JP2013512140A - 車両の軌道の決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ過程において制動距離を短縮するための方法および装置、または加速過程においてトラクションを改善するための方法および装置を提供する。
【解決手段】車両（１）の軌道（５、６、７）の決定方法において、操縦の際に、種々の走行路領域の摩擦係数情報が決定され、障害物に関して周辺検出が実行され、摩擦係数情報に基づき且つ周辺検出の結果を考慮して、少なくとも１つの軌道（５、６、７）が決定される。これにより、制動距離の短縮または改善されたトラクション（牽引）が達成可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の軌道の決定方法に関するものである。

操縦、例えばブレーキ操作、回避操作、ハイドロ・プレーニング等の間に、車両は、一般に、ドライバによりハンドルに設定された走行方向に追従する。車両が自動的障害物回避装置を含むとき、車両は、装置により設定された運動軌道に追従する。この場合、制動距離は、車輪ブレーキに与えられたブレーキ力および運動軌道に沿った走行路の摩擦係数により決定される。低い摩擦係数（例えば降雪走行路）においては、制動距離は、基本的に、高い摩擦係数を有する滑り難い乾いた走行路においてよりも長くなる。
実際に、車両が著しく異なる摩擦係数を有する走行路上を走行するという走行状況が発生することがある。即ち、車両は、例えば水で満たされたタイヤ跡の溝内を走行し、一方、その他の走行路は既に乾燥しているという場合がある。または、車両の２つの車輪は道路縁に存在する凍結面上を走行し、一方、他の２つの車輪は乾いたアスファルト上を走行するという場合がある。このような状況においては、ドライバが車両を能動的により高い摩擦係数を有する走行路領域内にかじ取りしないかぎり、比較的長い制動距離が得られる。支援装置がより低い摩擦係数を有する走行路領域上を通過する運動軌道を選択したときもまた、延長された制動距離が得られる。
同様な考慮は、より低い摩擦係数を有する運動軌道上で行われる加速過程における車両のトラクション（牽引）に対してもまた適用される。この場合もまた、車両がより高い摩擦係数を有する他の走行路領域上で加速されるであろうときには、トラクションを改善することが可能であろう。

したがって、本発明の課題は、ブレーキ過程において制動距離を短縮するための方法および装置、または加速過程においてトラクションを改善するための方法および装置を提供することである。

この課題は、請求項１または９の特徴により解決される。本発明のその他の形態が従属請求項に記載されている。
本発明により、センサ装置を用いて車両の前方に存在する種々の走行路領域の摩擦係数情報を決定し、最終的に摩擦係数情報に基づいて軌道を決定することが提案される。摩擦係数情報の決定により、どの走行路領域内により高い摩擦係数が存在し且つどの領域内により低い摩擦係数が存在するかが検出される。これにより、制動距離またはトラクションに関して、好ましい軌道を決定することが可能である。オプションとして、周辺モニタリングにより、本発明により決定された軌道上に、障害物、例えば対向車両との衝突の危険が存在するかどうかが決定可能である。衝突危険が存在する場合、その軌道は不適当であるとして拒否されることが好ましい。衝突危険が存在しない場合、その軌道は適当であるとみなされる。
本発明により、摩擦係数情報として各情報が適用され、この各情報から、例えば温度分布、光分布、および反射分布または光学的画像データのような走行路領域の摩擦係数に関する指針が得られる。摩擦係数情報を決定するために、それに対応して、ビデオ・センサ、レーダ・センサ、ライダ・センサまたは超音波センサ、これらのセンサの組合せ、または従来技術から既知の他の適切なセンサが使用可能である。周辺検出のために、可能なかぎり同じセンサが使用されてもよい。センサ装置の出力信号は、対応するソフトウェアが含まれている制御装置により、走行路の摩擦係数および可能な障害物に関して評価されることが好ましい。
軌道の摩擦係数が所定の基準に対応し且つその軌道上に同時に衝突危険が存在しない該軌道が決定された場合、車両は、自動的かじ取り係合またはブレーキ係合を実行することにより、決定された軌道上に案内されることが好ましい。車両は、制御装置により、軌道上に保持されることが好ましい。
本方法の第１の実施形態により、軌道は、軌道に付属する摩擦係数情報の少なくとも一部が所定のしきい値を超えるかまたは下回るように選択される。即ち、例えば、摩擦係数の全てまたは８０％が所定のしきい値より大きくなければならないように設計されていてもよい。代替態様として、例えば、少なくとも軌道の一部の領域内の摩擦係数情報が所定の基準を満たさなければならないように設計されていてもよい。

代替態様または追加態様として、軌道がその上を通過する走行路領域の摩擦係数情報の和または平均値が所定のしきい値を超えていなければならないように設計されてもよい。
走行運転の間に、車両の軌道は、連続して新たに決定されることが好ましい。予め決定された軌道に関して変更が行われるべき場合、車両は新たに決定された軌道上に案内されることが好ましい。
自動的かじ取り係合またはブレーキ係合は、車両が係合により不安定な状態に陥らないように実行されることが好ましい。

