KR20010030979A - 자이로스코프 장치를 이용하여 자동차에 대한 경로상의타겟을 측정하는 방법과 장치 - Google Patents

자이로스코프 장치를 이용하여 자동차에 대한 경로상의타겟을 측정하는 방법과 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010030979A
KR20010030979A KR1020007003744A KR20007003744A KR20010030979A KR 20010030979 A KR20010030979 A KR 20010030979A KR 1020007003744 A KR1020007003744 A KR 1020007003744A KR 20007003744 A KR20007003744 A KR 20007003744A KR 20010030979 A KR20010030979 A KR 20010030979A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
obstacle
host vehicle
path
input
minutes
Prior art date
Application number
KR1020007003744A
Other languages
English (en)
Inventor
아멘와쉬원트코답하이
Original Assignee
크리스토퍼 엘. 로얀
이튼 보라드 테크놀로지스 엘. 엘. 씨.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크리스토퍼 엘. 로얀, 이튼 보라드 테크놀로지스 엘. 엘. 씨. filed Critical 크리스토퍼 엘. 로얀
Publication of KR20010030979A publication Critical patent/KR20010030979A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/0008—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including means for detecting potential obstacles in vehicle path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18145—Cornering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/20—Road profile, i.e. the change in elevation or curvature of a plurality of continuous road segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/30—Road curve radius
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/932—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles using own vehicle data, e.g. ground speed, steering wheel direction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9321—Velocity regulation, e.g. cruise control
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9325—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for inter-vehicle distance regulation, e.g. navigating in platoons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93273—Sensor installation details on the top of the vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93274—Sensor installation details on the side of the vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)

Abstract

본 발명은 장애물 차량이 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정하는데 필요한 요구물을 만족시키는 방법, 장치 및 제조물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 호스트 차량이 직선 경로 또는 곡선 경로를 따라 이동하는지와는 무관하게 전술된 것을 만족시킨다. 아마, 입력 데이터("입력")는 호스트 차량에 장착된 기구들로부터 수집된다. 입력은 평균 회전 속도, 운행하는 경로의 곡률 반경, 속도, 및 호스트 차량으로부터 장애물 차량까지의 범위를 호스트 차량에 대해 계산하는데 이용된다. 또한, 입력은 장애물 차량의 이탈을 결정하는데 이용된다. 또한, 입력은 호스트 차량에 장착된 레이다 유닛으로부터 레이다 빔의 중심을 통해 연장되는 0°기준 방위로부터의 장애물의 이탈을 결정하는데 이용된다. 장애물 방위각(αi)은 계산되어, 장애물이 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정하는데 이용된다. 장애물이 호스트 차량의 경로상에 있는지가 측정된 후에, 이 측정의 결과들은 이 결과를 나타내는 센서 및 디스플레이로 전송되어 디스플레이된다.

Description

자이로스코프 장치를 이용하여 자동차에 대한 경로상의 타겟을 측정하는 방법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IN-PATH TARGET DETERMINATION FOR AN AUTOMOTIVE VEHICULE USING A GYROSCOPIC DEVICE}
발명의 배경
1. 발명의 분야
본 발명은 차량 레이다 시스템에 관한 것으로, 특히 장애물이 호스트 차량 경로상에 있는지를 결정하는 차량 충돌 회피 시스템용 장치, 방법, 및 제조물에 관한 것이다.
2. 관련 기술에 대한 설명
세계의 도로를 여행하는 차량들의 밀도를 증가시키고, 동시에 고속도로 차량이 (노변 장애물 및 다른 차량들 등의) 정지 및 이동하는 물체들과 충돌하지 않도록 고속도로 차량 운행의 안전성을 향상시키자는 요구가 계속되고 있다. 이들 모순이되는 목표들을 수행하는 한가지 수단은 관련 속력, 운행 방향, 및 차량과 그 경로상에 있는 어떤 장애물과의 거리를 감시하여, 이러한 정보를 이용하여 차량 운전자에게 잠재적인 위험에 대해 경고하는 것이다. 자동차 엔지니어들이 레이다 시스템을 이러한 환경 조건들을 감시하는 수단으로 이용하고자 하는 것이 점점 일반화되고 있다.
범위를 결정하는데 이용되는 2개의 주파수들과, 최종 속력과 충돌 가능성을 결정하기 위해 제1 2개의 주파수들 중 하나와 결합되는 제3 주파수를 갖는 시분할 베이시스(basis) 상의 3개의 상이한 주파수에서 전송 및 수신하는 차량 내장형 레이다 시스템이 최근에 공지되고 있다. 하나의 이러한 시스템이 Watanable 등이 쓴 미국 특허 번호 3,952,303에 개시되며, 이 특허는 아날로그 레이다 시스템 프로세싱 프런트엔드(frong end)를 게시한다.
자동차 레이다 시스템의 또다른 예가 제목이 다주파수 자동차 레이다 시스템인 미국 특허 번호 5,402,129에 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양도되었다. 이 시스템에서, 전송 신호 및 반사되어 수신된 신호는 RF 믹서(mixer)에 연결된다. RF 믹서로부터의 적절한 출력은 송신 및 수신 주파수들 간의 차와 같은 주파수를 갖는 신호다. 반사되어 수신된 신호의 주파수는 "도플러(Doppler)" 효과로 인한 신호의 귀환때문에 전송 신호의 주파수로부터 이동될 수 있다. 도플러 효과는 전송된 신호가 트랜스시버(transceiver)에 관해 움직임을 갖는 장애물로부터 반사될 시마다 발생한다. 결과적인 주파수 이동은 "도플러 이동"으로 불린다.
디지탈 접근법을 이용하는 자동차 레이다 시스템의 또다른 예가 제목이 디지탈 신호 프로세싱을 이용하는 다주파수, 다목표 차량 레이다 시스템인 미국 특허 번호 5,302,596에 개시되며, 본발명의 양수인에게 양도되었다. 이 시스템은 2-채널 전송 주파수를 발생시키는 전송부를 포함하며, 안테나는 전송 신호를 전송하고 반사된 수신 신호를 수신한다. 다이오드 믹서는 전송 주파수-수신 주파수 와 같은 주파수를 갖는 차신호를 발생시킨다. 프런트엔드 전자부 시간의 신호 스위치는 채널1 및 채널2 신호들을 다중화하여 샘플링하여, 이 샘플들이 2-채널 아날로그-디지탈 컨버터에 연결되게 한다. 디지탈 전자부는 2 채널들의 주파수와 위상차에 기초하여 장애물의 관련 속력과 범위를 결정하기 위해, 디지탈 정보를 수신하여 디지탈 데이터의 각 채널에 대해 고속 푸리에 변환을 실행한다. 디지탈 전자부는 또한 인식된 장애물이 제공하는 위험 정도를 결정하기 위해서 차량 동작 상태 및/또는 제어에 관한 정보를 수신한다.
