JP2018041490A - トラックまたは乗用車のクリティカルな運転状況を検知するための方法および衝突を回避するための方法 - Google Patents
トラックまたは乗用車のクリティカルな運転状況を検知するための方法および衝突を回避するための方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】所有車両の運転変数に従って加速度プロファイルを特定し、その現在の加速度に基づいて所有車両の予知可能な加速度の時間経過を推測し、所有車両の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定する。所有車両の前方に位置する物体について現在の距離および現在の相対速度を取得し、その現在の加速度に基づいて前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測し、物体の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定する。所有車両の経路プロファイルを前方にある物体の経路プロファイルと比較し、2つの経路プロファイルが交差する場合に、所有車両について物体との見込衝突時間を決定する。時間を所有車両について物体との見込衝突時間と比較し、見込衝突時間がこの時間前である場合に、所有車両のドライバに警告を伝達する。
【選択図】図1
Description
告のトリガおよび後続の特定の警告時間期間の満了に続いてトリガされるのみである。ドライバ警告は、特定の警告条件が満たされるときにトリガされることになる。この警告条件は、(i)車両の確立された加速度を考慮して決定される当該車両の運転状況、(ii)特定の非常ブレーキ減速、(iii)特定の安全距離目標、(iv)自動非常ブレーキ・プロセスの完了に対して達成されることになる条件目標としての、当該車両と前方車両間の特定の相対速度目標、および(v)当該車両と前方車両間に現存している確立した相対加速度、のいずれかを含む。
所定の期間にわたり所有車両の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップは、所有車両の現在の車両加速度に基づいて、および/または過去に及ぶ所定の長さの期間の間の所有車両の加速度の時間経過から実施することができる。
前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップは、前方にある物体の現在の絶対速度および/またはその物体の現在の絶対加速度を計算または決定するステップを含むことができる。
所定の期間にわたり物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップは、その現在の車両加速度に基づいて、および/または過去に及ぶ所定の長さの期間の間の前方にある物体の車両加速度の時間経過から実施することができる。
相互に対する2つの経路プロファイルの検査は、両方の経路プロファイルが共通の交点を有するか、または所有車両および前方にある物体が相互から最小距離にあるかのいずれかにおける時間を検索するステップを含むことができる。
所有車両のドライバへの警告を伝達するのに加えて、またはその代替として、光または音の警告を後続の道路利用者に発出することができる。
両に対する前方で運転している車両、または所有車両の前方に位置する物体の両方を常に意味する。所有車両の前方に位置する物体はまた、固定したものとすることができる。
る。
所有車両と物体間の現在の距離は、初期値f(0)=sV(0)=distAKT,Vとして用いられる。前方にある車両の位置は、期間0<t<TVORにおける離散時間tn0…tnxごとに、数式s(tn)=s(tn−1)+vn*(tn−tn−1)に従って計算することができる。
前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測することは、その現在の加速度に基づいて、且つ、適合可能であれば過去におよぶ所定の長さの期間にわたる前方にある物体の加速度の時間経過から実施することができる。
これを行うために、第3のフェーズの第1ステップでは、所有車両の経路プロファイルは、期間(0<t<TVOR)における離散時間(tn0…tnx)ごとに物体の経路プロファイルと比較される。2つの経路プロファイルが交差する場合、これは、以前に行われた推測の下、前方にある物体との所有車両の衝突が見込まれることの表れである。この場合、所有車両の前方にある物体との見込衝突時間(TK)は、2つの経路プロファイルの交差から決定される。これに基づいて、見込衝突より前のこの時間について、計算した見込衝突時間との比較が行われる。この見込衝突時間(TK)が確立した時間より前である場合には、警告が発出され、および/または他の衝突準備策が取られる。
