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技術 トラックまたは乗用車のクリティカルな運転状況を検知するための方法および衝突を回避するための方法

出願人 ルーカス・オートモーティブ・ゲーエムベーハー
発明者 ハインリッヒシュ-バルトシャー,ザッシャシュテルツァー,クリスティアン
出願日 2011年11月8日 (9年0ヶ月経過) 出願番号 2013-538099
公開日 2013年12月9日 (6年11ヶ月経過) 公開番号 2013-543811
状態 特許登録済
技術分野 ブレーキシステム(制動力調整)
主要キーワード 動作エレメント 許容帯 経路プロファイル 残留速度 警告段階 警告ライト 天気条件 平均取得
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題・解決手段

モーター車両におけるクリティカル運転状況を検知するための、特に、所有車両の前方に位置する物体との衝突を阻止するための方法は、次のステップを有する。即ち、所有車両の運転変数に従って加速度プロファイルを特定するステップ、その現在の加速度に基づいて所有車両の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップ、所有車両の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップ、所有車両の前方に位置する物体について現在の距離および現在の相対速度を取得するステップ、その現在の加速度に基づいて前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップ、物体の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップ、所有車両の経路プロファイルを前方にある物体の経路プロファイルと比較するステップ、2つの経路プロファイルが交差する場合に、所有車両について物体との見込衝突時間を決定するステップ、時間を所有車両について物体との見込衝突時間と比較するステップ、見込衝突時間がこの時間前である場合に、所有車両のドライバに警告を伝達するステップである。

概要

背景

概要

モーター車両におけるクリティカル運転状況を検知するための、特に、所有車両の前方に位置する物体との衝突を阻止するための方法は、次のステップを有する。即ち、所有車両の運転変数に従って加速度プロファイルを特定するステップ、その現在の加速度に基づいて所有車両の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップ、所有車両の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップ、所有車両の前方に位置する物体について現在の距離および現在の相対速度を取得するステップ、その現在の加速度に基づいて前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップ、物体の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップ、所有車両の経路プロファイルを前方にある物体の経路プロファイルと比較するステップ、2つの経路プロファイルが交差する場合に、所有車両について物体との見込衝突時間を決定するステップ、時間を所有車両について物体との見込衝突時間と比較するステップ、見込衝突時間がこの時間前である場合に、所有車両のドライバに警告を伝達するステップである。

目的

トラックまたは乗用車のクリティカルな運転状況を検知するための方法およびシステムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

モータ車両クリティカル運転状況を検知し、特に、所有車両の前方にある物体との衝突を阻止するための方法であって、−前記所有車両の運転変数に従って加速度プロファイル(aVOR,E)を特定するステップと、−その現在の加速度(aAKT,E)に基づいて、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過を推測するステップと、−前記所有車両の経路プロファイル(SE)を、前記予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過から決定するステップと、−前記所有車両の前方にある物体について、現在の距離(distAKT,V)および現在の相対速度(vrelAKT,V)を取得するステップと、−その現在の加速度(aAKT,V)に基づいて、前記前方にある物体の予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過を推測するステップと、−前記物体の経路プロファイル(SV)を、前記予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過から決定するステップと、−前記所有車両の経路プロファイル(SE)を、前記前方にある物体の経路プロファイル(SV)と比較するステップと、−2つの経路プロファイル(SE,SV)が交差する場合に、前記所有車両について前記物体との見込衝突時間(TK)を決定するステップと、−時間(Tthreshold)を、前記所有車両について前記物体との前記決定した見込衝突時間(TK)と比較するステップと、−前記見込衝突時間(TK)が当該時間(Tthreshold)よりも前である場合に、前記所有車両のドライバへ警告を伝達するステップと、を含む方法。

請求項2

請求項1記載の方法において、前記所有車両の経路プロファイル(SE)を、前記予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過から決定する前記ステップが、a.前記推測した加速度プロファイル(aVOR,E)を積分することによって、前記所有車両の速度プロファイルVE)を決定するステップと、b.前記決定した速度プロファイル(VE)を積分することによって、前記所有車両の前記経路プロファイル(SE)を決定するステップと、によって達成される、方法。

請求項3

請求項1または2に記載の方法において、前記物体の経路プロファイル(SV)を、前記予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過から決定する前記ステップが、a.前記推測した加速度プロファイル(aVOR,V)を積分することによって、前記物体の速度プロファイル(VV)を決定するステップと、b.前記決定した前記物体の速度プロファイル(VV)を積分することによって、前記物体の前記経路プロファイル(SV)を決定するステップと、によって達成される、方法。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両の運転変数に従って加速度プロファイル(aVOR,E)を特定する前記ステップが、所有車両について、取得した若しくは計算した現在の車両加速度(aAKT,E)、および/または取得した若しくは計算した現在の車両速度(VAKT,E)を考慮する、方法。

請求項5

請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法において、前記前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測する前記ステップが、前記前方にある物体の現在の絶対速度および/または前記物体の現在の絶対加速度を計算または決定するステップを含む、方法。

請求項6

請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法において、前記時間(Tthreshold)を前記所有車両について前記前方にある物体との前記決定した見込衝突時間(TK)と比較する前記ステップは、前記見込衝突時間(TK)より前の時間(Tthreshold)を確立するステップを含む、方法。

請求項7

請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過を推測するステップは、所定の期間(TVOR)にわたり、前記所有車両の現在の車両加速度(aAKT,E)に基づいて、および/または過去に及ぶ所定の長さの期間の間における前記所有車両の加速度の時間経過から実施する、方法。

請求項8

請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両の運転変数に従って予知可能な加速度プロファイル(aVOR,E)の時間経過を推測するステップは、その現在の速度(VAKT,E)に基づいて実施し、前記現在の車両加速度(aAKT,E)は、初期値として前記加速度プロファイルに割り当てられ、前記加速度プロファイルが、高い速度ではゆっくりと、低い速度では素早く減少される、方法。

