(57)【要約】  この発明は、車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段に関する少なくとも一つの作動変数を求めるための方法であって、安全手段の作動状態は、作動変数と所定の閾値との比較結果に従って変更可能であり、近接センサーを用いて、車両の周囲環境内に有る少なくとも一つの物体の物体データを検出し、この物体データは、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである方法に関し、この方法は、物体データから、物体の第一の軌道を求めて、この軌道を、物体との衝突を回避するための運転操作を開始しなければならない最も遅い時点までの第一の時間間隔を算出するために用いることと、第一の時間間隔に従って、作動変数を求めることとを特徴とする。更に、この発明は、安全手段を制御するための方法及びその方法を実施するための構成に関する。
2007527343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段に関する少なくとも一つの作動変数を求めるための方法であって、安全手段の作動状態は、作動変数と所定の閾値との比較結果に従って変更可能であり、近接センサーを用いて、車両の周囲環境内に有る少なくとも一つの物体の物体データを検出し、この物体データは、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである方法において、
物体データ（ｒS Obj ，νS Obj ）から、物体の第一の軌道（ｒS Obj （ｔ））を求めて、この軌道を、物体との衝突を回避するための運転操作を開始しなければならない最も遅い時点までの第一の時間間隔（Δｔpcu ）を算出するために用いることと、
第一の時間間隔（Δｔpcu ）に従って、作動変数（ｄｐ）を求めることと、
を特徴とする方法。
【請求項２】
物体との衝突を回避するために、車両の減速を開始しなければならない最も遅い時点までの第二の時間間隔（Δｔpcu,br）及び物体との衝突を回避するために、操舵動作を開始しなければならない最も遅い時点までの第三の時間間隔（Δｔpcu,st）を算出することと、
第一の時間間隔（Δｔpcu ）を、第二の時間間隔（Δｔpcu,br）と第三の時間間隔（Δｔpcu,st）の最大値として求めることと、
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
別の物体の第二の軌道（ｒS Obj （ｔ））を求めることと、
第二の軌道（ｒS Obj （ｔ））と車両の前面境界線との交点（ｒS Obj （ｔtc））及び物体が車両の前面境界線に到達する時点（ｔtc）までの第四の時間間隔を求めることと、
第二の軌道（ｒS Obj （ｔ））と車両の前面境界線との交点と車両の縦軸との間の間隔が、所定の安全間隔より小さく、かつ第四の時間間隔が所定の閾値（Δｔtc,min）よりも小さい場合には、第一の時間間隔（Δｔpcu ）を求めるための最大値演算の際に、第三の時間間隔（Δｔpcu,st）を考慮しないことと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
物体との衝突を回避するために、車両の第一の横方向に回避するための操舵動作を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔（Δｔpcu,st,l）と物体との衝突を回避するために、車両の第二の横方向に回避するための操舵動作を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔（Δｔpcu,st,r）との最大値として、第三の時間間隔（Δｔpcu,st）を算出することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
衝突回避領域を、車両の第一の横方向内に有る車両の前面境界線の点と車両の縦軸との間隔（ｄcaa ）と定義し、第二の軌道（ｒS Obj （ｔ））と車両の前面境界線との交点（ｒS Obj （ｔtc））が、衝突回避領域内に有って、第四の時間間隔が、所定の閾値より小さい場合には、第三の時間間隔（Δｔpcu,st）を求めるための最大値演算の際に、時間間隔（Δｔpcu,st,l）を考慮しないことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
衝突回避領域を、車両の第二の横方向内に有る車両の前面境界線の点と車両の縦軸との間隔（ｄcaa ）と定義し、第二の軌道（ｒS Obj （ｔ））と車両の前面境界線との交点（ｒS Obj （ｔtc））が、衝突回避領域内に有って、第四の時間間隔が、所定の閾値より小さい場合には、第三の時間間隔（Δｔpcu,st）を求めるための最大値演算の際に、時間間隔（Δｔpcu,st,r）を考慮しないことを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
衝突コース安全度（Ｐctrack）が、第一の物体と車両とが衝突コース上に有る確率に相当するものとし、第一の軌道（ｒS Obj （ｔ））と車両の前面境界線との交点（ｒS Obj （ｔtc））と車両の縦軸との間の間隔を、衝突コース安全度（Ｐctrack）に対応付けることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
物体との衝突を回避するために、運転操作を開始しなければならない最も遅い時点までの第一の時間間隔（Δｔpcu ）と所定の別の時間間隔（Δｔcrit）との間の関係から、事故を回避できない確率（ｄｐacc ）を算出することを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
事故を回避できない確率（ｄｐacc ）と衝突コース安全度（Ｐctrack）に従って、物体に関する潜在的な危険性（ｄｐ）を算出することを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
潜在的な危険性（ｄｐ）を作動変数として使用することを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
物体の軌道（ｒS Obj （ｔ））が車両の前面境界線と交差する衝突時点（ｔtc）を計算することを特徴とする請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
衝突時点（ｔtc）を更なる作動変数として使用し、衝突時点（ｔtc）と所定の閾値（Ｓi t ）との比較結果に従って、安全手段の動作状態を変更することを特徴とする請求項１から１１までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
近接センサーによって検出した複数の物体に関する軌道（ｒS Obj （ｔ））を求めて、それらの軌道を、衝突コース安全度が僅少ではない各物体に関する第一の時間間隔を算出するために用いることと、
算出した第一の時間間隔（Δｔpcu ）の最小値を生成することと、
生成した最小値から、作動変数（ｄｐ，ｔtc）を求めることと、
を特徴とする請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
近接センサーによって検出した複数の物体に関する軌道（ｒS Obj （ｔ））を求めて、それらの軌道を、衝突コース安全度が僅少ではない各物体に関する第一の時間間隔を算出するために用いることと、
算出した衝突時点（ｔtc）の最小値を生成することと、
最小値の割合に応じて選定された物体の物体データから、作動変数（ｄｐ）を求めることと、
を特徴とする請求項１から１３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
