JP2012514800A - 車両の危険な走行状態を検出する方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、車道上に位置する車両の危険な走行状態を検出する方法に関する。この場合、車両の第１の車輪の垂直方向運動の時間経過特性を表すのに適した第１のダンパ信号（３１０）を、インタフェースを介して受信するステップと、第１のダンパ信号を評価規則（３１２）に従い評価して、この第１のダンパ信号に基づき、車道からの第１の車輪の側方への逸脱に対する第１の確率値（３１４）を求めるステップと、第１の確率値に依存して車道からの車両の逸脱を通知するために、評価信号（３１８）を供給するステップが設けられている。

Description

本発明は、請求項１記載の方法、請求項９記載の制御装置、請求項１０記載のコンピュータプログラムならびに請求項１１記載の装置に関する。

発明の開示
事故調査結果を調べてみると、車両が車道ないしは車線を逸脱することが交通事象において最も頻度の高い事故原因となっており、それとともに交通関与者の中から著しい数の負傷者あるいはそれどころか死者を出す要因にもなっている。

今日、車道ないしは車線の逸脱の検出や防止を課題として挙げた数多くのシステムが存在する。ここではその中でも光学的なシステムについて言及しておく。そのようなシステムによれば、受動的な方法（カメラベース）または能動的な方法（周囲のレーザ測定）によって、車道または車道境界を識別し、乗員と相互に作用し合って、あるいは能動的な操舵システムおよび制御システムを用いて、車道からの逸脱を回避しようと試みている。

他方、これとは別の方法によって、車道逸脱の原因と取り組む試みがすでに行われている。ここではたとえば、ドライバ監視という分野でアプローチしているシステムを挙げておく。車道逸脱の多くの原因はドライバの居眠り運転であり、これは過労によって、あるいは病気や飲酒のような他の影響によって引き起こされるものである。

別の分類として挙げられる防止策は、たとえばＥＳＰといった能動的な安全システムによって車道からの逸脱を回避することである。この種の安全システムは、車両が横滑りしたり蛇行し始めたりすると介入する。

さらに別の分類として、道路周縁における構造的な対策が挙げられる。ここではまずはガードレールを挙げておく。これは道路の端または互いに逆の走行方向となる２つの車道の間に設置される。

シャーシ技術の分野においていわゆるアクティブシャーシがますます普及してきている。このシステムの場合、制御区間にわたり走行特性および道路状態に対するシャーシの整合が行われる。これは典型的にはセンサから成り、このセンサは車輪サスペンションごとにストローク速度もしくはバウンド速度を測定する。この情報を用いることにより制御装置においてパラメータが求められ、さらにこれらのパラメータにより弁を介して減衰器の減衰特性が整合される。たとえばDE 100 50 420 A1には、自動車における相応の走行ダイナミック制御システムについて記載されている。

事故の検出および衝突の特徴づけのためのアルゴリズムの分野において、統計的学習方式と認識システムの分野による方法、もしくはたとえばＫ近傍法分類器、サポートベクターマシン、隠れマルコフ法、ベクトル量子化といった分類法が存在する。

さらに、まえもって定められた車道を逸脱したときに車両の状態量を自動補正する方法も知られている。この場合、車両が所定の車道を逸脱したときに車両における車両コントロールシステムのパラメータが、ドライバによりまえもって与えられた介入操作が低減されたかたちで車両状態量の変化に置き換えられるよう設定しなおされる。これによってドライバの過度なカウンターステアないしは過度な対抗措置が回避され、その結果、車両の揺れが回避される。

DE 10 2005 003 177 A1により知られているのは、適正な車線を逸脱した場合、車両における操舵システムのカウンターステアトルクもしくは対抗措置を生じさせるトルクを形成することができ、このトルクはドライバが生じさせた操舵角とは反対に作用する。これは車両事故の防止に寄与する可能性がある。この種の車線保持システム（Lane Keeping Assist）の目的は、事故を防止するためまえもって定められた車線に車両を保持し、もしくは再び車線に戻すことである。このようにするための前提となるのは、高価なセンサ機構を設けることである。センサ機構により目下の車両ポジションを車線に関連づけて持続的に監視することができ、目標軌跡から許容範囲以上の逸脱が生じたならば、カウンターステアトルクを生じさせることができる。

