JP2013540070A - 車両用ブレーキ補助装置を操作する方法およびブレーキ補助装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両用ブレーキ補助装置（１）を操作するための方法および該方法を実行するためのブレーキ補助システムに関するもので、運転者の行動がない場合に、補助機能としての警告指示が発せられおよび／または該車両の制動プロセスが自動的に開始されるように、該車両の前方に位置する物体から該車両までの距離（Ａ）に基づいて補助機能が複数の段階的拡大ステージ（Ｅ１からＥ３）において実行される。本発明によると、該車両が運転されている道路は分類され、その分類に基づいて補助機能の実行が許可または阻止される。

Description

本発明は、請求項１の前文による車両用ブレーキ補助装置を操作する方法および請求項１０の前文によるブレーキ補助装置に関する。

特許文献１には、車両が前方の車両と衝突するのを避けるためあるいは衝突の影響を軽減するために、予め特定された条件が一つでも満たされた場合に、車両の緊急自動制動プロセスを起動して、運転者向け警告を起動するための装置および方法が開示されている。警告条件が満足されるとは、車両の加速度の計算値との関連における車両の瞬間的な運転状況および／または当該車両とその前方を走行中の車両の間の相対的な加速度の計算値を考慮した結果に基づいて、また、予め特定された緊急制動減速度に基づいて予め特定された警告時間が経過した時に緊急自動制動プロセスが起動されることを意味する。緊急制動プロセスは、ひとたび自動制動プロセスが完了した場合に、当該車両と前方の車両との間の予め特定された目標相対速度および／または予め特定された目標安全距離を達成することを目的に、起動される。時点とは、衝突を避けるために全制動を開始しなければならない時よりも遅くない時として定義される。もしこの時点に間に合うように行動するための時間が、予め特定された警告時間を下回った場合には、警告が起動される。

更に特許文献２には、衝突回避または衝突の影響を最小限にするための車両装置を操作するための、衝突回避または衝突の影響を最小限にするための装置および方法が開示されている。第一の閾値に達すると、当該車両と潜在的衝突相手との間の現在の運転距離が検知され、第一の警告機能および／または通報機能が作動する。更には第二の閾値に達すると、一つ以上の安全対策と組み合わせて自動部分制動が起動される。部分制動とは、全制動によって達せられる減速よりも小さい減速を伴う制動のことである。

ＤＥ１０２５８６１７Ａ１ ＷＯ２００６／０７２３４２Ａ１

本発明は、従来の技術よりも改良された車両用ブレーキ補助装置の操作方法および改良された車両用ブレーキ補助装置を提供することを目的としている。

本方法に関しては、本発明にしたがって、請求項１に特定される特徴によって目的が達せられ、またブレーキ補助装置に関しては、請求項１０に特定される特徴によって目的が達せられる。

本発明の有効な実施例は従属請求項の主題である。

車両用ブレーキ補助装置の操作法において、当該車両の前方の物体から当該車両までの距離ならびに運転者の動作がないこと、とくに制動および／またはハンドル動作がないこと、とりわけ運転者側の制動および／またはハンドル動作がないことに基づいて、補助機能が始動する。これによって、補助機能としての警告発令および／または車両の制動が自動的に開始されることによって、運転者が物体との衝突の危険を減らすことができる。

ブレーキ補助とは、車両の目標物との衝突を回避するために、または少なくとも衝突の影響を軽減するために、車両のフォワード制御における能動的介入、特に車両制動装置の制御、ならびに車両のフォワードおよび／またはラテラル制御、すなわち運転者の動作において運転者側における介入が必要であることを運転者に伝達するための可視的、触覚的および／または聴覚的表示を意味するものと理解される。

本発明によると、当該車両が運転されている道路の分類がなされ、分類ごとに異なるトリガー・リリース条件が満たされる場合には、補助機能が始動される。補助機能の実行は、本分類を基準に許容または禁止される。特に有効な態様においては、車両が置かれた現在の環境（状況）に即した操作が常に達成可能になる。とりわけ、道路分類に対してトリガー・リリース条件を適合させることで、反射鏡柱、ガードレール、および交通標識のような路側構造物または路側物体を検知することによって起動されるブレーキ補助装置の偶発的な起動が回避され、または少なくとも著しく軽減される。このような路側構造物や路側物体は一般に道路のタイプに依存し、トリガー・リリース条件を道路分類に適合させることでそれらが補助機能の起動条件に加えられる。

本発明による方法の実施例において、道路分類の中には少なくとも二つのクラス、すなわち当該道路を高速道路並みの道路として第一クラスの道路に分類する場合と非高速道路型の道路として第二クラスの道路に分類する場合とが含まれる。高速道路型の道路タイプと非高速道路型の道路タイプの間の識別は特に容易に実施され、それによってブレーキ補助装置の効果的かつ安全な操作が達成可能であるようにトリガー・リリース条件を道路タイプに同時に適合させることが可能になる。

適当な態様においては、道路のタイプは、車両の車線の境界を定めるマーカー・ラインの数および／または幅の助けによって、および／または車線の幅の助けによって、および／またはデジタル道路地図の地図データから決定される。この決定は格別容易にかつ効果的に実行され、それぞれの道路タイプを確実に決定することができる。

補助機能の改良においては、第一クラスの道路（すなわち、高速道路型道路に分類された道路）に分類された道路上での補助機能の実行の許可に対する障壁が、第二クラスの道路に分類された道路上での障壁に比べて小さくなるように、トリガー・リリース条件を予め特定することに優先度が与えられる。このように警告頻度および／または制動介入頻度は、例えば地方の道路および開発地域（換言すれば、非高速道路型の道路）において低減し、ブレーキ補助装置の不必要な介入が避けられる。他方、二車線ハイウェイおよび自動車道のような高速道路型の道路において、ブレーキ補助装置の全性能が確保される。

