JP2006500270A - 車両の自動非常制動プロセスを起動する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両の、特に大型輸送車の、自動非常制動プロセスを起動する方法及び装置に関する。これにより、車両が前方走行車両に衝突するのを回避するための、又は衝突が避けられない場合の事故を回避するための、支援機能が提供される。予め定められた警告条件（６２）が満たされると、運転者に対する警告が起動される。警告条件（６２）が満たされるということは、車両が前方走行車両と衝突するのを防ぐために、予設定された警告時間（ｔ_ｗ＝ｔ_ｏａ+ｔ_ｈ）後の、車両の瞬間運転状況により、自動非常制動プロセスが起動されるということを示している。瞬間運転状況は、少なくとも、車両の検出された加速度（ａ）、及び／又は車両と前方走行車両との間の、検出された相対加速度（ａ_ｒｅｌ）から得られる。

Description

本発明は、請求項１及び請求項２２の前文に記載の、車両の、特にトラックの、自動非常制動プロセスを起動する方法及び装置に関する。本発明は、車両の前方走行車両との追突を回避するための、及び／又は追突が不可避となった場合の事故による結果を減少させるための支援機能を提供するものであり、与えられた警告条件が満たされると、運転者に対する警告が起動される。警告条件が満たされるということは、予設定された警告時間が切れた後、自動非常制動プロセスが起動されるということである。

特許文献１では、車両用自動ブレーキシステムについて開示している。ブレーキシステムは、一般に、車両の速度を検出するための速度センサと、車両と前方走行車両との間の距離を検出するための距離センサとを具備する。ブレーキシステムは、前方走行車両との相対速度及び距離に基づいて制限時間を決定するが、前記制限時間とは、車両が前方走行車両に衝撃を与えるのに要する時間であり、したがって、ブレーキペダルが押し下げられなかった場合に、制限時間が予設定された制限時間閾値より短いと、警報装置を作動させることにより、車両の運転者に、警報信号が出される。車両の運転者が、警報信号が出されたことに反応してブレーキペダルを押し下げないと、制限時間が予設定された制限時間閾値より再び長くなるまで、前方走行車両との衝撃を回避する目的で車両の速度を減少させるために、永続的に又は変動可能な方法で予設定された時間間隔が切れた後に、自動制動プロセスが実施される。

予設定される制限時間閾値がブレーキシステムによって設定される方法のため、自動制動プロセスを実施することにより、前方走行車両との衝撃を回避することができない程に、予設定される制限時間閾値が短くなる可能性がある。この場合、衝撃までの制限時間を考慮するだけでは十分でなく、ブレーキシステムが、さらに、車両の速度及び路面と車両のタイヤとの間の摩擦係数に基づいて、車両を停止するのに必要な停止距離を決定する。制限時間は予設定された制限時間閾値より長いが、車両と前方走行車両との間の距離が決定された停止距離より短い場合には、車両の自動制動プロセスは、警報信号が出された後に実施され、前記プロセスは、具体的には、この距離が現在決定されている停止距離より再び長くなるまで実施される。

制限時間を決定する場合、及び停止距離を決定する場合の両方において、運転状況及び交通状況が簡単な方法で考慮されることは好ましくない。このため、複雑な交通状況においては、前方走行車両との衝撃の危険性が、所定の周囲事情下では、検出されない又は間違って予想されることがあるので、警報信号を出すこと、したがって、適宜、自動制動プロセスを実行することが、余りにも早く又は余りにも遅く行われる、又は全く行われない、又は不必要に行われることとなる。

独国特許出願公開第４１０１７５９Ａ１号明細書

したがって、本発明の目的は、冒頭で説明した種類の方法及び装置を提供することであり、これにより、複雑な交通状況において、運転者に対する警報を、したがって自動非常制動プロセスを間違って起動する確率が減少する。

本目的は、請求項１及び／又は請求項２２の特徴によって達成される。

運転者に対する警告は、予設定された警告条件が満たされた場合に起動されるが、警告条件が満たされるということは、車両の前方走行車両との追突を回避するために及び／又は追突が不可避となった時の事故による結果を減少させるために予設定された警告時間が切れた場合の、車両の瞬間運転状況及び予設定された非常制動減速度により、自動非常制動プロセスが終了した後の車両と前方走行車両との間の予設定された目標相対速度及び／又は予設定された目標安全距離を達成するという目的で、自動非常制動プロセスが起動されるということである。目標相対速度及び／又は目標安全距離を好適に予設定することにより、とりわけ、運転者に対する警報を確実に起動することができ、したがって自動非常制動プロセスの起動が、前方走行車両との追突を回避するのに必要な時間より早く行われることはない。瞬間運転状況は、本明細書においては、少なくとも、車両の検出された加速度及び車両と前方走行車両との間の検出された相対加速度から、明らかとなる。これらの変数を含むことにより、様々な複雑な交通状況において、車両の前方走行車両との追突の危険性を確実に検出する及び／又は正しく予想することができる。トラックなどの車両の大きな集団のせいで前方走行車両と衝突した場合、一般に重大な結果を招くので、本発明による方法及び／又は本発明による装置を、特にトラックの場合に使用することが適切である。勿論、前方走行車両との追突の危険性だけでなく、他のどのような可動又は固定障害物との衝突の危険性も検出される。

本発明による方法の好ましい実施形態が、従属請求項より見出される。

運転者に対する警告は、車両の運転者により、視覚的に及び／又は聴覚的に及び／又は触覚的に知覚され得るような方法で行われることが好ましい。したがって、車両が前方走行車両と衝突する危険性があることを、明確な方法で運転者に認識させることができ、したがって、自動非常制動プロセスは、予設定された警告時間が切れた時に起動される。

自動非常制動プロセスをより信頼性のあるものにするために、予設定された部分的制動減速度を含む、車両の部分的制動プロセスの形態で、車両の運転者が触覚的に知覚できる、運転者に対する警告を出すことにより、特に前記プロセスが起動される前に、運転者の動作を引き出すことができる。予設定された部分的制動減速度は、本明細書においては、予設定された非常制動減速度より小さい。

