JP2009161171A - 運転者援助システム - Google Patents

Abstract

【課題】運転者援助システムにおいて、自発的制動の早すぎる終了を防止する。
【解決手段】先行車両検出装置（１４，２８）が信号を発生し、かつ先行車両（１６）を検出しないか否かを検査し、否の場合、走行速度（ｖ_Ｆ）が最後に検出された先行車両速度（ｖ_Ｖｆ）より小さい時、自発的制動を終了する、段階を持つ方法を実施するように電気制御装置（２４）が構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用運転者援助システムであって、（ａ）自動車の走行速度を検出する走行速度検出装置、（ｂ）自動車の前を走行する先行車両を検出する先行車両検出装置、（ｃ）先行車両の先行車両速度を検出する先行車両速度検出装置、（ｄ）自動車の走行状態を特徴付ける少なくとも１つの走行データセンサ、及び（ｅ）所定の制動開始走行データが存在する場合自動車の自発的制動を開始し、また所定の制動中止走行データが存在する場合自動車の自発的制動を終了するように設けられている電気制御装置を有するものに関する。

このような運転者援助システムは公知であり、部分制動であってもよい自動車の自発的制動により、自動車と先行車両との予想される衝突の直前に、重大事故を少なくするか又は事故を完全に回避するのに用いられる。自発的制動を開始するために必要な信号を発生するため、先行車両検出装置が存在する。

公知の運転者援助システムの欠点は、先行車両検出装置が先行車両をもはや検出しないと、自発的制動が中止されることである。このような運転者援助システムはしばしば自発的制動を早く終了しすぎるので、衝突の危険及び事故の潜在的強さが増大する。

本発明の基礎となっている課題は、従来技術の欠点を克服することである。

本発明は、最初にあげた運転者援助システムにおいて、電気制御装置が、（ｉ）先行車両検出装置が信号を発生し、かつ先行車両を検出しないか否かを検査し、（ｉｉ）否の場合、走行速度が最後に検出された先行車両速度より小さい時、自発的制動を終了する、段階を持つ方法を実施するように構成されていることによって、問題を解決する。

これによりローリング、ヨーイング及び／又はピッチングが自発的制動の終了をひき起こさない、という利点がある。即ち自発的制動の際自動車がしばしば強くローリングし、ヨーイングしかつ／又はピッチングして先行車両検出装置が存在する先行車両をもはや検出できないことがわかった。このように既に危険な状況において、自動車の走行速度が最後に検出された先行車両速度より小さくなるまで、引続き制動するのが有利である。こうして自動車は運動エネルギを失うので、先行車両への衝突の危険が少ない。

他方、自動車が停止する前に、自発的制動が中止される。例えば１／１０秒以下の短い時間で方法が常に繰返されると、最後に検出された先行車両速度を下回った直後に制動が中止される。こうして、先行車両が短時間だけ強く制動され、その後例えば車線を変更し、その制動を終了するか又は加速する時にも、自動車が停止するまで制動される、という事態が回避される。

更に本発明を既存の運転者援助システムで容易に実施できるのが有利である。そのためソフトウエアの変更が必要なだけである。

この説明の範囲内で、走行速度検出装置は特にタコメータ又はタコグラフを意味する。先行車両検出装置は、特に自動車の重要な先行車両を検出するため即ち先行車両を確認するために設けられているセンサを意味する。重要な先行車両は、自動車の走行車線にある先行車両である。先行車両検出装置は更にデータを検出し、これらのデータから自動車に対する相対速度を求めることができる。例えば先行車両検出装置は、先行車両に対する間隔を規則正しい時間間隔で検出するように構成することができる。

先行車両検出装置は、特に走行速度検出装置及び先行車両検出装置からそれぞれ電気信号を受信し、これから先行車両速度を計算するように構成されている。こうして先行車両速度は、走行速度のベクトル和および自動車と先行車両との相対速度として生じる。

先行車両検出装置が信号を発生しているか否かを検査するように、電気制御装置が構成されている、という特徴は、先行車両検出装置が規則正しく機能しかつ機能不可能でないか否かを電気制御装置が検出することを意味している。換言すれば、先行車両検出装置が信号を発生するためには、例えば自動車のローリング、ヨーイング及び／又はピッチングにより先行車両を検出できない時にも、先行車両検出装置が原理的に先行車両を検出できることが必要なだけである。従って特徴（ｉ）は、先行車両検出装置において目標が失われているか否かが検査されることでもある。これは次のことを意味する。即ち先行車両検出装置は規則正しく機能しているけれども、運動状態又は交通状況のため、場合によっては存在するその目標を先行車両の形で正確に認識できない。

否の場合自発的制動が終了されるという特徴は、先行車両検出装置は信号を発生し、従って機能できるけれども、先行車両を検出しない時、自発的制動が終了されることを意味する。その原因は、上述したように、自動車のローリング、ヨーイング及び／又はピッチングである。電気制御装置は、例えば１／１０秒以下の短い時間間隔で走行速度を検査する。走行速度が最後に検出された先行車両速度より小さいと、後述するように中止が抑制されていない限り、電気制御装置が自発的制動を中止する。