本発明の方法による特に有効な実施例よれば、車両の置かれた環境が監視され、道路の曲率および／または当該車両の前方にある物体の横方向のズレおよび／または横方向のズレの変化が、トリガー・リリース条件を検証するために環境パラメターとして検知され、各々の場合に道路の分類に基づいて事前に特定された閾値と比較される。物体の横方向のズレとは、当該車両の長軸からの該物体の横方向の距離を意味するものと理解される。横方向のズレの変化とは、該物体が最初に検知された以後に生じた横方向の距離の変化を言う。実行された動作は当該車両の周囲の状況に適合しているので、環境パラメターに基づくトリガー・リリース条件の選択はブレーキ補助装置の作動性の更なる改良につながる。例えば、過小なまたは過大なハンドル操作や車線からの車両の逸脱を避けるために、鋭く曲がったカーブにおける全制動は避けられる。

当該車両が走行している道路の分類に基づいて、個々の補助機能の段階的拡大ステージに格別の優先度が与えられる。道路分類に基づくこの段階的拡大ステージは、特に自動制動プロセスが作動する結果として当該車両の後方を走る他の通行車両におよぶ危険を最小化するために、車両を取り囲む個々の環境に適合されている補助機能を制御する結果を導く。このようにして、高度な交通安全が確保される。

時々刻々の状況に常に適合した補助機能を提供するために、第一の段階的拡大ステージの警告情報として視覚的および／または聴覚的警告が発せられ、第二の段階的拡大ステージの触覚的警告として自動部分制動が実行され、そして第三の段階的拡大ステージの制動プロセスとして全制動が実行される。

補助機能が反応しようとする当該車両の前方の物体が停止しているか、当該車両と同じ方向に進行している、すなわち当該車両の前方を進行している場合にのみ、補助機能の第一および第二の段階的拡大ステージの実行に優先度が与えられる。該物体が当該車両と同じ方向に走行している場合にのみ、第三の段階的拡大ステージの実行に優先度が与えられる。状況次第で、当該車両の運転者は制動および／または回避行動をとることによって、該物体とりわけ走行中の他の車両との衝突をこのように避けることができる。運転者の行動がない場合（すなわち、運転者が介入しない場合）、部分制動および／または全制動によって該物体との衝突は回避できるか、少なくとも衝突の重大度および結果の影響度を低減することができる。明確に確認できない物体、換言すればそれが道路上にあるのか道路の外にあるのかが確実には認識できない物体に対する全制動を起動するのを避けるために、静止物体に対しては全制動または緊急制動を実行しないことに優先度が与えられる。例えば、該車両がカーブを回っており、木、植物、および路側構築物のような、それ自身の真の速度を持たない物体が道路の脇に検知された時、いわゆる不要な全制動がこのようにして回避される。

該車両と同じ車線にいて、該車両の前方にいる物体のみを考慮に入れることに対して、更なる優先度が与えられる。例えば、ビデオベースの車線検知システムの助けによって、車線のコースおよび車線に対する物体の相対位置が決定できる。

物体による、特に当該車両と同じ車線を走行していない他の車両による、ブレーキ補助装置のこのような偶発的起動が起こり得る。特に当該車両の対向車線を進行してくる物体による、偶発的な起動が回避される。

車両のブレーキ補助装置は、当該車両の前方の物体からの距離を検知するための監視ユニット、当該車両の運転者の動作を検知するためのもう一つの監視ユニット、および検知された距離および検知された運転者の動作に基づいて補助機能を起動させるための制御ユニットを含む。ここで補助機能というのは、少なくとも警告情報の発生および／または当該車両の自動制動プロセスの開始を含む。

本発明によると、環境データを集めるための環境の監視装置が備えられる。ここで環境データは当該車両が運転されている道路に関し、制御ユニットは環境監視装置と対になった処理ユニットから成り、このユニットによって、集められた環境データを参照することにより、当該車両が運転されている道路を分類することができる。制御ユニットは、当該車両が運転されている道路の分類に基づいて補助機能を実行するように構成されている。当該装置の顕著な特徴はその単純な構成にある。ブレーキ補助装置は特に容易に実装されている。環境監視装置およびブレーキ補助装置をすでに装備された車両においては、特にそうである。車線保持補助装置の監視装置は、環境監視装置として特に適している。

本発明の実施例を、以下の図を参照してより詳細に説明する。

本発明によるブレーキ補助装置の概念図である。 図１によるブレーキ補助装置の補助機能の段階的拡大ステージの概念図である。 図１によるブレーキ補助装置の操作のための本発明による一連の操作法の実施例の概念図である。 図１によるあるブレーキ補助装置の操作のための本発明による一連の操作法の実施例の概念図である。

すべての図において、対応部品は同じ参照記号を持つ。

本発明による車両のためのブレーキ補助装置１は図１に示されている。ブレーキ補助装置１は、当該車両の前方の物体から当該車両までの距離Ａを検知するための検知ユニット２を含む。検知ユニット２は、図３に詳細が示される少なくとも一つのレーダーセンサーＲＤＦを含む。これによって、レーダー信号のランタイムおよび差速度ｖ_Ｄｉｆｆ、すなわち当該車両と当該車両の前方の運動中の物体または静止物体との間の相対速度によって生じる周波数シフトの助けによって距離Ａが冗長測定される。

