KR20170042248A - 차량의 운전자의 적응 반응 시간을 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

차량의 운전자의 적응 반응 시간을 결정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 운전자의 적응 반응 시간을 결정하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 적응 반응 시간은 운전자 능동성으로부터 검출되고, 이하의 단계들을 포함한다.
- 주변 센서에 의해 선행하는 차량의 주행 거동을 검출하는 단계.
- 차량의 운전자의 행동을 검출하는 단계.
- 선행하는 차량의 주행 거동과 운전자의 행동 사이의 시간적 상관관계를 검출하는 단계.
- 시간적 상관관계로부터 운전자 능동성을 검출하는 단계.
상기 방법은 전방의 차량 주변의 모니터링을 포함하는 보조 시스템에서 이용되고, 상기 시스템에서 운전자 반응 시간은 경고 시점의 결정을 위해 이용된다.

Description

차량의 운전자의 적응 반응 시간을 결정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING AN ADAPTIVE RESPONSE TIME OF VEHICLE DRIVER}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부 및 청구항 제 6 항의 전제부에 따른 차량의 운전자의 적응 반응 시간을 결정하기 위한 방법 그리고 청구항 제 9 항의 전제부에 따른 상응하는 보조 시스템에 관한 것이다.
주변 모니터링 시스템 "프런트 어시스트(Front Assist)"는 적절한 센서, 예를 들어 레이더 또는 레이저를 이용해서 임계적 추종 거리 상황을 검출하고, 정지 거리를 단축하는 것을 지원한다. 위험 상황에서 시스템은 운전자에게 시각적으로 그리고 음향으로는 물론 브레이크 충격으로 경고하고, 이 경우 시스템 "프런트 어시스트"는 자동 거리 조절 시스템(ACC)과 무관하게 작동한다.
이 경우 시스템 "프런트 어시스트"는 임계적 근접 상황에 2개의 단계로 대응한다. 제 1 단계에서 보조 시스템은 운전자에게 갑자기 급격하게 감속하거나 서행하는 선행 차량들 및 그로 인한 충돌 위험에 대해 음향 신호 및 시각적 신호로 경고한다. 이와 동시에 차량은 비상 제동을 준비한다. 브레이크 라이닝은 브레이크 디스크에 접촉하고, 이때 차량 감속은 이루어지지 않는다. 유압 브레이크 보조 장치의 응답 거동은 더 민감하게 전환된다.
운전자가 경고에 대응하지 않는다면, 제 2 단계에서 한 번의 짧은 브레이크 충격에 의해 위협적인 추돌 사고가 운전자에게 암시되고, 브레이크 보조 장치의 응답 거동은 더욱 증가한다. 운전자가 브레이크를 밟으면, 즉시 완전한 제동력이 제공된다. 제동이 충분히 강하지 않으면, "프런트 어시스트"는 제동 압력을 필요한 크기로 높이고, 따라서 차량은 장애물 앞에서 정지할 수 있다.
시스템 "프런트 어시스트"는 차량에 따라서 2개의 추가 기능을 제공할 수 있다. 한편으로 "프런트 어시스트"는 충돌 경고에 따라 독립적으로 자동 부분 제동을 도입할 수 있고, 상기 자동 부분 제동은, 차량을 감속시키고 운전자의 주의를 다시 환기시키기에 충분하다. 다른 한편으로 충돌이 불가피한 상황에서 또한 자동 긴급 제동에 의해 운전자를 지원한다. 이 경우, 충돌 속도를 줄이고 충돌의 결과를 가급적 경미하게 유지하기 위해 "프런트 어시스트"는 차량을 최대로 제동한다.
차량에 따라 "프런트 어시스트"는 속도가 낮은 경우에도 지원할 수 있다. 운전자가 장애물을 간과하면, "프런트 어시스트"는 도심 긴급 제동 기능을 이용해서 차량을 자동으로 감속시키고, 충돌 속도의 감소를 제공한다. 바람직하게는 이와 같이 추돌 사고가 완전히 방지된다.
간행물 DE 10 2011 115 878 A1호는 위협적인 충돌에 대해 차량의 운전자에게 경고하기 위한 방법과 장치를 기술하고, 이 경우 운전자에 대한 경고는 운전자 반응 시간을 고려해서 제공된다. 또한 최소 운전자 반응 시간 및 최대 운전자 반응 시간이 사전 설정되고, 운전자 행동의 검출이 이루어지며, 실제 운전자 반응 시간은 운전자 능동성에 따라 검출되고, 실제 운전자 반응 시간이 최대 운전자 반응 시간보다 작으면, 검출된 운전자 행동의 시점에 경고를 위해 사용되는 운전자 반응 시간은 실제 운전자 반응 시간으로 전환되며, 이 경우 실제 운전자 반응 시간은 최소 운전자 반응 시간에 의해 하향 제한된다.
