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Querverweis auf verwandte Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-180059 mit dem Anmeldedatum 26. September 2018.
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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Überwachungseinrichtungen für Fahrzeuginsassen sowie auf Schutzsysteme für Fahrzeuginsassen.
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Einschlägiger Stand der Technik
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Die beiden ungeprüften japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichungen
JP 11-043 009 A und
JP 2015-140 146 A offenbaren jeweils eine Überwachungseinrichtung für Fahrzeuginsassen, die an Bord eines Fahrzeugs befindliche Fahrzeuginsassen überwacht.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Überwachungseinrichtung für Fahrzeuginsassen für ein Fahrzeug angegeben, die dazu ausgebildet ist, einen auf einem Sitz in einem Fahrzeug sitzenden Fahrzeuginsassen zu überwachen, und die einen Lichtprojektor, eine Abbildungseinrichtung und einen Prozessor aufweist. Der Lichtprojektor ist dazu ausgebildet, Licht in Richtung auf den auf dem Sitz sitzenden Insassen zu projizieren. Die Abbildungseinrichtung ist dazu ausgebildet, ein Bild von dem auf dem Sitz sitzenden Insassen aufzunehmen.
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Der Prozessor ist dazu ausgebildet, den Lichtprojektor und die Abbildungseinrichtung zum Aufnehmen des Bildes von dem auf dem Sitz sitzenden Insassen zu steuern. In einem Fall, in dem eine Kollision des Fahrzeugs vorhergesagt ist bzw. wahrscheinlich ist, veranlasst der Prozessor den Lichtprojektor zum Abstrahlen von intensivem Licht in Richtung auf den Kopf des von der Abbildungseinrichtung abzubildenden Insassen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem für ein Fahrzeug angegeben, das die Insassen-Überwachungseinrichtung für ein Fahrzeug sowie eine Schutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Insassenschutz-Steuerungsvorgang auf der Basis des von der Fahrzeuginsassen-Überwachungseinrichtung aufgenommenen Bildes auszuführen.
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Figurenliste
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Die Begleitzeichnungen sind beigefügt, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu vermitteln, und bilden einen integralen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung. Die Zeichnungen veranschaulichen exemplarische Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine Darstellung eines Insassenschutzsystems in einem Auto gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine Darstellung des Verhaltens von Insassen in dem Auto gemäß 1 in Richtung nach links und nach rechts;
- 3 eine Darstellung des Verhaltens der Insassen in dem Auto gemäß 1 in der Richtung diagonal nach vorn;
- 4 eine Darstellung eines Fahrzeugsteuerungssystems als Schutzsystem für Fahrzeuginsassen, das in dem Auto gemäß 1 vorgesehen ist;
- 5 eine Darstellung einer Überwachungseinrichtung für Fahrzeuginsassen, die in dem Auto gemäß 1 vorgesehen ist;
- 6A und 6B Darstellungen eines Zustands, in dem Licht von einem Lichtprojektor gemäß 5 auf einen Insassen projiziert wird;
- 7 eine Darstellung einer Insassen-Schutzeinrichtung, die in dem Auto gemäß 1 angeordnet ist;
- 8 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Prozesses, der in einem normalen Betriebsmodus von einer Überwachungssteuerung gemäß 5 ausgeführt wird;
- 9 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Prozesses, der von einer Unterstützungssteuerung einer Fahrunterstützungseinrichtung gemäß 3 ausgeführt wird;
- 10 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Prozesses, der von der Überwachungssteuerung gemäß 5 ausgeführt wird, wenn eine Kollision vorhergesagt ist; und
- 11 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Prozesses, der von einer Schutzsteuerung gemäß 7 ausgeführt wird.
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Ausführliche Beschreibung
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Im Folgenden wird eine bevorzugte, jedoch nicht einschränkende Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei erwähnt, dass Größen, Materialien, spezifische Werte sowie jegliche andere Faktoren, die in der Ausführungsform dargestellt sind, nur der Erläuterung dienen und das Verständnis der Erfindung erleichtern sollen und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen, wenn dies nicht ausdrücklich anders erwähnt ist. Ferner sind Elemente in der nachfolgenden exemplarischen Ausführungsform, die nicht in einem übergeordneten unabhängigen Anspruch der Erfindung genannt sind, optional und können nach Bedarf vorgesehen werden.
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In der gesamten vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen sind Elemente mit im Wesentlichen der gleichen Funktion und Konfiguration mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, um jegliche redundante Beschreibung zu vermeiden. Außerdem sind Elemente, die nicht in direkter Beziehung zu der Erfindung stehen, in den Zeichnungen nicht dargestellt. Die Zeichnungen sind schematischer Art sowie nicht maßstabsgetreu dargestellt.
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Es ist vorstellbar, dass die Position und das Verhalten des Kopfes eines Insassen im Fall einer Kollision vorhergesagt werden, indem ein Bild von dem Kopf des Insassen während der Kollision aufgenommen wird, und dass eine Insassen-Schutzsteuerung in entsprechender Weise ausgeführt wird.
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Normalerweise nimmt eine Fahrzeuginsassen-Überwachungseinrichtung jedoch ein Bild von dem gesamten Oberkörper des auf einem Sitz sitzenden Insassen auf.
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Daher ist der Kopf des Insassen in dem aufgenommenen Bild möglicherweise nicht deutlich erkennbar. Wenn der Innenraum des Fahrzeugs dunkel ist, wenn das Fahrzeug in der Nacht gefahren wird, ist der Kopf des Insassen in dem aufgenommenen Bild wahrscheinlich weniger deutlich.
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Wenn der Kopf des Insassen in dem aufgenommenen Bild nicht deutlich ist, kann es schwierig sein, die Position des Kopfes des Insassen in dem Bild zu identifizieren, so dass es schwierig wird, das Verhalten in Form einer Änderung der Position des Kopfes des Insassen exakt zu bestimmen.
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Als Folge hiervon kann es möglicherweise schwierig sein, einen angemessenen Insassenschutz-Steuerungsvorgang auszuführen, der als Resultat der Verwendung der Insassen-Überwachungseinrichtung durch korrekte Vorhersage der Position und der Bewegung des Kopfes des Insassen während einer Kollision erwartet werden kann.
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Aus diesem Grund ist es in dem Fahrzeug erforderlich, dass die Position und das Verhalten des Kopfes des auf dem Sitz sitzenden Insassen auf der Basis des von der Insassen-Überwachungseinrichtung aufgenommenen Bildes korrekt identifiziert werden.
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1 veranschaulicht ein Insassenschutzsystem in einem Auto bzw. Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In 1 ist eine bordeigene Abbildungseinrichtung 53 dargestellt, die ein Bild von der äußeren Fahrzeugumgebung aufnimmt.
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Bei dem Auto 1 handelt es sich um ein Beispiel für ein bewegliches Fahrzeug, das eine oder mehrere Personen aufnimmt. Weitere Beispiele für das Fahrzeug 1 beinhalten groß dimensionierte Fahrzeuge, Zweiradfahrzeuge, Fahrzeuge für die individuelle Mobilität, Fahrräder, Schienenfahrzeuge und Boote.
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Das Auto 1 gemäß 1 besitzt eine Fahrzeugkarosserie, an der Vorderseite und der Rückseite der Fahrzeugkarosserie 2 vorgesehene Räder 3, einen in einem Fahrgastraum 4 der Fahrzeugkarosserie 2 angeordneten Sitz 5, ein vor dem Sitz 5 angeordnetes Armaturenbrett 6 sowie ein Lenkrad 7, das von dem Armaturenbrett 6 nach hinten ragt.
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In einem derartigen Auto 1 setzt sich ein in den Fahrgastraum 4 der Fahrzeugkarosserie 2 einsteigender Insasse auf den Sitz 5. Ferner betätigt der Insasse beispielsweise das Lenkrad 7. Das Auto 1 fährt nach Maßgabe der von dem Insassen ausgeführten Betätigung unter Nutzung der Antriebskraft von einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor (nicht dargestellt).
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Weiterhin wird beispielsweise eine Zieldestination in dem Auto 1 vorgegeben, so dass das Auto 1 entlang einer Route zu dem Zielort geführt wird und automatisch entlang der Route zu dem Zielort fährt.
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2 veranschaulicht das Verhalten von Insassen in dem Auto gemäß 1 in Richtung nach links und nach rechts.