さらに、与えられた非常制動条件が満たされた場合、及び予設定された警告時間が切れた場合にのみ、自動非常制動プロセスを起動することができる。したがって、自動非常制動プロセスが起動される前に、自動非常制動プロセスの必要性をもう一度確認することができる。

非常制動減速度、又はこれに関連する変数、たとえば非常制動圧力、非常制動力、又は非常制動トルクなどは、永続的に又は調整可能な方法で予設定され得る。調整可能な方法で予設定される場合には、たとえば、車両の集団、車両のホイールブレーキ装置のライニングの摩擦係数、車道の条件、又は視界条件を記述する変数に応じて、たとえば、実際に達成され得る最大制動減速度を決定し、実際に達成され得る検出された最大制動減速度に従って、予設定される非常制動減速度の値を設定することができる。非常制動減速度の値はまた、永続的な方法でも容易に予設定され得るものであり、この場合、その値が通常５ｍ／ｓ^２〜７ｍ／ｓ^２の間の範囲内にある、達成可能な平均最大制動減速度が想定されることが好ましい。

永続的に又は調整可能な方法で実施され得る警告時間を、予設定する場合も同様である。永続的に予設定される警告時間は、運転者がいつ自動非常制動プロセスが起動されるかを認識しており、前記プロセスが予想外又は予測不可能な方法で行われることはないという利点を有する。予設定される警告時間の好適な値が、試運転に基づいて登録されることがある。前記値は、通常、１．７秒〜２．３秒の間の範囲内にある。他方、たとえば、車両の集団、車両のホイールブレーキ装置のライニングの摩擦係数、車道の条件、又は視界条件を記述する変数に応じて、予設定される警告時間の値を設定することが考えられる。この場合、警告時間の最小値は予設定され、この値は、原則的に、運転者が、自動非常制動プロセスを起動する準備を整える又は前もって介入するための時間が十分に残っているようにするために、短すぎないようにされる。

目標相対速度も、永続的に又は調整可能な方法で予設定され得る。本明細書においては、永続的に予設定される目標相対速度の値は、ほぼゼロであることが好ましい。この場合、車両自身の速度は、自動非常制動プロセスにより、車両が前方走行車両と衝突するのを確実に防止するために、絶対に必要な程度にまで減少される。車両自身の速度を、これ以上減少することは不要であり、そうした場合は、特に後方走行車両にとっての、さらなる危険要因となる。

その上、目標安全距離も永続的又は調整可能な方法で予設定され得る。目標安全距離の値は、たとえば、車両の集団、車両のホイールブレーキ装置のブレーキライニングの摩擦係数、車道の条件、車両の速度、又は視界条件などを記述する変数に応じて設定され得る、又は車両の運転者が手動で実施することもできる。目標安全距離のための最小値は、本明細書においては、自動非常制動プロセスが終了した後に、車両が前方走行車両に近づきすぎるのを防止するように予設定されることが好ましい。説明を簡単にするために、目標安全距離の値はまた、永続的に予設定され得るものであり、前記値は、通常、ゼロと数メートルとの間にあるとだけ述べておくこととする。

運転者が操作中である場合、及び／又は追突の危険性が減少した場合には、運転者に対する警告が起動されないことが好ましい、及び／又は運転者に対する警告の強度がこれに適応されることが好ましい。このことにより、車両の運転者が、運転者に対する警告が不必要に起動されたことによって運転を妨害されたと感じ、本発明による装置の電源を永続的に切ってしまい、本発明による方法が実施されないような状況が回避される。

さらに、運転者が操作中である場合、及び／又は追突の危険性が減少した場合には、既に起動されている運転者に対する警告が中止及び／又は変更され得る、及び／又は自動非常制動プロセスが起動されないようにすることができる。一方、運転者には、前方走行車両との追突を回避するための好適な対抗手段をとるためのできる限り長い機会が与えられ、他方、この間に不要となった運転者に対する警告はもはや維持されなくなる、及び／又はこの間に不要となった自動非常制動プロセスは全く起動されなくなる。

運転者に対する警告が予設定された警告時間中にアボートされないと、予設定された警告時間が切れた時に、自動非常制動プロセスを自動的に起動することができる。この場合、車両の運転者には、いつ自動制動プロセスが起動されるかが通知され、運転者は、前方走行車両との追突を回避するための好適な対抗手段をとるための機会が与えられる。

運転者が余りにも早くこの方法をアボートしたために、既に起動されている自動制動プロセスが成功しなくなる危険性が生じるのを回避するために、この方法は、決定された非常制動時間が切れるまで、及び／又は予設定された目標相対速度及び予設定された目標安全距離が達成されるまでアボートされない。非常制動時間は、予設定された非常制動減速度に対して、目標相対速度に対して、及び目標安全距離に対して、自動非常制動プロセスが起動された時の、瞬間運転状況に依存する。

運転者に対する警告は、運転者に対する警告について予設定された警告時間内に、時系列的に連続して起動される、少なくとも２つの警告段階からなることが好ましく、それぞれの警告段階は、１つの予設定された警告段階の時間に割り当てられる。このことにより、異なるレベルの緊急度の警告段階を使用して、運転者に対する警告を強化することができ、自動非常制動プロセスが起動されるまでの残り時間が減少するにつれて、警告段階の緊急度レベルを増加することができるので、運転者には、自動非常制動プロセスを起動するまでの減少しつつある時間が通知される。

警告段階の時間は、永続的に又は調整可能な方法で予設定されることがある。永続的に予設定される警告段階の時間は、運転者が、恐らくこの後に続く警告状態及び／又は自動非常制動プロセスを起動する時間について認識するという利点を有し、自動非常制動プロセスが、予想外又は予測不可能に行われることはない。その上、たとえば、車両の集団、車両のホイールブレーキ装置のブレーキライニングの摩擦係数、視界条件、又は車道の条件を記述する変数に応じて、警告段階の時間の値を設定することができる。したがって、たとえば、自動非常制動プロセスを起動することにより追突を回避するための条件が、それ程好ましいものでなくなった時に、自動非常制動プロセスを、したがって一般に、最も緊急の警告段階を、より早く起動することができる。

さらに、さらなる警告段階にそれぞれ割り当てられている、予設定された警告条件が満たされた場合にのみ、第１の警告段階が起動された後、少なくとも１つのさらなる警告段階を起動することができる。したがって、さらなる警告段階を起動する必要性を確認することができ、実際の追突の危険性について不適切な、不要な警告段階を起動することが回避され得る。

