JP2004521028A - 車両の減速を作動させて実施する方法および装置 - Google Patents

Abstract

衝突を回避するために車両の減速を作動させて実施する方法と装置が提案され，同方法においては車両の間隔および速度制御装置によってセンサ検出範囲内の対象が認識されて，認識された各対象について測定量が求められ，認識された対象が求められたかかる測定量に基づいて各種の対象クラスに分類づけられ，認識された対象の各クラスへの分類づけに基づいて対象の動作軌線が予測される。対象のこれら認識された動作軌線と認識された対象クラスから，さらに衝突リスクが求められ，予め設定可能な衝突リスクが存在する場合は，衝突リスクの程度に従って車両の減速装置が駆動される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
衝突を回避し，若しくは事故の衝撃強度を軽減するために，車両の減速を作動させて実施する方法および装置が提案され，同方法においては，少なくとも１つのレーダーセンサ，リーダーセンサまたはビデオセンサ，またはそれらの組合せによってセンサ検出範囲内の対象が認識されて，各認識された対象について測定量が求められ，認識された対象は，求められた対象に属する測定量に基づいて各種の対象クラスに分類づけられて，認識された対象の，各クラスへの分類づけに基づいて対象の動作軌線が予測される。この対象の予測された動作軌線とそれに属する認識された対象クラスから，さらに衝突リスクと危険度が求められ，衝突リスクと危険度の予め定められた組合せが存在する場合に，車両の減速装置がそれに応じて駆動される。
【０００２】
従来の技術
過去において，好適な間隔および速度制御システムが市場に多く出回り，これらのシステムは，従来の速度メータの機能性を拡張して，自己の車両の前に，より低速で先行車両が認識された場合に，速度制御は，間隔制御に切り替えられて，先行車両に同一の速度で追従が行われるようになる。この種の間隔および速度制御の原則的な機能方法は，ヴィナー，ヴィッテ他（Ｗｉｎｎｅｒ，Ｗｉｔｔｅ ｅｔ ａｌ）の論文「アダプティブクルーズコントロールシステム 状況と開発傾向（ａｄａｐｔｅｖｅ ｃｒｕｉｓｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｔｅｍ ａｓｐｅｃｔｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄｓ）」，ＳＡＥ−ｐａｐｅｒ９６１０１０，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ａｎｄ Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ，デトロイト，１９９６年２月２６−２９日発行，に記載されている。
【０００３】
ＤＥ１９５４７１１１には，車両のブレーキ設備を制御する方法および装置が記載されており，同方法においては，予め設定された条件が存在する場合に，駆動スリップ制御開始前に，既に車輪ブレーキ内へ圧力が導入制御され，その際に駆動車輪には，さしたるブレーキ作用は，もたらされない。
【０００４】
発明の核心と利点
従って本発明の核心は，衝突を回避し，若しくは衝突エネルギーを軽減するために，車両の減速を作動させて実施する方法および装置を提供することである。その際に，特にかかる方法および装置は，自動的な非常ブレーキを作動させて実施することができ，かつそのために自動的に制御される操舵介入および／またはブレーキ介入を実施することができる。本発明によれば，この課題は，独立請求項の特徴によって解決される。また好適な展開と形態が従属請求項から明らかにされる。
【０００５】
これは，好ましくは，間隔および速度制御装置が車両のセンサ検出領域内の対象を認識して，認識された対象の各々について測定量を求めることによって実行される。求められた測定量に基づいて，各認識された対象に対象クラスが分類づけられ，分類づけられた対象クラスに基づいて特徴的な可能な動作軌線群が予測される。さらに，認識された対象クラスと求められた動作軌線によって衝突リスクと危険度が定められて，それに従って車両の減速装置を作動させることができる。
【０００６】
衝突の回避は，この場合においては，衝突回避が不可能である場合に，衝突の衝撃強度を軽減するための衝突エネルギーの軽減も含む。衝突リスクは，車両が対象と衝突する確率を表す。それに対して危険度は，この可能な衝突による車両の搭乗者の危険を見積もる。２台の車両が互いに近くを通過する際に，外部ミラーによって不可避的に接触する場合には，高い衝突リスクがあるが，わずかな危険度しかないので，自動的な減速導入は，実施する必要はない。
【０００７】
