(57)【要約】アクセルペダル，意図速度（Ｖｓｏｌｌ）を入力するためのスイッチおよび，スイッチの操作長さの関数として意図速度を増大させる決定装置を有する，自動車内の速度制御システムのための入力装置は，決定装置が，意図速度の増大を定める関数（Δ）を，アクセルペダルの操作に従って変化させることを特徴としている。
2005518989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速指令発生器と，意図速度を入力するためのスイッチ（１６）と，前記スイッチ（１６）の操作長さの関数として前記意図速度を増大させる決定装置（２０）とを有する，自動車の速度制御システムのための入力装置において，
前記決定装置（２０）は，前記意図速度の増大を定める関数を，前記加速指令発生器の操作に従って変化させることを特徴とする，入力装置。
【請求項２】
有効な前記意図速度を表示するための表示装置（２８）を備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記加速指令発生器が，アクセルペダルであることを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記決定装置（２０）は，前記スイッチ（１６）が操作された時に前記アクセルペダルも操作されている場合には，より高い増加率で前記意図速度を増大させることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記決定装置（２０）は，前記スイッチ（１６）が操作されている間，増大のタイムインターバルが経過する度に，前記意図速度を増加量（Δ）だけ増大させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記意図速度の増大を定める関数が，前記増加量（Δ）の大きさにおいて異なることを特徴とする請求項５に記載の入力装置。
【請求項７】
前記意図速度の増大を定める関数が，前記増大のタイムインターバルの長さにおいて異なることを特徴とする請求項５または６に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，加速指令発生器，意図速度を入力するためのスイッチ，および意図速度をスイッチの操作長さの関数として増大させる決定装置を有する，自動車の速度制御システムのための入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のために速度制御システムが知られており，その速度制御システムによって車両の速度を運転者により選択された意図速度に制御することができる。車両が，たとえばレーダーセンサ，ステレオカメラシステムなどの形状の間隔センサも有している場合には，車両速度を，自動的に前を走行する車両に対する適切な安全間隔が維持されるように制御することもできる。ＡＣＣシステム（Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）としても知られている，この種の制御システムの例は，ヴィナー，ヴィッテ，ウーラーおよびリヒテンベルクの「アダプティブクルーズコントロールシステム−アスペクトと開発傾向」（“Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ−Ａｓｐｅｃｔｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｔｒｅｎｄｓ”，  Ｗｉｎｎｅｒ，  Ｗｉｔｔｅ，  Ｕｈｌｅｒ  ｕｎｄ  Ｌｉｃｈｔｅｎｂｅｒｇ，  Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ  ＧｍｂＨ，  ＳＡＥ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒ  Ｓｅｒｉｅｓ９６１０１０，  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ＆  Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ）に記載されている。
【０００３】
運転者が意図速度を変化させることができるスイッチは，通常，ステアリングホィールに配置されたレバーによって形成される。そのレバーは意図速度を増大させ，または減少させるために，上方へも下方へも揺動する。このレバーが比較的長い間上方の終端位置に保持される場合には，決定装置は，固定の増加量と固定のタイムインターバルで意図速度を段階的に増大させる。同様に，運転者がレバーを下方の位置に保持する場合には，意図速度が減少される。運転者がレバーを離した場合に，調節された速度が維持される。
