(57)【要約】【課題】事故の危険が高い場合に自動車のドライバを事故から守る手段ないしは事故の損害を低減する手段を提供する。【解決手段】事故の危険が高い場合に自動車における少なくとも１つの走行状態変数が変化される、事故検出装置を備えた自動車のドライバに警告するための方法において、変化されるべき前記走行状態変数が、ヨーレート（Ψ′）ないしはヨーレートと相関を有する状態変数であり、事故の危険が高い場合にヨーレートが変化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
事故の危険が高い場合に自動車における少なくとも１つの走行状態変数が変化される、事故検出装置を備えた自動車のドライバに警告するための方法において、
変化されるべき前記走行状態変数が、ヨーレート（Ψ′）ないしはヨーレートと相関を有する状態変数であることを特徴とする事故の危険が高い場合に自動車のドライバに警告するための方法。
【請求項２】
前記ヨーレート（Ψ′）の変化（Δω）が、所定の上限値ないしは計算された上限値を下回っていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ヨーレート（Ψ′）の変化（Δω）が、事故の確率および予想される事故の損害の少なくともいずれかと相関を有す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】
事故が予想される確率がしきい値を上回っている場合に対してのみ、前記ヨーレート（Ψ′）が変化され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】
前記ヨーレート（Ψ′）の変化（Δω）が、所定の下限値ないしは計算された下限値を上回ってい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】
前記ヨーレート（Ψ′）が増大されるときの時間の関数としての上昇勾配が最大にされることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ヨーレート（Ψ′）が再び低下されるときの時間の関数としての下降勾配が最大に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】
ドライバに警告するための前記ヨーレート（Ψ′）は、安定な走行状態においてのみ変化されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記ヨーレート（Ψ′）が、自動車の姿勢角が許容限界値を下回っているときにおいてのみ変化されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ヨーレート（Ψ′）が、垂直軸周りの車両の慣性モーメント（Ｊｚ）の関数として変化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】
前記ヨーレート（Ψ′）が、垂直軸周りのヨーモーメント（Ｍｚ）の関数として変化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】
前記ヨーレート（Ψ′）の変化（Δω）が、次の関数
【数６】
2010538383.tif 000008
により実行されることを特徴とする請求項１０および１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ヨーレート（Ψ′）を変化（Δω）させるために、少なくとも１つの車両車輪が制動されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記ヨーレート（Ψ′）を変化させるために、駆動トルクが、能動的な操作装置の操作により、種々の車両車輪間に分配されることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記ヨーレート（Ψ′）が、能動的なかじ取り装置内に追加角度を発生することにより変化されることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記追加角度が、能動的な前車軸かじ取り装置において設定されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記追加角度が、能動的な後車軸かじ取り装置において設定されることを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
事故が回避されるか、または少なくとも事故の損害が低減されるように、ヨー角（Ψ）が調節されることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれかに記載の方法を実行するための制御装置。
【請求項２０】
事故の危険が高い場合に、ヨーレート（Ψ′）ないしはヨーレートと相関を有する状態変数を変化（Δω）させるために、自動車内の操作装置が操作される、事故検出装置を設けた、請求項１９に記載の制御装置を備えた自動車のドライバに警告するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、事故の危険が高い場合に自動車のドライバに警告するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許公開第１０ ２００４ ０３０ ７５６号から、衝突の危険が高い状況において自動車のドライバに運転感覚により警告するための方法が既知である。自動車は物体検出センサを備え、物体検出センサは、例えばレーダ・センサ、超音波センサまたはビデオ・センサとして形成され、物体検出センサを介して、自身の自動車に対する物体との間隔および相対速度が決定可能である。例えば自身の車両速度のような他の入力データと組み合わせて、これから、対応する物体との衝突に対する危険値が決定される。衝突の危険が高い場合、ドライバに警告するために、車両内のブレーキ装置が自動的に操作され且つブレーキ圧力が発生され、このブレーキ圧力がドライバによって感知される。これにより、ドライバの注意が実際に喚起される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