さらに、ブレーキ補助装置１は、運転者の行動がない場合に、当該車両と当該車両の前方の物体との間の距離Ａに基づいて、ブレーキ補助装置１の補助機能を実行するための制御ユニット３を含む。運転者の行動がないことは、衝突を回避すること、または衝突の影響を軽減することを意図した運転者側の行動がないことを意味すると理解される。運転者の行動がないことは、差迫った衝突を回避するための、あるいは少なくとも衝突の影響を軽減するための試みとして、該運転者が何も行動取らない状況、とりわけハンドル操作および／またはブレーキ操作をしない状況を特に意味するものと理解される。

当該車両を取り巻く環境を監視するために、環境監視装置４が更に装備される。この装置は制御ユニット３と対になって作動する。環境監視装置４は、当該車両の環境を監視するためのスキャナー、とりわけカメラである。物体、道路、路側構築物、車線表示ライン、反射鏡柱およびガードレールなどの道路境界、および交通標識が検知され、取得された画像から対応する環境データＵＤおよび環境パラメターＵＰが生成され、制御ユニット３に転送される。環境パラメターとして、下記の一つまたはそれ以上の変数が決定される：
−当該車両が運転されている道路の曲率 c
−当該車両の前方の物体の横方向のズレ y
−物体の横方向のズレ y における変化量Δy
横方向のズレ y（以後は物体横ズレとしても称する）は物体の当該車両の長軸からの横方向のズレを意味し、また現在の物体横ズレ y の変化量Δy は該物体が最初に検知された時に決定される物体横ズレ y からの偏差を意味するものと理解される。

制御ユニット３は更に処理ユニット５を含む。環境データＵＤの助けにより、このユニットによって当該車両が運転されている道路が分類される。

別の態様として、環境監視装置４および／または処理ユニット５は、当該車両の車線保持補助システム（図示なし）の要素である。これによって、有効な態様においては、ブレーキ補助装置１およびその制御方法を達成するために、ごく僅かな追加費用しか必要とされない。

道路の分類には、少なくとも２つのクラスＫ１およびＫ２への分割が必要である。第一のクラスＫ１は高速道路型の道路タイプを代表し、第二のクラスＫ２は非高速道路型の道路タイプを代表する。

本分類は、個々の道路タイプを道路番号および／または車両の車線の境界を定めるマーカー・ラインの線幅の助けによって、および車線の線幅の助けによって決定することで達成される。別の態様としてあるいは追加的態様として、本稿には詳細は示されていないが、車載ナビゲーション装置のデジタル道路地図の地図データを道路タイプの決定に用いることができる。

例えば、当該車両が走行している車線が、右車線マーカー・ラインと左車線マーカー・ラインによって境界されており、一方の線幅が少なくとも２０ｃｍあり、車線の幅が少なくとも３．６０ｍあれば、当該道路は高速道路型道路タイプである蓋然性が高い。

当該車両を取り巻く環境の監視において、環境パラメターＵＰとして、道路の曲率 c 、当該車両の前方の物体の横ズレ y 、および横ズレ y の変化量Δy が検知される。物体の横方向のズレ y は、物体の当該車両の長軸からの横方向の距離を意味するものと理解される。横方向のズレの変化量Δy は、当該物体が最初に検知された以後生じた横方向のズレの変化を意味する。

ブレーキ補助装置１は運転者補助システムである。これによって前方の走行車両または静止物体との衝突が回避され、あるいは少なくとも事故の影響が軽減されるように緩和される。これは、道路交通に対する新たな危険が生じないような形で実行される。

これを実現するために、当該車両が運転されている道路が制御ユニット３によって分類され、その分類に基づいて補助機能の起動が許可または阻止される。これを実行するに際して、クラスＫ１またはＫ２の何れの道路分類に割当てられたかに基づいて、トリガー・リリース条件ＡＳ１またはＡＳ２の一つが満たされているか否かを決定するためのチェックがなされる。個々のトリガー・リリース条件ＡＳ１またはＡＳ２が満たされると、補助機能の起動が許可される。さもなければ補助機能の起動は阻止される。

このように、もし当該車両が第一のクラスＫ１（すなわち、高速道路型の道路タイプ）に分類される道路上にいれば、第一のクラスＫ１に割り当てられたトリガー・リリース条件ＡＳ１が満たされた場合にのみ補助機能が開始されることが許可される。同様に、もし当該車両が第二のクラスＫ２に分類される道路上にいれば、第二のクラスＫ２に割り当てられたトリガー・リリース条件ＡＳ２が満たされた場合にのみ補助機能が開始されることが許可される。

トリガー・リリース条件ＡＳ１およびＡＳ２は、第二のクラスＫ２に割り当てられたトリガー・リリース条件ＡＳ２よりも、第一のクラスＫ１に割り当てられたトリガー・リリース条件ＡＳ１の方がより容易に満たされるように特定されている。このことは、高速道路型の道路ではブレーキ補助装置１がその全性能を維持するように、「より高感度」なレベルに設定されていることを意味する。植木や路側構築物のような、より多くの物体が道路上に存在することを特徴とする非高速道路型の道路では、ブレーキ補助装置１はそれが高速道路型の道路で作動する時よりもより低い頻度で起動されるように、「より低感度」なレベルに設定されている。同様に、非高速道路型の道路上で予想される偶発的な起動の頻度が低減される。

更には、当該車両が運転されている道路の分類に基づいて、補助機能の高度な個々の段階的拡大ステージ段階Ｅ１からＥ３が優先して選択されるように、ブレーキ補助装置１の補助機能がＥ１からＥ３の複数の段階的拡大ステージにおいて始動される。

