JP2005538457A - 道路車両用の運転者援助システム - Google Patents

Abstract

本発明は、ヘルプシステム（１〜９、１５〜１９）を備えた運転者援助システムに関する。この運転者援助システムは、車両の周囲に関する周囲情報を検知するための検知手段（１１）と、それらの周囲情報に依存して車両の運動方向及び／又は速度に影響を及ぼすための影響手段（１１）とを有する。ヘルプシステム（１〜９、１５〜１９）は、車両の運転者に対してヘルプ情報を出力するために用いられる。運転者援助システムが、目下の及び／又は将来期待すべき車両の周囲の状態及び／又は車両の稼動状態で、信頼性をもって稼動され得るかどうかを認識するために認識手段が設けられている。ヘルプシステム（１〜９、１５〜１９）は、認識手段（１９）と接続されていて、更に、運転者援助システムが信頼性をもっては稼動され得ない場合、車両の稼動中に運転者に指摘事項を提供するように構成されている。

Description

本発明は、道路車両用の運転者援助システム（運転者アシストシステム）及びこの種の運転者援助システムを稼動するための方法に関し、この際、運転者援助システムにより車両の周囲に関する周囲情報が検知され、車両の運動方向及び／又は速度がそれらの周囲情報に依存して影響される。

この種の運転者援助システムは周知である。それらのシステムは、形態に応じ、さもなくば運転者だけの責務である様々な役割を果たす。１つの形態では、カメラを介し、走行車両の前にある車道の画像が記録されて評価される。このような方式で、特に、車道の中央又は縁に位置する車道マークに基づき、車道の縁、中央、及び／又は車線境界に対して充分な間隔を車両が有するかどうかに関する情報が獲得され得る。その後、運転者援助システムは、必要な場合には、例えば車両が意図せずに走行車線を離れないために、車両の運動方向に影響を及ぼすことができる。

冒頭に掲げた形式の運転者援助システムの他の形態は特許文献１に記載されている：先行車両に対する間隔に依存し、システムが車両の走行速度に影響を及ぼす。

冒頭に掲げた形式の運転者援助システムは、一方では、これらのシステムが、車両の周囲に関する情報を使用して車両を案内するための措置をとるという役割を運転者から少なくとも部分的に引き受けることにより、運転者の負担を軽減させる。他方では、運転者援助システムが稼動され得ない又は信頼性をもっては稼動され得ないという走行状況があり、その理由は、稼動領域であって運転者援助システムが指定されている稼動領域の限界が到達又は超過されているためである。運転者が、対応するシステム限界を顧慮せずにこれらの走行状況においてもシステムを信用すると、結果として交通矛盾（交通コンフリクト）になってしまう。

ドイツ特許出願公開第１９８０４６４１Ａ１号明細書

本発明の課題は、運転者援助システムの矛盾のない使用を可能とする、冒頭に掲げた形式の方法及び運転者援助システムを提示することである。

前記の課題を解決するために次のことが提案される。即ち、車両の稼動中、運転者援助システムに関するヘルプ情報を車両の運転者に対して出力し、運転者援助システムが、目下の及び／又は将来期待すべき車両の周囲の状態及び／又は車両の稼動状態で、信頼性をもって稼動され得るかどうかを認識し、運転者援助システムが信頼性をもっては稼動され得ない場合、ヘルプ情報を用いて運転者に指摘事項を提供されることである。

上述のように「信頼性をもって稼動される」とは、稼動領域であって運転者援助システムが指定されている稼動領域内でこの運転者援助システムが稼動されることと理解される。１つの又は複数の稼動領域の対応するシステム限界が様々な理由から存在し得る。例えば、システムのセンサは、検知すべき観察値の所定の値領域内又は値領域外で測定信号を提供しない又は測定信号を提供するが不正確である。また、信号の他の処理は、車両の所定の稼動状況（例えば、密な交通状況内で車両が動く間）では、不可能である又は制限されてのみ可能である、又は運転者援助システムにとって役に立たない結果を導き得る。更に、システムの使用のための物理的な限界（例えば温度領域）や、システムによる車両の実際の稼動状況の評価可能性に関する物理的な限界又は空白域がある。例えば、特許文献１に記載されている運転者援助システム（上記参照）は止まっている車両には反応せず、その理由は、止まっている車両以外にも通常は動かない多数の別の物体があるためである。

更に、運転者援助システムが、車両の運転者に対してヘルプ情報を出力するためのヘルプシステムを有すること、及び、運転者援助システムが、目下の及び／又は将来期待すべき車両の周囲の状態及び／又は車両の稼動状態で、信頼性をもって稼動され得るかどうかを認識するための認識手段を有することが提案される。そのヘルプシステムはその認識手段と接続されていて、更に、運転者援助システムが信頼性をもって稼動され得ない場合、車両の稼動中に指摘事項を運転者に提供するように構成されている。

