JP6812109B2 - 適応性クルーズ制御のためのインテリジェント・ギャップ設定 - Google Patents

Description

この発明は、乗り物（車両）を運転するドライバを支援する方法、ドライバ支援システム、コンピュータソフトウェア、およびそのようなドライバ支援システムを搭載した車両に係わる。

従来の適応クルーズ制御（ＡＣＣ）システムは車両の速度を目標速度設定に従って制御し、車両の経路にある先行車両のような移動物体を検出し、必要ならばスロットルおよびブレーキ制御を提供して先行車両からの追従距離(ヘッドウェイまたは時間ギャップ)を維持する。

DE 10 2008 061 388 A1は、車両の操作者が車両速度およびギャップを設定し調整することができる適応クルーズ制御システムを開示している。この文献では、先行車両が検出されると先行車両からの検出された距離に基づいてギャップが自動的に選択され、車両操作者が選択されたギャップをその後変えることができる。

US 6,622,810 B2は、このギャップを自動的に修正して先行車両に対する追従距離を制限しこの先行車両をセンサレンジ内に維持するＡＣＣシステムを開示している。

EP 2 730 945 A1は、自車および先行車両について求められた位置、速度および加速、並びに自車センサの統計的なノイズ特性を備えるモデルに基づき、このギャップを自動的に修正して先行車両が強くブレーキを踏んだときでも安全距離を確保するＡＣＣシステムを開示する。

US 2012/0123660 A1は、交通量を求め、車両間の距離および車両速度をこの交通量に基づいて設定するシステムを開示している。

EP 1 317359 B1は、アンチロック・ブレーキシステム（ＡＢＳ）、トラクションコントロール（空転防止制御）および横滑り防止制御(stability control)を使用して車輪のスリップを検出することによって低摩擦が検知されるとき、このギャップを自動的に増やすＡＣＣシステムを開示している。

US 6445153 B1は、車両の駆動される車輪の速度に基づいて駆動面の摩擦係数を求め、これに基づいてこのギャップを修正するＡＣＣシステムを開示している。

従来の適応クルーズ制御システムでは、車両の操作者/ドライバは、少数のギャップ設定から手動で選択して先行車両とのギャップを変えることができる。

たとえば、混乱するような交通状況または非常に小さい交通密度の場合、ドライバは先行車両とのギャップを通常の交通状況のときより大きくとって快適さを求めることがある。

非常に交通密度が高いとき、ドライバは通常の交通状況のときよりも先行車両とのギャップを小さくして他の車両による頻繁な割り込みを防止し、または道路の走行容量の利用を高めることを好むことがある。
特に運転/環境条件が頻繁に変わるとき、ドライバはＡＣＣのギャップ設定を頻繁に手動で変えなければならず、快適さが損なわれる。

この発明の目的は、車両を運転するドライバを支援する方法、ギャップの大きさを様々な環境条件に自動的に適応させるドライバ支援システム、このようなドライバ支援システムを組み込んだコンピュータソフトウェア・プログラムおよび車両を提供することにある。

この目的は、特許請求の範囲に記載される、車両を運転するドライバを支援する方法、ドライバ支援システム、このようなドライバ支援システムを組み込んだコンピュータソフトウェア・プログラムおよび車両によって達成される。本発明のさらに利点を有する特徴が従属請求項に規定されている。

この発明によると車両を運転するドライバを支援する方法は、少なくとも一つのセンサによってセンサデータを生成するステップ、ホスト車両（自車）の環境を物理的に感知する、またはホスト車両の環境についての情報を運ぶデータを取得するステップ、センサデータに基づいてホスト車両の経路上にあるオブジェクトを検出するステップ、プリセット（あらかじめ設定された）ギャップに基づいてホスト車両と検出されたオブジェクトとの間の距離を制御するステップ、センサデータに基づいてホスト車両の環境条件を判定するステップ、判定された環境条件に関連するギャップ適応化インジケータを決定するステップ、ここでギャップ適応化インジケータのそれぞれはプリセットギャップの拡大または縮小を示す、およびこのギャップ適応化インジケータに基づいてプリセットギャップを調整するステップ、を含む。

判定ステップにおいて、自車と検出されたオブジェクトとの間の自車の車間距離を判定することができ、決定ステップにおいて、ギャップ適応インジケータの少なくとも一つは自車の車間距離がここでの環境条件にふさわしいかどうかを示す。

さらに判定ステップにおいて、自車の車間距離および他の車どうしの間の距離を判定（estimate、推定）することができ、決定ステップにおいて、ギャップ適応化インジケータは、自車の車間距離と他の車両どうしの間の距離の平均および/または他の車どうしの間の距離についての統計的計測、たとえば最小距離G_min、最大距離G_max、G_max - G_min のレンジ、および/または異なる時間に判定された距離の傾向/進捗、との差に基づいて決定することができる。

