JP2021509376A - 連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステム及び方法が提供される。システムは、車両の第１の車体に配置された衝突防止センサであって、車両の第１の車体の側のセンサの視野内の物体を検出するように構成された衝突防止センサを含む。システムは、車両の第１の車体と車両の第２の車体との間の連結角を判定することと、連結角に応じて、車両の第２の車体が車両の第１の車体の衝突防止センサの視野内の物体であるかどうかを判定することとを行うように構成されたコントローラをさらに含む。【選択図】図２

Description

本発明は、車両のための側面衝突防止システムに関する。特に、本発明は、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステム及び方法に関する。

衝突防止システムは、車両で使用され、車両と（他の車両、歩行者及びガードレールなどの静止物体を含む）他の物体との間の衝突を防止し、発生する衝突の厳しさを軽減する。今日、車両で通常使用される衝突防止システムの１つの従来からの形態は、死角監視システムである。死角は、車両の従来のバックミラー又はサイドミラーを使用して車両運転者が見ることのできない、車道上の又は車道に沿ったエリアである。死角監視システムは、物体が死角にある場合、運転者が、物体との衝突を引き起こす方向に車両を移動させることを阻止するために、車両運転者への警告を生成する。一部の死角監視システムは、さらに、車両を移動させるか又はその移動を妨げて衝突を防止するために、（車両運転者による操作なしに）自律的に動作する車線維持支援システムとして機能するか、又は車線維持支援システムと共に動作することができる。

死角監視システムは、車両の両側の死角にある物体を検知するために、車両の両側に配置されたセンサを使用する。物体が検知された場合、センサは、車両通信バスを通って信号を発生させる。これらの信号を使用して、例えば、物体が死角内にあるという車両運転者への音声警告又は視覚警告を生成することができる。トラクタートレーラーなどの連結式車両では、車両の１つの車体が、車両の他の車体に取り付けられたセンサの視野に入ることが可能である。例えば、駐車及び結合エリアでは、車両を旋回させることで車両の車体間に大きい連結角度が生じる。結果として、車両の１つの車体のセンサは、物体が実際に車両の他の車体である場合、物体が車両の死角にあることを示す信号を発生させることがある。そのような信号に応じて生成された車両運転者への警告は、車両運転者の注意をそらし、かつ／又は車両運転者を苛立たせる。特定の車両では、信号は、車両の自律制御システムによる、是認されず、かつ望ましくない動作を引き起こすこともある。

この点で、本発明者らは、１つ以上の上記の欠陥を最小限にし、かつ／又はなくす、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステム及び方法の必要性を認識した。

本発明は、車両のための側面衝突防止システムに関する。特に、本発明は、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステム及び方法に関する。

一実施形態による、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステムは、車両の第１の車体に配置された衝突防止センサを含む。衝突防止センサは、車両の第１の車体の側のセンサの視野内の物体を検知するように構成される。システムは、車両の第１の車体と車両の第２の車体との間の連結角を判定するように構成されたコントローラをさらに含む。コントローラは、連結角に応じて、車両の第２の車体が車両の第１の車体の衝突防止センサの視野内の物体であるかどうかを判定するようにさらに構成される。

一実施形態による製造品は、固定コンピュータ記憶媒体であって、エンコードされたコンピュータプログラムを有する固定コンピュータ記憶媒体を含み、コンピュータプログラムは、コントローラによって実行される場合、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定する。コンピュータプログラムは、車両の第１の車体と車両の第２の車体との間の連結角を判定することと、連結角に応じて、車両の第２の車体が車両の第１の車体の衝突防止センサの視野内の物体であるかどうかを判定することと、のためのコードを含む。

一実施形態による、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定する方法は、車両の第１の車体の衝突防止センサの視野内の物体を検知するステップを含む。方法は、車両の第１の車体と車両の第２の車体との間の連結角を判定するステップをさらに含む。方法は、連結角に応じて、車両の第２の車体が車両の第１の車体の衝突防止センサの視野内の物体であるかどうかを判定するステップをさらに含む。

本教示による、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステム及び方法には、従来のシステム及び方法と比較して改善が見られる。特に、システム及び方法は、車両の大きい連結に起因する車両運転者への根拠のない警告の停止を可能にし、車両の自律制御システムでの是認されない反応を防止する。

本発明の前述の及び他の態様、特徴、詳細、実用性及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲を読み、添付図面を検討することで明らかになるであろう。

本発明の教示の一実施形態による、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステムを含む車両の概略図である。 本発明の教示の一実施形態による、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステムを含む車両の概略図である。 本発明の教示の一実施形態による、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定する方法を示すフローチャートである。 本発明の教示の一実施形態による、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定する方法を示すフローチャートである。 連結式車両の車体の旋回角と、車両の車体と他の車体との間の連結角との間の関係を示すグラフである。

