KR20090083910A - 운전자 존재 모니터링부를 갖는 운전자 보조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자체 비활성화 기능부(14)를 포함하는 제어 장치(12)를 갖는 운전자 보조 시스템에 관한 것이며, 상기 운전자 보조 시스템은, 운전석(18)에 운전자가 있는지를 모니터링하고 운전자의 부재 시 자체 비활성화 기능부(14)를 트리거링하기 위해 형성된 모니터링 장치(16)를 특징으로 한다.

운전자 보조 시스템, 모니터링 장치, 자체 비활성화 기능부, 제어 장치

Description

운전자 존재 모니터링부를 갖는 운전자 보조 시스템{DRIVER ASSITANCE SYSTEM WITH PRESENCE MONITORING}

본 발명은 자체 비활성화 기능부를 포함하는 제어 장치를 갖는 운전자 보조 시스템에 관한 것이다.

이와 같은 차량용 운전자 보조 시스템에 대한 일례로는, 레이더 센서를 이용해서 차량의 전방 영역을 모니터링하고 앞 차량과의 간격을 자동으로 조절하는 이른바 속도 제어 또는 정속 주행 시스템, 소위 ACC 시스템(Adaptive Cruise Control)과, 자동 차선 유지 시스템과, ACC 시스템 및 차선 유지 시스템의 조합 형태가 있다.

공지된 ACC 시스템의 경우 자체 비활성화 기능부는 예컨대 레이더 센서가 고장나거나 기능을 수행하지 못할 때 트리거링된다. 이 경우 운전자는 시스템이 더 이상 사용 가능하지 않다는 음성 경고를 듣게 된다.

운전자의 순간적인 졸음을 검출하며 이 경우 차량을 통제 상태에서 자동으로 강제 제동시켜(forced brake) 정지시킬 수 있는, 차량용 보조 시스템도 공지되어 있다.

또한, 안전 벨트 시스템 및/또는 에어백 시스템과 관련하여, 예컨대 승객이 조수석에 타고 있는지를 검출하는 좌석 점유 검출기가 공지되어 있으며, 이로써 검출 신호에 의존하여 에어백 시스템이 활성화되거나 안전 벨트 착용에 대한 경고가 전송될 수 있다.

본 발명의 목적은 오사용 방지가 개선된 운전자 보조 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라, 운전석에 운전자가 있는지를 모니터링하고 운전자의 부재 시 자체 비활성화 기능부를 트리거링하도록 형성된 모니터링 장치에 의해 달성된다.

이 경우 운전자의 "부재"는, 일반적으로 운전자가 조작 요소(예컨대 스티어링 휠 및 페달)와 관련하여 주행 상황에 맞게 조정된 자세를 취하지 않은 상황을 의미할 수도 있다.

앞서 언급한 ACC 시스템 및 차선 유지 시스템과 같은 반자동 운전자 보조 시스템의 경우와, 더 나아가 이들 시스템들이 조합된 경우 운전자는 긴 시간 동안 스티어링 휠에서 손을 떼고 교통 상황에서 주의를 돌리거나, 페달에서 발을 떼거나, 떨어진 물건을 집어 올리기 위해 운전석을 완전히 또는 부분적으로 벗어나거나, 캠핑 차량의 경우 차량의 뒷부분으로 이동하도록 현혹될 위험이 있다. 완전 자동 방식의 차량 가이드를 위해 요구되는 기능 안전성을 갖추지 않은 반자동 운전자 보조 시스템이 이와 같이 오사용됨으로써 심각한 사고 위험이 나타나게 된다.

본 발명은 운전자의 이와 같은 위험한 거동을 검출해서 운전자가 교통 상황에 다시 주의를 기울이도록 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들과 개선예들은 종속 청구항들에 기재되어 있다.

모니터링 장치는 예컨대 운전석에 대한 좌석 점유 검출기를 포함할 수 있으며, 운전자가 정상 좌석 위치에 앉아 있는지 또는 좌석으로부터 몸을 일으켰는지가 상기 검출기에 의해 검출될 수 있다. 위험한 상황일 때 운전자가 즉각적으로 브레이크 페달에 충분한 제동력을 가할 수 있도록 운전자가 등을 등받이에 기대고 있는지를 검출하는 데 사용되는 접촉 매트도 선택적으로 등받이에 제공될 수 있다. 마찬가지로 운전자가 앞쪽으로 또는 측면 쪽으로 구부리고 있는지를 확인하기 위해 안전 벨트 길이를 모니터링하는 것도 고려할 수 있다.

