JP2004518584A - ドライバアシスタントシステム - Google Patents

Abstract

自動車用のドライバアシスタントシステムは、車両と対象物との距離検出用の少なくとも１つのセンサ、及び、センサの検出結果に依存して自動車の機能群を制御するための少なくとも１つの制御ユニットを有する。制御ユニットにより、車両の速度に依存して、駐車支援作動モード（Ｓ１３）とプレクラッシュ作動モード（Ｓ５）との間で切り換えることができる（Ｓ１１）。センサにより測定された、車両に対して相対的な対象物の運動に依存して、速度制御作動モード（Ｓ１０）とプレクラッシュ作動モード（Ｓ５）との間で切り換えることができる（Ｓ７）。

Description

【０００１】
本発明は、自動車用のドライバアシスタントシステムであって、車両と対象物との距離及び／又は差速度検出用の少なくとも１つのセンサ、及び、センサの検出結果に依存して自動車の機能群を制御するための少なくとも１つの制御ユニットを有する、多数の用途に適したドライバアシスタントシステムに関する。
【０００２】
自動車用のドライバアシスタントシステムは、例えば、ほぼ３つの使用領域を有している。
【０００３】
第１は、所謂プレクラッシュ制御であり、つまり、車両が対象物と衝突する直前状態を検出して、実際に衝突する直前に車両の乗員安全保護システムを作動するか、又は、事故の発生から乗員を出来る限り最善に保護するために予め状態を整えるようにされる。
【０００４】
第２の使用領域は、所謂駐車支援である。駐車支援システムの役割は、見えにくい状況で車両をゆっくりと動かす際に車両の直ぐ近くの対象物を検出して、ドライバに、この対象物と衝突する可能性があることを指示することである。
【０００５】
第３の用途は、速度制御システムであり、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）としても公知であり、数珠繋ぎののろのろ運転時に、直ぐ前を走行している車両との間隔を検出して、車両速度を直ぐ前を走行している車両に適合させ、そうすることによって、過密な交通時にドライバの負担を軽減することができる。
【０００６】
このような３つの用途に共通していることは、実施時に、各々少なくとも１つのセンサを、車両と対象物との距離を検出するのに必要であり、更に、センサの検出結果に依存して車両の機能群を制御するのに制御ユニットを必要とするが、これら各用途を一体的なシステムに統合して、この複数のシステムをドライバが実際に制限なしに使用するのは難しいことである。
【０００７】
この理由は、３つの用途で、制御ユニットによって必要とされるセンサの検出結果並びに監視すべき領域の空間的な拡がりに要求される条件が著しく異なっているためである。つまり、例えば、駐車支援作動モードの場合、一般的に１．５ｍよりも短い距離領域の間隔情報が必要であり、この間隔情報を検出するのに、数１０ミリ秒の比較的長い時間間隔を利用することができ、他方、この検出結果の距離分解能は、１０ｃｍ以下の領域内である必要がある。監視すべき空間領域は、車両の中心軸線の延長部の車両の前後の領域のみならず、この軸線から側方にかなり離れた領域も含む。つまり、駐車時には、一般的に狭いカーブで車両を動かし、従って、車両車両の横側、又は、車両の瞬時的な走行方向の前側及び後ろ側の対象物と衝突することがあり得るからである。ＡＣＣシステムのためには、車両の前方数ｍ〜数１０ｍの距離領域が関心領域となる。プレクラッシュシステムでは、基本的に所望なのは、危険性のある対象物が接近して来ることがある各方向を監視することである。関心距離領域は、非常に広く拡がっている。つまり、衝突の危険性のある対象物は、その対象物固有の速度及び車両の速度に依存して、数１０メートル以下の距離で検出されて監視される必要があり、他方、距離が短くても、実際の衝突時点を正確に予測することができるためには正確に測定される必要があり、車両に危険性があると検出されて、プレクラッシュシステムによって監視される対象物が、車両と衝突せずに傍を通過するに過ぎない場合には、安全システムが意図せずに作動しないようにする必要がある。
