JP2018517978A - 運転限界速度を決定する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車のハンドルにおける運転者のための運転限界速度を決定する方法に関し、この方法は、自動車のタイヤと該タイヤが走行している路面との間のある瞬間に利用可能なグリップ潜在力を既知の及び／又は測定された影響パラメータの関数として推定するステップと、自動車の運転状況及び自動車の運転者の運動特性の関数として、間近に迫った経路イベント上でのグリップ要求を決定するステップと、グリップ要求及び推定グリップ潜在力の関数として、グリップ潜在力を超えることを可能にしない運転限界速度を決定するステップと、を含む。【選択図】図３ａ

Description

本発明は自動車分野に関し、より具体的は、自動車の運転を支援するためのシステム及び装置の分野に関する。

現在、自動車は、運転者及び同乗者の安全を向上させる多くの装備を備えている。従って、ブレーキ支援システム（ＡＢＳ）が知られており、これは強烈なブレーキング時に車輪がロックするのを防止することを可能にする。また、電子的安定性プログラム（ＥＳＰ）が知られており、これは、経路を制御することで、自動車の横滑りを回避することを可能にする。

さらに、相当数の交通事故が、今でも運転者によるグリップ条件の推定が不十分な場合の特にカーブでの自動車の制御不能に関連しており、結果的に運転者は危険な方法で運転していることを意識していないことに留意されたい。しかしながら、前述のＡＢＳ及びＥＳＰなどの現行システムは、例えば、過度の速度でカーブを曲がることに起因する、自動車の制御不能を回避することを常に可能にするものではない。

従って、グリップ喪失を回避するために、経路上に定められる間近に迫ったイベントに関して、運転者に対して限界速度の遵守を勧告できることは有用と思われる。

従来、Ｐｉｒｅｌｌｉ社が開発したシステムが知られており、このシステムは、リアルタイムで、道路の局部的な曲率に関連する安全速度を推定し、これを自動車の瞬間的な速度と比較する。しかしながら、このシステムには複数の欠点がある。

一方において、このシステムは、環境条件、タイヤの状態、又は自動車の速度を考慮することなく、自動車に装着されたタイヤの種類によって決まる一定のグリップ潜在力を使用する。それにもかかわらず、これらの要因は、グリップ潜在力に大きな影響を与えることが知られており、結果的に、濡れた道路上では、例えば、高速でのグリップ潜在力は、特に摩耗したタイヤでは低速でのグリップ潜在力よりも非常に低い。

加えて、提案されたシステムは、間近に迫った経路イベントに関する速度を勧告することができず、運転者に対して自動車グリップの観点から速度が危険な状態であることを示すだけである。従って、このシステムは、運転に安全な状況下で間近に迫ったイベント、例えばカーブを評価するために運転者による予測を可能にするものではない。

本発明の目的は、運転限界速度をリアルタイムに決定し、これを用いて自動車及び／又は運転者に関連の運転支援情報を提示することを可能にする解決策を提案することで前記の欠点を解消することにある。

従って、本発明は運転限界速度を決定する方法に関し、本方法は、
自動車のタイヤとタイヤが走行している路面との間のある瞬間に利用可能なグリップ潜在力を既知の及び／又は測定された影響パラメータの関数として推定するステップと、
自動車の運転状況及び自動車の運転者の運動特性の関数として、間近に迫った経路イベント上でのグリップ要求を決定するステップと、
グリップ要求及び推定グリップ潜在力の関数として、間近に迫った経路イベント上での、グリップ潜在力を超えることを可能にしない運転限界速度を決定するステップと、
を含む。

「経路イベント」は、本明細書の後半で、何らかの間近に迫った特徴部を意味し、例えば、限定されるものではないが、カーブ、急勾配又は急傾斜の道路区分、例えば薄氷部分、砂利部分、又は何らかの他のイベントに起因する特に低グリップの道路区分である。

