JP6403221B2 - 制動作動基準の決定方法及び車両用非常制動システム - Google Patents

Description

車両、特に、商用車両において、一部に非常制動システムが配備されている。そのために、車両は、一般的に、特に、車両前の領域を検出して、検出した物体との起こり得る衝突を検知する外界センサを備えている。衝突コースの決定時に、衝突の防止又は少なくとも衝突の衝撃の軽減のために、自律的に動作する非常制動システムを作動することができる。

しかし、衝突コースにおいて、運転者は、制動の代わりに、場合によっては、更に物体を回避することもできる。そのため、非常制動の代わりに、或いは非常制動を補完する形で、回避プロセスを決定することもできる。

特許文献１は、検知に応じて運転者に警報信号を出力するか、自動操舵介入及び／又は制動介入を実行するか、或いはその両方を行なうことが可能な、衝突を防止する、或いは衝突の強さを軽減する車両支援システムを記載している。そのため、制動の代わりに、場合によっては、回避操作のための自律的な操舵プロセスを実行するか、或いは運転者に提示することができる。

特許文献２は、回避軌道の決定形態を記載しており、そのために、前方を走行する車両の軌道を検出している。特許文献３は、自動的な制動のための非常制動支援形態を記載しており、運転者による制動プロセスの開始前に考慮すべき運転者の反応時間を取り入れている。そのため、運転者の反応時間、制動介入時点及び回避プロセスの回避時点を計算している。特許文献４は、車両の周囲の物体の移動形態に関する情報を保存した、車両の衝突防止方法を記載している。特許文献５は、移行曲線信号を生成するために、軌道策定機器を採用した、車両による走行車線変更を実行する装置を記載しており、自動車の運転者により規定可能な横加速度を上回らないことを考慮している。その場合、ほぼＳ字形状の移行路曲線を決定しており、車線変更の最後における移行路曲線の接線が走行車線の検知された接線と同じである。その場合、移行路曲線を三次多項式として設定して、横方向オフセットのシグモイド又はＳ字形関数を走行路に沿った長さパラメータの関数として算出している。

特許文献６は、走行路上の障害物を検知した場合に、その障害物に関する情報を取得して回避経路を決定する車両誘導支援制御又は調節システムを記載しており、地図情報が用いられるとともに、曲線としての回避経路が、その経路に沿った車両位置の数学の正弦関数を用いて決定されている。

特許文献７は、検出した物体との起こり得る衝突を決定して、検出した物体までの経路長を計算して設定する形で警報基準を考慮する自動車運転者の警報方法を記載しており、操舵角が用いられている。特許文献８は、車両の走行安定性の制御形態及び臨界的な状況での車両の回避経路の決定形態を記載している。臨界的な状況に応じて、偏揺れ角を用いて、目標操舵角を計算し、準備措置として、制御閾値を低減している。特許文献９は、一方における最大減速による制動プロセスと、他方における障害物の迂回操舵を考慮するために、車両との複数の間隔を決定する、障害物との車両の衝突防止形態を記載しており、その場合、車両が重なり合う部分の半分を用いている。

特許文献１０は、障害物の回避経路を決定して、回避経路内に別の障害物が有る場合を補完的に考慮する車両の自動制動・操舵システムを記載している。特許文献１１は、外界を検知して、車線変更及び非常制動を決定する自動的な制動システムを記載している。その場合、運転者が車線変更の意図を有するかを決定して、そうである場合に非常制動を抑制している。特許文献１２は、物体を検知して、異なるクラス、例えば、車両、オートバイ、動かない建物に分類し、その分類が、レーダーによる形状検知と物体の速度決定により行なわれる、衝突防止又は軽減方法を記載している。特許文献１３は、車両の軌道を決定して、車輪介入により調節する走行安定性制御システムを記載している。その場合、走行路を検知するために、地図及びレーダー情報を使用することができる。

特許文献１４は、検出した物体の移動軌道を予測する方法を記載しており、物体又は検出した車両に生じる力が伝達可能な最大値以内となり得る物体の軌道だけを決定している。特許文献１５は、同じく検出した物体の進路を多項式、指数関数又は三角関数を用いて外挿する移動軌道決定方法を記載している。

特許文献１６は、双曲線正接関数、対数関数及びアークタンジェント関数を用いた回避操作実行方法を記載している。特許文献１７は、偏揺れ速度を取り入れた回避操作決定形態を記載している。特許文献１８は、別の数学的な計算を記載している。特許文献１９は、偏揺れ角と操舵角を取り入れた数学的な計算による回避軌道決定形態を記載しており、５次多項式が用いられている。特許文献２０は、仮定を設けて、回避手法を予測して表示する、大きく変動する状況における回避手法の評価形態を記載している。

しかし、自律的な操舵プロセスの開始は、一般的に実に負担がかかり、自律的に駆動可能な操舵機器を必要とする。場合によっては、回避操作も可能である場合の非常制動の実行は、一般的に不必要な問題と、例えば、衝突車両による被害とを起こす可能性が有る。

