JP2018520934A - 車両のための人保護装置を制御するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両（１００）のための人保護装置（１０４）を制御するための方法に関する。この方法は、誤差を含む状態値（１１０）および少なくとも１つの誤差の大きさ（１１４）を使用して、人保護装置（１０４）を制御するための複数の可能な制御形態から、人保護装置（１０４）を制御するための所定数の制御形態を決定する決定ステップであって、誤差を含む状態値（１１０）が、車両（１００）のセンサを使用して検出された値を表し、誤差の大きさ（１１４）が誤差を含む状態値（１１０）の誤差を定義する決定ステップと；複数の制御形態のそれぞれの制御形態に、人保護装置（１０４）を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられている場合には、人保護装置（１０４）を制御するために選択された制御形態（１１６）として、複数の可能な制御形態から、誤差を含む状態値（１１０）に対応する制御形態を選択する選択ステップとを含む。

Description

本発明は、独立請求項の前提部分に記載の装置または方法に関する。コンピュータプログラムも本発明の対象である。

自動車のパッシブセーフティでは、得られた測定値に基づいてエアバッグおよびシートベルトなどの乗員保護手段が制御される。

このような背景に基づいて、ここで説明するアプローチによって、独立請求項に記載の車両のための人保護装置を制御する方法、さらにこの方法を使用した装置、最後に適切なコンピュータプログラムを説明する。従属請求項に記載の措置によって、独立請求項に記載の装置の好ましい構成および改良が可能である。

一般的には、人保護手段を制御するために使用することができる測定値は誤差を伴う。人保護手段を制御する場合にはこの誤差を考慮することができる。このようにして人保護が改善される。

車両のための人保護装置を制御する方法は、
誤差を含む状態値および少なくとも１つの誤差の大きさを使用して、人保護装置を制御するための複数の可能な制御形態から、人保護装置を制御するための所定数の制御形態を決定する決定ステップであって、誤差を含む状態値が、車両のセンサを使用して検出された値を表し、誤差の大きさが誤差を含む状態値の誤差を定義する決定ステップと、
所定数の制御形態のそれぞれの制御形態に、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられている場合に、人保護装置を制御するために選択される制御形態として、誤差を含む状態値に対応する制御形態を複数の可能な制御形態から選択するステップとを含む。

人保護装置は、車両の乗員または車両の周辺にいる人を保護するための装置として理解することができる。例えば、人保護装置はエアバッグまたはシートベルトであってもよい。人保護装置の制御は、例えば車両と障害物との衝突時または衝突前に行ってもよい。人保護装置は、様々な方式で制御することができる。様々な制御方式は、複数の可能な制御形態によって定義されていてもよい。制御形態は、例えば人保護装置の作動の経時変化または人保護装置によって提供される拘束力を定義するか、または人保護装置の複数の構成要素のうちのいずれの構成要素が制御されるかを定義することができる。状態値は、センサによって供給された値またはセンサによって供給された値から決定された値であってもよい。

このようなセンサは、例えば周辺センサ、車内スペースセンサ、または一般に人保護装置を制御するために使用される他の車両センサであってもよい。したがって、状態値は測定値であってもよい。状態値は、例えば加速度もしくは変形などの車両の最新状態、または例えば人と車両との相対移動などの人の最新状態を示してもよい。誤差を含む状態値の誤差は、例えば、センサの測定値の誤差によって誘起されるか、または測定値のさらなる処理時に生じる誤差によって誘起される場合がある。それぞれの可能な状態値には制御形態が対応していてもよい。誤差を含む状態値の誤差に基づいて、誤差を含む状態値が実際の最新状態を示さず、最新状態とは異なる状態を示す可能性がある。誤差の大きさによって、誤差を含む状態値のための限界値またはずれが定義されていてもよい。人保護装置を制御する場合に誤差に基づいて最新状態に相応しくない制御形態が選択されることを防止するために、状態値の誤差に基づいて人保護装置を制御するために使用され得る制御形態の安全等級を点検することができる。好ましくは、このようにして、状態値の誤差に基づいて乗員保護装置を制御するために使用される制御形態が必要な安全等級を備える場合にのみ、誤差を含む状態値に対応する制御形態が選択されることを保証することができる。必要な安全等級は、制御形態を使用することによって人保護装置によって保護したい人が危険にさらされることが予想されない場合に達成することができる。

一実施形態によれば、決定ステップでは、誤差を含む状態値および少なくとも１つの誤差の大きさを使用して、誤差に起因する可能な状態値の区間を決定することができる。このような区間は、誤差を含む状態値の周辺のエラー区間であってもよい。例えば、２つの誤差の大きさによってこの区間を制限することができる。誤差を含む状態値はこの区間内に配置されていてもよい。このようにして、複数の可能な制御形態から、可能な状態値に対応する制御形態を所定数の制御形態として決定することができる。

この方法は、所定数の制御形態の少なくとも１つの制御形態に人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たしていない安全等級が割り当てられている場合に、人保護装置を制御するために選択される制御形態として、複数の可能な制御形態から、安全であると評価された制御形態を選択する選択ステップを含んでいてもよい。この場合、誤差を含む状態値に対応する制御形態の代わりに、人保護装置を制御するために安全であると評価された制御形態を選択してもよい。安全であると評価された制御形態は、人保護装置によって保護したい人が危険にさらされることを防止する制御形態として理解することができる。

