JP2007516520A - 自動車の運転者への警告方法および警告装置 - Google Patents

Abstract

自動車の運転者への警告方法および装置が提案され，この場合，対象検出器が設けられて，前を走行する車両を検出して，自己の車両に対する間隔と相対速度を求めて評価装置へ供給する。評価装置（１）は，前を走行する車両（１３）が減速（ａ１＜０）を実施すると仮定して，さらに対象検出器によって検出された変量と運転者の反応時間および自己の最大可能な車両減速にしたがって，前を走行する車両との衝突が回避できるかを求める。衝突が回避できないことが認識された場合に，運転者警告装置が活性化される。
【選択図】 図２

Description

本発明は，自動車の運転者に警告する方法および装置に関するものであって，対象検出器が設けることにより，対象検出器が前を走行する車両を検出して，前を走行する車両と自己の車両との間隔および相対速度を求めて，評価装置へ供給する。評価装置は，前を走行する車両が減速しようとしていると仮定して，さらに対象検出器によって検出された変量と運転者の反応時間および自己が最大限可能な車両減速に基づいて，前を走行する車両との衝突が回避可能であるかを求める。衝突が回避できないことが認識された場合に，車両警告装置が活性化される。

ＥＰ０３４８６９１Ａ２からは，自動車のための触覚的表示が知られており，車両間隔を警告する機器と接続されて，前を走行する車両との間隔が最低間隔を下回った場合にこれに応じた信号を運転者に出力する。触覚的信号として，車両またはステアリングホイールあるいは運転者シートのような，車両の一部を振動させることが提案される。振動は，例えばエンジンの点火を時々中断することによってもたらされる。

ＤＥ１９８５７９９２からは，自動車の運転者に運動感覚的に信号で知らせる装置が知られており，走行速度を制御するシステムにおいて機能障害に基づく切断，あるいは意図された切断がもたらされ，あるいは存在し，あるいは走行速度を制御するシステムにおいて，制御される車両と前を走行する車両または障害物との衝突を回避するためにセットされた減速の最大値では十分でない場合に，ブレーキ目標値またはこれから導き出される変量を変調して，自動車が運転者にとって感じられるような，時間的に変動する減速を行うようにする手段が設けられている。

本発明の核心は，前を走行する車両が突然所定の減速値で減速した場合に，前を走行する車両と自己の車両との衝突が避けられるか否かを運転者に報告する，自動車の運転者への警告方法と装置を提供することである。したがって，本発明に基づく方法および装置は，運転者に，２台の車両の間隔と相対速度，自己の絶対速度，および前を走行する車両が突然減速を行った場合の自己の車両が可能な減速と反応時間に依存する，現在の走行状況において，衝突を回避できるか否かを知らせる。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。好ましい展開および形態は，従属請求項から得られる。

好ましくは，運転者の反応時間は，運転者反応が必要であった，以前の走行状況の反応時間の平均値により定められる。

さらに，運転者の反応時間が予め定められた所定の値であると，効果的である。

さらに，好ましくは，車両の運転者が操作部材を用いて自分で反応時間を予め定めることができる。

好ましくは，運転者への警告は，聴覚的および／または視覚的信号によって出力される。

好ましくは，運転者への警告は，可逆的なベルトテンショナーが１回または複数回前もって引き締まることによって，出力される。

さらに好ましくは，運転者への警告は，減速手段を短時間駆動することによって出力される。

さらに好ましくは，運転者への警告は，触覚的にアクセルペダルによって出力される。この場合，例えば，アクセルペダルを振動装置によって振動させたり，あるいはアクセルペダルが予め定められた目標値に基づいて運転者の足のペダル圧力に対する復帰力を構築することによって実現することができる。

さらに好ましくは，運転者への警告は，ステアリングホイールを振動させることにより出力される。これは，車両のステアリングホイールに取り付けられた振動装置によって実現することができ，その振動装置は，アクティブになった場合にステアリングホイールを揺することによって運転者に警告を伝える。

好ましくは運転者警告装置として，視覚的および／または聴覚的な信号装置が設けられている。この場合，視覚的な信号装置としては，例えばコントロールランプあるいは明文表示として，計器パネルのディスプレイ内に設けることができる。さらに，視覚的信号装置を運転者の視野内にヘッドアップディスプレイによって投影することが可能である。さらに，聴覚的な信号装置は，警告トーン，あるいは音声出力によって具体的な警告理由を伝達するテキスト出力を行うことが可能である。

