(57)【要約】【課題】適応クルーズ制御システムを搭載した車両において車両オペレータに対する警報が必要な時期を正確に決定するドライバ警報システムを提供する。【解決手段】適応クルーズ制御システム（２４）を搭載したホスト車（１０）用のドライバ警報システム（２２）が提供される。ドライバ警報システムは、適応クルーズ制御システムがオンかオフかを判定し、ドライバに警報を与える状況であると判定したとき制動能力及び制動遅延を決定する要因を調節する。ドライバ警報システム及び方法は又、先行車（１４）に対するホスト車の相対速度及び相対加速度の軸線を有するフェーズ平面に対する車両状況を評価し、この車両状況をフェーズ平面の特定の領域についての閾値と比較する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車に続いているホスト車を運転するためにドライバ警報状況を検出する方法であって、ホスト車と先行車の速度差を求める段階と、ホスト車と先行車の加速度差を求める段階と、ホスト車と先行車との間のレンジを求める段階と、適応クルーズ制御システムがオンであるかオフであるかを検出する段階と、適応クルーズ制御システムがオンの場合にホスト車両が先行車を回避するのに適応クルーズ制御減速度が十分である場合、及び適応クルーズ制御システムがオフの場合に車両オペレータからの予想入力に起因してホスト車両が先行車を回避しない状況が存在すると考えられる場合、速度差及び加速度差に基づいて警報が必要であるかどうかを判定する段階と、適応クルーズ制御がオンであることが検出され且つホスト車が先行車を回避するのに適応クルーズ制御減速度が十分でない場合、及び適応クルーズ制御がオフであることが検出され且つホスト車が先行車を回避しない状況が存在すると考えられる場合、ドライバに対する警報を出す段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
先行車に関し適応クルーズ制御システムを搭載したホスト車両のオペレータに警報を出すドライバ警報システムであって、ホスト車両に関する車両速度、ホスト車と先行車の相対速度及びホスト車と先行車との間のレンジを受け取る複数の入力と、適応クルーズ制御システムがオンである場合に第１の制動要因を計算し、適応クルーズ制御システムがオフであれば第２の制動要因を計算する要求制動判定子と、適応クルーズ制御システムがオンである場合に制動に至るまでの第１の遅延時間を計算し、適応クルーズ制御システムがオフである場合には制動に至るまでの第２の遅延時間を計算する遅延判定子と、要求制動判定子及び遅延判定子と連絡状態にある入力を備えたホスト車減速度予測子と、先行車減速度判定子と、ホスト車減速度予測子、先行車減速度判定子、ホスト車と先行車の相対速度、及びホスト車と先行車との間のレンジと連絡状態にある入力を備えたレンジ予測子と、警報閾値発生器と、警報閾値発生器及びレンジ予測子と連絡状態にある警報決定判定子とを有することを特徴とするドライバ警報システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のドライバ警報システムに関し、特に、警報クルーズ制御方式の車両のドライバ警報システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車用のクルーズ制御システムは長年にわたって用いられている。典型的には、基本システムに関し、オペレータは、所望の車両速度を達成し、クルーズ制御システムを始動させる。すると、車両は、もしオペレータがブレーキをかけ又はシステムをオフにしなければ設定速度で走行する。電子技術及びセンサ技術の技術進歩につれ、適応クルーズ制御（ＡＣＣ）システムが普及しつつあり、このＡＣＣシステムは、設定車両速度を維持するだけでなく、レーダ、レーザ又は他形式の検出システムを有し、もしホスト車が先行車のすぐ後ろで間近に走行しているかどうかを検出し、車両のブレーキを自動的に働かせてこの距離を長くするようにする。このシステムは、特に間近であれば、オペレータにその状態について警報を出す場合がある。これら形式のシステムは典型的には、車両相互の距離（レンジ）、車両相互の相対速度及び前もって設定された時間の閾値を用いて警報が望ましいかどうかを判定する。しかしながら、これらシステムは、相当多くの回数の煩わしい警報を生じさせる傾向があり、この場合、２台の車両相互間の相対条件が警報を真に是認しない場合であっても警報が起動化される。
