KR102308679B1 - 이중 중복을 갖는 자동차의 적어도 반자율 작동을 위한 시스템 - Google Patents

이중 중복을 갖는 자동차의 적어도 반자율 작동을 위한 시스템 Download PDF

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팔크 헥커
아드난 무스타파
올리베르 윤트
율리히 귁커
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크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
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Abstract

본 발명은 자동차의 적어도 반자율 작동을 제어하는 시스템(100)에 관한 것으로서, 자동차의 환경을 나타내는 환경 데이터를 생성할 수 있는 적어도 하나의 센서 장치(2); 센서 장치(2)로부터 환경 데이터를 수신하고, 이러한 환경 데이터에 따라, 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 제어 명령을 도입하는 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인); 및 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인)의 오류 또는 고장의 경우, 센서 장치(2)로부터 환경 데이터를 수신하고, 이러한 환경 데이터에 따라, 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 제어 명령을 도입하는 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인) 및 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)의 오류 또는 고장의 경우, 센서 장치(2)로부터 환경 데이터를 수신하고, 이러한 환경 데이터에 따라, 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 제어 명령을 도입하는 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 2)이 제공된다.

Description

이중 중복을 갖는 자동차의 적어도 반자율 작동을 위한 시스템
본 발명은 본원의 청구항 제1항의 전제부에 따른 자동차의 적어도 반자율 작동을 제어하는 시스템, 및 청구항 제15항에 따른 이러한 시스템을 구비하는 차량에 관한 것으로서, 이러한 시스템은 자동차의 환경을 나타내는 환경 데이터를 생성할 수 있는 적어도 하나의 센서 장치, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 제어 명령을 도입하는 전자 메인 제어 유닛, 전자 메인 제어 유닛의 오류 또는 고장의 경우, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 제어 명령을 도입하는 제1 전자 백업 제어 유닛을 포함한다.
"수동 주행"에서 운전자는 자동차를 그 종방향 및 횡방향 가이드에 대해 조작한다. 종방향 및 횡방향 가이드가 운전자 보조 시스템에 의해 지원되거나 또는 부분적으로 또한 수행될 수 있더라도, 운전자는 자동차에 대한 책임을 지고, 모든 필수적인 작동 기능을 모니터링할 책임이 있다.
"반자동화된 주행" 작동 모드의 범위에서, 운전자 보조 시스템은 예를 들어 운전자에게 충돌을 경고하고, 경우에 따라서는 개입을 통해 충돌을 방지하도록 시도할 수 있는 것이 공지되어 있다. 이러한 운전자 보조 시스템의 예시는 비상 브레이크 보조 장치, 차선 유지 보조 장치, 사각 지대 보조 장치, 주차 보조 장치 및 특히 고속도로 주행을 위한 소위 오토 크루즈 컨트롤(ACC)이다.
반면 "고도로 자동화된 주행"의 경우, 이러한 책임이 제어 기술로 적어도 일시적으로 전환되는 것이 수행된다. 이 경우, 차량 가이드를 위한 시스템은 적어도 결정된 시간 동안 그리고 예를 들어 정의된 환경(예를 들어 고속도로)에서 차량의 가이드를 완전히 수행할 수 있도록 설계된다. 이 경우, 운전자는 또한 제어 기능의 모니터링에 대한 의무를 더 이상 갖지 않는다. 그러나 이 경우, 임계적인 상황(예를 들어 센서의 고장, 불분명한 교통 상황 등)이 여전히 발생할 수 있기 때문에, 시스템은 또한 운전자에게 가이드 책임을 반환할 수도 있다. 이를 위해서는, 운전자가 몇 초의 시간 창에서 자동차의 가이드를 다시 수행할 수 있는 것이 보장되어야 한다. 즉, "고도로 자동화된 주행"의 작동 모드는 운전자가 적어도 정의된 기간 동안 그리고 결정된 상황에서 차량의 가이드를 지속적으로 모니터링할 필요가 없다는 것을 특징으로 한다. 그러나, 운전자는 적절한 시간에 다시 차량의 가이드를 수행할 수 있는 상태가 유지되어야 한다. "고도로 자동화된 주행"의 작동 모드는, 차량이 "고도로 자동화된 주행" 작동 모드에서 네비게이션 시스템을 통해 입력된 주행 경로를 완전히 자동적으로 주행한다는 점에서 또한 "수동 주행" 및 "반자동화된 주행"의 작동 모드와 구별될 수 있으며, 여기서 차량은 전자 시스템을 통해 자동적으로 가속되고, 제동되고 그리고 조향된다.
고도로 자동화된 주행(HAD)(Highly Autonomous Driving)은 차량의 주변에 대한 인식을 전제로 한다. 이를 위해, 주변은 레이더, 라이다, 카메라, 초음파 센서 또는 종래 기술로부터 공지된 유사한 센서와 같은 하나 이상의 센서에 의해 스캔되거나 또는 기록된다. 센서 측정에 의해, 마찬가지로 오브젝트에 의한 주변의 점유는 종래 기술에서 공지된 신호 처리 방법에 의해 인식된다. 점유는 주변이 결정된 섹션에서는 차량에 의해 주행될 수 없다는 것을 나타내고, 이에 따라 오브젝트의 위치를 지정하는 것을 나타낸다. 추가적으로, 오브젝트의 유형 또는 종류, 즉 보행자, 차량, 차선 경계, 신호등 등인지의 여부가 인식된다. 인식된 점유 및 오브젝트의 유형에 의해, 오브젝트에 의한 주변의 점유, 즉 특히 오브젝트에 의해 점유되는 주변의 해당 섹션에 대한 정보 또는 데이터 및 오브젝트의 유형을 제공하는 주변 모델이 형성된다.
SAE(Society of Automotive Engineers) J3016의 정의에 따르면, 주행 시 자동화 수준은 5 단계로 요약된다. 여기서 "시스템"이라는 용어는 운전자 보조 시스템, 개별 운전자 보조 시스템의 조합 또는 완전 자율 구동, 제동 및 조향 시스템을 의미한다. 자동화의 정도는 점점 더 포괄적이며, 이는 운전자에게 알리거나 또는 경고하는 시스템(레벨 0)으로 시작하여, 단지 차량의 종방향 또는 횡방향 가이드만을 수행하는 시스템으로 더 진행하고, 여기서 운전자는 항상 환경을 관찰하거나 또는 대비책으로서 교대해야 하는 책임을 갖는다(레벨 1). 레벨 2의 시스템은 훨씬 더 포괄적인 자동화를 제공하며, 이는 이미 차량의 종방향 및 횡방향 가이드를 수행하고, 환경의 관찰 및 대비책 레벨이 운전자에게 계속 남아 있다(레벨 2). 레벨 3의 시스템은 운전자가 주변을 관찰하지 않아도 차량을 자동으로 가이드하지만, 그러나 운전자는 대비책으로서의 임무를 계속 수행해야 한다. 레벨 4에서는, 이러한 시스템은 이미 차량 가이드를 전적으로 책임지고, 고장의 경우, 대응하는 시스템 관련 대비책을 제공해야 한다. 레벨 5는 자동화된 차량 가이드가 모든 조건 하에 기능해야 한다는 점에서 레벨 4와는 구별되는데, 레벨 4에서는 선택된 상황으로 제한된다.
