JP2021142975A - 一体型アクティブ−パッシブ正面衝撃制御アルゴリズムを実行する車両安全システム - Google Patents

Abstract

【課題】アクティブおよびパッシブ両方の構成要素を含む車両安全システムを提供すること。【解決手段】正面衝突の際に車両乗員を保護するのを助ける車両安全システムは、コントローラと、正面衝突を感知する１つまたは複数の衝突センサと、車両の進路内にある物体を検出するアクティブセンサとを含む。コントローラは、衝突センサから受信した信号に応答して正面衝突の発生を検出する、衝突判別指標を導入するように構成される。衝突判別指標は、衝突センサから受信した信号が正面衝突の発生を示すか否かを判定する閾値を導入する。コントローラは、アクティブセンサから得られた情報を使用して、車両の進路内にある物体を検出し、物体の検出に応答して、衝突判別指標に導入された閾値を選択する、アルゴリズムを実行するように構成される。【選択図】図８

Description

[0001]現代の自動車は、乗員の安全を提供するのを助ける様々なシステムを含む。これらの車両安全システムとしては、パッシブセーフティシステムおよび／またはアクティブセーフティシステムを挙げることができる。一般的に言うと、パッシブセーフティシステムは、車両の衝突など、乗員を保護することが望ましいイベントの発生の検出に応答して、乗員の保護を提供する、反応的システムである。他方で、アクティブセーフティシステムは、乗員を保護することが望ましいイベントの発生を予測し、能動的回避策を講じようとするものである。

[0002]パッシブセーフティシステムは、車両の乗員を保護するのを助けるように作動可能である、エアバッグおよびシートベルトリトラクタなど、１つまたは複数の受動的安全装置を含む。これらの車両安全システムは、エアバッグ、ならびに加速度計および圧力センサなどの様々な衝突センサに動作可能に接続された、エアバッグ制御ユニットを利用する。衝突センサによって提供される情報に基づいた衝突シナリオの決定に応答して、エアバッグ制御ユニットは、膨張流体をエアバッグ内へと入れるインフレータを始動させることによって、エアバッグを展開するように動作する。膨張すると、運転席側および助手席側エアバッグは、車両の計器パネルおよび／またはハンドルなど、車両の部品との衝撃から乗員を保護するのを助ける。

[0003]アクティブセーフティシステムは、カメラ、レーダー、ライダー、および超音波変換器などのセンシングデバイスを利用して、車両周囲の状態を決定する。感知した状態に応答して、車両警告システムは、視覚、音響、触覚による警告を運転者に提供することができる。これは、例えば、死角検出、車線逸脱、前方／後方物体検出、通過車両検出、歩行者検出に当てはまる場合がある。アクティブセーフティシステムはまた、車線逸脱などに応答して、アクティブクルーズコントロール、アクティブブレーキング、アクティブステアリングなど、車両制御を能動的に作動させるのに、感知した状態を使用する。アクティブセーフティシステムで利用されるセンシングデバイスは、それぞれ特定の利点を有する。

[0004]カメラは、物体の検出に非常に効果的である。複数の角度から見るように配置された場合、カメラは、道端に沿った、他の車両、歩行者、または木もしくはごみ箱などの物体など、外部の物体を検出するため、車両安全システムの人工知能アルゴリズムによって使用することができる情報を車両に供給する。カメラは角度を正確に測定することができ、それによって車両安全システムが、近付いてくる物体が車両の進路に入ってくるか否かを早期に認識することが可能になる。遠距離および近距離両方のズームを、様々な程度の広い視野および狭い視野と組み合わせて利用して、カメラは、衝突回避、アダプティブクルーズコントロール、自動ブレーキシステム、および車線逸脱防止支援機能などの安全機能のための重要なツールとなる。

[0005]レーダーセンサは、エコーシステムを使用して物体を検出し、これは、カメラの効果を損なう恐れがある視界不良の場合に有益である。レーダーセンサは、電磁波を放射し、周囲の物体から反射して戻る「エコー」を受信する。レーダーセンサは、車両に対する、車両および歩行者などの物体の距離および速度を決定するのに特に有効である。天候、明かり、または視界の状態にかかわらず機能するので、レーダーセンサは、距離の維持、衝突警告の発行、死角検出、緊急ブレーキなどにとって理想的である。

[0006]ライダーセンサはまた、エコーの原理を適用して、電波の代わりにレーザーパルスを使用する。ライダーセンサは、レーダーと同程度の精度で距離および相対速度を記録する。それに加えて、ライダーセンサはまた、物体タイプおよび物体間の角度を、はるかに高レベルの精度で認識することができる。したがって、ライダーセンサを利用して、暗闇の中であっても、より複雑な交通状況を認識することができる。カメラおよびレーダーセンサとは異なり、ライダーセンサは３６０°の車両環境を記録することができるので、画角は重要ではない。高解像度の３Ｄ固体ライダーセンサは、歩行者および小さい物体でも三次元的に描写することができる。

[0007]本発明は、アクティブおよびパッシブ両方の構成要素を含む車両安全システムに関する。本明細書では、「アクティブセーフティ」は、衝突の防止、即ち「衝突回避」を支援する技術を差すのに使用され、「パッシブセーフティ」は、エアバッグ、シートベルト、および衝突発生の検出に応答して乗員を保護するのを助ける車両の物理的構造（例えば、クランプルゾーン）など、車両の構成要素を指すのに使用される。

[0008]パッシブセーフティシステムは、衝突イベントの発生を感知するように構成された、加速度計および／または圧力センサなど、１つまたは複数のセンサを含む。コントローラは、信号をセンサから受信し、信号に基づいて衝突の発生を決定または判別し、感知した衝突に応答して、エアバッグおよび／またはシートベルトプリテンショナ／リトラクタなど、１つまたは複数の作動可能な安全装置を展開するように構成される。

