特表 2016-511183 制動のための始動基準を求めるための方法及びこの方法を実行するための緊急ブレーキシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2016-511183(P2016-511183A)

(43)【公表日】2016年4月14日

(54)【発明の名称】制動のための始動基準を求めるための方法及びこの方法を実行するための緊急ブレーキシステム

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/08 20120101AFI20160318BHJP

   B60T 7/12 20060101ALI20160318BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20160318BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/08

   B60T7/12 C

   G08G1/16 C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-554056(P2015-554056)

(86)(22)【出願日】2013年11月30日

(85)【翻訳文提出日】2015年8月5日

(86)【国際出願番号】EP2013003616

(87)【国際公開番号】WO2014114311

(87)【国際公開日】20140731

(31)【優先権主張番号】102013001229.5

(32)【優先日】2013年1月25日

(33)【優先権主張国】DE

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】596055475

【氏名又は名称】ヴアブコ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＷＡＢＣＯ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100173521

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 淳司

(74)【代理人】

【識別番号】100062317

【弁理士】

【氏名又は名称】中平 治

(74)【代理人】

【識別番号】100153419

【弁理士】

【氏名又は名称】清田 栄章

(72)【発明者】

【氏名】マイヤー・リュディガー

(72)【発明者】

【氏名】ザントキューラー・ディルク

(72)【発明者】

【氏名】ズルツバッハー・クリスティアン

【テーマコード（参考）】

3D241

3D246

5H181

【Ｆターム（参考）】

3D241BA31

3D241BA32

3D241BB27

3D241BC01

3D241BC02

3D241CC08

3D241CC17

3D241CD12

3D241CE04

3D241CE06

3D241DB02Z

3D241DB05Z

3D241DB09Z

3D241DC02Z

3D241DC03Z

3D241DC39Z

3D241DC43Z

3D241DC50Z

3D241DC51Z

3D246GB27

3D246GC16

3D246HA86A

3D246HA93A

3D246HA95A

3D246HB12A

3D246HB15A

3D246HB21A

3D246JA12

3D246JB02

3D246JB06

5H181AA07

5H181CC04

5H181CC14

5H181FF04

5H181LL01

5H181LL04

5H181LL09

(57)【要約】

【課題】
高い安全性を可能とするブレーキングについての作動基準の特定のための方法と、この方法の実施のための緊急ブレーキシステムとを提供すること。
【解決手段】
自車１の周囲環境における少なくとも１つの物体３の検出と、自車１が物体３との衝突針路上にあるかどうかの特定と、検出された物体３との衝突針路が特定された場合に、少なくとも１つの回避基準を決定し、回避基準の決定のために自車１のＳ字状の回避軌道Ｔ（ｋ）の決定と、該回避軌道Ｔ（ｋ）に基づき、自車１の横加速度の少なくとも１つの極値を特定することと、検出された極値が閾値と比較されることと、回避基準に割り当てられた極値が閾値を下回るときに回避基準が満たされることとを行う。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（不当な制動の防止のための）ブレーキシステム（２．４）へのブレーキ信号（Ｓ４）の発出のための、自車（１）の制動のための作動基準（Ｋ＿ａｃｔ）の特定のための方法であって、少なくとも以下のステップ：
前記自車（１）の周囲環境（４）にある少なくとも１つの物体（３）の検出（Ｓｔ１）、
前記自車（１）が前記物体（３）との衝突針路上にあるかどうかの特定（Ｓｔ２）、
検出された前記物体（３）との衝突針路が特定された場合に、少なくとも１つの回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）を決定し（Ｓｔ３）、前記回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）の決定のために前記自車（１）のＳ字状の回避軌道（Ｔ（ｋ））が決定され（Ｓｔ３．１）、該回避軌道（Ｔ（ｋ））に基づき、前記自車（１）の横加速度（ａ＿ｑｕｅｒ）の少なくとも１つの極値（ａ＿ｍａｘ）が特定され（Ｓｔ３．２）、
検出された少なくとも１つの極値（ａ＿ｍａｘ）が少なくとも１つの閾値（ａ＿ｔｈｒｅｓｈ）と比較され（Ｓｔ３．３）、
前記回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）に割り当てられた少なくとも１つの検出された極値（ａ＿ｍａｘ）が前記閾値（ａ＿ｔｈｒｅｓｈ）を下回るときに少なくとも１つの前記回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）が満たされ（Ｓｔ３．４）、
前記回避基準（Ｋ＿ａｖｏｉｄ）が満たされている限り、制動のための前記作動基準（Ｋ＿ａｃｔ）が満たされていない（Ｓｔ４）、
を行うことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記回避軌道（Ｔ（ｋ））が、座標系の複数の座標である軌道パラメータ（ｋ）の関数として記述されることを特徴とする請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記座標系の前記座標が極座標であり、特に円半径（ｒ＿ｋｒ）及び円周角（φ）であることを特徴とする請求項２記載の方法。

【請求項4】

前記座標系の前記座標がデカルト座標（ｘ，ｙ）であることを特徴とする請求項２記載の方法。

【請求項5】

前記回避軌道（Ｔ（ｋ））が、少なくとも１つの軌道パラメータ、特に前記円周角（φ）又はｘ座標（ｘ）について少なくとも２回常微分可能であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