ここで、図面を参照すると、同様の参照数字は、様々な図において同じ構成要素を特定するために使用され、図１〜２は、連結式車両１０を示す。連結式車両は、ヒンジ式連結部で互いに連結された複数の車体又は部分を有する車両であり、ヒンジ式連結部は、図２に示すように、車体が互いに対してピボットすることを可能にする。図示した実施形態では、車両１０は、２つの車体（トラック又はトラクター１２及びトレーラー１４）を有するトラクタートレーラー（セミとも称される）を含み、２つの車体は、ヒンジ式連結部で垂直軸１６の周りに互いに対してピボットするように構成されている。図１を参照すると、連結部は、例えば、トラクター１２の第５のホイールと、トレーラー１４から第５のホイール１８まで下方に延びるキングピン２０とによって形成することができる。下記に説明する特定の実施形態によれば、連結角センサ２２は、（例えば、キングピンに取り付けられた１つ以上の磁石の移動を追跡することで）キングピン２０の回転に対応する、トラクター１２とトレーラー１４との間の連結角を示す連結信号を発生させることができる。トラクター１２は、内燃機関などの動力ユニットと、操舵及び駆動アクスルとを含む。トレーラー１４は、１つ以上のトレーラーアクスルに支持され、貨物を格納するために設けられ、トラクター１２に取り外し可能に連結される。車両１０は、２つの車体１２、１４のみを含むが、車両１０は、車両（例えば、複数のトレーラーを有するトラクタートレーラー）の隣接する各車体対間に配置されたヒンジ式連結部と共に、３つ以上の車体を含み得ることが理解されるべきである。車両１０は、マルチセクションバス、梯子付き消防車、トレーラー又は他の負荷を牽引する乗用車などの他のタイプの連結式車両を含み得ることも理解されるべきである。特定の実施形態によれば、車両１０は、電気パワー操舵システム２４及び電子安定性制御システム２６を含むことができる。車両１０は、形態若しくは側面物体検知システムの衝突防止システム又は死角監視システム２８を備えることができる。

電気パワー操舵システム２４は、車両ホイールの方向を変え、車両１０を操舵するうえで車両運転者を支援する。システム２４は、車両運転者からの入力なしに車両１０を自律操舵する能力をもたらすこともできる。システム２４は、車両運転者によるステアリングホイールの回転に応じて、車両の両側のホイールに連結された操舵ラックを移動させる従来の電気モータを含むことができる。ステアリングコラム上の操舵角センサ３０、３２は、車両運転者によってステアリングホイールに付与された操舵角を示す信号を電気モータのためのコントローラに出力する。ホイール速度センサ３２は、車両１０の速度を示す信号をコントローラに出力することができる。コントローラは、車線維持支援システム又は車線センタリング支援システムを含む様々な衝突防止システムから入力を受け取ることもでき、これらの衝突防止システムは、車両運転者による、車線境界線を越えるという意志の明示（例えば、方向指示器の使用）がない場合、カメラ又は他のセンサを使用して車線境界線を検知し、車線境界線間に車両１０を維持するように試みる。本教示によれば、モータのためのコントローラは、システム２８から入力を受け取ることもでき、システム２８は、一部の実施形態において、車両１０の死角にある物体との車両の衝突を防止することを意図された制御信号を生成することができる。

電子安定性コントロールシステム２６は、車両ホイールと道路との間のトラクションの低下を検出し、車両ホイールに付与されるトルクを制御して、トラクション及び操舵制御を回復することで車両の安定性及び操舵制御を維持するために設けられている。システム２６のコントローラは、操舵角センサ３０からの信号によって判定された車両１０の意図された方向を、垂直（ヨー）軸の周りの車両１０の角速度を測定するヨーレートセンサを通じて判定された車両１０の実際の方向と連続的に比較する。車両１０の意図された方向と実際の方向とが異なる場合、コントローラは、車両１０の実際の方向が意図された方向と一致するように、車両１０の１つ以上のホイールでのトルクを制御するために、車両エンジン及びホイールブレーキの一方又は両方のための制御信号を生成する。本教示によれば、この場合にも、システム２６のためのコントローラは、システム２８から入力を受け取ることができ、システム２８は、一部の実施形態において、車両１０の死角にある物体との車両の衝突を防止することを意図された制御信号を生成することができる。

システム２８は、車両１０の両側において、特に車両１０の死角にある物体３８を認識するために設けられている。死角は、通常、車両のバックミラー及びサイドミラーを使用して車両運転者が見ることのできない、車両を囲むエリアを含む。しかし、システム２８は、死角を含まない車両１０の両側のエリアにある物体を認識し得ることが理解されるべきである。システム２０によって認識される物体３８は、他の車両又は歩行者などの動いている物体を含み得る。物体３８は、ガードレール、標識及び他の道路設備を含む静止した物体も含み得る。システム２８は、従来の車両通信バス、特にコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）を介して互いに通信する１つ以上のセンサ４０、コントローラ４２及び運転者インターフェース４４を含むことができる。本教示によれば、システム２８の一部分は、車両１０の一方の車体１２、１４のセンサ４０によって検知された物体が車両１０の他方の車体１２、１４を含むときを判定するように構成されている。

特定の視野４６を有するセンサ４０は、物体３８を認識するために設けられている。センサ４０は、レーダー（電波検知及び測距）センサを含むことができるが、ライダー（光検知及び測距）センサ及び超音波センサも含み得る。図示した実施形態では、車両１０は、４つのセンサが、車両１０の両側において、ＳＡＥ標準規格Ｊ１９３９に準拠した標準位置（左側前方、左側中央より前方、左側中央より後方、左側後方、右側前方、右側中央より前方、右側中央より前方、右側後方）に配置された８つのセンサ４０を含む。しかし、センサ４０の数は、変わり得ることが理解されるべきである。さらに、一部の車両では、センサ４０は、車両の片側のみ（例えば、同乗者側）に配置することができる。各センサ４０は、車両１０の片側において、対応する視野４６内に電磁波を発生させるように構成されている。電磁波は、視野４６内の任意の物体３８から反射する。各センサ４０は、車両１０と物体３８との間の相対運動の結果として、視野４６内の任意の物体３８からの電磁波の反射波を受け取るようにさらに構成されている。レーダーセンサの場合、電磁波は、従来のアンテナを使用して、センサ４０によって送受信することができる。各センサ４０は、物体３８による電磁波の反射波に対応した信号を発生させるようにさらに構成されている。センサ４０は、システム２８内でさらに使用するために、反射波をデジタル信号に変換する。図２を参照すると、連結式車両において、車両１０の他方の車体１２、１４に対する車両１０の一方の車体１２、１４の軸１６の周りのピボット動作により、車両１０の車体１２、１４は、車両１０の他方の車体１２、１４のセンサ４０の視野４６に入ることができる。この種の相対運動は、車両１０の駐車時、貨物を荷積みと荷下ろしするための車両の操縦時及びきついコーナを回る操縦時に頻繁に発生する。これらの状況では、センサ４０の視野４６内に車両１０の車体１２、１４が存在することに呼応して生成される警告は、望ましくない注意散漫及び／又は苛立ちを車両運転者にもたらすことがあり、特定の車両では、車両の自律制御システムによる、是認されずかつ望ましくない動作を引き起こすことさえある。

