JP2023545783A

JP2023545783A - 自動車用の衝突関連の時間変数を算出する方法および制御装置

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Publication number: JP2023545783A
Application number: JP2023521669A
Authority: JP
Inventors: アギレメールホアンマーセル; デッケヘンドリク
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-10-31
Also published as: EP4225622A1; US20240034310A1; CN116323354A; WO2022073882A1; KR20230078811A

Abstract

本発明は、時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を算出するための制御装置（１２）および方法であって、時間変数は、自車（１０）と少なくとも１つの別の対象体（１８）との起こり得る衝突を表す時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）であり、上記の方法は、自車（１０）および対象体（１８）の少なくとも１つの移動に依存する移動量を算出するステップと、自車（１０）および対象体（１８）の少なくとも１つについて実際の、かつ／または起こり得る位置領域（２０）を算出するステップと、移動量および位置領域（２０）に基づいて時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を算出するステップとを有し、自車（１０）の周囲モデルに基づいて、位置領域（２０）を算出する。

Description

本発明は、自車と少なくとも１つの別の対象体との起こり得る衝突を表す時間変数を算出するための制御装置および方法に関する。

自車という概念とは、本発明で記載する手段が適用されるかもしくは衝突関連の時間変数が特定される車両（特に自動車、またさらに特に乗用車または貨物自動車）のことであると理解される。このうち、衝突および特に追突事故を回避しようとする、自車の周囲にある別の車両を区別することができる。これらの車両が、例えば、本明細書で記載される対象体である。自車は、例えば、本明細書で記載する制御装置を含んでいてよい。

自車の車両周囲をセンサで監視することと、これに基づいて、例えば周囲モデルを生成することが公知である。車両周囲に衝突関連の対象体（特に別の車両であるが、静的な対象体、例えば交通インフラストラクチャ等も）が識別される場合、起こり得る衝突シナリオを表す様々な時間変数を特定することができる。時間変数は、特に、実際の衝突を回避するために、維持すべき時間変数である。これは、ＴＴＸ（「Ｘまでの時間」：Time-To-X）とも称され、「Ｘ」は、実際に考察される衝突シナリオについてのプレースホルダーである。この時間変数は、行動安全メトリック（または略してメトリック）とも称されることもある。これについての別の背景を開示する次の従来技術を参照されたい。

Spieker A. M. u. Kroschel K、 Hillenbrand J. A：“multilevel collision mitigation approach - Its situation assessment, decision making, and performance tradeoffs”, IEEE Transactions on intelligent transportation systems, 2006、
Kristian Kroschel、Joerg HillenbrandおよびVolker Schmid, ”Situation Assessment Algorithm for a Collision Prevention Assistant”, 2005、
M. M. MinderhoudおよびP. H. L. Bovy, ”Extended time-to-collision measures for road traffic safety assessment”， Accident Analysis and Prevention, 2001。

従来は行動安全メトリックが、決定論的に計算されており、これについて上述の従来技術において様々な計算アプローチが挙げられている。これらに共通であるのは、ほとんどの場合に、複雑なケース分けを行わなければならないことであり、これは、実際の走行動作では、つねに十分な信頼度で成功するとは限らない。全体として、これにより、計算リソースと、必要なプログラミングコストとに対して、高い要求が生じてしまう。例えば、計算手法は、解析的かつ／または数値的であり、積分計算または繰り返しの解決アプローチが必要になることもあり、これにより、計算の複雑さが対応して増大してしまう。

またこれらの方法は、多くの場合に、例えば、間隔測定のセンサ測定値にも直接に基づいている。このことは、センサの誤検出の際、かつ／または伝送遅延に起因して、衝突リスクの誤った算出を生じさせてしまう可能がある。

したがって、自車と、周囲にある対象体との起こり得る衝突を高い信頼性でかつコストをかけずに、特にこのために特定される、衝突を記述する時間変数を用いて評価したいと要求が存在する。

この課題は、請求項１に記載された方法と、同等の独立請求項に記載された制御装置とによって解決される。有利な発展形態は、従属請求項に示されている。

一般に提案されるのは、好ましくは２次元の（かつ／または幾何学的な）考察をベースに基づくこと、もしくは対応する２次元の考察に基づいて起こり得る衝突を評価することである。特に、自車の位置領域（例えば、実際の位置領域または将来の位置領域であって、例えば、２次元の走行コリドーまたは制動コリドー(Bremskorridor)としてモデル化可能な位置領域）を考察する。これらは、好適には車両の周囲モデル（または環境モデル）において定められ、したがって有利には、必ずしも直接的ではなく、センサによる周囲の直接的な解釈だけに間接的に依存する。

