식(4, 5, 6, 7)의 실행 결과들을 기초로, 선행하는 차량에 대해서 자신 차량의 충돌의 방지가 핸들을 조작함으로써 가능한지 여부에 대한 판단이 수행된다. 즉, 핸들을 조작함으로써 충돌을 회피하기 위해 필요한 시간은 자신 차량의 조향 특성에 따라서 계산되고, 그러므로 충돌의 가능성에 대한 판단이 정확하게 수행된다. 게다가, 본 발명에서, 비상시에 운전자의 조향 행동 특성은 핸들을 조작함으로써 충돌을 회피하기 위하여 필요한 시간을 계산하기 위해서 실제적으로 사용된다. 그러므로, 필요한 시간의 많은 정확한 계산이 이루어진다.
도2를 다시 참조하면, 작업 흐름은 스텝(S4)로부터 스텝(S5)로 간다. 스텝(S5)에서, 스텝(S4)에서 핸들 조작에 의한 충돌의 방지가 가능하다고 판단되는 경우에, 소정의 시간(Tcs)의 만료후에 핸들 조작에 의한 충돌의 방지가 불가능한지 여부에 대한 예측이 수행된다. 즉, 다음 식(8)이 만족되거나 또는 만족되지 않으면,
d/Vr < Ty + Tcs........... (8)
도2의 흐름도를 다시 참조하면, 스텝(S6)에서, 충돌의 방지가 브레이크 페달(S2)을 밟는 것과 핸들(S4)을 돌리는 것중의 어느 하나를 함으로써 불가능한지 여부에 대한 판단이 수행된다. 만약 예라면 즉, 브레이크 페달이 밟혀지고 핸들이 회전될 때도 충돌이 피해지지 않을 것으로 판단될 때, 작동의 흐름은 스텝(S7)로간다. 이 스텝(S7)에서, 지시 신호는 소정의 증가 속도에서 소정 정도의 제동력 "FH"을 즉시 발생하기 위하여 제동력 제어 장치(15)(도1 참조)에 적용된다.
스텝(S6)에서 아니오라면, 즉, 충돌의 방지가 브레이크 페달을 밟거나 또는 핸들을 돌림에 의해 가능하다고 판단될 때 작업 흐름은 스텝(S8)로 간다. 이 스텝(S8)에서, 스텝(S3)의 결과들을 기초로 즉, 소정의 시간(TCB)의 만료후 제동 작용에 의한 충돌의 방지가 불가능한지 여부에 대한 결과들을 기초로, 소정의 시간(TCB)의 만료후 제동 작용에 의한 충돌의 방지가 불가능한지 여부에 대한 판단이 수행된다. 예라면 즉, 충돌 회피가 불가능하다고 판단될 때, 작동 흐름은 스텝(S9)로 간다.
스텝(S9)에서, 스텝(S5)의 결과들을 기초로 즉, 소정의 시간(Tcs)의 만료후 조향 작용에 의한 충돌의 방지가 불가능한지 여부에 대한 결과들을 기초로, 소정의 시간(Tcs)의 만료후 조향 작용에 의한 충돌의 방지가 불가능한지 여부에 대한 판단이 수행된다. 예라면 즉, 그러한 충돌 회피가 불가능하다고 판단될 때 즉, 소정의 시간(TCB)의 만료후에 제동 작용에 의한 충돌 회피와 소정의 시간(Tcs)의 만료후에 조향 작용에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 판단될 때, 작업 흐름은 스텝(S10)로 간다. 이 단계에서, 지시 신호는 도8의 그래프로부터 볼수 있는 것처럼, 소정의 경사도 "α"에서 증가된 소정 정도의 제동력 "FL" 을 발생하는 제동력 제어 장치(15)(도1 참조)에 적용된다.
스텝(S8)에서 아니오라면 즉, 소정의 시간(TCB)의 만료 후에 충돌 회피가 가능한것으로 판단될 때, 또는 스텝(S9)에서 아니오라면 즉, 소정의 시간(Tcs)의 만료후 충돌 회피가 가능한 것으로 판단될 때, 작업 흐름은 스텝(S11)로 간다. 이 스텝(S11)에서, 지시 신호는 제동력 제어 동작을 취소하는 제동력 제어 장치(15)에 적용된다. 즉, 자신의 차량이 이에 적용된 제동력을 가지지 않을 때, 비 제동력의 조건은 여전히 계속된다. 반면에, 제동력이 발생될 때, 제동력은 소정의 감속하는 속도(즉, 경사도)에서 점차적으로 감소되고 그리고 마침내 0으로 감소되는 제어가 이루어진다. 전술한 실시예에서, 제동력에서 급속히 제어된 감속이 이루어진다. 그러나, 바람직하다면, 제동력에서 다소 더 느린 제어된 감속이 본 발명에서 이용될 수도 있고, 이는 운전자와 승객에게 부드러운 제동 느낌을 제공한다.