再度図１を参照すると、コントローラ４２は、センサ４０によって検知された車両１０のいずれかの側の物体３８に対する、車両運転者への警告又はシステム２４、２６の自律制御を含む他の何らかの動作が妥当であるかどうかを判定する。コントローラ４２は、プログラム可能なマイクロプロセッサ若しくはマイクロコントローラを含むことができるか、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むこともできる。コントローラ４２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含むことができる。コントローラ４２は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースを含むことができ、コントローラ４２は、入力／出力インターフェースを通じて複数の入力信号を受け取り、複数の出力信号を送ることができる。入力信号は、車両１０の側方に物体３８が存在することを示すセンサ４０からの信号を含むことができる。出力信号は、運転者インターフェース４４又はシステム２４、２６を制御するのに使用される信号を含むことができる。図示した実施形態では、各センサ４０で発生した信号を受け取る単一のコントローラ４２が示されている。しかし、別々のコントローラが、１つ以上のセンサから信号を受け取り、互いに通信するように構成され得ることが理解されるべきである。例えば、別々のコントローラは、各センサ４０で発生した信号を受け取ることができるか、又は別々のコントローラは、車両１０の対応する側のすべてのセンサ４０から信号を受け取ることもできる。コントローラ４２は、センサ４０、インターフェース４４、操舵システム２４、安定性コントロールシステム２６若しくは車両１０の他の構成要素若しくはシステムの一部を形成し得るか、又は独立ユニットを形成し得ることも理解されるべきである。最後に、本明細書で説明するコントローラ４２の機能は、センサ４０、インターフェース４４、操舵システム２４、安定性コントロールシステム２６又は車両１０の他の構成要素若しくはシステムの一部を形成する複数のサブコントローラ間で分割することができ、それにより、下記に説明する動作は、様々な車両構成要素及びシステム間で細分化されることも理解されるべきである。

本教示によれば、コントローラ４２は、下記に説明するように、車両１０の一方の車体１２、１４のセンサ４０によって検知された物体が車両１０の他方の車体１２、１４を含むときを判定する方法を実施するために、適切なプログラム命令（すなわちソフトウェア又はコンピュータプログラム）で構成することができる。プログラム命令の一部又はすべては、固定コンピュータ記憶媒体上でエンコードすることができ、コントローラ４２によって実行することができる。この場合にも、車両１０の図示した実施形態は、２つのみの車体１２、１４を含むが、開示する方法は、３つ以上の車体を有する連結式車両で使用することもでき、方法は、連結式車両の任意の車体のセンサの視野内の物体が連結式車両の他の任意の車体を含むかどうかを判定するのに使用することができる（例えば、方法は、１つのトラクター及び２つのトレーラーを含む３車体車両中のトラクターのセンサの視野内の物体がトレーラーのいずれかを含むかどうかを判定するために使用することができる）ことが理解されるべきである。ここで、図３Ａ〜３Ｂを参照すると、車両１０の一方の車体１２、１４のセンサ４０によって検知された物体が、車両１０の他方の車体１２、１４を含むときを判定する方法の実施形態は、車両１０の速度を判定し、その速度が所定の速度に対する所定の条件（例えば、所定の速度未満である）を満たすかどうかを判定するステップ４８、５０から始めることができる。比較的高速では、連結式車両１０の車体１２、１４間の連結が大きい可能性は低い。むしろ、大きい連結は、通常、例えば荷積み、荷下ろし又は駐車時の車両１０の操縦時に比較的低速でのみ発生する。したがって、一部の実施形態によれば、方法は、（例えば、車両１０の速度が所定の速度に等しいか又は所定の速度を超えるために）所定の速度に対する所定の条件を満たすことができない場合、車両１０の車体１２又は車体１４のセンサの視野４６内の任意の物体が車両１０の他方の車体１２又は１４含む可能性が低いという仮定に基づいて、単に引き続き車両１０の速度を監視することができる。

車両１０の速度が所定の条件を満たす（例えば、所定の速度未満である）場合、方法は、所与のセンサ４０の視野内の物体が車両１０の車体１２、１４を含むかどうかを判定する次のステップに進むことができる。特に、方法は、トラクター１２及びトレーラー１４などの車両１０の２つの車体間の連結角を判定するステップ５２に進むことができる。連結角は、いくつかの異なる方法で判定することができる。一実施形態では、ステップ５２は、連結角を示す連結信号を連結角センサ２２から受け取るサブステップ５４を含むことができる。上記のように、センサ２２は、キングピン２０の回転に対応する車体１２、１４の連結を示す信号を発生させることができる。センサ２２は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）などの車両通信バスを使用して、連結信号をコントローラ４２に送ることができる。

連結センサ２２又は車体２２、２４間の連結の他の直接測定のない車両において、ステップ５２は、車体１２、１４間の連結角を間接的に判定するいくつかのサブステップを含むことができる。一実施形態では、ステップ５２は、トラクター１２などの車体１２、１４の一方の旋回角を判定し、旋回角に対応する連結角を判定するサブステップ５６、５８を含むことができる。