もう一つの実施例では、判定ステップにおいて、検出されたオブジェクトの速度の環境的な振動、交通密度、他の車どうしの間のギャップの大きさ、自車の後続車との距離、カーブ/傾斜などの道路形状、道路面の状態、工事現場および遅延時間のうちの少なくとも一つが判定される。ここで、検出されたオブジェクトの速度振動の増大、交通密度の増大、他の車どうしの間のギャップサイズがあらかじめ設定されたギャップより大きいこと、自車の後続車との距離がプリセットギャップより大きいこと、カーブの始まり、道路面状態の悪化、工事現場の始まり、および夜時間の始まり、のそれぞれがプリセットギャップの拡張を示すそれぞれのギャップ適応化インジケータに関連し、また、検出されたオブジェクトの速度振動の低減、交通密度の低下、他の車どうしの間のギャップサイズがあらかじめ設定されたギャップより小さいこと、自車の後続車との距離がプリセットギャップより小さいこと、カーブの終わり、道路面状態が良くなること、工事現場の終わり、および夜時間の終わり、のそれぞれがプリセットギャップの減少を示すそれぞれのギャップ適応化インジケータに関連する。

決定ステップでは判定された複数の環境条件に基づいて複数のギャップ適応化インジケータが決定され、調整ステップでは、複数のギャップ適応化インジケータから求められる全体的なギャップ適応化インジケータに基づいてプリセットギャップが調整される。

このプリセットギャップがユーザ選択可能なギャップ設定の一つであるとき、調整ステップにおいて現在のギャップ設定ｎはn>n_min でギャップ適応化インジケータがプリセットギャップの縮小を示すならば、集合[n_min,..,n_max]からギャップ設定n-1に切り換えることができ、n< n_max でギャップ適応化インジケータがプリセットギャップの拡大を示すならば、集合[n_min,..,n_max]からギャップ設定n+1に切り換えることができる。

プリセットギャップがユーザ選択可能なギャップ設定n_minからn_max の一つに対応するとき、調整ステップにおいて、ギャップ適応インジケータがプリセットギャップ(t_GAP)の縮小を示すならが、各ギャップ設定n＞n_min に関連するギャップサイズを縮小させることができ、ギャップ適応化インジケータがプリセットギャップの増大を示すなら、各ギャップ設定n<= n_max に関連するギャップサイズを増大させることができる。

この方法は、プリセットギャップの手動調整を検出するステップ、およびこの手動調整に関連する現在の環境条件を記憶するステップを含むことができる。
さらに、手動調整に関連した少なくとも自車の現在の地理上の位置および現在の時を保存することができ、保存される地理上の位置または保存される時（一日の中の時）が判定ステップで判定されるとき、決定ステップにおいて手動調整に等しいプリセットギャップの調整を示すギャップ適応化インジケータを決定することができる。

この方法は、さらにドライバによって使われた現在のギャップサイズ、一日の中での現在の時、少なくとも１台の他の乗り物（B.,D.）の少なくとも一つを受け取るステップ、時および位置で分類されたすべての受け取られたギャップサイズを保存するステップ、それぞれの時および位置について平均ギャップサイズ、最小ギャップサイズ、および／または最大ギャップサイズを計算するステップ、を含むことができる。

プリセットギャップが調整ステップにおいて調整され、調整されたプリセットギャップの手動修正が検出されるとき、上記のギャップ適応化インジケータはこの手動修正に従って更新される。

本発明のドライバ支援システムは少なくとも一つのセンサによってセンサデータを生成する手段、ホスト乗り物（自車）の環境を物理的に感知する手段および/またはホスト乗り物の環境についての情報を運ぶデータを取得する手段、このセンサデータに基づいてホスト乗り物の通路にあるオブジェクトを検出する手段、プリセットギャップに基づいてホスト乗り物と検出されたオブジェクトとの間の距離を制御する手段、ホスト乗り物の環境条件をセンサデータに基づいて判定する手段、判定された環境条件につながるそれぞれプリセットギャップの拡張または低減を示すギャップ適応化インジケータを決定する手段、このギャップ適応インジケータに基づいてプリセットギャップを調整する手段、を備える。
さらにドライバ支援システムには、自動ギャップ適応のオンオフを切り換えるユーザ入力を受け取る手段、および自動的に決定されたギャップへの加算的または積算的オフセットを示すユーザ入力を受け取る手段を備えることができる。

本発明の乗り物（車両）は、少なくとも一つのセンサによってセンサデータを生成する手段、ホスト乗り物（自車）の環境を物理的に感知する手段および/またはホスト乗り物の環境についての情報を運ぶデータを取得する手段、このセンサデータに基づいてホスト乗り物の通路にあるオブジェクトを検出する手段、プリセットギャップに基づいてホスト乗り物と検出されたオブジェクトとの間の距離を制御する手段、ホスト乗り物の環境条件をセンサデータに基づいて判定する手段、判定された環境条件につながるそれぞれプリセットギャップの拡張または低減を示すギャップ適応化インジケータを決定する手段、このギャップ適応インジケータに基づいてプリセットギャップを調整する手段、を備えるドライバ支援システムを組み込んでいる。

