JP2004182233A - 減速警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】 道路交通又は他の走行における追突の危険性を低減し、従来のブレーキライト及び警報点滅システムの欠点を克服又は軽減する減速警報システムを提供すること。
【解決手段】 道路交通又は対象物の他の走行における追突の危険性を低減する減速警報ユニットが提供される。このユニットにおいては、従来のブレーキライト及び警報点滅システムの欠点を克服するために、前方の乗物の減速警報システムによる警報の強度を、後続乗物に関連してその乗物に適用される危険ファクタＧのレベルに基づくようにしている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、道路交通において追突の危険を低減するシステム及びその制御方法に係る。

交通事故により生じる死亡、傷害及び所有物への損傷は、追突によるものが相当程度に及ぶ。過去数十年間に事故に対する受動的な保護手段の開発が甚だしく進歩し、それにより事故が減少したことが認められる。この点については、安全停止（クランプル）ゾーンや、シートベルトや、ヘッドレストや、エアーバッグのみが考えられる。

しかし、２０年来知られているブレーキライトの開発は著しい進歩には至っていない。ブレーキライトは明るくて若干大きくなり、乗物の速度を落とさなくてもブレーキペダルをある程度踏むだけで点灯するようになったに過ぎない。米国では、中央に取り付けられた第３のブレーキライトが最近導入されている。

しかしながら、既知のブレーキライトの実質的な欠陥はこのような改良によって克服されていない。ブレーキライトはフットブレーキを操作したときだけ点灯し、乗物が惰走するとき、即ち減速するときには点灯しない。というのは、運転者はアクセルペダルから足を下ろし、付加的なエンジンブレーキ又は渦電流ブレーキをオンにするが、空気によるブレーキ作用には頼らないからである。このような場合、高速（主として空気の抵抗による）及び低速（主としてモータブレーキトルクによる）の両方において約１．５ないし２ｍ／ｓ² の減速が得られる。

荷物を積載していないトラックの場合に、エンジンブレーキと渦電流ブレーキを同時に操作すると、３ｍ／ｓ² までの減速値が得られるが、これらは全てブレーキライトを点灯せずに行われる。このような減速は、乾燥した道路状態のもとでは１５ないし３０％の非常ブレーキ作用に等しくそして路面が雪で覆われた状態では約５０ないし１００％の非常ブレーキ減速に等しい。それ故、数秒間アクセルペダルから足を外すだけでも後続の乗物に対して速度の差が確立され、ブレーキライトが点灯されずに追突の危険を伴う。これは、実際のブレーキ操作（ブレーキライトを伴う）の前に長い惰走段階（ブレーキライトを伴わない）がある全ての場合に特に重大な影響を及ぼす。特に充分な安全距離が維持されているときには、ブレーキライトが点灯しない減速は目では気付き難い。というのは、相当に距離があると、立体的な視覚感覚が実際上なくなるからである。更に、接近するにつれて大きくなってくる物体（即ち、前方に乗物がある場合）についての視覚的な作用は、距離が離れているときほど小さく、例えば、距離が１００ｍの場合には、１０ｍ接近しても見掛けの大きさは１１％しか増加しないが、距離が２０ｍの場合には、１０ｍ接近すると、前の乗物の見掛けの大きさは実際上２倍になる。

早期の警報がないために、後続する乗物が必要なブレーキ操作を開始するときには貴重な時間が「浪費」される。というのは、高速度においては「無駄」になるブレーキ経路が相当に長くなるからである。しかしながら、長い距離に対する早期警報の作用は、従来のブレーキライトによって達成されている。

通常のブレーキライトの更に別の欠点は、ライトが点灯することによって与えられる警報が、ブレーキ動作が生じているとき又はブレーキペダルが踏まれているときだけしか続かないことである。しかしながら、もはやブレーキ作用が生じなくても、追突の危険性が一掃されたわけではない。というのは、ブレーキ動作による後続乗物との速度差がまだ存在するからである。ブレーキライトがオフになると、もはや危険がなくなったという誤った印象を実際に与える。

更に別の欠点は、従来のブレーキライトの場合の警報の強度が、ブレーキによる減速の程度には係わりないことである。これは、一方では、パニック的な反応を与え（例えば、安全距離が充分でない場合の鋭いブレーキ操作）、ひいては、事故を招くことにもなるが、他方では、例えば、高い減速作用で非常ブレーキを掛ける場合に必要な充分に強度の高い警報が存在しない。

ほぼ２０年間に、いわゆる警報点滅システムが法律で（ドイツにおいて）規定された。この点について、問題は、４つの方向指示灯全部を手でオンに切り換えそしてこれらが同期してオン及びオフに切り換わるようにすることである。高速道路上の停止した乗物（例えば、交通渋滞で）や、乗物が牽引されるときの安全確保のための運転が規定されている。実際には非常に有用であると分かっている永久点灯のブレーキライトも若干問題である。というのは、高速道路上の熟練したドライバは、ある距離から渋滞や事故を見ただけでブレーキライトを点灯するからである。しかしながら、警報点滅システムの欠点は、手で操作しなければならないことであり、特に、非常ブレーキ操作即ち特に重大な危険の場合にはそれを操作する時間がなく、ドライバは、付加的な装置を操作することによって注意をそらせてはならないことである。追突事故の場合には、多くのドライバが衝撃や物理的な傷害を受け、警報点滅システムをオンに切り換える状態ではない。

多くの熟練したドライバは、断続的にブレーキを掛けそしてブレーキライトを断続的に動作する（ブレーキペダルが充分に緩められる場合）ことによって後続車両に警報を与える。しかしながら、この方法は、ブレーキによる減速の程度が小さく且つ充分に長い時間がある場合にのみ適用できるが、実際の危険を感じて強力なブレーキ動作が必要とされる場合には適用できないという実質的な欠点がある。