차량 충돌 회피 레이다 시스템에서, 호스트 차량 운행 경로상에 장애물이 있는지를 아는 것이 필요하다. 이것은 통상 장애물이 오프-보사이트(off-boresight)인지를 결정하여 수행되며, 만일 그와 같을 경우, 각도 에러(보사이트로부터의 각도 이탈)에 대한 방향과 양을 결정함으로써 수행된다. 또한 장애물의 거리와 범위를 아는 것이 필요하다. 연속적으로 추적하기 위해서, 신호를 전송한 다음 다수의 다양하게 수신된 신호의 복사본을 결합하는 다수의 시스템들이 제안되었다. 이러한 시스템들에 대한 예들이 Baghdady의 미국 특허 번호 4,060,809, Baghdady의 미국 특허 번호 4,975,710, Baghdady의 미국 특허 번호 5,084,709, 및 Baghdady의 미국 특허 번호 5,128,969에 의해 제안된다. 그러나, 이러한 시스템들은 차량 충돌 회피 레이다 시스템에 이용하기에는 바람직하지 않거나 비실용적이라는 단점을 갖는 것으로 입증되었다. 각도 에러에 대한 단순한 지식은 충돌 회피 레이다 시스템이 장애물 위치에 대한 호스트 차량의 경로를 예측하게 하기에는 불충분하기 때문에, 이러한 시스템들은 레이다 시스템을 갖춘 호스트 차량이 곡선 도로상에 있을 시에는 데이터 제공 능력에 있어서 제한된다. 따라서, 시스템이 식별한 장애물에 관해 호스트 차량의 경로를 예측할 수 있는 시스템이 필요하다.
본 발명의 요약
본 발명은 장애물이 호스트 차량의 경로내에 있는지를 결정하는데 이용되는 방법, 장치, 및 제조물에 관한 것이다. 본 발명은 회전 반경 정보를 얻기 위해 차량 회전 속력을 측정하는 장치로부터 오는 디지탈 출력을 이용하는 시스템을 제공한다. 이 정보는 급박한 충돌에 대해 경고하기 위해 레이다 시스템이 제공하는 정보와 함께 및/또는 순항 제어 기능을 위해 이용된다. 본 발명은 호스트 차량이 직선 경로 또는 곡선 경로를 따라 움직이는지를 고려한다.
일 실시예에서, 본 발명은 장애물이 호스트 차량의 운행 경로상에 있는지를 결정하는 방법으로써 실시된다. 이러한 결정은 레이다 시스템, 회전 지시기 속도, 및 속도계 또는 회전 속도계 등의 호스트 차량에 장착된 다른 기구들과 같은 하나 이상의 컬렉션(collection) 장치들로부터 오는 출력 데이터에 기초한다. 초기에, 이러한 콜렉션 장치들로부터 오는 출력들은 호스트 차량의 속도, 평균 회전 속도, 운행 경로의 곡률 반경, 어떤 탐지된 장애물들의 관련 속도와 범위, 및 장애물 방위각, 즉 호스트의 세로축과 일치하는 0-도(o°) 기준 방위로부터의 장애물 이탈을 결정하는데 이용되며, 이는 바람직하게는 레이다 시스템들의 보사이트다. 장애물 방위각(∝)은 회전 속도 정보와 결합하여, 장애물이 호스트 차량의 경로 상에 있는지를 결정한다.
또다른 실시예에서, 본 발명은 장애물이 호스트 차량의 경로 상에 있는지를 결정하는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 자이로스코프(gyroscope) 등의 레이다 유닛 및 감지 장치로부터 오는 입력을 수신하며, 프로세서, 디지탈 저장 장치, 및 디스플레이를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 번호 5,302,956 또는 미국 특허 번호 5,402,129에 게시된 레이다 유닛이 이용된다. 따라서, 이들 특허는 인용참조로서 여기에 통합된다.
바람직하게는 레이다 유닛과 함께, 부가적인 입력 데이터를 수집하는 자이로스코프가 이용된다. 이 자이로스코프는 임의의 설계물일 수 있지만, 바람직하게는 저비용의 자이로스코프가 이용된다. 이와달리, 이 시스템으로 귀환되는 입력이 호스트 차량의 회전 속도를 결정하기 위해 본 발명에 의해 해석되는 한, 측면 가속기 또는 다른 회전 속도 감지 장치 등의 자이로스코프가 임의의 장치로 대체될 수 있다. 레이다 유닛 및 자이로스코프는 입력을 포함하는 계산을 실행하는 회로에 연결된다. 이 계산들이 호스트 차량에 대한 회전 속도 및 장애물이 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정한다. 이 측정 결과들이 전송되어 이 결과를 나타내는 센서와 디스플레이에 의해 디스플레이된다. 바람직한 실시예에서, 이 회로는 자이로스코프, 저장 유닛, 및 인용 특허들에 게시된 레이다 실시예에 필요한 회로로부터 수신되는 벗어난 입력 데이터를 제거하는 필터를 포함한다.
또다른 실시예에서, 본 발명은 장애물이 호스트 차량 경로 상에 있는지를 결정하는 방법 단계를 실행하기 위해서, 디지탈 데이터 프로세싱 장치로 실행할 수 있는 기계 판독 가능한 인스트럭션들로 이루어진 프로그램을 실질적으로 구현하는 데이터 저장장치를 포함하는 제조물에 관한 것이다.
본 발명은 유저들에게 다수의 독특한 이점들을 제공한다. 본 발명의 한가지 이점은, 호스트 차량이 곡선 경로에서 운행될 시라도 장애물이 기준 차량의 경로 상에 있는지를 결정한다는 것이다. 이러한 시스템은, 호스트 차량이 곡선 경로 상에 있을 시마저도 차량 속력을 제어하기 위해 순항 제어 시스템의 성분으로 이용될 수 있다. 본 발명은 호스트 차량과 호스트 차량의 곡선 경로에 있는 또다른 차량과의 거리를 제어하는데 이용될 수 있다.
본 발명의 성질, 목적, 및 이점들은 수반하는 도면을 참조하여 아래의 상세 설명을 고려한 후에는 당업자들에게 보다 명백해질 것이며, 여기에서 동일 인용 숫자들은 동일 부품들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따라, 다른 장애물들을 배제하고 어떤 장애물을 추적하기 위해 호스트 차량으로부터 나오는 원하는 빔 폭을 보여주는 도로부에 대한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라, 레이다 시스템이 타겟의 오프-보사이트 이탈 및 범위를 결정하는 방법을 예시하는 평면도,
도 3a는 본 발명의 일시예에 따라, 곡선 경로를 따라 운행할 시, 레이다 시스템이 오프-보사이트 이탈을 결정하는 방법을 보여주는 평면도,
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 경로상의 장애물 측정 유닛에 의해 보여지는 면적을 예시하는 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 이용되는 장치의 간략화된 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세싱 회로의 일 실시예에 대한 간략화된 블록도
도 6은 본 발명의 일 실시예의 방법 단계들에 대한 순서도,
도 7은 호스트 차량의 경로상에 있는 장애물을 보여주는 도로 곡선부의 평면도,
도 8은 본 발명의 따라 이용되는 디지탈 데이터 프로세싱 장치에 의해 실행될 수 있는 기계 판독 가능한 인스트럭션들로 이루어진 프로그램을 실질적으로 구현하는 데이터 저장 장치의 모점적인 예.