これらが発生する時刻ｔ１からｔ３に沿って、これらの段階的拡大ステージＥ１からＥ３が図２に示されている。

時刻ｔ３は、当該車両の前方の物体との衝突を回避するために予め特定された最大の減速度を実現するために、全制動が開始されなければならない最後の時点を意味する。あるいは、時刻ｔ３は、物体との衝突を回避するために、前記の全制動または予め特定された横方向の最大加速による回避行動が開始されなければならない最後の時点と定義することもできる。

時刻ｔ３は、当該車両と前方の物体の間の距離Ａに基づいて、また当該車両と該物体の運転状態に基づいて決定される。運転状態として、当該車両と該物体の速度に対して、また好ましくは当該車両と該物体の加速度に対しても格別の考慮が払われる。時刻ｔ１およびｔ２は、時刻ｔ３に対する時間間隔として定義される。

時刻ｔ１で実行される最初の段階的拡大ステージＥ１において、警告情報として視覚的ならびに聴覚的警告が発せられる。時刻ｔ２における第二の段階的拡大ステージＥ２において触覚的警告が発せられ、時刻ｔ３における第三の段階的拡大ステージＥ３において制動プロセスとして全制動が実行される。

このように、当該車両の運転者が自分自身の判断に基づき時宜を得た態様で介入することにより、危機的な交通状況に対処することが可能である。しかしながら、ブレーキ補助装置１が第三の段階的拡大ステージＥ３における時刻ｔ３において運転者の適切な反応を検知しなければ、乾燥した路面や遮るもののない視界のような少なくとも理想的な条件の下では、当該車両とその前方の物体の衝突を避けられるように前方の車両に反応して、それは自動的に全制動を起動する。しかしながらこの条件は、物体が当該車両と同じ方向に走行している場合、すなわち該物体が前方を走行中の車両として確認された場合にのみ適用される。

しかしながら検知された物体がそれ自身の速度を持たない静止した障害である場合には、段階的拡大ステージＥ１およびＥ２のみが起動され、したがって運転者は当該車両と検知された物体との間の衝突を避けるために、時刻ｔ３において自分自身の判断で全制動を開始しなければならない。自動的全制動は、静止物体に反応しては起動されない。

すでに述べられたように、前述の段階的拡大ステージにおいて補助機能が実行されるためには、個々の道路タイプに基づくトリガー・リリース条件ＡＳ１およびＡＳ２が満たされなければならない。一つまたはそれ以上の次の追加条件が満たされると、これらのトリガー・リリース条件が満たされる。

第一の追加条件は、道路の曲率 c が、次式にしたがって、予め特定された閾値 c_threshold より小さいか等しいことが求められる：

高速道路型の道路タイプに対しては、閾値 c_threshold が、次式にしたがって、大きい曲率値 c_large に等しくなければならない：

非高速道路型の道路タイプに対しては、次式にしたがって、

閾値 c_threshold が小さい曲率値 c_small に等しくなければならない。c_smallの値は大きい曲率値 c_large よりも小さい。

第二の追加条件として、物体横ズレ y は、次式にしたがって、予め特定された閾値 y_threshold よりも小さいか等しいことが求められる：

ここで、高速道路型の道路タイプに対しては、閾値 y_threshold は、次式にしたがって、大きい物体横ズレ y_large に等しくなければならない：

非高速道路型道路タイプに対しては、次式にしたがって、

閾値 y_threshold は小さい物体横ズレ y_small に等しくなければならない。y_smallは大きい物体横ズレ y_largeより小さくなければならない。

第三の追加条件は、次式にしたがって、物体横ずれ y における変化量Δy が予め特定された閾値Δy_threshold よりも小さいか等しいことが求められる：

ここで、高速道路型の道路タイプに対しては、次式にしたがって、閾値Δy_threshold は物体横ズレにおける大きい変化量Δy_large に等しくなければならない：

非高速道路型道路タイプに対しては、次式にしたがって、

閾値Δy_threshold は、物体横ズレ y において小さい変化量Δy_small に等しくなければならない。Δy_smallの値は物体横ズレ y における大きい変化量Δy_large よりも小さい。

高速道路型の道路タイプに対するトリガー・リリース条件ＡＳ１、および非高速道路型の道路タイプに対するトリガー・リリース条件ＡＳ２は、一般に次式によって纏められる：

ここで、有効な態様においては、非高速道路型の道路タイプに対するトリガー・リリース条件ＡＳ２は、少なくとも予め特定された時間にわたって連続的に満たされなければならない。

結果として、有効な態様においては、高速道路型の道路タイプの上ではブレーキ補助装置１は、地方道路上または開発地域内のような非高速道路型の道路タイプ上におけるよりも「より高感度の」レベルに設定される。非高速道路型の道路タイプ上におけるブレーキ補助装置１の偶発的介入頻度は、異なる道路タイプを識別しない標準的なシステムデザインに較べて低減される。

補助機能の具体的な実行例の更なる詳細説明を以下に行う。制動距離および衝突回避で表現されるブレーキ補助装置１の全ての計算値に対して、理想的道路条件（すなわち、摩擦係数「１」）を仮定する。特に、摩擦係数の推定は実施しない。

ブレーキ補助装置１によって、当該車両の前方の交通状況が連続的に監視ならびに分析される。ここで、運転者の車両のデータが計算されて監視され、前方を走行中の車両または静止物体までの距離Ａが監視され、それらの速度が検知される。