必ず直接にセンサ測定値によって処理し、また特にこれに限定するのではなく、本発明では、少なくとも部分的により適切な情報を含む得る周囲モデルから、衝突考察に必要な量を導出する。ここで自明であるのは、周囲モデルが、これのベースにある多数のデータソースに起因して、純粋な（個別の）センサ測定値を上回るコンテンツおよび／または情報を含み得ることである。

この場合に、起こり得る衝突を記述する時間変数の計算が、大幅に簡略化されることが判明している。特に、従来、計算が複雑でありかつ部分的に繰り返しによってのみ特定可能であった、従来技術の行動安全メトリック（すなわち特に対応するＴＴＸ時間変数）を、コストをかけずに、しかしながら高い信頼性で特定することができる。またこのために周囲モデルのすべての情報が、使用可能であるが、直接に検出したセンサデータによって直接に処理する必要はない。

本明細書において２次元の位置領域に言及する場合、これらの位置領域は、位置領域に位置しかつ／またはこれらを囲む複数の箇所によって定められていてもよい。したがって、完全な面を計算または定める必要は必ずしもない。その代わりに、複数の個別点および特にそれらの２次元座標も使用可能であり、これらの座標は、２次元的に分散されており、例えば、位置領域を囲むかまたは張る。好ましい変形形態では、位置領域は少なくとも２つの点または箇所によって記述され、これらについてそれぞれ少なくとも２次元座標が特定されるように構成される。しかしながら基本的には本発明の解決手段は、例えば、対応する３次元の位置領域を特定することにより、３次元的な考察にも適用可能である。

特に、時間変数（特に、ＴＴＸ時間変数および／または行動安全メトリック）を算出する方法が提案され、ここで時間変数は自車と少なくとも１つの別の対象体との衝突を表す。この方法は好ましくは次のステップを、すなわち、
－自車および対象体の少なくとも１つの移動に依存する移動量を算出するステップと、
－自車および対象体の少なくとも１つについて、（好ましくは少なくとも２次元の）実際の、かつ／または（例えば、将来の）起こり得る位置領域を算出するステップと、
－移動量および位置領域に基づいて時間変数を算出するステップとを有する。

位置領域は、好適には、自車の周囲モデルによって算出され、または換言すると、周囲モデルから導出され、かつ／または周囲モデルにおいて定められる。一般に、本明細書で記載する別のすべての考察、計算および算出も、周囲モデルを考慮して、かつ／または周囲モデルに基づいて行うことも可能である。このことは、特に移動量の特定に、特に自車とは別の車両、および／または予想される位置領域、特に制動コリドーまたは走行コリドーの広さまたは範囲に当てはまる。すべての距離または衝突リスクを判定するための必要な量を周囲モデルから導出することもでき、これに対応して、必ずしも直接な（個別の）センサ測定値から導出する必要はない。

移動量は特に、自車と対象体との間の相対速度であってもよい。移動量は、自車のセンサによって特定可能である。例えば、自車は、このために周囲センサ、特に間隔センサを用いて、周囲にある対象体の、特に周囲に位置する別の車両の速度を特定することができる。

位置領域を算出するために、自車は、例えば、（好ましくは少なくとも２次元の）周囲モデルにおいて、それ自体の位置座標を特定することができる。例えば、自車の寸法がわかれば、その外形、例えば水平面におけるその外形を少なくとも大まかに近似することができる。一般に、例えば（平坦な）車両基底に平行に延びる、対応する水平面において、本明細書で記載したあらゆる２次元量および／または領域を特定することができる。

起こり得る位置領域は特に、例えば、予想される軌跡、予想される制動特性または予想される自車の走行特性に基づいて特定される将来に起こり得る位置領域であってもよい。対象体については、将来に起こり得る位置領域として、例えば、自車の周囲センサを用いて対象体の移動量を検出することができる。この場合、例えば、対象体の走行方向および／または速度が検出されているとき、例えば、起こり得る位置領域として、対象体の予想される走行コリドーを好ましくは２次元的に計算し、かつ／またはモデル化することができる。