一実施形態では、サブステップ５６は、ヨー軸の周りの車体１２の速度を示すヨーレート信号をヨーレートセンサ３６から受け取り、ヨー軸の周りの速度に対応する旋回角を計算するサブステップ６０、６２を含むことができる。サブステップ６０は、それ自体、ヨーレート信号によって示されるヨーレート（ラジアン／秒）を選別及び積分するいくつかのサブステップを含むことができる。第１に、信号を校正するために、車両１０が動いていないときに記録されたオフセットを、ヨーレート信号によって示されるヨーレートから減じることができる。第２に、ヨーレート信号によって示される２つの最新のヨーレートの平均を取ることができる。最後に、車両１０の旋回が行われた時間を使用して、平均を積分することができる。コントローラ４２は、ヨーレートが、オフセット及びノイズを示す所定のヨーレートを超えたときにタイマーを始動させ、ヨーレートが、所定のヨーレート又は旋回の終わりを示す別の所定のヨーレートのいずれか未満に下がったときにタイマーを止めることができる。

別の実施形態では、サブステップ５６は、車両１０の操舵角を示す操舵角信号を操舵角センサ３０から受け取り、操舵角に対応する旋回角を計算するサブステップ６４、６６を含むことができる。サブステップ６６は、操舵角と旋回角との間の既知の関係を使用することができる。この関係は、コントローラ４２内のメモリ又はそれ以外にコントローラ４２がアクセス可能なメモリ内のデータ構造に保存することができる。例えば、メモリは、操舵角及び旋回角を関係付ける参照テーブルを含むことができる。

さらに別の実施形態では、サブステップ５６は、ヨーレートセンサ３６からのヨーレート信号と操舵角センサ３０からの操舵角信号との両方を受け取り、ヨーレート及び操舵角の両方に対応する旋回角を計算するサブステップ６８、７０、７２を含むことができる。操舵角又はヨーレートの使用は、車両１０の速度に応じて、より正確な結果をもたらすことができる。例えば、比較的低速では、操舵角が旋回角のより正確な指標であり得る。一部の実施形態では、操舵角と（選別及び積分を終えた）ヨーレートとは、ステップ７２で旋回角が計算される前に平均を取ることができる。別の実施形態では、ステップ４８で判定された車両１０の速度に応じて、操舵角と（選別及び積分を終えた）ヨーレートとの両方に重みを加えることができる。例えば、速度が比較的遅い場合、ヨーレートよりも操舵角に大きい重みを付与することができる。速度値が大きくなると、操舵角に加えられる重みを小さくすることができる一方、ヨーレートに加えられる重みを大きくすることができる。操舵角及びヨーレートに加えられる相対重みは、速度に対応する式に従って判定することができるか、又は重みは、速度に基づいてアクセスされる参照テーブルなどのデータ構造に保存することもできる。

さらに別の実施形態では、サブステップ５６は、車両１０のフロントアクスルの両側のホイールのホイール速度を受け取って、ホイール速度差を計算し、次いでホイール速度差から旋回角を計算することを含むことができる。ホイール速度は、従来のホイール速度センサから得ることができる。コントローラ４２は、ホイール速度の差を計算するか、又は計算した差を別のシステムから受け取ることができる。コントローラ４２は、ホイール速度差を使用して、車両１０の旋回半径、したがって旋回角を判定することができる。

サブステップ５８は、車両１０の車体１２の旋回角と車体１２、１４間の結果として生じる連結角との既知の関係を使用して実施することができる。図４を参照すると、車体１２の旋回角と車体１２、１４間の連結角との関係を示すグラフが示されている。この関係は、コントローラ４２内のメモリ又はそれ以外にコントローラ４２がアクセス可能なメモリ内のデータ構造に保存することができる。例えば、メモリは、旋回角と連結角とを関係付ける参照テーブルを含むことができる。

ここで、図３Ｂを参照すると、方法は、連結角に応じて、トレーラー１４がトラクター１２のセンサ４０の視野内の物体であるかどうかを判定するステップ７４に進むことができる。一実施形態では、ステップ７４は、トレーラー１４がトラクター１２のセンサ４０の視野内の物体であるかどうかを連結角及びトレーラー１４の長さに応じて判定するサブステップ７６を含むことができる。トレーラー１４の長さは、コントローラ４２内の又はコントローラ４２がアクセスできるメモリに保存することができる。長さは、（トラクター１２が一貫した負荷を担持する場合に）事前にプログラムに組み込むことができるか、又は運転者インターフェース４４若しくは別のインターフェースを通じて入力することもできる。トラクター１２及びトレーラー１４の連結角とトレーラー１４の長さとが分かると、コントローラ４２は、トレーラー１４の一部分がセンサ４０の視野４６内に配置されているかどうかを判定することができる。この判定が、トレーラー１４がセンサ４０の視野４６内でないことを示す場合、コントローラ４２は、検知した物体を通常通りに扱うことができ、運転者への適切な通知及び／又は自律車両システムへのコマンドを出すことができる。判定が、トレーラー１４がセンサ４０の視野内であることを示す場合、コントローラ４２は、車両運転者への通知及び／又は自律車両システムへのコマンドを止めることができる。

