JP5179594B2 - 車両の運転のための調整戦略をサポートするための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に車両の分野に関し、また、ターゲット車両の特徴を示すデータの特定に関する。詳細には、本発明は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための方法、装置、及びコンピュータ・プログラム製品、並びにそのような装置を備える自動車両に関する。

車両の分野においては、また、特に輸送車両の分野においては、車両の運転を容易にする多くの様々な制御メカニズムがある。

この実例として、適応速度維持装置、及び、いつ先行車両の追い越しを行うべきかを示す追い越しサポート機能、並びに、燃料消費を削減するための機能、及び衝突を防ぐための機能が挙げられる。

これらの機能の多くに共通している点は、それらが、運転されている車両に依存するだけでなく、以下でターゲット車両とも呼ぶ、その車両の前又は後ろの車両にも依存することである。このような車両は、そのような制御メカニズムに大きく影響する。したがって、これらの機能の改良を可能にするためには、ターゲット車両の様々な特性を特定することが適切な場合がある。例えば、何らかの車両のタイプに従ってターゲット車両を分類すること、又は、そのような制御メカニズムにおいて異なる選択が必要となる、ターゲット車両の様々なタイプの特性を特定することが適切な場合がある。

分類は手動で行われるかもしれない。しかし、その場合、運転者は、そのような制御メカニズムに分類情報を入力しなければならないであろう。入力することで、運転者が注意をデータ入力に向けることになり、それによって、運転者が交通に注意を払えなくなる可能性が生じる。これは、最悪の場合、交通事故につながるかもしれない。したがって、このような車両の分類は自動的に行われることが適切である。

その他の特性を得ることは、データ処理を伴う。

したがって、自動車両の運転で使用される制御メカニズムを改善するために、ターゲット車両の様々な特性を自動的に特定する必要がある。

当分野においては、既知の、ターゲット車両を自動的に分類する方法がある。例えば、ＷＯ０３／００６２９１では、レーダー・センサ、ライダー・センサ、又はビデオ・センサを使って、対象物までの距離、反射面の垂直範囲及び水平範囲、対象物の形状、反射面の表面の特徴など、先行対象物に関するパラメータを測定する。このような測定データは、その後、対象物のクラスを選択するための基準として使用される。同明細書は、これが、特徴的な対象物クラスと測定データとを相互に関連付けることによってなされると説明している。この状況では、対象物クラスはそれぞれ特徴的なパターンを有する。このようなパターンの実例として、オートバイを検出するためのレーダーの後方散乱断面図、建物を検出するための特性速度がある。したがって、対象物はそれぞれ、対象物クラスについての特性パターンに基づいた、測定データの相関関係分析によって、１つの対象物クラスと関連付けられる。

ＷＯ２００４／０８６３０１には、実例のシーケンスを用いてオフラインで訓練された自己学習システムによって車両を分類するのに、どのようにビデオ・カメラが使用されるかが記載されている。

したがって、ターゲット車両の特性、例えば、車両の分類、又は、空気抵抗定数、最大推進力などその他の特性を特定するための、単純で効果的、且つ自動的な方法が必要とされている。

ＷＯ０３／００６２９１ ＷＯ２００４／０８６３０１

本発明は、ターゲット車両の特性を単純な方法で特定することを目的とする。

本発明は、それらの特性の特定を、ターゲット車両の加速度と、速度などの関連パラメータにのみ基づいて行うことにより、これを実現する。これに基づくと、ターゲット車両の１つの変数、すなわち、それらの特性が必要とされる、ターゲット車両と車両の間の距離を測定することだけが必要となる。

本発明の第１の態様によれば、この目的は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための方法であって、
入力値に基づいてターゲット車両について複数の加速度値を特定するステップであって、それらの入力値は、車両とターゲット車両の間の距離について検出された距離値の形をとる、又はそれらの距離値から導出されるステップと、
ターゲット車両の特徴を示すデータを得るために加速度値を処理して、ターゲット車両の特徴を示す前記データを、車両の運転を調整するための調整装置に引き渡すステップと、
複数の加速度値グループ内の加速度値に基づいて、加速度について分布測定値を特定するステップであって、各グループは、少なくとも２つの速度範囲のうち１つの範囲内の、先行車両の対応速度値に関して特定された加速度値を含むステップと、
分布測定値に基づいて車両タイプを分類するステップであって、ターゲット車両の特徴を示す前記データは、分類に対応する分類データであるステップとを含む方法によって達成される。

本発明の第２の態様によれば、この目的は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための装置であって、
距離検出器からの入力値に基づいて先行車両について複数の加速度値を特定するよう適合された加速度特定ユニットであって、それらの入力値は、車両と先行車両の間の距離について検出器が検出した距離値の形をとる、又はそれらの距離値から導出される加速度特定ユニットと、
ターゲット車両の特徴を示すデータを得るために加速度値を処理して、ターゲット車両の特徴を示す前記データを、車両の運転を調整するよう適合された調整装置に引き渡すよう適合された加速度値処理ユニットと、
複数の加速度値グループ内の加速度値に基づいて、加速度について分布測定値を特定するよう適合された分布特定ユニットであって、各グループは、少なくとも２つの速度範囲のうち１つの範囲内の先行車両の対応速度値に関して特定された加速度値を含む分布特定ユニットと、
分布測定値に基づいて車両タイプを分類して、分類に対応する分類データの形でターゲット車両の特徴を示すデータを引き渡すよう適合された車両分類ユニットとを備える装置によって達成される。

本発明の第３の態様によれば、この目的は、自動車両であって、この車両とターゲット車両の間の距離値を検出して、それらの距離値に関連する入力値を供給するための距離検出器と、この車両の運転を調整するよう適合された調整装置と、第２の態様による自動車両の動きについての調整戦略をサポートするための装置とを備える自動車両によって達成される。