かくして、適応クルーズ制御システムを搭載した車両において車両オペレータに対する警報が必要な時期を正確に決定するドライバ警報システムを提供することが望ましい。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その実施形態において、先行車に関し適応クルーズ制御システムを搭載したホスト車両のオペレータに警報を出すドライバ警報システムに関する。ドライバ警報システムは、ホスト車両に関する車両速度、ホスト車と先行車の相対速度及びホスト車と先行車との間のレンジを受け取る複数の入力を有する。適応クルーズ制御システムがオンである場合に第１の制動要因を計算し、適応クルーズ制御システムがオフであれば第２の制動要因を計算する要求制動判定子及び適応クルーズ制御システムがオンである場合に制動に至るまでの第１の遅延時間を計算し、適応クルーズ制御システムがオフである場合には制動に至るまでの第２の遅延時間を計算する遅延判定子が設けられている。ホスト車減速度予測子が、要求制動判定子及び遅延判定子と連絡状態にある入力を備えている。ドライバ警報システムは、先行車減速度判定子と、ホスト車減速度予測子、先行車減速度判定子、ホスト車と先行車の相対速度、及びホスト車と先行車との間のレンジと連絡状態にある入力を備えたレンジ予測子とを更に有している。また、警報閾値発生器及び警報閾値発生器及びレンジ予測子と連絡状態にある警報決定判定子が設けられている。
【０００４】
本発明は更に、先行車に続くホスト車を運転するためにドライバ警報状況を検出する方法であって、ホスト車と先行車の速度差を求める段階と、ホスト車と先行車の加速度差を求める段階と、ホスト車と先行車との間のレンジを求める段階と、適応クルーズ制御システムがオンであるかオフであるかを検出する段階と、適応クルーズ制御システムがオンの場合にホスト車両が先行車を回避するのに適応クルーズ制御減速度が十分である場合、適応クルーズ制御システムがオフの場合に車両オペレータからの予想入力に起因してホスト車両が先行車を回避しない状況が存在すると考えられる場合、速度差及び加速度差に基づいて警報が必要であるかどうかを判定する段階と、適応クルーズ制御がオンであることが検出され且つホスト車が先行車を回避するのに適応クルーズ制御減速度が十分でない場合、及び適応クルーズ制御がオフであることが検出され且つホスト車が先行車を回避しない状況が存在すると考えられる場合、ドライバに対する警報を出す段階とを有することを特徴とする方法を提供する。
【０００５】
本発明の利点は、ホスト車のオペレータが、ＡＣＣがオンであれば先行車に対する適応クルーズ制御制動に関する特定の状況についてドライバ警報システムにより警報を受けることになり、又、ＡＣＣがオフであれば、先行車に対するオペレータ反応時間及び制動に関する特定の状況について警報を受けることになるということにある。
本発明の別の利点は、ドライバ警報システムが、システム重大度（シビアリティ）判定に基づいて種々のレベルで、例えば、可視及び可聴レベルでドライバに警報を出すことができるということにある。
本発明の別の利点は、ドライバ警報システムが発生する恐れのあるドライバへの煩わしい警報を最小限に抑えるということにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、道路１２上を前進速度Ｓｈで走行しているホスト車１０を示している。ホスト車１０は、全体として同一方向に速度Ｓｐで走行している先行車１４に続いている。ホスト車１０は、少なくとも２台の車両相互間の距離（レンジＤ）及びホスト車１０と先行車１４との相対速度Ｕを測定できるレーダシステム１６又はこれに類似したタイプのシステムを有している。相対速度は、Ｕ＝Ｓｐ−Ｓｈである。ホスト車１０は、ホスト車の速度Ｓｈを測定する速度センサ１８を更に有している。先行車１４がホスト車１０にとって関心のある場合に追加のインジケートをもたらすことができる補助センサシステム、例えば、ヨーレートセンサシステム２０を用いるのがよいが、このようにするかどうかは任意である。センサシステム１６，１８，２０は、適応クルーズ制御システム２４の一部であるドライバ警報システム２２と連絡している。ドライバ警報システム２２は、可視警報指示器２６（例えば、車両計器パネルの灯）及び可聴警報指示器２８（例えば、車両乗客室内のブザー又はチャイム）とも連絡状態にある。
【０００７】