相当の開発研究がなされたが実質的な成功を得ていない更に別の開発に、接近レーダがあり、これは、後続の乗物が所要の安全距離を維持しないときに、その後続の乗物に光学又は音響信号を発生するか、或いはその後続乗物に自動的にブレーキを掛ける動作を生じさせるものである。この接近レーダの欠点は、多数あり、簡単に述べると、音響又は光学警報（ダッシュボードにおける）が、危険源である点即ち先行乗物から送られないので、注意を引くよりはむしろ注意が散漫になり勝ちである。更に、このようなレーダシステムは、特に危険な速度差に反応するのではなく、安全距離を維持し損なうことに反応する。更に別の欠点は、ドライバが非常に頻繁に警報を受け、例えば、別の車線からそのドライバの車線へ入ってくる乗物が安全間隔即ち距離内に入るたびに警報を受けることから明らかであり、この場合は、車線変更のプロセスは明白なことであり、特に注意をしていないドライバでも気付くので、付加的な警報は不要である。更に、このような接近レーダによって自動的にブレーキが掛かったりエンジンの出力が下がったりすることは、運転の妨げになり、多くの場合に事故の原因になりかねない。

最近、ドライバの足がアクセルペダルから外れると、オレンジ色の「ブレーキライト」が実際の赤いブレーキライトの前に予備警報として点灯するものが示唆されている。これは、出力を下げることによる減速であっても指示が与えられ、その直後にブレーキ操作が行われる場合には足をブレーキペダルへ移行するに要する時間、即ち数十分の１秒だけ反応時間が短縮されるという効果がある。このシステムの欠点は、ドライバの足がアクセルペダルから外れるたびにそれが短時間であってもシステムが応答し、非常に多数の事象が同時に生じるために後続ドライバの注意力を低下させることである。更に、この回路は、赤いライトを点灯するブレーキ動作と充分区別できないために、追突の回数が増大し勝ちであることを意味する。

更に別の開発研究は、通常０．２０ないし０．２５秒であるブレーキライトの応答時間を短縮することに向けられた。これは、例えば、低い電流でランプのフィラメントを予熱するか又は白熱ランプに代わってＬＥＤを使用することにより行われる。いずれの場合も、応答時間は約０．１０ないし０．１５秒短縮され、これは僅かな進歩であると認められる。というのは、例えば、１００ｋｍ／ｈの速度においてブレーキ距離は３ないし４．５ｍ減少され、そして１５０ｋｍ／ｈでは比例的に４．５ないし約７ｍ減少されるからである。しかしならが、従来のブレーキライトの上記した基本的な欠点は低減もされないし克服もされない。

従って、本発明の１つの目的は、路上交通又は他の走行において追突の危険を低減すると共に、従来のブレーキライト及び警報点滅システムの欠点を排除又は軽減する減速警報システム及びその操作方法を提供することである。

本発明によれば、道路交通における追突の危険を低減するため乗物において使用する減速警報システムにおいて、

ここで、ｂは前記乗物の減速度であり、ｔは減速が行なわれている時間であり、ｓは
減速が行なわれている距離であり、ｎはある累乗を示す値である
に基づいて前記乗物の全危険ファクタ（ΣＧ）を計算するコンピュータと、
後続乗物に対して警報を指示するための１つ以上の減速警報ライトと、
を備えており、前記警報の強度は、前記計算された全危険ファクタの大きさにつれて増大することを特徴とする減速警報システムが提供される。

本発明の一つの実施の形態によれば、前記コンピュータは、前記計算された全危険ファクタを記憶し且つ更新し、前記警報は、前記乗物の減速が終了した後、前記乗物の減速の終了時の前記記憶された全危険ファクタに依存した時間期間の間指示され続ける。

本発明の別の実施の形態によれば、前記計算された全危険ファクタ（ΣＧ）は、アンチホイールロックシステムの動作中付加的に増大される。

本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記全危険ファクタ（ΣＧ）がスレッシュホールド危険ファクタを越えるとき、前記減速警報ライトのうちの少なくとも１つは、短い一定の暗い段階を間に挟んで明るい段階を与えるように動作し、前記全危険ファクタ（ΣＧ）が更に前記スレッシュホールド危険ファクタを越えて増大するとき、前記明るい段階の持続時間は、連続的または段階的により短くなる。

本発明のさらに別の実施の形態によれば、複数の減速警報ライトがライトストリップを構成するように一列に配設され、作動される警報ライトの数は、全危険ファクタの大きさにつれて増大し、前記ライトストリップの両外側のライトのみが低い全危険ファクタでは作動され、前記ライトストリップの点灯部分は、前記全危険ファクタの増大につれて前記両外側から増大し、高い全危険ファクタで全ストリップが点灯されるようになっている。

次に、本発明の実施の形態および実施例について、本発明を詳細に説明する。

前述の目的は、本発明によれば、特許請求の範囲に記載した特徴によって達成される。この場合に、減速警報システムは、警報の強度が、幾つかの関数に従い、そのシステムが搭載された乗物に基づき後続乗物に対して有効となる危険ファクタＧのレベルに応じるように制御される。危険ファクタのレベルによる警報の強度に基づくことにより、後続乗物のドライバは、追突の危険性が過大である場合に特に強い警報を受け、一方、重大な状態でない場合には疲労や不適切な反応を生じないために注意力があまり散漫にならないように確保することができる。この点について、減速警報システムは、フットブレーキを操作することにより生じた減速の場合に応答するだけではなく、エンジンをブレーキとして使用したり渦電流ブレーキを使用したり或いはドライバがアクセルペダルから足を外すことにより生じる減速のような他の場合の減速にも応答しなければならない。減速警報システムは、減速が例えば０．５ｍ／ｓ² の比較的低い値を越えたときだけ応答するのが効果的である。警報システムは、この数値より低い値には応答せず、従って、過度に頻繁に動作されることはない。