本発明の第４の態様によれば、この目的は、車両の運転のための調整戦略をサポートするためのコンピュータ・プログラム製品であって、コンピュータ・プログラム・コードを含み、前記コンピュータ・プログラム・コードは、コンピュータにロードされると、前記コンピュータに、
入力値に基づいてターゲット車両について複数の加速度値を特定するステップであって、それらの入力値は、車両とターゲット車両の間の距離について検出された距離値の形をとる、又はそれらの距離値から導出される、ステップと、
ターゲット車両の特徴を示すデータを得るために加速度値を処理するステップと、
複数の加速度値グループ内の加速度値に基づいて、加速度について分布測定値を特定するステップであって、各グループは、少なくとも２つの速度範囲のうち１つの範囲内の、先行車両の対応速度値に関して特定された加速度値を含む、ステップと、
ターゲット車両の特徴を示す前記データを、車両の運転の調整のための調整装置に引き渡すステップとを行わせるためのものである、コンピュータ・プログラム製品によって達成される。

本発明には多くの利点がある。本発明は、ターゲット車両の特徴を示すデータに到達する、単純で効果的、且つ自動的な方法を提供する。さらに、これが加速度に基づいてなされ、それは、ターゲット車両に関して１つの変数だけ、すなわち、その距離だけを測定すればよいことを意味する。本発明はまた、実質的に、すでに車両に存在するユニットを使用するので、実装が容易である。必要とされるさらなる要素は、速度特定ユニット、加速度特定ユニット、加速度値処理ユニットだけであり、これらはすべてソフトウェアで実装可能である。

以下に、添付の図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。

道路上を、ターゲット車両である先行車の後ろを走行している車両を概略的に示す図である。 車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明による一般的な装置のブロック図である。 車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明による一般的な方法の流れ図である。 車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明の第１の実施例による装置のブロック図である。 車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明の第１の実施例による方法における、多数の方法ステップの流れ図である。 大型車両を小型車両と見分ける、加速度のグループの２種類の分布を示す図である。 勾配を走行している車両と、その車両に働く力を概略的に示す図である。 車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明の第２の実施例による装置のブロック図である。 車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明の第２の実施例による方法における、多数の方法ステップの流れ図である。 本発明による方法を実行するためのコンピュータ・プログラム・コードを含むＣＤ−ＲＯＭディスクとしての形態のコンピュータ・プログラム製品を概略的に示す図である。

本発明は、車両の運転の調整を容易にするために、先行車両、すなわちターゲット車両の特徴を示すデータに到達することを目的とする。したがって、ターゲット車両の特徴を示すデータは、車両の運転の調整が行われる基礎となる調整戦略をサポートするものである。

今日の自動車両、特に多くの大型自動車両においては、現在、運転者が車両の調整を行うための多くの様々なサポート、例えば、追い越しサポート、適応速度維持、衝突回避、燃料消費制御がある。

このような調整機能がうまく作動するためには、正しい測定が提案又は実行され得るよう、先行又は後行の車両、すなわち、いわゆるターゲット車両に関する特徴を示すデータが得られることが重要な場合がある。このような特徴を示すデータに到達するプロセスが自動的であることも必要である。それによって、運転者は、そのようなデータに手動で到達する必要がなくなる。本発明は、そのような特徴を示すデータに、単純で効果的、且つ自動的な方法で到達することを意図したものである。

図１は、自動車両１０を示す。自動車両１０は、好適にはトラックである。ただし、本発明がトラックには限定されず、あらゆる自動車両において使用できることに注意されたい。また、本発明は、運転者によって運転される車両に限定されるものでもない。本発明は、無人車両においても適用できる。図１において、自動車両１０は、道路１２上を走行している。この道路上には、先行車としてターゲット車両１４も走行している。この図では、別のトラックとして示されている。自動車両１０は、レーダー、ライダー、又はレーザーを含むことができる、距離センサ１６を備えている。センサ１６によって発せられる信号からのエコーに基づいて、ターゲット車両１４までの距離ｄをこのセンサ１６によって特定することができる。このようなセンサのあるものは、相対速度値を算出することもできる。

図２は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明による一般的な装置１８のブロック図である。この装置はセンサ１６に接続され、センサ１６から、センサ１６によってターゲット車両について特定された相対速度として入力値Δｖを受け取る。装置１８はまた、車両の運転の１つ以上の態様を調節する、例示の調整装置２８にも接続されている。調整装置２８は、例えば、適応速度維持を実行し、追い越しサポート若しくは衝突保護を提供し、又は燃料消費を制御する装置であってよい。装置１８は、上記入力値Δｖを受け取る速度特定ユニット２０を備える。この速度特定ユニット２０はまた、車両１０内の速度特定装置（図示せず）から速度値Ｖ_Ｖも受け取る。したがって、速度値Ｖ_Ｖは、運転されている車両１０の速度に関するものである。速度特定ユニット２０は、加速度特定ユニット２２に接続され、該加速度特定ユニットにはターゲット車両１４についての推定速度値Ｖ_ｔが供給される。加速度特定ユニット２２はメモリ２４に接続され、該メモリには、加速度値ａ、及び、場合により関連する速度値Ｖ_ｔも引き渡される。メモリ２４は、調整装置２８に接続されている加速度値処理ユニット２６に接続されている。調整装置２８には、加速度値処理ユニット２６が特徴を示すデータＣＤが引き渡される。

次に、本装置の動作の一般的なモードについて、図３も参照しながらより詳細に説明する。図３は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明による一般的な方法において実行される、多数のステップの流れ図である。