この方法は、少なくとも１つの誤差の大きさおよび適合規則を使用して、適合された少なくとも１つの誤差の大きさを決定する決定ステップを含んでいてもよい。このような方法は、所定数の制御形態の少なくとも１つの制御形態に、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たしていない安全等級が割り当てられている場合には有意義であり得る。適合規則によって、例えば誤差を含む状態値の周辺のエラー区間を減じることもできる。これにより、制御形態の数を低減することができる。したがって、決定ステップで、誤差を含む状態値および適合された少なくとも１つの誤差の大きさを使用して、適合された所定数の制御形態を決定することができる。これにより、選択ステップで、適合された所定数の制御形態のそれぞれの制御形態に、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たす安全基準が割り当てられた場合には、誤差を含む状態値に対応する制御形態が選択されることが可能となる。このようにして、誤差を含む状態値に対応する制御形態を使用することがまだ可能であるかどうかを点検することができる。これらの制御形態をこのまま使用することが可能ではない場合には、安全であると評価された制御形態を選択することができる。

この方法は、所定数の制御形態のそれぞれの制御形態に、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられているかどうかが検査される検査ステップを含んでいてもよい。一実施形態によれば、検査ステップは、参照表、例えば危険性マトリクスを使用して実施することができる。代替的に、検査ステップは、組合せ規則を実行することによって実施することができる。

この方法は、人に関する状態値を使用して少なくとも１つの制御形態に安全等級を適合させる適合ステップを含んでいてもよい。例えば、複数の可能な制御形態の１つ以上の制御形態、例えば所定数の制御形態の全ての制御形態に安全等級を
適合させることもできる。適合ステップでは、最初に、または新たに安全等級を割り当てることができるか、または既存の安全等級を変更することができる。人に関する状態値は、車両のセンサを使用して検出された値を表してもよい。例えば、人に関する状態値は、人保護装置によって保護したい人の身体状態または人の動きを示してもよい。このようにして、保護したい人の状態に人保護装置の制御を適合させることができる。

一実施形態によれば、決定ステップでは、少なくとも１つの別の誤差を含む状態値および少なくとも１つの別の誤差の大きさを使用して、所定数の制御形態を決定することができる。この場合、少なくとも１つの別の誤差を含む状態値は、車両のセンサを使用して検出された値を表すことができ、少なくとも１つの別の誤差の大きさは、少なくとも１つの別の誤差を含む状態値を定義することができる。選択ステップでは、所定数の制御形態のそれぞれの制御形態に、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられている場合に、人保護装置を制御するために選択される制御形態として、複数の可能な制御形態から、誤差を含む状態値および少なくとも１つの別の誤差を含む状態値に対応する制御形態を選択することができる。このようにして、制御形態を選択する場合に複数の状態値を考慮することができる。

この方法は、例えば制御器において、例えばソフトウェアもしくはハードウェアにおいて実施してもよいし、またはソフトウェアおよびハードウェアの混合形式で実施してもよい。

ここで説明したアプローチでは、さらに、ここで説明した方法の実施形態のステップをそれぞれの装置で実行、制御もしくは変更するように構成された装置が得られる。装置としての本発明のこれらの実施形態によっても本発明の基礎をなす課題を迅速かつ効率的に解決することができる。

装置は、本明細書ではセンサ信号を処理し、センサ信号の関数として制御信号および／またはデータ信号を出力する電気機器として理解することができる。この装置は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアに関して構成されたインターフェイスを備えていてもよい。ハードウェアに関して構成されている場合、インターフェイスは、例えば、装置の種々異なる機能を含む、いわゆる「システムＡＳＩＣ」の一部を含んでいてもよい。しかしながら、インターフェイスは、固有の集積回路であるか、または少なくとも部分的に個別の構成部材からなっていることも可能である。ソフトウェアに関して構成されている場合には、インターフェイスは、例えば、他のソフトウェアモジュールと共にマイクロコントローラに設けられているソフトウェアモジュールであってもよい。

機械読取可能な担体またはメモリ媒体、例えば半導体メモリ、ハードディスクメモリ、または光学メモリなどに保存されていてもよいコンピュータプログラム製品、またはプログラムコードを備えるコンピュータプログラム、特にプログラム製品またはプログラムがコンピュータまたは装置で実施される場合に上記いずれかの実施形態にしたがって方法ステップを実施、変更および／または制御するために使用されるコンピュータプログラム製品、またはプログラムコードを備えるコンピュータプログラムも好ましい。

本発明の実施例を図面に示し、以下に詳細に説明する。

一実施例による人保護装置を制御するための装置を備える車両を示す概略図である。 一実施例による人保護装置を制御するための装置を示すブロック図である。 一実施例による人保護装置を制御する方法を示すフロー図である。 閾値決定に依存して様々な制御形態を選択する一実施例を示す図である。 一実施例による危険性マトリクスを示す図である。 一実施例による危険性マトリクスを示す図である。 エラー範囲を記入した一実施例による危険性マトリクスを示す図である。 エラー範囲を記入した一実施例による危険性マトリクスを示す図である。 エラー範囲を記入した一実施例による危険性マトリクスを示す図である。 一実施例による変数「年齢」に依存したベルト力のための制御形態を示す概略図である。 一実施例による危険性マトリクスを示す図である。

