JP2005532636A - 自動車の運転者に報告する方法および装置 - Google Patents

Abstract

目標対象への危機的な接近が生じていることを運転者に伝える引継要請を能動化または非能動化することによって，適切な間隔および速度制御器を有する自動車の運転者に報告する装置と方法が提案される。この引継要請の能動化または非能動化は，上記目標対象に対して間隔および速度制御される車両の固定の最小間隔，および／または，上記目標対象に関して間隔および速度制御される車両の，相対速度に依存する最小間隔，および／または，間隔および速度制御器によって生成可能な，最大の車両減速に従って行われる。

Description

本発明は，目標対象への危機的な接近が生じていることを運転者に伝達する引継要請が能動化されることによって，適切な間隔および速度制御器を搭載した自動車の運転者に報告する装置と方法に関するものである。引継要請の能動化または非能動化は，上記目標対象に対して間隔および速度制御される車両の固定の最小間隔，および／または，上記目標対象に関して間隔および速度制御される車両の，相対速度に依存する最小間隔，および／または，間隔および速度制御器によって生成可能な，最大の車両減速に従って行われる。

ＤＥ１００１５２９９Ａ１から，適切な走行速度制御器を有する車両の運転者に，走行状況がもはや走行速度制御システムによってはコントロールできないと予測され，運転者自身の介入が必要なことを信号で知らせる引継要請を作動させる方法および対応する装置が知られている。引継要請の作動のきっかけである２つ以上の走行量を監視することによって，システムによる誤報の確率が減少し，かつ，引継要請の作動が現在の車両速度に適合される。

発明の本質と利点

本発明の本質は，目標対象への危機的な接近が生じた場合，適切な間隔および速度制御器を備えた自動車の運転者に引継要請を行うことによってその旨報告する方法および対応する装置を提供することである。その場合に引継要請の能動化または非能動化は，運転者がいつでも認識できるように行われ，かつ，引継要請の早すぎず，遅すぎない能動化または非能動化によって適切な間隔および速度制御システムの走行快適性を損なうこのないように行われる。

本発明によれば，これは，独立請求項の特徴によって解決される。好ましい展開と形態が従属請求項から明らかにされる。

好ましい引継要請は，運転者の視野内の視覚的な表示および／または車両室内の聴覚的な信号として実施される。上記引継要請が，視覚的な表示として，また聴覚的な信号あるいはそれらの組み合わせとして設けられることにより，注意が散漫になる周囲環境においても運転者に引継要請の能動化を認識させることが保証される。

さらに，引継要請は，運転者が間隔および速度制御システムを上位制御している場合であっても出力されたほうが効果的である。上記間隔および速度制御システムの上位制御とは，例えば，運転者がアクセルペダルを踏むことによって，間隔および速度制御量に従わない車両の加速を行う場合である。この場合においても，目標対象へ危機的に接近したときには，運転者が上位制御によって間隔および速度制御システムのダイナミクス領域を逸脱しており，かかる上位制御の唐突な終了が不快な制御反応をもたらす可能性があることを運転者に伝える引継要請が能動化または非能動化される。

好ましくは，引継要請の能動化しきい値と非能動化しきい値は等しくない。引継要請の非能動化しきい値が，能動化しきい値に対してより危機的でない間隔および相対速度の組み合わせにずらされることによってヒステリシス効果が得られ，そのヒステリシス効果が引継要請のちらつきを阻止するので，運転者は，引継要請の頻繁な能動化と非能動化によっていらつくことがなくなる。

特に好ましくは，運転者に報告するための引継要請を制御する，間隔および速度制御システムは，レーダー信号またはリーダー信号を送信および受信し，同信号によって前を走行する車両を目標対象として認識することができる。

特に重要なことは，本発明に基づく方法を，自動車の適切な間隔または速度制御の制御器のために設けられている，制御要素（エレメント）の形式において実現することである。その場合，上記制御要素上には，計算機上，特にマイクロプロセッサまたは信号プロセッサ上で遂行可能であって，本発明に基づく方法を実施するのに適した，プログラムが記憶されている。従ってこの場合，本発明は制御要素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要素は，プログラムによって実施されるのに適した方法と同様に本発明を表している。制御要素としては，特に電気的なメモリ媒体，例えばリードオンリーメモリが使用され得る。

本発明の他の特徴，適用可能性および利点は，図面における個々の図に示す本発明の実施形態にかかる以下の説明から明らかにされる。その場合，記載され，あるいは図示されている全ての特徴は，それ自体で，あるいは任意の組み合わせにおいて，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，かつ明細書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。

