(57)【要約】【課題】車両が所定の走行レーンから逸脱した場合に、潜在的危険状況における安全性を簡単な手段で向上させる、車両状態変数の自動補正方法を提供する。【解決手段】車両状態変数の自動補正方法において、車両が所定の走行レーンから逸脱した場合に、ドライバにより設定された係合が低減されて車両状態変数の変化に変換されるように、車両制御装置がパラメータ変換される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が所定の走行レーンから逸脱した場合に、ドライバにより設定された係合が低減されて車両状態変数の変化に変換されるように、車両内の制御装置がパラメータ変換される、所定の走行レーンから逸脱したときにおける車両状態変数の自動補正方法。
【請求項２】
車両の前記車両状態変数が、位置レベル、速度レベルおよび加速度レベルの少なくともいずれかで操作されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ドライバのかじ取り係合が低減されて車輪かじ取り角に変換されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ドライバの係合が、重ね合わせかじ取り変速装置内において、かじ取り変速比を変化させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
ドライバの係合が、電子式安定性プログラム（ＥＳＰ）内において、車両状態変数を低減させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
目標ヨーレートが適合されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
走行レーンから逸脱する直前における車両状態変数または周囲変数の経過が車両状態変数の低減の大きさに対して考慮されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
走行レーンから逸脱する直前における走行レーン経過が、例えばビデオを介して考慮され、特に測定されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
操作されるべき車両状態変数が、所定の分数部分ないしは決定された分数部分に低減されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
走行レーンからの逸脱が、車両に作用している加速度により検出されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
走行レーンからの逸脱が、車両車輪のばね圧縮たわみにより検出されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
車両状態変数の操作のための開始条件として、ドライバの応答勾配がしきい値と比較されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
かじ取り角の設定勾配が、付属のしきい値を超えているかどうかに関して検査されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ヨーレート変化が、付属のしきい値を超えているかどうかに関して検査されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の方法を実行するための制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の走行レーンから逸脱したときにおける車両状態変数の自動補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許公開第１０２００５００３１７７号から、正しい走行レーンから逸脱した場合に対して車両事故を防止するために、車両のかじ取り装置内において、ドライバにより形成されたかじ取り角に対して反対に作用するカウンタ・ステア・トルクを発生することが既知である。このようなレーン保持装置（レーン保持アシスト）は、事故を回避するために、車両を所定の走行レーン内に保持するか、ないしは車両を再び走行レーンに戻すことを目的としている。このためには、走行レーンに関する車両の実際位置がセンサ装置を介して常にモニタリングされ且つ目標軌道から許容値を超える偏差がある場合に対応のカウンタ・ステア・トルクが発生される、高価なセンサ装置が前提となる。
【０００３】
ドイツ特許第１９５０６３６４号から既知の車両制御装置においては、ナビゲーション装置により実際車両位置が決定され且つ走行速度が自動制動により補正され、並びに車両位置がかじ取りトルクないしはかじ取り角の自動設定により補正され、これにより、車両は、例えばカーブを確実に走行可能である。
【０００４】
このようなレーン保持装置は、ドライバの設定に対抗して車両を走行レーンに保持するために、ドライバとは独立の車両状態への追加係合を特徴とする。しかしながら、この場合、特定の走行状況においては、例えば走行レーン上の障害物を回避するために、走行レーンからの逸脱が故意に行われたかもしれないことが考慮されるべきである。さらに、レーン保持装置を確実に機能させるために、急速且つ確実に作動する車両センサ装置および周囲センサ装置が存在していなければならず、このことは技術および費用の面で大きな負担を与えることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
ドイツ特許公開第１０２００５００３１７７号
ドイツ特許第１９５０６３６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、潜在的危険状況における安全性を簡単な手段で向上させることである。特に、ドライバの驚き応答が大きな危険を導くことは回避されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明により、請求項に記載の特徴により解決される。従属請求項は目的に適った変更態様を与える。