本発明のコンピュータソフトウェア・プログラムは、コンピュータ上で走ると、少なくとも一つのセンサによるセンサデータを生成するステップ、ホスト車両（自車）の環境を物理的に感知する、またはホスト車両の環境についての情報を運ぶデータを取得するステップ、センサデータに基づいてホスト車両の経路上にあるオブジェクトを検出するステップ、プリセットギャップに基づいてホスト車両と検出されたオブジェクトとの間の距離を制御するステップ、センサデータに基づいてホスト車両の環境条件を判定するステップ、判定された環境条件に関連するギャップ適応化インジケータを決定するステップ、ここでギャップ適応化インジケータのそれぞれはプリセットギャップの拡大または縮小を示す、およびこのギャップ適応化インジケータに基づいてプリセットギャップを調整するステップ、を実行する。
次に図面を参照して本発明をより詳細に説明する。

第１および第２の交通状況における従来のドライバ支援システムの機能を説明するための車両配置図。 本発明のドライバ支援システムの実施例を模型的に示す図。 本発明によるギャップ適応操作を示すフローチャート。 第１および第２の交通状況における本発明によるドライバ支援システムの機能を説明するための車両配置図。

ドライバ支援システムを搭載した乗り物をここでは「ホスト車両」または「自車」と呼ぶ。本発明によると、ホスト車両すなわち自車は、乗用車、トラック、バスまたは自動二輪車であることができ、一般的にはアクティブクルーズ制御を使うことができる任意のオブジェクトであることができる。車両はドライバが運転する車両であることができるが、ロボット車両のような自動運転の車両であることもできる。この点で、「ドライバ支援システム」という用語は、人間の乗らない車両に使われる任意の種類の運転支援システムも含むものとする。

同様に検出されたオブジェクトは、他の車粒、乗用車、トラック、バス、自動二輪車、サイクリスト、ロボット車両、のような任意の種類の移動オブジェクトを含むことができるが、トローリー、歩行者、馬などの動物さえも含む。オブジェクトは自車に備えられた任意の種類のセンサ装置または回路によって検出することができる。考慮中のオブジェクトをここでは「ターゲットオブジェクト」または「ターゲット車両」と呼ぶ。ギャップ、ヘッドウェイ(headway)は車両間の距離または時間の測定値である。適応クルーズ制御ではギャップまたはヘッドウェイは一定値を維持するためまたは自車の速度に依存する安全距離（その他の距離）を維持するために制御される。

図１は車両Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥが２車線の道路１上を走行している第１の交通状況１Ａ、および車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、ＩおよびＰが道路１上を走行する第２の交通状況１Ｂを描いている。
図１において自車Ｅは従来のＡＣＣシステムを装備しており、所望のギャップが自車Ｅのドライバによってプリセットされている。自車ＥのＡＣＣシステムは、プリセットギャップおよび自車Ｅおよび先行車Ａの速度に基づいて自車ＥとＡＣＣのターゲット車両Ａとの間の距離を制御する。図１の状況１Ａおよび１Ｂは交通密度が異なるが自車ＥはＡＣＣターゲット車両Ａに同じ距離で追従している。

状況１Ａにおいてプリセットギャップt_GAP は緩い交通によく適合する。このような交通状況では車両Ｃは車両ＥとＡとの間に適合ギャップを認識し、また自車Ｅの後ろにたくさんの空き車線があることも認識すると判定することができる。したがって、車両Ｃが自車Ｅをパスさせ自車Ｅの後ろで車線変更すると予測することができる。同じギャップt_GAP が状況１Ｂのより高密度の交通で使われる。状況１Ｂにおいて、他の車両Ａ、Ｂ、Ｆ、Ｇ、Ｃ、Ｄ、Ｈ、Ｉの間のギャップおよび後続車両Ｐと自車Ｅとの間のギャップはプリセットギャップt_GAP より小さい。ここでは大きなギャップt_GAP を維持することは他のドライバには「考えられないこと」であり、たとえば車両Ｃの割り込みまたはすぐ後ろの後続車両Ｐによる「あおり（プッシング、pushing）」を引き起こしうる。

図１の状況１Bでは自車Eのドライバはギャップを小さくし、道路１の有効利用を図りたいと思うであろう。ギャップt_GAP を小さくするために自車Eのドライバはプリセットギャップを手動で適応/変更しなければならない。状況１Aおよび１Bが頻繁に変わるなら、自車EのドライバはACCのギャップ設定を頻繁に手動で適応させなくてはならず、これは快適さを損なう。

本発明では様々な環境条件のための様々なギャップを自動的に設定することができる。本発明のドライバ支援システムは現在のギャップサイズが運転条件に適合するかどうか、または適応化（縮小または拡大）が必要かどうかを自動的に検出する。このシステムは、現在の交通状況、地理上の位置のような１組のインジケータを使ってギャップサイズ適合化の必要性を決定する。

ギャップサイズを適応させる必要があるときは、本発明のドライバ支援システムはギャップ設定を適応させる。この適応化は、離散的なステップで行うか（たとえば、予め定めたギャップ設定の間での選択による、または予め規定した離散的ステップでギャップサイズを適応させることによる）、または観測された周辺状況または予め規定された値から最適なギャップ設定を推測することによって行うか（たとえば、ある地理的位置に対して統計的に求めたギャップサイズ）、またはこれらの組み合わせによって行うことができる。