次に説明する本発明の好ましい実施形態では、異なる図面に示した同様に作用する要素には同じまたは同様の符号を使用し、これらの要素については繰り返し説明しない。

図１は、一実施例による人保護装置１０４を制御するための装置１０２を備える車両１００の概略図を示す。人保護装置１０４、例えばエアバッグは、事故の発生時に人１０６を保護するために設けられている。一実施形態によれば、人１０６は車両１００の乗員である。代替的には、人保護装置１０４は、他の交通利用者、例えば歩行者を保護するために設けられていてもよい。

車両１００はセンサ１０８を備える。センサ１０８は、誤差を含む状態値１１０を装置１０２に供給するように構成されている。誤差を含む状態値１１０は、本実施例では、センサ１０８によって供給される測定値であり、測定値は、例えば車両１００の加速度を示す。代替的には、センサ１０８の測定値をさらに処理し、例えば他の測定値と関連づけ、続いて誤差を含む状態値１１０としてさらに処理された測定値の形式で装置１０２に供給することができる。

この実施例によれば、センサ１０８は、誤差を含む状態値１１０と共に、誤差を含む状態値の誤差を定義する誤差の大きさ１１２を装置１０２に供給するように構成されている。代替的には、装置１０２は、誤差の大きさ１１２を他の装置から受信するか、または読み取るように構成されていてもよい。

装置１０２は、誤差を含む状態値１１０および誤差の大きさ１１２を使用して、人保護装置１０４を制御するために提供された複数の制御形態から、人保護装置１０４を制御するための制御形態１１６を選択し、選択した制御形態１１６または選択した制御形態１１６に基づいて人保護装置１０４を制御するための制御信号１１６を人保護装置１０４に供給するように構成されている。

一実施例によれば、車両１００は、人に関する状態値１２０を装置１０２に供給するように構成された別のセンサ１１８を備える。人に関する状態値１２０は、この実施例によれば、センサ１１８によって供給される測定値であり、測定値は、例えば人１０６の加速度示すか、または例えば画像評価に基づいて人１０６の年齢または体格を示す。

一実施例によれば、車両１００は付加的なセンサ１２２を備え、センサ１２２は、センサ１０８に対応して、他の誤差を含む状態値１２４および他の誤差の大きさ１２６を装置１０２に供給するように構成されている。この場合、装置１０２は、さらに他の誤差を含む状態値１２４および他の誤差の大きさ１２６を使用して、人保護装置１０４を制御するための制御形態１１６を選択するように構成されている。

自動車１００のパッシブセーフティにおいては、エアバッグおよびシートベルトなどの乗員保護手段１０４が、得られた測定値１１０，１２０，１２４に基づいて制御される。このような測定値１１０，１２０，１２４の例は車両加速度である。トリガアルゴリズムによって、所定の形式で加速度信号が分析され、提供されている拘束手段１０４のトリガ決定もしくは作動決定が行われる。この場合、トリガ決定もしくは作動決定は、事故の種類および事故の重度などの所定の基準に基づいて行われる。

このようなトリガアルゴリズムの核心は、一般に、加速度信号から演繹された１つ以上の特徴に応じた閾値の計算、および閾値と、例えば加速度値の積分によって得られる速度などの他の特徴との比較である。

上記アプローチによって、例えば安価なセンサ１０８，１１８，１２２を使用することによって、使用されるデータ１１０，１２０，１２４が潜在的に不正確であること、製造のばらつきにより測定される信号の特性が変動する可能性、老朽化に基づく車両１００の伝達経路の変化、および他の可能な静的作用を直接に考慮することができる。特に、潜在的な誤差が使用範囲によって異なる大きさになること、および測定値１１０，１２０，１２４に基づいて、まさに拘束手段１０４の２つの代替的な制御可能性のいずれかに決定する必要がある状況においては、誤差がある大きさの値をとるかどうかに応じて、この誤差が乗員に及ぼす影響が異なる場合があることが考慮される。

エアバッグ１０４の１段式制御または２段式制御のいずれかに決定する必要がある場合に、例えば組立場所における共振などの車両１００の既知の特性によって、加速度の測定値１１０，１２０，１２４がより大きい誤差を示す場合がこのような状況の一例である。別の一例は、乗員特性に依存した拘束手段１０４のアダプティブ制御に関する。例えば、子供、青少年、若年の大人、中年の大人、および高齢者の間で識別を行うことが有意義な場合もある。この場合、高齢者ならびに子供および青少年の場合の拘束手段１０４の制御は、若年および中年の大人の場合とは明らかに異なっていることが望ましい。人１０６がどの年齢層に分類されるかについての識別は、誤差を含むデータに基づいてなされる。これは、例えば、使用されるセンサ装置による測定が不安定であることに基づく。このような欠陥のあるデータに基づいて、高齢者が誤って若年の大人に分類された場合には、例えば、ベルトシステムの拘束力が高く調節されることによって乗員が怪我をする危険性が高くなることもある。このようなエラーを防止するために、従来のシステムではデータの品質に極めて厳しい基準を設定する必要がある。例えば、実年齢とのずれが２歳未満となるように年齢の推定を行う必要があると決定することもできる。しかしながら、このような正確さは、稀な場合にしか達成することができない。結果として、制御時に乗員の年齢を考慮するシステムはまだ普及していない。

このような問題は、ここで提案するアプローチの一実施例によれば、パッシブセーフティでは、適合された決定閾値を用いて構成要素１０４を制御するための方法および装置によって解決される。