自車による対象体のセンサによる検出とは択一的にまたは付加的に、対象体は、通信接続を用いて関係する量を自車に伝送することも可能である。例えば、対象体それ自体の寸法（特にその実際の位置領域を定めるために）、または少なくとも１つの移動量（例えば、将来に起こり得る位置領域を定めるために）を自車に伝送可能である。このような量を取得するために、例えばインテリジェント交通インフラストラクチャにより、自車のいわゆるＶ２Ｘ（Vehicle-to-X）通信も可能である

好ましい変形形態によると、位置領域と、自車および対象体の対応する別の１つとの間の距離、特に最小距離に基づいて時間変数を算出する。例えば、自車とは別の、対応する車両および対象体が位置領域に進入するまで、距離に基づいて時間変数を特定することができる。一般に、自車についても対象体についても、好ましくは２次元の位置領域を特定するように構成することも可能である。この場合に、位置領域が重なり合う時点、もしくは衝突を意味し得る、対応する重なり合いまでにどのくらい時間が残っているかを算出することも可能である。ここでも周囲モデル、もしくは周囲モデルによってモデル化された情報に基づいて、これを行うことができる。

特に、好ましくは最小距離および移動量の商（より正確にいうと、移動量によって除算した最小距離）に基づいて、時間変数が特定されるように構成されていてもよい。ここで移動量は好ましくは、自車と対象体との間の既に言及した相対速度であってもよい。

一般に時間変数として、従来技術においてそれ自体公知である、次に言及するあらゆる変形形態を決定することができるが、そこでは不利かつコストのかかる計算手法が決定される。本発明によると、算出した移動量および／または少なくとも１つの位置領域に基づいて、様々なタイプの複数の時間変数も決定可能であることは自明のことである。一般に、運転者支援機能（特に緊急制動機能）を制御しかつ／または選択的にトリガするために、本明細書で言及したあらゆる時間変数が使用可能である。

考えられ得る時間変数の例は、
－「衝突までの時間」（ＴＴＣ：Time-To-Collision）、
－「ブレークまでの時間」（ＴＴＢ：Time-To-Break）、
－「操舵までの時間」（ＴＴＳ：Time-To-Steer）、
－「キックダウンまでの時間」（ＴＴＫ：Time-To-Kickdown）、
－「消失までの時間」（ＴＴＤ：Time-To-Disappear）、
－「進入までの時間」（ＴＴＥ：Time-To-Enter）。

次の実施形態は特に、時間変数として「衝突までの時間」を算出することに関する。好ましい変形形態によると、位置領域として、（例えば周囲モデルに基づいてまたは周囲モデルにおいて）自車の寸法を考慮して、自車の実際の位置領域を算出する。次いで、好ましくは幾何学的形状および／または幾何学的かつ少なくとも２次元の、自車の範囲に対応する（例えばその底面を含む）、対象体までの、この位置領域の距離および好ましくは最小距離を特定することができる。好ましくは、（例えば、対象体によって通信される寸法および／またはセンサによって検出した寸法に基づき）対象体について、同様に実際の位置領域を特定する。本明細書で説明したいずれの距離考察も、周辺モデルに基づいていてもよく、かつ／またはここから導出可能であることは自明なことである。

次の実施形態は特に、「ブレークまでの時間」として時間変数を算出することに関する。１つの態様によると、（好ましくは改めて周囲モデルにおいて、または周囲モデルに基づいて）、起こり得る位置領域として自車の制動コリドーを算出し、好ましくは自車の（予想される）制動距離に基づいて制動コリドーを算出する。制動コリドーは、例えば、車両が完全に停止するまで、かつ／または制動過程の終了まで走り続ける領域であってよく、かつ／またはこのような領域を含んでいてもよい。したがって、制動コリドーは、その量（特に走行方向における範囲）が、自車の予想される制動特性に基づいて特定される、車両の走行方向に延びる領域であってもよい。この制動特性は、例えば、予想される制動距離によって表すことが可能である。この予想される制動距離は、自車の実際の速度と、最大限に可能な減速度とから、結果的に得られる制動距離として特定可能である。

時間変数は、対象体が制動コリドー内に直接に位置している（すなわち、この場合に制動がすぐに必要であり、かつ／または既に遅すぎる）場合、ゼロであってもよい。これに対応して絶えずチェックすることができるのは、（例えば、自車の間隔センサを用いて）対象体が制動コリドーに進入したか否かであり、この場合には好ましくは、時間変数が小さすぎる（例えば、値ゼロを有する）ことにより、緊急制動機能を自動的にアクティブ化することができる。

