KR20060109438A

KR20060109438A - 운전자의 상태 모니터 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060109438A
Application number: KR1020067008043A
Authority: KR
Inventors: 마티아스 구트; 쥐르겐 트로스트
Original assignee: 다임러크라이슬러 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2006-10-20
Also published as: US7528730B2; JP2007509800A; CN1874910A; WO2005047045A1; EP1682378A1; DE10351654A1; US20070219688A1

Abstract

차 운전자의 상태를 모니터링하는 방법에서, 차선의 표시(3)(그 내부에서 차가 주행한다)가 감지되고, 차가 차선내에 머무르기 위해 차가 따라야하는 주행 방향이 결정된다. 이 경우에, 차 운전자는 차선내에 머무르는 것에 대해, 자동으로 센터링되는 조향 휠의 도움을 받는다. 차가 정확하게 결정된 주행 방향을 특정 시간 주기 동안 따를 경우, 이것은 차 운전자가 차를 적극적으로 운전하지 않고 있다는 신호이며, 이때 경보 신호가 발생한다.

Description

운전자의 상태 모니터 방법 및 장치{ACTIVE LANE ASSISTANT}

본 발명은 차 운전자의 상태를 모니터링하는 방법에 관한 것이며, 이때 차선내의 차의 위치가 감지되고 모니터링되며, 주행 방향이 결정되고, 차선에서의 실제 위치가 결정된 주행 방향과 비교되어, 운전자는 차선내의 위치를 유지하는데 도움을 받는다.

이러한 종류의 방법이 EP 0 640 903 A1에서 공개되었다.

거리-제어 시스템(distance-control system), 속도-제어 장치(cruise-control arrangement), 차선 보조(lane assistant) 같은 보조 수단에 의해서, 운전자는 많은 일에서 해방된다. 이러한 시스템들은 도로 교통을 더 안전하게 하는 것에 목표를 두고 사용된다. 특히, 부주의한 운전자에 의해 발생한 사고는 방지되어야 한다. 그러나 이러한 시스템의 대다수는 오용되고 있다. 상기 시스템들이 운전자를 보조하긴 하지만, 이러한 종류의 시스템이 안전을 완전하게 보증할 수는 없기 때문에, 운전자는 차를 운전하는 것에 책임감을 갖는 것에 주의를 기울여야 한다.

EP 0 640 903 A1에서 비디오 카메라 또는 그와 유사한 것이 차량에 장착되는, 운전자를 보조하는 시스템을 공개한다. 상기 비디오 카메라는 차선 또는 차도 표시를 식별하도록 사용된다. 관련 신호 프로세서가 차도 표시에 대한 차의 측면 위치를 추정한다. 조향 장치에 연결되어 있는 전자 모터가 차 조향 장치에 토크(torque)를 가하며, 이는 운전자에 의한 조향 토크를 보조하거나 또는 거스른다. 상기 신호 프로세서는 차선 내의 차의 위치를 유지하는데 있어 운전자를 보조하도록 형성된다. 결과적으로, 차의 위치가 유지되야만 하는 도랑 형태의 차도가 있을 수 있다. 이런 경우에, 충분히 큰 조향 토크를 가함으로써, 운전자는 운전자 보조의 도움을 받지 않을 수 있다. 특히, 차가 차선 표시에 근접하면, 차가 계산된 주행 방향으로 움직이지 않고 있다는 신호로서 경고 신호가 발생 된다. 이는 운전자를 환기시켜, 운전자가 차도상의 올바른 위치로 돌아오게 한다.

본 발명의 목적은 운전자가 차를 적극적으로 운전하지 않을 때를 식별하기 위해 사용될 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은 앞에서 언급한 종류의 방법에 의해 성취되며, 차선에서의 실제 위치가 계산된 주행 방향에, 지정 시간 주기 동안, 정확히 부합하면, 운전자에게 경고하는 신호가 생성된다.