DE 195 06 364 C2により知られている車両制御システムによれば、ナビゲーション装置によって目下の車両ポジションが求められる。この場合、自動的な制動によって走行速度を補正することができ、操舵トルクもしくは操舵角の自動的な調整によって車両ポジションを補正することができ、このようにすることで車両がカーブを安全に通り抜けることができるようになる。

"Early Pole Crash Detection"機能によればＥＳＰ制御装置によりスピンが検出されると、側方乗員保護手段をトリガするための妥当性チェックおよび／または閾値整合が簡単になる。このようにすれば、乗員保護手段をいっそう高速にトリガできるようになる。

これまで公知の方法にはいくつかの欠点がある。カメラをベースとする方法およびレーザをベースとする方法によれば、「車線ないしは車道からの逸脱」という危険な状態をたしかに先を見越して検出することができるようになるけれども、現時点ではまだ信頼性が不十分な点で問題がある。カメラベースの方法は、照明が不十分なときや車線マークの状態が悪かったり不十分だったりしたときに、依然としていくつかの問題点がある。同じことはレーザベースのシステムについてもあてはまる。この理由から、既述の方法によるシステムはまだ大量生産により製造されて使用されているわけではない。付加的に、この種のシステムによって著しく高いコストがかかってしまう。

居眠り検出システムの分野において様々なシステムが考えられている。しかしながらこの場合もまだ市場には浸透していない。この種のシステムの主な欠点は、車線ないしは車道からの逸脱に至る原因の１つだけしか検出されないことである。

ＥＳＰシステムは、走行状態がコントロールされていないことに起因する車道からの逸脱を、そのようなケースにおいて生じている原因を回避することすなわち車両に対するコントロールが失われてしまわないようにすることによって防止することができる。ただしスピンが発生していなくても、たとえばドライバが何も措置をとらなかったことなどによって車両が道路から逸れてしまったとき、システムは応答せず、保護を行うこともできない。

構造的な措置をとるということは概して、非常に煩雑であり（プラニング、許可）著しくコストがかかる（調達、保守、修理）という欠点を有する。しかも構造的な措置をとることによって、たとえばオートバイドライバなどのような他の交通関与者の危険が高まるおそれがある。

これらのことを背景として本発明によれば独立請求項に記載されているように、車道を走行する車両の危険な走行状態を検出する方法、この方法を使用する制御装置、この方法に対応するコンピュータプログラム製品、ならびに車両の危険な走行状態を検出する装置が提供される。個々の従属請求項ならびに以下の説明には有利な実施形態が示されている。

本発明が基礎とする認識は、１つまたは複数のセンサからの特徴的な信号パターンに基づき走行状態「定められた車道からの逸脱」ないしは「堅固に整備された車道からの逸脱」の検出が可能である、ということである。センサをたとえば車両の４つの車輪懸架装置におけるダンパに設けることができる。このようにすることで走行状態「定められた車道からの逸脱」ないしは「堅固に整備された車道からの逸脱」を、カメラのような予見システムに依存せずに検出することができ、後段に配置される装置やアプリケーションにおいて車両および乗員を保護するために利用することができる。

本発明によるアプローチによって、走行状態「定められた車道からの逸脱」を早期に検出できるようになる。その結果、対抗措置ないしは乗員保護措置を早期に起動させることができる。対抗措置としてたとえば、ドライバの喚起、危険な走行状態にドライバの注意を向けさせること、などを挙げることができる。乗員保護措置としてたとえば、ベルトテンショナやエアバッグのような可逆的または非可逆的な乗員保護手段の起動あるいは駆動制御の変更などを挙げることができる。危険な走行状態を早期に検出することによって、危険を最小限に抑える車両関連措置たとえば緊急制動、安定状態にする操舵運動の支援などを早めに導入することができる。

本発明の利点は、走行状態「定められた車道からの逸脱」の検出を、別のシステムを利用することなく自動的に実行することができることである。

本発明によるアプローチをベースとするシステムを、他のシステムと組み合わせて稼働させることができる。その際に有利には、レーダまたは光学システムとは別個の信号経路を形成することができる。それによってそのようなシステムの情報を裏付けることができる。

本発明の基本的な利点は、車両に組み込まれたダンパにもともと設けられるセンサを多様に利用でき、もしくは複数の目的のために利用できることである。これにより乗員保護システムとシャーシのシステム領域を組み合わせることができる。