[0009]衝突回避システムなどのアクティブセーフティシステムは、レーダー（全天候）、レーザー（ＬＩＤＡＲ）、カメラ（画像認識を用いる）、またはそれらの組み合わせを使用して、差し迫った衝突を検出することによって、車両衝突を防止するかまたはそのシビアリティを低減するように設計される。差し迫った衝突の検出に応答して、衝突回避システムは、操作者警告（視覚、音響、触覚）を作成することができ、また、自動緊急ブレーキおよび／または自動操舵回避などのアクティブセーフティ手段を作動させて、衝突を回避または軽減することができる。

[0010]例えば、衝突回避システムは、自動緊急ブレーキを実行して、起こり得る前方衝突を検出し、車両ブレーキシステムを始動させて、衝突を回避または軽減する目的で車両を減速させることができる。間近に迫った衝突が検出されると、衝突回避システムは警告を運転者に提供する。衝突が差し迫ると、衝突回避システムは、運転者の入力なしに、緊急ブレーキを適用することによって、自動的かつ自律的に働き始める。

[0011]アクティブセーフティシステムは、独立型システムであることができ、または、カメラ、レーダー、ＬＩＤＡＲのデータを利用して、アクティブクルーズコントロール、車線逸脱、死角モニタリング、パーキングアシストなどの運転支援機能を提供する、運転支援システム（ＤＡＳ）などの別のシステムの構成要素を利用するサブシステムであることができる。これらの構成要素は、自動運転能力を提供するのにも使用することができる。

[0012]本発明によれば、アクティブセーフティシステムから得られる情報は、車両安全システムの反応性を改善するため、パッシブセーフティシステムによって実施される正面衝突判別を向上させるのに使用される。

[0013]一態様によれば、正面衝突の際に車両乗員を保護するのを助ける車両安全システムは、コントローラと、正面衝突を感知する１つまたは複数の衝突センサと、車両の進路内にある物体を検出するアクティブセンサとを含む。コントローラは、衝突センサから受信した信号に応答して正面衝突の発生を検出する、衝突判別指標を導入するように構成される。衝突判別指標は、衝突センサから受信した信号が正面衝突の発生を示すか否かを判定する閾値を導入する。コントローラは、アクティブセンサから得られた情報を使用して、車両の進路内にある物体を検出し、物体の検出に応答して、衝突判別指標に導入された閾値を選択する、アルゴリズムを実行するように構成される。

[0014]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、コントローラによって実行されるアルゴリズムは、アクティブセンサから得られた情報に基づいて、衝突判別指標によって導入された選択閾値と関連付けられた誤使用ボックス（ｍｉｓｕｓｅ ｂｏｘｅｓ）を選択するように、更に構成することができる。

[0015]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、コントローラによって実行されるアルゴリズムは、物体の物体タイプを決定し、物体との衝撃の推定シビアリティを決定し、物体タイプおよび推定シビアリティのうち少なくとも１つに更に応答して、衝突判別指標に導入された閾値を選択するように、更に構成することができる。

[0016]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、物体タイプは、車、トラック、障壁、または柱（ポール）であることができる。

[0017]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、コントローラによって実行されるアルゴリズムは、物体と車両との間の相対速度に基づいて推定シビアリティを決定する指標を導入することによって、推定シビアリティを決定するように構成することができる。

[0018]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、車両安全システムはまた、二段階インフレータを有するエアバッグとシートベルトプリテンショナとを備える、少なくとも１つの作動可能なセーフティデバイスを含むことができる。コントローラによって実行されるアルゴリズムは、推定シビアリティに応答して、シートベルトプリテンショナもインフレータも作動させない、シートベルトプリテンショナのみを作動させる、シートベルトプリテンショナおよびインフレータの第１段階を作動させる、シートベルトプリテンショナ、インフレータの第１段階、およびインフレータの第２段階を作動させる、という動作のうち１つを行うことを決定するように、構成することができる。

[0019]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、コントローラによって実行されるアルゴリズムは、物体タイプおよび推定シビアリティのうち少なくとも１つに応答して、衝突判別指標によって導入された選択閾値と関連付けられた誤使用ボックスを選択するように、更に構成することができる。

[0020]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、コントローラによって実行されるアルゴリズムは、車両に対する物体の相対速度および変位を比較する、推定シビアリティ判別指標を評価することによって、推定シビアリティを決定するように、更に構成することができる。

[0021]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、衝突センサは、前面クラッシュゾーンセンサ（ＣＺＳ）を含むことができる。衝突判別指標は、ＣＺＳ加速度値を評価して、ＣＺＳスイッチング閾値を超えているか否かを判定するための、ＣＺＳスイッチング判別指標を含むことができる。衝突判別指標は、アルゴリズムによって決定される各物体タイプと関連付けられた個々の指標を含むことができる。個々の指標はそれぞれ、正常閾値および誤使用ボックスと、ＣＺＳ切換え閾値および誤使用ボックスとを含むことができる。ＣＺＳ切換え閾値および誤使用ボックスは、ＣＺＳスイッチング閾値を超えているとＣＺＳスイッチング判別指標が判定すると、衝突判別指標によって導入することができる。正常閾値および誤使用ボックスは、ＣＺＳスイッチング閾値を超えていない場合に導入することができる。衝突判別指標は、正常プリセット閾値および誤使用ボックスと、ＣＺＳ切換えプリセットとを更に含むことができる。ＣＺＳ切換えプリセット閾値および誤使用ボックスは、ＣＺＳスイッチング閾値を超えているとＣＺＳスイッチング判別指標が判定し、アルゴリズムが車両の進路内にある物体を検出すると、衝突判別指標によって導入することができる。正常プリセット閾値および誤使用ボックスは、ＣＺＳスイッチング閾値を超えておらず、アルゴリズムが車両の進路内にある物体を検出すると、導入することができる。