ある物体が当該車両の運転に関連があるのか否かを、関連物体を検知するための演算手順によって決定される。そのために関連物体は１秒以上の時間にわたって検知され、相対速度は「０」以下でなければならない。これは、運転者の車両と検知された物体の間の距離Ａが減少しつつあり、距離Ａが０．２５ｍより大きくなければならないこと、すなわち該物体がレーダーセンサーの死角の外側に位置しなくてはならないことを意味する。

したがって警告が積極的に発せられる前に、全ての条件が満たされなければならない。衝突までの時間を計算する手順が、道路の摩擦係数および当該車両の予め特定された最大減速度、例えば６ｍ／ｓ^２を用いて決定される。

ブレーキ補助装置１が、現在運転中の状況に基づいて前方を走行中の物体または静止物体との潜在的な衝突を検知すると、時刻ｔ０における運転者の行動が分析される。この時刻ｔ０は、例えば該物体との衝突を回避するために、予め特定した最大減速度での全制動を開始しなければならない最後の時点である時刻ｔ３の５．５秒前である。運転者の車両の前方でかつ同じ車線を走行中の車両、または運転者の車両の直ぐ前方にある静止物体のみを考慮することに優先度が与えられる。こちらに向かって走行してくる車両は考慮されない。

運転者の行動が特に１秒後の時刻ｔ１において検知されなければ、運転者に対して計器盤上で視覚的に警告情報を表示することで、また聴覚的に断続的な警告音を発することで警告が発せられる。時刻ｔ１は、潜在的な全制動の２秒ないし２．５秒前でもあり得る。

更に１秒後に、ただし状況の推定重要度すなわち衝突確率の推定値に基づいてこの時間は変化するが、時刻ｔ２における触覚的警告としてブレーキ補助装置１が部分的制動介入、すなわち全制動に較べて軽度の、たとえば減速度３ｍ／ｓ^２での制動介入を起動する。

その更に１秒後、検知された物体が前方を走行中のそれ自身の真の速度をもつ車両であれば、時刻ｔ３において全制動が自動的に起動される。

運転者側の適当な反応によって、例えば方向指示器、ブレーキ、緩やかな加速、電源のカット、および／または検知ユニット２が検知する物体を見失うような回避行動をとることによって、時刻ｔ３における実際の全制動または緊急制動の開始までなら、自動介入は何時でも中止できる。運転者は、ブレーキ補助装置１によって自動的に起動された全制動を、システムを停止することで、および／またはキックダウンすなわちアクセルを目一杯踏み込む操作によって停止することができる。

環境パラメターＵＰに基づいて、段階的拡大ステージＥ１からＥ３の追加的設定および制御に対して、また補助機能のトリガー・リリース条件ＡＳ１およびＡＳ２に対しても優先度が与えられる。

ブレーキ補助装置１の操作に対してヒューマン・マシン・インターフェイス（図示なし）が提供されている。このインターフェイスには運転者が特に危機的運転状況において「自分の意思」を伝達できるような態様で、インターフェイスを介してブレーキ補助装置１の動作をプログラムできる、および／または制御できる入力要素が含まれる。該入力要素は、コントロール・パネル、アクセルペダル、ブレーキペダル、方向指示器スイッチ、およびハンドルの上に少なくとも一つのプッシュボタンを含み、ハンドル位置から当該車両が運転されている曲率 c が計算される。入力要素によって運転者の行動が検知される。警告を発している時には、ブレーキ補助装置１によってこの運転者の行動が考慮される。

ヒューマン・マシン・インターフェイスには更に、運転者がそれを介して情報を受け取り警告されるための全ての出力要素を含む。警告システムが装備されており、運転者は出力要素によって危機的状況に対する警告を受ける。

出力要素は出力機器ＩＮＳ、すなわち出力スクリーンおよびラウドスピーカー、および図４に詳細を図示されたブレーキシステムＢＳを含む。出力機器ＩＮＳによって視覚的警告 が表示され、警告音が発せられる。全制動または緊急制動における部分的制動および全制動減速度としての触覚的警告の減速度が、ブレーキシステムＢＳによって発生される。

全制動をかけている時に当該車両を直接取り囲む交通環境において警告を発するために、いわゆる「緊急停止信号」の追加起動することに優先度が与えられる。これらの信号としては、車両の点灯システムによって発生させられる視覚的信号、および／または車両の警笛によって発生させられる聴覚的信号などを含むことができる。

ブレーキ補助装置１は、運転者がコントロール・パネルの上のプッシュボタンを用いて起動される。このように、運転者は何時でもブレーキ補助装置１を起動または停止することができる。スイッチを切った状態でも単独で起動状態を保持するよう、視覚的警告に優先度が与えられる。車両点火をオンにしたとき、ブレーキ補助装置１がブレーキ補助装置１の状態表示器が停止された標準モードで起動される。状態表示器が、プッシュボタンの内部に配置されたＬＥＤであることに優先度が与えられる。該状態は、プッシュボタンの中のＬＥＤおよび出力機器ＩＮＳの表示ユニットの中のテキスト出力によって冗長的に表示される。

ブレーキ補助装置１は更に二つの警告段階を持っており、それらは差迫った衝突に対して、衝突までの残り時間に基づいて起動される。これによって該警告段階が、状況に基づきかつ運転者にとって分かりやすい正しい順序による動的制御方式で、実行されることが確保される。ブレーキ補助装置１の警告システムは、各警告段階において特定のタスクが運転者に与えられるように設計されている。二つの警告段階に沿って、いわゆるＡＣＣ早期警告（ＡＣＣ＝自立制御または適応走行制御）が考慮される。