ドイツ特許公開第１０２００４０５６０２７号明細書 ドイツ特許公開第１０２００４０２８４０４号明細書 ドイツ特許公開第１０２０１０００６２１４号明細書 ドイツ特許第１０１５４３２１号明細書 ドイツ特許公開第１０２０１００２３号明細書 ドイツ特許公開第１０２０１００２８３８４号明細書 ドイツ特許公開第１０２０１００２３１６４号明細書 ドイツ特許公開第１０２０１００２８３８４号明細書 欧州特許第１０５７１５９号明細書 欧州特許第１３０３４２１号明細書 欧州特許第１２２３０９３号明細書 欧州特許第１４０９３２１１号明細書 欧州特許第１２６３３４号明細書 欧州特許第１４０９３１０号明細書 欧州特許第１９２６６４７号明細書 欧州特許第１９２６６４６号明細書 米国特許第７，２８３，９０２号明細書 欧州特許第１９２６６５４号明細書 米国特許第８，１７０，７３９号明細書 国際特許公開第２０１２／１１９５９６号明細書

本発明の課題は、高い安全性を実現可能な制動作動基準決定方法及び非常制動システムを提示することである。

本課題は、請求項１に記載の方法及び請求項１８に記載の非常制動システムによって解決される。従属請求項は、有利な改善構成を記載している。

本発明は、運転者が未だ回避可能である間、警報信号としての制動信号又は自律的な非常制動システムの制動設定信号の出力を抑制するとの考えに基づいている。それによって、誤作動を少なくとも大幅に防ぐことができる。

この場合、本発明では、検出した物体を異なるクラスに分類し、その分類に応じて、異なる回避軌道を決定する。この場合、特に、走行している物体と動かない物体の間を区別して、その区別又は分類に応じて、異なる形の回避軌道又は回避軌道に関する異なる数学式を設定する。

それは、走行している物体は、自車両の前の領域の走行車線上を、特に、自車両と同じ走行車線上を走行していると仮定できるとの考えに基づいている。衝突を防止する回避軌道は、その物体を迂回して通った後、再びほぼ同じ走行方向を向き、そのため、この回避軌道は、車線変更するか、或いは走行している物体を迂回して通った後、回り込む軌道として決定することができる。この場合、回避軌道は、有利には、変曲点又はＳ字形状（シグモイド）を有する形で決定される。この場合、そのようなＳ字形状の回避軌道が中央領域に変曲点を有し、その前後に、それぞれ横加速度の極限点、即ち、最大右曲率と最大左曲率を有する。この場合、絶対値に関して相対的な最大値である、即ち、より小さい絶対値を有する横加速度値に隣接する横加速度の値が横加速度の極値又は極限として理解される。そのため、これら二つの極値を回避基準のために直接用いて、互いに比較するとともに、横加速度限界値と比較することができる。

それに対して、検出した物体が動かない物体と分類された場合、本発明では、この場合、ほぼカーブ走行を規定する回避軌道を設定できることが分かり、そのため、特に、曲率半径が一定又は曲率半径が許容範囲内の回避軌道を用いることができる。それは、動かない物体として、交通標識又は場合によっては、境界構造物の物体が検知されて、その物体を迂回して通る走行車線を選択できるとの考えに基づいている。そのため、そのような曲率半径がほぼ一定の回避軌道を採用した場合、（ほぼ同じ走行速度で）回避軌道上を走行中は、ほぼ一定の横加速度を設定すべきである。この場合、そのようなカーブ走路は、同じ走行速度のＳ字形状の回避軌道と比べて、横加速度を低下させることが分かり、そのため、動かない物体を検出した場合、回避基準が満たされ、そのため、最早回避が不可能となるまで、より短い最小間隔を許容することができる。

カーブ走行による回避軌道を決定するためには、補完的に地図データとナビゲーションデータを用いて、そのようなほぼ円弧形状に湾曲する走行車線の存在を検証することができるが、本発明では、そのような地図データが多くの場合不正確であるか、或いは最新でないので、基本的に地図データ無しでも、そのような回避軌道を設定できることが分かっている。そのことは、又もや本発明の目的が非常制動の誤作動の防止であり、そのような取り得る回避手法を考慮すべきであるとの考えに基づいている。

一つの改善構成では、互いに十分に隣り合う複数の検出した物体を共通の物体として検出又は評価し、それにより、共通に検出した複数の物体の周囲に回避軌道を設けることができる。

本発明では、回避軌道は、有利には、自車両の前の予想される本来の走行車線（本来の軌道）又は走行領域に対して相対的に決定される。即ち、例えば、カーブ走行時に、それに対応して、予想される本来の軌道に対する変化として回避軌道を設定することを考慮する。そのために、直線の走行路に沿った直線のｘ方向に代わるパラメータとして、それに対応して、走行車線に沿った曲線パラメータを設定することができる。

更に、車両の部分的なオーバーラップを考慮するために、走行領域の重なり合う部分を用いることができる。

以下において、本発明を幾つかの実施構成に関する添付図面に基づき説明する。

本発明による車両が走行している物体の周囲の回避操作を決定する場合の道路シーンの平面図 図１に対応する動かない物体の周囲の回避操作を決定する場合の平面図 図１の回避軌道を決定するための滑らかな正弦関数のグラフ 本発明による非常制動システムを備えた車両の模式図 本発明による方法のフロー図 異なる操作時の相対速度に応じた最小間隔のグラフ