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2 zeigt eine Frontansicht des Autos 1 gemäß 1 und veranschaulicht zwei Insassen, die auf einem Paar aus einem linken und einem rechten Sitz 5 sitzen. Der Oberkörper von jedem auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzenden Insassen kann sich auf dem Sitz 5 nach links oder nach rechts neigen, beispielsweise wenn das Auto 1 eine Kurve nach links oder nach rechts fährt.
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3 veranschaulicht das Verhalten der Insassen in dem Auto gemäß 1 in der Richtung diagonal nach vorn.
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3 ist eine Draufsicht von oben auf das Auto 1 gemäß 1 und zeigt zwei Insassen, die auf dem Paar aus dem linken und dem rechten Sitz 5 sitzen. Der Oberkörper eines jeden Insassen, der auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzt, kann sich beispielsweise während eines Bremsvorgangs des Autos 1 diagonal nach vorn neigen.
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Wie in 1 gezeigt, kann der Oberkörper des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen beispielsweise während eines Bremsvorgangs des Autos 1 nach vorn kippen.
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Wenn keine übermäßige Beschleunigung stattfindet, liegt kein nennenswertes Verhalten des Oberkörpers des Insassen vor.
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Im Fall einer Kollision z.B. kann jedoch ein während der Kollision auftretender übermäßiger Aufprall dazu führen, dass der Oberkörper des Insassen derart stark kippt, dass es ihn aus dem Sitz 5 heraushebt.
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Zum Abstützen des Oberkörpers von jedem auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzenden Insassen wird daher in dem Auto 1 eine Insassenschutzeinrichtung 60 verwendet, die ein Airbagelement 70 und ein Sicherheitsgurtelement 71 verwendet, wie dies in 1 dargestellt ist.
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Bei dem Sicherheitsgurtelement 71 handelt es sich um einen Gurt, der über die Vorderseite des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen geführt ist. Das Sicherheitsgurtelement 71 betätigt eine Gurtbetätigungseinrichtung 63 im Fall einer Kollision, um dadurch Spannung auf den Gurt aufzubringen. Als Folge hiervon wird im Fall einer Kollision der Oberkörper des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen durch den Gurt gestützt, so dass der Oberkörper mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit weiter aus dem Sitz 5 herausgehoben wird.
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Das Airbagelement 70 entfaltet einen Airbag unter Verwendung von Gas, das im Fall einer Kollision von einer Aufblaseinrichtung erzeugt wird. In 1 entfaltet sich der Airbag 64 an der Rückseite des Lenkrads 7, d.h. vor dem Oberkörper des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen. Infolgedessen gelangt der Oberkörper des von dem Sitz 5 nach vorn kippenden Insassen in Anlage an dem Airbag 64. Der Airbag 64 verformt sich aufgrund der Last des Insassen, um dadurch die kinetische Energie aufzunehmen, die auf den Oberkörper des Insassen wirkt.
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Mit einer derartigen Insassenschutzeinrichtung 60 ist das Auto 1 in der Lage, die Insassen auch im Fall einer Kollision zu schützen.
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Beispiele für eine Kollision des Autos 1 beinhalten einen Frontalzusammenstoß, bei dem ein anderes Fahrzeug mit der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie 2 kollidiert, eine versetzte Kollision, bei der ein anderes Fahrzeugs mit einer vorderen Ecke der Fahrzeugkarosserie 2 kollidiert, sowie eine laterale Kollision, bei der ein anderes Fahrzeug mit einer Seitenfläche der Fahrzeugkarosserie 2 kollidiert.
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Die Insassen-Schutzeinrichtung 60 beinhaltet wünschenswerterweise eine Funktion zum Schützen von Insassen im Fall einer jeden der als Beispiele genannten Kollisionen.
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In Bezug auf das Auto 1 ist es vorstellbar, dass die Insassenschutzfunktion der Insassen-Schutzeinrichtung 60 unter Verwendung der in dem Auto 1 vorgesehenen Insassen-Überwachungseinrichtung 50 verbessert ist.
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Wie in 2 dargestellt, nimmt die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 ein Bild von jedem auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzenden Insassen unter Verwendung einer in dem Armaturenbrett 6 vorgesehenen optischen Einrichtung auf und warnt den Insassen, indem sie ein Dösen und eine unaufmerksame Fahrweise des Insassen detektiert.
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Es ist vorstellbar, dass die Position und das Verhalten des Kopfes des jeweiligen auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzenden Insassen durch Aufnehmen eines Bildes von dem Insassen unter Verwendung der Insassen-Überwachungseinrichtung 50 vorhergesagt werden und die Betätigung des Airbagelements 70 sowie die Betätigung des Sicherheitsgurtelements 71 in der Insassen-Schutzeinrichtung 60 in entsprechender Weise gesteuert werden.
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Um ein Dösen und eine unaufmerksame Fahrweise des Insassen zu detektieren, nimmt die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 normalerweise jedoch ein Bild von dem gesamten Oberkörper des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen auf.
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Aus diesem Grund ist der Kopf des Insassen in dem aufgenommenen Bild nicht unbedingt deutlich. Wenn z.B. der Innenraum des Fahrzeugs dunkel ist, wenn das Fahrzeug in der Nacht gefahren wird, ist der Kopf des Insassen in dem aufgenommenen Bild wahrscheinlich weniger deutlich.
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Wenn der Kopf des Insassen in dem aufgenommenen Bild nicht deutlich ist, kann es schwierig sein, die Position des Kopfes des Insassen in dem aufgenommenen Bild korrekt zu identifizieren, so dass es schwierig wird, das Verhalten des Kopfes des Insassen in Form einer unbestimmten Änderung der Position des Kopfes des Insassen exakt zu bestimmen.
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Als Folge hiervon kann es möglicherweise schwierig sein, einen angemessenen Insassenschutz-Steuerungsvorgang auszuführen, wie er als Resultat der Verwendung der Insassen-Überwachungseinrichtung 50 durch eine korrekte Vorhersage der Position und der Bewegung des Kopfes des Insassen während einer Kollision erwartet werden kann.
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Aus diesem Grund besteht bei dem Auto 1 der Bedarf, dass die Insassenschutzfunktion weiter verbessert wird.
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4 veranschaulicht ein Fahrzeugsteuerungssystem 10 als ein Insassen-Schutzsystem, das in dem Auto 1 gemäß 1 vorgesehen ist.
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Das Fahrzeugsteuerungssystem 10 gemäß 4 weist Folgendes auf: einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11, einen Beschleunigungssensor 12, eine Anzeigeeinrichtung 13, eine Betätigungseinrichtung 14, eine Lautsprechereinrichtung 15, eine Abbildungseinrichtung 16 für die äußere Fahrzeugumgebung bzw. Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung 16, eine Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 17, einen System-Zeitgeber 18, eine Speichereinrichtung 19, eine elektronische Steuereinheit 20 (ECU) sowie ein Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21, mit dem diese Einrichtungen gekoppelt sind.
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Das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 beinhaltet beispielsweise ein drahtgestütztes Kommunikationsnetzwerk, das kompatibel ist mit CAN (Controller Area Network) oder LIN (Local Interconnect Network) usw. Die mit dem Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 gekoppelten Einrichtungen sind verteilt an jeweiligen Positionen der Fahrzeugkarosserie 2 angeordnet und tauschen über das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 Daten miteinander aus. Die mit dem Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 gekoppelten Einrichtungen können individuell mit zentralen Verarbeitungseinheiten (CPUs) zum Austauschen von Daten über das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ausgestattet sein und können jeweils als individuelle Einrichtung dienen.
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Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11 detektiert eine Geschwindigkeit z.B. in Abhängigkeit von einer Bewegung der Fahrzeugkarosserie 2 des Autos 1 und gibt die Geschwindigkeit an das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ab.
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Der Beschleunigungssensor 12 detektiert eine auf die Fahrzeugkarosserie 2 des Autos 1 wirkende Beschleunigung und gibt die Beschleunigung an das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ab. Wenn auf die Fahrzeugkarosserie 2 aus mehreren Richtungen einwirkende Aufprallvorgänge detektiert werden sollen, kann in dem Auto 1 eine Vielzahl von Beschleunigungssensoren 12 derart vorgesehen sein, dass diese in der Nähe der äußeren Umfangsfläche der Fahrzeugkarosserie 2 verteilt angeordnet sind.