さらに，車両の間隔および速度制御装置がレーダーセンサ，リーダーセンサ，ビデオセンサまたはこれらの組合せであると効果的である。
【０００８】
さらに，求められた測定量は，自己の車両に対する対象の間隔，自己の車両速度に関する対象の相対速度，対象の水平の広がり，対象の垂直の広がり，対象の幾何学配置，その際に特に対象の後ろ側の幾何学配置という変量の少なくとも１つ，そして反射面の表面性質，特に対象の後ろ側の表面性質であることが好ましい。さらにまた，受信された後方散乱されたレーダー信号，リーダー信号またはビデオ信号から求めることの可能な他の測定量も考えられる。
【０００９】
このとき，対象クラスへの分類は，求められた測定量に従って行われることが好ましく，それに従って対象は，人間，オートバイ，小型乗用車，大型乗用車，トラック，バス，ガードレール，案内標識，建物または後方散乱されたレーダー信号，リーダー信号またはビデオ信号により特徴づけることのできる他の対象のクラスの１つに対応づけられる。
【００１０】
また，対象クラスへの分類は，個々の対象が個々のセンサ，または所定のセンサの組合せによって認識されて分類づけ可能であるか，または全く検出不可能であるかに従って行われることが好ましい。
【００１１】
動作軌線を求めるために，さらに，各対象クラスについて特徴的な走行における動的なモデルが設けられていることが好ましく，このモデルを用いて，予測すべき可能な動作軌線群をより高い精度で求めることができる。
【００１２】
さらに，衝突リスクと危険度は，運転者の介入が行われない限りにおいて，認識された対象との衝突の確率を表すことが好ましい。スカラー的な衝突リスクとスカラー的な危険度の場合においては，しきい値を上回った場合に，減速装置が駆動されると効果的である。さらに，衝突リスクと危険度が１つまたは複数のベクトル的な変量であって，車両の減速装置を駆動するために，所定のベクトル条件が満たされていなければならないことが考えられる。さらに，スカラー的なしきい値またはベクトル的な作動条件が一定ではなく，交通状況に従って変更可能であると効果的である。すなわち，減速装置の駆動を目下の環境状況に従って適合させることができると効果的である。
【００１３】
さらに，しきい値は，運転者アクティビティ，従ってアクセルペダル，ブレーキペダルまたはステアリングホィールの操作に従って変更可能であることが好ましい。それによって，運転者自身がブレーキ操作または回避操作を試みることが認識された場合に，より危機的な時点で初めて減速装置を作動させることが可能である。運転者がかかる動作を行わないことが認識された場合には，非危機的な状況において，既に作動を導入することができる。
【００１４】
さらに，自己の車両と認識された車両の動作軌線を前もって計算する場合に，操舵介入とブレーキ介入の組合せによって，車両の車輪に発生する力が，車輪から道路へ最大伝達可能な力よりも大きくない場合の軌線のみが考慮されることが特に好ましい。車輪から道路へ伝達することのできない操舵力およびブレーキ力が発生する場合の動作軌線を除去することによって，動作軌線を求めるために必要とされる計算出力が減少され，それによりシステムの能力が向上する。
【００１５】
特に重要なのは，本発明に基づく方法を，自動車の好適な間隔または速度制御の制御装置のために設けられている制御素子の形式で実現することである。その際に，制御素子上に計算機上で，特にマイクロプロセッサまたはＡｓｉｃ上で遂行可能であって，かつ本発明に基づく方法を実施するのに適しているプログラムが記憶されている。従ってこの場合においては，本発明は，制御素子上に格納されているプログラムによって実現されるので，プログラムを有するこの制御素子は，プログラムがそれを実現するのに適している方法と同様に本発明を表す。制御素子として，特に電気的なメモリ媒体，例えばリードオンリーメモリを使用することができる。
【００１６】
本発明の他の特徴，利用可能性および利点は，図面の図に示される，本発明の実施例についての以下の説明から明らかにされる。その場合に全ての記載されている，または図示されている特徴は，それ自体で，または任意の組合せにおいて，特許請求項におけるその要約またはその帰属に関係なく，かつ詳細な説明または図面におけるその表現または表示に関係なく本発明の対象を形成する。
【００１７】
図面
以下，本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１８】
実施例の説明
図１は，本発明に基づく方法の実施形態のフローチャートを示している。このフローチャートは，エンドレスループであって，常に新しく続行される。ブロック１においてレーダーセンサ，リーダーセンサまたはビデオセンサの形式の環境センサ技術によって，センサの検出領域内に存在する対象の数が決定される。認識されたｎ個の対象は，メモリに格納される。
【００１９】