図２は本発明によるドライバ支援システムの一実施例を示す。このシステムは自車Ｅに搭載され、そのようなホスト車両の既存のシステムと統合されていることが好ましい。特に加速器またはモータ（エンジン）の管理、パワーステアリングまたはブレーキシステムのような制御を本発明によるドライバ支援システムで使うことができる。

図２に示すドライバ支援システムは自車Ｅの環境を物理的に感知することができる少なくとも一つのセンサ２を備えている。たとえばレーダセンサのようなセンサ２は、ターゲット車両の相対的位置および方向ならびにその現在速度を分析するのに使うことができるデータを生成する。

一つのセンサ２だけでホスト車両の全環境を感知し自車Ｅの両サイド、ならびに前方および後方をカバーすることは困難なので、複数のセンサを備えることが好ましい。この複数のセンサは同じタイプである必要はない。図の実施例ではレーダセンサ２の他に光学センサ３が備えられているのでホスト車両の環境をイメージ処理を使って分析することができる。
自車Ｅに他の支援機能または快適性機能のために必要なセンサ２および/またはセンサ３が既に設けられているならば、それらのセンサを共用してもよい。

図２に示すようにドライバ支援システムは更に、手動速度入力ユニット４、ターゲット速度背亭ユニット５、ターゲット速度計算ユニット６、ターゲットギャップ計算ユニット７および交通状況アセスメント（推定、判定）ユニット８を備えている。図２に点線で示されるスロットル９およびブレーキ１０はドライバ支援システムによって制御されるがドライバ支援システムの構成要素ではない。手動速度入力ユニット４はドライバによって運転される車両のためのものであり、ロボット車両のような自動運転の車両にとっては不可欠なものではない。

手動速度入力ユニット４は現在速度を設定速度として設定するための設定スイッチ、適応性クルーズ制御（ＡＣＣ）の以前の操作で選択された速度を再開するためのレジュームスイッチ、およびクルーズ制御を停止するためのキャンセルスイッチを有することができる。レジュームスイッチおよび設定スイッチを短期間押すことによって設定速度を小刻みにそれぞれ増大させ減少させることができる。

ターゲット速度設定ユニット５はターゲット速度計算ユニット６および手動速度入力ユニット４からターゲット速度のコマンドを受け取り、このコマンドに従って自車Ｅのターゲット速度を設定する。適応性クルーズ制御が働いているとき、ターゲット速度設定ユニット５は該当するコマンド信号をエンジンのスロットル９に送り、また必要に応じて自車Ｅのブレーキ１０に送る。こうしてターゲット速度または設定速度のどちらかが、どちらの速度が低いかによって達成され維持される。

ターゲット速度計算ユニット６はセンサ２および/または３からセンサデータを受け取り自車Ｅの走行速度を判定する。この走行速度はターゲットギャップ計算ユニットによって与えられたギャップを特定の値に維持するために必要とされる。このセンサデータに基づいてターゲットギャップ計算ユニット７が自車Ｅとターゲット車両Ａとの間のターゲットギャップを判定する。このギャップの値は自車Ｅの走行速度ならびに場合によっては天候、道路状況および手動入力によって与えられ得るたとえばギャップ設定に対する個人的な好みから判定することができる。このギャップはターゲット車両が特定のポイントを通過する時点と自車が同じポイントを通過する時点との間の時間間隔として規定することができる。これにより実際の速度に関してギャップ長が自動修正されることになる。

交通状況アセスメントユニット８は自車Ｅの（搭載）センサ２および/または３ならびにたとえば他の車両のセンサのような外部センサまたは外部の交通情報システ（図示しない）からセンサデータを受け取り、このセンサデータに基づいて自車Ｅの環境条件を予測し、予測した環境条件を現在の（プリセット）ギャップの拡大または縮小を示すそれぞれのインジケータに割当て、これらのインジケータに基づいて現在のギャップサイズが現在の交通条件に適合するかどうか、またはどの程度の適応化（拡大または縮小）が必要かを判定する。

現在の（ニュートラルな）ギャップ設定からの必要とされる偏差がギャップ計算ユニット７に提供される。たとえば必要とされる偏差は、-1,0および1,0（-1,0：ギャップサイズを最小に縮小させる、0：適応化なし、1,0：ギャップサイズを最大に拡大する）の間の浮動小数点、または離散的ギャップサイズ設定（たとえば、-5から+5）の場合整数刻み、にコード化されることができる。

ターゲットギャップ計算ユニット７はギャップサイズの適応化をオン/オフするためのコマンドをドライバ（ユーザ）から受け取る（スイッチまたはメニューエントリにより）ようにすることができる。たとえば、ギャップサイズ適応化がオフに切り換えられているならば、交通状況アセスメントユニット８からの出力は無視される。

適応化インジケータによって示される現在の（プリセット）ギャップの拡大または縮小は、たとえば予め定めたギャップ設定の間での変更によって（変形１）、または一定のギャップ値から連続的なギャップ値に切り換えることによって（変形２）実行することができる。

