KR20100106570A - 차량, 특히 유틸리티 차량의 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 장치, 방법, 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

차량, 특히 유틸리티 차량의 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 장치, 방법, 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차량, 특히 유틸리티 차량의 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 교통-환경-관련 기준들을 입력하고 교통-환경-관련 임계치들을 결정하기 위한 입력 유니트와, 차량 주변의 대상물을 감지하기 위한 센싱 유니트와, 운전자의 자신의 차량의 동작 상태를 결정하기 위한 측정 유니트와, 상기 입력 유니트, 센싱 유니트, 측정 유니트로부터 획득한 정보를 처리하고, 차량의 동작 상태와 관련된 빌트인 유니트를 동작시키기 위한 제어 신호들을 생성하기 위한 컨트롤 유니트와, 생성된 제어 신호들을 출력하기 위한 출력 유니트를 포함하여 이루어진다. 본 발명은 또한 그와 관련된 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

Description

차량, 특히 유틸리티 차량의 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 장치, 방법, 컴퓨터 프로그램{Device, method, and computer program for avoiding collisions or minimizing the collision severity in case of a collision, for vehicles, particularly commercial vehicles}
본 발명은, 차량, 특히 유틸리티 차량(utility vehicle)의 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 교통-환경-관련 기준들을 입력하고 교통-환경-관련 임계치들을 결정하기 위한 입력 유니트와, 차량 주변의 대상물을 감지하기 위한 센싱 유니트와, 운전자의 자신의 차량의 동작 상태를 결정하기 위한 측정 유니트와, 상기 입력 유니트, 센싱 유니트, 측정 유니트로부터 획득한 정보를 처리하고, 차량의 동작 상태와 관련된 빌트인 유니트(built-in unit)를 동작시키기 위한 제어 신호들을 생성하기 위한 컨트롤 유니트와, 생성된 제어 신호들을 출력하기 위한 출력 유니트를 포함하여 이루어진다. 본 발명은 또한 그와 관련된 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
차량, 특히 유틸리티 차량은, 차량의 주변이 감지될 수 있는 센서 시스템이 점점 더 많이 설치되고 있다. 상기 센서 시스템은 보조 시스템과 안전 시스템을 동작시키기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 시스템의 중요한 원리는, 차량과 관련된 변수(설정값)로서 어떤 값이 미리 설정되어 있다는 점이다. 보조 시스템 및 안전 시스템에서, 이러한 변수들은 특히 차량의 동작 상태, 예를 들면 차량의 속력과 관련되어 있다. 이러한 변수의 현재값(실제값)은 적절한 측정 시스템을 사용하여 측정된다. 현재 실제값은 컨트롤 유니트를 사용하여 설정값과 비교된다. 만약 실제값이 설정값과 다르다면, 상기 컨트롤 유니트는, 차량의 동작 상태와 관련된 빌트인 유니트, 예를 들면 브레이크 시스템 또는 엔진 컨트롤러가 작동될 수 있는 제어 신호를 생성한다. 상기 빌트인 유니트의 작동은 실제값과 설정값의 두개의 값이 서로 대응하게 될 때까지 실제값이 설정값에 근접하도록 한다. 이 경우에, 브레이크 시스템 또는 엔진 제어 작동은, 차량이 기설정된 속력에 이르게 될 때까지 속력이 변화될 수 있도록 한다. 예를 들면, 크루즈 컨트롤러(cruise controller)는 이러한 원리에 기초하고 있다.
널리 사용되고 있는 이러한 보조 기능의 전형적인 또다른 예는, 적응 크루즈 컨트롤(Adaptive Cruise Control, ACC)이다. 앞에서 진행하고 있는 차량과의 거리가 거리 센서를 이용하여 결정되고, 크루즈 컨트롤 시스템에 의해 자동적으로 조정된다. 실시예에 따르면, 앞에서 진행하고 있는 차량과 유지되어야 하는 거리는 수동적으로 입력될 수 있거나 제조공장에서 영구적으로 기설정될 수 있다. 또한, 앞에서 진행하고 있는 차량과 유지되어야 하는 거리는 차량의 현재 속력에 따라 자동적으로 적용될 수 있다. 앞에서 진행하고 있는 차량과의 거리의 크기는 교통환경과 관련된 기준 또는 교통환경과 관련된 임계치의 하나의 예이다. 상기 거리의 조정은, 예를 들면, 엔진 또는 부가적인 브레이크의 동작으로 만들어진 토크 요구치를 증가시키거나 줄임으로써 이루어진다. 적응 크루즈 컨트롤(ACC)에 의해 유발된 최고 감속은, 적응 크루즈 컨트롤(ACC)은 단순히 편의적인 시스템이기 때문에, ISO 기준에 따르면, 최대 브레이크 작동 값보다 일반적으로 작다. 오늘날 사용되고 있는 거리 센서의 감지성능에 대한 신뢰도는, 일반적으로 그것에 기초한 최대 브레이크 작동을 유발시키는데 있어서 충분하지 않다. 이러한 이유 때문에, 이러한 시스템에서, 문제의 차량의 운전자 뿐만이 아니라 부정확한 트리거링의 경우에 위험하게 뒤를 따르는 교통편을 두지 않도록 하기 위하여 감속이 인위적으로 제한된다. 또한, 운전자는 예를 들면 가속 페달이나 브레이크 페달을 작동시킴으로써 언제든지 그러한 시스템을 오버라이드(override)할 수가 있다. 또한, 운전자가 적응 크루즈 컨트롤(ACC)을 작동시킬 것인지 아닌지는 운전자의 자유로운 결정에 달렸다. 만약, 적응 크루즈 컨트롤(ACC)이 작동중인 경우에, 사고를 피하기 위해서는 적응 크루즈 컨트롤(ACC)이 가능한 최대한의 감속보다 더 큰 감속을 필요로 하며, 그러한 감속을 적용하는 것은 운전자의 책임사항이다. 따라서, 적응 크루즈 컨트롤(ACC) 시스템은 충돌을 피하거나 충돌의 피해를 줄이기 위하여 매우 제한된 정도로만 적합할 뿐이다.
EP 1 559 607 A1은, 적응 크루즈 컨트롤(ACC)이 작동중인 것과 관계없이, 급박한 충돌의 경우에, 경고 수단에 의해 운전자가 예를 들면 긴급 브레이크 동작과 같은 사고-회피 동작을 수행할 것을 요청하는 방법에 대하여 설명하고 있다. 또한, 충돌을 피하거나 충돌의 피해를 줄이기 위하여, 충돌 완화 시스템(Collision Mitigation System, CMS)으로서 일반적으로 불리우는 방법이 개시되어 있다.
이러한 모든 시스템들은 일반적으로, 적응 크루즈 컨트롤(ACC) 시스템에서 사용된 것과 동일한 거리센서가 사용되는다는 사실을 공통적으로 가지고 있다. 상기 적응 크루즈 컨트롤(ACC) 시스템의 알려진 한계점은, 예를 들면 이미 정차해 있는 차량에 대한 신뢰할 수 없는 검출 또는 가능한 부정확한 검출이며, 예를 들면, 도로의 경계(가드 레일, 사인, 브리지)를 따라 있는 구조물에서 다수의 반사(multiple reflection)에 의해 트리거될 수 있다. 또한, 운전자의 자신의 차량의 운동 방향과 관련하여 대상물의 폭과 래터럴 오프세트의 정확한 측정도 불가능하거나, 또는 가능하다고 하더라도 시중에서 구할 수 있는 거리 센서의 대다수가 매우 불만족스러운 정도이다. 이러한 이유때문에, 충돌 회피 시스템에서 전통적인, 가능한 회피 방안의 판단은 전혀 실행될 수 없거나, 매우 부정확하게 실행될 수 있을 뿐이다. 이러한 이유 때문에, 충돌-회피 시스템에서 일반적인 가능한 회피 방안의 판단은, 전혀 실행될 수 없거나, 매우 부정확하게 실행될 수 있을 뿐이다. 또한, 예를 들면 자동 긴급 브레이크 동작을 트리거시키기 위한, 안전-관련 시스템을 위하여 필요한 관련 대상물의 확인이 충분하게 이루어지지 않는다.
