JP2017538624A - 車隊の車両のための安全システム - Google Patents

Abstract

プレクラッシュシステム（１０）が、少なくとも１つのダミーアクチュエータ（１４Ｄ）およびプレトリガ機能（１２）を備え、プレトリガ機能が、最新の妥当性に依存して種々異なるパラメータセットを付与されており、不可避的な衝突を検出するために、検出された物理量をプレクラッシュ検出のために評価し、第１パラメータセットが、プレトリガ機能（１２）をダミーモードに制限し、ダミーモードでは、物理量の評価が不可避的な衝突を予測させた場合にプレトリガ機能（１２）がダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のための少なくとも１つのトリガ信号を生成し、第１パラメータセットは最新の妥当性が所定の条件を満たすまで実行されており、プレトリガ機能（１２）はダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のトリガを評価・制御ユニット（５．１）の動作と比較し、比較に依存して、ダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のトリガを「正しい」または「誤作動」として分類する。

Description

本発明は、独立請求項１の前提部分に記載の車隊の車両のための安全システムおよび独立請求項５の前提部分に記載の車隊の車両の安全システムのためのプレトリガ機能を妥当性確認するための対応した装置に関する。

車両の受動的な安全システムのための乗員保護手段、例えば火工式のシートベルトおよびエアバッグなどの不可逆的なアクチュエータは、今日では一般に接触センサ装置に基づいてトリガされる。乗員保護手段の可逆的なアクチュエータ、例えば電動モータ式のシートベルトは、今日では既にプレクラッシュ段階で周辺センサ装置、例えばレーダ、ビデオ、または統合システムに基づいてトリガされる。不可逆的なアクチュエータをトリガするためには、極めて高いロバスト性が要求される。これは、危険性の観点および誤作動に対する極めて低い受容性に基づいて「誤作動」（フォールス・ポジティブ）に対する高い安全性要求から生じる。なぜなら、誤作動時に危険性がない場合であっても修理が必要となり、コストが生じ、腹立たしい思いをするからである。

衝突前の約８０〜４０ｍｓのプレトリガ範囲で火工式のアクチュエータを不可逆的にトリガする場合に求められる不可避的な衝突の早期検出は、現在用いられる周辺センサ装置によって多くの衝突場面で行うことができる。このための基礎は、従来技術により既知のプレクラッシュ機能および自動的な緊急ブレーキ機能により得られる。

しかしながら、既知のシステムは、今日では、例えば、車両寿命につき一回よりも要求の少ない誤った係合もしくは誤作動（フォールス・ポジティブ）に対する妥当性確認能力があれば十分であるように設計されている。プレトリガ機能のためには、誤った係合もしくは誤作動のための今日の妥当性を少なくとも３次だけ下回る誤作動に対する遥かに高いロバスト性要求が設定される。

従来技術により、いわゆる「ブラックボックステスト」が既知である。ブラックボックステストでは、時間内に誤作動が生じていないという証明により対応するロバスト性を保証できる時間にわたってプロトタイプシステムにより走行される。必要とされるロバスト性が、例えば１０^−５誤差／運転時間よりも小さい場合には、プロトタイプシステムにより１０^５運転時間だけ走行される。プレトリガ機能に必要なオーダのためには、量産開発アプリケーションでは不可能である。

これに対して、独立請求項１の特徴を有する本発明による車隊の車両のための安全システムおよび独立請求項５の特徴を有する本発明による車隊の車両の安全システムのためのプレトリガ機能を妥当性確認するための装置は、クラッシュ検出のためのソフトウェア構成要素もしくはアルゴリズムのパラメータ、およびアクチュエータを制御するためのプレクラッシュ機能のソフトウェア構成要素もしくはパラメータを、衝突が検出された場合もしくは差し迫っている場合に後から、すなわち設定後に起動できるという利点を有する。この場合、クラッシュ検出のためのソフトウェア構成要素は基本的にアクティブになるが、所定のロバスト性を証明することができるまで種々異なるパラメータがダミーアクチュエータを介して評価される。所定のロバスト性が評価された場合には、最適にパラメータ設定されたアルゴリズムが実際のアクチュエータに係合するために起動される。