運転者が操作中である場合、及び／又は追突の危険性が減少した場合には、既に起動されている警告段階の少なくとも１つが中止され得る、及び／又はさらなる警告段階を起動しないようにすることができる。このことにより、車両の運転者が、警告段階が不必要に起動されたことによって運転が妨害されたと感じ、本発明による装置を作動停止させるような状況が回避される。この場合、既に起動されており、かつたとえば運転者に対する視覚的警告の形態で存在する警告段階を、予設定された警告時間が切れるまで維持する、また単に、潜在的な追突の危険性を運転者に通知するためのさらなる警告段階を起動することを控えることもできる。

運転者側の操作が、車両のオペレータ制御要素の少なくとも１つの作動に基づいて検出されることが好ましく、このオペレータ制御要素は、特に、車両の長手方向の動力学又は車両を横切る方向の動力学を変更するために使用される。運転者の操作を検出するのに好適なオペレータ制御要素は、たとえば、車両の、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル、ステアリングホイール、又は方向指示器を含む。

追突の危険性の減少は、車両と前方走行車両との間の、時間が経つにつれて増加する距離、及び／又は車両と前方走行車両との間の、時間が経つにつれて減少する相対速度を基準として、容易に検出され得る。

複雑な交通状況においてさえも、車両が前方走行車両と追突する危険性を確実に検出する又は正しく予想することができるようにするために、車両の瞬間運転状況は、車両と前方走行車両との間の検出された距離、及び／又は車両の検出された速度、及び／又は車両と前方走行車両との間の検出された相対加速度、及び／又は車両の検出された加速度、及び／又は車道の傾斜、及び／又は車道と車輪との間の摩擦係数に応じて決定される。

自動非常制動プロセスが起動された時に、結果として生じる可能性のある事故の危険性を減少させるために、前方走行車両及び／又は後方走行車両に警告を出すことができる。このため、たとえば、ブレーキライト、車両のクラクション、故障警告灯、又はヘッドライト、又は車両のフルビームが作動される。

以下、図面を参照しながら、車両の自動非常制動プロセスを起動するための、本発明による方法及び本発明による装置について詳細に説明する。

図１は、車両の自動非常制動プロセスを起動するための装置５を示す図である。前記装置は、車両が前方走行車両と追突するのを回避するための支援機能を提供するものであり、前方走行車両との追突が回避され得ない場合にも、少なくとも追突の結果が減少される。このため、装置５は、車両と前方走行車両との間の距離ｄを測定するための距離センサ６と、車両と前方走行車両との間の相対速度ｖ_ｒｅｌを測定するための相対速度センサ１２とを含むセンサユニット１１を備える。これに対応する測定信号が、評価ユニット７に送られる。より高い測定精度を得るために、それぞれ最も好適である様々な物理的測定方法が、距離ｄ及び相対速度ｖ_ｒｅｌを測定するために使用されることがある。レーダセンサが、たとえば、距離センサ６及び／又は相対速度センサ１２として使用される。

手動速度変更ギアボックスを備えた車両において、装置５は、アクセルペダル８と、ブレーキペダル９と、クラッチペダル１０とを備える。アクセルペダル８は、アクセルペダルの偏向ｌを登録し、かつ偏向ｌをこれに対応する信号に変換するアクセルペダルセンサ１５と相互作用する。ブレーキペダルセンサ１６が、ブレーキペダルの偏向ｓを感知し、これに対応する信号を生成する。信号は、評価ユニット７に送られる。クラッチペダル１０の偏向ｗは、評価ユニット７に接続されたクラッチペダルセンサ１７によって感知される。自動変速又は自動式速度変更ギアボックスを備えた車両内には、勿論、クラッチペダル１０又はクラッチペダルセンサ１７はない。さらに、ステアリングホイール１８で設定されたハンドル角αを登録し、ハンドル角αをこれに対応する信号に変換するかじ取り角センサ１９と相互作用するステアリングホイール１８がある。車輪の回転速度（図示せず）は、車輪速度センサ２０によって感知される。かじ取り角センサ１９の及び車輪速度センサ２０の信号も、評価ユニット７に送られる。

その上、方向センサ２５を作動させると共に、評価ユニット７は、車両の集団、車両のホイールブレーキ装置のブレーキライニングの摩擦係数、視界条件、及び車道の条件を考慮する。車両の集団は、積荷のない車両の集団、及び積荷のある車両の集団、及び／又は被牽引車両の集団の合計から得られる。車両の集団は、たとえば独国特許発明第３８４３８１８Ｃ１号明細書に開示されている装置の形の、評価ユニット７に接続された集団決定ユニット２６により自動的に、又は運転者が集団入力ユニット２７を用いて手動で入力することにより決定される。ホイールブレーキ装置のブレーキライニングの摩擦係数は、たとえば、独国特許発明第１９９１１９０２Ｃ１号明細書に例示されている方法に従って考慮されるが、これも、評価ユニット７によって実施されることが好ましい。周囲の視界条件及び車道の条件を決定するための、これに対応するセンサ２８、２９が存在する。

評価ユニット７に送られた信号が評価された後、前記評価ユニット７が、運転手段３６の運転手段制御装置３５、ブレーキ手段３８のブレーキ手段制御装置３７、したがって車両のホイールブレーキ装置３９、視覚的警告装置４５、聴覚的警告装置４６、車両のクラクション４７、及び車両の照明装置４８を動作させる。車両の運転手段３６は、運転手段制御装置３５によってのみ表されており、分かりやすくするために、運転手段制御装置３５及び運転手段３６の両方に関連し、かつエンジン、ギアボックスなどを具備する駆動伝達系は示されていない。照明装置４８は、たとえば、車両の、故障警告灯、ブレーキライト、又はヘッドライト、及びフルビームを含む。

本発明による方法を実施するために、支援機能は、評価ユニット７に接続されたスイッチ４９によって作動される、及び作動停止される。スイッチ４９は、たとえば、車両内に既存の、コンビネーションメニューユニットのユーザインターフェースの一部である。