車両１０が道路１２上を走行しているときに、ターゲット車両１４である先行車両の後ろになる場合がある。このような状況が生じた場合、センサ１６は、そのターゲット車両１４までの距離ｄを検出する。本発明の変形実施例によれば、センサ１６はまた、この検出した距離ｄに基づいて、相対速度Δｖも算出する。この相対速度Δｖは、その後、入力値として、繰り返し調整された時間間隔で、すなわちサンプリング間隔で、速度特定ユニット２０に供給される。このようにして、速度特定ユニット２０は、ステップ３０でこれらの入力値を受け取る。ステップ３２で、速度特定ユニット２０は、同じサンプリング間隔で、車両１０について速度値Ｖ_ｖを受け取る。その後、ステップ３４で、速度特定ユニット２０は、これら２つの値に基づき、各サンプリング間隔でターゲット車両１４の速度Ｖ_ｔを特定又は算出する。その後、この速度Ｖｔは、加速度特定ユニット２２に供給される。その後、ステップ３６で、加速度特定ユニット２２は、多数の異なるこのような速度値Ｖ_ｔに基づき、速度Ｖ_ｔ及び検出された距離に対応する加速度ａを算出する。その後、ステップ３８で、加速度特定ユニット２２は、このような加速度値のそれぞれを、該当する場合は対応する速度値Ｖ_ｔと共に、メモリ２４に保存する。その後、ステップ４０で、ターゲット車両１４の特徴を示すデータＣＤに到達するために、メモリ２４に格納された加速度値ａ及び速度値Ｖ_ｔが加速度値処理ユニット２６において処理される。その後、これら特徴を示すデータＣＤは調整装置２８に引き渡される。調整装置２８は、ステップ４４で、これらのデータＣＤを使って車両運転機能を調整する。その結果、これらの特徴を示すデータが調整プロセスにおいて使用できるという点で、車両の調整が改善される。

本発明の第１の実施例によれば、上述の特徴を示すデータＣＤは、車両分類データである。したがって、この第１の実施例によれば、ターゲット車両が分類される。

このような分類は、車両のタイプについて、例えば、トラック、乗用車、オートバイなどについてなされる。先行車両の重量、エンジン出力などについても分類される。例えば、満載のトラックと空のトラックでは著しい差異がある場合がある。

図４は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明の第１の実施例による装置１８のブロック図である。図４に示すセンサ１６は、図２の場合のように、相対速度を特定する入力値Δｖを速度特定ユニット２０に引き渡す。この場合、速度特定ユニット２０は、同様に、速度値Ｖ_ｖを受け取る。ここでもまた、速度特定ユニット２０は加速度特定ユニット２２に接続されており、加速度特定ユニット２２はメモリ２４に接続されている。この実施例では、加速度特定ユニット２２は、このメモリ２４に、グループに分割された加速度値ａ_１、ａ_２、ａ_３を引き渡す。ここでは、この接続は、ユニット２２とユニット２４の間の３本の線で示されている。この第１の実施例によれば、加速度値処理ユニット２６は、分布特定ユニット４６及び車両分類ユニット４８を備える。この第１の実施例におけるメモリ２４は、分布特定ユニット４６に接続されており、その接続は、同様に、ここでは３本の線で示されている。メモリ２４は、その様々なグループの加速度値ａ_１（ｊ）、ａ_２（ｋ）、ａ_３（ｌ）を上記ユニット４６に引き渡す。分布特定ユニット４６は、車両分類ユニット４８に接続されており、その接続は、同様に、ここでは３本の線で示されている。分布特定ユニット４６は、その様々なグループについての分布値ｖａｒ（ａ_１）、ｖａｒ（ａ_２）、ｖａｒ（ａ_３）を上記ユニット４８に引き渡す。車両分類ユニット４８は、調整装置２８に接続されており、車両分類ユニット４８が分類データＣＬを、この調整装置２８に引き渡す。したがって、この実施例では、前述の特徴を示すデータが分類データＣＬを含む。

次に、第１の実施例の構成部分について、図５も参照しながら、より詳細に説明する。図５は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための、第１の実施例による方法において実行される、多数のステップの流れ図である。

ここでは、本発明の一般的な説明で記載したのと同じ方法で、距離ｄがセンサ１６によって検出される。その後、速度特定ユニット２０は、この距離ｄ、相対速度Δｖ、及び車両の速度Ｖ_ｖに基づいて、ターゲット車両１４の速度Ｖ_ｔを算出する。この後、加速度特定ユニット２２による加速度の特定がなされる。すなわち、センサ１６によって供給される各入力値Δｖについて、加速度値ａと速度値Ｖ_ｔが算出される。その後、加速度特定ユニット２２は、このような加速度値それぞれをメモリ２４に保存する。ここで、加速度値は、相対速度によって決定されるグループに保存される。

ここで、グループは、速度範囲の数によって決定される。速度範囲は少なくとも２つあり、本実例では３つである。しかし、さらに範囲数を増やしてより細かく分割することも可能であることに注意されたい。

ここで、速度範囲がＬグループあるとすると、以下に従って、それぞれの加速度サンプルｎが保存される。

a₁(j)=a(n),om v_t(n)>v₁ j=1,2,3,・・・,m₁ (1)
a₂(k)=a(n) om v₁>v_t(n)>v₂ k=1,2,3,・・・,m₂ (2)
・
・
・
a_L(l)=a(n) om v_t(n)<v_L-1 l=1,2,3,・・・,m_L (3)
上式で、ｖ_ｔは算出されたターゲット車両の速度であり、