制御限界の２ｍ／ｓ^２まで起動されたＡＣＣ早期警告によって、視覚的警告が発せられる。これに加えて、聴覚的警告として二重警告音が発せられる。

第一の警告段階は危機的状況において起動される。視覚的警告が発せられ、それに加えて二重警告音が連続した順序で発せられ、これが断続的な警告音に変わる。

非常に危機的な状況において第二の警告音が起動され、この状態で視覚的警告および断続的警告音が起動状態に保持される。これに加えて減速度３ｍ／ｓ^２の部分的制動によって触覚的警告が発せられ、後方の交通に対する警告として車両のブレーキ灯が点灯される。更に車両の現在の加速度との関連で、触覚的警告が発せられる。

最後のブレーキ補助段階は全制動であり、ここでは起動された全制動の時間を通して視覚的警告は起動されたまま保持される。連続的警告音も発せられる。

特に有効な実施例においては、運転者が危機的状況にある交通状態にのみ集中できるように、ラジオおよびハンドフリーの電話システムの音は最初の警告段階以降消される。

ブレーキ補助装置１の警告システムは、自動的制動介入がなくても、運転者が制動または危機回避行動をとることで、自らの力で危機的状況をできるだけ速やかに解決することができるように構成されている。これによって、運転者が自分の車両を常時制御することが可能になる。この理由によって、ブレーキ補助装置１は、プッシュボタン、アクセルペダル、方向指示器、ハンドル操作、およびキックダウンの起動のような、状況によって運転者によって監視できる全ての「運転者の適正行動」を認識する。

これらの運転者の行動は、運転者が聴覚的および／または触覚的警告に対して反応を示せば、潜在的な緊急制動状況における制動介入を阻止するのに用いられる。全制動の最終警告段階において、ブレーキ補助装置１はキックダウンと並んでプッシュボタンのみを分析する。他の何れの入力情報によっても、もはや全制動または緊急制動の停止を取り消すことができなくなる。なぜなら、例えば当該車両の急激な減速のために運転者が不注意に方向指示器を起動するかもしれないからである。

運転者の行動が検知された場合、聴覚的警告は自動的に無音化される。視覚的標識は表示され続け、潜在的危険状況が存在することを知らせる。

ひとたび起動されると、運転者はプッシュボタンまたはキックダウンによって何時でも全制動を停止または復帰させることができる。当該車両が完全停止する前に該車両と該物体との間の相対速度が「０」よりも大きく、距離Ａが１０ｍよりも大きい場合には、全制動または緊急制動は自動的に再停止される。当該車両が静止状態にある場合、真の速度が「０」であれば全制動または緊急制動が自動的に再停止される。

停止状態においては、当該車両は最大で更に５秒間、自動的にブレーキが利いた状態になる。運転者はそのあと直ちに車両を危険地域から移動し、または駐車ブレーキを引くことによって惰性で動くのを防ぐことができる。全制動または緊急制動が実行され次いで終了したというテキスト表示は、視覚的表示によっても発せられる。

レーダー信号のランタイムおよび当該車両の前方を走行中あるいは静止している物体と当該車両自身との間の差速度ｖ_Ｄｉｆｆの助けによる距離Ａの冗長的測定に加えて、全ての入力信号の妥当性が周波数シフトの助けによって決定される。

図３は、ブレーキ補助装置１およびそれと対になった他の要素を示す。ここでは当該要素の信号の入力信号としての蓋然性が決定される。

これらの要素はレーダーセンサーＲＤＦ、いわゆるレーダー・フロント・エンドである。レーダーセンサーＲＤＦは、当該車両のＣＡＮバスを介してブレーキ補助装置１の制御ユニット３に対象データを提供する。この目的のために、検知された目標についての冗長情報を供給する二つのＣＡＮメッセージが使われる。第一のメッセージは標準メッセージであり、第二のメッセージは冗長データを含むメッセージである。後者はいわゆるコモン・パワートレイン・コントローラＣＲＣおよびメッセージ・カウンター（図示なし）を介して有効化される。対象データは距離Ａ、相対速度（＝差速度ｖ_Ｄｉｆｆ）、相対加速度、横方向のズレ y 、および測定品質に関する情報を含む。測定品質はアナログまたはデジタル・キャプチャーに関する情報ならびに目標密度および他の情報を含む。

もう一つの要素はベーシックモジュールＧＭであり、この要素はいわゆるフレームワークＣＡＮおよびプッシュボタンを含むモジュール・スイッチ・パネルＭＳＦから、および、いわゆるインテリアＣＡＮからのレーダーセンサーＲＤＦのＣＡＮメッセージをＩＥＳ−ＣＡＮに重畳する。データはこのようにコピーされるが処理されることはない。さらには、緊急停止信号を起動することができる。

もう一つの要素はブレーキシステムＢＳであり、これは車両の前方車軸および後方車軸の速度、カーブ形状 c 、およびブレーキペダル位置に関する情報をブレーキ補助装置１に提供する。ブレーキペダル位置およびカーブ形状 c は、第一警告段階における運転者の行動を検知するために、ブレーキ補助装置１によって解析される。

ブレーキシステムＢＳは、ＣＡＮバスを介してブレーキ補助装置から減速要求を受け取る。更に、制動介入はチェックサムおよびメッセージ・カウンターおよび「減速要求ビット」によって有効化される。

もう一つの要素は表示機器ＩＮＳである。これは警告音、距離警告、テキストおよびエラーメッセージの指示を出し、ラジオおよびハンドフリー電話システムの無音化を制御する。

モジュール式スイッチパネルＭＳＦは、プッシュボタンを押すおよび左右の方向指示器を起動するという形での運転者の行動に関する情報を、ブレーキ補助装置１に提供する。モジュール式スイッチパネルＭＳＦは、プッシュボタンの中のＬＥＤの状態をベーシックモジュールＧＭを介してブレーキ補助装置１から受け取る。