図１では、車両１、特に、商用車両が、三つの走行車線２ａ，２ｂ，２ｃを有する走行路２上を実際の走行方向Ｆに走行速度ｖで走行している。実際の時点ｔ０では、車両１は、例えば、直線的に、即ち、横加速度ｑ（ｔ０）＝０で走行している。

車両１は、図４に詳しく図示されており、車両１の前の物体と、場合によっては、走行路２外の側方領域の物体を検出するための外界センサ、例えば、レーダー又は超音波に基づく距離センサ３を備えている。この外界センサは、補完的に車両１の近くの側方領域又は車両１の後方も検知することができる。この外界センサは、例えば、走行路を映像により検出するカメラシステムも備えることができる。図４では、車両１は、更に、制動システム又は非常制動システム２２の制御機器４と、この制御機器４からの制動制御信号Ｓ２によって駆動される制動調節機器５とを備えている。この制御機器４は、外界センサ３から外界センサ信号Ｓ１を受け取る。この制御機器４は、更に、例えば、車両内部データバスを介して、自身の走行速度ｖを示す、更に、例えば、縦加速度ａｘ及び／又は横加速度ｑも示す走行動特性状態信号Ｓ３を受け取る。この場合、制御機器４は、例えば、車輪回転数信号から走行速度ｖを決定して、その走行速度ｖの時間微分として縦加速度ａｘを決定することもできる。

一つの構成では、車両１は、ナビゲーション機器７を備えており、その機器は、地図データ内での車両１の実際の位置を確定し、そのための地図データを保存しているか、或いはその都度受信する。

図１では、時点ｔ０において、活動中の道路使用者としての別の車両８が、車両１の前を同じ、ここでは中央の走行車線２ｂ上を走行している。車両１は、その外界センサ３により先ずは物体８として別の車両８を検出して、その物体８の検知したデータを制御機器４と繋がる、或いは制御機器４の一部として構成されたメモリ６に保存する。この場合、制御機器４は、特に、ｔｚ〜ｔ０の過去に遡った時間期間に渡る物体８の走行特性、特に、走行速度ｖ８、場合によっては、縦加速度ａ８と横加速度ｑ８に関するデータを保存する。これらのデータは、一方における物体８を分類する役割と他方における衝突コースが存在するかを決定する役割を果たし、この衝突コースの周知の決定のために、更に別の検知されたデータ、特に、横加速度ｄｖｙ８、縦方向間隔ｄｘ８、横方向オフセットｄｙ８を用いることができ、この場合、車両１に対して相対的な全てのデータを用いることができる。

そのため、車両１の制御機器４は、物体８を検出して、それを分類し、回避軌道を決定して、回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄに基づき、それぞれ回避プロセスが実行可能であるかを決め、更に、制動基準Ｋ＿ｂｒａｋｅに基づき、非常制動システムが必要かを決め、更に、補完的な基準を取り入れることができる。その詳細は、以下の通りである。

物体８の検出は、図５のフロー図の工程Ｓｔ１である。その次の工程Ｓｔ２で、制御機器４は、自車両１が検出した物体８との衝突コース上に有るか（或いは検出した物体８が車両１との衝突コース上に有るか）を決定する。そのために、検出した物体８との実際の間隔ｄｘ８がそれぞれ決定されるとともに、車両１の実際の本来の軌道が、その走行動特性データ、特に、走行速度ｖ、縦加速度ａ、横加速度ｑ及び／又は場合によっては、偏揺れ速度ωに基づき決定されて外挿される。それに対応して、動く物体８の実際の軌道が、自車両に対して相対的な、その走行動特性データ、特に、横方向オフセットｄｙ８、相対横速度ｄｖｙ８、間隔ｄｘ８、相対縦速度ｄｖｘ８及び相対縦加速度ｄａｘ８に基づき外挿された後、それらの軌道がその後の時間期間において交差するかを調べ、それは、衝突コースとして検知される。そのため、車両１と動く物体８の動きが一次元である図１の場合、時間に関する二次微分方程式を決定することができる、即ち、実際の間隔ｄｘ８、速度差ｖ−ｖ８及び実際の縦加速度ａｘとａ８を考慮して決定することができる。

衝突コースが存在しない場合、分岐ｎに基づき第一の工程Ｓｔ１の前に戻り、衝突コースが決定された場合、分岐ｙに基づき、次に、回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄを調べる。回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄを確認する場合、工程Ｓｔ３で、先ずは検出した物体８を分類する。そのために、ｔｚ〜実際の時点ｔ０までの過去に遡った検出時間期間において、検出した物体８が少なくとも一時的に停止状態を示さなかったか、即ち、走行速度ｖ８が、測定精度を表す、例えば、数ｋｍ／ｈとすることが可能な測定限界値ｖ＿ｍを上回ったかを決定する。