図２は、一実施例による人保護装置を制御するための装置１０２のブロック図を示す。装置１０２は、図１に基づいて説明した装置であってもよい。

装置１０２は、インターフェイスを介して誤差を含む状態値１１０および少なくとも１つの誤差の大きさ１１４を読み取り、誤差を含む状態値１１０および少なくとも１つの誤差の大きさ１１４を使用して人保護装置を制御するための制御形態１１６を選択し、インターフェイスを介して、選択された制御形態１１６を提供するように構成されている。

この装置１０２は、決定装置２０１および選択装置２０３を備える。決定装置２０１は、誤差を含む状態値１１０および少なくとも１つの誤差の大きさ１１４を使用して、人保護装置を制御するための複数の可能な制御形態から所定数の制御形態を決定するように構成されている。所定数の制御形態に含まれる制御形態が、必要な安全基準を満たす安全等級を備えている場合には、選択装置２０３は、人保護装置を制御するために選択される制御形態１１６として、誤差を含む状態値に対応する制御形態を複数の可能な制御形態から選択するように構成されている。複数の可能な制御形態は、例えば装置１０２の記憶装置に記憶されていてもよい。同様に、可能な状態値と可能な制御形態との間の対応関係が装置１０２の記憶装置に記憶されていてもよい。

図３は、一実施例による人保護装置を制御する方法のフロー図を示す。方法のステップは、上記図面に基づいて説明した装置によって実施してもよい。

方法は、誤差を含む状態値および少なくとも１つの誤差の大きさを使用して、人保護装置を制御するための複数の可能な制御形態から人保護装置を制御するための所定数の制御形態を決定するステップ３０１、ならびに所定数の制御形態に含まれる制御形態が必要な安全等級を備えている場合には、複数の可能な制御形態から誤差を含む状態値に対応する制御形態を選択するステップ３０３を含む。

一実施例によれば、ステップ３０１では、所定数の制御形態を決定するために、２つ以上の誤差を含む状態値および対応する誤差の大きさを使用することができる。

所定数の制御形態に含まれる制御形態が必要な安全等級を備えていない場合には、一実施形態によれば、人保護装置を制御するために選択される制御形態として安全であると評価された制御形態を選択するステップ３０５が実施される。安全であると評価された制御形態を確定してもよいし、または例えば誤差を含む状態値に応じて選択してもよい。

随意に、この方法は、少なくとも１つの誤差の大きさおよび適合規則を使用して、適合された少なくとも１つの誤差の大きさを決定するステップ３０７を備える。ステップ３０７は、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たしていない安全等級が所定数の制御形態の少なくとも１つの制御形態に割り当てられた場合に実施することができる。この場合には、誤差を含む状態値および少なくとも１つの適合された誤差の大きさを使用して、例えば変更された入力パラメータによってステップ３０１を再び実施することにより、適合された所定数の制御形態が決定される。続いて、適合された所定数の制御形態のそれぞれの制御形態に、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられた場合にはステップ３０３が実施され、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たしていない安全等級が少なくとも１つの制御形態に割り当てられた場合にはステップ３０５が実施される。ステップ３０１を再び実施する代わりに、ステップ３０１に対応する付加的なステップを実施してもよい。

ステップ３０３を実施するのか、またはステップ３０５を実施するのかを決定するために、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が所定数の制御形態のそれぞれの制御形態に割り当てられているかどうかを点検する付加的なステップ３０９が実施される。例えば、制御形態に第１値、例えば「０」が割り当てられている場合には、この制御形態の安全基準は満たされているとみなすことができ、制御形態に第２値、例えば「１」が割り当てられている場合には、この制御形態の安全基準は満たされていないとみなすことができる。

一実施形態によれば、この方法は、人に関する状態値を使用して、安全等級が少なくとも１つの制御形態に適合される随意のステップ３１１を備える。人に関する状態値は、例えば図１に示したセンサ１１８によって検出される値に基づいていてもよい。

上記方法における所定数の制御形態を決定する決定ステップで、少なくとも１つの他の誤差を含む状態値および少なくとも１つの他の誤差の大きさを使用して、所定数の制御形態が決定され、少なくとも１つの他の誤差を含む状態値は、車両のセンサを使用して検出される値を表し、少なくとも１つの他の誤差の大きさは、少なくとも１つの他の誤差を含む状態値の誤差を定義し、選択ステップでは、所定数の制御形態のそれぞれの制御形態に、人保護装置を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられている場合には、人保護装置を制御するために選択される制御形態として、誤差を含む状態値および少なくとも１つの他の誤差を含む状態値に対応する制御形態が複数の可能な制御形態から選択される。

潜在的に変化する入力データの誤差と、拘束システムの可能な様々な制御形態（以下では制御とも呼ぶ）とが計算方法によって組み合わされ、誤った決定により乗員が危険にさらされることが最小限に抑えられる本発明の実施例を次の図面に基づいて詳細に説明する。

特に代替的な制御から選択する必要があり、誤った制御により乗員が危険にさらされることが明白な場合には、入力データを使用するための基準が使用され、入力データが、比較的狭く設定された所定の量的基準を満たしている場合にのみこのような制御を行うように設定されている。この基準が満たされていない場合には、乗員が危険にさらされないか、または許容できる程度の小さい危険にしかさらされることがない制御に切り換えられる。