[0022]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、コントローラによって実行されるアルゴリズムは、物体を識別し、車両に対する物体の横方向位置が所定の閾値内にあるか否かを判定し、物体と車両との間の相対速度が、衝突が差し迫っていることを表す所定の閾値を超えているか否かを判定するための、衝突余裕時間（ＴＴＣ）判別指標を評価し、車両に対する物体の前後位置が、衝突が差し迫っていることを表す所定の閾値を超えているか否かを判定するための、前後方向距離衝突判別指標を評価することによって、車両の進路内にある物体を検出するように構成することができる。

[0023]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、コントローラによって実行されるアルゴリズムは、物体の状態を識別し、計算された衝突確率が所定の衝突確率よりも高いか否かを判定し、物体と車両との間の相対速度が、衝突が差し迫っていることを表す所定の閾値を超えているか否かを判定するための、衝突余裕時間（ＴＴＣ）判別指標を評価することによって、車両の進路内にある物体を検出するように構成することができる。

[0024]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、衝突センサは、少なくとも１つの作動可能な安全デバイスを更に備えるパッシブセーフティシステムの構成要素であることができる。パッシブセーフティシステムは、安全デバイスを作動させることによって車両衝突の発生に応答するように構成することができる。アクティブセンサは、車両衝突の発生を予測するように構成されたアクティブセーフティシステムの構成要素であることができる。

[0025]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、衝突センサは、車両前後軸に沿った車両の加速を測定する加速度計の形態の、クラッシュゾーンセンサおよびエアバッグ制御ユニット（ＡＣＵ）センサの少なくとも１つであることができる。

[0026]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、衝突判別指標は、衝突センサによって測定される、加速度と変位／移動(displacement)または速度と変位／移動を比較することによって決定される値を有することができ、衝突判別指標は、その値が閾値を超えることに応答して、正面衝突の発生を決定することができる。

[0027]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、アクティブセンサはカメラであることができ、アクティブセンサから得られる情報は、物体タイプ、物体横方向位置、物体との衝突余裕時間（ＴＴＣ）、物体と車両との相対速度、および／または車両に対する物体の前後位置であることができる。

[0028]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、車両の進路内にある物体を検出するアルゴリズムは、物体タイプが認識された物体タイプであるか否かを判定し、物体横方向位置が所定の閾値範囲内にあるか否かを判定し、ＴＴＣが物体と車両との相対速度に対して決定される所定の閾値を超えているか否かを判定するための、ＴＴＣ衝突判別指標を評価することにより、物体とのＴＴＣが間近に迫った衝突を示す閾値内にあるか否かを判定し、物体と車両との間の前後方向距離が、物体と車両との相対速度に対して決定される所定の閾値を超えているか否かを判定するための、前後方向距離衝突判別指標を評価することにより、車両に対する物体の前後位置が間近に迫った衝突を示す閾値内にあるか否かを判定することによって、物体を検出するように構成することができる。

[0029]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、アクティブセンサはレーダーセンサであることができる。アクティブセンサから得られる情報は、物体の状態、衝突確率、物体との衝突余裕時間（ＴＴＣ）、および物体と車両との相対速度であることができる。

[0030]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、車両進路内の物体を検出するアルゴリズムは、物体の状態が認識された物体の状態であるか否かを判定し、衝突確率が所定の閾値確率よりも高いか否かを判定し、ＴＴＣが物体と車両との相対速度に対して決定される所定の閾値を超えているか否かを判定するためのＴＴＣ衝突判別指標を評価することにより、物体とのＴＴＣが間近に迫った衝突を示す閾値内にあるか否かを判定することによって、物体を検出するように構成される。

[0031]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、認識された物体の状態は、前進状態、後進状態、横向き状態、静止状態、または移動状態であることができる。

[0032]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、アクティブセンサは、カメラ、レーダーセンサ、およびレーザーレーダー（ＬＩＤＡＲ）センサのうち少なくとも１つであることができる。

[0033]別の態様によれば、単独でまたは他のいずれかの態様と組み合わせて、コントローラはエアバッグコントローラユニット（ＡＣＵ）であることができる。

[0034]一例の構成による、車両安全システムを含む車両を示す概略図である。 [0035]車両安全システムにおいて実行されるアクティブセーフティ制御アルゴリズムを示す概略図である。 車両安全システムにおいて実行されるアクティブセーフティ制御アルゴリズムを示す概略図である。 車両安全システムにおいて実行されるアクティブセーフティ制御アルゴリズムを示す概略図である。 車両安全システムにおいて実行されるアクティブセーフティ制御アルゴリズムを示す概略図である。 [0036]車両安全システムにおいて実行される衝突信号の調整を示す概略図である。 [0037]図７Ａは車両安全システムに導入される既知の衝突判別指標を示す概略図である。 図７Ｂは車両安全システムに導入される既知の衝突判別指標を示す概略図である。 [0038]図８Ａは車両安全システムに導入されるアクティブスイッチング機構を含む衝突判別指標を示す概略図である。図８Ｂは車両安全システムに導入されるアクティブスイッチング機構を含む衝突判別指標を示す概略図である。

[0039]本明細書では、車両の左側および右側を参照する場合がある。これらの参照は、車両移動の前進方向を参照しているものと理解されるべきである。したがって、車両の「左」側の参照は、車両の運転席側（「ＤＳ」）に対応することを意味する。車両の「右」側の参照は、車両の助手席側（「ＰＳ」）に対応することを意味する。

