KR20170107931A - 차량, 특히 상용 차량을 위한 시각적 시스템 - Google Patents

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KR20170107931A
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랑 베르너
하인저 스테판
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메크라 랑 게엠베하 운트 코 카게
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Abstract

차량(7)을 위한 시각적 시스템(1)은 시야(8)를 캡쳐하기 위한 캡쳐링 장치(2) 및 계산 장치(3)를 포함하고, 계산 장치(3)는 캡쳐된 화상 데이터에 기초하여 표시될 화상 데이터를 생성하여 생성된 화상 데이터를 화상 표시 장치(4)에 전달하도록 조정되며, 표시되어야 할 화상 데이터는 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 시야(8)를 포함하고, 화상 데이터가 차량(7)의 운전자에게 보이도록, 화상 표시 장치(4)는 표시되어야 할 화상 데이터를 표시하도록 조정되며, 차량(7)의 조향각이 사전에 정의된 양을 가지는 경우, 계산 장치(3)는 차량(7)의 미래의 트랙/주행 커브의 적어도 하나의 궤적(10,10')을 화상 표시 장치(4)에 표시되어야 할 화상 데이터에 중첩시키도록 조정된다.

Description

차량, 특히 상용 차량을 위한 시각적 시스템{Visual system for a vehicle, in particular commercial vehicle}
본 발명은 차량 주변환경 시각적 시스템의 화상이 미래의 차량 경로에 관한 정보와 함께 차량 내부에 표시(예를 들어, 차량 운전자가 운전하는 동안에 차량 주변환경을 볼 수 있도록 차량 주변환경을 상용 차량의 운전실에 표시)될 수 있는 수단에 의한, 시각 시스템, 각각 차량을 위한 시각 시스템, 특히, 상용 차량을 위한 시각적 시스템에 관련이 있다.
그러한 시각적 시스템은, 그 중에서도, 미러 대체 시스템으로서의 역할을 하거나, 운전자가 차량을 운전하는 동안 및/또는 차량을 전후방으로 기동시키는 동안에 운전자를 지원하기 위해, 최적의 인체 공학적 방식으로, 특정한 상황에서 차량의 주변의 상황을 운전자에게 표시하기 위한 차량의 미러, 특히, 후방 미러와 외부 미러에 부가적으로 이용된다.
따라서, 도로상의 다른 물체와의 잠재적인 충돌을 예방하기 위한 이러한 시각적 시스템은, 특정한 운전 상황에서 차량의 운전자를 지원함으로써 교통 안전을 향상시키는 데에 기여한다.
미러 대체 시스템과 다른 카메라 모니터 시스템 또는 차량을 위한 표시 장치는, 각각, 관련 분야에서 알려져 있다. 예를 들어, DE 10 2010 026 222 A1은 차량을 운전하고/운전하거나 기동하는 운전자를 지원하기 위한 장치를 서술한다. 차량 후방의 영역이 캡쳐되며, 캡쳐된 주변의 영역에 따라 랜드마크(landmark)가 광학적으로 표시된다. 랜드 마크를 화상 캡쳐 장치에 의해 출력된 화상에 충첩시킴으로써, 차량 운전자는 차량을 후방으로 기동하는 것을 지원받을 수 있으며, 차량이 장애물이나 다른 도로 이용자와 충돌하는 것을 예방할 수 있다.
그러나, DE 10 2010 026 222 A1에 서술된 운전자 지원 장치는 트랙터나 트레일러를 포함하는 차량에는 부적절하다. 전술한 알려진 운전자 지원 장치는, 또한, 복수의 정지 보조선 및 거리선이 차량의 후방을 나타내는 화상에 안내/랜드마크로서 중첩되므로, 차량 운전자를 거슬리게 하며 불필요하게 산만하게 하는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 표시되어야 할 화상에서 운전자를 산만하게 하거나 혼란시키는 영향을 감소시키거나 제거할 수 있는, 차량, 특히, 상용 차량을 위한 시각적 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제1항의 특징을 포함하는 시각적 시스템에 의해서 달성되며, 바람직한 실시예들이 종속항에 서술된다.
본 발명은, 차량의 조향각이 사전에 정의된 양/값일 경우에만, 화상 표시 장치상에서 화상이 차량 운전자에 가시적으로 표시되는, 차량 주변환경의 시야를 나타내는 화상에 미래의 차량 경로의 적어도 하나의 궤적(경로)을 각각 삽입함으로써, 특정한 운전 상황(예를 들어, 후방 기동 및 주차 공간으로의 복귀 각각, 또는 커브를 따라 주행할 때)에서 차량 운전자를 지원하기 위한 아이디어에 기초한다.
본 발명에 따르면, 용어 "차량"은, 트레일러 또는 트랙터(트랙터 유닛) 및 후방 연장부를 포함하는 세미트레일러를 가지는 트럭, 그리고 모든 타입의 밴(LCV), 건설 기계, 농기계 차량 등 뿐만 아니라, 승용차, 화물 공간이 있는 트럭을 포함한다. 본 발명에 따른 트레일러는 하나 또는 복수의 축을 포함할 수 있으며, 축은 고정되고/고정되거나 회전할 수 있다.