운전자에게 가이드 업무 및 책임을 적어도 제한된 시간 동안 감소시켜주는 고도로 자동화된 주행 기능을 갖춘 상용 차량은, 임의의 오류가 발생하는 경우, 운전자가 다시 책임을 질 때까지 차량 가이드를 계속해야 한다. 이로부터 도출된 시스템 특성 "페일 세이프(Fail-Safe)"는 제동 및 조향과 같은 기본 기능이 계속 보장되고 경우에 따라 기능적 제한이 이루어지는 것을 필요로 한다. 이것은, 예를 들어 임의의 오류의 경우, 차량이 적어도 특정 범위 내에서 계속 전자적으로 제어되는 방식으로 제동 및 조향될 수 있어야 한다는 것을 의미한다.
일반적인 방법 또는 일반적인 장치는 DE 10 2013 020 177 A1호로부터 공지되어 있다. 여기에서 자동차의 적어도 반자율 작동을 위해, 환경 정보를 생성하기 위한 센서 시스템, 메인 제어 유닛 및 백업 제어 유닛이 제공되며, 여기서 공칭 작동 상태에서는 메인 제어 유닛이, 메인 제어 유닛의 고장 시에는 백업 제어 유닛이 센서 시스템의 구동을 수행한다.
어떠한 경우에는, 메인 제어 유닛에 장애가 있는 시기가 길게 지속될 수 있으며, 이 경우 백업 제어 유닛이 차량을 적어도 부분적으로 자율적으로 제어해야 하는데, 이에 의해 추가의 안전 임계 오류가 발생할 특정 가능성이 존재한다.
따라서, 본 발명의 과제는 도입부에 언급된 유형의 시스템을, 더 높은 기능 안정성을 포함하도록 더욱 발전시키는 것이다. 따라서, 본 발명의 과제는 자동차의 적어도 반자율 주행에 관한 것이다.
이러한 과제는 청구항 제1항 및 제15항을 특징으로 하는 장치들에 의해 달성된다.
본 발명의 추가의 유리한 실시예 및 개발예는 종속 청구항으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 개시
본 발명은 자동차의 적어도 반자율 작동을 제어하는 시스템에 기초하며, 이러한 시스템은 자동차의 환경을 나타내는 환경 데이터를 생성할 수 있는 적어도 하나의 센서 장치, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 (전기) 제어 명령을 도입하는 전자 메인 제어 유닛, 전자 메인 제어 유닛의 오류 또는 고장의 경우, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 (전기) 제어 명령을 도입하는 제1 전자 백업 제어 유닛을 포함한다.
여기서 자동차의 적어도 반자율 작동이라 함은, 도입부에 설명된 SAE J3016에 따라, 적어도 레벨 3 하에서의, 또는 이에 대해 더 높은 레벨 4 또는 5 하에서의 작동인 것으로 이해되어야 한다.
자동차의 적어도 반자율 작동이 구현될 때, 제어 디바이스, 센서 시스템 및 액추에이터의 장애 및 성능 저하가 항상 계산되어야 한다. 시스템 전체 장애를 방지하기 위해 여기서 제시되는 방법은 중복 제어 유닛이며, 이러한 중복 제어 유닛은 (부분) 중복 데이터 전송, (부분) 중복 센서 시스템 및 (부분) 중복 액추에이터를 통해 보완될 수도 있다. 언급된 방법은 자동차를 안전한 상태로 하기 위한 "페일 세이프(Fail-Safe)" 방법을 나타낸다. 적어도 반자율 주행 작동 동안, 운전자는 적어도 특정 시간 동안 자동차의 가이드의 부담이 완전히 경감되므로, 운전자는 자동차의 안전한 상태로의 안전한 전환에 기여할 수 없다.
따라서, 본 발명에 따르면, 전자 메인 제어 유닛 및 제1 전자 백업 제어 유닛의 오류 또는 고장의 경우, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 (전기) 제어 명령을 도입하는 제2 전자 백업 제어 유닛이 제공된다.
자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 (전기) 제어 명령을 도입한다는 것은, 예를 들어 전동 조향 액추에이터의 경우에 가능한 경우인, 제어 명령이 액추에이터로 직접 도입되는 것을 의미하거나, 또는 각각의 장치의 전자 제어 디바이스로 우선 제어 명령이 도입된 다음, 제어 명령을 각각의 장치의 액추에이터의 대응하는 제어 명령으로 작동시킨다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
이것은 예를 들어 전자 서비스 브레이크 장치가 예를 들어 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스 및 공압식 서비스 브레이크 액추에이터를 갖고, 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스로부터 예를 들어 적어도 하나의 전기 공압식 압력 조절 모듈에 의해 전기적으로 제어되는 경우일 수 있다. 이러한 전기 공압식 압력 조절 모듈은, 예를 들어 로컬 전자 제어 디바이스, 유입/유출 밸브 조합, 백업 밸브 및 유입/유출 밸브 조합 및 백업 밸브에 의해 제어될 수 있는 릴레이 밸브를 포함하고, 그 동작 출력부는 여기서 적어도 하나의 공압식 서비스 브레이크 액추에이터와 연결되고, 그리고 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스의 브레이크 요청 신호에 의해 사전 설정되는 설정 브레이크 압력과 비교하기 위해, 측정된 실제 브레이크 압력을 로컬 제어 디바이스에 보고하는 통합된 압력 센서에 연결된다.
전자 메인 제어 유닛 및/또는 제1 전자 백업 제어 유닛의 고장 또는 오류는, 예를 들어 전자 메인 제어 유닛 및/또는 제1 전자 백업 제어 유닛이 (각각) 오류를 포함하거나, 또는 또한 장애가 있고, 및/또는 전자 메인 제어 유닛 및 제1 전자 백업 제어 유닛의 적어도 하나의 전원 공급 장치가 오류를 포함하거나 또는 장애가 있는 것으로 설명될 수 있다.
제1 전자 백업 제어 유닛이 장애가 있는 전자 메인 제어 유닛 대신에 자동차의 (반)자율적 가이드를 수행하는 제1 백업 단계 중 하나의 단계 동안, 제1 전자 백업 제어 유닛은 예를 들어 전자 메인 제어 유닛이 제공하는 모든 제동 및 조향 기능을 대체하거나 또는 제공할 수 있거나, 또는 이러한 기능들 중 단지 일 부분만을 대체하거나 또는 제공할 수 있다(성능 저하).
제1 전자 백업 제어 유닛이 장애가 있는 전자 메인 제어 유닛 대신에 자동차의 (반)자율적 가이드를 이미 수행하는 제1 백업 단계에서, 제1 전자 백업 제어 유닛도 또한 장애가 있거나 또는 오류가 있다면, 제2 전자 백업 제어 유닛이 제2 백업 단계 동안 자동차의 적어도 반자율 가이드를 수행한다. 이 경우, 제2 전자 백업 제어 유닛을 통한 제2 백업 단계 동안 자동차의 이러한 적어도 반자율 가이드는 다시, 예를 들어 제1 전자 백업 제어 유닛이 제공하는 모든 제동 및 조향 기능을 대체하거나 또는 제공할 수 있거나, 또는 이러한 기능들 중 단지 일 부분만을 또한 대체하거나 또는 제공할 수 있다(성능 저하).
