(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動化された制動の間に車両（１４）の減速手段（３０）を自動制御する方法において，
車両の自動化された制動の前およびその間に，検出手段（２３…２５）によって環境状況と特有状況が検出され，
検出された状況に基づいて，車両の減速が続行された場合の第１の危険量と，車両が制動されずにさらに移動した場合の第２の危険量が求められ，
かつ，第１と第２の危険量の比較に基づいて，減速手段（３０）を作動させ続けるか，あるいは非作動にするかが決定されることを特徴とする，車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項２】
前記自動化された制動は，衝突を回避するため，あるいは衝突速度を減少させるための，自動制御される減速であることを特徴とする，請求項１に記載の車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項３】
前記危険量の比較から，第１の危険量が第２の危険量よりも高くなった場合に，制動操作の間，減速手段（３０）が非作動にされることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項４】
第１と第２の前記危険量は，認識された障害物の，前もって計算された移動軌跡によって定められることを特徴とする，請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項５】
前記移動軌跡を前もって計算するために，自己の車両（１４），および，車両の周囲の停止もしくは動作している障害物（１５，１６）の位置と運動が，走行ダイナミックモデルによって与えられることを特徴とする，請求項１から４のいずれか１項に記載の車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項６】
前記特有状況を検出することによって，運転者の操作行動が取り入れられることを特徴とする，請求項１から５のいずれか１項に記載の車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項７】
前記環境状況および前記特有状況を検出するために，ヨーレートセンサ，レーダーセンサ，リーダー（Ｌｉｄａｒ）センサ，ビデオセンサ，車輪回転数センサ，操舵角度センサ，アクセルペダルセンサ，ブレーキペダルセンサまたは質量慣性センサの少なくとも１つのセンサからの信号が処理されることを特徴とする，請求項１から６のいずれか１項に記載の車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項８】
前記減速手段の制御は，少なくとも３つの状態を有しており，その場合，減速手段の制御として，次の状態，
−車両の減速なし，かつ減速準備なし，
−車両の減速はないが，ブレーキシステムを前もって充填し，かつ，ブレーキランニングをブレーキディスクに近接させることによる減速手段の準備あり，および，
−車両の最大可能な減速，
をとることができることを特徴とする，請求項１から７のいずれか１項に記載の車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項９】
前記減速手段の制御は，少なくとも４つの状態を有しており，その場合，減速手段の制御として次の状態，
−車両の減速なし，かつ減速準備なし，
−車両の減速はないが，ブレーキシステムを前もって充填し，かつ，ブレーキランニングをブレーキディスクに近接させることによる減速手段の準備あり，
−車両の最大可能な減速未満の範囲においての車両の減速，および
−車両の最大可能な減速による車両の減速，
をとることができることを特徴とする，請求項１から７のいずれか１項に記載の車両の減速装置を自動制御する方法。
【請求項１０】
車両の減速装置を自動制御する装置において，
検出手段（２３…２５）が設けられており，前記検出手段によって環境状況，車両状況および運転者の行動が検出され，
前記検出された結果は評価装置（２７）へ供給され，その評価装置内で走行ダイナミックモデルによって予想される移動軌跡が求められ，
前記移動軌跡から第１と第２の危険量が求められ，
かつ，車両の減速手段（３０）が設けられており，前記手段は第１と第２の危険量の比較結果に従って作動あるいは非作動にされることを特徴とする，車両の減速装置を自動制御する装置。
【請求項１１】
前記減速は，衝突を回避するため，あるいは衝突速度を減少させるためのブレーキ操作であることを特徴とする，請求項１０に記載の車両の減速装置を自動制御する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