図２は、フローチャートの形態で、本発明による方法の例示的実施形態を示す図である。これについてより詳細に説明する前に、まず最初に、理解をより容易にするために、基本事項のいくつかについてより詳細に説明する。

以下の式は、時間ｔで、車両が走行する距離ｓ（ｔ）に適用される。

式中、時間ｔの速度ｖ（ｔ）は、

から得られる。ｓ（０）は、時間ｔ＝０で、車両が走行する距離であり、ｖ（０）は、これに対応する速度、及びａ（０）は、時間ｔ＝０の、車両の加速度である。このことから、以下の式が得られる。

ｖ（０）＝一定であるので、これから、以下の関係式が得られる。

さらに、車両の加速度ａ（ｔ）は、任意の時間ｔに、定数値ａ（０）を有すると想定される。この場合、以下の式が得られる。

及び式（２）から、以下の式が得られる。
ｖ（ｔ）＝ｖ（０）＋ａ（０）ｔ （６）

ここで、さらなる車両が、この車両の前方を走行しており、前方を走行している車両は、その後、指数「ｖ」によって特徴付けられると想定される。時間ｔの、車両と前方走行車両との間の相対速度ｖ_ｒｅｌ（ｔ）は、
ｖ_ｒｅｌ（ｔ）＝ｖ（ｔ）−ｖ_ｖ（ｔ） （７）
によって定義される。

したがって、車両が前方走行車両に近づいている場合、相対速度ｖ_ｒｅｌ（ｔ）は正である。式（６）を用いて、以下の式が得られる。
ｖ_ｒｅｌ（ｔ）＝ｖ_ｒｅｌ（０）＋ａ_ｒｅｌ（０）ｔ （８）

これに対応して、時間ｔの、車両と前方走行車両との間の相対加速度ａ_ｒｅｌ（ｔ）が、
ａ_ｒｅｌ（ｔ）＝ａ（ｔ）−ａ_ｖ（ｔ） （９）
と定義される。

時間ｔの、車両と前方走行車両との間の距離ｄ（ｔ）は、
ｄ（ｔ）＝ｄ（０）−ｓ（ｔ）＋ｓ_ｖ（ｔ）
から得られる。これから、式（５）及び（８）に基づいて、以下の関係式が得られる。

以下においては、車両が前方走行車両と衝突するまでに通過することになる時間（「衝突までの時間“ｔｉｍｅ ｔｏ ｃｒａｓｈ”」）を示すために、ｔ_ｔｃが使用される。

さらに、説明を簡単にするために、車両及び前方走行車両の加速度は、時間が経っても一定であると想定する。このように簡単にしたことにより、時間ｔ_ｔｃを決定する時の、２つの場合が区別できる。即ち、
−第１の場合には、車両は、まだ動いている前方走行車両の方に走行中である。
−第２の場合には、前方走行車両は、車両が前方走行車両に衝突する前に、停止状態となる。

第２の場合には、時間が経っても一定であると想定される加速度により、前方走行車両は、停止状態となった後、その移動方向を逆にする。実際には勿論、この限りではない。この場合、自動非常制動プロセスを不必要に早く起動することとなる。これを回避するために、第１の場合と第２の場合とは、別々に取り扱われなければならない。その静止時間から開始した、前方走行車両の加速度ａ_ｖは、第２の場合にはゼロである。

一般に、車両と前方走行車両との間の距離ｄ（ｔ）がゼロになると、前方走行車両との追突が発生する。

したがって、第１の場合には、前方走行車両との追突までの時間ｔ_ｔｃは、式（１０）により、

と決定される。

ａ_ｒｅｌ（０）＝０であるが、ｖ_ｒｅｌ（０）≠０であると、

も真である。

この結果、

となる。

二次方程式（１１）の解は、

となる。

第２の場合には、前方走行車両の静止状態までの時間ｔ_{ｓｔｉｌｌ，ｖ}は、

を用いて、ｖ_ｖ（０）≧０についての式（６）により得られる。

したがって、時間ｔ_{ｓｔｉｌｌ，ｖ}の、車両と前方走行車両との間の距離ｄ（ｔ）については、式（１０）により、以下の式が適用される。

所望の時間ｔ≧ｔ_{ｓｔｉｌｌ，ｖ}の、車両と前方走行車両との間の距離ｄ（ｔ）については、以下の式が適用される。

式（６）によれば、以下の式は真である。

さらに、一定の加速度であると想定したことにより、以下の式は真である。
ａ（ｔ_{ｓｔｉｌｌ，ｖ}）＝ａ （１９）
したがって、

となる。

車両と前方走行車両との間の距離ｄ（ｔ）がゼロになると、前方走行車両との追突が起きる。したがって、この結果、前方走行車両の静止状態と、車両の前方走行車両との追突との間の時間ｔ_ｔｃ−ｔ_{ｓｔｉｌｌ，ｖ}は、

と、決定される。

距離ｄ（０）、相対速度ｖ_ｒｅｌ（０）、車両の加速度ａ（０）、前方走行車両の加速度ａ_ｖ（０）が、互いに特定の関係である場合に、車両と前方走行車両との間の追突を回避するための自動非常制動プロセスが起動される。この関係を検出するために、第１のステップで、追突を回避するのに必要な非常制動減速度ａ_ＮＢが決定される。自動非常制動プロセスは、自動非常制動プロセスが終了した後に、車両と前方走行車両との間の、予設定された目標相対速度ｖ_{ｒｅｌ，ｚ}＝０及び予設定された目標安全距離ｄ_ｚを達成するという目的で行われる。目標安全距離ｄ_ｚは、本明細書においては、ゼロに等しいことがあるが、安全のために、一般に、ゼロより大きく、たとえば数メートル程度に設定される。

第１の場合には、加速度が一定であると想定を単純化したことにより、前方走行車両は、自動非常制動プロセスが終了した後でさえも、その加速度を維持する。式（８）により、非常制動時間ｔ_ＮＢは、