도8의 그래프에서 볼 수 있는 것처럼, 전술한 제동력 "FL"은 특정 경사도 "α"에서 점차로 증가하는 힘이고, 전술한 제동력 "FH"은 제동력 "FL" 보다 더 큰 소정의 값에서 설정된다. 그래프에서 볼 수 있는 것처럼, 더 큰 제동력 "FH"이 필요할 때, 제동력 "FL"은 증가된 값을 이미 도시하고 있다. 그러므로, 제동과 핸들 조작중의 어느 하나에 의한 충돌의 방지가 불가능한 것으로 판단될 때, 더 큰 제동력 "FH"이 즉시 얻어진다.
제동력 "FL"의 경사도는 값 "FL"로부터 값 "FH"까지 제동력의 이동시에 그 사이에 발생하는 차이 "ΔF"는 소정의 값보다 더 작다. 그 차이 "ΔF"는 운전자에게 불쾌한 제동 충격을 주지 않도록 결정된다. 구체적으로, 그 차이 "ΔF"는 다음의 방법에 의해 결정된다.
먼저, 더 작은 제동력 "FL"이 로드 휠들에 실제로 적용되는 때부터 더 큰 제동력 "FH"이 도로 휠들에 실제로 로드 휠들에 적용되는 때까지 경과될 시간 "Tc"이 예측된다. 소정의 시간 "TCB"의 만료후 제동 작용에 의한 충돌의 방지가 불가능한 것으로 판단되는 때 시간 "Tc"는 "TCB"를 나타내고, 소정의 시간 "TCS"의 만료후, 조향 작용에 의해 충돌 회피가 불가능하다고 판단될때 시간 "Tc"는 "TCS"를 표시하고, 값들 "TCB"와 "TCS"는 "Tc"로서 사용된다. 소정의 시간 "TCB" 또는 "TCS"의 만료후 제동 작용에 의한 충돌 회피와 조향 작용에 의한 충돌 회피는 불가능한 것으로 판단되고, 값들 "TCB"와 "TCS"중의 더 짧은 것이 선택되고, "Tc"로서 사용된다. 필요한 시간 "Tc"이 전술한 것에 제한되지 않음이 주목된다. 즉, 필요한 시간 "Tc"는 마음대로 또 다른 값을 취할 수도 있다. 이에 기초하여 그리고 다음 식(9)을 사용함으로써, 제동력을 위한 경사도 "α"가 결정된다. 그러나, 값 "α"가 충분히 작다면, "tanα = α"는 이용가능하다.
tanα = (FH- ΔF) / Tc ........... (9)
즉, 작은 제동력 "FL"은 경사도 "α"(증가하는 속도)에서 점차로 증가하고, 이에 따라 결정된다.
스텝(S3)에서 사용된 소정의 시간 "TCB"와 스텝(S5)에서 사용된 소정의 시간 "TCS"는 운전자와 승객들이 작은 제동력 "FL"의 제동조건하의 차량이 더 큰 제동력 "FH"을 받을 때 불쾌한 제동 충격을 받지 않도록 결정되는 것이 주목된다. 즉, 소정의 시간 "TCB" 또는 "TCS"는 작은 제동력 "FL"이 0에서 충분히 큰 정도로 증가할 때 필요한 시간을 기초로 결정된다. 예를 들면, 시간 "TCB" 또는 "TCS"는 약 1.0 초로 결정된다. 물론, 시간 "TCB"와 "TCS"는 고정값에 한정되지 않는다. 즉, 바람직하다면, 그러한 시간들 "TCB"와 "TCS"는 차량 속도 및/또는 상대적인 차량 속도 "Vr"에 따라 변화하는 값일 수도 있다.
소정의 시간 "TCB"와 "TCS"는 항상 동일한 값을 가질 필요는 없다는 것이 또한 주목된다. 즉, 소정의 시간 "TCB"와 "TCS"는 다른 값들을 가질 수도 있다.
다음에서, 본 발명의 자동 제동 시스템의 작동이 기술될 것이다.
선행하는 차량이 자신 차량의 앞에서 달리고 있을 때, 레이저 레이더(1)에 의해서 발생된 정보 신호들은 제어 유닛(10)으로 안내되고, 신호들을 기초로 제어유닛(10)은 차간 거리 "d"와 상대 차량 속도 "Vr"을 유도하고, 전술한 방법으로 자신 차량의 레이저 방출기에 대해 선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들에 의해 형성된 각각의 각들을 유도한다.