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Die Anzeigeeinrichtung 13 bezieht Anzeigedaten von dem Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 und zeigt ein Bild auf der Basis der Anzeigedaten an.
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Die Betätigungseinrichtung 14 ist beispielsweise in dem Fahrgastraum 4 angeordnet und dient zur Betätigung durch den Insassen. Die Betätigungseinrichtung 14 beinhaltet z.B. das Lenkrad 7, einen Wählhebel und ein Bremspedal.
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Die Lautsprechereinrichtung 15 bezieht akustische Daten von dem Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 und gibt akustische Signale auf der Basis der akustischen Daten ab.
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Die Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung 16 ist beispielsweise in dem Fahrgastraum 4 des Autos 1 angeordnet, nimmt ein Bild von der Umgebung des Autos 1 auf und gibt die Bilddaten an das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ab. Beispielsweise ist die Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung 16 in der Nähe der Decke des Fahrgastraums 4 nach vorn weisend angeordnet, wie dies in 1 dargestellt ist. In diesem Fall nimmt die Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung 16 ein Bild von dem Bereich vor dem Auto 1 auf.
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Die Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 17 kommuniziert in drahtloser Weise z.B. mit einer weiteren Einrichtung, die nicht mit dem Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 gekoppelt ist, wie z.B. mit einem anderen Fahrzeug, das außerhalb von dem Auto 1 vorhanden ist, einer Basisstation sowie einer Beacon- bzw. Bakeneinrichtung, und tauscht Daten damit aus.
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Der System-Zeitgeber 18 misst eine Zeitdauer oder einen Zeitpunkt. Der System-Zeitgeber 18 gibt die gemessene Zeitdauer oder den gemessenen Zeitpunkt über das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 an die mit dem Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 gekoppelten Einrichtungen ab. Auf diese Weise kann die Vielzahl der mit dem Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 gekoppelten Einrichtungen beispielsweise in Abhängigkeit von dem von dem System-Zeitgeber 18 gemessenen Zeitpunkt synchron arbeiten.
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Die Speichereinrichtung 19 speichert Programme und Daten zur Verwendung für die Fahrzeugsteuerung durch die ECU 20. Bei der Speichereinrichtung 19 kann es sich beispielsweise um eine Halbleiter-Speichereinrichtung oder eine Festplatten-Laufwerkeinrichtung handeln.
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Bei der ECU 20 handelt es sich um einen mit einer CPU ausgestatteten Computer, wie z.B. einen Einzelchip-Mikrocomputer. Der Einzelchip-Mikrocomputer kann den System-Zeitgeber 18 und die Speichereinrichtung 19 zusätzlich zu der CPU beinhalten. Die ECU 20 liest ein in der Speichereinrichtung 19 gespeichertes Programm und führt dieses aus.
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Somit ist in der ECU 20 eine Steuerung verwirklicht, die den Gesamtbetrieb des Autos 1 steuert. Das Auto 1 kann mit einer Vielzahl von ECUs 20 ausgestattet sein. In diesem Fall arbeiten die mehreren ECUs 20 zusammen, um als Steuerung zu wirken.
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In 4 sind eine Insassen-Überwachungssteuerung 31, eine Fahrvorgangs-Unterstützungssteuerung 32, eine Schutzsteuerung 33 für Insassen, eine Kommunikationssteuerung 34 sowie eine Klimaanlagensteuerung 35 als Funktionen der Steuerung dargestellt, die in der ECU 20 realisiert sind.
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Die Kommunikationssteuerung 34 verwaltet die Datenkommunikation, die von der Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 17 ausgeführt wird, und bildet zusammen mit der Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 17 eine Drahtlos-Kommunikationsvorrichtung des Autos 1. Die Kommunikationssteuerung 34 verwendet die Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 17 für den Datenaustausch, zum Steuern des Fahrvorgangs des Autos, beispielsweise mit einer Servereinrichtung eines Verkehrssystems (nicht dargestellt), einem dem Verkehrssystem entsprechenden anderen Fahrzeug usw.
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Die Klimaanlagensteuerung 35 steuert den Klimaanlagenbetrieb in dem Fahrgastraum 4 des Autos 1.
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Die Fahrvorgangs-Unterstützungssteuerung bzw. Fahrunterstützungssteuerung 32 bildet zusammen mit der Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung 16 und einem Unterstützungsspeicher 41 gemäß 3 eine Fahrvorgangs-Unterstützungseinrichtung bzw. Fahrunterstützungseinrichtung 40 für das Auto 1.
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Der Unterstützungsspeicher 41 z.B. kann als Teil der Speichereinrichtung 19 vorgesehen sein. Auf der Basis der Vorgaben des Unterstützungsspeichers 41 extrahiert die Unterstützungssteuerung 32 strukturelle Objekte in der Umgebung des Autos 1, wie z.B. ein anderes Auto, einen Fußgänger, ein Fahrrad, eine Wand usw., aus einem von der Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung 16 aufgenommenen Bild von der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs und generiert Information über die Distanz und die Richtung zwischen dem Auto 1 und dem jeweiligen extrahierten Objekt.
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Die Unterstützungssteuerung 32 erzeugt einen derartigen Fahrweg des Autos 1, dass das Auto 1 die extrahierten Objekte und die Bahnen der Objekte nicht kreuzt oder diesen nahe kommt, und steuert die Bewegung des Autos 1 derart, dass sich das Auto 1 entlang des erzeugten Fahrwegs bewegt. Wenn in diesem Fall der Insasse beispielsweise die Betätigungseinrichtung 14, wie z.B. das Lenkrad 7, betätigt, leistet die Unterstützungssteuerung 32 Assistenz bei der Bewegung des Autos 1 in einer derartigen Weise, dass sich das Auto 1 entlang eines ergänzten Fahrwegs in Bezug auf den Fahrweg gemäß der Betätigung der Betätigungseinrichtung 14 bewegt.
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Weiterhin stellt die Unterstützungssteuerung 32 eine Möglichkeit einer unvermeidbaren Kollision beispielsweise mit einem anderen Fahrzeug fest, indem ein später noch zu beschreibender Prozess gemäß 9 ausgeführt wird, und sagt das Auftreten einer Kollision voraus, wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist.
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5 veranschaulicht die Insassen-Überwachungseinrichtung 50, die in dem Auto 1 gemäß 1 vorgesehen ist.
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Die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 gemäß 5 beinhaltet einen Überwachungsspeicher 51 und eine optische Einheit 52 zusätzlich zu der Insassen-Überwachungssteuerung 31 gemäß 4. Die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 überwacht die Insassen, die auf den in dem Auto 1 vorhandenen Sitzen 5 sitzen.
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Wie in den 5 und 2 dargestellt ist, ist die optische Einheit 52 in einer zentralen Region des Armaturenbretts 6 in dem Fahrgastraum 4 nach hinten gerichtet angeordnet. Die optische Einheit 52 beinhaltet die bordeigene Abbildungseinrichtung 53 sowie ein Paar von Lichtprojektoren 54.
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Die bordeigene Abbildungseinrichtung 53 ist in der zentralen Region des Armaturenbretts 6 in dem Fahrgastraum 4 nach hinten gerichtet angeordnet. Wie in 2 durch einen durch Einzelpunkte unterbrochenen Rahmen dargestellt ist, nimmt die bordeigene Abbildungseinrichtung 53 ein Bild der gesamten Oberkörper der beiden Insassen auf, die auf dem linken und dem rechten Sitz 5 sitzen, die in der Fahrzeugbreitenrichtung nebeneinander für die jeweiligen Insassen in dem Fahrgastraum 4 angeordnet sind.
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Jeder Lichtprojektor 54 ist in der zentralen Region des Armaturenbretts 6 in dem Fahrgastraum 4 nach hinten gerichtet angeordnet. Wie in 2 durch einen jeweils durch zwei Punkte unterbrochenen Rahmen dargestellt ist, projiziert jeder Lichtprojektor 54 nicht-sichtbares Licht, wie z.B. Infrarotlicht, auf den gesamten Oberkörper des Insassen, der auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzt und dessen Bild von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommen werden soll. Zum Aufnehmen des Bildes von den Gesichtern der Insassen sind die Lichtprojektoren 54 an einer Stelle vor den Sitzpositionen auf den Sitzen 5 angeordnet.