本発明の一実施例では、不可避的な衝突を検出するという目標に従うアルゴリズムは、同じ基本思想に基づいているが、必要な検出率、検出時間、およびロバスト性に依存して異なるように構成もしくはパラメータ設定されている。したがって、第１パラメータセットは妥当性が低い場合に、例えば可逆的な手段による危険ではない係合または作用範囲を著しく制限した係合のみを可能にし、これにより、妥当性が低い場合にも高いロバスト性が提供される。第２パラメータセットは、妥当性が高い場合に、高い危険性を伴う係合もしくは不可逆的な手段の起動、および広い作用範囲による係合を可能にする。なぜなら、高い妥当性により保証されているからである。

本発明の一実施形態は、車隊の車両のための安全システムであって、乗員保護手段と、衝突に関連した少なくとも１つの物理量を検出するための接触センサ装置と、車両周辺における衝突に関連した少なくとも１つの物理量を検出するための周辺センサを含むプレクラッシュシステムと、接触センサ装置および周辺センサによって検出された物理量を衝突検出およびプレクラッシュ検出のために評価し、評価および所定のパラメータに依存して乗員保護手段の少なくとも１つのアクチュエータを制御する評価・制御ユニットと、を備える車隊の車両のための安全システムを提供する。本発明によれば、プレクラッシュシステムは、少なくとも１つのダミーアクチュエータおよび適応的なプレトリガ機能を備え、プレトリガ機能は、最新の妥当性に依存して種々異なるパラメータセットを付与されており、不可避的な衝突を検出するために、検出された物理量をプレクラッシュ検出のために評価し、プレトリガ機能をダミーモードに制限する第１パラメータセットが、最新の妥当性が所定の条件を満たすまで実行されており、ダミーモードでは、物理量の評価が不可避的な衝突を予測させた場合にプレトリガ機能がダミーアクチュエータのための少なくとも１つのトリガ信号生成し、ダミーアクチュエータのトリガと評価・制御ユニットの動作とを比較し、比較に依存して、ダミーアクチュエータのトリガを「正しい」または「誤作動」として分類する。

自動的な比較時には、行われたダミーアクチュエータのトリガが、例えば、車両に設けられた接触センサ装置（慣性センサ装置）の信号と比較される。プレトリガ機能によるダミーアクチュエータのプレクラッシュのトリガ後に接触もしくは慣性センサ装置によって、例えば、評価・制御ユニットにシートベルトをトリガさせる加速度パルスが測定され、このトリガを「正しい」もしくは「トゥルー・ポジティブ」として保存することができる。そのような加速度パルスがない場合には、「誤作動」もしくは「フォールス・ポジティブ」という結果が保存される。

さらに、本発明による車隊の車両の安全システムのためのプレトリガ機能を妥当性確認するための装置が提案され、この装置は、コンピュータシステム、第２通信装置、およびメモリ手段を備えるセンターを含む。この場合、コンピュータシステムは第２通信装置を介して車隊の車両と通信し、車両とデータを交換する。センターのコンピュータシステムはダミーアクチュエータのトリガの分類および／または車隊の車両の運転時間の合計を受信する。コンピュータシステムはこれらの情報をメモリ手段に保存する。さらにコンピュータシステムは、プレトリガ機能の最新の妥当性を計算し、第１パラメータセットを検査するためにこれらの情報を評価する。

従属請求項に記載の手段および他の実施形態によって独立請求項１に記載された車隊の車両のための安全システムおよび独立請求項５に記載の車隊の車両の安全システムのためのプレトリガ機能を妥当性確認するための装置の好ましい改良形態が可能である。