【０００４】
アクセルペダルを用いて，またはより一般的には加速指令発生器を用いて，運転者は直接車両の駆動システムへ介入する。それによって運転者はいつでも速度制御の機能を上位制御することができる。すなわち，運転者は，たとえば追越しプロセスにおいては，アクセルペダルを踏むことによって，実際の車両速度を調節された意図速度よりも一時的に上回らせることができる。運転者が再びアクセルペダルを離すと，車両の速度はその前に調節されている意図速度へ復帰する。しかし，運転者がアクセルペダルを用いて車両を加速した場合に，運転者はレバーを上方または下方へ短期間触れることによって，その時に達成された車両速度が新しい意図速度として記憶されるようにすることができる。この意味において，加速指令発生器またはアクセルペダルも，入力装置の一部と見なされる。
【０００５】
ＤＥ１９８０８７０４Ａ１には，入力装置が記載されており，その入力装置においては意図速度は段階的にのみ，たとえば１０ｋｍ／ｈのステップで，変化させることができる。運転者がアクセルペダルを用いて加速している間にスイッチを操作した場合には，その時に達成された実際の速度に最も近い値が，新しい意図速度として記憶される。
【０００６】
従って，一般に運転者は，意図速度を増大させる２つの方法を有している。第１の方法として，運転者は車両をアクセルペダルを用いて加速させ，その後スイッチに触れることにより新しい意図速度をセットすることができる。第２の方法として，運転者は，レバーを上方の位置に保持することによって，決定装置に，予め定められた増加率で意図速度を増大させることを促すことができる。
【０００７】
上記第１の方法は，運転者がアクセルペダル自体を押圧することによって，どのくらい強く車両が加速されるかを定めることができるので，車両をそれに応じた強さで加速させることによって比較的迅速に新しい意図速度に達することができる，という利点を有している。しかし新しい速度は，車両がこの速度に達した場合に初めてセットすることができることに，欠点がある。制御システムは不可避の制御遅延をもって作動するので，それが本来望まれる速度を越えて一時的に速度オーバーすることをもたらす可能性がある。
【０００８】
上記第２の方法においては，制御システムのこの速度オーバーは，ほぼ回避される。この方法によれば，車両の加速をもたらす絞り弁位置や噴射量の変化は直接運転者によって定められるのではなく，車両のエンジンマネージメントシステムによって計算される。従ってエンジンのそれぞれの駆動状態に最適に適合させることができるので，最適の効率で，それに応じて好ましい消費で加速が行われることにこの方法の利点がある。しかし，第２の方法の欠点は，運転者は，意図速度が段階的に増大されることによって最終的に所望の値が達成されるまでの間，レバーを上方の位置に保持していなければならないことにある。これは，運転者にとって快適さを損なうものと感じられ，特に高い速度で通過するカーブ内では，走行安全性を損なう可能性もある。レバーがステアリングホィールの近傍に配置されている場合でも，運転者は，レバーを操作している間，ステアリングホィールを両手でしっかりと握ることができないので，操舵のコントロールが損なわれる。
【０００９】
より高い意図速度を調節するために必要とされる時間は，どのような増加量とどのようなタイムインターバルで決定装置が意図速度を増大させるか，に依存する。増加量が大きい場合には，新しい意図速度を迅速に達成することはできるが，その場合には意図速度は比較的大まかにしか調節できない。他方で，意図速度がより短いタイムインターバルで増大される場合には，意図速度がレバーの操作に極めてクリティカルに依存していることにより，調節は困難になる。意図速度を迅速に増大させる場合には，実際の速度は意図速度に対して一時的な遅れをとるので，運転者がうっかりと高すぎる意図速度を設定してしまい，その場合に後から意図速度を反対方向に再び設定し直して補正しなければならなくなることが発生し易い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は，運転者に一方では意図速度の正確な調節を，他方では意図速度の簡単かつ迅速な増大を可能にする，入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は，本発明によれば，決定装置が意図速度を増大する関数を加速指令発生器の操作に従って変化させることによって，解決される。