実施例が図面に示され、この実施例から本発明による他の特徴が得られるが、本発明はその範囲においてこの実施例に限定されていない。

図１は、速度ｖで走行路上を運動する、第１の交通状況内の車両を示す。 図２は、速度ｖで走行路上を運動する、第２の交通状況内の車両を示す。

図１に、車両１が、速度ｖで走行路２上を運動する交通状況が示されている。ここで、車両１はセンサ３を有し、センサ３は、車両の前方に存在する走行路表面の摩擦係数分布を決定する。センサ３の検出範囲が符号４で示されている。
センサ３は、例えば、ビデオ・センサ、レーダ・センサ、ライダ・センサまたは超音波センサ、またはこれらのセンサの組合せを含んでいてもよい。センサ３の出力信号は、対応する評価ソフトウェアを有する制御装置により処理され、且つこれにより摩擦係数情報を決定する。これから、例えば図示されているような摩擦係数分布μ_１−μ_７を有する周辺マップが得られる。この摩擦係数分布は、車両の操縦において、ドライバにより通常考慮されないか、またはドライバには知らされていない。ドライバは、自身の軌道を通常他の基準により選択し且つ車両をドライバによって選択された運動軌道上で操縦する。したがって、非常制動においては、ドライバが車両を能動的により高い摩擦係数を有する走行路領域内にかじ取りを行わないかぎり、不必要に長い制動距離が得られることになる。
本発明により、摩擦係数分布に基づいて、ドライバにより選択された軌道に比較してより短い制動距離または改善されたトラクションを可能にする少なくとも１つの軌道５、６、７が決定される。このために、制御装置（図示されていない）内に対応のアルゴリズムが記憶されている。軌道５、６、７を決定するために、例えば、所定のしきい値を超えるような摩擦係数のみが考慮されてもよい。これらの摩擦係数に基づいて、次に、関係する走行路領域および付属の軌道が決定される。代替態様として、軌道に沿った摩擦係数μの和または平均値が所定のしきい値を超えなければならないように設計されていてもよい。さらに、ドライバにより選択された運動軌道に対する、決定された軌道の方向変化が、所定の値、例えば５°より大きくあってはならないように、または自動的係合によって車両に作用するサイドフォースが所定のしきい値を超えてはならないように、他の条件が設定されてもよい。
可能な軌道５、６、７が決定された後に、車両周辺が周辺センサ装置により障害物に関してモニタリングされる。この場合、例えば、走行路表面の摩擦係数を決定するためのセンサと同じセンサが使用されてもよい。例えば、画像処理ソフトウェアのような評価ソフトウェアは、許容される軌道およびその中で障害物との衝突の危険が差し迫っていない軌道を検出する。図１が示すように、図示の走行状況において、障害物は存在しない。したがって、予め決定された軌道５、６、７は所定の基準に従って選択され、且つ車両はこの軌道上に案内可能である。軌道決定および周辺モニタリングの順序は逆であってもよい。
車両は、最終的に、自動的かじ取り係合またはブレーキ係合を行うことにより、特定の軌道、例えば軌道６上に案内される。このために、制御が実行されることが好ましい。代替態様として、車両は、全自動ではなく、例えば、軌道の方向にかじ取り運動をするようなドライバの操作の後に、はじめて軌道上に案内されることもまた考えられるであろう。さらに他の一実施形態により、ドライバが指示により最適走行路を取得し、次にドライバ自身が走行方向の修正を行わなければならないように設計されていてもよい。
図２に、図１の状況に類似しているが、走行路２上に障害物８（停止車両）が存在する状況が示されている。障害物８は、周辺センサ装置により検出される。それに続いて、衝突のない可能な軌道５、６、７が決定され且つその摩擦係数特性に関して評価される。最終的に、可能な軌道から上記の基準に従って特定の軌道、例えば軌道６が選択され、且つ車両は自動的にこの軌道上に案内される。
軌道は、定期的に新たに計算されることが好ましい。最適軌道（例えば、軌道６）内において変更が与えられた場合、車両は新たに決定された軌道上に案内される。
本発明は、例として挙げた実施形態により説明されてきたが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、当業者により種々の修正が実行可能であろう。

Claims (9)

1. センサ装置（３）を用いて種々の走行路領域の摩擦係数情報を決定するステップと、
   前記摩擦係数情報に基づいて、軌道（５、６、７）を決定するステップと、
   を特徴とする車両（１）の軌道（５、６、７）の決定方法。
2. 障害物を検出するための周辺検出が実行され、且つ該周辺検出の結果を考慮して前記軌道（５、６、７）が決定されることを特徴とする請求項１に記載の決定方法。
3. 前記軌道（５、６、７）がその上を通過する走行路領域の摩擦係数情報の少なくとも一部が所定のしきい値を超えるように、該軌道（５、６、７）が選択されることを特徴とする請求項１に記載の決定方法。
4. 前記軌道（５、６、７）がその上を通過する走行路領域の摩擦係数情報の和または平均値が所定のしきい値を超えるように、該軌道（５、６、７）が選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の決定方法。
5. 前記摩擦係数情報が、ビデオ・センサ、レーダ・センサ、ライダ・センサまたは超音波センサ、これらのセンサの組合せにより、または適切な他のセンサにより決定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の決定方法。
6. 車両（１）の前記軌道（５、６、７）が連続して新たに決定されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の決定方法。
7. 車両（１）が、全自動または部分自動のかじ取り係合またはブレーキ係合の実行により、決定された軌道（５、６、７）上に案内されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の決定方法。
8. 車両（１）が決定された軌道（５、６、７）上に案内される制御を実行することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の決定方法。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の決定方法を実行するための手段を含む、車両（１）の軌道の決定装置。

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