비교적 긴 시간 주기 동안(이는 공장 단계에서 지정될 수 있음), 차가 계산된 주행 방향으로 정확하게 움직이면, 운전자가 조향 휠을 방치하고 있거나 운전자가 더 이상 차를 적극적으로 운전하고 있지 않다는 것으로 받아들여질 수 있다. 이러한 경우에, 운전자는 경보 신호에 의해 차를 다시 적극적으로 제어하도록 환기될 수 있다. 본 발명에 따르는 방법에서, 차도상의 차선 표시의 위치가 시각적으로 감지되기 위한 설비가 제공될 수 있다. 차에 대한 이러한 표시들의 위치 및 현재 차의 데이터(예를 들면 속도)는 차가 차선내에 머무르기 위해 차가 조향될 곳을 결정하도록 사용될 수 있다. 이렇게 결정된 주행 방향을 벗어나게 되는 경우에, 계산된 주행 방향을 유지하는 도움을 받게 된다. 그러나 또한 이는, 예를 들어, 차선의 중앙에서 운전자가 조향 휠에서 손을 떼거나 차를 적극적으로 운전하고 있지 않을 경우도 의미하며, 차의 위치가 지정 주행 방향으로 자동 유지되고 있음을 의미한다. 운전자가 잠깐 잠이 들거나 다른 일 때문에 정신을 집중하지 않는다고 간주될 수도 있다. 그러나 이러한 상태가 비교적 긴 시간 주기 동안 지속되는 것은 위험하다. 그러므로 다시 운전자가 차를 적극적으로 운전해야만 한다.

새로운 방법에서, 시각적이거나 청각적이거나 촉각적인 경보 신호를 발생하기 위한 설비가 제공될 수 있다. 자세히 말하자면, 조향 휠이 진동하도록 제작될 수 있다. 차량의 속도를 줄이도록 설비가 추가로 제작될 수 있다. 이는 운전자가 경보 신호에 반응하지 않을 때 특히 유용하다.

특히 바람직한 방법의 한 예에서, 운전할 때의 상황에 따라, 계산된 주행 방향에 추가되는 테스트 신호를 위한 설비와 차가 상기 테스트 신호를 따를 때, 경보 신호가 발생하도록 하는 설비가 제작될 수 있다. 이러한 측정 때문에, 차가 자동으로 조향되고 있는지, 운전자가 차를 조향하고 있는지를 알아내는 것이 가능하다.

계산된 주행 방향에서 벗어났는냐가 판단되는 것이 바람직하며, 차선내에 머무르기 위해서 조향 휠이 조정된 조향 각도 또는 차선내로 이동하기 위해 조향 휠이 조정된 조향 각도가 결정된다. 이러한 데이터들이 결정되기 때문에, 운전자는 최적의 방식으로 주행 방향을 유지하는데 도움을 받을 수 있다.

본 방법의 발전된 하나의 예에서, 결정된 조향 각도에 의해 수동 토크 작동기가 조향 토크의 영점 위치를 이동시키기 위한 설비가 제공될 수 있다. 결정된 조향 각도가 수동 토크 작동기에 오프셋으로서 제공된다. 전송된 각도에 의해 상기 수동 토크 작동기가 조향 토크의 영점 위치를 이동시킨다. 이러한 방식으로, 조향 휠은 자동으로 센터링되고, 이때 계산된 차선내에 머무르기 위해 또는 주행 방향을 유지하기 위해 요구되는 각도의 방향으로 조향 휠이 동작한다. 수동 토크 작동기는 특히 “스티어-바이-와이어(steer-by-wire)"시스템에서 사용된다. 스티어-바이-와이어 시스템이란 바퀴와 조향 휠 사이에 어떤 기계적인 연결도 없는 시스템이다. 운전자에게 조향 휠이 기계적으로 바퀴에 연결되어 있는 종래의 운전감을 제공하기 위해, 바퀴의 크램핑을 구현하는 토크가 조향 휠에 적용될 수 있다. 이러한 경우에, 바퀴가 일직선으로 있고 조향 휠이 센터 위치에 있을 때, 토크의 설정은 영(zero)이다. 조향 휠이 움직임에 따라 수동 토크가 증가되도록, 또는 조향 휠이 더 틀어진 경우에는 수동 토크가 더 증가되도록 하는 설비가 제공될 수 있다. 자동 센터링이 사용자가 조향 휠을 작동하는데 도움을 주어, 차는 지정된 또는 계산된 주행 방향을 유지할 수 있다. 운전자는 차가 차선내에 고정된 것 같은 느낌을 받는다.

본 방법의 바람직한 실시예에서, 차선내에 머무르도록 하는 운전자 보조 기능(조향 보조)은 계산된 주행 방향에서 벗어날 때 동적으로 증가한다. 이것은 차가 차선 표시에 가까이 다가갈 때, 센터링이 동적으로 증가한다는 것을 의미한다.