ブレーキ操作の間に，車両，特に速度制御に適応するためのセンサを備えた車両の，減速装置を制御する方法と装置が提案される。ブレーキ操作の間，環境センサの信号によって個別化される走行ダイナミックモデル，および，その後の操作反応により得られた評価による予測すべき特徴的な操作行動に基づいて，危険量が求められる。第１の危険量は減速が続行された場合について，第２の危険量は車両が制動されずにさらに移動した場合について，前もって計算される。２つの危険量の比較によって，自動的な車両減速を維持すべきか，あるいは車両が停止状態に達する前に制動を無効にすべきか，が決定される。
【０００２】
従来の技術
自己の車両の前に，自己の車両より遅い速度で走行する車両が認識された場合，間隔センサに従って速度を遅く調整する，テンポマート（Ｔｅｍｐｏｍａｔｅｎ）が知られている。このようなシステムは，「アダプティブクルーズコントロール（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｃｒｕｉｓｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）」（ＡＣＣ）の名称で普及している。この種のシステムは，ヴィナー他（Ｗｉｎｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ）の論文「アダプティブクルーズコントロールシステム  状況と開発動向（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｃｒｕｉｓｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｓｐｅｃｔｓ  ａｎｄ  ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｔｒｅｎｄｓ）」（ＳＡＥ−ｐａｐｅｒ９６１０１０，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ａｎｄ  Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ，デトロイト，１９９６年２月２６−２９日）に記載されている。この種のシステムは，従来は，快適なシステムとして計画されており，そのためこのシステムの減速能力は，前を走行する車両との切迫した衝突を遅延させるには充分でない。
【０００３】
文献ＤＥ１９７５０９１３は，自動車のための自動的なブレーキ制御システムを記載しており，同システムは，障害物を検出し，衝突が差し迫っている場合には自己の車両を停止状態まで制動することができる。これは，車両の前の障害物を検出する障害物検出装置，車両がほぼ停止されたかを決定する停止決定装置，車両を停止させておくための制動力を定める制動力設定装置，制動力制御装置，走行再開始決定装置および制動力を解除する解除装置によって行われる。このシステムは，車両を自動的に停止状態まで制動することができることを特徴としている。しかし，制動介入間の減速の中止は，この文献にも，他の公知の文献にも述べられていない。
【０００４】
発明の本質と利点
発明の本質は，車両，特に間隔制御装置を備えた車両を，自動的に制動することができるようにし，その場合に制動を，同乗者ができるだけ危険にさらされないように構成することである。これは，独立請求項の特徴によって行われる。好ましい展開が，従属請求項に記載されている。衝突を回避するために減速を維持すべきか，あるいは中断すべきか，の決定は，求められた２つの危険量の比較に基づいてなされる。減速を続行した場合における自己の車両の危険を表す第１の危険量と，減速の間にブレーキを開放した場合の車両の危険を表す第２の危険量が設けられる。制動操作の間，車両が，路面グリップを失うことにより，その垂直軸を中心に回転し始めること，または，制動の間ではあるが操舵可能な前輪が操舵されることもあり得る。他方，走行路上でタイヤの付着限界が達成された場合，このような状況においては，自己の車両がコントロールを失って，停止あるいは走行している障害物と衝突するおそれがある。このような状況を避けブレーキ操作の間における衝突を回避するために，安全にブレーキを解除して車両をコントロールし障害物を回避した方が好ましいか，また，運転者がブレーキペダルを離したにもかかわらず，非常ブレーキを維持して車両がコントロールされないまま横滑りすることを防止した方が好ましいかが絶えず調査される。
【０００５】
さらに，自動化された制動は，自動的に作動される制動か，あるいは，運転者により作動されてはいるが，自動的に実施される制動のどちらか一方であることがより効果的である。しかし，２つの可能性に共通なのは，制動が衝突を回避するため，あるいは衝突速度を減少させるための著しい減速であって，その減速は最大可能な車両減速にほぼ相当することである。
【０００６】
さらに，危険量の比較によって，第１の危険量が第２の危険量よりも高いことが明らかにされた場合に，ブレーキ操作の間に減速手段が非作動にされることが効果的である。第１の危険量が第２の危険量よりも低い場合には，ブレーキ操作の間に運転者がブレーキペダルを非作動にした場合でも，ブレーキ操作は続行される。
【０００７】