【００１２】
運転者がスイッチを操作し，同時にアクセルペダルが操作されない場合には，意図速度は第１の関数に従って徐々にのみ増大されるので，運転者にとっては意図速度の細かい調節が可能にされる。それに対して運転者がアクセルペダルを用いて制御機能を上位制御し，同時にスイッチが意図速度を増大させるように操作された場合には，意図速度はより高い増加率を有する第２の関数に従って増大されるので，新しい意図速度が極めて迅速に達成されて，運転者はスイッチを長く押している必要はない。
【００１３】
入力装置のこの形態は，運転者に，種々の交通状況において最大の操作快適性を提供する。たとえば，速度制御システムが間隔制御と組み合わされていない場合には，しばしば，意図速度を比較的細かく調節して，前を走行する車両に適合させることが必要である。この場合においては，運転者は，アクセルペダルを操作せずに，意図速度の微調整をスイッチのみによって行う。それに対して運転者が，たとえば速度制限が解除された後に，比較的長い時間明らかにそれまでよりも高い意図速度で運転しようとする場合には，車両を速やかに加速させるために，まずアクセルペダルが操作される。その場合に同時に運転者は，スイッチを用いて極めて迅速に新しい意図速度をセットすることができ，その後アクセルペダルから脚を離すことができ，車両だけが意図速度に達するまでさらに加速される。
【００１４】
入力装置は，たとえば，ＡＣＣシステムを備えた車両において前を走行する車両を追従しており，その場合に，前を走行する車両の運転者が極めて不規則な速度で走行しているので，ＡＣＣ車両の運転者が追越しをしようと決心したような状況においても，特に効果的であることが明らかにされている。この場合において，ＡＣＣ車両の運転者はアクセルペダルを踏むことによって追越しプロセスに入り，その場合に同時にスイッチを短くたたく（短期間触れる）ことによって，意図速度を追い越される車両との間隔が開くことを保証する値に増大させることができる。追越しプロセスが終了し，運転者がアクセルペダルを離した場合には，車両は新しい，幾分増大された意図速度へ戻る。
【００１５】
本発明の他の形態が，従属請求項から明らかにされる。
【００１６】
好ましくは，入力装置は表示装置と組み合わされ，その表示装置が運転者に現時点での有効な意図速度について知らせる。意図速度の表示は，たとえば，車両のタコメータに内蔵された発光ダイオードを用いて行うことができる。代替的に，意図速度の数値的表示も考えられる。
【００１７】
運転者がアクセルペダルも操作した場合に，意図速度の増大を定める関数は，値領域が，たとえば５０ｋｍ／ｈ，６０ｋｍ／ｈ，７０ｋｍ／ｈのように，丸められた速度値を有するように設計することができる。その場合に車両がたとえば，６０ｋｍ／ｈの速度制限がされている工事現場領域を通過し，その後速度制限が１００ｋｍ／ｈになった場合には，運転者はアクセルペダルを踏むことによって加速段階に入ると同時にスイッチを用いることによって，極めて短い時間で，４つの増加ステップだけで，意図速度を１００ｋｍ／ｈに高めることができる。新しい意図速度が達成された場合には，運転者はスイッチの操作によってのみ，つまり同時にアクセルペダルを操作することはせずに，意図速度を細かく，たとえば１または２ｋｍ／ｈの増加量で，変化させることができる。
【００１８】
決定装置による意図速度の増大を定める関数は，増加量の大きさにおいても，この増大が行われるタイムインターバルの長さにおいても，異なるようにすることができる。この関数は，たとえば，スイッチを操作した場合に意図速度がまず低い増加率で，そしてその後スイッチが比較的長く操作された場合にはより大きい増加率で増大することをもたらす，非線形の関数であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば，運転者がスイッチを操作し，同時にアクセルペダルが操作されない場合には，意図速度は第１の関数に従って徐々にのみ増大されるので，運転者にとっては意図速度の細かい調節が可能にされる。それに対して運転者が，アクセルペダルを用いて制御機能を上位制御し，同時にスイッチが意図速度を増大させるように操作された場合には，意図速度はより高い増加率を有する第２の関数に従って増大されるので，新しい意図速度が極めて迅速に達成されて，運転者はスイッチを長く押している必要はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下，本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
