(57)【要約】  本発明は、車両用支援システム、特にエレクトロニックラリーコパイロットシステム、追い越し支援システムまたは右折優先通行支援システムに関する。本発明によれば、支援システムは少なくとも１つの制御ユニットを有し、この制御ユニットが認識したドライバー設定に基づいていわゆるグローバルデータ、ローカルデータおよび内部データの３つのグループから少なくとも１つのデータを選択し、これに依存して車両の走行ダイナミクスに関する出力信号が形成されるようにこれらを相互に結合する。本発明はさらに、３つ（ドライバー設定を入れれば４つ）のグループによって形成されたデータを有利には同時に処理する支援システムに関する。これにより、特に有利には、安全性に関するアプリケーションにとって特に重要なリダンダンシーが達成される。したがって本発明はこんにちの車両のラリーコパイロットシステム、追い越し支援システムおよび／または右折優先通行支援システムに適している。
2007533541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用支援システム、例えばエレクトロニックラリーコパイロットシステム、追い越し支援システムまたは右折優先通行支援システムにおいて、
支援システムは少なくとも１つの制御ユニットを有し、該制御ユニットは認識されたドライバー設定に基づいていわゆるグローバルデータ、ローカルデータおよび内部データの３つのグループから少なくとも１つのデータを選択し、該データに依存して車両の走行ダイナミクスに関する出力信号が形成されるようにデータを相互に結合する
ことを特徴とする車両用支援システム。
【請求項２】
ドライバー設定とは、ナビゲーションシステムへ入力された目的地、トランスミッションの選択ギヤ、アクセルペダル位置、その他のペダル位置、選択された操舵角、ウィンカのセットまたはアンセット、ライトの設定、クルーズコントロール（ＣＣまたはＡＣＣ）の設定その他である、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
グローバルデータとは、車両前方の走行路のグローバル特性、アウトバーン・街道などの走行路のタイプ、走行路の境界、車線数、橋、トンネル、交通標識その他である、請求項１または２記載のシステム。
【請求項４】
計算ユニットにおいて、処理された地図データ、および、ＧＰＳ・走行距離測定・ＵＭＴＳその他によって求められた車両位置に基づいてグローバルデータが形成される、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
ローカルデータとは、車両前方の走行路のローカル特性、自車両の位置する車線、走行路のカーブ、走行路のマーキングタイプ、他の交通加入者およびその相対位置・速度・加速度・場合により自車両に対する加速度、電光掲示板・交通標識・トンネル・迂回矢印・ゼブラマーク・駐車地帯などの路縁建造物、車線上の自車両の位置、車線または車線平面に対する車両のヨー角・ヨー角の変化分・ピッチ角・ピッチ角の変化分・ロール角・ロール角の変化分などである、請求項１から４までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項６】
ローカルデータを形成するための環境センサは、例えば車両のフロント領域、場合によりサイド領域またはリア領域を検出するカメラ装置、ＡＣＣレーダー、２４ＧＨｚまたは７７ＧＨｚのレーダーセンサ、ＬＩＤＡＲセンサ、超音波センサその他である、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
内部データとは、車輪回転数、ヨー角、機関回転数、トランスミッションのギヤ、個々の機構の温度、瞬時の燃料消費量、タイヤ圧、タイヤタイプ、タイヤ経時時間その他である、請求項１から６までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項８】
内部データを形成するための内部センサは、車輪回転数センサ、ヨー角センサ、機関制御部、タンクレベル計、タイヤ圧計、レインセンサその他である、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