DE 102 58 617 B4호에는, 선행하는 차량에 대한 차량의 추돌을 방지하기 위한 독립적인 제동 과정을 트리거(trigger)하기 위한 방법이 공개되고, 이 경우 미리 정해진 경고 조건이 충족되면, 운전자 경고가 트리거된다. 이 경우 경고 조건의 충족은, 차량과 선행하는 차량 사이의 사전 설정된 목표 상대 속도 또는 사전 설정된 목표 안전 거리를 달성하기 위해, 미리 정해진 경고 지속시간의 경과 시 사전 설정된 긴급 제동 감속 및 순간의 주행 상황을 형성하는 차량의 상대 가속으로 인해 자동 제동 과정이 트리거될 수 있는 것을 의미한다. 운전자 능동성 또는 추돌 위험의 감소가 검출되면, 이미 트리거된 경고는 종료될 수 있다.
간행물 DE 10 2007 060 862 A1호는 차량의 브레이크 시스템을 제어하기 위한 제어 유닛 및 선행하는 차량과의 거리 정보를 제공하기 위한 주변 센서를 구비한 차량의 긴급 제동 시스템을 기술하고, 이 경우 제어 유닛은 거리 정보에 따라 위험한 충돌에 대해 적어도 2단계의 운전자 경고를 형성한다. 제어 유닛은 선행하는 차량과의 충돌 발생 시까지의 지속시간을 근사적으로 검출하고, 검출된 충돌 지속시간을 차선 변경 지속시간, 원형 경로 회피 지속시간 및 긴급 제동 지속시간과 비교한다. 차선 변경 지속시간에 미달 시 제 1 경고가 출력되고, 원형 경로 지속시간에 미달 시 제 2 경고가 출력되며, 긴급 제동 지속시간에 미달 시 제 3 운전자 경고가 출력되므로, 운전자는 실제 제동 과정에 능동적으로 개입할 수 있다.
실제로 현재의 "프런트 어시스트" 시스템에서 운전자의 제어 동작의 강도로부터 운전자의 주의력이 추론된다. 이로 인해, 시스템 "프런트 어시스트"는 주로 방향 전환 과정 중인 선행하는 차량 근처에서 경고를 한다. 운전자에게 이러한 경고는 바람직하지 않은데, 그 이유는 운전자는 서행하면서 방향 전환하는 차량이 차선을 벗어날 것을 파악하며 따라서 운전자는 상황을 심각하지 않은 것으로 평가하기 때문이다. 그 결과 운전자는 제어 동작을 전혀 실행하지 않으므로, 시스템에 의해 운전자의 주의력이 검출될 수 없고 따라서 부주의한 운전자로 추론되며, 이로 인해 시스템은 경고 시점의 결정에 이용되는 긴 운전자 반응 시간을 가정한다. 이로 인해 운전자를 방해하는 조기 경고 시점이 야기된다.
운전자의 주의력을 더 양호하게 검출할 수 있도록 하기 위해, 운전자는 예를 들어 머리 자세로부터 운전자의 주의력을 검출할 수 있도록 모니터링될 수 있다. 그러나, 이는 차량 내 추가 센서 장치를 전제로 하며 비용을 증가시킨다.
본 발명의 과제는 예를 들어 주변 모니터링 시스템 "프런트 어시스트"와 같은 주변 모니터링을 포함하는 보조 시스템에서 운전자에 대한 불필요한 경고를 방지하고 적응 운전자 반응 시간의 결정을 개선하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 방법에 의해, 청구항 제 6 항의 특징을 포함하는 방법에 의해 그리고 청구항 제 9 항의 특징을 포함하는 보조 시스템에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항의 대상이다.
운전자 능동성으로부터 결정되는 차량의 운전자의 적응 반응 시간을 결정하기 위한 본 발명에 따른 제 1 방법은 이하의 단계들을 포함한다.
- 주변 센서에 의해 선행하는 차량의 주행 거동을 검출하는 단계.
- 차량의 운전자의 행동을 검출하는 단계.
- 선행하는 차량의 주행 거동과 운전자의 행동 사이의 시간적 상관관계를 검출하는 단계.
- 시간적 상관관계로부터 운전자 능동성을 검출하는 단계.
이러한 방식으로, 선행하는 차량의 주행 거동과 이와 관련된 운전자의 제어 동작 사이의 상관관계의 결정에 의해, 전방 차량의 주행 거동에 대한 반응으로서 운전자 능동성을 검출하는 것이 가능하다. 이로써 운전자의 비교적 그리 높지 않은 강도의 제어 동작도 운전자 능동성의 판단을 위해 이용될 수도 있다.