[0040]また、本明細書では、車両軸、具体的には車両のＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に対する特定の説明がなされる。Ｘ軸は、車両の中央の前後方向に延在する軸である。Ｙ軸は、Ｘ軸に対して垂直である、車両の横方向に延在する軸である。Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸の両方に対して垂直である、車両の垂直に延在する軸である。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、車両の重力中心（「ＣＯＧ」）で交差するか、またはそれに近似する。

車両安全システム
[0041]図１を参照すると、例として、車両１２は車両安全システム１０を含み、車両安全システムは、パッシブセーフティシステム２０およびアクティブセーフティシステム１００を含む。パッシブセーフティシステム２０は、１４で概略的に示される、作動可能な車両乗員保護デバイスを含む。保護デバイス１４は、正面エアバッグ、サイドエアバッグ、カーテンエアバッグ、ニーボルスターエアバッグ、作動可能なシートベルトプリテンショナおよび／またはリトラクタなど、任意の作動可能な車両乗員保護デバイスを含むことができる。パッシブセーフティシステム２０は、保護デバイス１４に動作可能に接続される、エアバッグ電子制御装置（本明細書では、エアバッグコントローラユニット（「ＡＣＵ」）と呼ばれる）５０も含む。ＡＣＵ ５０は、ＡＣＵが動作可能に接続された１つまたは複数のセンサを介して感知された車両状態に応答して、保護デバイス１４の作動を制御するように動作する。

[0042]パッシブセーフティシステム２０は、車両乗員保護デバイス１４を作動させるか否かを判定するのに利用される、車両１２の特定の状態を測定する、加速度計および／または圧力センサなどの複数のセンサを含む。これらのセンサは、センサが意図する特定の車両状態を感知することを可能にするように選択された、車両１２全体の様々な位置に取り付けることができる。本明細書では、車両安全システム１０は、異なるタイプおよび車両１２における異なる位置の複数の衝突センサを含むものとして記載される。本明細書に記載する衝突センサは、必ずしも車両安全システム１０に含まれるセンサを完全に列挙したものではない。本明細書に記載するセンサは、正面衝撃の発生を検出するのに本発明によって利用されるもののみである。したがって、当業者であれば、車両安全システム１００は、任意のタイプの１つまたは複数の他の衝突センサを、任意の数で、車両１２の任意の位置に含むことができることを認識するであろう。

[0043]パッシブセーフティシステム８０は、ＡＣＵ ５０に導入され、正面車両衝撃の発生を検出するのに利用される。この目的のため、車両安全システム１０は、左クラッシュゾーンセンサ６０および右クラッシュゾーンセンサ６２を含む。左および右クラッシュゾーンセンサ６０、６２は、車両の加速を感知し、それらの加速を示す信号をＡＣＵ ５０に送信するように構成された加速度計である。ＡＣＵ ５０は、感知した加速の大きさが、衝突イベントが起こったことを示すのに十分な閾値を満たすかまたはそれを超えているか否かを判定し、その判定に応答してセーフティデバイスを作動させるように構成される。

[0044]図１では、クラッシュゾーンセンサ６０、６２は、センサの概略表現に示されるように、矢印ＬＴ＿ＣＺＳおよびＲＴ＿ＣＺＳによってそれぞれ全体が示される、前後軸Ｘ_ＶＥＨに平行な方向での加速を検出するように構成された、単軸加速度計である。左および右クラッシュゾーンセンサ６０、６２はそれぞれ、車両１２の左（ＤＳ）前方角および右（ＰＳ）前方角またはその付近に位置付けられる。左および右クラッシュゾーンセンサ６０、６２は、例えば、これらの前方角位置で車両のフロントバンパー１６の後ろに取り付けることができる。ＡＣＵ ５０は、Ｘ軸およびＹ軸に沿った車両加速を感知する、一体型二軸加速度計５２を含む。これらの加速はそれぞれＣＣＵ＿ＸおよびＣＣＵ＿Ｙに示される。

[0045]車両安全システム１０は、他の車両システムと協働するように導入され構成される。ＡＣＵ ５０は、例えば、車両コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスを介して、車両ボディコントロールモジュール（ＢＣＭ）３０に動作可能に接続することができる。ＢＣＭ ３０は、ＣＡＮバスを介して、シャーシコントロール、スタビリティコントロール、トラクション／スキッドコントロール、アンチロックブレーキ（ＡＢＳ）、タイヤ空気圧監視装置（ＴＰＭＳ）、ナビゲーションシステム、計器（速度、スロットル位置、ブレーキペダル位置など）、情報エンターテインメント（「インフォテインメント」）システム、および他のシステムなど、他の車両システムと通信することができる。ＣＡＮバスインターフェースを通して、ＡＣＵ ５０は、これらの外部システムのいずれかと通信してデータを送受信することができる。

[0046]引き続き図１を参照すると、アクティブセーフティシステム１００は、知られている形でアクティブセーフティ機能を提供するように構成された１つまたは複数のアクティブセーフティシステム構成要素を含む、知られている構成のものであることができる。アクティブセーフティシステム１００は、その名が示す通り、運転中の車両操作者に対する支援を提供する、運転支援システム（ＤＡＳ）の構成要素を利用することができる。これらの構成要素は、かかるアクティブクルーズコントロール、車線逸脱、死角モニタリング、駐車アシストなど、ＤＡＳの機能性を提供するのを助けることができる。これらの構成要素は、更には、自動運転能力を提供するのに使用されるものであることができ、したがって、人工知能（ＡＩ）および他の機械学習技術を使用して、車両周辺に関する多量の情報を提供することができる。衝突回避機能の場合、アクティブセーフティシステムは、衝突警告（音響、視覚、触覚）、自動緊急ブレーキ、および自動操舵回避を提供することができる。