대안적으로 또는 추가로 모니터링 장치는, 운전자가 스티어링 휠을 잡고 있는지를 검출하는 데 사용될 수 있는 스티어링 휠 센서도 포함할 수 있다. 스티어링 휠 센서는 예컨대 접촉 센서가 배치됨으로써 형성되거나, 운전자가 스티어링 휠을 잡고 있을 때 운전자가 의도적으로 또는 임의로 스티어링 휠 또는 스티어링 칼럼에 가하는 미미한 토크 또는 힘을 검출할 수 있는 토크 센서 또는 힘 센서에 의해서도 형성될 수 있다. 운전자가 잠깐 동안 스티어링 휠에서 양 손을 떼는 것이 허용될 수 있기 때문에, 스티어링 휠의 모니터링 시 운전자가 보다 긴 시간 동안 스티어링 휠에서 손을 떼고 있을 때에야 운전자의 부재가 인식된다. 운전자의 팔 위치를 검출하기 위한 해당 이미지 판독부를 갖는 실내 카메라와 같은 실내 모니터링 시스템도 스티어링 휠 센서 대신에 또는 상기 센서 외에 추가적으로 제공될 수 있다.

보충적으로 다리와 발의 위치가 모니터링될 수 있어서, 페달에서 발을 너무 멀리 떼고 있는지가 검출될 수 있다. 이를 위해 예컨대 광 전자 센서가 운전자 발밑 공간, 접촉 바닥 매트에 배치되거나 유도성 센서 또는 용량성 센서들이 발밑 공간에 배치될 수 있으므로, 적어도 한 발이 또는 양 발이 페달 근처에 더 이상 위치하지 않을 때가 확실하게 인식될 수 있다. 이로써 예컨대 책상 다리로 앉아서 매우 위험하게 주행하는 경우가 검출될 수 있다.

모니터링 장치가 운전자의 부재를 확인하였고 이러한 상태가 일정 시간 동안 지속되면, 운전자가 교통 상황에 대해 적절하게 반응할 수 있는 정상 좌석 위치에 다시 앉을 것을 운전자에게 요구하는 경고 신호, 바람직하게는 음성 경고 신호가 우선적으로 전송되는 점이 바람직하다. 이 경우 대기 시간은 운전자가 단지 스티어링 휠을 놓았을 때에는 보다 길 수 있으며, 운전자가 좌석에서 몸을 일으켰을 때에는 보다 짧을 수 있다.

운전자가 경고에 대해 적절한 시간에 반응하지 않으면, 보조 기능이 차단되어 이제 운전자 스스로 다시 차량을 통제해야 한다는 점을 운전자에게 분명하게 알리는, 이른바 구두 안내 형태의 추가의 분명한 경고와 바람직하게 연관되어 자체 비활성화 기능부가 트리거링된다.

특히 바람직한 실시예에서 자체 비활성화 기능부는, 본 발명에 따른 모니터링 장치에 의해 트리거링될 때 차량을 통제 상태에서 강제 제동시켜 정지시키도록 기능한다. 이 경우 브레이크에 의한 감속은 자동 차선 유지 시스템이 활성화되어 있는지의 여부에 의존하여, 차량이 한편으로는 적시에 정지하고 다른 한편으로는 가급적 후속 차량이 위험한 상황에 처하지 않도록 선택되어야 한다. 어떠한 경우에도 자체 비활성화 기능부는 차량의 경고등 시스템도 자동으로 스위치온 시킬 수 있다.

통상적으로 도로 상의 차선 표시를 탐지하기 위한 비디오 카메라와 연관되는 자동 차선 유지 시스템이 제공되면, 자체 비활성화 기능부는 차량이 맨 우측 차선에 있는 한(우측 통행의 경우), 강제 제동 중에 차량이 자동으로 비상 정지 차선으로 이동하도록 형성될 수도 있다.

차량이 다차선 도로 상에서 추월 차선에 있으면(이는 일반적으로 레이더 센서의 위치 검출 신호에 의한 차선 유지 기능이 없는 ACC 시스템에 의해서도 인식될 수 있음), 강제 제동에 의한 정지는 안전성의 관점에서 볼 때 문제가 될 수 있다. 이러한 경우 운전자 보조 시스템을 완전히 비활성화할 것이 아니라, 예컨대 차량의 속도를 특정의 최고 속도로 제한하는 형태로 기능 범위만을 제약하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이 "자체 비활성화 기능"이라는 개념은 이와 같은 기능성도 포함해야 한다.