本発明は、更に別の効果を得ることができる。好ましくは、減速警報システムは、従来のブレーキライトではなくて、２つ以上の減速ライトを備えており、これらは、例えば０．５ｍ／ｓ² の所定の減速限界値に到達したときに点滅を開始する。これは、先行乗物が強くブレーキを掛けるや否や後続乗物が強い警報を受けるという効果を奏する。

この点において、全危険ファクタΣＧのレベルが平均減速度及び減速時間及び／又は減速距離に基づくものである場合には特に効果的である。というのは、高速度から長い時間をかけて又は減速距離に沿って非常に低い速度に達するまで又は乗物が停止するまでの比較的ゆっくりとしたブレーキ動作は高い全危険ファクタを招くからである。これは、交通渋滞度が低く且つ高速道路における乗物間の距離が大きい場合に特に明確なものとなる。というのは、乗物間の距離が大きいことにより先行乗物の減速度が大目に見られ勝ちだからである。一方、距離が小さい場合には、立体的な視覚感覚と、先行乗物が目で見て迅速に大きくなることによって距離の減少が非常に明確に検知される。

平均減速度ではなく、各々の可変の減速度ｂを、時間ｔにわたり又は減速距離ｓに沿って、ある関数、例えば、次の数１を用いて積分するのが便利である。

しかしながら、式ｓ＝ｖ² ／２ｂに基づき、減速度が増加した状態では、ブレーキ経路又は距離ｓが減速度に逆比例するように減少されるので、後続乗物についての危険は同時に増加される。

しかしながら、次の数２によれば、これは考慮されない。

というのは、逆比例の場合に、ｂ及びｔの変化（式ｔ−ｖ：ｂによる）は同じ値を維持するからである。従って、各々の減速度に対し積分された全危険ファクタＧ₂ の決定が増大の程度に考慮されるのが便利である。これは、例えば、ブレーキ減速の値がある累乗まで上昇された場合に行われる。減速度が２の累乗に上昇された場合には、減速と減速との間の増加において、全危険ファクタΣＧ₂ がブレーキ距離の長さに逆比例するように、次の数３のように増加される。

しかし、また、例えば、ｂ²による減速に対する許容を高める代わりに、例えば、√ｔ
だけ減速された時間ｔの変動を考慮することができる。これは同様の効果を得る。別の累乗に上昇された減速又は時間を考慮することができることは明らかである。しかし、これは、むしろ経験的又は実験的最適化の問題である。危険の度合が追突が起きる速度と共に増大することは経験の問題である。例えば、３０ｋｍ／ｈの速度で停止している乗物に（同じ質量を有する）衝突する場合には、その停止している乗物は、変形、エネルギーの変換及び残留エネルギーに基づいて、若干加速されるが、容易にブレーキが掛けられる（乗物の前方に突っ込む場合でなければ）。又、衝突を生じた乗物は事故によって停止し、その結果、更に別の追突のおそれがあることはさておき、事故は終了となる。しかしながら、例えば、３０ｋｍ／ｈの同じ速度差でも、先行する乗物が例えば１５０ｋｍ／ｈの速度で、そして後続する乗物が１８０ｋｍ／ｈの速度で追突が生じた場合に、追突によって生じるダメージは停止している乗物に対する衝突と一般的に同じであるが、変換されるエネルギーが衝突の前後の速度差の平方に比例するので、一般にこのような高速度においては、２台の乗物は衝撃によるか又はドライバの反応に対する傷害及び／又は衝撃の影響により横滑り状態となり、その結果、本来比較的危険性の少ない追突が１つ以上の玉突き上の相当に重大な追突の原因となる。

先行する乗物が高い速度にあることにより危険度が実質的に増加する更に別の理由は、ブレーキ距離が実際上乗物の走行速度の平方で増加することである。従って、先行する乗物も運転ブレーキを用いてブレーキを掛け、それ故、一般的に同じ条件のもとにある場合だけは、法律で推奨される（ドイツでは）「速度計の読みの半分」の値で充分である。これに対し、先行する乗物が固定の障害物に対して乗り上げ、ゼロに等しいブレーキ距離で急激に停止する場合には、ある反応時間を考慮すると、同じ速度で移動する後続乗物は、追突せずに比較的低い速度でブレーキを掛けることができる。
第１の例：両方の乗物の速度Ｖ₀ ＝５０ｋｍ／ｈ＝１３．９ｍ／ｓ；
分離距離ａ＝１／２ｖ＝２５ｍ；第１の乗物が固定の障害物に対して衝突；
反応時間ｔ＝１ｓ；そして最大ブレーキ減速度ｂ−８．７ｍ／ｓ²
（乾燥した道路上）。
これに対する反応距離、残留ブレーキ距離、速度差及び衝撃速度は、表１に示す通りである。

即ち、考えられるブレーキ減速の全効果が得られる場合には、後続乗物を５０ｋｍ／ｈから追突せずに速度を下げるのに、１１．１ｍの残留ブレーキ距離で充分である。
第２の例：Ｖ₀ ＝１００ｋｍ／ｈ＝２７．８ｍ／ｓ；ａ＝１／２ｖ−５０ｍ；
ｔ＝１ｓ；ｂ＝８．７ｍ／ｓ² 。
これに対する反応距離、残留ブレーキ距離、速度差及び衝撃速度は、表２に示す通りである。