本発明は、益々と複雑になる運転者援助システムの利用及び／又は操作を習得することが運転者にとってより困難になるという考えに基づいている。文字による操作マニュアルは従ってより膨大に且つより複雑になる。更に、僅かな利用者だけが操作マニュアルを完全に通読し及び／又は利用或いは操作中に重要な詳細を覚えているということが知られている。それにより、好ましくは、各々のヘルプ情報に割り当てられている運転者援助システムの稼動状況が間近に迫っている及び／又は開始されている場合、正確な利用及び／又は操作に関するヘルプ情報、特にシステム限界に関する情報が、車両の稼動中に運転者に対して出力されると安全性が向上する。

例えば、運転者援助システムは、先行車両に対して十分な間隔を維持するように指定されている。しかしながら運転者援助システムは、動いている物体にだけ反応し、それにより、止まっている又は極めて遅い速度で走行している車両に対する間隔を、信頼性をもって保つことはない、即ち車両を適時に停止させてしまうことはない。この理由から、先行車両の速度が規定の限界値に又はこの限界値を下回って降下する場合、運転者に対して警告指摘事項が出力される。

好ましくは、ヘルプ情報は少なくとも部分的に音響的な及び／又は触覚的な指摘事項として出力される。これは、車両の周囲の視覚的な印象に対する運転者の注意を損なわせないためである。例えば、警告信号は、操舵輪及び／又は運転者座席の少なくとも一領域が例えば幾度も中断されるバイブレーションの形式の触覚的な指摘事項を出力することにより、運転者に対して出力され得る。オプションとして追加的に状況の説明が音声出力を介して行われ得る。

更に好ましくは、どの運転者が車両を運転しているかが認識され、それに依存し、ヘルプ情報が運転者に対して出力されるかどうか及び／又はどのヘルプ情報が運転者に対して出力されるかが決定される。従って例えば、運転者援助システムの熟練利用者と新しい利用者との間が区別され得る。新しい利用者が運転者援助システムの多数の稼動状況にまだ注意を促されるのに対し、熟練利用者には恐らく少ないヘルプ情報が出力される。このようにして、上達利用者又は熟練利用者に不必要な情報が提供され、この理由から、出力された全てのヘルプ情報に注意を注ぐわけではない又は注意を注いでも単にわずかであるということが回避される。

利用者の異なる経験により利用者を区別する可能性は、所定の運転者が運転者援助システムをスイッチオン又はスイッチオフする場合に、毎回、カウンタの値を１だけ増加させることにある。しかしながら、運転者に対して既に出力されたヘルプ情報のヒストリーを記録すること、及び、このヒストリーに基づき、ヘルプ情報が運転者に対して出力されるかどうか及び／又はどのヘルプ情報が運転者に対して出力されるかを決定することは有利である。選択的に又は追加的に、所定の運転者の経験度を決定するために以下の措置の１つ又は双方が実施され得る：既に出力されたヘルプ情報に対する運転者の反応が評価される。運転者による運転者援助システムの使用及び／又は車両の少なくとも１つの別の装置の使用が評価される。更に例えば運転者の操作エラーが検知され、それに依存し、ヘルプ情報が運転者に対して出力されるかどうか及び／又はどのヘルプ情報が運転者に対して出力されるかが決定され得る。

同じ運転者に対し、所定のヘルプ情報を、規定数の回数だけ、例えば２回又は３回だけ出力することは合目的であろう。その後に運転者がこれらのヘルプ情報をもはや必要としないことが前提とされ得る。他の構成では、更に又は選択的に、所定のヘルプ情報が運転者に対して最後に出力されたのはどのくらい前のことであるかが考慮され得る。最後の出力が規定の時間間隔よりも長い場合、ヘルプ情報が、この運転者に対し、それらが以前に既に一度又は何度も出力されたかどうかに依存せずに出力される。所定のヘルプ情報の出力を、最後の出力以来の時間間隔と、過去の出力の回数との組み合わせに依存させることも可能である。

例えば、生物測定的な方法を適用し及び／又は一人の人物に一義的に割り当てられる対象物（例えば個人化されたチップカード）に基づき、どの運転者が車両を運転しているかが確定され得る。

次に実施形態に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではない。説明は添付の図面に関して行われる。

運転者援助システム（運転者アシストシステム）は、例えば、ＢＭＷ株式会社（Bayerische Motoren Werke AG）により使用されているアクティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）システムである。