【０００８】
このような種々異なる要求により、ドライバアシスタントシステムは、一般的に前述の各使用領域の１つ用にしか構成することができない。上述の各条件に相応する多数の作動モード間でドライバが切り換え可能であるように構成することもあり得るだろうが、各時点で３つの安全システムのうちの１つしか利用できないという著しい欠点が伴う。即ち、そのようなＡＣＣ制御用のドライバアシスタントシステムを用いる場合、プレクラッシュ安全装置を利用できないとか、逆にプレクラッシュ安全装置を用いる場合、ＡＣＣ制御用のドライバアシスタントシステムを利用できないといった欠点である。そのようなシステムでは、危険な瞬間に、殊に、実際の走行状況に応じて、その都度適した作動モードを選択するのを忘れた場合、それにより、実際には作動していない安全装置が作動しているものと誤って思い込むことがある。
【０００９】
発明の利点
本発明によると、上述の難点にも拘わらず、個別用途のために安全が損なわれることなく、前述の各用途の幾つかのための距離センサを装着する自動車用のドライバアシスタントシステムが提供される。本発明のドライバアシスタントシステムでは、これは、一方では、本発明のドライバアシスタントシステムの制御ユニットにより、車両の速度に依存して、駐車支援作動モードとプレクラッシュ作動モードとの間で切り換えることができるようにすることにより達成される。駐車状況にとって典型的なように、車両をゆっくり動かすが、衝突しても乗員への損害の危険性は比較的小さい場合、このドライバアシスタントシステムは、駐車支援作動モードで作動され、それに対して、比較的速い速度では、プレクラッシュ作動モードで作動する。
【００１０】
駐車支援作動モードで制御される機能群には、障害物との衝突が目前に迫ったことをドライバに警告する警報装置、又は、障害物と衝突する前に車両を停止するために、ドライバアシスタントシステムによって自動的に作動されるブレーキが属する。
【００１１】
プレクラッシュ作動モードで制御される機能群には、有利には、乗員安全システム、例えば、シートベルトテンショナー、エアバッグ、コンバーチブル車両の場合、オーバーロールバーが属する。
【００１２】
制御ユニットにより、車両に対して相対的な対象物の検出された動きに依存して、駐車支援作動モードからプレクラッシュ作動モードに切り換えられるようにすると目的に適っている。例えば、駐車支援作動モードで、車両の近くで検出された対象物が自ら速い速度で移動していることが分かった場合、衝突前に乗員安全保護システムを作動することができる。
【００１３】
上述の利点は、更に、制御ユニットにより、センサによって測定された、車両に対して相対的な対象物の動きに依存して、速度調整作動モードとプレクラッシュ作動モードとの間で切り換え可能であるようにして達成される。このようにして、車両が速度調整された作動状態である場合でも、プレクラッシュ作動モードの安全機能を利用することができるようになる。
【００１４】
プレクラッシュ作動モードに一時的に切り換えるようにすると目的に適っており、その結果、プレクラッシュ作動モードに切り換えた危険な状況が過ぎ去ると、システムは、出来る限り速く速度調整作動モードに戻される。
【００１５】
そのような切り換え時に、プレクラッシュ作動モードを少なくとも含む時間期間は、制御ユニットによって、車両速度と対象物までの距離を用いて決められる。この時間期間の経過後、制御ユニットは、プレクラッシュ作動モードに切り換える条件が継続しているか、していないか検査し、場合によっては、速度調整作動モードに戻す。
【００１６】
ドライバアシスタントシステムの通常作動では、制御ユニットは、有利には、周期的に、各作動モード間で切り換える必要があるかどうか判定する。プレクラッシュ作動モードで、危険性のある対象物が検出されて、いわば「観察下」になった場合、処理時間を節約するために、この対象物について、周期的に判定するとよい。
【００１７】
以下、本発明の別の特徴及び効果について図示の実施例を用いて詳細に説明する。
【００１８】
その際、