請求項9

請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法において、前記前方にある物体の予知可能な車両加速度(aVOR,V)の時間経過を推測するステップは、所定の期間(TVOR)にわたり、前記前方にある車両の現在の加速度(aAKT,V)に基づいて、および適用可能であれば、過去に及ぶ所定の長さの期間の間の前方にある車両の車両加速度の時間経過から実施する、方法。

請求項10

請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法において、前記前方にある物体の運転変数に従って予知可能な加速度プロファイル(aVOR,V)の時間経過を推測する前記ステップが、その現在の速度(VAKT,V)に基づいて実施し、前記物体の現在の車両加速度(aAKT,V)が、初期値として前記加速度プロファイルに割り当てられ、前記加速度プロファイルが、高い速度ではゆっくりと、低い速度では素早く減少される、方法。

請求項11

請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)の時間経過を推測する前記ステップにおいて、その現在の加速度(aAKT,E)が正、、負のいずれかに区分され、a.前記所有車両の現在の加速度が正である場合(aAKT,E>0)には、時間経過に対し、前記予知可能な車両加速度(aVOR,E)は所定の期間(TVOR)において減少し、前記時間経過は、現在の運転状況、好ましくは前記所有車両の現在の速度(VAKT,E)に適合され、b.前記所有車両の現在の加速度が負である場合(aAKT,E<0)には、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)は前記所定の期間(TVOR)において一定であり、c.前記所有車両の現在の加速度がゼロである場合(aAKT,E=0)には、前記所有車両の予知可能な加速度(aVOR,E)は所定の期間において一定である、方法。

請求項12

請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法において、前記前方にある物体の予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過を推測するステップにおいて、その現在の加速度(aAKT,V)が正、零、負のいずれかに区分され、a.前記前方にある物体の現在の加速度(aAKT,V)が正である場合(aAKT,V>0)には、時間経過に対し、前記前方にある物体の予知可能な車両加速度(aVOR,V)は所定の期間(TVOR)において一定であり、b.前記前方にある物体の現在の加速度(aAKT,V)が負である場合(aAKT,E<0)には、前記前方にある物体の予知可能な加速度(aVOR,V)は、所定の期間(TVOR)において減少し、前記時間経過は、現在の運転状況、好ましくは前記前方にある物体の現在の速度(VAKT,V)に適合され、c.前記前方にある物体の現在の速度がゼロである場合(aAKT,E=0)には、前記前方にある物体の予知可能な加速度(aVOR,V)は所定の期間において一定である、方法。

請求項13

請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法において、前記所有車両のドライバへの警告を発出するのに加えて、またはその代替として、光または音の警告が後続道路利用者に発出される、方法。

技術分野

0001

トラックまたは乗用車クリティカル運転状況を検知するための方法およびシステムを提供する。特に、以下に説明するやり方で、所有車両および前方にある車両の間の衝突追突)を回避する。本方法は、所定の非常ブレーキ減速度を伴うことなく機能させることができる。

従来技術

0002

文献DE 41 01 759 A1は、車両速度を定める速度センサおよび当該車両と前方車両の間の距離を定める距離センサを有する自動車両ブレーキ・システムについて示す。前方車両からの相対速度および距離に基づいて、このブレーキ・システムは、前方車両との車両衝突まで必要とされる制限時間を決定し、その結果、ブレーキ・ペダル押し下げられないとしたときに制限時間が制限時間閾値よりも短い場合、当該車両のドライバに、警報デバイスの動作により警報信号を供給する。この警報信号が伝達されても車両のドライバがブレーキ・ペダルを押し下げず、時間期間が終了したのに続いて、自動ブレーキ・プロセスが実行されて、前方車両との衝突を阻止するために、制限時間が再度制限時間閾値よりも大きくなる程度にまで車両速度を落とす。

0003

制限時間閾値があまりにも短い場合には、自動ブレーキ・プロセスにおいて前方車両との衝突を常に回避できるわけではない。正確には、衝突に至るまでの制限時間についての排他的な考察では十分でない。車両が停止するための全体距離についても、即ち、車両速度および道路表面と車両のタイヤ間の摩擦係数から決定する必要がある。制限時間が特定制限時間閾値よりも大きいものの、当該車両と前方車両の間の距離が必要とされる全体停止距離よりも短い場合には、当該車両の自動ブレーキ・プロセスが、警報信号の伝達に続いて同様に実行される。正確には、その距離が現在必要とされる全体停止距離よりも再度長くなるまでである。

0004

制限時間および全体停止距離を決定するために、運転状況および/または交通状況が単純な形態で登録されるのみである。複雑な交通状況では、前方車両との衝突のリスクは、場合によっては検知されないか、即ち正確には評価されない。警報信号の伝達、および適用可能ならば自動ブレーキ・プロセスは、それ故、開始するのが早過ぎる、遅すぎる、開始しない、または不必要に開始される可能性がある。

0005

文献WO 2004 028847は、車両、特に重量物運搬車における自動非常ブレーキ・プロセスをトリガするための方法およびデバイスについて開示しており、車両を前方車両との衝突から阻止ための補助機能を提供し、即ち、衝突が不可避な場合に事故の影響を低減させる。特定の警告条件が満たされると、ドライバ警告がトリガされる。警告条件が存在する場合には、車両の瞬間運転状況および特定の非常ブレーキ減速に基づいて、特定の警告時間期間が満了するとすぐに自動非常ブレーキ・プロセスがトリガされ、当該車両の前方車両との衝突を回避する。つまり、自動非常ブレーキ・プロセスの完了により、特定の相対速度目標または当該車両と前方車両間の安全距離目標に到達しなければならない。瞬間運転状況が、この場合、車両について確立した加速度および当該車両と前方車両間について確立した相対加速度から取得される。これら変数により、当該車両の前方車両との衝突のリスクが多くの複雑な運転状況下でも確実に検知されるべきである。