この検出時間期間全体において、ｖ８＜ｖ＿ｍであった場合、検出した物体は動かない物体として検出され、図２は、交通標識１８を動かない物体１８とする、そのような場合を図示している。少なくとも一時的にｖ８＞ｖ＿ｍを示した、それ以外の物体は、動く物体又は道路使用者として分類される、即ち、図１においても、動く物体８は、実際にｖ８＞ｖ＿ｍを示す。この場合、基本的に、即ち、ｖ８（ｔ０）＜ｖ＿ｍで、ｔｚ〜ｔ０内でｖ８＞ｖ＿ｍである実際に出現した動く物体、例えば、渋滞後尾又は事故内の車両と、ｖ８（ｔ０）＞ｖ＿ｍを示す実際に走行する物体８との間を区別することができる。しかし、そのような分類での区別は、基本的に不要である。

次に、工程Ｓｔ３での分類に応じて、異なる回避軌道が決定される。それに続き、動かない物体１８を検出した場合、分岐ｏ１に基づき工程Ｓｔ４において、図２に図示されている通り、動かない物体１８に対する車線変更しない、特に、曲率半径がほぼ一定のカーブ走行用の回避軌道１１の決定が行なわれる。少なくとも一時的に停止していない物体８、即ち、道路使用者を検出した場合、分岐ｏ２に基づき工程Ｓｔ５において、図１による車線変更用の回避軌道１０が決定される。

工程Ｓｔ５とＳｔ４での回避軌道の決定は、それぞれ車両１の絶対値に関して最大の横加速度ｑを決定する役割を果たす。そのために、回避軌道１０と１１に対して意図的に簡略化した軌道関数が設定される。

図１による動く物体８を検知した場合、先ずは工程Ｓｔ５において、実際の車線２ｂから隣接する車線２ａ又は２ｃへの車線変更が行なわれるように、回避軌道１０が決定される。この場合、回避軌道１０の最後又は回避操作の終了時における車両１の最終的な向きは、ほぼ実際の向きと一致する。この場合、その向きとして、走行速度ｖのベクトル、即ち、走行方向Ｆ又は縦軸Ｌの方向が設定される。変曲点ｘ＿ｗを有する回避軌道１０、即ち、回避軌道１０の湾曲方向の変化が設定される。この場合、本発明により、回避軌道１０での横加速度ｑが二つの極値、変曲点ｘ＿ｗの前、即ち、軌道の第一の領域、例えば、左回りのカーブ運動時の第一の極値ｘ＿ｑ１と、変曲点ｘ＿ｗの後、即ち、旋回して元に戻る軌道の第二の領域、即ち、例えば、右回りのカーブ運動時の第二の極値ｘ＿ｑ２とを有することが分かる。

そのため、中央の走行車線２ｂから隣接する左の走行車線２ａへの回避プロセスでは、先ずはハンドルの左旋回が、そのため、先ずは回避軌道１０の左に湾曲した軌道変更が行なわれる。そのため、横加速度ｑは、実際の直進走行から、先ずは横加速度ｑの第一の極値ｘ＿ｑ１まで上昇し、その後、横加速度ｑは、絶対値に関して変曲点ｗに到達するまで低下する。変曲点ｗでは、湾曲方向の変化、そのため、この場合左旋回から右旋回又は左カーブから右カーブへの変化が起こり、その結果、例えば、遠心力の作用の無い理想的な仮定では、横加速度ｑのゼロ交差が起こる、即ち、ｑ（ｔ＿ｗ）＝０である。次に、それに続く右に湾曲する軌道区間において、横加速度ｑは、絶対値に関して、再び第二の極値ｘ＿ｑ２にまで上昇し、その後、横加速度ｑは再び低下する。図１の第一の場合の回避軌道１０は、有利には、滑らかに、或いは連続微分可能な形で直線走行により隣接する車線２ａに移行するように決定される。

図３は、回避軌道として、特に有利な滑らかな正弦関数ｙ＝ｘ−ｓｉｎ（ｘ）、即ち、座標系の座標ｘ，ｙに関して線形項と三角関数を加法により重ね合わせたものを図示している。従って、デカルト座標系での表現又は計算において、走行車線の縦方向が、図１では、そのため、デカルト座標ｘで表示され、横加速度ｙが第二の座標として表示されている。従って、回避軌道１０は、滑らかな正弦関数の関係式ｙ（ｘ）として記述される。それに関して、簡単な場合、例えば、ｙとｘを無次元数として、滑らかな正弦関数ｙ＝ｘ−ｓｉｎ（ｘ）を規定することができる。そのため、この正弦は、角度単位ラジアンに関して、ｓｉｎ（π）＝ｓｉｎ（３．１４１５．．．）＝ｓｉｎ（２π）＝０及びｓｉｎ（π／２）＝１となる。本発明では、それによって、第一の期間、即ち、０〜２π＝６．２８．．．において、一つの変曲点を有し、二回連続微分可能であり、この場合、開始時点ｘ＝０と終了時点ｘ＝２πで滑らかな移行部も有する好適な形状の関数として与えられる関数が実現されることが分かる。この場合、一次と二次の微分もそれぞれ三角関数であり、特に、二次微分自体も、純粋な三角関数であるのが有利であることが分かり、そのため、簡単な滑らかな正弦関数ｙ＝ｘ−ｓｉｎ（ｘ）において、ｙ’＝１−ｘｃｏｓ（ｘ）及びｙ’’＝ｓｉｎ（ｘ）が得られる。横加速度は、以下の通り、ｘ軸に沿った各湾曲点での回避軌道のカーブ曲率と車両速度によって計算される。