따라서, 제1 백업 단계 및 제2 백업 단계 동안 자동차의 적어도 반자율 가이드는 예를 들어 자율 조향에 의해 보완되는 자율 제동으로 제한될 수 있다. 제1 백업 단계 및 제2 백업 단계 동안 자율적으로 수행되는 기능은 다양한 복합성을 포함할 수 있고, 주차 브레이크 액추에이터에 의해 자동차를 단지 자율적으로 제동하는 것부터, 예를 들어 서비스 브레이크 장치/조향 장치/엔진 제어기로의 조합된 개입을 통해 복합 주행 궤적을 따라 자동차를 자율적으로 가이드하는 것까지 이를 수 있다.
특히, 전자 메인 제어 유닛, 제1 전자 백업 제어 유닛 및 제2 전자 백업 제어 유닛은 서로에 대해 독립적인, 별도의 제어 유닛이다.
따라서, 시스템의 기능 안정성은 제2 전자 백업 제어 유닛에 의해 제공되는 제2 백업 레벨 또는 제2 백업 단계에 의해 전체적으로 향상된다.
종속 청구항에 설명된 방법을 통해, 청구항 제1항에 명시된 본 발명의 유리한 개발예 및 개선예가 가능해진다.
자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터는 특히, 다음의 액추에이터 또는 장치 중 적어도 하나일 수 있다: 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스 및 적어도 하나의 전기적으로 작동 가능한 서비스 브레이크 액추에이터를 구비하는 전자 서비스 브레이크 장치, 전자 주차 브레이크 제어 디바이스 및 적어도 하나의 주차 브레이크 액추에이터를 구비하는 전기 주차 브레이크 장치, 전동 조향 액추에이터를 구비하는 전동 조향 장치, 및 자동차의 엔진을 제어하는 전자 엔진 제어 디바이스. 자동차의 엔진은 특히 브레이크 엔진 및/또는 전기 모터일 수 있다.
따라서, 특히 바람직하게는 자동차의 적어도 반자율 작동을 제어하는 시스템은, 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스 및 적어도 하나의 전기적으로 작동 가능한 서비스 브레이크 액추에이터를 구비하는 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 장치, 전자 주차 브레이크 제어 디바이스 및 적어도 하나의 주차 브레이크 액추에이터를 구비하는 전기 주차 브레이크 장치, 전동 조향 액추에이터를 구비하는 전동 조향 장치, 자동차의 엔진을 제어하는 전자 엔진 제어 디바이스, 자동차의 환경을 나타내는 환경 데이터를 생성할 수 있는 센서 장치, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 전자 서비스 브레이크 장치 및/또는 전기 주차 브레이크 장치 및/또는 전동 조향 장치 및/또는 전자 엔진 제어 디바이스로 제어 명령을 도입하는 전자 메인 제어 유닛, 전자 메인 제어 유닛의 오류 또는 고장의 경우, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 전자 서비스 브레이크 장치 및/또는 전기 주차 브레이크 장치 및/또는 전동 조향 장치 및/또는 전자 엔진 제어 디바이스로 제어 명령을 도입하는 제1 전자 백업 제어 유닛, 및 전자 메인 제어 유닛 및 제1 전자 백업 제어 유닛의 오류 또는 고장의 경우, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 적어도 전자 서비스 브레이크 장치 및/또는 전기 주차 브레이크 장치 및/또는 전동 조향 장치 및/또는 전자 엔진 제어 디바이스로 제어 명령을 도입하는 제2 전자 백업 제어 유닛을 포함한다.
제어 명령을 적어도 전자 서비스 브레이크 장치 및/또는 전기 주차 브레이크 장치 및/또는 전동 조향 장치 및/또는 전자 엔진 제어 디바이스로 도입하는 것은, 제어 명령이 예를 들어 전동 조향 액추에이터의 경우에 가능한 경우인, 각각의 전기적으로 작동 가능한 액추에이터로 직접 도입되거나, 그러나 또는 제어 명령이 우선 각각의 장치의 전자 제어 디바이스로 도입되어, 그 후 제어 명령을 우선 각각의 장치의 액추에이터의 대응하는 제어 명령으로 변환하거나 또는 이를 전달하는 것으로 이해되어야 한다.
특히 바람직한 방법에 따르면, 제2 전자 백업 제어 유닛은 전자 주차 브레이크 제어 디바이스를 포함하거나 또는 이러한 전자 주차 브레이크 제어 디바이스에 의해 형성되고, 여기서 전자 주차 브레이크 제어 디바이스는 전자 메인 제어 유닛 및 제1 전자 백업 제어 유닛의 오류 또는 고장의 경우, 센서 장치로부터 환경 데이터를 수신하고, 환경 데이터에 따라, 적어도 전기 주차 브레이크 장치의 주차 브레이크 액추에이터를 작동시킨다. 특히, 제2 백업 단계 동안 전기 주차 브레이크 장치의 단지 주차 브레이크 액추에이터만이 전자 주차 브레이크 제어 디바이스에 의해 작동되거나, 또는 적어도 부분적으로 인가되거나 또는 또한 전체적으로 인가되고, 그러나 전자 주차 브레이크 장치 또는 전동 조향 장치 또는 전자 엔진 제어 디바이스는 구동되지 않는다. 따라서, 자동차가 추가적인 조향 개입 없이, 주차 브레이크 장치에 의해 정지된 후 정지 상태로 유지됨으로써, 적어도 제2 백업 단계 동안 위에서 이미 설명된 기능의 성능 저하가 수행된다. 이를 통해, 자동차의 안전한 상태가 달성된다.
따라서, 여기서 자동차에 일반적으로 이미 존재하는 전기 주차 브레이크 장치 또는 그 전자 주차 브레이크 제어 디바이스는, 한편으로는 운전자의 의지에 의해 지금까지와 같이 수동으로 또는 운전자와 독립적으로 힐 홀더(Hill holder) 또는 시동 보조 장치와 같은 운전자 보조 시스템의 범위에서 자동화된 방식으로 작동되고, 그러나 다른 한편으로는 환경 데이터에 따라 적어도 반자율 시스템의 제어 유닛으로서 적어도 주차 브레이크 액추에이터를 제어함으로써, 유리한 이중 기능을 수행한다.
전자 주차 브레이크 제어 디바이스는 특히, 센서 장치로부터 전자 주차 브레이크 제어 디바이스까지 신호 라인을 직접 설치함으로써, 센서 장치와 직접 통신할 수 있다. 대안적으로, 전자 주차 브레이크 제어 디바이스, 센서 장치 및 어떤 경우에는 다른 버스 참여자가 연결되는 데이터 버스를 통한 간접 데이터 연결도 또한 고려될 수 있다.