본 발명에 따르면, 트랙터는 전방으로 주행하는 동안에는 트레일러를 당기게 되며, 후진하는(후방으로 주행하는) 동안에는 트레일러를 밀게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 트랙터는 일반적으로 물체를 당기거나 밀기 위한 구동 장치로 지칭될 수 있다.
본 발명에 따르면, 조향각의 사전에 정의된 양/값은 0도보다 크고, 바람직하게는, 5도 내지 90도이다. 여기에서, 예를 들어, 조향각은 차량 및 트랙터의 종축 각각에 대하여 전면축의 바퀴 회전을 정의한다. 바퀴는 종 방향 축에 대하여 좌측 또는 우측으로 회전될 수 있다. 본 발명에 따르면, 차량의 운전석 내의 스티어링 휠을 회전함으로써 조향각이 조정되며, 스티어링 휠의 회전이 바퀴에 전달될 때, 조향각은 일부 요소(예를 들어, 차량 하중 및 기타 다양한 장력(비틀림))에 의해 결정된다. 결과적으로, 스티어링 휠의 회전 각도는 실제의 조향각에 정확하게 대응하지 않는다.
차량의 형상에 따라, 예를 들어, 차량이, 각각, 단순한 트럭인지 또는 트럭과 트레일러의 조합인지, 그리고 세미트레일러인지 따라, 전술한 조향각 범위는 편차가 있다.
조향각이 사전에 정의된 양/값을 가질 때, 차량의 주변환경의 영역을 나타내는 화상에 적어도 하나의 궤적을 중첩시킴으로써, 즉, 운전 상황 때문에 그러한 중첩이 필요하지 않은 경우에도, 차량 운전자가 궤적의 영구적인 중첩에 의해 불필요하게 혼란스럽게 되는 것을 방지한다.
본 발명에 따르면, 계산 장치(처리 장치)는, 수학적 모델에서 처리되는, 적어도 하나의 차량과 관련된 입력을 이용하여 적어도 하나의 궤적을 계산한다. 이러한 종류의 차량 파라미터는, 예를 들어, 조향각, 바퀴 센서 정보 등이다. 이러한 수학적 모델의 입력은, 예를 들어, 조향각, 차량의 속력, 주행 방향, ABS 휠 신호 등이며, 이러한 입력들 중 적어도 하나, 바람직하게는, 적어도 두 개가 이용된다.
본 발명의 부가적인 발전에 따르면, 시야를 캡쳐하기 위한 캡쳐링 장치는 캡쳐된 시야가, 적어도 부분적으로, 차량 옆으로 그리고 차량의 길이를 넘어서 연장되도록 구성된다. 이러한 타입의 캡쳐링 장치는, 예를 들어, 미러 대체 시스템으로 사용된다.
대안적으로, 복수의 캡쳐링 장치가 제공될 수 있으며, 그러한 캡쳐링 장치는, 예를 들어, 카메라 또는 화상 센서일 수 있다.
본 발명에 따르면, 캡쳐링 장치는 차량의 측면 및 후면 측면 영역을 포착하나, 차량과 차량 형상의 일부분 각각은 캡쳐된 시야에 포함되지 않는다. 이러한 경우에, 가상의 차량 참조가, 예를 들어, 차량이 시야 밖으로 떨어진 거리의 정도를 나타내면서, 즉, 차량의 측면과 차량을 향한 시야의 가장자리 사이의 거리를 측정하면서, 표시장치에 중첩될 수 잇다.
본 발명에 따르면, 차량 전방의 주행 방향에 대하여 캡쳐링 장치가 후방 및/또는 전방 및/또는 측면으로 향하도록, 캡쳐링 장치가 배열된다. 화상 표시 장치의 표시는 이러한 원근법에 상응하고, 따라서, 운전자가 적어도 기존의 사이드 미러를 볼 때 운전자가 가지는 시야에 상응한다. 화상 표시 장치는, 예를 들어, 모니터, 디지털 미러(예를 들어, 디지털 리어뷰 미러 또는 디지털 사이드 미러)이다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 만일 시각 시스템이 미러 대체 시스템으로 사용된다면, 화상 표시 장치 상의 표시가 영구적이고 실시간으로 영향을 받는 것이 부가적으로 가능하게 되며, 차량의 미래의 추적을 나타내는 적어도 하나의 궤적의 중첩은 단지 미리 정해진 조향각이 존재할 때에만 표시된다.
본 발명에 따르면, 계산 장치는 또한 캡쳐링 장치에 의해 캡쳐된 화상 데이터를 분석하고 궤적을, 적어도 부분적으로, 차량의 측면으로 및 차량의 길이를 넘어 연장된 시야로 나타내는 화상으로 표시하기 위한 참조 지점으로서 차량에 미리 정의된 지점을 이용하도록 조정된다. 참조 지점 역할을 하는, 차량의 미리 정의된 지점은, 예를 들어, 차량의 가장자리, 차량의 코너, 차량 축 및/또는 차량의 바퀴이다.
이러한 분석은 화상 분석 또는, 예를 들어, 차량에 부착(설치)되어 계산 장치에 입력(입력신호)을 제공하는 거리 센서, 레이더, 적외선 센서 또는 이와 같은, 부가적인 센서에 의해 영향을 받을 수 있다.
