JP5429672B2 - 車両及びその接近角を認識する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられる受動又は能動トランスポンダにより車両及びその接近角を認識する装置及び方法であって、トランスポンダに記憶されている情報を伝送する送−受信装置により、トランスポンダが励起可能であるものに関する。

本発明の背景は、車両周辺にある対象を認識して起こり得る事故運動軌道を予報することによって、最近の運転者援助システムを事故予防にもますます使用することである。しかしこれらのシステムは、認識される対象が車両であるか又は他の障害物であるかを認識することが非常に困難である。車両形式（トラック、オートバイ、乗用車等）も、非常に大きいセンサ費用でのみ求められる。即ち認識のため、主としてビデオデータによる画像評価に基く非常に円熟した認識アルゴリズムが必要である。

国際出願のドイツ連邦共和国公開第６９３１７２６６号には、道路交通の監視方法が開示され、先行する車両の存在及びその動的条件を検出し、プロセッサにおいて評価し、伝送時間幅を検出し、かつ検出される時間幅の間に情報を後続車両へ伝送する。それにより車両が動く局として運用されて、自己の動的条件及び車両の前の他の車両の動的条件を実時間で検出し、再び送信する。しかしこのシステムは非常に費用がかかり、一連の複数の送信機及び受信機において種々の情報の時間的に並列な伝送を前提とする。適当な伝送時間幅を求めることにより、危険な状況において、情報が他の車両へ送られるまでに多くの時間が失われる。更にすべての車両に、同期化された適当な送信機及び受信機を備えねばならない。これはシステムの実際の変更を著しく困難にし、多くの車両が適当で高価なシステムを設けられない、という危険を含んでいる。

ドイツ連邦共和国特許第４４１１２３５号明細書は、それぞれ情報を記憶する複数の受動トランスポンダと、トランスポンダを作動させて作動するトランスポンダから送出される情報を記禄するため車両に取付けられる少なくとも１つの送−受信装置から成る、情報システムを記載している。送−受信装置は、分極した放射エネルギをトランスポンダへ送信し、それからこのトランスポンダが、メモリからデータを読出し、変調されかつ符号化された情報を形成し、これらの情報を水平及び垂直に分極した電波として送−受信装置へ戻すため、得られた放射エネルギを変換して、（分極されない）信号としても受信される垣根、植込み、建造物等における拡散反射による妨害放射を減少することができる。走行する車両が、エネルギ放射のため反射された情報もトランスポンダから得るようにするため、送−受信装置によりなるべく乳棒状の放射電磁界が発生される。しかしこのシステムでは、変化する量例えば他の車両の存在を通報することは不可能である。

従って本発明の課題は、費用のかかる評価システム又は検出システムをすべての車両に設置する必要なしに、車両及びその接近角の認識を可能にする、安価で簡単に実現されるシステムを提供することである。

本発明によれば、この課題は請求項１及び８の特徴により解決される。

そのため最初にあげた種類の装置において本発明によれば、限られた放射角範囲及び異なる放射方向を持つ少なくとも２つのトランスポンダが車両に設けられ、車両の確認に適した情報がトランスポンダに記憶されている。このような受動トランスポンダ例えばＲＦＩＤチップは、自身の給電装置を必要としないことを特徴としている。それらは、十分なエネルギのビームを送出する複合送−受信装置により作動せしめられる。これらのビームはトランスポンダにより受信され、トランスポンダに記憶されている情報を再び送出するために十分なエネルギを生じる。しかし本発明によれば、与えられる給電装置を必要とする能動トランスポンダも使用可能である。能動トランスポンダ又は受動トランスポンダの構成特にトランスポンダに設けられるアンテナ装置により、特定の放射特性（放射角範囲）を規定することができる。車両にトランスポンダを設けることにより、例えば車両の通常の運動方向に対する放射方向も設定される。それぞれ限られた放射角及び走行方向において縦及び横の側方放射を持つ少なくとも２つのトランスポンダにより、自己の車両とトランスポンダにより認識される車両とのなす角を求めることができ、その際トランスポンダデータに、車両を確認するための情報を同時に記憶することができる。それにより自己の車両に対して周辺範囲にある車両の認識及び確認が極めて容易になり、その接近方向が僅かなハードウエア費用で求められる。