によって与えられる。ここで、相対非常制動減速度は、
ａ_{ｒｅｌ，ＮＢ}＝ａ_ＮＢ−ａ_ｖ（０） （２３）
である。

自動非常制動プロセスが終了した後に発生する距離ｄ（ｔ）については、式（１０）により、

となる。

ｄ_ｚで等値すると、必要な非常制動減速度ａ_ＮＢについて、以下の式が生じる。

本発明は、非常制動減速度ａ_ＮＢを予設定する。この場合、式（２５）は、

と再構成することにより、理解が容易となる。

したがって、第１の場合には、式（２５）又は（２６）に記述されている関係式が満たされると、自動非常制動プロセスが起動される。

第２の場合には、自動非常制動プロセスが終了する前に、前方走行車両は停止状態となる。車両と前方走行車両との間の距離ｄ（ｔ）については、ｔ＞ｔ_{ｓｔｉｌｌ，ｖ}である任意の時間について、式（１２）及び（１７）に基づいて、以下の式が適用される。

前方走行車両の静止状態後の、自動非常制動プロセスの終了までの時間は、式（１８）により、

によって与えられる。

上式及び式（２７）を用いて、以下の式が得られる。

収率を掛けることにより、以下の式、

及び、最後に、式（７）を用いて、以下の式が得られる。

必要な非常制動減速度ａ_ＮＢは、本明細書においては、したがって、

となる。

非常制動減速度ａ_ＮＢが予設定されている場合は、式（３２）は、

と再構成することにより、理解がより容易となるように表され得る。

したがって、第２の場合には、式（３２）又は（３３）に記述されている関係式が満たされると、自動非常制動プロセスが起動されなければならない。

運転者に対する警告が、自動非常制動プロセスが起動される前の、警告時間ｔ_ｗに起動されるが、前記警告時間ｔ_ｗは、例示的実施形態においては、永続的に予設定される。運転者に対する警告を起動する時間の、相対速度ｖ_ｒｅｌ（０）及び距離ｄ（０）については、以下の式が適用される。
ｖ_ｒｅｌ（０）＝ｖ_{ｒｅｌ，ＮＢ}−ａ_ｒｅｌ（０）ｔ_ｗ （３４）

ここで、ｄ_ＮＢ及びｖ_{ｒｅｌ，ＮＢ}は、それぞれ、自動非常制動プロセスが起動される時間の、車両と前方走行車両との間の距離及び相対速度を示す。式（３４）及び（３５）を式（２６）に挿入すると、第１の場合では、以下の式が得られる。

式中、式（２６）のｄ（０）及びｖ_ｒｅｌ（０）は、それぞれ、ｄ_ＮＢ及びｖ_{ｒｅｌ，ＮＢ}に置換されている。このことにより、以下の式が生まれる。

第１の場合には、運転者に対する警告は、式（３７）に記述されている関係式が満たされた場合に起動される。

さらに、車両及び前方走行車両の速度について、以下の式が適用される。
ｖ（０）＝ｖ_ＮＢ−ａ（０）ｔ_ｗ （３８）
ｖ_ｖ（０）＝ｖ_ｖ,ＮＢ−ａ_ｖ（０）ｔ_ｗ （３９）
式中、ｖ_ＮＢ及びｖ_ｖ，ＮＢは、それぞれ、自動非常制動プロセスが起動される時間の、車両及び前方走行車両の速度である。

式（３８）及び（３９）を式（３３）に挿入すると、第２の場合には、以下の式が得られる。

式中、式（３３）のｄ（０）、ｖ（０）、及びｖ_ｖ（０）は、それぞれ、ｄ_ＮＢ、ｖ_ＮＢ、及びｖ_ｖ，ＮＢに置換される。式（４０）より、以下の式が生まれる。

また、これから、式（９）及び（７）を用いて、以下の式が得られる。

したがって、運転者に対する警告の起動は、第２の場合には、式（４２）に指定された警告条件が満たされた場合に、実施される。

運転者に対する警告は、時系列的に連続して起動される、少なくとも２つの警告段階からなるものであり、それぞれの警告段階は、予設定された警告段階の時間に割り当てられる。運転者に対する警告が触覚的に知覚できる方法で出される警告段階は、自動非常制動プロセスを起動する前に、予設定された警告段階の時間ｔ_ｈに起動され、運転者に対する警告が視覚的に及び／又は聴覚的に知覚できる方法で出される、さらなる警告段階は、運転者に対する触覚的警告を起動する前に、予設定された警告段階の時間ｔ_ｏａに起動される。運転者に対する警告の警告時間ｔ_ｗは、この場合、運転者に対する視覚及び／又は聴覚的警告について予設定された警告段階の時間ｔ_ｏａと運転者に対する触覚的警告について予設定された警告段階の時間ｔ_ｈとの合計によって与えられる。運転者に対する触覚的警告は、車両の部分的制動の形態で実施され、予設定された部分的制動減速度ａ_ＴＢは、予設定された非常制動減速度ａ_ＮＢより低い。したがって、運転者に対する視覚及び／又は聴覚的警告中の速度の変更と、運転者に対する触覚的警告中の速度の変更とは、別々に考慮されなければならない。

運転者に対する警告が起動された時間の、距離及び相対速度は、

に記述される。
式中、
ａ_{ｒｅｌ，ｈ}（０）＝ａ_ＴＢ−ａ_ｖ（０） （４６）
である。

ここで、自動非常制動プロセスが起動された時間の、車両と前方走行車両との間の、ｖ_{ｒｅｌ，ＮＢ}は相対速度であり、ｄ_ＮＢは距離である。式（４４）及び（４５）を式（２６）に挿入すると、第１の場合には、以下の式が得られる。

式中、式（２６）のｄ（０）及びｖ_ｒｅｌ（０）は、それぞれ、ｄ_ＮＢ及びｖ_{ｒｅｌ，ＮＢ}に置換される。この結果、以下の式が生じる。

２つの警告段階を含む運転者に対する警告の起動は、第１の場合には、式（４８）に指定されている警告条件が満たされた場合に行われる。

さらに、以下の式は、運転者に対する警告が起動された時間の、車両及び前方走行車両の速度に適用される。
ｖ_ｖ（０）＝ｖ_ｖ，ＮＢ−ａ_ｖ（０）（ｔ_ｏａ＋ｔ_ｈ） （４９）
ｖ（０）＝ｖ_ＮＢ−ａ（０）ｔ_ｏａ−ａ_ＴＢｔ_ｈ （５０）