적어도 하나의 궤적은, 예를 들어, 미리 정의된 조향각이 존재하고, 차량이 조향각과 진행방향을 유지할 때 캡쳐링 장치가 차량과 충돌하게 될 차량 주변 환경 내의 장애물을 캡쳐할 때에만 중첩될 수 있다.
본 발명의 부가적인 실시예에 따르면, 차량은 트랙터에 대하여 회전가능한 트랙터와 트레일러를 포함한다. 본 발명에서, 용어 "트레일러"는 또한 세미트레일러를 포함한다.
본 발명에 따르면, 트랙터와 트레일러를 포함하는 차량에서, 계산 장치는 트랙터 유닛의 적어도 하나의 제1 궤적과 트랙터 유닛 및 트레일러 각각의 미래의 트랙(진행 커브)에 대한 트레일러의 적어도 하나의 제2 궤적을 사전에 계산하도록 조정된다.
특히, 트랙터에 대한 제1 궤적과 트레일러에 대한 제2 궤적이 화상 표시장치에 나타난 측면 및 후방 영역(트레일러의 측면 후방 영역)의 화상에 표시된다. 궤적은, 예를 들어, 선으로 나타나며, 선은 조향각에 따라 구부러져/굽어 있으며 트랙터에 대하여 제1 컬러를 가지며 트레일러에 대하여 제2 컬러를 가진다. 또한, 궤적이 선으로 표시되지 않고 영역으로 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 영역은 커브를 따라 운전을 하는 동안 또는 기동을 하는 동안 운전자를 지원하기 위한 가상의 안내 영역 또는 안내 레일이다.
전술한 바와 같이, 트랙터와 트레일러를 포함하는 차량 또한, "정상적으로" 주행을 하는 동안에(즉, 직진 또는 후진 주행을 하는 동안에) 운전자를 불필요하게 혼란스럽게 하지 않기 위해, 트랙터의 조향각이 사전에 정의된 양/값을 가질 때 제1 궤적과 제2 궤적이 각각 표시된다.
본 발명에 따르면, 트랙터와 트레일러를 포함하는 차량에서, 전술한 수학적 모델은 트랙터와 트레일러 사이에 형성된 각도를 출력(출력 신호)으로서 제공할 수 있다.
본 발명의 부가적인 발전에 따르면, 궤적을 화상 표시 장치에 표시된 화상으로 나타내기 위한 참조 지점으로서, 차량에 적어도 하나의 사전에 정의된 지점이 이용된다. 이러한 참조 지점은, 예를 들면, 차량의 후방 축이 될 수 있거나, 차량이 트랙터와 트레일러를 포함하는 경우에는, 트랙터의 후방축 및/또는 트레일러의 후방축이 될 수 있다. 대안적으로, 차량의 적재함 가장자리가 궤적을 나타내는 데 이용된 참조 지점으로 이용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 역방향 주행을 하는 동안에, 그러한 참조 지점은 그러한 궤적을 따라 움직인다. 차량에 대한 다른 적절한 참조 지점(예를 들어, 코너 또는 가장자리)가 궤적을 나타내기 위해 이용될 수 있다.
계산 장치에 관하여, 계산장치는 복수의 장치로 분리된, 시각적 시스템을 위한 개별적인 장치로, 온보드 컴퓨터(ECU) 또는 이와 같은 것에 통합된 장치로 제공될 수 있다는 것에 주의해야 한다.
본 발명에 따르면, 차량의 측면 옆 영역 및 차량의 측면 후방 영역을 나타내는 화상에 궤적을 중첩시키는 것은 선 및/또는 영역에 의해 투명한 방식으로 영향을 받으며, 선과 영역은 적절하게 크기가 조정되어 차량의 미래의 트랙(진행 커브)의 표시를 향상시키도록 조정될 수 있다.
본 발명에 따른 시각적 시스템은 또한, 전술한 바와 같이, 하나 이상의 궤적의 영역을, 미리 정의된 조향각과는 독립적으로, 차량의 옆의 측면으로 및 차량 후방의 측면으로 나타내는 화상에 중첩시키는 데에 사용될 수 있다는 것이 명시적으로 서술된다.
아래에서는, 본 발명이 첨부된 도면과 함께 예시적으로 서술되며, 도면에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 대응하는 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 차량을 위한 실시예에 따른 시각적 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는, 차량에 부착된 캡쳐링 장치의 캡쳐링 영역(시야)을 도시하는, 차량의 평면도를 나타낸다.
도 3은, 도시되고 있는 궤적을 가지는 차량의 개략도를 나타낸다.
도 4는, 트랙터와 트레일러(세미트레일러)를 포함하는 차량의 평면도를 나타내며, 차량에 탑재된 캡쳐링 장치의 측면 캡쳐링 영역을 도시한다.
도 5는, 화상 표시 장치에 표시된 화상의 예시를 개략적으로 나타낸다.
도 6은, 커브를 따라 주행할 때, 도 4에 따른 차량의 평면도를 나타낸다.
도 7은, 도 6에 도시된 주행 상황에 대하여, 표시 장치에 표시된 화상의 부가적인 예의 개략도를 도시한다.
도 8은, 도 6에 도시된 주행 상황에 대하여, 화상 표시 장치에 표시된 화상의 부가적인 예시의 개략도를 도시한다.
