(57)【要約】本発明は、危険状況における自動車の運転者のかじ取り援助方法であって、自動車が、そのかじ取り装置（２０，６０）に影響を及ぼす手段（３０）及び車両周辺検出手段（１０）を備えているものに関する。本発明によれば、運動経路計算装置（４０）が設けられて、車両周辺検出手段（１０）のデータに基いて、すべての走行可能で安定な運動経路の走行領域を計算し、危険状況の存在に関して、現在のかじ取りハンドル操作を検出しかつ評価する手段（４０，５０）が設けられ、危険状況を確認すると、現在求められる走行領域から、対応する現在のかじ取り操作により示される操縦に相当する運動経路が求められ、求められる運動経路に応じて操縦を続行するために、かじ取り装置（２０）に影響を及ぼす手段（３０）により運転者が援助される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
危険状況における自動車の運転者のかじ取り援助方法であって、自動車が、そのかじ取り装置（２０，６０）に影響を及ぼす手段（３０）及び車両周辺検出手段（１０）を備えているものにおいて、
運動経路計算装置（４０）が設けられて、車両周辺検出手段（１０）のデータに基いて、すべての走行可能で安定な運動経路の走行領域を計算し、
危険状況の存在に関して、現在のかじ取りハンドル操作を検出しかつ評価する手段（４０，５０）が設けられ、
危険状況を確認すると、現在求められる走行領域から、対応する現在のかじ取り操作により示される操縦に相当する運動経路が求められ、
求められる運動経路に応じて操縦を続行するために、かじ取り装置（２０）に影響を及ぼす手段（３０）により運転者が援助される
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
計算される運動経路用の運動経路計算装置（４０）が対応するかじ取りハンドル角を求め、
かじ取りハンドル操作が、かじ取りハンドル角又はかじ取りハンドル角に相当する角の検出により、かつ／又はかじ取りハンドル角速度又はかじ取りハンドル角速度に相当する角速度の検出により、検出されかつ評価される
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
走行操縦を続行するため、実際値としての現在のかじ取りハンドル角が、特定の運動経路に対応する目標値としてのかじ取りハンドル角と比較され、
実際値と目標値との差が所定の制御偏差より大きいと、付加かじ取り角により現在のかじ取りハンドル角が補償され、かつ／又はかじ取りハンドルに加えられる逆モーメントにより、必要なかじ取りハンドル角が運転者に伝達される
ことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
車両の走行物理学的安定性限界により、所定の制御偏差が決定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
運転者の検出される回避操縦の際、衝突を回避するため現在求められる走行領域から、最適化される回避運動経路が求められ、
所定の制御偏差が、回避運動経路に対応するかじ取りハンドル角の周りの公差帯域により、目標値として求められ、
現在のかじ取りハンドル角がこの公差帯域外にあると、所定の制御偏差が車両の走行物理学的安定性限界により決定される
ことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
現在のかじ取りハンドル角が公差帯域を越えると、現在のかじ取りハンドル角の制御が、所定の期間にわたって公差帯域へ減少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】
現在のかじ取りハンドル角が公差帯域を越えると、現在のかじ取りハンドル角の制御が、所定の期間にわたって公差帯域に維持されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
車両周辺検出手段（１０）が周辺センサ（１１，１２，１３）及び／又はナビゲーションシステム又は電子ホリゾントの電子的に記憶される道路カード（１４）を含んでいることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項９】
周辺センサ（１１，１２，１３）により、車線確認が利用可能な道路幅を求めるために行われることを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
周辺センサ（１１，１２，１３）により、走行する障害物及び静止する障害物の確認が行われることを特徴とする、請求項７〜９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
車両周辺検出手段（１０）により危険状況が検出されることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項１２】
走行領域が走行物理学的に可能な走行可能運動経路の全体であることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項１３】