また、「利用可能なグリップ潜在力」は、ある瞬間に利用できる最大グリップ潜在力を意味することに留意されたい。

Ｉ 利用可能なグリップ潜在力の推定
グリップ潜在力の推定は、リアルタイムに実行することができ、すなわち、推定が行われる瞬間の、タイヤ／地面（自動車が現在走行している）の組の潜在力の推定である。特定の実施形態において、瞬間ｎで推定されたグリップ潜在力は、グリップに影響するパラメータが瞬間ｎとｎ＋１との間で変化しない場合には瞬間ｎ＋１と同じになると考えられる。

また、推定は、経路が自動車のナビゲーションシステムに記録されていること、又は自動車のＧＰＳ位置から自動車が移動する道路を知ることができることに起因して、既知の間近に迫った経路上で事前に行うことができる。

Ｉ−ｌ 影響パラメータの決定
特定の実施形態において、本発明による方法は、グリップ潜在力に影響を与えるパラメータを決定する初期ステップを含み、これらのパラメータは、路面グリップ数又は他の標準化された道路グリップの識別子、道路の砂深さ又は平均凹凸深さ（ＭＴＤと呼ばれる）、路面上の水深、地面及び周囲空気の温度、運転速度、及びグリップに影響を与えるタイヤの全ての特性（限定されるものではないが、特にタイヤの圧力、トレッドパターン深さ、荷重、及びタイヤの種類）から成るグループに含まれる。

これらの影響パラメータは、自動車から直接提供され、及び／又は外部システムから提供され、及び／又はリアルタイムに測定される。従って、例えば、路面グリップ数又は他の道路グリップの標準化された識別子は、既存の地図から提供される。温度は、例えば自動車上で現在利用可能なセンサによってリアルタイムに測定することができる。

圧力、トレッドパターン深さ、荷重、及び運転速度などのタイヤのパラメータは、自動車又はタイヤに搭載のシステムで測定することができる。

特定の実施形態において、影響パラメータを決定する初期ステップは、走行時にタイヤから発生する音響パワーを測定するステップと、音響パワーの関数として、路面上の水深及びトレッドパターン深さを決定するステップとを含む。他の特定の実施形態において、道路の大きな凹凸は、この音響パワーの関数として決定することもできる。このために、本発明による方法が実装される自動車は、タイヤ又は自動車のフロント又はリアバンパに取り付けられたマイクロフォンを備える必要がある。

タイヤ騒音に影響を与える可能性がある複数のパラメータを考慮することができる。しかしながら、一部のパラメータは、タイヤから発生する騒音特性に対して影響が少ないか又は二次的であることが分かっている。これは、例えば、タイヤ内圧又はタイヤ荷重に当てはまる。

従って、路面上の水深で特徴付けされる道路の気象条件は、一次パラメータであるように見えることは明らかである。そのタイヤ騒音に対する影響は非常に大きく、特に路面状態、タイヤの摩耗状態、又はタイヤのトレッドパターンの種類などの他の全てのパラメータにあまり依存しない。また、これらの他のパラメータは、それほどではないにしても、その特定の音響学的特性が見分けられる限りにおいて、運転騒音を変える。

水深に関して、乾燥した道路は、路面の自然の粗さと同じ高さの水深によって特徴付けされる湿った道路（ｄａｍｐ ｒｏａｄ）と区別され、又は水深が路面の自然の粗さの高さを超える濡れた道路（ｗｅｔ ｒｏａｄ）と区別される。

例示的な実施形態において、この道路上の水深は、以下のグループのうちの１つを利用して推定される。すなわち、
−道路沿いに設置され、道路上を走行する自動車に対してその通過時に水深を伝える手段を備えた固定測候所、
−自動車に搭載された光学センサ、
−既知の天気データ（降水量、日照など）又は道路に関するデータ（排水性、傾斜、通行量など）に応じて、残留水深の推定を可能にする分析モデル、
である。