したがって、それぞれが、対応する速度範囲に関連する複数の加速度値を含む、Ｌ個のグループがある。したがって、上記の実例では３つのグループがある。したがって、本発明によれば、ステップ５０で、メモリ２４中の加速度は、対応するターゲット速度Ｖ_ｔの大きさに応じて、第１のグループには加速度値ａ_１として、第２のグループには加速度値ａ_２として、第３のグループには加速度値ａ_３として格納される。

その後、分布特定ユニット４６は、メモリ２４から各グループ中の加速度値を収集し、又は取り出して、加速度値のグループそれぞれについて分布測定値を算出する。分布測定値は、多くの異なる方法で算出することができる。例えば、分散、標準偏差、又はその他の分布測定値として算出することができる。一例として、ここでは分散を算出する。すなわち、ステップ５２で、分布特定ユニットは、各グループについて分散、ここでは分散ＶＡＲ（ａ_ｌ）、ＶＡＲ（ａ_２）、ＶＡＲ（ａ_３）を算出する。

加速度サンプルａ＝ａ_ｌ，ａ_２，・・・、ａ_Ｎのグループについては、分散を以下の式に従って算出することができる。

上式で、Ｅ（ａ_ｉ）は、加速度ａの期待値、すなわち平均値であり、Ｐ（ａ_ｉ）は、加速度が正確にａ_ｉになる確率である。多数の値の正確な分散の算出には、それらの値が引き出されるもととなる母集団の確率分布を知る必要がある。分散は、多くの値があるときに推定することができる。分散を推定する方法は、以下の通りである。

本発明の１つの実施例によれば、期待値はゼロとみなされ、この場合、上式の第２項は省かれる。

期待値を以下に従って推定することも可能である。

上述の方法で、各グループについて多数の分散を算出することができる。その後、分散ＶＡＲ（ａ_１）、ＶＡＲ（ａ_２）、ＶＡＲ（ａ_３）は、分布特定ユニット４６から車両分類ユニット４８に送られる。

その後、ステップ５４で、車両分類ユニット４８は、このような分散のそれぞれを、少なくとも１つの対応する閾値と比較する。本実例では、このような閾値が１つだけあり、それよりも上の分散は小型車両を表し、それよりも下の分散は大型車両を表す。しかし、このような閾値が多数あってもよいことに注意されたい。その後、ステップ５６で、車両分類ユニット４８はそれぞれの比較の結果を結合し、ステップ５８で、それに基づき車両クラスを示す。次いで、この分類に対応する分類データＣＬが調整装置２８に与えられる。調整装置２８は、これらの車両クラス指示データを使って、車両運転機能を調整する。

分散が結合されると、それらをきわめて容易に比較することができる。そして、それらの大多数があるタイプの車両を表す場合、その車両であると特定され指示される。この場合、各分散に重みを適用することも可能である。例えば、最高速の速度範囲に対応する分散は、２番目に高速な速度範囲よりも重みが大きく、最低速の速度範囲に対応する分散は、最も重みが小さい。多くの値を含むグループが、含んでいる値がより少ないグループよりも重みが大きいとすることも可能である。

図６は、加速度の第３グループａ_３における異なる車両について、２種類の分布を示し、大型車を小型車とどのようにして見分けることができるかを示している。左の図は、トラックなどの大型車両についての分布を示し、右の図は、乗用車などの小型車量についての分布を示している。図からわかるように、これらの分布を適切な閾値によって区別することができる。その閾値よりも上の分散は小型車両を表し、下の分散は大型車両を表す。

指示に関しては、正しい指示の確率を、いくつのグループが正しいと思われるかという観点、及びグループの重みの観点から表現することもできる。

このようにして、調整装置は車両を分類する分類データを受け取ることができ、したがって、より効果的に調整を行うことができる。さらに、本発明の第１の実施例では、先行車両の形状の算出を使用する必要がなく、したがって、処理能力を少ししか必要としない。したがって、車両の分類が、単純で効果的、且つ自動的な方法で成し遂げられる。この分類によって、ターゲット車両、及び運転者の挙動についても、その特徴を良好に指示することができる。

上述のように、分類データは、トラック、乗用車、オートバイなど、車両のタイプを示すことができる。先行車両の重量、エンジン出力などについても同様に示すことができる。例えば、満載のトラックと空のトラックでは著しい差異がある場合がある。

本発明によれば、ターゲット車両について、その他の特徴を示すデータも特定することができる。本発明の第２の実施例によれば、ターゲット車両の特徴を示すデータ、例えば空気抵抗定数や最大牽引力に対応するデータなどが特定される。空気抵抗定数とは、ここでは、ターゲット車両の重量についての空気抵抗に関連し、最大牽引力に対応するデータとは、ターゲット車両の重量についての最大牽引力を表すものである。

道路上を走行する車両は、多くの様々な力を受ける。図７は、αの傾斜角度で上り勾配を走行するターゲット車両１４を概略的に示す。この車両１４は、車輪の駆動力Ｆ_Ｗ，空気抵抗Ｆ_ａｉｒ、道路方向の重力Ｆ_ｇｒａｖ、転がり抵抗Ｆ_ｒｏｌｌの作用を受けている。

図７からわかるように、道路方向の重力Ｆ_ｇｒａｖは、重力ｍｇの一成分である。

この車両の加速度は、以下の式で表すことができる。
a=F_W/m-F_roll/m-F_air(v)/m-F_grav/m (8)
上式で、ｍは車両の重量である。

道路方向の重力Ｆ_ｇｒａｖも、以下の式によって表すことができる。
F_grav=mg sin(α) (9)