車両の走行ダイナミクスに関する出力信号とは音響警報、光学警報および／または触覚警報である、請求項１から８までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１０】
車両の走行ダイナミクスに関する出力信号は、ブレーキ・ステアリングなど、車両で定義された装置にそれぞれ独立に作用する、請求項１から９までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１項記載の車両支援システムを有し、ナビゲーションシステム、車線識別部、走行ダイナミクス、および／またはドライバー設定を含むことを特徴とするラリーコパイロットシステム。
【請求項１２】
請求項１から１０までのいずれか１項記載の車両支援システムを有し、ナビゲーションシステム、走行環境検出部、その時点の走行ダイナミクス、および／またはドライバー設定を含むことを特徴とする追い越し支援システム。
【請求項１３】
請求項１から１０までのいずれか１項記載の車両支援システムを有し、ナビゲーションシステム、環境センサシステム、車両速度およびブレーキペダル位置、および／またはドライバー設定を含むことを特徴とする右折優先通行支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用支援システム、例えばエレクトロニックラリーコパイロットシステム、追い越し支援システムまたは右折優先通行支援システムに関する。
【０００２】
インテリジェント支援システムは将来の車両においてますます重要な位置を占めるようになるはずである。現在のところドライバーおよび／または車両で利用可能な個々の装置として、ナビゲーションシステム、自動でドライバーの介入なしに働くアンチロックブレーキシステムＡＢＳ・エレクトロニックスタビリティプログラムＥＳＰ・アンチスリップ制御装置ＡＳＲなどの装置、クルーズコントロールＣＣまたはアダプティブクルーズコントロールＡＣＣ、車線逸脱警報装置ＬＤＷなどが挙げられる。
【０００３】
公知の支援システムはセンサ情報のほかは重要度の高い他の情報を相互に交換していない。例えばナビゲーションシステムはＡＢＳやＥＳＰと同様に車輪回転数を利用するが、ＡＢＳまたはＥＳＰがその時点で制御を行っているか否かは関知していない。
【０００４】
ドライバー支援システムの各手段を全体として有効に利用するには、上位のシステムレベルでそれぞれの情報を結合する必要がある。
【０００５】
したがって本発明の課題は、上述の欠点を回避し、改善された車両用の支援システムを提供することである。
【０００６】
この課題は本発明の独立請求項に記載の特徴により解決される。
【０００７】
本発明の有利な実施形態および実施態様は単独でも任意に組み合わせても適用可能であり、従属請求項の対象となっている。
【０００８】
本発明の車両用支援システムは少なくとも１つの制御ユニットを有し、この制御ユニットの認識したドライバー設定に基づいていわゆるグローバルデータ、ローカルデータおよび内部データの３つのグループから少なくとも１つのデータを選択し、これに依存して車両の走行ダイナミクスに関する出力信号が形成されるようにこれらを相互に結合する。
【０００９】
有利には、ドライバー設定とは、ナビゲーションシステムへ入力された目的地、トランスミッションの選択ギヤ、アクセルペダル位置、その他のペダル位置、選択された操舵角、ウィンカのセットまたはアンセット、ライトの設定、クルーズコントロール（ＣＣまたはＡＣＣ）の設定その他である。
【００１０】
有利には、グローバルデータとは、車両前方の走行路のグローバル特性、アウトバーン・街道などの走行路のタイプ、走行路の境界、車線数、橋、トンネル、交通標識その他である。本発明によれば、有利には、グローバルデータは、処理された地図データ、および、ＧＰＳ・走行距離測定・ＵＭＴＳその他によって求められた車両位置に基づいて計算ユニットにおいて形成される。計算ユニットは制御ユニットの一部であってもよいし、また制御ユニットから独立に設けられたものであってもよい。
【００１１】