平均凹凸深さに関して、表面は、例えば、高温にさらされた後に抽出された瀝青などの滑らかな外見でマクロ粗さがない場合の閉じた表面と呼ぶことができる。表面は、摩損した表面のような、又は瀝青上に小石を敷くことで行われる表面被覆によって素早く補修された田舎の道路のような、相当なマクロ粗さがある場合に開いていると考えられる。中間表面は、前述の２つの状態の間の中間的な状態の全ての表面を指し、特に新しい表面を表す。従って、種々のマクロ凹凸を以下の方法で分類することができる。すなわち、０から０．４ミリメートルのＭＴＤを有する閉じたマクロ凹凸表面、０．４から１．１ミリメートルのＭＴＤを有する中間マクロ凹凸表面、及び１．１ミリメートルよりも大きなＭＴＤを有する開いたマクロ凹凸表面である。マクロ凹凸表面はタイヤから発生する騒音に大きな影響を与えることが知られている。特に、地面とタイヤのトレッドパターンとの間に閉じ込められた空気のポンピング現象は、路面が閉じている場合には一層、音を発する。道路状態のリアルタイムの情報は、例えば、この情報が道路網を監視及び保守するために多数の自動車から又は専用自動車隊から中央システムに対して送信さる場合、有用であることを示すことができる。

タイヤの摩耗状態を特徴付けるタイヤのトレッドパターン深さは、新品状態、摩耗状態、及び本明細書では中間的摩耗のタイヤの状態と見なされる中間状態に分類される。摩耗特性の経時的進行に関する情報は、特に、道路の気象状態に関する情報と結び付けられる場合に有用である。実際には、摩耗したタイヤを装着した自動車は、濡れた表面上を走行すると、新品タイヤを装着する場合よりもグリップを喪失する能性が高い。

実施形態において、残っているトレッドパターン深さの推定は、以下の手段のグループのうちの１つによってリアルタイムに行われる。すなわち、
−タイヤに搭載されたセンサ、
−自動車に搭載されるか又は地面に取り付けられた、トレッドパターン深さの進行を評価する光学センサ、
−磁気センサ、
−走行距離、用途、車種、機械的又は光学的手段で行われる測定点などを考慮する車載摩耗モデル、
である。

例えば、タイヤのトレッドパターンのタイプは、夏用トレッドパターン又は冬用トレッドパターンである。これらの２つのタイヤのタイプは、主として異なるトレッドパターンを有するトレッドで互いに異なっており、冬用トレッドパターンの場合は、より方向性がありかつ大きく切り込まれるか又はサイプが入れられており、夏用トレッドパターンの場合は、方向性が弱く切り込みの小さく、さらにトレッドを形成する材料特性では、冬用タイヤの場合はより柔らかく、夏用タイヤの場合はより硬い。これらの特性は、自動車の挙動及び道路保持性、すなわちグリップに影響を与えないわけではない。

Ｉ−２ 数学的モデルを用いる方法
影響パラメータが既知の場合、いくつかの実施形態は、利用可能なグリップ潜在力を決定するために想定することができる。第１の好ましい実施形態において、このグリップ潜在力を速度の関数として推定するための数式が用いられる。従って、グリップ潜在力は以下のように計算することができる。
μｍａｘ＝ｆ（地面マクロ粗さ、速度、砂深さ、水深、トレッドパターン深さ、膨張圧力、荷重）
この関数は、市販されかつ認可された各タイヤに固有のものである。前述のように、この式に示されたパラメータの一部又は全ては、事前に測定されており及び／又は事前に決定されている。

Ｉ−３ グラフを用いる方法
他の実施形態において、速度の関数としてグリップ潜在力を決定するステップが、グリップレベルに関する予め定められたグラフを用いて実行される。この実施形態において、複数のステップが実施され、以下に図面を用いて詳細に説明される。すなわち、
−グリップレベルグラフを影響パラメータ及びその利用可能性に応じて構成する、
−これらのパラメータ値をリアルタイムに測定する、
−このパラメータ値に対応するグラフを選択する、
−実際の運転速度についてのグリップ潜在力の推定値をグラフ上で読み取る。