【０００８】
本発明による、車両状態変数、例えば縦方向動特性および横方向動特性を決定する状態変数の自動補正方法においては、はじめに、車両が所定の走行レーンから逸脱したかどうかが特定される。これが特定された場合、即ち、車両の少なくとも１つの車輪が走行レーン上に存在していない場合、ドライバにより設定された車両への係合が、正常状態に比較して低減されて車両状態変数の変化に変換されるように、車両内の車両制御装置がパラメータ変換される。
【０００９】
この方法は種々の利点を有している。一方で、ドライバの驚き応答は、通常、ドライバによって、例えばハンドルのような操作要素の過大な操作を与えるが、このドライバの驚き応答は、アクティブな装置を適切に係合させることにより、ドライバの入力に対する車両応答が以後の危険を導かないように、または以後の危険が低減されるように緩和可能であるので、走行安全性が著しく向上される。即ち、この結果、ドライバの設定は、それ以後において実行されても、正常な走行状況に比較して低減された状態において実行される。したがって、ドライバの係合はかなり大きくても、それに対応する著しく危険な車両応答を導くことなく、むしろ車両はより弱くドライバの係合に応答するであろう。
【００１０】
本発明による方法の他の利点は、車両内に本来存在する装置以外に追加の技術的装置を基本的に必要とすることなく、技術的に比較的簡単に実行可能なことである。したがって、特に、走行レーンから逸脱した場合に対して、追加のセンサ装置またはアクチュエータ装置を設ける必要はなく、存在する車両制御装置は、ソフトウェア・レベルにおいてのみパラメータ変換することが可能である。
【００１１】
車両の走行レーンからの逸脱が検出されたとき直ちに、パラメータ変換が実行される。走行レーンからの逸脱を検出するために、車両固有のセンサ装置が、場合により周囲センサ装置、例えばナビゲーション装置（ディジタル・カードを含む位置測定装置）またはその他の走行レーン検出装置、特に光をベースにした走行レーン検出装置（ビデオ式走行レーン検出装置）あるいはレーダ、ライダまたは超音波をベースにした走行レーン検出装置と共に使用される。走行レーンからの逸脱を検出する他の可能性として、車両内に記録された加速度またはばね圧縮たわみが観察されてもよく、これは、比較的簡単で且つ一部本来存在するセンサ装置により実行可能であるという利点を有している。この場合、加速度値ないしはばね圧縮たわみが許容限界値を超えているときには、走行レーンからの逸脱が高い確率で存在している。場合により、走行レーンからの逸脱を十分高い信頼度で推測可能にするために、種々のセンサ装置の信号の組み合わせもまた可能である。
【００１２】
本発明による方法の他の利点は、原理的にドライバの係合が変換されるので、車両運動に関して基本的にドライバが決定権を有していることにある。したがって、車両特性もまた、場合により元のドライバ設定とは異なるドライバとは独立の係合が実行される車両装置において発生することがある追加のいらいら状態を導くことはない。これにより、ドライバの追加のパニック応答または驚き応答は阻止されるかまたは少なくとも弱められる。
【００１３】
好ましい実施態様においては、ドライバの設定の応答として、車両内の車両状態変数が、位置レベル、速度レベルおよび加速度レベルの少なくともいずれかで操作されるように設計されている。場合により、本方法の係合が、これらのレベルの１つまたは複数においてのみ行われ、これにより、最終的に、車両位置がドライバの設定に対応して変化される。しかしながら、車両内のその他の状態変数または影響変数を、例えばドライバのパニック・ステアリングとは反対方向のカウンタ・ステア・トルクの設定により操作することもまた目的に適っていることがある。
【００１４】
他の有利な実施態様においては、ドライバのかじ取り係合が低減されて対応の車輪かじ取り角に変換される。これは、アクティブ・ステアリング装置を備え且つ特にドライバのかじ取り角設定に追加かじ取り角が重ね合わせ可能な重ね合わせかじ取り変速装置を備えているかじ取り装置において行われることが有利である。ＡＦＳ（アクティブ・フロント・ステアリング）またはＥＡＳ（電子式アクティブ・ステアリング）とも呼ばれるこのようなアクティブ・ステアリング装置は、アクティブな係合により、有効かじ取り変速比の変化を可能にし、このことは、本発明による方法の目的に対して、走行レーンから逸脱したのちに間接的なかじ取り変速が設定されるように利用され、これにより、ドライバのかじ取り角設定は車輪かじ取り角の変化をより小さくさせる。
【００１５】
かじ取り変速装置の可変変速のほかに、既知のアクティブ・ステアリング装置を用いて、「微分動作」という追加のかじ取り機能が実行されてもよい。この機能は、ドライバにより設定されたかじ取り角の勾配の関数として追加かじ取り角を設定する。設定された追加かじ取り角に基づいて、車両は急速なかじ取り角変化にはより急速に応答するので、これは、正常な走行運転においては、走行特性をより急速に変化させる。しかしながら、ドライバの驚き応答の場合に過大応答の増幅を回避するために、走行レーンから逸脱した場合においては驚き応答の負の動作を低減させるべくかじ取り機能「微分動作」は非作動とされる。
【００１６】
他の操作の可能性として、電子式安定性プログラムＥＳＰ内において、ドライバの係合が、特に変化された目標値計算により、例えば目標ヨーレートの適合により、車両状態変数を低減させてもよい。電子式安定性プログラムは、正常な状況において、車両への対応の係合により、ドライバによるハンドルのパニック状急旋回を支援するであろう。これに対して、本発明による装置においては、目標値計算の適合により、車両はできるだけ車両の安定性を保持しながらドライバのかじ取り設定にはより弱い程度で追従するように係合が実行される。
【００１７】
