JP2006521603A - 自動車の速度をリスクに基づいて調整する方法およびこの方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

すべてのこれまでの技術装置は、車両運転者に道路交通におけるリスク特徴を一段と改善される品質において指示することをもくろみ、その際車両運転者は非常に沢山の交通情報に適当かつ適時に応動することは客観的にはできない。何故なら、車両運転者の相応の感覚のモダリティが容量的に制限されておりかつ著しく幅広いエラーと結び付いているからである。それ故に、走行区間のそれぞれ検出されたリスク特徴を該走行区間の危険性および車両の現時点の速度を考慮してその個有のリスクポテンシャルについて評価しかつすべての検出されたリスク特徴の個有のリスクポテンシャルの和から当該距離区間に対する総合的なリスクポテンシャルを計算することが提案される。相応の装置は、記憶されている事故統計学的な標準マトリクスが供給される計算技術的なリスクマトリクス（２）を備えているリスクデコーダ（１）から成っている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の方法および請求項９の上位概念に記載の装置に関する。

この形式の方法および装置は主に道路交通において使用される。

道路交通における状況および傾向は、年々、使わずに置かれる自動車以上の数の自動車が許容されることによって特徴付けられている。このために交通密度はますます高くなり、車両運転者に課せられる要求は一段と高いということになる。

それ故に、事故統計によれば、車両の安全に係る措置が改善されているため重傷および死亡事故が減っているとはいえ、著しい人間性の喪失並びに健康を損ねたり、物質的な損害を伴う交通事故が徐々に増えていることが報告されている。

そこで従来技術から、運転者が道路交通を妨げるリスク特徴の知覚を容易にできるようにする試みが盛んに行われている。つまり、車両の周辺の妨害物および交通安全性を脅かす別の危険を検出するための種々多様なセンサの使用が示される一連の技術装置が公知になっている。とりわけ、ＤＥ１００３６２７６Ａ１、ＤＥ１０１０３７６７Ａ１、ＤＥ１９５０１９５０Ａ１およびＥＰ０９６４３８０Ａ２において、個々の妨害物を探るばかりでなく、車両の全体の周辺をも探索しかつその際に一方における定置の妨害物および移動する妨害物と他方における運動しかつ回避すべきである人員とを区別するセンサが記載されている。

この種のものに属しているのは、ＤＥ１９８２１９７４Ａ１およびＤＥ１９９１６１２３Ａ１に記載されているような光混合検出器を備えている検出器もある。

ＤＥ１０１６３９９０Ａ１から、移動部、中央サーバおよびサテライトナビゲーションおよび移動無線の種々様々な方法を利用して、多岐にわたる危険を通報しかつこれらを予防しようという通信、情報およびナビゲーションのユニバーサルなシステムも公知である。

ＤＥ４１２３１１０Ａ１において更に、運転者希望、先行車に対する距離、道路のグリップ特性、速度またはこれに類するもののような、走行速度に影響するファクターを求めかつそこから個々に許容される最小速度を求める、自動車の走行速度調整装置が記載されている。

ＤＥ１９７００３５３Ａ１からは、センサにより求められた状態量を評価し、判断しかつ安全性を脅かす程度に目標値から偏差している場合には制御操作を行うようにする、自動車の安全性に係るシステム状態量を診断し、制御し、伝送しかつ記憶するための装置も公知である。

更にＤＥ４３３８２４４Ｃ２において、自動車の状態、走行区間の周辺および車両運転者が監視される車両用危険回避システムが記載されている。ここではこれらの監視から得られたデータから潜んでいるリスクが評価されかつ所定の危険状態において相応の制御信号が生成される。

そして更にはＤＥ１９７４５１６６Ａ１から、まずデジタル記憶されている地図から現時点での位置が突き止められかつ設定された走行区間が選択されるという、自動車の安全性監視方法が記載されている。選択された後、この走行区間上に存在するすべての危険個所が位置特定されかつ当該危険個所に対する現時点での距離に関連して現時点での速度が当該危険個所に対する臨界速度の上にあるとき、相応の自動的な制動が行われる。

上に挙げたすべての方法および装置は実質的に、今日の車両技術の作動障害が、これらが自立的に調整されない場合には、自動的に指示され、その結果潜んでいるリスクは大体において交通環境の永続的、つまりまず以て変わることがないおよびテンポラリーな、すなわち一時的に存在していてじきに変わる可能性があるリスク特徴についての車両運転者の欠落している知覚に依存しているという思想から出発している。この思想は、車両運転者が情報の約９５％を視覚的に受け取るが、調整条件下で既にそのうちの４０ないし５０％は不完全にしかあるいは誤ってしか解釈されないと言っている知覚理論の基本的な認識と一致している。これに相応してすべての公知の技術装置は車両運転者に対する情報の改善に向けられている。