即ち、第１の例と同じ反応時間及び同じブレーキ減速度が与えられると、規定の安全距離を保っても、２９ｋｍ／ｈの衝突速度で追突が生じる。

一連の個々の減速事象が次々に迅速に、例えば、ｂ_A 、ｂ_B 、ｂ_C のように生じる場合には、危険ファクタの和、例えば、ΣΣＧ＝ΣＧ_A ＋ΣＧ_B ＋ΣＧ_C を決定するのが通常は便利である。Ｖ₀ の値が１５０ｋｍ／ｈの場合には衝突速度が６３ｋｍ／ｈであり、そしてＶ₀ の値が２００ｋｍ／ｈの場合には衝突速度が１００ｋｍ／ｈである。

従って、全危険ファクタΣＧを決定するための本発明による警報点滅システムの特に効果的な形態では、乗物が衝突前に走行する速度Ｖ₀ が考慮される。この点において、ｍ／ｓで表した初期速度Ｖ₀ が使用される場合には、１．８ないし２．２の指数で、同じことが効果的に考慮される。例えば、次の数４の通りである。

一方、全危険ファクタを決定するための本発明の更に別の形態においては、乗物が走行する速度Ｖ₀ が係数として考慮される。これは、特に簡単であるという利点を与える。というのは、全危険ファクタＧ₄ が初期速度Ｖ₀ に比例するからである。例えば、次の数５の通りである。

ブレーキ動作が複数の個々の又は複合減速段階で構成される場合には、Ｖ₀ が第１ブレーキ段階の前の速度であると仮定するのが便利である。

本発明の別の効果的な実施例の場合には、道路状態、即ち、摩擦係数が考慮される。例１ないし３は、実際には、高いブレーキ減速（ここでは、例えば、８．７ｍ／ｓ² ）が予想される乾燥した高摩擦の路面にのみ適用できる。必要なブレーキ距離は、実際には、摩擦係数、ひいては、最大に可能なブレーキ減速度に逆比例する。路面が湿っていて最大に可能なブレーキ減速度が例えば５ｍ／ｓ² であると仮定すれば、衝撃速度は上記例と同様に相当に増加され、以下の表３のようになる。

これは、例えば、考えられるブレーキ減速が例えば１ｍ／ｓ² である氷結路面の場合に特に重大なことである。この場合に、衝撃速度は、
Ｖ₀ ＝５０ｋｍ／ｈにおいて、Ｖ_A は３３ｋｍ／ｈであり、そして
Ｖ₀ ＝１００ｋｍ／ｈにおいて、Ｖ_A は７６ｋｍ／ｈであるようなピーク値へと増加される。

本発明の改善された実施例では、アンチホイールロックシステムの動作中に道路条件が考慮され、積分された全危険ファクタが付加的に増加される。これは、例えば、全てのブレーキシリンダの平均ブレーキ圧力の逆数に等しいファクタである。液圧ブレーキ圧力は、実際には、ブレーキ減速にほぼ比例する。実際に、摩擦係数（タイヤと路面との間の）が低いことにより、アンチホイールロックシステムが応答する前に低いブレーキ圧力しか確立されない場合には、これは、ブレーキ減速が最大に可能な程度まで使用されることを表している。この点において平均ブレーキ圧力を考慮すると、１つのみの車輪（ホイール）又は片側のみの車輪におけるアンチホイールロックシステムの応答が甚だしい重要性をもつことにならないという効果を与える。

本発明の更に別の改善された実施例の場合には、追突の大きな危険度が考慮される。接近レーダユニットを後方に向けて配置したことにより、速度計の読みの半分だけ全危険ファクタを下げることができる。接近レーダを後方に向けて配置したことにより、ある効果に基づくある最小距離であって、例えば、速度計の読みの半分に等しい最小距離を下回る程度に等しい量だけ全危険ファクタを付加的に増加することができる。これは、例えば、全危険ファクタに、係数Ｖ₀ ／ｓ又は例えば広い範囲については係数（Ｖ₀ ／ｓ）² を乗算することによって得られる。本発明では、高い速度において、積分された全危険ファクタが実際の場合にそうであるように速度に比例又は過剰比例するように増加される。更に、これは安全距離に比例又は過剰比例するように全危険ファクタが変更されることを意味する。

全危険ファクタ（及び部分危険値）を使用する可能性のある状態は、当該データ、より詳細には、速度、減速度（又は加速度）、時間、アンチホイールロックシステムの動作、ブレーキ圧力、及び後続乗物からの距離を連続的に検出し、更に、そのデータを処理して全危険ファクタを形成し、全危険ファクタの積分及び計算や、その記憶を行い、そして更に、更に別のデータの連続記憶及び削除によってデータを連続的に更新することである。速度と時間の測定は、公知の方法を用いて電子的に実行されるのが好ましい。ブレーキ減速及び加速を測定するためには、最新の比較的安価な電子装置を使用することができ、アンチホイールロックシステムの監視は、アンチホイールロックシステムの制御装置自体を用いて直接行うことができ、後続乗物からの距離の測定には、同様の接近レーダを使用することができる。部分危険値ΔＧ及び各アンチホイールロックシステムの全危険値ΣＧの測定の読みの処理は、コンピュータにおける所望の経験的に最適化されたファンクションに基づいて実行される。このコンピュータは、更に、迅速な変化を受ける記録入力データと共に非常に迅速にデータ又は状態を更新する。重要なことは、全危険ファクタΣＧとして上記ファンクションに対して個々のデータを適度にリンクするのに加えて、特に、全危険ファクタを適度に更新しなければならないことである。