0006

特定の非常ブレーキ減速は、この場合全5つの累積基準の内1つであり、その存在はドライバ警告をトリガするために試験される。自動非常ブレーキ・プロセスは、ドライバ警
告のトリガおよび後続の特定の警告時間期間の満了に続いてトリガされるのみである。ドライバ警告は、特定の警告条件が満たされるときにトリガされることになる。この警告条件は、(i)車両の確立された加速度を考慮して決定される当該車両の運転状況、(ii)特定の非常ブレーキ減速、(iii)特定の安全距離目標、(iv)自動非常ブレーキ・プロセスの完了に対して達成されることになる条件目標としての、当該車両と前方車両間の特定の相対速度目標、および(v)当該車両と前方車両間に現存している確立した相対加速度、のいずれかを含む。

0007

センサ配列を適切に評価することによるクリティカルな運転状況の早期の検知は、クリティカルな状況において、(例えば音、光、触覚の)ドライバ警告を発することを可能にし、また、クリティカル状況でドライバをサポートするために(例えばブレーキ・アシスタントブレーキ制御系の予備充填のような)車両の事前条件付けを行うことを可能にする。

発明が解決しようとする課題

0008

重量物運搬車または乗用車のクリティカルな状況は、より確実に検知されるべきであり、ドライバはこの作用に対して警告され、および/または当該車両は非常ブレーキ・プロセスについてドライバをサポートするために準備されるべきである。ここでは、可能な限り誤った警告および介入は発生してはならない。

課題を解決するための手段

0009

このような目的を達成するために、モーター車両におけるクリティカルな運転状況を検知するための、特に、所有車両の前方に位置する物体との衝突を阻止するための方法を提案する。本方法は、次のステップを有する。即ち、所有車両の運転変数に従って加速度プロファイルを特定するステップ、その現在の加速度に基づいて所有車両の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップ、所有車両の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップ、所有車両の前方に位置する物体について現在の距離および現在の相対速度を取得するステップ、その現在の加速度に基づいて前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップ、物体の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップ、所有車両の経路プロファイルを前方にある物体の経路プロファイルと比較するステップ、2つの経路プロファイルが交差する場合に、所有車両について物体との見込衝突時間を決定するステップ、時間を所有車両について物体との見込衝突時間と比較するステップ、見込衝突時間がこの時間前である場合に、所有車両のドライバに警告を伝達するステップである。

0010

所有車両の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップは、推測した加速度プロファイルを積分することにより所有車両の速度プロファイルを決定するステップ、および/または、決定した速度プロファイルを積分することにより所有車両の経路プロファイルを決定するステップによって達成することができる。

0011

物体の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップは、推測した加速度プロファイルを積分することにより物体の速度プロファイルを決定するステップ、および/または、決定した物体の速度プロファイルを積分することにより物体の経路プロファイルを決定するステップによって達成することができる。

0012

所有車両の運転変数に従って加速度プロファイルを特定するステップは、所有車両について、取得した若しくは計算した現在の車両加速度、および/または取得した若しくは計算した現在の車両速度を考慮することができる。

0013

前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップは、前方にある物体の現在の絶対速度および/または物体の現在の絶対加速度を計算または決定するステップを含むことができる。

0014

時間を所有車両について前方にある物体との見込衝突時間と比較するステップは、見込衝突時間の前の時間を確立するステップを含むことができる。
所定の期間にわたり所有車両の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップは、所有車両の現在の車両加速度に基づいて、および/または過去に及ぶ所定の長さの期間の間の所有車両の加速度の時間経過から実施することができる。

0015

所有車両の運転変数に従って予知可能な加速度プロファイルの時間経過を推測するステップは、その現在の速度に従って実施することができ、現在の車両加速度は、初期値として加速度プロファイルに割り当てられ、加速度プロファイルは、高い速度ではゆっくりと、低い速度では素早く減少される。

0016

前方にある物体の予知可能な車両加速度の時間経過を推測するステップは、前方にある車両の現在の加速度に基づいて、また適用可能であれば、過去に及ぶ所定の長さの期間の間の前方車両の車両加速度の時間経過から、所定の期間にわたり実施することができる。

0017

前方にある物体の運転変数に従って予知可能な加速度プロファイルの時間経過を推測するステップは、その現在の速度に従って実施することができ、物体の現在の加速度は、初期値として加速度プロファイルに割り当てられ、加速度プロファイルは、高い速度ではゆっくりと、低い速度では素早く減少される。

0018

所有車両の予知可能な加速度の時間経過を推測するとき、その現在の加速度が正、ゼロまたは負であるかを区別することができ、所有車両の現在の加速度が正である場合には、時間経過に対し、予知可能な車両加速度が所定の期間において減少していると推測される。ここでは、好ましくは、時間経過は現在の運転状況に、好ましくは所有車両の現在の速度に適合される。所有車両の現在の加速度が負である場合には、所定の期間における所有車両の予知可能な加速度が一定であると推測される。また、所有車両の現在の加速度がゼロである場合には、所定の期間における所有車両の予知可能な加速度が一定であると推測される。

0019

前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するときも区別することができる。物体の現在の加速度が正である場合には、時間経過に対し、前方物体の予知可能な加速度が所定の期間において一定であると推測される。前方物体の現在の加速度が負である場合には、前方物体の予知可能な加速度は所定の期間において減少すると推測され、ここでは、好ましくは、時間経過は現在の運転状況に、好ましくは前方物体の現在の速度に適合される。また、前方物体の現在の加速度がゼロである場合には、所有車両の予知可能な加速度は所定の期間において一定であると推測される。

0020

所有車両の前方にある物体との衝突を回避するために、次のステップを実行することができる。即ち、所有車両の運転変数に従って加速度プロファイルを特定するステップ、その現在の加速度に基づいて所有車両の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップ、所有車両の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップ、所有車両の前方に位置する物体について現在の距離および現在の相対速度を取得するステップ、その現在の加速度に基づいて前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップ、物体の経路プロファイルを予知可能な加速度の時間経過から決定するステップ、所有車両の経路プロファイルを前方にある物体の経路プロファイルと比較するステップ、2つの経路プロファイルが交差する場合、または、所有車両の速度が少なくとも許容帯
内において物体の速度と合致する場合に、所有車両について物体との見込衝突時間を決定するステップ、時間を所有車両について物体との見込衝突時間と比較するステップにおいて、所有車両の速度が少なくとも許容帯内において物体の速度と合致する場合に、物体からの所有車両の残余距離および時間までの速度減衰が決定され、速度減衰がある値未満に収まり、且つ、残余距離が同様にある値未満に収まる場合には、ドライバ非依存の(非常)ブレーキングが開始されるステップである。