본 발명의 상세한 설명
본 발명은 장애물이 호스트 차량 경로상에 있는지를 결정하는 경로상의 장애물 측정(IOD) 유닛을 이용한다. 본 발명은 순항 제어 장치 및 다수의 다른 애플리케이션들에 이용될 수 있다.
도 1은 도로(110)부 상을 운행하는 IOD 유닛(112)을 갖춘 호스트 차량(111)을 도시한다. 호스트 차량(111)은 도로(110) 차선(116)에서 화살표(114)로 도시되는 방향으로 운행한다. 차량(111)의 IOD 유닛(112)은 IOD 유닛(112)이 장착되는 호스트 차량(111)의 프런트엔드로부터 연장되는 레이다 빔(118)을 전송한다. 이와달리, IOD 유닛은 호스트 차량(111)의 측면 또는 상부면 상에 장착될 수 있다. 레이다 빔(118)은 차량(120) 등의 장애물을 둘러싸는 것처럼 도시된다. 차량(120)은 차선(116)에 있는 화살표(122)로 표시되는 것처럼, 호스트 차량(111)과 동일한 방향으로 이동하고 있다. 제3 차량(124)이 도로(110)의 제2 차선(126)에 도시되며, 화살표(128)로 표시되는 것처럼, 호스트 차량(111) 및 차량(120)과는 반대 방향으로 운행하고 있다.
일 실시예에서, IOD 유닛(112)은 감지 장치 및 레이다 유닛을 포함하며, 이들을 통해 호스트 차량(111)의 회전 속도와 곡률 반경이 결정될 수 있다. IOD 유닛(112)은 또한 바람직하게는 경로상의 장애물을 측정하는데 필요한 정보를 얻는데 이용되는 속도계등의 다른 장치들을 포함한다.
호스트 차량(111)의 IOD 유닛(112)이 레이다 빔(118)을 이용하여 장애물을 추적하는 바람직한 방법이 도 2의 일 실시예에 도시된다. 레이다 빔(218)은 레이다 빔(218)의 중심 보사이트를 따라 연장하는 0-도 기준 방위(202)를 포함한다. 호스트 차량(111)의 IOD 유닛(112)은 바람직하게는 차량(220) 등의 운행 경로상의 정면 및 측면에 있는 장애물들을 추적할 수 있다. 레이다 빔(218)은 기준 방위(202)에 관해 차량(220)의 방위를 연속적으로 나타내주며, 호스트 차량(111)에 관해 차량(220)의 범위(208)와 상대적인 움직임을 연속적으로 나타내준다. IOD 유닛(112)은 차량(220)에 의해 반사되며 IOD 유닛(112)에 의해 수신되는 신호들에 기초하여, 도 2에 각(Ψ)으로 도시되는 것처럼, 차량(220)의 이탈각(204) 또는 오프-보사이트 조건을 결정한다.
일 실시예에서, 레이다 빔(218)은 호스트 차량(111) 정면의 350 피트 및 최대 폭이 60피트인 유효 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 레이다 빔(218)의 범위와 폭은 사용되는 레이다 유닛에 따라 감소되거나 증가될 수 있다. IOD 유닛은 이탈각(204)의 견지에서 차량(220)의 방위(206)를 계산한다. 이탈각(204)의 부호는 기준 방위(202)의 어느 측면에 장애물이 놓이는지를 결정한다. IOD 유닛은 이중 주파수 전송 및 수신을 이용하여 당업자들에게 널리 공지된 기술과 같은 통상의 방법으로 IOD 유닛(112)으로부터 차량(220)의 범위을 결정한다.
실시예와는 무관하게, IOD 유닛(112)은 호스트 차량과 동일한 방향으로 운행하는 도로 상의 다른 차량들과 후면, 좌측 또는 우측과의 충돌을 피하도록 경고하고 그리고 푯말, 바위, 보행자, 또는 인접 운행 차선들의 물체 등의 도로 측면 장애물을 조명하는데 이용될 수 있다. 원하는 경우, IOD 유닛(112)은 호스트 차량(111) 쪽으로 운행하는 장애물을 탐지할 수 있다.
일 실시예에서, 감지 유닛은 호스트 차량(111)의 회전 속도, 회전 반경(304) 및 다른 정보를 측정하는데 이용된다. 도 3을 참조하면, 호스트 차량의 회전 속도 및 회전 반경(304)은 장애물이 호스트 차량(111)의 경로(324) 상에 있는지를 측정하기 위해 레이다 빔(318) 경로와 함께 이용된다. 도 3에 도시된 것처럼, 호스트 차량(111)은 도로(310) 차선(316)에 있는 화살표(314)로 도시된 방향으로 곡선 경로를 따라 운행하고 있다. 호스트 차량(111)의 IOD 유닛(112)은 IOD 유닛(112)이 장착되는 호스트 차량(111)의 프런트엔드로부터 연장되는 레이다 빔(318)을 전송한다. 레이다 빔(318)은 차량(320)을 둘러싸는 것처럼 도시된다. 차량(320)은 차선(326)에 위치한 화살표(322)로 표시된는 것처럼, 호스트 차량(111)과 동일한 방향으로 이동한다.
처음에, (도시되지 않은) 이탈각(본 발명의 바람직한 실시예에의 회로(500)에 의해 측정되는 기준 방위(302)와 방위(306) 간의 각)이 0 이기 때문에, 레이다에 의해 "관측되는" 차량(320)이 기준 차량(111)의 경로상에 있음이 레이다 빔(318)에 나타난다. 그러나, 평균 회전 속도 및 호스트 차량의 회전 반경(304)을 결정하기 위해 IOD 유닛(112)의 감지 장치로부터 오는 입력을 이용함으로써, 장애물 방위각(∝)은 본 발명에 의해 계산될 수 있다. 호스트 차량(111)이 곡선 경로(324)를 따라 운행하고 있을 시, 차량(320)이 호스트 차량(111)의 경로상에 있는지를 결정하기 위해 아래에서 토론되는 것처럼 각(∝)이 이용된다. 그와 같은 경우, 경고 및/또는 회피 동작이 요구될 수 있다. 부가적인 입력을 이용하여 평균 회전 속도 및 회전 반경(304)을 결정함으로써, 경로상의 장애물을 측정하는데 이용되는 레이다 검출 영역은 도 3b에 도시되는 도로 코스로 "구체화"될 수 있다.
동 작
하드웨어 부품들 및 상호 연결
본 발명의 장치에 대한 보다 상세한 토론은 아래와 같다. 본 발명의 일 실시예에서, 프로세서는 장애물이 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정한다.
