JP2020037395A - 原動機付き二輪車、特にオートバイを運転する方法および方法を実施するためのコンピュータプログラム。 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、事故認識のために測定信号を生成するセンサ系（２）を備える、原動機付き二輪車（１）、特にオートバイを運転する方法に関する。【解決手段】 本発明によれば、センサ系（２）は、通常の操舵運動から逸脱する、かつ前記二輪車（１）と他の物体との衝突を推論させる前記二輪車（１）の前輪（３）の回動を認識するために用いられる。本発明は、さらに、方法を実施するためのコンピュータプログラムに関する。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提部の特徴を有する原動機付き二輪車、特にオートバイを運転する方法に関する。さらに、本発明は、提案される方法を実施するためのコンピュータプログラムに関する。

原動機付き二輪車の分野においてアクティブおよび／またはパッシブセーフティシステムがますます重要性を増している。事故状況および／または転倒状況を検出する方法は従来技術からすでに知られている。これに関連して、例示的に特許文献１を参照されたい。

特許文献１から、センサ系により二輪車の走行状態量が検知され、この走行状態量から危険状況が推論される場合に安全措置を要求または実施するための信号が生成される、二輪車における危険認識方法が読みとれる。安全措置は、危険状況を可能な限り回避するが、少なくとも運転者、同乗者、または第三者にとっての事故の被害（Unfallfolgen）を軽減するために用いられる。

独国特許出願公開第１０２０１２２２２９６５号明細書

本発明は、事故認識のために、厳密には原動機付き二輪車と他の物体との衝突を認識するためにセンサ系が用いられる原動機付き二輪車、特にオートバイを運転する方法を提供するという課題にもとづいている。その際、他の物体は、他の車両、それ以外の物体、および／または人であり得る。この方法は、原動機付き二輪車の運転時の安全性を高めるために寄与すべきである。

上記課題を解決するために、請求項１の特徴を有する方法が提案される。本発明の有利な展開形態は従属請求項から読み取れる。さらに、本発明による方法を実施するためのコンピュータプログラムが提案される。

事故認識のために測定信号を生成するセンサ系を備える原動機付き二輪車、特にオートバイの運転方法が提案される。本発明によれば、通常の操舵運動から逸脱する、かつ二輪車と他の物体との衝突を推論させる二輪車の前輪の回動を認識するためにセンサ系が用いられる。

原動機付き二輪車が前方へ移動し、その際、他の車両またはそれ以外の物体と衝突すると、まず二輪車の前輪が衝突相手と接触する。その際、激突の勢い（Wucht）、激突角度（Aufprallwinkel）、および／または衝突相手の動きによって、二輪車の前輪は通常、側方へ向けられる。この過程は、英語で「ホイールフリップ（Wheel Flip）」と呼ばれ、急速かつ突然に起こる。それによりこの過程は通常の操舵運動と容易に区別することができる。

原動機付き二輪車が、例えば横切る別の車両と衝突すると、二輪車の前輪は、別の車両の横方向速度に対応して側方へ逸れる方向に向く。二輪車が停止している物体と、例えばガードレールまたはそれ以外の道路区画物と衝突すると、この場合は、斜めにぶつかることによって前輪の急速かつ突然の回動がもたらされる。

本発明によれば、このような前輪の急速かつ突然の回転運動が二輪車に設けられたセンサ系を用いて検出され、原動機付き二輪車の衝突の示唆として利用される。衝突が認識されると、これを、場合によっては運転者またはそれ以外の衝突当事者の人命救助行動のためのトリガとして利用することができる。

二輪車のセンサ系を用いて、前輪の少なくとも１つの空間方向、すなわち縦方向、横方向および／または垂直方向の加速度が検知されることが好ましい。加速度は、少なくとも２つの空間方向に、好ましくは縦方向および横方向に検知されることが有利である。なぜなら検出されるべき「ホイールフリップ」は、通常、前輪の縦方向および横方向の加速度の突然の変化を伴うからである。縦方向の加速度が「ホイールフリップ」の時間プロファイルにおける初期の高い値の後に再び低下するのに対して、横方向の加速度はその場合上昇する。