전자 주차 브레이크 제어 디바이스는, 특히 자동차가 주행 상태에 있는지 또는 정지 상태에 있는지에 관계없이, 제어 명령에 기초하여 주차 브레이크 액추에이터를 작동시키도록 형성된다. 결과적으로, 제2 백업 단계 동안 예를 들어 여전히 주행 중인 자동차는 주차 브레이크 장치 또는 그 주차 브레이크 액추에이터에 의해 정지 상태로 제동된 후, 인가된 주차 브레이크 액추에이터에 의해 그곳에 유지된다. 그러나, 제2 백업 단계의 시작 시에 바로 자동차가 이미 정지 상태에 도달하는 경우, 전자 주차 브레이크 제어 디바이스는 자동차의 정지 상태를 보장할 수 있도록 주차 브레이크 액추에이터를 인가한다.
전동 조향 장치는 특히 조향 휠과 조향 기어 사이에 지속적인 기계적 연결을 갖거나 또는 갖지 않도록 설계될 수 있다. 전동 조향 장치는 전자 조향 제어 디바이스를 포함할 수 있으며, 이러한 전자 조향 제어 디바이스로 제어 명령이 도입되고, 이러한 전자 조향 제어 디바이스는 그 후 제어 명령을 조향 컨트롤러로서의 전동 조향 액추에이터에서 구현한다. 대안적으로, 제어 명령은 전동 조향 액추에이터에 또한 직접 도입될 수도 있다.
적어도 전자 메인 제어 유닛 및/또는 제1 전자 백업 제어 유닛은, 바람직하게는 환경 데이터에 기초하여 자동차의 환경에 위치하는 오브젝트의 적어도 하나의 위치 및/또는 속도 및/또는 유형을 검출하고, 적어도 하나의 오브젝트의 위치 및/또는 속도 및/또는 유형의 검출에 대한 응답으로서 자동차의 다른 이동을 위한 이동 통로가 확인되고, 여기서 그 후 확인된 이동 통로에 따라 제어 명령이 생성되도록 형성된다. 적어도 하나의 검출된 오브젝트의 유형의 확인은 예를 들어 적어도 하나의 오브젝트의 식별 또는 타이핑을 포함한다.
일 개발예에 따르면, 전자 서비스 브레이크 장치의 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스는 전자 메인 제어 유닛 또는 제1 전자 백업 제어 유닛의 제어 명령을 수신하고, 제어 명령에 따라 적어도 하나의 서비스 브레이크 액추에이터 및/또는 전기 주차 브레이크 장치 및/또는 전동 조향 장치 및/또는 전자 엔진 제어 디바이스를 제어할 수 있거나 또는 조절할 수 있는 제어 또는 조절 루틴이 제공된다. 따라서 바람직하게는, 전자 메인 제어 유닛 및 제1 전자 백업 제어 유닛 및 전기적으로 작동 가능한 서비스 브레이크 액추에이터 및/또는 전동 조향 장치 및/또는 전자 엔진 제어 디바이스 사이에 전자 서비스 브레이크 장치의 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스가 연결된다. 이 경우, 전자 서비스 브레이크 장치의 전자 서비스 브레이크 디바이스는 신호 라인에 의해 적어도 하나의 전기적으로 작동 가능한 서비스 브레이크 액추에이터 및/또는 전동 조향 장치 및/또는 전자 엔진 제어 디바이스에 연결된다.
예를 들어 전자 서비스 브레이크 장치의 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스에는 ESP, ABS, ASR 등과 같은 적어도 하나의 주행 다이내믹 조절 시스템의 루틴이 통합될 수 있고, 여기서 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스로 도입된 제어 명령은 여기에서 적어도 하나의 주행 다이내믹 조절 시스템의 루틴에 따라 적응될 수 있다.
주행 다이내믹 조절의 루틴은 일반적으로 또한 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스에서 구현되기 때문에, 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스는 기본적으로 수정될 필요가 없거나, 또는 예를 들어 전자 메인 제어 유닛 또는 제1 전자 백업 제어 유닛에서 주행 다이내믹 조절이 추가적으로 구현될 필요가 없다. 이와 관련하여, 자동차의 적어도 반자율 작동을 위한 전자 메인 제어 유닛 및 제1 전자 백업 제어 유닛에서 (원) 제어 명령의 생성과, 특정 상황 하에 수행되는 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스 내에 이러한 제어 명령의 적응 또는 수정 및 위에서 언급된 장치로의 후속 분배 사이의 분리가 바람직하다.
일 개발예에 따르면, 적어도 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스 및 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스가 전자 서비스 브레이크 장치 내에 제공될 수 있고, 여기서 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스 및 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스는 별도의 제어 디바이스이고, 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스는 전자 메인 제어 유닛으로부터 제어 명령을 수신하고, 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스는 제1 전자 백업 제어 유닛으로부터 제어 명령을 수신한다.
기능 범위와 관련하여, 예를 들어 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스 및 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스는 전자 서비스 브레이크 장치의 서비스 브레이크 액추에이터를 휠 방식으로 또는 축 방식으로 구동할 수 있다.
특히, 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스는 전자 서비스 브레이크 장치의 서비스 브레이크 액추에이터를 휠 방식으로 제어하고, 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스는 전자 서비스 브레이크 장치의 서비스 브레이크 액추에이터를 축 방식으로 제어한다.
제2 서비스 브레이크 제어 디바이스를 통해 전자 서비스 브레이크 장치의 서비스 브레이크 액추에이터를 축 방식으로 제어하는 마지막에 언급된 경우는, 예를 들어 본 특허 출원의 출원인의 WO 2016/045652 A1호에 설명된 바와 같이, 전자 서비스 브레이크 장치(브레이크 압력 제어된 전자 브레이크 시스템)(EBS)는 전기 공압식 서비스 브레이크 밸브 장치(BBV), 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU로 언급됨), 전기 공압식 압력 조절 모듈, 및 공압식 휠 브레이크 액추에이터를 포함함으로써 구현될 수 있고, 여기서 전기 공압식 서비스 브레이크 밸브 장치(BBV)는 서비스 브레이크 작동 부재, 및 서비스 브레이크 작동 부재의 작동에 의존하는 작동 신호의 조절을 위해 적어도 하나의 전기 서비스 브레이크 회로 내에서 서비스 브레이크 작동 부재에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 전기 브레이크 값 송신기를 구비하는 적어도 하나의 전기 채널을 포함하고, 그리고 작동 신호에 따라 브레이크 요청 신호를 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU로 언급됨)로 도입하는, 작동 신호를 수신하는 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스(FBM-ECU로 언급됨), 및 적어도 하나의 공압식 서비스 브레이크 회로 내에 2개의 공압식 채널, 즉 전방 축 채널 및 후방 축 채널을 포함하고, 이러한 채널에서 서비스 브레이크 밸브 장치의 제어 피스톤에는 운전자 브레이크 요청에 기초하여 각각 서비스 브레이크 작동 부재의 작동을 통해 제1 작동력이 가해지고, 제어 피스톤은 유입 시트 및 유출 시트를 포함하는 서비스 브레이크 밸브 장치(BBV)의 적어도 하나의 이중 시트 밸브를 직접 또는 간접적으로 제어하여, 공압식 휠 브레이크 액추에이터를 위한 공압식 브레이크 압력 또는 브레이크 제어 압력을 생성할 수 있고, 여기서 전기 공압식 서비스 브레이크 밸브 장치의 제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(FBM-ECU로 언급됨)를 포함하는 수단은, 운전자 브레이크 요청과 독립적으로 제2 작동력을 생성하기 위해 제공되고, 이러한 제2 작동력은 운전자 요구와 독립적인 브레이크 요청이 존재할 때 제1 작동력과 관련하여 동일한 방향 또는 반대 방향으로 적어도 하나의 제어 피스톤에 작용한다.