同様に利点となるのは、エアバッグ制御装置においてコストダウンして情報を利用することができる。それというのも、ダンパをエアバッグ制御装置につなげることができるからである。これによって余分なハードウェアコストが不要となる。サンプリングは１ｍｓの領域で行うことができ、そのようにすれば乗員保護システムの用途にも情報を評価することができる。これによりダンパシステムの多様な利用と、乗員保護システムのための判定構造が得られる。

さらに利点として挙げられるのは、たとえばロールオーバセンシングのような他の乗員保護システム機能にも情報を利用できることである。たとえば横滑りが発生することなく車道から逸れたとき、たとえば斜面でロールオーバが起こるかもしれないことに対する指標とすることができる。

さらに本発明によるシステムの利点は、車道の逸脱を引き起こした原因の検出に限られるのではなく、車道の逸脱そのものが検出されることにある。

本発明によるシステムは殊に大量生産に適したものとなっており、しかも対象とする適用事例にあまり特化されていない代替的なシステムよりも著しく僅かなコストで製造することができる。

全般的にいって本発明の利点は、情報「定められた車道からの逸脱」を付加的なコストをあまりかけずに供給できることである。それによってこの種の情報ならびにそれによって実現される安全技術的効果を、これまでのやり方よりも著しく広い範囲のユーザグループが利用できるようになる。

本発明によれば、車道ないしは車線に位置する車両の危険な走行状態の検出にあたり、以下のステップを有する方法が提供される。すなわち車両の第１の車輪の垂直方向運動の時間経過特性を表すのに適した第１のダンパ信号を、インタフェースを介して受信するステップと、第１のダンパ信号を評価規則に従い評価して、この第１のダンパ信号に基づき、車道からの第１の車輪の側方への逸脱に対する第１の確率値を求めるステップと、第１の確率値に依存して車道からの車両の逸脱を通知するために、評価信号を供給するステップが設けられている。

車道を、たとえばアスファルト舗装された道路のような「堅固に整備された車道」とすることができ、とすることができる。また、危険な走行状態を、たとえば車道からの車両の意図しない逸脱とすることができる。車両における１つまたは複数の車輪が車道から逸脱する可能性があり、車道横の領域に位置する可能性がある。ダンパ信号によってセンサの信号を表すことができ、センサは車輪の垂直方向運動を直接または間接的に捕捉するように構成されている。たとえばダンパ信号によって、まえもって定められた期間にわたる車輪懸架装置の車輪のバウンド運動およびリバウンド運動を表すことができる。評価規則が１つまたは複数の判定基準を有することができ、その判定基準に基づき、堅固に整備された車道上に車輪があるのか、その外側に車輪があるのかを推定することができる。その際に本発明によるアプローチは、車輪が車道を逸脱して車道の横にあるときの車輪の垂直方向運動の周波数および振幅は車輪が車道内に位置するときよりも大きい、という点を利用している。評価規則により得られたダンパ信号の判定を確率値が有するようにすることができる。たとえば確率値は、評価規則によれば車輪が車道から逸脱した、ということを表すことができる。確率値から、１つの決定規則に従い評価信号を求めることができる。評価信号は車道からの車両の逸脱を表すことができ、たとえばドライバへの警告のトリガ、乗員保護手段の駆動制御、車両に関連する危険状態抑制措置などを行うために供給することができる。

１つの実施形態によれば、本発明による方法はさらに以下のステップを有している。すなわち、車両の第２の車輪の垂直方向運動の時間経過特性を表すのに適した第２のダンパ信号を、インタフェースを介して受信するステップと、第２のダンパ信号を評価規則に従い評価して、この第２のダンパ信号に基づき、車道からの第２の車輪の側方への逸脱に対する第２の確率値を求めるステップと、第１の確率値と第２の確率値に依存して車道からの車両の逸脱を通知するために、評価信号を供給するステップ、を有している。２つの車輪の信号経過特性を考慮することによって、走行状態「車道からの逸脱」をいっそう高い精度で求めることができる。この場合、第１の車輪を車両の前輪とし、第２の車輪を車両の後輪とすることができる。

たとえば、第１の確率値が車道からの第１の車輪の逸脱を表し、かつ第１の確率値による車道逸脱の通知後まえもって定められた期間内で、第２の確率値が車道からの第２の車輪の逸脱を表したならば、評価信号が車道からの逸脱を通知するように構成することができる。このようにすれば、通常の走行状態において最初に前輪が車道から逸脱し、ついで同じ車両の側にある後輪が車道を逸脱した、という状況を考慮することができる。これによって誤った判定を回避することができる。