変形１において、交通状況アセスメントユニット８が選択済みのギャップの縮小を提案するならば、たとえば設定“Ｇ１”：２ｓ；“Ｇ２”：２.２ｓ；“Ｇ３”：２.４ｓ；“Ｇ４”：２.６ｓ；および“Ｇ５”：２.８ｓの中からギャップ設定Ｇ２がユーザによって選ばれており、ターゲットギャップ計算ユニット７によってギャップ設定“１”（＝２ｓ（２秒））が選ばれる。言い換えると、交通状況アセスメントユニット８がギャップの縮小を提案するならば、ターゲットギャップ計算ユニット７はギャップ設定ｎ（ｎ＞ｎ_min ならば）からギャップ設定ｎ―１に切り換え、交通状況アセスメントユニット８が選択済みのギャップの拡大を提案するならば、ターゲットギャップ計算ユニット７はギャップ設定ｎ（ｎ＜ｎ_max ならば）からギャップ設定n+1に切り換える。どちらの場合も、ターゲットギャップ計算ユニット７は交通状況アセスメントユニット８がもと選択されていたギャップサイズを現在の交通の流れに適応化（拡大/縮小）することをもはや提案しなくなるか、またはシステム故障により交通状況アセスメントユニット８から信号が出力されないならば、ターゲットギャップ計算ユニット７はもと選択されていたギャップ設定（設定“G2”；２,２ｓ）にスイッチバックするよう適応化されることができる。上述のギャップ設定において、切り換え/設定することができる最小の単位/刻みは0.2s(0.2秒)である。代わりに、ターゲットギャップ計算ユニット７はギャップ設定Ｇ１・・・Ｇ５とは異なる刻みでギャップ設定を適応化することができる。こうして、交通状況アセスメントユニット８が選択済みのギャップＧ２の縮小/拡大を提案するならば、選択済みのギャップＧ２は、小さい刻み（たとえば、-0.1s/+0.1s）または大きい刻み（たとえば、-0.3/+0.3）でギャップ設定Ｇ１・・・Ｇ５（-0.2s/+0.2s）に関して適応化されることができる。さらに、ターゲットギャップ計算ユニット７は、ギャップ設定Ｇ２を小さい刻み（たとえば-0.1s）で縮小し、選択済みのギャップＧ２を大きい刻み（たとえば+0.3s；または“Ｇ２”から“Ｇ４”への切り換え）で拡大するよう適応化されることができる。

変形２において、ターゲットギャップ計算ユニット７は一定ギャップ値から連続ギャップ値に切り換え、各ギャップ設定のための時間ギャップ値が適応化される。交通状況アセスメントユニット８が当初選択されたギャップサイズを現在の交通フロー（環境条件）に適応化（縮小/拡大）することを提案し、かつ、たとえばギャップ設定“１”：２ｓ、“２”：2.4ｓおよび“３”：2.8ｓの中からギャップ設定“２”がユーザによって選択されていたなら、ターゲットギャップ計算ユニット７はギャップ設定“２”を維持するが、ギャップ設定“２”を2.2ｓに、ギャップ設定“３”を2.5ｓに変更する。ギャップ設定“１”は法的最小値なので縮小されない。言い換えると、ターゲットギャップ計算ユニット７は、交通状況アセスメントユニット８がギャップの縮小を提案するならギャップ設定ｎ（n>1）の値を値∈[値（ギャップ設定n-1）,・・・,値（ギャップ設定n）]に適応化し、交通状況アセスメントユニット８がギャップの拡大を提案するなら、ギャップ設定ｎ（n<n_max）の値を値∈[値（ギャップ設定n）,・・・,値（ギャップ設定n+1）]に適応化する。どちらの場合も、ターゲットギャップ計算ユニット７は、交通状況アセスメントユニット８が当初のギャップサイズを現在の交通フローに適応化する提案をしなくなるか、システム故障が生じると、当初のギャップサイズに戻るよう適応化されることができる。

交通状況アセスメントユニット８は、センサデータに基づいて自車Eの環境条件を判定して現在のギャップサイズを適応化（縮小または拡大）しまたは現在のギャップサイズを維持/確認する。

次の環境条件の一つ、複数または全部が交通状況アセスメントユニット８によって判定されうる。
・速度のふらつき（たとえば、非常に密な交通、交通渋滞、注意散漫な先行車両などにおいて）
自車Eは先行車両とのギャップを維持するために「頻繁に」加速/減速しなければならない、
他の交通参加者の頻繁な加速/減速を観測した、
・交通密度
知覚される車両の数、
車線間の速度の相違（たとえば、車線ごとの車両の平均速度の相違）、
外的な情報（たとえば、交通情報チャンネル（TMC、Traffic Message Channel）、ウエブサービス、車両間/車両対インフラストラクチャ（V2X）通信）
・他の車両間のギャップサイズ
・自車が「あおられる」
自車に続く車両までの距離、
自車が右側で追いつかれている（訳注：日本は車線の向きが欧米と反対なので、日本的には左側（低速側）で追いつかれることに相当する）、
他の車両が警笛を鳴らし、ヘッドライトを上向きにする、
・道路特性
道路の曲がり、
道路面の状態、
工事現場、
・一日の中の時間（たとえば、日中対夜間）、および
・地理上の位置
道路の特別な特徴、たとえば曲線、強い傾斜、
運転スタイルの相違（たとえば、国の相違、または国の中の地域差）