Ｉ−４ 回転半径法
本発明の他の実施形態において、利用可能なグリップ潜在力を決定するステップは、
−実験的データベースを形成するために、タイヤの回転半径の進行（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ）を、可変及び既知のグリップの地面上でのタイヤの回転に関する予め定められた条件の関数として評価し、
−この実験的データベースを使用して、グリップ潜在力を回転半径及び自動車パラメータに結び付ける関数を決定することで、グリップ潜在力を推定するためのモデルを確立し、
−タイヤ回転時にこのモデルを適用することでタイヤの回転半径を決定し、自動車パラメータの関数としてこのタイヤのグリップ潜在力を評価する、
ことを含む。

利用可能なグリップ潜在力を推定すると、本発明の方法は、自動車の運転状況及び自動車の運転者の運転特性の関数として、グリップ要求を決定することを可能にする。

ＩＩ グリップ要求の推定
ＩＩ−１ 間近に迫った経路イベントの推定
実施形態において、将来の経路区分上でのグリップ要求を決定するために、将来の経路区分の幾何学的特性、例えばカーブ、傾斜、又は勾配の進行を決定又は特定する。カーブ、交差点、又は義務停止などの間近に迫った経路イベントの位置も決定する。

これらの要素を決定するために、自動車が移動する経路又は少なくとも一部の経路を知ることが有用である。好都合な実施形態において、この経路は、運転者の経路誘導を助ける自動車のＧＰＳナビゲーションシステムにプログラムされており、間近に迫った経路イベントを容易に知ることができる。

他の実施形態において、経路は自動車にプログラムされておらず、従って、いわゆる「マップマッチング」手法を利用して自動車が移動する道路を検出する必要があり。マップマッチング手法は、移動経路を決定するために自動車のＧＰＳ位置をマップデータと定期的に比較することができる。

間近に迫った経路イベントの座標が分かっている場合、この間近に迫った経路イベントを示す測位位置点セットを決定することができ、従って、運転者が移動することになる近似経路を示すテーブル地点を利用できる。

ＩＩ−２ 間近に迫ったイベント上でのグリップ要求の推定
間近に迫った経路イベント上で運転者が移動する近似経路が分かっている場合、このイベント上でのグリップ要求を推定することができる。実際には、イベントにさらされる質量Ｍの自動車は、自動車の平面に作用する加速度γ（Ｖ）の中心であることが分かっている。完全な自動車に関する分析モデルを用いることで、例えばこの加速度γ（Ｖ）から自動車の各タイヤに関する車輪の中心での力Ｆｘ、Ｆｙ、及びＦｚを導出し、これに基づいて経路イベント上での各タイヤに関するグリップ要求μ_tyre（Ｖ）を計算することができ、
μ_tyre＝√（Ｆｘ²＋Ｆｙ²）／Ｆｚ
で定義される。

本明細書では、タイヤ基準座標系において、タイヤの円周方向を示す軸は、軸ＯＸで表され、タイヤの回転軸に平行な軸又は横軸はＯＹで表され、タイヤの回転軸に直交する軸又は半径方向軸はＯＺで表されることが分かっている。

実施形態において、第１の仮定の単純化を使用することができ、これにより、ゼロ次精度のグリップ要求を得ることができる。間近に迫ったイベントがカーブであり、曲率半径Ｒのカーブにおいて質量Ｍの自動車が一定速度で記録される場合、結果として生じる力が路面で吸収される自動車が受ける加速度は、勾配及び傾斜がない場合にはγ_y（Ｖ）＝Ｖ²／Ｒで定義される。