図２は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれら２つの組合せの形態を取ることができるドライバ警報システム２２を示している。ドライバ警報システム２２は、ＡＣＣシステム２４がオンであるかオフであるかを検出し、この情報は、要求制動モジュール３０及び遅延モジュール３２に送られる。要求制動モジュール３０は、ＡＣＣがオンであれば、ＡＣＣシステム２４の制動能力を決定し、又は、ＡＣＣがオフであれば、ホスト車のオペレータの制動能力を評価する。制動能力値は、動作条件に基づいてあらかじめ決定され、又は、車両及びオペレータの応答に基づいて経時的に学習されて調節されるものであるのがよい。要求制動モジュール３０の出力は、ホスト推定子モジュール３４及び車両モデルモジュール３６と連絡状態にある。遅延モジュール３２は、ＡＣＣがオンであれば、制動作用が開始することができるまでのＡＣＣシステム遅延を決定し、又は、ＡＣＣがオフであればオペレータ反応時間を評価し、その出力は車両モデルモジュール３６に伝えられる。ホスト推定子は、車両速度を受け取る入力及び車両モデルモジュール３６への出力を更に有している。ホスト推定子モジュール３４及び車両モデルモジュール３６は、ホスト車減速度能力を予測し、車両モデルモジュール３６の出力は、レンジ予測子モジュール３８及びフェーズ空間分割及び論理モジュール４０に伝えられる。
【０００８】
先行車推定子モジュール４２は、ホスト車速度Ｓｈ及び相対速度Ｕの入力を有している。先行車推定子モジュール４２は、先行車の現在の加速度を推定し、レンジ予測子モジュール３８及びフェーズ空間分割及び論理モジュール４０の入力と連絡状態にある出力を有する。レンジ予測子モジュール３８は、レンジＤ及び相対速度Ｕの入力を更に有している。フェーズ空間分割及び論理モジュール４０は、相対速度Ｕの入力を更に有している。相対推定子モジュール４４が、相対速度Ｕの入力及び状況重大度モジュール４６と連絡状態にある出力を有している。状況重大度モジュール４６は、車両速度Ｓｈ及び相対速度Ｕの入力と、フェーズ空間分割及び論理モジュール４０及び閾値発生器モジュール４８と連絡状態にある出力とを更に有している。閾値発生器は、フェーズ空間分割及び論理モジュール４０と連絡状態にある出力を更に有している。状況重大度モジュール４６は、ホスト車と先行車との間の状況が重大度の高い又は重大度の低い状況であるかどうかを判定し、閾値発生器４８は、フェーズ空間の別々の領域について警報閾値を決定する（これについては以下に説明する）。
【０００９】
フェーズ空間分割及び論理モジュール４０は、任意的な先行車フィルタモジュール５０と連絡状態にある入力を更に有し、この先行車フィルタモジュール５０は、ヨーレート及びホスト車速度Ｓｈを受け取る入力を有している。先行車フィルタモジュール５０は、先行車が実際にホスト車に対し関心のあるものであるかどうか判定する。ヨーレートセンサ及び先行車フィルタモジュール５０がドライバ警報システム２２に対して補足的であるが、これらをシステム内に組み込むことが好ましい。その目的は、ホスト車オペレータが受け取る煩わしい警報の数を一段と減少させることにある。
【００１０】
レンジ予測子モジュール３８は、将来の時点におけるホスト車と先行車との間の距離を予測し、将来の時点は、ホスト車の速度を先行車の速度にマッチさせるのに必要な時期である。レンジ予測子モジュール３８は、予測したレンジをフェーズ空間分割及び論理モジュール４０の入力に伝える出力を有している。フェーズ空間分割及び論理モジュール４０は、特定の車両状況についてフェーズ空間の領域を決定し、この状況とその領域についての閾値とを比較する。フェーズ空間分割及び論理モジュール４０は、警報決定モジュール５２と連絡状態にある出力を有し、この警報決定モジュール５２は、可視警報２６及び可聴警報２８と連絡状態にある出力を有している。
【００１１】
図３、図４ａ及び図４ｂは、車両オペレータの警報状況を検出し、オペレータに警報を出す方法を記載している。最初に、ホスト車両速度（ブロック５６）、相対車両速度（ブロック５８）、レンジ（ブロック６０）及び任意的にヨーレート（ブロック６２）を受け取る。次に、ＡＣＣがオンであるかどうかを判定する（ブロック６４）。ＡＣＣがオンであれば、要求制動（ブロック６６）及びＡＣＣシステムの制動までの遅延（ブロック６８）を求める。これらの値から、ホスト車加速能力を計算する（ブロック７０）。（加速度の計算時、この値は、車両は減速中なので負であり、又は、減速度を計算する場合、この値は正であろう。）他方、ＡＣＣがオンでなければドライバ要求制動（ブロック７２）及びドライバ反応時間の近似値（ブロック７４）を計算する。これらの値から、ホスト車加速能力を計算する（ブロック７６）。ＡＣＣがオンであれオフであれ何れにせよ、先行車加速度を計算する（ブロック７８）。次に、予測レンジを決定する（ブロック８０）。予測レンジは、将来の時点におけるホスト車と先行車との間のレンジであり、将来の時点は、ホスト車の速度を先行車の速度にマッチさせるのに必要な時期である。フェーズ平面の領域についてホスト車と先行車との間の状況の重大度に基づいて閾値を計算する（ブロック８２）。
【００１２】