しかし比較的最近の研究により分かってきたことは、欠落している知覚、ひいては潜んでいるリスクも外部環境のリスク特徴の数、ひいては情報量と共に増加するだけではないことである。潜んでいるリスクは速度および典型的な交通状況に依存している、外部環境の持続的およびテンポラリーな特徴の固有の危険性と共にも増大する。しかしその場合速度それ自体が関わってくるだけではない。交通技術的なおよび居住空間により規定される、インフラストラクチャのモジュールも大きな影響力を持っている。この点において３０ｋｍ／ｈの許容速度の超過は１００ｋｍ／ｈの超過と同じ結果を生じることにもなる。

公知の技術装置のいずれもこの認識には基づいておらず、従ってこれら公知の技術装置は交通事故発生を著しく低減するのにも適してはいない。

それ故に本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法および対応する装置を、あらゆる事故リスク総体が組み込まれて成る潜んでいるリスクを求めかつこの潜んでいるリスクに走行法を合わせるように発展させることである。

この課題は、方法においては請求項１の特徴部分に記載の構成によっておよび装置においては請求項９の特徴部分に記載の構成によって解決される。有利な実施形態は請求項２ないし８および１０ないし１２に記載されている。

新規な方法および新規な装置は、周辺のリスク特徴の知覚の質的および量的な改善が自動的には交通事項の低減には結び付かないという認識から出発している。その理由は、車両運転者にとって臨界状況において非常にたくさんの情報から合理的な判断を下して具体的な行動に移すのは過度の要求だからである。

新規な方法は更に、代表的に取り上げる、北ドイツのある地域における３，５１２８の公式記録されている道路交通事故の独自の解析の認識から出発しており、これによればこれら道路交通に対して交通システムの外部環境および周辺から成る１９の種々異なったリスク特徴が原因をなすものとして示され、そのうち９つまでのリスク特徴は同時に発生する。

外部環境のこれらリスク特徴には、カーブ、勾配、出口、樹木、ポール、標識によって標示された危険発生重点個所、局所的な事故発生重点個所、走行路の欠如、建設および工事現場および別の妨害物並びに獣道および優先道路標識のような永続的な特徴が属する。

外部環境のこれらリスク特徴には、例えば暗闇、湿り、滑り、風、霧、歩行者道路および自転車に乗っている人、バイク乗り、対向車および同一方向車両のようなテンポラリーな特徴もある。

新規な方法は更に、それぞれのリスク特徴が固有の潜んでいるリスク（リスクポテンシャル）を有しかつこの固有の潜んでいるリスクは上に挙げたリスク特徴の別の特徴および車両の増大する速度と協働して高められるという解析の認識から出発している。交通事故の重大さの見地から、このようにして外部環境のリスク特徴クラスタが形成される。クラスタのポテンシャルは９つのスコアポイントによって特徴付けられている。

更に車両の生じ得る速度が例えば３つの異なっている速度クラスに分けられる。これら速度クラスは１番目が最低の速度としての発進、方向転換、停止および駐車（Abfahren, Wenden, Halten, Parken＝ＡＷＨＰ）、２番目が遵法速度での走行、３番目が違反速度での走行である。これら３つの速度クラスは特徴量を用いて更に細区分される。

解析から求められる、外部環境の永続的およびテンポラリーなリスク特徴からおよび、特徴組み合わせから求められるスコアポイントからおよび３つの速度クラスから、外部環境のそれぞれのリスク特徴に対して固有の潜んでいるリスク（リスクポテンシャル）が求められかつポテンシャルポイントにおいて表される。これらパラメータの相互依存性が事故統計学的な標準マトリクスとして形成され、これに基づいて総合的なリスクポテンシャルが求められる。この総合的なリスクポテンシャルはそれから、例えば重要性、非常に低い、低い、中位、大きいおよび非常に大きいを有する１ないし５のリスククラスにおいて表される。

新規な方法は、上に挙げた１９の、外部環境の永続的なおよびテンポラリーな特徴の他に、車両運転者の個々人のリスク特徴によっても影響されるという認識からも出発している。