第２の仮定の単純化によれば、全てのタイヤが同一で同じ条件を受けると見なすと、自動車が地面上で発生する力と、タイヤ／路面の接触で伝達される力との間の平衡原理によって、式μ（Ｖ）＝γ（Ｖ）を定めることが可能であることが知られており、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ²）、γ（Ｖ）は自動車の平面における加速度（ｍ／ｓ²）である。

また、間近に迫ったイベントがカーブなどである場合、同じ方法で自動車が受ける加速度、従ってグリップ要求を推定するために、道路の勾配又は傾斜を知ることは有用である。

実施形態において、間近に迫った経路イベントは、低グリップの経路区分であり、例えば、路面上の薄氷区画又は他の要素である。自動車は、特に、限定されるものではないが他の自動車からの、及び／又は道路沿いに取り付けられた装置からの、及び／又はマップからの、及び／又は道路作業者からの外部データを受け取ることで、低グリップ区分の存在に先だって知ることができる。

本明細書では、単純化された実施形態において、将来の経路上のグリップ条件は、本方法が事前に実行される場合に、自動車が位置付けされる場所でのグリップ条件と同じであることが考慮されることに留意されたい。

しかしながら、場合によっては、例えば、グリップ数が変化する道路の場合、将来の経路上のグリップの特定の条件を考慮することが好都合である。

ＩＩＩ 運転限界速度の決定
将来の経路イベントがカーブである場合、各点において曲率を推定することができ、安全限界速度は、タイヤの利用可能なグリップ限界条件から決定することができる。従って、イベント上での限界速度は、グリップ要求とグリップ潜在力との間の平衡、すなわちμ（Ｖ）＝μｍａｘ（Ｖ）を可能にする速度である。全てのタイヤが同一で同じ条件を受けると共に傾斜又は勾配がない場合、自動車が地面上で発生する力と、タイヤ／路面の接触で伝達される力との間の平衡原理によって、式γ_y（Ｖ_lim）＝（Ｖ_lim）２／Ｒ＝ｇμ_max（Ｖ_lim）を定めることができ、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ²）である。この陰的方程式をリアルタイムで解くことで、対象のカーブ上の安全限界速度Ｖ_limを推定することができる。しかしながら、この方法は、仮定の単純化に基づいており、大きさの程度を固定すること及び対象速度を設定することを可能にする。

実施形態において、この安全限界速度は安全マージンで補正することができる。実際には、運転者のブレーキング又は加速操作及び／又は道路勾配に起因する将来の加速度γｘの知識が無い場合、グリップ喪失の危険を冒さないように、安全限界速度を低減することは有用であり、グリップ喪失は、前後方向のグリップ消失で引き起こされ、実際には横方向で利用できるグリップが低下することになる。

他の実施形態において、例えば、間近に迫った経路イベントが、急勾配及び／又は急傾斜を有する直線である場合、自動車が受ける必然的な加速度を推定することができ、結果的に、この加速度がグリップ限界を順守するのを可能にするように、突破されない限界速度を推定することができる。同じことが何らかの他の経路イベントに当てはまる。

さらに、常に変動する限界速度に関する情報が運転者に適していないことを考慮して、選択された実施形態において以下の仮定を用いる。
−カーブ湾曲の最も顕著な領域（頂点）上で、加速度が大体において横方向に作用すると見なされ、これは完全に検証される。この仮定に起因する誤差マージンは、限界速度表示の誤差バーに報告される。この式は、予測距離上で検出される全ての局所的な最大湾曲部について解かれる。
−限界速度の付近では全てのタイヤは利用可能な最大グリップ潜在力にあると見なされる。

ＩＶ 運転者警告及び情報装置
このように決定された運転限界速度は、運転を適合させることができるように運転者に対して可視的に示すことができる。間近に迫った経路イベントがカーブである場合、情報の表示は、間近に迫った経路上のカーブが個別のカーブであるか、１又は２以上の他のカーブとつながっているかに応じて相違することになる。各地形（ｆａｃｅ）は、これらの間の距離が所定の閾値、例えば４０ｍ未満の場合にはつながっていると見なすことができる。