近接センサーによって検出した複数の物体に関して、潜在的な危険性（ｄｐ）を算出することと、
算出した潜在的な危険性（ｄｐ）の最大値を求めることと、
この最大値を作動変数として使用することと、
を特徴とする請求項１から１４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
近接センサーによって検出した複数の物体に関して、衝突時点（ｔtc）を算出すことと、
算出した最も早い衝突時点（ｔtc）を更なる作動変数として使用することを特徴とする請求項１から１５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段を制御するための方法であって、近接センサーを用いて、車両の周囲環境内に有る少なくとも一つの物体の物体データを検出し、この物体データは、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである方法において、
物体データ（ｒS Obj ，νS Obj ）から、物体の軌道（ｒS Obj （ｔ））を求めて、この軌道を、第一の変数（ｄｐ，ｔtc）を算出するために用い、第一の変数（ｄｐ，ｔtc）と所定の閾値（Ｓi dp，Ｓi t ）との比較結果に従って、安全手段の動作状態を変更することと、
軌道（ｒS Obj （ｔ））を、第二の変数（σ，θ）を求めるために用い、閾値（Ｓi dp，Ｓi t ）を、第二の変数（σ，θ）に従って求めることと、
を特徴とする方法。
【請求項１８】
第二の変数が、事故の深刻さ（σ）であり、事故の深刻さ（σ）を、物体と車両との相対的な衝突速度（νc ）に対応付けることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
第二の変数が、車両と物体との間の衝突角（θ）であることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項２０】
第一の変数が、物体の軌道（ｒS Obj （ｔ））と車両の前面境界線とが交差する衝突時点（ｔtc）であることを特徴とする請求項１６から１８までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２１】
第一の変数が、請求項１から１５までのいずれか一つに記載の方法により求めた作動変数であることを特徴とする請求項１６から１９までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
安全手段が、可逆式安全手段であることを特徴とする請求項１から２０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２３】
安全手段が、モータ付可逆式シートベルトテンショナーであることを特徴とする請求項１から２２までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２４】
車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段に関する少なくとも一つの作動変数を求めるための構成であって、車両の周囲環境内に有る少なくとも一つの物体の物体データを検出する近接センサーを有し、この物体データは、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである構成において、
危険度計算機が、物体データ（ｒS Obj ，νS Obj ）から、物体の第一の軌道（ｒS Obj （ｔ））を求めて、この軌道を、物体との衝突を回避するための運転操作を開始しなければならない最も遅い時点までの第一の時間間隔（Δｔpcu ）を算出するために用いることと、
危険度計算機が、第一の時間間隔（Δｔpcu ）から作動変数（ｄｐ）を算出することと、
を特徴とする構成。
【請求項２５】
危険度計算機が、作動変数（Δｔpcu ，ｔtc）と閾値（Ｓi dp，Ｓi t ）との比較を実行するための比較手段を有することと、
危険度計算機が、その比較結果を、安全手段の動作状態を変更するための制御信号に変換することと、
を特徴とする請求項２３に記載の構成。
【請求項２６】
車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段を制御するための構成であって、車両の周囲環境内に有る少なくとも一つの物体の物体データを検出する近接センサーを有し、この物体データは、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである構成において、
この構成は、安全手段と接続された危険度計算機を有し、この危険度計算機が、物体データ（ｒS Obj ，νS Obj ）から物体の軌道（ｒS Obj （ｔ））を求めて、この軌道を、第一の変数（ｄｐ，ｔtc）と第二の変数（σ，θ）を算出するために用いることと、
危険度計算機が、第二の変数（σ，θ）から閾値（Ｓi dp，Ｓi t ）を算出することと、
危険度計算機が、第一の変数（ｄｐ，ｔtc）と閾値（Ｓi dp，Ｓi t ）との比較を実行するための比較手段を有することと、
危険度計算機が、その比較結果を、安全手段の動作状態を変更するための制御信号に変換することと、
を特徴とする構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１の上位概念の特徴を持つ方法に関する。更に、この発明は、請求項１７の上位概念の特徴を持つ方法に関する。また、この発明は、これらの方法を実施するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車技術において、受動的な安全性との用語は、重大な事故が起こる前に車両の乗客を保護することであると解釈される。この保護を保証するために、特に、可逆式保護手段が使用されており、その動作状態は、通常一つ以上の稼動状態と一つの非稼動状態とを有し、自動的な駆動機構によって、可逆的に変更可能である。例えば、可逆式乗客保護手段としては、危険な状況において、車両の乗客が装着している安全ベルトを引き締めて、乗客をシートに固定するモーター付可逆式シートベルトテンショナー（ＲＭＧ）、危険な状況において、シートを直立した位置に設定することができる自動シート調節装置、並びに危険な状況において、車両のウィンドウと場合によっては存在するサンルーフを閉じることができる電気式ウィンドウ昇降機及び電気式サンルーフ調節装置が有る。
【０００３】
作動後には、相応の自動的な駆動機構によって、非稼動状態に移行することができない非可逆式乗客保護手段、例えば、エアバッグなどと比べて、可逆式安全手段の作動は、可能性の有る事故に先行して早くも行うことができる。しかし、それには、その時点の交通状況の認識、並びに迫り来る事故の可能性及び事故の種類と深刻さに関する評価が必要である。
【０００４】
そのために、特許文献１により、車両の近くに有る物体を検出する物体検出器の信号を評価するプロセッサユニットによって、シートベルト張力制御機構を駆動する乗客支援システムが周知である。そこでは、車両と車両の前に有る物体との間の間隔が車両速度又は車両と物体の相対速度に従って決まる安全間隔を下回った場合、或いはその間隔及び相対速度にもとづき決まる、車両が車両の横方向に有る物体と衝突するまでの時間が、所定の閾値を下回った場合に、シートベルト張力制御機構の様々な動作モードが作動される。この周知のシステムでは、特に、運転者が状況に応じて衝突を回避する可能性とそれを評価することが全く考慮されていない。そのため、特に、実施される交通状況の評価は、運転者の判断によって大きく相違する可能性が有る。その駆動は、多くの状況において、運転者にとって理解することができず、そのために、走行の快適性が妨げられるとともに、それによって、安全性を脅かす運転者の苛立ちを生じさせる可能性が有る。