도2에서 볼 수 있는 것처럼, 지금 선행하는 차량이 자신 차량의 주행선보다더 왼쪽의 주행선상에서 달리고 있을 때, 자신 차량의 레이저 방출기에 대해 선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들의 양쪽 각들 "θ1"과 "θ2"가 검출된다. 더 작은 각 "θ1"이 선택되고, 선택된 더 작은 각 "θ1"을 기초로, 필요한 횡방향 이동 거리 "Y"가 계산된다.(도2의 스텝(S1)를 참조)
선행하는 그리고 자신 차량들사이의 차간 거리 "d"가 충분히 크고, 그 사이의 상대 차량 속도 "Vr"가 충분히 클때, 식(2)이 만족된다. 이 경우에, 선행하는 차량에 대한 충돌이 브레이크 페달을 밟음으로써 피할 수 있도록 판단이 이루어진다.(스텝(S2)) 게다가, 식(3)이 만족된다면, 소정의 시간 "TCB"의 만료후에 제동 작용에 의한 충돌 회피가 가능하다는 판단이 이루어진다.(스텝(S3)) 그 후, 횡방향 이동 거리 "Y"에 의해 자신 차량을 이동하기 위하여 필요한 시간 "Ty"이 계산된다. 그리고, 필요한 시간 "Ty"이 식(7)을 만족하기를 실패한다면, 충돌은 핸들을 돌림으로써 회피가능할 수 있도록 판단이 이루어지고(스텝(S4)), 필요한 시간 "Ty"이 식(8)을 만족하기를 실패한다면, 또한 소정의 시간 "TCS"의 만료후에 충돌은 핸들을 돌림으로써 회피가능하다.(스텝(S5))
따라서, 전술한 경우에, 작동 흐름은 제동력 제어 장치(15)의 작동을 취소하는 스텝(S6), 스텝(S8)와 스텝(S11)를 통과한다.
따라서, 전술한 것처럼, 차간 거리 "d"가 상대적으로 길 때 그리고 이에 따라 충돌 회피가 제동 작용 또는 조향 작용에 의해서 가능하고 그리고 또한 소정의시간 "TCB" 또는 "TCS"의 만료후 충돌 회피가 제동 작용 또는 조향 작용에 의해 가능하고 판단될 때, 제동력 제어 장치(15)는 차량을 제동하는 제동력을 발생하도록 작동하지 않는다. 즉, 차량이 선행하는 차량에 대한 충돌이 브레이크 페달을 밟거나 또는 핸들을 돌림으로써 가능하게 되는 조건하에 있을때 제동력 제어 장치(15)는 작동하지 않는다.
그후 상대적인 차간 거리 "d"가 식(2)가 만족하는(스텝(S2)), 그러나 식(3)은 만족하지 않는 그러한 정도로 더 짧게 될 때, 또는 소정의 시간 "TCB"의 만료후에 제동 작용에 의한 충돌 회피는 불가능한(스텝(S3)), 그러나 조향 작용에 의한 충돌 회피는 가능하고 그리고 소정의 시간 "TCS"의 만료후에 조향 작용에 의한 충돌 회피가 가능(스텝(S4, S5))하다고 판단되는 조건에 차량이 있을 때, 소정의 시간 "TCB"의 만료후에 제동 작용에 의한 충돌 회피는 불가능하나 조향 작용에 의한 충돌 회피는 가능하다는 판정이 이루어진다. 따라서, 작업 흐름은 스텝(S6)과 스텝(S8)을 통하여 스텝(S11)로 가고, 이에 따라 제동력 제어 장치(15)에 의한 제동력의 발생은 수행되지 않는다.
제동 작용에 의한 충돌 회피가 불가능하나 조향 작용에 의한 충돌 회피가 소정의 시간 "TCS"의 만료 후에도 가능한 조건하에서 작업 흐름은 스텝(S6), 스텝(S8)과 스텝(S9)을 통하여 스텝(S11)로 간다. 그러므로, 제동력 제어 장치(15)에 의한 제동력의 발생은 수행되지 않는다.
그후, 소정의 시간 "TCB"의 만료후에 제동 작용에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 판단되거나 또는 제동 작용에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 판단되는 조건이 성립될 때 순간적인 핸들 조작에 의한 충돌 회피가 가능하며, 소정의 시간 "TCS"의 만료후에 조향 작용에 의한 충돌 회피는 불가능하고 작업 흐름은 제동력 제어 장치(15)가 제어된 작은 제동력 "FL"을 발생하도록 하는 스텝(S10)로 스텝(S6, S8, S9)을 통하여 간다.
따라서, 도9의 그래프로부터 볼 수 있는 것처럼, 소정의 시간 "TCB"내에서 제동 작용에 의한 충돌 회피는 불가능하고, 소정의 시간 "TCS"내에서 조향 작용에 의한 충돌 회피도 또한 불가능하다고 판단되는 시간 "t1"부터 제동력 제어 장치(15)는 특정 경사도로 "α"로 0으로부터 증가하는 작은 제동력 "FL"을 발생시킨다.
제동 작용에 의한 충돌 회피는 불가능한 동안에 조향 작용에 의한 충돌 회피는 가능한 시간내에, 작은 제동력 "FL"은 장치(15)에 의해 계속 발생되고 일반적으로 증가된다.
시간 "t2"에서, 차간 거리 "d"가 식(7)을 만족하기를 실패하게 되고, 이에 따라 조향 작용에 의한 충돌 회피가 불가능함을 판단하게 된다. 이에 따라, 충돌 회피가 제동 작용과 조향 작용의 양측 모두에 의하여 불가능하게 되는 것으로 판단된다. 그러므로, 작업 흐름은 더 큰 제동력 "FH"을 발생하는 제동력 제어 장치를제어하는 스텝(S7)로 스텝(S6)을 통하여 간다.
