(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行方向または実質的に走行方向にある先行車両を検出するセンサ装置を備える二輪車用の運転者支援システムであって、
前記センサ装置（３）は少なくとも１つの走行パラメータ（７）、運転者パラメータ（８）および／または環境パラメータ（１０）に依存して、二輪車の前方に平面状の危険ゾーン（１３）を計算し、該二輪車（１）が前記危険ゾーン（１３）内に存在するときに信号（１４）を出力する運転者支援システムにおいて、
前記平面状の危険ゾーン（１３）は、走行方向で見て少なくとも台形状に拡大した区間を有し、該台形状に拡大した区間は、車間距離の減少とともに前記二輪車（１）と前記先行車両との最小側方オフセット（ｙ）が増大するようにして生じる、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項２】
請求項１記載の運転者支援システムにおいて、
前記走行パラメータ（７）として、以下のパラメータの少なくとも１つを使用する；
・二輪車（１）の速度（ｖ）、
・先行車両の速度（ｖ）、
・二輪車（１）の側方傾斜度（ｍ）、
・二輪車（１）の加速度（ａ）、
ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の運転者支援システムにおいて、
前記運転者パラメータ（８）として、運転者の反応時間（ｔＲ）および／または操縦能力（ｐ）を反映するパラメータが考慮される、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項記載の運転者支援システムにおいて、
前記環境パラメータ（１０）として、温度（θ）および／または路面の濡れ具合および／または空気湿度（φ）が考慮される、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載の運転者支援システムにおいて、
運転者の個別の運転者パラメータ（８）を記憶し、運転者を識別する運転者識別装置が設けられている、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載の運転者支援システムにおいて、
ヘルメットに結合されたシグナリング装置が設けられている、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項７】
請求項６記載の運転者支援システムにおいて、
前記シグナリング装置は、前記信号（１４）をヘルメットバイザーにまたはヘルメットバイザーを介して出力する、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項８】
請求項７記載の運転者支援システムにおいて、
前記シグナリング装置を介して前記信号（１４）が回避勧告として出力される、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項９】
請求項７または８記載の運転者支援システムにおいて、
前記信号（１４）は、運転者に不快なシグナリング形態で前記シグナリング装置を介して出力される、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項１０】
請求項９記載の運転者支援システムにおいて、
前記不快なシグナリング形態は、前記シグナリング装置を介して視覚的および／または音響的および／または触覚的に出力される、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項記載の運転者支援システムにおいて、
前記二輪車（１）が少なくとも所定の時間間隔にわたって中断なしで前記危険ゾーン（１３）に存在する場合にだけ、前記センサ装置（３）は前記信号（１４）を出力する、ことを特徴とする運転者支援システム。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか一項記載の運転者支援システムにおいて、
前記センサ装置（３）は位置検出システムと接続されており、前記環境パラメータ（１０）として付加的に位置データを使用する、ことを特徴とする運転者支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけ自動二輪車用の運転者支援システムに関するものである。この支援システムは走行方向または実質的に走行方向にある障害物を検出するセンサ装置を備える。
【背景技術】
【０００２】