0021

所有車両の運転変数に従って加速度プロファイルを特定するステップは、所有車両について、取得した若しくは計算した現在の車両加速度、および/または取得した若しくは計算した現在の車両速度を考慮することができる。

0022

見込衝突時間が確立した時間の前である場合には、見込衝突時間において前方にある物体に対する所有車両の残留速度および見込衝突時間までの見込速度減衰が決定される。
前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップは、前方にある物体の現在の絶対速度および/またはその物体の現在の絶対加速度を計算または決定するステップを含むことができる。

0023

時間を所有車両について前方にある物体と所有車両の見込衝突時間と比較するステップは、見込衝突時間の前の時間を確立するステップを含むことができる。
所定の期間にわたり物体の予知可能な加速度の時間経過を推測するステップは、その現在の車両加速度に基づいて、および/または過去に及ぶ所定の長さの期間の間の前方にある物体の車両加速度の時間経過から実施することができる。

0024

所有車両の運転変数に従って予知可能な加速度プロファイルの時間経過を推測するステップは、特定した非常ブレーキ減速の場合の所有車両の実システム応答に基づいて実施することができる。

0025

所有車両および前方にある物体の経路経過は、前方にある物体および所有車両の加速度についての時間経過から決定される。
相互に対する2つの経路プロファイルの検査は、両方の経路プロファイルが共通の交点を有するか、または所有車両および前方にある物体が相互から最小距離にあるかのいずれかにおける時間を検索するステップを含むことができる。

0026

2つの経路プロファイルに交点が存在する場合には、(i)交差の時間、(ii)衝突までの残余経路および/または見込衝突時間までの残留速度、並びに(iii)見込衝突時間までの速度減衰が決定される。経路プロファイルが交差しないものの、所有車両および前方にある物体が相互からの最小距離にある場合には、(i)この時間における所有車両と前方にある物体間の残余距離、および/または(ii)この時間までの所有車両の速度減衰が決定される。

0027

速度減衰の決定は、以前に決定した時間に基づいて実施することができる。ここでは、好ましくは所有車両の速度減衰は、非常ブレーキング要求があった場合に、所有車両の実システム応答に基づいて好ましくは考慮される。また、この時間での残余距離の到達に至るまでの速度減衰は、積分限界t=0およびt=Tmindist間の所有車両の加速度を積分することによって決定される。

0028

この場合には、所有車両と前方にある物体間の特定可能な最小距離未満に収まることは、ドライバ非依存の非常ブレーキ・プロセスの開始に対する第1条件とすることができ、および/または、ドライバ非依存の非常ブレーキ・プロセスの開始に対する第2条件は、所有車両は前方にある物体と衝突する衝突時間t=Tkまでの所有車両の特定可能な速度
減衰未満に収まることとすることができる。

0029

警告およびその他衝突準備策の時間は、遅かれ早かれ、ドライバ行動、現在の運転シナリオ、および現在の環境状態に従って確立することができる。
所有車両のドライバへの警告を伝達するのに加えて、またはその代替として、光または音の警告を後続の道路利用者発出することができる。

0030

ここで説明される本方法の詳細を組み合わせて示す。しかしながら、参照は、相互にまた独立する事実に対して行われるべきであり、また相互に自由に組み合わせることもできる。図面に示したシーケンスは、限定ではなく例示のものとして理解されるべきである。個々のサブ・ステップはまた、示す順序とは異なって実行することができ、また、示したものから逸脱させることもできる。

図面の簡単な説明

0031

図1は、所有車両と当該所有車両の前方にある車両即ち物体との間の後部衝突を防止するために、貨物自動車または乗用車のクリティカルな運転状況を検知するための本方法におけるフローチャートの概略である。
図2は、図1に記載した本方法における部分態様のフロー・チャートであり、所有車両について検討している。
図3は、図1に記載した本方法における部分態様のフロー・チャートであり、所有車両の前方にある車両または物体について検討している。
図4は、図2に記載した本方法のシーケンスについての概略図であり、所有車両について検討している。
図5は、図3に記載した本方法のシーケンスについての概略図であり、所有車両の前方にある車両または物体について検討している。
図6は、本方法のシーケンスについての概略図であり、警告を所有車両のドライバに伝達するかを決定する。
図7は、本方法のシーケンスについての概略図であり、所有車両についてドライバ非依存の非常ブレーキを開始するかを決定する。ここで、2つの条件を当該非常ブレーキの開始に対して考慮することができる。即ち、物体からの所有車両の残余距離および/または衝突まで若しくは最小距離時間までの速度減衰である。
図8は、ドライバ警告の決定と、それに続く、警告時間期間が満了すると非常ブレーキおよびそれに続くトリガのために確立されるべき必要性との間の機能接続についてのモジュール構造を概略的に示している。
図9は、所有車両の前方にある車両の状況、および当該状況において所有車両へのレーダセンサの手段により確定されるデータについて概略的に示している。

実施例

0032

図9に示すように、所有車両の前方にある車両の状況は、レーダ・センサによって検知される。前方にある車両の絶対速度は、つまり、前方にある車両の相対速度、および所有車両のホイール速度センサの手段により検知する所有車両の絶対速度から決定することができる。レーダ・センサはまた前方にある車両と所有車両間の距離を提供する。さらに、前方にある車両の加速度もまた、これらデータから決定することができる。