図１は、本発明を用いることができる多数の距離センサを有する車両の平面略図、
図２は、ドライバアシスタントシステムのブロック図、
図３−５は、制御ユニットの作動方法の流れ図
である。
【００１９】
有利な実施例の説明
図１には、自動車の平面図が示されており、この自動車には、多数の距離センサ１（例えば、２４ＧＨｚレーダ技術）が設けられており、これらの距離センサは、車両の前側及び後ろ側の複数個所に設けられている。
【００２０】
このセンサ１は、例えば、各々無線パルスを送信し、車両の周囲環境内で対象から送り返された無線パルスのエコーを記録する。受信エコーの種々異なる寄与分の経過時間を用いて、センサ１に接続された制御ユニット２（図２参照）が、車両の周囲環境内の種々の対象と当該車両との距離を算出する。制御ユニット２には、更に少なくとも１つの、車両速度用センサ３、車両のキャビン内をモニタする音響又は光学警報装置４並びにアクチュエータ５，６を、車両のブレーキ乃至エンジン出力に作用するために接続されている。参照番号７で略示した安全装置、例えば、シートベルトテンショナー、エアバッグ点火器、又は、車両がキャブリオーレである場合には、オーバーロールバー用の立ち上がり機構が接続されている。
【００２１】
制御ユニット２は、プレクラッシュ作動モード、駐車支援作動モード、速度調整作動モードの中から選択される、少なくとも２つの種々の作動モードを利用する。
【００２２】
駐車支援作動モードでは、制御ユニット２は、各々相互に独立したセンサ１を作動する。所定の１つのセンサ１によって、ほぼ無指向性で車両の前方乃至後方に放射されたレーダパルスが、対象物に（存在する限りで）当てられ、対象物によって反射されたエコーが複数センサ１によって受信される。パルスを送信した所定の１つのセンサ１と、種々異なる各センサ１に対する様々な各エコー成分の経過時間とを検知して、制御ユニット２は、対象物と車両との距離も、車両の基準方向、例えば、当該車両の走行方向と対象との相対的な角度も評価することができる。車両が移動している方向で測定された距離が、第１の臨界限界値を下回っている場合には、警報装置４は、警報信号をドライバに送出する。距離が第２の臨界限界値を下回ると、制御ユニット２は、アクチュエータ５を作動して、車両を制動して、対象物との衝突を阻止する。
【００２３】
速度調整又はＡＣＣ作動モードでは、車両のフロント部分の各センサ１が各々パルスを送信して、制御ユニット２がアクチュエータ５又は６に作用して車両速度を前方を走行している車両の速度に適合させるようにして、衝突しないようにすることができる。
【００２４】
プレクラッシュ作動モードでは、同様にセンサ１が作動される。危険性のある対象物が検出された場合、センサ１の個別作動状態、即ち、駐車支援作動モードに切り換えられて、対象物についての２次元の位置情報が得られ、この対象物を車両に対して相対的に追跡し、対象物の危険性を評価することができる。このような、各センサの制御モードでは、このような、各センサの制御モードと同時にセンサの測定結果をＡＣＣ作動用に利用することはできない。このような追跡により、対象物との衝突が最早不可避であるとの結論に達した場合、制御ユニットにより、安全装置７が作動される。
【００２５】
更に、プレクラッシュ作動モードでは、周期的に無指向性パルスが送信されて、車両に走行方向とは別の方向から接近してくる対象物を検出するようにするとよい。
【００２６】
種々異なる作動モードの種々異なる監視領域と、各作動モードで各センサ１に求められる種々異なる要求に基づいて、様々の作動モードを同時にではなく、どんな場合でも一時的に切り換えることができる。図３〜５の流れ図に、制御ユニット２によって、その都度測定される作動モードを決めるやり方が示されている。
【００２７】
図３には、２つの作動モード、プレクラッシュモード及び駐車支援モードを有するドライバアシスタントシステムの場合が示されている。
【００２８】