かじ取り装置として、重畳かじ取り装置（２０）及び／又は後車軸かじ取り装置（６０）が設けられていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    本発明は、独立請求項１の上位概念に記載の危険状況におけるかじ取り援助方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  このような方法はドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４００８８９４号明細書から公知であり、計算される最適な回避運動経路により、作用するかじ取りモーメントの形又は車両の重畳かじ取り装置へ加えられる付加かじ取り角の形で、運転者により導入される回避操縦が援助され、それにより衝突又は投げ飛ばしによる事故をできるだけ防止できるようにする。障害物とその寸法及び障害物までの距離は、周辺検出センサ例えばレーダセンサ及び／又はビデオセンサにより検出される。障害物との衝突の危険があると、回避操縦例えば左方及び右方への回避のために、現在の状況に対して最適で走行安定性に注意しながら障害物のそばを安全に通り過ぎるのを可能にする回避運動経路が計算されかつ維持される。【０００３】  更にドイツ企業の公共的に促進される研究イニシアチブの範囲で、２０１０年半ばまで４年の研究において、プロジェクトのうち特に部分プロジェクト“統合横案内”において、車線維持、車線変更及び狭い建築現場の通過のための連続的な統合横案内援助における能動安全性が開発される。車両周辺は種々のセンサにより検出されかつ評価されて、適当な車線案内に置換され、かじ取りの制御は例えば車両にある電気機械かじ取りシステムにより行われる。【０００４】  この公知の方法の欠点は、運転者がその車両のかじ取り装置への介入を認め、これにより運転者によるこのような方法の受容を止めるか、又は運転者により拒絶されることである。運転者の希望はこのシステムにより多分否定され、それにより更に受容の減少が行われる。【０００５】  いわゆるドライブステアレコメンディションがあり、例えばμスプリット制動において運転者が逆かじ取りしようとする場合、付加的なモーメントがかじ取りハンドルに与えられる。しかし運転者はこの介入を自身で行わねばならず、車両による援助を受けない。かじ取りモーメントは必要な動作への指示として役立つにすぎない。【０００６】  最後に能動前かじ取り（重畳かじ取り）により、かじ取り歯車比を設定するか、又は駐車の際直接的なかじ取り歯車比を設定することも公知である。【０００７】  回避操縦の際、典型的な事故の原因は、運転者がかじ取りハンドルを異常に動かし、即ちかじ取りを強くかつ／又はしすぎることである。典型的に最初のかじ取りも非常によく成功するが、逆かじ取りは問題であり、最初の車線変更又は最初の回避操縦がなおうまくいく場合大抵の場合戻しかじ取りが問題である（エルヒテスト又はＩＳＯ二重車線変更参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明の課題は、回避操縦の際運転者を援助し、特に回避操縦中や戻しかじ取りの際にも投げ飛ばしを大幅に防止する、最初にあげた方法を提示することである。
【課第を解決するための手段】
【０００９】  この課題は請求項１の特徴を持つ方法によって解決される。
【００１０】それによれば、危険状況における自動車の運転者のかじ取り援助方法であって、自動車が、そのかじ取り装置に影響を及ぼす手段及び車両周辺検出手段を備えているものにおいて、本発明によれば、運動経路計算装置が設けられて、車両周辺検出手段のデータに基いて、すべての走行可能で安定な運動経路の走行領域を計算し、危険状況の存在に関して、現在のかじ取りハンドル操作を検出しかつ評価する手段が設けられ、危険状況を確認すると、現在求められる走行領域から、対応する現在のかじ取り操作により示される操縦に相当する運動経路が求められ、求められる運動経路に応じて操縦を続行するために、かじ取り装置に影響を及ぼす手段により運転者が援助される。
【００１１】  危険状況が存在するか否かを評価するために、更に車両周辺検出手段のデータも検出して評価できるのがよい。
【００１２】  安定な運動経路の走行領域の連続計算により、各時点に車両が運転者を援助して、運転者がその操縦を安定な運動経路で置換して終わりまで行うことができる。
【００１３】  計算される運動経路用の運動経路計算装置が対応するかじ取りハンドル角を求め、かじ取りハンドル操作が、かじ取りハンドル角又はかじ取りハンドル角に相当する角の検出により、かつ／又はかじ取りハンドル角速度又はかじ取りハンドル角速度に相当する角速度の検出により、検出されかつ評価されるのがよい。
【００１４】  例えばかじ取り角センサによりかじ取り角が求められ、かじ取り角信号の微分によりかじ取り角速度も誘導することができる。かじ取りハンドル角に相当する角は、かじ取り可能な車輪の車輪角からも誘導可能である。危険状況の検出、従って例えば運転者により行われる手動回避操縦は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０５９００２号明細書から公知のように、かじ取り角及びかじ取り角速度の同時評価によって行われる。その際両方の量がそれぞれ所定の閾値を超過すると、手動回避操縦が確認される。一方の閾値が他方の閾値に関係していてもよいので、例えば楕円の形状が存在する。更に例えば車両の走行ループに物体を確認するか又は道路の湾曲を求めるか又は曲線路の確認により、周辺情報を評価に含めることができる。