従って、個別のカーブの場合、このカーブでの限界速度が表示されることになる。また、随意的に、このカーブに至る距離及びカーブの方向を表示することもできる。

カーブの場合、例えば、一連の全てのカーブの限界速度のうちの最小限界速度が表示されることになり、随意的に、一連のカーブの先頭に至る距離が表示される。表示された限界速度は、一連のカーブのうちの残りのカーブの最小限界速度に常に等しくなるように一連のカーブの進行と共に更新される。

さらに、安全限界速度が事前に決定されるので、本発明の実施形態において、運転者に対して結局のところこの条件を遵守していない危険を警告するために、リアルタイムで利用可能なグリップ潜在力を考慮することは有用である。従って、場合によっては、運転者が間近に迫ったカーブに推奨される速度を遵守することを望む場合には、自動車の運転者に対して、すでにブレーキをかける時間であることを示すことは有用である。この警告は、例えば速度表示を点滅させることによる、可聴的又は可視的警報の形態とすることができる。これは以下に図面を用いて説明される。

本発明の他の目的及び利点は、以下の図面に例示された好適ではあるが非限定的な実施形態の以下の説明からより明確になるはずである。

速度の関数として利用可能なグリップ潜在力を決定するための、本発明のよる方法に使用できるグラフの例を示す。 自動車内の安全限界速度情報の表示例を示す。 自動車内の安全限界速度情報の表示例を示す。 自動車内の安全限界速度情報の表示例を示す。 本発明による方法を自動車に実装する例を示す。 本発明による方法を自動車に実装する例を示す。

図１は、グリップ潜在力を決定するための、本発明のよる方法に使用できるグラフの例を示す。
好ましくは、このグラフは、本発明を実施する場合に利用できる、影響パラメータの関数（例えば、水深及びトレッドパターンの深さ）としてパラメータ化され、運転速度の関数としてプロットされる。

従って、作成された複数のグラフは、測定されることになる複数の物理量の値の関数である。典型的に、２つの摩耗レベル（新品／摩耗）及び２つの湿潤レベル（乾燥／濡れ）を測定することができ、これらの２つの状態の可能性のある組み合わせに対応する４つのグラフを作成することができる。一部の組み合わせが非常に近いグリップ結果をもたらす場合、グラフの数を低減することができる。

グラフは複数のステップで作成される。
最初に、モデル入力の各々の統計的分布を決定する。これらのパラメータの組み合わせが存在することになるので同数のグラフが計算されるが、各組み合わせは、測定パラメータの値に関する非常に小さな標準偏差でもって計算される。典型的には、摩耗したタイヤを識別すると、分布をこの情報が無い場合の５ｍｍ±４ｍｍから２ｍｍ±１．５ｍｍに低減することができる。グリップ推定の精度が非常に高くなる。
−入力パラメータのこれらの分布から選択されるＮ（典型的にＮ＝１０００又は１００００）の組み合わせの無作為抽出を実行する。
−これらのＮ組み合わせを用いて速度のＰ事例（典型的に、速度の３０から１３０ｋｍ／ｈまで１０ｋｍ／ｈステップで変化する１１事例）に関してμのＮ変数を計算する。
−従って、Ｎ曲線μ（Ｖ）をプロットする。各々は、入力パラメータのＮ組み合わせから選択されたものに対応する。
−最後に、この曲線グループから、目標推定リスクの関数として、例えばμの最低値１０％又は１％の限界値などの対象の百分位数を抽出する。
−従って、このステップの最後で、曲線μ（Ｖ）は、影響パラメータの可能性のある各々の組み合わせに関して利用可能になる。

従って、図４は４つの曲線を示し、
−Ｓ１は、湿った（ｄａｍｐ）道路上で、新品のタイヤに利用できるグリップ
−Ｓ２は、湿った（ｄａｍｐ）道路上で、摩耗したタイヤに利用できるグリップ
−Ｓ３は、濡れた（ｗｅｔ）道路上で、新品のタイヤに利用できるグリップ
−Ｓ４は、濡れた（ｗｅｔ）道路上で、摩耗したタイヤに利用できるグリップ
である。