이 것의 위험성은, 반복적으로 발생되는 부정확한 경고의 경우에 운전자가 상기 경고를 무시하기가 쉬워서, 재해 상황이 실제로 발생된 경우에 중대한 결과로 귀결될 수 있으며 상기 장치를 쓸모없게 만드는 점에 있다. 또한, 부정확하게 트리거된 긴급 브레이크 동작의 경우에, 후속 차량과 연쇄 충돌의 위험성이 있으며, 충돌의 표현으로 필수 불가결하지 않은 상황에서 수용되기가 또한 어렵게 된다.
그 결과, 오늘날, 실행에 대하여 중요한 제한이 이루어지거나, 그러한 충돌-경고/피해-감소 시스템의 부정확한 경고/부정확한 반응의 횟수의 증가가 허용되어야만 한다.
추가적으로 센서-보조 및 일반적인 보조 기능은 차선 이탈 경고 시스템(Lane Departure Warning system, LDW)이다. 차선 이탈 경고 시스템(LDW)은, (예를 들면 운전자에 의해 설정되는 방향 지시계 없이) 차량이 미리 규정된 차선을 의도하지 않게 떠나는지를 감지하는, 차로(주변 마킹 또는 차선 마킹)의 경로를 감지하기 위한 비디오-지원 시스템이다. 만약 운전자가 다른 활동(예를 들면 라디오 조작)에 의해 정신이 산만해지거나, 정신집중의 결핍으로 인하여 차선의 경로를 정확하게 따라가는데 있어서 일반적으로 문제가 있으면, 특히 이러한 시스템은 유용하다. 그러나, 이러한 시스템은 앞에서 운행되는 차량과의 충돌을 피하는데 도움을 주기 보다는, 운전자가 의도하지 않게 자신의 차선을 벗어남으로써 발생되는 충돌을 피하는데 도움을 준다.
본 발명의 목적은, 차량, 특히 유틸리티 차량을 위하여, 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 시스템을 제공하는데 있으며, 상기 시스템은 적어도 종래 기술의 단점을 줄이고, 교통 상황이 실제로 그것을 필요로 하는 경우에만, 경고 및/또는 자동 긴급 브레이크 동작 및/또는 평상시의 회피 방안을 트리거시킨다. 본 발명의 설명에서, 인접 차선의 교통 상황을 설명하기 위한 가능성도 또한 제공될 수 있다.
본 발명은, 하나 또는 그 이상의 대상물-측정 시스템 및 하나 또는 그 이상의 이미지-처리 비디오 시스템, 특히 차량 주변의 대상물의 거리, 폭, 상대 속력, 래터럴 오프세트(lateral offset) 및/또는 타입 등을 결정하기 위한 차선 이탈 경고 시스템의 차선 카메라를 감지 유니트가 가지고 있음으로써 상기 문제를 해결한다. 이미지-처리 비디오 시스템과 함께 대상물-측정 시스템을 사용하는 것은, 서로 다른 물리적 방법을 사용하여 대상물과 그의 관련성을 결정하는데 있어서 중복된 검출을 한편으로 제공하게 된다. 또한, 이러한 접근방법은 데이터 통합(data fusion)을 또한 허용하게 된다. 이 것은, 동일한 대상물의 중복된 위치 처리로, 각각의 최고품질의 대상물 신호의 사용을 허용한다. 충돌 경고 또는 충돌의 피해 감소를 위한 종래의 시스템에 비하여, 따라서, 본 발명은 대상물을 더욱 신뢰성있게 특성화하고 이에따라 부정확한 해석의 위함을 줄이는 것이 가능하다. 확장된 동작 소프트웨어에 의해, 차선 이탈 경고 시스템으로부터 얻어진 비디오 시스템에 의해 제공되는 데이터는, 운전자의 자신의 차선의 위치와 반경(radius)을 결정하기 위해서만이 아니라, 대상물의 폭, 래터럴 오프세트, 거리, 상대 속력, 타입 등을 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 변수들을 위하여 이러한 방식으로 얻어진 수치들은, 예를 들면 충돌 완화 시스템(CMS)으로부터 알려진 대상물-측정 시스템을 사용하여 획득된 수치들과 비교될 수 있다. 2개의 다른 측정 원리를 기초로 하여 이러한 변수들의 수치를 결정하는 것은, 결정되어져야 하는 데이터의 신뢰성을 증가시킨다. 또한, 이러한 수치들의 결정은, 일반적으로 운전자의 자신의 차선에 위치한 대상물만으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 설명에서, 본 발명은, 어떤 부가적인 환경 센서시스템을 구축해야만 하는 것이 아닌 사상에 기초하며, 유틸리티 차량에서의 보조 및 안전 시스템을 동작하기 위하여 이미 일반적으로 제시된 센서 시스템을 사용할 수도 있다.
본 발명은 또한, 대상물-측정 시스템이 레이저 시스템을 포함하여 이루어짐으로써 유용하게 발전된다. 레이저 시스템의 사용은 아래에 기재된 바와 같은 많은 이점을 제공한다. 많은 경우에, 레이다(radar)에 기초한 시스템은 거리를 결정하기 위하여 사용된다. 비록 레이더가 거리 및 상대 속력을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 가능성을 제공하여도, 그러나, 레이더는 열악한 수평 해상도(horizontal resolution)로 인하여, 대상물의 폭에 관한 정보는 제공하지 못하고 래터럴 오프세트에 관한 극도로 부정확한 데이터만을 제공한다.
본 발명의 유용한 발전은, 레이저 시스템과 비디오 시스템이 다방향으로 사용될 수 있다는 사실에 의해 정의된다. 본 발명의 내용에서, 레이저 시스템은 다수의 멀티빔 및/또는 스캐닝 레이저 센서를 포함하여 이루어질 수 있으며, 비디오 시스템은 다수의 비디오 카메라를 포함하여 이루어질 수 있다. 그러나, 비디오 시스템과 결합하여 대상물-측정 시스템에 의해 중복적인 위치 시스템의 시험을 위하여, 본 발명에서 제시된 바와 같이, 위치가 각각 결정된 대상물이 동일한 대상물이라는 것이 확인될 수 있도록 하기 위하여, 2개의 시스템은 대상물의 위치에 관한 가능한 정확한 정보를 필요로 한다. 멀티빔 및/또는 스캐닝 레이저 센서는, 검출된 대상물에 관한 좀더 정확한 위치 정보를 제공하는 방식으로 대상물-측정 시스템을 구성하는 가능성을 제공하며, 중복적인 대상물 검출의 이용성과 신뢰성을 향상시키게 된다. 이러한 방식으로, 대상물의 위치와 속력이 결정되어야 하는, 운전자의 자신의 차선의 환경이 정확하게 정의될 수 있다. 사용된 차량과 목표로 하는 안전 기준에 따라, 멀리 떨어져 있고, 인접 차선만이 아니라 자신의 차선상에서, 아직 운전자의 자신의 차량의 뒤에 위치한 대상물을 감지하는 것이 적합할 수 있다. 다방향 레이저 시스템과 비디오 시스템을 사용하는 것은, 개별적인 레이저 센서의 수, 방향성, 범위의 선택 및/또는 스캐닝 레이저 센서 및 개별적인 비디오 카메라의 스캐닝된 섹터(sector)의 선택에 의해, 스캐닝을 임의의 방식으로 개별적인 특별한 사용 조건으로 적용하는 것을 가능하게 만든다.