プレトリガ機能が、ダミーアクチュエータのトリガの分類を保存し、運転時間を加算するデータレコーダを含んでいてもよいことは特に好ましい。

本発明による安全システムの好ましい実施形態では、プレトリガ機能は第１通信装置を含んでいてもよく、この第１通信装置を介してダミーアクチュエータのトリガの分類および／または運転時間の合計をセンターへ伝送することができる。さらに第１通信装置は更新された第１パラメータセットまたは第２のパラメータセットをセンターから受信し、プレトリガ機能に供給することができる。この場合、第２パラメータセットは、プレトリガ機能が乗員保護手段の少なくとも１つのアクチュエータのためのトリガ信号を生成するプレトリガ機能の所定のモードを解除する。

本発明による装置の好ましい実施形態では、コンピュータシステムは必要に応じて車隊の車両のダミーアクチュエータの「誤作動」の数および車隊のこの車両の運転時間の合計を判定し、プレトリガ機能の最新の妥当性を単位時間毎の車両のダミーアクチュエータの「誤作動」の数として計算する。コンピュータシステムは、計算したプレトリガ機能の最新の妥当性と、プレトリガ機能に必要とされるロバスト性を表す所定の閾値とを比較する。この場合、コンピュータシステムは、単位時間毎の車両のダミーアクチュエータの「誤作動」の数が所定の閾値を下回る場合には第２パラメータセットを車隊の車両に出力することができる。

本発明による装置の別の好ましい構成では、コンピュータシステムは、第２通信装置を介して直接に、または第３通信装置を介して、車隊の車両の第１通信装置と通信する。第３通信装置は、例えば作業場に配置することができ、診断時に第１通信装置を介してプレトリガ機能のデータレコーダを読み取ることができる。通信装置は、好ましくはＩＰノード（ＩＰ：インターネットプロトコル）として構成されている。プレトリガ機能のソフトウェア構成要素の起動もしくはパラメータ設定は、例えば車隊のそれぞれの車両におけるＩＰノードとのワイヤレス無線接続、および許可され、保護されたダウンロード機能を介して行われる。代替的には、プレトリガ機能のソフトウェア構成要素の起動もしくはパラメータ設定は、例えばサービス間隔の実施時またはフェイスリフト時に、作業場の診断ツールによって行うこともできる。車隊の車両に集められたデータの読取は、例えば同様に車隊のそれぞれの車両のＩＰノードとのワイヤレス無線接続または作業場滞在時の診断インタフェースを介して行うことができる。さらに、個々の車両は、集められたデータを周期的に、またはダミーアクチュエータのトリガ後に無線接続を介してセンターのクラウドまたはサーバへ伝送することができる。センターは、例えば集められたデータを継続的に評価することができる車両製造者、サプライヤー、または管理者によって設定することができる。プレトリガ機能のソフトウェア構成要素の起動もしくはパラメータ設定では危険な機能の起動が問題となるので、起動は、どのような形式で行われるかには関わらず、保護され、許可された場所によってのみ行われる。

本発明の実施例を図面に示し、以下に詳細に説明する。図面では同じ符号は、同じまたは類似の機能を有する構成要素もしくは素子を示す。

車隊の車両の安全システムのプレトリガ機能を妥当性確認するための装置における本発明による車隊の車両のための安全システムの一実施例を示す概略的なブロック図である。

図１に示すように、車隊１は複数の車両を含み、これらの車両のうち、３台の車両１Ａ、１Ｂ、１Ｃが例として示されている。これらの車両１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、車隊１の第１の車両１Ａについて詳細に示す安全システム２をそれぞれ含む。