それぞれの条件は現在のギャップ設定の拡大n+1もしくはn+2、・・・、または縮小n-1、もしくはn-2、・・・を示すギャップ適応化インジケータに関連づけることができる。また、ギャップ適応化インジケータは環境条件に基づいて決定された基準/推奨ギャップサイズから現在のギャップサイズを引くことによって計算することができる。たとえば、推奨ギャップサイズは、他の車両間のギャップサイズ（平均ギャップサイズ、最小ギャップサイズ、最大ギャップサイズ）に基づいて決定するか、または他の車両間のギャップサイズおよび自車Ｅの速度に基づいて決定することができる。

すべてのギャップインジケータの組み合わせを使って現在のギャップサイズを適応化すべきか維持すべきかを決定することができる。拡大を示すギャップ適応化インジケータと縮小を示すギャップ適応化インジケータとの組み合わせがバランスしているときは、ギャップ適応化は必要ない/示されない。たとえば、図１における状況１Ｂにおいて、後続車両Ｐと自車Ｅとの間のギャップがプリセットギャップt_GAPより小さくいから、後続の車両Ｐと自車Ｅとの間のギャップに関連するギャップ適応化インジケータがプリセットギャップt_GAPの-0.2ｓの縮小を示し、先行車両Ａ、Ｂ、Ｆ、Ｄ、Ｈ、Ｉの間のギャップの傾向に関連するギャップ適応化インジケータがプリセットギャップt_GAP を+0.2ｓ大きくすることを示すならば、このギャップ適応化インジケータの組み合わせは±0ｓのギャップ適応化を示すので、ギャップ適応化は必要ない/示されない。一方、後続車両Ｐと自車Ｅとの間のギャップに関連するギャップ適応化インジケータがプリセットギャップt_GAP を-0.2ｓ縮小させることを示し、先行車両Ａ、Ｂ、Ｆ、Ｄ、Ｈ、Ｉの間のギャップの傾向に関連するギャップ適応化インジケータがプリセットギャップt_GAP を+0.2ｓ大きくすることを示し、道路特性に関連するギャップ適応化インジケータがプリセットギャップt_GAP を+0.1ｓ大きくすることを示すならば、これらのギャップ適応化インジケータの組み合わせは+0.1ｓのプリセットギャップt_GAPのギャップ適応化を示す。さらにギャップ適応化インジケータはたとえばインジケータの信頼性またはユーザの好みのために重み付けされることができ、またはたとえばマシーン学習技術を使ってより複雑な態様で組み合わせることができる。

環境条件に関連するギャップ適応化インジケータ（適応化の大きさおよび/または極性および/または重み付け）は自車Ｅの製造メーカまたはユーザ（ドライバ）によってプリセット（予め設定）されることができる。またプリセットギャップ適応化インジケータはユーザ（ドライバ）によって手動で変更されることができ、および/または判定された環境条件に基づいてターゲットギャップ計算ユニット７によって適応化/設定されたギャップにユーザが手動で加える修正にそって自動的に変更されうる。

更にまたは代替的にユーザによる設定/適応化を検出し統計的計測のために現在の環境条件に関連付けることができ、ここで環境条件はたとえば現在の地理的位置および一日の中での現在の時を含み、統計データを生成/更新するために使うことができる。統計データはギャップサイズを適応化および/または設定するために使われる。

また、ギャップ設定/適応化および/または統計データは同等のセンサを装備した他の車両からＣ２Ｘその他の通信技術、通信能力を介して収集することができる。

このような統計データは、次のステップによって生成することができる：
1) 全ての装備車両の通信能力を使用して次のうち少なくとも一つを定期的に収集する
・ドライバ（ＡＣＣの有無とは関係なく）によって作られた現在のギャップサイズ
・一日の中での現在の時
・現在の地理的位置
2) 時間および位置で分類されたすべての収集されたギャップサイズを保存し、
3) それぞれの時間および位置に使われる平均ギャップサイズを計算する。ステップ1)から3)は平均ギャップサイズを最新のものに保つために継続的に実行される。

統計データを使って自車Ｅのギャップサイズは、現在の時間および現在の地理的位置に対してドライバが普通に使用する平均ギャップサイズに適応化することができる。平均ギャップサイズは、たとえば通信能力を介して提供されるか自車Ｅの記憶装置に記憶されることができ、通信能力を介して更新される。

交通状況アセスメントユニット８は現在のギャップサイズが統計データ、他の（近隣の）車両間の現在のギャップその他の環境条件に基づいて適応化されるべきかどうかを判定するようにすることができ、ターゲットギャップ計算ユニット７は決定モードの一つを選択するためのコマンドを受け取る（たとえばスイッチまたはメニューエントリによって）ようにすることができる。

更にまたは代替的にターゲットギャップ計算ユニット７は、自動ギャップ適応化をスイッチオン/オフするためのユーザ入力を受け取るようにすることができ、自動的に決められるギャップに対する加算的オフセットとしてユーザ入力を受け取ることができるようにすることができ、自動的に決められるギャップに対する係数としてユーザ入力を受け取ることができるようにすることができ、および/または重み付け平均による自動的に決められたギャップとユーザ入力とを混合するようにすることができる。