以下，図面を用いて本発明の実施例を説明する。

図１には，本発明に基づく装置のブロック回路図が示されている。図には，入力回路２を有する，間隔および速度制御器１が示されている。上記入力回路２によって，レーダーセンサまたはリーダーセンサ４から間隔および速度制御器に入力信号３が供給される。その場合にレーダーセンサまたはリーダーセンサ４は，レーダー放射またはリーダー放射を送出し，同放射が対象において一部反射されて，レーダーセンサまたはリーダーセンサによって受信される。レーダーセンサの場合，レーダー放射は，ＦＭＣＷ変量またはパルス変調を備えている。レーダーセンサまたはリーダーセンサ４は，測定された受信信号から出力信号３を形成し，その出力信号は，間隔および速度制御器１へ入力信号として供給される。この信号は，少なくとも変量，即ち，間隔および速度制御される車両に関する対象との間隔ｄと対象の相対速度Ｖｒｅｌとからなる。

間隔および速度制御器１は，これらの変量を，入力回路２を用いて受信し，かつ，その変量を，例えばＣＡＮバスといったデータ交換システム６を用いて，処理装置５にさらに供給する。この処理装置５は，例えばマイクロプロセッサまたは信号プロセッサであってもよく，その処理装置内で，センサ４によって測定された変量から操作および制御量を形成する。そのために処理装置５は，センサ４によって認識された対象の相対位置と，対象との間隔ｄおよび対象の相対速度Ｖｒｅｌから少なくとも１つの目標対象を求め，この目標対象は，特別な負荷で出力量に影響を与えるので，間隔および速度制御に対して特に重要である。即ち処理装置５は，車両の減速装置９のための制御信号，例えば絞り弁部材として形成される，車両駆動ユニット１１の出力を定める操作部のための制御信号，および，車両の運転者のための引継要請を能動化または非能動化させる信号を生成する。

処理装置５によって生成されたこれらの出力信号は，データ交換システム６によって出力回路７へ出力される。上記出力回路７を介して減速信号８が車両の減速装置９へ出力される。この減速信号８は，通常，ブレーキ駆動装置へ供給され，そのブレーキ駆動装置が減速信号８に従って車両のブレーキを操作する。さらに，出力回路７を介して加速信号１０が出力され，その加速信号は車両駆動装置の出力を定める操作部１１へ供給される。通常，この出力を定める操作部１１は，電気的に操作可能な絞り弁または燃料噴射ポンプである。上記器車両駆動装置は，加速信号１０を通じ所定の方法に従って適切な制御器出力量に変化する。さらに，出力回路７を介して引継要請信号１２を出力することができ，その引継要請信号は視覚的な引継要請装置１３へ供給される。

上記視覚的な引継要請装置は，例えば，運転者の視野領域内の光源から，あるいは運転者の視野領域内に取り付けられた明文表示器からなり，間隔および速度制御システムの上限のある減速能力では，目標対象への自己の車両の危機的な接近を阻止するには十分でないことを運転者に視覚的な信号として知らせる。同様な方法で，出力回路７を通じ，他の引継要請信号１４を聴覚的な引継要請装置１５へ出力することができる。上記聴覚的な引継要請装置１５は，例えば車両室内のブザーあるいは鳴動トーン，または，運転者に減速介入を要請する音声出力装置とすることができる。

間隔および速度制御器は，しばしばコンフォートシステムとして設計されており，危機的な状況において，運転者自ら減速を導入し，または自動的に減速を増強するといった責任から運転者を解放するものではないので，間隔および速度制御器が制御することのできる減速ダイナミクスは，しばしば２〜３ｍ／ｓｅｃ^２に制限される。間隔および速度制御器の上述の制限された減速能力は，認識された対象に対する危機的な接近を防止するために，いつ自動的な減速ダイナミクスの領域を，運転者介入によって逸脱すべきかを運転者に伝えることを必要とする。

図２には，間隔−相対速度グラフが示されており，同グラフにおいて横軸１６上には間隔および速度制御される車両に対する目標対象との間隔が記載されており，縦軸１７上には間隔および速度制御される車両に関する目標対象の相対速度が記載されている。縦軸１７上に記載されている相対速度は，正の相対速度値Ｖｒｅｌにおいて，目標対象が自己の車両よりも大きい速度で移動し続ける，即ち目標対象と自己の車両との間の間隔ｄは時間と共に増大する場合が記述され，負の相対速度値Ｖｒｅｌの場合において，目標対象と自己の車両との間の間隔ｄは時間と共に減少することが記述されている。前を走行する目標対象は自己の車両よりも低速で移動し続ける。

引継要請１３，１５を能動化すべきか，あるいは非能動化すべきかは，自己の車両に対する目標対象の相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄとの組合わせに依存して決定される。図２のグラフに垂直に記入されているライン１８は，能動化および非能動化の第１のしきい値を示している。このライン１８は，目標対象と自己の車両との間の絶対的な最小間隔ｄｍｉｎを定めており，それを下回った場合には上記引継要請が能動化され，それを上回った場合には引継要請は引継要請が非能動化される。この絶対的な最小間隔ｄｍｉｎは速度に依存しない。