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Beispielsweise kann der Überwachungsspeicher 51 als Teil der Speichereinrichtung 19 vorgesehen sein. Der Überwachungsspeicher 51 speichert z.B. Vorgabedaten 58, die für die Überwachung der Insassen verwendet werden
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Wie in der später noch zu beschreibenden 8 dargestellt ist, steuert die Überwachungssteuerung 31 die Lichtprojektoren 54 sowie die bordeigene Abbildungseinrichtung 53 auf der Basis der Vorgabedaten 58 in dem Überwachungsspeicher 51, bestimmt die Position und die Bewegung des Oberkörpers des jeweiligen Insassen, der auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzt, aus einem von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommenen Fahrzeug-Innenraumbild und stellt in Abhängigkeit von der Position und der Bewegung des Oberkörpers fest, ob der Insasse döst oder unaufmerksam fährt.
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Wenn der Insasse döst oder unaufmerksam fährt, verwendet die Überwachungssteuerung 31 die Anzeigeeinrichtung 13 und die Lautsprechereinrichtung 15 zum Abgeben einer Warnung. Alternativ kann die Überwachungssteuerung 31 die Ausrichtung des Gesichts des Insassen sowie die Bewegung der Augen des Insassen aus dem aufgenommenen Bild bestimmen und in entsprechender Weise eine Warnung hinsichtlich eines Dösens oder einer unaufmerksamen Fahrweise abgeben.
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Wenn sich eine Kollision ankündigt bzw. vorhergesagt wird, führt die Überwachungssteuerung 31 ferner einen Insassenüberwachungs-Steuerungsvorgang zum Schutz der Insassen während einer Kollision gemäß einem in 10 veranschaulichten Prozess aus, der später noch beschrieben wird.
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6A und 6B veranschaulichen einen Zustand, in dem Licht durch den entsprechenden Lichtprojektor 54 gemäß 5 auf den jeweiligen Insassen projiziert wird.
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Wie in 6A und 6B dargestellt, beinhaltet der Lichtprojektor 54 einen Licht-Emitter 55, eine Linse 56 als optisches Element sowie eine Linsenbetätigungseinrichtung 57.
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Bei dem Licht-Emitter 55 handelt es sich um eine Diode, die z.B. Infrarotlicht emittiert.
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Die Linse 56 ist entlang der optischen Achse des Licht-Emitters 55 beweglich. Die Linse 56 sammelt Licht von dem Licht-Emitter 55 und strahlt das Licht auf den auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen ab.
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Die Linsenbetätigungseinrichtung 57 wird durch die Überwachungssteuerung 31 derart gesteuert, dass die Linse 56 in Richtung der optischen Achse des Licht-Emitters 55 antriebsmäßig bewegt wird.
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Wie in 6A dargestellt ist, wird in einem Fall, in dem sich die Linse 56 innerhalb eines normalen Steuerungsbereichs in der Nähe des Licht-Emitters 55 befindet, von der Linse 56 gesammeltes Licht auf den gesamten Oberkörper des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen abgestrahlt.
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Wie in 6B dargestellt ist, wird in einem Fall, in dem die Linse außerhalb des normalen Steuerungsbereichs entfernt von dem Licht-Emitter 55 angeordnet ist, das von der Linse 56 gesammelte Licht in einem engen Winkel auf den Kopf des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen abgestrahlt.
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Somit besitzt der Lichtprojektor 54 eine verstellbare Fokussierlinse, so dass er in der Lage ist, zwischen einem Lichtprojektionsmodus über einen weiten Winkel, gemäß 6A, sowie einem Lichtprojektionsmodus über einen engen Winkel, gemäß 6B, umzuschalten.
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7 veranschaulicht die Insassenschutzeinrichtung 60, die in dem Auto 1 gemäß 1 vorgesehen ist.
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Die Insassenschutzeinrichtung 60 gemäß 7 beinhaltet einen Schutzspeicher 61, eine Vielzahl von Sicherheitsgurten 62, eine Vielzahl von Gurtbetätigungseinrichtungen 63, eine Vielzahl von Airbags 64, eine Vielzahl von Basiselementen 65, eine Vielzahl von Airbag-Betätigungseinrichtungen (AB-Betätigungseinrichtungen) 66 sowie eine Vielzahl von Aufblaseinrichtungen 67 und 68 zusätzlich zu der Schutzsteuerung 33 für die Insassen gemäß 4.
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Ein Set aus einem Sicherheitsgurt 62 und einer Gurtbetätigungseinrichtung 63 bildet ein einzelnes Sicherheitsgurtelement 71.
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Ein Set aus einem Airbag 64, einem Basiselement 65, einer Airbag-Betätigungseinrichtung 66, einer ersten Aufblaseinrichtung 67 und einer zweiten Aufblaseinrichtung 68 bildet ein einzelnes Airbagelement 70.
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Mit anderen Worten, es sind gemäß 7 zwei Sätze von Sicherheitsgurtelementen 71 und zwei Sätze von Airbagelementen 70 entsprechend dem Paar von dem linken und dem rechten Sitz 5 dargestellt.
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Bei jedem Sicherheitsgurt 62 handelt es sich um einen Gurt, der über die Vorderseite der Taille und des Oberkörpers des auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzenden Insassen geführt ist.
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Jede Gurtbetätigungseinrichtung 63 übt eine variable Spannung auf den entsprechenden Sicherheitsgurt 62 aus. Der mit der Spannung beaufschlagte Sicherheitsgurt 62 kann die Funktion haben, die Taille und den Oberkörper des Insassen gegen den Sitz 5 zu drücken.
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Bei den Airbags 64 handelt es sich um Beutel, die durch ein unter hohem Druck stehendes Gas augenblicklich entfaltet werden.
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Die ersten Aufblaseinrichtungen 67 und die zweiten Aufblaseinrichtungen 68 erzeugen unter hohem Druck stehendes Gas zum Einleiten in die Airbags 64. In einem Fall, in dem die ersten Aufblaseinrichtungen 67 und die zweiten Aufblaseinrichtungen 68 beide betätigt werden, können die Airbags 64 mit hohem Druck entfaltet werden. In einem Fall, in dem die ersten Aufblaseinrichtungen 67 oder die zweiten Aufblaseinrichtungen 68 betätigt werden, können die Airbags 64 mit niedrigem Druck entfaltet werden.
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Durch Starten der Betätigung der ersten Aufblaseinrichtungen 67 und der Betätigung der zweiten Aufblaseinrichtungen 68 zu unterschiedlichen Zeitpunkten können die Airbags 64 mit einer Druckänderung entfaltet werden, die sich von einer Betätigung der Aufblaseinrichtungen zum gleichen Zeitpunkt unterscheidet.
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An jedem Basiselement 65 ist der entsprechende Airbag 64 angebracht, wobei das Basiselement 65 den Airbag 64 in einem zusammengefalteten Zustand aufnimmt. Die ersten Aufblaseinrichtungen 67 und die zweiten Aufblaseinrichtungen 68 können ebenfalls in den Basiselementen 65 vorgesehen sein.
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Jede Airbag-Betätigungseinrichtung 66 steuert das entsprechende Basiselement 65 an und stellt die Position und die Orientierung des Basiselements 65 ein. Wenn das Basiselement 65 an der Fahrzeugkarosserie 2 beispielsweise in der Fahrzeugbreitenrichtung, der Fahrzeuglängsrichtung sowie der vertikalen Richtung beweglich angebracht ist, steuert die Airbag-Betätigungseinrichtung 66 das Basiselement 65 in verschiebbarer Weise an, um die Position desselben einzustellen.
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Wenn das Basiselement 65 in seiner Anbringposition drehbar angebracht ist, steuert die Airbag-Betätigungseinrichtung 66 das Basiselement 65 in drehbarer Weise an, um die Orientierung desselben einzustellen.
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Beispielsweise kann der Schutzspeicher 61 als Teil der Speichereinrichtung 19 vorgesehen sein. Der Schutzspeicher 61 speichert z.B. Vorgabedaten 69, die für den Schutz der Insassen verwendet werden.
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Die Schutzsteuerung 33 für die Insassen bildet zusammen mit dem Beschleunigungssensor 12 sowie dem in 1 dargestellten Airbagelement 70 und Sicherheitsgurtelement 71 die Insassen-Schutzeinrichtung 60 des Autos 1. Wenn die Schutzsteuerung 33 feststellt, dass der Beschleunigungssensor 12 eine Beschleunigung, die einen einem Aufprall einer Kollision entsprechenden Schwellenwert überschreitet, auf der Basis der Vorgaben in der Speichereinrichtung 19 detektiert hat, führt die Schutzsteuerung 33 einen Schutzsteuerungsvorgang für die Insassen aus. Zum Schützen des jeweiligen Insassen entfaltet die Schutzsteuerung 33 den Airbag 64 des jeweiligen Airbagelements 70 und bringt Spannung auf den Sicherheitsgurt 62 des jeweiligen Sicherheitsgurtelements 71 auf.