これに加えて、センサ系を用いて、前輪の、好ましくは垂直方向である第３の空間方向の加速度が検知されてもよい。前輪の３つのすべての空間方向の加速度が既知である場合、これにより空間における前輪の位置を決定することができる。空間における正確な位置に関するこの追加情報もまた、衝突の種類および／または激しさ（Schwere）について改善された情報を提供することができ、したがって具体的な安全措置を開始すべきかどうかを決定する際の根拠として用いることができる。

これに加えて、前輪の加速度を１つだけではなく複数の空間方向に検知することは、方法の信頼性もしくはロバスト性を高める。なぜなら妥当性試験（Plausibilitaetspruefung）および／または補正を可能にする値もしくは量が利用可能だからである。

前輪の加速度を少なくとも１つの空間方向に検知する場合、少なくとも１つの加速度センサ、特にマルチチャネル加速度センサが使用されることが好ましい。マルチチャネル加速度センサを使用する場合、各チャネルに１つの空間方向が割り当てられ、それによりセンサの数を低減することができる。

前輪の加速を少なくとも１つの空間方向に検知することに代えて、またはこれに加えて、センサ系を用いて前輪のヨーレートが検知されることが提案される。前輪のヨーレートとは、垂直軸を中心として前輪が回転する速度のことである。したがってヨーレートは、回転運動が急速かつ突然であるかどうか、「ホイールフリップ」を推論させるかどうか、または通常の操舵運動に相当するかどうかについての情報を提供する。ヨーレートを検知するためにヨーレートセンサが使用されることが好ましい。

少なくとも１つの加速度センサおよびヨーレートセンサが本発明による方法を実施するために用いられる限り、このために生成される測定信号を相互に妥当性チェック（Plausibilisierung）するために利用することができる。このことは、さらに別の測定信号を生成する少なくとも１つの別のセンサが設けられることを排除しない。別の測定信号は、例えば前輪の車輪回転数に該当し得る。

さらに、二輪車のセンサ系を用いて生成される測定信号が分散して（dezentral）、例えばセンサモジュールにおいて直接評価されることが提案される。したがって別個の評価ユニットを省略することができ、それにより構造の複雑さが低減される。分散化した評価は、特に、例えばＥバイクなどの比較的簡単な、もしくは軽量の原動機付き二輪車に適している。

これに代えて、センサ系を用いて生成される測定信号が集中して（zentral）、二輪車の評価ユニットまたは制御装置において評価されることが提案される。このために測定信号がセンサ系から評価ユニットもしくは制御装置へ転送され、このことはセンサ系と評価ユニットもしくは制御装置とのデータ伝送接続を必要とする、集中した評価は、すべての測定信号を中央に集め、場合によっては同時に結果の妥当性チェックを可能にする複数のデータにもとづいて評価を行うことができるという利点を有する。必要ならば、これに加えて評価ユニットもしくは制御装置によって保護措置を直接開始する、および／または保護手段を起動することができる。

測定信号もしくは測定信号を生成するセンサ系の種類に応じて、測定信号を前処理するか、または生信号（Rohsignal）としてさらに処理するか、もしくは評価の根拠とすることができる。生信号の使用は方法を簡素化するが、場合によっては不正確さにつながる。

発明の展開形態において、センサ系を用いて生成される測定信号を、例えばフィルタリングおよび／または積分によって前処理することが提案される。前処理によって所望でない信号成分を消去することができ、それによりこれに続く評価の結果がより正確になり、したがってより負荷に耐え得る（belastbar）ものになる。

生成された測定信号をフィルタリング、特にローパスフィルタリング、ハイパスフィルタリング、および／またはバンドパスフィルタリングによって、例えばあまり関係のないスペクトルの部分領域を消去することができる。

これに代えて、またはこれに加えて、例えば加速度値に基づいて速度が上昇するのか低下するのかを検知するために、センサ系を用いて生成される測定信号を所定の時間窓で積分することができる。多重積分では、速度の変化「ｄｖ」（第１積分）に加えて、経路変化（Wegaenderung）「ｄｓ」（第２積分）を検出することができる。