어떤 차선 또는 처선 표시라도 식별되지 않을 경우에는 조향 보조가 천천히 중지되는 것이 바람직하다. 차선이 더 이상 식별되지 않을 경우, 조향 각도에 의해 오프셋이 판단되어 지고 증가된 센터링이 천천히 중지된다. 조향 보조가 갑자기 중단되지 않는다는 사실에 의해, 운전자가 놀라서 안전한 운전을 할 수 없게 되는 것이 방지됨이 보증된다.

본 발명의 목적이, 주행 방향을 결정하는 수단인 차선 식별 기기와, 주행 방향으로부터의 이탈을 모니터링하는 모니터링 기기와, 지정 시간 주기 동안, 상기 모니터링 기기가 특정 주행 방향이 실제 주향 방향에 부합하는 지를 감지할 때, 경보하는 경보 기기를 포함하는 상태 모니터링 장치에 의해 성취될 수 있다. 종래 기술과는 비교되어, 오직 자동으로, 즉 운전자의 어떤 움직임도 없이, 차가 차선내에 머무를 때에, 상기 경보 기기가 활성화될 수 있다. 그러므로 차가 이상적인 차선에서 이탈하기 전에, 그리고 차도 표시에 도달하기 전에, 운전자에게 경보를 알릴 수도 있다. 차가 차선 표시에 가까이 갔을 때, 운전자가 먼저 경보를 받았을 경우, 이는 운전자의 바람직하지 못한 반응을 초래할 수 있고 다른 인접 차선을 주행하던 차와 충돌을 초래할 수도 있다. 그러므로 본 발명을 따르는 상태-모니터링 장치는 도로 교통의 안전도를 더 높인다.

상태-모니터링 장치의 바람직한 하나의 실시예에서, “스티어-바이-와이어” 시스템이 제공된다. 이러한 경우에, 차의 위치가 차선 식별 기기에 의해 감지되도록 하는 설비가 제공될 수 있다. 모니터링 기기에서 식별되는, 계산된 주행 방향에서의 이탈이 차의 CAN 버스를 통해 “스티어-바이-와이어” 시스템에 제공될 수 있다. 상기 “스티어-바이-와이어” 시스템은, 차선내에 머무르거나 차선으로 복귀하기 위해 조향 휠이 조정되는 각도를 결정하도록 이탈 정보를 사용한다. “스티어-바이-와이어” 시스템에서는, 바퀴와 조향 휠 간에는 어떠한 기계적 연결도 존재하지 않는다.

“스티어-바이-와이어” 시스템에 의해 결정되는 각도는 수동 토크 작동기에 오프셋으로서 제공된다. 전송된 각도에 의해, 상기 수동 토크 작동기가 조향 토크의 영점 위치를 이동시킨다. 이는 자동 센터링을 구성한다. 자동 센터링은 차선내에 머무르기 위해 요구되는 각도의 방향으로 조향 휠을 작동시킨다. 상기 “스티어-바이-와이어” 시스템은 모니터링 장치의 한 요소일 수 있다. 또는 모니터링 장치가 “스티어-바이-와이어” 시스템의 한 요소일 수도 있다.

또 다른 방법에서, 조향 휠과 바퀴 사이에 기계적 연결이 존재할 때, 즉, “스티어-바이-와이어” 시스템이 사용되지 않을 경우에는 섀시에 의해, 수동 토크 작동기가 행해진 토크에 새 토크를 더 가하도록 하는 설비가 제공될 수 있다.

도 1은 상태-모니터링 장치를 도식한 도면이다.