有利には、ローカルデータとは、車両前方の走行路のローカル特性、自車両の位置する車線、走行路のカーブ、走行路のマーキングのタイプ、他の交通加入者およびその相対位置・速度・加速度・場合により自車両に対する加速度、電光掲示板・交通標識・トンネル・迂回矢印・ゼブラマーク・駐車地帯などの路縁建造物、車線上の自車両の位置、車線または車線平面に対する車両のヨー角・ヨー角の変化分・ピッチ角・ピッチ角の変化分・ロール角・ロール角の変化分などである。本発明によれば有利には、ローカルデータは、いわゆる環境センサ、例えば車両のフロント領域、場合によりサイド領域またはリア領域を検出するカメラ装置、ＡＣＣレーダー、２４ＧＨｚまたは７７ＧＨｚのレーダーセンサ、ＬＩＤＡＲセンサ、超音波センサその他により形成される。
【００１２】
有利には、内部データとは、車輪回転数、ヨー角、機関回転数、トランスミッションのギヤ、個々の機構の温度、瞬時の燃料消費量、タイヤ圧、タイヤタイプ、タイヤ経時時間その他である。本発明によれば有利には、内部データは、内部センサ、例えば車輪回転数センサ、ヨー角センサ、機関制御部、タンクレベル計、タイヤ圧計、レインセンサその他により形成される。
【００１３】
本発明によれば有利には、車両の走行ダイナミクスに関する出力信号とは音響警報、光学警報および／または触覚警報である。
【００１４】
これに代えてまたはこれに加えて、車両の走行ダイナミクスに関する出力信号が、ブレーキ・ステアリングなど、車両で定義された装置にそれぞれ独立に作用するように構成してもよい。
【００１５】
従来技術から公知の支援システムに比べて、本発明は、３つのデータグループ［ドライバーの要求を入れれば４つのデータグループ］から成る情報が相互に結合されて車両の走行ダイナミクスに関する出力信号が形成され、システム全体の出力を最適に利用できるという大きな利点が得られる。この場合、データグループとして必ずしもセンサシステムの全体を用いて情報の全セットを取得しなくてもよい。適切な選択を行い、問題に適合するサブセットを用いれば充分である。また、いずれかの情報源が時によって利用できない場合には、適用範囲を相応に制限することも可能である。
【００１６】
本発明の個々の特徴および利点を以下に図示の実施例に則して詳細に説明する。
【００１７】
図１には３つのデータグループすなわちグローバルデータ（グローバルな走行環境）、ローカルデータ（ローカルな走行環境）および内部データ（車両）と、第４のデータグループとなりうるドライバーの目的或いは要求とが概略的に示されている。
【００１８】
本発明は、グローバルな情報をつねにローカルな環境検出によって評価し、さらに、グローバルな外界に対する正確な自車位置および走行ダイナミクスとローカル情報および内部情報とを比較するという着想に基づいている。これにより特に有利には、安全性に関するアプリケーションにとってきわめて重要なリダンダンシーが得られる。
【００１９】
本発明を以下にラリーコパイロットシステム、追い越し支援システム、および右折優先通行支援システムに則して説明する。
【００２０】
本発明の支援システムに基づくエレクトロニックラリーコパイロットシステムは、有利には、ａ）ナビゲーションシステム、または、地図および地図上位置のコンビネーション、ｂ）車線識別部、すなわち車線上の自車位置・走行路・走行路のカーブ・車線モデル・車線に対する自車両のヨー角／ピッチ角／ロール角、ｃ）自車両ダイナミクス、特に車輪回転数、場合によりヨー角などのデータ、可能な走行ダイナミクスに対する既知の付加的な値、および／または付加的なレインセンサまたはその他の手段から導出された道路の摩擦値を推定するためのデータから与えられるダイナミクス、および、ｄ）速度・コーナーカット（Kurvenschneiden）などのダイナミクスについてのドライバー設定を有する。
【００２１】
ラリーコパイロットシステムの第１の実施例では、例えば車両速度が前方のカーブに対して大きすぎる場合、ドライバーは"次のカーブに対して速度が大きくなっています、注意してください"という音響警報、光学警報および／または触覚警報を受け取る。このときカーブの曲率はナビゲーションシステムのデータバンクから既知である。有利には付加的に、カメラ装置によって、車両前方のカーブの曲率と車線およびカーブにおける車両位置とが求められる。
【００２２】
ラリーコパイロットシステムの第２の実施例では、車線に対する車両のヨー角、コーナーカット、車輪回転数から求められた走行ダイナミクス、操舵角、ジャイロスコープの付加的な測定値、タイヤの付加的な摩擦値などが評価され、警報の品質が高められる。
【００２３】