본 발명은, 경고신호를 출력하는 디스플레이 장치에 의해 유용하게 발전된다. 현재의 교통 상황에 의해 기초하여 컨트롤 유니트에 의해 결정된 교통-상황-관련 특성치가, 입력된 교통-상황-관련 임계치를 초과하는 영향에 관한 정보를 운전자가 수신할 수 있도록, 상기 디스플레이 장치는 바람직하게는 차량의 운전석에 배열된다. 발생되는 교통-상황-관련 특성치는, 예를들면 가속기의 위치를 줄이거나 제동 및/또는 회피 방안을 시작함으로써 속력을 줄이기 위하여, 교통 상황을 완화하기 위한 동작을 시작해야 하는 운전자에게 경고 신호를 보냄으로써 점점 더 위험이 증가되는 현재의 교통 상황을 나타낸다.
본 발명은 브레이크들을 동작시키기 위한 브레이크 시스템을 유용하게 구비하고 있으며, 각각의 브레이크는 강도의 정도가 다르게, 개별적으로 동작될 수 있다. 본 발명의 브레이크 시스템의 포함은, 운전자에게 경고신호를 출력할 뿐만 아니라, 자동적으로, 다시 말하면 운전자에 의한 동작 조정이 없이, 브레이크를 트리거시키는 것을 가능하게 한다. 운전자가 해당 경고신호를 무시하거나 인식하지 못한 사실로부터 발생되는 사고는 이러한 방식으로 방지될 수 있다. 강도의 정도가 다르게, 개별적으로 각 브레이크를 동작시키는 가능성은, 자동적으로 수행되는 브레이크 동작이 차량의 불안정성이 유도되지 않도록 하며, ESP(Electronic Stability Program) 및/또는 ABS(Anti-lock Brake System)의 사용의 기초를 제공한다. 이러한 불안정성은, 예를 들면 차량의 미끄러짐이 더 이상 차선을 유지할 수 없거나 전복이 될 수 있다는 점에서 다른 재해의 원인을 구성할 수 있다.
본 발명의 한가지 유용한 발전은, 엔진의 토크 출력을 제어하기 위한 엔진 컨트롤러에 의해 특징된다. 만약, 브레이크 동작이 자동적으로 이루어진다면, 최대 브레이크 효과가 이루어질 수 있도록 하기 위하여 엔진에 의한 토크 출력을 취소할 필요가 있다. 비록 운전자가 아직 가속기 페달을 동작시키고 있거나, 크루즈 컨트롤러가 스위치 온되어 있다고 하라도, 상기 엔진 컨트롤러는 토크 출력을 취소할 수 있어야만 한다.
바람직하게는, 브레이크가 작동되었을 때, 클러치를 개방하고 토크 흐름(torque flux)을 중단하기 위한 자동화된 변속장치가 제공된다. 토크 흐름의 중단은, 운전자가 예를 들면 파워 스티어링 또는 구동 휠 록을 벗어나도록 하기 위하여 브레이크 동작중에 엔진이 정지되지 않도록 한다. 위에서 이미 설명한 바와 같이, 토크 출력의 취소는, 가속기 페달이 동작되었을 때도, 이 경우에 엔진이 예상을 초과하지 않도록 하는 것을 의미한다. 대신에, 엔진 컨트롤러는 운전자의 개입없이 공회전 속력을 설정할 것이다.
본 발명의 다른 실시예는, 토크 흐름을 변환하기 위한 토크 컨버터를 구비한 자동 변속장치에 의해 정의된다. 클러치의 자동 작동기능을 구비한 자동 변속장치 대신에, 토크 컨버터를 구비한 자동 변속장치를 대신에 사용하는 것이 또한 가능하다. 그러한 변속장치에서, 엔진으로부터 휠로의 토크 흐름이 중단되지 않는다고 하더라도, 예를 들면 유압 장치로 설계된 토크 컨버터에서 가능한 슬립에 의해 엔진이 정지되는 것도 또한 방지된다.
본 발명의 하나의 유용한 실시예는, 스티어링 수단을 동작시키기 위한 스티어링 시스템을 포함하여 이루어진다. 만약 상기 보조 시스템이, 교통-상황-관련 임계치가 초과되었음을 감지하였다면, 본 발명의 실시예에서, 운전자 및/또는 브레이크 동작에 경고신호가 발생되도록 할 뿐만 아니라 앞에서 운행중인 차량과의 충돌이 브레이크 동작에 의해 더이상 회피될 수 없는 경우에도 능동적으로 회피 방안을 수행하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 구성은, 차량, 특히 유틸리티 차량을 위하여, 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 방법에 관한 것으로서,
- 입력 유니트에 의해 교통-상황-관련 기준을 입력하고, 적어도 하나의 교통-상황-관련 임계치를 결정하는 단계와,
- 센싱 유니트에 의해 차량과 관련하여 대상물의 거리, 폭, 상대 속력, 래터럴 오프세트, 타입을 결정하는 단계와,
- 측정 유니트에 의해 운전자 자신의 차량의 이동상태를 결정하는 단계와,
- 적어도 하나의 교통-상황-관련 특성치를 형성하기 위하여 컨트롤 유니트에 의해 입력 유니트, 센싱 유니트, 속력 측정 유니트로부터 얻은 데이터를 처리하는 단계와,
- 하나의 특성치 또는 많은 특성치 또는 모든 특성치 각각의 임계치를 넘으면, 컨트롤 유니트에 의해 차량의 이동 상태와 관련된 빌트인 유니트를 동작시키기 위한 제어신호를 생성하는 단계와,
- 생성된 제어 신호를 차량의 이동에 영향을 주는 요소 및 디스플레이 장치로 출력 유니트에 의해 출력하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 방법은, 제어 신호들이 또한 경고신호를 출력하기 위하여 사용된다는 점에서 유용하게 발전된다. 상기 경고신호는 차량의 운전자에게 표시될 수 있으며, 운전자는 위험한 교통 상황에 직면하였음을 인지하게 되고, 브레이크 동작이나 회피 방안을 수행해야만 한다.
본 발명에 따른 방법의 한가지 유용한 발전은, 경고신호가 시각적으로 및/또는 청각적으로 및/또는 촉각적으로 출력될 수 있다는 점을 포함하여 이루어진다. 그것은 또한 운전자가 경고신호를 무시하지 않는 다양한 방법으로 확인될 수 있다. 예를 들면 운전자가 브레이크 동작을 하게 될 때까지 강도가 증가하게 되는, 위에서 언급한 바와 같은 타입의 경고신호를 출력하는 것도 생각될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한가지 유용한 발전은, 브레이크를 동작시키기 위한 브레이크 시스템을 동작시키기 위하여 제어신호가 사용될 수 있고, 각 브레이크는 개별적으로 그리고 서로 다른 강도의 정도로 동작될 수 있다는 점에서 특징된다.
엔진의 토크 출력을 제어하기 위한 엔진 컨트롤러에서 제어신호가 사용될 수 있다는 점도 또한 유용하다.