別の実施形態では、ステップ７４は、連結角に応じて、センサ４０の視野４６内に確認エリア８０を確立するサブステップ７８を含むことができる。図２を参照すると、トラクター１２とトレーラー１４との間の連結が大きくなると、トレーラー１４は、トラクター１２のセンサ４０の視野４６の片側に入り始める。一実施形態では、確認エリア８０は、視野４６の角度スパンから１８０°と連結角との差を引いたものとして定義することができる。例えば、センサ４０の視野４６が１５０°にわたり、ステップ５２で判定された連結角が４５°である場合、確認エリアは、１５°（１５０−（１８０−４５））である。このエリア又は視野４６の一部分内において、センサ４０によって認識された物体は、トレーラー１４を含む可能性がある。一部の実施形態では、コントローラ４２は、単に、物体がセンサ４０によって確認エリア８０で検知されたことにより、車両運転者への任意の通知を止め、かつ／又は通常、自律走行システムに出される制御信号を止めることができる。再度図３Ｂを参照すると、他の実施形態では、ステップ７４は、物体４０をトレーラー１４又は他の物体として分類するために、確認エリア８０内でセンサ４０によって検知された物体を監視するサブステップ８２をさらに含むことができる。一実施形態では、コントローラ４２は、視野４６内の物体の位置が変わるかどうかを判定するために、視野４６内の物体の位置を経時的に監視することができる。ある期間にわたる視野４６内の物体の位置の違いが所定の条件を満たす（例えば、位置の変化が所定の量を超え、その結果、車両１０と物体との間の相対移動を示す）場合、コントローラ４２は、通常通りに物体を扱い、運転者への適切な通知及び／又は自律車両システムへのコマンドを出すことができる。位置の違いが所定の条件を満たすことができない（例えば、位置の変化が所定の量よりも小さく、その結果、車両１０と物体との間の相対運動があまりないことを示す）場合、コントローラ４２は、物体を車両１０の車体として分類し、車両運転者への通知及び／又は自律車両システムへのコマンドを止めることができる。

再度図１を参照すると、運転者インターフェース４４は、物体が死角にあることを車両運転者に警告する手段が設けられている。インターフェース４４は、視覚警告及び／又は音声警告を伝えるために、発光ダイオードなどの発光体又はスピーカなどの放音体を含むことができる。視覚警告の場合、物体の位置についての情報（例えば、車両の左側又は右側及び車両に対する物体の前後の位置）又は物体の他の特性（例えば、速度）は、色の違い、明暗度の違い、光源数の違い及び光源の活性化パターンの違いを通じて伝えることができる。音声警告の場合、同様の情報は、発生する音声のタイプの違い、ボリュームの違い及び音声パターンの違いを通じて伝えることができる。

本教示による、連結式車両１０の一方の車体１２、１４の衝突防止センサ４０によって検知された物体が車両１０の他方の車体１２、１４を含むときを判定するシステム及び方法は、従来のシステム及び方法と比較して改善が見られる。特に、システム及び方法は、車両１０の大きい連結に起因する車両運転者への根拠のない警告の停止を可能にし、車両１０の自律制御システムでの是認されない反応を防止する。

本発明が、本発明の１つ以上の特定の実施形態に関連して図示及び説明されたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更形態及び修正形態がなされ得ることが当業者に分かるであろう。

本教示による、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が車両の他の車体を含むときを判定するシステム及び方法には、従来のシステム及び方法と比較して改善が見られる。特に、システム及び方法は、車両の大きい連結角度に起因する車両運転者への根拠のない警告の停止を可能にし、車両の自律制御システムでの是認されない反応を防止する。

ここで、図面を参照すると、同様の参照数字は、様々な図において同じ構成要素を特定するために使用され、図１〜２は、連結式車両１０を示す。連結式車両は、ヒンジ式連結部で互いに連結された複数の車体又は部分を有する車両であり、ヒンジ式連結部は、図２に示すように、車体が互いに対してピボットすることを可能にする。図示した実施形態では、車両１０は、２つの車体（トラック又はトラクター１２及びトレーラー１４）を有するトラクタートレーラー（セミとも称される）を含み、２つの車体は、ヒンジ式連結部で垂直軸１６の周りに互いに対してピボットするように構成されている。図１を参照すると、連結部は、例えば、トラクター１２の第５のホイールと、トレーラー１４から第５のホイール１８まで下方に延びるキングピン２０とによって形成することができる。下記に説明する特定の実施形態によれば、連結角センサ２２は、（例えば、キングピンに取り付けられた１つ以上の磁石の移動を追跡することで）キングピン２０の回転に対応する、トラクター１２とトレーラー１４との間の連結角を示す連結信号を発生させることができる。トラクター１２は、内燃機関などの動力ユニットと、操舵及び駆動アクスルとを含む。トレーラー１４は、１つ以上のトレーラーアクスルに支持され、貨物を格納するために設けられ、トラクター１２に取り外し可能に連結される。車両１０は、２つの車体１２、１４のみを含むが、車両１０は、車両（例えば、複数のトレーラーを有するトラクタートレーラー）の隣接する各車体対間に配置されたヒンジ式連結部と共に、３つ以上の車体を含み得ることが理解されるべきである。車両１０は、マルチセクションバス、梯子付き消防車、トレーラー又は他の負荷を牽引する乗用車などの他のタイプの連結式車両を含み得ることも理解されるべきである。特定の実施形態によれば、車両１０は、電気パワー操舵システム２４及び電子安定性制御システム２６を含むことができる。車両１０は、側面物体検知システム又は死角監視システム２８の形態の衝突防止システムを備えることができる。

電気パワー操舵システム２４は、車両ホイールの方向を変え、車両１０を操舵するうえで車両運転者を支援する。システム２４は、車両運転者からの入力なしに車両１０を自律操舵する能力をもたらすこともできる。システム２４は、車両運転者によるステアリングホイールの回転に応じて、車両の両側のホイールに連結された操舵ラックを移動させる従来の電気モータを含むことができる。ステアリングコラム上の操舵角センサ３０、３２は、車両運転者によってステアリングホイールに付与された操舵角を示す信号を電気モータのためのコントローラに出力する。ホイール速度センサ３４は、車両１０の速度を示す信号をコントローラに出力することができる。コントローラは、車線維持支援システム又は車線センタリング支援システムを含む様々な衝突防止システムから入力を受け取ることもでき、これらの衝突防止システムは、車両運転者による、車線境界線を越えるという意志の明示（例えば、方向指示器の使用）がない場合、カメラ又は他のセンサを使用して車線境界線を検知し、車線境界線間に車両１０を維持するように試みる。本教示によれば、モータのためのコントローラは、システム２８から入力を受け取ることもでき、システム２８は、一部の実施形態において、車両１０の死角にある物体との車両の衝突を防止することを意図された制御信号を生成することができる。