における所有車両と前方車両間の残余距離Drest、および/または(ii)時間Tmindistまでの所有車両の速度減衰ΔVである。
レーキ回転力(torque)は、固定的または調整可能のいずれかにより特定することができる。後者の場合には、例えば車両の量(mass)、車両のホイール・ブレーキ・デバイスについて共同作用するパッド摩擦、車道の性質、または可視条件を説明する変数に従って、例えば、実際に取得可能な最大ブレーキ減速を決定する可能性、およびこの決定した実際に取得可能な最大ブレーキ減速に応じて特定の非常ブレーキ減速の値を設定する可能性が存在する。
用いることでドライバ警告を強化することが可能であり、警告段階のこの緊急性は、自動非常ブレーキ・プロセスのトリガまでに残された時間が減少するにつれて増加させることができ、その結果、ドライバは、自動非常ブレーキ・プロセスのトリガまでの減少した時間幅を認知することができる。
衝突リスクの削減は、車両と前方にある車両の間で時間とともに増える距離に関して、および/または所有車両と前方にある物体の間で時間とともに減る速度に関して、単純に検知することができる。
または車両の下方向若しくは前方向のヘッドライトが使用される。
独国特許出願公開第4401416号明細書には、安定した運転スタイルと動的な運転スタイルの間を段階的に運転スタイルの分類することに関する発明が記載されている。この発明では、運転スタイルを示す運転測定変数は、車両センサによって感知される。少なくとも1つの運転スタイル・コード番号が、それぞれ関連付けられ、事前に格納された測定変数/運転スタイル特性ダイヤグラムを用いて検知した測定変数の内の少なくとも幾つかによって決定される。加速行動に関する加速行動番号、ブレーキ行動に関するブレーキ行動番号、および操向行動に関する操向行動番号は別々に決定される。これにより、車両が有する異なる運転スタイルに適合される開回路または閉回路の制御システムにおける開回路または閉回路の制御デバイスの入力パラメータが独立して調整可能である。特に、各開回路または閉回路の制御デバイスについてコード番号が特定される。
独国特許出願公開第19510910号明細書には、同一方向に進行している車両間の距離または空間を検知し、所定の安全距離がこれらの間で保たれているかについて判定するための測定装置に関する発明が記載されている。関連する警告システムは、2つの車両間の実際の距離が所定の安全距離よりも短いときに警報を発生する。測定装置は、当該測定装置に備わった、車両の車両速度に対応する「個人空間」を維持する第1の手段を有し、個々のドライバのセンスや物理的な能力を考慮することで、各ドライバに固有の安全車両間距離を検知できる正確で信頼性の高い測定装置を検知する。この「個人空間」とは距離のことであり、ドライバにより切迫した(alarming)または不十分なものとみなされる。第2の手段は、自由な走行距離を取得し、車両は応答時間の間カバーし、ドライバのブレーキ動作への応答時間や先行する車両と車両/所有車両に備わる測定手段との間の相対速度に基づく。第3の手段は、ドライバのブレーキ動作におけるブレーキ・ペダルの押し下げ強度および相対速度に基づいたブレーキ距離を取得する。第4の手段は、第1手段で獲得した個人空間、第2手段で取得した自由走行距離、および第3手段で取得したブレーキ距離に基づいて基準距離を取得する。第5の手段は、先行車両と車両に備わる測定装置との間の実際の距離が、第4手段で取得した基準距離よりも少ないかどうかを決定する。
独国特許出願公開第19921238号明細書には、車両安全走行制御システムに関する発明が記載されており、この発明では、車両の前方にある障害物についてあり得る減速を予測または予期(predict or anticipate)して予測した減速を用いて接触回避制御を行う。このシステムは、対象車両の前を走行している別の車両のような障害物によって発生される可能性のある減速を、複数の値において、予測または予期する。予測した減速から、障害物回避制御を実行しなければならない。これによって、制御を比較的単純にし、その一方で、制御がドライバの予想に上手く一致するのを可能にする。