フローチャートのブロック２において，ｎ個の各対象について測定データの読み込みが行われる。その際に，この測定データは，環境センサ技術によって直接準備される各種の変量を有している。測定量は，以下の変量の１つまたは複数のものである：自己の車両に対する対象の相対速度，対象の間隔，対象の水平の広がり，対象の垂直の広がり，対象の幾何学配置および反射面の表面性質。
【００２０】
時点ｔ＋Δにおけるこれら測定データは，認識された対象が初めて認識された対象であるか，または既に認識されて，その間にさらに移動した対象であるかを検出するために，時点ｔの先行する測定サイクルの測定データと比較される。これらの変化の時間微分から，他の変量，例えば測定された速度値から加速度を導き出すこともできる。
【００２１】
後続のステップ３において，対象に属する測定データを用いて，対象クラスが選択される。これは，例えば，特徴的な対象クラスと測定データとの相関を用いて行われる。対象クラスとして，各対象の特徴的なパターンが使用される。すなわち，例えばオートバイは，トラックとは異なるレーダー後方散乱を有し，若しくは車両は，静止している建物とは異なる特徴的な速度を有している。対象クラスのこの種の特徴に基づいて，各対象の測定データ内で相関分析を用いて，かかる対象に対象クラスが分類づけられる。
【００２２】
フローチャートのステップ４においては，ｎ個の各対象について動作軌線群の予測が行われる。そのために，各対象クラスについて格納されている特徴的な走行における動的なモデルが使用される。すなわち，オートバイは，例えばバスまたはトラックについて可能であるよりも高速の操舵運動を実施することができる。求められた対象クラスに従って利用される各走行における動的なモデルは，ステップ２で読み込まれた測定データと結合され，それによって，走行における動的なモデルを有せずに可能であるよりも，もっと正確な動作軌線群を前もって計算することができる。
【００２３】
フローチャートのステップ１から４に対して並列に，ブロック１０において自己の車両運動のデータが検出されて，ブロック１１において自己の車両の運動軌線が求められる。ステップ５において，自己の車両について求められた動作軌線群に基づき，かつ認識された対象について求められた動作軌線群に基づいて，衝突リスクと危険度が定められる。
【００２４】
この衝突リスクは，自己の車両とｎ個の対象の１つとの衝突が差し迫っている確率を定める。この衝突リスクは，衝突の確率が高くなるほど，それだけ大きくなるスカラーの値であることが可能である。さらに，衝突リスクがベクトル量であることも考えられ，それによって状況を多数の判断基準によって評価することができる。それに対して求められた危険度は，衝突リスクを考慮することなく，車両の搭乗者の危険を考慮する。この変量もスカラーまたはベクトルで構成することができる。
【００２５】
ステップ６においては，ステップ５で求められた衝突リスクが所定のしきい値ＳＷ１よりも大きいか，または危険度が所定のしきい値ＳＷ２よりも大きいかが問われる。ステップ５で求められた衝突リスクの変量と危険度がベクトル量である場合には，ステップ６における照会において，多判定基準の照会が必要である。
【００２６】
すなわち，ベクトルの衝突リスクおよび／または危険度の唯一の値だけが条件を満たせばよく，またはベクトルの全ての値が各々で肯定−条件を満たさなければならないことが考えられる。さらに，肯定−決定によってそれ以降の処理を行うために，ベクトルの所定のパターンが満たされなければならないことも考えられる。
【００２７】
ステップ６において，「いいえ」と答えられた場合には，シーケンスは円Ａへ分岐して，ステップ１からまた新たに開始される。ステップ６において「はい」へ分岐した場合には，差し迫っている非常ブレーキのために準備する手段を導入することができる。
【００２８】
この準備する手段は，例えば，運転者に聴覚的，視覚的または運動感覚的な装置によって実際の衝突リスクについて通知すること，または車両搭乗者のための支援システムが準備または作動され，またはエンジン回転数がアイドリング回転数へ低下され，またはトランスミッションがニュートラル位置へ移動されて，それによってパワー伝達が実行されないこと，または測定データを不揮発性メモリ媒体に書き込むことが実施され，または示されている手段の組合せが行われることにある。ここで示されている例においては，１つまたは複数の準備する手段を実施するために，１つのしきい値のみが評価される。
【００２９】
しかし，上述した準備する各手段について，それぞれ作動させるためには，上回らなければならない専用のしきい値が定められることも本発明の一部である。この場合においては，各動作のために，ステップ６のような決定ステップと，ステップ７のような動作ステップが相前後して実施されなければならない。