好ましくは第１と第２の危険量は，認識された障害物と自己の車両の前もって求められた移動軌跡によって定められる。移動軌跡を前もって計算するために，自己の車両および車両の周囲で停止もしくは動作している障害物の位置と運動が，走行ダイナミックモデル及び予測される運転者の特徴的な行動によって考慮される。
【０００８】
さらに，特有状況の検出に，運転者の特徴的な操作行動が取り入れられると効果的である。その場合に，どのように運転者が操舵操作，加速操作および制動操作を実施し，これらがむしろゆっくりで可能な限り弱い程度なのか，あるいは唐突で多大な程度であるかが考慮される。その場合に，運転者が平均値においてどのような動特性で車両を加速，減速または操舵するかも考慮することができる。
【０００９】
好ましくは環境状況と自己の特有状況の信号を検出するために，次のセンサの少なくとも１つからの信号が処理される：ヨーレートセンサ，レーダーセンサ，リーダー（Ｌｉｄａｒ）センサ，ビデオセンサ，車輪回転数センサ，操舵角度センサ，アクセルペダルセンサ，ブレーキペダルセンサまたは質量慣性センサである。本発明によれば，記載されているセンサ信号のすべてを処理する必要はないが，車両環境または自己の車両運動を検出するセンサの他の信号を付加的に考慮することも可能である。
【００１０】
好ましくは，減速手段の制御は少なくとも３つの状態を区別し，その場合に制御は，ある時点で厳密に以下の状態の１つをとることができる：
−車両の減速なし，かつ減速準備なし，
−車両の減速はないが，ブレーキシステムを前もって充填し，かつ，ブレーキランニングをブレーキディスクに近接させることによる減速手段の準備あり，および，
−車両の最大可能な減速。
【００１１】
さらに，減速手段の制御が少なくとも４つの状態を有すると効果的であり，その場合特に，ある時点で厳密に以下の状態の１つがとられる：
−車両の減速なし，かつ減速準備なし，
−車両の減速はないが，ブレーキシステムを前もって充填し，かつ，ブレーキランニングをブレーキディスクに近接させることによる減速手段の準備あり，
−車両の最大可能な減速の下にある，車両の減速，および
−車両の最大可能な減速。
【００１２】
好ましくは上述した方法は，検出手段を有する装置によって実施され，その検出手段によって環境状況，自己の車両の状況および運転者の行動を検出することができ，検出された結果は評価装置へ供給され，その評価装置内で走行ダイナミックモデルによって自己の車両と，周囲で認識された，停止もしくは動作している障害物の予想される移動軌跡が求められ，その移動軌跡から第１と第２の危険量が求められて，第１と第２の危険量の比較結果に従って車両を減速させる手段を作動させ，あるいは非作動にすることができる。
【００１３】
特に重要なのは，本発明に基づく方法を制御素子の形式で実現することであって，その制御素子は，制御装置，特に間隔調整用の制御装置のために設けられている。その場合に制御素子上にプログラムが記憶されており，そのプログラムは計算機，特にマイクロプロセッサまたはエーシック（ＡＳＩＣ）上で遂行可能であって，かつ本発明に基づく方法を実施するのに適している。従ってこの場合においては，本発明は制御素子上に格納されているプログラムによって実現されるので，プログラムを備えたこの制御素子は，プログラムを実施するのに適している方法と同様に，本発明を表す。制御素子として，特に電気的な記憶媒体，例えば「リードオンリーメモリ」または「ＡＳＩＣ」を使用することができる。
【００１４】
本発明の他の特徴，実施可能性および利点は，図面の図に表される本発明の実施例についての以下の説明から明らかにされる。その場合にすべての記載，または図示されている特徴は，それ自体であるいは任意の組合せにおいて，特許請求項におけるその要約またはその帰属に関係なく，かつ，詳細な説明もしくは図面における，その表現または表示に関係なく，本発明の対象を形成する。
【００１５】
実施例の説明
図１は，減速手段を制御するための好ましい実施形態の状態移行図を示す。図１において，ブロック１は，減速と減速準備が要求されない駆動状態を示している。これは，ブレーキシステムに圧力がかかってなく，ブレーキ介入が行われないことを意味している。状態ブロック２は，車両の減速は要求されないが，差し迫っている減速のために，万が一のための減速手段が準備される駆動状態を示している。これは，上記制動の状況において短時間で減速をもたらすことができるようにするため，ブレーキシステムを前もって充填し，かつ，ブレーキディスクに圧力をかけることなくブレーキランニングをブレーキディスクに近接させることによって行われる。ブロック３の駆動状態３は，差し迫った衝突を回避する，あるいは，もはや回避できない衝突を軽減するために，最大可能な減速によって車両を制動する駆動状態を表す。駆動状態１から駆動状態２への移行４は，切迫した衝突を考慮しなければならない走行状態をセンサ信号が確認した場合に，自動的に行われる。この移行は，好ましくはヨーレートまたは操舵回転角，レーダーセンサ，リーダー（Ｌｉｄａｒ）センサ，ビデオセンサあるいはブレーキペダルセンサの監視によって行われる。