１つの実施形態によれば本発明による方法を、車両速度に関する情報をインタフェースを介して受信するステップと、車両速度に関するこの情報に基づき車道境界への車両の進入角度を求めるステップと、第１の確率値による第１の車輪の車道逸脱の通知と第２の確率値による第２の車輪の車道逸脱の通知との間の期間を求めるステップが設けられているように構成することができる。このようにすることで、車両のオフロード使用に対する限界を形成することができる。

ダンパ信号がまえもって決められた比較値と比較されて確率値が得られるよう、評価規則を形成することができる。これによって、ダンパ信号を簡単かつ安価に分類することができる。

さらに、ダンパ信号に基づきまえもって決められたタイムインターバル内の車輪の垂直方向運動の平均値および／または分散が、まえもって決められた比較値と比較されるよう、評価規則を形成することもできる。平均値および分散を利用することによって、たとえば車道が平坦でなかったり穴があいていたりすることなどに起因する短期間の妨害を抑圧することができる。

さらに別の実施形態によれば本発明による方法を、車両の走行ダイナミクス情報をインタフェースを介して受信するステップが設けられており、評価信号がさらにこの走行ダイナミクス情報に基づき車両の車道逸脱を通知するように構成することができる。このようにすることでたとえば、評価にあたり車両速度、車両のヨーレートまたは横方向加速度を考慮することができる。

評価信号を何らかの分類法を使用して供給することができる。たとえば分類法を、時間的に先行するダンパ信号と時間的に先行する走行ダイナミクス情報に基づき、車両が車道から逸脱したことを表す分類器を定めるように構成することができる。このような分類法によって、統計的学習理論を利用できるようになる。

制御装置に係わる本発明の実施形態によっても、本発明の基礎とする課題を迅速かつ効率的に解決することができる。ここでは制御装置を、センサ信号を処理しセンサ信号に依存して制御装置を送出する電気的な機器とすることができる。制御装置には、ハードウェアおよび／またはソフトウェアとして構成可能なインタフェースを設けることができる。ハードウェアとして構成する場合にはインタフェースをたとえばいわゆるシステムＡＳＩＣの一部分とすることができ、これには制御装置の様々な機能が含まれている。とはいえインタフェースを固有の集積回路としてもよいし、部分的に個別部品から成るようにしてもよい。ソフトウェアとして構成する場合、インタフェースをソフトウェアモジュールとすることができ、このモジュールはたとえば他のソフトウェアモジュールとともにマイクロコントローラに設けられている。

半導体メモリ、ハードディスク記憶装置または光学式記憶装置のようなコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されているプログラムコードを備えたコンピュータプログラム製品において、プログラムが制御装置において実行されると、これまで述べてきた実施形態のいずれか１つの方法を実施するようにするのも有利である。

本発明はさらに、車道に位置する車両の危険な走行状態を検出する装置にも関する。この装置には、少なくとも１つのセンサが設けられており、このセンサは、車両の車輪の運動つまりたとえば車輪の垂直方向運動の時間経過特性を捕捉しダンパ信号として供給する。さらにこの装置には本発明による制御装置が設けられており、この制御装置はダンパ信号を受信するように構成されている。したがって本発明によれば、単体としてあるいは別のシステムと組み合わせたかたちで、危険な走行状態を検出できるようにするシステムを提供することもできる。

次に、添付の図面に基づき本発明について詳しく説明する。

ダンパピストンを示す図 ダンパピストのメカトロニクスを示す図 本発明の１つの実施例による方法のフローチャート 本発明の１つの実施例による方法のフローチャート

以下で説明する図中、同じ部材あるいは同等の部材に対しては同じまたは同等の参照符号を付している場合がある。さらにこれらの図面、図面を参照した以下の説明ならびに請求項には、数多くの特徴がそれらの組み合わせとして含まれている。それらの特徴を単独のものとみなすこともできるし、あるいはそれらの特徴をここでは明示的に述べていないさらに別の組み合わせとしてまとめることもできるのは、当業者にとって自明である。

図１には、インテリジェントダンパ２００が示されている。インテリジェントダンパ２００はセンサを有している。このセンサは、本発明によるアプローチに適したダンパ信号を供給することができる。