따라서, 도9의 그래프로부터 볼 수 있는 것처럼, 더 큰 제동력 "FH"은 더 작은 제동력 "FL"보다 더 큰 시간 "t2"에서 발생된다. 즉, 운전자에 의한 제동 작용과 조향 작용중의 어느 하나에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 판단되는 경우에 즉, 운전자의 조작에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 판단될 때, 제동력 즉, 더 큰 제동력 "FH"이 제동력 제어 장치(15)에 의해 자동적으로 그리고 신속하게 발생된다. 그러므로, 선행하는 차량에 대한 자신 차량의 충돌은 회피가능하다.
전술한 것처럼, 시간 "t2"에서, 더 큰 제동력 "FH"이 관련된 로드 휠들에 적용된다. 소정의 시간 "TCB" 또는 "TCS"의 만료가 이루어지는 때인 시간 "t1"에서, 더 작은 제동력 "FL"이 발생하기를 시작하고, 그리고 그후 제동력 "FL"이 일반적으로 증가된다. 그리고 더 큰 제동력 "FH"가 발생하기 시작하는 때인 시간 "t2"에서, 그후 더 낮은 힘"FL"과 더 높은 힘"FH"사이에서 발생하는 차이는 소정의 임계치"ΔF"보다 작고, 그러므로, 그 시간 "t2"에서 로드 휠들에 그러한 더 큰 제동력 "FH"의 적용은 운전자와 승객에게 불쾌한 제동 충격을 제공하지 않는다.
반면에, 비교적 짧은 차간 거리 "d"와 비교적 작은 상대 차량 속도"Vr"로 인해 제동 작용과 조향 작용에 의한 충돌 회피가 소정의 시간 "TCB" 또는 "TCS"의 만료 후에도 가능하다고 판단되는 조건에서 조향 작용에 의한 충돌 회피가 소정의 시간"TCS"의 만료후에 불가능하다고 판단되는 조건으로 변화가 이루어지는 때에 작업 흐름은 스텝(S8)로 스텝(S6)를 통하여 간다. 그러나, 소정의 시간 "TCB"의 만료후에도 제동 작용에 의한 충돌 회피가 가능하다고 계속 판단되는 시간내에, 작동 흐름은 스텝(S11)로 간다. 이 경우에, 제동력은 제동력 제어 장치(15)에 의해 발생되지 않는다.
게다가, 조향 작용에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 판단되더라도 작업 흐름은 제동 작용에 의한 충돌 회피가 가능하다고 판단되는 시간동안 스텝(S11)로 스텝(S6)와 스텝(S8)을 통하여 간다. 물론, 또한 이 경우에, 제동력은 장치(15)에 의해 발생되지 않는다.
그후, 전술한 조건으로부터 조향 작용에 의한 충돌 회피가 소정의 시간 "TCS"의 만료후에 불가능하다고 판단되는 조건 또는 조향 작용에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 판단되는 조건으로 변화가 이루어지는 때 현재의 제동 작용에 의한 충돌 회피는 가능하다고 판단되고, 조향 작용에 의한 충돌 회피는 소정의 시간 "TCB"의 만료후에 불가능하다고 판단되며, 작업 흐름은 스텝(S10)로 단계들(S6, S8, S9)을 통하여 간다. 이 경우에, 제동력 제어 장치(15)는 더 작은 제동력 "FL"을 발생시킨다.
게다가, 조향 작용에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 판단되더라도, 장치(15)는 제동 작용에 의한 충돌 회피가 가능하다고 판단되는 시간동안 더 작은제동력 "FL"을 계속 발생한다. 이 동안에, 제동력 "FL"은 점차적으로 증가된다.
제동과 조향 작용의 양측 모두에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 예측되는 시간 "t2"(도9 참조)에서 제동력 제어 장치(15)는 더 큰 제동력 "FH"의 발생을 시작한다. 전술한 것처럼, 이들 두 제동력들"FL"과 "FH"사이의 차이가 임계치"ΔF"보다 작게 설정되므로, 더 큰 제동력 "FH"의 발생은 운전자와 승객에게 불쾌한 제동 충격을 전혀 제공하지 않는다.
이에 따라, 더 큰 제동력 "FH"이 자신 차량의 로드 휠들에 적용되고, 그후 운전자는 조향 작용 또는 제동 작용을 수행하고, 이에 따라 안전 거리 "d"는 선행하는 차량과 자신 차량사이에 제공되고, 이들 사이의 상대적인 차량 속도"Vr"가 감소된다. 식(3, 8)이 설정되는 시간 "t3"에서 흐름도의 작업 흐름은 스텝(S11)로 단계들(S8) 또는 (S9)을 통하여 간다. 이 단계에서, 제동력 제어 장치(15)에 의해 발생된 제동력 "FH"은 도9의 그래프로부터 볼 수 있는 것처럼 특정 경사도로 점차적으로 감소된다. 제동력 "FH"의 점차적인 감소는 운전자에게 불쾌한 제동 충격을 주지 않는다.