したがって、対象車両が移動するコースに対して前方に存在する障害物が検知される。車両の速度を少なくとも含んだ車両の動きを示すパラメータが検知される。当該車両に対する障壁物の状態が検知される。警報および障害物との接触回避の内少なくとも1つを動作させなければならないかが決定されることになる。障害物が発生する複数の減速は、検知したパラメータ(特に、対象車両が一定の加速がない状態で走行するときの検知した車両の速度)に基づいて予測される。少なくとも予測された減速に基づいて、警告および障害物との接触回避の内少なくとも1つが動作されるべきかが決定されることになる。
独国特許出願公開第102005014803号明細書には、衝突回避システムの制御に関する発明が記載されており、この発明では、例えば、当該車両と障害物の間の距離が少なすぎる場合に、ドライバに適切に警報する。車両と障壁間の相対速度に従って、このシステムは、車両が衝突を回避するのを中止しなければならない車両と障害粒間の最小距離を計算する。最小距離は、最小衝突回避時間に対応する。最小衝突回避時間が所定の閾値未満に収まる場合に、このシステムは警報を出力する。このシステムは、ドライバがより動的な運転方法をあえてするかを識別する。ここでは、余分な警告信号は妨害するものとして知覚される。または、ドライバがより静かな運転方法を好むか、したがって、ドライバが障害物に接近する場合に、1またはそれ以上の運転パラメータのあまりにも突然の変化なしで障害物を適切に避けるのを可能にする早期の警告を好むかを識別する。最初の警告に応答した運転の反応に基づいて、信号を発生させる閾値は、個々のドライバに必要となる場合に、将来の警告のみが行われるようなやり方で適合される。この目的のために、車両と障害物間の障害物距離は、周辺(periphery)センサによって検知される。障害物距離および障害物に対する当該車両の相対速度から、最小衝突回避時間が決定される。最小衝突回避時間が第1の閾値未満に収まる場合に、最初の警告信号が出力される。ドライバの反応は検知され、第1閾値が信号と反応の間の期間に基づいて適合される。
独国特許出願公開第102005054064号明細書には、警告デバイスに誤作動の頻度を最小化させるのと同様、車両について当該車両のレーン上に位置する障害物との衝突を回避するための方法に関する発明が記載されている。車両がその車両のレーン上に位置する潜在的な障害物と衝突するのを回避するために、当該車両の開ルートが、当該車両と障害物間の距離を検知することによって決定され、車両が停止するまでのフル・ブレーキの間における、車両がカバーするルートの長さがブレーキ距離として計算され、そして、衝突警告および/またはブレーキ介入が、決定した開ルートおよび計算したブレーキ距離に基づいて開始される。ブレーキ距離の計算は、運動方程式の解析に基づき、次いで、時間依存で仮定した加速度プロファイルの推測に基づく。このプロファイルは、フル・ブレーキが現在の時間時点に対して開始されることになる場合の、予測される車両の加速度の時間コースを凡そ表す。この目的のために、車両の加速度および加速度の傾斜は連続的に決定され、仮定の加速プロファイルは現在の加速度および現在の加速度傾斜に基づいて規定される。仮定の加速度プロファイルは、複数の線形部によって近似することができる。
ブレーキ距離を計算するために、おそらく、車両を停止するために必要とされる時間が、仮定の加速度プロフィールに対応する速度プロファイルに基づいて計算され、そして、この時間の間にカバーされるルートは、この仮定の加速度プロファイルに対応するルート長プロファイルに基づいて計算される。
衝突警告またはブレーキ介入は、開ルートが計算したブレーキ距離と距離閾値の和よりも小さい場合に、この規定した距離閾値に基づいて開始される。距離閾値は、反応距離に等しくすることができ、この反応距離は、所定のドライバ反応時間の間に車両によってカバーされるルートの長さには対応する。ここでは、ドライバ反応時間は、車両のアクセル・ペダルおよびブレーキ・ペダルに基づいて予め決定することができる。
また、車両がバックで運転している場合、開ルートが所与の閾値よりも大きい場合、またはドライブ速度は所定の速度閾値よりも大きい場合には、衝突警告またはブレーキ介入は開始されることができるだけである。警告装置は、ドライバが駐車をするのを支援する駐車支援システムの一部とすることができる。