あるいは、このような代替的な制御を行う場合には、誤った制御により、乗員が危険にさらされないか、または許容できる程度の小さい危険にしかさらされることがない場合には、常に代替的な制御から１つの選択を行うように量的に設定された基準が使用される。したがって、この場合には基準は比較的広く設定されている。

図４は、閾値決定に依存して異なった制御形態Ａ_ｍ＋１，Ａ_ｍ，Ａ_ｍ−１が選択される一実施例を示す。変数Ｖが閾値Ｓ＿Ａ_{ｍ ｏｂｅｎ}よりも大きい場合には、制御形態Ａ_ｍ＋１が選択される。変数Ｖが閾値Ｓ＿Ａ_{ｍ ｕｎｔｅｎ}よりも大きく、閾値Ｓ＿Ａ_{ｍ ｏｂｅｎ}よりも小さい場合には、制御形態Ａ_ｍが選択される。変数Ｖが閾値Ｓ＿Ａ_{ｍ ｕｎｔｅｎ}よりも小さい場合には、制御形態Ａ_ｍ−１が選択される。したがって、制御形態Ａ_ｍ＋１，Ａ_ｍ，Ａ_ｍ−１が変数Ｖの値に従属する関係が生じる。

拘束システムの構成要素の異なった制御形態Ａ_ｍ（０＜ｍ≦ｎ）の数ｎは量的な変数Ｖに基づいており、図４に示すように、Ｖが下限値Ａ_{ｍ＿ｕｎｔｅｎ}よりも大きく、上限値Ａ_{ｍ＿ｏｂｅｎ}よりも小さい場合には、拘束システムの構成要素が制御形態Ａ_ｍによって制御される。したがって、Ａ_{ｍ＿ｕｎｔｅｎ}＜Ｖ＜Ａ_{ｍ＿ｏｂｅｎ}の場合には、制御形態はＡ_ｍとなる。

すなわち、図表ａ：Ｖ→Ａ_ｍが実施される。図表ａは一般にトリガアルゴリズムとして示される。

実際に提供された変数Ｖの誤った値は値Ｍである。ＭのエラーはＦ（Ｍ）であり、Ｆ（Ｍ）は、エラー範囲ＦとＭのそれぞれの値との、不変ではなく、単調でない非対称的な随意の対応関係であってもよい。対応して、図表ａは値Ｍを制御形態Ａ_ｌにコピーし、ａ：Ｍ→Ａ_ｌとなる。しかしながら、Ｍは誤っているので（誤っていない真の値はＶである）、Ａ_ｌは、そもそも正しい制御値Ａ_ｍに対応している必要はない。

変数Ｖに対応して正しい制御形態Ａ_ｍの代わりに、Ｍに基づいて誤って形態Ａ_ｌが選択された場合に、制御形態Ａ_ｍおよびＡ_ｌから、危険性がどのくらい大きいかを量的に示す危険性マトリクスＧを形成することができる。

図５は、一実施例による危険性マトリクスＧを示す。縦座標には、正しい制御形態５０１が記入されており、横座標には仮定される制御形態５０３が記入されている。制御形態５０１，５０３は以下では制御とも呼ばれる。記入「１」は乗員が高い損傷の危険性にさらされていることを意味する。記入「０」は危険性がないか、または危険性が少しだけ高いことを意味する。正しい制御「３」の代わりに制御「２」または「４」が行われた場合に、乗員がさらなる危険にさらされないことが枠で囲んだ部分５０５により示されている。

換言すれば、危険性マトリクスＧには、下方向に、例えば正しい不可欠な制御が記入されており、右方向に実際に仮定される制御が記入されている。このマトリクスの構成要素ａ_ｉｋは、簡略化することができ、危険性が生じている場合には、記入ａ_ｉｋ＝１が設定され、さもなければ記入ａ_ｉｋ＝０であり、これらの等級を決定するための随意の有意義な基準を使用することができる。マトリクスＧの構成要素ａ_ｉｋは、リアルタイムで計算してもよいし、あらかじめ計算してもよい。記入の情報源は、実験、シミュレーション、または専門家知見であってもよい。リアルタイムの記入の計算または適合は、例えば制御器で実施されるモデル計算に基づいて行ってもよい。

このマトリクスＧの対角線上には、この実施例によれば基本的に値「０」が記入されている。なぜなら、これは、測定値が前提とされる値にちょうど対応している場合だからである。すなわち、

である。

対角線の左側または右側に（行数ｉは一定）直接に連続して１つ以上の「０」の記入が見られる場合には、これらの制御形態は最適ではないが、しかしながら、これらの形態を選択した場合には乗員がさらなる危険にさらされることはない。

危険性マトリクスＧは、右方向に記入された実際の制御によってではなく、この制御に対応する測定値Ｍによって表現することもできる。

これに基づいて、拘束手段が乗員にとって不利になるように制御されることがないように、所定の測定値Ｍが備えている必要のある精度を計算することができる：したがって、Ｍについて許可される可能な誤差は、ａ_ｉｋ＝１が成り立つ制御形態にあてはまる程に大きくてはならない。図６に示すように、「１」によってマークされている制御形態にあてはまるＭの下限値はＭ_ｕであることが望ましく、対応する上限値はＭ_ｏである。