次の実施形態は特に、「操舵までの時間」として時間変数を算出することに関する。１つの態様によると、起こり得る位置領域として、自車の少なくとも１つの旋回円(Wendekreis)を算出する。好ましくは、自車の２つの旋回円を算出する。車両は２つの操舵方向もしくは操舵旋回角度の際に方向転換できるため、これらの旋回円は、自車を左に操舵することから、もしくは右に操舵することから結果的に得られる。これらの位置領域はここでも、周囲モデルにおいてモデル化可能であり、例えば、そこで同様にモデル化されて予想される、別の車両の移動特性および／または位置領域と対比させることが可能である。

次の実施形態は特に、「キックダウンまでの時間」として時間変数を算出することに関する。１つの態様によると、（例えば、周囲モデルにおいて、または周囲モデルに基づいて）起こり得る位置領域として、対象体の移動コリドーを算出する。さらにこの関連において好ましくは、自車が、（あらかじめ定めた）回避操作（特に、運転者によるいわゆるキックダウン、すなわち、最大限に可能な加速度設定）を行った際に到達可能な位置を取る場合、対象体の位置領域と、自車との間の（好ましくは最小の）距離に基づいて時間変数を算出するように構成される。特にこの関連においてまず、時間変数として、特に本明細書に記載したやり方に基づき、前述した「衝突までの時間」を特定することができる。次いで、自車があらかじめ定めた回避操作（特に記載したキックダウン）を行う場合、この「衝突までの時間」内に自車がどの位置に到達できるかを算出することができる。次いで、この位置は、対象体の記載した位置領域までの距離を特定するために使用可能である。これらの考察のすべても、周囲モデルにおいてモデル化し、かつ／またはここから導出することができる。

移動コリドーとして一般に、対象体（特にこれ自体が車両である場合）の予想される走行距離もしくは予想される移動が含まれる２次元領域を定めることができる。このために、例えば、対象体の実際の走行方向および／または走行速度を使用することができ、かつ／または移動コリドーは、対象体のその走行方向における実際の位置領域の外挿に基づいて特定可能である。

次の実施形態は特に、「消失までの時間」として、または「進入までの時間」として時間変数を算出することに関する。１つの態様によると、起こり得る位置領域として、自車の移動コリドー（または走行コリドーとも称される）を算出し、さらに対象体の実際の位置領域を算出し、２つの位置領域の間の距離に依存して時間変数を特定する。これらのすべての量は、周囲モデルから導出可能であり、かつ／または周囲モデルにおいてモデル化可能である。この場合、位置領域間の距離と、好ましくは相対速度とに基づき、移動量として、（「進入までの時間」については）移動コリドーに対象体が進入するまでの最小距離を特定するか、または（「消失までの時間」については）移動コリドーから出てくるために、対象体が進んだ最大距離を特定する。このために、対象体の走行方向を想定することができ、かつ／またはセンサにより、または車両通信によってこれを検出することができる。次いでここでも、それぞれの時間変数を算出するために、（好ましくは商を形成することによって）これらのそれぞれ距離を移動量に組み込んだ計算することができる。

前述した方法は一般に、コンピュータ実装式であってよく、また次に記載するタイプの制御装置によって実施可能であることは自明のことである。

したがって本発明は、自動車（特に本明細書に記載したあらゆる自車）用の制御装置にも関しており、この制御装置は、本明細書に記載したあらゆる態様による方法を実施するために構成されている。

このために制御装置は少なくとも１つのプロセッサ装置および／または記憶装置を有していてもよい。記憶装置には、プロセッサ装置によって実行する際に制御装置に、本明細書に記載したあらゆる方法手段または方法ステップを実施させ、かつ／または提供させるプログラム命令が格納されていてもよい。制御装置は、通信接続を介して、本明細書に記載したあらゆるセンサと通信するために、または周囲にある車両と通信するために構成されていてもよい。例えば、交通インフラストラクチャが、自車の周囲にある車両についての情報を伝送するように構成されている場合、この交通インフラストラクチャとの通信も可能である。制御装置は一般に、制御デバイスであってよい。

制御装置は一般に、本明細書で算出したあらゆる時間変数が、あらかじめ定めた衝突判定基準を満たすか否かチェックするように構成されていてよく、満たす場合には制御装置は好ましくは、あらかじめ定めた対抗手段を講じるように構成されている。これには、例えば、運転者支援機能、特に緊急制動機能をアクティブ化および／または実行することが含まれていてもよい。