【特許文献１】ドイツ特許第１９６３６４４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のことから、この発明の課題は、車両における安全手段の制御を、その時点の交通状況により良く適合させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、この発明にもとづき、請求項１による方法と請求項１７による方法によって解決される。
【０００７】
更に、この課題は、この発明にもとづき、請求項２４による構成及び請求項２６による構成によって解決される。
【０００８】
この発明では、車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段を制御するための方法であって、近接センサーを用いて、車両の周囲環境内に有る少なくとも一つの物体の物体データを検出し、この物体データは、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである方法において、物体データから、物体の第一の軌道を求めて、この軌道を、物体との衝突を回避するための運転操作を開始しなければならない最も遅い時点までの第一の時間間隔を算出するために用いることと、第一の時間間隔から作動変数を求めることと、作動変数と所定の閾値との比較結果に従って、安全手段の動作状態を変更することとを特徴とする。
【０００９】
この場合、「安全手段」との用語は、一方において危険な状況の評価と可能性の有る事故の回避に関して、運転者を支援する手段及び／又は他方において車両の乗客に関して可能性の有る事故の結果を軽減するのに寄与する手段のすべてを含むものである。この評価と回避には、特に、可能性の有る危険な状況の前の警告も、車両の自動的な減速又は減速の支援も含むことができる。特に、可逆式安全手段とは、前記の乗客保護手段であると解釈する、即ち、安全手段は、特に、モーター付可逆式シートベルトテンショナー、電気式ウィンドウ昇降機、電気式サンルーフ調節装置又は電気式シート調節装置とすることができる。更に、能動式ヘッドレスト又は電気式膝保護パッドとすることができる。
【００１０】
衝突を回避するための運転操作を開始しなければならない最も遅い時点は、その時点の後では車両と物体間の衝突をもはや回避することができず、その時点において、車両が物体と衝突するコース上に有る場合の時点に相当する。そのため、この発明の利点は、そのような時点に到達するまでに残されている時間間隔から作動変数を求めて、その結果制御を将来を見通した形で行うとともに、特に良好に交通状況に適合させることができることである。それによって、交通状況の評価は、車両の運転者が行う評価を指向したものとなっている。
【００１１】
従って、一方では車両の乗客の安全性を確実に向上することができるとともに、他方では作動変数にもとづく安全手段の制御を車両の乗客が良く理解することができる形で行うことができる。そのようにして、可能な限り乗客を保護する際に、安全手段の予期しない作動によって、乗客、特に運転者を妨害することを回避することができる。
【００１２】
物体との衝突を回避するための運転操作としては、特に、車両の減速と、操舵動作によって始動される横方向への回避操作が考えられる。
【００１３】
従って、この発明の有利な実施構成では、物体との衝突を回避するために車両の減速を開始しなければならない最も遅い時点までの第二の時間間隔と物体の衝突を回避するために操舵動作を開始しなければならない最も遅い時点までの第三の時間間隔を算出することと、第一の時間間隔を、第二の時間間隔と第三の時間間隔の最大値として求めることとを規定する。
【００１４】
この発明の別の有利な実施構成では、別の物体の第二の軌道を求めることと、第二の軌道と車両の前面境界線との交点及び物体が車両の前面境界線に到達する時点までの第四の時間間隔を求めることと、第二の軌道と車両の前面境界線との交点と車両の縦軸間の間隔が所定の安全間隔より小さい場合及び第四の時間間隔が所定の閾値より小さい場合には、最大値演算の際に第三の時間間隔を考慮しないこととを規定する。
【００１５】
こうすることによって、横方向に回避するのに十分な空間が存在するか否かに関して、横方向への回避操作を評価することができる。車両と物体間の衝突を回避するための横方向への回避操作が、車両を別の物体と衝突させる可能性が有るかを検知して、そのような場合には第三の時間間隔を決定する際に考慮せず、そうすることによって、制御の交通状況への適合が一層改善される。
【００１６】
有利には、可能性の有る横方向への回避動作の評価は、車両の両方の横方向、即ち、右方向と左方向にハンドルを切ることに関して互いに別々に行われる。
【００１７】
従って、この発明の有利な実施構成では、第三の時間間隔は、物体との衝突を回避するために車両の第一の横方向に回避するための操舵動作を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔Δｔpcu,st,lと、物体との衝突を回避するために車両の第二の横方向に回避するための操舵動作を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔Δｔpcu,st,rとの最大値として算出するものと規定される。
【００１８】
更に、この発明の有利な実施構成では、第二の軌道と車両の前面境界線との交点が、衝突回避領域（衝突回避領域は、車両の第一の横方向内に有る車両の前面境界線の点と車両の縦軸との間隔として定義される）内に有り、第四の時間間隔が、所定の閾値より小さい場合には、第三の時間間隔を求めるための最大値演算の際に時間間隔Δｔpcu,st,lを考慮しないものと規定する。
【００１９】
更に、この発明の有利な実施構成では、第二の軌道と車両の前面境界線との交点が、衝突回避領域（衝突回避領域は、車両の第二の横方向内に有る車両の前面境界線の点と車両の縦軸との間隔として定義される）内に有り、第四の時間間隔が、所定の閾値より小さい場合には、第三の時間間隔を求めるための最大値演算の際に時間間隔Δｔpcu,st,rを考慮しないものと規定する。
【００２０】
近接センサーは、通常車両の周囲環境内に有る物体の広がりを求められないか、或いは非常に不正確にしか求めることができないので、この発明の別の有利な実施構成では、第一の軌道と車両の前面境界線との交点と車両の縦軸間の間隔を衝突コース安全度（衝突コース安全度は、第一の物体と車両が衝突コース上に有る確率に相当する）に対応付けるものと規定する。この実施構成の他に、物体の可能性の有る挙動を考慮するか、交通状況全体を見積もるために数学モデルをベースとするか、或いはその両方を行うとの衝突コース安全度を算出するための別の可能性も規定される。
【００２１】
更に、この発明の有利な実施構成では、物体との衝突を回避するために運転操作を開始しなければならない最も遅い時点までの第一の時間間隔と所定の別の時間間隔との間の関係から、事故を回避できない確率を算出するものと規定する。これは、有利には、運転者が、衝突又は事故を回避するための措置を開始できない確率を見積ることに相当する。
【００２２】
更に、有利には、事故を回避できない確率と衝突コース安全度に従って、物体に対する潜在的な危険性を算出する。この場合、潜在的な危険性は、物体との衝突に関して見積もった確率である。
【００２３】
この発明の有利な実施構成では、潜在的な危険性を作動変数として使用する。
【００２４】
更に、有利には、物体の軌道が、車両の前面境界線と交わる衝突時点を計算するものと規定する。
【００２５】
この発明による方法の別の有利な実施構成では、衝突時点を更なる作動変数として使用するものと規定し、この場合安全手段の動作状態は、衝突時点と所定の閾値との比較結果に従って変更される。
【００２６】
通常、車両の周囲環境内には、複数の物体が有り、それらの物体に関して、異なる潜在的な危険性と異なる衝突時点が存在する。
【００２７】