도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 시스템(400)은 바람직하게는 레이다 유닛(402) 및 감지 장치(404), 본 발명의 회로(500), 디스플레이 및 제어 센서(403)를 구비하는 IOD 유닛(112)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, IOD 유닛(112)의 레이다 유닛(402)은 여기에 통합되며 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 번호 5,402,129에 도시된다. 레이다 유닛(402)은 조절될 수 있으며 호스트 차량 정면에 위치한 타겟을 추적하도록 선택되는 레이다 빔을 전송한다. 예를 들면, 호스트 차량(111)의 IOD 유닛(112)에 이용되는 레이다 유닛(402)은 바람직하게는 도 3에 도시되는 것처럼, 호스트 차량(111)이 운행하는 차선(316) 내로 에너지를 전송한다. 동시에, 레이다 빔은 바람직하게는 호스트 차량(111)이 도로(310) 곡선 주변을 지날 시, 인접 차선(326) 내로 전송할 만큼 충분히 넓다. 그러나, 레이다 빔은 호스트 차량(111)에 매우 근접하여 측면에 위치한 도 1의 차량(124)과 같은 잠제적인 타겟들을 포함할 만큼 충분히 넓지 못하다. 차량(124) 경로가 차량(124)이 호스트 차량(111)을 안전하게 지나도록 되있기 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예는 차량(124)을 추적하지 못한다.
또다른 실시예에서, 레이다 유닛(402)은 여기에 통합되며 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 번호 5,302,596에 도시된다. 이 레이다 유닛이 전술된 레이다 유닛과는 다르지만, 장애물 추적 능력은 상당히 유사하다. 또한, 초음파 영역 검출 시스템과 같은 추적 장치는, 결과적인 추적 능력이 기준 레이다 유닛의 능력과 유사한 한 전술된 레이다 유닛 대신에 이용될 수 있다.
또다른 실시예에서, IOD 유닛(112)의 감지 장치(404)는 자이로스코프일 수 있다. 저비용의 자이로스코프가 바람직하다. 그러나, 당업자들에게 널리 공지된 것처럼, 특히 저비용의 자이로스코프들은 바이어된 출력을 갖는다. 즉, 호스트 차량(111)이 직선 경로를 따라 운행할 시, 자이로스코프는 공칭 출력을 갖을 것이다. 이 출력은 선형이 아니다. 또한, 저비용의 자이로스코프는 다수의 효과들, 특히 주변 온도 변화 및 자이로스코프의 특성때문에 드리프트(drift)되는 경향이 있다. 자이로스코프(특히 저비용의 자이로스코프)의 출력은, 이 드리프트가 80℃의 온도 변화에 대해 초당 수 도(degree)의 각속도와 등가이게 할 수 있는 것이다. 예를 들면, -20℃ 내지 +50℃의 온도 사이클에 대해 열 챔버(thermal chamber)에서 시험되는 자이로스코프는 초당 약 2℃와 등가인 바이어스 변화를 경험할 수 있다. 바이어스는 자이로스코프가 "파워업(power up)"되는 시간 길이에 따라 드리프트할 것이기 때문에, 바이어스는 자이로스코프로부터 수신되는 데이터를 처리하여, 바람직하게는 고역 필터를 이용하여 아래에서 토론되는 것처럼 필터링될 것이다.
일 실시예에서, 디스플레이 및 센서(403)는 부가적인 정보를 수집 및 디스플레이하고, 경로 상의 타겟 측정 결과를 디스플레이하는데 이용된다. 디스플레이 및 센서(403)는 경고 차임(chime), 운전자 오버라이드(override) 시스템 등의 충돌 회피 시스템들을 활성화할 수 있다. 센서는 속도계, 빌라서미터(velocimeter), 가속도계, 피토관, 또는 호스트 차량의 속력을 측정하는 유사한 센서 유형들을 포함할 수 있다. 디스플레이는 장애물이 호스트 차량 경로상에 있다고 주위시키는 톤(tone) 또는 유사한 출력 등의 비디오 디스플레이, 오디오 출력을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명 회로(500)의 일 실시예에 포함되며 감지 장치(404) 입력을 필터(502)링하는데 이용되는 필터(502)를 예시한다. 바람직한 실시예에서, 필터는 반대 방향으로 이동하는 차량과 같이, 호스트 차량(111) 쪽으로 이동하는 어떤 물체에 대한 경로 상의 타겟 측정 데이터를 다른 것들 중에서 삭제한다. 그러나, 다른 실시예에서, 반대 방향으로 이동하는 물체들이 탐지될 것이다. 바람직한 실시예에서, 회로(500)는 프로세서(506)다. 또다른 실시예에서 회로(500)는 프로세서(506), 저장 유닛(504), 및 IOD 유닛(112)을 실시하는데 필요한 일반적으로 공지된 소자들(508)을 포함한다. 회로(500)는 레이다 유닛(402), 감지 장치(404), 및 디스플레이 및 센서(403)를 연결한다. 회로(500)는 그것의 구성에 따라 데이터와 명령들을 전달, 저장, 전송, 또는 수신할 수 있다. 또다른 실시예에서, 회로(500)는 다수의 하드웨어 장치들이 협력하여 입력 데이터를 프로세서(506)에 전달하는 인터페이스를 포함한다.
동작의 전체 시퀀스
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 일련의 방법 단계들(600)을 보여준다. 도 6의 예는 설명을 쉽게 하기 위해서지만 어떤 제한도 없이 전술된 본 발명의 다수의 실시예들 환경에서 개시된다. 일 실시예에서, 단계들은 태스크(601)에서 시작되며, 입력 데이터는 단계(602)의 IOD 유닛(112)으로부터 수신된다. IOD 유닛(112)으로부터 오는 데이터는 호스트 차량에 대한 속도 정보, 장애물 차량으로부터 호스트 차량에 대한 범위 정보, 및 호스트 차량의 방위로부터 장애물 차량에 대한 이탈 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보를 수집 및 계산하는 다수의 방법들이 인용참조로 통합된 특허들에서 토론된다. 부가적으로, 전술된 속도 측정 장치 등의 호스트 차량이 소유하는 측정 장비로부터 적어도 소정의 정보가 수신될 수 있다.
태스크(604)에서, IOD 유닛(112)의 감지 장치(404)로부터 수신되는 데이터는 바람직하게는 수신된 데이터를 표준화하기 위해서 데이터에 대한 어떤 조작에 앞서 필터링된다. 예를 들면, 일 실시예에서, 감지 장치(404)는 자이로스코프다. 자이로스코프 바이어스 드리프트는 자이로스코프가 "파워업"된 다음의 경과 시간에 따라 변하기 때문에, 바이어스는 전술된 것처럼, 도 5에 도시된 필터(502)를 이용하여 자이로스코프로부터 수신된는 데이터를 처리하여 필터링될 것이다. 일 실시예에서, 필터(502)는 고역 필터용 이산식을 이용하여 자이로스코프로부터 오는 데이터 출력을 처리한다. 고역 필터 출력 시퀀스들은 다음과 같다.
yn= exp(-T/τ)*yn-1+ (1-1/τ)*xn- exp(-T/τ)*xn-1
여기서, T는 샘플링 간격이며,
τ는 필터 코너 주파수와 관련있는 상수이며,
xn는 자이로 입력 시퀀스들을 나타내며,
yn는 필터 출력 시퀀스들을 나타낸다.