横加速度の極値は、次の通り、横加速度の一次微分のゼロ位置を用いて決定される。

図３では、ｘ軸が、縦方向又は走行方向における動きを表し、ｙ軸が、横方向の動きを表す。次に、この関数は、相応に延伸又は伸長される。そのため、縦方向において、間隔Ｌが用いられ、更に、克服すべき横方向オフセットの横方向の延びｄｙが用いられる。従って、回避プロセスのために、正弦の期間２πが間隔Ｌに拡縮されるとともに、間隔Ｌ後に横方向オフセットｄｙ（ｙ（Ｌ）＝ｄｙ）に到達するように、回避軌道１０が横方向に延ばされる。

先ずは、以下の式が得られる。

物体８との間隔Ｌは、例えば、時点ｔ０での実際の間隔ｄｘと、自車両が物体に到達するのにかかる時間期間において物体が進む間隔との合計から計算することができる。

この必要な横方向オフセットｄｙは、例えば、自車両の幅の半分、物体８の幅の半分、自車両が物体に到達する時点での自車両と物体の間の横方向オフセット、及び設け得る安全間隔から構成することができる。

次に、工程Ｓｔ６において、加速度ｑ１とｑ２の最大値の絶対値が横加速度限界値ｑ＿ｇと比較されて、許容される横加速度限界値ｑ＿ｇを上回るかが決定される。そのために、先ずは、絶対値に関するｑ１とｑ２の最大値が決定されて、その後ｑ＿ｇと比較される。

この場合、横加速度限界値ｑ＿ｇを上回った時、そのため、走行している物体８の周囲の回避プロセスが最早不可能である時、それに続き非常ブレーキを開始する回避基準に到達する。そのため、工程Ｓｔ６において、回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄを満たさない、従って、回避が未だ可能である場合、分岐ｎに基づき元に戻り、回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄを満たした場合、分岐ｙに基づき、次に制動基準を調べる。

工程Ｓｔ３において、動かない物体１８を検出したと決定された場合、変曲点を有する回避軌道の代わりに、ここでも、回避軌道１１が検出した動かない物体１８を迂回して通るように、図２に図示されたほぼ同じ曲率半径Ｒ３の回避軌道１１が決定される。特に、図２のこの場合でも、決定された回避軌道１１の走行車線が許容される走行車線２ｄ上に、例えば、出口車線又は分岐車線上に有るかを決定するために、補完的に地図データを用いることができる。しかし、図２による決定は、特に、精確な位置計測が確実でないか、或いは不可能である場合、そのような地図データが無くても実行することができる。そのため、図２では、回避軌道１１が、半径Ｒ３が一定の右カーブとして決定されており、その結果、この回避軌道１１を走行する場合に生じる横加速度ｑは、それぞれ回避軌道上を走行する区間ｓに応じて、ｑ＝ｖ（ｓ）^２／Ｒ３として与えられる。

従って、走行速度ｖが一定の場合、横加速度ｑは、回避軌道１１上において一定であり、例えば、減速プロセスにより、ｖが変化した場合、それに応じて横加速度も変化する。図２において決定された、曲率半径Ｒ３が一定の回避軌道１１は、図１の場合の最小間隔Ｌ１よりも短い最小間隔Ｌ２を許容し、そのため、図１と図２の場合における実際の走行速度ｖが同じであれば、それぞれ横加速度ｑ＿ｇに到達した場合、Ｌ２＜Ｌ１となる。それは、図２において、回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄが速く満たされず、回避基準を満たすこと無く、短い最小間隔Ｌ２に到達できることを意味する。そのため、工程Ｓｔ４に続く工程Ｓｔ７において、実際の横加速度ｑ（ｖ，Ｒ３）が許容される限界横加速度ｑ＿ｇと比較され、それを下回った場合、本方法は、又もや分岐ｎに基づき元に戻り、それを上回った場合、分岐ｙに基づき、それに続き工程Ｓｔ８において、別の基準が調べられ、さもなければ、分岐ｎに基づき元に戻る。

工程Ｓｔ８では、先ずは、非常制動プロセスを開始すべきかの制動基準Ｋ＿ｂｒａｋｅが調べられ、この場合、特に、最大制動力ａ＿ｂｒの非常制動プロセスを設定できる、即ち、例えば、経路の時間に関する二次方程式が、Ｌ１又はＬ２、ｖ及びａに対して、例えば、Ｌ１＜（ａ＿ｂｒ＊ｔ^２）／２＋ｖｔと設定される。