図２には、図１に示したダンパのメカトロニクスすなわち機械電気的な機構が示されている。この図にはコントロールユニット２０１が示されており、このユニットには１つまたは複数の圧力センサならびに圧縮および弾性による復帰のための１つまたは複数の独立して制御可能な弁２０２が示されている。弁２０２は連続的に調整可能である。切替時間は最短にされており、広い帯域幅の減衰特性が与えられている。このダンパは、モノチューブ標準ダンパにおいてもツインチューブ標準ダンパにおいても使用することができる。

本発明によるアプローチによれば、センサ装備の領域においてインテリジェントダンパを備えた車両を拡張する必要がない。図１および図２に示されているダンパの場合、各ダンパ部材に１つまたは複数の圧力センサが設けられている。これらの圧力センサは、形成されるデータとして測定量「撓み速度」ないしは「荷重変形速度」を発生する。本発明による評価アルゴリズムによれば、４つの車輪から生じる少なくとも４つの測定量を供給することができる。これに加えてさらに別のセンサデータを考慮することができる。評価アルゴリズムは、「定められた車道」ないしは「堅固に整備された車道から車両が逸脱した」という状態が発生しているのか否かを判定することができる。

図３には、本発明の１つの実施例による車両の危険な走行状態を検出する方法のフローチャートが示されている。ここには第１のセンサ３０１、第２のセンサ３０２、第３のセンサ３０３、第４のセンサ３０４が示されている。これらのセンサ３０１，３０２，３０３，３０４をダンパセンサとすることができる。センサ３０１，３０２，３０３，３０４をそれぞれ、車両の車輪における垂直方向運動の時間経過特性がセンサによって表されるようにし、この時間経過特性がダンパ信号３１０として評価アルゴリズム３１２へ供給されるように構成することができる。たとえばダンパ信号によって、センサ３０１，３０２，３０３，３０４に対応するダンパの撓み速度が表されるようにすることができる。評価規則に従いダンパ信号３１０が評価され、ダンパ信号３１０から、センサ３０１，３０２，３０３，３０４に対応する車輪が車道を逸脱した確率が得られるよう、評価アルゴリズム３１２を構成することができる。確率値３１４から装置３１６によって、定められた車道からの逸脱が生じているのか否かを判定することができる。別の用途のために、装置３１６から装置３２０へ評価信号３１８を供給することができる。車両が車道から逸脱したことが表示されるように、評価信号３１８を構成することができる。

図３に示されている実施例によれば、ダンパセンサ３０１，３０２，３０３，３０４の撓み速度に関するデータ３１０のほかに、車両速度３３０とシャーシコントローラ３３１の出力も評価アルゴリズム３１２において用いることができる。車両速度３３０とシャーシコントローラ３３１の出力が、別のセンサまたは制御装置から供給されるようにすることができる。たとえばシャーシコントローラ３３１の出力をダンパセンサ３０１，３０２，３０３，３０４によって行うことができる。

図４には、本発明の１つの実施例による車両の危険な走行状態を検出する方法のフローチャートが示されている。ここには第１のアルゴリズム処理の実施形態が示されている。

この図にはセンサ４０１が示されており、このセンサはセンサｉ（ただしｉ＝１，２，３，４）の代表として描かれている。センサ４０１は信号をフィルタ４０５へ供給する。フィルタ４０５は、個々のセンサ４０１の信号の平均値を比較装置４０６へ供給し、個々のセンサ４０１の信号の分散を比較装置４０７へ供給する。比較装置４０６，４０７は、比較結果をロジック４１２へ供給し、たとえばＡＮＤ結合へ供給する。たとえばロジック４１２が「イエス」と肯定したならば、設定装置４１３においてマーカｉ＝１がセットされる。マーカｉはｉ番目のセンサ４０１に割り当てられている。ロジック４１２が「ノー」と否定したならば、設定装置４１４においてマーカｉ＝０がセットされる。マーカｉの値がロジック４１５へ供給される。ロジック４１５は「イエス」と肯定されたとき、「車道逸脱」という情報４１６をアプリケーション４２０へ供給することができる。判定を下すためにロジック４１５を、走行ダイナミクスデータ４３０を受信しそれを評価に際して考慮するように構成することができる。