전술한 것처럼, 제동력 제어 장치(15)에 의한 제동력을 자동적으로 발생하는 경우에 작은 제동력 "FL"은 0에서 특정 단계로 점차적으로 증가하고, 제동력이 정지하는 경우에 제동력 "FH"은 점차로 0으로 감소된다. 그러므로, 자신 차량으로부터그리고 자신 차량에게로 제동력 "FL"과 "FH"의 적용과 제거는 운전자와 승객에게 불쾌한 제동 충격을 제공하지 않는다.
도10은 상대 차량 속도"Vr"와 차간 거리 "d"에 대하여 제동력 제어 장치(15)에 의해 발생된 제동력의 작동 구역을 보여주는 그래프이다.
전술한 것처럼, 제동 작용과 조향 작용에 의한 충돌 회피에 대한 판단은 식(2, 7)을 기초로 수행된다. 즉, 판단은 차간 거리 "d'뿐만 아니라 상대 차량 속도"Vr"에 기초하여 이루어진다.
제동 작용에 의한 충돌 회피를 가능하게 하는 차간 거리 "d"의 한계(이후에 이는 "제동 작용 충돌 회피 한계"로서 언급될 것임)를 나타내는 도11의 곡선 "Lll"로부터 볼 수 있는 것처럼, 제동 작용 충돌 회피 한계"Lll"는 상대 차량 속도"Vr"의 증가로 지수적으로 증가된다. 반면에, 조향 작용에 의한 충돌 회피를 가능하게 하는 차간 거리 "d"의 한계(이후에 이는 "조향 작용 충돌 회피 한계"로서 언급될 것임)를 나타내는 도11의 곡선 "Ll2"로부터 볼 수 있는 것처럼, 조향 작용 충돌 회피 한계"Ll2"는 상대 차량 속도"Vr"의 증가로 선형적으로 증가된다.
따라서, 도10에서 볼 수 있는 것처럼, 상대적인 차량 속도"Vr"가 제동 작용 충돌 회피 한계"Lll"와 조향 작용 충돌 회피 한계"L12"가 일치하는 일치된 상대 차량 속도"Vr*"보다 작을 때 제동 작용에 의한 충돌 회피와 조향 작용에 의한 충돌 회피의 양측 모두를 불가능하게 만드는 한계는 상대속도"Vr*"아래에 나타나는 한계"Lll"의 일부분과 상대속도"Vr*"위에 나타나는 한계"L12"의 일부분을 포함하는 특성선 "Ll"에 의하여 표시된다. 따라서, 특성선 "Ll"아래의 구역은 더 큰 제동력 "FH"가 발생되는 구역을 나타낸다.
특성선 "L2"은 소정의 시간 "TCB" 또는 "TCS"의 만료후에 제동 작용과 조향 작용의 양측 모두에 의한 충돌 회피를 불가능하게 하는 차간 거리 "d"를 나타내는 선이다. 도시된 것처럼, 상대적인 차량 속도"Vr"이 일치된 상대적인 차량 속도"Vr*"보다 큰 구역에서, 선 "L2"은 소정의 시간 "TCS"에 대응하는 정도만큼 선 "Ll"과는 다른 값"d"를 나타내고, 상대적인 차량 속도"Vr"이 일치된 상대적인 차량 속도"Vr*"보다 더 작은 구역에서, 선 "L2"은 소정의 시간 "TCB"에 대응하는 정도만큼 선 "Ll"과는 다른 값"d"를 표시한다. 따라서, 선들"Ll"과 "L2"사이에 샌드위치된 구역은 더 작은 제동력이 발생되는 구역을 표시한다.
도11의 그래프에서 볼 수 있는 것처럼, 상대 차량 속도"Vr"이 일치된 상대 차량 속도"Vr*"을 보여줄 때, 2개의 한계 곡선들"Lll"과 "L12"는 서로 교차한다. 따라서, 이 그래프로부터 볼 수 있는 것처럼, 브레이크 조작과 조향 조작에 의한 충돌 회피가 불가능한 것으로 예측되는 경우에 더 작은 제동력 "FL"이 발생되고, 브레이크 조작과 조향 조작에 의한 충돌 회피가 불가능한 것으로 예측되는 경우에 더 큰 제동력 "FH"이 발생되고, 다음의 가능성이 생각될 수도 있다. 즉, 상대적인 차량 속도"Vr"가 일치된 상대 차량 속도"Vr*"가 되는 점 근처의 구역에서 더 큰 제동력 "FH"는 더 작은 제동력 "FL"이 충분히 큰 힘을 보여주기 전이나 또는 더 작은 제동력 "FL"이 0을 나타낼 때 갑자기 발생한다. 물론, 이 경우에, 특정 제동 충격이 운전자와 승객들에게 가해진다.