ＡＣＣ機能を備えた速度制御器の構造と作用方法は公知であるので，図１は最も重要なコンポーネントのみをブロック図で示している。センサ装置は，前を走行する車両との間隔と相対速度を測定する間隔センサ１０，たとえばレーダーセンサを有している。レーダーセンサによって複数の目標対象，たとえば複数の車両または道路標識のような静止目標が検出された場合には，蓋然性評価によって，すぐ前を走行する車両が目標対象として選択される。
【００２２】
間隔センサの信号は，たとえばマイクロコンピュータによって形成される電子的な制御装置１２内で評価される。制御装置１２は，車両速度を運転者により選択された意図速度に，あるいは前を走行する車両に対して適切な間隔が保たれるように，車両の駆動システムとブレーキシステムへ作用する。
【００２３】
以下でＡＣＣ機能と称される，この制御機能は，運転者がＡＣＣキー１４を操作することによって作動される。その前にすでに意図速度が記憶されている場合には，ＡＣＣキーの操作によって，その意図速度への制御が再び開始される（レジューム）。そうでない場合には，車両が所望の速度に達した後に，運転者が短時間スイッチ１６を操作することによって（タッチキー），意図速度がセットされる。スイッチ１６をさらに操作し，あるいは押し続けることによって，意図速度が徐々に増大する。同様にスイッチ１８の操作によって，意図速度は徐々に減少する。スイッチ１６，１８は，例えばステアリングホィールに配置されたレバーによって形成され，そのレバーを上方へ移動させることによって意図速度を増大させて高くし，レバーを下方へ移動させることによって意図速度を減少させて低下させることができる。制御装置１２内で，スイッチ１６，１８を介して入力される指令に従って意図速度を定める部分を，決定装置２０と称する。
【００２４】
アクセルペダルの操作によって，運転者は，車両を一時的により高い速度へ加速させるためにＡＣＣ機能を上位制御することができる。アクセルペダルの操作は，アクセルペダルセンサ２２によって検出される。
【００２５】
キー２４によって，速度制御器を非作動にすることができる。表示器２６は，ＡＣＣ機能がアクティブであるか非アクティブであるかを表示する。
【００２６】
図２は，通常自動車のダッシュボード上に配置されているような，走行速度表示器２８を示している。走行速度表示器２８は，通常，速度スケールとタコニードル３０とを備えており，かつすでに説明したＡＣＣ機能についての表示器２６も備えている。
【００２７】
さらに，多数の発光ダイオード３２が表示装置に備えられており，それらの発光ダイオードは，４０ｋｍ／ｈからの速度領域内で２ｋｍ／ｈごとに速度スケール全体にわたって均等に分配されている。これらの発光ダイオード３２の１つの点灯は，スイッチ１６，１８のいずれかによってセットされた意図速度を表している。図示の例においては，セットされた意図速度は５８ｋｍ／ｈであって，従ってこの速度に対応づけられた発光ダイオード３２ａが点灯している。
【００２８】
意図速度の増大に関係する場合における決定装置２０の機能を，図３に示すフローチャートを用いて説明する。フローチャートは，所定の時間間隔，たとえば１０ｍｓ毎に呼び出されるプログラムルーチンを示している。プログラムの開始後に，ステップＳ１において，スイッチ１６が操作されたか，が照会される。このステップは，スイッチ操作が検出されるまで，繰り返される。その後ステップＳ２において，実際の速度Ｖｉｓｔが新しい意図速度Ｖｓｏｌｌとしてセットされる。
【００２９】
短い待機時間の経過後に（ステップＳ３），ステップＳ４において，アクセルペダルセンサ２２を調べることにより，アクセルペダルが操作されているかが照会される。そうである場合，つまりアクセルペダルが操作されている場合には，運転者が意図速度をできるだけ迅速に増大させようとしている，と見なされる。従ってステップＳ５において，意図速度を増大させるための増加量Δが，１０ｋｍ／ｈにセットされる。そうでない場合，つまり，アクセルペダルが操作されていない場合には，ステップＳ６において増加量Δがもっと小さい値，たとえば２ｋｍ／ｈにセットされる。ステップＳ７において新たに，スイッチ１６がさらに操作されているか，すなわち運転者がスイッチ１６を押し続けているか，が照会される。そうである場合，つまりスイッチ１６が操作されている場合には，ステップＳ８において意図速度が１０ｋｍ／ｈだけ，あるいは２ｋｍ／ｈだけ増大され，所定のタイムインターバルの経過後に（ステップＳ９），ステップＳ７に戻る。運転者がスイッチ１６を操作し続けている間，ステップＳ７からＳ９がサイクリックに実行されて，意図速度が増加量Δずつ徐々に増大される。意図速度が徐々に増大される間，制御装置１２はアクティブであり続けるので，実際の速度はシステムに基づく制御遅延をもって意図速度に追従する。