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Wenn sich eine Kollision des Autos 1 ankündigt bzw. vorhergesagt ist, führt die Schutzsteuerung 33 einen Insassenschutz-Steuerungsvorgang auf der Basis des von der Insassen-Überwachungseinrichtung 50 aufgenommenen Insassenbildes aus.
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8 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Prozesses, der in einem normalen Modus von der Überwachungssteuerung 31 gemäß 5 ausgeführt wird.
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Wenn die Energieversorgung des Fahrzeugsteuerungssystems 10 gemäß 4 als Folge davon eingeschaltet wird, dass ein Insasse in das Auto 1 einsteigt, führt die Überwachungssteuerung 31 den Prozess gemäß 8 wiederholt aus.
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In einem Schritt ST1 des normalen Überwachungssteuerungsvorgangs gemäß 8 stellt die Überwachungssteuerung 31 fest, ob ein Insasse in das Auto 1 eingestiegen ist. Die Überwachungssteuerung 31 wiederholt den Schritt ST1, bis die Überwachungssteuerung 31 feststellt, dass ein Insasse in das Auto 1 eingestiegen ist.
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Wenn ein Insasse in das Auto 1 einsteigt und sich auf den entsprechenden Sitz 5 setzt, wiederholt die bordeigene Abbildungseinrichtung 53 den Bildaufnahmevorgang periodisch, um dadurch ein Bild des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen aufzunehmen.
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In einem Schritt ST2 nutzt die Überwachungssteuerung 31 beispielsweise die in dem Überwachungsspeicher 51 gespeicherten Vorgabedaten 58 für den Insassen, um dadurch das Gesicht des Insassen zu identifizieren, das in dem von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommenen Bild erscheint.
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In einem Schritt ST3 nutzt die Überwachungssteuerung 31 die in dem Überwachungsspeicher 51 gespeicherten Vorgabedaten 58 beispielsweise zum Ausführen eines Einstellvorgangs entsprechend dem identifizierten Insassen. Beispielsweise verwendet die Überwachungssteuerung 31 die Linsenbetätigungseinrichtung 57 zum Einstellen der Position der Linse 56 in der optischen Einheit 52 innerhalb des normalen Steuerungsbereichs.
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Infolgedessen ist der Lichtprojektor 54 in der Lage, Infrarotlicht in einem weiten Winkel auf den gesamten Oberkörper des Insassen zu projizieren, wie dies in 6A dargestellt ist. Die Überwachungssteuerung 31 gibt eine Identifizierungsnummer des erkannten Insassen und/oder die Vorgabedaten 58 an das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ab.
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In entsprechender Weise stellt die Betätigungseinrichtung 14 z.B. das Lenkrad 7 auf eine vorab vorgegebene Position für den erkannten Insassen ein, die Unterstützungssteuerung 32 führt einen Fahrunterstützungs-Einstellvorgang entsprechend der vergangenen Fahrhistorie des erkannten Insassen aus, die Schutzsteuerung 33 führt einen Schutzsteuerungs-Einstellvorgang entsprechend dem erkannten Insassen aus, die Klimaanlage startet den Klimaanlagenbetrieb in Abhängigkeit von vergangenen Einstellungen, die von dem erkannten Insassen vorgegeben wurden, usw.
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Nach dem vorstehend beschriebenen Einstellvorgang, der zum Zeitpunkt des Einsteigens ausgeführt wird, beginnt die Unterstützungssteuerung 32 die Überwachung des Insassen.
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In einem Schritt ST4 veranlasst die Überwachungssteuerung 31 den Licht-Emitter 55 jedes Lichtprojektors 54 zum Emittieren von Licht nach Maßgabe einer normalen Lichtprojektionssteuerung. Bei einer normalen Lichtprojektion veranlasst die Überwachungssteuerung 31 den Licht-Emitter 55 zum intermittierenden Emittieren von Licht. Durch Emittieren von Licht in intermittierender Weise beginnt der Lichtprojektor 54, Infrarotlicht über einen weiten Winkel bzw. einen breiten Winkelbereich auf den gesamten Oberkörper des Insassen zu projizieren, wie dies in 6A dargestellt ist.
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In einem Schritt ST5 veranlasst die Überwachungssteuerung 31 die bordeigene Abbildungseinrichtung 53 zum Aufnehmen eines Bildes von dem auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen.
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In einem Schritt ST6 stellt die Überwachungssteuerung 31 fest, ob eine Warnung erforderlich ist. Die Überwachungssteuerung 31 identifiziert die Position und die Bewegung des Oberkörpers des Insassen in dem aufgenommenen Bild und stellt in Abhängigkeit von der identifizierten Position und der Bewegung des Oberkörpers fest, ob der Insasse döst oder in unaufmerksamer Weise fährt.
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Wenn der Insasse weder döst noch in unaufmerksamer Weise fährt, trifft die Überwachungssteuerung 31 die Feststellung, dass eine Warnung nicht erforderlich ist, und veranlasst den Prozess zum Fortfahren mit einem Schritt ST8. Wenn der Insasse döst und in unaufmerksamer Weise fährt, trifft die Überwachungssteuerung 31 die Feststellung, dass eine Warnung erforderlich ist, und veranlasst den Prozess zum Fortfahren mit einem Schritt ST7.
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In dem Schritt ST7 führt die Überwachungssteuerung 31 einen Warnvorgang aus, um die Aufmerksamkeit des Insassen zu wecken. Beispielsweise zeigt die Überwachungssteuerung 31 eine Warnung auf der Anzeigeeinrichtung 13 an und gibt einen Warnton von der Lautsprechereinrichtung 15 ab.
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In dem Schritt ST8 stellt die Überwachungssteuerung 31 fest, ob der Insasse das Auto 1 verlassen hat. Wenn der Insasse nicht mehr in dem von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommenen Bild in Erscheinung tritt, trifft die Überwachungssteuerung 31 die Feststellung, dass der Insasse das Auto 1 verlassen hat. Wenn der Insasse das Auto 1 nicht verlassen hat, veranlasst die Überwachungssteuerung 31 den Prozess zur Rückkehr zu dem Schritt ST5.
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Die Überwachungssteuerung 31 wiederholt den vorstehend beschriebenen Überwachungsvorgang für den Insassen, der das Auto 1 nicht verlassen hat, auf der Basis eines von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommenen, nachfolgenden Bildes. Wenn der Insasse das Auto 1 verlassen hat, beendet die Überwachungssteuerung 31 den Prozess gemäß 8.
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9 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Prozesses, der von der Unterstützungssteuerung 32 der Fahrunterstützungseinrichtung 40 gemäß 3 ausgeführt wird.
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Die Unterstützungssteuerung 32 wiederholt den Prozess gemäß 9 in einem Zeitraum, in dem das Auto 1 fährt oder gestoppt hat.
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In einem Schritt ST11 der Fahrunterstützungssteuerung gemäß 9 ermittelt die Unterstützungssteuerung 32 Information über das Auto 1 und dessen Umgebung. Beispielsweise ermittelt die Unterstützungssteuerung 32 ein von der Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung 16 aufgenommenes Bild, von der Kommunikationssteuerung 34 von dem Verkehrssystem ermittelte Bewegungsdaten eines anderen Fahrzeugs, eine Geschwindigkeit von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11, eine Beschleunigung von dem Beschleunigungssensor 12 sowie Strecken- und Routeninformation von der Unterstützungssteuerung 32.
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In einem Schritt ST12 generiert die Unterstützungssteuerung 32 einen Fahrweg des Autos 1 auf der Basis der ermittelten Information über den Fahrvorgang des Autos 1. Beispielsweise generiert die Unterstützungssteuerung 32 einen neuesten Fahrweg auf der Basis der Routeninformation des Autos 1.