그러나, 전술한 것처럼, 본 발명에서 제동 작용과 조향 작용에 의한 충돌 회피가 소정의 시간 "TCB" 또는 "TCS"의 만료후에 불가능한 것으로 예측될 때에, 더 작은 제동력 "FL"이 발생되기 시작한다. 따라서, 더 큰 제동력 "FH"가 제동 작용과 조향 작용에 의해서 충돌 회피의 예측로 인해서 실제로 발생되기 시작하는 때에, 작은 제동력 "FL"은 더 큰 제동력 "FH"의 수준까지 충분히 증가하게 된다. 따라서, 바람직하지 않은 제동 충격이 운전자와 승객들에게 가해지지 않는다.
게다가, 이 경우에, 소정의 시간 만료후에 제동 작용과 조향 작용에 의한 충돌 회피가 가능한지 여부에 대한 판단이 또한 수행되고, 이 판단을 기초로 작은 제동력 "FL"의 발생 또는 비 발생이 수행된다. 따라서, 더 큰 제동력 "FH"은 그 발생을 적절하게 시작할 수 있다.
이 동안에 즉, 소정의 시간 "TCB" 또는 "TCS" 동안에, 작은 제동력 "FL"이 계속 발생된다. 그러므로, 더 큰 제동력 "FH"가 실제로 발생되는 때에, 더 작은 제동력 "FL"에서 더 큰 제동력 "FH"로 원활한 힘의 전달이 수행되고, 이는 운전자와 승객들에게 가해지는 제동 충격을 억제하거나 또는 적어도 최소화한다.
도10의 그래프로부터 볼 수 있는 것처럼, 작은 제동력 "FL"의 발생이 시작되는 타이밍은 제동 작용 충돌 회피 한계"Lll"과 소정의 시간 "TCB"의 양측 모두에 따른 일부분과 조향 작용 충돌 회피 한계"L12"와 소정의 시간 "TCS"의 양측 모두에 따른 일부분을 포함하는 특성선 "L2"에 의해 결정된다. 그러므로, 소정의 시간 "TCB"가 상대적으로 길게 설정되면, 작은 제동력 "FL"의 발생이 초기 타이밍시에 즉, 상대 차량 속도"Vr"가 상대적으로 작고, 상대 거리 "d"가 상대적으로 긴 때에 시작된다. 반면에, 소정의 시간 "TCS"가 상대적으로 길게 설정된다면, 작은 제동력 "FL"의 발생은 초기 타이밍시에 즉, 상대 차량 속도"Vr"가 상대적으로 빠르고 상대 거리 "d"가 상대적으로 긴 때에 시작된다. 따라서, 소정의 시간 "TCB" 또는 "TCS"가 각각의 운전자의 운전 방법에 따라서 제어된다면, 작은 제동력 "FL"의 발생은 각각의 운전자를 위하여 적절하게 이루어진다.
게다가, 본 발명에서, 제동력의 발생이 시작되는 타이밍은 차간 거리 "d"와 상대 차량 속도"Vr" 뿐만 아니라 조향 특성과 같은 자신 차량의 특성에 따라 제어된다. 따라서, 본 발명에서, 충돌 회피가 가능한지 여부에 대한 판단은 차량 속도과 차량들의 등급에 따라 변하는 조향 특성에 의존하지 않고 정확하게 수행될 수 있다. 게다가, 본 발명에서, 충돌 회피 조향 타이밍은 비상시에 운전자에 의해서 취해질 핸들 조작 방법에 따라서 계산된다. 그러므로, 충돌 회피는 정확하게 수행될 수 있다.
본 발명에서, 제동 작용과 조향 작용에 의한 충돌 회피가 불가능한 것으로 판단될 때, 더 작은 제동력 "FL"의 발생의 개시는 더 큰 제동력 "FH"의 발생 개시가 이루어져야 하는 때의 이전 즉, 소정의 시간의 만료시에 제동 작용과 조향 작용에 의한 충돌 회피가 불가능하다고 예측되는 때에 이루어진다. 더 작은 제동력 "FL"은 점차적으로 증가되고, 더 큰 제동력이 필요할 시에, 더 큰 제동력 "FH"의 발생이 시작된다. 즉, 더 큰 제동력 "FH"의 발생이 개시되는 때에, 더 작은 제동력 "FL"은 상대적으로 더 높은 단계를 도시한다. 이는 차량에 적용되는 원활한 제동을 가져온다.
본 발명에서, 제동 작용에 의한 충돌 회피에 대한 판단과 조향 작용에 의한 충돌 회피에 대한 판단이 수행되고, 충돌 회피가 제동 작용과 조향 작용에 의하여 불가능하다고 판단되는 때에, 더 큰 제동력 "FH"의 발생이 시작된다. 따라서, 충돌 회피가 제동 작용 또는 조향 작용에 의하여 가능하다고 판단되는 경우에, 불필요하게 큰 제동 작용의 발생이 회피가능하다.