この情報を背景にして、次に、本発明の第２の実施例を説明する。

図８は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明の第２の実施例による装置１８のブロック図である。図２のように、図８は、相対速度を特定する入力値Δｖを速度特定ユニット２０に引き渡す、センサ１６を示す。ここでは、速度特定ユニット２０は、同様に、速度値Ｖ_ｖを受け取る。ここでもまた、速度特定ユニット２０は加速度特定ユニット２２に接続されており、加速度特定ユニット２２はメモリ２４に接続されている。この実施例では、加速度特定ユニット２２は、上記のメモリ２４に、加速度値ａを、また関連する速度値Ｖ_ｔも引き渡す。この第２の実施例によれば、加速度値処理ユニット２６は、加速度特定ユニット２２に接続された勾配検出ユニット６２を備える。勾配検出ユニット６２は、車両内の傾斜特定ユニット６０にも接続されている。このような傾斜特定ユニットは、車両が走行している特定の勾配の傾斜を特定することができる。傾斜特定ユニットは、加速度計、地形データ、地図データなどを用いて勾配の傾斜の値を得ることができる。勾配の傾斜を示すセンサを、道路に接近させて配置できる場合もある。その場合、センサを、レーダー、マイクロ波、又はＲＦＩＤなどの何らかの他の読取り技術によって読み取ることができる。その後、道路のそばに位置するこのようなセンサからの傾斜データを、勾配検出ユニット６２に与えてもよい。直接測定することなく傾斜を特定することもあり得る。例えば、それぞれの車両の推進力や移動に対する抵抗に基づいて傾斜を特定してもよい。

加速度値処理ユニット２６はまた、空気抵抗定数特定ユニット６６及び牽引力特定ユニット６４も備える。これらは、共に、メモリ２４に接続されている。空気抵抗定数特定ユニット６６は、牽引力特定ユニット６４にも接続されている。空気抵抗定数特定ユニット６６及び牽引力特定ユニット６４は、有利には、カルマンフィルタの形をとることができ、その場合、いわゆる「拡張」カルマンフィルタになる。傾斜判定ユニット６２は、空気抵抗定数特定ユニット６６及び牽引力特定ユニット６４を制御する。この制御を破線矢印で示してある。空気抵抗定数特定ユニット６６は、最終的に、空気抵抗定数Ｃを調整装置２８及び牽引力特定ユニット６４に引き渡し、牽引力特定ユニット６４は、ターゲット車両の最大牽引力に対応するデータＦ_Ｍ／ｍを調整装置２８に引き渡す。したがって、この実施例では、前述の特徴を示すデータは、空気抵抗定数Ｃと、ターゲット車両の最大牽引力に対応するデータＦ_Ｍ／ｍを含む。

次に、第２の実施例の構成部分について、図９も参照しながら、より詳細に説明する。図９は、車両の運転のための調整戦略をサポートするための、本発明の第２の実施例による方法において実行される、多数のステップの流れ図である。

ここでは、本発明の一般的な説明で記載したのと同じやり方で、距離ｄがセンサ１６によって検出される。その後、速度特定ユニット２０は、この距離ｄ、相対速度Δｖ、及び車両の速度Ｖ_ｆに基づいて、ターゲット車両１４の速度Ｖ_ｔを算出する。この後、加速度特定ユニット２２による加速度の特定がなされる。すなわち、センサ１６によって供給される入力値の各々について、加速度値ａと速度値Ｖ_ｔが算出される。その後、ステップ６８で、これらの加速度値ａ及び速度値Ｖ_ｔは、メモリ２４に保存される。これは連続的に実行される。勾配検出ユニット６２はまた、加速度値及び速度値を受け取る。このユニット６２は、まず、ターゲット車両１４が十分な傾斜を有する下り勾配上にいるかどうかを識別する。このような識別は、ターゲット車両の最大速度、例えば、９０ｋｍ／ｈという最大速度で受け取った加速度値を調べることによって行われる。この速度で走行しているトラックは、下り勾配にさしかかるとその速度が多少増す。すなわち、多少加速する。したがって、ステップ７０で、加速度ａの分析が、最大速度における短時間の速度増加を示す場合、勾配検出ユニット６２は、ターゲット車両１４が下り勾配の可能性がある場所にいることを示唆する。ステップ７０で、最大速度で、加速度が速度増加を示さない場合、本方法は、ステップ７８で、ターゲット車両１４が上り勾配にあるかどうかの識別を続ける。したがって、下り勾配の可能性がある場所であった場合、ターゲット車両について得られてメモリ２４に保存された速度値及び加速度値は、下り勾配の可能性がある場所に起因する値として示される。車両１０が、勾配の可能性が示された位置に到達すると、勾配検出ユニット６２は、ステップ７２で、その勾配の傾斜を特定する。これは、センサ６０から適切なデータを受け取ることによって行うことができる。次いで、勾配検出ユニット６２は、その勾配の傾斜が十分であるかどうかを調べる。通常、傾斜が１〜２％よりも大きい場合には十分である。ステップ７４でこの傾斜が十分ではない場合、本方法は、ステップ６８で、加速度値及び速度値の収集を続ける。反対に、ステップ７４で傾斜が十分だった場合、そのために、ターゲット車両が下り勾配にいることが示される。勾配検出ユニット６２は、空気抵抗定数特定ユニット６６に、その下り勾配に起因する値として示されていたメモリ２４内の値に基づいて、空気抵抗定数を特定するよう命じる。ステップ７６で、この定数Ｃが特定される。

十分に急な下り勾配上では、ターゲット車両１４は少しも加速することなく、単に転がるだけである。その結果、転がり抵抗や空気抵抗よりも大きい重力に起因する加速が生じる。これは、上記の式（８）における車輪の駆動力Ｆ_Ｗがゼロになることを意味する。さらに、ここでは、Ｆ_ａｉｒ（ｖ）／ｍという項は、速度に依存する２乗になり、すなわちＣ^＊ｖ^２と記述することができる。