【００１５】  危険状況という概念は、静止するか又は走行する障害物のため回避操縦を意味するだけでなく突然の車線変更、又は運転者により過小評価される曲線路のため又は車道縁への車両の予期しない偏りのため突然のかじ取りハンドル操作を意味する。
【００１６】  本発明の特に有利な展開では、走行操縦を続行するため、実際値としての現在のかじ取りハンドル角が、特定の運動経路に対応する目標値としてのかじ取りハンドル角と比較され、実際値と目標値との差が所定の制御偏差より大きいと、付加かじ取り角により現在のかじ取りハンドル角が補償され、かつ／又はかじ取りハンドルに加えられる逆モーメントにより、必要なかじ取りハンドル角が運転者に伝達される。
【００１７】  それにより、運転者により設定される角が、なるべく車両の走行物理学的安定性限界により決定される制御偏差内にあるか否かを常に検査される。例えば重畳かじ取り又は後車軸かじ取りにより発生される付加かじ取り角によって現在のかじ取り角を補償することによって、かじ取り角が物理学的に許容される限界を出る時にのみ、運転者の援助が行われる。車両が重畳かじ取りも後車軸かじ取りも行わない場合、かじ取りハンドルに加えられる逆モーメントにより、必要なかじ取りハンドル角を運転者に伝達する手段が設けられているので、運転者は許容値を越えてかじ取りハンドルを回さず、それによりかじ取り角が物理学的に許容される範囲に留まる。
【００１８】  車両がその走行物理学的安定性を失い、このように危険な状況においてかじ取り装置への介入が平均的な運転者の注意を引いてはならないような危険が存在する時にのみ、運転者が援助される。
【００１９】  本発明の展開によれば、運転者の検出される回避操縦の際、衝突を回避するため現在求められる走行領域から、最適化される回避運動経路が求められ、所定の制御偏差が、回避運動経路に対応するかじ取りハンドル角の周りの公差帯域により、目標値として求められ、現在のかじ取りハンドル角がこの公差帯域外にあると、所定の制御偏差が車両の走行物理学的安定性限界により決定される。
【００２０】  この展開において、障害物との衝突が差し迫っている場合、現在のかじ取りハンドル角が必要なかじ取りハンドル角従って目標値の周りの狭い公差帯域において制御されることによって、運転者の援助が行われる。しかしこの公差帯域を出ると、援助が行われる、かじ取りハンドル角が物理学的に許容される範囲内で動いているが否かのみが検査され、この範囲を出ると、援助を再び始める。それにより運転者にとって極めて快適な方法が得られ、狭い限界においてのみ介入又は運転者の援助が許容され、それによりシステムの受入れが著しく改善される。
【００２１】  現在のかじ取りハンドル角が公差帯域を越えると、現在のかじ取りハンドル角の制御が、所定の期間にわたって公差帯域へ減少されることによって、公差帯域への制御から車両の走行物理学的安定性への制御への移行が和らげられる。
【００２２】  更に又はその代りに、現在のかじ取りハンドル角が公差帯域を越えると、現在のかじ取りハンドル角の制御が、所定の期間にわたって公差帯域に維持されるようにすることも可能である。それによりこの所定の期間に、このようなかじ取りハンドル角の値が公差帯域外にあっても、このような値が補償される。
【００２３】走行領域を計算するために必要なデータを供給できるようにするために、本発明の展開によれば、車両周辺検出手段が周辺センサ及び／又はナビゲーションシステム又は電子ホリゾントの電子的に記憶される道路カードを含んでいる。周辺センサにより、車線確認が利用可能な道路幅を求めるために行われ、かつ／又は走行する障害物及び静止する障害物の確認が行われ、かつ／又は車道湾曲の評価が行われる。
【００２４】  最後に本発明の展開によれば、走行領域が走行物理学的に可能な走行可能運動経路の全体から成っている。それにより走行領域は、道路の推移に一致する曲線路として計算されるだけでなく、回避走行領域としても計算される。曲線路操縦が行われているか又は回避操縦が行われているかの区別は、例えばナビゲーションシステムの電子カードデータ又は周辺センサのデータから行うことができ、周辺センサのこれらのデータから、障害物を検出した場合必要な回避運動経路も計算される。
【００２５】  本発明が、添付図面を参照して実施例により以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】  自動車の運転者のかじ取りを援助するための本発明による方法を実施するためのブロック線図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】  この装置によれば、車両周辺検出手段１０において自動車の周辺が検出されるが、この車両周辺検出手段１０は、レーダセンサ１１及び／又はビデオセンサ１２及び／又は例えば自己車両の位置及び静止又は走行している障害物を含めて利用可能な車線幅を求める車線確認の範囲において走行道路についての付加的なデータ及び情報を検出するセンサ１３及び／又は例えばナビゲーションシステムのディジタルカード１４を含んでいる。
【００２８】  車両周辺のこれらのデータ及び情報は、自動車制御装置４０へ供給され、これから順次に続く時点ｔｎに、安定な運動経路の走行領域及びそれに対応するかじ取りハンドル角を計算する。