ドライバーへの警報に代えてまたはこれに加えて、ラリーコパイロットシステムがブレーキに介入し、当該の走行ダイナミクスでは前方のカーブの通過が許容されない場合、車両を自主的に減速するように構成することもできる。さらにステアリングへの介入や、場合によりシグナリングパルスの形成、個々の車輪の運動または制動の制御を行ってもよい。
【００２４】
ラリーコパイロットシステムの第３の実施例では、ドライバーは例えばカーブの手前で"次のカーブは左方へランク２の曲がりです"という、カーブの曲率を分類した記述を受け取る。直接にカーブの曲率を表示することもできる。また、"坂の頂上に注意してください、そこから１００ｍカーブ、右方へランク３の曲がりです"というように、カメラが車線の平面に対する車両のピッチ角からペダル位置を考慮して識別した坂路の記述を行うことも可能である。
【００２５】
これに代えてラリーコパイロットシステムはカーブデザインに対する適切な速度、または、所定のカーブに対して許容される最高速度に関する記述を、例えば"左へ１５０ｍカーブ、速度９０"というように出力することができる。これは通常のドライバーに対して有効な記述である。
【００２６】
ローカルな環境とグローバルな環境との補償に基づく別の警報を出力することもできる。例としてゼブラマークや交通標識（優先通行、速度制限）、迂回矢印、交差点などが挙げられる。
【００２７】
ラリーコパイロットシステムの有利な実施例は、１次システムによる情報が欠落したり誤っていたりする場合、または１次システムが故障している場合の、副次システムによる補完的な情報処理に関する。例えばナビゲーションシステムは道路特性に対する１次情報を出力する。しかし新たに構築された区間（例えば空間環境）が旧い地図にいまだに把握されていない場合には、車線識別なしでは、車両が道路を追従しているか否か、例えば駐車場または私地へ入るためにいわば‘本線を外れている’か否かが不明確である。車線識別を行うことにより、本発明の支援システムは、有利には、"未知の道路であり、ルートガイド不可能です"といった適切な警報を出力することができる。
【００２８】
ラリーコパイロットシステムに代えてまたはこれに加えて、本発明の支援システムに基づくエレクトロニック追い越し支援システムも有利である。この追い越し支援システムは、ａ）ナビゲーションシステムまたは地図および地図上の位置のコンビネーション、ｂ）車線、追い越そうとしている車両および付加的に対向交通および／または中央分離帯を検出する走行環境検出部、ｃ）その時点の車両ダイナミクス、ｄ）当該の車両のドライバーが他の交通加入者を追い越そうとしていることを表すウィンカのセット、操舵角、ペダル位置などを有する。
【００２９】
追い越し支援システムの第１の実施例では、有利にはカメラシステムが、小さな間隔で前方を走行している車両、中央線の踏み越え、またはドライバーによるウィンカセットを識別する。これにより追い越し支援システムはドライバーが追い越し過程を開始しようとしているという要求を知ることができる。この場合、追い越し支援システムは、地図データにしたがうと当該の区間が追い越し過程に適さないとき、つまり例えば直線が短く見通しにくい区間であったり、交差点や出入口に近い区間であったりするときには、特に警報を出力する。
【００３０】
第２の実施例では、追い越し支援システムは、自車両の速度と、付加的に環境センサシステムで検出された追い越そうとしている車両の速度とを考慮し、場合により警報を形成する。
【００３１】
第３の実施例では、追い越し支援システムは、追い越し動作のプラン（Ueberholmanoever）に適する次の区間がどのくらいの距離に予測されるかについて警報をドライバーに伝達する。
【００３２】
第４の実施例では、追い越し支援システムはナビゲーションデータまたは対向交通の識別データに基づいて、有利には当該の区間（例えばアウトバーンでない区間）で対向交通を考慮すべきか否かに関する知識を有する。その場合、１車線の道路または対向交通への交番の可能な複数車線の道路に対して警報が形成される。
【００３３】
これに代えてまたはこれに加えて、ナビゲーションデータバンクが追い越し禁止ゾーンを識別するか、カメラシステムが追い越し禁止標識または追い越し禁止線を識別することができる。また標識からトランスポンダへ送信された情報を識別してもよい。
【００３４】