Ｓ字状の前記回避軌道（Ｔ（ｋ））が、少なくとも１つの軌道パラメータ（ｋ）、特に極座標における円周角（φ）又はデカルト座標におけるｘ座標の関数として、変曲点（ＷＰ）を有していることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

回避軌道（Ｔ（ｋ））が、特に追加的な項として三角関数を含んでいることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

前記三角関数が０〜２πあるいは０°〜３６０°の第１の周期についてのみ考察されることを特徴とする請求項７記載の方法。

【請求項9】

前記回避軌道（Ｔ（ｋ））の二次導関数が三角関数を含んでいることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記回避軌道が関数Ｔ（ｋ）＝ａ＊ｋ＋ｂ＊ｓｉｎ（ｃ＊ｋ）で与えられ、ここで、ｋは軌道パラメータの１つであり、Ｔ（ｋ）は軌道パラメータｋに依存する軌道であり、ａ，ｂ及びｃは前記自車（１）と前記物体（３）の間の距離（Ｌ）、前記自車（１）と前記物体（３）の間の側方のずれ（ｄｙ）及び前記自車（１）と前記物体（３）の幅（ｗ０，ｗ１）に依存する基準化パラメータであることを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項11】

前記自車（１）と前記物体（３）の間の距離（Ｌ）の決定時に、前記回避軌道（Ｔ（ｋ））によって演算された回避過程中に前記物体の固有運動による前記距離（Ｌ）の変化が考慮され、及び／又は前記自車（１）と前記物体（３）の間の前記側方のずれ（ｄｙ）が前記物体（３）への到達時点で前記回避軌道（Ｔ（ｋ））における前記自車（１）によって用いられることを特徴とする請求項１０記載の方法。

【請求項12】

少なくとも２つの閾値（ａ＿ｔｈｒｅｓｈ）が横加速度（ａ＿ｑｕｅｒ）のために用いられ、第１の横加速度閾値（ａ＿ｔｈｒｅｓｈ＿１）が運転者への警告のためのブレーキ警告信号の発出のために設定されており、第２の横加速度閾値（ａ＿ｔｈｒｅｓｈ＿２）が自動的な制動のためのブレーキシステム（２．４）へのブレーキ制御信号（Ｓ４）の発出のために設定されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

前記作動基準（Ｋ＿ａｃｔ）に加えて、少なくとも１つのブレーキ基準（Ｋ＿ｂｒａｋｅ）及び／又は走行ライン基準（Ｋ＿Ｆ）が決定され、その結果、前記作動基準（Ｋ＿ａｃｔ）が満たされる場合に、前記ブレーキ基準（Ｋ＿ｂｒａｋｅ）及び／又は前記走行ライン基準（Ｋ＿Ｆ）も満たされる時にのみブレーキが前記ブレーキ制御信号（Ｓ４）によって作動されることを特徴とする請求項１２記載の方法。

【請求項14】

前記ブレーキ基準（Ｋ＿ｂｒａｋｅ）が、前記自車（１）の許容される長手方向加速度値（ａ＿ｌｏｎｇ）を上回る場合に作動されることを特徴とする請求項１３記載の方法。

【請求項15】

前記走行ライン基準（Ｋ＿Ｆ）が、自車による許容される走行ライン閾値（Ｆ＿ｔｈｒｅｓｈ）を超過時に、特に現時点における前記物体（３）による前記自車（１）の走行ライン（５）の重なり時に作動されることを特徴とする請求項１３又は１４記載の方法。

【請求項16】

隣接する複数の前記物体（３）が共通の物体空間（ＯＲ）へまとめられ、隣接するこれら複数の物体（３）間の間隔が前記自車の幅又は基準化された幅（ｗ０）よりも小さいことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項17】

少なくともカメラシステム２．１と、距離センサ２．２と、センサシステム２．３と、ブレーキシステム２．４と、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法を実施するためのＥＣＵ２．５とを含むことを特徴とする車両用の緊急ブレーキシステム。

【請求項18】

請求項１７記載の緊急ブレーキシステムを有することを特徴とする車両、特に商用車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制動のための始動基準を求めるための方法及びこの方法を実行するための緊急ブレーキシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

このような緊急ブレーキシステムは、物体と自車との将来の衝突の認識時にブレーキを作動させるために商用車において用いられる。ここで、衝突とは、例えば前を走行する道路使用者又は静止した物体例えば交通標識若しくは静止した道路使用者と自車との衝突を意味する。

【0003】

自車が将来物体と衝突するかどうかを判断するために、自車の周囲環境において物体が認識された後、物体に関する自車の将来の走行状況が決定される。このとき、特に、自車の動的なパラメータ及び物体の動的なパラメータを考慮して、自車がまだ物体を回避することができるか、又は制動によって衝突を防止することができるか、すなわち運転者が衝突を理論的にまだ防止できるかが確かめられる。運転者自身が衝突をもはや回避できない状態にあれば、自車の緊急ブレーキが自動的に作動する。

【0004】

このようなブレーキシステムは、特許文献１に記載されている。自車の周囲環境における物体の認識後に衝突を防止するために、又は衝突の連鎖を低減するために、この時点での自車及び物体の動態及び運転者の反応時間を考慮して制動のための最後の可能な介入時点が決定され、これに依存してブレーキが作動するようになっている。さらに、このとき、最後の可能な回避時点が、自車の回避軌道が放物線又は円に相当すると仮定して算入される。