これに属しているのは殊に、仮免許での走行または車両運転者の精神身体状態での走行がある。それ故にこれら個々人のリスク特徴は総合的なリスクポテンシャルを求める際に一緒に考慮される。例えば車両運転者の年齢および性別から生じるような、コンディションに対する別の影響を加味することは、あらゆる段階の重大さの調査された３，５１２８の交通事故の見地からはむしろ問題がある。

次に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

このために、
図１は本発明の装置を略示している。

図１によれば装置は実質的にリスクデコーダ１から成っている。このリスクデコーダ１は、情報を記録しかつコード化するためのリスクマトリクス２と、選択された情報量を時間的に制限してまたは持続的に格納するためのメモリモジュール３と、情報を手動で入力するための操作者４とから成っている。これら情報を転送するために操作者４はリスクマトリクス２に接続されている。メモリモジュール３とリスクマトリクス２との間に情報を相互に交換するための無線接続が存在している。情報を処理するためにリスクデコーダ１はオペレーティングシステムを備えている。

リスクデコーダ１は、車両に固定設置されているかまたは保持装置を介して車両に固定接続されておりかつ更には組み込まれているカーナビエーション装置または市販のポケットＰＣに接続することができる機器である。

リスクデコーダ１の入力側には入力マトリクス５が接続されている。これは市販のＧＰＳ符号化された地形図のオーバレイとして実現されている。地図はポケットＰＣを用いてソフトウェア的に車両のサテライト制御されるナビゲーションのために用いられる。相応に入力マトリクス５は車両に固定設置されているサテライトナビゲーション装置のオーバレイとして実現されていてよい。このオーバレイにおいて市販のソフトウェアプログラムの相応のメニューを用いて永続的なリスク特徴および走行区間の速度制限が入力される。走行過程の期間に入力マトリクス５は永続的なリスク特徴およびリスクマトリクス２の現時点の区間部分の速度制限値を使用することができる。この走行を計画するために、入力マトリクス５は、運転者が自分の個人的な区間経験により付加的に相応のプログラムメニューを介して独自の区間関連リスク係数を入力しかつ任意に再び消去することもできる場合には走行期間中であっても運転者によって利用されるようにすることもできる。そもそもプログラムに属している永続的なリスク特徴および速度制限値は書き込み禁止になっているので、運転者によってまたは第三者によってこれらは安全上の理由から変更することはできない。

リスクデコーダ１は入力側が更にセンサパケット６に接続されている。センサパケットは技術的な理性によって捕捉検出可能なすべてのテンポラリーなリスク特徴をリスクマトリクス２に供給する。このセンサパケット６は差し込みケーブル接続を介してリスクデコーダ１に接続されておりかつ車両の適当な外部の個所に固定されているが、車両に固定設置されていてもよい。

更にリスクデコーダ１の入力側は通過走行時に限られているが、地域全体のサーバネットワークのローカルサーバ７に接続されている。これらのサーバはリスクマトリクス２をその都度補充する永続的なおよび／またはテンポラリーなリスク特徴を使用することができる。その際サーバ７は地域のローカルな機関と考えられ、約１５０ｋｍの範囲において管轄区域の既成情報を規則的に最新の状態の情報になおして提供する。その際サーバ７は、入力マトリクス５に含まれていないまたはもはや現在の状態に対応していないような永続的なリスク特徴を供給することができる。それは例えば工事もしくは建設現場、渋滞または瞬時的な事故現場である。しかしサーバ７は、例えば局所的に発生する霧または道路の滑りのような測定技術的に捕捉検出するのが難しいようなテンポラリーなリスク特徴を用意することもできる。ローカルサーバ７はこれら補充する永続的なおよびテンポラリーなリスク特徴を通過走行する車両のリスクマトリクス２に直接入力するかまたは入力マトリクス５を介してリスクマトリクス２に供給することができる。所定のリスク特徴に対してサーバ７およびセンサパケット６もしくは入力マトリクス５から重なって情報メッセージが到来する場合には、センサパケット６もしくは入力マトリクス５のメッセージは阻止されかつサーバ７のメッセージだけが処理される。

サーバ７および／または入力マトリクス５は更に、交通規則から生じる速度制限値をすべてリスクマトリクス２に通報する。リスクデコーダ１は入力側が更に、車両の速度計８に接続されている。これは常時、車両の現時点の走行速度をリスクマトリクス２に供給する。択一的に現時点の走行速度は入力マトリクス５を介して求められかつリスクマトリクス２が使用できるようにすることもできる。