以下では、後出の図に基づいて、本発明の実施例を説明する。ここでは、図を跨いで、同種のまたは同じ作用の特徴的構成には同じ参照符号が使用されていることもある。

「衝突までの時間」を算出するための概略的な手順の基本的な仕組みを示す図である。「ブレークまでの時間」を算出するための概略的な手順の仕組みを示す図である。「操舵までの時間」を算出するための概略的な手順の仕組みを示す図である。「キックダウンまでの時間」を算出するための概略的な手順の仕組みを示す図である。「進入までの時間」および「消失までの時間」を算出するための概略的な手順の仕組みを示す図である。

後出の図に基づき、例示的な時間変数およびその算出手順をそれぞれ説明する。ここで図は、自車１０と、その周囲にある対象体１８との平面図にそれぞれ対応する。したがって、対応して、水平方向の空間平面上にある車道を上から見ているのであり、この空間平面では、本発明で考察される位置領域２０および／または一般的に移動変数および位置も算出される。さらにこの図は、自車１０の周囲モデルに格納されかつ／またはそこから導出可能な情報を描写している。この周囲モデルは一般に、部分的にのみセンサによって、または少なくとも異なる種類のセンサ装置によって検出することができる利用可能な情報全体から作成可能である。このためには、従来技術から公知のアプローチを用いることができる。したがって後出の考察および算出は好ましくは、この周囲モデルに基づいており、直接のセンサによる測定に、または少なくともこれだけに基づいていないか、少なくとも個別のセンサ値の直接の使用に基づいていない。その代わりに、この周囲モデルを作成し、かつ／または更新するために、センサ測定値を周囲モデルにまず記憶することができ、次いで、ここで考察されるあらゆる量、領域および／または距離を周囲モデルから導出することができる。

図１には、概略的に示した制御装置１２を含む自車１０が示されている。制御装置１２は、少なくとも１つの周囲センサ１４と、少なくとも１つの通信装置１６とに接続されている。周囲センサ１４により、周囲にある対象体の、この図に記載したあらゆる特性、例えば、その寸法および／または移動方向または移動速度が検出可能である。択一的または付加的にこのような情報は、対象体１８（特にこれ自体が車両である場合）から通信装置１６に送信可能である。別のユニット（例えば、インテリジェント交通インフラストラクチャ）により、対応する情報を通信ユニット１６に伝送することも可能である。

制御ユニット１２は一般に、例えば、様々なデータソース（特に様々なセンサ装置）および／またはセンサ測定から生成した、自車１０の周囲モデルに基づき、後で記載するあらゆる計算もしくは算出を実行するように設定されている。さらに制御ユニット１２は、運転者支援機能および特に緊急制動機能をアクティブ化すべきか否かを時間変数に基づいて決定するように設定されている。

後出の図２～図５に関連して繰り返さないとしても、そこに示した自車１０は、図１の変形形態と同じように構成可能であり、制御ユニット１２が好ましくは、類似の機能範囲を有することは自明のことである。

図１に示されているのは、自車１０についても、（この図で考察する対象体の実施例である）先行車両１８についても実際の２次元の位置領域２０が算出されることである。このために単に例示的に矩形の形状が選択されている。実際の位置領域２０は、車両１０，１８の外形を表しており、これは概略的に簡略化されている（すなわち、車両１０，１８の実際の外形を単に大まかに近似している）。位置領域２０は、１～８でマーキングした複数の点によって定められているかまたは張られている。これらの点について、それぞれ２次元座標を算出する。位置領域２０はしたがって、点１～点８の２次元座標から成るデータセットもしくは集合であるが、それの個数は単に例示的である。座標値、ひいては位置領域２０は、自車１０の周囲モデルから導出可能であり、センサによって直接に測定されることはない。

より正確にいうと、自車１０の場合、個別に示されていない、自車１０の周囲モデルの座標系において点座標が特定される。このためには、自車１０（特にその制御ユニット１２）には、それ自体の位置およびその寸法がわかっているだけでよい。

先行車両１８からは、自車１０の通信装置１６に伝送される情報に基づき、または自車１０の周囲センサの測定値（例えば、少なくとも点４～点８の座標）に基づき、周囲モデルにおける点１～点８の座標を特定することができる。