これは、下り勾配上では、式（８）を、等式（９）によって修正して、次のように単純化できることを意味する。
a=-F_roll/m2C^*v²+g^*sin(α) (10)

ここで、Ｆ_ｒｏｌｌ／ｍは実質的に一定であり、非常に小さい値であるため、Ｃの算出を可能にする。Ｃは、特定のターゲット車両の空気抵抗定数であり、そのターゲット車両の重量に関連する。

ターゲット車両１４が下り勾配上を走行しているときに、このようにして空気抵抗定数Ｃを算出することができる。空気抵抗定数特定ユニット６６がこの値を、調整装置２８と牽引力特定ユニット６４の両方に引き渡すことができる。

ステップ７０で、最大速度時の加速度がゼロよりも大きくなかった場合には、勾配検出ユニット６２は、ターゲット車両１４が十分な傾斜を有する上り勾配上にいるかどうかを調べる。上り勾配の可能性は、ターゲット車両の最大速度、例えば、ここでは再び９０ｋｍ／ｈという最大速度で受け取った加速度値を調べることにより得ることができる。この速度で走行しているトラックは、上り勾配にさしかかると、速度が多少落ちる。すなわち、多少減速する。したがって、ステップ７８で加速度ａの分析が、最大速度で短時間の速度減少を示す場合、勾配検出ユニット６２は、ターゲット車両が上り勾配の可能性がある場所を走行していることを示す。ステップ７８で最大速度で加速度がマイナスではない場合、本方法は、ステップ６８で、加速度値ａと速度値ｖ_ｔの収集を続ける。したがって、反対に、ステップ７８で上り勾配の可能性があった場合には、ターゲット車両について収集されメモリ２４に保存された速度値及び加速度値は、上り勾配の可能性に起因する値として示される。車両１０が、上り勾配の可能性が示された位置に到達すると、勾配検出ユニット６２は、ステップ８０で、その勾配の傾斜を特定する。これは、センサ６０から適切なデータを収集することによって行うことができる。次いで、勾配検出ユニット６２は、その勾配の傾斜が十分であるかどうかを調べる。通常、傾斜が１％よりも大きい場合には十分である。ステップ８２でこの傾斜が十分でない場合、本方法は、ステップ６８で、加速度値及び速度値の収集を続ける。反対に、ステップ８２で傾斜が十分だった場合、その後、勾配検出ユニット６２は牽引力特定ユニット６４に、ターゲット車両の重量に関して最大牽引力を特定するよう指令する。最大牽引力は、ステップ８４で特定される。その後、本方法は、ステップ６８の加速度値及び速度値の保存に戻る。

十分に急な上り勾配上では、そのターゲット車両は最大牽引力を使う。多くの場合、空気抵抗定数はすでに特定されているので、前述の、等式（９）によって修正された式（８）から、重量に関する最大牽引力を算出することができる。この場合、等式（９）によって修正された等式（８）では、Ｆ_ｗが最大牽引力Ｆ_Ｍに設定される。その場合、等式（９）によって修正された等式（８）は次のようになる。
a=F_M/m-F_roll/m-C^*v²-g^*sin(α) (11)

ここで、Ｆ_ｒｏｌｌ／ｍは、実質的に一定であり、非常に小さい値である。Ｃはすでにわかっているので、Ｆ_Ｍ／ｍを算出することができる。

このようにして、ターゲット車両が上り勾配上を走行しているときに、重量Ｆ_Ｍ／ｍに関する最大牽引力を算出することができる。その後、牽引力特定ユニット６４がこの値を調整装置２８に引き渡すことができる。

上り勾配上で、空気抵抗定数がまだ特定されていないという場合がある。その場合、このような定数を推定し、その後、下り勾配を通り過ぎたときに、推定された定数を算出された空気抵抗定数に置き換えることが可能である。第１及び第２の実施例を組み合せた場合にこのような推定値を得る方法は、その推定値を、すでになされている車両の分類に基づいたものにすることである。

このようにして、調整装置は、ターゲット車両に関する特徴を示すデータを得ることができ、このデータを、その後、調整機能において使用することができる。この場合、空気抵抗定数は、車両とターゲット車両のうち、どちらが速く下り坂を転がるかを特定するために使用できるという点で、調整目的のために役立つデータを提供することができる。同様に、重量に関する最大牽引力は、どちらの車両が上り坂においてより強力であるかについて、役立つデータを提供することができる。これは、例えば、適応速度維持装置において利用することができる。空気抵抗定数は、車両がターゲット車両との間にとるべき距離を特定するためにも使用できる。

メモリ２４は、ＲＡＭメモリなどの従来のメモリの形態をとることができる。速度特定ユニット、加速度特定ユニット、加速度値処理ユニットは、好適には、本発明による方法を実行するコンピュータ・プログラム・コードを含む１つ以上のプログラム・メモリを備えた、１つ以上のプロセッサの形態をとる。これはコンピュータによって実現することができるが、前述のユニットを論理回路の適切な組合せによっても実装できることに注意されたい。車両中の様々なハードウェア・ユニットはまた、データバス、例えば、いわゆるＣＡＮバスを介して、互いに通信することもできる。前述のプログラム・コードはまた、ＣＤ−ＲＯＭディスクなどのポータブル・メモリ装置としてのコンピュータ・プログラム製品の形で提供することもできる。このようなディスク８６を、図１０に概略的に示す。プログラム・コードはまた、サーバ上に設け、そこから車両にダウンロードできる、純コンピュータ・プログラム・コードの形で提供することもできる。このようなプログラム・コードが車両中のコンピュータ又は制御ユニットにロードされると、本発明による装置が実装されたことになる。