測定信号が前処理されるかどうか、およびどのように前処理されるのかは、特に測定信号もしくは測定信号を生成するセンサの種類に依存する。さらに、方法を特定の二輪車に適用する場合の信号前処理の種類を与えられた諸要件に適合させることができる。

さらに、センサ系を用いて生成される測定信号の時間的相関関係により信号変化が検出されることが提案される。したがって、前輪が通常の操舵運動から逸脱する回動を行っているかどうかに関する情報を提供できる、時間に対する信号プロファイルが決定的に重要である。

相応の評価を得るために、好ましくはセンサ系を用いて生成された測定信号および／または検出される信号変化が少なくとも１つの所定の閾値と比較される。好ましくは事前に設定された時間インターバル内でこれを上回るか、または下回る場合、このことが具体的な逆推理を可能にする。閾値は、例えば二輪車の種類などの様々なファクタに依存し得るので、閾値を用途に応じて適合させることが提案される。

本発明による方法を実施する場合、異なったセンサ、好ましくは前輪の直線的加速度および／またはヨーレートを検知するために用いられるセンサを使用することができる。さらに、例えば妥当性試験を実行するために、前輪の状態を特徴付ける別の測定信号を生成することが有意義であり得る。したがってさらに発展した措置として、少なくとも１つの別のセンサを用いて、前輪の減速度を少なくとも１つの空間方向に、好ましくは縦方向に、および／または前輪の回転数が検知されることが提案される。縦方向の急速かつ突然の減速および／または急速かつ突然の回転数変化も同様に二輪車と他の物体との衝突を推論させる。これに加えて車輪回転数を衝突前の原動機付き二輪車の速度を検知するために使用することができ、したがって、場合によっては事故の激しさについての解説が提供される。さらに、事前設定された速度限界値を超えた場合に、提案された方法を実施するシステムを起動することができる。

これに加えて、乗用車での衝突認識と同様に、原動機付き二輪車の重心の領域にセンサクラスタが設けられてもよく、それの測定信号も同様に妥当性チェックを可能にする。付加的測定信号の評価は、クラッシュ認識の分野からの標準的な方法で行うことができる。

原動機付き二輪車と他の物体との衝突が認識されると、例えばエアバッグなどの少なくとも１つの保護手段が起動され、および／または、例えば緊急通報の発呼などの少なくとも１つの緊急措置が開始されることが好ましい。相応の措置によって運転者および／または他の当事者にとって有害な衝突被害を減じることができる。さらに迅速な救援をもたらすことができる。したがって提案される方法の利点は、事情によっては原動機付き二輪車の運転者にだけ役に立つのではない。

冒頭で述べた課題を解決するために、さらに、コンピュータプログラムが原動機付き二輪車、特にオートバイの制御装置で実行された場合に本発明による方法を実施するプログラムコードを有するコンピュータプログラムが提案される。このためにコンピュータプログラムが制御装置の記憶装置、または制御装置によって読み取ることができる外部記憶媒体に記憶されている。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面をもとにして詳しく説明する。

本発明による方法を実施する原動機付き二輪車の斜視図である。 本発明による方法を説明するブロック図である。 特徴的な信号時間プロファイルの模式図である。 本発明による方法を実施するためのグラフの形で示されたアルゴリズムの図である。

図１から、事故認識のためにセンサ系２を備える原動機付き二輪車１、厳密にはオートバイが見て取れる。センサ系２は、オートバイの前輪３の領域に配置されており、データ伝送接続５を介して制御装置４と接続されている。データ伝送はワイヤレスで行われてもよいし、データ線を介して行われてもよい。図１に示された二輪車１は、本発明による方法を実施するのに適している。