図１に示すように、安全システム２は乗員保護手段７と、衝突に関連した少なくとも１つの物理量を検出するための接触センサ装置４と、衝突に関連した車両周辺の少なくとも１つの物理量を検出するための周辺センサ装置３を含むプレクラッシュシステム１０と、接触センサ装置４および周辺センサ装置３によって検出された物理量を衝突検出およびプレクラッシュ検出のために評価し、評価および所定のパラメータに依存して、乗員保護手段７の少なくとも１つのアクチュエータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを制御する評価・制御ユニット５．１とを含む。本発明によれば、プレクラッシュシステム１０は、少なくとも１つのダミーアクチュエータ１４Ｄおよび適応的なプレトリガ機能１２を備え、プレトリガ機能１２は、最新の妥当性に依存して種々異なるパラメータセットを付与されており、不可避的な衝突を判定するために、プレクラッシュ検出のために検出された物理量を評価し、プレトリガ機能１２をダミーモードに制限する第１パラメータセットが、最新の妥当性が所定の条件を満たすまで実行され、ダミーモードでは、物理量の評価が不可避的な衝突を推測させた場合に、プレトリガ機能がダミーアクチュエータ１４Ｄのための少なくとも１つのトリガ信号を生成し、プレトリガ機能１２はダミーアクチュエータ１４Ｄのトリガと評価・制御ユニット５．１の動作とを比較し、この比較に依存して、ダミーアクチュエータ１４Ｄのトリガを「正しい」または「エラートリガ」として分類する。第１のパラメータセットによって許可されたダミーモードでは、図示の実施例では妥当性が低い場合に、例えば可逆的な措置による重要でない係合もしくは作用範囲を著しく制限した係合のみが可能であり、したがって、妥当性が低い場合にも安全システム２の高いロバスト性が提供されている。

図示の実施例では、プレトリガ機能１２はダミーアクチュエータ１４Ｄのトリガの分類を保存し、運転時間を加算するデータレコーダ１８と、ダミーアクチュエータ１４Ｄのトリガの分類および／または運転時間の合計をセンター２０へ伝送可能である第１通信装置１６とを含む。第１通信装置１６は更新された第１パラメータセットまたは第２パラメータセットをセンター２０から受信し、プレトリガ機能１２に供給する。第２のパラメータセットは、プレトリガ機能１２が乗員保護手段７の少なくとも１つのアクチュエータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃのためのトリガ信号を生成するプレトリガ機能１２の所定のモードを許可する。

さらに図１に示すように、乗員保護手段７は、第１アクチュエータ１４Ａによってトリガされる、例えば電動モータ式のシートベルトまたはアクティブボンネットなどの可逆的な拘束手段７．１と、火工式の第２アクチュエータ１４Ｂによってトリガされる、例えば内部および／外部エアバッグなどの不可逆的な拘束手段７．２と、第３アクチュエータ１４Ｃによってトリガされる適応的な衝突構造７．３と、を含む。さらに車両ブレーキシステム、ステアリング、シャーシおよび／またはダンパシステムへのアクティブな係合を行い、および／または付加的なブレーキ作用を生成するアクチュエータが設けられていてもよい。

周辺センサ装置３は、例えば、車両周辺で衝突における関連する物理量を検出するためのレーダ、ビデオ、超音波、またはライダーシステムを含む。接触センサ装置４は、例えば、衝突に関連した物理量を検出するための圧力センサおよび／または加速度センサを含む。評価・制御ユニット５．１およびプレクラッシュシステム１０の構成要素は、図示の実施例では共通の制御器５に装備されている。さらに、評価・制御ユニット５．１およびプレトリガ機能１２は、目前に迫る衝突を検出するために周辺センサ装置３および接触センサ装置４のセンサ情報から任意のデータを融合させることもできる。したがって、例えば、周辺センサ装置３の少なくとも２つの物理的に冗長なセンサ信号、例えば、位置および速度測定に適したレーダ信号のデータと物体分類に適したビデオ信号のデータとの知的なデータ融合により、十分に良好で確実なプレクラッシュ検出を行うことができる。しかしながら、そのような推定がプレクラッシュ検出の可能性を示すとしても、不都合な誤作動に対する本発明による安全システム２の確実な妥当性確認が要求される。