바람직하게는, 매 15개의 필터 시퀀스들은 호스트 차량의 초당 111 회전 속도에 대해 4개의 측정치를 얻기위해 평균된다. 이 필터링은 균일하지 않은 표면을 따라 운행하는 호스트 차량(111)의 진동 및 자이로스코프에 대한 노이즈에 의해 야기되는 랜덤 변동 효과를 완화하기 위해 수행된다. 보다 작은 또는 보다 많은 수의 필터 시퀀스들이 평균되어, IOD 유닛(112)이 경험하는 랜덤 변동에 대한 진폭면과 균일성에 따라 정확도가 유지된다. 원하는 데이터 속도가 작은, 예컨대 초당 수 샘플인 경우, 저역 필터도 이용될 수 있다.
태스크(606)에서, 호스트 차량(111)에 대한 평균 회전 속도는 본 발명의 바람직한 실시예에서 회로(500)의 프로세서(506)에 의해 계산된다. 평균 회전 속도를 계산하는데는 다수의 방법들이 이용될 수 있지만, 평균 회전 속도(wav)가 다음과 같이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서 yi는 고역 필터 출력 시퀀스이며, 이 치수는 초당 유닛들(units) 또는 라디안으로 전환된다. 그러나, 평균 회전 속도를 측정하는데는 임의의 방법이 이용될 수 있으며, 이 치수는 임의의 측정 유닛으로 표현될 수 있다.
태스크(608)에서, 호스트 차량(111)이 운행하는 경로의 곡률 반경(Rturn)이 결정된다. 바람직하게는, 곡률 반경은 프로세서(506)에 의해 다음과 같이 계산된다.
Rturn= V / wav
여기서 V는 초당 피트로 측정되는 호스트 차량(111)의 속력이다. 곡률 반경을 계산할 수 있는 한가지 방법이 도시되지만, 이 반경을 측정하기 위해 임의의 방법이 이용될 수 있으며, 이 치수는 임의의 측정 유닛으로 표현될 수 있다.
본 발명의 레이다에 의해 추적되는 모든 장애물에 대해, 장애물 방위각(∝i)은 태스크(610)의 바람직한 실시예에서 프로세서(506)에 의해 계산된다. 각(∝i)은 주어진 장애물이 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정하는데 이용된다. 바람직하게는, ∝i는 다음과 같이 계산된다.
∝i= Ri/ (2*Rturn)
여기서 Ri는 IOD 유닛(112)에 의해 추적되는 i번째 장애물에 대한 범위다.
태스크(612)에서, 프로세서(506)는 장애물 차량이 호스트 차량(111)의 경로상에 있는지를 결정한다. 장애물 방위각(∝i)이 측정되어, 기준 방위각(Ψ)과 비교된다. N 번호의 타겟들이 IOD 유닛(112)에 의해 추적된다고 가정할 시, 장애물 차량이 i=1,2,3,...N 에서 ∝i가 Ψi와 같다고 결정하는 경우, 장애물 차량은 바람직한 실시예에서 가장 가능성 있게 호스트 차량의 경로상에 있을 수 있다. 또다른 실시예에서, 프로세서(506)가 i=1,2,3,...N 이고 ε이 상수인 식 ｜Ψi-∝i｜〈 ε이라고 결정하는 경우, 장애물 차량은 가장 가능성있게 호스트 차량의 경로상에 있을 수 있다. 바람직한 실시예에서, ε는 0.4도 와 같다. 이와 다른 실시예에서, 상수 ε은 IOD 유닛(112)의 방위 출력, 속도계 출력, 회전속도 치수에 대한 에러, 및 본 발명의 특정 애플리케이션에 기초한 다른 에러들을 수용하기 위해 프로세서(506)에 의해 선택된다.
태스크(612)에서, 하나 이상의 장애물이 전술된 부등식 조건을 만족하는 경우, 프로세서(506)는 가장 작은 범위(Ri)를 갖는 장애물이 제1 관심을 갖도록 우선 순위를 매긴다. 당업자들에게 명백해지는 것처럼, 호스트 차량(111)이 곡선 운행 경로를 따라 운행하는 경우, 장애물 차량에 가장 가까운 보사이트 측면상에 위치한 장애물 차량만이 고려될 필요가 있다. 큰 반경을 갖는 경로의 경우에, 장애물 방위각(∝i)은 직선 운행에 대해 기대되는 것처럼, 경로 측정을 위해 고려되는 타겟들만이 보사이트 상 또는 이와 밀접한 타겟들이 되도록 0 근처의 값을 취한다. 이 방법은 태스크(614)에서 종결된다.
예를 들면, 도 7은 호스트 차량(111)의 경로(715)상에 있는 제1 장애물 차량(FOV)(720)을 보여준다. 호스트 차량(111)은 도로(710) 차선(716)에 있는 화살표(714)에 의해 도시되는 방향으로 운행하는 중이다. 호스트 차량(111)의 IOD 유닛(112)은 호스트 차량(111)의 프런트엔드 로부터 연장되는 레이다 빔(718)을 전송한다. 레이다 빔(718)은 FOV(720)와 제2 장애물 차량(SOV)(722)을 둘러싸는 것으로 도시된다. FOV(720) 및 SOV(722)는 화살표(714)에 의해 표시되는 것처럼 호스트 차량(111)과 동일한 방향으로 이동하는 중이다.
FOV(720)는 이탈각(704)(기준 방위(702)와 프로세서(506)가 계산한 방위(706) 사이의 각)이 0이기 때문에, 레이다 빔(718)이 "관측하기에는" 호스트 차량(111)의 경로상에 있는 것처럼 여겨진다. 그러나, 레이다 빔(718)은 또한 동일한 이유로 호스트 차량(111)의 경로상에 있는 것처럼 SOV(722)를 "관측할" 것이다. FOV(720)가 실제로 호스트 차량(111)의 경로(715)상에 있는지를 측정하기 위해서, 프로세서(506)는 전술된 것처럼, IOD 유닛(112)의 입력 데이터를 이용하여 각(∝)을 계산한다. 프로세서(506)가 각(∝)을 각(Ψ)과 비교하여, 경로 측정이 완성된다. 바람직한 실시예에서, ∝는 FOV(720)의 경우에는 Ψ와 같을 것이고, SOV(722)의 경우에는 ∝ ≠Ψ이다. 따라서, 프로세서(506)는 FOV(720)가 호스트 챠량(111)의 운행 경로(715)상에 있지만, SOV(722)가 운행 경로(715)에 없다고 결정할 것이다. SOV(722)는 SOV(722)의 운행 방향과는 무관하게 호스트 차량(111)의 경로상에 없는 것으로 판단될 것이다.