この発明の有利な実施構成では、近接センサーによって検出した複数の物体に関する軌道を求めて、それらの軌道を、衝突コース安全度が僅少では無い物体の各々に関する第一の時間間隔を算出するために用いることと、算出した第一の時間間隔Δｔpcu の最小値を生成することと、生成した最小値から、作動変数ｄｐ，ｔtcを求めることとを規定する。
【００２８】
有利には、近接センサーによって検出した複数の物体に関する軌道を求めて、それらの軌道を、衝突コース安全度が僅少では無い物体の各々に関する第一の時間間隔を算出するために用いることと、算出した衝突時点ｔtcの最小値を生成することと、これらの最小値の割合に応じて選定した物体の物体データから、作動変数ｄｐを求めることとを規定する。
【００２９】
このようにして、車両又は乗客にとって最も大きな危険を生じさせる物体との衝突を回避するために運転操舵を開始しなければならない最も遅い時点までの第一の時間間隔にもとづき、作動変数を求める。
【００３０】
この発明の別の実施構成では、同様に有利には、近接センサーによって検出した複数の物体の各々に関する潜在的な危険性を算出することと、算出した潜在的な危険性の最大値を求めることと、その最大値を作動変数として使用することとを規定する。
【００３１】
更に、この発明の同様に有利な実施構成では、近接センサーによって検出した複数の物体に関して衝突時点を算出することと、算出した最も早い衝突時点を更なる作動変数として使用することとを規定する。
【００３２】
更に、近接センサーを用いて、車両の周囲環境内の少なくとも一つの物体の物体データを検出するとともに、この物体データが、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである、車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段を制御する方法において、この物体データから、物体の軌道を求めて、この軌道を第一の変数を求めるために用い、第一の変数と所定の閾値との比較結果に従って、安全手段の動作状態を変更することと、第一の軌道を第二の変数を求めるために用いて、第二の変数に従って閾値を決定することとを特徴とする方法が提供される。
【００３３】
こうすることによって、安全手段を作動するための第一の変数と比較するための閾値を、第二の変数に従って、その時点の交通状況に適合させることができる。特に、第二の変数を用いて特徴付けることができる可能性の有る事故の種類を作動の際に考慮することができる。
【００３４】
ここで、この発明の有利な実施構成では、第二の変数が事故の深刻さであり、事故の深刻さを物体と車両の相対的な衝突速度に対応付けるものと規定する。
【００３５】
この発明の別の有利な実施構成では、第二の変数が、車両と物体との間の衝突角度であるものと規定する。
【００３６】
有利には、第一の変数は、物体の軌道が車両の前面境界線と交差する衝突時点であるとすることができる。
【００３７】
この発明の有利な実施構成では、第一の変数は、前述した手法で決定した作動変数であるものと規定する。
【００３８】
この発明の有利な実施構成では、安全手段は、可逆式安全手段である。
【００３９】
この発明の別の有利な実施構成では、安全手段は、モーター付可逆式シートベルトテンショナーである。
【００４０】
更に、この発明は、車両の周囲環境内の少なくとも一つの物体の物体データを検出する近接センサーを備えており、この物体データが、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである、車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段の少なくとも一つの作動変数を求めるための構成において、危険度計算機が、この物体データから、物体の第一の軌道を求めて、この軌道を、物体との衝突を回避するための運転操作を開始しなければならない最も遅い時点までの第一の時間間隔を算出するのに用いることと、危険度計算機が、第一の時間間隔から作動変数を算出することとを特徴とする構成を提供する。
【００４１】
この発明の有利な実施構成では、危険度計算機が、作動変数と閾値との比較を行うための比較手段を有することと、危険度計算機が、その比較結果を安全手段の動作状態を変更するための制御信号に変換することとを規定する。
【００４２】
更に、この発明は、車両の周囲環境内の少なくとも一つの物体の物体データを検出する近接センサーを備えており、この物体データが、物体の位置、物体の速度及び物体の移動方向を含むものである、車両における少なくとも二つの動作状態で動作可能な安全手段を制御するための構成において、この構成は、安全手段と接続された危険度計算機を有し、この危険度計算機が、物体データから、物体の軌道を求めて、この軌道を、第一の変数と第二の変数を算出するために用いることと、危険度計算機は、第二の変数から閾値を算出することと、危険度計算機は、第一の変数と閾値との比較を行う比較手段を有することと、危険度計算機は、その比較結果を安全手段の動作状態を変更するための制御信号に変換することとを特徴とする構成を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
この発明の別の利点、特徴及び目的に適った改善構成は、従属請求項及び以下における図面による有利な実施例の記述から明らかとなる。
【００４４】
安全手段を駆動するために、危険度計算機を使用し、この危険度計算機は、近接センサーを用いて測定した車両の周囲環境内に有る物体に関するデータから瞬間的な交通状況を算出するとともに、その後の交通状況を計算する。危険度計算機は、車両と近接センサーによって検出した物体との間の可能性の有る衝突に関して、その後の交通状況を評価し、安全手段の状況に応じた制御を行うものである。
【００４５】
危険度計算機は、有利には、近接センサーの測定信号を処理するためのクロックにもとづき動作するプロセッサユニットであり、特に、計算を実行するための手段と揮発性及び／又は不揮発性メモリを備えている。更に、このプロセッサユニットは、近接センサー及び別の車両センサーの測定信号を受信して、少なくとも一つの安全手段に制御信号を伝送することができる。
【００４６】
有利な実施構成では、安全手段は、稼働状態において、設定可能な張力を安全ベルトに加えることができるモータ付可逆式シートベルトテンショナー（ＲＭＧ）として実現される。この発明の別の有利な実施構成では、ＲＭＧを補完して、或いはそれに代わって、別の安全手段が規定され、別の安全手段としては、例えば、電気式ウィンドウ昇降機、電気式サンルーフ調節装置又は車両のシートを所定のシート位置に自動的に調節するための電気式シート位置調節装置とすることができる。
【００４７】
この発明の範囲内では、近接センサーとしては、基本的に車両の周囲環境内に有る物体の位置と速度を検出することができる如何なるセンサー構成も使用することができる。この場合、この発明の特に有利な実施構成では、近接センサーは、レーダー又はライダーシステム又は赤外線センサーシステムとして実現され、少なくとも車両の前の領域に有る物体を検出することが可能である。そのような当業者に周知の近接センサーは、同じく多くの車両モデルに既に配備されている車両と前方を走行している車両との間の間隔を制御するためのシステムに採用されている。それらは、通常車両前方に取り付けられており、車両の縦軸に関して鏡面対称に配置された円形のセグメントとして構成される検出領域内に有る物体を検出することが可能である。現在のところ、前方センサーの射程範囲は、約１００ｍであり、円形セグメントの開口角は、約１６°である。これらの前方センサーとして実現された近接センサーを用いて、特に近寄ってくる車両などの近寄って来る物体と車両との可能性の有る衝突及び車両とその前方に有る物体との可能性の有る追突（これらは、深刻な結果を伴う事故に関する特に頻度の高い原因である）を容易に検知することができる。ここで、以下の実施構成では、例えば、特にこれらの状況に関連して記載する。
【００４８】