これらの位置領域２０の間では、引き続いて距離、より正確にいえば最小距離が特定され、これに基づいてここでも、周囲モデルもしくはそこに定められた座標値が用いられる。より正確にいうと、自車１０の点１～点８のそれぞれについて、先行車両１８の位置領域２０のそれぞれの点１～点８との、または一般にあらゆる既知の点との距離が算出される。このようにした算出した複数の距離値から、最小距離値が選択され、ここでこの最小距離値は、例えば、自車１０（もしくはその位置領域２０）の点１から、先行車両１８（もしくはその位置領域２０）の点７への距離に対応する。

この最小距離は、引き続いて自車１０および先行車両１８の相対速度によって除算される。この相対速度は、この図で考察している移動量の例である。制御ユニット１２は、このために、例えば、図示しない速度センサを介して、自車１０の速度を算出し、また自車１０の周囲センサ１４により、先行車両１８の速度を特定することができる。

最小距離と相対速度とから得られる記載した商により、算出した時間変数として、「衝突までの時間」が得られる。これは、次の式１によって表すことでき、そこで挙げた２つの対象体は、自車１０と先行車両１８であり、すなわち、

である。

図２ではここでも自車１０が示されており、また位置領域２０としてその起こり得る制動コリドー２３が示されている。この制動コリドーには、自車１０が、制動を行った際に、好ましくは完全な停止状態に留められる箇所もしくは領域（すなわち、自車１０がその停止状態まで走り続ける領域）が含まれている。好適には、最大の負の加速度を有する急制動が想定される。

（図２に示されていない）制御ユニット１２はさらに、自車１０の実際の速度およびその走行速度を算出することができる。前に特定した動作パラメータ（特に、最大限に可能な減速度）に起因して、また例えば、自車１０の幅寸法Ｂについての知識があれば、それにしたがい、対応して将来起こり得る位置領域２０として、２次元的に示された制動コリドー２３を特定することができる。この定義はここでも、周囲モデルにおいて、もしくは周囲モデルに基づいて行うことができ、位置領域２０には、周囲モデルの対応する座標集合が含まれていてもよい。

この位置領域２０は、単に例示的に、その前方境界における３つの個別の点によって表されており、これらの個別の点は、自車１０の幅寸法Ｂもしくは位置領域２０の類似の寸法に沿って分散されている。１～３によってマーキングしたこれらの点に対し、ここでも２次元座標を算出することができる。次いで、図１における「衝突までの時間」の計算の場合と同様に、位置領域２０のこれらの点１～点３と、周囲にある図示しない対象体１８との、特に先行車両でありかつ好ましくはその実際の位置領域２０（図１を参照されたい）との距離を特定することができる。さらに好ましくはここでも、最小距離を算出する。自車１０および周囲にあるこれに対応する対象体１８の相対速度に対して商を形成することにより、「ブレークまでの時間」が得られる。

次の式２および式３に基づいて、前に説明したやり方を説明する。公知のように、車両の最大制動加速度αは、静止摩擦係数μと重力加速度Ｇとの積から得られる。自車１０の進んだ制動距離は、その速度ｖを考慮し、次の式２によって特定することができる。すなわち、

である。

したがって、「ブレークまでの時間」について、記載した制動コリドー２３により、自車１０の位置領域２０として次（式３）が得られる。すなわち、

である。

図３に基づいて、「操舵までの時間」の時間変数の算出を記載する。これは一般に、車両が、好ましくは最大操舵旋回角度で回避することによって衝突を阻止できる最長時間または最終時点を示している。この際に提案されるのは、このために、周囲モデルにおいてかつ／または周囲モデルに基づいて、自車１０の起こり得る２次元位置領域２０として（少なくとも１つの）旋回円２２を特定することである。この旋回円は図３に書き込まれている。上側の図は、左方向に操舵する際の旋回円２２に関係している。下側の図は、右方向に操舵する際の旋回円２２に関係している。旋回円２２は、またより正確にいうとその半径は好ましくは、速度に依存し、かつ／または静止摩擦に依存して特定される。一般に、静止摩擦を特定するために、従来技術において公知のあらゆるアプローチおよび特に推定方式を選択することができ、またはこれについての定数を格納することができる。自車１０に対して相対的な旋回円２２の位置決めは、車軸幾何学形状もしくはシャシー構成に依存して行われる。