さらに交通状況アセスメントユニット８は、連続的なギャップを直接計算するようにすることができる。たとえば、環境条件に依存して周辺の車両の平均ギャップは連続的なギャップとして設定することができ、次の式：
ギャップ＿ターゲット ― （先行車両Ａへの観測ギャップの平均 ― ギャップ＿ターゲット）
に比例するギャップを連続的ギャップとして設定することができ、これは限られた回数の観測で「速度のふらつき」をカバーし、または次の式：
0.5 × （ギャップ＿自車＿後続車 ＋ ギャップ＿自車＿先行車）
に比例するギャップを連続的ギャップとして設定することができ、これは「自車のあおり」をカバーし、先行車と自車との間のバランスギャップを導く。

連続的ギャップは小刻みに適応化することができ、たとえば次のようにすることができる：
固定の大きさの刻みでギャップを増加、減少させる、
指示(indication)の信頼度に比例する大きさの刻みでギャップを増加、減少させる、
小さい段差でギャップを減少させ、大きい段差で増加させる。

一般にギャップは、交通密度を大きくするか（たとえば観測された車両の数に比例して）、または交通密度が所与のレンジ内にあるとき、交通渋滞または低速交通（道路容量の利用を最大にするため）および他の車両の押し合いのとき、に減少させることができ、またこのギャップは、交通密度を下げるとき（交通密度は所与のレンジ内）、先行車、他の車両または自車Ｅの速度が大きくふらつくとき、道路条件が悪いとき、夜時間および曲がりくねった道路のとき、に増加させることができる。

図３は、本発明によるギャップ適応化操作の例を示すフローチャートであり、この操作は任意の従来の適応化クルーズ制御法と結合させることができる。図３に示すようにステップＳ１で、交通状況アセスメントユニと８が、自車Ｅの（搭載された）センサ２および/または３から受け取るセンサデータおよび/または外部センサまたは外部交通情報システム（たとえば、ＴＭＣ、ＧＰＳ）から受け取るセンサデータに基づいて自車Ｅの環境条件を判定する。ステップＳ２において、判定された環境条件に割り当てられるインジケータが統計データまたはテーブルに基づいて決められ、ここでは一つまたは複数の環境条件がそれぞれのインジケータに関連する。これらのインジケータは適応化および重み付けの大きさおよび/または極性を示し、インジケータの結合（トータルギャップ適応化インジケータ）が上述のようにして求められたインジケータから計算される。代替的にドライバによって選択されることができる別の操作では、他の車両間の現在のギャップサイズを示す平均ギャップサイズを環境条件から計算し、この平均ギャップサイズを示すギャップ適応化インジケータを生成することができる。ステップＳ２において、プリセットギャップの適応化が必要かどうか決められる。これは、トータルギャップ適応化インジケータが拡大/縮小を示すかどうかを判定することにより、または平均ギャップサイズがプリセットギャップより大きいかまたは小さいかを判定することにより、実施することができる。適応化が必要ならば、ステップＳ４においてギャップ適応化インジケータに基づいてプリセットギャップが適応化される。これは変形１もしくは２または上述のその他の方法において実施することができる。

図４は、図１に示した第１の交通状況１Ａに相当する第１の交通状況２Ａを示す。図４では、自車Ｅは本発明に従うドライバ支援システムを装備しており、自車Ｅのドライバによって所望のギャップがプリセットされている。図４の状況２Ａおよび２Ｂにおいて交通密度が異なり、自車ＥはＡＣＣのターゲット車両Ａに自動適合化されたギャップt_GAP で追従する。この例では、ギャップt_GAP は交通状況に従って選択されている。図４に示すように状況２Ａではシステムが緩い交通に対しては大きなギャップを選び快適さおよび安全性の高い走行を達成する。状況２Ｂでは、システムは高密度の交通においてギャップを縮小する。これは他の車両によく受け入れられ、近隣の車線からの割り込みを減らし自車の後続車Ｐによる「あおり」を最小にする。

Claims (12)