好ましい実施形態では、自発的制動中に、先行車両検出装置が信号を発生するか否かを検出し、否の場合、自動車が停止するまで、自発的制動の終了を抑制する付加的な段階を持つ方法を実施するように、電気制御装置が構成されている。換言すれば、自発的制動が開始された後、先行車両検出装置が機能できないか否かが検査される。機能できないことが確認されると、自動車が自発的に停止するまで制動される。先行車両検出装置が機能できないことは、それが最適な条件でも先行車両を検出できないことを意味する。例えばそれは、自動車が既に先行車両に衝突し、その際先行車両検出装置が破壊された時に起こる。

先行車両速度検出装置が、走行速度検出装置から走行速度データを受信し、先行車両検出装置から時間に関係する間隔データを受信し、時間に関係する間隔データ及び走行速度データから先行車両速度を計算するように構成されているのがよい。先行車両速度検出装置は、例えば電気制御装置の一部であってもよい。そのために、先行車両速度検出装置が電気制御装置の限定可能な部分である必要はなく、前述した方法段階は、電気制御装置から他の方法段階と共に除くこともできる。その代わりに、ドップラー効果を介してレーダセンサにより相対速度が検出される。

好ましい実施形態では、先行車両検出装置が多重ビームレーザセンサを含んでいる。その代わりに又はそれに加えて、先行車両検出装置がビデオカメラを含んでいる。ビデオカメラ及びレーダセンサが存在すると、冗長性が得られる。

好ましい実施形態によれば、電気制御装置が、先行車両を制動する先行車両減速度を検出するように構成されている。この場合最後に求められる先行車両速度として、一定の減速度を仮定して計算されて外挿される先行車両速度も使用できる。そのために、先行車両速度が最後に正確に検出された時点が検出される。その際最後に先行車両速度を求めることができてから過ぎ去った期間が重要である。この時間および最後に検出された先行車両減速度から、先行車両速度が新たに計算される。

本発明の実施例が添付図面により以下に説明される。

図１は、前面１２を持ちかつ概略的に示す道路上を進む自動車１０を示す。視野Ｇを持つビデオカメラ１４の形の先行車両検出装置により、自動車１０の前を走行する先行車両１６を検出することができる。ビデオカメラ１４は、一方では先行車両１６を検出し、従って先行車両が存在するか否かについての情報を供給し、他方では自動車１０の正面１２と先行車両１６の後面との間隔Ａを検出するように構成されている。

自動車１０は、更にタコメータの形の走行速度検出装置１８を含んでいる。タコメータ１８は、自動車１０の走行速度ｖ_Ｆの形の走行データを検出する走行データ検出装置である。

自動車１０は、更にヨーレイトセンサ２０及び例えばエアバッグシステムの一部である減速度センサ２２を含んでいる。ヨーレイトセンサ２０及び減速度センサ２２も同様に走行データセンサであり、ヨーレイト又は減速度あるいは加速度の形の走行データを検出する。

走行データセンサ１８，２０，２２は、電気導線を介して電気制御装置２４に接続されている。電気制御装置２４は、ビデオカメラ１４及び多重ビームレーザセンサの形のレーザセンサ２８に電気導線を介して接続されている先行車両速度検出装置２６を含んでいる。運転者援助システムの機能を果たすために、レーザセンサ２８はビデオカメラ１４より重要である。ビデオカメラ１４はなくてもよい。

先行車両速度検出装置２６は、例えば１００ｍｓの時間間隔で、ビデオカメラ１４及び／又はレーザセンサ２８の測定データを検出し、それから先行車両１６に対する間隔Ａを計算する。間隔Ａの変化から、検出装置２６は更に自動車１０と先行車両１６との相対速度ｖ_{ｒｅｌａｔｉｖ}を計算する。先行車両速度ｖ_Ｖｆは、電気制御装置２４において、走行速度ｖ_Ｆをベクトル的に相対速度ｖ_{ｒｅｌａｔｉｖ}に加算することによって求められる。その代わりに、先行車両速度検出装置２６はレーダドップラーセンサであり、それにより相対速度ｖ_{ｒｅｌａｔｉｖ}がドップラー効果を介して直接求められる。

電気制御装置２４が、走行速度検出装置１８、ヨーレイトセンサ２０、減速度センサ２２、ビデオカメラ１４又はレーザセンサ２８の形の走行データセンサにより、所定の制動開始走行データに一致する走行データを検出すると、この電気制御装置２４が自動車の自発的制動を開始する。所定の制動開始走行データは、電気制御装置２４のディジタルメモリ３０に記憶されている。電気制御装置２４が常用制動機３２．１，３２．２，３２．３，３２．４を駆動して、図示しない操作者の入力に関係なく、自動車１０を制動する。それより多いか又は少ない例えば６つの常用制動機が存在してもよい。