본 발명에 따른 방법의 하나의 특별한 바람직한 실시예에서, 클러치를 개방하기 위하여 그리고 브레이크가 작동될 때 토크 흐름을 중단하기 위하여 제어신호가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한가지 유용한 발전은, 스티어링 수단을 동작시키기 위한 스티어링 시스템을 동작시키기 위하여 제어신호가 사용될 수 있다는 점을 포함하여 이루어진다. 상기 목적을 위하여, 제어신호는 유용하게, 충돌을 피하기 위하여 회피 공간의 현재 상태에 관한 정보를 포함하여 이루어진다. 회피 공간은, 충돌을 피하기 위하여 차량이 사용할 수 있는 근접한 자유 공간으로 이해될 수 있다.
위에서의 실시예들에 대응되는 장치 및 방법은, 운전자 자신의 이동 통로에 더하여, 그 주변에 있는 공간에서의 교통 상황도 또한 모니터링되는 효과로 또한 적용될 수 있다. 긴급 브레이크를 트리거시키기 위한 간단한 접근방법은, 회피방안을 수행할 수 있도록 하기 위하여 운전자의 자신의 차량이 항상 필요한 주변 공간을 가지고 있다는 사상에 기초하고 있다. 주변 회피 공간에 대한 판단은 발생되지 않는다. 그 결과, 이러한 회피 공간을 실제로 이용할 수 없는 상황에서, 긴급 브레이크 동작은 항상 너무 늦게 트리거된다. 본 발명의 장치 및 방법이, 이러한 주변 회피 공간을 또한 모니터링하는 효과에 사용된다면, 회피 방안이 차단되는 경우에, 사고를 완전하게 회피하기 위하여 긴급 브레이크 동작이 곧바로 발생될 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 긴급 브레이크 동작을 트리거시키기 위한 임계치가 변경될 수 있다.
본 발명의 다른 구성은, 차량, 특히 유틸리티 차량을 위하여, 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 컴퓨터 프로그램으로서, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때,
- 입력 유니트로부터 얻은 정보 아이템이 교통-상황-관련 기준과 교통-상황-관련 임계치와 관련되고, 센싱 유니트로부터 얻은 정보 아이템이 차량의 주변의 대상물의 감지와 관련되고, 측정 유니트로부터 얻은 정보 아이템이 차량의 이동상태의 결정과 관련되는, 입력 유니트, 센싱 유니트, 속력 측정 유니트로부터 얻은 데이터를 컨트롤 유니트에 의해 처리하는 단계와,
- 차량의 이동 상태와 관련된 빌트인 유니트를 동작시키기 위한 제어신호를 생성하는 단계를,
컴퓨터가 실행하도록 하는 프로그래밍 수단을 가진다.
본 발명에 따른 장치 및 청구범위에 기재된 모든 발전형태를 도입함으로써 본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 둘다 적용될 수 있거나 사용될 수 있다.
본 발명은 다음의 도면을 참조로 하는 실시예에 의해 좀더 자세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 기본 설계의 블록 회로 다이어그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 유용한 배열을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 수단에 의해, 가능한 교통 상황과 그의 감지를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 또는 컴퓨터 프로그램의 유용한 알고리즘의 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법 또는 컴퓨터 프로그램의 다른 유용한 알고리즘의 다른 플로우챠트이다.
도 1은 충돌을 피하기 위한 또는 충돌의 피해를 줄이기 위한 본 발명에 따른 장치(10)의 필수 구성요소를 설명한다. 차량(22)의 이동 상태에 관련되는 구성품을 구비한 장치(10)의 상호작용을 좀더 용이하게 설명하기 위하여, 도 2도 함께 참조를 한다.
본 발명에 따른 장치(10)는, 입력 유니트(12), 센싱 유니트(14), 측정 유니트(16), 컨트롤 유니트(18), 출력 유니트(20)를 포함하여 이루어진다.
상기 입력 유니트(12)는 교통-상황-관련 기준을 입력하기 위하여, 교통-상황-관련 임계치를 결정하기 위하여 동작한다. 입력 유니트(12)는 예를 들면, 진단 PC의 형태로 구현될 수 있다. 교통-상황-관련 기준은 예를 들면 예측된 운전자 반응시간이 될 수 있다. 교통-상황-관련 임계치는 입력된 교통-상황-관련 기준으로부터 순차적으로 결정된다. 또한, 입력 유니트(12)에 의해 선택하는 것이 가능하며, 차량의 이동 상태에 관련된 가능한 빌트인 유니트가 본 발명에 따른 장치(10)에 의해 동작되어야 한다.
또한, 본 발명에 따른 장치(10)는 차량(22)의 주변에서 대상물(24)을 감지하기 위한 센싱 유니트(14)를 포함하여 이루어진다. (도 3 참조). 여기에서, 상기 대상물(24)은, 현재의 교통 상황에 대한 영향을 갖는 모든 대상물, 특히 차량, 보행자, 오토바이 운전자, 자전거 운전자, 가드 레일(crash barriers), 기둥(pillars), 로드 디바이더(road dividers) 등을 포함하여 이루어진다. 다음의 설명에서, 상기 대상물(24)은 운전자 자신의 차량(22)의 주변에서의 차량들(24', 24'', 24''', 24'''')으로 이해될 수 있다. 상기 센싱 유니트(14)는 비디오 시스템(26)과, 대상물-측정 시스템(28), 예를 들면 레이저 시스템(30)을 구비하고 있다. 운전자 자신의 차량(22)의 주변에서의 대상물(24)의 거리, 상대속력, 폭, 래터럴 오프세트, 타입 등이 이러한 구성요소들로 결정될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 비디오 카메라로 구성된 상기 비디오 시스템(26)은, 예를 들면 차로의 모서리, 차로 마킹, 가드 레일에 의해 발생되는 것과 같은, 예를 들면 콘트라스트 점프(contrast jump)에 의해 차선이 결정되는 차선 경고 이탈 시스템으로부터 이미 잘알려져 있다. 또한, 상기 차선 이탈 경고 시스템은 운전자 자신의 차량(22)의 위치와 라인의 사이에 관계를 구축할 수 있어야 하고, 차량(22)이 차선을 벗어나면 경고신호를 출력할 수 있어야 한다. 하루의 시간과 기후 조건(예를 들면, 밤에, 또는 안개가 끼었을 때)에 따라 콘트라스트가 더 나빠질 수도 있기 때문에, 야간 시야를 구비할 수 있는, 콘트라스트에 매우 민감한 비디오 카메라가 사용된다.
상기 측정 유니트(16)는 차량(22)의 이동 상태를 결정하기 위하여 사용된다. 상기 측정 유니트(16)는, 고려할만한 차량 속력을 결정하는데 적합한 모든 장치들과 함께, 차량 속력을 결정하기 위한 속력-측정 유니트(32)를 포함하여 이루어진다. 그러나, 상기 차량 속력은 전자적으로 처리가능한 형태로 이용가능해야 한다. 한편, 상기 차량의 속력이 알려져 있을 때 운전자 자신의 차량(22)의 주변에 위치한 대상물(24)의 속력이 결정될 수 있기 때문에, 그리고 다른 한편으로, 운전자 자신의 차량의 차량 속력이 브레이크 거리 또는 회피 거리 그리고 그에 따른 충돌 회피의 가능성에 대한 상당한 영향을 가지고 있기 때문에, 운전자 자신의 차량의 차량속력의 결정은 매우 중요하다.