[0047]アクティブセーフティシステム１００は、例えば、カメラセンサ、レーダーセンサ、およびレーザーレーダー（ＬＩＤＡＲ）センサの形態の構成要素を含む。カメラセンサ１１０は、フロントガラス１８の高い位置、例えばバックミラーの後方またはその範囲に、前方に面する形で取り付けられる。レーダーセンサ１２０は、バンパー１６の範囲、例えばグリルの前面に取り付けることができる。レーザーレーダー（ＬＩＤＡＲ）センサ１３０は、車両の屋根２２上またはその付近に取り付けることができる。

[0048]カメラセンサ１１０は、様々な物体／障害物を高い精度で識別する能力とともに、広い視野を提供するのに有効である。カメラはまた、物体／障害物が車両１２の進路内にあるか否かを判定することができる。カメラはまた、良好な視界を要し、暗い状態、霧、雨、雪などに耐える。レーダーセンサ１２０は、視界不良状態に耐えられないが、衝突余裕時間（ＴＴＣ）の正確な指示を提供する。しかしながら、レーダーセンサ１２０は、異なるタイプの物体／障害物を区別することに関して能力が低く、物体／障害物が車両１２の進路内にあるか否かの判定に関して、カメラのような適応性はない。ライダーセンサ１３０は、ＴＴＣおよび車両進路決定に関して３Ｄセンシング能力を提供し、良好な物体／障害物認識を提供し、視界良好および視界不良両方の状況で堅牢である。

[0049]カメラ１１０、レーダーセンサ１２０、およびライダーセンサ１３０は、ＤＡＳコントローラ１４０など、別個のコントローラに接続することができ、そのコントローラは、ＣＡＮバスを介してＡＣＵ ５０と通信することができる。あるいは、アクティブおよびパッシブ両方のセーフティ機能は、ＡＣＵ ５０など、単一のコントローラによって扱うことができ、その場合、カメラ１１０、レーダーセンサ１２０、およびライダーセンサ１３０は、ＡＣＵ ５０に直接接続することができる。これらのセンサは、車両の所定の視野および範囲内で、車両１２の前方の範囲を監視する。

[0050]アクティブセーフティシステムセンサは、ＡＣＵ ５０、ＤＡＳコントローラ１４０、または他のコントローラなどのコントローラが、車両進路内における物体の存在を検出するのに使用することができる、情報（信号、データなど）を提供する。人工知能（ＡＩ）および他のアルゴリズムなどの知られている方法を実行して、コントローラは、物体タイプ、車両からの前後方向距離、車両進路内の横方向位置、車両との衝突余裕時間、車両との相対速度、物体の状態（例えば、前進、後進、横向き、移動中、静止など）、および衝突が起こる確率など、検出された物体に関する情報を決定することができる。

[0051]図２〜８は、本明細書では正面衝突と呼ばれる車両１２との正面衝撃の際に、車両乗員を保護するのを助ける、車両安全システム１０によって実行される制御アルゴリズムを示している。アルゴリズムは、セーフティデバイス１４に動作可能に接続され、正面衝突の発生の検出に応答してセーフティデバイスを作動させるように構成された、ＡＣＵ ５０などの車両コントローラで実行される。本発明によれば、車両安全システム１０で実行される制御アルゴリズムは、アクティブセーフティシステム１００から得られる情報に基づいて、パッシブセーフティシステム２０が正面衝突に対するその応答を調節または調整するように構成される。

制御アルゴリズムの概要
[0052]図２は、正面衝突の発生の検出に応答して車両乗員を保護するのを助ける、車両安全システム１０によって実行される制御アルゴリズム１５０の概要を示している。図２に示されるように、アクティブセーフティシステム１００からのアクティブセーフティ信号１５２は、プリセットアルゴリズム１７０に提供される。プリセットアルゴリズム１７０は、衝突判別アルゴリズム１８０と、シビアリティ推定アルゴリズム１９０と、物体識別アルゴリズム２００とを含む。図２に示されるように、衝突判別アルゴリズム１８０はプリセット検出フラグ１８２を作成する。シビアリティ推定アルゴリズム１９０はプリセットシビアリティフラグ１９２を作成する。物体識別アルゴリズム２００はプリセット物体タイプフラグ２０２を作成する。

[0053]制御アルゴリズム１５０はまた、プリセット検出フラグ１８２、プリセットシビアリティフラグ１９２、およびプリセット物体タイプフラグ２０２をプリセットアルゴリズム１７０から受信する、前方アルゴリズム２１０を含む。前方アルゴリズム２１０は、センサから受信した信号に基づいて、セーフティデバイス１４を展開するか否かを判定するのに使用される指標／メトリック(metric)を導入する、パッシブ制御アルゴリズムである。前方制御アルゴリズム２１０は、アクティブセーフティ信号１５２に応答してプリセットアルゴリズム１７０によって作成されたフラグ１８２、１９２、２０２に基づいて、これらの指標を調整する。前方制御アルゴリズム２１０は、各物体タイプに対する個々の誤使用ボックス、各物体タイプに対する個々の閾値、および各シビアリティレベルに対する個々の閾値を作成する。

衝突判別
[0054]図３および図４は、制御アルゴリズム１５０のプリセットアルゴリズム１７０の部分で実行することができる、衝突判別アルゴリズム１８０を示している。図３および図４の衝突判別アルゴリズム１８０は、アクティブセーフティセンサのタイプ、およびそれに対応するアルゴリズムに提供される入力が異なる。図３および図４の衝突判別アルゴリズム１８０は個々に実行することができ、その場合、個々のアルゴリズムがプリセット検出フラグを決定する。図３および図４の衝突判別アルゴリズム１８０はまた、組み合わせて実行することができ、その場合、どちらかまたは両方のアルゴリズムがプリセット検出フラグを決定する。