自発的制動中に、電気制御装置２４は常に走行データセンサ１４，１８，２０，２２，２８の走行データを監視し、これらをディジタルメモリ３０に記憶されている制動中止走行データと比較し、走行データが制動中止走行データに一致すると、自発的制動を中止する。

自動車１０の作動の際、電気制御装置２４が、規則正しく順次に続く時点ｔ_１，ｔ_２，・・・に先行車両速度ｖ_Ｖｆ（ｔ）を検出し、これをディジタルメモリ３０に記憶する。自発的制動が開始されると、電気制御装置２４は、ビデオカメラ１４の形の先行車両検出装置又はレーザセンサ２８の形の先行車両検出装置がシステムの作動を示す信号を発生するか否かを検査する。ビデオカメラ１４及びレーザセンサ２８が動作可能即ち健全であるけれども先行車両１６を検出しないことを、電気制御装置２４が時点ｔ_ｎに確かめると、電気制御装置２４が、ディジタルメモリ３０から最後に記憶された先行車両速度ｖ_Ｖｆ（ｔ_ｎ−１）を読み出し、走行速度ｖ_Ｋが最後に測定された先行車両速度ｖ_Ｖｆ（ｔ_ｎ−１）より小さいと、自発的制動を終了する。

自発的制動の開始後、電気制御装置２４が、先行車両検出装置すなわちビデオカメラ１４及びレーザセンサ２８の信号を検出しないと、少なくともレーザセンサが破壊されていることが推論される。この場合自動車１０が停止するまで、電気制御装置２４が自発的制動の終了を抑制する。換言すれば、自動車が停止するまで、自発的制動が実施される。それから常用制動機３２を引き続き制動位置に保つことが可能である。その代わりに、常用制動機をゆるめることも可能である。

本発明による運転者援助システムを持つ自動車の概略図を示す。

符号の説明

１０ 自動車
１６ 先行車両
１４，２８ 先行車両検出装置
１８ 走行速度検出装置
２４ 電気制御装置

Claims (10)

1. 自動車用運転者援助システムであって、
   （ａ）自動車の走行速度（ｖ_Ｆ）の形で走行データを検出する走行速度検出装置（１８） 、
   （ｂ）自動車（１０）の前を走行する先行車両（１６）に対する間隔（Ａ）の形で走行デ ータを検出する先行車両検出装置（１４，２８）、
   （ｃ）先行車両１６）の先行車両速度（ｖ_Ｖｆ）を検出する先行車両速度検出装置（２６ ）、及び
   （ｄ）所定の制動開始走行データが存在する場合自動車（１０）の自発的制動を開始し、 また所定の制動中止走行データが存在する場合自動車（１０）の自発的制動を終了 するように設けられている電気制御装置（２４）
   を有するものにおいて、
   電気制御装置が、
   （ｉ）先行車両検出装置（１４，２８）が信号を発生し、かつ先行車両（１６）を検出し ないか否かを検査し、
   （ｉｉ）否の場合、走行速度（ｖ_Ｆ）が最後に検出された先行車両速度（ｖ_Ｖｆ）より小 さい時、自発的制動を終了する、
   段階を持つ方法を実施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。
2. 電気制御装置が、
   先行車両検出装置（１４，２８）が信号を発生するか否かを検査し、
   否の場合、自動車（１０）が停止するまで、自発的制動の終了を抑制する
   付加的な段階を持つ方法を実施するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の運転者援助システム。
3. 先行車両速度検出装置（２６）が、
   走行速度検出装置（１８）から走行速度データ（ｖ_Ｆ）を受信し、
   先行車両検出装置（１４，２８）から間隔データ（Ａ）を受信し、
   間隔データ（Ａ）及び走行速度データ（ｖ_Ｆ）から先行車両速度（ｖ_Ｖｆ）を計算するように構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の運転者援助システム。
4. 先行車両速度検出装置（２６）が、ドップラーレーダセンサのレーダ信号から先行車両速度（ｖ_Ｖｆ）を計算するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の運転者援助システム。
5. 自動車（１０）の走行状態を特徴づける走行データを検出する少なくとも１つの走行データセンサ（２０，２２）を有することを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の運転者援助システム。
6. 少なくとも１つの走行データセンサがヨーレイトセンサ（２０）又は減速度センサ（２２）であることを特徴とする、請求項５に記載の運転者援助システム。
7. 先行車両検出装置（１４，２８）が多重ビームレーザセンサ（２２）及び／又はレーダセンサ特にドップラーレーダセンサを含んでいることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の運転者援助システム。
8. 先行車両検出装置（１４，２８）がビデオカメラ（１４）を含んでいることを特徴とする、請求項１〜７の１つに記載の運転者援助システム。
9. 電気制御装置（２４）が方法を連続的に実施するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜８の１つに記載の運転者援助システム。
10. 請求項１〜９の１つに記載の運転者援助システムを持つ自動車。

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