또한, 상기 측정 유니트(16)는 요 레이트(yaw rate)를 결정하기 위한 유니트(34)를 포함하여 이루어진다. 상기 요 레이트는 상기 차량(22)의 수직 축에 대한 회전 속력을 표시한다. 또한, 래터럴 가속도를 측정하기 위한 센서(36)가 제공된다. 브레이크 동작 또는 회피 방안이 가능하고, 예를 들면 미끄러짐이나 전복과 같은 차량(22)의 불안정성으로 귀결되지는 않는지에 관한 한정적인 정보를 얻는 것이 가능한 방식으로, 차량(22)의 이동 상태가 차량 속력, 요 레이트, 래터럴 가속도의 변수와 함께 결정될 수 있다. 이러한 변수들은, 서로 다른 강도의 정도로 선택적으로 개별 브레이크를 동작시킴으로써 안정한 범위에서 차량(22)의 이동 상태를 유지하기 위하여 전자 안정 프로그램(ESP)에 의해 이미 사용된다. 이러한 시스템은 오늘날 유틸리티 차량에서 볼 수 있으며, 또한 이 점에 있어서 부가적인 센서 시스템이 구축될 필요가 없도록 한다.
상기 컨트롤 유니트(18)는, 차량(22) 및 앞에서 운행되는 차량(24')의 예를 들면 이동 변수와 같은 특성 변수로부터 컨트롤 유니트(18)가 계산하는 교통-상황-관련 특성치를, 입력 유니트(12)에 의해 제공된 임계치와 비교한다. 이러한 비교 결과에 따라, 컨트롤 유니트(18)는 대응되는 제어신호를 생성한다. 본 발명의 내용에서는, 운전자의 자신의 차량의 이동 방향에 위치한, 앞에서 운행하는 차량(24')하고만 충돌이 발생될 수 있고, 이 충돌은 회피되어야 하는 것으로 가정한다. (도 3 참조)
본 발명에 따른 장치(10)의 출력 유니트(20)는 컨트롤 유니트(18)에 의해 생성된 제어 신호를 출력하게 된다. 상기 출력 유니트(20)는 차량(22)의 이동 상태와 관련된 빌트인 유니트에 연결될 수 있는 하나 또는 그 이상의 터미널을 구비하고 있으며, 상기 터미널은 제어 신호에 의해 동작될 수 있다. 설명된 실시예에서, 해당 빌트인 유니트는 무엇보다도 특히 경고 램프와 같은 디스플레이 장치(38)이며, 차량(22)의 운전석에 설치되어 시각적인 형태로 위험 상황을 운전자에게 경고할 수 있다. (도 2 참조). 선택적으로, 상기 디스플레이 장치(38)는, 하나 또는 그 이상의 청각적 작동 구성요소 (예를 들면 라우드 스피커) 또는 청각적 또는 촉각적 형태로 위험 상황을 운전자에게 경고하는 하나 또는 그 이상의 진동 소자를 또한 포함하여 이루어질 수 있다.
설명된 실시예에서, 출력 유니트(20)는 브레이크 시스템(39)에 연결되고, 상기 컨트롤 유니트(18)에 의해 생성된 제어신호로 컨트롤 유니트(18)는 상기 브레이크 시스템(39)을 직접 작동시킬 수가 있다. (도 2 참조). 이 경우에, 컨트롤 유니트(18)가 현재 교통 상황의 대응되는 판단에 도달할 때, 운전자에 의한 개입이 없이 자동적으로 브레이크 동작이 수행될 수 있다. 그러나, 컨트롤 유니트(18)가 예를 들면 1초의 짧은 시간주기 동안에 브레이크 진동을 요청한다는 점에서, 상기 브레이크 시스템(39)은 촉각적 경고신호의 형태로 또한 사용될 수도 있다.
또한, 엔진 컨트롤러(40)가 출력 유니트(20)에 연결된다. 만약 현재의 교통 상황의 판단이, 충돌을 피하기 위하여 또는 충돌의 피해를 줄이기 위하여 브레이크 동작이 필요한 것으로 드러나면, 운전자의 자신의 차량(22)이 구동되는 엔진(41)이 더 이상 토크를 휠(46)로 출력하지 않는 경우에만 최대 감속이 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 장치(10)에 의해 브레이크 동작이 수행되는 경우에 상기 엔진 컨트롤러(40)가 대응적으로 작동되고, 엔진 컨트롤러(40)는 엔진(41)에 의한 토크 출력을 방지함으로써 브레이크 동작이 최대 감속으로 수행되도록 한다. 본 발명의 내용에서, 예를 들면 가속기 페달을 밟아 누르고 있는 운전자에 의해 또는 크루즈 컨트롤러에 의해, 토크가 현시점에서 요청되고 있을 때, 토크 출력이 또한 중단될 수 있다.
설명된 실시예에서, 출력 유니트(20)는 클러치(70')와 함께 트랜스미션 컨트롤러(42)에 연결된다. (도 2 참조). 이 경우에, 토크가 휠(46)로 전달되는 수단으로 자동화된 변속장치(44)가 사용된다. 상기 클러치(70')는, 컨트롤 유니트(18)에 의해 생성된 대응 제어신호와 함께 트랜스미션 컨트롤러(42)를 사용하여 개방될 수 있는 형식으로 구성되며, 그 결과 차량(22)의 엔진(41)으로부터 휠(46)로의 토크 흐름이 중단된다. 이 것은, 클러치(70')가 개방되었을 때, 브레이크 동작에 의해 강제적으로 수행된 저 엔진 속력으로 인해 엔진(41)이 정지될 수 없음을 확실하게 한다. 특히, 운전자가 모터 힘으로 동작되는 파워 스티어링을 유지할 수 없게 되거나, 구동 휠이 록킹되기 때문에, 이 것은 중요하다. 또한, 자동 브레이크 동작이 수행되고 충돌이 회피된 후에, 이러한 방식으로 운전의 안락성이 크게 향상되고, 중단이 없이 여행을 계속하는 것이 가능하다.
변속장치(44)의 대체물로서, 슬립이 되기 쉬운 토크 컨버터(70)와 함께 자동 변속장치(68)를 사용하는 것이 또한 가능하다. 이 경우에, 구동 속력과 출력 속력의 차이가 토크 컨버터(70)에서 슬리핑에 의해 보상이 되기 때문에, 클러치로 구동 체인의 연결을 끊는 것이 필요하지 않다. 컨트롤 유니트(18)에 의해 트랜스미션 컨트롤러의 작동이 이 경우와 분배된다.
또한, 스티어링 시스템(48)은 출력 유니트(20)와 연결될 수 있다. 상기 스트어링 시스템(48)은, 스티어링 토크 또는 스티어링 각도를 위한 세부 설정값을 변환할 수 있으며, 따라서 충돌을 피하거나 충돌의 피해를 줄이기 위하여 컨트롤 유니트(18)가 회피 방안을 수행하도록 할 수 있다. 한편, 이 경우에, 컨트롤 유니트(18)에 의해 생성된 제어 신호는, 한편으로, 충돌을 피하거나 충돌의 피해를 줄이기 위해 회피 방안이 기여할 수 있는지에 대한 정보를 포함하며, 다른 한편으로, 상기 회피 방안이 수행되어야 하는, 상기 회피 방안을 신뢰성 있게 수행할 수 있도록 하기 위하여 스티어링 록킹이 이상적인 면에 관한 정보를 포함한다. 상기 스티어링 시스템(48)은 이러한 정보에 따라 스티어링 조작을 수행한다. 본 발명의 내용에서, 대부분의 경우에 스티어링 동작이 컨트롤 유니트(18)에 의해 미리 정의된 스티어링 동작과 대응되지 않기 때문에 회피 방안 동안에 운전자의 스티어링 동작이 과도하거나 분리되도록 상기 시스템이 구성된다. 또한 스티어링 록킹에 더하여, 또는 스티어링 록킹 대신에, 차량의 회전 동작을 생성하기 위하여 브레이크(54)의 비대칭적 작동에 의해 회피 방안이 또한 수행될 수 있다.