결과적으로 바람직하게는, 전기 공압식 및 전자 서비스 브레이크 장치에 항상 존재하는 공압식 또는 전기 공압식 서비스 브레이크 밸브 장치가 수정되어, 한편으로는 브레이크 페달 위치의 전기 감지를 가능하게 하고, 다른 한편으로는 서비스 브레이크 밸브 장치의 2개의 공압식 채널에 의해 제어되는 브레이크 압력을 브레이크 페달 작동과는 독립적으로, 즉 여기서 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스를 통해, 예를 들어 이로부터 제어된, 제2 작동력을 생성하는 전기 공압식 밸브 장치를 통해 생성하거나 또는 수정할 수 있다.
이 경우, 이러한 "활성" 전기 공압식 서비스 브레이크 밸브 장치(BBV)의 공압식 부분은 공압식 서비스 브레이크 장치의 종래의 서비스 브레이크 밸브와 같이 기능하고, 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스에 의한 제어를 통해 전기 공압식 서비스 브레이크 장치의 2개의 공압식 서비스 브레이크 회로에서 2회로 공압식 브레이크 압력 또는 브레이크 제어 압력을 발생시킨다. "활성" 전기 공압식 서비스 브레이크 밸브 장치(BBV)는 또한 전기 브레이크 값 송신기의 형태로 운전자 브레이크 요청을 감지하기 위한 센서 시스템을 포함한다. 이러한 센서 시스템은 "활성" 전기 공압식 서비스 브레이크 밸브 장치(BBV) 또는 전기 공압식 서비스 브레이크 밸브 장치(BBV)의 전기 서비스 브레이크 회로의 전기 채널의 일부이며, 오류 없는 작동 시, 여기에 서비스 브레이크 페달을 통해 입력되는 운전자의 서비스 브레이크 요청을 전달한다.
따라서, 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스를 포함하는 전자 서비스 브레이크 장치의 전기 서비스 브레이크 회로의 오류 또는 고장의 경우에도 또한, 제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스의 제어 명령은 제1 백업 단계 내에서 구현될 수 있도록 하기 위해, 따라서 바람직하게는 제1 백업 단계 내에서 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스를 통해 2개의 공압식 서비스 브레이크 회로들(전방 축 브레이크 회로, 후방 축 브레이크 회로)로 도입된 브레이크 압력 또는 브레이크 제어 압력이 공압식 서비스 브레이크 액추에이터의 축 방식 제어를 위해 자동차의 전방 축 및 후방 축에 대해 사용된다.
예를 들어 적어도 센서 장치, 전자 메인 제어 유닛 및 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스에 전기 에너지를 공급하는 제1 전기 에너지 공급부가 제공되는 경우, 및 적어도 센서 장치, 제1 전자 백업 제어 유닛 및 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스에 전기 에너지를 공급하는, 제1 전기 에너지 공급부와 독립적인 제2 에너지 공급부가 제공되는 경우, 및 적어도 제2 전자 백업 제어 유닛에 전기 에너지를 공급하는, 제1 전기 에너지 공급부 및 제2 전기 에너지 공급부와 독립적인 제3 에너지 공급부가 제공되는 경우, 시스템의 기능 안정성은 더욱 향상된다.
위에서 이미 언급된 바와 같이, 전자 서비스 브레이크 장치는 특히 공압식 브레이크 압력이 조절되는 공압식 서비스 브레이크 액추에이터 및 전기 공압식 압력 조절 모듈을 구비한 전기 공압식 서비스 브레이크 장치일 수 있다.
특히, 전자 메인 제어 유닛 및/또는 제1 전자 백업 제어 유닛의 오류 또는 고장의 검출은, 각각의 자체 모니터링에 의해, 및/또는 전자 메인 제어 유닛을 통해 전자 메인 제어 유닛을 외부 모니터링함에 의해, 또는 제2 전자 백업 제어 유닛을 통해 제1 전자 백업 제어 유닛을 외부 모니터링함에 의해 수행될 수 있다.
본 발명은 또한 본 명세서에 설명된 시스템을 구비하는 차량, 특히 상용 차량에 관한 것이다.
본 발명은 이제 바람직한 실시예에 기초하여 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 설명될 것이다. 단일 도면은 자동차의 적어도 반자율 작동을 제어하는 시스템의 바람직한 실시예의 개략도를 도시한다.
도 1은 자동차의 적어도 반자율 작동을 제어하거나 또는 조절하는 시스템(100)을 매우 개략적으로 도시한다.
여기서 자동차의 적어도 반자율 작동이라 함은, 예를 들어 도입부에 설명된 SAE J3016에 따라 적어도 레벨 3 하에서의, 또는 이에 대해 더 높은 레벨 4 또는 5 하에서의 작동인 것으로 이해되어야 한다.
시스템(100)은 예를 들어 자동차의 환경에 위치하는 고정된 또는 이동되는 오브젝트에 대한 것과 같이, 자동차의 환경을 나타내는 환경 데이터를 생성할 수 있는 센서 장치(2)를 포함한다. 이를 위해, 센서 장치(2)는 예를 들어 그 전방 측면에 전방 레이더(4), 그 후방 측면에 후방 레이더(6), 각각의 측면 상에는 사이드 레이더(8), 및 전방 카메라(10)를 포함한다. 그러나, 예를 들어 적외선 센서와 같은 다른 센서들도 또한 고려될 수 있다.
환경 데이터를 나타내는 센서 장치(2)의 센서 데이터는 예를 들어 신호 라인(12)을 통해 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인)으로 도입되어 그곳에서 처리된다.
또한, 센서 장치의 센서 데이터는 추가의 신호 라인(14, 16)을 통해 또한 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1) 및 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 2)으로 도입되어 그곳에서 처리된다.
또한, 자동차의 보드 상에는 자동차의 현재 위치 데이터를 확인하는 GPS(18)가 또한 존재한다. 특히, 예를 들어 앞에서 주행하는 차량 및 이동하는 주행 경로에 대한 정보 및 데이터를 포함하는 차량-대-X-통신(V2X)(20)과 관련하여 다른 자동차 및/또는 고정된 송신기로부터 데이터를 수신하는 수신기도 또한 자동차의 보드 상에 존재한다. 이러한 데이터는 여기서 예를 들어 단지 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인)으로만 도입된다.