式（４９）、（５０）、及び（４５）を式（３３）に挿入すると、第２の場合には、

が生まれる。
式中、式（３３）のｄ（０）、ｖ（０）、及びｖ_ｖ（０）は、それぞれ、ｄ_ＮＢ、ｖ_ＮＢ、及びｖ_ｖ，ＮＢに置換されている。この結果、以下の式が生じる。

そして、最後に、

となる。

式（５３）は、さらに単純化され得る。

したがって、２つの警告段階を含む運転者に対する警告の起動は、第２の場合には、式（５４）に指定されている警告条件が満たされた場合に行われる。

図２は、フローチャートの形態で、本発明による方法の例示的実施形態を例示する図である。本方法は、車両の運転者が支援機能を作動させた又は作動停止させた時に、第１の主要ステップ６０で、開始される又は中止される。

第２の主要ステップ６１で、前方走行車両の速度ｖ_ｖ、車両の加速度ａ、前方走行車両の加速度ａ_ｖ、及び車両と前方走行車両との間の相対加速度ａ_ｒｅｌは、センサ装置１１によって検出された距離ｄ、及び車両と前方走行車両との間の相対速度ｖ_ｒｅｌ、及び車輪速度センサ２０によって検出された車両の速度ｖに基づいて、評価ユニット７によって決定される。これまでにカウントされた変数は、本明細書においては、一般に、時間ｔの関数である。さらに、第２の主要ステップ６１で、以下の事項が予設定される。即ち、警告時間ｔ_ｗ、第１の予設定された警告段階の時間ｔ_ｏａ、第２の予設定された警告段階の時間ｔ_ｈ、目標安全距離ｄ_ｚ、目標相対速度ｖ_{ｒｅｌ，ｚ}、部分的制動減速度ａ_ＴＢ、相対部分的制動減速度ａ_{ｒｅｌ，ｈ}、及び非常制動減速度ａ_ＮＢである。これらの変数は、本明細書においては、それぞれ、永続的な方法又は調整可能な方法で予設定される。設定は、たとえば、車両の集団、ホイールブレーキ装置のブレーキライニングの摩擦係数、車道の条件、又は視界条件に応じて実施される。非常制動時間ｔ_ＮＢは、本明細書においては、上記に記載した変数から計算され得る。

第３の主要ステップ６２で、運転者に対する警告が視覚的に及び／又は聴覚的に出される第１の警告段階を起動するために、それぞれ、式（４８）及び（５４）によって与えられる第１の警告段階条件が満たされたかどうかが確認される。

第１の警告段階条件が満たされると、第４の主要ステップ６３で、運転者に対する警告の第１の警告段階が起動される。同時に、第１の時間カウンタＴ_１が開始される。第１の警告段階で、運転者に対する警告が、視覚的に及び／又は聴覚的に知覚できる方法で出される。運転者に対する視覚的警告は、自動非常制動プロセスが起動されるまでの残りの時間を表示するために、たとえば、明るく照らされた信号又は故障警告記号の形態で、又は視覚的警告装置４５を用いて変換される。これに対して、運転者に対する聴覚的警告の場合には、たとえば警報信号又は音声警告が、聴覚的警告装置４６によって出され、さらに、この例においてはさらに、運転者の気がそらされることを回避するために、ラジオ及び電話の音が出ないように切り換えられる。

他方、第１の警告段階条件が満たされないと、方法シーケンスは、再び第２の主要ステップ６１に戻る。

アボート基準の存在、たとえば運転者側の操作及び／又は追突の危険性の減少の存在が、第５の主要ステップ６４で検出されると、第１のタイミングカウンタＴ_１が予設定された警告時間ｔ_ｗより低いかどうかを判断するために、第１の補助ステップ８０で、テストが実施される。低かった場合には、方法シーケンスは、第１のタイミングカウンタＴ_１が予設定された警告時間ｔ_ｗに少なくとも等しくなるまで、第１の補助ステップ６０に戻る。この場合には、その後の第２の補助ステップ８１で、運転者に対する警告の第１の警告段階は中止され、方法シーケンスは、再び第２の主要ステップ６１に戻る。この結果、第１の警告段階で行われる、運転者の光学及び／又は聴覚的警告は、追突の潜在的な危険性について運転者に指示するために、警告時間ｔ_ｗの終了まで維持される。さらなる警告段階及び自動非常制動プロセスは、アボート基準が満たされたことにより、起動されない。

他方、アボート基準が満たされないと、先の第６の主要ステップ６５で、第１のタイミングカウンタＴ_１が、第１の予設定された警告ステップ時間ｔ_ｏａに少なくとも等しいことが検出されると直ぐに、運転者に対する警告の第２の警告段階が、第６の主要ステップ６６で起動される。他方、第１のタイミングカウンタＴ_１が第１の予設定された警告段階の時間ｔ_ｏａより低いと、方法シーケンスは、再び第５の主要ステップ６４に戻る。

第２の警告ステップで、運転者に対する警告は、触覚的に知覚できる方法で、具体的には、予設定された部分的制動減速度ａ_ＴＢを含む車両の部分的制動プロセスの形態で出される。第２の警告段階が起動された場合は、第２のタイミングカウンタＴ_２が同時に開始される。

この例示的実施形態においては、運転者に対する警告を構成する、全部で２つの警告段階があると想定される。運転者に対する警告が、それぞれ、視覚的に及び／又は聴覚的に及び／又は触覚的に知覚できる方法で出される、他の任意の数の警告段階を有することも考えられる。

第８の主要ステップ６７で、運転者側の操作及び／又は追突の危険性の減少の例において、アボート基準が満たされたことが検出されると、運転者に対する警告の第１の警告段階及び第２の警告段階は、第３の補助ステップ８２で中止され、方法シーケンスは、再び第２の主要ステップ６１に戻る。本明細書においては、追突の潜在的な危険性について運転者に指示するために、警告時間ｔ_ｗの終了まで、第１の警告段階を維持することも考えられる。