さらに好ましくは，運転者警告装置として，可逆的なベルトテンショナーを設けることができる。この可逆的なベルトテンショナーは，例えば，何回もベルトテンションを行うことができ，かつそれぞれベルトテンションを再び解除することができる，電動駆動されるベルトテンショナーとすることができる。

特に好ましくは，運転者警告装置として，車両減速装置を設けることができる。

特に重要なことは，本発明に基づく方法を，自動車の衝突警告装置の制御装置のために設けられている，制御部材として実現することである。この場合，制御部材上にはプログラムが記憶されており，このプログラムは計算装置上，特にマイクロプロセッサあるい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ている。したがって，この場合においては，本発明は制御部材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部材は，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，本発明を示している。制御部材として，特に電気的なメモリ媒体，例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を使用することができる。

本発明の他の特徴，適用可能性および利点は，図示する，本発明の実施例についての以下の説明から明らかにされる。この場合，すべての記載され，あるいは図示されている特徴は，それ自体，あるいは任意の組合せにおいて，特許請求項におけるその要約あるいはその帰属に関係なく，かつ明細書または図面における表現または表示に関係なく，本発明の対象を形成する。

実施例の説明

以下，本発明の実施例を，図面を用いて説明する。

図１には，評価装置１が示されており，この評価装置は，特に入力回路２を有している。入力回路２によって，評価装置１に入力信号を供給することが可能である。入力信号として，評価装置には特に，対象検出器３の信号が供給され，この対象検出器は，例えばレーダーセンサ，レーザーセンサ，超音波センサ，ビデオセンサ，あるいはこれらのセンサ種類の組合せとして形成することができる。対象検出器３は，例えば，自己の車両１２の延長された車両長手軸に関して前を走行する車両のアジマス角を求め，それによって，どの既知の対象が前を走行する車両１３であるかを定めることができる。

さらに，対象検出器３は，自己の車両１２と前を走行する車両１３との間隔ｄ，自己の車両１２に対する前を走行する車両１３の相対速度Ｖｒｅｌを求めて，これらの測定量を入力回路２へ供給する。好ましくは，対象検出器３は，車両フロント側あるいは風防ガラスの領域に取り付けられており，自己の車両１２の前にある空間を検出し，かつ検出領域内にある対象を検出することができる。さらに，速度センサ４が設けられており，速度センサ４が自己の車両１２の速度Ｖを定めて，入力回路２へ供給する。このため，速度センサ４として，車輪回転数を測定する専用の速度センサを設けることができ，あるいは，例えば車両のアンチブロッキング装置または走行動特性制御の枠内で設けられている速度センサを使用することができる。

自己の速度Ｖから，対象検出器３を用いて求めた相対速度Ｖｒｅｌを絶対速度に換算することが可能である。さらに，付加的な入力信号装置，例えば操作装置５を設けることができ，その操作装置を用いて運転者が本発明に基づく装置を活性化および非活性化することができ，あるいは装置の調節を変更して，自分の要請に適合させることができる。入力回路２へ供給された入力信号は，データ交換装置６によって計算装置７へ供給され，この計算装置は，例えばマイクロプロセッサまたは信号プロセッサとして形成することができる。

計算装置７は，供給された入力データに基づいて，本発明に基づく方法により出力量を計算し，この出力量が後述する操作部材によって変換される。この場合，本発明に基づく方法は，計算装置７内に制御プログラムの形式で格納しておくことができる。計算装置７は，前を走行する車両１３の速度Ｖ１と，その大きさが平均の車両減速に相当する，仮定された減速ａ１に基づいて，かつ２台の車両の間隔ｄと車両１２の自己の速度Ｖ０，運転者の反応時間ｔＲを考慮して，車両１３が実際に減速ａ１を実施する。そして，反応時間ｔＲの経過後に，車両１２の最大限可能な減速ａ２にほぼ相当する，車両１２の減速が実施された場合に，衝突が不可避であるか，あるいは自己の車両１２が前を走行する車両１３に追突することが予測されないかを求める。

計算結果にしたがって，計算装置７から警告信号が出力され，それがデータ交換装置６によって出力回路８へ供給される。出力回路８によって警告信号が後述する警告装置９，１０，１１へさらに伝えられ，これらの装置が警告信号を運転者への警告に変換する。警告装置として，例えば聴覚的および／または視覚的警告装置を設けることができる。視覚的警告装置は，例えば車両の計器パネル内のコントロールランプあるいは計器パネルのディスプレイ内に表示する明文テキストであって，これらが運転者に対して警告理由についての情報を与える。さらに，運転者の視野内にヘッドアップディスプレイの形式の警告装置を用いて投影することも可能である。聴覚的警告装置は，例えば，ラウドスピーカーを用いて出力される信号トーンあるいは，音声出力を用いて運転者に警告理由を伝える，音声出力とすることができる。