도 2는 차량(22)내의 본 발명에 따른 장치(10), 그리고 상기 차량(22)의 이동 상태와 관련되고 상기 장치(10)에 의해 동작될 수 있는 가능한 빌트인 유니트의 생각될 수 있는 배열을 회로적으로 설명하는 도면이다. 상기 차량(22)은 휠(46)을 포함하여 이루어지며, 설명된 실시예에서 후방 휠(46')은, 엔진(41)에 의해, 그리고 클러치(70')를 구비한 자동화된 변속장치(44)를 통하여 또는 토크 컨버터(70)를 구비한 자동 변속장치(68)를 통하여, 구동된다. 상기 토크는 구동 체인(50)을 통하여 후방 휠(46')에 작용되고, 전체 휠(all-wheel)의 구동도 본 발명의 내용에서 또한 생각될 수 있다. 차량(22)은 스티어링 수단(52)을 사용하여 전방 휠(46')에 의해 조향된다. 휠(46)은 차량(22)을 감속시킬 수 있도록 하기 위하여 브레이크(54)가 설치되고, 상기 브레이크는 라인(56)을 통하여 브레이크 시스템(39)에 연결된다. 상기 라인(56)은 공압 또는 전기 타입이 될 수 있으며, 브레이크 시스템(39)은 각 브레이크(54)를 개별적으로 그리고 서로 다른 강도의 정도로 동작시킬 수가 있다. 위에서 이미 설명한 바와 같이, 장치(10)는 디스플레이 장치(38), 브레이크 시스템(39), 스티어링 시스템(48), 트랜스미션 컨트롤러(42)에 연결되며, 상기 장치(10)에 의해 결정된 교통 상황의 판단에 따라 위에서 언급한 방식으로 차량(22)의 이동 상태가 운전자에게 독립적으로 영향을 받을 수가 있다.
도 3은 좌측 차선(60), 중앙 차선(62), 우측 차선(64)의 3개의 차선으로 이루어진 다차선 일방향 차도(58)에서의 전형적인 교통 상황을 설명하고 있다.
대상물(24')은 중앙 차선(62)에 위치하고 있고, 대상물(24'')과 대상물(24'''')은 좌측 차선(60)에 위치하고 있고, 대상물(24''')은 우측 차선(64)에 위치하고 있다. 설명된 실시예에서, 대상물(24)은 예외 없이 차량이 되어야 한다. 운전자의 자신의 차량(22)은 중앙 차선(62)에 위치하고 있다. 모든 차량(22, 24)은 화살표(A)의 방향으로 이동하고 있다. 비디오 시스템(26)과 레이저 시스템(30)의 범위내에 위치한 대상물(24)은 센싱 유니트(14)를 사용하여 감지된다. 도 3은 연속선으로서 비디오 시스템(26)의 대상물-관련 센싱 섹터를 설명하고 있으며, 레이저 시스템(30)은 점선으로 그것을 설명하고 있다. 설명된 실시예에서, 모든 차량(24)은 센싱 유니트(14)의 범위내에 위치한다. 상기 범위의 밖에 위치하는 차량은 감지되지 않으며, 교통-상황-관련 특성치의 계산하는 과정에서 설명되지 않는다. 대상물(24)이 감지될 수 있는 범위 및 섹터는 독립적으로 설정될 수 있다. 다수의 레이저 센서가, 그들의 범위내의 대상물이 차량(22)에 대하여 그들의 각도 위치와 독립적으로 감지될 수 있는 방식으로 지향 설치될 수 있다. 대상물의 감지를 특정 섹터로 한정하는 것도 또한 가능하다. 운전자의 자신의 차량(22)의 바로 뒤에, 운전자의 자신의 차선에 위치한 대상물은 충돌의 회피를 위한 종속 회전(subordinate roll)을 구비하고 있으며, 그것을 무시하는 것도 수용가능하도록 한다.
차선 이탈 경고 시스템으로부터 알려진 비디오 시스템(26)은 차량(22)의 앞에 놓여 잇는 섹터를 모니터링하며, 상기 섹터는 비디오 카메라에서 사용된 렌즈에 따라 더 커지거나 더 작아질 수 있다. 일반적으로, 차선 이탈 경고 시스템에서는, 비디오 카메라를 사용하는 것이 충분하다. 감지될 수 있는 섹터의 크기를 증가시키기 위하여, 레이저 시스템(30)에 의해 그리고 비디오 시스템(26)에 의해 감지된 섹터가 일치될 수 있도록, 다수의 비디오 카메라에를 사용하는 것도 가능하다.
차선 이탈 경고 시스템으로부터 알려진 비디오 시스템(26)은, 차선을 결정하기 위하여 무엇보다도 특히 차도 마킹(66) 또는 로드 모서리에 의해 생성된 콘트라스트 점프를 사용한다. 본 발명에 따른 비디오 시스템(26)에 의해 대상물(24)을 감지하는 것은 무엇보다도 특히 이러한 타입의 이미지 처리를 사용한다. 그러나, 예를 들면 광 흐름(optical flow)의 결정과 같은 다른 방법을 사용하는 것도 또한 가능하다. 이러한 처리 단계는 무엇보다도 대상물(24)의 거리, 폭, 레티럴 오프세트, 타입을 결정한다. 따라서, 부가적인 주변 센서 시스템을 구축하는 것이 필요하지 않다.
비디오 시스템(26)과 레이저 시스템(30)에 의해 제공된 데이터는 컨트롤 유니트(18)로 전송된다. 감지된 대상물(24)에게 하나의 차선(60, 62, 64)을 할당하거나, 차선과 동일할 필요가 없는 운전자의 자신의 이동 궤적을 할당하는 것이 가능한 방식으로, 감지된 대상물(24)의 위치가 결정될 수 있다. 비디오 시스템(26)과 레이저 시스템(30)의 모두에 의해 감지된 대상물(24)의 결과로서, 크기뿐만이 아니라 위치 변수 및 이동 변수를 더욱 신뢰성 있고 더욱 정확하게 결정을 할 수 있는 중복성이 발생된다.
도 4는, 실제적인 스티어링 조작이 수행됨이 없이, 충돌을 피하기 위하여, 자동 브레이크 동작을 독립적으로 수행하기 위한 목적을 가진, 본 발명에 따른 방법 및 컴퓨터 프로그램의 플로우 챠트를 설명하고 있다.
본 발명에 따른 방법의 제1 단계는, 교통-상황-관련 임계치를 결정하는 것이다. 상기 임계치는 입력 유니트(12)를 통하여 실행된 명령에 기초하여 결정되며, 운전자의 개인적인 운전습관을 설명하 수 있다. 또한, 상기 임계치는 차량(22)이 얼마나 무겁게 부하가 걸려 있는지, 어떤 부하로 트레일러가 종속되어 있는지를 설명할 수 있다. 또한, 도로의 상태 및 기후 상태와 관련된 정보, 예를 들면 외부 온도가 임계치의 결정에 또한 포함될 수 있다. 최종적으로 언급된 변수는 여행 도중에 또는 다수의 여행 사이에 변화될 수 있기 때문에 (예를 들면, 로딩/언로딩으로 인한), 이러한 값들은 자동적으로 적용되어야만 하고, 그 결과 임계치는 정규 간격마다 업데이트된다.