0033

図8では、本明細書で説明する方法において、「ドライバ警告の必要の決定」および「非常ブレーキの必要の確立」という2つの機能が、如何にしてモジュール形態で構成され、そして相互に実行できるかについて説明する。この場合、「非常ブレーキの必要の確立」およびそれに後続するトリガはまた省略することができる。反対に、本明細書に提示する本方法はまた、「ドライバ警告の必要の決定」を実行せずに、説明した直接的なやり方で「非常ブレーキの必要の確立」およびそれに後続するトリガについてのステップを実行
することも可能とする。

0034

本方法の第1のフェーズでは、所有車両について検討される(図1,2,4)。ここで、第1のステップとして、現在の車両の加速度aAKT,Eおよび現在の車両の速度VAKT,Eは、例えば、縦方向加速度センサを直接用いて、またはホイール速度センサからのデータを間接的に計算して、取得または決定される。

0035

第1フェーズの次のステップとして、一時的な可変の加速度プロファイルがaVOR,E=f(t)により推測される。ここでは、現在の車両加速度aAKT,Eは,初期値(f(0))として使用される。現在の車両速度VAKT,Eおよび/または運転環境(例えば、地方道路高速道路)に従って、加速度プロファイルは修正される。即ち、高い速度(高速道路)では、特定加速度プロファイルはゆっくり減少し、低い速度(都市交通)では、特定加速度プロファイルは素早く減少する。

0036

所定の期間TVORの間の所有車両の予知可能な車両加速度aVOR,Eについて、所有車両の現在の車両加速度aAKT,Eに基づいて、且つ、適合可能であれば過去におよぶ所定の長さの期間にわたる所有車両の加速度の時間経過aVOR,E=f(t);0<t<TVORから推測するときには、3つのケース区分される。即ち、所有車両の現在の車両加速度aAKT,Eが正、、負のいずれかである。

0037

所有車両の現在の車両加速度が正である場合aAKT,E>0、つまり所有車両が加速している場合には、時間経過に対し、所有車両の予知可能な車両加速度aVOR,Eは所定の期間TVORの間減少する。ここで、この時間経過は、現在の運転状況、即ち所有車両の現在の車両速度VAKT,Eに適合される。

0038

所有車両の現在の車両速度が負である場合aAKT,E<0、つまり所有車両が減速している場合には、所有車両の予知可能な車両加速度aVOR,Eは所定の期間TVORの間一定である。

0039

所有車両の現在の車両速度がゼロである場合aAKT,E=0、つまり所有車両が一定速度で運転している場合には、所有車両の予知可能な車両加速度aVOR,Eは所定の期間で一定(ゼロに等しい)である。

0040

後ろ2つのケース(aAKT,E<0およびaAKT,E=0)はまた、一緒に検査することができ、所有車両の予知可能な車両加速度aVOR,Eが所定の期間において一定であることを両方のケースに対して合同で推測することができる。

0041

第1フェーズの更なるステップでは、所有車両の速度プロファイルvE=f(t)は、好ましくは推測した加速度プロファイルaVOR,Eの段階的な積分によって決定される。ここでは、現在の車両速度VAKT,Eは、初期値f(0)=VE(0)として用いられる。速度の計算は、つまり、例えば期間0<t<TVORにおける離散時間tn0…tnxごとに数式v(tn)=v(tn−1)+an*(tn−tn−1)に従って実行することができる。次いで、第1フェーズにおいて、推測した速度プロファイルvEを段階的に積分することによる所有車両の経路プロファイルsE(t)の決定が続く。ここで、sE(0)=0である。所有車両の期間0<t<TVORにおける離散時間tn0…tnxごとの位置が、つまり数式s(tn)=s(tn−1)+vn*(tn−tn−1)を用いて計算することができる。

0042

本方法の第2フェーズでは、所有車両の前方にある車両即ち前方にある物体が検討される(図1,3,5)。ここで、「物体(object)」または「前方にある車両」とは、所有車
両に対する前方で運転している車両、または所有車両の前方に位置する物体の両方を常に意味する。所有車両の前方に位置する物体はまた、固定したものとすることができる。

0043

第2フェーズにおける第1のステップでは、現在の距離distAKT,V、および所有車両と物体間の現在の相対速度vrelAKT,Vが、例えばレーダ・センサを用いて取得される。

0044

第2フェーズにおける第2のステップでは、物体の現在の相対速度(vrelAKT)および所有車両の現在の車両速度(VAKT,E)から物体の絶対速度の計算(VAKT,E)が、時間による段階微分によって、物体の現在の絶対速度の速度経過から物体の絶対加速度を計算するのと同様に行われる。

0045

次いで、一時的な可変加速度プロファイルが物体について特定される。aVOR,V=f(t),f(0)=現在の加速度(aAKT,V)である。現在の速度VAKT,Vおよび/または運転環境(町、地方の道路、高速道路など)に従って、加速度プロファイルが修正される(高い速度(高速道路)において特定加速度プロファイルはゆっくり減少し、低い速度(都市交通)において特定加速度プロファイルは素早く減少する)。これを行うために、所定の期間(TVOR)にわたる物体の予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過は、物体の加速度(aAKT,V)に基づいて、且つ、適合可能であれば過去におよぶ所定の長さの期間にわたる物体の加速度の時間経過aVOR,V=f(t);0<t<TVORから推測される。

0046

物体の予知可能な加速度(aVOR,V)の時間経過を物体の現在の加速度aAKT,Vから推測するときには、3つのケースに区分される。即ち、物体の現在の加速度aAKT,Vが正、零、負のいずれかである。

0047

物体の現在の車両加速度が正である場合(aAKT,V>0)、つまり物体が加速している場合には、時間経過に対し、所有車両の予知可能な車両加速度aVOR,Vは所定の期間TVORの間一定である。

0048

物体の現在の車両速度が負である場合(aAKT,E<0)、つまり物体が減速している場合には、物体の予知可能な車両加速度aVOR,Vは所定の期間TVORの間減少する。ここで、この時間経過は、現在の運転状況、即ち物体の現在の車両速度VAKT,Vに適合される。