【００３０】
フローチャートのステップ８において，衝突リスクがしきい値ＳＷ２よりも大きいかが決定される。大きくない場合には，フローチャートは，Ａへ分岐し，それによってプログラムは，最初に戻り，アルゴリズムが再びステップ１から開始される。判断ステップ８における条件が「はい」と答えられた場合には，ステップ９における以降の処理が，減速手段が駆動されることによって行われる。ステップ８における決定は，ここでもまたステップ６におけるのと同様に，スカラー形式またはベクトル形式で実施することができる。
【００３１】
ステップ９において減速手段が駆動された場合には，自動的な非常ブレーキが作動されて，さらに車両が静止状態になり，またはフローチャートの新たに続行後において，中断がより好ましいと判断されるまで，車両が制動される。ブロック９で減速手段を駆動した後に，フローチャートは，ステップ１へ戻り，このサイクルを新たに続行する。その際に，減速手段は，作動されたままになり，次のステップにおいて，減速条件が満たされない場合に初めて緩めることができる。
【００３２】
図２は，本発明に基づく方法を実施するための本発明に基づく装置を示している。車両の減速を作動させて実施する装置１０は，入力フィールド１１を有しており，その入力フィールドにセンサ装置１２〜１３から１つまたは複数の入力信号１４〜１５が供給される。
【００３３】
センサ装置１２〜１３として，まず，レーダーセンサ，リーダーセンサまたはビデオセンサ，またはこれらの組合せと，自己の車両行動を検出することのできる他の装置が考えられる。例えばここで，自己の走行速度，ヨーレート，車両移動方向，ブレーキペダル操作，アクセルペダル操作を求める装置および操舵角度センサが挙げられる。
【００３４】
入力フィールド１１に到着する信号は，データトランスポートシステム１６によって評価ユニット１７へ供給される。評価ユニット１７においては，衝突を回避するために車両減速を作動させて実施する方法が実施される。この評価ユニット１７は，それぞれの車両状況と環境状況に従って出力信号を出力し，この出力信号は，データトランスポートシステム１６によって出力フィールド１８へ供給される。
【００３５】
出力信号は，例えば，運転者に聴覚的，視覚的または運動感覚的な形式で実際の衝突リスクに関して知らせる信号，またはエアバッグまたはベルトテンショナーのような支援システムを準備または作動させる信号であり，またはエンジン回転数をアイドリング回転数に低下させる信号が出力され，またはトランスミッションをニュートラル位置へ移動させる信号が出力され，それによってパワー伝達は，実行されず，または衝突が間近に迫っている場合には，入力フィールド１１へ供給された測定データが不揮発性メモリに格納される。
【００３６】
出力フィールド１８を介して出力することのできる他の出力信号は，減速手段を駆動する信号とすることができる。その際に，減速手段は，非常ブレーキの作動前に，ブレーキ設備が前充填されて，ブレーキライニングがブレーキディスクに添接され，さしたるブレーキ力の発生を防止することによって準備される。
【００３７】
減速手段へ出力される他の出力信号は，フルブレーキの作動を表すことができ，それによって最大可能な減速がもたらされる。減速手段へ供給することのできる他の信号は，部分減速，従ってかかるブレーキ作用が最大可能なブレーキ作用と小さいブレーキ作用との間に位置する減速をもたらす信号である。
【００３８】
出力フィールド１８を介して出力される信号２１〜２２は，他の処理装置１９〜２０のための入力量として用いられる。実施可能な装置１９，２０として，特に減速装置が挙げられるが，エンジン制御，トランスミッション制御，駆動データメモリ，支援システムのための制御装置または運転者インフォメーション装置も挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に基づく方法を実施するためのフローチャートを示している。
【図２】
本発明に基づく方法を実施するための装置を示している。

Claims (15)

1. 対象との衝突を回避し，または衝突の衝撃強度を軽減するために，車両の減速を作動させて実施する方法において，
   −前記車両の間隔および速度制御装置によって，センサ検出領域内の対象が認識され（１），および各認識された対象について測定量が求められ（２），
   −前記認識された対象が，求められた前記測定量に基づいて各種の対象クラスに分類され（３），
   −各クラスへの前記認識された対象の分類づけに基づいて，少なくとも１つの対象について動作軌線群が予測され（４），
   −前記予測された動作軌線群と前記認識された対象クラスに基づいて，衝突リスクが求められ（５），
   −前記予測された動作軌線群と前記認識された対象クラスに基づいて，危険度が求められ（５），および