マルチトラック車両用の運転者支援システムは一般的に公知である。この運転者支援システムは、所定のパラメータを評価し、警報通報の出力または車両システムのアクティブ制御によって走行過程の基本的安全性を高めるために用いられる。例えばＤＥ  １９８  １８  ２５９  Ａ１から、自動車の走行車線変更を監視するための方法および装置が公知である。この方法および装置は、交通量の増大したクリティカルな状況において車線変更の際にこの車線変更を監視することによって車両運転者を支援するものである。このために作動信号による方法開始後に、自動車の前方空間と、自動車の後方空間が監視され、隣接する対象物への安全間隔が計算され、この安全間隔を下回ると警報信号が出力される。
【０００３】
ここで付加的な別個の車線検出装置により車線変更の開始が検出されると、この方法をスタートするための作動信号が形成される。さらにＥＰ  １  ５０８  ８１９  Ａ１には、レーダセンサとレーザセンサによって自動車と、この自動車の車線の実質的に横にある障害物との間隔、および自動車の前方にある少なくとも２つの障害物間の間隔を、操舵角補正値の検出のために、ブレーキ補正値の検出のために、または間隔警報情報の出力のために検出する運転者支援システムが記載されている。これらの運転者支援システムは共通して、マルチトラック自動車に特別に適用される。これらのシステムはシングルトラック自動車、とりわけ自動二輪車に転用することはできない。なぜならこれらのシステムは実質的に二輪走行の局面を考慮しないからである。さらにこれらのシステムは、クリティカルな状況が発生するときに、すなわち操作の必要性がすでに存在する場合に警報する。このことは自動二輪の運転者にとって、とりわけ高性能のオートバイの運転者にとって、適切な反応をするにはすでに遅すぎることがある。なぜなら２トラック自動車とは異なり、自動二輪車は完全に別の走行ダイナミックスと、格段に小さな路面グリップ力を有するからである。さらに運転者支援システムの例えば自家用車に特別の反応形式、例えばフルブレーキングの開始または操舵角補正は自動二輪車の運転には適切ではなく、適さない。
【特許文献１】ＥＰ  １  ５０８  ８１９  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、とりわけ自動二輪車用の運転者支援システムを提供することでありこのシステムは前記の欠点を回避し、二輪走行の安全性を格段に向上することができるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このために、走行方向または実質的に走行方向にある障害物を検出するセンサ装置を備える、とりわけ自動二輪車用の運転者支援システムが提案される。ここでは、センサ装置が少なくとも１つの走行パラメータ、運転者パラメータ、二輪車パラメータおよび／または環境パラメータに依存して、二輪車の前方に平面状の危険ゾーンを計算し、二輪車が危険ゾーンに存在するときに信号を出力する。ここで本発明の課題は、先行車両に危険に追従しているか、または不適切に障害物に接近していることを二輪車の運転手に警告することである。ここで、一方では車間距離の詰めすぎ、他方ではあまりに中央での走行であることが危険であると判明した。両者の場合とも、方向変更または非常ブレーキングによって、例えば先行車両の予期しない操縦に反応できるチャンスが減少する。このために、センサ装置に走行パラメータ、運転者パラメータ、二輪車パラメータおよび／または環境パラメータが検出される。
【０００６】
このような検出は個々のパラメータまたはパラメータ群に制限することができる。またはこれらパラメータの複数またはすべてを検出することもできる。検出されたパラメータはセンサ装置で適切な計算ユニットと、それに適したアルゴリズムによって評価され、平面状の危険ゾーンが計算される。この危険ゾーンは走行方向で二輪車の前方に存在する。ここで危険ゾーンは、走行方向で二輪車前方の領域であり、（前記のパラメータに依存する）所定の状況において危険のない回避またはブレーキングを可能にするためには二輪車が走行してはならない領域として理解すべきである。したがって危険ゾーンは前記のパラメータに依存して変化する。
【０００７】
危険ゾーンは変化しないパラメータ、または実質的に変化しないパラメータとして理解すべきではなく、二輪車運転者が状況に依存して、この領域の外にいるときにはいつでも回避または制動することのできる平面状の領域として理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