【0005】

特許文献２には衝突の防止のための方法が記載されており、この方法においては、最大に可能な車両減速において先行する車両に衝突しないために必要な先行する車両に対する最小の距離が演算される。このとき、両車両間の相対速度及び相対加速度が考慮される。さらに、可能な回避操作（車両の通過操舵）に必要な最小の距離も考慮される。これらの両距離に基づいて、あり得る衝突の場合に緊急制動が開始される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２０１０００６２１４号明細書

【特許文献2】欧州特許第１０５７１５９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の基礎となる課題は、高い安全性を可能とする青銅の始動基準を求めるための方法と、この方法の実施のための緊急ブレーキシステムとを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題は、請求項１記載の方法及び請求項１７記載の緊急ブレーキシステムによって解決される。各従属請求項には、好ましい実施形態が記載されている。

【0009】

したがって、まず、自車の周囲環境が監視され、周囲環境において物体が検出された場合には、自車が物体との衝突針路上にあるかどうかがチェックされる。周囲環境の監視のために、例えば、車両内部の距離センサ又はカメラシステムを用いることができ、一般的に知られているように、これらの信号に基づいて距離及び物体の動特性、例えば速度及び加速度を認識することが可能である。したがって、物体が静止した、又は走行する道路使用者であるか、又は静止した物体、例えば道路標識であるかどうかを特定することが可能である。

【0010】

衝突針路が存在するかどうかをチェックするために、衝突可能性が与えられているか動かを推定するよう、特に互いの相対速度及び相対運動が考慮される。さらに、例えば現在の自車の軌道と物体の軌道が交差するかどうかを知るために、両方の軌道の外挿を行うことが可能である。自車の動的な状態の特定のために、車両内部のセンサシステム、例えばＧＰＳシステム、加速度センサ又は速度センサを利用することが可能である。同様に、例えば更にタイヤのアスファルト上でのグリップを考慮できるよう雨滴センサも考慮可能である。

【0011】

自車が物体との衝突針路上にあると認識された場合、本発明により、回避基準が決定される。回避基準は、特に運転者にとって車両を操舵によって物体から回避させることが理論的にまだ可能であるかどうかを表すものである。さらに、車両挙動に依存して、各時点において自車についての回避軌道が決定され、回避軌道上で将来走行する自車が物体に接触するか否か、すなわち回避が理論的にまだ可能か否かが判断される。軌道として、ここでは特に空間的な軌道、すなわち起こり得る将来の自車の走行路の数学的な記述と理解される。

【0012】

ここで、回避軌道として、本発明によればＳ字状の軌道が仮定され、この軌道は、自車の回避挙動をできる限り正確に記述するものである。このとき、自車が回避後に本質的に再び回避前と同じ向きにあるように考慮されており、この向きは走行ラインに関するものであり、この走行ライン内で自車が回避前に移動する。このとき、自車の走行路が走行ラインといい、過去の走行路が考察され得るだけではなく、現在の車両データに基づく予測によって将来の走行路も外挿可能である。

【0013】

直線状の走行路上では、走行ラインが本質的に１つの軸線に沿って延びており、その結果、回避軌道が決定され、この回避軌道では、回避過程後に自車が本質的に回避走行ラインに対して平行に向けられている。一定のカーブ角度を有するカーブにおける回避時には、走行ラインがカーブ延長部に沿うとともに、回避軌道が決定され、この回避軌道においては、回避後に自車が回避前の走行路に対して本質的に接線方向に向けられている。その結果、回避後の自車が他の車線上のみでカーブ延長部に更に沿うこととなる。

【0014】

好ましくは少なくとも１つの変曲点を有する軌道がＳ字状の回避軌道と解釈され、このことは、数学的に軌道の曲率における符号変化に相当する。例えば、運転者がステアリングホイールをまず右方へ操舵し、つづいて再び左方へ操舵する（右側の車線への回避）回避過程が直線状の区間について考察されれば、回避軌道は、右から左への操舵の変化の際に変曲点を有している。

【0015】

カーブ走行における回避軌道の演算の単純化のために、回避軌道が特に極座標においても決定され得る。これにより、回避軌道が進んだカーブ角度に依存してより簡単に特定され得るという利点が得られる。ここで、一般的に知られているように、例えば三角関数をより簡易に記述することができるよう、極座標系は、カーブ角度及びカーブ半径によって展開される。

【0016】

このようなＳ字状の回避軌道は、好ましくは追加の項として例えば三角関数、特になめらかなｓｉｎ（Ｔ（ｋ）〜ｋ−ｓｉｎ（ｋ））を有する関数によって記述され得る。ここで、例えば自車と物体の間の距離、自車及び物体の幅並びに物体の中心軸線と自車の中心軸線の間の側方のずれである追加的な基準化パラメータを導入することができる。その結果、回避軌道は、基準化パラメータに依存して一義的に定義可能である。

【0017】

特に、基準化パラメータの決定の際に、認識された物体が回避過程中に回避軌道の範囲へ例えば加速又は側方への操舵によってなお移動し、これにより回避過程中に物体と車両の間の距離及び側方のずれも変化することを考慮することができる。さらに、回避軌道の決定の際には、回避軌道の決定の時点において物体の横方向速度及び加速度も考慮することが可能である。これにより、回避軌道において物体のより正確な走行路も考慮することができるという利点が得られる。