図６は、仮定される制御形態５０３の軸がこれらの制御形態に対応する値Ｍによって代替される一実施例による危険性マトリクスＧを示す。縦座標には、それぞれ正しい制御形態５０１が記入されている。危険性マトリクスＧは危険性一覧表とも呼ばれる。

したがって、測定値Ｍが測定され、測定値Ｍのエラーが、Ｍについてどのような場合にもＭｕ＜Ｍ＜Ｍｏが成り立つように設定されている場合に制御形態Ａｌが制御される。このことは、測定値のみではなく測定エラーも伝送する必要があることを意味する。値Ｍに対応する制御形態は、図７および図８に示すように、図表ａ：Ｍ→Ａｌにしたがって制御される。

図７は、Ｍのエラー範囲７１０が記入されている一実施例による危険性マトリクスＧを示す。縦座標にはそれぞれ正しい制御形態５０１が記入されている。測定値Ｍが測定されている。測定値Ｍは、この実施例では制御形態「３」に対応している。どのような場合にもＭがＭ_ｕとＭ_ｏとの間にあるようにエラー７１０が設定されている場合には、制御形態「３」が、選択された制御形態１１６として制御される。この場合、所定数の制御形態の７１２を含む制御形態が、この実施例によれば記入「０」によって特徴づけられている必要な安全基準を満たす場合には、状態値Ｍのための誤差の大きさとみなすことができるエラー７１０によって、所定数の制御形態７１２が定義され、これらの制御形態から制御形態１１６が選択される。

図８は、Ｍのエラー範囲７１０が記入された一実施例による危険性マトリクスＧを示す。縦座標にはそれぞれ正しい制御形態５０１が記入されている。測定値Ｍが測定されている。測定値Ｍは、この実施例では制御形態「２」に対応している。実際に正しい制御形態は「３」である。それにもかかわらず、制御形態「３」が制御される。なぜなら、値ＭはＭ_ｕとＭ_ｏとの間に位置し、制御形態「２」によって乗員がさらなる危険にさらされることはないからである。

この条件が満たされない場合には、乗員がさらなる危険にさらされないことが確保される制御を選択する必要がある。図９に示すように、この制御は一般に適切ではあるが、もはや乗員を最適に保護する制御ではない。

図９は、Ｍのエラー範囲７１０が記入された一実施例による危険性マトリクスＧを示す。縦座標にはそれぞれ正しい制御形態５０１が記入されている。測定値Ｍは制御「３」に対応している。しかしながら、制御のための条件は満たされていない：測定値Ｍのエラーは制御「３」について許可されている程度を超えている。代替的な制御を使用する必要がある。

代替的には、対応関係が誤っている場合に危険性を連続的に記述する随意の数を危険性マトリクスに記入することもできる。他の変数または所定の値に依存して、類似の方法で危険性マトリクスの記入から条件を計算することもできる。

好ましくは、危険性マトリクスは一覧表として制御器に保存され、許可された範囲のそれぞれの限界が、測定された値Ｍに依存してそれぞれリアルタイムで一覧表から読み出される。

例えば、さらに危険性マトリクスを入れ子状の「ｉｆ構造」に符号化することにより、計算時間およびメモリを節約することができ、このようなことはもちろん可能である。この場合の好ましい方法は、専門家がマトリクスＧに記入し、ｉｆ構造への一般的であるが複雑な変換を行うことである。人的エラー、例えば関数の定義範囲の空白は除外されている。マトリクス自体は、人によって極めて良好に点検することができる。この方法は、「設計の妥当性」を支援し、ネスト状の関数の場合にはさらに意義が得られる。なぜなら、制御器の増大に伴って複雑性が著しく増すからである。

一実施例によれば、危険性マトリクスは、所定の計算規則に従って他の変数に依存してこの一覧表の記入を変更できるように定められている。例えば拘束手段または車内スペースに対する乗員の位置または速度は、拘束手段の性能および効果に影響を及ぼす。これらの値がわかっている場合には、危険性一覧表の記入を適切に変更することによって考慮することができる。

決定されたエラー区間が、許可されているエラー区間よりも大きい場合には、１つ以上の他の決定方法に切り換えることによって、決定されたエラー区間が、許可されたエラー区間範囲内となるように縮小される。

１つのみの変数Ｖの代わりに、制御形態は２つ以上の変数Ｖ_１，Ｖ_２，．．．Ｖ_ｊの組合せに依存していてもよい。図表ａは次のようになる：ａ：Ｖ_１，Ｖ_２，．．．Ｖ_ｊ→Ａ_ｍ。これに相当することが値Ｍについてもいえる。危険性マトリクスＧを対応して適合し、上記方法を同様の形式で使用することができる。

本発明の利点は、信頼範囲が適切に適合され、この信頼範囲が乗員の危険性の増大をもたらさない場合には不要に制限されないことである。これにより、この方法を使用するシステムの使用度および有用性が高まる。要求とは無関係な融通の利かない信頼範囲を要求する従来の方法では、生じた最も厳しい要求に対応して信頼範囲を定義する必要がある。このようなことから、この従来の方法を使用する拘束システムは、極めて頻繁に代替要求への切換を行い、したがって性能が低い。

一般に、エラーが重要ではない場合にはエラーを容認し、エラーが不都合な影響を及ぼす場合にはエラーをより厳しく判定するシステムは、基本的に性能が高い。

測定値または考えられる全ての変数、例えば乗員特性（質量、身長、年齢、耐荷重など）、衝突前情報（オフセット、衝突速度、物体特性など）、固有速度、加速度信号などの知識に基づいて拘束システムに影響を及ぼすためにこの方法を使用することができる。