これは、本発明によれば、各減速に対しそして少なくともある最小値より上の減速の場合に、各々の全危険ファクタΣＧが確かめられて積分され、各現在の全危険ファクタΣＧが形成されてコンピュータに記憶されるように実施される。次いで、各記憶された現在の全危険ファクタのレベルは、減速警報ライトにより後続乗物のドライバに警報を与える強度として重要なものとなる。これは、全危険ファクタが記憶される限り警報が発生されるという重大な効果をもたらす。警報の強度は、記憶された全危険ファクタのレベルのある関数に結び付けられるのが便利である。従って、ドライバがブレーキペダルから足を外すと、ブレーキによる差の速度と危険性がまだ存在するのにブレーキライトが同時にオフにされるような従来のものとは異なるスイッチオフ警報が与えられる。実際に、全危険ファクタを記憶することにより、減速警報システムは、適当な警報を発することによってまだ存在する危険に対処するように動作状態に保たれる。

しかしながら、減速警報システムの場合にあまり危険がないときに警報の強度を減少するために、乗物の加速度も考慮される。というのは、実際に、ブレーキ動作後に乗物を加速した場合は、追突の危険が低減するからである。加速の場合には負の加速度が問題であるから、データの処理は、好ましくは、コンピュータにおいて同じ関数に従って行われ、負の部分危険値−ΔＧの積分による乗物の加速の場合に、記憶された全危険ファクタΣＧがビットごとに打ち消されるようにする。この点については、負の全危険ファクタが記憶されないことを確かめる構成にするのが好ましい。というのは、走行している乗物は、他の点において常に正の危険ファクタを伴うからである。例えば、ブレーキ動作中には、丁度警報作用を開始した乗物は、危険度を更に大きくすることのある負の記憶された全危険ファクタによって抑制される。

本発明によるシステムの更に効果的な実施例においては、記憶された全危険ファクタが時間の経過によって打ち消される。これは、記憶された値を一定の段階で時間に基づいて打ち消すことによって非常に簡単に行われる。しかし、好ましくは、打ち消しのための時間が、記憶された全危険ファクタのレベルを参照して測定されるか、或いは打ち消しの間に、残留値のレベルを参照して測定される。
これは、例えば、低速度で走行している乗物にブレーキを掛けた後は、その後の警報時間が、迅速な打ち消しにより、高速度で走行している乗物にブレーキを掛けた後よりも非常に短くなり、その結果、高速道路上での大きな危険性が考慮されるという効果をもたらす。強いブレーキを掛ける場合も、危険ファクタ、ひいては、その後の警報時間は、ブレーキ減速を考慮することにより増加される。

これは、追突の場合に特に重要なことである（本発明による警報システムを導入しても追突は依然生じるが、その頻度が低減すると共に、その状態があまり重大なものではなくなる）。というのは、衝撃中の非常に高い減速度により、障害物に衝突する乗物のコンピュータにおける全危険ファクタが著しく増加される。
これは、ブレーキを掛けた追突又はブレーキを掛けない追突のいずれが問題であるかに係わりなく、その後の警報時間が非常に長い警報手段の最も強力な段階の動作を直ちに生じることを意味する。

記憶された全危険ファクタの打ち消し時間は、例えば、全危険ファクタのレベルに比例するか、又は残留危険ファクタのレベルに比例するようにプログラムされる。従って、一定の割合の打ち消しとなる。

明瞭化のために、種々のあり得べき場合の幾つかの重要な例について考える。
次の数６で表す。

又、表４及び表５のように仮定する

例えば、ΣＧの各残留数値（ｍ² ／ｓ³ ）に対応する警報時間（秒）が選択された場合には、一般的に次の表６に示すようなその後の警報時間となる（減速中の警報時間は考慮しない）。

これらの警報時間を経験的に最適化しそして他のファンクションを用いてそれらを適用するのが当然便利であろう。各時間の後に、警報装置は、減少する強度で記憶されている残留危険ファクタの減少するレベルに従って既に警報を発した後にそれ自身完全にオフに切り換わる。

しかしながら、記憶された全危険ファクタを時間の経過により打ち消すことは主として別の関数に基づいて行われ、ここでは理論的及び経験的な最適化のみが問題である。

本発明の便利な実施例によれば、打ち消しの各割合は、依然として記憶されている全危険ファクタに対して測定され、打ち消しは始めは非常に迅速に行われ、そして残留値の減少と共に、直線的ではなく漸近線的に行われる。その効果は、衝突の後に停止したままである乗物の場合に、レベルは下がっても時間に関して制限なく警報機能が維持されることである。

更に、最小の残留危険ファクタの場合に打ち消しを単に制限することも考えられ、本発明のこの形態は、残留ファクタに達した後に危険警報が最小の強度で生じるという効果をもたらす。

更に、乗物の速度に基づくか又は後続乗物からの速度に関連した最小距離に基づいて打ち消しを中断することもできる。これは、減速又はブレーキ動作の場合に、ゼロでスタートする全危険ファクタを形成して、本発明のここに示す作用例のように、始めから、速度及び／又は乗物間の非常に小さい安全距離として記憶する必要はない。

ここに示す本発明の実施例においては、上記の残留値に達したときに警報機能をオフに切り換えることができる。しかしながら、警報機能を遮断せずに、警報を最初に弱い強度でスタートさせ、次いで、後続乗物が速度に関連した安全距離を維持できない程度に基づいて強度を増加していくこともできる。

本発明の更に効果的な態様によれば、正の残留危険ファクタが記憶される限り打ち消しが遮断され、これは、記憶及び打ち消しに不所望な影響が及ぶおそれを除外すると共に、必要な危険ファクタを迅速に記憶できるようにする。