このような信号が，予め設定されたしきい値を上回った，あるいは，これらの信号の組合せが予め定められたしきい値の組合せを上回った場合に，差し迫っている万が一の状況において非常ブレーキをかけるための減速手段が，上記のように準備される。所定の時間後にこの移行４の準備判断基準を上回ってない場合には，ブレーキシステムが再び圧力なしにされることによって，減速準備は無効にされる。このプロセスは，駆動状態２から駆動状態１への移行５に相当する。駆動状態２から駆動状態３への移行６は，ブレーキ操作のために準備された上記減速手段がアクティブにされ，最大可能な減速を伴う，著しい減速の作動を示す。これは，装置へ供給されるセンサ信号の評価により，これらの信号の１つまたは複数から，停止あるいは走行している障害物との衝突が不可避であることが認識されることによって行われる。駆動状態３から駆動状態２への移行７は，最大可能な減速を伴った減速の中止を具現しており，その場合に制動準備は維持される。図１の移行４，５，６，７は，本発明によれば，センサ入力データが本発明に基づく方法により評価されることによって，自動制御される。
【００１６】
図２は，上記と同様な実施例を示しており，この実施例においては，減速手段を制御するための他の駆動状態８が設けられている。この他の駆動状態８は，最大可能な車両減速の下にあり，それゆえ部分減速と表すことのできる，車両の減速を示している。駆動状態１，２および３は，図１に基づく駆動状態１，２および３に相当する。駆動状態間の移行４，５，６および７も，図１の同じ移行４から７に相当する。新しく付け加えられたのは，移行９，１０，１１および１２である。駆動状態３と駆動状態８の間の移行９は，ほぼ最大可能な車両減速から部分減速への車両減速の減少を表している。移行１０は，駆動状態８から駆動状態３への移行を表し，部分減速から最大可能な減速への減速の増大を具現している。駆動状態２から駆動状態８への移行１１は，制動のために準備された減速システムが車両の実際の減速を開始する，減速の導入を表し，その場合にこの車両減速は，最大可能な車両減速の下にある減速に相当する。逆方向の移行１２は，減速しないでさらに移動する状態へ向かう，部分減速の中止を表すが，減速準備された制動装置は備える。
【００１７】
図２の状態移行図の駆動状態８は，最大可能な車両減速の下にある減速を具現している。これは，この駆動状態８において，時間に応じて観察され変化することのできる，可変のブレーキ圧力が可能であることを意味している。
【００１８】
図３は，本発明に基づく方法が使用される，起こり得る交通状況を示している。ここで道路１３が示されており，その場合に各方向にそれぞれ走行路が設けられている。この走行路上を，本発明に基づく装置を搭載した車両１４が移動している。車両１４の前には，前を走行する車両１５があり，逆方向に向かって来る車両１６がある。指示のない駆動状態においては，車両１４の減速手段の制御は，駆動状態１を有している。これは，車両１４が車両１５に追従していることを意味している。車両１４の環境センサが，潜在危険性が増していることを認識した場合に（これは例えば車両１５の著しい減速によって，あるいは車両１４と車両１５の間に障害物が突然出現することによってもたらされる），減速手段の制御は，駆動状態２へ移行する。この結果，車両のブレーキシステムを前もって充填し，ブレーキライニングをブレーキディスクに近接することによって，差し迫っている万が一の状況における非常ブレーキをかけるための減速手段が準備される。車両１４にとって危険量が増大した場合に，２つの反応が可能である。運転者が危険状況を自分自身で認識し，それに応じたブレーキペダル操作によってブレーキ操作をするか，あるいは運転者はこの走行状況の危険量を認識せず，減速手段の制御が自動的なブレーキ操作を行う。これら２つの可能なブレーキ操作以降の推移において，認識された障害（この例においては，車両１５と１６，あるいは車両１４と１５の間に突然現れた障害物を取り扱う）に基づく環境センサにより，それぞれ減速が続いた場合と減速が中断された場合の危険量を求める。この危険量を求めるために，障害物の位置と速度が環境センサを使って求められて，それ以降の移動軌跡が前もって計算される。減速操作の経過において，車両１４の車輪の路面グリップが付着を失い，車両が横滑りすることが生じ得る。これは，図３に示すような状況例においては，その垂直軸を中心とする車両の運動を表している矢印１７で示唆されている。この状況において，本発明に基づく方法は，車輪の路面グリップが再び生じた場合に，車両が対向走行路上へさらに移動しないことを保証するように求められる。そのためには，衝突を回避する制動を中断するのではなく，運転者がブレーキペダルを離して減速の終了を望んだ場合においても，車両が停止するまで衝突を回避する制動を続行することが必要である。
【００１９】