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In einem Schritt ST13 stellt die Unterstützungssteuerung 32 fest, ob eine Möglichkeit einer Kollision zwischen einem anderen sich bewegenden Objekt, wie z.B. einem anderen Fahrzeug, und dem Auto 1 besteht. Beispielsweise generiert die Unterstützungssteuerung 32 einen Bewegungsweg des sich bewegenden Objekts aus dem aufgenommenen Bild und/oder den Bewegungsdaten und stellt fest, ob der Bewegungsweg des sich bewegenden Objekts den neuesten Bewegungsweg des Autos 1 kreuzt oder diesem nahekommt.
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Wenn sich der neueste Fahrweg des Autos 1 und der Bewegungsweg des sich bewegenden Objekts kreuzen oder einander nahekommen, stellt die Unterstützungssteuerung 32 fest, dass die Möglichkeit einer Kollision besteht, und veranlasst den Prozess zum Fortfahren mit einem Schritt ST14. Wenn sich der neueste Fahrweg des Autos 1 und der Bewegungsweg des sich bewegenden Objekts nicht kreuzen oder einander nicht nahekommen, trifft die Unterstützungssteuerung 32 die Feststellung, dass keine Möglichkeit einer Kollision besteht, und veranlasst den Prozess zum Fortfahren mit einem Schritt ST15.
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In dem Schritt ST 14 aktualisiert die Unterstützungssteuerung 32 den in dem Schritt ST12 generierten Weg derart, dass eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht, dass der Bewegungsweg den Bewegungsweg des sich bewegenden Objekts kreuzt oder diesem nahekommt. Die Unterstützungssteuerung 32 aktualisiert den generierten Bewegungsweg derart, dass das Auto 1 beispielsweise beschleunigt, langsamer wird sowie entlang des Bewegungswegs stoppt.
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In dem Schritt ST15 steuert die Unterstützungssteuerung 32 den Fahrvorgang des Autos 1 in Abhängigkeit von dem generierten oder aktualisierten Bewegungsweg bzw. Fahrweg. Die Unterstützungssteuerung 32 priorisiert den aktualisierten Fahrweg gegenüber dem generierten Fahrweg. Wenn das Auto 1 in einem Selbstfahrmodus fährt, veranlasst die Unterstützungssteuerung 32 das Auto 1 zum Fahren entlang des generierten oder aktualisierten Fahrwegs. Wenn der Insasse die Betätigungseinrichtung 14, wie z.B. das Lenkrad 7, betätigt, stellt die Unterstützungssteuerung 32 das Betätigungsausmaß in Abhängigkeit von dem generierten oder aktualisierten Fahrweg ein und veranlasst das Auto 1 in entsprechender Weise zu fahren.
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In einem Schritt ST16 stellt die Unterstützungssteuerung 32 fest, ob eine Möglichkeit zum Vermeiden einer Kollision in einem kontrollierten Fahrmodus besteht. Die Unterstützungssteuerung 32 ermittelt Information von einem Sensor des Autos 1, wie z.B. ein von der Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung 16 aufgenommenes, neuestes Bild und stellt fest, ob eine Möglichkeit zum Vermeiden einer Kollision mit einem anderen sich bewegenden Objekt besteht.
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Da sich das Auto 1 normalerweise in Abhängigkeit von dem in dem Schritt ST14 aktualisierten Fahrweg bewegt, kann das Auto 1 eine Kollision mit dem sich bewegenden Objekt vermeiden. Wenn sich jedoch das bewegende Objekt in unerwarteter Weise bewegt, besteht selbst dann die Möglichkeit einer Kollision, wenn sich das Auto 1 in Übereinstimmung mit dem aktualisierten Bewegungsweg bewegt. Die Unterstützungssteuerung 32 stellt z.B. in Abhängigkeit von einer Relativbewegung des in dem aufgenommenen Bild in Erscheinung tretenden, sich bewegenden Objekts fest, ob eine Möglichkeit zum Vermeiden einer Kollision besteht.
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Der Prozess zum Bestimmen, ob eine Möglichkeit zum Vermeiden einer Kollision in dem Schritt ST16 besteht, ist strikter als der Prozess zum Voraussagen einer Möglichkeit einer Kollision in dem Schritt ST14 und dient zum Feststellen einer Möglichkeit, ob eine Kollision tatsächlich auftreten kann. Wenn keine Möglichkeit zum Vermeiden einer Kollision besteht, veranlasst die Unterstützungssteuerung 32 den Prozess zum Fortfahren mit einem Schritt ST17. Wenn eine Möglichkeit zum Vermeiden einer Kollision besteht, veranlasst die Unterstützungssteuerung 32 den Prozess zum Fortfahren mit einem Schritt ST18.
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In dem Schritt ST17 gibt die Unterstützungssteuerung 32 eine Kollisionsvorhersage an das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ab. Anschließend beendet die Unterstützungssteuerung 32 die Fahrunterstützungssteuerung gemäß 9.
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In dem Schritt ST18 gibt die Unterstützungssteuerung 32 eine Kollisionsvorhersagen-Aufhebung an das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ab. Danach beendet die Unterstützungssteuerung 32 die Fahrunterstützungssteuerung gemäß 9.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Prozess gibt die Unterstützungssteuerung 32 eine Kollisionsvorhersage in dem Schritt ST17 ab, wenn die Unterstützungssteuerung 32 die Feststellung trifft, dass eine Kollision tatsächlich stattfinden kann. Wenn die Unterstützungssteuerung 32 die Feststellung trifft, dass keine Kollision tatsächlich stattfinden kann, gibt die Unterstützungssteuerung 32 eine Kollisionsvorhersagen-Aufhebung in dem Schritt ST18 ab.
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10 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Vorgangs, der von der Überwachungssteuerung 31 gemäß 5 ausgeführt wird, wenn eine Kollision vorhergesagt ist.
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Wenn die Überwachungssteuerung 31 die in dem Schritt ST17 abgegebene Kollisionsvorhersage empfängt, führt die Überwachungssteuerung 31 den Prozess gemäß 10 aus. Die Überwachungssteuerung 31 wiederholt den Prozess gemäß 10 jedes Mal, wenn die Überwachungssteuerung 31 die in dem Schritt ST17 abgegebene Kollisionsvorhersage erneut empfängt.
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In einem Schritt ST21 in dem Prozess gemäß 10 erhält die Überwachungssteuerung 31 entsprechend der Situation, wenn eine Kollision vorhergesagt ist, die in dem Schritt ST17 abgegebene Kollisionsvorhersage.
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Beim Beziehen der Kollisionsvorhersage startet die Überwachungssteuerung 31 den Insassenüberwachungs-Steuerungsvorgang zum Schutz des Insassen während einer Kollision.
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In einem Schritt ST22 ändert die Überwachungssteuerung 31 den Lichtprojektionsmodus des jeweiligen Lichtprojektors 54.
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Genauer gesagt, es verwendet die Überwachungssteuerung 31 die Linsenbetätigungseinrichtung 57 zum antriebsmäßigen Bewegen der Linse 56 aus der Position innerhalb des normalen Steuerungsbereichs, wie in 6A dargestellt, in die Position außerhalb des normalen Steuerungsbereichs, wie in 6B dargestellt. Dies führt dazu, dass sich die Lichtprojektionsfläche des Lichtprojektors 54 von einem Zustand, in dem Licht in einem weiten Winkel auf den gesamten Oberkörper des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen projiziert wird, in einen Zustand ändert, in dem Licht in einem engen Winkel auf den Kopf des Insassen und dessen Umgebung projiziert wird. Die Lichtprojektionsfläche des Lichtprojektors 54 wird auf einen reduzierten Bereich begrenzt.
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Außerdem kann zur Erhöhung der auf den Kopf des Insassen abzustrahlenden Lichtmenge die Überwachungssteuerung 31 ferner eine Lichtprojektions-Umschaltsteuerung ausführen.
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Beispielsweise kann die Überwachungssteuerung 31 den Licht-Emitter 55 des Lichtprojektors 54 von einem normalen, intermittierenden Lichtmodus auf einen Dauerlichtmodus umschalten.
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Als weitere Alternative kann die Überwachungssteuerung 31 beispielsweise den Licht-Emitter 55 veranlassen, Licht mit hoher Intensität zu emittieren, so dass der Licht-Emitter 55 das Emittieren von Licht nicht über eine lange Zeitdauer kontinuierlich fortsetzen kann.