【0018】

自車が回避軌道に沿って移動する場合には、本発明により、回避基準の決定時に、自車に作用する最大横加速度が考慮される。加えて、好ましくは回避軌道の曲率あるいは曲率関数が考察され、曲率の大きさが最大となる１つ又は複数の箇所で自車に作用する横加速度も最大となる。ここで、特に曲率関数の一次導関数から求められる曲率関数の極値が決定されるべきであり、この箇所において自車の横加速度が計算され、少なくとも１つの閾値と比較されるべきである。ここで、閾値は、例えば、最大横加速度が閾値を超過する場合に、自車が片側で路面とのグリップを失うように選択され得る。

【0019】

したがって、本発明により、回避基準は、一方で回避軌道を見出すことができ、更にこの回避軌道上での最大横加速度が閾値を下回る場合、すなわち側方へ傾倒することなく運転者が理論的にまだ回避可能である場合にのみ満たされる。これは、回避過程のために、自車に過度の横加速度が作用する回避軌道が考慮されないという利点を有している。

【0020】

好ましくは、例えば対向車線へ回避されるか、又は自車の近傍になお別の車両があり、したがって回避が不可能であるという別の回避基準も考慮され得る。

【0021】

回避基準に依存して、本発明により作動基準が特定され、作動基準を満たす場合には、自車の自動的なブレーキが作動する。このとき、作動基準は、回避基準がまだ満たされている限り満たされない。その結果、理論的な仮定による回避がもはや可能でない場合に初めて制動が行われる。

【0022】

好ましくは、作動基準は更に制動基準に依存することが可能であり、この制動基準は、運転者自身がまだ制動を行うことができるか、又は自車の長手方向加速度が所定の値を上回る限り満たされる。

【0023】

本発明による方法の利点は、衝突を回避する他の可能性が運転者にとってもはや存在しない場合にのみ自動的な制動が実際になされるということにある。このとき、パラメータの遵守の下で回避が理論的にまだ可能であるかどうかが容易にチェックされ、数学的に容易に扱うことが可能な関数が回避軌道として用いられる。この回避軌道は特にカーブ走行時にも容易に演算され得るとともに、この回避軌道から、カーブ走行においても最大横加速度を容易に決定可能である。

【0024】

以下に、本発明を添付の図面に基づいていくつかの実施形態について説明する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】少なくとも１つの物体との衝突針路上における、緊急ブレーキシステムを有する車両を示す図である。

【図2】自車の回避軌道及び認識された物体を示す図である。

【図3】回避軌道の線形の近似を示す図である。

【図4】カーブ走行における物体との衝突針路上にある車両を示す図である。

【図5】本発明による方法のフローチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

自車１、好ましくは商用車特にトラックは、図１に基づき、カメラシステム２．１、距離センサ２．２、センサシステム２．３、ブレーキシステム２．４及びＥＣＵ２．５を備えている。ここで、ＥＣＵ２．５は、要素２．１，２．２，２．３からの信号Ｓ１〜Ｓ３を受信し、これを処理し、信号Ｓ４をブレーキシステム２．４へ伝達する。

【0027】

センサシステム２．３は、特に自車１の動特性を検出するとともに、例えばＧＰＳシステム、速度センサ、加速度センサ又は雨滴センサを備えている。カメラシステム２．１及び距離センサ２．２は、自車１の周囲環境４を監視し、各物体３を検出することができる。動特性、例えば検出された物体３の速度又は加速度は、カメラシステム２．１によって、若しくは距離センサ２．２によって直接検出されるか、又は検出された信号Ｓ１，Ｓ２がＥＣＵ２．５若しくは自車１における不図示の別の処理ユニットへ更なる処理のために伝達される。

【0028】

したがって、まず、自車１の周囲環境４において物体３が存在し、どのくらいの相対速度ｒ＿ｖ及び相対加速度ｒ＿ａで物体３が自車１に対して移動しているかが検出され得る。また、検出された物体３に対する距離Ｌ及び側方のずれｄ＿ｌａｔを決定することができ、図１に示されているように、距離Ｌは走行方向Ａにおける自車１から物体３までの距離を表しており、側方のずれｄ＿ｌａｔは自車１の中心軸線から検出された物体３の中心軸線までの走行方向Ａに直角な距離を表している。

【0029】

このとき、検出は物体３に限定されていない。むしろ、複数の物体３を検出することができ、与えられた条件下で物体空間ＯＲにまとめることが可能である。例えば、自車１の幅ｗ０よりも僅かな許容差範囲での間隔を有して並走する２つの道路使用者が１つの物体空間ＯＲにまとめられることが可能であり、したがって１つの物体３として扱われる。

【0030】

自車１の周囲環境４において物体３が検出されると、まず、自車が検出された物体３との衝突針路にあるかどうかがチェックされる。さらに、例えば物体３及び自車１の現在の進路は、物体３が自車１と例えばあらかじめ規定した時間ｄｔ内に交差するかどうかを認識するために、検出された動特性に依存して外挿され得る。