또한 바람직하게 전방 차량의 감속을 참고로 하여 전방 차량의 주행 거동이 검출된다. 이는, 적합한 센서에 의해 쉽게 검출 가능하고 방향 전환 과정 시 방향 전환 중인 차량의 감속을 특성화하는 파라미터이다. 바람직하게는 운전자의 거동은 가속 페달의 작동 및 브레이크의 작동을 참고로 하여 결정된다. 이는 제어 동작이고, 상기 제어 동작은 선행하는 차량이 방향 전환을 위해 감속할 때, 주의하고 있는 운전자가 실시한다. 운전-속성이라고도 하는 파라미터와 전술한 제어 동작 사이의 시간적 상관관계의 검출에 의해 운전자가 주의하고 있는지 아닌지 여부가 파악될 수 있다.
또한 바람직하게 선행하는 차량의 감속과 운전자 반응 "가속 페달에서 발을 뗌" 및 "제동" 사이의 시간적 상관관계 및 선행하는 차량의 감속의 감소와 운전자 반응 "가속 페달 밟음" 및 "브레이크 릴리스" 사이의 상관관계가 결정된다. 이러한 상관관계는 방향 전환 과정으로 인해 선행하는 차량의 현재 차선 이탈에 대한 운전자의 반응을 의미하고, 운전자는 예를 들어 다시 이전 주행 속도에 도달하기 위한 가속을 위해 상기 방향 전환 과정을 이용한다.
바람직하게 운전자 능동성은 미리 정해진 제한된 구간, 특히 구간 [0, 1]의 값에 의해 표시된다. 다시 말해서, 운전자 능동성은 제한된 구간에 맵핑(mapping)되고, 상기 구간에서 하나의 구간 경계는 비능동적 운전자를 나타내고, 다른 구간 경계는 능동적 운전자를 나타낸다. 그 사이의 값들은 2개의 경계값 사이의 능동성을 갖는 운전자를 나타낸다. 구간 [0, 1]은 따라서 운전자 능동성의 정규화된 확률 범위이다.
운전자 능동성으로부터 검출된 차량의 운전자의 적응 반응 시간을 결정하기 위한 제 2 방법에 있어서,
- 차량에서 운전자에 의해 실행된 제어 동작에 따른 강도로부터 제 1의 차량 특정의 운전자 능동성이 검출되고,
- 선행하는 차량의 거동과 이로 인해 유발되는 운전자의 반응 사이의 시간적 상관관계를 반영하는 상호 관련된 제 2의 운전자 능동성은 전술한 제 1 방법에 의해 검출되고,
-적응 운전자 반응 시간의 검출을 위해 2개의 결정된 운전자 능동성의 논리 연산이 이용된다.
이로 인해 운전자측 제어 동작의 강도로부터의 운전자 능동성의 결정은, 선행하는 차량의 거동과 운전자 동작의 시간적 상관관계로부터 운전자 능동성의 결정과 함께 논리 연산되므로, 실제와 유사한 운전자 능동성이 얻어질 수 있다.
바람직하게 논리 연산은, 2개의 결정된 운전자 능동성, 즉 차량 특정의 운전자 능동성 및 상호 관련된 운전자 능동성의 최소값의 형성에 의해 이루어진다.
최소값 형성에 의해 능동적 운전자는 작은 제어 동작으로도 파악될 수 있고, 현실적인 운전자 반응 시간이 결정될 수 있다.
바람직하게 운전자의 제어 동작을 재현하는 파라미터로서 적어도 스티어링 휠 각속도, 횡방향 가속, 점멸등 상태, 가속 페달 기울기 및 종방향 가속이 고려된다.
상기 제 2 방법을 실시하기 위해 구성되고 설계되며 차량의, 예견 방식의 주변 모니터링을 위한 본 발명에 따른 보조 시스템은,
- 차량의 전방 주변을 검출하기 위한 장치,
- 주변 데이터로부터 선행하는 차량의 주행 거동을 검출하기 위한 장치,
- 차량 내 운전자의 제어 동작을 검출하기 위한 장치,
- 차량 특정의 운전자 능동성을 결정하기 위한 모듈,
- 선행하는 차량과 운전자의 반응 사이의 상호 작용으로부터 상호 관련된 운전자 능동성을 결정하기 위한 모듈,
- 차량 특정의 운전자 능동성 및 상호 관련된 운전자 능동성으로부터 결과적으로 획득되는 운전자 능동성을 검출하기 위한 장치,
- 결과적으로 획득되는 운전자 능동성으로부터 운전자 반응 시간을 검출하기 위한 장치,
- 운전자 반응 시간과 선행하는 차량과의 거리에 따라 운전자에 대한 경고를 형성하기 위한 장치
를 포함한다.