１つの実施例によれば、ｉ個のセンサ４０１の各々について長さｔをもつ所定の時間窓内で、統計的な測定量である平均値Ｍと分散Ｓを計算することができる。路床が平坦であれば、平均値を中心とした分散は小さくなる。これに対し、軟らかい路肩部分において該当することが多いように、路床が平坦でなければ、平均値を中心とした分散は大きくなる。ついで、計算された値の各々を対応する調整可能な閾値Ｍ_sおよびＳ_sと比較することができる。これを比較装置４０６，４０７において行うことができる。計算された値がこれら両方の閾値を超えたとき、このセンサに割り当てられた車輪のためのマーカをセットすることができる。これに対する代案として１つの択一的な実施形態において、計算された値が両方の閾値のうち一方を超えたときにマーカをセットすることができる。マーカのセットを設定装置４１３，４１４において行うことができる。マーカのセットに至った条件がもはや満たされなくなれば、マーカを再び消去することができる。２つの前輪のうち一方だけしかこのマーカがセットされておらず、所定の時間窓内でそれぞれその後方の車輪についても対応するマーカがセットされているならば、定められた車道を車両が目下逸脱していることを、かなり確実に推定することができる。この場合、起動パターンもしくはアクティベートパターンに基づき、誤判定が下されないことが保証される。したがってたとえば、最初に後輪のアクティベートが行われ、車両が通常走行動作中であり、オーバーステアの傾向がなければ、誤判定を回避することができる。同様の状況はロジック４１５を介して捉えることができ、たとえばこれはヨーレートなどのような別の走行ダイナミクスパラメータ４３０のチェックによって行うことができる。したがって別の処理ステップにおいて、車両速度、ヨーレートあるいは横方向加速度といった車両データを、判定にあたり考慮することができる。同様に、たとえば横滑り角センサ機構から得られるような別のセンサ情報を判定に組み入れることもできる。

さらに別の実施例によれば、車両が車道外側の領域に入る際の進入角を求めることができる。車両が車道を離れるときの角度は、車両速度と幾何学的な既知の車輪間隔とを利用して付加的に求めることができる。

付加的に、安全性の問い合わせを組み入れることもできる。車両速度が所定のレベルを下回ったときには、「車両が所定の車道を逸脱した」という情報を、重要ではないものとして退けることができる。なぜならば、車両速度が低いときに車道を逸脱しても、一般的には不都合な結果には至らないからである。

さらに付加的に、平均値Ｍおよび分散Ｓの値とそれぞれ比較する閾値と、これらの値ＭとＳを比較する時間窓を、車両速度の関数として考察することができる。路床が平坦でないとき、平均値を中心とする変動は車両速度が増すにつれて最初は増加し、さらに速度が高まると、再び減少する。さらに別の特徴として、シャーシコントローラの出力もいっしょに考慮することができる。アクティブなシャーシを備えた車両であれば、フィードバックループを介してシャーシ特性が変えられ、それによって測定信号の特性も変えられる。この効果を、場合によっては評価アルゴリズムにおいて補正係数を介して考慮することができる。

平均値Ｍと分散Ｓの値の代わりに、あるいはこれらの値を補うかたちで、センサデータから導出可能な他の特性を用いることもできる。たとえば信号エネルギー、絶対値等を用いることができる。さらにこれらの特徴から、１次積分またはそれよりも高次の積分あるいは１次微分またはそれよりも高次に微分を用いることができ、これらはそれぞれ時間または他の特性に関連づけられている。

さらに別の実施例によれば、統計的学習理論による手法を利用して本発明による方法を実施することができる。統計的学習理論の場合、いわゆる分類器がまえもって与えられたデータセットによって調整される（トレーニングされる）。それらのデータセットはたとえば、図３に示したセンサ３０１，３０２，３０３，３０４の４つのセンサデータと、たとえば車両速度３３０とから成る（ごく一般的に以下では「特徴」もしくは「特徴空間」と称する）。様々な走行条件たとえば通常の走行、平坦でない車道における走行、高速での道路からの逸脱、低速での道路からの逸脱などに関してこれらのデータが記録され、まえもって与えられた問い合わせに従い、２つのクラス「通常走行」と「定められた車道からの逸脱」とに分類される。このようにして形成されたこれらのトレーニングデータセットを用いて、たとえばｋ近傍法、サポートベクターマシンあるいはこれらに類似した手法のような分類方法を、個々の方法の要求に応じてトレーニングすることができ、制御装置にインプリメントすることができる。ついでこのようにしてトレーニングされた分類器は、車両に適用する事例つまり走行状況各々に適用する事例では、測定されたすべての特徴を、学習した振る舞いに応じてリアルタイムで２つのクラスの一方に割り当てることができる。そしてあるイベントがクラス「定められた車道からの逸脱」に割り当てられたケースでは、危険な状況が識別され、そのことを情報として再利用することができる。統計的学習理論の手法を用いることの利点は、その適用にフレキシビリティがあることである。他の測定原理によるデータおよび他のセンサデータを利用しようという場合、分類方式およびトレーニング手法を変えることなく特徴空間を簡単に拡張することによって、それらのデータを判定アルゴリズムに組み入れることができる。この種のセンサデータ（特徴）の例として、個々のタイヤ圧力の測定値、車両横方向加速度、車両ヨーレートなどを挙げることができる。同様にこの種の方法によって、カメラシステムまたはレーザシステムによるデータを判定プロセスに組み入れることもできる。その結果として導出された特徴たとえば路肩状態などを数値として符号化することができ、別の特徴として状況分類に利用することができる。