フェーズ平面（図３参照）は、２本の軸線、即ち、相対速度軸線（Ｕ）、及び相対速度の導関数（ｄＵ／ｄｔ）によって４つの領域に分割されており、この導関数は、実際には車両相互の相対加速度である。領域１は、初期相対速度が正であり（これは、先行車が、ホスト車よりも高い初期速度で走行していることを意味している）、相対加速度が正である（これは、ホスト車の減速度が、先行車の減速度よりも大きいこと（即ち、ホスト車の加速度が先行車の加速度よりも大きな負の値を有している）を意味している）車両状況を表している。領域２は、初期相対速度が負であり（これは、先行車が、ホスト車よりも低い初期速度で走行していることを意味している）、相対加速度が正である（これは、ホスト車の減速度が、先行車の減速度よりも大きいことを意味している）車両状況を表している。領域３は、初期相対速度が負であり、相対加速度が負である車両状況を表している。領域４は、初期相対速度が正であるが、相対加速度が負である車両状況を表している。注目されるべきこととして、このフェーズ平面内では、領域１は、レンジが実際には経時的に増加しているのでホスト車のオペレータにとって関心のあるものではない。領域４は、先行車が引き続き減速しない限りレンジがまず最初に増加するので一般的には関心のあるものではなく、これにより、車両状況を領域２又は領域３に変更する。領域２及び領域３は、相対速度及び相対加速度の範囲及び大きさ並びに特定の閾値に応じてオペレータに対する警報が必要である車両状況を表す場合がある。
【００１３】
図４ａ及び図４ｂに戻ると、閾値の計算（ブロック８２）後、車両状況がフェーズ空間の領域１にあるかどうかを判定する（ブロック８４）。車両状況が領域１にあれば、ドライバへの警報は開始されず（ブロック８６）、領域１に無ければ、車両状況が領域２にあるかどうかを判定する（ブロック８８）。車両状況が領域２にあれば、現在の予測レンジ値を現在の閾値と比較する（ブロック９０）。領域２に無ければ、車両状況が領域３にあるかどうかを判定する（ブロック９２）。車両状況が領域３に無ければ、ドライバへの警報は開始されない（ブロック８６）が、領域３にあれば、現在の予測レンジ値を現在の閾値と比較する（ブロック９０）。車両状況が領域２又は領域３にあり、現在の予測レンジ値が現在の閾値よりも大きければ、ドライバへの警報は生じない（ブロック９４）が、現在の予測レンジ値が現在の閾値以下であれば、先行車が関心のあるものであるかどうかを判定する（ブロック９６）。先行車が関心のあるものではないことが判明すると、ドライバへの警報は生じない（ブロック８４）。先行車が関心のあるものであれば、可視警報がホスト車のオペレータについて開始され（ブロック９８）、車両状況が重大度の高い状況にあるかどうかについての考慮が行われる（ブロック１００）。もしそうであれば、可聴警報が可視警報に加えてホスト車のオペレータに送られる（ブロック１０２）。しかしながら、重大度の高い状況でなければ、可聴警報は開始されない（ブロック１０４）。
【００１４】
かくして、ドライバ警報システム２２は、ＡＣＣがオンであるかオフであるかに応じて互いに異なる警報閾値に対応できる。適応クルーズ制御がオンであれば（ＡＣＣモード）、システム制動が十分ではなければ車両オペレータに警報が出され、適応クルーズ制御がオフであれば（通常の運転モード）、オペレータ反応時間及び制動が不十分でない限り車両オペレータに警報が出される。加うるに、ドライバ警報システム２２は、車両状況の予測重大度に応じて互いに異なるタイプの警報機構に対応している。さらに、ドライバ警報システム２２は、ホスト車と先行車の相対速度及び相対加速度を表す軸線により作られたフェーズ平面内の領域を利用することにより煩わしい警報を最小限に抑えることができる。
【００１５】
本発明の或る特定の実施形態を詳細に説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する種々の変形設計例及び実施形態を想到できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って路上を走行しているホスト車及び先行車の略図である。
【図２】本発明のドライバ警報システムの略図である。
【図３】本発明のフェーズ平面分割グラフ図である。
【図４ａ】本発明のドライバ警報システムの動作原理を示すフローチャートである。
【図４ｂ】本発明のドライバ警報システムの動作原理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　ホスト車
１２　道路
１４　先行車
１６　レーダシステム
１８　速度センサ
２０　センサシステム
２２　ドライバ警報システム
２４　適応クルーズ制御システム
２６　可視警報指示器
２８　可聴警報指示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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