JP6898723B2 - 運転手アシスタント装置、並びに、該運転手アシスタント装置を用いたカーブ領域において側方に傾斜できる動力車両を操縦する際における運転手のサポート方法 - Google Patents

Description

本発明は、運転手アシスタント装置、該運転手アシスタント装置を装備した車両、並びに、該運転手アシスタント装置を用いたカーブ領域において側方に傾斜できる車両を操縦する際における運転手のサポート方法に関する。

該運転手アシスタント・システムは、事故を回避するため、或いは、少なくとも事故の結果を緩和するために運転手を危険なシチュエーションにおいてサポートするものである。オートバイには、最近、頻繁に、ブレーキをかけた際に、ブロックしそうになるのを、タイヤがブロックすることを回避するために、対象のタイヤに帰属するブレーキのブレーキ圧を下げる、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）が、装備されるようになった。

二輪車運転においては、カーブを短絡する、或いは、少なくともカーブ領域において中央線付近を走行する時に、カーブにおいて、体を倒しているため、ライダーの上半身が、反対車線にはみ出す可能性もあり、反対車線の交通参加者との衝突は否定できず、高い事故リスクが伴う。

特許文献１より、車線を逸脱する前に二輪車のライダーに警告する方法が既知である。ここでは、ビデオセンサーによって少なくとも一本の車線境界が割り出され、該車線境界からの車両の基準点との水平方向の間隔が割り出される。次いで、車両の傾きを示す車両の傾斜情報が割り出され、少なくとも水平方向の間隔と傾斜情報から、車両、或いは、搭乗者（達）の体の一部が、車線境界を超えているか否かが割り出される。

独国特許出願公開第１０２０１２２０７９８１号明細書

よって、本発明の課題は、改善された運転手アシスタント装置、改善された運転手アシスタント装置、並びに、改善された運転手アシスタント装置の運用方法を提供することにある。

本課題は、請求項１に記載の特徴を有する運転手アシスタント装置、請求項１３に記載の特徴を有する動力車両、並びに、請求項１５に記載の特徴を有する方法によって、解決される。本発明の有利な、乃至、好ましい実施形態は、従属請求項、以下の明細、並びに、図によって示される。

本件では、カーブ領域において側方に傾斜できる動力車両を操縦する際における運転手をサポートするための運転手アシスタント装置が提案される。側方に傾斜できる動力車両とは、特に、単列の、乃至、複列の動力車両である。特に好ましい側方に傾斜できる動力車両は、オートバイやスクーターなど、原動機が取り付けられた二輪車である。但し、これは、例えば、三輪バイクや四輪バイクなどと言った、カーブ走行時に、二輪車と同様に、カーブの内側に傾ける構造の動力車両であることもできる。

該運転手アシスタント装置は、側方に傾斜できる動力車両の前方にある周辺領域を捕捉するためのセンサーユニットを包含している。前方の周辺領域とは、特に、走行方向前方の周辺領域である。該センサーユニットは、好ましくは、画像撮影手段、レーザー手段、及び／或いは、レーダー手段を包含している、或いは、これらとして構成されている。

好ましい第一構成形態では、センサーユニットは、側方に傾斜できる動力車両の車体部品、例えば、ステアリングヘッド、カウリング、ガード、及び／或いは、前照灯に配置されることができる、或いは、配置されている。代案的には、該センサーユニットは、特に、画像撮影手段は、ライダーのヘルメットに配置することができる、或いは、配置されている。ヘルメットに配置可能な画像撮影手段の場合、これは、撮影された画像を伝達するために運転手アシスタント装置とカップリング自在な、例えば、運転手のアクションカムであることができる。