本発明の他の効果的な形態は、打ち消すことのできる値が記憶される限り、即ち減速段階中は、時間の経過による打ち消しが続くことである。しかしながら、この点において、時間の経過による打ち消しは、他の全ての場合にそうであるように、乗物を停止まで走行できるようにすることにより、記憶よりも著しくゆっくりと行わねばならない。というのは、さもなくば、この場合に、正の部分危険ファクタが同じサイズの打ち消しによって補償されるからである。しかし、それにより生じる速度差により危険度が増大することになる。最後の表の例の場合には、４つの場合の各々において減速度が１ｍ／ｓ² の場合に、記憶が、その後の警報時間と同じであるこの時間周期中に完全に完了される。従って、１ｍ／ｓ² の比較的低い減速度の場合に、時間経過による同時打ち消しを伴う危険ファクタは記憶メモリに確立されない。この場合に、１ｍ／ｓ² の減速度は、システムが動作を開始する最低スレッシュホールドである。この点から明らかなように、打ち消しを完全に遮断しなければならないか、記憶中の打ち消しの速度を、メモリに記憶された速度の少なくとも一部分に限定しなければならないかのいずれかである。

異なるファンクション（低速打ち消し）を用いて制御するか、又は場合によってはメモリへの記憶中に打ち消しをオフに切り換えることにより、記憶が行われるところの減速の下限スレッシュホールドを、例えば、０．５ｍ／ｓ² の減速度のような相当に低いレベルにセットすることができる。しかしながら、このスレッシュホールド値は、速度及び／又はアンチホイールロックシステムの応答に対する平均ブレーキ圧力に基づくようにプログラムされてもよい。これは、氷結した道路の場合にも、例えば、０．５ｍ／ｓ² のように相当に低い減速度よりも著しく低くできるという効果を与える。

後続乗物のドライバへの警報に関しては、本発明による設計では、警報の強度が追突のおそれの危険度レベルに基づくようにされる。これは、上記のように、瞬時レベルが警報の強度の各尺度となるような各現在の全危険ファクタを決定しそして記憶することによって可能となる。

前記したように、警報は１つ以上の点滅する警報ライトによって与えられるのが好ましい。既知の技術とは異なり、点滅する警報ライトの動作は、ブレーキペダルの操作のみによって行われるものではなく、あるスレッシュホールド危険ファクタに到達するや否や単に減速によって行われる。本発明の好ましい実施例においては、スレッシュホールド危険ファクタは、更に、アンチホイールロックシステムの応答に対する平均ブレーキ圧力に基づくものであり、例えば、氷結した道路上の危険な状態においては、道路の通常の状態の場合よりも実質的に早めに警報が発せられる。

このスレッシュホールドファクタは、低速度での僅かな追突を防止するためには非常に低いものでなければならない。警報装置の好ましい実施例においては、このスレッシュホールドファクタは、交通状態における過剰な心理的刺激を防止するために速度に基づくようにプログラムされ、この場合、衝突の前には互いに相当の距離がありそして大きな速度差があった乗物間の非常に重大な追突を主として防止することが課題である。本発明の１つの好ましい実施例では、スレッシュホールド危険ファクタは、更に、アンチホイールロックシステムの応答に対する平均ブレーキ圧力に基づくようにされ、例えば、氷結した道路上の危険な状態では、道路の通常の状態の場合よりも実質的に早めに警報が発せられる。

更に、本発明によれば、記憶された全危険ファクタのレベルに基づいて、点滅の巾及びその頻度、ひいては、与えられる警報の強度が変えられる。この点において多数のことが考えられる。

第１の考えられる設計においては、減速警報ライトは、全危険ファクタが小さいときにスイッチされる。全危険ファクタが増加するにつれて、短い間隔で短い遮断（警報ライトをオフにする）が生じる。全危険ファクタが更に増加すると、同じ長さの遮断が生じ、それらの間の時間が次第に短くなる。これが図１に示されている。これら休止の巾は、例えば、１秒であるが、実際に満足な値は、経験的な最適化によってセットされる。この場合の実際的な最大強度は、一方では、ランプの冷却及び加熱速度によって制限され、そして他方では、生理学的に制限される。というのは、非常に迅速な点滅は連続的な点灯作用のように見え、警報の強度を増加しないからである。本発明のこの形態の効果は、従来のブレーキライトに厳密に関連しておりそして長い休止がないので例えば１：５というように比較的広範囲に制御を変えられることである。その欠点は、低い減速度であってもそれによっていったん連続点灯が生じると、必要でないのに実質的な警報作用が生じることであり、これは、非常に僅かな警報点滅作用は不可能であることを意味する。

図２に特徴を示した本発明の第２の実施例では、減速の際に、ある短い時間、例えば１秒間、限界値を下回るように光が点滅し、その後に長い休止が続く。全危険ファクタが増加すると、明るい段階と休止とがほぼ同じ巾である限り、一定の光の輝き段階の間の休止が短くなる。本発明のこの実施例の効果は、全危険ファクタが低い場合には短い点滅によって警報の強度も適当に低くされることである。これは、一方では、全ての速度に対して効果がある。というのは、小さな減速は、比較的大きな輝度の警報を生じないからである。他方、この実施例の欠点は、実際上警報のない時間である休止をせいぜい約３秒の巾に制限しなければならないことである。これは、徐行及び市街地での交通並びにそれ以下の走行速度での交通の場合に特に言えることである。というのは、この場合には、低い強度においてより時間が得られるからである。従って、各々１秒の同じ巾の明るい段階及び休止に到達するまでの調整範囲は１：２だけである。