更にリスクデコーダ１は入力側が手動の入力ユニット９を有している。入力ユニットを介して操作者４は手動の入力により事故統計学的な標準マトリクスおよび個々人のリスク特徴に関してリスクマトリクス２に転送されるように供給する。

リスクデコーダ１は出力側にてディスプレイ１０を有している。ディスプレイは車両運転者に求められたリスククラスを指示する。これに対して択一的に、リスクデコーダ１はリスクマート（Risikomate）１１に直接接続されていてもよい。リスクマートは求められたリスククラスを予め定めた中位のまたはその前に任意に選択されたリスククラスと適合させかつ車両の速度を選択されたリスククラスに基づいて自動的に調整する。このためにリスクマート１１は車両の駆動システムおよび制動システムに固定接続されている。

リスクデコーダ１のリスクマトリクス２には相応の事故統計学的な標準マトリクスがロードされている。標準マトリクスは例えば１９の選択された永続的なおよびテンポラリーなリスク特徴、リスク特徴の７つの異なった特徴グループおよび３つの選択された速度クラスを含んでいる。

出発位置においてリスクデコーダ１は中位のリスククラスに自動的に調整設定される。中位のリスククラスは非常に僅かなリスクを有するリスククラス１から例えば非常に高いリスクを有するリスククラス５の領域に分類されている。走行を開始する前に車両運転者は入力ユニット９を介して個々人のリスク係数を入力する。それは実質的に運転経験に対するデータに関連している。その際車両運転者は、自分が本免許所有者なのか仮免許所有者なのかを入力すればいいだけである。この中位のリスククラスを車両運転者は自分のそのときの身体的および心理的なコンディションに基づいて任意の選択において下方および上方修正し、従って一層低いまたは一層高いリスククラスに調整設定することができる。この予め定めた中位または任意に選択されたリスククラスは設定された走行に対する目標量と見なされる。

走行の前に運転者は―従来のカーナビゲーションに類似して―入力マトリクス５に設定された走行区間を入力する。入力マトリクス５が従来のサテライトナビゲーション装置に接続されていれば、走行区間の調整設定は同期かつトポグラフィカルに完全に一致して行われる。走行期間に車両の速度計８または入力マトリクス５は車両の現時点の速度を求めかつこの値をリスクマトリクス２に伝送する。それからこの速度からリスクマトリクス２はその都度、比較的低い速度の場合は比較的小さくかつ比較的高い速度の場合には比較的大きく選定されている、設定された走行区間の次の区間部分の長さを計算する。区間部分の選定は走行期間中絶え間なく行われ、その際その長さは車両の速度に相応して種々異なった大きさになる。現時点で選定されている区間部分はその都度入力マトリクス５に伝送される。そこで入力マトリクス５はそれをエントリされている永続的なリスク特徴およびエントリされている速度制限値と一緒にロードしかつそれをこれら情報と一緒にリスクマトリクス２に返送する。同時にセンサパケット６は区間部分のテンポラリーなリスク特徴を求めかつそれを同様にリスクマトリクス２に伝送する。車両が次の中央サーバ７の地域の管轄領域を通過すると、これは入力マトリクス５における永続的なおよびテンポラリーなリスク特徴並びに速度制限値を自動的に更新する。中央サーバ７の地域管轄領域に比較的長く停止した後、これは入力マトリクス５におけるデータを車両の機関の新たなスタートの際に更新する。リスクマトリクス２は現時点の速度を瞬時的な速度制限値と比較しかつ現時点の速度を３つの速度クラスの１つに段階付ける。リスクマトリクス２は更に、それが事故統計学的な標準マトリクスにおいて生じるように、検出されたリスク特徴を特徴グループに分類する。それからリスク特徴、特徴グループおよび速度クラスから、リスクマトリクス２は事故統計学的な標準マトリクスと比較してそれぞれ検出されたリスク特徴に対する固有のリスク係数を求める。それからすべての発生するリスク特徴の固有のリスク係数の和から、その時走行している区間部分に対する総合的なリスクポテンシャルが計算されかつリスククラスとして表される。

このようにして求められたリスククラスは実際量と認められかつそれから走行の開始前に目標量として入力されたリスククラスと比較される。目標量を上回ると相応の警告メッセージがディスプレイ１０に現れるので、車両運転者は速度を低減せよという明確な指示を受ける。これに対して択一的にリスクマート１１は目標量を上回ったことから車両の駆動ユニットおよび制動ユニットへの直接的な介入操作に対する相応の調整操作命令を得る。