更に、ブレーキアクチュエータの操作時間ｔ＿ａｋｔによる時間的な遅延を考慮でき、場合によっては、運転者の反応時間ｔ＿ｒｅａｃｔも考慮できる。

従って、工程Ｓｔ８では、検出した物体８又は１８の前での非常制動が可能であるかを調べており、そのために、自律的な非常制動と運転者への警報後に運転者により開始される非常制動を調査することができる。従って、第一の工程において、先ずは、人の反応時間ｔ＿ｒｅａｃｔを含めて、運転者が自分自身で非常制動を開始できないかを調べる、即ち、制動警報信号Ｓ４が制御機器４から運転者に、例えば、運転席領域の表示機器２０に出力された場合に開始できないかを調べることができる。更に、制動調節信号Ｓ２により自律的な非常制動を開始すべきかを調べることができる。

Ｋ＿ａｖｏｉｄとＫ＿ｂｒａｋｅが満たされた場合、それによって、車両制動用の作動基準Ｋ＿Ｂが満たされる。そのため、非常に簡単な場合、Ｋ＿Ｂは、Ｋ＿ａｖｏｉｄとＫ＿ｂｒａｋｅによって与えられる、即ち、次の通り与えられる。

Ｋ＿Ｂ＝Ｋ＿ａｖｏｉｄ＊Ｋ＿ｂｒａｋｅ
ここで、これら三つの変数は、それぞれブール値１と０を取り、「１」は満たされることを意味する。

その補完として、有利には、車両と物体８又は１８の部分的な重なり合いを考慮する走行領域基準を設定することができる。

工程Ｓｔ８において、作動基準Ｋ＿Ｂが満たされた場合、工程Ｓｔ９において、制動警報信号Ｓ４及び／又は制動調節信号Ｓ２の出力が行なわれる。

更に、工程Ｓｔ９において、直ちに非常制動が開始されても衝突が起こると決定された場合でも、非常制動により衝突の衝撃を軽減するために、それに対応する制動調節信号Ｓ２を制動調節機器５に出力すると規定することができる。

回避軌道１０を決定するために、図１に図示されたデカルト座標ｘ，ｙの代わりに、滑らかな正弦関数を極座標で設定することもできる。それは、有利には、回避軌道が一つの曲率半径Ｒ１から、走行領域変更に対応する別の曲率半径Ｒ２に移行するカーブ走行において行なわれる。これらの曲率半径Ｒ１とＲ２は、それぞれ基準点として同じゼロ点を有し、即ち、ゼロ点からの間隔ｒと極角ｐｈｉを用いて表される。この場合、曲率半径の差は横方向オフセットに対応し（Ｒ１−Ｒ２＝ｄｙ）、半径Ｒ１に沿った弧の長さは、縦方向に得られる回避空間Ｌを表す。ここで、曲率半径Ｒ１は、角度ｐｈｉに関して、次の通り、回避軌道を用いて曲率半径Ｒ２に移行される。

図１と図２の状況において、複数の検出した物体８，１８は、各回避軌道１０，１１の決定時に共通の物体空間２６として纏めることもできる。それは、図１において、物体８と８ａによって破線で表示されており、そのため、これらの物体は、共通の物体空間２６として評価され、その結果、図１では、回避軌道１０又は１１が、共通の物体の周囲に、例えば、左回りに設定されており、右回りに設定されていない。

車両１が自律的な操舵機能又は操舵調節機器を備えている場合、自律的な回避プロセスを決定することもできる。

図６は、車両と物体８又は１８の相対的な間隔ｄｘをそれに対応する相対速度ｄｖに対してプロットしたグラフを図示している。この場合、曲線Ｌ１０は、図１の場合の最小間隔Ｌ１、即ち、車線変更用の回避軌道１０を表し、曲線Ｌ１１は、図２の場合の最小間隔Ｌ２、即ち、カーブ走行用の回避軌道１１を表し、更に、曲線Ｌｂｒは、車両１のフルブレーキが辛うじて衝突を防止する制動最小間隔用の回避軌道を表す。この場合、特に、曲線Ｌ１０及びＬ１１とＬｂｒとの表示された交点ｄｘ１，ｄｖ１及びｄｘ２，ｄｖ２が興味深い。基本的にＬ１１はＬ１０の下を延び、この場合、ｄｘ１＜ｄｘ２かつｄｖ１＜ｄｖ２である。

従って、図１のｄｖ２までの回避軌道１０に関しては、その点までの曲線ＬｂｒがＬ１０の下を延びているので、制動によって衝突を防止することができ、それに対応して、図２のｄｖ１までの回避軌道１１に関しては、その点までの曲線ＬｂｒがＬ１１の下を延びているので、制動によって衝突を防止することができる。

制動を作動するためには、制動基準Ｋ＿ｂｒａｋｅも各回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄも満たさなければならない。ここで述べた実施構成では、制動だけが規定され、自律的な操舵介入が規定されていないので、事故防止のためには、制動基準Ｋ＿ｂｒａｋｅの前に回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄを満たさなければならない。それ以外の場合、既に制動するには遅過ぎており、未だ事故の大きさだけを最小化することができる。そのため、車線変更用の回避軌道１０では、相対速度ｄｖが速い場合、最早回避が既に早期に不可能となるので、未だ事故防止のために制動することができる。