しかし、アボート基準が第８の主要ステップ６７で満たされないと、運転者に対する警告の第１の及び第２の警告段階は、第１０の主要ステップ６９で中止され、自動非常制動プロセスは、先の第９の主要ステップ６９で、第２のタイミングカウンタＴ_２が第２の予設定された警告段階の時間ｔ_ｈに少なくとも等しいことが検出されると直ぐに、制動手段３６及び運転手段３８を、対応して動作させることによって起動される。同時に、前方走行車両及び／又は後方走行車両への警告が、たとえば、故障警告灯、ブレーキライト、又はヘッドライト、又はフルビームを含む、車両の照明装置４８を作動させることにより、又は車両のクラクション４７を作動させることによって出される。自動非常制動プロセスが起動された場合は、非常制動時間カウンタＴ_ＮＢも開始される。

第１１の主要ステップ７０で、非常制動時間カウンタＴ_ＮＢが決定された非常制動時間ｔ_ＮＢより低いかどうかが確認される。そうでない限り、方法シーケンスは、第１１の主要ステップ７０に戻る。したがって、既に起動されている自動非常制動プロセスは、早くアボートされ得ない。非常制動時間カウンタＴ_ＮＢが決定された非常制動時間ｔ_ＮＢに少なくとも等しくなると直ぐに、運転者に対する警告の第１の警告段階及び自動非常制動プロセスの両方が、第４の補助ステップ８３で中止され、方法シーケンスは、その後、再び第２の主要ステップ６１に戻る。

運転者の操作により、運転者が注意を払っていると結論づけることができる場合、又は追突の危険性の減少により、非常状況がもはや存在しない場合には、第５の主要ステップ６４で及び第６の主要ステップ６７で確認されるアボート基準が満たされる。運転者側の操作は、車両のオペレータ制御要素の少なくとも１つの作動に基づいて検出され、オペレータ制御要素は、特に、車両の長手方向の動力学又車両を横切る方向の動力学を変更するために使用される。たとえば、アクセルペダル８、ブレーキペダル９、クラッチペダル１０、又はステアリングホイール１１は、長手方向の動力学又は横切る方向の動力学の変更に関連する。しかし、方向指示器２５の作動により、運転者が注意を払っていると結論づけることもできる。アクセルペダル８、ブレーキペダル９、クラッチペダル１０、又はステアリングホイール１８の場合には、アクセルペダルの偏向ｌ、ブレーキペダルの偏向ｓ、クラッチペダルの偏向ｗ、又はハンドル角αの変更が、それぞれ、特定の、予め定められた閾値を超えた場合にのみ、運転者の操作が行われていると結論づけることが好都合である。

追突の危険性の減少は、たとえば、車両と前方走行車両との間の、時間が経つにつれて増加する距離ｄ、及び／又は車両と前方走行車両との間の相対速度ｖ_ｒｅｌの、時間が経つにつれて減少する絶対値を基準として検出される。本明細書においてはまた、アボート基準は、たとえば、車両と前方走行車両との間の距離ｄの増加及び／又は車両と前方走行車両との間の相対速度ｖ_ｒｅｌの減少が、予設定された閾値より上にある場合にのみ、満たされる。

図２ｂは、図２ａに表されているフローチャートを補足する形の、本発明による方法の代替例示的実施形態を示す図である。運転者に対する警告の第２の警告段階は、本明細書においては、第１の補足ステップ６５’で、式（３７）又は（４２）による、関連する、与えられた第２の警告段階条件が満たされたことが検出された場合にのみ起動される。検出されなかった場合には、第５の補助ステップ８４で、第１のタイミングカウンタＴ_１が予設定された警告時間ｔ_ｗより低いかどうかが確認される。低い場合には、方法シーケンスは、第１のタイミングカウンタＴ_１が予設定された警告時間ｔ_ｗに少なくとも等しくなるまで、第５の補助ステップ８４に戻る。等しくなった場合には、その後の第７の補助ステップ８８で、運転者に対する警告の第１の警告ステップは中止され、方法シーケンスは、再び第２の主要ステップ６１に戻る。本明細書においてはまた、第１の警告段階で出される、運転者に対する視覚及び／又は聴覚的警告は、追突の潜在的な危険性について運転者に指示するために、警告時間ｔ_ｗの終了まで維持される。

図２ｃは、図２ａに例示されているフローチャートをさらに補足する形の、本発明による方法のさらなる代替例示的実施形態を示す図である。自動非常制動プロセスは、第２の補足ステップ６８’で、式（３７）又は（４２）により、関連する、与えられた非常制動条件が満たされたかどうかが検出された場合にのみ起動される。検出されなかった場合には、第７の補助ステップ８６で、運転者に対する警告の第２の警告段階は中止され、方法シーケンスは、再び第２の主要ステップ６１に戻る。

この場合、図２ｂ及び図２ｃに示されている例示的実施形態を互いに組み合わせることが考えられる。

最後に、図３は、アボート基準が満たされず、かつ自動非常制動プロセスが起動されたことを想定した、本発明による方法の時間系列の例を示す図である。第１の警告段階が起動された場合には、運転者に対する警告は、視覚的に及び／又は聴覚的に知覚できる方法で出され、同時に、第１のタイミングカウンタＴ_１が開始される。第１のタイミングカウンタＴ_１が、第１の予設定された警告段階の時間ｔ_ｏａに到達すると、第２の警告段階が起動され、前記警告段階は、部分的制動プロセスの形態で、触覚的に知覚できる方法で出される。同時に、第２のタイミングカウンタＴ_２が開始される。運転者に対する警告の第１の警告段階は継続して維持されるが、第２の警告段階を起動して、前記警告段階を中止することも考えられる。第２のタイミングカウンタが、第２の予設定された警告段階の時間ｔ_ｈに到達すると、運転者に対する警告の、第２の警告段階、及び適宜、第１の警告段階は中止され、自動非常制動プロセスが起動される。同時に、非常制動時間カウンタＴ_ＮＢが起動される。非常制動時間カウンタＴ_ＮＢが、決定された非常制動時間Ｔ_ＮＢに到達すると、運転者に対する警告の第１の警告段階及び自動非常制動プロセスが中止される。

本発明による方法を実施するための装置の例示的実施形態を示す概略図。 フローチャートの形態の、本発明による方法の例示的実施形態を示す図。 本発明による方法の代替例示的実施形態を示す図。 本発明による方法のさらなる代替例示的実施形態を示す図。 本発明による方法の時間系列の例を示す図。