本発明の装置の略図

符号の説明

１ リスクデコーダ
２ リスクマトリクス
３ メモリモジュール
４ 操作者
５ 入力マトリクス
６ センサパケット
７ サーバ
８ 速度計
９ 手動の入力マトリクス
１０ ディスプレイ
１１ リスクマート

Claims (12)

1. 設定された走行区間を計算し、現時点の走行速度を測定しかつ走行期間中リスク特徴を求めるという、車両の速度をリスクに基づいて調整する方法において、
   距離区間のそれぞれ検出されたリスク特徴を該距離区間の危険性および車両の現時点の速度を考慮してその個有のリスクポテンシャルについて評価しかつすべての検出されたリスク特徴の個有のリスクポテンシャルの和から当該距離区間に対する総合的なリスクポテンシャルを計算し、ここで該総合的なリスクポテンシャルが交通参加者の速度の変更に対する基礎として用いられる
   ことを特徴とする方法。
2. リスク特徴は、入力マトリクス（５）および地域のサーバ（７）によって用意される、例えばカーブ、勾配、出口、樹木およびポール、標識標示された重点危険個所、ローカルな事故発生重点個所、走行路欠如、建設および工事現場、獣道および／または優先通行標識のような永続的な特徴と、センサパケット（６）およびローカルサーバ（７）から求められる、例えば暗闇、湿り、滑り、風、霧、歩行者および自転車乗り、バイク乗り、対向車両および／または同一方向車両のようなテンポラリーな特徴である
   請求項１記載の方法。
3. 距離区間を交通参加者の現時点の速度に従って計算し、ここで距離区間は速度が高くなればなるほど大きな値になる
   請求項１記載の方法。
4. 区間部分として計算された距離区間を入力マトリクス（５）に記録させかつ検出されたリスク特徴をこの区間部分に制限して維持する
   請求項３記載の方法。
5. それぞれの検出されたリスク特徴の個有のリスクポテンシャルの評価を経験的に求められた事故統計学的な標準マトリクスと比較して行い、標準マトリクスには交通参加者の現時点の速度が種々異なっている予め定めた速度クラスにおいておよびそれぞれ検出されたリスク特徴が特徴グループにおいて分類される
   請求項１記載の方法。
6. 発進、方向転換、停止および駐車（ＡＷＨＰ）に対する３つの速度、法定内速度および法定外速度を形成しかつ必要に応じて特徴量によってもう一度細分化する
   請求項５記載の方法。
7. すべての検出されたリスク特徴の個有のリスクポテンシャルの和から計算された、距離区間の総合的なリスクポテンシャルを経験的に求められたリスククラスにおいて非常に低いから非常に大きいまで定義しかつこうして求められたリスククラスを予め定めたリスククラスと比較する
   請求項１記載の方法。
8. 予め定めたリスククラスを個々人のリスク特徴を考慮して突き止め、ここで個々人のリスク特徴には例えば運転経験または車両運転者のその時点での心身状態がある
   請求項７記載の方法。
9. 永続的なリスク特徴を検出するための入力マトリクス（５）および／またはテンポラリーなリスク特徴を周囲から検出するためのセンサパケット（６）と検出されたリスク特徴を指示するためのディスプレイ（１０）とから成る、自動車の速度をリスクに基づいて調整するための装置において、
   入力マトリクス（５）とディスプレイ（１０）との間の機能チェーンに、情報量を処理するためのリスクデコーダ（１）が配置されており、ここでリスクデコーダ（１）は計算技術的なリスクマトリクス（２）を有しており、該リスクマトリクスには記憶されている事項統計学的な標準マトリクスが供給されかつ該リスクマトリクスは入力側が付加的に車両の現時点の速度を求めるための速度計（８）に接続されている
   ことを特徴とする装置。
10. リスクマトリクス（２）は入力側が更に、少なくとも１つのローカルサーバ（７）に接続されており、該サーバは入力マトリクス（５）とセンサパケット（６）を補充する永続的なおよびテンポラリーなリスク特徴および標識標示された、距離区間の速度制限値を供給する
    請求項９記載の装置。
11. リスクマトリクス（２）は入力側が更に、操作者（４）を介して少なくとも１つの個々人のリスク特徴に対する手動の入力ユニット（９）に接続されている
    請求項１０記載の装置。
12. リスクマトリクス（２）は出力側がおよびディスプレイ（１０）に対して択一的にリスクマート（１１）に接続されており、該リスクマートは車両の駆動および制動装置に直接組み込まれている
    請求項９記載の装置。

Images