該運転手アシスタント装置は、センサーユニットから伝達されたセンサーデータから、傾斜できる動力車両の自車線の対向車線との車線境界を割り出すための評価手段を包含している。自車線とは、特に、その時点において、該側方に傾斜できる動力車両が走行している車線のことである。例えば、該車線境界は、画像撮影手段によって撮影された少なくとも一枚の画像から、画像処理アルゴリズム、特に、色彩、及び／或いは、パターン・アルゴリズムによって割り出される。該車線境界は、好ましくは、中央の車線マークを評価することによって割り出される。

該評価手段は、前方に迫っているカーブ領域における該側方に傾斜できる動力車両の将来的軌道を割り出すために構成されている。将来的軌道とは、特に、該側方に傾斜できる動力車両が、将来的にその上を走る移動パスのことである。該将来的軌道は、動力車両の現在の走行状態の評価から割り出されることが特に好ましい。例えば、現在の走行状態は、動力車両のセンサーユニット、及び／或いは、更なるセンサー類によって割り出される。

前方に迫っているカーブ領域は、例えば、少なくとも一つの画像撮影手段によって撮影された画像から評価される。代案的、或いは、オプション的に、該前方に迫っているカーブ領域は、該動力車両の位置探知、並びに、電子地図から評価される。該評価手段は、例えば、電子地図を包含している、或いは、外部データサーバー、特に、電子地図を検索できるバックエンドサーバーと接続自在である、或いは、接続されている。前方に迫っているカーブの割り出しのために、動力車両の現在の位置が、例えば、人工衛星にサポートされるＧＰＳによって捕捉される。

該評価手段は、割り出された車線境界、並びに、割り出された将来的軌道に基づいて、前方に迫っているカーブ領域において、ライダーの上半身が対向車線に将来的にはみ出すか否かを評価できるように構成されている。上半身のはみ出しとは、特に、車線境界を超えたライダーの上半身のオーバーハングであると解釈できる。言い換えれば、動力車両が、自車線上を走行中に、上半身が、特に対向車線に出ている状態であると言える。

該運転手アシスタント装置は、評価手段によって将来的オーバーハングがあると評価された場合、将来的軌道を修正させるためのシグナルを出力することができるように構成された制御手段を包含している。

シグナルの出力は、意図的な車線への侵入が評価された場合は、除外されることが好ましい。例えば、ウインカーの作動が、評価手段によって認識された場合は、例えば、側方に傾斜できる動力車両は、意図的に該車線に侵入した動力車両として評価される。

運転手、特に、ライダーが、カーブ領域の中央の車線境界付近を走行中、側方に傾斜できる動力車両は、自車線内にまだあるものの、大きな傾きにより、ライダーの上半身は既に対向車線にはみ出していることがあり得る。対向車線への上半身のオーバーハングの原因は、例えば、急な、見通しの悪いカーブ領域、速度超過、経験不足、不安定な運転、或いは、狭すぎる車線などである。特に、運転手には、シグナル出力により、カーブ領域におけるオーバーハングを回避するための能動的な、及び／或いは、受動的なサポートが提供される。この様にすることで、運転手、同乗者、並びに、他の交通参加者の道路交通における安全性が、向上する。

好ましい実施形態では、該評価手段は、評価された将来的軌道から、割出された車線境界に対する動力車両の将来的水平方向間隔が割り出される。好ましくは、将来的オーバーハングは、割り出された将来的水平方向間隔と、評価された将来的軌道に沿った傾斜できる動力車両の割り出された将来的傾斜角に基づいて評価される。傾斜角とは、特に、車体前後方向に沿った傾きの角度のことである。特に、傾斜角が大きければ大きいほど、オーバーハングは、大きくなり、この関係から、オーバーハングの値を割り出すことが可能である。

将来的軌道、及び／或いは、将来的傾斜角を評価できるように、該評価手段は、好ましくは、前方に迫っているカーブ領域のカーブの成り行き、側方に傾斜できる動力車両のその時点のヨーレート、その時点の傾斜角、及び／或いは、その時点の速度を割り出すことができるように構成されている。カーブの成り行きは、好ましくは、少なくとも一枚の画像撮影手段によって撮影された画像、及び／或いは、電子地図によって評価される。その時点の傾斜角は、例えば、回転比センサー、及び／或いは、姿勢センサー、代案的、乃至、オプション的な捕捉としては、撮影された画像から割り出される。