프로세서(506)는 전술된 바람직한 예에서 계산을 수행하고 경로 측정을 하지만, 프로세서(506)가 이것들에 대해 전용으로 쓰일 필요는 없다. 프로세서(506)는 또한 경로상의 장애물 측정과 직접적으로 관련이 없는 다른 함수들을 수행할 수 있다. 또한, 계산 및 인터페이싱 단계는 회로(500)에 포함된 다른 장치들에 의해 수행될 수 있다. 또다른 실시예에서, 프로세서는 재프로그램 가능할 수 있다.
데이터 저장 장치
전술된 방법은, 예컨대 IOD 유닛(112)을 동작시켜 일련의 기계 판독 가능한 인스트럭션들을 실행시킴으로써 수행될 수 있다. 이들 인스트럭션은 다수의 데이터 저장 매체 유형에 존재한다. 이 점에 있어서, 본 발명의 일 양상은 전술된 방법 단계들을 수행하여 경로를 측정하기 위해서 디지탈 데이터 프로세서(506)로 실행할 수 있는 기계 판독 가능한 인스트력션들로 이루어진 프로그램을 구현하는 데이터 저장 매체를 포함하는 제조물에 관한 것이다.
이 데이터 저장 매체는, 예컨대 IOD 유닛(112)의 저장 유닛(504) 내에 포함된 RAM을 포함할 수 있다. 이와 달리, 인스트럭션들은 자기 데이터 저장 디스켓(802) 등의 또다른 데이터 저장 매체 내에 포함될 수 있다(도 8). 인스트럭션들은 IOD 유닛(112) 내에 또는 그밖의 곳에 포함되있든 간에, 직접 액세스 저장 장치(예컨대, 통상의 "하드 드라이브" 유형), 자기 테이프, 전자 읽기 전용 메모리(예컨대, CD-ROM 또는 WROM), 광저장 장치(예컨대, WROM), 또는 다른 데이터 저장 매체 등의 또다른 유형의 데이터 저장 매체 상에 저장될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 기계 판독 가능한 인스트럭션들은, 예컨대 컴파일된 C++ 언어 코드로 이루어진 라인들을 포함할 수 있다.
다른 실시예
본 발명의 바람직한 실시예들을 고려하는 동안, 이들은 부가된 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고도 여러가지 변경과 수정을 할 수 있음이 당업자들에게는 명백해질 것이다. 따라서, 본 발명은 특정 실시예로 제한되는 것이 아니라, 부가된 청구항의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (28)

  1. 경로상의 장애물 측정 장치에 있어서,
    (a) 장애물의 기준 방위로부터의 이탈이 측정될 수 있는 입력 장치,
    (b) 평균 회전 속도, 운행 속도, 및 호스트 차량이 운행하는 경로의 곡률 반경이 측정될 수 있는 감지 장치,
    (c) 상기 장애물이 호스트 차량의 운행 경로 상에 있는지를 결정하는 상기 입력 장치 및 상기 감지 장치에 연결된 회로를 포함하는 경로상의 장애물 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로는 프로세서 및 저장 유닛을 포함하는 경로상의 장애물 측정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 감지 장치가 자이로스코프인 경로상의 장애물 측정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 자이로스코프의 초기 바이어스는 Gi가 1에서 η까지 시간에서 판독하는 샘플에서으로 결정되는 경로상의 장애물 측정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 회로는 상기 호스트 차량이 정지해 있는 시간 주기 동안의 회전 입력을 저장하며, 상기 저장된 입력이 상기 자이로스코프의 초기 바이어스를 결정하는데 이용되는 경로상의 장애물 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 시간 주기는 4개의 정수들 - 상기 시간 회전 입력으로부터 측정되는 각각이 정수는 최초에 생성된다 - 을 포함하며, 상기 정수들은
    (a) 0 - 2 분,
    (b) 2 - 5 분
    (c) 5 - 10 분
    (d) 10 + 분
    을 포함하는 경로상의 장애물 측정 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Gi가 매 20μsec 마다 취해지며, η가 64와 같은 경로상의 장애물 측정 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로는 상기 자이로스코프로부터 상기 출력을 필터링하는데 이용되는 필터를 포함하는 경로상의 장애물 측정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 필터는
    인 이산식을 이용하며, 여기에서 T는 샘플링 간격이며, τ는 필터 코너(corner) 주파수와 관련된 상수이며, η은 어떤 바이어스가 제거된 자이로스코프 입력 시퀀스들을 나타내며, Yη이 필터 출력 시퀀스를 나타내는 경로상의 장애물 측정 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 평균 회전 속도는으로서 결정되며, η는 상기 평균 회전 속도를 결정하는데 이용되는 총 샘플 수이며, Yi가 각 샘플에 대한 필터 출력인 경로상의 장애물 측정 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 곡률 반경은 V가 상기 호스트 차량의 운행 속도인 Rturn=V/wav으로서 결정되는 경로상의 장애물 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 장애물이 호스트 차량이 운행하는 경로상에 있는지를 결정하는 상기 회로는
    (a) Ri가 i번재 장애물에 대한 범위이며, αi=Ri/(2*Rturn) 인 각(αi)을 계산하는 수단,
    (b) αi를 주어전 시간에서 기준 방위로부터의 상기 장애물의 이탈인 Ψ와 비교하는 수단,
    (c) Ψ과 αi의 비교에 기초하여, 상기 장애물이 상기 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정하는 수단을 포함하는 경로상의 장애물 측정 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정하는 상기 회로는
    (a) Ri가 i번재 장애물에 대한 범위이며, αi=Ri/(2*Rturn) 인 αi를 계산하는 수단,
    (b) Rci가 i번째 장애물에 대한 교차 범위이며, Ψ가 주어진 시간에서 기준 방위로부터의 주어진 시간에 장애물의 이탈이고 Rci=Ri*(Ψi-αi) 인, 장애물 교차 범위(Rci)를 계산하는 수단,
    (c) L이 상기 호스트 차량이 운행하는 상기 경로상의 폭의 반과 같으며, Rci를 L과 비교함으로써, 상기 장애물이 상기 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정하는 수단을 포함하는 경로상의 장애물 측정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    ｜Rci｜≤L 인 경우, 상기 장애물이 상기 호스트 차량의 경로상에 있는 것으로 결정되는 경로상의 장애물 측정 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    i가 1부터 η까지의 총 장애물 수와 같고, Ψ=αi인 경우, 상기 장애물이 상기 호스트 차량의 경로상에 있는 것으로 결정되는 경로상의 장애물 측정 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    i가 1부터 η까지의 총 장애물 수와 같으며, ε가 상수고, ｜Ψ-αi｜〈ε인 경우, 상기 장애물이 상기 호스트 차량의 경로상에 있는 것으로 결정되는 경로상의 장애물 측정 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    ｜Ψ-αi｜〈ε이 1부터 η까지의 장애물들 중 하나 이상에 대해 만족되는 경우, Ri에 대한 가장 낮은 값을 갖는 상기 장애물이 우선권을 갖게되는 경로상의 장애물 측정 장치.