図１において、さらに、３つの互いに直交する空間方向ｘ、ｙ、ｚの定義のために用いられる座標系が示されている。空間方向ｘは縦方向を示し、空間方向ｙは横方向を示し、空間方向ｚは垂直方向を示す。オートバイが前方へ走行する場合、オートバイは縦方向（空間方向ｘ）に加速される。この場合、加速度は、前輪３に配置されたセンサ系２によって検出される。それと同時に、前輪３の加速度が横方向と垂直方向とに検出される。なぜなら、センサ系２に課せられた仕事は、二輪車１と他の物体との衝突を推論させる、通常の操舵運動から逸脱する前輪３の回動を認識することだからである。衝突時に前輪３は急速かつ突然に回動するので、前輪３の直線的加速度を少なくとも１つの空間方向ｘ、ｙ、ｚに、好ましくは縦方向および横方向に関する測定信号により相応の過程を検出することができる。以下において、このような測定信号は測定信号がどの空間方向を指すのかに応じて、信号Ｓｘおよび信号Ｓｙと呼ばれる。

図２のブロック図から見て取れるように、センサ系２を用いて生成された信号ＳｘおよびＳｙは、まず事前に設定された時間インターバル内で閾値上回り、および／または閾値下回りを用いて特徴抽出１０される。特徴抽出１０は、個別事象を定義する信号変化の検出のために用いられる。

続いて、すべての個別事象の時間的相関関係１１が、例えばタイマークエリ（Timer-Abfrage）により信号閾値比較を用いて実行される。

次いで、別の方法ステップにおいて、最終的な評価１２が、好ましくは制御装置４に格納されている組み合わせロジックの論理の組み合わせ、もしくは使用によって行われる。この評価の結果が例えば衝突の検出であってもよい。

衝突が発生した場合の特徴的な信号時間プロファイルが例示的に図３から、信号ＳｘとＳｙについて別々に見て取れる。「ＴｏＣ」という記載は、場合によっては後になって初めて検知される衝突時点を示す。事前に設定された時間インターバル内で所定の閾値と比較することによって、「ホイールフリップ」状況を推論させる逸脱を認識することができる。

図４において、例示的に「ホイールフリップ」認識のためのアルゴリズムの、図３から見て取れる値にもとづいた考えられる表示形態が示される。

１ 二輪車
２ センサ系
３ 前輪
４ 制御装置

Claims (10)

1. 事故認識のために測定信号を生成するセンサ系（２）を備える、原動機付き二輪車（１）、特にオートバイを運転する方法において、
   前記センサ系（２）が、通常の操舵運動から逸脱する、かつ前記二輪車（１）と他の物体との衝突を推論させる前記二輪車（１）の前輪（３）の回動を認識するために用いられることを特徴とする、方法。
2. 前記センサ系（２）を用いて、前記前輪（３）の加速度が少なくとも一空間方向（ｘ、ｙ、ｚ）に検知され、好ましくは少なくとも１つの加速度センサ、特にマルチチャネル加速度センサが使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記センサ系（２）を用いて前記前輪（３）のヨーレートが検知され、好ましくはヨーレートセンサが使用されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記センサ系（２）を用いて生成された測定信号が、前記二輪車（１）の評価ユニットまたは制御装置（４）において分散または集中して評価されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記センサ系（２）を用いて生成された測定信号が、生信号としてさらに処理されるか、または例えばフィルタリングおよび／または積分により前処理され、前記前処理によって所望でない信号成分が消去されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記センサ系（２）を用いて生成された測定信号の時間的相関関係により信号変化が検出されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記センサ系（２）を用いて生成された測定信号および／または検出された信号変化が少なくとも１つの所定閾値と比較され、好ましくは前記閾値を用途に応じて適合させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの別のセンサを用いて前記前輪（３）の減速度が少なくとも１つの空間方向（ｘ、ｙ、ｚ）に、好ましくは縦方向（ｘ）に、および／または前記前輪（３）の回転数が検知されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記二輪車（１）と他の物体との衝突を認識すると、例えばエアバッグなどの少なくとも１つの保護手段が起動され、および／または、例えば緊急通報の発呼などの少なくとも１つの緊急措置が開始されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. コンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムが、原動機付き二輪車（１）、特にオートバイの制御装置（４）で実行された場合に請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法を実施するプログラムコードを有する、コンピュータプログラム。

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