危険性マトリクスＧは所定のアクチュエータのために特別に作成することもでき、異なる性能を備えた種々異なるセンサトポロジーに適合させることなしに、このアクチュエータのために一度だけ作成し、使用することができる。

次に、一実施例を詳細に説明する。例えば、拘束システムの制御時に乗員の年齢を考慮する適応的拘束システムへの適用について説明する。

拘束システムの制御時に乗員の個人的な特徴を考慮することは好ましい。特に、乗員の質量、身長、および耐荷重などの特徴は重要である。この場合、耐荷重は一般に年齢および性別に依存している：骨密度は若い成人年齢で最大となってから、加齢に伴い徐々に減少し、減少の仕方は性別に特有である。対応して骨格の耐荷重も減少する。すなわち、乗員の怪我を誘発することなしに拘束システムに加えることが許可される最大限の力は、人の年齢に間接的に依存している。

ユーザがデータを移動通信機器（ｍＫ）に保存することによって、拘束システムが上述のようなデータにアクセスできるようになる。付加的に、さらに乗員の人物画像が通信機器に保存される。

適切な装置を備える随意の車両に乗員が乗車した場合には、車両と移動通信機器との間に通信が形成される。移動通信機器は、まず画像または画像特徴を車両に伝送する。車両に搭載されているビデオシステムによって、乗員の別の画像が生成される。両方の画像の比較または画像の特徴によって、第１ステップで、車両に乗車している乗員が、移動通信機器に搭載されたデータセットの人物と一致するかどうかが点検される。一致する場合には、乗員の性別および年齢に関する情報を含むデータセットが車両に伝送される。これとは無関係に、車両システムはビデオシステムによって適切な方法を用いて年齢および性別の決定を行う。この場合、一致することが確認された場合には、伝送された乗員の個人的特徴に対応して員保護システムが調節される。上記特徴の他に、例えば体格指数または肌の色などの随意の他の特徴を伝送することもできる。年齢および性別に加えて、または年齢および性別の代わりに、例えば質量または身長を車両の適切なセンサ装置によって決定してもよい。

この実施例は、上記方法の本発明による使用法に関し、方法は年齢の決定に使用される。誤った値Ｍは、移動通信機器によって伝送される値である。可能なエラーＦ（Ｍ）は、最初は未知である。一実施例では、エラーは上述のように車両に搭載されたビデオシステムによって、対応する標準アルゴリズムに基づいて人物の年齢の推定が行われることにより限定され、このアルゴリズムの出力として年齢区間が生成され、対応する人物の年齢はいずれの場合にもこの年齢区間にある。このようにして、情報ＭおよびＦ（Ｍ）が提供される。

これとは無関係に危険性マトリクスが生成される。この場合、図１０に示すように、例えば乗員の実年齢を５才および／または１０才の区間で分割する変数Ｖが決定され、それぞれの区間について拘束システムの制御形態が決定される。

図１０は、一実施例による変数「年齢」に依存したベルト力（一例である）の制御形態の概略図１０００を示す。この図では、制御形態の横座標には、例示的にベルト力が記入されており、縦座標には年齢が記入されている。

この使用例では、２０才から６０才までの年齢範囲における誤った制御は、乗員にとっての危険性の増大を意味しないことを前提としている。なぜなら、この年齢範囲では乗員の耐荷重はわずかな程度にしか変化しないからである。同様のことが他の範囲についてもいえる。したがって、図１１に示すように危険性マトリクスを作成することができる。

図１１は、一実施例による適切な危険性マトリクスを示す。最上列には、仮定される制御形態５０３が記入されている。第１欄には、正しい年齢に応じた制御形態５０１が記入されている。

マトリクスの年齢表示は、常に年齢区間の最初の値に関係している。例えば、年齢１０の行は、１０〜１５才の区間について有効である。

これらの情報から、上記方法にしたがって、所定の測定値において許可されるエラーの限界を直接に計算することができる。

第１計算例に基づいてこのことを説明する。この計算例によれば、乗員の実年齢は３７才である。移動通信機器は、年齢について値４５才を伝送する。ビデオシステムのデータから、３５才から５０才までの年齢値についてのエラー区間が得られる。値４５才について許可されるエラー区間は２０才から６０才までに及ぶ（マトリクスから計算される）。したがって、４０才から５０才までの年齢区間に対応する制御形態によって拘束システムを制御することができる。

別の計算例によれば、乗員の実年齢は７２才である。移動通信機器は年齢について値５９才を伝送する。ビデオシステムのデータから、５０才から７５才までの年齢値のためのエラー区間が得られる。値５９才のために許可されるエラー区間は２０才から６０才までに及ぶ。したがって、決定されたエラーは許可されるエラー範囲外にあり、代替的な対策によってシステムを制御する必要がある。

上記方法の利点は、従来の方法では一般に「グレーゾーン」と呼ばれる、異なる制御形態の間で許可される移行範囲が明確に定義されていることである。グレーゾーンは、主対角線の外部に「０」値が記入されている場合には常に存在している。制御形態の間の移行はこれらの場合には「流動的」である。しかしながら、例えば年齢１４才と１５才との間の場合のように、グレーゾーンが存在しない制御形態もあり得る。