ドイツ特許公開第１０２００４０３０７５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、事故の危険が高い場合に自動車のドライバを事故から守る手段ないしは事故の損害を低減する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明により、請求項１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。
本発明による方法において、ドライバは運転感覚により事故が差し迫っていることに関して警告され、この事故が差し迫っていることは、自動車内の事故検出装置により決定される。ドライバへの警告は、ドライバによって対応の応答を行わせるために、自動車において走行状態変数が特に急激にないしはパルス状に変化されることによって行われる。本発明により、走行状態変数として、ヨーレートないしはヨーレートと相関を有する状態変数が変化されるように設計されている。しかしながら、自動的に変化されるヨーレートの走行動特性への影響をできるだけ小さく保持するために、ヨーレートの変化は、所定の上限値ないしは計算された上限値を下回っている。これにより、一方でドライバが警告され、他方で警告それ自身は車両の横方向動特性に対して全く影響を与えないことまたは少なくともほとんど影響を与えないことが保証されている。即ち、横方向動特性への影響はドライバの応答によって行われる。一方、ヨーレート変化がドライバにより感知され且つ警告信号として理解されることを保証するために、ヨーレートの変化は所定の下限値ないしは計算された下限値を上回っていることが好ましい。
【０００６】
基本的に、この方法は、ドライバを、直感的に、異常事態、即ち差し迫った事故に注意を向けさせるという考え方に基づいている。ドライバはヨーレートへの係合を感知し且つこの係合を警告として認識し、しかもできるだけ応答時間を短くする。警告の発生と必要な操作との間の直接関係に基づいて、ドライバは、直感的に、事故を防止するためにないしは事故の損害を低減するために適切な手段をとるであろう。警告はヨーレートの変化として行われるので、ドライバはかじ取り操作を実行し、これにより、ヨーレートの変化を介して発生された警告は、ドライバにより対応かじ取り角操作によって増幅される。したがって、車両の横方向動特性への係合は、最終的にドライバが決定する。
【０００７】
警告信号の時間経過は種々の方式で実行可能である。例えば、ヨーレートの変化は、予想される損害が大きければ大きいほど、それだけより強く警告信号が現われるように、予想される事故の損害と相関を有していてもよい。追加態様または代替態様として、警告信号は、事故の確率の増大と共に警告信号の強さもまた増大するように、事故の確率と結合されてもよい。しかしながら、いずれの場合においても、警告信号、即ちヨーレートの変化が所定の上限値ないしは計算された上限値を下回っていることが目的に適っている。
【０００８】
他の有利な形態により、事故が予想される確率がしきい値を上回っている場合に対してのみ、ヨーレートが変化される。この条件により、重大な事故が予想される場合においてのみ警告信号が発生され、一方、事故の確率がきわめて小さい場合には、不必要にドライバをいらだたせないために、いかなるこのような警告信号も発生されないことが保証されている。
【０００９】
ヨーレートの変化が他の条件に従って行われてもよい。即ち、ヨーレートが増大されるときの上昇勾配が最大にされ、これにより、時間に関して実際にパルス状のヨーレート変化が実行されることが目的に適っている。同様に、ヨーレートが再び低下されるときの時間の関数としての下降勾配もまた最大にすることが目的に適っている。要するに、これは、ヨーレート変化の急激な上昇および下降を有するヨーレート・パルスを形成させる。
【００１０】
安全性の理由から、不安定な走行状態において他の不安定化要因が入り込むことを阻止するために、ヨーレートは、安定な走行状態においてのみ変化される。走行状態の安定性に対する尺度として、例えば自動車の姿勢角が考察され、この場合、ヨーレートの変化は、姿勢角が許容限界値を下回っている場合に対してのみ実行される。
【００１１】
ヨーレートが、垂直軸周りの車両の慣性モーメントおよびヨーモーメントの関数として変化されることが有利である。技術的には、ヨーレートの変化は、例えば少なくとも１つの車両車輪が適切に制動されることによって実行可能である。しかしながら、いわゆるトルク・ベクトル化操作装置により、１つの車軸の両方の車輪における車輪トルクを調節することもまた可能であり、トルク・ベクトル化操作装置において、トルクが同じ車軸の一方の車輪から他方の車輪へシフトされる。トルク・ベクトル化操作装置は、例えば能動的に操作可能なクラッチを有するディファレンシャルである。さらに、ヨーレート変化を発生させるために、能動的かじ取り装置が使用されてもよく、例えば、それにより前車軸における追加角度が設定可能なＡＦＳ（アクティブ・フロント・ステアリング）、またはそれにより後車軸のかじ取り可能な車輪における追加角度が設定可能な後車軸かじ取り装置が使用されてもよい。
【００１２】
事故を回避することまたは事故の損害を低減させることに寄与するために、車両の横方向動特性運動がいずれの方向に変化されなければならないかに関する情報が、自動車内の事故検出装置を介して提供されることもまた有利である。それに対応して、増大または低減するヨー角により、ヨーレート変化が実行される。
【００１３】
車両内に、ヨーレート変化が達成可能な複数の能動的操作装置が存在するかぎりにおいて、ヨーパルスを変換するために、同時に、複数のこれらの操作装置が使用されてもよい。これにより、事故の検出時点とヨーパルスの発生との間の不感時間が最小になり、並びにヨーパルスの高い上昇勾配が達成可能である。さらに、もしこれが達成されなかった場合にドライバをいらいらさせることがあるハンドルへの反作用が回避可能である。
【００１４】
その他の利点および目的に適った形態が、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】
【００１５】
【図１】図１は、事故の危険が高い場合にドライバに警告するための本発明による方法の種々のステップを有するブロック回路図を示す。