近接センサーから出力される、物体の位置と速度を含む検出した物体の物体データは、その座標軸を図１に図解するとともに、車両に固定された座標系（以下において、センサー系と称する）に関するものである。センサー系の原点Ｕは、図１において背景面が灰色で図示された、近接センサーによって観察される検出領域の頂点と一致する。ｘ軸は、車両の縦軸に沿って車両の縦方向に、ｙ軸は、車両の前面境界線に沿って車両の横方向に右に向かって図示されている。この座標表示における上付きの指数Ｓは、図面と以下の記述において、それがセンサー系の座標又は座標軸であることを意味する。
【００４９】
車両に固定されたセンサー系に関する物体データは、車両前面に固定されたセンサー系の原点に関する物体の相対的な位置ｒS Obj ＝（ｘS Obj ．ｙS Obj ）及び車両の速度に関する物体の相対速度νS Obj ＝（νS xObj．νS yObj）である。更に、近接センサーによって測定された物体の相対位置ｒS Obj は、より正確にはセンサーから送信された信号が、物体により反射される反射点の相対位置に相当し、以下においても、これらを引き続き物体の相対位置と称する。
【００５０】
物体データは、近接センサーから危険度計算機に送られ、そこには、物体データの他に、特に、車両の縦速度の値νF 、車両の縦加速度の絶対値ａF 及び車両のヨーレイト
【００５１】
【数１】
2007527343.tif 000003
【００５２】
などの車両の動作データが同様に供給される。これらのデータは、車輪回転数センサー及びヨーレイトセンサーなどの当業者に周知の車両の相応のセンサーによって測定されるか、或いは車両センサーの測定信号から求められる。
【００５３】
危険度計算機は、先ずは物体データにもとづき、近接センサーによって検出した物体を、離れて行く、静止している又は近寄って来る物体として分類する。このことは、有利には、位置を固定した座標系に関する物体の絶対速度νA Obj にもとづき行われる。
【００５４】
この場合、この発明の有利な実施構成では、センサー系は、所定の時点において、位置を固定した座標系として初期化され、その結果それは、所定の時点でのセンサー系に相当する。以下において、絶対系と称する、この系における車両の絶対位置は、車両の動作データにもとづき算出されるものとする。ここで、特に、絶対的な車両位置を求める際の車両センサーの測定誤差から生じる誤りを出来る限り小さくするために、絶対系は、有利には、規則正しい時間間隔で、有利にはプロセッサユニットのクロック間隔毎に新たに初期化される。初期化時点、即ち、各クロック間隔の開始時点は、時点ｔ0 ＝０として定義される。
【００５５】
近接センサーによって検出した物体の分類は、そのようにして選定された絶対系において、簡単な手法で物体の絶対速度νA Obj のｘ成分νA xObjから行うことができる。これに関しては、以下の式が成り立つ。
【００５６】
【数２】
2007527343.tif 000004
【００５７】
ここで、νF は、車両速度を、
【００５８】
【数３】
2007527343.tif 000005
【００５９】
は、車両の針路角φの変化率を、ｙS Obj は、センサー系における物体の位置ベクトルのｙ成分を、νS xObjは、センサー系における物体の速度ベクトルνS Obj のｘ成分を表す。この場合、針路角φは、車両の横滑り角βとヨーレイトΨの合計から得られ、その結果横滑り角βの変化率を無視すると、ここで出発点とする針路角φの変化率
【００６０】
【数４】
2007527343.tif 000006
【００６１】
は、車両のヨーレイト
【００６２】
【数５】
2007527343.tif 000007
【００６３】
から算出することができる。
【００６４】
物体の分類に関する判定基準は、図２の図面に図解されている。それに従って、絶対系のｘ方向における速度成分νA xObjが、第一の許容限界νx1より大きいか、或いは第二の許容限界νx2より小さい場合、物体は、離れて行く又は近寄って来る物体として識別される。速度成分νA xObjが第一の許容限界νx1より小さく、かつ第二の許容限界νx2より大きい物体は、静止している物体として検知される。この場合、第一の許容限界の有利な選定としては、νx1＝２ｍ／ｓの値であり、第二の許容限界に関する有利な選定は、νx2＝−２ｍ／ｓの値である。
【００６５】
更に、この発明の有利な実施構成では、速度成分νA xObjが許容限界の近傍に有る物体の分類が変動するのを防止するために、速度成分νA xObjが、複数の走査サイクルにおいて、許容限界によって定義される前記の速度範囲の一つの中に有る場合に初めて、物体の物体クラスへの対応付けを行うものと規定する。
【００６６】
その次に、危険度計算機は、前述した手法により分類した物体の物体データから、物体の軌道又は進路を計算する。この場合、特に、物体の軌道が車両の境界線と交差する時点及び軌道と車両の境界線との交点を計算する。ここで、専ら車両が物体と正面で追突する、車両と物体間の衝突を観察する場合、物体の軌道が、センサー系のｙ軸と一致する車両の前面境界線と交差する時点ｔtcだけを計算する必要があり、そのため車両の縦方向、即ち、センサー系のｘ方向における車両と物体間の相対的な動きだけを観察しなければならない。この手順は、図３に図解されている。
【００６７】
衝突時間ｔtcの算出時に危険度計算機によって評価される、安全手段の駆動と関連する車両と物体が接近している場合とは、車両が一定の速度νF で前方方向に走行しているか、或いは定常状態にまで制動されており、かつ物体が、止まっているか、或いは一定の速度で動いている場合である。それに対して、車両が物体の方向に加速している場合には、運転者が望んでいる接近であるものとし、そのためここではそのような場合を考察しないことを出発点とする。
【００６８】
この発明の有利な実施構成では、危険度計算機が静止していると分類した物体に関して、車両が減速されていない場合には、カーブ走行時に生じるセンサー系又は車両の回転運動を考慮して、衝突時点ｔtcの計算を行う。この場合、センサー系において静止している物体の相対的な軌道ｒS Obj （ｔ）のｘ成分ｘS Obj （ｔ）は、以下の手法により、絶対系における変数で表すことができる。
【００６９】
【数６】
2007527343.tif 000008
【００７０】
ここで、ρは車両重心の進路の曲率半径を表し、車両速度の絶対値νF と（横滑り角βの変化率を無視して）車両のヨーレイト
【００７１】
【数７】
2007527343.tif 000009
【００７２】
から算出することができる。変数ｌS は、センサー系の原点と車両重心間の間隔、即ち、車両の縦方向に対して測定した車両重心と車両の前面間の間隔である。
【００７３】
絶対系の初期化時点ｔ0 ＝０では、センサー系と絶対系は一致しているので、絶対座標ｘA Obj とｙA Obj に関する式（２）を用いて衝突時点ｔtcを計算する際に、近接センサーによって測定した相対座標ｘR Obj とｙR Obj を用いることができる。衝突時点ｔtcは、式（２）にもとづき、条件ｘS Obj （ｔtc）＝０から得られるとともに、危険度計算機によって、高速数値計算アルゴリズムにより反復して算出される。
【００７４】
物体の相対的な軌道ｒS Obj （ｔ）と車両の前面境界線との交点ｒS Obj （ｔtc）＝（０，ｙS Obj （ｔtc））のｙ成分は、衝突時点ｔtcの軌道のｙ成分に一致し、以下の式によって与えられる。
【００７５】
【数８】
2007527343.tif 000010
【００７６】
ここでも、絶対座標ｘA Obj とｙA Obj に関して、又もや近接センサーによって測定した相対座標ｘR Obj とｙR Obj を使用している。
【００７７】