第５の実施例では、追い越し支援システムが側方センサシステム、例えばカメラ、２４ＧＨｚまたは７７ＧＨｚレーダー、ＬＩＤＡＲセンサ、または欧州特許第１１５９６３６号明細書または独国公開第１０１３８５３１号明細書に記載されたいわゆるＴＯＦ（Time of Flight）カメラにより、追い越そうとしている車両の位置、特に自車両との相対位置が検出され、自車両が安全間隔を保って追い越し過程を終了した場合には、例えば報告が出力される。
【００３５】
追い越し支援システムの第６の実施例では、環境センサシステムが対向交通を識別し、追い越し過程が危険となりうる場合には警報を形成する。
【００３６】
さらに追い越し支援システムの環境センサシステムは、動物や歩行者など、追い越し車線上の他の障害物を識別し、追い越し過程が危険となりうる場合には警報を形成する。
【００３７】
本発明の支援システムに基づくエレクトロニック追い越し支援システムは昼夜変わりなく有利であり、夜間には前述のシナリオの安全性に関する利点がいっそう強く発揮される。
【００３８】
本発明の支援システムに基づくラリーコパイロットシステムおよび／または追い越し支援システムに代えて、またはこれらに加えて、エレクトロニック右折優先通行支援システムも特に有利である。この装置は、ａ）ナビゲーションシステムまたは地図および地図上の位置のコンビネーション、ｂ）横断交通または優先通行権を有する交通加入者、付加的に交差点や信号機、迂回矢印その他の交通標識の正確な位置を識別する環境センサシステム、ｃ）車両速度およびブレーキペダル位置またはドライバーの視線方向を求める別のセンサ、および、ｄ）ドライバーがブレーキペダルを踏まず、他の交通加入者、場合により優先通行権を有する交通加入者を見逃しているおそれのある状況を有する。
【００３９】
右折優先通行支援システムの第１の実施例では、ナビゲーションシステムが右折優先通行交差点を識別する。さらにナビゲーションシステムは優先通行標識が存在しないことをカメラシステムおよび／またはトランスポンダ、つまり将来利用可能となる相応の交通標識の無線信号によって識別する。環境センサシステムが優先通行権を有する車両を識別した場合には、有利には警報が形成される。
【００４０】
これに代えてまたはこれに加えて、右折優先通行支援システムは他車両および自車両の速度を考慮し、特に衝突の危険がある場合に警報を形成する。
【００４１】
右折優先通行支援システムの第２の実施例では、他のアクチュエータも利用した自動ブレーキングが行われる。特に制動のために付加的に自動回避過程を導入することができる。
【００４２】
有利には、当該の機能は右折優先通行交差点のみに限定されず、交通加入者が優先通行権ルールを侵しやすい交差点であればいずれのタイプでも適用可能である。ここでの説明はもちろんイギリスやオーストラリアにおける左折優先通行支援にも当てはまる。有利には、業務車両などであって国境を越えて使用されることが多い場合には、本発明の支援システムは右側通行モードと左側通行モードとを自動的に切り換えられるように構成される。
【００４３】
右折優先通行支援システムの第３の実施例では、信号機、信号色、自車両から信号機までの距離、迂回矢印およびその他の方向指示も考慮される。
【００４４】
また車両キャビン内の別のセンサによりドライバーの視線方向が測定されるかまたは大まかに分類され、そこから、ドライバーが優先通行権を有する他の交通加入者を認識しているか否かを推定することもできる。他の交通加入者を認識していないと推定される場合、警報が形成される。
【００４５】
本発明によれば、３つのグループ（ドライバー設定を入れれば４つのグループ）のデータを有利には同時に処理できる車両支援システムがはじめて提供される。これにより特に有利には、特に安全性に関連するアプリケーションにとって重要なリダンダンシーが達成される。
【００４６】
本発明は特にこんにちの車両のラリーコパイロットシステム、追い越し支援システムおよび／または右折優先通行支援システムとして用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】３つのデータグループすなわちグローバルな走行環境、ローカルな走行環境および車両と、第４のデータグループとなりうるドライバー要求とを示す概略図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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