好ましい実施形態によれば、車両の走行方向に対してトランスポンダの放射方向について伝送のために用いられる情報が、トランスポンダに記憶されている。これらの情報は、特に縦方向に一致する車両の走行方向に関して縦及び横の放射方向を含んでいる。これらの情報は離散データ情報（例えばビット）として記憶するか、又は異なる放射特性（トランスポンダの異なる放射周波数）又はその他の確認手段により与えることができる。

異なる放射方向を持つそれぞれ少なくとも２つのトランスポンダが１つの車両位置または車体位置に設けられて、車両位置にあるトランスポンダ対の検出の際、送−受信装置に対する車両の方向も同時に求めることができる。場合によっては車両位置又は車体位置に、限られた１つの放射角及びそれぞれ異なる放射方向を持つ２つより多いトランスポンダを設けて、車両の接近の際角分解能を改善することができる。更に車両の周りの異なる車両位置に、２つより多いトランスポンダを設けて、トランスポンダを備えた車両を送信装置によりすべての方向から認識することができる。トランスポンダを設けるために好ましい車両位置は車両の隅である。横方向及び縦方向に放射を行うトランスポンダは、その放射範囲が縁においてなるべく互いに隣接している。放射角の特定の重なり範囲も設けることができ、この重なり範囲において両方のトランスポンダの信号を受信可能である。これによっても角分解能を高めることができる。更に横方向において車両の中央に、横方向にのみ放射を行う複数のトランスポンダを設けることができ、これらのトランスポンダが受信する際、直接の衝突の危険なしに車両が自己の車両のそばに走行して来ることがわかる。このような情報は、例えば点滅信号により示唆される車線変更の際にも使用して、死角にあって自己の車両のそばを走行する車両を運転者に指摘することができる。

本発明の特別な実施形態では、トランスポンダを車両の複数の車輪にも設けて、各車輪において１つのトランスポンダがタイヤの移動方向即ち車両の縦方向に放射し、１つのトランスポンダがタイヤの移動方向に対して直角に即ち横方向に放射するように、することができる。もちろんこの場合も一層精密な調節が可能である。トランスポンダを車軸、リムまたはタイヤ自体に設けることができる。別の有利な実施形態によれば、トランスポンダを車両のバンパの隅に直接設けることもできる。これは構造的に一層簡単かつ安価である。なぜならば、タイヤ交換の際、車両に含まれるトランスポンダの固有の位置についての情報がタイヤ交換により取換えられることに、注意せねばならないからである。

車両通報のためトランスポンダに記憶されかつ伝送のために用いられる情報は、車両形式特に重量、大きさ、構造及び名称の識別信号、２点間通信を行うための車両の一義的な識別信号、及びトランスポンダが設けられている車両位置についての情報とすることができる。

これらの情報により、適当な送−受信装置を備えている車両は、車両に設けられるトランスポンダを利用して、自己の車両の周辺を一層正確にかつ一層よく検出でき、このために費用のかかる技術的手段を設ける必要がない。送−受信装置を持っているか否かに関係なく、すべての車両が安価に製造可能なトランスポンダを備えることができるので、時間の経過につれて次第にすべての車両が適当な送−受信装置を追加装備することができる。約２０ＧＨｚ〜８０ＧＨｚのレーダ範囲例えば約７７ＧＨｚ又は２４ＧＨｚで動作するトランスポンダ及び送−受信装置が適している。最後にあげた周波数では、例えば間隔認識のために使用されるような普通のレーダシステムが動作する。しかし場合によっては本発明により、他のレーダに基く援助システムとの干渉を回避するため、他の周波数も使用できる。

集まる情報を最適に利用するため本発明によれば、送−受信装置が車両援助システムに接続されて、多様な使用のために得られる情報にアクセスすることが提案される。

ここにはそれ以上説明しないそれ以外の機能のほかに、特に後述する方法を実施するために、車両援助システムを設けることができる。そのため車両援助システムが、なるべく計算装置とセンサ及び／又は操作器に接続可能であるか又は接続される適当なインタフェースとを持っている。

車両に設けられる受動又は能動トランスポンダにより車両及び自己の車両への接近角を認識するため、本発明により提案される方法では、トランスポンダに記憶されている情報を伝送するため自己の車両に取付けられている送−受信装置により、トランスポンダが励起され、その情報が送−受信装置により受信される。本発明によれば、トランスポンダにより伝送される情報が、車両形式及び走行方向に対するトランスポンダの放射の方向についての報告を含み、これらの情報により、車両の接近方向及び接近する車両の車両形式が求められる。