この発明の有利な実施構成では、少なくとも離れて行く又は近寄って来ると分類された物体の軌道を計算する場合、車両と物体間の直線的な相対運動、即ち、車両の移動方向と物体の移動方向間の角度が時間的に一定である相対運動を出発点とする。そのため、この近似では、車両も物体も直線的に移動していることと、更に車両と物体の移動方向間の角度が不明でない場合、相対運動が同じ形態で進行していることとを仮定している。更に、物体が車両の縦方向又は車両の縦方向と逆に移動している場合にも、物体の加速度は、通常近接センサーの測定信号からは算出することができない、或いは非常に不正確にしか算出することができないので、物体の加速度の近似が行われる。
【００７８】
ここで、車両が制動されていない場合には、危険度計算機は、この近似を考慮して、衝突時点ｔtcを以下の通り算出する。
【００７９】
【数９】
2007527343.tif 000011
【００８０】
これから、物体の相対的な軌道ｒS Obj （ｔ）と車両の前面境界線との交点ｒS Obj （ｔtc）のｙ成分は、以下の通り得られる。
【００８１】
【数１０】
2007527343.tif 000012
【００８２】
離れて行く車両に関して、式（４）を用いた衝突時点ｔtcの計算の際に、負の衝突時点ｔtc＜０が得られた場合、当該の物体との衝突は排除される。そのような物体は、同じクロック間隔内では、もはや危険度計算機によって考慮されない。
【００８３】
車両が、減速度ａF ＜０で制動されている場合、離れて行く及び近寄って来る物体と静止している物体の両方に関して、衝突時点は、以下の通り求められる。
【００８４】
【数１１】
2007527343.tif 000013
【００８５】
この場合、物体の相対的な軌道ｒS Obj （ｔ）と車両の前面境界線との交点ｒS Obj （ｔtc）のｙ成分は、以下の通り得られる。
【００８６】
【数１２】
2007527343.tif 000014
【００８７】
式（６）から、負でない衝突時点ｔtcを求めることができる場合、当該の物体との車両の衝突は排除され、その物体は、同じクロック間隔内では、もはや危険度計算機によって考慮されない。
【００８８】
危険度計算機は、車両と物体が衝突するコース上に有るか否かに関する決定を下すために、前述した手法により算出した物体の相対的な軌道ｒS Obj （ｔ）と車両の前面境界線との交点ｒS Obj （ｔtc）のｙ成分ｙS Obj （ｔtc）を使用する。この場合、その使用を前提としている前記の近接センサーを用いて、物体の広がりを検出することができないので、この発明の有利な実施構成では、そのために、危険度計算機が、衝突するコース上に有る確率に相当する衝突コース安全度Ｐctrackを求めるものと規定する。この場合、物体の広がりは、モデルにより見積もられる。
【００８９】
ここで、簡単なモデルでは、近接センサーの信号が物体の中心で反射される、即ち、物体は、近接センサーによって測定された位置ｒS Obj のｙ成分ｙS Obj を出発点として、左と右に対して同じ広がりを持つことを前提とする。しかし、試験測定により、センサー信号を反射する反射点が、物体の中心に対して車両の走路の中心の方にずれることが分かっている。そのため、車両の走路の中心に有る物体では、センサー信号は、物体の中心で反射され、物体が車両の走路に対して一定の方向にずれている場合、物体の中心に対して逆の方向にずれた点で反射が起こることとなる。このことは、先行車両が車両の走路内に有る場合（図４ａ）、走路に対して左側にずれている場合（図４ｂと４ｃ）のそれぞれの場合に対して、図４ａ，４ｂ及び４ｃで図解されており、この場合図面内の十字マークは、それぞれ反射点を示す。
【００９０】
従って、衝突コース安全度Ｐctrackを求めるために、例えば、離れて行く及び近寄って来る物体に対しては２ｍであり、静止している物体に対しては１ｍである最小限の物体幅ｂObj,min を規定する。
【００９１】
この場合、交点のｙ座標ｙS Obj （ｔtc）の絶対値｜ｙS Obj （ｔtc）｜と最小限の物体幅ｂObj,min との差分により与えられる、算出した交点と車両の縦軸との間隔から最小限の物体幅ｂObj,min だけ小さい間隔と、可能性の有る曲線又は可能性の有る曲線群にもとづき実現される衝突コース安全度Ｐctrackとの間の対応付けを行うものと規定する。ここで、有利な可能性の有る曲線群は、図５に模式的に図解されており、この場合正と負の値により区別される等間隔軸の符号は省略されている。
【００９２】
間隔｜ｙS Obj （ｔtc）｜−ｂObj,min が自動車の幅ｂF の半分以下である場合、衝突コース安全度Ｐctrackは、１の値と看做され、間隔｜ｙS Obj （ｔtc）｜−ｂObj,min が自動車の幅ｂF の半分より少なくとも所定の安全間隔ｄsa以上大きい場合、ゼロに設定される。
【００９３】
間隔｜ｙS Obj （ｔtc）｜−ｂObj,min が、ｂF ／２とｂF ／２＋ｄsaの間の安全範囲内に有って増大する場合、衝突コース安全度Ｐctrackは減少する。この場合、有利には、衝突コース安全度Ｐctrackは、安全範囲内において、物体の相対速度νS Obj の絶対値｜νS Obj ｜に従って決定され、それによって、車両と物体がより速い速度で近づくと、衝突する危険性が増大するという事実を考慮している。このことは、特に、より速い速度では、小さい操舵動作でも衝突コースに入る効果を持つということである。
【００９４】
例えば、車両の左側、即ち、ｙS Obj （ｔtc）−ｂObj,min ＞０に関する衝突コース安全度は、以下の通り与えることができる。
【００９５】
【数１３】
2007527343.tif 000015
【００９６】
ここで、集群パラメータ
【００９７】
【数１４】
2007527343.tif 000016
【００９８】
は、以下の通り、所定のパラメータνmin とνmax にもとづき、物体の相対速度νS Obj から決定される。
【００９９】
【数１５】
2007527343.tif 000017
【０１００】
更に、危険度計算機は、近接センサーによって検出した、ゼロとは異なる衝突コース安全度Ｐctrackを算出された各物体に関して、物体との衝突を回避するための運転操作を開始するために車両の運転者に対して最大限残されている時間間隔Δｔpcu を計算する。それは、その後では運転操作の開始によってもはや衝突を回避することができない時点までの時間間隔に相当する。この場合、運転操作としては、ブレーキ操作と衝突を回避するための横方向への回避操作の両方が考えられる。
【０１０１】
この場合、物体との衝突を回避するためには、遅くとも車両の減速を開始しなければならない時間間隔Δｔpcu,brに関しては、以下の式が成り立つ。
【０１０２】
【数１６】
2007527343.tif 000018
【０１０３】
ここでも、計算のために、物体は加速しておらず、車両と物体間の直線的な相対運動を前提としている。この場合、加速度ａF,max は、全力での制動により最大限達成可能な車両の減速度を表すものである。全力での制動が、乾いたアスファルト道路上で行われ（これは、摩擦係数μ＝１に相当する）、その場合に車両のタイヤが摩擦の限界状態に有る場合、ａF,max ＝１０ｍ／ｓの理論的に可能な値が得られ、その値は、有利には、時間間隔Δｔpcu,brの計算の際にもベースとされる。確かに、通常制動力の配分が理想的ではなく、特に、実際の摩擦係数μはより小さいために、全力での制動において、この値は達成されないが、その値によって、その後ではもはや車両の減速によっては衝突を回避することができない時間間隔Δｔpcu,brをより確実に示すことは可能である。
【０１０４】
物体との衝突を回避するためには、運転者が横方向への回避操作を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔Δｔpcu,stを求める場合、横方向への回避操作は、衝突時点ｔtcに対して何ら影響しないものと看做される。一般的に車両の縦方向では、車両の横方向よりも明らかに大きな速度が生じているので、この仮定は通常有効である。そのため、時間間隔Δｔpcu,stは、衝突時点ｔtcと、横方向に回避するのに必要な車両の横方向のオフセットを生じさせるために必要な時間間隔Δｔstとの間の差分として計算することができる。