独国特許出願公開第102006043676号明細書には、警告機能を有するドライバ補助システム(たとえばレーン―出発―警告―システムまたは衝突―警告―システム)に関する発明が記載されており、この発明では、この警告機能は、ドライバに危険な交通状況を警報する。このタイプに一般によくある警告システムを使用しても、必要な精度を有する利用可能なセンサによって交通状況を評価することはしばしば不可能である。これは、非常に頻繁に誤った警告をかき乱す結果となる。誤った警告を回避するために、車両およびドライバ動作の運転力(dynamics)、またはそこで実施されるドライバの反応はドライバの注意深さに関する情報として評価される。快適なゾーン外の縦方向の加速または横方向の加速がより強まることは、補助システムにより検知される危険な状況と相関する場合に、増加したドライバの注意深さを顕著に示すものとして等級付けされる。縦方向の加速度または横方向の加速度の変動は、快適なゾーン外であり、ドライバの注意深さが高いものとして等級付けされ、警告は、警告信号が一般に出力された状況で抑圧される。このように、誤った警告が頻繁にあることを著しく低減することができ、この理由で、警告システムにより受け入れを増加することができる。
独国特許出願公開第102006046697号明細書には、道路の交差点内での危険な状況の即時の認識に関し、関係する道路利用者に、衝突または激突(conflict or collision)のリスクがあるとすぐに警告する発明が記載されている。それ故、交差点道路利用者の位置データが取得および評価されて、道路利用者について予測した移動経路の予後を生成し、また、この予後に基づいて道路利用者との間で衝突または激突が迫っているかの決定をする。そして、これを阻止するために対策が取られる。道路利用者の速度および加速度データは、位置データの計算に入れられる。車両に対して、交差点における車両のレーンが、位置データに基づいて決定される。ここでは、車両の回転運動が、利用可能な程度で車両の追加データを評価することにより考慮される。道路利用者ごとに、自身の軌道が決定され、交差点でのポイントが決定される。そのポイントは見込まれる激突ポイントを表す。衝突位置が存在する場合には、対策および特に関係する道路利用者の警告が開始される。衝突ポイントは、道路利用者における見込まれるブレーキ行動または加速行動を考慮して計算される。
欧州特許出願公開第1559607号明細書には、車両についての衝突警告に関する発明が記載されており、この発明は、距離センサを装着し、また、前方に移動している車両までの残りの距離がACC―ブレーキ適用完了後、または、ドライバ・ブレーキ適用後に維持することができないさそうな場合に、ドライバのための信頼性が高い警告信号を生成することに適する。つまり、車両減速は、ドライバ反応時間の満了後に車両によって適用されなければならず、評価デバイスで連続的に計算され、その結果、前方を移動している車両までの距離は維持することができる。計算した減速の絶対値が、ドライバ側のブレーキによって発生できる推測した車両減速を超過する場合、衝突警告信号が出力される。ドライバ反応がゼロとして計算された減速の絶対値がACCによって達成できる減速を超過する場合には、システム制限警告が出力される。
国際公開第2002/043029号には、前方の車両の車両走行条件の検出、後続の車両の車両走行状態の検出、および前方車両と後続車両の間の車両距離の検出に関する発明が記載されている。後続車両と前方車両の間の最短の距離は、前方車両の検知した運転状態、後続車両の検知した運転状態、および検知した車両距離に基づいて予測される。適切な車両距離は、前方車両と後方車両の間の車両距離に基づいて決定される。予測した最短距離が予測した適当な車両距離より少ない場合に、警告およびブレーキ力が発生される。
適切な車両距離を維持するために必要な目標減速が決定される。速度および前方車両および後続車両の減速が決定される。後続車両と前方車両の間の最短距離は、検知した前方車両の速度、検知した前方車両の減速、検知した後続車両の速度、および検知した車両距離に基づいて予測される。予測した最短距離が予測した適切な速度距離よりも小さい場合には、ブレーキ力が生じて、検出した後続車両の減速を行い、計算した目標減速に一致させる。
国際公開第2002/043029号には、車両の物体との接触を回避するが両のブレーキ・コントローラに関し、その一方で、ブレーキの自動動作はドライバを妨げない。ブレーキ・コントローラに関する発明が記載されている。即ち、当該車両の移動方向にある当該車両前方に存在する物体が検出される。当該車両の物体との接触の可能性は、当該車両と物体の間の相対的位置関係から決定される。ブレーキ手段は、決定の結果に基づいて、自動ブレーキ動作を実施する。ドライバによって行われるブレーキ動作は、ドライバのブレーキが自動ブレーキ動作の間に検知されることになる場合には、ブレーキ手段によって補助される。