精度を改善するため本発明によれば、更に送−受信装置による作動信号の送信からトランスポンダにより送信される情報の受信までの信号の伝搬時間が、送−受信装置により考慮される。これは接近する車両の距離についての逆推論を可能にする。種々の車両位置からトランスポンダ信号を受信する際、トランスポンダ信号が種々の車両位置における配置についての情報を含んでいる場合、接近角も一層正確に求めることができる。そのため複数のトランスポンダの放射範囲が車両から特定の距離の所で互いに重なるように、トランスポンダが車両に設けられ、従ってこの間隔から作動の際全部で２つのトランスポンダ信号が受信可能であると、有利である。

好ましい使用は、求められる情報が、自己運動軌道及び起こり得る衝突運動軌道の予知の援助に利用されることを提案する。

更に求められる情報が、事故の重大さを予報しかつ積極的及び消極的安全性における適当な防衛方策を求めるために使用される。これに関して、特に車両形式（構造、重量等）についての報告が重要である。なぜならば、衝突相手の種類に応じて異なる保護方策が導入されるからである。従って車両形式についての情報がわかっていると、それに応じて運転者援助システムによる方策を開始することができる。従って車両形式を区別するため、トランスポンダは車両形式例えば乗用車、軽トラック、重トラック、オートバイ、自転車、農業機械、駆動される車椅子の正確に定められた情報を含むことができる。

更に求められる情報が、接近する車両との２点間通信用の通信アドレスを持ち、かつ危険が認識される場合この車両との直接接触を記録し、それ以外のデータを交換し、こうして場合によっては衝突をこのように回避するために使用される。

提案される本発明により、種々の形式の車両とその接近方向を非常に僅かなハードウエア費用で知ることができる。１つの車両が付属する送−受信装置を備えている場合、適当なトランスポンダを備えているすべての車両を認識することができる。もちろん送−受信装置は、歩行者の衣服等及び道路縁にある危険な物体例えば突出する家屋の隅等に統合されている類似なトランスポンダから受信するのにも適している。車両及び障害物を確認する今まで普通のビデオ認識と比較して、提案される方法は一層正確かつ安価である。

付加的な情報は、更に周辺及び走行状況を全体として一層よく解釈するため、運転者援助システムを援助する。

本発明のそれ以外の利点、特徴及び使用可能性は、実施例及び図面の以下の説明からも明らかになる。上述かつ／又は図に示されるすべての特徴は、単独又は任意の組合わせで、請求項におけるその要約に関係なく、本発明の対象を形成する。

車両の平面図で概略的に示す。

車両の隅にそれぞれ受動又は能動トランスポンダ２が設けられて、車両形式についての情報及び場合によってはそれ以外の情報を含んでいる。これらの受動トランスポンダは特にＲＦＩＰチップであってもよく、外部の送−受信装置３のレーダビームにより作動せしめられかつエネルギを供給されて、トランスポンダ２に記憶されている情報を伝送する。

車両形式についての情報は、特に車両の重量、車両の大きさ、車両の構造（トラック、乗用車、オートバイ）、製造年次、自己の車両とのクラッシュ適合性、下通り抜け防止装置等の構造及び製造者標識を評価するためのクラッシュビーム高さのようなパラメータを含むことができる。更に電話番号と同じように２点間通信の記録のための明白な標識を、例えばＧＳＭ、ＤＳＲＣ等によって付けることができる。これらの情報により、周辺センサ装置に基いて周辺の物体を分類する運転者援助システムが明白に改善され、それに基く車両安全システムへの介入が確実に行われる。

特にこれらの情報が切迫した事故についての報告を可能にし、こうして能動及び受動（可逆的）安全性における方策を開始するのを可能にする。それによりどんな介入が切迫した危険を最もよく減少するかも判断される。この介入は、かじ取り、制動、これら両方、拘束手段の始動時点及び強度、警告表示、２車間通信又は光及び／又は音響通信についての衝突相手への信号である。