【０１０５】
時間間隔Δｔpcu,brと同様に、時間間隔Δｔpcu,stも運転操作を開始しなければならない最大限残されている時間間隔として求められ、その結果時間間隔Δｔstは、横方向に回避するのに必要な最小限の時間間隔に相当し、車両の最大限可能な横加速度にもとづき計算される。しかし、横方向への回避操作の間に生じる最大限の横加速度は、運転者が横方向への回避操作を実施するために行う操舵動作の結果得られる操舵角の進捗により、初めて徐々に生じる。更に、操舵角の変化は、一方では横加速度を低減するが、他方では車両速度を増大させることとなる、垂直軸の周りの車両の回転運動を生じさせる。そのため、ここでは、時間間隔Δｔstを計算するために、最大限達成可能な横加速度ではなく、平均的な最大横加速度
【０１０６】
【数１７】
2007527343.tif 000019
【０１０７】
を出発点とする。この場合、
【０１０８】
【数１８】
2007527343.tif 000020
【０１０９】
＝８ｍ／ｓ2 の値が、特に有利であることがわかっている。
【０１１０】
横方向に回避するのに必要な車両の横方向オフセットΔｙstは、左と右方向への回避に関して別々に算出され、その場合物体の幅を求めるために、有利には、既に述べた物体モデルを又もや使用する。この場合、特に、物体の横方向への広がりが反射点から左と右に関して異なることを出発点とする。物体の左への広がりｂObj,l に関して、物体の軌道と車両の前面境界線との交点のｙ座標ｙS Obj （ｔtc）が正であり、その絶対値が車両の幅の半分ｂF ／２より大きい場合、最大の広がりｂObj,max を出発点とし、物体の軌道と車両の前面境界線との交点のｙ座標ｙS Obj （ｔtc）が負であり、その絶対値が車両の幅の半分ｂF ／２より大きい場合、最小の広がりｂObj,min を出発点とする。−ｂF ／２＜ｙS Obj （ｔtc）＜ｂF ／２の場合、物体の広がりｂObj,l は、ｙS Obj （ｔtc）の値が増大するとともに、線形的に減少することを出発点とする。物体の左への広がりｂObj,l の推移は、図６のグラフに図解されている。
【０１１１】
反射点に対して物体の右への広がりは、同様の手法で得られる。その広がりは、図６に図示されているが、垂直軸に関して鏡面対称な曲線に相当する曲線によって図解することができる。
【０１１２】
そのため、左への回避に関して必要な横方向オフセットΔｙst,lは、以下の通り与えられる。
【０１１３】
【数１９】
2007527343.tif 000021
【０１１４】
ここで、変数Ｄsaは、横方向への回避後に車両と物体との間に生じさせるべき場合によっては考慮される安全間隔である。この場合、有利には、安全間隔Ｄsaは、安全間隔ｄsa以下に選定され、それは、さもなければ衝突コース安全度Ｐctrackが不明ではない物体に関して、横方向オフセットΔｙst,lに関して負の値を算出する可能性が有るからである。右への回避に必要な横方向オフセットΔｙst,rは、同様の手法により得られる。
【０１１５】
更に、危険度計算機は、横方向への回避操作のための空間が実際に利用可能であるか、或いは車両が、第一の物体との衝突を回避するための横方向への回避操作により、第二の物体との衝突コース上に来てしまうか否かを調べるものと規定する。この検査は、車両の運転者が、危険な状況を明らかに改善することとなる場合にだけ横方向への回避操作を考慮するとの仮定の下に行われる。従って、所要の横方向への回避領域内における別の物体との可能性の有る衝突までの時間間隔Δｔtc,minを下回っている場合、横方向に回避する可能性は、危険度計算機によって排除される。例えば、この時間間隔は、Δｔtc,min＝５秒に設定される。
【０１１６】
左への回避に関する可能性を試験するために、危険度計算機は、先ずは第一ステップで、近接センサーによって検出した物体の軌道の少なくとも一つの交点が、センサー系の正のｙ軸上で所定の区間として決められた所定の衝突回避領域ｄcaa 内に有るか否かを調べる。そのため、そのような交点は、少なくとも一つの物体に関して、０≦ｙS Obj （ｔtc）≦ｄcaa の場合に検知される。第一ステップで検出した物体に関して計算した衝突時点ｔtcのその後の検査により、衝突時点ｔtcまでの時間間隔が時間間隔Δｔtc,minよりも小さいことが明らかとなった場合、左への回避の可能性は排除される。同様に、右への回避に関する可能性を評価するために、先ずは第一ステップで、少なくとも一つの物体に関して、−ｄcaa ≦ｙS Obj （ｔtc）≦０であるか否かを調べるa 第一ステップで検出した物体の衝突時点ｔtcまでの時間間隔が時間間隔Δｔtc,minよりも小さい場合、右への回避の可能性は排除される。
【０１１７】
その次に、左への回避の可能性が排除された場合、その物体に関して、物体との衝突を回避するために運転者が左への回避を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔Δｔpcu,st,lを求め、それは、前述したことから、以下の通り与えられる。
【０１１８】
【数２０】
2007527343.tif 000022
【０１１９】
右への回避の可能性が排除された場合、同様に、その物体に関して、物体との衝突を回避するために運転者が右への回避を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔Δｔpcu,st,rを求め、それは、前記に対応して、以下の通り与えられる。
【０１２０】
【数２０】
2007527343.tif 000023
【０１２１】
それから、物体との衝突を回避するために運転者が横方向への回避操作を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔Δｔpcu,stは、危険度計算機によって算出される両方の時間間隔Δｔpcu,st,lとΔｔpcu,st,rの最大値として得られる。
【０１２２】
【数２２】
2007527343.tif 000024
【０１２３】
車両の運転者が運転操作を開始しなければならない最も遅い時点までの時間間隔Δｔpcu は、時間間隔Δｔpcu,brとΔｔpcu,stの最大値として得られ、その結果以下の通りとなる。
【０１２４】
【数２３】
2007527343.tif 000025
【０１２５】
この発明の有利な実施構成では、このようにして求めた時間間隔Δｔpcu は、運転者が衝突を回避するための運転操作を開始できない確率を表す、事故を回避できない確率ｄｐacc を算出するために使用される。その確率は、有利には、時間間隔Δｔpcu と別の時間間隔Δｔcrit間の比率から、以下の形で計算される。
【０１２６】
【数２４】
2007527343.tif 000026
【０１２７】
この場合、時間間隔Δｔcritは、有利には、法律で規定された二台の車両間の最小間隔に相当し、それは、ドイツにおけるメートルでの車両の縦速度νF の値の半分（１／２タコメータルール［halber-Tacho-Regel］）、従って１．８秒の時間的な間隔により与えられる。その次に、危険度計算機は、事故を回避できない確率ｄｐacc と衝突コース安全度Ｐctrackにもとづき、近接センサーによって検出され、衝突コース安全度Ｐctrackが僅少では無い各物体に関して、潜在的な危険性ｄｐを算出し、それは、有利には、これらの両変数の積として計算され、その結果以下の通りとなる。
ｄｐ＝ｄｐacc ・Ｐctrack        （１５）