전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인), 및 또한 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1) 내에는, 환경 데이터 또는 데이터에 기초하여 자동차의 환경에 위치하는 적어도 하나의 오브젝트의 위치 및/또는 속도 및/또는 유형을 검출하고, 적어도 하나의 오브젝트의 위치 및/또는 속도 및/또는 유형의 검출에 대한 응답으로서 예를 들어 "브레이크 및 검출된 오브젝트의 회피"와 같은 액션 플래닝을 수행하는 루틴이 구현된다. 또한, 자동차의 다른 이동을 위한 이동 통로가 확인되고, 여기서 그 후 확인된 이동 통로에 따라 전기 제어 명령이 생성된다.
이 경우, 이러한 전기 제어 명령을 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인)은 제1 전자 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)로 도입하고, 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)은 제2 전자 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)로 도입하며, 여기서 이는 단지 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인)이 작동하지 않는 경우에만 실행된다.
2개의 전자 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1 및 EBS-ECU2)는 여기서 예를 들어 전자 브레이크 압력 조절된 서비스 브레이크 시스템(EBS)으로서 설계되는 전자 서비스 브레이크 장치의 일부이다. 전자 서비스 브레이크 장치는 또한 자동차의 전방 축 및 후방 축 상에 공압식 브레이크 압력 액추에이터를 포함하고, 예를 들어 전방 축 상에는 2개의 단일-채널 압력 조절 모듈을, 후방 축 상에는 하나의 2-채널 압력 조절 모듈을 포함한다. 공압식 브레이크 압력 액추에이터는 예를 들어 공압식 서비스 브레이크 실린더로서 설계되고, 축 방식으로 배치된다.
이러한 전기 공압식 압력 조절 모듈은, 예를 들어 로컬 전자 제어 디바이스, 각각의 채널에 대한 유입/유출 밸브 조합, 백업 밸브, 및 유입/유출 밸브 조합 및 백업 밸브에 의해 제어 가능한 릴레이 밸브를 포함하고, 이 경우 그 동작 출력부는 적어도 하나의 공압식 서비스 브레이크 액추에이터에 연결되고, 그리고 각각의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스에 의해 제어되는 서비스 브레이크 요청 신호를 통해 사전 설정되는 설정 브레이크 압력과 비교하기 위해, 측정된 실제 브레이크 압력을 로컬 제어 디바이스에 보고하는 통합된 압력 센서에 연결된다.
도 1에서, 전자 서비스 브레이크 장치의 컴포넌트 "압력 조절 모듈" 및 "공압식 서비스 브레이크 액추에이터"는 간단히 "브레이크"로 지칭되고, 이 경우 2개의 전자 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1 및 EBS-ECU2)와는 독립적으로 제어될 수 있다.
예를 들어 ESP, ABS, ASR 등과 같은 적어도 하나의 주행 다이내믹 조절 시스템의 루틴은 전자 서비스 브레이크 장치(EBS)의 2개의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1 및 EBS-ECU2)에 통합될 수 있고, 여기서 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1 및 EBS-ECU2)로 도입된 제어 명령은 여기에서 적어도 하나의 주행 다이내믹 조절 시스템의 루틴에 따라 적응될 수 있어, 예를 들어 불안정한 주행 거동, 과도한 브레이크 슬립 및/또는 트랙션 슬립을 방지할 수 있다.
제1 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)는 예를 들어 공압식 서비스 브레이크 액추에이터를 휠 방식으로 구동할 수 있는 반면, 제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)는 공압식 서비스 브레이크 액추에이터를 단지 축 방식으로만, 즉 전방 축과 후방 축에 대해 별도로 구동할 수 있다.
시스템(100)은 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU) 및 여기서 예를 들어 후방 축 상에 공압식 스프링 브레이크 실린더로서 설계된 예를 들어 2개의 주차 브레이크 액추에이터를 구비하는 전기 주차 브레이크 장치(EPB)를 포함한다. 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU)는 특히 전자기 밸브 장치를 포함하여, 이를 통해 스프링 브레이크 실린더가 환기 및 배기될 수 있다. 예를 들어 전기 주차 브레이크 장치(EPB)의 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU)는 여기서 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 2)을 형성한다.
전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU)는 다시, 신호 라인(16)을 통해 센서 장치(2)에 연결되고, 센서 장치(2)에 의해 공급된 환경 데이터에 따라 공압식 주차 브레이크 액추에이터를 부분적으로 또는 전체적으로 인가하거나 또는 부분적으로 또는 전체적으로 해제할 수 있는 루틴을 갖는다. 그러나 바람직하게는, 여기서 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU)는 사이드 레이더(8), GPS(18) 및 V2X(20)로부터 신호를 수신할 수 없다.
도 1에서, 전기 주차 브레이크 장치의 컴포넌트 "주차 브레이크 액추에이터"는 간단히 "브레이크"로 지칭되며, 이는 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB)에 의해 제어될 수 있다.
또한, 시스템(100)은 조향 휠과 조향 기어 사이의 지속적인 기계적 연결을 갖거나 또는 갖지 않도록 설계될 수 있는 전동 조향 장치를 또한 포함한다. 전동 조향 장치는, 2개의 전자 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1 및 EBS-ECU2)의 제어 명령이 도입되고 그 후 조향 컨트롤러로서의 전동 조향 액추에이터에서 제어 명령을 구현하는 전자 조향 제어 디바이스를 포함한다.
도 1에서, 전동 조향 장치의 컴포넌트 "전자 조향 제어 디바이스" 및 "전동 조향 액추에이터"는 "조향 장치"로 표시된다.
특히, 시스템(100)은 또한, 자동차의 엔진을 제어하고 도 1에서 "엔진"이라는 명칭으로 표시되는 전자 엔진 제어 디바이스를 포함한다.
시스템의 기능 안정성을 향상시키기 위해, 예를 들어 센서 장치(2), 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인) 및 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)에 전기 에너지를 공급하는 제1 전기 에너지 공급부(22), 예를 들어 센서 장치(2), 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1) 및 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)에 전기 에너지를 공급하는, 제1 전기 에너지 공급부(22)와 독립적인 제2 에너지 공급부(24)가 제공된다. 또한, 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 2)에 전기 에너지를 공급하는, 제1 전기 에너지 공급부(22) 및 제2 전기 에너지 공급부(24)와 독립적인 제3 에너지 공급부(26)가 제공된다.
특히, 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인) 및 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)의 오류 또는 고장의 검출은, 각각 자체 모니터링에 의해 수행된다. 물론, 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)을 통해 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인)을 외부 모니터링하는 것에 대해 대안적으로 또한, 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 2)을 통해 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)을 외부 모니터링하는 것도 또한 수행될 수 있다.
정상 작동 시, 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU, 메인)은 센서 장치(2)로부터의 환경 데이터 및 GPS(18) 및 V2X(20)로부터의 데이터를 수신하고, 이러한 환경 데이터에 기초하여, 자동차의 환경에 위치하는 오브젝트의 위치 및/또는 속도 및/또는 유형을 검출한다. 또한, 오브젝트의 위치 및/또는 속도 및/또는 유형, 및 GPS(18) 및 V2X(20)의 데이터의 검출에 대한 응답으로서, 예를 들어 "브레이크 및 검출된 오브젝트의 회피"와 같은 액션 플래닝을 수행한다. 또한, 자동차의 다른 이동을 위한 이동 통로가 확인되고, 여기서 그 후 확인된 이동 통로에 따라 전기 제어 명령이 생성되고, 이는 제1 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)로 도입된다.