１ 車両
２ 走行路
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 走行車線
３ 距離センサ
４ 制御機器
５ 制動調節機器
６ メモリ
７ ナビゲーション機器
８ 動く物体（別の車両）
８ａ 別の動く物体
１０ 車線変更用の回避軌道
１１ カーブ走行用の回避軌道
１８ 動かない物体（交通標識）
２０ 表示機器
２２ 非常制動システム
２６ 共通の物体空間
Ｆ 走行方向
ｖ 走行速度
ａｘ 縦加速度
ｑ 横加速度
ω 偏揺れ速度
ｔ 時間
ｔ０ 実際の時点
ｔｚ 過去に遡った時点
ｔｚ〜ｔ０ 過去に遡った時間期間
ｘ ｘ方向、縦方向、デカルト座標
ｙ ｙ方向、横方向、デカルト座標
ｖ８ 走行速度
ａ８ 物体８の縦加速度
ｑ８ 物体８の横加速度
ｄｖｙ８ 横速度
ｄｘ８ 縦方向間隔
ｄｙ８ 横方向オフセット
Ｓ１ 外界センサ信号
Ｓ２ 制動制御信号
Ｓ３ 走行動特性状態信号
Ｓ４ 制動警報信号
ｘ＿ｗ 変曲点
ｘ＿ｑ１ 第一の極値
ｘ＿ｑ２ 第二の極値
ｄｙ 横方向オフセット
ｄｘ 間隔
ｄｖｙ 相対横速度
ｄｖｘ 相対縦速度
ｄａｘ 相対縦加速度
Ｌ１ 図１の回避軌道１０の最小間隔
Ｌ２ 図２の回避軌道１１の最小間隔
Ｋ＿ａｖｏｉｄ 回避基準
Ｋ＿ｂｒａｋｅ 制動基準
Ｋ＿Ｂ 制動作動基準
ｖ＿ｍ 測定限界値
ｑ＿ｇ 横加速度限界値
Ｒ１，Ｒ２ 回避軌道１０の曲率半径
Ｒ３ 回避軌道１１の曲率半径
ｐｈｉ 角度
Ｌｂｒ 制動最小間隔の曲線
Ｌ１０，Ｌ１１ 回避軌道１０，１１の曲線

Claims (19)