他の有利な実施態様においては、走行レーンから逸脱する直前における車両状態変数および周囲変数およびドライバの運転変数の少なくともいずれかの経過が、車両状態変数の低減計算のために考慮される。例えば目標ヨーレートの決定に対して走行レーンから逸脱する前のカーブの曲率を考慮するために、特に、走行レーンから逸脱する直前の走行レーン経過が考慮されてもよい。車両内にカーブの曲率を直接決定するためのセンサ装置が設けられていない場合、目標ヨーレートの決定のために、走行レーンから逸脱する前に設定されたかじ取り角からカーブの曲率が推測されてもよい。さらに、走行レーン経過が、本発明による方法をスタートさせるための開始基準として、特に車両が実際に走行レーンから逸脱したことの妥当性基準として考慮されてもよい。
【００１８】
基本的に、種々の車両制御装置への係合の組み合わせ、即ち例えばＥＳＰへの係合のみならずアクティブ・ステアリング装置への係合もまた可能である。
【００１９】
操作されるべき車両状態変数は、場合により出力値の分数部分に低減されてもよく、この場合、分数部分は設定されても、または他の車両状態変数あるいは運転変数から１回だけ決定されても、あるいは継続して更新されてもよい。
【００２０】
本発明による方法をスタートさせるために、追加の開始条件が形成されてもよい。例えば、実際にドライバの驚き応答またはパニック状応答が特定されたときにのみ車両制御装置の１つへの係合が実行され、この応答は、例えばドライバの入力勾配を付属のしきい値と比較することにより特定可能である。このために、ドライバによる対応する高い変化率を有するかじ取り角位置の変化が驚き応答を推測可能にするので、かじ取り角の設定勾配がしきい値を超えているかどうかに関して検査されてもよい。驚き応答が推測された場合、本発明による方法がスタートされる。かじ取り角の設定勾配に追加してまたはその代わりに、車両内のヨーレート変化またはブレーキ・ペダルの操作速度が検査されてもよい。
【００２１】
全ての方法が、車両内に含まれ且つ種々の車両制御装置と通信する制御装置内において実行されることが目的に適っている。
【００２２】
その他の利点および目的に適った実施態様がその他の請求項、図面の説明および図面から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、車両内に設けられている、所定の走行レーンから逸脱したときにおける車両状態変数の自動補正装置のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１に示されている装置１は、車両内に存在可能であり且つ車両状態変数の自動補正のために必要な種々の構成要素を含む。車両のセンサ装置２は、少なくとも１つのセンサを含むが、目的に応じて複数の同じまたは異なるセンサを含んでいてもよく、この車両センサ装置２を介して、種々の車両状態変数、特にドライバにより設定される車輪かじ取り角、横方向加速度、縦方向加速度、垂直方向加速度、ばね制御系内のばね圧縮たわみ並びに車両速度が決定可能である。さらに、周囲センサ装置３ａ、３ｂが設けられ、周囲センサ装置３ａ、３ｂを用いて、車両の周囲、特に走行レーン並びに走行レーンに関する車両の実際位置が検出可能である。このために、特に走行レーン幅並びに車両の実際レーン・オフセットが決定される。周囲センサ装置として、３ａ内に、走行レーン検出装置、例えばビデオ・センサ装置が、また３ｂ内にナビゲーション装置が設けられている。
【００２５】
センサ装置２、周囲センサ装置３ａおよび３ｂ内において決定されたセンサ信号は制御装置４に供給され、制御装置４内において信号が評価され且つ制御／操作信号が発生され、制御／操作信号は車両内のアクチュエータ装置に伝送される。制御装置４内において、本発明による方法をスタートさせるための開始条件が存在したことが評価された場合、少なくとも１つの車両制御装置によりパラメータ変換が実行される。開始条件として、一方で、車両が走行レーンから逸脱したかどうかが検査され、他方で、ドライバの驚き応答が存在したかどうかが検査される。この開始条件は、車両のセンサ装置２および周囲センサ装置３ａおよび３ｂから供給された入力信号の検査から得られる。
【００２６】
全ての開始条件が満たされている場合、制御装置４内において対応のパラメータ変換が実行され且つ操作信号が発生され、操作信号は、車両内のかじ取り装置６およびブレーキ装置９の少なくともいずれかに供給される。車両内において、かじ取り装置６には、それを介してかじ取りトルクが与えられる電子式パワー・ステアリング装置５のみならず、重ね合わせ可能な追加かじ取り角を発生させるためのアクティブ・ステアリング装置７もまた設けられている。制御装置４内において、ドライバがかじ取り角の急変操作を行ったことが評価された場合、かじ取り変速装置の変速比が変化され、このために、特にアクティブ・ステアリング装置７が、間接的なかじ取り変速比に好ましいように操作される。これにより、ドライバのかじ取り角設定は、正常な状況に比較して低減されて対応の車輪かじ取り角に変換される。電気式パワー・ステアリング装置５を介してさらにかじ取りトルクが操作された場合、特にドライバのかじ取り設定とは反対方向のかじ取りトルクが発生されてもよい。
【００２７】
かじ取り装置の調節に追加してまたはその代わりに、ブロック８により示されている電子式安定性プログラム（ＥＳＰ）がパラメータ変換されてもよい。このために、制御装置４において目標ヨーレートが変化され、それに続いてＥＳＰ装置８において、正常な状況に比較して変化された操作信号が発生され、この操作信号は、種々の車両ユニット、特にブレーキ装置９に供給されるが、場合により、エンジン制御およびかじ取り装置にも供給される。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月22日(2009.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【国際調査報告】
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