도 9는, 차량에 장착된 캡쳐링 장치의 캡쳐링 영역을 도시하는, 트랙터와 트레일러를 포함한 차량의 평면도를 나타낸다.
도 10은, 도 9에 도시된 주행 상황에 대하여, 화상 표시 장치에 표시된 화상의 예시의 개략도를 나타낸다.
도 11은, 차량에 장착된 캡쳐링 장치의 캡쳐링 영역을 도시하는, 트랙터와 트레일러를 포함하는 차량의 평면도를 나타낸다.
도 12는, 도 11에 도시된 주행 상황에 대하여, 화상 표시 장치에 표시된 화상의 예시의 개략도를 나타낸다.
도 13은, 화상 표시 장치에 표시될 수 있는 화상의 부가적인 예시를 나타낸다.
도 14는, 화상 표시 장치에 표시될 수 있는 화상의 부가적인 예시를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시각적 시스템(1)을 개략적으로 나타낸다. 시각적 시스템은 하나 이상의 캡쳐링 장치(2,2'), 계산 장치(3), 및 화상 표시 장치(4)를 포함한다. 캡쳐링 장치(2,2')는, 예를 들어, 카메라 또는 화상 센서일 수 있다.
제1 캡쳐링 장치(2)는, 예를 들어, 우측 측면 미러의 화상에 대응하는 화상을 캡쳐하며, 제2 캡쳐링 장치(2')는 좌측 측면 미러의 화상에 대응하는 화상을 캡쳐하며, 이러한 화상들은 서로 인접하여 표시된다(예를 들어, 화상 표시 장치(4)에서, 분리선에 의해 분리된다). 대안적으로, 복수의 캡쳐링 장치(2,2')는 (즉, 계산 장치(3)에 의해서) 공통 화상을 제공하는 것 또한 가능하다. 캡쳐링 장치(2, 2')에 의해 캡쳐된 개별적인 화상은 공통의 화상(예를 들어, 공통의 화상이 화상 표시 장치에 표시되어야 하는 원활한 전환)으로 결합(병합)된다
도 1에 도시된 바와 같은 시각적 시스템은 외부 입력을 제공하는 장치(5)를 더 포함한다. 장치(5)에 의해 제공된 입력이 계산 장치(3)에 의해 이용될 수 있도록, 외부 장치(5)는 계산 장치(3)에 연결되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 시각적 시스템(1)은 또한 차량 센서 또는 이와 같은 것에 더 연결된다. 도 1에서, 예를 들어, 차량 센서 및/또는 차량 주변환경 센서를 위한 부가적인 장치(6)가 개략적으로 제공된다. 센서는 또한 조향각 센서, 속력 센서, 거리 센서 또는 이와 같은 것일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 시각적 시스템(1)을 위한 계산 장치(3)는 분리된 장치로 형성될 수 있거나, 선택적으로, 화상 표시 장치(4), 캡쳐링 장치(2,2') 또는, 차량의 ECU(도시되지 않음)에 통합될 수 있다.
도 1에 따른 캡쳐링 장치(2)는 차량 주변의 화상을 캡쳐하고, 만일 필요하다면, 차량 형상의 일부를 캡쳐하며, 이러한 화상 데이터를 계산 장치(3)에 전달한다. 특히. 캡쳐링 장치(2,2')는 측면의 차량 옆에 있는 영역 및 측면의 차량 후면에 있는 영역을 캡쳐한다. 계산 장치(3)는 장치(5,6)에 의해 제공된 적어도 두 개의 입력(조향각, 속력, 주행 방향, 요 율(yaw rate), ABS 휠 신호(wheel signal), 등)을 포함하는 수학적 모델을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시각적 시스템(1)의 바람직한 실시예에 따르면, 시각적 시스템(1)은, 특히, 측면의 차량 옆에 있는 영역 및 측면의 차량 후면에 있는 영역을 표시하기 위한, 미러 대체 시스템으로 디자인된다.
도 2는, 차량(7)의 우측 및 좌측 측면 미러에 대응하는 표시(표현)를 위한, 캡쳐링 장치(2,2')의 가능한 시야각을 가지는 차량(7)의 평면도를 개략적으로 도시한다. 캡쳐링 장치(2,2')는 차량의 좌측과 우측 각각에 장착되며, 이러한 경우에는, 운전석의 높이에서, 트레일러가 없는 상용 차량이다.
도 2의 차량(7)의 평면도에 나타난 바와 같이, 캡쳐링 장치(2,2')의 원근감을 가지는 영역(시계 또는 캡쳐링 범위/영역)(8)은, 전방 주행 방향(V)에 대하여, 차량(7) 옆의 후방으로 및 측면으로 연장된다. 따라서, 차량(7)의 좌측 측면과 우측 측면의 원근감을 가지는 영역(8)은, 각각, (전면 주행 방향(V)에 대하여) 전면부에서 후면부로 연장된 영역을 캡쳐하며, 이에 따라, 영역은 측면 방향으로 넓어지며, 차량 옆의 측면 영역은 또한 차량 형상(9)의 일부와 측면의 차량 후방 영역을 캡쳐한다.