また，この代わりに，あるいはこれに加えて，警告装置として可逆的なベルトテンショナー１０を使用することが可能であって，これにより，運転者のみ，またはすべての搭乗者に安全ベルトを１回または複数回前もって引き締めることによって潜在的な衝突状況について情報を与える。同様に，上述した警告装置９の代わりに，あるいはそれと組み合わせて，あるいは他の選択肢として，車両の減速装置１１を短時間駆動することが可能である。車両の減速装置１１を短時間駆動することによって，車両が短時間減速されるので，車両の運転者は差し迫った衝突の可能性について警告される。この場合，さらに，車両１２を短時間減速する間に車道上における自己の車両の摩擦係数を求めて，場合によっては，後に必要となる非常ブレーキを，求められた摩擦係数を用いて正確に配量することも可能である。

図２には，本発明に基づく方法の作用が示されている。左側の図において，時点ｔ＝０で，対象検出器３を有する自己の車両１２と前を走行する車両１３とが示されており，車両１３は，間隔ｄ＝ｄ０を有して自己の車両１２の前を走行している。この場合，車両１３は，速度Ｖ１で前進しており，自己の車両１２は，速度Ｖ０で前を走行する車両に追従している。ここで，速度Ｖ０は，警告を作動させるため，前を走行する車両１３の速度Ｖ１よりも大きい。前を走行している車両１３が減速されないにもかかわらず，評価装置１は衝突リスクを計算するために，前を走行する車両１３が仮想の減速ａｌ＜０で減速されると仮定する。前を走行する車両１３が実際に減速する場合には，自己の車両１２の運転者が反応するまでに反応時間ｔＲが経過する。

中央の部分図に，時点ｔ＝ｔＲで前もって計算されたシナリオを示す。前を走行する車両１３は，変わらず速度Ｖ１で移動しているが，それは減速ａｌによって時点ｔ＝０におけるよりも小さくなる。車両１２の運転者は，時点ｔ＝０とｔ＝ｔＲとの期間の間に反応時間に基づいてまだ車両への介入を行っていないので，自己の車両１２は変わらず時点ｔ＝０の場合と同じ速度Ｖ０で移動している。これにより，時点ｔ＝０とｔ＝ｔＲとの期間の間に，２台の車両の間隔は，図示するようにｄ＝ｄ０からｄ＝ｄ１に減少する。その後，時点ｔ＝ｔＲから車両１２が同様に減速ａ０を開始する。この場合，減速ａ０の大きさは，前を走行する車両１３の減速ａｌよりも大きい。前を走行する車両は平均的な減速ａ１で減速されるが，自己の車両１２は時点ｔ＝ｔＲから，最大可能な車両減速にほぼ相当する減速で減速するので，ａ０＜ａ１と見なすことができる。これは，ａ０の大きさが，ａ１の大きさよりも大きいからである。

さらに，上述した仮定の下で，以降のブレーキ操作がどのような結果に終わるか，評価装置１によってさらに計算される。図２の右の部分図には，時点ｔ＝ｔＲ＋ｔＢ，すなわち反応時間ｔＲの経過後かつブレーキ時間ｔＢの経過後の時点が示されている。前を走行する車両１３は，変わらず一定の仮想の減速ａ１で減速されるので，車両１３は時点ｔ＝ｔＲ＋ｔＢにおいて，時点ｔ＝０またはｔ＝ｔＲにおける速度Ｖ１よりも小さい速度Ｖ１を有するものとされる。ブレーキ期間ｔＢの間に自己の車両１２はさらに制動され，この場合が，右の部分図に衝突の境界ケースとして示されている。境界ケースというのは，間隔ｄ＝０に達した場合に自己の車両１２は走行速度Ｖ０に制動されており，それは前を走行する車両１３の速度Ｖ１に等しい状況をいう。この場合，車両１２は車両１３に接触するが，力の作用は行われない。