したがって、両実施例による発明は、ターゲット車両についての特徴を示すデータを有する調整装置を提供する。これは、調整装置をより良く機能させる。これはまた、ターゲット車両への適応がより良い方法でなされ得るという点で、改善された交通安全を提供する。本発明のさらなる利点は、距離データに基づく自動速度維持装置で燃料消費の削減が達成し得ることである。なぜならば、ターゲット車両に関する情報が増え、この情報を、地形データと組み合わせて使用して、距離を制御し、ブレーキの使用を最小限に抑えることができるからである。

本発明は、多くのさらなる利点を有する。本発明は、ターゲット車両の特徴を示すデータを得るための、単純で効果的、且つ自動的な方法を提供する。さらに、これは、加速度に基づいてなされる。これは、ターゲット車両に関してたった１つの変数、すなわち、その距離を測定すればよいことを意味する。本発明はまた、実質的にすでに車両に存在するユニットを使用する点で、実装が容易である。必要とされるさらなる要素は、速度特定ユニット、加速度特定ユニット、加速度値処理ユニットだけであり、これらはすべてソフトウェアで実装可能である。

上述のように、本発明は、多くの方法で変更が可能である。本発明の２つの実施例は、別個に、又は結合して適用することができる。本発明による装置は、上記のセンサの一方又は両方、及び調整装置を備えることができる。距離センサを、相対速度を算出するものとして上述した。距離センサが、車両の速度に基づいて、ターゲット車両の速度を算出できることもできる。代わりに、速度特定ユニットが相対速度を算出することも可能である。加速度と速度の両方を算出する単一の算出ユニットを設けることも可能である。したがって、本発明は、以下に記載する特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。

Claims (21)