したがって、車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃの安全システム２のためのプレトリガ機能１２の妥当性確認のための上述の装置は、コンピュータシステム２２、第２通信装置２４、およびメモリ手段２８を含むセンター２０を含む。コンピュータシステム２２は、第２通信装置２４を介して車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃと通信し、車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃとデータを交換する。コンピュータシステム２２は、ダミーアクチュエータ１４Ｄのトリガの分類および／または車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転時間の合計を受信し、これらのデータをメモリ手段２８に保存し、プレトリガ機能１２の最新の妥当性を計算および第１パラメータセットを検査するために、これらのデータを評価する。

コンピュータシステム２２は必要に応じて車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃのダミーアクチュエータ１４Ｄの「誤作動」の数と、車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転時間の合計とを判定し、プレトリガ機能１２の最新の妥当性を単位時間毎の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおけるダミーアクチュエータ１４Ｄの「誤作動」の数として計算する。コンピュータシステム２２は、計算したプレトリガ機能１２の最新の妥当性を、プレトリガ機能１２に必要とされるロバスト性を表す所定の閾値と比較する。この場合、コンピュータシステム２２は、時間単位毎の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃのダミーアクチュエータ１４Ｄの「誤作動」の数が所定の閾値を下回っている場合には、車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける第２パラメータセットを出力する。第２パラメータセットは妥当性が高い場合に、高い危険性を伴う係合もしくは不可逆的な手段の起動および作用範囲の広い係合を可能にする。なぜなら、このような係合は高い妥当性により保証されているからである。

図１にさらに示すように、コンピュータシステム２２は第２通信装置２４を介して直接に、また第３通信装置２６を介して車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃの第１通信装置１６と通信することができる。第３通信装置２６は、例えば作業場に配置することができ、診断時に第１通信装置１６を介してプレトリガ機能１２のデータレコーダ１８を読み取ることができる。

図示の実施例では、通信装置１６，２４，２６がそれぞれＩＰノードとして構成されている。これにより、好ましくは、第２通信装置２４もしくは第３通信装置２６と、許可され、保護されたダウンロード機能を備える車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃの第１通信装置１６との間の対応した通信接続によって、プレトリガ機能１２のソフトウェア構成要素の起動もしくはパラメータ設定が可能となる。したがって、センター２０のパラメータセットを、例えば直接に第２通信装置２４を介して第１通信装置１６に伝送するか、または間接的に第２通信装置２４および第３通信装置２６を介して第１通信装置１６に伝送することができる。さらに、センター２０と車隊１の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃとの間でクラウドを介してデータを交換することができる。危険を伴う機能の起動が問題となるので、データ伝送はどのような形式で行われるかに関わらず、保護され、許可された場所によってのみ行われる。センター２０は、全てのデータを継続的に評価することができる車両製造者、サプライヤー、または管理者によって設定することができる。

Claims (10)