この分類方法のさらに別の利点は、判定アルゴリズムを様々な車両やシャーシに自動的に適用できることである。適切なトレーニングデータセットが設けられているならば、分類器の判定は、適用する側が主観的に手動による介入操作を行うことなく、完全に自動的に行われる。分類結果を、乗員および車両の安全性を高めるために利用することができる。

情報「定められた車道」の取得を、安全システムにおける最初のステップとすることができる。これに続くステップにおいて、情報「定められた車道」を有利に利用することができる。以下のような後続のステップを考えることができる。

「車道からの逸脱」という危険な状況が検出された場合、可逆的な乗員保護手段たとえば可逆的なシートベルトテンショナを駆動させることができる。早期にベルトを引き締めることで、一方では乗員の注意を危険な状況が起こり得ることに向けさせ、他方、ついで車両の衝突が発生したときに乗員保護システムの保護機能を向上させる。その他の可逆的な乗員保護手段として、たとえばアクティブなシート、アクティブな機械式構造部材を挙げることができる。アクティブな構造部材の一例はたとえば、ドア内部の施錠部材を介して車両の側面構造を補強する部材であり、そのようにすることで側面衝突発生時に構造物の侵入が僅かになり、あるいはシート構造物へのドアの接触が僅かになる。

さらに別の可能性として挙げられるのは、乗員保護手段のための慣用の制御アルゴリズムへの介入操作である。この場合、上述のようにして得られた情報によって、保護作用が向上するよう乗員保護アルゴリズムを整合することができる。たとえば乗員保護アルゴリズムの感度が高まるように切り替えることができる。このようにすることで、たとえばエアバッグのトリガ時点を早めることができる。これにより、対応するトリガ閾値を下げれば、該当する乗員に対する保護作用が相応に向上することになる。さらに特定の乗員保護手段を所期のように作動させたり非作動にさせたりすることができる。さらに考えられる別の可能性は、安全メカニズムとしてエアバッグトリガアルゴリズムに設けられている妥当性手順の簡略化である。上述のような状況が検出された場合、慣用の妥当性チェックをやめることができ、状況検出を妥当性チェックの代わりとして用いることができる。このようにすれば、たとえば車道逸脱に続いて側面衝突が発生したときにトリガ時点を早めることができる。

乗員保護システムのトリガアルゴリズムに対する介入操作の１つの変形実施形態として、トリガアルゴリズムをすでに分類アルゴリズムに基づくものとすることができる。このようなケースでは、上述のアルゴリズムの特徴空間を簡単に拡張することによって、定められた車道からの逸脱に関する情報を組み込むことができる。一方では、第１の分類すなわち情報「通常走行」あるいは「定められた車道からの逸脱」の最終結果を、新たな特徴としてトリガ分類器において考慮することができる。別の技術的な実施形態による方法によれば、これまで走行状態検出のために第１の分類器へ供給されていた特徴（センサデータ）を、ここではトリガ分類器がダイレクトに利用できる。トレーニングデータセットによってトリガ分類器は内部状態に移行し、そこにおいて走行状態に関する情報は、そのようなものとして明示的に使用されることなく（統計的な意味において）最適なやり方でトリガ判定に採用される。このようにしてアクティブシャーシコントロールのセンサが、パッシブな乗員保護システムの構成部分として組み込まれる。

危険を回避するためにさらに別の技術的な手段を駆動制御することもできる。それらの例として挙げられるのは、自動緊急制動の導入、自動操舵操作の導入、クラクション発生、たとえば他の車両との通信のための（car2car）、またはインフラストラクチャ対象との通信のための（car2infrastructure）、特定の通信チャネルの起動などである。