図３に示した本発明の第３の実施例では、明るい段階と休止は、長さが常に等しいか又はほぼ等しく、そして危険度が増大するにつれて次第に短くなり、頻度も対応的に増加する。これは、明るい段階及び暗い段階が同じ巾である場合に、頻度が高くなることの生理学的な影響は、明るい段階又は暗い段階を単に短くすることによって頻度を増加する場合よりも明白である。これは、全危険ファクタが高い場合に特に重要である。更に、本発明のこの実施例は、せいぜい３秒の休止を使用して開始しそして１秒当たり２回という頻度まで増加される場合に、約１：１２の非常に大きな調整範囲が得られるという効果を有する。これは、ＬＥＤを用いて容易に実施される。というのは、これらＬＥＤは約０．１秒以内に全光出力状態に到達し、更に、非常に迅速にオフになるからである。生理学的な観点から、１／２秒の割合で相当程度の注意を引くことになり、頻度の限定された増加も実際上可能である。

本発明の第４の実施例は、前記の第２及び第３の設計の組み合わせを使用するもので、図４に示されている。この場合に、強度の増加は、明るい段階が次第に短くなる第１の実施例の方式に基づいて、小さい全危険ファクタから中程度の全危険ファクタの範囲で行われる。明るい時間と暗い時間が等しく、例えば、各々１秒になるや否や、全危険ファクタのそれ以上の増加に対しては、それらが第３の実施例の方式に従って短くなり、即ち明るい段階及び暗い段階に対し同じ割合で短くなる。頻度のそれ以上の増加は、上記したように、技術的及び生理学的にのみ制限され、１秒当たり３ないし４の頻度においてその最大強度に到達する。
この実施例の効果は、特に、第１及び第３実施例の効果を調整範囲約１：２０で組み合わせたものである。

図５は、第１実施例と第３実施例との間の中間の設計の強度の小さい範囲における更に別の実施例を示しており、例えば、明るい段階は２／３で、暗い段階は１／３で、最大巾は３秒である。１秒巾の暗い段階を得るには、明るい段階と暗い段階が同じである第３の実施例へ移行する。この場合も変更の範囲は広い。

本発明の更に別の実施例においては、警報は、各図に示され更に図１及び５にも示されたように各場合においてスレッシュホールド危険ファクタを下回るや否や明るい段階で開始される。その効果は、危険が生じたときに直ちに警報が生じることであり、警報が休止でスタートする場合にはこのようにならない。

実際に、可変リズムで警報ライトを点滅するための有用な調整範囲は、白熱ランプの場合に約１ないし１．５そしてＬＥＤの場合に２ないし３／秒の点滅頻度を下回ることが困難であることによって限定される。更に、１秒当たり１／１０より低く頻度が減少したり又は３秒以上に休止が増加したりすると、適度な警報作用が益々失われることになる。それにより生じる変化の範囲は、第１及び第３実施例で述べたように、１：２ないし１：１２であり、それを組み合わせた場合には、１：２０である。しかしながら、徐行運転において全危険ファクタが低い場合にも警報の強度を充分に確保する一方、アウトバーンでの非常ブレーキ又は追突の後にも最大警報効果又は段階の増加を行えるようにするために、実質的に広い調整範囲又は変更範囲が必要である。最後の表は、最小の所要危険ファクタ１（Ｖ₀ が１ｍ／ｓに等しく且つｂが１ｍ／ｓ² に等しい）と追突状態の最大ファクタ（Ｖ₀ が６０ｍ／ｓに等しく且つｂが８ｍ／ｓ² に等しい）との間の比が１：５０００であることを示している。従って、点滅頻度のみによる強度の調整は充分なものでないことが明らかである。（表に関しては、秒で表されたその後の警報時間が全危険ファクタの数値に等しくされることを説明しておく。）

本発明によれば、減速警報ライトの輝度は全危険ファクタに基づくようにセットされるのでこの目的は達成される。ここで、下限（それより低くなると実際に警報は発生されない）がセットされる。というのは、このような警報はライトを急激にオンに切り換えることによってのみ発生されるからである。しかし、輝度は、全危険ファクタが高い場合に非常に大きな程度まで高めることができる。というのは、非常に危険な場合には、改善された警報を得るためにある眩光作用を受け入れることができるからである。１：１０及びおそらくはそれ以上の調整範囲を実際上受け入れることができる。これに点滅頻度の調整範囲、例えば、１：２０を乗算する場合には、１：２００の調整範囲を得ることができ、これは明らかに有用であるが、まだ改善しなければならない。

本発明による更に別の改善は照明される表面又は面積のサイズから得られる。
白熱ランプ又はＬＥＤの個数を選択することにより、面積を相当に変えることができ、例えば、白熱ランプの場合には１：１０の範囲内で何ら問題なく変えることができそしてＬＥＤの場合には例えば１：１００の範囲内で変えることができる。

これから、全体として、上記の１：２００の範囲で乗算することにより、全体的な範囲は１：２００ないし１：２００００となる。この点において、たとえこれが技術的に何ら問題なく可能であったとしても、これを無段階又は小さな段階で制御することは絶対的に必要というのではない。小さな度合の危険しかないときに小さな強度であるにも係わらず最大強度の警報まで増加を行えることが極めて重要である。上記した表の最後の欄から明らかなように、高い速度での追突の場合には、全危険ファクタは、例えば、２５，０００である。本発明による構成では、光学事象に対する生理学的な感覚はほとんど対数的なものであって、例えば、発光出力の２０倍の増加は輝度の２０倍の増加とは受け取られず、従って、人間の目の光に対する感度は、約１：１０，０００の調整範囲をカバーすることが更に考慮される。