ヘルプシステムの中央ユニット１９は、ヘルプシステムを制御するための制御手段と、現在の稼動状況を認識するための認識手段と、周辺コンポーネント１〜１７からの或いは周辺コンポーネント１〜１７への信号を受信及び出力するため手段とを有する。前記の制御手段と認識手段は、例えばマイクロ電子計算ユニットの一部であり、この計算ユニットはヘルプシステム以外の機能も満たすことができる。

運転者認識ユニット１は、中央ユニット１９に対し、目下車両を運転している運転者に関する情報を提供する。中央ユニット１９には、過去に車両を運転した全ての運転者に関するデータが記憶されている。目下の運転者がそれらの運転者の一人であることが認識されると、目下の運転者に割り当てられているデータがロードされる。これらのデータは、特に、次のことに関する情報を含み得る：既にその運転者に対して出力されたヘルプ情報、運転者援助システム或いは車両の過去の稼動状況、運転者援助システムの使用時のその運転者の学習上達度、その運転者による運転者援助システム及び車両の別の装置の利用形式、運転者援助システムに対する比較的早期の命令、及び／又は、運転者援助システムの個人的な設定。

ロードされたデータから、中央ユニット１９は、どのヘルプモードがこの運転者に割り当てられているかを確定する。ヘルプシステムの簡単な実施形では２つのヘルプモードがある。第１ヘルプモード、即ちパッシブ・モードでは、ヘルプ情報が、運転者がそれを望む場合にだけ出力される。ヘルプ情報の現在の使用可能性は、例えば音響形式で出力ユニット５を介し及び／又は触覚形式で出力ユニット９を介し、運転者に対して信号で伝えられる。その後、ヘルプ情報は、例えば操作要素１７の操作により及び／又は「ＡＣＣヘルプ」のような所定の単語を話すことにより呼び出され得る。話された単語は音声入力ユニット７を使用して認識される。

第２ヘルプモード、即ちアクティブ・モードでは、ヘルプ情報が運転者援助システムの対応する稼動状況との関連で使用可能である場合にそれらのヘルプ情報が自動的に出力される。特にアクティブ・モードでは、ヘルプ情報の出力が、現在の交通状況で運転者に過度の負担となるかどうか、特に危険な交通状況から運転者の気をそらすために危険があるかどうかに依存して成される。交通状況の検知については後で詳細に説明される。

ヘルプシステムの別の可能な実施形態では、２つよりも多くのヘルプモードがあり、これらのヘルプモードでは、例えばヘルプ情報が様々な形式（例えば、音響的、触覚的、及び／又は視覚的）及び／又は様々な詳細さで出力される。

各々の運転者のために適したヘルプモードは、運転者の行動を評価することにより自動的に選択されるか又は運転者自身により選択され得る。

車両データ・検知ユニット３を介し、中央ユニット１９は、例えば、車両における、走行速度、現在の加速度、走行方向・操舵装置の操舵角度、及び／又は、制動装置の制動圧のような、車両の重要な稼動データに関する情報を取得する。追加的に中央ユニット１９は、周囲データ・検知ユニット１５から、車両の周囲に関する情報、特に、運転者援助システムの実際の稼動にとって必要不可欠ではない追加的な情報を取得する。それには例えば、車両の現在ポジションに関する情報、目下走行している道路のタイプに関する情報、及び／又は現在の天気に関する情報などがある。

更に中央ユニット１９は、運転者援助・ユニット１１から、運転者援助システムの実際の稼動にとって必要不可欠な、車両の周囲に関する情報を取得する。例えば、交通対象物に関する情報、車両からそれらの交通対象物までの間隔に関する情報、それらの交通対象物の運動特性に関する情報、及び／又は、交通標識に関する情報などである。運転者援助システムの実際の役割を満たす運転者援助・ユニット１１には、運転者援助システムの操作要素を備えた操作ユニット１３が接続されている。

ユニット３及び１５並びに運転者援助・ユニット１１により取得された情報から、中央ユニット１９は、反復して、組み合わされた車両の周囲の状態と運転者援助システムの稼動状態とを検出し、更に、現在の運転者のデータを考慮しながら、ヘルプ情報が運転者に提供されるべきであるかどうか及び／又はこの運転者に対して出力されるべきであるかどうかを検出する。そのためには場合により出力ユニット５、９が使用される。

提供される又は出力されるヘルプ情報には、運転者援助システムのシステム限界の到達又は可能な到達に関する情報、また運転者援助システムの操作に関する一般的な情報も属している。