特に好ましくは、該評価手段は、側方に傾斜できる動力車両のその時点の操舵角を割り出すように構成されている。その時点の操舵角は、将来的軌道の、並びに、将来的傾斜角の正確な評価にとって決定的な車両状態情報を提供する。

好ましい実施形態では、該制御手段は、シグナルの出力、付加的情報の出力によって運転手に軌道を修正させるための情報を提供できるように構成されている。例えば、出力すべき付加的情報とは、走行指示、及び／或いは、速度推奨などである。走行指示の出力のため、該評価手段は、特に好ましくは、カーブの成り行きに応じて、目標軌道、及び／或いは、目標速度を評価できるように構成されている。代案的、或いは、オプション的な捕捉としては、該付加的情報は、触覚的、聴覚的、及び／或いは、視覚的な警告シグナルとして出力される。即ち、動力車両のハンドルが振動し、音声メッセージが出力され、及び／或いは、コックピット内のランプの点滅など視覚的警告シグナルが、表示されることができる。更には、制御手段を、走行指示、速度推奨、及び／或いは、警告シグナルを聴覚的に出力するために、ライダーのヘルメットに内蔵されたコミュニケーション手段とカップリングすることも可能である。

ある更なる好ましい実施形態によれば、該制御手段は、シグナルの出力により、動力車両の走行ダイナミクスに能動的に介入する。即ち、例えば、速度を、燃料供給の停止、及び／或いは、ブレーキ作動などにより減速する。速度を減速することにより、レーン維持に必要な傾斜角も減り、その結果、これに対応するオーバーハングも低減する。

本発明は更に、上記の説明のごときカーブ領域において傾斜できる動力車両を操縦する際における運転手をサポートするための運転手アシスタント装置を装備した側方に傾斜できる動力車両にも関する。該側方に傾斜できる動力車両は、軌道を修正させるために、付加的情報をライダーに出力するためのコミュニケーション手段を包含していることが特に好ましい。ここで言う「コミュニケーション手段」とは、例えば、表示手段、特に好ましくは、動力車両のコックピットに配置されていることができるディスプレーのことである。代案的、乃至、補足的オプションとして該コミュニケーション手段は、例えば、ライダーのヘルメット内に配置された無線によってサポートされた付加的情報を聴覚的に出力するためのコミュニケーション手段であることもできる。

更に、本発明は、上記の説明のごとき運転手アシスタント装置を用いた、側方に傾斜できる動力車両の運転手を、カーブ領域においてサポートするための方法にも関する。第一ステップでは、側方に傾斜できる動力車両の前方にある周辺領域が、捕捉される。側方に傾斜できる動力車両の自車線の対向車線に対する車線境界、並びに、前方に迫っているカーブ領域内における該側方に傾斜できる動力車両の将来的軌道が、割り出される。割出された車線境界、並びに、将来的軌道から、対向車線上へのライダーの上半身の将来的オーバーハングが評価される。将来的にオーバーハングがあると評価された場合、将来的軌道を修正させるためのシグナルが出力される。この際、シグナルが出力により車両ダイナミクスに介入する、及び／或いは、軌道を修正するためのライダーへの付加的情報が出力される。

本発明の更なる特徴、長所、及び、作用は、好ましい実施例の以下の説明によって示される。

側方に傾斜できる動力車両に内蔵された運転手アシスタント装置の概略的ブロック図 カーブ領域における図１の動力車両のライダーの将来的軌道を示す鳥瞰図 図２のライダーが対向車線上に傾いている図