本発明は、周囲輝度に基づくように輝度の調整を更に増加する。これは、太陽光線の中で低出力段階であっても警報ランプが充分明確に見えるようにする一方で、夜間には非常ブレーキ及び追突の場合を除いて眩しくないようにする効果を与える。

本発明による警報システムの更に別の改善は、テイルライト又は方向を指示する点滅ライトとの混同を回避するように減速警報ライトを構成及び設計することにある。基本的に、ブレーキ操作又は減速によって生じる警報効果は、意図される方向転換の指示よりも非常に重要である。というのは、減速は、一般に、後続する交通を考慮することなく且つ何の通告もなしに行われ、しかも、速度の差を生じることによって危険性を直接増大するからである。これに対し、方向転換の指示は多少通知的性格をもつものであるが、ブレーキ操作に先立つある警報機能である。更に、ブレーキ操作の場合と異なり、方向転換は、後続する乗物が危険におかれることなく又それに反応させられることなく、行われる。同じ速度で走行する先行乗物の方向転換は、ブレーキ操作をせずに（例えば、分岐アウトバーン）行われる場合には、危険を伴わずに完了する。減速の警報は、後続乗物にとっては方向転換の指示よりも重要であるが、その混同を回避しなければならず、減速警報の強度の増加と共にこれは益々必要になる。

本発明により与えられるこの問題の解決策によれば、減速警報ライトは、今日一般的であるように、装飾的な３次元構造体をなすように２つの後部ライト器具に一体化されるのではなく、２つの別々に配列されたライトストリップの形態で取り付けられる。危険度の増加と共に大きな発光領域を与えるための示唆によれば、２つのライトストリップの長さを増加することもできる。小さな白熱ランプを使用し、より詳細には、ＬＥＤを使用すると、図６に示すように、バンパーとトランクの蓋の下縁との間にコンパクトに配列することができ、図７によれば、後部ウインドウの下縁に配列することができ、或いは図８によれば、その上縁に配列することができる。全危険ファクタが小さい場合には、ライトストリップの外側部分のみが点滅し、全危険ファクタがより高い場合には、乗物の中央部に向かってより長く延び、そして最大の全危険ファクタの場合には、乗物の中央部においてそれらが接続する。これが、図９の（ａ）ないし（ｆ）に示されている。
他のライトと空間的に分離しそしてストリップ構成にしたことにより、方向指示ライトとの混同のおそれは、全危険ファクタの増加と共に点滅部分の長さが増加することによって低減される。更に、ライトストリップは、警報の強度が明確に信号化され、特に高い強度状態においては、光学的及び生理学的なバリア又は壁作用を与えるという効果を奏する。

以上、本発明の幾つかの実施例を詳細に説明したが、本発明の範囲内で別の実施も考えられることが当業者に明らかであろう。

長くて明るい段階と、短い一定の休止を有し、頻度が増加する点滅プロファイルを示す図である。 短い一定の明るい段階と、長い可変休止とを有し、頻度が増加する点滅プロファイルを示す図である。 長くて明るい段階及び休止を有し、頻度が増加する点滅プロファイルを示す図である。 図１及び図３のプロファイルが時間的に前後に生じる組み合わせを示した図である。 異なる組み合わせを示す別のプロファイルを示す図である。 バンパーとトランクの蓋との間にライトのストリップ（帯）として配列された複数の減速ライトの配置を示す図である。 後部ウインドウの下縁に配置されたライトストリップを示す図である。 後部ウインドウの上縁に配置されたライトストリップを示す図である。 （ａ）ないし（ｆ）は、低強度警報から高強度警報までを複数の段階で２つのライトストリップの点滅部分で示した図である。

Claims (5)

1. 道路交通における追突の危険を低減するため乗物において使用する減速警報システムにおいて、
   

   

   ここで、ｂは前記乗物の減速度であり、ｔは減速が行なわれている時間であり、ｓは
   減速が行なわれている距離であり、ｎはある累乗を示す値である
   に基づいて前記乗物の全危険ファクタ（ΣＧ）を計算するコンピュータと、
   後続乗物に対して警報を指示するための１つ以上の減速警報ライトと、
   を備えており、前記警報の強度は、前記計算された全危険ファクタの大きさにつれて増大することを特徴とする減速警報システム。
2. 前記コンピュータは、前記計算された全危険ファクタを記憶し且つ更新し、前記警報は、前記乗物の減速が終了した後、前記乗物の減速の終了時の前記記憶された全危険ファクタに依存した時間期間の間指示され続ける請求項１に記載の減速警報システム。
3. 前記計算された全危険ファクタ（ΣＧ）は、アンチホイールロックシステムの動作中付加的に増大される請求項１または２に記載の減速警報システム。
4. 前記全危険ファクタ（ΣＧ）がスレッシュホールド危険ファクタを越えるとき、前記減速警報ライトのうちの少なくとも１つは、短い一定の暗い段階を間に挟んで明るい段階を与えるように動作し、前記全危険ファクタ（ΣＧ）が更に前記スレッシュホールド危険ファクタを越えて増大するとき、前記明るい段階の持続時間は、連続的または段階的により短くなる請求項１または２または３に記載の減速警報システム。
5. 複数の減速警報ライトがライトストリップを構成するように一列に配設され、作動される警報ライトの数は、全危険ファクタの大きさにつれて増大し、前記ライトストリップの両外側のライトのみが低い全危険ファクタでは作動され、前記ライトストリップの点灯部分は、前記全危険ファクタの増大につれて前記両外側から増大し、高い全危険ファクタで全ストリップが点灯されるようになっている請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の減速警報システム。

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