1. 車両（１０）の運転のための調整戦略をサポートするための方法であって、
   入力値（Δｖ）に基づいてターゲット車両（１４）について複数の加速度値（ａ；ａ_ｌ，ａ_２，ａ_３）を特定するステップ（３６）であって、前記入力値は、前記車両と前記ターゲット車両の間の距離（ｄ）について検出された距離値である、又は該距離値から導出されるステップ（３６）と、
   前記ターゲット車両の特徴を示すデータ（ＣＤ；ＣＬ；Ｃ，Ｆ_Ｍ／ｍ）を得るために前記加速度値を処理して（４０；５２，５４，５６，５８；７０，７２，７４，７６，７８，８０，８２，８４）、前記ターゲット車両の特徴を示す前記データを、前記車両の運転を調整する（４４）ための調整装置（２８）に引き渡すステップ（４２）と、
   前記複数の加速度値（ａ_ｌ，ａ_２，ａ_３）を、前記ターゲット車両の速度値の大きさに基づいた少なくとも２つの速度範囲グループに対応させて複数の加速度値グループに分割し、加速度値グループ内の加速度値について、加速度の分散値又は標準偏差値（ＶＡＲ（ａ_ｌ），ＶＡＲ（ａ_２），ＶＡＲ（ａ_３））を特定するステップ（５２）と、
   前記分散値又は標準偏差値に基づいて車両タイプを分類するステップ（５８）であって、前記ターゲット車両の特徴を示す前記データは、前記分類に対応する分類データ（ＣＬ）であるステップとを含む方法。
2. 各分散値又は標準偏差値は、少なくとも１つの閾値と比較され（５４）、前記車両タイプは、前記比較それぞれの結果を結合するステップ（５６）によって分類される、請求項１に記載の方法。
3. 前記結合するステップは、前記少なくとも２つの速度範囲のうち、前記先行車両の対応速度値が低速の速度範囲について特定された分散値又は標準偏差値よりも、高速の速度範囲について特定された分散値又は標準偏差値に対してより大きな重みを与えることを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記結合するステップは、前記少なくとも２つの速度範囲のうち、特定された加速度値の数が少ない速度範囲における加速度値に基づいた分散値又は標準偏差値よりも、特定された加速度値の数が多い速度範囲における加速度値に基づいた分散値又は標準偏差値に対してより大きな重みを与えることを含む、請求項２又は３に記載の方法。
5. 複数の前記分散値又は標準偏差値に基づいて、前記分類するステップ（５８）で得られた分類が正しいものである確率を算出するステップをさらに含む、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
6. 前記加速度値を処理する前記ステップは、前記ターゲット車両が下り勾配上に位置しているかどうかを特定するステップ（７０，７２，７４）と、前記ターゲット車両が下り勾配上に位置しているときに収集された加速度値（ａ）に基づいて、前記ターゲット車両について空気抵抗定数（Ｃ）を特定するステップ（７６）とをさらに含み、前記ターゲット車両の特徴を示す前記データは、前記空気抵抗定数（Ｃ）を含む、請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。
7. 前記加速度値を処理する前記ステップは、前記ターゲット車両が上り勾配上に位置しているかどうかを特定するステップ（７８，８０，８２）と、前記ターゲット車両が上り勾配上に位置しているときに収集された加速度値に基づいて、前記ターゲット車両の最大静止摩擦力（Ｆ_Ｍ）に対応するデータ（Ｆ_Ｍ／ｍ）を特定するステップ（８４）とをさらに含み、前記ターゲット車両の特徴を示す前記データは、前記ターゲット車両の最大静止摩擦力（Ｆ_Ｍ）に対応する前記データ（Ｆ_Ｍ／ｍ）を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記ターゲット車両の最大静止摩擦力（Ｆ_Ｍ）に対応するデータ（Ｆ_Ｍ／ｍ）の特定は、前記空気抵抗定数（Ｃ）にも基づく、請求項７に記載の方法。
9. 前記加速度値を処理する前記ステップは、勾配の傾斜（α）を特定して、前記勾配に関して実行される前記加速度値の処理において前記傾斜を使用するステップ（７２，８０）をさらに含む、請求項６から８までのいずれか一項に記載の方法。
10. 車両（１０）の運転のための調整戦略をサポートするための装置（１８）であって、
    距離検出器（１６）からの入力値（Δｖ）に基づいて先行車両（１４）について複数の加速度値（ａ；ａ_ｌ，ａ_２，ａ_３）を特定するよう適合された加速度特定ユニット（２２）であって、前記入力値は、前記車両と前記先行車両の間の距離（ｄ）について前記検出器が検出した距離値である、又は該距離値から導出される加速度特定ユニット（２２）と、
    前記ターゲット車両の特徴を示すデータ（ＣＤ；ＣＬ；Ｃ，Ｆ_Ｍ／ｍ）を得るために前記加速度値を処理して、前記ターゲット車両の特徴を示す前記データを、前記車両の運転を調整するよう適合された調整装置（２８）に引き渡すよう適合された加速度値処理ユニット（２６）と、
    前記複数の加速度値（ａ_ｌ，ａ_２，ａ_３）を、前記ターゲット車両の速度値の大きさに基づいた少なくとも２つの速度範囲グループに対応させて複数の加速度値グループに分割し、加速度値グループ内の加速度値について、加速度の分散値又は標準偏差値（ＶＡＲ（ａ_ｌ），ＶＡＲ（ａ_２），ＶＡＲ（ａ_３））を特定する分布特定ユニット（４６）と、
    前記分散値又は標準偏差値に基づいて車両タイプを分類して、前記分類に対応する分類データ（ＣＬ）の形で前記ターゲット車両の特徴を示すデータを引き渡すよう適合された車両分類ユニット（４８）とを備える装置（１８）。
11. 車両分類ユニット（４８）は、各分散値又は標準偏差値を少なくとも１つの閾値と比較して、前記比較それぞれの結果を結合することによって前記車両クラスを特定するよう適合された、請求項１０に記載の装置（１８）。
12. 前記結合するステップは、前記少なくとも２つの速度範囲のうち、前記先行車両の対応速度値が低速の速度範囲について特定された分散値又は標準偏差値よりも、高速の速度範囲について特定された分散値又は標準偏差値に対してより大きな重みを与えることを含む、請求項１１に記載の装置（１８）。
13. 前記結合するステップは、前記少なくとも２つの速度範囲のうち、特定された加速度値の数が少ない速度範囲における加速度値に基づいた分散値又は標準偏差値よりも、特定された加速度値の数が多い速度範囲における加速度値に基づいた分散値又は標準偏差値に対してより大きな重みを与えることを含む、請求項１１又は１２に記載の装置（１８）。
14. 前記車両分類ユニットは、前記様々な分散値又は標準偏差値に基づいて前記分類するステップ（５８）で得られた分類が正しいものである確率を算出するよう適合された、請求項１０から１３までのいずれか一項に記載の装置（１８）。
15. 前記加速度値処理ユニット（２６）は、
    前記ターゲット車両が下り勾配上に位置しているかどうかを特定するよう適合された勾配検出ユニット（６２）と、
    前記ターゲット車両が下り勾配に位置しているときに収集された加速度値（ａ）に基づいて、前記ターゲット車両について空気抵抗定数（Ｃ）を特定して、前記空気抵抗定数（Ｃ）を含む、前記ターゲット車両の特徴を示すデータを引き渡すよう適合された空気抵抗定数特定ユニット（６６）とを備える、請求項１０から１４までのいずれか一項に記載の装置（１８）。
16. 前記勾配検出ユニット（６２）は、前記ターゲット車両が上り勾配上に位置しているかどうかを特定するようにも適合されている装置（１８）であって、前記ターゲット車両が上り勾配に位置しているときに収集された加速度値に基づいて、前記ターゲット車両の最大静止摩擦力（Ｆ_Ｍ）に対応するデータ（Ｆ_Ｍ／ｍ）を特定して、前記ターゲット車両の最大静止摩擦力（Ｆ_Ｍ）に対応する前記データ（Ｆ_Ｍ／ｍ）を含む、前記車両の特徴を示すデータを引き渡すよう適合された静止摩擦力特定ユニット（６４）をさらに備える、請求項１５に記載の装置（１８）。
17. 前記静止摩擦力特定ユニットは、前記空気抵抗定数（Ｃ）に基づいて、前記車両の最大静止摩擦力（Ｆ_Ｍ）に対応するデータ（Ｆ_Ｍ／ｍ）を特定するようにも適合されている、請求項１６に記載の装置（１８）。
18. 前記勾配検出ユニット（６２）は、勾配の傾斜（α）を特定するようにも適合され、前記傾斜は、前記勾配に関して実行される前記加速度値の処理において使用されるものである、請求項１５から１７までのいずれか一項に記載の装置（１８）。
19. 前記車両と前記ターゲット車両の間の距離値を検出して、前記距離値に関連する入力値を供給するための距離検出器（１６）をさらに備える、請求項１０から１８までのいずれか一項に記載の装置（１８）。
20. 前記車両の運転を調整するよう適合された調整装置（２８）をさらに備える、請求項１０から１９までのいずれか一項に記載の装置（１８）。
21. 自動車両（１０）であって、
    車両（１０）とターゲット車両（１４）の間の距離値（ｄ）を検出して、前記距離値に関連する入力値（Δｖ）を供給するための距離検出器（１６）と、車両の運転を調整するよう適合された調整装置（２８）と、請求項１０から２０までのいずれか一項に記載の車両の運転のための調整戦略をサポートするための装置（１８）とを備える自動車両（１０）。

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