互いに対応する部分は、全ての図においてそれぞれ同じ符号がつけられている。

図１は、側方に傾斜できる動力車両２に内蔵されている運転手アシスタント装置１の概略的ブロック図を示している。側方に傾斜できる動力車両２は、特に、車体前後方向に対して傾斜できる動力車両２、その特別な例としてオートバイであると解釈できる。運転手アシスタント装置１は、運転手が、カーブ領域において該動力車両２を運転する際にサポートできるように構成されている。

運転手アシスタント装置１は、該動力車両２の前方の周辺領域を捕捉できるように構成されたセンサーユニット３を包含している。該センサーユニット３は、前方の周辺領域を捕捉するために、例えば、画像撮影手段、レーザー手段、並びに、レーダー手段３ａ，３ｂ，３ｃを備えている。

運転手アシスタント装置１は、評価手段４を備えているが、該評価手段４には、該センサーユニット３が、捕捉された周辺領域を包含するセンサーデータを伝達するために接続されている。評価手段４は、センサーユニット３から伝達されたセンサーデータを基に、自車線５の対向車線６に対する車線境界Ｂ１を評価する。この実施例では、車線境界Ｂ１は、中央の走行レーンマークによって示されている。但し、中央の車線マークがない場合は、対向車線６に対する車線境界Ｂ１は、側方の車線境界Ｂ２を評価することによって割り出しできることが想定されていることが好ましい。側方の車線境界Ｂ２は、例えば、側方の道路境界マーク、或いは、車線を区画するオブジェクト、例えば、ガードレールや縁石であることができる。好ましくは、側方の車線境界Ｂ２間の間隔Ｘが、割り出され、割り出された間隔Ａを半分に割ることにより、車線境界Ｂ１を割り出す。

図２に示す如く、評価手段４は、対向車線６への運転手Ｆの上半身の将来的オーバーハングＵを評価できるように構成されている。運転手Ｆの上半身の将来的オーバーハングＵは、図２では、例として、カーブ領域を通過する際の上半身の将来的軌道Ｕ１として示されている。この際、動力車両２は、まだ、自車線５にあるが、上半身は、対向車線６に傾いており、これにより、運転手Ｆには、対向して来る交通参加者と衝突する可能性がある。

将来的オーバーハングＵを評価するために、評価手段４は、動力車両２の将来的軌道Ｔ１と前方に迫っているカーブ領域における将来的傾斜角αを割り出すことができるように構成されている。将来的軌道Ｔ１は、特に、ある未来の時点にある走行推移、特に、カーブ領域において始まる動力車両２の走行推移であると解釈できる。

該運転手アシスタント装置１は、評価手段４によって将来的オーバーハングＵがあると評価された場合、将来的軌道Ｔ１を修正させるためのシグナルを出力することができるように構成された制御手段７を包含している。シグナル出力は、例えば、将来的軌道Ｔ１に沿ったカーブ領域の開始時点、及び／或いは、該カーブ領域の通過中に実施される。該シグナルは、例えば、動力車両２のコミュニケーション手段に出力できる。該コミュニケーション手段は、例えば、制御手段７からシグナルが伝達された場合、付加的情報を運転手に対して出力する。付加的情報の出力により、ドライバーは、潜在的な衝突の危険性に関して十分に早期に示唆される、即ち、彼には、軌道を修正するための受動的なサポートが提供される。該コミュニケーション手段は、例えば、警告メッセージ、速度推奨、及び／或いは、走行推奨の視覚的な再生用の表示手段であることができる。

更なる可及的実施形態においては、制御手段７は、出力されるシグナルによって動力車両２の制動を制御することができるように構成されている。この場合、シグナルは、例えば、動力車両２のブレーキ手段に対して出力される。速度の低下により、運転手には、走行ミスの修正が、特に、カーブ領域への侵入と通過が、容易になる。その結果、運転手と他の交通参加者の安全性向上が、達成される。