  18. 경로상의 장애물 측정 방법에 있어서,
    (a) 기준 방위로부터 장애물의 이탈이 결정되게 할 수 있는 입력을 수신하는 단계,
    (b) 평균 회전 속도, 운행 속도, 및 호스트 차량이 운행하는 경로에 대한 곡률 반경이 결정되게 할 수 있는 호스트 차량에 대한 회전 입력을 수신하는 단계,
    (c) 상기 평균 회전 속도를 계산하는 단계,
    (d) 상기 호스트 차량의 운행 속도를 결정하는 단계,
    (e) 상기 운행 경로에 대한 곡률 반경을 계산하는 단계,
    (f) 상기 호스트 차량으로부터 각 장애물까지의 범위를 결정하는 단계,
    (g) 상기 기준 방위로부터 각 장애물의 이탈을 결정하는 단계,
    (h) 각(αi)를 계산하는 단계,
    (i) 상기 장애물이 상기 각(αi)을 이용하여 상기 호스트 차량ㅇ의 경로상에 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 경로상의 장애물 측정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정하는 단계는 상기 각(αi)을 이용하여 상기 장애물에 대한 교차 범위를 계산하는 것을 포함하는 경로상의 장애물 측정 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 회전 입력을 측정하는데 이용되는 어떤 기구 고유의 임의의 초기 바이어스를 제거하기 위해서 상기 회전 입력을 필터링하는 단계를 포함하는 경로상의 장애물 측정 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 회전 입력은 자이로스코프로부터 수신되며, 상기 자이로스코프의 초기 바이어스가, Gi가 1부터 η까지의 시간에 판독되는 샘플이으로서 결정되는 경로상의 장애물 측정 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 호스트 차량이 정지해 있는 시간 주기에 대한 회전 입력을 저장하여, 상기 자이로스코프의 초기 바이어스를 결정하기 위해 상기 저장된 회전 입력을 이용하는 단계를 포함하는 경로상의 장애물 측정 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 시간 주기는 4개의 정수들 - 상기 시간 회전 입력으로부터 측정되는 각각의 정수는 최초에 생성된다 - 을 포함하며, 상기 정수들은
    (a) 0 - 2 분,
    (b) 2 - 5 분,
    (c) 5 - 10 분,
    (d) 10 + 분
    을 포함하는 경로상의 장애물 측정 방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    Gi가 매 20μsec마다 취해지며, η이 64와 같은 경로상의 장애물 측정 방법.
  25. 경로상의 장애물 측정에 대한 방법 단계들을 수행하기 위해서 디지탈 프로세싱 장치로 실행할 수 있는 기계 판독 가능한 인스트럭션들로 이루어진 프로그램을 구현하는 데이터 저장 매체를 포함하는 제조물에 있어서, 상기 방법 단계들은
    (a) 기준 방위로부터의 장애물의 이탈이 결정될 수 있게하는 입력을 수신하는 단계,
    (b) 평균 회전 속도, 운행 속도, 호스트 차량이 운행하는 상기 경로에 대한 곡률 반경이 결정될 수 있게하는 호스트 차량에 대한 회전 입력을 수신하는 단계,
    (c) 상기 평균 회전 속도를 계산하는 단계,
    (d) 상기 호스트 차량의 운행 속도를 결정하는 단계,
    (e) 상기 운행 경로에 대한 곡률 반경을 계산하는 단계,
    (f) 상기 호스트 차량으로부터 각 장애물까지의 범위를 결정하는 단계,
    (g) 상기 기준 방위로부터의 각 장애물의 이탈을 결정하는 단계,
    (h) 각(αi)을 계산하는 단계,
    (i) 상기 장애물이 상기 각(αi)을 이용하여 상기 호스트 차량의 경로상에 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 제조물.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 회전 입력을 측정하는데 이용되는 어떤 기구 고유의 초기 바이어스를 제거하기 위해서 상기 회전 입력을 필터링하는 단계를 포함하는 제조물.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 호스트 차량이 정지해 있는 시간 주기에 대한 회전 입력을 저장하여, 상기 자이로스코프의 초기 바이어스를 결저하기 위해 상기 저장된 회전 입력을 이용하는 단계를 포함하는 제조물
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 시간 주기는 4개의 정수들 - 상기 시간 회전 입력으로부터 측정된 각각의 정수는 최초에 생성된다 - 을 포함하며, 상기 정수들은
    (a) 0 - 2 분,
    (b) 2 - 5 분,
    (c) 5 - 10 분,
    (d) 10 + 분
    을 포함하는 제조물.
KR1020007003744A 1997-10-09 1998-10-07 자이로스코프 장치를 이용하여 자동차에 대한 경로상의타겟을 측정하는 방법과 장치 KR20010030979A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8/947,772 1997-10-09
US08/947,772 US5959569A (en) 1997-10-09 1997-10-09 Method and apparatus for in path target determination for an automotive vehicle using a gyroscopic device
PCT/US1998/021109 WO1999019745A1 (en) 1997-10-09 1998-10-07 Method and apparatus for in-path target determination for an automotive vehicle using a gyroscopic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010030979A true KR20010030979A (ko) 2001-04-16

Family

ID=25486738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007003744A KR20010030979A (ko) 1997-10-09 1998-10-07 자이로스코프 장치를 이용하여 자동차에 대한 경로상의타겟을 측정하는 방법과 장치

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5959569A (ko)
EP (1) EP1025454A1 (ko)
JP (1) JP2001520389A (ko)
KR (1) KR20010030979A (ko)
AR (1) AR015179A1 (ko)
AU (1) AU743214B2 (ko)
BR (1) BR9812891A (ko)
CA (1) CA2304586C (ko)
WO (1) WO1999019745A1 (ko)
ZA (1) ZA989209B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101033936B1 (ko) * 2004-11-12 2011-05-11 주식회사 만도 커브 도로에서의 레이더 성능 평가장치

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1674322B1 (en) * 1997-12-01 2008-10-22 Hitachi, Ltd. Vehicle speed control apparatus
EP0979763B1 (de) * 1998-08-08 2007-02-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius einer Fahrbahn
DE19859345A1 (de) * 1998-12-22 2000-07-06 Mannesmann Vdo Ag Einrichtung zur Darstellung einer von einer Abstandsregeleinrichtung eines Kraftfahrzeuges bestimmten Regelsituation
JP3658519B2 (ja) * 1999-06-28 2005-06-08 株式会社日立製作所 自動車の制御システムおよび自動車の制御装置
US7593838B2 (en) * 2000-03-28 2009-09-22 Robert Bosch Gmbh Model-supported allocation of vehicles to traffic lanes
DE10030258A1 (de) * 2000-06-20 2002-01-03 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Abstandsregelung eines Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fremdfahrzeug und Abstandsregelsystem
US6359554B1 (en) 2000-09-08 2002-03-19 Eaton Corporation Motor vehicle dashboard indicators with an intelligent computer network interface
US6696932B2 (en) 2000-09-08 2004-02-24 Eaton Corporation Intelligent indicators for a motor vehicle
US6795765B2 (en) * 2001-03-22 2004-09-21 Visteon Global Technologies, Inc. Tracking of a target vehicle using adaptive cruise control
ATE371388T1 (de) * 2001-09-13 2007-09-15 Per Kirkegaard Vorrichtung zum entfernen einer zecke
US6859705B2 (en) * 2001-09-21 2005-02-22 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a pre-crash sensing system with object classifier in a vehicle having a countermeasure system