自己の車両１２の速度Ｖ０が前を走行する車両１３の速度Ｖ１と等しくなる時点ｔ＝ｔＲ＋ｔＢで，間隔ｄ＞０が存在することが計算される場合には，時点ｔ＝０においてすでに，衝突を回避でき，かつ運転者への警告は出力されない。自己の車両１２が，前を走行する車両１３の速度Ｖ１と等しい速度Ｖ０を有する時点ｔ＝ｔＲ＋ｔＢで，間隔ｄ＝０またはｄ＜０であることが，前もって算出される場合には，時点ｔ＝０においてすでに車両１２の著しい減速介入によっても衝突は回避できず，本発明に基づいて，車両１２の運転者に対して衝突が回避できないことを警告しなければならない。これは，警告装置９，１０，１１へ運転者への警告を出力することによって行われる。

したがって，各計算時点で，前を走行する車両１３が減速ａ１を導入する可能性があると仮定することによってブレーキシナリオが前もって計算され，その中で運転者の反応時間ｔＲ，車両１２の最大限可能な減速ａ２にほぼ相当する，自己の車両１２の減速の強さａ２，車両間隔ｄ，自己の車両１２に対して前を走行する車両１３の相対速度Ｖｒｅｌ，自己の速度Ｖ０を求めることにより，これに基づいて，衝突が回避できるか，あるいは衝突する可能性があるかが計算される。これに基づいて運転者に警告し，かつ運転者に間隔ｄを増大させたり，あるいは自己の走行速度Ｖ０を減少させるように促すことによって，前を走行する車両１３が減速を作動させた場合に適当な時期に制動することができる。

本発明に基づく装置の実施形態を概略的に示すブロック回路図である。 本発明に基づく方法の実施形態の機能方法を示している。

Claims (12)

1. 自動車（１２）の運転者への警告方法であって，
   対象検出器（３）が設けられており，前記対象検出器は，前を走行する車両（１３）を検出して，自己の車両（１２）に対する間隔（ｄ）および相対速度（Ｖｒｅｌ）を求めて評価装置（１）へ供給し，
   前記評価装置（１）は，前記前を走行する車両（１３）が減速（ａ１＜０）を実施すると仮定して，運転者の反応時間（ｔＲ）と自己の最大限可能な車両減速（ａ０）に基づいて，前記前を走行する車両（１３）との衝突が回避できるかを求め，衝突が回避できない場合には，運転者警告装置（９，１０，１１）を活性化させることが可能であることを特徴とする，自動車の運転者への警告方法。
2. 前記運転者の反応時間（ｔＲ）は，運転者による反応が必要になった，過去の走行状況の反応時間から求められた平均値により定められることを特徴とする，請求項１に記載の警告方法。
3. 前記運転者の反応時間（ｔＲ）は，予め定められた所定の値であることを特徴とする，請求項１に記載の警告方法。
4. 車両（１２）の運転者は，操作部材（５）を用いて，反応時間（ｔＲ）を予め定めることができることを特徴とする，請求項３に記載の警告方法。
5. 運転者への警告は，聴覚的および／または視覚的信号（９）によって出力されることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の警告方法。
6. 運転者への警告は，可逆的なベルトテンショナー（１０）が１回または複数回前もって引き締められることにより，前記ベルトテンショナーにより出力されることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の警告方法。
7. 運転者への警告は，減速手段（１１）の短時間の駆動によって出力されることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の警告方法。
8. 運転者への警告は，触覚的アクセルペダルを用いて，かつ／またはステアリングホイールを振動させる形式により出力されることを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の警告方法。
9. 自動車（１２）の運転者への警告装置であって，
   対象検出器（３）が設けられており，前記対象検出器は，前を走行する車両（１３）を検出して，自己の車両（１２）に対する間隔（ｄ）および相対速度（ｖｒｅｌ）を求め，対象データ（ｄ，ｖｒｅｌ）を評価装置（１）へ供給し，
   前記評価装置（１）は，前記前を走行する車両（１３）が減速（ａ１＜０）を実施すると仮定して，運転者の反応時間（ｔＲ）と自己の最大可能な車両減速（ａ０）に基づいて，前記前を走行する車両（１３）との衝突が避けられるかを求め，衝突が回避できない場合に運転者警告装置（９，１０，１１）を用いて運転者への警告を出力することを特徴とする，自動車の運転者への警告装置。
10. 前記運転者警告装置として，視覚的および／または聴覚的な信号装置（９）が設けられていることを特徴とする，請求項９に記載の警告装置。
11. 前記運転者警告装置として，可逆的ベルトテンショナー（１０）が設けられていることを特徴とする，請求項９または１０に記載の警告装置。
12. 前記運転者警告装置として，車両減速装置（１１）が設けられていることを特徴とする，請求項９〜１１のいずれかに記載の警告装置。
    
    
    

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