【0031】

このとき、認識された物体３は、静止していてもよく、すなわち、道路標識、停止している道路使用者又は路肩であってもよい。

【0032】

自車１が認識された物体３との衝突針路上にあることが確認されると、つづいて、自車１の運転者にとって認識された物体３を迂回することが理論的に可能であるかどうかを記述する少なくとも１つの回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄが決定される。

【0033】

このため、軌道パラメータｋを持つ回避軌道Ｔ（ｋ）が決定され、この回避軌道は、好ましくは物体３に対する距離Ｌ及び側方のずれｄ＿ｌａｔに依存して妥当な回避経路を表し、自車１の運転者は、当該運転者がこの時点で回避する場合にはこの回避経路を走行する。本発明によりＳ字状の軌道は回避軌道Ｔ（ｋ）とみなされ、この軌道は、１つの回避過程を表すものであり、この回避軌道においては、自車１が回避過程の前及び後に本質的に同一に向けられ、この向きは、回避前の自車１の走行ライン５に関するものである。

【0034】

このとき、自車１の延長を考慮して自車１の走行経路が走行ライン５と呼ばれ、過去の走行経路だけが考慮されるだけではなく、現在の車両データに基づき予測によって未来の走行経路も外挿可能である。

【0035】

図１に示されているように、走行ライン５は直線状の走行路上で本質的に走行方向Ａに対して平行に位置する軸線に沿って延びており、その結果、この場合、回避軌道Ｔ（ｋ）が決定され、この回避軌道においては、自車１が回避過程後に本質的に走行ライン５に対して平行に向けられている。一定のカーブ半径Ｒを有するカーブでの回避時には、走行ライン５がカーブ延長部（図４）に従うとともに、回避軌道Ｔ（ｋ）が決定され、この回避軌道においては、自車１は、回避後に本質的に走行ライン５に対して接線方向に向けられている。そのため、自車１は、図４に示されているように、回避後に他の車線上で引き続きカーブ延長部に従う。

【0036】

回避軌道Ｔ（ｋ）の決定に際して、特に、物体３が自車１に対して移動することも考慮することが可能である。これにより、回避軌道Ｔ（ｋ）におけるパラメータとして考慮される距離Ｌが場合によっては一定ではない。同様に、自車１と物体３の間の側方のずれｄ＿ｌａｔも一定ではない。これら両者は、回避軌道の算出時に考慮され得る。このために、特に物体の認識された動特性に基づき、回避過程中に物体３がどのように移動するかを前もって特定することが可能であるとともに、回避軌道Ｔ（ｋ）をこれに対応して適合させることができる。

【0037】

Ｓ字状の回避軌道Ｔ（ｋ）として、特になめらかなサインカーブ（図２参照）が用いられ、このなめらかなサインカーブは、関数
Ｔ（ｋ）＝ａ＊ｋ＋ｂ＊ｓｉｎ（ｃ＊ｋ）
によって与えられ、ここで、ｋは軌道パラメータであり、Ｔ（ｋ）は軌道パラメータｋに依存する回避軌道であり、ａ，ｂ及びｃは、基準化パラメータであり、これらは、自車１と物体３の間の距離Ｌ、側方のずれｄ＿ｌａｔ、自車の幅ｗ０及び物体３の幅ｗ１に依存している。

【0038】

したがって、回避軌道Ｔ（ｋ）は、付加的な項として三角関数を含んでいる。さらに、回避軌道Ｔ（ｋ）は、この回避軌道Ｔ（ｋ）の曲率変化あるいは操舵の変化に対応する変曲点ＷＰを有している。したがって、回避過程時には、自車１が走行ライン５に対して再びその初期の方向へもたらされるように、車両運転者は、ステアリングホイールを初期操舵に対してまずは一方向へ操舵し、変曲点ＷＦにおいて他の方向へ操舵する。関数におけるサインカーブは周期的であり、１つの回避過程のみが考慮されるため、なめらかなサインカーブの第１の周期のみ、すなわち特に０〜２πあるいは０〜３６０°の期間におけるｋについての値が考慮される。

【0039】

回避軌道Ｔ（ｋ）は、更に異なる座標系においても考慮されることができる：

【0040】

直線走行時（図１）には、回避軌道Ｔ（ｋ）は好ましくはデカルト座標で記述され、軌道パラメータｋがｘ座標に対応し、関数値Ｔ（ｋ＝ｘ）がｙ座標に対応しており、図２によれば、ｘ座標は走行方向Ａに対して平行に示されていて、ｙ座標は方向Ａに対して直交して示されている。

【0041】

回避軌道Ｔ（ｋ）が１つのカーブ半径Ｒから他のカーブ半径Ｒ±ｄｙへ移行し（図４参照）、その際カーブ半径Ｒ、Ｒ±Ｒｙが基準点としてそれぞれ同一のゼロ点ＮＰを有する（１つのカーブ内での走行ラインの変化）カーブでの走行時には、回避軌道Ｔ（ｋ）は、好ましくは極座標で定式化される。このとき、軌道パラメータｋは円周角φに相当し、関数値Ｔ（φ）は、自車１からカーブのゼロ点ＮＰへの距離によって与えられる円周角ｋ＿ｋｒに相当する。これにより、１つのカーブにおける回避過程をほぼ一定のカーブ半径Ｒによってより容易に記述することが可能である。このとき、デカルト座標から極座標への移行は、本質的にｘにφ＊Ｒを代入することでなされ、その結果、極座標におけるなめらかなサインカーブＴ（φ）が本質的に以下のように記述される：
Ｔ（φ）＝ｒ＿ｋｒ（φ）＝ａ＊φ＊Ｒ−ｂ＊ｓｉｎ（ｃ＊φ＊Ｒ）＋Ｒ