将来的軌道Ｔ１と将来的傾斜角αの評価のため、評価手段４は、例えば、カーブ推移、動力車両２のその時点の速度とその時点の操舵角を割り出すことができるように構成されている。該カーブ推移は、少なくとも一台の画像撮影手段３ａによって撮影された画像から側方の車線境界Ｂ１，Ｂ２を評価することによって割り出される。代案的、乃至、補足的オプションとしては、該評価手段４が、動力車両２の位置探知、並びに、電子地図から評価できるようにされていても良い。速度、及び／或いは、操舵角は、センサーによって割り出されることが可能である。

図３には、例として、カーブ領域通過中の対向車線２への動力車両２の運転手のオーバーハングＵが、示されている。

該評価手段４は、前方に迫っているカーブ領域において、割り出された車線境界Ｂ１と将来的軌道Ｔ１から、動力車両２、特に、該動力車両２の接地点Ｐと車線境界Ｂ１との間の将来的水平方向間隔Ａを割り出すことができるように構成されている。センサーユニット３による将来的水平方向間隔Ａの割り出しには、特に、動力車両２におけるセンサーユニット３の相対的位置が既知でなければならない。

オーバーハングＵの値は、運転手Ｆの上半身の長さに依存する。オーバーハングＵの評価には、例えば、運転手Ｆの平均身長を仮定することも想定できる。代案例としては、運転手の身長を、コックピットに配置されている動力車両２の入力手段を介して入力可能とし、運転手アシスタント装置１によって考慮されることができる。

１ 運転手アシスタント装置
２ 側方に傾斜できる動力車両
３ センサーユニット
４ 評価手段
５ 自車線
６ 対向車線
７ 制御手段
３ａ 画像撮影手段
３ｂ レーザー手段
３ｃ レーダー手段
Ｂ１ 対向車線に対する車線境界
Ｂ２ 側方の車線境界
Ｆ 運転手／ライダー
Ｐ 接地点
Ｕ 対向車線への運転手のオーバーハング
Ａ 水平方向間隔
Ｘ 側方の車線境界間の間隔
Ｕ１ 上半身の軌道
Ｔ１ 将来的軌道
α 傾斜角

Claims (15)