直線１９は，引継要請のための第２の能動化しきい値を示しており，それは速度に依存する能動化しきい値である。その場合にこの直線１９に対して平行に配置されている直線２０は，非能動化しきい値を表している。従って，この速度に依存する能動化または非能動化しきい値においてヒステリシス効果が生じ，それが急速かつ何回も能動化と非能動化とを繰り返す引継要請を阻止する。相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄの組合わせが直線１９に対する左下のグラフ点によって表されるように生じた場合に引継要請が能動化され，相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄの組合わせが非能動化直線２０の右上に配置されるグラフ点で表される場合にやっと，再度非能動化される。この速度に依存する最小間隔は，負の相対速度，即ち目標対象の相対速度より自己の速度が速い場合，正の相対速度，即ち自己の車両よりも目標対象が大きい速度を有しているため目標対象が遠ざかる場合と比較して，より大きい間隔ｄにおいても引継要請が能動化される。

さらに，第３の能動化または非能動化しきい値２１が記入されており，それは間隔および速度制御器によって発生される最大の車両減速を考慮している。間隔および速度制御器は，コンフォートシステムとして設計されているので，この種のシステムで生成できる最大の減速は，最大可能な車両減速のずっと下にある。通常，間隔および速度制御器は，車両減速を２〜３ｍ／ｓｅｃ^２の範囲で制御することができる。図２のライン２１は，車両速度制御システムが例えば２〜３ｍ／ｓｅｃ^２の最大可能なシステム減速で減速することによって前を走行する目標対象との衝突をまだ回避することのできる，相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄからなる値の組み合わせを示している。

図２に示すグラフ点が，カーブ２１の左下の相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄの組合わせにある場合，減速能力が制限されていることにより，間隔および速度制御器は前を走行する目標対象との衝突を阻止することはできない。この場合，車両の運転者に対して自分で減速を導入することを要請しなければならず，その減速値の絶対値はシステムで実施可能な減速値よりも大きいので，運転者はブレーキ介入によって衝突を回避することができる。しかし，そのためには，引継要請の作動によって何が起こるかを，運転者に通知しなければならない。

ライン２１の右上にある，相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄからなる値の組み合わせから，カーブ２１の左下にある値の組み合わせへライン２１を越えると，引継要請の作動をもたらし，それが運転者にブレーキ介入を要請する。図２に示す，相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄの値からなる駆動点が，カーブ２１の左下にある点から，カーブ２１の右上にある値の組み合わせへ変化した場合には，引継要請は非能動化される。というのは，間隔および速度制御器は，再び，最大可能な制限されたシステム減速を考慮して，前を走行する目標対象との衝突を回避することができるからである。

図３には，状態−移行−グラフが示されており，それは引継要請の能動化または非能動化と，この種の状態移行に必要な条件を記述している。図３には，矩形の状態ブロック２２と２３が示されている。その場合に状態ブロック２２は，視覚的または聴覚的な引継要請がオフにされるといった，引継要請が非能動化された状態を示している。ブロック２３は，引継要請が能動化されていること，即ち，視覚的な引継要請が点灯されている，あるいは明文表示が運転者に表示されている，または聴覚的な引継要請が鳴動している状態を象徴している。

図２に示した対象に対する相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄの値の組み合わせの変化に従って，能動化された引継要請と非能動化された引継要請との間で図３に示す状態変化が行われる。即ち，例えば，ブロック２４に示すように，絶対的な最小間隔ｄｍｉｎを下回った場合に，引継要請は能動化される。これは，図２を参照すると，相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄからなる値の組み合わせが直線１９を右から左へ横切るように，従って，間隔ｄが最小間隔ｄｍｉｎよりも小さくなるように減少した場合である。

図２のグラフの表示が直線１８の左横の点から，直線１８の右横にある点へ，Ｖｒｅｌとｄの値の組み合わせが変化すること，即ち，間隔ｄが増大しｄｍｉｎを上回ることは，他の作動条件が存在しない限りにおいて，状態２３から状態２２へ移行する，即ち，引継要請が非能動化される結果を生じさせる。

同様に，相対速度に依存する最小間隔を下回った場合には，ブロック２２からブロック２３への状態変化の結果，引継要請が能動化される。これは，図２の相対速度Ｖｒｅｌと間隔ｄからなる値の組み合わせが変化する，ここでは，図２におけるこの値の組み合わせを表す点が，直線１９の右上の半平面から，直接１９の左下の半平面に基づく値へ移行すると直ぐに起こる。同様にブロック２２からブロック２３への移行を表す，ブロック２６で示した第３の移行条件は，ライン２１の右上の値の組み合わせからライン２１の左下の値の組み合わせへライン２１を越えることにある。