【0042】

なめらかなサインカーブを衝突針路上に位置する自車１の各走行状況へ基準化するために、回避軌道Ｔ（ｋ）がｋ＝Ｌにおいて値（ｄ＿ｌａｔ＋ｗ０／２＋ｗ１／２＋ｗ＿ｔｏｌ）＝ｄｙ（回避幅）をとるよう基準化パラメータが選択され、ここで、ｗ０及びｗ１は自車１あるいは物体３の幅であり、ｗ＿ｔｏｌは許容幅を表している。したがって、距離Ｌを走行後に自車１が物体３の近傍において許容幅ｗ＿ｔｏｌで存在する回避軌道Ｔ（ｋ）が生じる。

【0043】

なめらかなサインカーブの周期のみが考慮され、距離Ｌが１つの周期後に到達されるということを考慮すれば、回避軌道は以下のとおりとなる：
デカルト座標では
Ｔ（ｘ）＝ｄｙ＊ｘ／Ｌ−ｄｙ／２π＊ｓｉｎ（２π＊ｘ／Ｌ） （式１）
極座標においては、
Ｔ（φ）＝ｄｙ＊Ｒ＊φ／Ｌ−ｄｙ／２π＊ｓｉｎ（２π＊Ｒ＋φ／Ｌ）＋Ｒ （式２）
であり、ここで、φ∈Ｌ／Ｒ；Ｔ（０）＝Ｒ；Ｔ（Ｌ／Ｒ）＝Ｒ±ｄｙである。以下では、座標系に依存して、すなわち一般的な軌道パラメータｋによって回避軌道Ｔ（ｋ）が考察される。

【0044】

回避軌道Ｔ（ｋ）が決定されると、この回避軌道Ｔ（ｋ）上で自車１にとって回避することが可能であるかが更にチェックされる必要がある。このために、特に自車の最大横加速度ａ＿ｍａｘが算出され、その結果、自車１が回避軌道Ｔ（ｋ）に沿う走行時に例えば横転するかどうかをチェックすることが可能である。

【0045】

そのため、まず、回避軌道Ｔ（ｋ）の曲率κ（ｋ）が決定され、この曲率は、回避軌道Ｔ（ｋ）の箇所ｋでの半径Ｒ（ｋ）の逆数にから生じる
κ（ｋ）＝１／Ｒ（ｋ） （式３）

【0046】

回避軌道Ｔ（ｋ）の半径Ｒ（ｋ）は、ここでも軌道パラメータｋに基づく回避軌道Ｔ（ｋ）の１次及び２次の導関数に基づき生じる：
Ｒ＝［（１＋（ｄｔ（ｋ）／ｄｋ）^２）^３／２］／（ｄ^２Ｔ（ｋ）／ｄｋ^２） （式４）

【0047】

回避過程中に自車１の速度が変化しないと仮定すれば、回避軌道Ｔ（ｋ）の最大曲率κ（ｋ）の箇所では最大の横加速度ａ＿ｑｕｅｒも自車１に作用する。しかし、自車１の速度の変化時にも、すなわち回避軌道Ｔ（ｋ）上での正又は負の加速時にも、最大の横加速度ａ＿ｍａｘの位置が最大の曲率の位置に対して相対的に最小にのみ移動する。したがって、最大の横加速度ａ＿ｍａｘは、良好な近似において、曲率κ（ｋ）の特に極所κ＿ｍａｘ＿１、κ＿ｍａｘ＿２に基づいて算出され得る。このとき、Ｓ字状の回避軌道Ｔ（ｋ）においては、２つの極所κ＿ｍａｘ＿１、κ＿ｍａｘ−２が生じる。

【0048】

極値κ＿ｍａｘ＿１、κ＿ｍａｘ＿２の決定のために、式１及び式４を用いて式３が算出され、導関数κ’（ｋ）＝ｄｙ／ｄκ＊κ（ｋ）
が形成される。極値κ＿ｍａｘ＿１、κ＿ｍａｘ＿２は、導関数のゼロ箇所κ’（ｋ）＝０に基づいて生じ、特に極所κ＿ｍａｘ＿１、κ＿ｍａｘ＿２のｘ軸の値ｘ＿ｍａｘ＿１、ｘ＿ｍａｘ＿２が最大の横加速度ａ＿ｍａｘの後の演算に必要である。

【0049】

箇所ｋにおける自車１の横加速度ａ＿ｑｕｅｒ（ｋ）は、次の式から求められる：
ａ＿ｑｕｅｒ（ｋ）＝ｖ（ｋ）^２＊κ（ｋ） （式５）
ここで、自車１の速度ｖ（ｋ）は、自車１の走行方向Ａにおける長手方向加速度ａ＿ｌｏｎｇが一定であるという仮定の下で、回避軌道Ｔ（ｋ）上での走行距離に基づき、以下のとおり求められる
ｖ（ｓ）＝ｓｑｒｔ（（ｖ＿０）２＋２＊ａ＿ｌｏｎｇ＊ｓ） （式６）
ここで、ｖ＿０は回避前の速度であり、ａ＿ｌｏｎｇは走行方向Ａにおける長手方向加速度であり、ｓは回避の開始からの走行区間である。

【0050】

したがって、式５及び式６から最大横加速度についての２つの解が得られる：
ａ＿ｍａｘ＝（（ｖ＿０）２＋２＊ａ＿ｌｏｎｇ＊ｓ）＊κ＿ｍａｘ＿１／２ （式７）
ここで、ａ＿ｍａｘについての２つの解のうち、量において大きい方の値のみが以下の方法ステップにとって重要である。

【0051】

走行区間ｓの決定のために、図３に基づき、回避軌道Ｔ（ｋ）は極所κ＿ｍａｘ＿１、κ＿ｍａｘ＿２と変曲点ＷＰの間で線形に近似される。その結果、単純な幾何学的な考察に基づいて、区間ｓが線分ｌ＿ｉ＝１，．．．４に基づき、極点κ＿ｍａｘ＿１、κ＿ｍａｘ＿２と変曲点ＷＰのｘ座標及びｙ座標により求められる。図３に基づき、点Ｐ＿ｉ，ｉ＝１．．．４は、
Ｐ＿１＝（ｘ＿ｍａｘ＿１，Ｔ（ｘ＿ｍａｘ＿１））
Ｐ＿２＝（Ｌ／２，ｄｙ／２）
Ｐ＿３＝（ｘ＿ｍａｘ＿２，Ｔ（ｘ＿ｍａｘ＿２））
Ｐ＿４＝（Ｌ，ｄｙ）
によって得られる。

【0052】

各点Ｐ＿ｉ間の区間ｓは、各点Ｐ＿ｉの座標から容易に求められるため、式７を用いて最大の横加速度ａ＿ｍａｘを算出することができ、長手方向加速度ａ＿ｌｏｎｇは、車両内部でセンサシステム２，３によって測定される。このとき、好ましくは、長手方向加速度ａ＿ｌｏｎｇが考察時点で一定であるか、又は変化するか、すなわち自車がその速度ｖを維持しているか否かが考慮される。

【0053】

自車１が加速していれば（ａ＿ｌｏｎｇ＞０）、第２の極所κ＿ｍａｘ＿２が第１の極所κ＿ｍａｘ＿１における横加速度よりも大きな横加速度ａ＿ｑｕｅｒとなることが予想される。したがって、式７における区間ｓとして点Ｐ＿３（ｓ＝ｌ＿１＋ｌ＿２＋ｌ＿３）までの区間が重要である。回避中に自車１が加速しない場合には（ａ＿ｌｏｎｇ＝０）、両点Ｐ＿１及びＰ＿３での横加速度ａ＿ｑｕｅｒは同一であり、したがって区間ｓはこれに対応して選択され得る（ｓ＝ｌ＿１又はｓ＝ｌ＿１＋ｌ＿２＋ｌ＿３）。自車１が制動されると（ａ＿ｌｏｎｇ＜０）、点Ｐ＿１における最大の横加速度ａ＿ｍａｘのみが決定的であり、すなわち式７においてｓ＝ｌ＿１となる。

【0054】

最大の横加速度ａ＿ｍａｘが算出されると、この算出された最大の横加速度ａ＿ｍａｘが閾値ａ＿ｔｈｒｅｓｈを上回っているかどうかがチェックされる。ここで、閾値ａ＿ｔｈｒｅｓｈは、例えば、超過時に自車１が横転するであろう値に選択されている。したがって、算出された回避軌道Ｔ（ｋ）に依存して、この回避軌道Ｔ（ｋ）上で自車１が確実に回避することが可能であるかをチェックすることが可能である。このとき、別の確実性パラメータを考慮するために、複数の閾値ａ＿ｔｈｒｅｓｈを設定することも可能である。特に、許容差限界を設定することができ、その結果、第２の閾値ａ＿ｔｈｒｅｓｈ＿２よりも小さな第１の閾値ａ＿ｔｈｒｅｓｈ＿１の超過時に、例えば、まず警告信号Ｓ６が運転者へ発出され、これにより、運転者が適時に回避過程が直ちには不可能であるという警告を受ける。横加速度ａ＿ｑｕｅｒが第２の閾値ａ＿ｔｈｒｅｓｈ＿２も上回ると初めて、ブレーキ信号Ｓ５がブレーキシステム２．４へ伝達される。

【0055】

したがって、回避軌道Ｔ（ｋ）を用いて、運転者にとって回避過程を開始することが理論的にまだ可能である場合に満たされる回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄがチェックされる。回避基準がもはや満たされなくなると初めて、作動基準Ｋ＿ａｃｔが満たされる。作動基準が満たされた場合、例えばＥＣＵ２．５からブレーキ作動のための信号Ｓ４がブレーキシステム２．４へ伝達される。自動的なブレーキの開始の前に、衝突回避のための他の可能性がもはや存在しないことを確実にするために、追加的なブレーキ基準Ｋ＿ｂｒａｋｅをチェックすることができる。このとき、運転者自身がまだ制動可能であるか、運転者が既にブレーキを作動させたか、又は長手方向加速度ａ＿ｌｏｎｇが所定の値を超過しているか、をチェックすることが可能である。

【0056】

補足として、好ましくは、物体３との車両の部分的な重なりを考慮した走行ライン基準Ｋ＿Ｆが設定される。

【0057】

したがって、図５に示された以下のステップを有する本発明による方法のフローチャートが得られる：

【0058】

Ｓｔ０は、例えば自車１の始動又はＥＣＵ２．５の初期化を伴う方法の開始である。

【0059】

ステップＳｔ１では、まず、自車１の周囲環境４が例えば距離センサ２．２によってサポートされつつカメラシステム２．１によって監視される。物体３の検出時には、対応して受信された信号Ｓ１及びＳ２がカメラシステム２．１あるいは距離センサ２．２の処理ユニットにおいて処理されるか、又は信号Ｓ１，Ｓ２がＥＣＵ２．５へ伝達される。

【0060】

ステップＳｔ２では、信号Ｓ１，Ｓ２に基づき、自車１が物体３との衝突針路上にあるかどうかが確かめられる。加えて、信号Ｓ１，Ｓ２に基づき、物体３の動特性が検出され、センサシステム２．３によって特定された自車の走行動特性と比較される。

【0061】

自車１が物体３との衝突針路上にあれば、ステップＳｔ３において、自車１の運転者にとって回避が可能であるかどうかを表す回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄが決定される。加えて、ステップ３．１では、距離Ｌと、側方のずれｄ＿ｌａｔ及び自車１あるいは物体３の幅ｗ０，ｗ１に基づき得られる回避幅ｄｙとに基づいて、Ｓ字状の回避軌道Ｔ（ｋ）が決定され、この回避軌道は、好ましくはなめらかなサインカーブ（式１／２）で表される。

【0062】

つづいて、ステップ３．２では、最大横加速度ａ＿ｍａｘが算出され、この最大横加速度は、将来的に自車が回避軌道Ｔ（ｋ）上を移動する場合にこの自車１へ作用するものである。つづいて、この算出された最大横加速度ａ＿ｍａｘは、ステップ３．３において少なくとも１つの閾値ａ＿ｔｈｒｅｓｈと比較される。そして、ステップ３．４では、閾値ａ＿ｔｈｒｅｓｈに依存して回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄが満たされているかどうかがチェックされる。したがって、自車１が算出された回避軌道Ｔ（ｋ）上においても確実に回避可能であり、例えば自車１に作用する過剰な横加速度ａ＿ｑｕｅｒによって横転しないかどうかの妥当性チェックが行われる。

【0063】

回避基準Ｋ＿ａｖｏｉｄが満たされていれば、すなわち運転者にとって回避がまだ可能であれば、ステップ４において、ブレーキについての作動基準Ｋ＿ａｃｔが満たされていないことが確認される。したがって、回避が可能である限り、信号Ｓ５がＥＣＵ２．５からブレーキシステム２．４へ伝達されない。したがって、ブレーキが理由なしに作動せず、運転者が理論的に可能である限り自身で介入することが可能であることが保証される。

【符号の説明】

【0064】

１ 自車
２．１ カメラシステム
２．２ 距離センサ
２．３ センサシステム
２．４ ブレーキシステム
２．５ ＥＣＵ
３ 物体
４ 周囲環境
５ 走行ライン
Ａ 走行方向
ａ＿ｍａｘ 最大横加速度
ａ＿ｑｕｅｒ 横加速度
ａ＿ｌｏｎｇ 長手方向加速度
ａ＿ｔｈｒｅｓｈ＿１，２ 閾値
ａ，ｂ，ｃ 基準化パラメータ
ｄ＿ｌａｔ 物体と自車の中心軸線の側方／垂直方向のずれ
ｄｔ 時間間隔
ｋ 軌道パラメータ
Ｋ＿ａｖｏｉｄ 回避基準
Ｋ＿ａｃｔ 作動基準
Ｋ＿Ｆ 走行ライン基準
Ｋ＿ｂｒａｋｅ ブレーキ基準
κ Ｔ（ｋ）の曲率
κ＿ｍａｘ＿１，κ＿ｍａｘ＿２ 曲率の極値
Ｌ 走行方向Ａにおける物体と自車の間の距離
ｌ＿１；ｉ＝１．．．４ 線分
ＮＰ ゼロ点
ＯＲ 物体空間
Ｐ＿ｉ；ｉ＝１．．．４ 線分ｌ＿ｉの点
φ 円周角
Ｒ カーブ角
ｒ＿ｋｒ 自車とゼロ点の間の距離
ｒ＿ｖ 物体と自車の間の相対速度
ｒ＿ａ 物体と自車の間の相対加速度
ｓ 走行距離
Ｓ１ カメラとＥＣＵの間の信号
Ｓ２ 距離センサとＥＣＵの間の信号
Ｓ３ センサシステムとＥＣＵの間の信号
Ｓ４ ＥＣＵとブレーキシステムの間の信号
Ｔ（ｋ） 回避軌道
ｖ 自車の速度
ｖ＿０ 回避前の速度
ｗ０ 自車の幅
ｗ１ 物体の幅
ＷＰ 変曲点
ｗ＿ｔｏｌ 許容差幅
ｘ＿ｍａｘ＿１ 極値κ＿ｍａｘ＿１のｘ軸の値
ｘ＿ｍａｘ＿２ 極値κ＿ｍａｘ＿２のｘ軸の値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】