別の実施形態では、危険ゾーンが二輪車と障害物との最小間隔を考慮する。二輪車事故に至る局面の１つは、最小間隔または安全間隔を下回ること、すなわち車間距離の詰めすぎである。この場合、方向変更または非常ブレーキングにより反応するチャンスが減少する。そのため不所望の衝突（すなわち追突）が発生し得る。この危険ゾーンは速度の上昇と共に延長され、速度と停車距離との間の既知の関係が考慮される。
【０００９】
別の実施形態では、危険ゾーンが二輪車と障害物との最小側方オフセットを考慮する。二輪車事故に対する別の原因は、中央での追従である。すなわち先行車両の真後ろを走行することである。この場合、二輪車は先行車両の中央軸線上またはその近傍に存在する。しかしこの空気力学的には非常に有利な走行は、先行車両が予期しない操縦をした場合の回避または方向変更を困難にする。これに対して二輪車運転者が最小側方オフセットを遵守すれば、すなわち先行車両の中央軸線から側方に偏移していれば、二輪車運転者は（マルチトラック車両の場合とは異なり）左または右に回避することができる。二輪車の特別の走行ダイナミックスによりここでは回避操縦が可能である。マルチトラック車両の場合、非常ブレーキングまたは追突の結果を緩和する手段が考えられるだけである。ここで最小側方オフセットとは、前記のパラメータを考慮したときに回避が可能である、先行車両の中央軸線に対する側方のオフセットである。
【００１０】
有利な実施形態では、危険ゾーンは走行方向で見て少なくとも台形状に拡大した区間を有する。台形状に拡大した区間は、最小側方オフセットが車間距離の減少と共に増大するようにして生じる。すなわち二輪車が先行車両に接近すればするほど、先行車両の中央軸線に対してずれて走行しなければならない。これは先行車両の突然の操縦、とりわけ急ブレーキを回避できるようにするためである。しかし所定の最小側方オフセットからは、先行車両の左外側輪郭線上または右外側輪郭線上を走行することとなるので、それ以上の側方オフセットは必要ない。これにより部分的に台形状の危険ゾーンが生じる。
【００１１】
実施形態では走行パラメータとして、二輪車および／または障害物の速度、二輪車の側方傾斜度、および／または二輪車の加速度が考慮される。これらのパラメータは、センサ装置の適切なセンサ系により記録される。ここで走行パラメータとは、走行特性、すなわち本来の操縦を前進過程の意味で記述するパラメータである。ここでまず第一に、二輪車および／または先行障害物の速度（その結果、短縮または増大する車間距離）、曲線走行のインジケータとしての二輪車の側方傾度、結果としてこれに依存する所要の路面粘着力、およびそこから生じる横加速度、および／または二輪車の加速度が考慮される。
ここで加速度とは、もちろん負の加速度、すなわち減速も含むと理解されたい。これらのパラメータは、二輪車の前進過程を記述する。
【００１２】
別の実施形態では走行パラメータとして反応時間および／または運転者の操縦能力を反映するパラメータが考慮される。これらの走行パラメータは適切なセンサ系によって検出することができ、とりわけ反応時間はそのために専用に設けられた装置によって、例えばすでに出力された警報通報への運転者の反応時間の検出によって求めることができ、有利には記憶することができる。
【００１３】
このようにして記憶された反応時間を呼び出し、運転者の操縦能力を、この行動を反映するパラメータによって、例えば傾斜姿勢を取り、再び戻す運転者の能力を考慮することができる。運転者が鈍重であれば、または運転者の操縦能力が低ければ、危険ゾーンはそれだけ広くおよび／または長くなる。このことにより、とりわけ運転者の実際の操縦能力に関して、信号を不当に早期に出力することが回避される。これにより、運転者支援システムを運転者がますます受け入れるようになり、信号の正当性に関する信頼度が格段に上昇する。誤警報の危険性はこれによって格段に低減される。
【００１４】
別の実施形態では、環境パラメータとして温度および／または路面の濡れ具合および／または空気湿度が考慮される。環境パラメータは適切なセンサ系、例えば温度および／または湿度センサによって検出される。温度が低く、とりわけ空気湿度が高い場合、これに付随して路面の濡れ度も上昇し、危険ゾーンの拡大が必要である。これはこの場合には二輪車のタイヤの摩擦係数が路面上で格段に低下する空である。さらに空気湿度を介して、存在する視界状況について予測することができる。この場合もちろん、視界状況そのものを検出することもできる。
【００１５】