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Durch Ausführen einer solchen Umschaltsteuerung zum Erhöhen der Lichtmenge zur Abstrahlung auf den Kopf des Insassen, wenn eine Kollision des Autos 1 vorhergesagt ist, kann der Lichtprojektor 34 intensives Licht mit einer kleineren Lichtprojektionsfläche als in dem normalen Modus in Richtung auf den Kopf des Insassen abstrahlen, dessen Bild von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommen werden soll.
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In einem Schritt ST23 nimmt die Überwachungssteuerung 31 ein Bild von dem Kopf des mit dem intensiven Dauerlicht bestrahlten Insassen auf. Die Überwachungssteuerung 31 schneidet ein Bereichsbild, das den Kopf des Insassen beinhaltet, aus dem von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommenen Bild aus.
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In einem Schritt ST24 identifiziert die Überwachungssteuerung 31 die Position und die Bewegung des Kopfes aus dem ausgeschnittenen Bild des Kopfes von dem Insassen und gibt Information über das Kopfverhalten auf der Basis des identifizierten Kopfverhaltens an das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ab. Beispielsweise identifiziert die Überwachungssteuerung 31 die Position des Kopfes in dem Fahrgastraum 4 in Abhängigkeit von der abgebildeten Position des Kopfes in dem ausgeschnittenen Bereichsbild.
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Die Überwachungssteuerung 31 identifiziert die Bewegung des Kopfes in dem Fahrgastraum 4 in Abhängigkeit von Änderungen in der abgebildeten Position des Kopfes in einer Vielzahl von Bereichsbildern. Die Überwachungssteuerung 31 sagt das Verhalten des Kopfes in dem Fahrgastraum 4 unter der Annahme voraus, dass sich der Kopf linear mit einer Geschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Ausmaß der identifizierten Bewegung des Kopfes in der Bewegungsrichtung des Kopfes bewegt, die aus der identifizierten Position des Kopfes ermittelt wird. Die Überwachungssteuerung 31 gibt Daten über das vorhergesagte Kopfverhalten in dem Fahrgastraum 4 als Verhaltensinformation an das Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 ab.
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In einem Schritt ST25 stellt die Überwachungssteuerung 31 fest, ob die Kollisionsvorhersage aufgehoben ist.
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Wenn die Überwachungssteuerung 31 die in dem Schritt ST18 abgegebene Kollisionsvorhersage-Aufhebung nicht erhalten hat, trifft die Überwachungssteuerung 31 die Feststellung, dass die Kollisionsvorhersage nicht aufgehoben ist, und veranlasst den Prozess zur Rückkehr zu dem Schritt ST23. Die Überwachungssteuerung 31 wiederholt den Prozess von dem Schritt ST23 bis zu dem Schritt ST25, bis die Kollisionsvorhersage aufgehoben ist, und gibt die Verhaltensinformation auf der Basis des neuesten Bereichsbildes des Kopfes wiederholt ab.
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Wenn die Überwachungssteuerung 31 die in dem Schritt ST18 abgegebene Kollisionsvorhersagen-Aufhebung erhält, trifft die Überwachungssteuerung 31 die Feststellung, dass die Kollisionsvorhersage aufgehoben ist, und beendet den Prozess gemäß 10, die einer Situation entspricht, in der eine Kollision vorhergesagt ist.
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11 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Prozesses, der von der Schutzsteuerung 33 gemäß 7 ausgeführt wird.
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Die Schutzsteuerung 33 für Insassen führt den Prozess gemäß 11 aus, wenn die Schutzsteuerung 33 die in dem Schritt ST17 abgegebene Kollisionsvorhersage empfängt. Die Schutzsteuerung 33 wiederholt den Prozess gemäß 11 jedes Mal, wenn die Schutzsteuerung 33 die in dem Schritt ST17 abgegebene Kollisionsvorhersage erneut empfängt.
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In einem Schritt ST31 in dem Insassenschutzprozess gemäß 11 stellt die Schutzsteuerung 33 fest, ob die in dem Schritt ST17 abgegebene Kollisionsvorhersage vorliegt.
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Wenn die Kollisionsvorhersage nicht vorliegt, beendet die Schutzsteuerung 33 den Insassenschutzprozess gemäß 11.
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Wenn die Kollisionsvorhersage vorliegt, veranlasst die Schutzsteuerung 33 den Prozess zum Fortfahren mit einem Schritt ST32.
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In dem Schritt ST32 ermittelt die Schutzsteuerung 33 die neueste Verhaltensinformation, die in dem Schritt ST24 abgegeben wurde.
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In einem Schritt ST33 ändert die Schutzsteuerung 33 die Vorgabedaten bzw. Einstelldaten 69 in dem Schutzspeicher 61 auf der Basis der ermittelten, neuesten Verhal tensinformation.
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Beispielsweise aktualisiert die Schutzsteuerung 33 die Vorgabedaten 69 im Hinblick auf den Startzeitpunkt zum Betätigen der Gurtbetätigungseinrichtungen 63, die Vorgabe, ob die ersten Aufblaseinrichtungen 67 betätigt werden sollen, den Startzeitpunkt zum Betätigen der ersten Aufblaseinrichtungen 67, die Vorgabe, ob die zweiten Aufblaseinrichtungen 68 betätigt werden sollen, sowie den Startzeitpunkt zum Betätigen der zweiten Aufblaseinrichtungen 68 auf der Basis einer in der Verhaltensinformation enthaltenen Verhaltensvorhersage hinsichtlich der Köpfe der Insassen.
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Auf der Basis der Verhaltensvorhersage und der Kopfposition der Insassen, die in der Verhaltensinformation enthalten ist, nutzt die Schutzsteuerung 33 ferner die Airbag-Betätigungseinrichtungen 66 zum derartigen Ansteuern der Basiselemente 65, dass sich die Airbags in der Richtung entfalten, in die sich die Köpfe der Insassen aufgrund eines Aufpralls bei einer Kollision neigen.
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In einem Schritt ST34 führt die Schutzsteuerung 33 einen vorläufigen Steuerungsvorgang vor einer Kollisionsdetektion auf der Basis der Tatsache aus, dass eine Kollision vorhergesagt ist.
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Bei dem vorläufigen Steuerungsvorgang betätigt die Schutzsteuerung 33 z.B. die Gurtbetätigungseinrichtungen 63 zum Einziehen bzw. Straffen der Sicherheitsgurte 62, so dass die Sicherheitsgurte 62 dazu veranlasst werden, mit den Insassen in Kontakt zu treten.
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In einem Schritt ST35 stellt die Schutzsteuerung 33 fest, ob eine Kollision detektiert wird. Beispielsweise trifft die Schutzsteuerung 33 die Feststellung, ob eine Kollision detektiert wird, auf der Basis davon, ob eine übermäßige Beschleunigung, die einem Aufprall einer Kollision entspricht, von dem Beschleunigungssensor 12 detektiert wird.
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Wenn eine Kollision nicht detektiert wird, stellt die Schutzsteuerung 33 in einem Schritt ST36 fest, ob die Kollisionsvorhersage in dem Schritt ST18 aufgehoben ist. Wenn die Kollisionsvorhersage aufgehoben ist, beendet die Schutzsteuerung 33 den Insassenschutzprozess gemäß 11. Wenn die Kollisionsvorhersage nicht aufgehoben ist, veranlasst die Schutzsteuerung 33 den Prozess zur Rückkehr zu dem Schritt ST32.
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Die Schutzsteuerung 33 wiederholt den Prozess von dem Schritt ST32 bis zu dem Schritt ST36, bis die Schutzsteuerung 33 die Feststellung trifft, dass eine Kollision detektiert wird oder die Kollisionsvorhersage aufgehoben ist. Beispielsweise ändert die Schutzsteuerung 33 die Vorgaben in Abhängigkeit von dem Verhalten der Köpfe der Insassen unmittelbar vor einer Kollision und führt den vorläufigen Steuerungsvorgang aus.
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Wenn eine Kollision detektiert ist, führt die Schutzsteuerung 33 den Insassenschutz-Steuerungsvorgang in dem Schritt ST37 zur Bewältigung der Kollision aus.
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Bei dem Steuerungsvorgang zur Bewältigung einer Kollision veranlasst die Schutzsteuerung 33 beispielsweise die Gurtbetätigungseinrichtungen 63 zum Aufbringen von Spannung auf die Sicherheitsgurte 62. Die Schutzsteuerung 33 betätigt die ersten Aufblaseinrichtungen 67 und die zweiten Aufblaseinrichtungen 68 in Abhängigkeit von den Vorgaben. Dies veranlasst ein Entfalten der Airbags 64. Die kinetische Energie der Insassen während der Kollision kann durch die Sicherheitsgurte 62 und die Airbags 64 aufgenommen werden.