以下の実施例から、この情報は、グリップ潜在力の著しく異なる３つの分類を作り出すことが明らかである。

この手法は、活用の上流側で正確な計算を行うので、予測品質を失うことなく記憶される情報量を低減することを可能にする。

また、図１は、黒色曲線の形の、運転速度の関数として、間近に迫った経路イベントに必要であるグリップ要求を示す。既知の半径の曲率Ｒに関して、速度の関数としてのグリップ要求は、Ｖ²／Ｒで定義される放物線である。

曲線Ｓ１からＳ４で示される各々の状況に関して、安全限界速度は、これらの曲線それぞれの黒色曲線との交差点に対応する。従って、図１から濡れた道路上で摩耗したタイヤに関して、間近に迫った経路イベントを通過するための安全限界速度は６０ｋｍ／ｈである。この速度は、濡れた道路で新品のタイヤの場合には９５ｋｍ／ｈ、湿った道路の場合はタイヤの状態に無関係に１２０ｋｍ／ｈに上昇する。

一度この安全速度が決定されると、本発明は、好都合な実施形態において、図２ａから２ｃに例示する表示を提示する。図２ａは、独立した（すなわち、一連のカーブに含まれていない）カーブに接近している場合の表示例を示す。この場合、間近に迫ったカーブに関する遵守すべき速度は、円形記号で表示される。また、三角形記号で、間近に迫ったカーブに至るまでの距離及びカーブの方向を表示することが可能である。

図２ｂは、一連のカーブに接近している場合の表示例を示す。速度記号は、一連の全てのカーブからの最も低い安全速度を示す。三角形記号は、自動車と一連のカーブのうちの最初のカーブとの間の距離、及び一連のカーブが全て同じ方向ではない事実を示す。

図２ｃは、一連のカーブの間の表示例を示す。速度記号は、一連のカーブのうちの残りの全ての進むべきカーブの最も低い安全速度を示し、三角形記号は、一連のカーブの終了前に進むべき距離を示す。

図３ａ及び３ｂは、本発明による方法を自動車で実行する実施例を示す。特に、図３ａは、自動車に非統合の様式で接続されたスマートフォン又はタブレット形式の装置を使用する実施例を示す。従って、この実施形態において、装置１００は、地図又は交通又他の情報などの外部データを受信するためのＧＳＭ通信手段を備える。加えて、装置１００は、自動車のＧＰＳ測位又は自動車の速度の決定を可能にする情報を受信するための手段を備える。

また、自動車は、該自動車に取り付けられ、マイクロフォン１０２及び１０３などの種々のセンサに接続されたコンピュータ１０１ａを備える。このコンピュータ１０１ａは、道路状の水深、道路の凹凸深さ、及びタイヤの摩耗又は圧力状態に関する情報を取得するために、センサ１０２及び１０３からの信号を処理する手段を備える。図示しない他の実施形態において、自動車は、温度、摩耗、圧力などの自動車及び／又はタイヤ上に直接取り付けられた他のセンサをさらに備える。この場合、コンピュータ１０１ａは、全てのセンサからの信号を処理するための手段を備える。

処理後、この情報は、コンピュータ１０１ａから装置１００に送られ、この装置は、本発明による方法を実行して、運転限界速度を決定し、これを装置１００に一体化されたスクリーン上に表示するようになっている。

図３ｂに示す実施例において、本発明による方法は、自動車のコンピュータ１０１ｂ内で直接実行される。前述のように、このコンピュータは、図３ａと同じ機能を有するセンサ１０２及び１０３に接続される。しかしながら、この実施例において、コンピュータ１０１ｂは、自動車の速度及び／又は加速度などの情報を読み取るために、自動車のＣＡＮバスに接続される。