0049

物体の現在の車両速度がゼロである場合(aAKT,E=0)、つまり物体が一定速度で運転している場合には、物体の予知可能な車両加速度(aVOR,V)は所定の期間(TVOR)で一定である。

0050

後ろ2つのケース(aAKT,V<0およびaAKT,V=0)はまた、一緒に検査することができ、物体の予知可能な車両加速度aVOR,Vが所定の期間において一定であることを両方のケースに対して合同で推測することができる。

0051

第2フェーズの更なるステップでは、物体の速度プロファイルvV=f(t)は、推測した加速度プロファイルaVOR,Vの段階的な積分によって決定される。ここでは、現在の車両速度VAKT,Vは、初期値f(0)=VV(0)=VAKT,Vとして用いられる。

0052

速度の計算は、例えば期間0<t<TVORにおける離散時間tn0…tnxごとに数式v(tn)=v(tn−1)+an*(tn−tn−1)に従って実行することができ
る。

0053

最後に、推測した加速度プロファイル(aVOR,V)の段階的な積分による物体の経路プロファイルsV=f(t)の決定が続く。
所有車両と物体間の現在の距離は、初期値f(0)=sV(0)=distAKT,Vとして用いられる。前方にある車両の位置は、期間0<t<TVORにおける離散時間tn0…tnxごとに、数式s(tn)=s(tn−1)+vn*(tn−tn−1)に従って計算することができる。

0054

本方法の第3のフェーズでは、クリティカルな運転状況の検査を行う(図1,6,7)。
前方にある物体の予知可能な加速度の時間経過を推測することは、その現在の加速度に基づいて、且つ、適合可能であれば過去におよぶ所定の長さの期間にわたる前方にある物体の加速度の時間経過から実施することができる。

0055

所有車両の運転変数に従って予知可能な加速度プロファイルの時間経過を推測することは、特定した非常ブレーキ減速の場合の所有車両の実システム応答に基づいて実施することができる。この実システム応答は、特性カーブにおける車両依存セットとして格納することができる。

0056

前方の加速度プロファイルと同様、車両の加速度プロファイルに基づいて、所有車両および前方にある物体の経路経過は、第1のステップで決定される。
これを行うために、第3のフェーズの第1ステップでは、所有車両の経路プロファイルは、期間(0<t<TVOR)における離散時間(tn0…tnx)ごとに物体の経路プロファイルと比較される。2つの経路プロファイルが交差する場合、これは、以前に行われた推測の下、前方にある物体との所有車両の衝突が見込まれることの表れである。この場合、所有車両の前方にある物体との見込衝突時間(TK)は、2つの経路プロファイルの交差から決定される。これに基づいて、見込衝突より前のこの時間について、計算した見込衝突時間との比較が行われる。この見込衝突時間(TK)が確立した時間より前である場合には、警告が発出され、および/または他の衝突準備策が取られる。

0057

相互に対する2つの経路プロファイルの検査は、両方の経路プロファイルが共通の交点を有する時間Tを検索することを目的として有することができる。2つの経路プロファイルの交差は、以前に行った推測の下で、時間TKにおいて所有車両について前方にある物体との見込衝突の表れである(図7の右上の図では、時間TKにおいて、下方の実線(所有車両)と点線(前方車両)との間の交点になる)。2つの経路プロファイルの検査は、同様に、以前に行った推測の下で、時間Tmindistにおける所有車両と前方車両間の最小残余距離Drestを決定する目的を有することができる(図7の右上の図では、時間Tmindistにおいて実線(所有車両)と上方の点線(前方車両)との間の交点になる。)。

0058

相互に対する2つの経路プロファイルの検査は、両方の経路プロファイルが共通の交点を有する時間、または所有車両と前方車両の最小距離Drestが合致する時間のいずれかを検索することを含むことができる。2つの経路プロファイルの交差は、以前に行った推測の下で、所有車両について前方にある物体との見込衝突の表れである。このような交点が存在する場合には、次のことが決定される。即ち、(i)交差する(つまり見込衝突の)時間TK、(ii)衝突までの残余経路および/または見込衝突の時間における残余距離、そして(iii)見込衝突の時間までの速度減衰ΔVである。他の場合(即ち、経路プロファイルが交差しないものの、所有車両と前方車両が相互からの最小距離Drestを有する場合)には、次のことが決定される。即ち、(i)この時間Tmindist
における所有車両と前方車両間の残余距離Drest、および/または(ii)時間Tmindistまでの所有車両の速度減衰ΔVである。

0059

第2のステップでは、速度の減衰を決定することは、以前に確立した時間に基づいて行うことができる。所有車両における速度減衰ΔVの推測は、所有車両の実システム応答に基づいて、ΔV=∫a(t)・dtによる時間積分によって行うことができる。ここで、a(t)は、非常ブレーキ要求があった場合の所有車両の実システム応答の経過である(図7の左上の図)。ブレーキ・プロセスは、t=0で開始する。t=TKにおける所有車両の前方車両との衝突では、衝突までの所有車両の速度減衰は、積分極限t=0とt=TK間の積分から決定することができる。

0060

時間Tmindistにおける残余距離Drestの取得までの速度減衰ΔVは、積分極限t=0とt=Tmindist間の積分ΔV=∫a(t)・dtから決定することができる。

0061

ドライバ非依存のブレーキ・プロセスを開始するための第1条件は、所有車両と前方にある物体間の特定可能な最小距離Dthreshold未満に収まることとすることができる。このことは、非常ブレーキ・プロセスが条件Drest<Dthresholdの下で開始できることを意味する。

0062

ブレーキ・プロセスを開始するための第1条件は、所有車両が前方にある物体と衝突する衝突時間t=TKまでの所有車両の特定可能な速度減衰ΔVthreshold未満に収まることとすることができる。このことは、ドライバ非依存のブレーキ・プロセスが、条件ΔV<ΔVthresholdを満たした場合に開始できることを意味する。