有利な実施形態では、運転者支援システムは運転者識別装置を有し、この運転者識別装置は運転者の個別の運転者パラメータを記憶し、運転者を識別する。運転者識別に相応して、この運転者について記憶された運転者パラメータ、とりわけその運転者の操縦能力を呼び出し、危険ゾーンを走行開始時から操縦能力に合わせて調節することができる。この点でこのシステムを運転者に適合することをスタート時に行う必要はなく、記憶された値にアクセスすればよい。その結果、走行開始時には信頼性のある運転者支援が存在する。
【００１６】
別の有利な実施形態では、運転者支援システムはヘルメットに接続された信号通知装置を有する。信号はもちろん二輪車のいずれかの適切な個所で出力することができる。これはとりわけ計器盤の領域、例えば速度計またはコントロール照明の領域である。しかし有利には信号の出力はヘルメットに接続された信号通知装置を介して行われる。これにより運転者の知覚が直接的に刺激され、信号を間違って見過ごしたり、聞き逃したりすることがない。
【００１７】
有利な実施形態では、通報装置が信号をヘルメットバイザーに、またはヘルメットバイザーを介して出力する。とりわけ光学的シグナリングの場合、信号の出力はヘルメットバイザーで、またはヘルメットバイザーを介して行うのが有利であり、この場合、信号は運転者の視野に直接現れる。このことはヘルメットバイザーに配置された光学的装置により行うことができる。この装置は例えば警報ランプまたは照明面または類似の適切な装置である。また信号をヘルメットバイザーに入力反射することにより行うこともできる。これはマルチトラック車両の場合に、フロントウインドウに対するヘッドアップディスプレイとして公知のように行うことができる。とりわけここで信号の出力は、仮想３次元シグナリングとして可能である。このシグナリングは運転者に例えば危険ゾーンを走行方向に前もって投影する。有利にはこのような信号は、運転者に直接的に理解されるように出力され、運転者が二輪車の操縦から解釈に気を遣うことにより注意を逸らされないようにする。
【００１８】
別の有利な実施形態では、シグナリング装置を介して回避勧告が出力される。シグナリング装置は運転者に、検出されたパラメータに基づいて事故を回避するのに有利である少なくとも１つの方向を指示する。このことは矢印の簡単な入力反射により、または複雑な仮想３次元表示により行うことができる。とりわけ最小車間距離と最小側方オフセットに関しては、回避勧告がそれぞれ関連の有利なやり方で表示される。
【００１９】
別の有利な実施形態では、信号が運転者に不快なシグナリング形式で出力される。ここでは信号がそのような形式およびやり方で出力されると、これが運転者にとって不快であり、少なくとも所望のものではないことが前提である。これにより、運転者が運転者支援システムを不適切に使用すること、例えば「追い越し支援」として乱用することが回避される。これにより運転者は、本発明の運転者支援システムは限界領域に近い運転のやり方に対するトレーニングシステムではなく、安全システムであり、信号が出力されるのは二輪車が望ましくないやり方で危険ゾーンに存在しているからである、例えば運転者の不注意のためであることを自覚する。このような不快なシグナリングは、ハンドル振動、強力な照明信号ランプ、不快と感じる周波数領域での音響信号、または類似のやり方で行うことができる。とりわけ車両に直接的に介入することにより、例えば短時間の周期的ブレーキングにより行うこともできる。運転者はこれにより、望ましくないやり方で、または不適当なやり方で危険ゾーンの限界に意図的に近づこうとする試みを阻止される。
【００２０】
別の有利な実施形態では、危険ゾーンに立ち入った際に発生する警報信号が、危険ゾーン内に滞在する長さに時間的に結合される。したがい警報信号は、運転者が所定の時間、危険ゾーンに留まる場合に初めて作動される。このことにより、運転者が危険ゾーンの限界領域に滞在する場合に、頻繁に警報が繰り返されることにより、その作用に麻痺してしまうことが回避される。さらに所定の走行状況、例えば追い越し過程で危険ゾーンに入り込むことは操縦を確実に遂行するために不可欠のことである。このような走行状況での警報信号は運転者をいらだたせることになる。
【００２１】
別の有利な実施形態では、センサ装置にカードを有する位置検出システム、例えばＧＰＳシステムが結合され、カードデータに加えて環境パラメータとして使用される。これにより、危険ゾーンの大きさを位置に関連する環境パラメータに適合することができる。これは例えば道路形式、危険な交通領域の存在、例えば交差点領域または既知の重大事故地点である。
【００２２】
さらに前記の運転者支援システムを有する自動二輪車が提案される。
【００２３】