운전석이 비어 있지 않을지라도, 최적의 운전 위치에 상응하지 않는 운전자의 자세가 예컨대 앞서 언급한 실내 모니터링 시스템에 의해 검출될 수 있다. 이러한 경우 ACC에 의한 최대 설정 속도가 감소될 수 있는데, 그 이유는 이러한 높은 속도에 대해 요구되는 제동력이 상기 운전 위치에서는 제공될 수 없기 때문이다. 따라서 운전자는, 속도가 높은 경우 운전자가 최적으로 브레이크를 밟을 수 있는 자세를 취할 수 있다.

마찬가지로 최고로 세팅될 수 있는 설정 속도는, 운전자가 예컨대 네비게이션 목적지 입력, 좌석 조정 등과 같은 조작 작동에 심하게 몰두할 때 감소될 수 있는데, 그 이유는 운전자의 주의력이 제약을 받는 경우 차량이 높은 속도 또는 최고 속도로 주행되어서는 안되기 때문이다.

본 발명의 실시예는 도면에 도시되며 이하의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 운전자 보조 시스템의 블록선도이다.

도 2는 시스템의 기능 방식을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1에 도시된 운전자 보조 시스템(10)은, 도시된 실시예의 경우 간격 및 속도 조절 기능[ACC(Adaptive Cruise Control)]과 차선 유지 기능[LKS(Lane Keeping Support)]과 같은 보조 기능 또는 기능들을 제어하며 자체 비활성화 기능부(14)가 실행되는 전자 제어 장치(12)와, 운전석(18)에 운전자가 있는지를 모니터링하기 위한 모니터링 장치(16)를 포함한다.

모니터링 장치(16)에는, 운전석(18)의 좌석 쿠션에 통합되어 좌석 점유 신호를 모니터링 장치(16)에 알리는 좌석 점유 센서(20)와, 운전석(18)의 등받이에 통합되어 운전자가 등을 등받이에 기대고 있는지를 나타내는 접촉 센서(21)가 속한다. 또한 도 1에는 안전 벨트의 연장된 길이를 측정하기 위한 벨트 길이 센서(23)가 통합되어 있는 벨트 리트랙터가 도시된다. 도시된 실시예의 경우 차량의 스티 어링 휠(22)에는 운전자가 일정 시간, 예컨대 수초 동안 스티어링 휠(22)에서 손을 뗌으로써 스티어링 휠에 어떠한 힘 또는 토크도 가하지 않을 때 모니터링 장치(16)에 부재 신호를 제공하는 스티어링 휠 센서(24)가 추가로 제공된다. 발밑 공간 센서(25)는 운전자가 브레이크를 밟을 수 있는 위치에 발을 두고 있는지를 유사한 방식으로 검출한다.

선택적으로 모니터링 장치(16)는 운전자의 앉은 자세를 인식하는 실내 모니터링 시스템(16a)과, 차량의 다른 조작 장치들에 대한 인터페이스(16b)도 포함할 수 있다. 이러한 인터페이스에 의해, 운전자가 이른바 네비게이션 시스템에서와 같은 임의의 조작 장치 작동에 집중하는지가 인식될 수 있으므로, 예컨대 차량의 설정 속도가 제한됨으로써 상기의 상황들에서 반응이 이루어질 수 있다.

제어 장치(12)에는 스피커(26)가 연결되며, 이를 통해 자체 비활성화 기능부(14)의 트리거링에 대한 음성 경고, 예컨대 구두 형태의 언어가 전송될 수 있다.

도 2는 모니터링 장치(16)와 자체 비활성화 기능부(14)의 작동 방식을 도시한 흐름도이다. 흐름도는, 운전자 보조 시스템(10)이 활성화되면 단계(S1)로 시작된 다음 운전자 보조 시스템의 전체 활성 지속 시간 동안 주기적으로 순환되는 프로그램 과정을 나타낸다.