[0055]図３の衝突判別アルゴリズム１８０は、アクティブセーフティ信号１５２を入力として利用する。図３では、アクティブセーフティ信号１５２は、カメラ（例えば、図１のカメラ１１０を参照）の形態のアクティブセーフティセンサから得られるものである。アクティブセーフティ信号１５２としては、次のものが挙げられる。
物体タイプ１５４
物体横方向位置１５６
衝突余裕時間（ＴＴＣ）１５８
物体相対速度１６０
物体前後位置１６２

[0056]衝突判別アルゴリズム１８０は、アクティブセーフティ信号１５２を利用して、プリセット条件が存在するか否かを判定する。プリセット条件が存在する場合、衝突判別アルゴリズム１８０は物体タイプを識別しており、また衝突が差し迫っていると判定している。衝突判別アルゴリズム１８０は、以下の条件の全てが真であること（ＡＮＤゲート２３６を参照）に応答して、プリセット検出フラグ１８２（図２も参照）を作成する。
車、トラック、障壁、柱（ポール）、または「その他」として識別された物体（ブロック２２０）
最小閾値よりも大きく最大閾値よりも小さい物体横方向位置１５４（ブロック２２４）
ＴＴＣ衝突判別指標が差し迫った衝突を示すこと（指標２２８）
前後方向距離衝突判別指標が差し迫った衝突を示すこと（指標２３２）
※ブロック２２０、２２４および指標２２８、２３２はそれぞれ、ブロック２２２、２２６、２３０、および２３４で時間ラッチされる。したがって、それらの条件が満たされるかまたはＴＲＵＥであれば、それらは所定の期間にわたって時間ラッチされたＴＲＵＥである。これらの時間ラッチされた値はＡＮＤブロック２３６に見られる。

[0057]ＡＮＤゲート２３６は、時間ラッチされた値をブロック２２２、２２６、２３０、および２３４から受信する。ＡＮＤゲート２３６が満たされると（ＴＲＵＥ）、プリセット検出フラグ１８２がトリガされる（ＴＲＵＥ）。プリセット検出フラグ１８２はブロック２３８で時間ラッチされる。したがって、ＡＮＤブロック２３６が満たされると、プリセット検出フラグ１８２が所定の期間にわたってＴＲＵＥで維持される。

[0058]図４の衝突判別アルゴリズム１８０は、アクティブセーフティ信号１５２を入力として利用する。図４では、アクティブセーフティ信号１５２は、レーダーセンサ（例えば、図１のレーダーセンサ１２０を参照）の形態のアクティブセーフティセンサから得られるものである。アクティブセーフティ信号１５２としては、次のものが挙げられる。
物体の状態２５０
衝突確率２５２
衝突余裕時間（ＴＴＣ）２５４
物体相対速度２５６

[0059]衝突判別アルゴリズム１８０は、アクティブセーフティ信号１５２を利用して、プリセット条件が存在するか否かを判定する。プリセット条件が存在する場合、衝突判別アルゴリズム１８０は物体タイプを識別しており、また衝突が差し迫っていると判定している。衝突判別アルゴリズム１８０は、以下の条件の全てが真であること（ＡＮＤゲート２７０を参照）に応答して、プリセット検出フラグ１８２（図２も参照）を作成する。
前進、後退、または静止として識別された物体の状態（ブロック２５８）
衝突確率＞閾値衝突確率（ブロック２６２）
ＴＴＣ衝突判別指標が差し迫った衝突を示すこと（指標２６６）
※ブロック２５８、２６２および指標２６６はそれぞれ、ブロック２６０、２６４、および２６８で時間ラッチされる。したがって、それらの条件が満たされるかまたはＴＲＵＥであれば、それらは所定の期間にわたって時間ラッチされたＴＲＵＥである。これらの時間ラッチされた値はＡＮＤブロック２７０に見られる。

[0060]ＡＮＤゲート２７０は、時間ラッチされた値をブロック２６０、２６４、および２６８から受信する。ＡＮＤゲート２７０が満たされると（ＴＲＵＥ）、プリセット検出フラグ１８２（図２も参照）がトリガされる（ＴＲＵＥ）。プリセット検出フラグ１８２はブロック２７２で時間ラッチされる。したがって、ＡＮＤブロック２７０が満たされると、プリセット検出フラグ１８２が所定の期間にわたってＴＲＵＥで維持される。
シビアリティ推定

[0061]図５は、制御アルゴリズム１５０のプリセットアルゴリズム１７０部分のシビアリティ推定アルゴリズム１９０部分を示している。シビアリティ推定アルゴリズム１９０は、物体相対速度３００（アクティブセーフティ信号１５２から得られる）を評価して、シビアリティ閾値を超えているか否かを判定する、シビアリティ指標３１０を導入する。シビアリティ指標３００は、プリセット検出フラグ１８２（図３および図４を参照）によって使用可能にされる（ブロック３０６）。シビアリティ指標３００は、任意の数のシビアリティレベルを含むことができる。図５の例示の構成では、シビアリティ指標３００は４つの閾値を含む。
最小シビアリティ（Ｌ０）
シビアリティレベル１（Ｌ１）
シビアリティレベル２（Ｌ２）
最大シビアリティ（Ｌ３）

[0062]シビアリティ指標３００は、ブロック３１２で時間ラッチされ、プリセットシビアリティフラグ１９２として出力される（図２も参照）、シビアリティレベルを出力する。図５の表に示されるように、プリセットシビアリティフラグ１９２のシビアリティレベルを、パッシブセーフティシステム２０の対応する応答（即ち、セーフティデバイス１４に関する展開スキーム）と関連付けることができる。例えば、図５に示されるように、これらの応答は次のものであることができる。
最小シビアリティ（Ｌ０）＝動作なし
シビアリティレベル１（Ｌ１）＝シートベルトプリテンショナのみ
シビアリティレベル２（Ｌ２）＝シートベルトプリテンショナおよびエアバッグインフレータの段階１のみ
最大シビアリティ（Ｌ３）＝シートベルトプリテンショナならびにエアバッグインフレータの段階１および２