   −予め設定可能な衝突リスクおよび／または予め設定可能な危険度において，車両の減速装置（１９，２０）が作動される（６，７）ことを特徴とする，車両の減速を作動させて実施する方法。
2. 前記求められた衝突リスクに従って，他の車両機能が作動可能であることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
3. 前記他の作動可能な車両機能が，次の機能の少なくとも１つである：
   −実際の衝突リスクの間に，運転者に聴覚的，視覚的または運動感覚的に通知すること，
   −車両搭乗者のための支援システムを準備または作動させること，
   −エンジン回転数をアイドリング回転数に下げること，
   −トランスミッションをニュートラル位置へ移動させて，パワー伝達の発生を防止すること，
   −測定データを不揮発メモリ媒体に記憶すること，
   であることを特徴とする，請求項２に記載の方法。
4. 前記車両の間隔および速度制御装置は，レーダーセンサ，リーダーセンサ，ビデオセンサまたはこれらの組合せであることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
5. 前記求められた測定量が，前記対象の相対速度の変量，前記対象の間隔，前記対象の水平の広がり，前記対象の垂直の広がり，前記対象の幾何学配置，反射面の表面性質の少なくとも１つであることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
6. 前記対象となる人，オートバイ，小型乗用車，大型乗用車，トラック，バス，ガードレール，交通標識，建物の各々について，前記対象クラスが設けられていることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
7. 前記認識された対象の対象クラスへの分類が，どのセンサまたはどのセンサの組合せによって前記対象が検出可能であるか，および／またはどのセンサまたはどのセンサの組合せによって前記対象が検出不可能であるか，に従って行われることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
8. 各対象クラスについて，走行における動的なモデルが設けられており，該モデルから前記各認識された対象について，該対象について求められた前記測定量を用いて，動作軌線群が予測されることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
9. 前記衝突リスクは，阻止不可能な衝突の確率を表すことを特徴とする，請求項１に記載の方法。
10. 前記車両の前記減速装置が作動される前記予め設定可能な衝突リスクは，しきい値であることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
11. 前記危険度は，阻止不可能な衝突の予測すべき衝突力を表すことを特徴とする，請求項１に記載の方法。
12. 前記車両の前記減速装置が作動される前記予め設定可能な危険度は，しきい値であることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
13. 前記減速装置を作動させる前記しきい値（ＳＷ１，ＳＷ２）は，交通状況に応じて変更可能であることを特徴とする，請求項１０または１２に記載の方法。
14. 前記自己の車両と認識された対象の前記動作軌線を前もって求める場合に，操舵介入およびブレーキ介入の組合せにより前記車両の車輪に発生する力が，前記車輪から道路へ伝達可能な力より大きくない場合の軌線のみが考慮されることを特徴とする，請求項１または８に記載の方法。
15. 対象との衝突を回避し，若しくは衝突の衝撃強度を軽減するために，車両の減速を作動させて実施する装置（１０）において，
    −該装置に，センサ検出領域内の対象を表す間隔および速度制御装置（１２，１３）の測定量が供給され，
    −認識された対象を各種の対象クラスに分類づける対象分類手段が設けられており，
    −前記各認識された対象について，分類づけられた前記対象クラスに従って，可能な動作軌線群を求める予測手段が設けられており，
    −前記認識された対象の１つとの衝突の確率を求める衝突リスクを求める手段が設けられており，および
    −前記認識された対象の１つとの衝突による搭乗者の損傷の確率を求める危険度を求める手段が設けられており，および
    −前記車両の減速装置の駆動を可能にする手段（１９，２０）が設けられている，
    ことを特徴とする，車両の減速を作動させて実施することを特徴とする，装置。

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