Claims (22)

1. 前方走行車両との追突を回避するための、及び／又は追突の結果を減少させるための、車両の自動非常制動プロセスを起動する方法であって、少なくとも１つの予設定された警告条件が満たされると、運転者に対する警告が起動される方法であって、
   前記警告条件が満たされるということは、前記車両の検出された加速度（ａ）、及び／又は前記車両と前方走行車両との間の検出された相対加速度（ａ_ｒｅｌ）、及び予設定された警告時間（ｔ_ｗ）が切れた場合の予設定された非常制動減速度（ａ_ＮＢ）によって決定された前記車両の瞬間運転状況により、前記自動非常制動プロセスが終了した後の前記車両と前方走行車両との間の予設定された目標相対速度（ｖ_{ｒｅｌ，ｚ}）及び／又は予設定された目標安全距離（ｄ_ｚ）を達成する目的で、前記自動非常制動プロセスが起動されるということ、を特徴とする車両の自動非常制動プロセスを起動する方法。
2. 前記運転者に対する警告が、前記車両の運転者により、視覚的に及び／又は聴覚的に及び／又は触覚的に知覚され得るような方法で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記車両の運転者により触覚的に知覚され得る、運転者に対する警告が、予設定された部分的制動減速度（ａ_ＴＢ）を含む前記車両の部分的制動プロセスの形態で行われ、前記予設定された部分的制動減速度（ａ_ＴＢ）が、前記予設定された非常制動減速度（ａ_ＮＢ）より小さいことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記自動非常制動プロセスが、与えられた非常制動条件が満たされた場合、及び前記予設定された警告時間（ｔ_ｗ）が切れた場合にのみ起動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. 前記非常制動減速度（ａ_ＮＢ）が、永続的又は調整可能な方法で予設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. 前記警告時間（ｔ_ｗ）が、永続的又は調整可能な方法で予設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記目標相対速度（ｖ_{ｒｅｌ，ｚ}）が、永続的又は調整可能な方法で予設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記車両と前方走行車両との間の、永続的に予設定された目標相対速度（ｖ_{ｒｅｌ，ｚ}）の値が、ほぼゼロであることを特徴とする請求項７項に記載の方法。
9. 前記目標安全距離（ｄ_ｚ）が、永続的又は調整可能な方法で予設定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 運転者が操作中である場合、及び／又は追突の危険性が減少した場合には、前記運転者に対する警告が起動されないことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 運転者が操作中である場合、及び／又は追突の危険性が減少した場合には、既に起動されている運転者に対する警告が中止される及び／又は変更される、及び／又は前記自動非常制動プロセスが起動されないことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記自動非常制動プロセスが、前記運転者に対する警告が前記予設定された警告時間（ｔ_ｗ）中にアボートされないと、前記予設定された警告時間（ｔ_ｗ）が切れた時に、自動的に起動されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 決定された非常制動時間（ｔ_ＮＢ）及び／又は前記予設定された目標相対速度（ｖ_{ｒｅｌ，ｚ}）及び前記予設定された目標安全距離（ｄ_ｚ）が達成されると、既に起動されている自動非常制動プロセスが、アボートされることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記運転者に対する警告が、前記運転者に対する警告の前記予設定された警告時間（ｔ_ｗ）内に時系列的に連続して起動される、少なくとも２つの警告段階からなり、それぞれの警告段階が、予設定された警告段階の時間に割り当てられることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記警告段階の時間が、永続的又は調整可能な方法で予設定されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 第１の警告段階が起動された後、それぞれ、さらなる警告段階に割り当てられた、予設定された警告段階条件が満たされた場合にのみ、少なくとも１つのさらなる警告段階が起動されることを特徴とする請求項１４あるいは１５に記載の方法。
17. 前記運転者が操作中である場合、及び／又は追突の危険性が減少した場合には、既に起動されている前記警告段階の少なくとも１つが中止される、及び／又はさらなる警告段階が起動されないことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 運転者側の操作が、特に前記車両の長手方向の動力学又は側方動力学を変更するために使用される、少なくとも１つのオペレータ制御要素の作動に基づいて検出されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 追突の危険性の減少が、前記車両と前方走行車両との間の、時間が経つにつれて増加する距離（ｄ）、及び／又は前記車両と前方走行車両との間の、時間が経つにつれて減少する相対速度（ｖ_ｒｅｌ）を基準として検出されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記車両の瞬間運転状況が、前記車両と前方走行車両との間の検出された距離（ｄ）、及び／又は前記車両と前方走行車両との間の検出された相対速度（ｖ_ｒｅｌ）、及び／又は前記車両の検出された速度（ｖ）、及び／又は前記車両と前方走行車両との間の検出された相対加速度（ａ_ｒｅｌ）、及び／又は前記車両の検出された加速度（ａ）、及び／又は車道の傾斜、及び／又は車道と前記車両の車輪との間の摩擦係数に応じて決定されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記自動非常制動プロセスが起動された場合に、警告が、前方走行車両及び／又は後方走行車両に出されることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前方走行車両との追突を回避するための、及び／又は追突の結果を減少させるための、車両の自動非常制動プロセスを実施するための、評価ユニット（７）を備え、前記評価ユニット（７）内に格納されている警告条件が満たされた場合に、運転者に対する警告が前記評価ユニット（７）によって起動される装置であって、
    前記評価ユニット（７）内に格納されている、予設定された前記警告条件が満たされるということは、前記車両の検出された加速度（ａ）、及び／又は前記車両と前方走行車両との間の検出された相対加速度（ａ_ｒｅｌ）、及び予設定された警告時間（ｔ_ｗ）が切れた場合の、予設定された非常制動減速度（ａ_ＮＢ）によって決定される、前記車両の瞬間運転状況により、前記自動非常制動プロセスが終了した後の前記車両と前方走行車両との間の予設定された目標相対速度（ｖ_{ｒｅｌ,ｚ}）及び／又は予設定された目標安全距離（ｄ_ｚ）を達成するという目的で、自動非常制動プロセスが前記評価ユニット（７）により前記車両の制動手段（３８）の適切な作動によって起動されること、を特徴とする装置。

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