다음에 교통-환경-관련 특성치의 결정이 컨트롤 유니트(18)를 사용하여 시작된다. 여기에서, 임계치 결정을 위하여 이미 결정된 정보, 특히 부하, 트레일러 연결, 도로 상태, 기후 상태에 관련된 정보가 설명된다. 또한, 차량(22)의 주변에서의 감지된 대상물(24)의 거리, 상대 속력, 래터럴 오프세트, 폭, 타입과 관련된, 센싱 유니트(14)에 의해 제공된, 운전자의 자신의 차량(22)의 이동 상태에 관한 정보 및 데이터가 특성치의 결정에서 포함된다. 충돌을 회피하기 위하여 요구되는 감속은 운전자의 반응 시간을 고려하여 결정되고, 회피 방안을 구현하기 위한 가능성이 예측된다. 이러한 정보는 특성치에 또한 포함되며, 현재 교통상황, 이동 상태, 도로 상태, 기후 상태가 정확하게 설명될 수 있도록 연속적으로 업데이트된다.
컨트롤 유니트(18)가 항상 비교할 수 있도록, 특성치 및 임계치는 동일한 포맷을 가진다. 상기 컨트롤 유니트(18)는 특성치와 임계치를 연속적인 비교를 수행한다. 만약, 특성치가 임계치를 초과하지 않으면, 아무런 액션도 수행되지 않는다. 그러나, 특성치가 임계치보다 더 크면, 컨트롤 유니트(18)는, 본 발명의 실시예에서 자동 브레이크 동작의 수행과 같은 동작을 수행한다.
이 것은 도 3과 관련하여 좀더 자세하게 설명될 것이다. 운전자의 자신의 차량(22)보다, 좌측 차선(60)에 위치하고 있는 차량(24'', 24'''')이 더 빠른 속력으로 주행하고 있고, 우측 차선(64)에 위치하고 있는 차량(24''')은 더 낮은 속력으로 주행하고 있다고 가정한다. 본 발명에 따른 장치는, 운전자 자신의 차량(22)과 앞에서 주행하고 있는 차량(24')의 사이의 거리가 감속으로 인하여 줄어들고 있는 것으로 기록한다. 그 결과, 교통 상황의 위기, 다시 말하면 충돌의 가능성이 증가하게 되며, 이는 증가되는 특성치에 의해 표현된다. 그러나, 장치는, 차량의 운전자에 의해 우측 차선(64)으로 이동하는 회피 가능성이 있음을 감지한다. 만약, 대응 회피 방안을 시작하기에 충분한 시간이 남아 있다면, 특성치가 증가하더라도, 임계치를 초과하지는 않는다. 따라서 장치는 어떤 브레이크 동작도 수행하지를 않는다. 만약, 운전자가 대응 회피 방안을 수행하여 우측 차선(64)으로 이동한다면, 차량(22)의 전방에 아무런 차량도 존재하지 않기 때문에 특성치는 떨어지게 된다. 만약, 운전자가 회피 방안을 수행하지 않고 브레이크 동작을 하지 않는다면, 또는 충분하게 강한 브레이크 동작을 하지 않는다면, 전방에서 주행하고 있는 차량(24')과의 거리가 더욱 감소하게 되고, 어떤 순간에 이르게 되면 그 순간에 시작하여도 회피 방안을 수행할 수 있는 시간이 더 이상 없게 된다. 그렇게 되면 브레이크 동작만이 충돌을 회피할 수 있을 뿐이다. 그러한 순간에 이르게 되어 그 순간에 시작할 때, 상기 장치는 자동적으로 브레이크 동작을 수행하게 되며, 충돌을 회피하기 위하여 브레이크 조작을 확대한다.
도 5는 본 발명에 따른 방법 또는 컴퓨터 프로그램의 다른 플로우챠트를 설명하고 있으며, 여기에서는 실제 스티어링 조작이 수행될 수 있다. 도 4에 설명된 플로우챠트와 비교할 때, 제1 및 제2 임계치가 여기서 결정된다. 제1 임계치의 입력 및 결정은, 도 4에 설명된 경우와 유사한 방식으로 이루어진다. 제1 임계치로부터 시작해서, 제2 임계치는, 충돌을 피하기 위한 회피 공간이 존재하는지 안하는지에 대한 정보를 부가적으로 포함한다. 이러한 정보는, 회피 공간의 존재에 관한 질문이 수행될 수 있도록 임계치 및 특성치가 독립적으로 컨트롤 유니트(18)에서 분리적으로 이용될 수 있도록 한다. 제2 임계치의 결정을 위하여, 현재의 교통 상황, 다시 말하면 주어진 시간안에 차선 변경이 가능한지 않은지가 설명될 뿐만 아니라, 차선변경이 앞으로의 교통상황에 어떤 영향을 미칠지가 설명된다. 다음에, 가능한 회피 방안이 충돌 회피에 실제적으로 기여할 수 있는지 없는지 판단하는 것이 가능하다. 운전자 자신의 차선에서의 충돌을 회피하기 위하여 인접 차선의 대상물과 충돌하게 되는 회피 방안은 피해야만 한다. 특히, 보행자, 오토바이를 타는 사람, 자전거를 타는 사람과 충돌하게 되는 회피방안이나, 자전거 도로나 포장도로와 같은 적합하지 않은 차선을 사용하는 회피방안은 금지되어야 한다. 충돌을 피하기 위한 회피 공간이 실제적으로 존재하는 경우에만, 스티어링 조작이 수행된다. 도 5에 도시되어 있는 플로우챠트에 따르면, 특성치가 제1 및 제2 임계치 둘다 초과할 때까지 스티어링 조작이 트러기되지 않으며, 제2 임계치가 제1 임계치보다 더 크거나 같은 경우이다. 그러나, 이러한 요구조건이 강제적인 것은 아니며, 스티어링 조작을 수행하기 위한 다른 조건도 생각될 수 있다. 여기에서 중요한 것은, 스티어링 조작보다 브레이크 동작의 트리거링에 연구의 초점이 맞혀져 있다는 점이다.
위의 실시예에서 이미 설명된 바와 같이, 만약 회피 가능성이 존재하지 않는다면, 자동적인 브레이크 동작이 수행되지만 스티어링 조작은 수행되지 않는다. 교통 상황에 따라, 스티어링 조작에 더하여 브레이크 동작을 수행하는 것이 또한 필요하다. 이 것은, 속력이 변하지 않은 상태에서 충돌을 방지하기 위한 적당한 시간에 회피 방안이 더 이상 수행되지 않는 경우가 될 수 있다.
다시 도 3에 설명된 교통 상황과 관련하여, 스티어링 조작의 선택 기능을 구비한 장치(10)의 동작이 이제 설명될 것이다. 전제 조건들은 위에서 설명했던 것과 동일하다. 차량(24')의 감속의 결과로서 특성치가 증가하게 된다. 만약 특성치가 제1 임계치를 초과하고, 적절한 회피방안이 존재하지 않는다면, 컨트롤 유니트(18)는 자동적인 브레이크 동작을 수행한다. 그러나, 만약 좌측 차선(60)과 우측 차선(64)에 회피 가능성이 존재하는 것을 장치가 감지한다면, 제1 임계치가 초과되었다고 하더라도 처음에 아무런 동작도 트리거되지 않는다. 운전자 자신의 차량(22)보다 더 높은 속도로 차량(24'')이 주행하고 있기 때문에, 차량(24'')과의 충돌을 피하기 위하여 좌측차선(60)에서 회피방안이 수행될 수 있음을 장치는 기록한다. 따라서, 좌측 차선(60)은 회피 공간으로 사용될 수 없으며, 그 결과 장치는 좌측 차선(60)으로 차선 변경을 제어하면서, 차량(24''')이 사용자 자신의 차량(22)보다 더 늦게 주행하고 있기 때문에 회피 공간을 구성하고 있는 우측 차선(64)으로의 변경을 준비한다. 만약, 차량(24')의 계속적인 감속으로 인하여 특성치가 제2 임계치를 초과하면, 장치는 자동적인 스티어링 조작을 통하여 우측 차선(64)으로 회피 방안을 시작한다. 만약, 회피 방안에도 불구하고, 예를 들면 차량(24')의 더욱 강도 높은 감속이나 불안전성으로 인한 회전의 결과로서, 특성치가 감소하지 않는다면, 회피 방안 하나만으로 충돌이 방지될 수 없게 된다면, 장치는 스티어링 조작에 더하여 브레이크 동작을 수행한다.