特に、次の種類のヘルプ情報及び／又は次の方式のヘルプ情報が提供及び出力され得る：

− 運転者が最初に運転者援助システムをスイッチオンすると、運転者は音響形式及び／又は視覚形式（例えばオンボードモニタを介し）で運転者援助システムの利用へのイントロダクションを取得する。既にこの段階で運転者は様々なヘルプモードを選択できる。

− システム限界が達成された又は超過されたことで、運転者援助システムが自動的にスイッチオフされる場合、運転者援助システムがスイッチオフされること及び／又はなぜ運転者援助システムがスイッチオフされるのかについて指摘事項が提供又は出力される。例えば、運転者援助システムは、先行車両の速度に依存して車両の走行速度に影響を及ぼすシステムである。先行車両の速度が規定の限界値を下回る場合、運転者援助システムはスイッチオフされる。

− 運転者援助システムが、機能不全（誤作動）のリスクがある稼動領域内で稼動されると、対応する警告指摘事項が提供又は出力される。例えば、既述の運転者援助システムは、遅い速度で走行する先行車両に確かに反応するが、停止している車両には反応しない。先行車両が規定の限界値よりも遅い速度で走行していることが確定されると、対応する警告指摘事項が提供又は出力される。１つのバリエーションでは、システム限界の達成が測定技術的に信頼性をもっては確定され得ない場合、例えば、先行車両の速度が、測定技術的に検知され得ても不正確である速度領域内でほぼゼロに位置する場合、警告指摘事項が提供又は出力される。

− 運転者援助システムが、特にこの運転者援助システムが適切ではないという周囲状態における条件下で使用されることが確定される場合、対応する指摘事項が提供又は出力される。例えば、運転者援助システムは交通密度が高い場合の市内の使用のためには構想され得ない。

ヘルプシステムを備えた運転者援助システムの概要図を示す図である。

符号の説明

１ 運転者認識ユニット
３ 車両データ・検知ユニット
５ 出力ユニット
７ 音声入力ユニット
９ 出力ユニット
１１ 運転者援助・ユニット
１３ 操作ユニット
１５ 周囲データ・検知ユニット
１７ 操作要素
１９ 中央ユニット

Claims (6)

1. 道路車両用の運転者援助システムを稼動するための方法であって、
   − 車両の周囲に関する周囲情報が検知され、及び、
   − それらの周囲情報に依存して車両の運動方向及び／又は速度が影響される、
   前記方法において、
   − 車両の稼動中、運転者援助システムに関するヘルプ情報が車両の運転者に対して出力され、
   − 運転者援助システムが、目下の及び／又は将来期待すべき車両の周囲の状態及び／又は車両の稼動状態で、信頼性をもって稼動され得るかどうかが認識され、及び、
   − 運転者援助システムが信頼性をもっては稼動され得ない場合、ヘルプ情報を用いて運転者に指摘事項が提供されることを特徴とする方法。
2. どの運転者が車両を運転しているかが認識され、それに依存し、ヘルプ情報が運転者に対して出力されるかどうか及び／又はどのヘルプ情報が運転者に対して出力されるかが決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 運転者に対して既に出力されたヘルプ情報のヒストリーを考慮し、ヘルプ情報が運転者に対して出力されるかどうか及び／又はどのヘルプ情報が運転者に対して出力されるかが決定されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 既に出力されたヘルプ情報に対する運転者の反応が評価されること、及び、それに依存し、ヘルプ情報が運転者に対して出力されるかどうか及び／又はどのヘルプ情報が運転者に対して出力されるかが決定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 運転者による運転者援助システムの使用及び／又は車両の少なくとも１つの別の装置の使用が評価されること、及び、それに依存し、ヘルプ情報が運転者に対して出力されるかどうか及び／又はどのヘルプ情報が運転者に対して出力されるかが決定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 道路車両用の運転者援助システムであって、この運転者援助システムが、
   − 車両の周囲に関する周囲情報を検知するための検知手段（１１）と、
   − それらの周囲情報に依存して車両の運動方向及び／又は速度に影響を及ぼすための影響手段（１１）とを有する、
   前記運転者援助システムにおいて、
   − 車両の運転者に対してヘルプ情報を出力するためのヘルプシステム（１〜９、１５〜１９）が設けられていること、及び、
   − 運転者援助システムが、目下の及び／又は将来期待すべき車両の周囲の状態及び／又は車両の稼動状態で、信頼性をもって稼動され得るかどうかを認識するための認識手段（１９）が設けられていて、更には、
   ヘルプシステム（１〜９、１５〜１９）が、認識手段（１９）と接続されていて、更に、運転者援助システムが信頼性をもっては稼動され得ない場合、車両の稼動中に指摘事項を運転者に提供するように構成されていることを特徴とする運転者援助システム。

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