이하에서, 예를 들어 검출된 오브젝트는, 자동차의 주행 경로 상에서 전방에 위치되고 자동차는 자동 개입을 통해 이제 회피해야 하는 보행자인 것으로 가정하면, 이것을 회피 조작이라고 한다.
제1 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)에는 제어 또는 조절 루틴이 제공되며, 이를 통해 제어 명령에 따라 서비스 브레이크 액추에이터, 전동 조향 장치 및 전자 엔진 제어 디바이스가 제어되거나 또는 조절되어, 자동차는 한편으로는 예를 들어 엔진 브레이크를 통해, 서비스 브레이크 액추에이터의 부분적인 인가를 통해 약간 제동되고, 다른 한편으로는 자동으로, 즉 운전자의 개입 없이 보행자 옆을 지나도록 조향된다. 이를 통해, 시스템은 자동차의 반자율 작동으로서 회피 조작을 제어한다.
회피 조작에서, 제1 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)는 바람직하게는 공압식 서비스 브레이크 액추에이터를 휠 방식으로, 즉 각각의 휠에 대해 개별적으로 구동하고, 이를 통해 예를 들어 제동 중에 주행 다이내믹 조절(ESP) 및 휠 방식의 브레이크 슬립 조절(ABS)을 실행할 수 있다.
이제 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU)이 회피 조작 동안에, 제1 전기 에너지 공급부(22)의 오류 또는 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU) 자체의 오류로 인해 장애가 있는 경우, 이러한 오류는 여기서 예를 들어 메인 제어 유닛(HAD-ECU)의 자체 모니터링을 통해 결정되고, 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)으로 보고된다. 그런 다음, 이러한 오류가 부정적인 원하지 않는 영향으로 이어질 수 없도록 하기 위해, 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)은 예를 들어 메인 제어 유닛(HAD-ECU)을 스위칭 오프한다.
그런 다음, 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)은 검출된 환경 데이터에서 생성된 제어 명령을 제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)로 도입함으로써, 이미 시작된 회피 조작을 완료하도록 시도한다. 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)에 의해 회피 조작이 제어되는 시간적 단계는 제1 백업 단계로서 지칭된다.
이 경우 제어 명령에 따라, 제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)는 이제 결함이 있는 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU)을 통해 더 이상 구동될 수 없는 제1 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1) 대신에, 예를 들어 서비스 브레이크 액추에이터, 전동 조향 장치 및 전자 엔진 제어 디바이스를 구동하여, 이미 시작된 회피 조작을 계속하고, 가능하면 완료시킨다.
제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)가 예를 들어 공압식 서비스 브레이크 액추에이터를 단지 축 방식으로, 즉 전방 축과 후방 축에 대해 별도로 구동할 수 있기 때문에, 회피 조작의 일부로서 서비스 제동의 경우, 주행 다이내믹 조절(ESP) 및 축 방식 브레이크 슬립 조절(ABS)은 생략되는데, 제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)를 통해 계속된 서비스 제동이 제1 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)에 의해 시작된 작동 제동에 비해 성능 저하를 나타내기 때문이다. 그러나, 이에 대해 대안적으로, 제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)는 그 제어 가능성에 대해, 제1 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)와 동일한 기능 범위를 포함할 수 있으므로, 이 경우 성능 저하가 존재하지 않는다.
이제, 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)을 통해 계속되는 회피 조작 동안에 또한 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)이 제2 에너지 공급부(24)에서의 오류로 인해, 또는 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU) 자체에서의 오류로 인해 장애가 있는 경우, 이러한 오류는 여기서 예를 들어 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 1)의 자체 모니터링에 의해 결정되고, 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 2)에 보고된다. 그런 다음, 이러한 오류가 부정적인 원하지 않은 영향으로 이어질 수 없도록 하기 위해, 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 2)은 예를 들어 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD, ECU, 백업 1)을 스위칭 오프한다.
이제, 여기서 예를 들어 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB)에 의해 형성되는 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 2)은 예를 들어 주차 브레이크 액추에이터를 부분적으로 인가하여, 이를 통해 제1 백업 단계의 말미에서 여전히 주행 중인 것으로 상정되는 자동차가 제동된다.
제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU, 백업 2)에 의해 회피 조작이 계속되는 시간적 단계는 여기서 제2 백업 단계로서 지칭된다.
그러나, 예를 들어 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB)는 더 이상 기능하지 않는 서비스 브레이크 장치 또는 조향 장치 또는 엔진 제어기에 또한 영향을 줄 수 없으므로, 회피 조작의 연속 이행은 여기서 예를 들어 단지 주차 브레이크 액추에이터의 인가에서만 수행된다. 따라서, 제2 백업 단계는 제1 백업 단계에 비해, 기능 범위의 측면에서 추가적인 성능 저하를 특징으로 한다. 대안적으로, 제2 백업 단계 동안에 기능 범위에서 제1 백업 단계에 비해 성능 저하가 또한 제공될 수 없다.
이 경우, 자동차가 정지 상태가 되면, 자동차의 안전한 상태를 달성하기 위해 주차 브레이크 액추에이터가 완전히 인가되어, 원래 계획된 회피 조작이 보행자가 지나간 후에도 계속되고 원래 계획된 주행 경로를 다시 입력하는 것과 관련이 있더라도, 주차 브레이크 액추에이터가 완전히 인가될 때 제2 백업 단계 및 이에 따라 회피 조작도 또한 종료된다.