1. 車両（１）の周囲の少なくとも一つの物体（８，１８）を検出する工程（Ｓｔ１）と、
   車両（１）が物体（８，１８）との衝突コース上に有るかを決定する工程（Ｓｔ２）と、
   検出した物体（８，１８）との衝突コースを決定する際に、車両（１）の回避プロセスが決定可能又は実現可能でない場合に満たされる回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）を調べる工程（Ｓｔ３）と、
   少なくとも回避基準が満たされた場合に、制動基準（Ｋ＿ｂｒａｋｅ）を調べる工程（Ｓｔ８）と、
   を少なくとも有する、車両（１）で制動信号（Ｓ４，Ｓ５）を出力するための作動基準（Ｋ＿Ｂ）を決定する方法において、
   物体（８，１８）が、その特性に応じて、少なくとも第一又は第二のクラスに分類されて（Ｓｔ３）、第一のクラスに分類された場合に第一の回避軌道（１０）が決定され、第二のクラスに分類された場合に第一の回避軌道と異なる第二の回避軌道（１１）が決定されるように、この物体（８，１８）の分類に応じて、車両（１）の回避プロセスが決定され（Ｓｔ４，Ｓｔ５，Ｓｔ６，Ｓｔ７）、
   これらの回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）と制動基準（Ｋ＿ｂｒａｋｅ）が満たされた場合に、制動信号（Ｓ２，Ｓ４）を出力するための作動基準（Ｋ＿Ｂ）が満たされる、
   ことを特徴とする方法。
2. 制動基準（Ｋ＿ｂｒａｋｅ）が、検出した物体（８，１８）との衝突を防止する非常制動プロセスを必要とするか否かを表し、回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）を満たすとともに、この制動基準を満たした場合に、検知した衝突の防止又は衝突の大きさの軽減のために、制動制御信号（Ｓ２）又は制動警報信号（Ｓ２）としての制動信号（Ｓ４）を出力することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 更に、走行領域基準を決定して、この走行領域基準も満たした場合にのみ、作動基準（Ｋ＿Ｂ）が満たされることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 検出した物体（８，１８）を分類する場合に、その検出された幾何学的な特性（ｄｙ）及び／又は過去に遡った検出時間期間（ｔｚ〜ｔ０）における動特性（ｄ８）が用いられ、走行動特性として、少なくとも物体（８，１８）の走行速度（ｖ８）又は物体の加速度が用いられ、幾何学的な特性として、物体（８，１８）の形状、物体（８，１８）の大きさ又は広がり、物体（８，１８）の位置から成るパラメータの中の少なくとも一つが用いられることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
5. 物体（８，１８）が、
   検出時間期間において走行速度を示さない動かない物体（１８）と、
   検出時間期間（ｔｚ〜ｔ０）において、少なくとも一時的に一回測定限界値（ｖ＿ｍ）を上回る走行速度（ｖ８）を示した走行又は停止している物体（８）と、
   のクラスに分類されることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
6. 走行又は停止している物体（８）が、
   実際の走行速度（ｖ８）が測定限界値（ｖ＿ｍ）を上回る、当該時点で走行している物体（８）と、
   当該時点で停止しており、検出時間期間において少なくとも一時的に測定限界値（ｖ＿ｍ）を上回る走行速度（ｖ８）を示した停止している物体（８）と、
   に分けられて、
   停止又は走行している物体（８）としての分類に対して、同じ又は同様の回避軌道（１０）が構成される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 検出した物体が走行又は停止している物体（８）として分類された場合、回避軌道（１０）が、車両（１）の車線変更軌道又は走行領域変更軌道として決定されることを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
8. 検出した物体が走行又は停止している物体（８）として分類された場合、車両の最終的な向きが車両（１）の実際の向きと許容範囲内で一致する回避軌道（１０）が決定されることを特徴とする請求項５から７までのいずれか一つに記載の方法。
9. 検出した物体が動かない物体（１８）として分類された場合、少なくとも最後の領域において許容範囲内で一定である曲率半径（Ｒ３）を有する回避軌道（１１）が決定されることを特徴とする請求項６から８までのいずれか一つに記載の方法。
10. 地図データに基づき車両（１）の回避軌道（１０）の軌跡を引くことが可能であるかを地図データ／ナビゲーションデータに基づき決定することを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の方法。
11. 予想される本来の軌道に対する回避軌道の変化である、車両（１）の相対的な回避軌道（１０，１１）が決定され、この予想される本来の軌道が、過去に遡った評価時間期間（ｔｚ〜ｔ０）において通って来た本来の軌道の外挿として決定されることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法。
12. 相対的な回避軌道、回避軌道、予想される本来の軌道、本来の軌道、車両の走行動特性、検出した物体の走行動特性、走行領域、車線変更、走行領域変更のパラメータの中の少なくとも一つが、角度変数と半径変数から成る極座標において決定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 当該の制動信号が、車両の運転者に警告するための制動表示信号（Ｓ４）及び／又は自律的な制動を開始する制動調節機器（５）を駆動するための制動制御信号（Ｓ２）であることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法。
14. 検出した物体（８，１８）が、それらが衝突コース上に有るかを調べる前に分類されることを特徴とする請求項１から１３までのいずれか一つに記載の方法。
15. 複数の隣り合う物体（８，１８）が、共通の物体空間（２６）に纏められていることを特徴とする請求項１から１４までのいずれか一つに記載の方法。
    
16. 決定した回避軌道（１０，１１）から、車両に作用する横加速度（ｑ）の少なくとも一つの極値（ｘ＿ｑ１，ｘ＿ｑ２，ｑ（ｖ，ｒ））が決定されて、回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）として、この少なくとも一つの極値（ｘ＿ｑ１，ｘ＿ｑ２，ｑ（ｖ，ｒ））が横加速度限界値（ｑ＿ｇ）と比較され、この少なくとも一つの極値（ｘ＿ｑ１，ｘ＿ｑ２，ｑ（ｖ，ｒ））が絶対値に関して横加速度限界値（ｑ＿ｇ）よりも大きい場合に、回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）が満たされることを特徴とする請求項１から１５までのいずれか一つに記載の方法。
17. 検出した物体が動かない物体（１８）として分類された場合の回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）を満たす最小間隔（Ｌ１，Ｌ２）が、検出した物体が走行又は停止している物体（８）として分類された場合の最小間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１から１６までのいずれか一つに記載の方法。
18. 特に、請求項１から１７までのいずれか一つに記載の方法を実行する、車両（１）の非常制動システム（２２）であって、この非常制動システムが、
    車両（１）の周囲の少なくとも一つの物体（８，１８）を検出する外界センサ（３）と、
    車両（１）が物体（８，１８）との衝突コース上に有るかを決定して、
    検出した物体（８，１８）との衝突コースを決定する際に、車両（１）の回避プロセスが決定可能又は実現可能でない場合に満たされる回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）を調べ、
    少なくとも回避基準が満たされた場合に、制動基準（Ｋ＿ｂｒａｋｅ）を調べて、この制動基準の調査に応じて制動信号（Ｓ４，Ｓ５）を出力する、
    ために配備された制御機器（４）と、
    を備え、
    この制御機器（４）が、
    物体（８，１８）を、その特性に応じて、少なくとも第一又は第二のクラスに分類して、
    第一のクラスに分類された場合に第一の回避軌道（１０）が決定され、第二のクラスに分類された場合に第一の回避軌道と異なる第二の回避軌道（１１）が決定されるように、この物体（８，１８）の分類に応じて、車両の回避プロセスを決定する、
    非常制動システム。
19. 請求項１８に記載の非常制動システム（２２）を備えた車両、特に、商用車両。

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