【００２９】  その際走行領域は、物理的な理由から走行可能な運動経路の全体である。理想的には走行領域は、曲線路として計算されるだけでなく、回避走行領域としても計算され、従ってすべての物理的に実現可能な回避操縦の全体が計算される。ちょうど１つの曲線路が示されているか又は回避操縦が示されているかの区別は、ディジタルカード１４のカードデータ又は周辺センサ１１，１２，１３の情報から得られる。これらの情報により静止しているか又は走行する障害物も検出される場合、理想的には回避走行領域に加えて必要な回避運動経路も計算される。
【００３０】  かじ取り角センサ装置５０によりかじ取り角が連続的に検出されて、同様に制御装置４０へ供給され、対応するかじ取り角がかじ取り角センサ装置５０から供給されない場合、制御装置４０がかじ取り角から対応するかじ取り角速度を誘導する。これらの両方の量は、危険状況又は非常操縦例えば回避操縦が運転者により行われるか否かを評価するために利用される。このためかじ取り角及びかじ取り角速度が閾値と比較され、これらの閾値を超過する時、危険状況又は非常操縦が検出される。更に車両周辺検出手段１０の情報をこの検出のために利用することができる。
【００３１】  上述したように時点ｔｎに非常操縦が確認されると、まず現在のかじ取りハンドル操作により示される走行操縦に相当する運動経路が、時点ｔｎに求められる走行領域から求められることによって、車両が、開始される非常操縦を安定な運動経路で置換するために、運転者を援助する。続いて、実際値としての現在のかじ取り角と特定の運動経路に対応する目標値としてのかじ取り角との永続的な目標値−実際値比較に基いて、実際値と目標値との差が車両の走行物理学的安定性限界により決定される所定の制御偏差より大きいか否かを、制御装置４０が検査することによって、求められた運動軌道に従って走行操縦を続行するために、かじ取り装置この場合重畳かじ取り装置２０及び／又は後車軸かじ取り装置６０に影響を及ぼすかじ取り操作器３０により、運転者が援助される。運動経路は、かじ取り角を含めて連続して時点ｔｎ＋１，ｔｎ＋２・・・に発生される走行領域から、車両周辺検出手段１０の情報に基いて求められる。従って運転者により設定されるかじ取りハンドル角が、連続して発生される走行領域の運動経路から誘導されるかじ取りハンドル角の物理的に許される限界内でまだ変動するか否かを、常に検査される。そうでない場合、運転者のかじ取りハンドル角が、重畳かじ取り装置２０及び／又は後輪かじ取り装置６０による付加かじ取り角によって補償されるので、かじ取りハンドル角は物理的限界内に留まる。
【００３２】  重畳かじ取り装置２０も後輪かじ取り装置６０も使用可能でないと、逆モーメントをかじ取りハンドルに与える手段が存在し、それにより必要なかじ取りハンドル角が運転者に与えられ、従って許容値を越えてかじ取りハンドルを回すことはできない。
【００３３】  車両周辺検出手段１０を介して障害物が確認され、それにより開始される回避操縦の運動経路の理想的な推移についての情報及び対応するかじ取りハンドル角が利用可能であると、必要なかじ取りハンドル角の周りの公差帯域に留まるかじ取りハンドル角を運転者が設定する間、この運動経路への制御が行われる。このため制御装置４０において、運転者により設定されかつかじ取り角センサ装置５０を介して検出されるかじ取りハンドル角が実際値として、運動経路に対応する目標値としてのかじ取りハンドル角と比較される。この運動経路は、検出される障害物の周囲を回るための回避運動経路である。例えば４５°のかじ取りハンドル角が必要であるけれども、運転者が５２°のかじ取りハンドル角でかじ取りすると、剰余が重畳かじ取り装置２０及び／又は後輪かじ取り装置６０によりかじ取り操作器３０を介して補償され、それにより４５°の理想的なかじ取りハンドル角が設定される。かじ取りハンドル角が公差帯域外で変動すると、上述したように、それが許容される物理的限界内で変動することだけが検査される。かじ取りハンドル角がこの範囲を出ると、重畳かじ取り装置２０及び／又は後車軸かじ取り装置６０により、補償のための付加かじ取り角が現在のかじ取りハンドル角へ加えられる。
【００３４】  今述べた場合において、例えば公差範囲が５４°の所で終わり、それにより５５°のかじ取りハンドル角がもはや補償されず、物理的な変換可能性のみが検査されることがある。補償される範囲と補償されない範囲との間の限界をあまり急激に超過しないようにするため、公差範囲を出る際補償が突然には中止されず、ある期間Ｔ１にわたって減少される。ある期間Ｔ２の間公差範囲からの逸脱が許され、即ち本来公差範囲外にあるこのような値でも補償されることも考えられる。
【００３５】  提案された方法の利点は、後見又は完全な切離しとは異なり、運転者の援助にある。危険状況又は例えば回避操縦のような非常操縦の際、典型的な運転者が援助に気付かず、その代りに車両の援助なしに１００％までの操縦を行ったような考えを持つことが前提とされる。
【００３６】  本発明による方法を実現するために、特に最近の車両では、付加的なハードウエアは必要でない。その代りに、運転者による受容が同時に高まる場合、安全性が改善される。
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【国際調査報告】
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