同様に、制動装置を事前に準備しておくことも考えられる。このことによって、制動要求があったときにただちに減速を開始させることができる。

本発明によれば、制御装置の領域において乗員保護システムを駆動制御するための機能とアクティブシャーシコントロールをまとめて、１つの共通の制御装置とすることができる。これによってダンパセンサのセンサデータを余分なコストをかけずに乗員保護システムの駆動制御に利用することができる。

これまで説明してきた実施例は単に例示的に選んだものにすぎず、それらを互いに組み合わせることができる。たとえば既述の方法の各ステップを、異なる順序で行ったり繰り返したりすることもできる。

Claims (11)

1. 車道上に位置する車両の危険な走行状態を検出する方法において、
   前記車両の第１の車輪の垂直方向運動の時間経過特性を表すのに適した第１のダンパ信号（３１０）を、インタフェースを介して受信するステップと、
   前記第１のダンパ信号を評価規則（３１２）に従い評価して、該第１のダンパ信号に基づき、前記車道からの前記第１の車輪の側方への逸脱に対する第１の確率値（３１４）を求めるステップと、
   前記第１の確率値に依存して前記車道からの車両の逸脱を通知するために、評価信号（３１８）を供給するステップ
   が設けられていることを特徴とする、
   車両の危険な走行状態を検出する方法。
2. 前記車両の第２の車輪の垂直方向運動の時間経過特性を表すのに適した第２のダンパ信号（３１０）を、前記インタフェースを介して受信するステップと、
   前記第２のダンパ信号を評価規則（３１２）に従い評価して、該第２のダンパ信号に基づき、前記車道からの前記第２の車輪の側方への逸脱に対する第２の確率値（３１４）を求めるステップと、
   前記第１の確率値と前記第２の確率値に依存して前記車道からの車両の逸脱を通知するために、評価信号（３１８）を供給するステップ
   が設けられている、請求項１記載の方法。
3. 前記第１の確率値（３１４）が前記車道からの第１の車輪の逸脱を表し、該第１の確率値による車道逸脱の通知後まえもって定められた期間内で、前記第２の確率値（３１４）が前記車道からの第２の車輪の逸脱を表したならば、前記評価信号（３１８）は車道からの逸脱を通知する、請求項２記載の方法。
4. 車両速度に関する情報（３３０）を前記インタフェースを介して受信するステップと、
   該車両速度に関する情報に基づき車道境界への車両の進入角度を求めるステップと、
   前記第１の確率値（３１４）による前記第１の車輪の車道逸脱の通知と前記第２の確率値（３１４）による前記第２の車輪の車道逸脱の通知との間の期間を求めるステップ
   が設けられている、請求項２または３記載の方法。
5. 前記評価規則は、前記確率値（３１４）を求めるために前記ダンパ信号（３１０）をまえもって定められた比較値と比較（４０６，４０７）するように構成されている、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
6. 前記評価規則は、前記ダンパ信号（３１０）に基づき、まえもって定められたタイムインターバル内の車輪垂直運動の平均値および／または分散をまえもって定められた比較値（４０６，４０７）と比較するように構成されている、請求項５記載の方法。
7. 前記車両の走行ダイナミクス情報（４３０）を前記インタフェースを介して受信するステップが設けられており、前記評価信号（３１８）はさらに該走行ダイナミクス情報に基づき車両の車道逸脱を通知する、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
8. 前記評価信号（３１８）は分類法を使用して形成される、請求項７記載の方法。
9. 請求項１から８のいずれか１項記載の方法のすべてのステップを実行する制御装置。
10. コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されているプログラムコードを備えたコンピュータプログラム製品において、
    プログラムが制御装置において実行されると、請求項１から８のいずれか１項記載の方法を実施することを特徴とする、
    コンピュータプログラム製品。
11. 車道上に位置する車両の危険な走行状態を検出する装置において、
    少なくとも１つのセンサ（３０１，３０２，３０３，３０４）が設けられており、該センサは、前記車両の車輪における垂直方向運動の時間経過特性を捕捉し、ダンパ信号（３１０）として供給し、
    請求項９記載の制御装置が設けられており、該制御装置は前記ダンパ信号を受信することを特徴とする、
    車両の危険な走行状態を検出する装置。

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