US6775605B2 (en) * 2001-11-29 2004-08-10 Ford Global Technologies, Llc Remote sensing based pre-crash threat assessment system
WO2003090313A1 (en) * 2002-04-19 2003-10-30 Roadeye Flr General Partnership Rf system concept for vehicular radar having several beams
JP3997837B2 (ja) * 2002-05-27 2007-10-24 株式会社デンソー 車載レーダ装置、プログラム
US6826479B2 (en) * 2002-06-03 2004-11-30 Visteon Global Technologies, Inc. Method and apparatus for target vehicle identification in automatic cruise control and collision avoidance systems
US7420502B2 (en) * 2002-06-06 2008-09-02 Claudio Hartzstein Forward-looking radar system
JP4895484B2 (ja) * 2004-06-28 2012-03-14 富士通テン株式会社 車載用レーダ装置の軸ずれ量演算方法及び車載用レーダ軸ずれ判定方法
JP2006151125A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Omron Corp 車載用画像処理装置
US20060276939A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Ameen Yashwant K Real-time determination of grade and superelevation angles of roads
DE102005039103A1 (de) * 2005-08-18 2007-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren für die Erfassung eines Verkehrsraums
JP5055812B2 (ja) * 2006-04-07 2012-10-24 マツダ株式会社 車両の障害物検知装置
CN101532844A (zh) * 2008-03-14 2009-09-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 移动通信装置及其移动通信装置的行程引导方法
JP5453048B2 (ja) * 2009-10-22 2014-03-26 富士重工業株式会社 車両の運転支援制御装置
JP5071533B2 (ja) * 2010-05-19 2012-11-14 株式会社デンソー 車両用現在位置検出装置
US8972147B2 (en) 2011-01-10 2015-03-03 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc ACC and AM braking range variable based on internal and external factors
US8543309B2 (en) 2011-01-10 2013-09-24 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc ACC and AM braking range variable based on lateral and longitudinal position of forward vehicle and curvature of road
WO2013105328A1 (ja) 2012-01-10 2013-07-18 三菱電機株式会社 移動距離計測装置
JP6544348B2 (ja) * 2016-12-22 2019-07-17 トヨタ自動車株式会社 車両運転支援装置
JP6515912B2 (ja) 2016-12-22 2019-05-22 トヨタ自動車株式会社 車両運転支援装置
KR20180099280A (ko) * 2017-02-28 2018-09-05 삼성전자주식회사 가상 차로 생성 장치 및 방법
CN109407097B (zh) * 2018-10-30 2020-09-29 北京润科通用技术有限公司 一种车辆可行驶区域的检测方法及装置
CN111824157B (zh) * 2020-07-14 2021-10-08 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 一种自动驾驶方法和装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2071418A5 (ko) * 1969-12-29 1971-09-17 Dessailly Rene
US4414548A (en) * 1981-03-30 1983-11-08 Trw Inc. Doppler speed sensing apparatus
JPS6130428A (ja) * 1984-07-20 1986-02-12 Nissan Motor Co Ltd 車両走行制御装置
JP3164439B2 (ja) * 1992-10-21 2001-05-08 マツダ株式会社 車両用障害物検出装置
US5314037A (en) * 1993-01-22 1994-05-24 Shaw David C H Automobile collision avoidance system
US5529138A (en) * 1993-01-22 1996-06-25 Shaw; David C. H. Vehicle collision avoidance system
US5402129A (en) * 1993-08-04 1995-03-28 Vorad Safety Systems, Inc. Monopulse azimuth radar system for automotive vehicle tracking
JPH09506698A (ja) * 1993-11-23 1997-06-30 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト レーダー方法及びこの方法を実施する装置
SE516317C2 (sv) * 1994-06-07 2001-12-17 Saabtech Electronics Ab Förfarande för att bestämma körfältet för ett framförvarande fordon
JP3132361B2 (ja) * 1995-03-17 2001-02-05 トヨタ自動車株式会社 車載用レーダ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101033936B1 (ko) * 2004-11-12 2011-05-11 주식회사 만도 커브 도로에서의 레이더 성능 평가장치

Also Published As

Publication number Publication date
US5959569A (en) 1999-09-28
EP1025454A1 (en) 2000-08-09
AR015179A1 (es) 2001-04-18
AU1070099A (en) 1999-05-03
AU743214B2 (en) 2002-01-24
ZA989209B (en) 1999-04-23
WO1999019745A1 (en) 1999-04-22
BR9812891A (pt) 2000-08-08
WO1999019745A8 (en) 2000-07-27
CA2304586A1 (en) 1999-04-22
CA2304586C (en) 2005-12-06
JP2001520389A (ja) 2001-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010030979A (ko) 자이로스코프 장치를 이용하여 자동차에 대한 경로상의타겟을 측정하는 방법과 장치
JP4377334B2 (ja) Ｆｍｃｗレーダーを用いて複数の対象の間隔および速度を測定する方法
EP0764279B1 (en) A method for determining the traffic lane of a vehicle
KR100662063B1 (ko) 스캔식 레이더의 정지물 검지(檢知) 방법
US5400032A (en) Doppler control channel for a radar
US9989637B2 (en) Portable collision warning apparatus
WO2014125981A1 (ja) レーダセンサ取付角度を認識可能な車載レーダ装置
US7023376B1 (en) Radar apparatus
JP3936713B2 (ja) 車両用後側方警報装置
US11294029B2 (en) Radar system and method for updating waveform parameters
US9285467B2 (en) Radar apparatus, vehicle control system, and signal processing method
JP3082555B2 (ja) 車載レーダ装置
US11307300B2 (en) Vehicle radar system
JP2787014B2 (ja) 車両障害物識別システム
JP3346867B2 (ja) 静止物識別型移動体レーダー装置
JP2002350157A (ja) 位置補正装置
JP4120678B2 (ja) 先行車選択装置及び先行車選択方法
JPS5979874A (ja) 衝突防止装置
JPH10160486A (ja) 車両の位置検出装置
EP0408237A2 (en) Doppler control channel for a radar
MXPA00003432A (en) Method and apparatus for in-path target determination for an automotive vehicule using a gyroscopic device
Mende et al. A high performance AICC radar sensor-concept and results with an experimental vehicle
JPH04313090A (ja) 自動車用障害物検知装置
JP2630875B2 (ja) 車載用レーダ装置
JP3475543B2 (ja) 自動車の走行制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid