(57)【要約】  本発明は、車両の動作変数及び／又は動作特性を評価し、及び／又はそれに影響を及ぼすための装置に関する。本装置は、少なくとも１つの車両の動作変数に影響を及ぼすために、予設定値（ＶＧ）を生成するために運転者によって用いられ得る操作手段（１０）と、予設定値に対して車両の動作変数の動きを評価する、及び／又は車両の動作変数及び／又は車両の周囲を表す変数に応じて車両の予設定された動作特性に対して車両の動作特性を評価するために用いられる評価手段（４２、４４、４６、４８）と、を備える。前記評価手段（４２、４４、４６、４８）は、少なくとも２つの異なる動作状態において操作され得る。第１の動作状態においては、運転者には、車両の動作変数の動作に関する及び／又は車両の動作特性に関する情報（ＯＨＡｘ）のみが、行われた評価結果に応じて提供される。第２の動作状態においては、車両の動作変数及び／又は車両の動作特性の、運転者に関係なく影響を及ぼすことに関係する出力信号（ＡＧＳｘ）が、行われた評価結果に応じて検出される。本装置はまた、少なくとも２つの動作状態間で評価手段（４２、４４、４６、４８）を切換えるために、運転者によって用いられ得る影響手段（４０）を備える。処理手段（１２、１４、１６、１８、２０、２２）がさらに設けられ、前記処理手段は、開始点として、運転者によって生成された予設定変数（ＶＧ）、及び／又は第２の動作状態において評価手段（４２、４４、４６、４８）が動作している場合には出力信号（ＡＧＳｘ）を用いて、車両内に配置されたアクチュエータ（２６、２８、３０）を制御するための制御信号（ＡＳＳｘ）を生成させるために用いられる。車両の動作変数及び／又は車両の動作特性は、アクチュエータ（２６、２８、３０）を制御することによって影響が及ぼされる。
2005510398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両動作変数及び／又は車両動作特性を評価し、及び／又はそれに影響を及ぼすための装置であって、前記装置が、
−運転者が、少なくとも１つの車両動作変数に影響を及ぼすために予設定値（ＶＧ）を生成する操作員制御手段（１０）と、
−車両動作変数の動きが予設定値に対して評価される、及び／又は車両動作特性が、車両動作変数に及び／又は車両の周囲を表す変数に応じて、予設定された車両動作特性に対して評価される評価手段（４２、４４、４６、４８）と、を備え、
前記評価手段（４２、４４、４６、４８）が、少なくとも２つの異なる動作状態において操作されることが可能であり、
前記車両動作変数の動きに関係する及び／又は前記車両動作特性に関係する情報項目（ＯＨＡｘ）が、第１の動作状態において、行われた前記評価結果に応じて、運転者に利用可能となり、
運転者に関係なく車両動作変数及び／又は前記車両動作特性に影響を及ぼすための出力信号（ＡＧＳｘ）が、第２の動作状態において、
−運転者が、前記少なくとも２つの動作状態間で前記評価手段（４２、４４、４６、４８）を切換え得る影響手段（４０）と、
−車両内に配置されたアクチュエータ（２６、２８、３０）を作動させるための作動信号（ＡＳＳｘ）が、運転者によって生成される前記予設定変数（ＶＧ）に基づいて、及び／又は前記評価手段（４２、４４、４６、４８）が前記第２の動作状態において操作される場合には、前記出力信号（ＡＧＳｘ）に基づいて、生成される処理手段（１２、１４、１６、１８、２０、２２）と、において行われた評価結果に応じて判断され、
前記車両動作変数及び／又は前記車両動作特性が、前記アクチュエータ（２６、２８、３０）を作動することによって影響が及ぼされる、装置。
【請求項２】
前記評価手段（４２、４４、４６、４８）の、複数の、特に少なくとも３つの部分動作状態が、前記評価手段（４２、４４、４６、４８）の前記第２の動作状態における前記影響手段（４０）を用いて選択され得、前記部分動作状態が、前記出力信号（ＡＧＳｘ）と、前記作動信号（ＡＳＳｘ）を判断する際の前記予設定値（ＶＧ）との間の優先関係によって相互に区別されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１の部分動作状態において、運転者が、
前記作動信号（ＡＳＳｘ）を生成する際に前記出力信号（ＡＧＳｘ）が勘案されない、または前記出力信号（ＡＧＳｘ）の判断が抑制され、前記作動信号（ＡＳＳｘ）を生成する際に、それらが全く利用可能でない第１の動作モードと、
前記作動信号（ＡＳＳｘ）を生成する際に前記出力信号（ＡＧＳｘ）が勘案され、前記出力信号（ＡＧＳｘ）が前記予設定値（ＶＧ）に対して優先度を有する予設定された第１の状況が存在しない場合には、前記作動信号（ＡＳＳｘ）を生成する際に、前記予設定値（ＶＧ）が、基本的に、前記出力信号（ＡＧＳｘ）に対して優先度を有する第２の動作モードと、の２つの動作モード間で選択し得ることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記車両動作変数が前記予設定値から所定の程度に偏差している場合には、及び／又は前記車両動作特性が前記予設定された車両動作特性から予設定された程度に偏差している場合には、前記予設定された第１の状況が存在することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
第２の部分動作状態においては、前記予設定値（ＶＧ）が前記出力信号（ＡＧＳｘ）に対して優先度を有する所定の第２の状況が存在しない場合には、前記作動信号（ＡＳＳｘ）を生成する際に、前記出力信号（ＡＧＳｘ）が、基本的に、前記予設定値（ＶＧ）に対して優先度を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
運転者が、前記第２の部分動作状態に特有の方式で、前記操作員制御手段（１０）の１つを起動する場合には、前記所定の第２の状況が存在することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
第３の部分動作状態においては、前記作動信号（ＡＳＳｘ）を生成する際に、前記予設定値（ＶＧ）が勘案されず、
前記第３の部分動作状態においては、前記出力信号（ＡＧＳｘ）が冗長的に判断され、前記作動信号（ＡＳＳｘ）が、前記冗長的に判断された出力信号（ＡＧＳｘ）に基づいて判断されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
第３の部分動作状態においては、自律的に動作している冗長的に構成された評価手段（４２、４４、４６、４８）を用いて、前記作動信号（ＡＳＳｘ）が、運転者に関係なく生成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項９】
ブレーキ系（２６）及び／又は操向システム（２８）及び／又はエンジン及び／又はトランスミッション（３０）のためのアクチュエータが、アクチュエータ（２６、２８、３０）として設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置が、信号処理を個々の信号処理レベルに細分し、
−運転者が、予設定値（ＶＧ）に変換される予設定入力を連続的に行い得る前記操作員制御手段（１０）が割り当てられ、かつ前記影響手段（４０）が割り当てられる入力レベル（Ｅ１）と、
−第１の処理手段（１２、１４）を用いて、第１の評価手段（４２、４４）によって行われた運転状態を予測することにより前記予設定値（ＶＧ）を補正するための予測レベル（Ｐ）、及び／又は第２の処理手段（１６、１８）を用いて、第２の評価手段（４６、４８）によって判断された現行の運転状態によって前記予設定値（ＶＧ）を補正するための反応レベル（Ｒ）と、
−第３の処理手段（２０、２２）を用いて、前記予設定値（ＶＧ）を作動信号（ＡＳＳｘ）に変換するための調整レベル（Ｋ）と、
−前記アクチュエータ（２６、２８、３０）を用いて、前記作動信号（ＡＳＳｘ）を実行するための実行レベル（Ｆ）と、の信号処理レベルが設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記反応レベルが、前記調整レベルと前記実行レベルとの間に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
重大な現行の運転状態に反応するための反応処理手段（３２）が、少なくとも１つのアクチュエータ（２６）に直接割り当てられることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
すべての前記信号処理レベル（Ｅ１、Ａ、Ｐ、Ｒ、Ｋ、Ｆ）に電源を供給するための機器（３４）が、冗長的に具体化されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記予測レベル（Ｐ）、前記反応レベル（Ｒ）、及び前記調整レベル（Ｋ）においては、それぞれの場合において、少なくとも２つの物理的に別個の第１の処理手段（１２、１４）、第２の処理手段（１６、１８）、または第３の処理手段（２０、２２）が、冗長信号処理のために設けられることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記アクチュエータ（２６、２８、３０）が、故障許容性及び冗長性のある双方向データバス（２４）により、前記第３の処理手段（２０、２２）に、かつ相互に接続され、前記第１の処理手段（１２、１４）、第２の処理手段（１６、１８）、及び／又は第３の処理手段（２０、２２）が、冗長信号処理に適し、故障許容性及び冗長性のある双方向データ伝送のための機器が、２つの連続した信号処理レベル間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両動作変数及び／又は車両動作特性を評価する及び／又はそれに影響を及ぼすための装置に関する。車両動作変数とは、車両の移動を表す及び／又はそれに影響を及ぼす変数である。
【背景技術】
【０００２】
基本的な操作方法に関して、様々な修正形態のこのような装置が先行技術から知られている。たとえば、
−駐車操作中に運転者をサポートするための駐車支援システム。このサポートは、たとえば、車両と駐車操作中の車両の周囲に置かれている障害物との間の距離を知らせる可視及び／又は可聴信号の形態で設けられる。
−前方に突進する場合に、駆動輪が高速回転するのを防止するトラクション制御システム（ＡＳＲ）。
−減速する場合に、車輪が係止するのを防止するブレーキスリップ制御システム（ＡＢＳ）。
−車両のヨーレートを制御する車両動作動的制御システム（ＥＳＰ）。ヨーレートは、垂直方向の軸を中心とする車両の回転運動を表す。
−車両の速度を予設定可能な値に制限する速度制限システム。
−車両の速度を予設定可能な値に設定する速度制御システム。これらの速度制御システムはまた、適応性のある構造であり得る。
−運転者が高い減速度で車両を制動したい場合の制動操作において運転者をサポートするブレーキ補助システム。
【０００３】
このような装置は、総称して「運転者補助システム」という名で一般に知られている。運転者補助システムは、一般に、運転作業において運転者をサポートし、運転者の日常的な作業を実施する必要性を軽減し、または運転作業上の安全及び／又は乗り心地を向上させる働きをし、またはテレマティック機器を用いて行われるシステムであると定義される。
【０００４】
本発明による装置は、ｘ−ｂｙ−ｗｉｒｅシステム（これらは、たとえば、操向−ｂｙ−ｗｉｒｅ、ブレーキ−ｂｙ−ｗｉｒｅ、または駆動−ｂｙ−ｗｉｒｅシステムを含むものとする）内で用いられ得る。このようなシステムにおいては、車両の、操向、制動、及び駆動は、電子的に制御され、操だ輪操だ輪と被操だ輪操だ輪との間の、または加速ペダルと、エンジンに割り当てられ、かつエンジンから出力されるエンジントルクに影響を及ぼす目的を有する作動手段との間に連続的な機械動作接続がない、若しくはブレーキペダルと、個々の車輪に割り当てられた車輪ブレーキシリンダとの間の連続的な機械または油圧動作接続がない。
【０００５】
本発明による装置は、複数の信号処理レベルに分割され、作動信号を実行するために、特にブレーキ系、操向システム、エンジン、及びトランスミッションのためのアクチュエータを備える。
【０００６】
複数の信号処理レベルの構造について、特許文献１では、信号処理中に予設定された順序で通り抜ける階層レベルで構築された車両用制御システムについて開示している。操向、車輪駆動、及び車台の分野の信号処理は別個に行われるので、信号処理経路は下位階層レベルに分岐し、制御システムが複雑な構造となる。
【０００７】
複数の信号処理レベルに分割されるさらなる制御システムが、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、及び特許文献６に記載されている。
【０００８】
先行技術より知られている車両動作変数及び／又は車両動作特性を評価し、及び／又はそれに影響を及ぼすための装置は、運転者に対するサポートの程度を、限定された方法でしか設定し得ない。ここで、以下に起動または解除について述べる場合は常に、運転者によりそれぞれ実施される起動または解除を意味することに留意されたい。
−今日使用されている、即ち自動車の連続生産における駐車支援システムが、起動された動作状態で操作されている場合には、駐車支援システムは、車両動作特性について、この場合は駐車する車両の周囲にある対象物からの距離について運転者に知らせるだけであり、この距離は、車両が移動した結果生じる距離である。情報は、可視的に及び／又は可聴的に提供される。このような駐車支援システムは、単に解除され得る。駐車支援システムは、たとえば、自動駐車操作を行うために、運転者に関係なく介入を行う動作状態に置かれ得ない。
−起動された動作状態において、トラクション制御システムが、前方に突進する場合に駆動輪が高速回転するのを防止するために、制動介入及び／又はエンジン介入を行う。ブレーキへの及び／又はエンジンへの介入が、トラクション制御の範囲内で行われる場合には、通常、運転者には、表示装置によりこのことが知らされる。解除された動作状態においては、この機能は利用できなくなる。即ち、前方に突進する場合に、駆動輪が高速回転するのが防止されず、ブレーキスリップ制御のみが行われる。運転者に関係なく行われる介入がないことが運転者に知らされるだけのトラクション制御の動作状態は、提供されない。トラクション制御の範囲内において、車両動作に影響を及ぼす変数である車輪スリップは評価される。
−ブレーキスリップ制御システムは、永続的に起動されており、解除され得ない。運転者に関係なく行われる介入がないことが運転者に知らされるだけの動作状態は、提供されない。車輪ブレーキシリンダ内のブレーキ圧を減少させるブレーキ介入により、減速する場合に、車輪が係止することが防止される。車輪スリップも、ブレーキスリップ制御の範囲内で評価される。
−起動された動作状態において、車両動作動的制御システムが、ブレーキ介入及び／又はエンジン介入を行う。特に、車両に作用し、かつ車両のオーバーステアまたはアンダステア動作に反作用するヨーモーメントが、特にブレーキによって生成される。車両のヨーレートは、車両動作動的制御の範囲内で評価される。これは、車両動作を表す変数である。起動された状態においては、トラクション制御及びブレーキスリップ制御も、同時に起動状態である。解除された動作状態においては、ヨーレート制御は行われなくなり、ブレーキスリップ制御のみが利用可能となる。運転者に関係なく行われる介入がないことが運転者に知らされるだけの動作状態は、提供されない。
−起動された動作状態において、車両動作を表す変数である車両の速度は、速度制限システムを用いて、運転者によって予設定され得る値に制限される。車両の実際の速度が予設定値未満である限り、運転者の前方突進要求が認められる。しかし、この値に到達した途端、前方突進要求は認められなくなる。このため、たとえばエンジン管理システムにおいて介入が行われる。車両にオートマチックトランスミッションが装備されている場合には、前記オートマチックトランスミッションにおいても介入が行われ得る。このようなシステムは、単に解除され得る。運転者に関係なく行われる介入がないことが運転者に知らされるだけの動作状態は、提供されない。
−起動された動作状態において、速度制御システムが、車両の速度を、運転者によって予設定され得る値に設定する。このため、エンジンから出力されるトルクは、通常、車両の速度が所望の値をとるように設定される。このため、たとえばエンジン管理システムにおいて介入が行われる。車両にオートマチックトランスミッションが装備されている場合には、前記オートマチックトランスミッションにおいても介入が行われ得る。このようなシステムは、単に解除され得る。運転者に関係なく行われる介入がないことが運転者に知らされるだけの動作状態は、提供されない。車両の速度は、車両動作を表す変数である。
−既に述べたように、速度制御システムもまた、適応性のある構造であり得る。この場合には、運転者は、フリーホイーリングモードにおいてブレーキ介入及び／又はエンジン介入をすることにより、システムによって設定された車両の速度のための値を予設定する。車両にオートマチックトランスミッションが装備されている場合には、前記オートマチックトランスミッションにおいても介入が行われ得る。さらに、運転者は、運転者自身の車両と前方を走行している車両との間の時系列間隔を表す設定時間間隔を予設定する。継続モードにおいては、前方を走行している車両の速度プロファイルは、ブレーキへの及び／又はエンジンへの介入によってシミュレートされ、設定時間間隔のための予設定値が設定される。適応速度制御の場合には、車両動作特性が影響され、前記車両動作特性が、車両の速度及びその道路上の交通に関与している他の車両からの距離によって表される。距離データは、車両の周囲を表す変数と考えられる。このようなシステムは、単に解除され得る。車両動作特性に関係する情報が表示されるような手段は講じられていない。
−ブレーキ補助システムは、永続的に起動されている。ブレーキ補助システムは、解除され得ない。このようなシステムは、所謂危険または緊急制動操作の際に運転者をサポートする。運転者によるブレーキペダルの起動を評価することにより、サポートが必要かどうかが判断される。このため、たとえば、ブレーキペダルが起動された速度が評価される。危険または緊急制動操作が検出された場合には、車輪ブレーキシリンダでブレーキ圧が上がり、車輪を係止する限度まで近づけるようしてサポートする。したがって、これらのシステムは、車輪と路面との間の現在の摩擦条件によって可能となる最大車両減速が設定される自動制動操作を行う。運転者に関係なく行われる介入がないことが運転者に知らされるだけの動作状態は、提供されない。
−起動された動作状態において、加速制御システムが、少なくともエンジンと、これも車両内にあるオートマチックトランスミッションと、を具備するドライブトレーンのための作動信号を生成し、予設定された車両加速度が設定される。これに応じて、減速制御システムが、少なくとも、車輪に割り当てられたブレーキアクチュエータのための作動信号を生成し、予設定された車両減速度が設定される。これらのシステムを解除することが可能である。単に単に情報を提供するような手段は講じられていない。
−起動された状態において、予測速度適応システムが、ブレーキ及び／又はエンジン及び／又はオートマチックトランスミッションのための作動信号を生成し、車両の速度が、規定された最大速度に制限される。個々の経路区間において許容される最大速度は、たとえば、車道の縁に置かれた道路標識の画像を適切に評価することにより、または進路誘導システムによって利用可能となったデータを参照することにより、システムに提供される。さらに、許容最大速度を判断する場合には、たとえば、車両内に携帯されているＧＰＳシステムまたはディジタルマップを用いて判断され得る、これから曲がる曲がり角の形、及び／又は各経路区間について判断される摩擦係数を判断することが可能である。このようなシステムは、解除され得、単に情報を提供するような手段は講じられていない。
−予測緊急制動システムを用いて、車両が制動され、危険な状況が突然生じた場合にも衝突が防止される。これらの状況は、たとえば、前方を走行している車両が突然制動した結果、または障害物が運転経路内に突然現れた結果、縦列をなして走行する場合に起き得る。このようなシステムは、解除され得る。単に情報を提供するような手段は講じられていない。緊急制動システムが、たとえば、特許文献７に記述されており、その内容は、本明細書の開示の一部を形成するものとする。
−自動進路保持システムが、起動及び解除され得る。起動された状態において、車道の進路が評価され、それに応じて操向介入が行われ、その介入により、しかるべき場合には、車道上に車両を保持するために、運転者の予設定入力操作が調整される。単に情報を提供するような手段は講じられていない。
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第４１１１０２３Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９７０９３１９Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１９８３８３３６Ａ１号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１９７０９３１８Ａ１号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１９８３８３３３Ａ１号明細書
【特許文献６】国際公開第９９／０１３２０号パンフレット
【特許文献７】独国特許発明第１９６４７４３０Ｃ２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の一覧から自明であるように、運転者補助システムの場合、本発明の範囲内においてこれらは評価手段と呼ばれ、２つの異なる動作状態が、通常、設定され得る。しかし、ここでは、同じ評価手段が、第１の動作状態において、運転者に情報を利用可能にするだけ、即ちもっぱら補助として動作するようにするだけであるか、または前記評価手段が、第２の動作状態において、運転者に関係なく、車両動作変数、即ち車両動作を表し、及び／又はそれに影響を及ぼす変数、及び／又は車両動作特性に影響を及ぼすための出力信号を生成するような手段は講じられていない。このような評価手段のサポートの程度を、所望通りに設定するような手段は講じられていない。このような状況において、本発明は、運転者補助システムと呼ばれる、車両内で用いられる評価手段を、運転者に提供されるサポートの程度を設定し得るという点において改善する目的に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。
【００１２】
車両動作変数、即ち車両動作を表し、及び／又はそれに影響を及ぼす変数、及び／又は車両動作特性を評価し、及び／又はそれに影響を及ぼすための本発明の装置においては、操作員制御手段がまず設けられ、運転者は、それを用いて、少なくとも１つの車両動作変数に影響を及ぼすために予設定値を生成し得る。操作員制御手段とは、たとえば、操だ輪操だ輪及び／又は側装式操縦桿及び／又は加速ペダル及び／又はブレーキペダルである。考えられる予設定変数は、操だ輪操だ輪の角度及び／又は側装式操縦桿の調整経路及び／又はそれによりペダルが偏向されるペダル角度またはペダルストロークである。車両動作を表す変数とは、たとえば、操向角、ヨーレート、車両の速度、車両の減速、または車両の加速である。車両の移動に影響を及ぼす変数とは、たとえば、ブレーキ圧、車輪スリップ、またはエンジン速度である。これらの例は限定的なものではなく、以下の説明より自明となるように、さらなる変形形態が追加され得る。
【００１３】
評価手段またはサポートの程度を広範囲に設定し得るためには、これらの評価手段を、それに応じて構成しなければならない。このため、以下の形態が特に好ましいことが実証されている。
【００１４】
予設定値についての車両動作変数の動きが評価され、及び／又は車両動作変数に及び／又は車両の周囲を表す変数に応じて、予設定された車両動作特性についての車両動作特性が評価される評価手段は、少なくとも２つの異なる動作状態において動作することが可能でなければならない。広範囲な程度のサポートを設定できるようにするために必要なことは、車両動作変数の動きに関係する及び／又は車両動作特性に関係する情報が、行われた評価結果に応じて、第１の動作状態において運転者に利用可能となり、かつ運転者に関係なく車両動作変数に影響を及ぼすための出力信号、及び／又は車両動作特性が、行われた評価結果に応じて、第２の動作状態において判断されることである。車両動作変数は、車両動作を表す及び／又はそれに影響を及ぼす変数を含む。
【００１５】
車両動作を表す変数とは、たとえば、車両速度（速度制限システム、速度制御システム、予測速度適応システム）または車両のヨーレート（車両動作動的制御システム）または車両の減速（減速制御システム）または車両の加速（加速制御システム）である。車両動作に影響を及ぼす変数とは、たとえば、車輪スリップ（トラクション制御システム、ブレーキスリップ制御システム）若しくはペダルストロークまたはブレーキペダルの偏向角または時間の経過に伴うその偏差（ブレーキ補助システム）である。車両動作特性は、駐車支援システムにおいてまたは適応速度制御システムにおいてまたは予測緊急制動システムにおいてまたは自動進路保持システムにおいて評価される。
【００１６】
評価手段は切換えられ得るので、運転者が少なくとも２つの動作状態間で評価手段を切換え得る影響手段が設けられるべきである。その結果、単に情報を伝える、つまり第１の動作状態と、第２の動作状態において行われるような影響を及ぼすこととの間で切換えることが可能となる。ここで、図２を参照する。単に情報を伝える動作状態が、図２の数字２に表されている。影響を及ぼす動作状態が、図２の数字３、４、及び５に表されている。運転者が影響手段を適宜起動して別の動作状態を設定するまで、各動作状態が維持されるような手段が講じられている。
【００１７】
影響を及ぼすために、第２の動作状態において操作されている場合には、評価手段を使用可能にするための処理手段が設けられなければならない。車両内に配置されたアクチュエータを作動させるための作動信号が、運転者によって生成された予設定変数に基づいて、及び／又は評価手段が第２の動作状態において操作されている場合には出力信号に基づいて、前記手段によって生成される。車両動作変数及び／又は車両動作特性は、アクチュエータを作動させることによって影響が及ぼされる。
【００１８】
影響手段を用いることにより、評価手段の複数の部分動作状態が、評価手段の第２の動作状態において選択され得ることが好ましい。ここでは、少なくとも３つの部分動作状態に分割されることが好ましいことが実証されている。これらの部分動作状態は、出力信号と、作動信号を判断する際の予設定値との間の優先関係において相互に異なっている。つまり部分動作状態においては、出力信号は予設定値より高い優先度を有し、したがって、作動信号を判断する際に優先して勘案される。別の部分動作状態においては、優先関係は完全に逆となる。少なくとも３つの部分動作状態が選択され得る結果、評価手段により運転者をサポートする際にかなりの程度の多様性を実行することが可能となる。
【００１９】
運転者は、第１の部分動作状態において２つの動作モード間で選択し得ることが好ましい。作動信号を生成する際にまたは出力信号を判断する際に出力信号が勘案されない第１の動作モードは抑制され、したがって、作動信号を生成するために全く利用できなくなる。この第１の動作モードにおいては、作動信号の生成には予設定変数のみが含まれ、評価手段は、言わば「スイッチが切られる」。作動信号を生成する際に出力信号が勘案される第２の動作モードにおいては、出力信号が予設定値に対して優先度を有する予設定された第１の状況が存在しない場合には、予設定値は、基本的に、作動信号を生成する際の出力信号に対して優先度を有する。評価手段は、言わば「オーバライドされ得る形の起動状態」である。第１の部分動作状態が、図２の数字３に表されている。
【００２０】
車両動作変数が予設定値から予設定された程度に偏差している場合には、及び／又は車両動作特性が予設定された車両動作特性から予設定された程度に偏差している場合には、予設定された第１の状況が存在することが好ましい。トラクション制御システムにおいては、車輪スリップ、より正確には駆動スリップが予設定閾値を超える場合に、車両動作動的制御システムにおいては、ヨーレートが設定値を超える場合に、速度制限システムにおいては、車両速度が予設定値を超える場合に、第１の状況が存在する。第１の部分動作状態においては、駐車支援システム、速度制御システム（適応される場合も適応されない場合もある）、自動進路保持システム、加速制御または減速制御システム、予測速度適応システム、及び予測緊急制動システムの操作が考えられる。駐車支援システムにおいては、たとえば駐車経路の最適プロファイルを予設定する設定軌道がそれから離れた場合に、自動進路保持システムにおいては、たとえば車道の縁からの最短距離に届かない場合に、速度制御システム及び予測速度適応システムにおいては、車両の速度がそれのために予設定された値より高い場合に、適応システムにおいては、前方を走行している車両からの距離が予設定値に届かない場合に、加速制御または減速制御システムにおいては、設定されるべき加速値または減速値からの偏差がある場合に、予測緊急制動システムにおいては、たとえば運転者自身の車両と前方を走行している車両との間の距離、及びこれらの２台の車両間の相対速度によって設定された条件が満たされた場合に、第１の状況が存在する。
【００２１】
したがって、ここでの機能は、運転者にとって永続的に利用可能であるべき機能であるので、ブレーキスリップ制御システムまたはブレーキ補助システムは、第１の部分動作状態において操作するのに適していない傾向がある。しかしここで、ブレーキ補助システムにおいては、ペダル偏向角及び／又はペダル偏向角速度のための値が閾値より高い場合に、及びブレーキスリップ制御システムにおいては、車輪スリップ、より正確にはブレーキスリップが予設定閾値を超えた場合に、第１の状況が存在することに留意されたい。
【００２２】
第２の部分動作状態においては、予設定値が出力信号に対して優先度を有する、所定の第２の状況が存在しない場合には、出力信号は、基本的に、作動信号を生成する際の予設定値に対して優先度を有する。つまり、評価手段は起動状態であるが、運転者は、それらをオーバライドし得る。この第２の部分動作状態は、図２の数字４に表されている。
【００２３】
第１の部分動作状態に関連した上記の記載によれば、ブレーキスリップ制御システムもブレーキ補助システムも共に、第２の部分動作状態において操作することに適していない傾向があることに留意されたい。
【００２４】
予設定された第２の状況は、運転者が、第２の部分動作状態に特有の方式で操作員制御手段の１つを起動した場合に生じる。たとえば、運転者は、キックダウンして加速ペダルを起動することにより速度制限システムをオーバライドし得、その結果、速度制限システムが動作している間存在するより高い車両速度に到達することが可能となる。速度制御システムも同様である。予測速度適応システムも、上記の記載に従って、オーバライドされ得る。運転者の承認の下に起動される予測緊急制動システムは、たとえば、運転者が操向操作及び／又は制動操作を開始するかどうかに応じてオーバライドされ得る。トラクション制御システムは、運転者が加速ペダルを適切に起動することによってオーバライドされ得る。駐車支援システムは、運転者が操向介入することによってオーバライドされ得る。
【００２５】
第３の部分動作状態においては、予設定変数は、作動信号を生成する際には勘案されない。出力信号は、この第３の部分動作状態において冗長的に判断され、作動信号は、これらの冗長的に判断された出力信号に基づいて判断されることが好ましい。第３の部分動作状態においては、作動信号は、冗長であり、かつしかるべき場合には、故障許容形態である自律的に動作する評価手段を用いて運転者に関係なく生成される。第３の部分動作状態は、図２に示されている第５のケースに対応する。
【００２６】
ブレーキ系及び／又は操向システム及び／又はエンジン及び／又はトランスミッションのためのアクチュエータが、アクチュエータとして設けられることが好ましい。
【００２７】
本発明による装置は、個々の信号処理レベルに分割されることが好ましい。
−運転者が予設定値に変換される予設定入力を連続的に行い得る操作員制御手段が割り当てられ、かつ影響手段が割り当てられる入力レベル。
−第１の処理手段を用いて、第１の評価手段によって行われた運転状態を予測することにより予設定値を補正するための予測レベル。この予測レベルで配置された評価手段は、たとえば、予測安定性監視システム及び／又は予測速度適応システムであり得る。
−第２の処理手段を用いて、第２の評価手段によって判断された現行の運転状態により予設定値を補正するための反応レベル。この反応レベルで配置された評価手段は、たとえば、エンジンに及び／又はブレーキに及び／又は車両を安定させるための操向システムに介入を行う車両動作動的制御システム、及び／又はブレーキスリップ制御システム及び／又はトラクション制御システムであり得る。
−第３の処理手段を用いて、予設定値を作動信号に変換するための調整レベル。
−アクチュエータを用いて、作動信号を実行するための実行レベル。
【００２８】
信号処理レベルにおけるこのような構造の結果、その機能が必要でない場合には、制御システムの基本構造を断念する必要なく、個々の信号処理レベル、たとえば予測レベルが除外され得る単純なモジュラ構造が設けられる。このことにより、極めて柔軟な制御システムが設けられる。設定値信号を作動信号に変換するための調整レベルを設けることにより、元の予設定入力が処理されるレベルが、処理された予設定入力が実行されるレベルから切り離される設定インターフェースが提供される。このような設定インターフェースにより、構造が単純化され、制御システムの修正及び拡張が著しく容易となる。さらに、冗長信号処理及び故障許容及び冗長データ伝送により、制御システムの高度なフェイルセーフ機構が設けられる。連続した信号処理レベル間の、つまりアクチュエータと調整レベルとの間の双方向データ処理により、設定値信号が伝達され、かつ実測値及び診断値信号がフィードバックされることが可能となる。
【００２９】
ここでは、双方向データ伝送のための装置が、光学導波管として具体化されることが好ましい。外部からの干渉の影響から比較的独立した高速データ伝送が、光学導波管によって達成され得る。
【００３０】
ここで、「双方向データ伝送」という用語について説明する。一方では、この用語は、その実際の意味において使用される。具体的には、１つの伝送装置、たとえばデータラインまたはバスシステムを用いて、データが両方向に伝達されることを意味する。他方では、２つの単方向伝送装置を用いて、双方向データ伝送が行われることを意味する。ここでは、データは、１つの単方向伝送装置を用いて１方向に、かつ他の装置を用いて他方向に伝達される。
【００３１】
本発明の発展形態においては、反応レベルは、調整レベルと実行レベルとの間に配置される。その結果、アクチュエータのための作動信号は、現行の運転状態によって補正される。重大な運転状態に対する素早い反応については、アクチュエータのための作動信号が直ちに補正されるので、このことが好ましいであろう。
【００３２】
重大な現行の運転状態に反応するための反応処理手段が、少なくとも１つのアクチュエータに直接割り当てられることが好ましい。本発明のこの実施形態はまた、重大な運転状態に対する素早い反応についても好ましい。その結果、たとえばアンチロックブレーキ系が、車輪ブレーキに直接割り当てられ得る。
【００３３】
発展手段として、すべての信号処理レベルについて、電源を供給するための機器が、冗長的に具体化されるような手段が講じられる。この手段は、制御システムのフェイルセーフ機構を著しく向上するために寄与する。
【００３４】
本発明の発展形態においては、それぞれの場合において、冗長信号処理のための少なくとも２つの物理的に別個の、第１の、第２の、または第３の処理手段が、予測レベル、反応レベル、及び調整レベルにおいて設けられるような手段が講じられる。このようなハードウェアの冗長性により、制御システムの信頼性が改善される。
【００３５】
発展手段として、第１の、第２の、及び第３の処理手段において、ソフトウェアが冗長的に具体化されるような手段が講じられる。その結果、制御システムの信頼性がさらに改善される。
【００３６】
アクチュエータは、故障許容性及び冗長性のある双方向データバスにより第３の処理手段にかつ相互に接続され、第１の、第２の、及び／又は第３の処理手段が、冗長信号処理に適しており、故障許容性及び冗長性のある双方向データ伝送のための機器が、２つの連続した信号処理レベル間に設けられることが好ましい。
【００３７】
ここで、使用される故障許容性及び冗長性という用語について説明する。故障許容性とは、システムの性能が、限定数の故障サブシステムを有する場合にも、その特定の機能を満たすことを指す。冗長性とは、提供された作業を行うためにそれ自体必要な複数の手段が存在することと理解される。
【００３８】
添付図面と合わせて、以下の記述により、本発明のさらなる特徴及び利点が見出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１の概略図に、複数の信号処理レベルが見られる。１つの入力レベルＥ１で、運転者が、操作員制御手段１０を用いて、予設定値ＶＧの形態で利用可能となった、車両を移動するための予設定入力を連続的に行う。操作員制御要素、たとえば側装式操縦桿または加速ペダル、ブレーキペダル、及び操だ輪操だ輪、または前記要素を特定の位置に保持するだけの他の要素を起動することにより、運転者は、時間の経過に伴って表示される、如何に車両を移動すべきかを連続的に予設定する。少なくとも１つの車両動作変数が、これらの予設定入力によって影響が及ぼされる。
【００４０】
運転者の連続的に予設定された入力から生成された予設定値は、予測レベルＰに、より正確には、予測レベルに配置された第１の処理手段１２及び１４に送られる。予設定値ＶＧは、運転状態の予測を勘案して、第１の処理手段１２及び１４において補正される。このような運転状態の予測は、第１の評価手段４２及び４４によって行われる。評価手段４２は処理手段１２に割り当てられ、評価手段４４は処理手段１４に割り当てられる。
【００４１】
２つの動作状態の１つまたは３つの部分動作状態の１つが、２つの第１の評価手段４２及び４４について、影響手段４０によって選択される。処理手段１２及び１４には、値Ｐ１及びＰ２により、３つの部分動作状態のどれが選択されるかについて知らされる。この情報は、処理手段１２及び１４にとって重要である。何故なら、予設定値ＶＧと、評価手段４２及び４４によって生成された出力信号ＡＧＳ１及びＡＧＳ２との間の優先関係をそれらに伝えるからである。
【００４２】
情報が運転者に供給されるような手段が講じられているだけである第１の動作状態において、評価手段４２及び４４が操作されている場合には、第１の評価手段４２及び４４は、それぞれ、ブロック５０に送られる変数ＯＨＡ１及びＯＨＡ２を生成する。ブロック５０は、車両動作変数の動きについて及び／又は車両動作特性について、可視的に及び／又は可聴的に及び／又は触覚的に運転者に知らせ、したがって、しかるべき場合には運転者が介入を行い得るように用いられる装置を表す。第１の動作状態においては、第１の評価手段４２及び４４は、この動作状態においては運転者に関係なく介入が行われるような手段が講じられていないので、出力信号ＡＧＳ１及びＡＧＳ２を処理手段１２及び１４に出力しない。しかし、変数Ｐ１及びＰ２は、この場合には予設定値がもっぱら使用されることを知らせるために、処理手段１２及び１４に送られる。
【００４３】
評価手段４２及び４４が、運転者に関係なく介入が行われるような手段が講じられている第２の動作状態の部分動作状態の１つにおいて操作されている場合には、出力信号ＡＧＳ１及びＡＧＳ２並びに信号Ｐ１及びＰ２は、評価手段４２及び４４により第１の処理手段に出力される。
【００４４】
運転状態の予測が、たとえば、車両内に存在し、かつ重大な運転状態を回避するという目的を有する予測システムによって行われる。このようなシステムは、たとえば直前の曲がり角に対して過度に高い速度が出ている場合に、警告する、または車両を制動する（予測速度適応システム）。曲がり角の半径は、たとえば、ＧＰＳ（全世界測位システム）及び道路マップを用いて判断され得、さらなる診断信号が、道路の状態を感知するためのセンサから発せられ得る。
【００４５】
さらに可能な予測評価手段とは、たとえば、駐車支援システム、速度制限システム、速度制御システム（適応される場合も適応されない場合もある）、予測安定性監視システム、及び予測速度適応システムである。この一覧は、確定的なものではない。一般的に、この一覧は、周囲を評価する評価手段を含む。
【００４６】
図１で自明であるように、予設定値は、別個のデータラインを介して処理手段１２及び１４に送られる。処理手段１２及び１４は、ここでは物理的に分離されている。次いで、信号処理が、処理手段１２及び処理手段１４の両方において冗長的に行われる。第１の評価手段４２及び４４も、冗長形態を有する。その結果、手段１２または１４の１つ、若しくはそれに対応する４２または４４が故障した場合にも、予測レベルＰの機能が保証される。
【００４７】
予測レベルＰの処理手段１２及び１４から、恐らくそこで補正された予設定値が、そこの処理手段１６及び１８の反応レベルＲに伝達される。反応レベルＲにおいては、車両の重大な運転状態に反応するシステム機能が、評価手段４６及び４８において実行される。このようなシステム機能は、たとえば、車両動作動的制御システム、トラクション制御システム、ブレーキスリップ制御システム、またはブレーキ補助システムの範囲内の制御システムである。
【００４８】
第２の評価手段４６及び４８もまた、少なくとも２つの動作状態において、かつ第２の動作状態の場合には、運転者が影響手段４０を用いて選択し得る、少なくとも３つの部分動作状態において操作され得る。
【００４９】
評価手段４６に対する信号ＯＨＡ３、ＡＧＳ３、及びＰ３の重要性、及び評価手段４６による信号ＯＨＡ３、ＡＧＳ３、及びＰ３の判断は、基本的な内容が同一であるので、評価手段４２及び４４についての記載から推論され得る。評価手段４８、及び関連信号ＡＧＳ４、Ｐ４、及びＯＨＡ４も同様である。
【００５０】
評価手段４６及び４８が、信号ＡＧＳ３及びＡＧＳ４と共に信号Ｐ３及びＰ４により要求を知らせた場合には、予設定値ＶＧは、処理手段１６及び１８において補正される。このような状況においては、評価手段４６は処理手段１６に割り当てられ、評価手段４８は処理手段１８に割り当てられている。
【００５１】
次いで、反応レベルＲから、恐らく補正された予設定値が、第３の処理手段２０及び２２の調整レベルＫに送られる。第３の処理手段２０及び２２においては、恐らく２回補正された予設定値ＶＧは、作動信号ＡＳＳｘに変換される。
【００５２】
これらの作動信号ＡＳＳｘは、調整レベルＫから、故障許容性及び冗長性のある双方向データバス２４を介して、実行レベルＦにあるアクチュエータ２６、２８及び３０に伝達される。ここでは、アクチュエータ２６は車両ブレーキ系に割り当てられ、アクチュエータ２８は操向システムに割り当てられ、アクチュエータ３０は車両のエンジン及びトランスミッションに割り当てられている。実行レベルＦにおいては、作動信号ＡＳＳｘは、アクチュエータ２６、２８、及び３０によって実行される。図１の概略図では、話を簡単にするために、エンジン及びトランスミッションのためのただ１つのアクチュエータ３０しか設けられていない。実際には、エンジン及びトランスミッションのために、複数の、恐らく異なるアクチュエータが設けられ得、その場合、安全について重大でない、たとえばエンジンのためのアクチュエータは、安全について重大でないアクチュエータには単純なデータバスへの接続で十分であるので、冗長データバスに必ずしも接続されている必要はない。
【００５３】
車両ブレーキ系のために設けられたアクチュエータ２６に直接割り当てられる反応処理手段３２も、実行レベルＦに配置される。この処理手段３２は、アンチロックブレーキ系、即ちブレーキスリップ制御システムの機能を実行し、短い信号処理時間及び信号過渡時間を引き起こすために、実行レベルＦに配置され、アクチュエータ２６に直接割り当てられている。
【００５４】
図１はまた、個々のレベル、Ｅ１、Ｐ、Ｒ、Ｋ、及びＦに電源を供給するために設けられた車載電源システム３４を示している。ここでは、電源は、冗長的に具体化され、したがって高度な信頼性が達成される。しかし、図１の例示においては、個々の処理手段１２〜２０へかつアクチュエータ２６〜３０への電源は、電源供給線の連続を表すための点によってのみ示されている。
【００５５】
予測レベルＰ、反応レベルＲ、及び調整レベルＫの処理手段間のデータ伝送は、故障許容性及び冗長性のある双方向方式で行われる。設定値信号が上から下に、即ち、たとえば図１の予測レベルＰから反応レベルＲ及び調整レベルＫに伝達される間に、実測値信号及び診断値信号が反対方向に伝達される。実測値信号及び診断値信号はまた、実行レベルＦに配置されたアクチュエータ２６、２８、及び３０から、調整レベルＫの処理手段２０及び２２に、バス２４を介して伝達される。
【００５６】
その結果、レベルＰ、Ｒ、Ｋ、及びＦ間のすべてのデータ伝送は、故障許容性及び冗長性のある双方向方式で行われる。データ伝送に使用される線は、電気リード線、または光導波線、たとえばガラスファイバであり得る。
【００５７】
図１の例示の代替形態として、連続値の代わりに、計数値、たとえば「目的地座標を用いてＡからＢへと運転する」という命令を予設定する自律運転システムを、操作員制御手段１０の代わりに提供することが可能である。自律運転システムは、操作員制御手段１０に対応する入力レベルＥ１に置かれる。自律運転システムの場合には、操作員制御手段を用いるために存在する手段が十分に動作し得るように、計数値が変換されることを保証する必要がある。
【００５８】
図１に示されている、入力レベルＥ１、予測レベルＰ、反応レベルＲ、調整レベルＫ、及び実行レベルＦの実施形態における信号処理の順序が、設定され、循環処理が、固定クロックサイクルで行われる。
【００５９】
しかし、調整レベルＫの下位に反応レベルＲが配置されただけである制御システムの実施形態が可能である。次いで、現行の運転状態を用いる補正が、調整レベルＫで生成された作動信号を処理することによって行われる。現行の運転状態に対する素早い反応については、作動信号が直接補正され、かつ最初に調整レベルＫの信号処理を待つ必要がないので、このような手順が好ましいであろう。
【００６０】
図１に示されている制御システムの信頼性の向上が、処理手段、１２、１４、１６、１８、２０、及び２２内のソフトウェアの冗長実施形態によって達成される。したがって、一方では、信号処理の結果が確認され得、他方では、部分的にソフトウェアの故障がある場合においても、制御システムの機能はなおも保証される。
【００６１】
ここで、以下の事項について留意されたい。即ち、予測レベルのみでまたは反応レベルのみでまたは同時に両レベルで、評価手段を提供することが考えられる。このことは、本発明による装置が信号処理レベルで構築されるので可能となる。評価手段が所望通りに様々なレベルに設けられた結果、装置は、所望通りに構成され、運転者の要求に適応され得る。
【００６２】
以下に、図２について記述する。同図には、運転者と運転者補助システムとの間の相互作用のための考えられる５つの形態が示されている。
【００６３】
まず、図２に用いられている用語について説明する。
−環境／人間インターフェース（ＵＭｅＳ）。ヒトは、視覚、聴覚、触角を通して、環境（周囲の状況）からまたは環境についての情報を取得することによりその環境を認識する。
−作動レベル人間。ヒトは、ＵＭｅＳを介して認識された印象を処理し、それをそのヒトの手足の動きに変換する。このことにより、たとえば、車両内に配置された操作員制御手段が起動される。
−人間／機械インターフェース。このインターフェースを介して、ヒトは、車両の移動動作に介入し得る。これらは、ここではたとえば、側装式操縦桿及び／又は操だ輪及び／又は加速ペダル及び／又はブレーキペダルの操作員制御手段である。さらに考えられる操作員制御手段に、運転者が車両の外部にいる時に操車操作をする場合に用いられ得る遠隔制御システムがある。
−環境／機械インターフェース（ＵＭａＳ）。このインターフェースを介して、機械は、環境（周囲の状況）についての情報を取得する。これらは、たとえば、カメラシステムやレーザーなどの光学センサ、または超音波音センサまたは遠隔計測システムまたは現在の車道摩擦係数を感知するための手段であり得る。
−人工知能。この用語は、機械が、ＵＭａＳを介して取得された情報を、周囲の評価に変換し得、かつそれから結論付け得ることを示す。これらの結論により、アクチュエータが作動され得るだけでなく、運転者に情報を利用可能にし得る。情報は、各インターフェースを介して出力される。
−人間／人間インターフェース。このインターフェースを介して、運転者は、存在し得る前部座席の同乗者とやりとりする。このやりとりは、たとえば言語によって行われ得る。
−機械／人間インターフェース。このインターフェースを介して、機械は、ヒトに情報を提供し得る。これは、たとえば可聴的に及び／又は可視的に及び／又は触覚的に行われ得る。
−機械／機械インターフェース。このインターフェースを介して、たとえば、運転者に関係なく車両動作変数及び／又は車両動作特性に影響を及ぼすのに必要な作動信号が、関連アクチュエータに伝えらえる。
【００６４】
要求ベクトルという用語は、作動レベルにおいて使用され、冗長ベクトルという用語は、冗長性レベルにおいて使用される。これらのベクトルは、一方では車両動作変数を、他方では車両動作変数及び／又は車両の周囲を表す変数を含み、それに応じて車両動作特性が評価される。
【００６５】
図２に示されている個々のケースは、以下のように記述され得る。
【００６６】
ケース１。このケースにおいては、技術的運転者補助システムが存在しない。これはまた、運転者が、存在する技術的運転者補助システムのスイッチを完全に切っている場合に対応する。運転者は周囲の状況を認識し、この認識に基づいて、操作員制御手段を起動するための基礎となる決定を行う。前部座席の同乗者も周囲の状況を認識し、この認識に基づいて決定を行う。これらの決定に基づいて、前部座席の同乗者は運転者とやりとりし、その結果、運転者補助システムの機能を実施する。前部座席の同乗者は、運転者に、たとえば道路の進路についてまたは適用可能な速度制限などについて知らせる。
【００６７】
ケース２。車両内に配置されたアクチュエータは、運転者の予設定入力に従って作動する。運転者補助システムは、情報を運転者に利用可能にするだけであり、アクチュエータには介入しない。ケース１によれば、運転者は周囲の状況を認識し、この認識に基づいて、操作員制御手段を起動するための基礎となる決定を行う。システムもまた周囲の状況を認識し、この認識に基づいて決定を行う。システムは、これらの決定に基づいて運転者とやりとりする。システムは、補助システムとして構成され、実際の予設定入力は運転者から出される。その結果、システムは冗長ベクトルを生成する。このケース２は第１の動作状態に対応する。この動作状態においては、たとえば、最新車両の連続生産において用いられる駐車支援システムを操作することが可能である。自動進路保持システム、予測速度適応システム、または予測緊急制動システムも同様である。
【００６８】
ケース３。このケースにおいても、運転者は周囲の状況を認識し、この認識に基づいて、操作員制御手段を起動するための基礎となる決定を行う。運転者補助システムもまた周囲の状況を認識し、この認識に基づいて決定を行う。これらの決定に基づいて、システムは、運転者に関係なく介入を行い、及び／又は車両動作のために、それを行う理由がある場合には、設定値に影響を及ぼす。運転者補助システムは、運転者がそのサポートを望まない場合には、運転者によってスイッチが切られ得る。運転者補助システムのスイッチが切られていない、即ち起動状態である限り、運転状況により必要な場合には、運転者をオーバライドする。運転者補助システムは、運転者によって予設定された要求ベクトルを変更することにより、車両の運転動作に積極的に介入する。運転者補助システムのスイッチが切られた場合には、運転者から出された予設定入力は、そのまま実行される。運転者補助システムは、実際の予設定入力が運転者から出されるので、冗長ベクトルを生成する。このように操作され得る運転者補助システムの一例に、トラクション制御システムまたは車両動作動的制御システムまたは駐車支援システムまたは自動進路保持システムまたは予測速度適応システムまたは予測緊急制動システムまたは速度制限システムまたは速度制御システムがある。このケース３は、第２の動作状態の第１の部分動作状態に対応する。
【００６９】
ケース４。このケースにおいては、運転者補助システムは周囲の状況を認識し、この認識に基づいて決定を行う。これらの決定に基づいて、システムは運転者に関係なく介入を行い、及び／又は設定値に影響を及ぼす。運転者もまた周囲の状況を認識し、この認識に基づいて、そうする理由があると考えた場合には、操作員制御手段を起動するための基礎となる決定を行い、その結果、しかるべき場合には、運転者補助システムをオーバライドする。運転者補助システムは、運転者によって解除され得なくなり、永続的に起動状態となる。しかし、運転者は、そうする必要があると考えた場合には、オーバライドし得る。その結果、運転者は冗長ベクトルを生成し、実際の予設定入力は、運転者補助システムから出される。運転者がオーバライドして介入しない限り、運転者補助システムは自律的に動作する。この場合、運転者補助システムは、車両の部分自動化を用いるが、これは、いつでも運転者によってオーバライドされ得る。このように操作され得る運転者補助システムの一例に、駐車支援システムまたは自動進路保持システムまたは予測速度適応システムまたは予測緊急制動システムまたは速度制限システムまたは速度制御システムがある。このケース４は、第２の動作状態の第２の部分動作状態に対応する。
【００７０】
ケース５。このケースにおいては、自律的にかつ運転者に関係なく動作する２つの冗長運転者補助システムが存在する。運転者は、それらをオーバライドし得ない。両方の運転者補助システムは、それぞれ独立して周囲の状況を認識し、これらの認識に基づいて独立して決定を行う。これらの決定は、その可能性が高いかどうかを判断するために相互に比較される。可能性が高い場合には、運転者に関係なく介入が行われ、及び／又はこれらの決定に基づいて、設定値に影響が及ぼされる。この可能性が高くない場合には、設定値への介入が行われず、または設定値に影響が及ぼされない。このような手順により、冗長実施形態においては、純粋な自動化が提供される。このように操作され得る、このような運転者補助システムの一例に、駐車支援システムまたは自動進路保持システムまたは予測速度適応システムまたは予測緊急制動システムまたは速度制限システムまたは速度制御システムまたはブレーキスリップ制御システムまたはブレーキ補助システムがある。
【００７１】
このケース５は、第２の動作状態の第３の部分動作状態に対応する。
【００７２】
以下に、図３について記述する。
【００７３】
ＭＭＩ（人間／機械インターフェース）とは、操作員制御手段、即ち側装式操縦桿または操だ輪または加速ペダルまたはブレーキペダルを指す。操作員制御手段を起動することにより、運転者は、予設定値を含む要求ベクトルを生成する。第１の代替形態においては、要求ベクトルは、車両の所望の加速（加速する場合も加速しない場合もある）についての、及び所望の操向角についての情報を含む。第２の代替形態においては、要求ベクトルは、車両の所望の速度または車両の加速及び所望の操向角についての情報を含む。一般的に、ＭＭＩとは、運転者が車両の移動動作に影響を及ぼし得る起動要素である。
【００７４】
後続レベルである予測レベルにおいて、設定ベクトルが要求ベクトルから生成される。この変換は、予測レベルにおいて配置された評価手段によって生成された出力信号に応じて行われる。図１の例示によれば、これらは、評価手段４２及び４４によって生成される出力信号ＡＧＳ１及びＡＧＳ２である。要求ベクトルは、周囲の評価に基づいて、設定ベクトルに変換される。周囲の評価は、子供が道路に飛び出すかどうかを判断すること、または現在走行している道路区間内で許容される速度を検出することを含み得る。同様に、診断及び／又は遠隔計測から出た結果を勘案することも可能である。診断は、ここでは、車両内または外部において既知の方式で実施され得る。たとえば、運送業者が、現在の燃料消費量または次の検査予定日を調べ得る。遠隔計測は、周囲を考慮するために用いられ得る。つまり、評価手段は、運転者によって予設定された要求ベクトルを変更することにより、車両の動作に積極的に介入する。
【００７５】
次のレベルであるドライブトレーン調整において、設定ベクトルが、車両ブレーキ、エンジン、トランスミッション、及び／又は操向システムに適用されるアセンブリ特有の命令に変換される。このことは、図１に示されている処理手段２０及び２２において行われる。
【００７６】
反応レベルに配置された評価手段を用いて、反応補正が行われ得る。これらは、図１に示されている処理手段１６及び１８である。このため、測定値がこれらの評価手段に送られる。これらの評価手段は、トラクション制御システム、ブレーキスリップ制御システム、車両動作動的制御システム、ドラグトルク制御システム、またはブレーキ系において及び／又はエンジンにおいて介入が行われるだけでなく操向システムにおいても介入が行われる拡張車両動作動的制御システムであり得る。これらの測定値は、たとえば、車輪速度または車輪の回転速度、車両のヨーレート、操向角、横断する方向の加速、エンジン速度、車両の速度、及び／又は車両の加速であり得る。ここで、実際のベクトルは、要求ベクトルと同じ構成部品を含むことが好ましいことに留意されたい。これも個々のアセンブリに送られる出力信号ＡＧＳ３及びＡＧＳ４が、各評価手段内に格納されている制御アルゴリズムに従って判断される。その結果、反応補正が行われる。即ち、これも道路条件による所定事情下で影響が及ぼされる車両の反応に基づく作動に対して変更が行われる。車両の反応は、実際のベクトルによって表される。
【００７７】
実際の状態がフィードバックされる。個々の制御概念により、特に設定ベクトル（矢印１で表されている）が実際のベクトル（道路から始まる矢印２）と比較されるという事実により、反応補正が生じ、この比較結果も、アクチュエータ（ブロックＡＢＳ、ＡＲＳ、ドラグトルク制御、ＥＳＰから始まる矢印２で表されている）に送られる。
【００７８】
図３に示されているレベル構造は、示されているレベルの１つとそれぞれ関連する個々のステップが処理されるべき順序であると考えられ得ることに留意されたい。このことにより、方法の順序を生成することが可能となる。図１の例示も同様である。
【００７９】
さらに、取得され得、かつ図３と図１との間の構造上の相違に基づく好ましい形態が、開示されると考えられることに留意されたい。この一例に、ドライブトレーン調整の及び反応補正の、図３に示されているアセンブリへの並列アクセスがある。
【００８０】
本発明によれば、運転者補助システムの、即ち評価手段の動作モードは、図２に示されているケース２〜５の範囲内で、運転者によって影響が及ぼされるような手段が講じられている。あるいは、ケース１〜５の範囲内で影響が及ぼされるようにすることも可能である。つまり、運転者がどのサポートも受けない、情報の提供さえも受けないケース１から始まり、純粋に自律的に動作している運転者補助システムのケース５まで拡張する。
【００８１】
例示的実施形態に示されている動作モード、具体的にはケース２〜５による動作モードの範囲を有し得る運転者補助システムとは、たとえば駐車支援である。障害物からの距離についての情報を単に提供すること（図２のケース２）から始まり、恐らく必要であろうがスイッチが切られ得る運転者の補正（図２のケース３）、運転者の監督下での駐車操作の実行（図２のケース４）、及び運転者による監視を必要としない自律駐車操作の実行（図２のケース５）まで拡張する。
【００８２】
同じことが、速度制御システム、速度制限システム、自動進路保持システム、予測速度適応システム、または予測緊急制動システムについても実行され得る。
【００８３】
ここで、本発明による装置において行われる本発明による方法の個々のステップも、この記述によって開示されると考えられることに留意されたい。さらに、この記述においてまたは図面において選択されている例示または実施形態は、本発明による方法または本発明による装置に対して何ら限定的な効力を有さないものとすることにも留意されたい。
【００８４】
ここで、本発明による装置が用いられている車両には、油圧または電気油圧または空気または電空または電気機械ブレーキ系が装備され得ることにも留意されたい。つまり、ブレーキ圧または車輪ブレーキシリンダという用語の使用も、何ら限定的な効力を有さないものとする。別のブレーキ系が用いられた場合には、これらの用語は、この場合において用いられている用語に置き換わるものとする。
【００８５】
運転者が評価手段が動作する動作状態または部分動作状態を判断し得るという事実により、運転者は、車両補助システムによって提供される補助をどの程度まで拡張すべきかを自分自身で決定し得る。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明による装置を示す概略図である。
【図２】評価手段のために設けられた動作状態及び部分動作状態及び動作モードを示す概略図である。
【図３】本発明による装置において行われる、本発明による方法を示す概略図である。
【図１】
2005510398.tif 000003
【図２】
2005510398.tif 000004
【図３】
2005510398.tif 000005
【国際調査報告】
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