본 발명에서, 조향 작용에 의한 충돌 회피가 가능한지 여부에 대한 판단이 횡방향 이동 거리에 기초하여 만들어진다. 따라서, 선행하는 차량과 자신 차량사이의 이동거리에 편심이 있는 때도 조향 작용에 의한 충돌 회피는 편심도를 참조하여 정확하게 수행된다. 게다가, 횡방향 이동 거리에 기초하여 조향 작용에 의한충돌 회피를 판단하기 위하여 자신 차량의 특성, 자신 차량의 조향 특성과 운전자의 조향 특성은 결과들을 얻기 위한 인자들로서 사용된다. 그러므로, 조향 작용에 의한 충돌 회피가 가능한지 여부에 대한 판단은 자신 차량의 조향 특성과 운전자 차량의 조향 특성에 의존하지 않고 정확하게 수행될 수 있다.
게다가, 본 발명에서, 횡방향 이동 거리를 판정하기 위하여, 선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들의 각들"θ1"과 "θ2"중의 더 작은 것은 하나의 인자로서 사용된다. 그러므로, 조향 작용에 의한 충돌 회피는 훨씬 더 정확하게 수행된다. 판단시에, 충돌 회피가 조향작용에 의하여 가능하다고 판단되는 때에 불필요한 자동 제동력은 발생되지 않는다. 그러므로, 충돌 회피가 오른쪽 또는 왼쪽 방향으로 자신 차량을 조향함으로써 가능하다고 판단될 때, 제동력의 발생은 수행되지 않고, 이는 불필요한 제동력의 발생을 억제한다.
일본 특허 출원 제2001-377716호(2001년 12월 11일자 출원)의 전체 내용은 참고로 여기에 기술된다.
본 발명은 본 발명의 실시예를 참조로 전술되었지만, 본 발명은 전술한 것과 같은 실시예에 제한되지 않는다. 그러한 실시예의 다양한 수정들과 변화들은 상기 설명의 관점에서 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의하여 수행될 수도 있다.
본 발명은 운전자에게 불쾌한 제동 충격을 제공하지 않고 보장된 타이밍에 차량을 제동할 수 있으며, 조향 작용에 의한 충돌 회피가 가능한지 여부에 대한 판단이 횡방향 이동 거리에 기초하여 이루어지므로, 선행하는 차량과 자신 차량사이의 이동거리에 편심이 있는 때도 조향 작용에 의한 충돌 회피는 편심도를 참조하여 정확하게 수행된다.
또한, 본 발명은 횡방향 이동 거리를 판정하기 위하여, 선행하는 차량의 좌우 후방 가장자리들의 각들중 더 작은 것을 사용하므로, 조향 작용에 의한 충돌 회피는 훨씬 더 정확하게 수행되고, 충돌 회피가 조향작용에 의하여 가능하다고 판단되는 때에 불필요한 자동 제동력은 발생되지 않으므로, 충돌 회피가 자신 차량을 조향함으로써 가능하다고 판단될 때, 제동력의 발생이 수행되지 않으므로 불필요한 제동력의 발생을 억제한다.

Claims (11)

  1. 내부에 설치된 브레이크 페달과 핸들을 가지는 자동차의 자동 제동 시스템이며,
    차량과 차량의 전방에서 선행하는 물체사이의 상대 관계를 검출하는 제1 섹션과,
    작동될 때, 차량에 가해지는 제동력을 발생하는 제2 섹션과,
    제1 섹션에 의하여 검출된 상대 관계에 기초하여, 핸들과 브레이크 페달중의 적어도 하나의 작용에 의해서 선행하는 물체와 차량의 가능한 충돌이 회피 가능한지 여부에 대한 판단을 수행하는 제3 섹션,
    제1 섹션에 의하여 검출된 상대 관계에 기초하여, 상대 관계의 검출 시간으로부터 소정의 시간 만료후에 브레이크 페달과 핸들중의 적어도 하나의 작동에 의해 선행하는 물체와 차량의 가능한 충돌이 회피 가능한지 여부에 대한 예측을 수행하는 제4 섹션과,
    제3 섹션에 의하여 이루어진 판단 결과와 제4 섹션에 의해 이루어진 판단 결과의 양측 모두에 따라서 제2 섹션을 작동하고 제어하며, 이에 의하여 차량에 적용되는 제동력을 제어하는 제5 섹션을 포함하며,
    제2 섹션에 의해 발생되는 제동력은 브레이크 페달에 의해 발생되는 제동력과는 분리되며,
    제5 섹션은,
    소정의 시간의 만료후에 가능한 충돌이 핸들과 브레이크 페달 중의 어느 작동에 의해서도 회피 불가능함을 제4 섹션이 예측할 때 제2 섹션이 제1 등급의 제동력을 발생하게 하는 단계와,
    가능한 충돌이 핸들과 브레이크 페달 중의 어느 작동에 의해서도 회피 불가능함을 제3 섹션이 판단할 때 제2 섹션이 제2 등급의 제동력을 발생하게 하는 단계를 수행하도록 구성되며, 제2 등급의 제동력은 제1 등급의 제동력보다 더 큰 것을 특징으로 하는 자동차의 자동 제동 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 제3 및 제4 섹션은
    제1 섹션에 의해 검출된 상대 관계에 기초하여, 핸들을 작동함으로써 충돌을 회피하기 위하여 필요한 횡방향 이동 거리를 계산하는 단계와,