보조 시스템으로서 예를 들어 전술한 주변 모니터링 시스템 "프런트 어시스트"가 고려되고, 상기 시스템은 2단계로 경고 신호 및 경우에 따라서 긴급 제동을 도입하고, 이 경우 본 발명에 따라 결정된 적응 운전자 반응 시간은 보조 시스템의 설명에 관련된다.
계속해서 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예가 설명된다.
도 1은 선행하며 방향 전환 중인 차량을 포함한 일반적인 교통 상황을 도시한 도면.
도 2는 보조 시스템의 반응 시간의 적응을 위한 방법을 도시한 도면.
도 3은 예를 들어 시간의 경과에 따른 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 1은 일정한 거리에서 자기 차량(F1) 전방에서 주행하며 방향 전환 중인, 제 1 도로(FS1)의 차량(F2)이 제 2 도로(FS2)의 합류부에서 상기 제 2 도로로 우측으로 방향 전환하는 일반적인 방향 전환 상황을 도시하고, 이 경우 도로들(FS1, FS2)은 중앙 표시(MM1, MM2)에 의해 그리고 경계 표시(SM1, SM2)에 의해 제한된다. 선행하는 차량(F2)의 방향 전환 의도는 활성화된 점멸등(BL)에 의해 도시되고 전환 방향은 방향 화살표(FR)에 의해 도시된다.
방향 전환 중인 차량(F2)을 뒤따르는 자기 차량(F1)은 "프런트 어시스트" 시스템을 포함하고, 상기 "프런트 어시스트" 시스템은 주행 방향으로 정렬된 주변 센서, 예를 들어 레이더 시스템에 의해 선행하는 차량(F2)을 검출한다. 레이더 시스템은, 송출된 일련의 주변 검출 펄스(UFD)에 의해 개략적으로 도 1에 도시된다.
또한 도 1에 2개의 간격이 표시된다. 반응 구간(RS)은 추측되는 운전자 반응 시간 중에 변경되지 않은 주행의 시간을 나타낸다. 다시 말해서, "프런트 어시스트" 시스템은 실제 주행 상황을 위해 이러한 주행 상황에 대해 미리 정해진 운전자 반응 시간을 추측한다. "프런트 어시스트" 시스템은 예를 들어 카메라를 이용하는 것과 같은 직접적인 운전자 모니터링을 실시하지 않기 때문에, 상기 "프런트 어시스트" 시스템은 이러한 추측된 운전자 반응 시간을 일반적으로 운전자의 운전자 능동성으로부터, 즉 가속 페달, 브레이크 및/또는 스티어링 휠의 조작으로부터 검출한다.
추측된 운전자 반응 시간에 따라 추적되는 반응 구간(RS)에, 운전자가 필요로 할 제동 구간(BS)이 연속되고, 이로써 컴포트 제동에 의해 선행하는 차량(F2)과의 충돌이 방지될 수 있다. 이 경우 보조 시스템은 선행하는 차량(F2)의 속도와 감속 또는 가속을 고려해서 2개의 차량 사이의 추후 거리를 계산한다. 추돌 위험이 주어지면, 보조 시스템은 도 1에서 경고 표시(WS)로 도시된 경고를 출력한다.
실제 실행 시, 보조 시스템은, 선행하는 차량(F2)이 방향 전환을 하는지 하지 않는지 여부는 파악하지 않는다. 따라서 보조 시스템은, 선행하는 차량(F2)을, 속도를 줄이면서 선행하며 자기 차량(F1)이 충돌하는 장애물로서 취급한다. 주의하고 있는 운전자는 교통 상황 및 활성화된 점멸등(BL)으로 인해 선행하는 차량의 방향 전환 의도를 파악하기 때문에, 보조 시스템에 전달된 운전자 능동성은 중요하지 않고, 이때 운전자는 일반적으로 가속 페달에서 발을 약간만 떼고, 제동 준비를 할 것이고, 조종 동작은 하지 않는다. 이러한 최소 운전자 활동으로 인해 보조 시스템은 실제로 비능동적이거나 또는 주의하고 있지 않은 운전자로 추론하여 긴 반응 시간을 추측한다. 그 결과 자기 차량(F1)의 운전자에게 도 1에서 경고 신호(WS)의 형태로 표시된 조기 경고가 출력되는데, 그 이유는, 경고 이후에도 운전자가 제어 동작, 예를 들어 제동 또는 조종에 의해 위험 상황을 제거할 수 있도록 경고 시점이 선택되어야 하기 때문이다.