図４には，本発明に基づく方法が使用される，他の交通状況が示されている。各走行方向にそれぞれ１車線を有する道路１３が示されている。これらの車線上に，本発明に基づく装置を備える車両１４，この車両の先を走行する車両１５，および，対向する車線上で向かって来る車両１６がある。車両の進行方向は，図において矢印で示される。この図においても，車両１４の環境センサが車両の検出範囲内の交通状況を検出し，これらを危険量に関して評価する。例えば先を走行する車両１５の著しい制動または車両１４と１５の間に障害物が突然出現したことにより危険量が増大した場合には，減速手段の制御は，減速手段が減速へ向けて準備されることによって，駆動状態１から駆動状態２へ移行する。以降の推移において，この状況の潜在危険性が増大し，または，車両１４の運転者がブレーキペダル操作によって減速し，それによって衝突を回避しようとした場合には，減速手段の制御は，図１においては駆動状態２から駆動状態３へ移行し，図２においては駆動状態２から駆動状態８もしくは駆動状態３へ移行する。この著しい減速によって，車両１４の車輪が路面グリップを失うことが発生し得る。さらに，車両１４の運転者は操舵介入によって回避行動を実行しようとし，それゆえ操舵可能な前車輪が操舵されることが考えられる。この場合において減速された車輪が再び道路グリップを得たとき，車両は，操舵によって突然，破線で示す矢印２０の方向の進行方向へ前進してしまう。車両１６が向かって来る場合においては，この対向車両との衝突という結果が生じる。これを回避するために，車両１４の環境センサは，実際の走行事象を観察して，第１の危険量を備える減速続行，および第２の危険量を備える制動状況の中止について，状況を評価する。この場合に，第２の危険量が第１の危険量よりも大きくなることは，減速操作を中断した場合には，衝突が不可避となるということである。この場合においては，減速手段の制御は，運転者がブレーキペダルを離すことによって減速中断を望んだ場合でも，ブレーキ操作を続行することになる。しかしまた，衝突を防ぐための制動を伴う交通状況も考えられ，その交通状況においては運転者がブレーキ操作を維持して，それによって非常ブレーキを続行する第１の危険量よりも大きい第２の危険量が発生する。この場合には，減速手段の制御は，運転者がブレーキペダルをさらに操作した場合でも，制動プロセスを中断する。従って運転者は，直観的に回避動作を行える可能性を得ることになり，その回避動作の危険量はブレーキ操作を続行する危険量の下になる。従って，減速手段の制御は，衝突が切迫している場合に，減速を続行して，出来る範囲での衝突速度のさらなる減少をさせることが好ましいか，あるいは，減速を中断して，運転者に回避行動の可能性を開くことが好ましいか，を自動的に決定することができる手段を備える。特に，電気的な走行ダイナミクス制御を搭載していない車両においては，この方法は走行安全性の増大を提供する。
【００２０】
図５には，本発明に基づく方法を実施するための，本発明に基づく装置の概略的な構成が示されている。減速手段を制御するための制御装置２１内には，特に，入力領域２２が設けられている。この入力領域２２は，種々の検出手段２３…２５より信号２４…２６を受信する。検出手段２３…２５は，以下の装置のうち１つまたは複数のものとすることができる。すなわち，ヨーレートセンサ，レーダーセンサ，リーダー（Ｌｉｄａｒ）センサ，ビデオセンサ，車輪回転数センサ，操舵角度センサ，アクセルペダルセンサ，ブレーキペダルセンサまたは質量慣性センサ。これらのセンサから提供される信号２４…２６は，入力領域２２へ供給され，そこから信号はデータ交換システム２８によって評価装置２７へ供給される。この評価装置２７は，マイクロプロセッサまたはＡＳＩＣとすることができる。この評価装置２７内で，走行ダイナミックモデルに基づいて，検出手段２３…２５の少なくとも１つによって認識された，停止している，あるいは移動される障害物の移動軌跡が前もって計算される。この前もって計算された移動軌跡によって，減速が続行された場合の第１の危険量と減速が中断された場合の第２の危険量を求めることができる。これら２つの危険量の比較によって，評価装置２７は，減速を続行すべきか，あるいは中断すべきか，を決定する。それぞれ決定結果に従って，データ交換システム２８を介して，出力フィールド２９へ，減速手段３０を制御する信号３１が供給される。
【図面の簡単な説明】
図面
以下，本発明の実施例を，図を用いて説明する。
【図１】  ３つの駆動状態を有する，減速装置を制御するための状態図である。
【図２】  ４つの駆動状態を有する，車両減速装置を制御するための状態図である。
【図３】  本発明に基づく方法が使用される走行状況を示す概略図である。
【図４】  本発明に基づく方法が使用される交通状況を示す他の概略図である。
【図５】  本発明に基づく装置のブロック回路図である。
【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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