【図２】図２は、ヨーモーメントの下側の面積がヨーレートの変化に対する尺度を表わす、時間の関数としてのヨーモーメントの経過を有する線図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示す流れ図から、第１の方法ステップ１において、車両に搭載された事故検出装置により、差し迫っている衝突の危険ないしはその他の事故の危険が検出されることがわかる。このために、例えばレーダ・センサ、超音波センサまたは赤外線センサおよびビデオ装置のような事故検出装置が使用される。これらの装置は、さらに、方法ステップ２により、車両が所定の車道ないしは車線から逸脱しているかどうかを検出するために使用されてもよい。上記の非接触的に作動する検出装置に追加してまたはその代わりに、電子式に記憶されている道路網と組み合わせて車両の位置を決定するためのＧＰＳシステム（全地球的測位システム）が使用されてもよい。
【００１７】
他の方法ステップ３において自動車の走行状態が決定され、このために、センサ内に装着されているセンサ、例えば加速度センサおよびヨーレート・センサが使用され、この場合、場合により、例えば上記の観測モデルを介して、走行状態を計算により決定することもまた可能である。
【００１８】
方法ステップ１−３において集められたデータは、制御装置４内において処理され、制御装置４内において、他の手段を介して判定が行われる。例として方法ステップ５および６が記入されているが、方法ステップ５および６は、制御装置４内において実行され、この場合、方法ステップ５において、はじめに、集められ且つ評価されたデータおよび情報に基づいて、ドライバにヨーパルスの形態ないしはヨーレートΨ′の変化Δωの形態で、警告が発生されたかどうかの判定が行われる。警告が発生されたという判定が行われた場合、次の方法ステップ６において、自動車内の能動的な操作装置が選択され、それが操作されたとき、車両の横方向動特性したがってヨーレートもまた調節可能である。
【００１９】
これらの操作装置が方法ステップ７−１０で表わされている。例えば、方法ステップ７は、少なくとも１つの車両車輪において車輪ブレーキ・トルクＭＢを発生する能動的なブレーキ装置の操作である。これにより、車両垂直軸ｚの周りにヨーモーメントＭｚを発生することが可能である。車輪ブレーキ・トルクＭＢの大きさは、希望のヨーモーメント経過から、次の関数により、車輪半径ｒＲおよび輪距ｂの関数として決定可能である。
【００２０】
【数１】
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【００２１】
代替態様または追加態様として、方法ステップ８により、上記のトルク・ベクトル化操作装置を用いて１つの車両車軸における車輪トルクＭＲが調節されてもよく、これにより、同じ車軸の一方の車輪から他方の車輪へトルクがシフトされる。シフトされるべき車輪トルクＭＲは、次式により希望のヨーモーメント経過Ｍｚの関数として得られる。
【００２２】
【数２】
2010538383.tif 000004
【００２３】
この場合、車輪トルクＭＲは、車軸の一方の側において車輪から減算され、同じ車軸の反対側の車輪に加算される。
方法ステップ９に表わされているさらに他の代替態様により、能動的な前車軸かじ取り装置が操作され、能動的な前車軸かじ取り装置において、希望のヨーモーメント経過Ｍｚの関数として、追加かじ取り角Δδが、次の関数により、前車軸の横滑り剛性ｃαＶ、前車軸と車両重心との間の間隔ｌＶおよびかじ取り角δの関数として決定される。
【００２４】
【数３】
2010538383.tif 000005
【００２５】
さらに、自動車が能動的な後車軸かじ取り装置を備えている場合に対して、この能動的な後車軸かじ取り装置を操作することもまた可能である（方法ステップ１０）。このために、後車軸かじ取り装置において、追加かじ取り角ΔδＲが、次の関数により、後車軸の横滑り剛性ｃαＲ、後車軸と車両重心との間の間隔ｌＲおよび後車軸かじ取り装置におけるかじ取り角δＲの関数として決定される。
【００２６】
【数４】
2010538383.tif 000006
【００２７】
ヨーパルスないしはヨーレートΨ′の変化Δωを発生させるために、図２の線図内に示されているように、ヨーモーメントＭｚの希望の線図の下側の面積が、次の関数により積分されて求められる。
【００２８】
【数５】
2010538383.tif 000007
【００２９】
ここで、Ｊｚにより、垂直軸ｚ周りの車両の慣性モーメントが表わされる。
ヨーモーメントＭｚの積分は、図２に示す実施例においてその間にヨーモーメント＞０が成立する２つの時点ｔ１およびｔ３の間で行われる。
【００３０】
図２に、符号１１で表わされた事象が記号としても記入され、この事象は時点ｔ０に発生し且つ事故の検出を表わし、この事故の検出は、自動車内の事故検出装置において実行される。Δｔａで表わされた、時点ｔ０における事故の検出と時点ｔ１におけるヨーパルスの発生との間の期間は不感時間を表わし、不感時間はシステムに依存するものであり且つヨーパルスの形態の警告の発生まで経過する。不感時間は種々の操作装置の協働により低減可能である。
【００３１】
この実施例において、ヨーモーメントＭｚは三角形の線図を形成し、この場合、ヨーモーメント三角形の辺１２および１３は、ヨーパルスの上昇ないしは下降に対する上昇勾配ないしは下降勾配を示している。最高点１４はパルスの高さに対応する。勾配１２または１３は時間の関数であり且つ種々の基準に従って発生可能であり、近似された単一パルスの形でヨーモーメントΨ′のできるだけ急激な変化Δωを達成するために、勾配１２または１３は、例えば時間の関数として最大にされる。
【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月8日(2010.3.8)
【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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【図２】
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【国際調査報告】
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