단계(S2)에서 모니터링 장치(16)는 좌석 점유 센서(20)와 스티어링 휠 센서(24) 및 발밑 공간 센서(25)의 신호들에 의해 운전자가 운전석(18)에 있는지, 손을 스티어링 휠에 두는지, 발을 페달 근처에 두고 있는지 또는 "부재중"인지 즉, 본원에서는 운전자가 더 이상 자신의 체중의 대부분으로써 운전석에 하중을 가하지 않고 그리고/또는 일정 시간 동안 스티어링 휠에서 손을 완전히 떼며 그리고/또는 반응 준비성이 떨어지는 발 위치를 취하는지를 검사한다. 운전자가 정상 좌석 위치를 취함으로써 교통 상황에서의 예기치 못한 돌발 사태에 대해 적시에 반응할 수 있는 준비가 되어 있으면[단계(S2)에서 N이면], 단계(S2)로 복귀된다. 이에 반해 운전자가 앞서 설명한 관점에서 부재중이면[단계(S2)에서 Y이면], 단계(S3)에서 일정 시간, 예컨대 수초 동안 대기하게 된다. 이러한 대기 시간 중 좌석 점유 센서(20)와 스티어링 휠 센서(24) 및 발밑 공간 센서(25)의 신호들은 연속해서 모니터링된다. 운전자의 존재가 다시 확인되면, 단계(S4)를 거쳐 단계(S2)로 복귀된다. 그러나 단계(S4)에서 대기 시간의 경과 후에도 운전자가 여전히 부재중이면, 단계(S5)에서는 경고 신호가 스피커(26)를 통해 전송되며, 운전자가 정상 좌석 위치를 취하는지 계속해서 대기하게 된다.

상기 대기 시간 내에 운전자가 다시 정상 좌석 위치를 취하면, 단계(S6)에서 단계(S2)로 복귀된다. 그렇지 않은 경우(운전자가 정상 좌석 위치를 취하지 않은 경우), 보조 기능이 이제 차단되고 자체 비활성화 기능부(14)가 예컨대 통제 상태에서 차량을 강제 제동시켜 정지시키는 페일-세이프(fail-safe) 상태로 차량을 전환한다는 강력한 음성 경고가 단계(S7)에서 운전자에게 다시 한 번 전달된다. 차량이 정지할 경우 운전자 보조 시스템(10)이 비활성화되므로, 차량을 다시 움직이기 위해서는 운전자 스스로 차량을 통제해야 한다.

Claims (17)

1. 자체 비활성화 기능부(14)를 포함하는 제어 장치(12)를 갖는 운전자 보조 시스템에 있어서,

   운전석(18)에 운전자가 있는지를 모니터링하고 운전자의 부재 시 자체 비활성화 기능부(14)를 트리거링하도록 형성된 모니터링 장치(16)를 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
2. 제1항에 있어서, 모니터링 장치(16)는 운전석(18)에 대한 좌석 점유 센서(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모니터링 장치(16)는 운전자가 차량의 조작 요소와 관련하여, 주행 상황에 맞게 조정된 자세를 취하지 않는 상황을 운전자의 부재로서 검출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 장치(16)는 운전석(18)의 등받이에 센서(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 장치(16)는 운전자가 사전 설정된 시간 동안 스티어링 휠(22)에서 지속적으로 손을 떼고 있는 상태를 인 식할 수 있는 스티어링 휠 센서(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 장치(16)는 운전자가 사전 설정된 시간 동안 즉각적인 페달 작동이 불가능한 위치에 지속적으로 발을 두고 있는 상태를 인식할 수 있는 발밑 공간 센서(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 장치(16)는 운전자의 자세를 모니터링하기 위한 실내 모니터링 시스템(16a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 장치(16)는, 운전석(18)의 안전 벨트가 연장되는 길이를 모니터링하기 위한 벨트 길이 센서(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 장치(16)는 운전자가 조작 작동에 주의를 돌리고 있는지를 확인하기 위해 차량의 조작 장치에 대한 인터페이스(16b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 사전 설정된 대기 시간의 경과 후 운전자의 부재가 인식된 경우, 운전자가 계속 부재중이면 사전 설정된 추가의 대기 시간의 경과 후 운전자 보조 시스템의 기능들이 완전히 또는 부분적으로 비활성화되기 전에, 자체 비활성화 기능부(14)는 우선적으로 운전자에게 경고를 전송하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
11. 제10항에 있어서, 운전자 보조 기능들이 완전히 또는 부분적으로 비활성화되면, 자체 비활성화 기능부(14)는 추가의 경고를 운전자에게 전송하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 자체 비활성화 기능부(14)는 차량의 통제된 강제 제동을 트리거하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
13. 제12항에 있어서, 자체 비활성화 기능부(14)는 차량을 정지 상태로 제동하도록, 그리고 차량이 거의 또는 완전히 정지할 때에야 운전자 보조 기능들을 비활성화하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 해당 차량의 속도를 조절하기 위한 보조 기능(ACC)을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
15. 제14항에 있어서, 앞 차량에 대한 해당 차량의 간격을 조절하기 위한 보조 기능(ACC)을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 자체 비활성화 기능부(14)는 차량의 설정 속도에 대한 상한 및/또는 앞차와의 간격에 대한 하한을 두도록 형성되는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 기능으로서 자동 차선 유지 기능(LKS)을 갖는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.

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