最大操舵旋回角度の際には、与えられた車速ｖ、重力加速度ｇおよび静止摩擦μにおける最小旋回半径ｒ_ｍｉｎを次のように特定することができる（式４）、すなわち、

である。

ここでαは、道路傾斜角を示しており、しかしながらこれは。純粋に２次元的に考察する際には無視することができる。回転半径ｒ_ｍｉｎについては構成上の限界が存在するため、これを任意に小さく選択できないことは自明のことである。例えば、特定値が構成上の限界を下回る場合、式４を用いて、この特定値を無効であると評価することが可能である。

一般的に当てはまるのは、旋回円２２の１つの中に対象体１８が位置している場合，衝突をもはや阻止できないことである。これに対し、例えば、旋回円２２の１つだけの中に存在する対象体１８は、操舵により、もしくは対応する他方の旋回円２２に操舵もしくは走行することにより、場合によっては向きを変えることができる。

ＴＴＳ時間変数を特定するために、例えば周囲モデルにおいて、旋回円２２の中心点Ｍの座標を特定する。これらの座標は、上で説明したように、（例えば、その前車軸に沿って、かつ前車軸における自車１０のカーブ外側の車輪との、半径ｒ_ｍｉｎに依存する間隔において）構成上の理由から自車１０に対して相対的に定められて決定される。次に、それぞれの円中心点Ｍと、図２に示していない周囲にある対象体１８との間の最小距離を算出する。このために、例えば、図１と同様に、先行車両１８の回りの位置領域２０を定めることができ、またそれぞれの円中心点Ｍと、この位置領域２０の個々の位置１～位置８との距離を計算することができる。それぞれの旋回円２２の外周と対象体１８との間の距離を得るために、この距離から円の半径ｒ_ｍｉｎを減算する。

距離がゼロ以下である場合、対象体１８は、既に旋回円２２の１つの中にあり、回避はもはや可能でないか、または別の方向に、もしくは対象体１８のない旋回円２２にしたがって操舵することによってのみ可能になる。２つの旋回円２２を考察すると、２つの旋回円２２について、対応する最小距離を特定し、次いで、これらの最小距離の大きい方をＴＴＳ時間変数に使用する。背景は、運転者の視点から、より適切な回避操作（より長い残り時間によって）が優先されるべきということである。

通例、矩形としてモデル化される、車両の実際の位置領域２０と、旋回円との間（すなわち、一般に矩形と円との間）の説明した距離は、いわゆるクランピング法または最大最小関数を用いて特に正確に特定可能である。

ＴＴＳ時間変数の計算には、次の式５が使用可能である。すなわち、

である。

図４に基づき、次にＴＴＫ時間変数（キックダウンまでの時間）を計算するための１つの選択肢を説明する。図示されているのは、移動コリドーもしくは走行コリドー２１という意味での２次元の位置領域２０が、好ましくは周囲モデルにおける座標集合として特定される他車１８である。このためには改めて車両１８の寸法、走行方向および／または走行速度を通信し、かつ／または検出することができる。自車１０は、左側の出発位置にも、跳躍的な最大加速度（運転者によるキックダウン）の際に到達可能である右側の将来の位置１０’にも示されている。

この回避操作には、図１の変形形態と同様に特定可能なＴＴＣ時間が利用可能である。この時間と、例えば、構成的にあらかじめ設定されかつ既知である、自車１０の最大限に可能な加速度とから、ＴＴＣの枠において最大限に到達可能な将来の位置１０’が特定可能である。より正確にいうと、最大の加速度の際に、ＴＴＣ内で最大限に進むことができる走行距離Ｓが特定可能である。

引き続いて、将来の位置１０’が既知である場合、その将来の位置１０’において移動コリドー２１と自車１０との間に存在する間隔Ａ’が算出可能である。この間隔Ａ’は、将来の位置１０’における移動コリドー２１と自車１０との間の最小距離を表す。これに対応して、次の式６にしたがってＴＴＫ時間変数を特定可能である。すなわち、

である。

図５に基づき、以下ではＴＴＤ時間変数とＴＴＥ時間変数とを特定するための選択肢を記載する（「消失までの時間」：Time-To-Disappear、「進入までの時間」：Time-To-Enter）。ここでは、自車１０と、その起こり得る移動コリドー２１（または自車コリドーとも称される）が、その起こり得る２次元位置領域２０として示されており、この２次元位置領域２０は、ここでも自車１０の周囲モデルにおける座標集合として定められている。さらに２つの異なるシナリオ、すなわち移動コリドー２１の方向に走行する他車１８が示されている（走行方向矢印Ｆを参照されたい）。さらに、右側には、まだ移動コリドー２１に位置しているが、これを出ようとする車両１８が示されている。これらの２つの車両１８について、図１の変形形態と同様に実際の位置領域２０を特定する。次いで、ここでもこれらの位置領域２０と移動コリドー２１との間の距離を特定し、ここでも図１と同様に位置領域２０の点座標を用いることができる。