コモン・パワー・トレイン・コントローラＣＰＣは、速度ならびに起動されたキックダウンを含むブレーキペダル位置の情報を提供する。ブレーキ補助装置１は、運転者の行動を検知するために、ブレーキペダル位置およびキックダウンに関する情報を要求する。ブレーキ補助装置１は、ＣＡＮバスを介してコモン・パワー・トレイン・コントローラＣＰＣから、エンジントルク情報およびクルーズ・コントロールの停止を要求する。

更には、ブレーキ補助装置１のハードウェアおよびソフトウェアの完全性が、入力信号の蓋然性を検証するためにチェックされる。更には、衝突までの残り時間のような全ての重要値および出力変数を冗長計算すること、および、運転者がブレーキ補助装置１を冗長逆転することが常時可能である。

本目的は、いわゆるフェール・サイレント原理に従って、単純エラーに起因する道路交通に対する危険を防止することである

全システムの機能を監視するために、ブレーキ補助装置１は全ての入力データの広範なチェックを実行する。例えば、相対速度および距離Ａの蓋然性は時間が経てば確認できる、特に目に見える対象物に関してそうである。虚偽の挙動が観測された場合、内部エラーが自動的に起動され、機能スイッチが切れる。そうすることで、いわゆるエラー・マネジメントにおいて三つのエラー・クラスが区別される。第一のエラー・クラスは、たとえばブレーキシステムＢＳがオフラインである場合のような、機能制限エラーを含む。第二のエラー・クラスは、有りそうもない計算のようなマイナーエラーを含む。第三のエラー・クラスはハードウェア・エラーのような永久エラーを含む。

エラーのタイプによって補助機能は完全に停止するか、さもなければ可視的警告だけが発せられるように限定される。

作動、通信、およびブレーキ補助装置１のハードウェア操作から生じるエラーは、既存の診断アーキテクチャに基づいて処理される。運転モードにおいては、（ブレーキ補助装置１が起動できないというような）車両の運転にとって本質的に重要なエラーのみが運転者のために表示される。

更には、停止状態にある車両については、運転者はいわゆるオンライン・プロセス能力指数を介して、全ての制御装置のエラー状態を照合するために、出力機器ＩＮＳの表示ユニットを使うことができる。例えば、診断装置またはテスターを備えた修理業者において点検またはサービスを受けている間に、オフラインでエラー・メモリーを照合することも可能である。

車両の乗員および車両の周辺にいる他の交通参加者の安全性を確保するために、ブレーキ補助装置１のシステム・アーキテクチャによって本質的に定義されるシステム限界が、予め特定されている。

触覚的警告は特に、減速度３ｍ／ｓ^２での制動介入に限定されている。

アンチロック・システムが誤作動し、またブレーキ補助装置１のシステム・エラーが起こった状況で、当該車両の速度が１０ｋｍ／ｈよりも小さく、ブレーキ補助装置１の開始およびセルフテスト・フェーズの期間中にパーキング・ブレーキがかけられた場合には、ブレーキ補助装置１の自動停止に対して優先度が与えられる。

全てのシステム状態およびシステム・エラーが車両診断法によって照合される。車両の安全運転に影響する重要なエラーが、出力機器ＩＮＳの表示ユニットによって表示される。

図４は、ブレーキ補助装置１を操作するための、本発明の方法の操作順序についての実施例を示す。

第一のプロセス・ステップＳ１において、検知された車線幅が予め特定された車線幅より大きいか等しいかが決定される。ここで、予め特定された車線幅は高速道路型の道路タイプの車線幅に対応し、その値は好ましくは３．６０ｍである。第一のプロセス・ステップＳ１において、車両のいる車線において正確に二つのマーカー・ラインが検知されるか否か、および、右のマーカー・ラインが左のマーカー・ラインよりも広いか否か、特に２０ｃｍよりも広いか否かが、更に決定される。もしこれらの条件が満たされれば、当該車両が走行している道路は高速道路型の道路タイプであると認識され、次いで第二のプロセス・ステップＳ２が実行される。もしこれらの条件が満たされなければ、当該車両が走行している道路は非高速道路型の道路タイプであると認識され、次いで第三のプロセス・ステップＳ３が実行される。

第二のプロセス・ステップＳ２において、補助機能が実行できるか否かを決定するために高速道路型の道路タイプに対するトリガー・リリース条件ＡＳ１が適用される。もしトリガー・リリース条件ＡＳ１が満たされれば、段階的拡大ステージＥ１からＥ３が最初の警告カスケードとして実行されるような態様で特に補助機能が実行される。

追加条件が満たされる限りにおいて第一の警告カスケードが実行される。その追加条件によると、検知された道路の曲率 c は次式に従って大きい曲率値 c_largeよりも小さいか等しく、

また検知された関連物体の物体横ズレ y は、次式に従って大きい物体横ズレ y_largeよりも小さいか等しく、

また物体の横ズレ y の変化量Δy は、次式に従って物体横ズレ y の大きい物体変化量Δy_large よりも小さいか等しい。

追加条件の一つが満たされなければ、第一の警告カスケードが直ちに切られる。追加条件が再び満たされれば、第一の警告カスケードが直ちに再開される。

第一の警告カスケードを実行すると、特に高速道路型の道路タイプの上にある静止物体、すなわちそれ自体の真の速度を持たない物体に関しては、ブレーキ補助装置１の信頼し得る起動につながる。