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Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform eine Kollision des Autos 1 vorhergesagt ist, strahlt somit jeder Lichtprojektor 54 der Insassen-Überwachungseinrichtung 50 des Autos 1 für einen Insassenschutz-Steuerungsvorgang intensives Licht mit einer reduzierten Lichtprojektionsfläche im Vergleich zu dem normalen Betriebsmodus in Richtung auf den Kopf des entsprechenden Insassen ab, dessen Bild von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommen werden soll.
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Wenn z.B. eine Kollision des Autos 1 vorhergesagt ist, schaltet der Lichtprojektor 54 das im Normalfall verwendete, über einen weiten Winkel emittierte Licht, in dem eine Kollision des Autos 1 nicht vorhergesagt ist, auf über einen engen Winkel emittiertes Licht um. Das intensive Licht über einen engen Winkel, das eine kleinere Lichtprojektionsfläche als in dem normalen Modus aufweist, wird von dem Lichtprojektor 54 in Richtung auf den Kopf des Insassen abgestrahlt, dessen Bild von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommen werden soll.
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Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform eine Kollision des Autos 1 vorhergesagt ist, steuert die Linsenbetätigungseinrichtung 57 die Linse 56 als optisches Element an, und es wird Licht mit einer reduzierten Projektionsfläche gegenüber dem normalen Modus von dem Licht-Emitter 55 auf den Kopf des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen fokussiert.
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Wenn eine Kollision des Autos 1 vorhergesagt ist, veranlasst die Linsenbetätigungseinrichtung 57 insbesondere eine positionsmäßige Ansteuerung der Linse 56 aus dem normalen Einstellbereich heraus, in dem Licht auf den gesamten Oberkörper des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen projiziert wird, so dass das Verhalten des Oberkörpers des Insassen in dem aufgenommenen Bild enthalten ist. Das Licht von dem Licht-Emitter 55 wird von dem normalen weiten Winkel auf den engen Winkel reduziert und auf den Kopf des auf dem Sitz 5 sitzenden Insassen fokussiert.
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Auf diese Weise ist der Kopf des Insassen in dem von der bordeigenen Abbildungseinrichtung 53 aufgenommenen Bild klarer bzw. deutlicher als in dem normalen Betriebsmodus.
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Als Folge hiervon kann bei der vorliegenden Ausführungsform der Kopf des jeweiligen Insassen, der auf dem entsprechenden Sitz 5 sitzt, in dem aufgenommenen Bild ohne weiteres identifiziert werden, so dass die Position und das Verhalten des Kopfes des Insassen korrekt vorausgesetzt werden können. Wenn eine Kollision des Autos 1 vorhergesagt ist, erfolgt eine korrekte Vorhersage der Position und der Bewegung des Kopfes des Insassen während der Kollision auf der Basis des klar aufgenommenen Bildes von dem Kopf des Insassen, so dass die Insassen-Schutzeinrichtung 60 einen angemessenen Insassenschutz-Steuerungsvorgang ausführen kann.
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Die Insassen-Schutzeinrichtung 60 wird in die Lage versetzt, einen angemessenen Insassenschutz-Steuerungsvorgang auszuführen, wie er als Resultat der Verwendung der Insassen-Überwachungseinrichtung 50 erwartet werden kann. Beispielsweise kann bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn das aufgenommene Bild verarbeitet werden soll, der mit intensivem Licht bestrahlte Kopf in dem aufgenommenen Bild innerhalb einer kurzen Verarbeitungszeit zuverlässig identifiziert werden, und zwar unabhängig von der Bildaufnahmeumgebung sowie ohne Unterbrechung durch den Prozess zum Identifizieren des in dem aufgenommenen Bild enthaltenen Kopfes. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Robustheit der Gesichtserkennung verbessert werden.
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Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesichtsidentifizierung auf der Basis des aufgenommenen Bildes unabhängig von der Bildaufnahmeumgebung stabil und rasch abgeschlossen werden, so dass z.B. ein nachfolgender Insassenschutz-Steuerungsvorgang schnell begonnen werden kann. Beispielsweise kann die Durchlaufzeit von dem Zeitpunkt, zu dem die Bildaufnahme ausgeführt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Insassenschutz-Steuerungsvorgang ausgeführt wird, unabhängig von der Bildaufnahmeumgebung stabil auf einer im Wesentlichen kurzen Zeitdauer gehalten werden.
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Im Gegensatz ist beispielsweise bei der Annahme, dass der Kopf aus einem normalen aufgenommenen Bild identifiziert werden soll, das Gesicht in dem Bild dunkel und verschmilzt mit der Umgebung, wobei dies möglicherweise dazu führt, dass der Prozess aufgrund einer gesteigerten Belastung für die Bildverarbeitung zur Kopfidentifizierung zeitaufwändig wird und das Gesicht in Abhängigkeit von den Umständen nicht identifizierbar ist.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform projizieren die Lichtprojektoren 54 nicht-sichtbares Infrarotlicht in Richtung auf die Köpfe der auf den Sitzen 5 sitzenden Insassen. Somit ist es bei dieser Ausführungsform selbst dann, wenn intensives Licht auf die Köpfe abgestrahlt wird, weniger wahrscheinlich, dass die Sicht der Insassen beeinträchtigt wird.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform stellt lediglich eine Ausführungsform der Erfindung dar und ist nicht darauf beschränkt. Im Umfang der Erfindung sind verschiedene Modifikationen und Änderungen möglich.
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Beispielsweise ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 mit dem Fahrzeug-Innenraumnetzwerk 21 gekoppelt. Alternativ kann z.B. aufgrund der Tatsache, dass die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 mit der Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 17 kommunizieren kann, die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 Daten mit der Insassen-Schutzeinrichtung 60 austauschen.
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Die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 und die Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 17 können Daten mittels eines Kommunikationsverfahrens über eine relativ kurze Distanz austauschen, das z.B. mit dem Standard IEEE 802.1X kompatibel ist. In diesem Fall kann die Insassen-Überwachungseinrichtung 50 von dem Auto 1 lösbar ausgebildet sein. Die von dem Auto 1 lösbare Insassen-Überwachungseinrichtung 50 kann unter Verwendung einer Befestigungseinrichtung in dem Fahrgastraum 4 positioniert und angebracht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Auto
- 2
- Fahrzeugkarosserie
- 3
- Räder
- 4
- Fahrgastraum
- 5
- Sitz
- 6
- Armaturenbrett
- 7
- Lenkrad
- 10
- Fahrzeugsteuerungssystem
- 11
- Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
- 12
- Beschleunigungssensor
- 13
- Anzeigeeinrichtung
- 14
- Betätigungseinrichtung
- 15
- Lautsprecher
- 16
- Fahrzeugumgebungs-Abbildungseinrichtung
- 17
- Drahtlos-Kommunikationseinrichtung
- 18
- System-Zeitgeber
- 19
- Speichereinrichtung
- 20
- elektronische Steuereinheit (ECU)
- 21
- Fahrzeug-Innenraumnetzwerk
- 31
- Insassen-Überwachungssteuerung
- 32
- Fahrunterstützungssteuerung
- 33
- Schutzsteuerung
- 34
- Kommunikationssteuerung
- 35
- Klimaanlagensteuerung
- 40
- Fahrunterstützungseinrichtung
- 41
- Unterstützungsspeicher
- 50
- Insassen-Überwachungseinrichtung
- 51
- Überwachungsspeicher
- 52
- optische Einheit
- 53
- Abbildungseinrichtung
- 54
- Lichtprojektor
- 55
- Licht-Emitter
- 56
- Linse (optisches Element)
- 57
- Linsenbetätigungseinrichtung
- 60
- Insassen-Schutzeinrichtung
- 61
- Schutzspeicher
- 62
- Sicherheitsgurt
- 63
- Gurtbetätigungseinrichtung
- 64
- Airbag
- 65
- Basiselement
- 66
- Airbag-Betätigungseinrichtung
- 67
- Aufblaseinrichtung
- 68
- Aufblaseinrichtung
- 69
- Vorgabedaten
- 70
- Airbagelement
- 71
- Sicherheitsgurtelement
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2018180059 [0001]
- JP 11043009 A [0003]
- JP 2015140146 A [0003]