自動車に一体化された表示及び命令モジュール２００は、地図又は交通又は他の情報などの外部情報を受信するＧＳＭ通信手段、及び自動車のＧＰＳ測位を可能にする情報を受信する手段を備える。この情報は、ＣＡＮ通信場バスを通じてコンピュータ１０１ｂで利用可能にすることができる。

また、このモジュール２００は、決定された運転限界速度を表示して運転者に知らせるための表示手段を備える。

実施形態において、タイヤ特性を考慮してこの方法を実行する。この目的のために、これらの特性は、自動車の記憶装置に格納され、及び／又はタイヤの識別子がＲＦＩＤ読取り装置で読み取られ、データベースに格納された特性と関連付けされ、及び／又はコンピュータ１０１ｂ又は装置１００に実装されたグリップモデルがタイヤの識別子に応じてグリップモデルのセットから選択される。

１００ 装置
１０１ａ コンピュータ
１０２ センサ
１０３ センサ

Claims (11)

1. 自動車のハンドルにおける運転者のための運転限界速度を決定する方法であって、
   前記自動車のタイヤと該タイヤが走行している路面との間のある瞬間に利用可能なグリップ潜在力を既知でありかつ／又は測定された影響パラメータの関数として推定するステップと、
   前記自動車の前記運転状況及び前記自動車の前記運転者の運動特性の関数として、将来の経路イベント上でのグリップ要求を決定するステップと、
   前記グリップ要求及び前記推定グリップ潜在力の関数として、前記間近に迫った経路イベント上での、前記グリップ潜在力を超えることをできなくする運転限界速度を決定するステップと、
   を含む方法。
2. 前記グリップ要求を決定するステップは、
   間近に迫った経路イベントを特定するステップと、
   前記イベントを形作る測位位置のセットを決定するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記間近に迫った経路イベントの曲率半径を決定するステップと、
   前記曲率半径及び前記自動車の分析モデルの関数として、前記グリップ要求を決定するステップと、
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記運転限界速度は、前記間近に迫った経路イベント上での運転者の操作を考慮できる補正係数で補正される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記グリップ潜在力に影響を与えるパラメータを決定する初期ステップを含み、前記パラメータは、前記路面用の前記グリップ数又は標準化されたグリップ識別子、道路の砂深さ、路面上の水深、温度、タイヤの空気圧、タイヤのトレッドパターン深さ、タイヤの荷重、及び運転速度から成るグループに含まれる、請求項１に記載の方法。
6. 前記影響パラメータを決定する前記初期ステップは、運転時にタイヤから発生する音響パワーを決定するステップと、前記音響パワーの関数として前記路面上の水深及びトレッドパターン深さを決定するステップとを含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記利用可能なグリップ潜在力を決定するステップは、
   実験データベースを作成するために、可変及び既知のグリップの地面上での前記タイヤの所定の回転条件の関数として、タイヤの回転半径の進行を評価するステップと、
   前記実験データベースを使用して、前記グリップ潜在力を前記回転半径及び自動車パラメータに結び付ける関数を決定することで、前記グリップ潜在力を推定するためのモデルを確立するステップと、
   タイヤ走行時に、回転半径を決定し、前記モデルを適用して前記自動車パラメータの関数として、前記タイヤの前記グリップ潜在力を評価するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記速度の関数としてグリップ潜在力を決定するステップは、前記自動車に存在する電子コンピュータに実装される数式を適用することで実行される、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. 前記速度の関数としてグリップ潜在力を決定するステップは、グリップレベルの予め設定されたグラフを使用して実行される、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
10. 前記運転限界速度を決定するステップは、前記運転速度の関数として表される前記グリップ要求と、前記運転速度の関数として表される前記利用可能なグリップ潜在力との間の交点を決定するステップに相当する、請求項１に記載の方法。
11. 前記決定された運転限界速度を前記自動車の運転者に知らせるステップを含む、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。

Images