0063

ドライバ非依存の非常ブレーキ・プロセスは、第1条件の充足、または第2条件の充足に対して開始することができる。このようなドライバ非依存の非常ブレーキ・プロセスはまた、第1条件および第2条件が充足した場合に開始することもできる。言いかえれば、所有車両の速度減衰ΔVが、特定可能な閾値未満に収まった場合に、および/または時間Tmindistにおいて所有車両と前方にある物体間の残余距離Drestが同様に特定可能な閾値未満に収まり、若しくはゼロになった場合に、ドライバ非依存の非常ブレーキ・プロセスが開始される。

0064

警告およびその他衝突準備策の時間は、遅かれ早かれ、例えばハンドル操向動作アクセラレータ・ペダルやブレーキ・ペダルやギアレバーの作動等のインジケータを作動させるようなドライバ行動、電話行動、現在の運転シナリオ、および例えば風防ガラス用ワイパー動作後部霧灯雨センサで検知する天気条件のような環境状態に従って確定することができる。所有車両のドライバへの警告の伝達に加えて、またはその代替として、例えば光による警告を後続の道路利用者(1または複数)に(警告の時間期間のはじめにまたはその間のみに)発出することができる。これを行うために、ハザード警告ライト始動することができ、および/またはブレーキ・ライトを(また断続的に)始動することができる。

0065

クリティカルな状況、および衝突を回避するためまたは少なくともその重大性を削減するためのブレーキを始動する適切な時間は、このようにしてより早期に検知することができる。

0066

特に、クリティカルな状況を検知することができ、適切な時間を決定することができる。その時間では、車両ブレーキ・システムのブレーキ介入(intervention)は、衝突時の特定の速度減衰に達するように導く。この代替としては、前方の車両および所有車両が等し
い速度を有する時間において特定の残余距離を有するように、車両ブレーキ・システムにおけるブレーキ介入の適切な時間を決定することができる。間違ったまたは不要なブレーキ介入は、この場合稀にしか発生すべきでない。

0067

速度減衰および残余距離についての閾値はまた、先に述べた基準(ドライバ行動、現在の運転状況、現在の運転シナリオ、および現在の環境状態)に従って確立することができる。

0068

自動(非常)ブレーキは、所有車両と前方にある物体間の現在の相対速度がゼロになった場合、それらの間に最小距離がある場合、および/または時間までに特定の速度減衰が超過した(即ち衝突が発生した)場合に終了またはキャンセルされる。この場合には、特に特定の速度減衰を考慮する際、ブレーキ介入の終了に続いてこの時間に存在する減速が、ブレーキ仲介が終了した場合に直接的には低下して(fall away)いない。言い換えれば、ブレーキ介入の終了に続く実際の運転行動を含むことができる。

0069

所有車両のブレーキ設備は、自動非常ブレーキ・プロセス(ブレーキの予備充填、ブレーキ・ディスクへのブレーキ・パッドの光適用など)の前にブレーキ位置とすることができる。この場合、所有車両はまた、既に僅かに制動することもできる。これは、認知可能な形態でドライバに生じることができ、既にドライバ警告の少なくとも一部とすることができる。この予備充填ブレーキは、実際の非常ブレーキよりも少ない。

0070

所有車両のドライバが、光によりおよび/若しくは音により、ならびに/または触覚により認知可能なやり方(例えば、操向ハンドル振動)により警告された場合には、ドライバの注意は、前方の車両との衝突リスクが存在するという事実に間違いなく向けられ、特定の警告時間期間が満了すると、したがって自動非常ブレーキ・プロセスがトリガされる。

0071

自動非常ブレーキ・プロセスは、特定のブレーキ条件が満たされ、且つ、特定の警告時間期間が満了した場合にトリガすることができる。非常ブレーキ減速またはこれに関連する変数、例えば、非常ブレーキ圧力(pressure)、非常ブレーキ力(force)、または非常ブレーキ回転力(torque)は、固定的または調整可能のいずれかにより特定することができる。後者の場合には、例えば車両の量(mass)、車両のホイール・ブレーキ・デバイスについて共同作用するパッド摩擦車道性質、または可視条件を説明する変数に従って、例えば、実際に取得可能な最大ブレーキ減速を決定する可能性、およびこの決定した実際に取得可能な最大ブレーキ減速に応じて特定の非常ブレーキ減速の値を設定する可能性が存在する。

0072

この代替として、非常ブレーキ減速の値はまた、固定して特定することもできる。この場合には、好ましくは、平均取得可能最大ブレーキ減速が取得され、その値は、通例、3m/s2と8m/s2間の範囲に収まる。

0073

同じことは、警告時間期間の特定にも適用され、同様に、固定的または調整可能に与えることができる。固定的に特定される警告時間期間は、自動非常ブレーキ・プロセスをトリガする時間がドライバに知られ、予想せずにまたは予知せずに発生することがないという利点を有する。この特定の警告時間期間の適切な値は、ドライバによる試行に基づいて決定することができる。これは、通例、1.5秒から2.5秒の間の範囲に収まる。一方、特定の警告時間期間の値を、例えば、車両の量(mass)、車両のホイール・ブレーキ・デバイスについて共同作用するパッド摩擦、車道の性質、または可視条件を説明する変数に従って設定することが考えられる。この場合には、好ましくは、それ未満では警告時間期間が収まらない警告時間期間の最小値が特定され、その結果、自動非常ブレーキ・プロセ
スをトリガするためにドライバ自身が準備し、または、事前にドライバ自身が事前に介入するために、原則としてドライバには十分な時間が残される。

0074

前方にある物体の所有車両に対する相対速度はまた、固定的または調整可能に特定することもできる。ここで、固定的に特定される目標相対速度の値が凡そゼロである場合に有利となる。この場合、車両の本来の速度は、自動非常ブレーキ・プロセスにより、固有車両と前方の物体間の衝突を確実に阻止するのに絶対的に必要な程度にまで減衰されるのみである。これを超えて走行する本来の速度の如何なる減衰も不要であり、特に、後続する車両の追加のリスクを意味する。