대안적으로, 원근감을 가지는 영역(8)은 차량 형상(9)이 캡쳐되지 않도록 정의될 수 있다. 이러한 경우에, 예를 들어, 계산 장치(3)는, 차량과 관련된 입력에 기초하여, 차량 형상(9)과 원근감을 가지는 영역(8) 사이의 거리를 계산하여, 이러한 거리를 차량(7)의 운전자의 화상 표시 장치(4)에 적절하게 표시할 수 있다.
도 3은, 도 2에 따른, 주행 방향(V)으로 커브를 주행하는 동안에, 차량(7)의 전방부에 대하여 도시된 궤적(10) 및 차량(7)의 후방부에 대하여 도시된 궤적(10')을 가지는 차량(7)의 평면도를 도시한다.
특히, 도 3의 차량(7)은 주행 방향(V)으로 좌회전을 따라 주행하며, 궤적(10)은 앞바퀴의 추적/주행 경로를 도시하며, 궤적(10')은 뒷바퀴의 추적/주행 경로를 도시한다. 궤적(10,10')은, 각각, 도 1에 따른 시각적 시스템의 계산 장치(3)에 의해 계산되며, 예를 들어, 화상 표시 장치(4)에 중첩(삽입)된다. 궤적 (10,10')은, 각각, 차량의 조향각에 따라 계산 장치(3)에 의해 계산된 실제 트랙/ 주행 경로 또는, 대안적으로, 미래의 주행 경로를 나타낼 수 있다. 분명한 표현을 위해서, 궤적(10)은 표시 장치(4)에 제1 컬러로 표시될 수 있고, 궤적(10')은 화상 표시 장치(4)에 제2 컬러로 표시될 수 있다. 도 3에서, 비록 궤적(10,10')이 선으로 도시되었다고 하더라도, 대안적으로는 구역 또는 영역으로 도시될 수 있다.
도 4는 트랙터(11)와 트레일러(12)를 포함하는 차량(7)의 개략적인 평면도를 나타낸다. 특히, 트레일러(12)는 세미트레일러로 형성되고, 세미트레일러는 트랙터에 의해 지지되며, 트랙터(11)에 대하여 축(A) 주변에서 회전가능하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 또한 차량(7)에서, 캡쳐링 장치(2)는 차량 옆의 측면 영역을 캡쳐하며, 측면 영역은 차량 후방부의 측면으로 연장된다. 도 4에서는, 도 1의 시각적 시스템에 따른 캡쳐된 화상을 화상 표시 장치(4)에 표시하기 위하여, 비록 차량(7)의 우측의 측면 영역만이 캡쳐되었지만, 차량(7)의 좌측의 측면 영역 또한 캡쳐될 수 있다는 것을 명확히 이해할 수 있을 것이다.
미러 대체 시스템, 특히, 사이드 미러 대체 시스템으로서 바람직한 실시예에 따른 시각적 시스템(1)을 사용할 때, 도 5에 도시된 바와 같은, 화상 표시 장치(4) 상에 있는 시야(8)를 나타내는 화상이 트랙터 유닛(11)의 운전자에게 표시된다. 도 5에 도시된 화상은 도 3의 주행 상황을 대략적으로 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 트랙터(11)의 운전자는 표시 장치(4) 상의 트레일러(12)의 후방부의 차량 형상(9)을 포함하는 시야(8)의 화상을 볼 수 있다. 설명을 위해, 도 5는 지평선(13)과 개략적으로 도시된 나무(14)를 더 나타낸다.
바람직한 실시예에 따른 시각적 시스템(1)에서, 도 3의 궤적과 유사한 궤적(10')은 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 화상에 중첩(삽입)되며 시야(8)를 가진다. 도 5에 도시된 종류의 궤적(10')은 도 4의 트레일러(12)의 실제 트랙/주행 경로를 나타낼 수 있다. 대안적으로, 트레일러(12)의 궤적(10')은 트레일러(12)의 미래의 트랙/주행 경로(예를 들어, 차량(7)이, 예를 들어, 전방 또는 후방 방향으로 커브를 따라 진행할 때 기동중의 경로)를 나타낼 수 있다.
여기에서, 차량과 관련된 입력에 기초하고, 예를 들어, 조향각을 이용하여, 계산 장치(3)에 의해 궤적(10')이 계산된다. 단지 조향각이 미리 정의된 양/값에 도달할 때, 즉, 스티어링 휠을 강하게 돌릴 때, 도 5에 도시된 바와 같은 궤적(10')이 도시될 수 있으며, 따라서, 트레일러(12)는 트랙터(11)에 대하여 축(A) 주변을 강하게 회전한다.
부가적인 실시예에 따르면, 조향각이 사전에 정의된 양(값)에 도달했는지의 여부에 관계 없이, 궤적(10')은 실시간으로 계산되어 차량이 운행하는 동안에 캡쳐링 장치(2,2')에 의해 캡쳐된 화상에 중첩될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 궤적(10')은 트레일러(12)의 후방부 좌측 하부 코너로부터(차량의 후방에서 볼 때는 후방부 우측 코너로부터) 지평선(13)을 향해 연장된다. 이러한 실시예에 따르면, 좌측 하부 코너(15)는 트레일러(12)상의 사전에 정의된 지점이며, 궤적(10')을 도시하기 위한 참조 지점으로 사용된다. 따라서, 트레일러(12)의 좌측 하부 코너(15)는 궤적(10')을 따라 이어진다.