운전자의 추정적 비능동성으로 인해 결과적으로 초래되는 이러한 조기 경고는, 물론, 주의하고 있는 운전자에게는 불필요한데, 그 이유는, 상기 운전자는 선행하는 차량(F2)의 방향 전환 의도를 파악하여, 일반적으로 가속 페달에서 발을 떼거나 경우에 따라서 약간 제동함으로써 선행하는 차량(F2)의 거동에 적절하게 반응하기 때문이다. 따라서, 경고 신호(WS)의 불필요한 조기 출력을 방지하기 위해, 보조 시스템은 주변 센서(UFD)에 의해 측정된 선행하는 차량의 거동과 운전자 거동 사이의 상호 작용에 맞춘다. 보조 시스템의 거동은, 선행하는 차량의 거동에 대한 자기 차량(F1)의 운전자의 반응을 고려함으로써, 불필요한 경고 신호들을 방지할 수 있는데, 그 이유는 소위 선행하는 차량의 방향 전환 거동이 파악되기 때문이다.
도 2는 방향 전환 기능을 포함하는 보조 시스템 "프런트 어시스트"에서 구현되는, 운전자의 적응 반응 시간을 결정하기 위한 방법을 개략적으로 도시한다. 이 경우 방법 또는 시스템은 자기 차량 특정의 운전자 능동성을 결정하기 위한 제 1 모듈(1), 그리고 선행하는 차량과 운전자 반응 사이의 상호 작용을 결정하기 위한 제 2 모듈(10)을 포함한다. 다시 말해서, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제 2 모듈(10)은 선행하는 차량(F2)의 주행 거동과 그로 인해 결과적으로 초래되는 자기 차량(F1)의 운전자의 반응 사이의 상관관계를 결정한다.
자기 차량 특정의 운전자 능동성을 결정하기 위한 제 1 모듈(1)에서 제 1 수동성(P1)이 검출되고, 상기 수동성은 운전자 능동성을 반영하고, 이 경우 상기 수동성(P1)은 차량 특정의 파라미터를 참고로 하여 검출된다. 제 2 모듈(10)에서 제 2 수동성(P2)이 검출되고, 상기 수동성은 선행하는 차량(F2)의 거동과 이와 관련된 자기 차량(F1)의 운전자의 반응 사이의 상호 작용을 참고로 하여 운전자의 운전자 능동성을 규정한다. 2개의 수동성(P1, P2)의 값들은 제한된 구간[0, 1]의 요소들이고, 이 경우 "1"의 수동성은, 운전자가 비능동적인 것을 의미하고, "0"의 수동성은 능동적인 운전자를 나타낸다. 이 경우 예를 들어 사용되는 수동성 대신에 유사하게 "1"의 값에서 운전자가 능동적이라고 가정되는 운전자 능동성이 규정될 수 있다.
결정된 2개의 수동성(P1, P2)은 장치(20)에서 서로 논리 연산되고, 이 경우 논리 연산은 특히 2개의 수동성(P1, P2)의 최소값의 형성에 의해 이루어지며, 결과적으로 획득되는 수동성(P)은 적응 운전자 반응 시간의 결정을 위해 이용된다. 즉, 이하의 식이 성립된다.
P = min(P1, P2); P, P1, P2 ∈ [0, 1]
또한 제한된 구간[0, 1]에서 규정된, 결과적으로 획득되는 수동성(P)은 특성 곡선(KL)에 의해 상응하는 운전자 반응 시간(tR)으로 변환된다. 운전자 수동성과 운전자 반응 시간 사이의 관련성을 재현하는 상기 특성 곡선(KL)은 예를 들어 적절한 실험에 의해 결정될 수 있다. 특성 곡선(KL)에서 계속해서 알 수 있는 바와 같이, 수동성 값 P=1에서 비능동적 운전자에게 긴 운전자 반응 시간이 할당되는 한편, 수동성 값 P=0에 짧은 운전자 반응 시간이 할당된다. 값 P=0 과 값 P=1 사이의 특성 곡선(KL)의 형태는 일반적으로 비선형이다.
모듈(1)에서 차량 특정의 운전자 능동성을 나타내는 차량측 수동성(P1)의 검출은 운전자 능동성을 반영하는 다양한 파라미터의 분석에 의해 이루어진다. 해당 차량 센서에 의해 검출된 파라미터 스티어링 휠 속도(4)와 횡방향 가속(5)을 이용해서 차량의 측방향 안정성(3)이 검출된다. 측방향 안정성(3)과 점멸등(6), 가속 페달 기울기(7) 및 종방향 가속(8)의 파라미터에 의해 블록(2)에서 운전자 능동성이 검출되어 값 범위[0, 1]를 갖는 차량 측의 수동성 크기(P1)로 전환되어 출력된다. 다시 말해서, 예를 들어 점멸등(6)이 설정되고, 가속 페달 기울기가 크고 및/또는 종방향 가속이 크면, 능동적 운전자로 추론되어 수동성(P1)은 값 0으로 설정된다. 그와 달리 스티어링 휠 각속도(4)와 횡방향 가속(5)은 작고, 점멸등(6)이 설정되지 않고, 가속 페달 기울기(7)가 작거나 0이면 및/또는 종방향 가속(8)이 또한 작거나 0이면, 이는 해당하는 수동성 값 P1=1에 따라 비능동적 운전자를 나타낸다. 일반적으로 운전자의 제어 동작의 강도로부터 운전자의 주의력이 추론된다.
자기 차량 특정의 운전자 능동성을 결정하기 위한 모듈(1)의 전술한 설명에 제시된 바와 같이, 상기 모듈(1)은 선행하는 차량(F2)의 방향 전환 과정 시 스티어링 휠 각속도(4)와 횡방향 가속(5)의 약간의 변동 및 작은 가속 페달 기울기(7)와 작은 종방향 가속(8) 또는 약한 제동에 따라, 전방 차량(F2)의 이러한 방향 전환의 경우에 반드시 적합하다고 할 수 없는 비능동적 운전자일 가능성이 있다는 결론을 내린다.
자기 차량 특정의 운전자 능동성을 결정하기 위한 모듈(1)의, 운전자 능동성에 관한 이러한 가능한 잘못된 판단을 재고하고 또는 교정할 수 있도록 하기 위해, 제 2 모듈(10)에서 전방 차량(F2)의 거동과, 이러한 거동을 반영하는 자기 차량(F1)의 운전자의 반응 사이의 상관관계가 조사된다.
따라서 모듈(10)은 상관관계 유닛(12)을 포함하고, 상기 상관관계 유닛은 전방 차량의 감속과 운전자 반응 사이의 시간적 상관관계를 검출하고, 이 경우 입력 변수로서 파라미터 "전방 차량의 감속"(15), 운전자 반응 "가속 페달에서 발을 뗌"(13) 및 운전자 반응 "제동"(14)이 이용된다. 이 경우 파라미터 "전방 차량의 감속"(15)은 보조 시스템 "프런트 어시스트"의 주변 검출에 의해 제공되는 한편, 파라미터 "가속 페달에서 발을 뗌"(13)과 "제동"(14)은 자기 차량(F1)의 센서에 의해 제공될 수 있다.
또한 모듈(10)은 다른 상관관계 유닛(16)을 포함하고, 상기 다른 상관관계 유닛은 전방 차량(F2)의 감속의 감소와 그로 인해 유발되는 운전자 반응 사이의 시간적 상관관계를 형성한다. 이러한 다른 상관관계 유닛(16)을 위한 입력 변수들은 파라미터 "전방 차량의 감속의 감소"(19) 및 자기 차량(F1)에서 가능한 운전자 반응 "가속 페달 밟음"(17) 및 "브레이크 릴리스"(18)이다.
2개의 상관관계 유닛(12, 16)의 결과는, 자기 차량(F1)의 운전자의 상호 관련된 운전자 능동성을 결정하기 위한 장치(11)에 제공되고, 상기 장치는 결과로서 운전자의 제 2 수동성 파라미터(P2)를 출력하며, 이 경우 상기 제 2 수동성 파라미터(P2)는 방향 전환 중인 전방 차량(F2)에 대한 운전자의 반응을 참고로 하여 상호 관련된 운전자 능동성을 반영한다.
다른 모듈(10)에서, 즉 선행하는 차량에 대해 운전-속성, 예를 들어 "감속 시작", "감속 강화" 또는 "감속의 중단"이 검출되고, 시간적으로 관련된 운전자의 적합한 반응이 이루어지는지 여부가 분석된다. 운전-속성 "감속 시작"에 대한 적합한 반응은 예를 들어 운전자 측에서의 가속 페달에 대한 가압 감소 또는 제동 압력의 증가이다. 방향 전환 중인 선행하는 차량에서 흔히 나타나는 약한 강도의 운전자 동작도, 필요한 시간적 상관관계에 의해, 적합한 적응성 운전자 반응 시간을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
결정된 2개의 수동성(P1, P2)으로부터 최소값을 형성함에 따라, 방향 전환 중인 전방 차량의 경우에 선행하는 차량과 운전자 사이의 상호 작용을 결정하는 모듈(10)의 결과는 운전자 능동성으로서 운전자 반응 시간의 검출을 위해 이용되므로, 자기 차량의 운전자 능동성과 관련해서 제 1 모듈(1)의 잘못된 판단은 고려되지 않는다.
도 3은 선행하는 차량의 방향 전환 과정의 예를 도시하고, 이 경우 도면의 하부에 교통 상황의 이미지가 도시되는 한편, 상부에는 자기 차량의 관점에서 상기 방향 전환 과정이 적절한 파라미터에 따라 시간 분석도로 도시되고, 이 경우 곡선에 도시된 파라미터는 정량적으로 평가될 수 없고, 설명에 이용된다.
도 3의 하부에 자기 차량(F1)의 관점에 있어서 2차선 도로에서 선행하는 차량이 도시되고, 상기 차량은 좌회전하여 현재 도로를 벗어나고 있다.
이러한 과정과 보조 시스템 "프런트 어시스트"의 거동은 그 위에 있는 그래프에 시간 분석도로 도시된다. 기재된 시간 범위(VF2) 동안 주변 모니터링 시스템 "프런트 어시스트"는 선행하는 차량(F2)의 감속을 검출하고, 상기 감속은 대략 t=23 ms에서 시작하여 t=30 ms에서 끝난다. 도면의 시작점, 즉 t=22 ms에서 선행하는 차량(F2)의 감속은 아직 실행되지 않았고, 곡선 I에 의해 재현된 가속 페달 위치는 자기 차량의 차량 속도의 유지를 위해 충분한 크기를 나타낸다. 곡선 III에 의해 재현된 보조 시스템의 민감도, 즉 운전자의 수동성(P)은 이 시점에서 값 P=1이며, 그 이유는, 가속 페달 기울기와 스티어링 운동의 부족으로 인해 시스템이 제 1 모듈 및 제 2 모듈로부터 비능동적 운전자임을 신호화하여 수신하기 때문이다.
전방 차량의 감속 시작 직후에 대략 t=25 ms에서 운전자는 가속 페달에서 발을 떼고, 이는 곡선 I로 도시된다. 그 결과로서 모듈(10)의 영향이 파악될 수 있고, 민감도/수동성은 값 0까지 감소한다. 곡선 IV에 모듈(1)의 수동성(P1)의 변화가 도시되고, 상기 수동성은 약간 감소하여 대략 t=26 ms에서 값 0.5에 도달한다. 이러한 감소는 도 2의 모듈(1)의 작은 가속 페달 기울기(7)에 의해 야기된다. 곡선(3)의 전체 민감도 또는 결과적으로 획득되는 수동성(P)은 값 "0" 근처에서 약간 상승하고, 곡선 II에 의해 재현된 약간의 제동 운전에 의해 다시 값"0"으로 낮아진다. 전방 차량의 감속 단계(VF2)가 시간적으로 아직 종료되지 않았지만, 운전자는 대략 t=29 ms에서 다시 가속 페달을 작동하는데, 그 이유는, 전방 차량의 방향 전환 과정이 거의 끝났다는 것을 운전자가 파악했기 때문이다. 다시 말해서, 차량 속도의 복귀를 위해 운전자는 가속 페달을 작동하고, 따라서 대략 t=30 ms 이상에서 가속 페달에 대한 가압을 다시 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 대략 t =31 ms에서 민감도/결과적으로 획득되는 수동성이 다시 약간 증가한다. 전방 차량(F2)의 거동과 운전자의 반응 사이의 시간적 상관관계를 고려하지 않고 자기 차량 특정의 수동성(P1)만을 재현하는 곡선 IV에 따라 자기 차량 특정의 수동성(P1)은 가속 페달 조작에 의해 야기되어 "0.5"보다 작은 값을 갖고, 이는 물론 항상 또한 T=30 ms을 약간 지난 시간에 경고 신호(V)가 출력되는 것을 야기할 수도 있다. 이러한 경고 신호는 운전자에게 전적으로 무의미할 수도 있는데, 그 이유는 전방 차량의 감속 단계(VF2)가 종료되었기 때문이며, 다시 말해서 선행 차량은 방향 전환 과정을 통해 전방의 도로를 벗어났을 수 있기 때문이다.
전방 차량(F2)의 거동과 운전자 반응 사이의 상호 작용을 고려함으로써 모듈(10)에 의해 선행하는 차량(F2)의 방향 전환 과정 시 불필요한 경고가 저지된다.
F1 자기 차량
F2 방향 전환 중인 차량
FS1 제 1 도로
FS2 제 2 도로
FR 주행 방향
MM1 제 1 도로 중앙 표시
MM2 제 2 도로 중앙 표시
SM1 경계 표시
SM2 경계 표시
RS 반응 거리
BS 제동 거리
UFD 주변 검출/레이더
WS 경고 표시
1 자기 차량 특정의 운전자 능동성 모듈
2 자기 차량 특정의 수동성 결정
3 측방향 안정성 검출
4 스티어링 휠 각속도
5 횡방향 가속
6 점멸등
7 가속 페달 기울기
8 종방향 가속
10 선행하는 차량-운전자 반응의 상호 작용에 따른 상호 관련된 운전자 능동성 모듈
11 상호 관련된 운전자 능동성 결정
12 전방 차량 감속-운전자 반응 상관관계
13 운전자 반응 가속 페달에서 발을 뗌
14 운전자 반응 약한 제동
15 전방 차량 감속
16 전방 차량 감속의 감소-운전자 반응 상관관계
17 운전자 반응 가속 페달 밟음
18 운전자 반응 브레이크 릴리스
19 전방 차량 감속의 감소
20 최소값 형성
P1 수동성 1
P2 수동성 2
P 결과적으로 획득되는 수동성
tR 운전자 반응 시간
KL 특성 곡선
VF2 전방 차량 감속
I 가속 페달 위치
II 브레이크 작동
III 민감도
IV 민감도 전방 차량-운전자 반응 상호 작용 없음
V 경고 상호 작용 없음
t 시간

Claims (9)

  1. 차량(F1)의 운전자의 적응 반응 시간(adaptive response time)을 결정하기 위한 방법으로서, 상기 적응 반응 시간(tR)은 운전자 능동성(P2)으로부터 결정되는 것인 방법에 있어서,
    이하의 단계들, 즉
    주변 센서에 의해 선행하는 차량(F2)의 주행 거동을 검출하는 단계,
    상기 차량(F1)의 운전자의 행동을 검출하는 단계,
    상기 선행하는 차량(F2)의 주행 거동과 상기 차량(F1)의 운전자의 행동 사이의 시간적 상관관계를 검출하는 단계, 및
    상기 시간적 상관관계로부터 운전자 능동성(P2)을 검출하는 단계
    를 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선행하는 차량(F2)의 주행 거동은 상기 선행하는 차량(F2)의 감속을 참고로 하여 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 운전자의 거동은 가속 페달의 작동 및 브레이크의 작동을 참고로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선행하는 차량(F2)의 감속(15)과 운전자 반응 "가속 페달에서 발을 뗌"(13) 및 "제동"(14) 사이의 상관관계(12) 그리고 상기 선행하는 차량(F2)의 감속의 감소(19)와 운전자 반응 "가속 페달 밟음"(17) 및 "브레이크 릴리스"(18) 사이의 상관관계(16)를 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 운전자 능동성(P)은 미리 정해진 제한된 구간, 특히 구간 [0, 1]의 값에 의해 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 운전자 능동성으로부터 결정되는, 차량(F1)의 운전자의 적응 반응 시간(P)을 결정하기 위한 방법으로서, 차량(F1)에서 운전자에 의해 실행된 제어 동작의 강도로부터 제 1의 차량 특정의 운전자 능동성(P1)이 결정되는 것인 방법에 있어서,
    선행하는 차량(F2)의 거동과 이로 인해 유발되는 운전자의 반응 사이의 시간적 상관관계를 반영하는 상호 관련된 제 2의 운전자 능동성(P2)은 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 검출되고,
    적응 운전자 반응 시간(tR)의 검출을 위해, 2개의 결정된 운전자 능동성(P1, P2)의 논리 연산이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 논리 연산은 2개의 결정된 운전자 능동성(P1, P2)의 최소값의 형성에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 운전자의 제어 동작을 나타내는 파라미터는 적어도 스티어링 휠 각속도(4), 횡방향 가속(5), 점멸등 상태(6), 가속 페달 기울기(7) 및 종방향 가속(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 차량(F1)의, 예견 방식의 주변 모니터링을 위한 보조 시스템으로서, 상기 보조 시스템은 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위해 구성되고 설계되며,
    상기 차량(F1)의 전방 주변을 검출하기 위한 장치,
    주변 데이터로부터 선행하는 차량(F2)의 주행 거동을 검출하기 위한 장치,
    차량(F1) 내 운전자의 제어 동작을 검출하기 위한 장치,
    차량 특정의 운전자 능동성(P1)을 결정하기 위한 모듈(1),
    선행하는 차량(F2)과 운전자의 반응 사이의 상호 작용으로부터 상호 관련된 운전자 능동성(P2)을 결정하기 위한 모듈(10),
    차량 특정의 운전자 능동성 및 상호 관련된 운전자 능동성으로부터 결과적으로 획득되는 운전자 능동성(P)을 검출하기 위한 장치(20),
    결과적으로 획득되는 운전자 능동성으로부터 운전자 반응 시간(tR)을 검출하기 위한 장치, 및
    운전자 반응 시간(tR)과 선행하는 차량(F2)과의 거리에 따라 운전자에 대한 경고를 발생시키기 위한 장치
    를 포함하는 보조 시스템.
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