物体識別
[0063]図５はまた、制御アルゴリズム１５０のプリセットアルゴリズム１７０部分の物体識別アルゴリズム２００部分を示している。物体識別アルゴリズム２００は、物体タイプ３０４（アクティブセーフティ信号１５２から得られる）およびプリセット検出フラグ１８２（図３および４を参照）を利用する。物体タイプフラグ２０２は、プリセット検出フラグ１８２がＴＲＵＥであるときであり、かつ時間ラッチ３１６が検出された物体タイプ３１４にラッチしているときはＴＲＵＥである、ＡＮＤゲート３１８に応答して出力される。物体タイプ３１４は、車、トラック、障壁、柱（ポール）、またはそれらがいずれも検出されないときは「その他」であることができる。

[0064]物体識別アルゴリズム２００は、判定された物体のタイプを示す、物体タイプフラグ２０２を出力する。これらの物体タイプは、図５の表に以下の通り示されている。
物体タイプ０＝車
物体タイプ１＝トラック
物体タイプ２＝障壁
物体タイプ３＝柱（ポール）
物体タイプ４＝その他
衝突信号調整

[0065]衝突センサ５２、６０、６２によって生成される衝突信号ＣＣＵ＿１Ｘ、ＣＺＳ＿３Ｘ、およびＣＺＳ＿４Ｘは、車両安全システム１０によって使用するために知られている形で調整される。例として、図６は、制御アルゴリズム１５０において、具体的には前方アルゴリズム２１０（図２を参照）において使用するため、衝突信号がどのように調整されるかを示している。衝突信号ＣＣＵ＿１Ｘ、ＣＺＳ＿３Ｘ、およびＣＺＳ＿４Ｘは最初に、３２０、３２２、３２４でそれぞれ示されるハードウェア低域フィルタ（ＬＰＦ）によって調整され、それらの信号はＡＣＵ ５０に送信されて更に調整される。

[0066]ブロック３３０に示されるように、低域フィルタ処理されたＣＣＵ＿１Ｘは、所定の周波数／サンプリングレートでアナログ・デジタル（ＡＤＣ）変換される。レールチェックなどの他の調整、およびバイアス調整も実施することができる。ブロック３３０からの調整されたＣＣＵ＿１Ｘはまた、高域フィルタ処理（ＨＰＦ）３２２および低域フィルタ処理（ＬＰＦ）３３４で更に調整することができる。調整されたＣＣＵ＿１Ｘは、減衰ばね質量（ＭＳＤ）モデル３３６に提供され、そこで減衰ばね質量モデリングを使用して、ＣＣＵ＿１Ｘの加速を生み出した衝撃によってもたらされる相対速度（Ｖ＿ＲＥＬ）および相対変位又は相対移動（Ｘ＿ＲＥＬ）に関するモデル値を作成する。これは、特定の車両アーキテクチャに基づいて、また指定の特性を有する乗員に基づいて、知られているモデリング方法にしたがって行うことができる。この信号調整およびモデリングの例は、Ｆｏｏらの米国特許第５，９３５，１８２号およびＦｏｏらの米国特許第６，０３６，２２５号に詳細に記載されている。これらの特許の開示全体を参照により本明細書に組み込む。

[0067]ブロック３４０に示されるように、低域フィルタ処理されたＣＺＳ＿３Ｘは、所定の周波数／サンプリングレートでアナログ・デジタル（ＡＤＣ）変換される。レールチェックなどの他の調整、およびバイアス調整も実施することができる。ブロック３４２で、ブロック３４０からの調整されたＣＺＳ＿３Ｘの移動平均が計算されて、ＣＺＳ＿３Ｘ＿ＡＭＡが作成される。同様に、ブロック３４４に示されるように、低域フィルタ処理されたＣＺＳ＿４Ｘは、所定の周波数／サンプリングレートでアナログ・デジタル（ＡＤＣ）変換される。レールチェックなどの他の調整、およびバイアス調整も実施することができる。ブロック３４６で、ブロック３４４からの調整されたＣＺＳ＿４Ｘの移動平均が計算されて、ＣＺＳ＿４Ｘ＿ＡＭＡが作成される。

従来の切換え衝突判別
[0068]図７Ａおよび図７Ｂは、図６で決定された、調整された衝突信号Ｖ＿ＲＥＬ、Ｘ＿ＲＥＬ、ＣＺＳ＿３Ｘ＿ＡＭＡ、およびＣＺＳ＿４Ｘ＿ＡＭＡを利用して、様々な正面衝突タイプを判別する、従来の正面衝突判別スキームを示している。図７Ａは、ＡＣＵ＿Ｘのみを利用する、即ちＶ＿ＲＥＬ対Ｘ＿ＲＥＬを評価する指標を利用して正面衝突が起こったか否かを判別する、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標を示している。衝突判別指標３５０が正常閾値を超えると、正面衝突が検出され、セーフティデバイス（エアバッグ、シートベルトプリテンショナ）が展開される。衝突判別指標はまた、誤使用ボックスを導入して、車両誤使用シナリオ（例えば、オフロード使用、不注意運転）が衝突として識別されないようにフィルタ処理する。したがって、検出されるべき正面衝突に対して、指標は、任意の順序で、誤使用ボックスを出るとともに正常閾値を横切らなければならない。図７Ｂは、衝突判別指標３５０に導入された衝突閾値および誤使用ボックスを切り換えるのに使用される、ＣＺＳスイッチング指標３５２を示している。