システム２８は、車両１０の両側において、特に車両１０の死角にある物体３８を認識するために設けられている。死角は、通常、車両のバックミラー及びサイドミラーを使用して車両運転者が見ることのできない、車両を囲むエリアを含む。しかし、システム２８は、死角を含まない車両１０の両側のエリアにある物体を認識し得ることが理解されるべきである。システム２８によって認識される物体３８は、他の車両又は歩行者などの動いている物体を含み得る。物体３８は、ガードレール、標識及び他の道路設備を含む静止した物体も含み得る。システム２８は、従来の車両通信バス、特にコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）を介して互いに通信する１つ以上のセンサ４０、コントローラ４２及び運転者インターフェース４４を含むことができる。本教示によれば、システム２８の一部分は、車両１０の一方の車体１２、１４のセンサ４０によって検知された物体が車両１０の他方の車体１２、１４を含むときを判定するように構成されている。

特定の視野４６を有するセンサ４０は、物体３８を認識するために設けられている。センサ４０は、レーダー（電波検知及び測距）センサを含むことができるが、ライダー（光検知及び測距）センサ及び超音波センサも含み得る。図示した実施形態では、車両１０は、４つのセンサが、車両１０の両側において、ＳＡＥ標準規格Ｊ１９３９に準拠した標準位置（左側前方、左側中央より前方、左側中央より後方、左側後方、右側前方、右側中央より前方、右側中央より後方、右側後方）に配置された８つのセンサ４０を含む。しかし、センサ４０の数は、変わり得ることが理解されるべきである。さらに、一部の車両では、センサ４０は、車両の片側のみ（例えば、同乗者側）に配置することができる。各センサ４０は、車両１０の片側において、対応する視野４６内に電磁波を発生させるように構成されている。電磁波は、視野４６内の任意の物体３８から反射する。各センサ４０は、車両１０と物体３８との間の相対運動の結果として、視野４６内の任意の物体３８からの電磁波の反射波を受け取るようにさらに構成されている。レーダーセンサの場合、電磁波は、従来のアンテナを使用して、センサ４０によって送受信することができる。各センサ４０は、物体３８による電磁波の反射波に対応した信号を発生させるようにさらに構成されている。センサ４０は、システム２８内でさらに使用するために、反射波をデジタル信号に変換する。図２を参照すると、連結式車両において、車両１０の他方の車体１２、１４に対する車両１０の一方の車体１２、１４の軸１６の周りのピボット動作により、車両１０の車体１２、１４は、車両１０の他方の車体１２、１４のセンサ４０の視野４６に入ることができる。この種の相対運動は、車両１０の駐車時、貨物を荷積みと荷下ろしするための車両の操縦時及びきついコーナを回る操縦時に頻繁に発生する。これらの状況では、センサ４０の視野４６内に車両１０の車体１２、１４が存在することに呼応して生成される警告は、望ましくない注意散漫及び／又は苛立ちを車両運転者にもたらすことがあり、特定の車両では、車両の自律制御システムによる、是認されずかつ望ましくない動作を引き起こすことさえある。

本教示によれば、コントローラ４２は、下記に説明するように、車両１０の一方の車体１２、１４のセンサ４０によって検知された物体が車両１０の他方の車体１２、１４を含むときを判定する方法を実施するために、適切なプログラム命令（すなわちソフトウェア又はコンピュータプログラム）で構成することができる。プログラム命令の一部又はすべては、固定コンピュータ記憶媒体上でエンコードすることができ、コントローラ４２によって実行することができる。この場合にも、車両１０の図示した実施形態は、２つのみの車体１２、１４を含むが、開示する方法は、３つ以上の車体を有する連結式車両で使用することもでき、方法は、連結式車両の任意の車体のセンサの視野内の物体が連結式車両の他の任意の車体を含むかどうかを判定するのに使用することができる（例えば、方法は、１つのトラクター及び２つのトレーラーを含む３車体車両中のトラクターのセンサの視野内の物体がトレーラーのいずれかを含むかどうかを判定するために使用することができる）ことが理解されるべきである。ここで、図３Ａ〜３Ｂを参照すると、車両１０の一方の車体１２、１４のセンサ４０によって検知された物体が、車両１０の他方の車体１２、１４を含むときを判定する方法の実施形態は、車両１０の速度を判定し、その速度が所定の速度に対する所定の条件（例えば、所定の速度未満である）を満たすかどうかを判定するステップ４８、５０から始めることができる。比較的高速では、連結式車両１０の車体１２、１４間の連結が大きい可能性は低い。むしろ、大きい連結角度は、通常、例えば荷積み、荷下ろし又は駐車時の車両１０の操縦時に比較的低速でのみ発生する。したがって、一部の実施形態によれば、方法は、（例えば、車両１０の速度が所定の速度に等しいか又は所定の速度を超えるために）所定の速度に対する所定の条件を満たすことができない場合、車両１０の車体１２又は車体１４のセンサの視野４６内の任意の物体が車両１０の他方の車体１２又は１４含む可能性が低いという仮定に基づいて、単に引き続き車両１０の速度を監視することができる。