ドライバのブレーキ意志は、ドライバによるブレーキ・ペダルの押し下げ、ドライバによるアクセル・ペダルを戻す動作、およびドライバの足がブレーキ・ペダルに向けて動くことの内の少なくとも1つにより検知される。自動ブレーキ動作を開始する前に、警告がドライバに出力される。警告が出力される後の所定の間隔において、ドライバのブレーキ意志は、ドライバによるブレーキ・ペダルの押し下げ、ドライバによるアクセル・ペダルを戻す動作、およびドライバの足がブレーキ・ペダルに向けて動くことの内の少なくとも1つにより検知される。ドライバのためのブレーキ動作補助は、ドライバのブレーキ意志の検知の前に自動ブレー動作のブレーキ力を維持するか、または自動ブレーキ操作のブレーキ力を増加させることである。
Claims (13)
- モータ車両のクリティカルな運転状況を検知し、特に、所有車両の前方にある物体との衝突を阻止するための方法であって、
−前記所有車両の運転変数に従って加速度プロファイル(aVOR,E)を特定するステップと、
−その現在の加速度(aAKT,E)に基づいて、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過を推測するステップと、
−前記所有車両の経路プロファイル(SE)を、前記予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過から決定するステップと、
−前記所有車両の前方にある物体について、現在の距離(distAKT,V)および現在の相対速度(vrelAKT,V)を取得するステップと、
−その現在の加速度(aAKT,V)に基づいて、前記前方にある物体の予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過を推測するステップと、
−前記物体の経路プロファイル(SV)を、前記予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過から決定するステップと、
−前記所有車両の経路プロファイル(SE)を、前記前方にある物体の経路プロファイル(SV)と比較するステップと、
−2つの経路プロファイル(SE,SV)が交差する場合に、前記所有車両について前記物体との見込衝突時間(TK)を決定するステップと、
−時間(Tthreshold)を、前記所有車両について前記物体との前記決定した見込衝突時間(TK)と比較するステップと、
−前記見込衝突時間(TK)が当該時間(Tthreshold)よりも前である場合に、前記所有車両のドライバへ警告を伝達するステップと、
を含む方法。 - 請求項1記載の方法において、前記所有車両の経路プロファイル(SE)を、前記予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過から決定する前記ステップが、
a.前記推測した加速度プロファイル(aVOR,E)を積分することによって、前記所有車両の速度プロファイル(VE)を決定するステップと、
b.前記決定した速度プロファイル(VE)を積分することによって、前記所有車両の前記経路プロファイル(SE)を決定するステップと、
によって達成される、方法。 - 請求項1または2に記載の方法において、前記物体の経路プロファイル(SV)を、前記予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過から決定する前記ステップが、
a.前記推測した加速度プロファイル(aVOR,V)を積分することによって、前記物体の速度プロファイル(VV)を決定するステップと、
b.前記決定した前記物体の速度プロファイル(VV)を積分することによって、前記物体の前記経路プロファイル(SV)を決定するステップと、
によって達成される、方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両の運転変数に従って加速度プロファイル(aVOR,E)を特定する前記ステップが、所有車両について、取得した若しくは計算した現在の車両加速度(aAKT,E)、および/または取得した若しくは計算した現在の車両速度(VAKT,E)を考慮する、方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法において、前記前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測する前記ステップが、前記前方にある物体の現在の絶対速度および/または前記物体の現在の絶対加速度を計算または決定するステップを含む、方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法において、前記時間(Tthreshold)を前記所有車両について前記前方にある物体との前記決定した見込衝突時間(TK)と比較する前記ステップは、前記見込衝突時間(TK)より前の時間(Tthreshold)を確立するステップを含む、方法。