    계산된 횡방향 이동 거리에 기초하여, 횡방향 이동 거리만큼 이동하기 위하여 차량에 의해 필요한 제1의 시간을 계산하는 단계와,
    차량이 선행하는 물체에 대해 충돌할 시간까지 지난 제2의 시간을 계산하는 단계와,
    제1의 시간과 제2의 시간의 양측 모두에 기초하여, 핸들을 조작함으로써 충돌 회피가 가능한지 여부를 판단하는 단계를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 제3 및 제4 섹션은 차량과 선행하는 물체의 횡방향후방 가장자리들의 각각 사이의 위치 관계에 기초하여 횡방향 이동 거리를 유도하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제3 섹션은 차량과 선행하는 물체의 각각의 횡방향 후방 에지의 사이의 위치 관계에 기초하여 충돌 회피의 높은 가능성을 유도할 핸들의 회전 방향을 결정하는 단계를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3 섹션은
    충돌을 회피하기 위하여 핸들이 일 방향으로 회전할 때 제공될 제1 횡방향 이동 거리를 계산하는 단계와,
    충돌을 회피하기 위하여 핸들이 다른 방향으로 회전할 때 제공될 제2 횡방향 이동 거리를 계산하는 단계와,
    필요한 횡방향 이동 거리로서 제1 및 제2 횡방향 이동 거리들 중의 보다 작은 것을 결정하는 단계를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 제2 시간은 차량의 치수와 운전 용이성의 특징에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  7. 제2항에 있어서, 제2 시간은 비상시에 운전자의 조향 행동 특성에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 제2 섹션에 의해 발생된 제1 등급의 제동력은 시간의 경과에 따라 점차적으로 증가하고, 제2 섹션에 의해 발생된 제동력이 제1 등급의 제동력에서 제2 등급의 제동력으로 절환될 때에 제1 등급의 제동력과 제2 등급의 제동력 사이에 나타나는 차이가 소정의 값보다 작은 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 소정의 시간은 제1 등급의 제동력이 제2 등급의 제동력의 발생 개시전에 계속 발생되는 시간을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 제4 섹션은, 가능한 충돌이 핸들을 작동함으로써 회피 가능한지 여부를 예측하기 위하여 사용된 제1 소정 시간과 가능한 충돌이 브레이크 페달을 작동함으로써 회피가능한지 여부를 예측하기 위하여 사용된 제2 소정 시간의 양측 모두에 기초하여, 소정의 시간의 만료 후에 발생할 조건을 예측하는 것을 특징으로 하는 자동 제동 시스템.
  11. 내부에 설치된 브레이크 페달과 핸들을 가지는 차륜식 자동차의 자동 제동시스템이며,
    차량과 차량의 전방에 선행하는 물체 사이의 상대 관계를 검출하는 제1 수단과,
    작동될 때, 차량에 가해지는 제동력을 발생하는 제2 수단과,
    제1 수단에 의해 검출된 상대 관계에 기초하여, 핸들과 브레이크 페달중의 적어도 하나의 작용에 의하여 선행하는 물체와 차량의 가능한 충돌이 회피가능한지 여부에 대한 판단을 수행하는 제3 수단과,
    제1 수단에 의하여 검출된 상대 관계에 기초하여, 상대 관계의 검출 시간으로부터 소정의 시간 만료후에 브레이크 페달과 핸들중의 적어도 하나의 작동에 의해 선행하는 물체와 차량의 가능한 충돌이 회피가능한지 여부에 대한 예측을 수행하는 제4 수단과,
    제3 수단에 의해 이루어진 판단의 결과와 제4 수단에 의해 이루어진 판단의 결과의 양측 모두에 따라서 제2 수단을 작동하고 제어하며, 이에 의하여 차량에 가해진 제동력을 제어하는 제5 수단을 포함하며,
    제2 수단에 의해 발생된 제동력은 브레이크 페달에 의해 발생된 제동력과는 분리되며,
    제5 수단은
    소정의 시간의 만료후에 핸들과 브레이크 페달 중의 어느 작동에 의해서도 가능한 충돌이 회피 불가능함을 제4 수단이 예측할 때 제1 등급의 제동력을 제2 수단이 발생하게 하는 단계와,
    핸들과 브레이크 페달 중의 어느 작동에 의해서도 가능한 충돌이 회피 불가능함을 제3 수단이 판단할 때 제2 수단이 제2 등급의 제동력을 발생하게 하는 단계를 수행하도록 구성되며, 제2 등급의 제동력은 제1 등급의 제동력보다 더 큰 것을 특징으로 하는 차륜 자동차의 자동 제동 시스템.
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