左側の車両１８の場合、位置領域２０と移動コリドー２１との間の最小距離ＭＤを特定する。右側の車両１８の場合、移動コリドー２１から出るために、車両１８が進まなければならない最大距離ＭＭを特定する（すなわち、最大の重なり合いの程度は、その位置領域２０と移動コリドー２１とから特定される）。次いで、次の式７および式８に基づいて、関係する時間変更を次のように特定することができる。すなわち、
７：

であり、
８：

ここでは自車コリドーは、移動コリドー２１に対応する。障害物車両に対して相対的なこの自車コリドーの速度とは、自車コリドーが、進入するまたは外へ出る車両１８に向かうか、またはこれから離れる相対速度のことであると理解される。図示したケースでは、これには自車１０のカーブ走行が必要になり、これにより、自車コリドー（もしくは移動コリドー２１）は、車両１８の方向に、またはこれから離れるように逸脱される。これは、上で検討した時間変数に、対応する作用を有し、これには、式７および式８が考慮される。自車コリドーは、走行方向において無限であるとみなすことも可能である。このことが強調しているのは、相対速度が、対応するカーブ走行または逸脱する場合にのみ、車両１８に対して相対的に変化することである。

１０自車
１０’ キックダウン後の将来の位置における自車
１２制御装置
１４周囲センサ
１６通信装置
１８対象体／先行車両
２０位置領域
２１移動コリドー
２２旋回円
２３制動コリドー
Ｂ幅寸法
Ｍ中心点
Ｓ走行距離
Ｆ走行方向
Ａ’ キックダウン後の間隔
ＭＤ最小距離
ＭＭ最大距離

Claims

時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を算出する方法であって、前記時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）は、自車（１０）と少なくとも１つの別の対象体（１８）との起こり得る衝突を記述するためのものであり、前記方法は、
自車（１０）および対象体（１８）の少なくとも１つの移動に依存する移動量を算出するステップと、
自車（１０）および対象体（１８）の少なくとも１つについて実際の、かつ／または起こり得る位置領域（２０）を算出するステップと、
前記移動量および前記位置領域（２０）に基づいて前記時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を算出するステップと、
を有し、
前記自車（１０）の周囲モデルに基づいて、前記位置領域（２０）を算出する、
時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を算出する方法。
前記位置領域（２０）と、自車（１０）および対象体（１８）の対応する別の１つとの距離に基づいて、前記時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を算出し、
特に、前記移動量によって前記距離を除算した商に基づいて前記時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を特定し、ここで前記移動量は、前記自車（１０）と前記対象体（１８）との間の相対速度である、
ことを特徴とする、請求項１記載の方法。
位置領域（２０）として、前記自車（１０）の寸法を考慮して、前記自車（１０）の実際の前記位置領域（２０）を算出することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
起こり得る位置領域（２０）として、前記自車（１０）の制動コリドー（２３）を算出し、ここで前記自車（１０）の制動距離に基づいて前記制動コリドー（２３）を算出する、ことを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
起こり得る位置領域（２０）として前記自車（１０）の少なくとも１つの旋回円（２２）を算出することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
起こり得る位置領域（２０）として、前記対象体（１８）の移動コリドー（２１）を算出することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
前記自車（１０）が、回避操作を実行する際に到達可能な位置を取る場合に、前記対象体（１８）の前記位置領域（２０）と前記自車（１０）との間の距離に基づいて前記時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を算出することを特徴とする請求項２および７記載の方法。
起こり得る位置領域（２０）として、前記自車（１０）の移動コリドー（２１）と、さらに前記対象体（１８）の実際の位置領域（２０）とを算出し、
２つの前記位置領域（２１，２０）間の距離（ＭＤ，ＭＭ）に依存して前記時間変数（ＴＴＣ，ＴＴＢ，ＴＴＳ，ＴＴＫ，ＴＴＤ，ＴＴＥ）を算出する、
ことを特徴とする、請求項１記載の方法。
前記位置領域（２０）は、少なくとも２次元であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するように構成されている、自動車用の制御装置（１２）。