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過を推測するステップは、所定の期間(TVOR)にわたり、前記所有車両の現在の車両加速度(aAKT,E)に基づいて、および/または過去に及ぶ所定の長さの期間の間における前記所有車両の加速度の時間経過から実施する、方法。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両の運転変数に従って予知可能な加速度プロファイル(aVOR,E)の時間経過を推測するステップは、その現在の速度(VAKT,E)に基づいて実施し、前記現在の車両加速度(aAKT,E)は、初期値として前記加速度プロファイルに割り当てられ、前記加速度プロファイルが、高い速度ではゆっくりと、低い速度では素早く減少される、方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法において、前記前方にある物体の予知可能な車両加速度(aVOR,V)の時間経過を推測するステップは、所定の期間(TVOR)にわたり、前記前方にある車両の現在の加速度(aAKT,V)に基づいて、および適用可能であれば、過去に及ぶ所定の長さの期間の間の前方にある車両の車両加速度の時間経過から実施する、方法。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法において、前記前方にある物体の運転変数に従って予知可能な加速度プロファイル(aVOR,V)の時間経過を推測する前記ステップが、その現在の速度(VAKT,V)に基づいて実施し、前記物体の現在の車両加速度(aAKT,V)が、初期値として前記加速度プロファイルに割り当てられ、前記加速度プロファイルが、高い速度ではゆっくりと、低い速度では素早く減少される、方法。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過を推測する前記ステップにおいて、その現在の加速度(aAKT,E)が正、零、負のいずれかに区分され、
a.前記所有車両の現在の加速度が正である場合(aAKT,E>0)には、時間経過に対し、前記予知可能な車両加速度(aVOR,E)は所定の期間(TVOR)において減少し、前記時間経過は、現在の運転状況、好ましくは前記所有車両の現在の速度(VAKT,E)に適合され、
b.前記所有車両の現在の加速度が負である場合(aAKT,E<0)には、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)は前記所定の期間(TVOR)において一定であり、
c.前記所有車両の現在の加速度がゼロである場合(aAKT,E=0)には、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)は所定の期間において一定である、
方法。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法において、前記前方にある物体の予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過を推測するステップにおいて、その現在の加速度(aAKT,V)が正、零、負のいずれかに区分され、
a.前記前方にある物体の現在の加速度(aAKT,V)が正である場合(aAKT,V>0)には、時間経過に対し、前記前方にある物体の予知可能な車両加速度(aVOR,V)は所定の期間(TVOR)において一定であり、
b.前記前方にある物体の現在の加速度(aAKT,V)が負である場合(aAKT,
E<0)には、前記前方にある物体の予知可能な加速度(aVOR,V)は、所定の期間(TVOR)において減少し、前記時間経過は、現在の運転状況、好ましくは前記前方にある物体の現在の速度(VAKT,V)に適合され、
c.前記前方にある物体の現在の速度がゼロである場合(aAKT,E=0)には、前記前方にある物体の予知可能な加速度(aVOR,V)は所定の期間において一定である、
方法。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両のドライバへの警告を発出するのに加えて、またはその代替として、光または音の警告が後続の道路利用者に発出される、方法。
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