この発明の有利な実施構成では、更に、衝突コース安全度Ｐctrackがゼロより大きい各物体に関して、事故の深刻さσを算出する。それは、０と１の間の値を採る変数であり、物体との可能性の有る追突の際に乗客が危険に曝されることが起こらない場合、この値σ＝０となる一方、車両の乗客が死に至る結果を伴う可能性の有る事故の場合、この値σ＝１となる。事故の深刻さσの決定は、有利には、衝突時点ｔtcでの車両と物体間の相対速度νS Obj （ｔ）の絶対値に相当する衝突速度νc に従って行われる。ここで、この相対速度が一定と仮定すると、近接センサーによって測定した相対速度νS Obj の絶対値｜νS Obj ｜をベースとすることができる。
【０１２８】
この場合、衝突速度νc 又は相対速度νS Obj の絶対値｜νS Obj ｜と事故の深刻さσとの間の対応付けは、例えば、図７のグラフで図解されている通りの特性曲線にもとづき行われる。この場合、所定の閾値より大きな相対的な衝突速度νc の値に関しては、事故の深刻さσは、値１を採る。衝突速度νc のより小さい値に関して、事故の深刻さσは、有利には、二乗の形で増大し、それは、事故の際に変換される運動エネルギーが、同様に相対的な衝突速度νc に対して二乗の形で増大するからである。
【０１２９】
更に、車両と物体との間の可能性の有る衝突の別の特徴付けは、衝突角θを計算することによって可能であり、それは、衝突時点ｔtcでの車両の前面境界線又はセンサー系のｙ軸と物体の移動方向との間の角度である。静止していると分類された物体では、正面衝突の追突において、この物体に関して、常にθ＝π／２の衝突角であると決めることを前提とする。離れて行く又は近寄って来ると分類された物体に関して、危険度計算機は、物体の軌道の計算に関連して既に述べた近似を用いて、以下の形で決定する。
【０１３０】
【数２５】
2007527343.tif 000027
【０１３１】
ここでは、式（１）に示された物体の絶対速度のｘ成分νA xObjを計算に使用する。ｙ成分νA yObjに関する同様の表現は、以下の通りとなる。
【０１３２】
【数２６】
2007527343.tif 000028
【０１３３】
前述した変数は、近接センサーによって検出した各物体又は衝突コース安全度Ｐctrackがゼロとは異なると検出した各物体に関して算出される。危険度計算機は、これらの変数の実行した計算にもとづき、車両又は乗客にとって最も大きな危険を生じさせる物体を検出する。この場合、この発明の有利な実施構成では、危険度計算機は、最も大きな潜在的な危険性ｄｐ又は最も小さい衝突時間ｔtcであると計算された物体を検出する。そして、安全手段、特にＲＭＧの駆動は、危険度計算機が最も大きな危険を生じさせる物体として識別した物体に関して計算した変数にもとづき行われる。
【０１３４】
この場合、この発明の有利な実施構成では、安全ベルトに力を加えないＲＭＧの非稼働の動作状態の他に、安全ベルトを引っ張るためにＲＭＧによって加えられる張力が、５０Ｎ、１５０Ｎ及び２５０Ｎである更なる三つの動作状態を規定し、その結果駆動は、三段階により行われる。ここで、以下においては、これらの力の段階を、第一、第二及び第三段階と称する。
【０１３５】
ＲＭＧの駆動は、図８のチャートに図解されている。この場合、ＲＭＧを作動するために、危険度計算機は、先ずは相応のセンサーの測定信号にもとづき、車両に有るＲＭＧを備えた安全ベルトの中のどれを相応のベルト固定位置にロックするかを検出する。最も危険な物体に関して計算した衝突時点ｔtcが閾値Ｓi t を下回った場合、及びその物体に関して計算した潜在的な危険性ｄｐが閾値Ｓi dpを上回った場合に、危険度計算機は、ロックすべき安全ベルトのＲＭＧの第ｉ段階を作動する。これらの閾値は、有利には、最も危険な物体に関して計算した事故の深刻さσと最も危険な物体に関して計算した衝突角θにもとづき設定される。
【０１３６】
この場合、有利には、以下の通りとなる。
【０１３７】
【数２７】
2007527343.tif 000029
【０１３８】
ここで、変数ｔi baseは、シートベルトテンショナーの力の段階ｉを作動するための基本的な閾値を表し、例えば、第一段階の作動に対してはｔ1 base＝７２０ｍｓ、第二段階の作動に対してはｔ2 base＝５２０ｍｓ、第三段階の作動に対してはｔ3 baseである。閾値Ｓi t に対する別の表示形式は、
【０１３９】
【数２８】
2007527343.tif 000030
【０１４０】
【数２９】
2007527343.tif 000031
【０１４１】
のパラメータにより重み付けした形で計算した事故の深刻さσと衝突角θを考慮したものである。閾値Ｓi dpは、特に所定のベースとなる潜在的な危険性ｄｐi min にもとづき決定される。
【０１４２】
力の第一段階の作動を行った後、より高い段階は、それを作動する条件が満たされたら直ぐに作動される。しかし、シートベルトテンショナーの第ｉ段階が作動されている間に、衝突時点ｔtcが閾値Ｓi t を上回るか、潜在的な危険性ｄｐが閾値Ｓi dpを下回るか、或いはその両方である場合、この段階は、引き続き時間間隔Δｔactiveの間、例えば、３秒間作動される。こうすることによって、特に、衝突を回避するための運転操作の間に作動されたシートベルトテンショナーが停止され、それにより車両の運転者が著しく苛立って、運転操作の実施を妨害するということが防止される。従って、衝突時点ｔtcが閾値Ｓi t よりも小さい場合及び潜在的な危険性が閾値より大きい場合には、危険度計算機は、先ずは図８に図解されている通り、ＲＭＧが作動中か否かを調べる。そうでない場合、危険度計算機は、ＲＭＧの第ｉ段階を作動する。ＲＭＧが作動中である場合、次の検査ステップにおいて、第ｉ段階がその時点で作動されている段階よりも高い段階か否かを調べて、そうである場合には、第ｉ段階が作動される。しかし、第ｉ段階がその時点で作動されている段階よりも低い段階である場合には、更なる検査ステップにおいて、一つの段階を作動する際に開始された時間間隔Δｔactiveが経過しているか否かを調べる。そうである場合には、ＲＭＧは停止される。時間間隔Δｔactiveが経過していない場合、その時点の段階が維持される。
【０１４３】
別の安全手段としては、既に言及した通り、可能性の有る事故の前に遅滞無く車両のウィンドウを閉鎖することができる電気式ウィンドウ昇降機、車両のサンルーフを閉じるための電気式調節装置及び車両のシートを有利な直立した状態に設定する自動シート位置調節装置の中の一つ以上を使用することができる。それらは、非稼働と稼働状態で動作させることができる安全手段である。
【０１４４】
従って、このような安全手段の駆動は、最も高い危険をもたらす物体として分類された物体の衝突時点ｔtc及び／又は潜在的な危険性ｄｐの比較に従って、一つの段階で行われる。この場合、特に、これらの別の安全手段の各々に関して、衝突時点ｔtc及び／又は潜在的な危険性ｄｐに関する閾値が与えられ、衝突時点ｔtcが相応の閾値より小さいか、潜在的な危険性ｄｐが相応の閾値より大きいか、或いはその両方である場合に、安全手段の作動が行われる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】センサー系と称される位置を固定された座標系の図解図、特に、座標系の座標軸の図解図
【図２】物体の分類の図解図
【図３】物体の軌道とその軌道の車両の前面境界線との交点の図解図
【図４ａ】車両の走路内に有る物体に関するセンサー信号の反射点の図解図
【図４ｂ】車両の走路に対してずれた位置に有る物体に関するセンサー信号の反射点の図解図
【図４ｃ】車両の走路に対してずれた位置に有る物体に関するセンサー信号の反射点の別の図解図
【図５】衝突コース安全度を求めるための可能性の有る曲線群の図
【図６】物体の広がりを算出するためのグラフ
【図７】衝突の深刻さを求めるための特性曲線
【図８】ＲＭＧの駆動方法を説明するためのフローチャート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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