車両がどの方向から送−受信装置３に接近しているかを認識するため、車両に設けられるトランスポンダ２が、それぞれ１つの限られた放射角範囲４を示す。トランスポンダ２により、更にその位置及び走行方向に対する放射角範囲の向きについての情報が送信されるので、これらの情報及び送−受信装置３の位置に基いて、送−受信装置３がある自己の車両に対する車両１の接近角を求めることが可能である。これが図１により以下に説明される。

送−受信装置３が位置Ａで走行方向に向くトランスポンダ２の信号を受信すると、衝突の危険が大きい。位置Ｂに設けられる送−受信装置３による受信の場合、自己運動軌道が他の車両の運動軌道に対して斜めに延びていない限り、車両１が送−受信装置３又は自己の車両との直接の衝突進路にないことは明らかである。送−受信装置３の運動軌道は、これに係合する線により示されている。位置Ｃの場合車両の側方に設けられているトランスポンダ２の情報が受信されるので、示されている運動軌道では衝突の大きい危険はない。車両１の種々の側の中央にそれぞれトランスポンダ２を設けることによって、特に受信範囲において角の一層正確な評価を可能にする。重なりが生じるので、角分解能を著しく改善することができる。

従ってどんな方向から確認される車両１が自己の車両に接近するかを認識することができる。この方向は、自己運動軌道の予知、及び自己車両の周辺にあって周辺センサ装置により検出されかつその運動軌道を追跡される車両１と自己車両との起こり得る衝突運動軌道の予知を援助するために、利用される。それにより純粋な周辺センサ装置に基く運動軌道の予知によって可能であるよりも強力な運転者援助システムの衝突予報が可能になる。

こうして本発明により、車両及び自己車両に対するその接近角を認識するための安価で非常に有効なシステムが得られる。

１ 車両
２ 受動トランスポンダ
３ 送−受信装置
４ 放射角範囲

Claims (12)

1. 車両に設けられる受動又は能動トランスポンダ（２）により車両（１）及びその接近角を認識する装置であって、トランスポンダ（２）に記憶されている情報を伝送する送−受信装置により、トランスポンダ（２）が励起可能であるものにおいて、限られた放射角範囲（４）及び異なる放射方向を持つ少なくとも２つのトランスポンダ（２）が車両（１）に設けられ、車両（１）の確認に適した情報がトランスポンダ（２）に記憶されており、車両（１）の走行方向に対するトランスポンダ（２）の放射方向について伝送のために用いられる情報が、トランスポンダ（２）に記憶されていることを特徴とする、装置。
2. 異なる放射方向を持つそれぞれ２つのトランスポンダ（２）が１つの車両位置に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 車両（１）の周りの異なる車両位置に、２つより多いトランスポンダ（２）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. トランスポンダ（２）が車両（１）の車輪に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. トランスポンダ（２）に記憶されて伝送のために用いられる情報が、車両形式の認識を含んでいることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の装置。
6. 送−受信装置（３）が車両（１）に設けられていることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の装置。
7. 送−受信装置（３）が車両援助システムに接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 車両（１）に設けられる受動又は能動トランスポンダ（２）により車両（１）及び接近角を認識する方法であって、トランスポンダ（２）に記憶されている情報を伝送するため自己の車両（１）に取付けられている送−受信装置（３）により、トランスポンダ（２）が励起され、その情報が送−受信装置（３）により受信されるものにおいて、トランスポンダ（２）により伝送される情報が、車両形式及び走行方向に対するトランスポンダ（２）の放射の方向についての報告を含み、これらの情報により、車両（１）の接近方向及び接近する車両（１）の車両形式が求められることを特徴とする、方法。
9. 送−受信装置（３）による作動信号の送信からトランスポンダ（２）により送信される情報の受信までの信号の伝搬時間が、送−受信装置（３）により考慮されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 求められる情報が、自己運動軌道及び起こり得る衝突運動軌道の予知の援助に利用されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。
11. 求められる情報が、事故の重大さを予報しかつ積極的及び消極的安全性における適当な防衛方策を求めるために使用されることを特徴とする、請求項８〜１０の１つに記載の方法。
12. 求められる情報が、接近する車両（１）との２点間通信用の通信アドレスを持ち、かつ危険が認識される場合この車両（１）との直接接触を記録するために使用されることを特徴とする、請求項８〜１１の１つに記載の方法。

Images