連結センサ２２又は車体１２、１４間の連結角の他の直接測定のない車両において、ステップ５２は、車体１２、１４間の連結角を間接的に判定するいくつかのサブステップを含むことができる。一実施形態では、ステップ５２は、トラクター１２などの車体１２、１４の一方の旋回角を判定し、旋回角に対応する連結角を判定するサブステップ５６、５８を含むことができる。

別の実施形態では、ステップ７４は、連結角に応じて、センサ４０の視野４６内に確認エリア８０を確立するサブステップ７８を含むことができる。図２を参照すると、トラクター１２とトレーラー１４との間の連結角が大きくなると、トレーラー１４は、トラクター１２のセンサ４０の視野４６の片側に入り始める。一実施形態では、確認エリア８０は、視野４６の角度スパンから１８０°と連結角との差を引いたものとして定義することができる。例えば、センサ４０の視野４６が１５０°にわたり、ステップ５２で判定された連結角が４５°である場合、確認エリアは、１５°（１５０−（１８０−４５））である。このエリア又は視野４６の一部分内において、センサ４０によって認識された物体は、トレーラー１４を含む可能性がある。一部の実施形態では、コントローラ４２は、単に、物体がセンサ４０によって確認エリア８０で検知されたことにより、車両運転者への任意の通知を止め、かつ／又は通常、自律走行システムに出される制御信号を止めることができる。再度図３Ｂを参照すると、他の実施形態では、ステップ７４は、物体をトレーラー１４又は他の物体として分類するために、確認エリア８０内でセンサ４０によって検知された物体を監視するサブステップ８２をさらに含むことができる。一実施形態では、コントローラ４２は、視野４６内の物体の位置が変わるかどうかを判定するために、視野４６内の物体の位置を経時的に監視することができる。ある期間にわたる視野４６内の物体の位置の違いが所定の条件を満たす（例えば、位置の変化が所定の量を超え、その結果、車両１０と物体との間の相対移動を示す）場合、コントローラ４２は、通常通りに物体を扱い、運転者への適切な通知及び／又は自律車両システムへのコマンドを出すことができる。位置の違いが所定の条件を満たすことができない（例えば、位置の変化が所定の量よりも小さく、その結果、車両１０と物体との間の相対運動があまりないことを示す）場合、コントローラ４２は、物体を車両１０の車体として分類し、車両運転者への通知及び／又は自律車両システムへのコマンドを止めることができる。

本教示による、連結式車両１０の一方の車体１２、１４の衝突防止センサ４０によって検知された物体が車両１０の他方の車体１２、１４を含むときを判定するシステム及び方法は、従来のシステム及び方法と比較して改善が見られる。特に、システム及び方法は、車両１０の大きい連結角度に起因する車両運転者への根拠のない警告の停止を可能にし、車両１０の自律制御システムでの是認されない反応を防止する。

Claims (37)