第三のプロセス・ステップＳ３において、補助機能が実行できるか否かを決定するために非高速道路型の道路タイプに対するトリガー・リリース条件ＡＳ２が適用される。特にそれ自身の真の速度を持たない静止物体に対して、ブレーキ補助装置１を起動するためのより厳しい、またはより厳格なフィルター条件が適用されるという第二の警告カスケードにおいて、段階的拡大ステージＥ１からＥ２が実行されるような態様で補助機能が特に実行される。

第二の警告カスケードは、次の追加条件が予め特定された時間にわたって満足された場合にのみ実行される。

第一の追加条件によると、検知された道路の曲率 c は、次式にしたがって、小さい曲率値 c_small より小さいか等しくなければならない。

第二の追加条件によると、検知された関連物体の物体ズレ y は、次式にしたがって、小さい物体横ズレc_largeより小さいか等しくなければならず、

また第三の条件によると、物体の横ズレ y における変化量Δy は、次式にしたがって、物体の横ズレ y における小さい変化量Δy_largeより小さいか等しくなければならない。

追加条件の一つがみたされなければ、第二の警告カスケードが直ちに切られる。追加条件が少なくとも予め特定された時間にわたって再び満たされれば、第二の警告カスケードが直ちに再開される。

本発明の方法の操作順序の実施例の図解によると、一方においては、異なるトリガー・リリース条件ＡＳ１およびＡＳ２が当該車両が運転されている道路の分類に基づいて（すなわち、検知された道路タイプに基づいて）特定され、また他方においては、補助機能を実行するために［当該車両の］前方の静止物体と走行中の物体の間の区別がなされる。

Claims (10)

1. 車両用ブレーキ補助装置（１）を操作する方法であって、
   運転者の行動がない場合に、車両の前方の物体からの前記車両の距離（Ａ）に基づいて警告指示の発生および／または自動制動プロセスの開始を含む補助機能が実行されるものであり、
   前記車両が運転されている道路の分類がなされること、および前記分類に基づいて少なくとも一つのトリガー・リリース条件（ＡＳ１、ＡＳ２）が満たされた場合にのみ前記補助機能が実行されることを特徴とする、方法。
2. 前記道路の分類が少なくとも二つのクラス（Ｋ１、Ｋ２）の区分を伴い、前記道路が高速道路型の道路タイプとしての第一クラス（Ｋ１）、または非高速道路型の道路タイプとしての第二クラス（Ｋ２）に分類されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記トリガー・リリース条件（ＡＳ１、ＡＳ２）が、前記第二クラス（Ｋ２）に割り当てられた道路上においてよりも前記第一クラス（Ｋ１）に割り当てられた道路上において、前記補助機能の実行を許可するのに対して小さな障壁を呈することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記道路のタイプが、前記車両の車線を縁取るマーカー・ラインの数および／または幅の助けで、および／または前記車線の幅の助けで、および／またはデジタル道路地図の地図データから決定されることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記トリガー・リリース条件（ＡＳ１、ＡＳ２）を有効化するために、前記車両の少なくとも一つの環境パラメター（ＵＰ）が検知され、前記道路の分類に基づいて予め特定された閾値（c_threshold, y_threshold, Δy_threshold）と比較されるものであり、前記道路の曲率（c）および／または前記車両の前方にある物体の横方向のズレ（y）および／または横方向のズレ（y）における変化量（Δy）が環境パラメター（ＵＰ）として検知されることを特徴とする、請求項１から４の一つに記載の方法。
6. 前記補助機能が複数の段階的拡大ステージ（Ｅ１からＥ３）において実行され、自動制動プロセスの開始が後に続く少なくとも警告指示の発生を含むことを特徴とする、請求項１から５の一つに記載の方法。
7. 前記車両が運転されている前記道路の分類に基づいて、前記補助機能の個々の段階的拡大ステージ（Ｅ１からＥ３）が選択され、または起動されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 第一の段階的拡大ステージ（Ｅ１）における警告指示として視覚的および／または聴覚的警告が発せられることを特徴とし、
   第二の段階的拡大ステージ（Ｅ２）において触覚的警告として部分制動が実行されることを更なる特徴とし、
   第三の段階的拡大ステージ（Ｅ３）において制動プロセスとして全制動が実行されることをなお更なる特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記補助機能の第一および第二の段階的拡大ステージ（Ｅ１、Ｅ２）が、前記車両の前方の物体が静止物体または前記車両と同じ方向に進行中の物体である場合にのみ実行されることを特徴とし、
   前記補助機能の第三の段階的拡大ステージ（Ｅ３）が、前記車両の前方の物体が前記車両と同じ方向に進行中である場合にのみ実行されることを更なる特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 車両用ブレーキ補助装置（１）であって、
    −車両の前方の物体からの前記車両の距離（Ａ）を検知するための検知ユニット（２）を備え、
    −前記車両の運転者の行動を検知する検知ユニットを備え、および
    −前記検知された距離（Ａ）および前記検知された運転者の行動に基づいて、少なくとも警告指示の発生および／または自動制動プロセスの開始を含むような補助機能を実行するための制御ユニット（３）を備え、
    −前記車両が運転されている道路に関連する環境データ（ＵＤ）を取得するための環境監視装置（４）が装備されていることを特徴とし、
    −前記制御ユニット（３）が前記環境監視装置（４）と接続された処理ユニット（５）を含み、これによって前記車両が運転されている前記道路が、前記取得された環境データ（ＵＤ）の助けで分類され得ることを更なる特徴とし、
    −前記車両が運転されている前記道路の分類に基づいて前記制御ユニット（３）が前記補助機能を実行するように構成されていることをなお更なる特徴とする、装置。

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