この場合において，運転者は，最大可能なシステム減速が前を走行する目標対象との衝突を阻止するには十分でないことを知らされる。引継要請の非能動化は，ブロック２３からブロック２２への状態移行を作動させる，移行２７で示される。この場合において，能動化されている引継要請が非能動化され，これをもって，目標対象への危機的な接近の危険が無くなり，またはもはや存在しないので，運転者が走行事象に介入する必要がないこと，またははもはやなくなったことを，運転者に信号で知らされる。

２７として示したこの移行は，移行２４，２５または２６に基づく能動化条件がもはや満たされていない場合に生じる。図２に示す値の組み合わせによれば，これは，目標対象に対する現在の間隔ｄと現在の相対速度Ｖｒｅｌが，図２の直線１８の右隣り，非能動化直線２０の右上，および，双曲線２１の右上にあるグラフ点をとるような場合である。これらの条件が満たされている場合には，引継要請が能動化されている状態２３は，引継要請が非能動化，即ち，移行２７を介して状態２２へ移行する。

他の実施例によれば，前を移動する目標対象と間隔および速度制御される車両との間の固定的な最小間隔１８を下回り，またはは上回った場合にのみ，引継要請１３，１５の能動化２３または非能動化２２が行われる。同様に，上記固定の最小間隔１８の代わりに，相対速度に依存する最小間隔のみに従って，能動化直線１９を下回った場合，または非能動化直線２０を上回った場合に，引継要請１３，１５の能動化２３または非能動化２２が行われることも可能である。さらに，それぞれ間隔および速度制御器１によって発生可能な最大の車両減速が，目標対象に達する前に，後続車両を早期に停止させることが予測的にもはや不可能であるか，あるいは再び可能になったか，即ち，間隔および速度制御器１によって発生可能な最大の減速のみに従って，引継要請１３，１５の能動化２３または非能動化２２を行うことも同様に考えられる。

本発明の他の実施例における方法と装置は，上述した個別条件のうち２つに従って引継要請の能動化または非能動化を行う。従って図３は，移行２４，２５または２６のうち１つまたは２つの移行条件が省かれ，ブロック２７がそれに応じて単純になり，これによって簡略化される。

本発明に基づく装置の実施例を示すブロック回路図である。 本発明に基づく方法を説明する間隔−相対制御速度グラフである。 本発明に基づく方法の状態−移行グラフを示している。

Claims (8)

1. 目標対象への危機的な接近が生じていることを運転者に伝える引継要請（１３，１５）を能動化（２３）または非能動化（２２）することによって，適切な間隔および速度制御器（１，４）を有する自動車の運転者に報告する方法において：
   前記引継要請（１３，１５）の能動化（２３）または非能動化（２２）は，
   前記目標対象に対して間隔および速度制御される車両の固定の最小間隔，
   および／または
   前記目標対象に関して間隔および速度制御される車両の，相対速度に依存する最小間隔，
   および／または
   間隔および速度制御器によって生成可能な，最大の車両減速，
   に従って行われることを特徴とする，自動車の運転者に報告する方法。
2. 前記引継要請が，運転者の視野内の視覚的な表示（１３）および／または車内の聴覚的な信号（１５）であることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
3. 引継要請は，運転者が間隔および速度制御システムを上位制御している場合でも，出力されることを特徴とする，請求項１または２に記載の方法。
4. 引継要請の能動化しきい値（１９）と非能動化しきい値（２０）が，等しくないことを特徴とする，請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 間隔および速度制御するシステムは，レーダー信号を送信および受信し，前記レーダー信号を用いて前を走行する車両を目標対象として認識できることを特徴とする，請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 運転者に，目標対象への危機的な接近が生じていることを運転者に伝える引継要請を出力する，自動車の間隔および速度制御する装置において：
   引継要請の能動化または非能動化は，
   前記目標対象に対して間隔および速度制御される車両の固定の最小間隔，
   および／または
   前記目標対象に関して間隔および速度制御される車両の，相対速度に依存する最小間隔，
   および／または
   間隔および速度制御器によって生成可能な最大の車両減速，
   に従って行われることを特徴とする，自動車の間隔および速度制御する装置。
7. 引継要請が，運転者の視野内の視覚的な表示としておよび／または車内の聴覚的な信号として表されることを特徴とする，請求項６に記載の装置。
8. 間隔および速度制御するシステム（４）は，レーダー信号を送信および受信し，前記レーダー信号を用いて前を走行する車両を目標対象として認識することができることを特徴とする，請求項６または７に記載の装置。

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