1. 車両を運転するドライバを支援する方法であって、
   自車（Ｅ）の環境を物理的に感知する少なくとも一つのセンサ（２，３）により、もしくは前記自車（Ｅ）の環境についての情報を運ぶデータを取得することにより、またはこの両方により、センサデータを生成するステップと、
   前記自車（Ｅ）の進路におけるオブジェクト（Ａ）を前記センサデータに基づいて検出するステップと、
   プリセットギャップ（ｔＧＡＰ）に基づいて前記自車（Ｅ）と前記検出されたオブジェクト（Ａ）との間の距離を制御するステップと、
   前記自車の環境条件を前記センサデータに基づいて判定するステップ（Ｓ１）と、
   判定された前記環境条件に関連する、それぞれが前記プリセットギャップの拡大または縮小を示すギャップ適応化インジケータであって、現在の前記プリセットギャップのサイズが、現在の前記環境条件に適合するかどうか、及び縮小または拡大の適応化が必要かどうかを判定するために用いるインジケータであるギャップ適応化インジケータを決定するステップ（Ｓ２）と、
   前記ギャップ適応化インジケータに基づいて前記プリセットギャップを調整するステップ（Ｓ４）と、
   を含み、
   前記自車の環境条件を判定するステップ（Ｓ１）では、前記検出されたオブジェクトの速度のふらつきと、自車の時間のギャップと、自車の周辺の他の車両の時間のギャップとが判定され、ここで時間のギャプとは、二台の連続する車両の一台目が特定のポイントを通過する時点と、二台目の車両が同じ特定のポイントを通過する時点との間の時間の差であり、
   前記ギャップ適応化インジケータを決定するステップ（Ｓ２）では、少なくとも第１のギャップ適応化インジケータは、自車の時間のギャップと、自車の周辺の他の車両の時間のギャップの平均との間の相違、自車の周辺の他の車両間の時間のギャップの最小値もしくは最大値またはこの両方に基づいて決定され、第２のギャップ適応化インジケータは、前記判定された速度のふらつきに基づいて決定され、
   前記プリセットギャップを調整するステップ（Ｓ４）では、前記プリセットギャップは、少なくとも前記第１のギャップ適応化インジケータと、前記第２のギャップ適応化インジケータと、を組み合わせることによって求められる全体的ギャップ適応化インジケータに基づいて調整され、前記プリセットギャップを、減少させる場合の刻みよりも大きな刻みで拡大させる方法。
2. 前記判定するステップ（Ｓ１）において、前記ふらつきと、前記時間のギャップとに加えて、交通密度、他の車両間のギャップサイズ、自車の後続車両との間隔、カーブ、道路面の状態、工事現場、および一日の中での時、という環境条件のうちの少なくとも一つが判定され、
   前記検出されたオブジェクトの速度のふらつきの増大、交通密度の増大、前記プリセットギャップより大きい他の車両間のギャップサイズ、前記プリセットギャップより大きい自車と前記後続車両との間隔、カーブのはじまり、前記道路面の状態の悪化、工事現場のはじまり、夜時間のはじまり、のそれぞれが前記プリセットギャップの拡大を示すそれぞれのギャップ適応化インジケータに関連し、
   前記検出されたオブジェクトの速度のふらつきの減少、交通密度の減少、前記プリセットギャップより小さい他の車両間のギャップサイズ、前記プリセットギャップより小さい自車と前記後続車両との間隔、カーブのおわり、前記道路面の状態の改善、工事現場のおわり、夜時間のおわり、のそれぞれが前記プリセットギャップの縮小を示すそれぞれのギャップ適応化インジケータに関連する、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記プリセットギャップがユーザによって選択可能な個別のギャップ設定の一つに対応し、
   前記調整するステップ（Ｓ４）において、現在のギャップ設定は、前記プリセットギャップを縮小するため、又は前記プリセットギャップを拡大するために切り替えられる請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記プリセットギャップがユーザによって選択可能な個別のギャップ設定ｎ_ｍｉｎからｎ_ｍａｘの一つに対応し、
   前記調整するステップにおいて、前記ギャップ適応化インジケータが前記プリセットギャップの縮小を示すなら、それぞれのギャップ設定ｎ＞ｎ_ｍｉｎに関連するギャップサイズが縮小され、前記ギャップ適応化インジケータが前記プリセットギャップの拡大を示すなら、それぞれのギャップ設定ｎ＜ｎ_ｍａｘが拡大される、
   請求項１又は２に記載の方法。
5. 前記プリセットギャップの手動調整を検出するステップと、
   前記手動調整に関連する現在の環境条件を保存するステップと、
   をさらに含む、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 少なくとも前記自車の現在の地理的位置および前記手動調整に関連する一日の中の時が保存され、
   前記保存された地理的位置または前記保存された一日の中の時に対応する一日の中の時が前記判定するステップにおいて判定されるとき、前記決定するステップにおいて、前記手動調整に対応するプリセットギャップの調整を示すギャップ適応化インジケータが決定される、
   請求項５に記載の方法。
7. ・他の車両のドライバによって選択された前記プリセットギャップ、
   ・他の車両の時刻、
   ・他の車両の地理的位置
   を他の車両から受け取るステップと、
   時刻および位置によって分類されたすべての受け取られた前記プリセットギャップのサイズを保存するステップと、
   それぞれの時刻および位置に適用される平均の前記プリセットギャップのサイズを計算するステップと、
   をさらに含む、請求項５または６に記載の方法。
8. 前記調整するステップで前記プリセットギャップが調整され、該調整されたプリセットギャップの手動修正が検出されるとき、前記ギャップ適応化インジケータが該手動修正に従って更新される、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. ホスト車両に搭載され、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施するよう設計されたドライバ支援システム。
10. ホスト車両の環境を物理的に感知するための少なくとも一つのセンサと、
    自動ギャップ適応化をスイッチオン／オフするためのユーザ入力を受け取るための手段と、
    自動的に決定されたギャップに対する加算的または乗算的オフセットを示すユーザ入力を受け取るための手段と、
    を備える請求項９に記載のドライバ支援システム。
11. コンピュータ上で実行されるとき、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施するコンピュータ・プログラム。
12. 請求項９又は１０に記載のドライバ支援システムを備えた車両。
    

Images