1. 側方に傾斜できる動力車両（２）の前方にある周辺領域を捕捉するためのセンサーユニット（３）と、
   対向車線（６）に対する側方に傾斜できる動力車両（２）の自車線（５）の車線境界（Ｂ１）を、センサーユニット（３）から伝達されたセンサーデータに基づいて割り出すことができるように構成されている評価手段（４）、
   但し、該評価手段（４）は、前方に迫っているカーブ領域における該側方に傾斜できる動力車両（２）の将来的軌道（Ｔ１）を割り出すために構成され、且つ、
   該評価手段（４）は、前方に迫っているカーブ領域において、割り出された車線境界（Ｂ１）と将来的軌道（Ｔ１）を基に、対向車線（６）への運転手（Ｆ）の上半身の将来的オーバーハング（Ｕ）を評価できるように構成されている、
   並びに、該評価手段（４）によって将来的オーバーハング（Ｕ）があると評価された場合、将来的軌道（Ｔ１）を修正させるためのシグナルを出力することができるように構成された制御手段（７）を包含している
   ことを特徴とするカーブ領域において側方に傾斜できる動力車両（２）を操縦する際に運転手（Ｆ）をサポートする運転手アシスタント装置（１）。
2. センサーユニット（３）が、レーザー手段、及び／又は、レーダー手段（３ａ，３ｂ，３ｃ）を包含していることを特徴とする請求項１に記載の運転手アシスタント装置（１）。
3. センサーユニット（３）が、画像撮影手段（３ａ）を包含していることを特徴とする請求項１又は２に記載の運転手アシスタント装置（１）。
4. 該画像撮影手段（３ａ）が、側方に傾斜できる動力車両（２）、及び／又は、運転手（Ｆ）のヘルメットに配置されていることを特徴とする請求項３に記載の運転手アシスタント装置（１）。
5. 評価手段（４）が、評価された将来的軌道（Ｔ１）に基づいて、割り出された車線境界（Ｂ１）に対する側方に傾斜できる動力車両（２）の将来的水平方向間隔（Ａ）を割り出すこと、並びに、評価された将来的軌道（Ｔ１）に沿った、将来的オーバーハング（Ｕ）を、割り出した水平方向間隔（Ａ）と、側方に傾斜できる動力車両（２）の割り出された将来的傾斜角（α）から評価することができるように構成されていることを特徴とする請求項１から４のうち何れか一項に記載の運転手アシスタント装置（１）。
6. 将来的軌道（Ｔ１）、及び／又は、将来的傾斜角（α）を評価するための該評価手段（４）が、前方に迫っているカーブ領域のカーブの成り行き、側方に傾斜できる動力車両（２）のその時点のヨーレート、及び／又は、その時点の速度を割り出すことができるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の運転手アシスタント装置（１）。
7. 該評価手段（４）が、画像撮影手段（３ａ）が撮影した少なくとも一枚の画像からカーブの成り行きを割り出すことができるように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の運転手アシスタント装置（１）。
8. 将来的軌道（Ｔ１）、及び／又は、将来的傾斜角（α）を評価するための該評価手段（４）が、その時点の操舵角を評価できるように構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の運転手アシスタント装置（１）。
9. 制御手段（７）が、出力されるシグナルによって、将来的軌道（Ｔ１）の修正させるための運転手（Ｆ）への付加的情報の出力を制御できるように構成されていることを特徴とする請求項１から８のうち何れか一項に記載の運転手アシスタント装置（１）。
10. 該付加的情報が、走行指示、及び／又は、速度推奨であることを特徴とする請求項９に記載の運転手アシスタント装置（１）。
11. 該付加的情報が、触覚的、聴覚的、及び／又は、視覚的警告シグナルであることを特徴とする請求項９又は１０に記載の運転手アシスタント装置（１）。
12. 該付加的情報が、走行指示、速度推奨、及び／又は、聴覚的警告シグナルであり、該制御手段（７）が、走行指示、速度推奨、及び／又は、警告シグナルの聴覚的な出力のために、運転手（Ｆ）のヘルメットに内蔵されたコミュニケーション手段とカップリングされていることを特徴とする請求項９に記載の運転手アシスタント装置（１）。
13. 請求項１から１２のうち何れか一項に記載のカーブ領域において運転手（Ｆ）をサポートするための運転手アシスタント装置（１）を装備した側方に傾斜できる動力車両（２）。
14. 該側方に傾斜できる動力車両（２）が、将来的軌道（Ｔ１）を修正させるための運転手（Ｆ）への付加的情報を出力するためのコミュニケーション手段を包含していることを特徴とする請求項１３に記載の側方に傾斜できる動力車両（２）。
15. 請求項１から１２のうち何れか一項に記載の運転手アシスタント装置（１）を用いたカーブ領域において側方に傾斜できる動力車両（２）を操縦する際に運転手（Ｆ）のサポートを実施するための、以下のステップを包含することを特徴とする方法：
    ａ）側方に傾斜できる動力車両（２）の前方にある周辺領域を捕捉するステップ；
    ｂ）側方に傾斜できる動力車両（２）の自車線（５）の対向車線（６）に対する車線境界（Ｂ１）を割り出すステップ；
    ｃ）前方に迫っているカーブ領域における側方に傾斜できる動力車両（２）の将来的軌道（Ｔ１）を割り出すステップ；
    ｄ）割り出された車線境界（Ｂ１）と将来的軌道（Ｔ１）を基にした運転手（Ｆ）の上半身の対向車線（６）への将来的オーバーハングを評価するステップ；
    ｅ）将来的オーバーハング（Ｕ）があると評価された場合、将来的軌道（Ｔ１）の修正を実施するためのシグナルを出力するステップ。

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