0075

更に、前方の物体からの安全距離はまた、固定的または調整可能に特定することもできる。安全距離の値は、例えば、車両の量(mass)、車両のホイール・ブレーキ・デバイスについて共同作用するパッド摩擦、車道の性質、若しくは可視条件を説明する変数に従って、または所有車両のドライバによる手動により設定することができる。ここで、最小値は、好ましくは安全距離に対して特定され、その結果、非常ブレーキ・プロセスの完了時における前方にある物体にぴったり付けること(tailgating)が妨げられる。単純のため、デフォルトの安全距離の値は、固定的に特定することもできる。これは、通例はゼロ・メートルと数メートルの間に収まる。

0076

有利なことに、ドライバ行動が存在する場合、および/または衝突のリスクが低減される場合には、ドライバ警告はトリガされず、および/またはドライバ警告の強度(intensity)が適合される。これは、車両のドライバが不要にトリガされる警告により気をそらすこと、および長い期間にデバイスをオフにし、その結果本方法が実行されないことを回避する。

0077

更にまた、ドライバ行動が存在する場合、および/または衝突のリスクが低減される場合には、既にトリガされたドライバ警告を完了し、および/若しくは変更することができ、ならびに/または自動非常ブレーキ・プロセスのトリガを停止することができる。

0078

一方、所有車両のドライバには、前方にある車両との衝突を阻止する適切な対策を取る機会が可能な限り与えられ、また他方で、その間に不要となったドライバ警告は更に維持されず、および/またはそのあいだに不要となった自動非常ブレーキ・プロセスはトリガさえもされない。

0079

自動非常ブレーキ・プロセスは、ドライバ警告が特定の警告時間期間の間において取り消されない場合に、この特定の警告時間期間の満了時に自動的にトリガすることができる。自動非常ブレーキ・プロセスをトリガする時間は、つまり所有者のドライバに知られており、ドライバは前方にある物体との衝突を阻止するために適切な対策を取る機会を有する。

0080

ドライバ側で尚早の取消により既にトリガした自動非常ブレーキ・プロセスの成功を危うくしないために、自動非常ブレーキ・プロセスは、確立した非常ブレーキ期間が満了した場合、および/または特定した目標の相対速度や特定の安全距離に到達した場合にのみ、取り消される。非常ブレーキ期間は、自動非常ブレーキ・プロセスがトリガされる際の瞬間的な運転状況、特定の非常ブレーキ減速、相対速度、および所有車両と前方にある物体間の安全距離に依存する。

0081

ドライバ警告は、有利なことに、当該ドライバ警告の特定の警告時間期間内の時間において連続してトリガされる、少なくとも2つの警告段階から構成される。ここでは、各警告段階には、特定の警告段階期間が割り当てられる。つまり、異なる緊急性の警告段階を
用いることでドライバ警告を強化することが可能であり、警告段階のこの緊急性は、自動非常ブレーキ・プロセスのトリガまでに残された時間が減少するにつれて増加させることができ、その結果、ドライバは、自動非常ブレーキ・プロセスのトリガまでの減少した時間幅を認知することができる。

0082

警告段階における警告段階期間は、固定的にまたは調整可能にすることができる。固定的に特定した警告段階期間は、如何なる後続の警告段階の、および自動非常ブレーキ・プロセスの時間がドライバに知られており、予期せぬ、即ち予知不能に発生しないという利点を有する。

0083

また、例えば、車両の量、車両のホイール・ブレーキ・デバイスについて共同作用するパッド摩擦、車道の性質に従って、警告段階における警告段階期間の値を設定することもある。したがって、最後に、即ち通常的に、最も緊急性のある警告段階は、例えばより早くトリガされることができ、より好ましくない条件は、自動非常ブレーキ・プロセスをトリガすることによって衝突を阻止するためのものである。

0084

更に、最初の警告段階のトリガに続いて、更なる警告段階にそれぞれ割り当てられた特定の警告条件が満たされる場合に、少なくとも1つの更なる警告段階がトリガのみすることもある。それぞれ更なる警告段階をトリガする必要性を検査することができ、したがって、実際の衝突リスクに対し不均化を生じさせる不要な警告段階のトリガを回避することができる。

0085

ドライバ行動が存在し、および/または衝突リスクが減少する場合には、既に警告された少なくとも1つの警告段階を完了することができ、更なる警告段階のトリガを停止することができる。このことは、不要にトリガした警告段階を見つけた車両のドライバが気をそらし、デバイスを停止するのを回避する。

0086

また、ここでは、既にトリガした警告段階を維持することもまた可能であり、例えば光によりドライバ警告の形態で、特定の警告時間期間の満了まで存在し、衝突リスクの見込の存在に対して通報するために更なる警告段階をトリガしないのみである。

0087

ドライバ行動の存在は、便宜上、車両の動作エレメントの少なくとも1つの作動に基づき検知される。ここでは、動作エレメントは、特に、車両の縦方向または交差する力(dynamics)を変化させるようにつとめる。

0088

ドライバ行動の検知に適した動作エレメントは、例えば、アクセル・ペダル、ブレーキ・ペダル、クラッチ・ペダル、操向ハンドル、または車両方向インジケータを含む。
衝突リスクの削減は、車両と前方にある車両の間で時間とともに増える距離に関して、および/または所有車両と前方にある物体の間で時間とともに減る速度に関して、単純に検知することができる。

0089

複雑な交通状況であっても車両と前方にある車両の間の衝突のリスクを確実に検知し、そして、正確に見積もることができるために、車両の瞬間的な運転状況が、所有車両と前方車両間で決定される距離、決定される車両の速度、所有車両と前方車両間で決定される相対速度、決定される車両の加速度、車道の勾配、および/または車道と車両ホイール間で共同作用するパッド摩擦に従って決定される。

0090

可能性のある必然的な事故のリスクを削減するために、自動非常ブレーキ・プロセスがトリガされるときに、前方および/または後方にある車両への警告を行うことができる。これを行うために、例えば、ブレーキ・ライト、車両クラクション、ハザード・ライト、
または車両の下方向若しくは前方向のヘッドライトが使用される。

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