1. 連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が前記車両の他の車体を含むときを判定するシステムであって、該システムは、
   前記車両の第１の車体に配置され、前記車両の前記第１の車体の側の前記センサの視野内の物体を検知するように構成された衝突防止センサと、
   コントローラであって、
   前記車両の前記第１の車体と前記車両の第２の車体との間の連結角を判定することと、
   前記連結角に応じて、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定することと、を行うように構成されたコントローラと、
   を備えるシステム。
2. 前記車両に配置され、前記連結角を示す連結信号を発生させる連結角センサをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記連結角センサは、前記車両の前記第１及び第２の車体の一方のキングピンの回転に対応する前記連結信号を発生させる、請求項２に記載のシステム。
4. 前記コントローラは、前記連結角を判定する際、
   前記車両の前記第１及び第２の車体の一方の旋回角を判定することと、
   前記旋回角に対応する前記連結角を判定することと、
   を行うようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
5. 前記コントローラは、前記旋回角を判定する際、
   前記一方の車体の操舵角を示す操舵角信号を操舵角センサから受け取ることと、
   前記操舵角に対応する前記旋回角を計算することと、
   を行うようにさらに構成される、請求項４に記載のシステム。
6. 前記コントローラは、前記旋回角を判定する際、
   前記一方の車体のヨー軸の周りの速度を示すヨーレート信号をヨーレートセンサから受け取ることと、
   前記ヨー軸の周りの前記速度に対応する前記旋回角を計算することと、
   を行うようにさらに構成される、請求項４に記載のシステム。
7. 前記コントローラは、前記旋回角を判定する際、
   前記一方の車体の操舵角を示す操舵角信号を操舵角センサから受け取ることと、
   前記一方の車体のヨー軸の周りの速度を示すヨーレート信号をヨーレートセンサから受け取ることと、
   前記操舵角と、前記ヨー軸の周りの前記速度とに対応する前記旋回角を計算することと、
   を行うようにさらに構成される、請求項４に記載のシステム。
8. 前記コントローラは、前記旋回角を計算する際、前記車両の速度に応じて、前記操舵角及び前記ヨー軸の周りの前記速度を重み付けするようにさらに構成される、請求項７に記載のシステム。
9. 前記コントローラは、前記車両の速度が所定の速度に対して所定の条件を満たす場合にのみ、前記連結角を判定する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記コントローラは、前記連結角及び前記車両の長さに応じて、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定する、請求項１に記載のシステム。
11. 前記コントローラは、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定する際、
    前記連結角に応じて、前記衝突防止センサの前記視野内に確認エリアを確立することと、
    前記物体が前記確認エリア内にある場合、前記物体を監視することと、
    を行うようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
12. 前記コントローラは、前記物体を監視する際、ある期間にわたる前記視野内の前記物体の位置の違いが所定の条件を満たすかどうかを判定するようにさらに構成される、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記コントローラは、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体ではない場合、前記物体に関する情報を前記車両の運転者インターフェースに送るようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
14. 製造品であって、該製造品は、
    エンコードされたコンピュータプログラムを有する固定コンピュータ記憶媒体を備え、前記コンピュータプログラムは、コントローラによって実行される場合、連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が前記車両の他の車体を含むときを判定し、前記コンピュータプログラムは、
    前記車両の前記第１の車体と前記車両の第２の車体との間の連結角を判定することと、
    前記連結角に応じて、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの視野内の前記物体であるかどうかを判定することと、のためのコードを含む、製造品。
15. 前記連結角を判定するための前記コードは、
    前記車両の前記第１及び第２の車体の一方の旋回角を判定することと、
    前記旋回角に対応する前記連結角を判定することと、
    のためのコードを含む、請求項１４に記載の製造品。
16. 前記旋回角を判定するための前記コードは、前記一方の車体の操舵角に対応する前記旋回角を計算するためのコードを含む、請求項１５に記載の製造品。
17. 前記旋回角を判定するための前記コードは、前記一方の車体のヨー軸の周りの前記一方の車体の速度に対応する前記旋回角を計算するためのコードを含む、請求項１５に記載の製造品。
18. 前記旋回角を判定するための前記コードは、前記一方の車体の操舵角と、前記一方の車体のヨー軸の周りの前記一方の車体の速度とに対応する前記旋回角を計算するためのコードを含む、請求項１５に記載の製造品。
19. 前記旋回角を計算するための前記コードは、前記車両の速度に応じて、前記操舵角、及び前記ヨー軸の周りの前記速度を重み付けする、請求項１８に記載の製造品。
20. 前記連結角を判定するための前記コードは、前記車両の速度が所定の速度に対して所定の条件を満たす場合にのみ実行する、請求項１４に記載の製造品。
21. 前記コンピュータプログラムは、前記連結角及び前記車両の長さに応じて、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定するためのコードを含む、請求項１４に記載の製造品。
22. 前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定するためのコードは、
    前記連結角に応じて、前記衝突防止センサの前記視野内に確認エリアを確立することと、
    前記物体が前記確認エリア内にある場合に前記物体を監視することと、
    のためのコードを含む、請求項１４に記載の製造品。
23. 前記物体を監視するための前記コードは、ある期間にわたる前記視野内の前記物体の位置の違いが所定の条件を満たすかどうかを判定するためのコードを含む、請求項２２に記載の製造品。
24. 前記コンピュータプログラムは、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体ではない場合、前記物体に関する情報を前記車両の運転者インターフェースに送るためのコードをさらに含む、請求項１４に記載の製造品。
25. 連結式車両の１つの車体の衝突防止センサによって検知された物体が前記車両の他の車体を含むときを判定する方法であって、該方法は、
    前記車両の第１の車体の衝突防止センサの視野内の物体を検知するステップと、
    前記車両の前記第１の車体と前記車両の第２の車体との間の連結角を判定するステップと、
    前記連結角に応じて、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定するステップと
    を含む方法。
26. 連結角を判定する前記ステップは、前記連結角を示す連結信号を、前記車両に配置された連結角センサから受け取るサブステップを含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記連結角センサは、前記車両の前記第１及び第２の車体の一方のキングピンの回転に対応する前記連結信号を発生させる、請求項２６に記載の方法。
28. 前記連結角を判定する前記ステップは、
    前記車両の前記第１及び第２の車体の一方の旋回角を判定するサブステップと、
    前記旋回角に対応する前記連結角を判定するサブステップと
    を含む、請求項２５に記載の方法。
29. 前記旋回角を判定する前記サブステップは、
    前記一方の車体の操舵角を示す操舵角信号を操舵角センサから受け取るサブステップと、
    前記操舵角に対応する前記旋回角を計算するサブステップと
    を含む、請求項２８に記載の方法。
30. 前記旋回角を判定する前記サブステップは、
    前記一方の車体のヨー軸の周りの速度を示すヨーレート信号をヨーレートセンサから受け取るサブステップと、
    前記ヨー軸の周りの前記速度に対応する前記旋回角を計算するサブステップと
    を含む、請求項２８に記載の方法。
31. 前記旋回角を判定する前記サブステップは、
    前記一方の車体の操舵角を示す操舵角信号を操舵角センサから受け取るサブステップと、
    前記一方の車体のヨー軸の周りの速度を示すヨーレート信号をヨーレートセンサから受け取るサブステップと、
    前記操舵角と、前記ヨー軸の周りの前記速度とに対応する前記旋回角を計算するサブステップと
    を含む、請求項２８に記載の方法。
32. 前記旋回角を計算する前記ステップは、前記車両の速度に応じて、前記操舵角及び前記ヨー軸の周りの前記速度を重み付けすることを含む、請求項３１に記載の方法。
33. 前記連結角を判定する前記ステップは、前記車両の速度が所定の速度に対して所定の条件を満たす場合にのみ実施される、請求項２５に記載の方法。
34. 前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定する前記ステップは、前記連結角及び前記車両の長さに応じて、前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定することを含む、請求項２５に記載の方法。
35. 前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体であるかどうかを判定する前記ステップは、
    前記連結角に応じて、前記衝突防止センサの前記視野内に確認エリアを確立するサブステップと、
    前記物体が前記確認エリア内にある場合に前記物体を監視するサブステップと
    を含む、請求項２５に記載の方法。
36. 前記確認エリア内の前記物体を監視する前記サブステップは、ある期間にわたる前記視野内の前記物体の位置の違いが所定の条件を満たすかどうかを判定するサブステップを含む、請求項３５に記載の方法。
37. 前記車両の前記第２の車体が前記車両の前記第１の車体の前記衝突防止センサの前記視野内の前記物体ではない場合、前記物体に関する情報を前記車両の運転者インターフェースに送るステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。

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