도 1은 상태-모니터링 장치(1)를 대략적으로 도식한다. 차선 식별 기기(2)에 의해 차선 표시(3)의 위치가 시각적으로 감지된다. 상기 차선 식별 기기(2)는 또한 예를 들어 카메라를 이용하는, 직렬 차선 보조라고도 불리운다. 차에 대한 상기 차선 표시(3)의 위치 및 현재 차의 데이터가, 차가 차선 표시(3) 사이에 위치하기 위한 주행 방향을 결정하기 위해 사용된다. 이러한 경우에, 차가 차선 표시(3)의 중 앙에서 움직이는 경향이 있을 수 있다. 그러나 또한, 차도의 코스에 따라서 차선 표시(3)의 한쪽으로 접근할 수 있다. 모니터링 기기(5)는 차가 계산된 주행 방향에서 벗어났는지를 판단한다. 차선내에 머무르기 위해, 또는 계산된 주행 방향을 유지하기 위해 조정되는 조향 휠의 각도가 또한 결정된다. 한 가지 실시예에서, 상기 모니터링 기기(5)는 “스티어-바이-와이어(steer-by-wire)" 시스템의 일부분이다. 결정된 각도가 수동 토크 작동기(6)로 전송된다. 상기 수동 토크 작동기는 전송된 각도에 의해 조향 토크의 영점 위치를 이동시킨다. 이러한 자동 센터링은 차선 내에 머무르기 위해 요구되는 각도의 방향으로 조향 휠(7)을 작동시킨다. 이러한 효과를 더 증폭하기 위해, 센터링이 동적으로 증가된다. 한 실시예에서, 수동 토크 작동기(6)는 섀시(8)로의 데이터-프로세싱 연결을 갖는다. 실제로 바퀴(10)를 조절하는 모터(9)를 제어하기 위한 지시가 운전자에 의해 설정된 조향 휠(7)의 위치로부터 결정된다. 비교적 오랜 시간 주기 동안, 차가 계산된 주행 방향으로 정확히 이동하고 있다고 모니터링 기기(5)가 확신할 경우, 경보 기기(11)가 활성화되는데 이는 운전자가 조향 휠(7)을 방치하고 있거나, 또는 운전자가 더 이상 적극적으로 차를 운전하지 않는다고 생각되어 지기 때문이다.

차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법에 있어서, 내부에서 차가 이동하는 차선 표시(3)가 감지되고, 차선내에서 머무르기 위해 차가 따라야 하는 주행 방향이 결정된다. 이러한 경우에, 차선내에 머무르기 위해, 조향 휠이 자동으로 센터링됨으로써 차 운전자는 도움을 받는다. 특정 시간 주기 동안, 차가 정확하게 지정 주행 방향을 따르는 경우, 차 운전자가 적극적으로 차를 운전하지 않는다는 뜻 이며, 경보 신호가 발생된다.

Claims

차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법에 있어서, 차선내의 차의 위치가 감지되고 모니터링되며, 주행 방향이 결정되며, 차선내의 실제 위치가 결정된 상기 주행 방향과 비교되어, 운전자는 차선내에서 위치를 유지하는데 도움을 받을 수 있으며,

지정 시간 주기 동안, 계산된 주행 방향이 차선내의 실제 위치와 정확히 부합할 때, 운전자를 위해 경보 신호가 생성됨을 특징으로 하는 차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 시각적이거나, 청각적이거나, 촉각적인 경보 신호를 발생함을 특징으로 하는 차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 운전할 때의 상황에 따르는 테스트 신호가 계산된 주행 방향에 더해지고, 차가 상기 테스트 신호를 따를 때, 경보 신호가 발생하는 것을 특징으로 하는 차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계산된 주행 방향에서의 이탈이 판단되고, 차선내에 머무르거나 차선으로 복귀하기 위해 조정되어야할 조향 휠의 조향 각도가 결정됨을 특징으로 하는 차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 결정된 조향 각도에 의해 수동 토크 작동기(6)는 조향 토크의 영점 위치를 이동시킴을 특징으로 하는 차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, 차선내에 머무르기 위한 운전자 보조는 계산된 주행 방향에서의 이탈에 따라 동적으로 증가함을 특징으로 하는 차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
제 6 항에 있어서, 어떠한 차선도 식별되지 않을 때, 차선내에 머무르기 위한 운전자 보조가 천천히 중지됨을 특징으로 하는 차 운전자의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
상태-모니터링 장치(1)에 있어서, 상기 장치는

차선 식별 기기(2),

주행 방향을 결정하기 위한 수단(4),

주행 방향에서의 이탈을 모니터하기 위한 모니터링 기기(5),

경보 기기(11)

를 포함하며,

지정 시간 주기 동안, 특정 주행 방향이 실제 주행 방향에 부합함을 상기 모니터링 기기가 감지할 때, 상기 경보 기기는 활성화됨을 특징으로 하는 상태-모니터링 장치.
제 8 항에 있어서, “스티어-바이-와이어(steer-by-wire)" 시스템이 제공됨을 특징으로 하는 상태-모니터링 장치.
제 8 항 내지 제 9 항 중 한 항에 있어서, 수동 토크 작동기(6)가 제공됨을 특징으로 하는 상태-모니터링 장치.