도 5에 도시된 바와 같은, 트레일러(12)의 좌측 하부 코너(15) 대신에, 또한, 각각의 궤적이 연장되는 트레일러(12)의 하부 및/또는 상부 가장자리 및 하부 및/또는 상부 코너가 각각 선택될 수 있다. 트레일러(12)의 상부 코너와 가장자리 각각의 경우에, 예를 들어, 차량(7)의 운전자는 트레일러(12)가 트레일러의 높이와 관련하여 장애물 아래로 통과할 수 있는지 여부를 평가하는 데 도움을 받는다. 도 6은 트레일러(12)가 트랙터(11)에 대해 축(A) 주위에서 우측 측면으로 회전하는 도 4에 따른 차량(7)의 개략적인 평면도를 도시한다. 특히, 회전 각도는 차량(7)의 조향각(W)에 의해 결정된다. 도 6에 도시된 바와 같은 그러한 주행 환경에서, 예를 들어, 우회전을 하는 주행이 도시된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 시야(8)는 부분적으로 차량의 형상(9)에 의해 은폐된다. 이러한 이유로 인하여, 트랙터(11)의 운전자는 차량의 형상(9)에 의해 은페된 영역을 볼 수 없고, 이러한 영역은 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐되어 화상 표시 장치(4)에 표시될 수 없다. 운전자를 지원하기 위해서, 화상 표시 장치(4)에 표시된 화상에 전술한 궤적(10,10')이 중첩된다. 이러한 실시예에 따라, 궤적(10,10')을 도시하기 위한 참조 지점으로서의 역할을 하는 차량에 사전에 정의된 지점으로서, 트랙터(11)의 각각의 좌측과 우측 하부 코너가 궤적(10)으로 이용되고, 트레일러(12)의 좌측과 우측 하부 코너가 궤적(10')으로 이용된다. 비록 도 6에 도시되지 않았더라도, 캡쳐링 장치(2')는 그에 따라 차량(7)의 좌측의 시야를 캡쳐하여 차량(7)의 측면 및 측면의 후방 영역의 캡쳐된 화상의 대응하는 궤적에 중첩시킬 수 있다.
도 7은, 트랙터(11)의 운전자를 지원하기 위한 궤적(10,10')이 중첩된, 측면으로 트레일러(12)의 옆에 있고 측면으로 트레일러(12)의 뒤에 있는 영역 표시의 예시에 대한 개략도를 도시한다. 이러한 예시에 따라, 궤적(10,10')에 의해, 운전자는, 화상이 화상 표시 장치(4)에 표시된 트레일러(12)의 측면 및 측면 후방 영역 각각의 화상에서, 미래의 트레일러(12)와 트랙터 유닛(11) 각각의 트랙/주행 커브를 볼 수 있다. 이러한 예시에 따르면, 예를 들어, 후진을 하는 동안에, 전술한 바와 같이, 차량과 관련된 입력에 따라 각각의 궤적(10,10')이 예측되어 표시된다. 도 7에 도시된 예시에 따르면, 후방 축(15)이 트레일러를 위한 사전에 정의된 지점으로 이용되며, 지점은 궤적(10')을 도시하기 위한 참조 지점으로 이용된다. 특히, 궤적(10')은 트레일러(12)의 뒷바퀴로부터 연장된다.
도 7은 궤적(10')을 도시하기 위한 대안적인 참조 지점으로 사용될 수 있는 로딩 에지(loading edge)(16)를 더 나타낸다. 각각의 궤적(10,10')은, 예를 들어, 후진을 하는, 단지 사전에 정의된 주행 상황에서 그리고 회전각이 차량의 조향각에 대응하는 스티어링 휠의 미리 정의된 회전각에 도달할 때에만 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 화상에 중첩될 수 있다. 조향각의 범위는, 예를 들어, 0도 내지 90도이며, 바람직하게는 5도 내지 90도이다.
대안적으로, 본 발명에 따른 부가적인 실시예에 따르면, 각각의 궤적(10,10')의 중첩은 조향각에 독립적으로 영향을 받을 수 있다.
도 8은 화상 표시 장치(4)에서 차량(7)의 운전자에게 표시된 화상의 개략도를 도시한다. 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 시야(8)를 표시하기 위한 이러한 실시예에 따르면, 화상이 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 시야(8)를 가지는 화상에 대한 중첩에 의해, 실제 궤적(17)과 목표 궤적(18)이 차량(7)의 운전자에게 표시된다. 이러한 방식으로, 차량(7)의 운전자는 실제 궤적(17)과 목표 궤적(18)이 일치하도록 차량의 조향각을 변화시킴으로써 기동에서 지원을 받을 수 있으며, 따라서, 트레일러(12)를, 도 1의 해칭된 영역으로 도시된, 트레일러(12)의 후방부의 영역으로 이동시킨다.
도 9는, 도 4 및 도 6의 차량과 유사한, 트랙터(11)와 트레일러(12)를 포함하는 차량의 평면도를 나타낸다. 도 9의 이러한 실시예의 트레일러(12)는 세미트레일러가 없으나, 트랙터에 대하여 축(A') 주변의 측면으로 회전할 수 있는 별도의 트레일러가 제공되는 것이 차이점이다. 특히, 트레일러(12)는 두 개의 축을 가지며, 정방향 주행 방향에서 보면, 전면 축은 회전가능하고 후면 축은 고정되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같은 차량(7)에서, 과도하게 조향을 할 경우(조향각(W)이 크다), 트랙터(11)가 지점(K)에서 트레일러(12)와 충돌할 위험이 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시각적인 시스템에 따르면, 차량(7)의 운전자는 차량(7)의 측면 바로 옆의 시야(8)에 부가적으로 복수의 궤적을 중첩시킴으로써 이러한 충돌을 피하는 데에 도움을 받을 수 있다.
도 10은 화상 표시 장치(4)에서의 표시예를 도시하며, 도 10에 따르면, 차량이 커브를 따라 주행하는 동안에, 표시가 차량(7)의 운전자에게 도시된다.
특히, 도 10에서, 트랙터 유닛(11)에 2개의 궤적이 중첩되고, 예를 들어, 트랙터(11)의 좌측 후방 코너(차량(7)의 후방에서 볼 때 우측 후방 코너)는 제1 궤적(10)에 대한 참조 지점으로 사용되며, 좌측 전방 코너(차량(7)의 후방에서 볼 때 우측 전방 코너)는 제2 궤적(10)에 대한 참조 지점으로 사용된다. 트랙터 유닛(11)의 제1 및 제2 궤적(10)은 도 10에 점전으로 도시된다.
도 9에 따른 차량(7)의 트레일러(12)의 회전할 수 있는 전방축으로 인하여, 도 10은 트레일러(12)에 대한 두 개의 궤적(10')을 부가적으로 도시하며, 회전할 수 있는 전방축으로부터 연장된 궤적(10')은 트레일러의 후방축으로부터 연장된 궤적(10')과 상이한 방향을 가진다. 특히, 도 10은 트레일러의 후방축으로부터 연장되는 궤적(10')을 영역 및 굵은 선으로 각각 도시한다.
도 11은, 도 4 및 도 6의 차량과 유사한, 트랙터(11) 및 트레일러(12)를 가지는 차량(7)의 평면도를 도시하며, 궤적(10,10')이 영역으로 도시된다.
도 12는, 시각적 시스템(1)이 차량(7)의 메인 미러(19) 및 광각 미러(20)의 미러 대체 시스템으로 이용될 때, 화상 표시 장치(4) 상에서 차량(7)의 운전자에 표시된 화상의 개략도를 도시한다.
도 12에 나타난 표시에서, 메인 미러(19)의 화상이 제공되어 화상 표시 장치(4)의 광각 미러(20)의 화상 위에 배열된다. 대안적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 메인 미러(19)의 화상과 광각 미러의 화상(20)이, 계산 장치(3)에 의해, 이들 사이에 원활한 전이가 일어나도록 배열될 수 있다. 도 13에 점선으로 표시된, 2개의 화상들 사이의 경계선(21)과 두 개의 화상 너머에 있는 선의 표시는 압축되어 있으며, 반드시 제공되어야 할 필요는 없다.
도 12에 도시된 바와 같이, 이러한 실시에에서, 메인 미러(19)의 궤적(10')은 선의 형태를 가지지 않으나, 영역(구역)을 나타낸다.
도 13에 나타난 바와 같이, 전경(panoramic view)으로 인해, 트레일러(12)의 궤적(10')은 점선(21)에서 시작하여 압축된다.
도 14는 화상 표시 장치에 표시될 수 있는 화상의 예시를 부가적으로 도시한다. 도 8과 유사하게, 목표 궤적(22)이 화상에 중첩된다. 목표 지점(P)이 목표가 되도록 스티어링 휠을 회전시킴으로써, 목표 궤적(22)은 차량(7)의 운전자에 의해 조정될 수 있다. 목표 지점(P)은, 예를 들어, 입구 또는 주차장일 수 있다. 원하는 목표 궤적(22)에 도달하면, 운전자는, 예를 들어, 스위치를 작동시킴으써, 선택된 목표 궤적을 확인할 수 있다.
도 14는 목표 궤적(22)에 따라 변화하고 설정된 목표 궤적(22)에 대한 미래의 트랙/주행 곡선을 나타내는 트랙터(11) 및 트레일러(12)에 각각 대응하는 궤적(10,10')을 부가적으로 도시한다.
도 14는 표시기(23)를, 제1 표시(24)와 제2 표시(25)가 제공되는, 직선의 형태로 부가적으로 도시한다. 제1 표시(24)는, 예를 들어, 목적지 위치(P)를 나타내고 제2 표시는 현재의 상태를 나타낸다. 표시기(23)는 조향각이 유지될 때 목표 지점으로부터의 편차의 정도를 차량(7)의 운전자에게 알린다. 이러한 방식으로, 차량(7)의 운전자는 대응하는 조향 휠 운동에 의해 제1 및 제2 표시의 상관관계를 용이하게 달성할 수 있고, 이에 따라, 목표 지점(P)에 실제로 도달하는 것이 보장된다.
이러한 실시예에 따라, 제1 표시(24) 및 제2 표시(25)는 원형의 형상을 가진다. 다른 임의의 형상, 예를 들어, 삼각형, 사각형, 선 등의 형상이 선택될 수 있다. 만일 제1 표시(24) 및 제2 표시(25)에 대해 동일한 형상이 선택된다면, 표시(24,25)는, 바람직하게, 상이한 색상 또는 해칭(hatching)을 가진다.
본 발명은 전술한 설명에서 중첩된 궤적을 가지는 차량의 측면 및 측면 후방 영역의 화상의 바람직한 실시예 및 표시를 참조하여 서술되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것은 분명하다. 예를 들어, 운전자가 운전을 하는 동안에 운전자를 지원하기 위해, 도 3, 도 6, 도 9, 및 도 11에 도시된 표시 또한 부가적으로 또는 대안적으로 화상 표시 장치(4)에 표시될 수 있다.
전술한 내용에 따라, 궤적은 선 또는 영역으로 도시되어 있지만, 다른 형태의 표현이 고려될 수 있다.
화상 캡쳐 장치에 의해 캡쳐된 화상의 궤적의 중첩은 사전에 정의된 조향각도의 경우에 영향을 받을 필요가 있을뿐만 아니
화상 캡쳐 장치에 의해 캡쳐된 화상의 궤적의 중첩은, 사전에 정의된 조향각도의 경우에 영향을 받을 뿐만 아니라, 궤적이 표준 및 실시간으로 중첩될 수 있다는 것과 조향각과는 독립적(즉, 운전시간 전체에 걸쳐서)이라는 것이 명시적으로 언급된다.
1 시각적 시스템
2 캡쳐링 장치
3 계산 장치
4 화상 표시 장치
5 장치
6 부가적인 장치
7 차량
8 시야(원근감을 가지는 영역)
9 차량 형상
10,10' 궤적
11 트랙터
12 트레일러
A 축
13 지평선
14 나무
15 후방축
16 로딩 스틸(loading still)/에지(edge)
17 실제 궤적
18 목표 궤적
A' 축
K 충돌지점
19 메인미러
20 광각미러
21 경계선
22 목표 궤적
23 표시
24 제1 표시
25 제2 표시

Claims (13)

  1. 시야(8)를 캡쳐하기 위한 캡쳐링 장치(2); 및
    캡쳐된 화상 데이터에 기초하여 표시되어야 할 화상 데이터를 생성하여 생성된 상기 화상 데이터를 화상 표시 장치(4)에 전달하도록 조정된 계산 장치(3)를 포함하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1)으로서,
    상기 표시되어야 할 화상 데이터는 상기 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 상기 시야(8)를 포함하며,
    차량(7)의 운전자가 상기 화상 데이터를 볼 수 있도록, 상기 화상 표시 장치(4)는 표시되어야 할 상기 화상 데이터를 표시하도록 조정되고,
    차량(7)의 조향각이 사전에 정의된 양을 가질 경우, 상기 계산 장치(3)는 차량(7)의 미래의 트랙/주행 커브의 적어도 하나의 궤적(10,10')을 화상 표시 장치(4)에 표시되어야 할 화상 데이터에 중첩시키도록 조정되는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 계산 장치(3)는 적어도 하나의 차량과 관련된 입력을 이용하여 적어도 하나의 궤적(10,10')을 계산하도록 조정되는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 차량과 관련된 입력은 수학적 모델로 처리되는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  4. 제3항에 있어서, 상기 수학적 모델은 적어도 두개의 입력을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 두개의 입력은 조향각, 주행 속력, 주행 방향, 요 율(yaw rate) 및 차량(7)의 조향축의 ABS 휠 신호(wheel signal) 중 적어도 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  6. 제1항에 있어서, 상기 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 시야(8)는, 적어도 부분적으로, 상기 차량(7) 옆의 측면과 상기 차량(7)의 길이를 넘어서 연장되는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  7. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 궤적(10,10')이 상기 캡쳐링 장치(2)에 의해 캡쳐된 상기 시야(8)에 중첩될 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  8. 제1항에 있어서, 상기 차량(7)은 트랙터(11)에 대하여 회전할 수 있는 트랙터(11) 및 트레일러(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  9. 제8항에 있어서, 상기 계산 장치(3)는, 트랙터 유닛(11)과 트레일러(12)의 미래의 트랙/주행 커브에 대하여, 상기 트랙터(11)의 적어도 하나의 제1 궤적(10) 및 상기 트레일러(12)의 적어도 하나의 제2 궤적(10')을 사전에 계산하도록 조정되는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  10. 제9항에 있어서, 상기 트랙터 유닛(11)의 조향각이 사전에 정의된 양을 가질 때, 상기 적어도 하나의 제1 궤적(10)과 상기 적어도 하나의 제2 궤적(10') 중 적어도 하나가 화상 표시 장치에 표시된 화상 데이터에 중첩되는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  11. 제8항에 있어서, 수학적 모델은 상기 트랙터 유닛(11)과 상기 트레일러(12) 사이에 형성된 각도를 출력으로 제공하는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  12. 제1항에 있어서, 상기 차량(7)의 적어도 하나의 사전에 정의된 지점이 참조 지점으로 이용되는 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
  13. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 사전에 정의된 지점이 상기 차량(7)의 후방 축(15) 및 트랙터(11)의 후방 축(15)에 각각 제공되는 것과 트레일러(12)의 후방축(15)에 제공되는 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 차량(7)을 위한 시각적 시스템(1).
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