【００３０】
運転者がスイッチ１６を離した場合には，プログラムが終了されて，それまでに達した意図速度がそのまま記憶される。
【００３１】
従って運転者は，アクセルペダルを操作した場合，あるいは操作しない場合のどちらでも，スイッチ１６を軽くたたくだけで，実際の速度を新しい意図速度としてセットすることができる。さらに，運転者は，スイッチ１６を操作し続けることによって，２ｋｍ／ｈの間隔で意図速度を細かく調整することができる。なお，その間アクセルペダルは操作されないままである。運転者が初めてアクセルペダルを踏んで，その後スイッチ１６を操作して操作し続けた場合には，運転者は加速して，意図速度を著しく増大させようとしている，と見なされる。これは，増大がより大きい増加量Δ＝１０ｋｍ／ｈによって，従ってステップＳ９における遅延時間は同じで，より大きい増加率で意図速度の増大が行われることによって，容易に実現される。図示の例においてはアクセルペダルの位置は繰返し照会されないので，運転者がスイッチ１６を操作し続ける限り，その間にアクセルペダルから脚を離した場合でも，高い増加率が維持される。
【００３２】
意図速度の増大は，表示装置の発光ダイオード２２によって表示される。すなわち運転者は意図速度の増大を目で追うことができ，適切な意図速度が表示された瞬間にスイッチ１６を離すことによって，意図速度を選択することができる。その場合に，増加率が高いことにより，運転者は極めて短い時間しか煩わされない。
【００３３】
本実施形態においては，それぞれ実際の意図速度から１０ｋｍ／ｈの大きな増加量による意図速度の増大も行われる。従って，意図速度がまず５８ｋｍ／ｈであった場合に，６８ｋｍ／ｈ，７８ｋｍ／ｈなどへ徐々に増大される。しかし，選択的にプログラムを，ステップＳ５に続いてステップＳ８を初めて実施する場合に，意図速度が次に高い丸められた値に，従ってたとえば５８ｋｍ／ｈからまず６０ｋｍ／にだけ増大され，そしてその後７０ｋｍ／ｈ，８０ｋｍ／ｈなどに増大されるように，変更することもできる。
【００３４】
また，ステップＳ５におけるように増加量Δを増大させる代わりに，つまり増加量を変えずに，ステップＳ９における遅延時間を短縮してタイムインターバルを短くすることによっても，意図速度の増加率を高くすることができる。
【００３５】
上述した例においては，意図速度は徐々にではあるが全体としては線形に増加するが，意図速度は時間に依存して非線形の関数に従って増大させてもよい。その例が，図４と５に示されている。図４と図５の屈曲線３４と３６は，スイッチ１６が操作された位置に保持される時間ｔに依存した意図速度の増大を表す関数ΔＶ（ｔ）を示している。図４においては，意図速度はまず低速であり，その後累進的に急速に上昇する。保持時間が極めて長い場合には，屈曲線は再び扁平になり，その場合には一定の増加率による意図速度の線形の増加に相当する。意図速度の変化は，図４においては常に同じ増加量で，しかし様々な遅延時間で行われる。それに対して図５においては意図速度は一定のタイムインターバルで，しかし可変の増加量で増大される。図５では，意図速度はまずゆっくりと，その後はだんだんと急速に，そしてついには一定の，比較的高い増加率で増加する。
【００３６】
アクセルペダルセンサ２２が，アクセルペダルの操作の程度を量的にも測定できるように設計されている場合には，意図速度の増加率はアクセルペダルの操作の強さに従って変化させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】速度制御器と付属の操作素子および表示素子を示すブロック図である。
【図２】自動車のダッシュボード上の走行速度表示器に内蔵された表示装置を示している。
【図３】意図速度の決定装置の機能方法を説明するフローチャートである。
【図４】意図速度を変化させる関数の例を示している。
【図５】意図速度を変化させる関数の例を示している。
【図１】
2005518989.tif 000003
【図２】
2005518989.tif 000004
【図３】
2005518989.tif 000005
【図４】
2005518989.tif 000006
【図５】
2005518989.tif 000007
【国際調査報告】
2005518989.tif 000008
2005518989.tif 000009
2005518989.tif 000010
2005518989.tif 000011