この方法の第１のステップＳ１では、プレクラッシュ作動モードの期間Ｔ_Ｐｒが決められ、この技術的な意義については以下説明する。それから、ステップＳ２で、制御ユニットの現在アクティブな作動モードはどれなのか、検査される。プレクラッシュ作動モードの場合、ステップＳ３で、予めセンサ１で行なわれた測定で、検出領域内に危険性のある対象物が検出されたかどうか判定される。検出領域内に危険性のある対象物が検出された場合には、処理は、直接、ステップＳ５に分岐し、ステップＳ５で、プレクラッシュ作動モードで別の測定が実行され、評価され、この評価結果に依存して、場合によっては安全装置７が作動される。
【００２９】
ステップＳ３の検査により、検出領域内に危険性のある対象物がないことが分かった場合、ステップＳ４で、ステップＳ１で設定された、プレクラッシュ作動モードの持続期間Ｔ_Ｐｒが経過したかどうか検査される。プレクラッシュ作動モードの持続期間Ｔ_Ｐｒが経過していない場合、危険性のある対象物が目下の所は検出可能でない場合も含めて、それにより生じる危険な状況は克服されていないものとして、方法は、更にステップＳ５に分岐し、測定が実行される。
【００３０】
持続期間Ｔ_Ｐｒが経過すると、方法は、ステップＳ４からステップＳ１１に分岐し、ステップＳ１１で、車両の実際の速度が所定の限界速度Ｖ_ｍｉｎと比較される。車両速度ｖが、この限界速度を超過すると、ステップＳ１２で、プレクラッシュ作動モードの持続期間がもっと長い周期Ｔ_Ｐｒ＝Ｔ_ｚｙｋ１だけ延長され、更にステップＳ５で、プレクラッシュ測定が実行される。
【００３１】
ステップＳ１１で、車両速度が限界速度ｖ_ｍｉｎより下側になったことが分かると、車両は駐車又は入れ替え状況であって、方法は、ステップＳ１３に行き、ステップＳ１３で、駐車支援作動モードで測定が実行されるようになる。
【００３２】
ステップＳ５又はステップＳ１３での測定の実行後、その都度、方法は、判定ステップＳ２に戻される。
【００３３】
図４の流れ図では、ドライバアシスタントシステムは、作動モード、プレクラッシュ調整と速度調整（ＡＣＣ）を使用する。この方法のステップＳ１〜Ｓ５は、図３のステップＳ１〜Ｓ５と同じであり、もう一度説明する必要はない。
【００３４】
ステップＳ２で、システムがプレクラッシュ作動モードにないことが確認されると、ステップＳ７で、ステップＳ３でと同様に先行の各測定値を用いて、検出領域内に危険性のある対象物があるかどうか検出される。この判定は、対象物の測定された距離並びに対象物の、車両に関する相対速度を用いて、順次連続する各測定値の比較、又は、エコーのドップラーシフトによって求めることができる。種々異なる作動モードで対象物を検出する位置検出領域は種々異なることがあるので、危険性のある対象物の検出時にステップＳ８で更に、対象物がプレクラッシュ作動モードにとって安全上重大な領域内に位置しているかどうか判定される。対象物がプレクラッシュ作動モードにとって安全上重大な領域内に位置している場合、制御ユニットは、ステップＳ９で、対象物の測定距離並びに車両と対象との相対速度、乃至、車両速度を用いて、対象物が、プレクラッシュ作動モードにとって安全上重要な領域から再度離脱すると予測される迄、この対象物を監視する、プレクラッシュモードが少なくとも維持され続ける必要がある期間Ｔ_Ｐｒを算出する。この期間が決められた後、ステップＳ５で、プレクラッシュ測定が実行され、その種の測定は、少なくとも、ステップＳ４で、決められた期間Ｔ_Ｐｒが経過したことが確認される迄周期的に繰り返される。
【００３５】
ステップＳ７で、安全上重要な対象が見つけられない場合、方法は、ステップＳ１０に分岐し、ステップＳ１０で、速度調整作動モードＡＣＣで測定が実行される。
【００３６】
図５に示されているように、全部で３つの作動モードで作動するドライバアシスタントシステムの場合、図３及び４に関連して上述したステップＳ１〜Ｓ１３が、車両のドライバが速度調整作動モードを選択したか、しないかに応じて、ステップＳ７又はＳ１１に分岐するステップＳ６を挿入して、統一的な方法にまとめられている。そのようにして、速度及び外部対象物による脅威に関して車両の実際の走行状況にその都度適合化されて、３つの作動モードの内、その都度最もよく測定された作動モードが自動的に選択されるようになる。