1. 車隊（１）の車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）のための安全システム（２）であって、
   乗員保護手段（７）と、
   衝突に関連した少なくとも１つの物理量を検出するための接触センサ装置（４）と、
   車両周辺における衝突に関連した少なくとも１つの物理量を検出するための周辺センサ（３）を含むプレクラッシュシステム（１０）と、
   接触センサ装置（４）および周辺センサ（３）によって検出された物理量を衝突検出およびプレクラッシュ検出のために評価し、評価および所定のパラメータに依存して乗員保護手段（７）の少なくとも１つのアクチュエータ（１４Ａ，１Ｂ，１Ｃ）を制御する評価・制御ユニット（５．１）と
   を備える安全システム（２）において、
   プレクラッシュシステム（１０）が、少なくとも１つのダミーアクチュエータ（１４Ｄ）および適応的なプレトリガ機能（１２）を備え、該プレトリガ機能が、最新の妥当性に依存して種々異なるパラメータセットを付与されており、不可避的な衝突を検出するために、検出された物理量をプレクラッシュ検出のために評価し、プレトリガ機能（１２）をダミーモードに制限する第１パラメータセットが、最新の妥当性が所定の条件を満たすまで実行されており、前記ダミーモードでは、物理量の評価が不可避的な衝突を予測させた場合にプレトリガ機能（１２）がダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のための少なくとも１つのトリガ信号を生成し、前記プレトリガ機能（１２）が、ダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のトリガを評価・制御ユニット（５．１）の動作と比較し、比較に依存して、ダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のトリガを「正しい」または「誤作動」として分類することを特徴とする車隊（１）の車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）のための安全システム（２）。
2. 請求項１に記載の安全システムにおいて、
   前記プレトリガ機能（１２）が、前記ダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のトリガの分類を保存し、運転時間を加算するデータレコーダ（１８）を含む安全システム。
3. 請求項１または２に記載の安全システムにおいて、
   前記プレトリガ機能（１２）が第１通信装置（１６）を含み、該第１通信装置を介してダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のトリガの分類および／または運転時間の合計をセンター（２０）へ伝送することができる安全システム。
4. 請求項３に記載の安全システムにおいて、
   前記第１通信装置（１６）が、更新された第１パラメータセットまたは第２のパラメータセットを前記センター（２０）から受信し、前記プレトリガ機能（１２）に供給し、第２パラメータセットが、前記乗員保護手段（７）の少なくとも１つのアクチュエータ（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ）のためのトリガ信号を生成する前記プレトリガ機能（１２）の所定のモードを解除する安全システム。
5. 車隊（１）の車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の安全システム（２）のためのプレトリガ機能（１２）を妥当性確認するための装置であって、該装置が、コンピュータシステム（２２）、第２通信装置（２４）、およびメモリ手段（２８）を含むセンター（２０）を備え、前記コンピュータシステム（２２）が前記第２通信装置（２４）を介して前記車隊（１）の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）と通信し、データを交換する装置において、
   前記車隊（１）の個々の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の前記安全システム（２）が、請求項１から４までの少なくともいずれか一項にしたがって構成されており、
   前記コンピュータシステム（２２）がダミーアクチュエータ（１４Ｄ）のトリガの分類および／または前記車隊（１）の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の運転時間の合計を受信し、前記メモリ手段（２８）に保存し、前記プレトリガ機能（１２）の最新の妥当性を計算および第１パラメータセットを検査するために評価することを特徴とする車隊（１）の車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の安全システム（２）のためのプレトリガ機能（１２）を妥当性確認するための装置。
6. 請求項５に記載の装置において、
   前記コンピュータシステム（２２）が、必要に応じて前記車隊（１）の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の前記ダミーアクチュエータ（１４Ｄ）の「誤作動」の数および前記車隊（１）の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の運転時間の合計を判定し、前記プレトリガ機能（１２）の最新の妥当性を単位時間毎の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の前記ダミーアクチュエータ（１４Ｄ）の「誤作動」の数として計算する装置。
7. 請求項６に記載の装置において、
   前記コンピュータシステム（２２）が、前記プレトリガ機能（１２）が計算した最新の妥当性と、プレトリガ機能（１２）に必要とされるロバスト性を表す所定の閾値とを比較し、単位時間毎の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の前記ダミーアクチュエータ（１４Ｄ）の「誤作動」の数が所定の閾値を下回る場合には、前記コンピュータシステム（２２）が、第２パラメータセットを前記車隊（１）の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）に出力する装置。
8. 請求項５から７までのいずれか一項に記載の装置において、
   前記コンピュータシステム（２２）が、前記第２通信装置（２４）を介して直接に、または第３通信装置（２６）を介して、前記車隊（１）の前記車両（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の第１通信装置（１６）と通信する装置。
9. 請求項８に記載の装置において、
   前記第３通信装置（２６）が作業場に配置されており、診断時に前記第１通信装置（１６）を介して前記プレトリガ機能（１２）のデータレコーダ（１８）を読み取る装置。
10. 請求項９に記載の装置において、
    前記通信装置（１６，２４，２６）が、ＩＰノードとして構成されている装置。

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