설명된 실시예에서, 적절한 회피 방안이 존재하지만 특성치가 제2 임계치가 아닌 제1 임계치를 초과한다면, 아무런 동작도 수행되지 않는다. 그러나, 교통 상황이 이미 어떤 위기 레벨까지 이르렀기 때문에, 이 경우에 컨트롤 유니트는 자동적인 브레이크 동작을 수행하는 방식으로 구성될 수 있다.
여기에서 제시된 장치, 방법, 컴퓨터 프로그램으로, 충돌 회피 및 충돌 피해 감소의 가능성이 제공된다. 본 발명은 여기에서 설명된 실시예로 한정되지는 않는다. 청구된 보호 범위는, 본 발명에 기초한 기본 개념으로부터 결과가 이루어지는 모든 가능성 있는 변형예 및 구체적인 예들을 또한 포함하여 이루어진다. 따라서 운전자의 자신의 이동 방향의 대상물의 거리, 폭, 위치, 상대 속력, 타입을 결정하기 위하여 제시된 것과 다른 측정 방법을 사용하거나, 제시된 것에 더하여 그들을 적용하는 것도 또한 가능하다. 위성 내비게이션에 의해 차량의 주변을 감지하는 것도 생각할 수 있다. 트레일러가 종속되어 있다면, 레이저 시스탬과 비디오 시스템은 트레일러에까지 또한 연장할 수 있다. 이러한 변형예와 구체적인 예는 본 발명의 기본 기념을 벗어나지 않는다.
10: 장치 12 : 입력 유니트
14 : 센싱 유니트 16 : 측정 유니트
18 : 컨트롤 유니트 20 : 출력 유니트
26 : 비디오 시스템 28 : 대상물-측정 시스템
30 : 레이저 시스템 38 : 디스플레이 장치
39 : 브레이크 시스템 40 : 엔진 컨트롤러
41 : 엔진 42 : 트랜스미션 컨트롤러
44 : 변속장치 48 : 스티어링 시스템
68 : 자동 변속장치

Claims (18)

  1. 교통-환경-관련 기준들을 입력하고 교통-환경-관련 임계치들을 결정하기 위한 입력 유니트(12)와,
    차량(22)의 주변의 대상물(24)을 감지하기 위한 센싱 유니트(14)와,
    운전자의 자신의 차량(22)의 동작 상태를 결정하기 위한 측정 유니트(16)와,
    상기 입력 유니트(12), 센싱 유니트(14), 측정 유니트(16)로부터 획득한 정보를 처리하고, 차량(22)의 동작 상태와 관련된 빌트인 유니트를 동작시키기 위한 제어 신호들을 생성하기 위한 컨트롤 유니트(18)와,
    생성된 제어 신호들을 출력하기 위한 출력 유니트(20)를 포함하여 이루어지는,
    차량(22), 특히 유틸리티 차량의 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상물-측정 시스템(28)은 레이저 시스템(30)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 시스템(30)과 비디오 시스템(26)은 다방향성으로 사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    경고 신호를 출력하기 위한 디스플레이 장치(38)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크(54)를 작동시키기 위한 브레이크 시스템(39)을 포함하여 이루어지며, 각각의 브레이크(54)는 개별적으로 강도의 정도가 서로 다르게 동작될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    엔진(41)의 토크 출력을 제어하기 위한 엔진 컨트롤러(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    브레이크(54)가 작동되었을 때 토크 흐름을 중단하기 위한, 그리고 클러치(42)를 개방하기 위한, 자동화된 변속장치(44)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    토크 흐름을 변환하기 위한 토크 컨버터(70)를 구비한 자동 변속장치(68)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제5항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서,
    스티어링 수단(52)을 동작시키기 위한 스티어링 시스템(48)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. - 입력 유니트(12)에 의해 교통-상황-관련 기준을 입력하고, 적어도 하나의 교통-상황-관련 임계치를 결정하는 단계와,
    - 센싱 유니트(14)에 의해 차량(22)의 주변의 대상물(24)의 거리, 폭, 상대 속력, 래터럴 오프세트, 타입을 결정하는 단계와,
    - 측정 유니트(16)에 의해 운전자 자신의 차량(22)의 이동상태를 결정하는 단계와,
    - 적어도 하나의 교통-상황-관련 특성치를 형성하기 위하여 컨트롤 유니트(18)에 의해 입력 유니트(12), 센싱 유니트(14), 측정 유니트(16)로부터 얻은 데이터를 처리하는 단계와,
    - 특성치가 임계치를 넘으면, 컨트롤 유니트(18)에 의해 차량(22)의 이동 상태와 관련된 빌트인 유니트를 동작시키기 위한 제어신호를 생성하는 단계와,
    - 생성된 제어 신호를 차량(22)의 이동에 영향을 주는 요소(39, 40, 42, 48) 및 디스플레이 장치(38)로 출력 유니트(20)에 의해 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는,
    차량(22), 특히 유틸리티 차량을 위하여, 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어신호는 디스플레이 장치(38)에 의해 경고신호를 출력하기 위하여 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 경고신호는 시각적으로 및/또는 청각적으로 및/또는 촉각적으로 출력될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제0항 내지 제12항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어신호는 브레이크(54)를 동작시키기 위한 브레이크 시스템(39)을 동작시키기 위하여 사용될 수 있으며, 각각의 브레이크(54)는 개별적으로 강도의 정도가 서로 다르게 동작될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제0항 내지 제13항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어신호는 엔진(41)이 토크 출력을 제어하기 위한 엔진 컨트롤러(40)에서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제0항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어신호는, 브레이크(54)가 작동되었을 때 토크 흐름을 중단하기 위한, 그리고 클러치(42)를 개방하기 위한, 자동화된 변속장치(44)에서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제0항 내지 제15항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어신호는, 스티어링 수단(52)을 동작시키기 위한 스티어링 시스템(48)을 동작시키기 위하여 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어신호는, 충돌을 피하기 위한 회피 공간의 현재 상태에 관한 정보를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때,
    - 입력 유니트로부터 얻은 정보 아이템이 교통-상황-관련 기준과 교통-상황-관련 임계치와 관련되고, 센싱 유니트로부터 얻은 정보 아이템이 차량의 주변의 대상물의 감지와 관련되고, 측정 유니트로부터 얻은 정보 아이템이 차량의 이동상태의 결정과 관련되는, 입력 유니트, 센싱 유니트, 속력 측정 유니트로부터 얻은 데이터를 컨트롤 유니트에 의해 처리하는 단계와,
    - 차량의 이동 상태와 관련된 빌트인 유니트를 동작시키기 위한 제어신호를 생성하는 단계를,
    컴퓨터가 실행하도록 하기 위한 프로그램 수단을 가지는,
    차량(22), 특히 유틸리티 차량을 위하여, 충돌을 피하거나, 충돌의 피해를 줄이기 위한 컴퓨터 프로그램.
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