HAD-ECU, Main : 전자 메인 제어 유닛
HAD-ECU, Backup1 : 제1 전자 백업 제어 유닛
HAD-ECU, Backup2 : 제2 전자 백업 제어 유닛
EBS-ECU1 : 제1 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스
EBS-ECU2 : 제2 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스
EPB : 전기 주차 브레이크 장치
EPB-ECU : 전자 주차 브레이크 디바이스
100 : 시스템 2 : 센서 장치
4 : 전방 레이더 6 : 후방 레이더
8 : 사이드 레이더 10 : 전방 카메라
12 : 신호 라인 14 : 신호 라인
16 : 신호 라인 18 : GPS
20 : V2X 22 : 제1 전기 에너지 공급부
24 : 제2 전기 에너지 공급부 26 : 제3 전기 에너지 공급부

Claims (16)

  1. 자동차의 적어도 반자율 작동을 제어하는 시스템(100)으로서,
    a) 상기 자동차의 환경을 나타내는 환경 데이터를 생성할 수 있는 적어도 하나의 센서 장치(2),
    b) 상기 센서 장치(2)로부터 상기 환경 데이터를 수신하고, 상기 환경 데이터에 따라, 상기 자동차의 상기 적어도 반자율 작동에 사용되는 적어도 하나의 장치 또는 적어도 하나의 액추에이터로 제어 명령을 도입하는 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인),
    c) 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인)의 오류 또는 고장의 경우, 상기 센서 장치(2)로부터 상기 환경 데이터를 수신하고, 상기 환경 데이터에 따라, 상기 자동차의 상기 적어도 반자율 작동에 사용되는 상기 적어도 하나의 장치 또는 상기 적어도 하나의 액추에이터로 제어 명령을 도입하는 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)
    을 포함하는, 상기 시스템(100)에 있어서,
    d) 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인) 및 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)의 오류 또는 고장의 경우, 상기 센서 장치(2)로부터 상기 환경 데이터를 수신하고, 상기 환경 데이터에 따라, 상기 자동차의 적어도 반자율 작동에 사용되는 상기 적어도 하나의 장치 또는 상기 적어도 하나의 액추에이터로 제어 명령을 도입하는 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 2)
    을 포함하고,
    상기 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 2)은 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU)를 포함하거나 또는 상기 전자 주차 브레이크 제어 디바이스에 의해 형성되고, 상기 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU)는 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인) 및 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)의 오류 또는 고장의 경우, 상기 센서 장치(2)로부터 상기 환경 데이터를 수신하고, 상기 환경 데이터에 따라, 적어도 전기 주차 브레이크 장치(EPB)의 상기 주차 브레이크 액추에이터를 작동시키고,
    상기 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU)는, 상기 자동차가 주행 상태에 있는지 또는 정지 상태에 있는지에 관계없이, 상기 제어 명령에 기초하여 상기 주차 브레이크 액추에이터를 작동시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    a) 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1, EBS-ECU2) 및 적어도 하나의 서비스 브레이크 액추에이터를 구비하는 전자 서비스 브레이크 장치(EBS),
    b) 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU) 및 적어도 하나의 주차 브레이크 액추에이터를 구비하는 전기 주차 브레이크 장치(EPB),
    c) 전동 조향 액추에이터를 구비하는 전동 조향 장치,
    d) 상기 자동차의 엔진을 제어하는 전자 엔진 제어 디바이스,
    e) 상기 자동차의 환경을 나타내는 환경 데이터를 생성할 수 있는 센서 장치(2),
    f) 상기 센서 장치(2)로부터 상기 환경 데이터를 수신하고, 상기 환경 데이터에 따라, 상기 전자 서비스 브레이크 장치(EBS), 상기 전기 주차 브레이크 장치(EPB), 상기 전동 조향 장치, 및 상기 전자 엔진 제어 디바이스 중의 적어도 하나로 제어 명령을 도입하는 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인),
    g) 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인)의 오류 또는 고장의 경우, 상기 센서 장치(2)로부터 상기 환경 데이터를 수신하고, 상기 환경 데이터에 따라, 상기 전자 서비스 브레이크 장치(EBS), 상기 전기 주차 브레이크 장치(EPB), 상기 전동 조향 장치, 및 상기 전자 엔진 제어 디바이스 중의 적어도 하나로 제어 명령을 도입하는 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1),
    h) 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인) 및 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)의 오류 또는 고장의 경우, 상기 센서 장치(2)로부터 상기 환경 데이터를 수신하고, 상기 환경 데이터에 따라, 적어도 상기 전자 서비스 브레이크 장치(EBS), 상기 전기 주차 브레이크 장치(EPB), 상기 전동 조향 장치, 및 상기 전자 엔진 제어 디바이스 중의 적어도 하나로 제어 명령을 도입하는 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 2)
    을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자 주차 브레이크 제어 디바이스(EPB-ECU)는 상기 센서 장치(2)와 직접 통신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전동 조향 장치는 전자 조향 제어 디바이스를 포함하고, 상기 전자 조향 제어 디바이스로 상기 제어 명령이 도입되고, 상기 전자 조향 제어 디바이스는 그 후 상기 제어 명령을 상기 전동 조향 액추에이터에서 구현하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자 서비스 브레이크 장치(EBS)의 상기 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1, EBS-ECU2)는 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인) 또는 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)의 상기 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 따라 상기 적어도 하나의 서비스 브레이크 액추에이터, 상기 전기 주차 브레이크 장치(EPB), 상기 전동 조향 장치, 및 상기 전자 엔진 제어 디바이스 중의 적어도 하나를 제어할 수 있거나 또는 조절할 수 있는 제어 또는 조절 루틴이 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자 서비스 브레이크 장치(EBS)의 상기 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1, EBS-ECU2)에는 적어도 하나의 주행 다이내믹 조절 시스템(ESP, ABS, ASR)의 루틴이 통합되고, 상기 적어도 하나의 전자 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1, EBS-ECU2)로 도입된 상기 제어 명령은 여기에서 상기 적어도 하나의 주행 다이내믹 조절 시스템(ESP, ABS, ASR)의 상기 루틴에 따라 적응되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1) 및 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)가 상기 전자 서비스 브레이크 장치 내에 제공되고, 상기 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1) 및 상기 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)는 별도의 제어 디바이스이고, 상기 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)는 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인)으로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)는 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)으로부터 제어 명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1) 및 상기 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)는 상기 전자 서비스 브레이크 장치의 서비스 브레이크 액추에이터를 휠 방식으로 또는 축 방식으로 구동하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자 서비스 브레이크 장치(EBS)는 공압식 브레이크 압력이 조절되는 공압식 서비스 브레이크 액추에이터 및 전기 공압식 압력 조절 모듈을 구비한 전기 공압식 서비스 브레이크 장치에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    a) 적어도 상기 센서 장치(2), 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인) 및 상기 제1 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU1)에 전기 에너지를 공급하는 제1 전기 에너지 공급부(22)가 제공되고,
    b) 적어도 상기 센서 장치(2), 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1) 및 상기 제2 서비스 브레이크 제어 디바이스(EBS-ECU2)에 전기 에너지를 공급하는, 상기 제1 전기 에너지 공급부(22)와 독립적인 제2 에너지 공급부(24)가 제공되고,
    c) 적어도 상기 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 2)에 전기 에너지를 공급하는, 상기 제1 전기 에너지 공급부(22) 및 상기 제2 전기 에너지 공급부(24)와 독립적인 제3 에너지 공급부(26)가 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인) 또는 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1) 또는 양자 모두는, 상기 환경 데이터에 기초하여 상기 자동차의 인근에 위치하는 적어도 하나의 오브젝트의 위치, 속도 및 유형 중의 적어도 하나를 검출하고, 상기 검출에 대한 응답으로서, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 상기 위치, 상기 속도 및 상기 유형 중 적어도 하나와 상기 자동차의 다른 이동을 위한 이동 통로가 결정되고, 그 후 상기 결정된 이동 통로에 따라 상기 제어 명령이 생성되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인) 또는 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1) 또는 양자 모두의 상기 오류 또는 상기 고장의 검출은,
    a) 각각의 자체 모니터링에 의해, 또는
    b) 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)을 통해 상기 전자 메인 제어 유닛(HAD-ECU 메인)을 외부 모니터링함에 의해, 또는 상기 제2 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 2)을 통해 상기 제1 전자 백업 제어 유닛(HAD-ECU 백업 1)을 외부 모니터링함에 의해, 또는
    a)와 b) 양자 모두에 의해
    수행되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제1항 또는 제2항에 따른 시스템(100)을 구비하는 차량.
  16. 제1항 또는 제2항에 따른 시스템(100)을 구비하는 상용 차량.
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