さらに有利な実施形態は、従属請求項およびそれらの組合わせから得られる。
【００２４】
本発明を以下、実施例に基づき詳細に説明する。しかしこの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２５】
図１は、自家用車２の後方を走行する自動二輪車１における運転者支援システムの機能を説明する概略図である。二輪車１に配置されたセンサ装置３により、複数のセンサ４（ここには概略的にだけ示されている）を介して種々のパラメータ１１が検出され、これらのパラメータがセンサに所属の評価装置５を介して適切なアルゴリズムによって評価される。
【００２６】
これら個々のパラメータ１１はパラメータ群６に分割することができる。これは例えば走行パラメータ７、運転者パラメータ、二輪車パラメータ９および環境パラメータ１０である。ここで走行パラメータ７は、二輪車の速度ｖ、二輪車の目下の加速度ａ（これは負であることもでき、その場合は減速を表わす）、および二輪車の傾斜度ｍのようなパラメータであり、走行過程に関連する。
【００２７】
運転者パラメータ８として、運転者の反応時間ｔＲ、ならびに二輪車１で傾斜姿勢を取り、また戻す運転者の能力が考えられる。この種の運転者能力は例えば一般的パラメータｐで検出することができる。このパラメータは運転者の能力を例えば無次元数として、センサ装置３および評価装置５のパラメータ１１の評価を調整するために表わす。
【００２８】
二輪車パラメータ９として、二輪車１の動作状態ｋに関するデータが考えられる。この動作状態は二輪車１にある記録器を介して得られる。
【００２９】
環境パラメータ１０として、例えば（相対的）空気湿度φ、温度θまたは例えば適切なセンサ系を介して検出される路面の濡れ具合が考えられる。
【００３０】
これら個々のパラメータ１１は評価のために評価回路５を介してセンサ装置３に達する。そこではこれらのパラメータ１１に依存して、所定の状況で（すなわち前記パラメータ１１の影響下で）どのように二輪車１が先行自家用車２から車間ｘを取るべきかが計算される。この車間は、先行自家用車２が予測できない操縦をする場合に停止ないしは回避できるような間隔である。
【００３１】
自家用車２が予測不能な操縦をした場合に二輪車１が回避することに関しては、まず第一に側方回避が考えられる。このために、自家用車２の左側または右側を走行することが必要である。したがって自家用車２の仮想中央軸線１２から外に最小側方オフセットｙ、すなわち左側ｙｌおよび右側ｙｒが必要であり、これにより所定の車間ｘにおいて、自家用車が急ブレーキを掛けたり、突然停車しても避けて通ることができる。ここで最小側方オフセットｙは、二輪車１と自家用車２の間隔ｘが小さくなることに依存して、拡大する。しかしこの間隔ｘがほぼ自家用車２の外側輪郭線の幅まで小さくなると、最小側方オフセットをそれ以上拡大する必要はない。なぜならここからは二輪車１が自家用車２の脇を直接すり抜けることができるからである。このことによって最小側方オフセットｙを適用すれば、すなわち左側最小側方オフセットｙｌと、右側最小側方オフセットｙｒを適用すれば、間隔ｘの関すとして二輪車１の走行方向Ｒに平坦に表示された、ほぼ台形状に拡張する危険ゾーン１３が発生する。自家用車２の予測不能な操縦を回避するか、または適時にブレーキングできるようにするためには、この危険ゾーン内を二輪車１は走行すべきではない。
【００３２】
ここでこの危険ゾーン１３は連続的に新たに、前記のパラメータ１１に依存して計算される。例えば不注意で二輪車１の（図示しない）運転者が危険ゾーン１３に進入すると、評価装置５が組み込まれたセンサ装置３を介して信号１４が発生され、これにより二輪車１の運転手に危険ゾーン１３を走行することは望ましくないことがシグナリングされる。
【００３３】
信号１４はここに図示しないシグナリング装置、有利にはヘルメットと結合されたシグナリング装置を介して出力され、例えば信号は図示しないヘルメットバイザーに出力される。この信号は有利には光学的、音響的、および触覚的形態にすることができ、例えばどの程度危険ゾーン１３に進入したかに応じてその強度を徐々に変化することもできる。このようにして二輪車１の運転者は、信号１４がなくても面倒な解釈を行う必要がなく、危険ゾーン１３の走行が望ましいものではないことに注意を喚起され、自分の運転を相応に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】運転者支援システムの機能を概略的に示す図である。
【図１】
0005074357.tif 000002