【００３７】
判定ステップＳ２，Ｓ６，Ｓ１１の列順序によって、危険な状況、即ち、予め、プレクラッシュ作動モードが制御ユニット２によって期間Ｔ_Ｐｒ中選択された場合、制御ユニット２の処理時間が、ステップＳ６，Ｓ１１のために失われずに、システムは専らプレクラッシュ作動モードで作動し、それに対して、システムが２つの別の作動モードの一方の作動モードにある場合、この方法の各作動サイクル内で、使用すべき各作動モードを介して新たに判定される。
【００３８】
本発明について、有利な実施例を用いて説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、種々多様なやり方で変更することができる。
【００３９】
ステップＳ７〜Ｓ９は、例えば、ＥＰＨ、ＡＣＣとプレクラッシュ作動モードとを組み合わせた場合にＳ１１によっても実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を用いることができる多数の距離センサを有する車両の平面略図
【図２】
ドライバアシスタントシステムのブロック図
【図３】
制御ユニットの作動方法の流れ図
【図４】
制御ユニットの作動方法の流れ図
【図５】
制御ユニットの作動方法の流れ図

Claims (9)

1. 自動車用のドライバアシスタントシステムであって、
   前記車両と対象物との距離及び／又は差速度検出用の少なくとも１つのセンサ（１）、及び、前記センサの検出結果に依存して前記自動車の機能群を制御するための少なくとも１つの制御ユニットを有するドライバアシスタントシステムにおいて、
   制御ユニット（２）により、車両の速度に依存して、駐車支援作動モード（Ｓ１３）とプレクラッシュ作動モード（Ｓ５）との間で切り換えることができる（Ｓ１１）ことを特徴とするドライバアシスタントシステム。
2. 駐車支援作動モード中制御される機能群に、警報信号発生用の警報装置（４）及び／又はブレーキ（５）を含ませる請求項１記載のドライバアシスタントシステム。
3. プレクラッシュ作動モードで制御されるか又は作用を及ぼされる機能群（７）に、シートベルトテンショナー、エアバッグ、ロールオーバーバー及び／又はそれ以外の補助拘束装置を含ませる請求項１又は２記載のドライバアシスタントシステム。
4. 制御ユニット（２）により、車両に対して相対的な、対象の検出された運動及び／又は位置に依存して、駐車支援作動モード（Ｓ１３）からプレクラッシュ作動モード（Ｓ５）に切り換える請求項１から３迄の何れか１記載のドライバアシスタントシステム。
5. 自動車用のドライバアシスタントシステムであって、
   前記車両と対象物との距離及び／又は差速度検出用の少なくとも１つのセンサ（１）、及び、前記センサ（１）の検出結果に依存して前記自動車の機能群を制御するための少なくとも１つの制御ユニットを有する、殊に、請求項１から４迄の何れか１記載のドライバアシスタントシステムにおいて、
   制御ユニット（２）により、センサにより測定された、車両に対して相対的な対象物の運動及び／又は位置に依存して、速度制御作動モード（Ｓ１０）とプレクラッシュ作動モード（Ｓ５）との間で切り換えることができる（Ｓ７）ことを特徴とするドライバアシスタントシステム。
6. プレクラッシュ作動モードに一時的に切り換える（Ｓ７）請求項５記載のドライバアシスタントシステム。
7. 制御ユニット（２）により、プレクラッシュ作動モードが少なくとも維持されている時間期間を、車両速度及び測定された、対象物までの距離を用いて決める（Ｓ９）請求項６記載のドライバアシスタントシステム。
8. 制御ユニット（２）により、各作動モード間の切り換えについて周期的に判定する（Ｓ６，Ｓ１１）請求項１から７迄の何れか１記載のドライバアシスタントシステム。
9. 制御ユニット（２）により、プレクラッシュ作動モードで危険性のある対象物が検出された場合に周期的な判定を中止する請求項８記載のドライバアシスタントシステム。

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