上記方法の第１ステップで決定されたエラー区間が大きすぎる場合には、次のステップで、付加的な措置を講じてエラー区間を縮小することができる。使用例では、例えば、乗員の声の分析に基づいて年齢を決定することによりエラー区間を縮小することができる。独立した測定を加えることによって測定のエラー全体が縮小される。

好ましくは、計算方法によって危険性マトリクスが乗員の性別に適合される。

実施例が、第１の特徴と第２の特徴との間に「および／または」の接続詞を含む場合には、この実施例は、ある実施形態では第１の特徴および第２の特徴の両方を備えており、別の実施形態では第１の特徴のみ、または第２の特徴のみを備えていると読み取られるべきである。

Claims (10)

1. 車両（１００）のための人保護装置（１０４）を制御する方法において、
   誤差を含む状態値（１１０；５０３；Ｍ）および少なくとも１つの誤差の大きさ（１１４；７１０）を使用して、前記人保護装置（１０４）を制御するための複数の可能な制御形態（５０１）から、前記人保護装置（１０４）を制御するための所定数の制御形態（７１２）を決定する決定ステップ（３０１）であって、前記誤差を含む状態値（１１０；５０３；Ｍ）が、前記車両（１００）のセンサを使用して検出された値を表し、前記誤差の大きさ（１１４；７１０）が前記誤差を含む状態値（１１０；５０３；Ｍ）の誤差を定義するものである決定ステップ（３０１）と、
   前記所定数の制御形態（７１２）のそれぞれの制御形態に、前記人保護装置（１０４）を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられている場合に、前記人保護装置（１０４）を制御するために選択される制御形態（１１６）として、前記誤差を含む状態値（１１０；５０３；Ｍ）に対応する制御形態を複数の可能な制御形態（５０１）から選択する選択ステップ（３０３）と、
   を含む車両（１００）のための人保護装置（１０４）を制御するための方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記決定ステップ（３０１）で、前記誤差を含む状態値（１１０；５０３；Ｍ）および前記少なくとも１つの前記誤差の大きさ（１１４；７１０）を使用して、誤差に起因する可能な状態値の区間を決定し、
   前記複数の可能な制御形態（５０１）から可能な状態値に対応する制御形態を前記所定数の制御形態（７１２）として決定する方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法において、
   前記所定数の制御形態（７１２）の少なくとも１つの制御形態に、前記人保護装置（１０４）を制御するために必要な安全基準を満たしていない安全等級が割り当てられている場合に、前記人保護装置（１０４）を制御するために選択される制御形態として、前記複数の可能な制御形態（５０１）から、安全であると評価された制御形態を選択する選択ステップを含む方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、
   前記所定数の制御形態（７１２）の少なくとも１つの制御形態に、前記人保護装置（１０４）を制御するために必要な安全基準を満たしていない安全等級が割り当てられている場合に、前記少なくとも１つの誤差の大きさ（１１４；７１０）および適合規則を使用して、適合された少なくとも１つの誤差の大きさを決定する決定ステップ（３０７）と、
   前記誤差を含む状態値（１１０；５０３；Ｍ）および前記適合された少なくとも１つの誤差の大きさを使用して、適合された所定数の制御形態（７１２）を決定するステップと、
   前記適合された所定数の制御形態（７１２）のそれぞれの制御形態に、前記人保護装置（１０４）を制御するために必要な安全基準を満たす安全基準が割り当てられている場合に、前記人保護装置（１０４）を制御するために選択される制御形態（１１６）として、前記誤差を含む状態値（１１０；５０３；Ｍ）に対応する制御形態を選択する選択ステップと、
   を含む方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、
   前記所定数の制御形態（７１２）のそれぞれの制御形態に、前記人保護装置（１０４）を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられているかどうかを検査する検査ステップ（３０９）を含み、参照表を使用して前記検査ステップを実施する方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法において、
   人に関する状態値（１２０）を使用して、少なくとも１つの制御形態に安全等級を適合させる適合ステップ（３１１）を含み、前記人に関する状態値（１２０）が、車両（１００）のセンサを使用して検出された値を表す方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、
   前記所定数の制御形態（７１２）を決定する決定ステップで、少なくとも１つの別の誤差を含む状態値（１２４）および少なくとも１つの別の誤差の大きさ（１２６）を使用して、前記所定数の制御形態（７１２）を決定し、前記少なくとも１つの別の誤差を含む状態値（１２４）が、前記車両（１００）のセンサを使用して検出された値を表し、前記少なくとも１つの別の誤差の大きさ（１２６）が、少なくとも１つの別の誤差を含む状態値（１２４）を定義し、
   選択ステップで、前記所定数の制御形態（７１２）のそれぞれの制御形態に、前記人保護装置（１０４）を制御するために必要な安全基準を満たす安全等級が割り当てられている場合に、前記人保護装置（１０４）を制御するために選択される前記制御形態（１１６）として、前記複数の可能な制御形態（５０１）から、前記誤差を含む状態値（１１０；５０３；Ｍ）および少なくとも１つの別の誤差を含む状態値（１２４）に対応する制御形態を選択する方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されている車両（１００）のための人保護装置（１０４）を制御するための装置。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されているコンピュータプログラム。
10. 請求項９に記載のコンピュータプログラムが記憶された機械読取可能な記憶媒体。

Images