[0069]図７Ａおよび図７Ｂに示される閾値および誤使用ボックス、ならびにそれに関して本明細書の他の任意の図に示されるものは、例証目的のものであり、単なる例である。当業者であれば、閾値および誤使用ボックスの特性（例えば、形状、限界、範囲、数など）は、車両安全システム１０が導入される特定の車両プラットフォーム、および車両安全システムがそれを満たすように設計される安全基準（例えば、ＮＨＴＳＡ）などの様々な要因に応じて、大幅に変動する可能性があることを認識するであろう。

[0070]正面衝突判別スキームは、速度によって表される様々な大きさの、剛性障壁、柱（ポール）、オフセット、角度つき、および非対称などの様々な正面衝突タイプの発生を検出することが求められる場合がある。有効であるためには、衝突判別指標３５０は、衝突の発生を検出しなければならないだけでなく、セーフティデバイスを展開し有効な乗客保護を提供することができる時間フレーム内でそれを行わなければならない。各衝突タイプは、一部を図７Ａに示す、異なる署名(signatures)を有する指標を作成する。これらの衝突タイプのうちいくつかに対して、正常閾値は、求められる期間内で衝突の発生を検出するのに有効であることができる（「時間内」）。他の衝突タイプに対して、正常閾値は、求められる期間内で衝突の発生を検出するのに有効ではないことがある（「遅すぎる」）。

[0071]図７Ａは、高速の剛性障壁衝撃、高速のポール衝撃、および高速のオフセット／角度つき／非対称衝撃という、３つのタイプの正面衝突に対する例示の指標を示している。高速の剛性障壁衝撃は、例えば、時速５６キロメートル、オフセット０度の剛性障壁衝突であることができる。高速のポール衝撃は、例えば、時速４８キロメートル、オフセット０度のポール衝突であることができる。オフセット衝撃は、例えば、時速５６〜６４キロメートル、オフセット４０％の変形可能障壁衝突であることができる。車両安全システムは、米国運輸省道路交通安全局（「ＮＨＴＳＡ」）によって示されているものなど、様々な安全基準を満たすように設計することができる。目標は、衝突判別指標３５０がこれらをできるだけ多数検出することである。

[0072]図７Ａに示されるように、正常閾値および正常誤使用ボックスは、そのようにラベリングされた星印によって示されるように、高速の剛性障壁衝撃イベント、即ち時間内発射の指標を判別するのに有効である。しかしながら、高速のポール衝撃および高速のオフセット／角度つき／非対称衝撃の両方の場合、そのようにラベリングされた星印によって示されるように、正常閾値および正常誤使用ボックスは有効ではなく、遅すぎる発射の指標である。

[0073]これを説明するため、図７Ａおよび図７Ｂの従来の正面衝突判別スキームは、ＣＺＳスイッチング指標３５２（図７Ｂ）を導入して、衝突判別指標３５０（図７Ａ）に導入された衝突閾値および誤使用ボックスを切り換える。図７Ｂに示されるように、ＣＺＳスイッチング指標３５２は、ＣＺＳ＿３Ｘ＿ＡＭＡ／ＣＺＳ＿４Ｘ＿ＡＭＡ対Ｘ＿ＲＥＬを評価する指標を利用して、衝突判別指標３５０（図７Ａ）に導入された閾値および誤使用ボックスを、正常閾値および誤使用ボックスから切換え閾値および誤使用ボックスに切り換えるか否かを判定する。図７Ｂに示されるように、閾値は、誤使用イベント、および低速の剛性障壁衝撃（例えば、時速１０〜１６キロメートル、オフセット０％の剛性障壁衝撃）などの小さいイベントでのトリガを回避するように構成される。

[0074]ＣＺＳスイッチング指標３５２は、指標が閾値を横切ったときの、ＣＺＳ切換え（図７Ｂの星印によって示される）を示す。衝突判別指標３５０における遅すぎる発射のイベント（即ち、高速のポール衝撃およびオフセット／角度つき／非対称の変形可能障壁衝撃）の場合、ＣＺＳスイッチング指標３５２はより早い時間の切換えを示す。結果として、ＣＺＳスイッチングを使用して、衝突判別指標３５０に導入された閾値および誤使用ボックスを、正常閾値および誤使用ボックスから切換え閾値および誤使用ボックスに切り換えることができる。図７Ａに示されるように、切換え閾値は、高速のポール衝撃およびオフセット／角度つき／非対称変形可能障壁衝撃の両方に対して、時間内に発射させる。

アクティブスイッチング
[0075]前方アルゴリズム２１０が図８Ａおよび図８Ｂに示される。前方アルゴリズム２１０は、上述した従来の切換え衝突判別アルゴリズムを実行する。有利には、上述したＣＺＳスイッチングに加えて、前方アルゴリズム２１０は、プリセットアルゴリズム１７０に応答してアクティブ閾値スイッチングも実行する。より具体的には、前方アルゴリズム２１０は、衝突判別指標および誤使用ボックスを、識別された物体との間近に迫った衝突および衝突が起こる相手側との予測シビアリティに合わせて調整するために、プリセットシビアリティフラグ１９２および物体タイプフラグ２０２に応答して、アクティブ閾値スイッチングを実行する。

[0076]図８Ａおよび図８Ｂは、前方アルゴリズム２１０によって実行される正面衝突判別スキームまたは方法を示している。前方アルゴリズム２１０は、正面衝突の発生を検出するのに使用される衝突判別指標にアクティブ閾値スイッチングを実行する。衝突判別指標は、図６で決定された、調整された衝突信号Ｖ＿ＲＥＬ、Ｘ＿ＲＥＬ、ＣＺＳ＿３Ｘ＿ＡＭＡ、およびＣＺＳ＿４Ｘ＿ＡＭＡを利用して、様々な正面衝突タイプを判別する。図８Ａは、ＡＣＵ＿Ｘのみを利用する、即ちＶ＿ＲＥＬ対Ｘ＿ＲＥＬを評価する指標を利用して正面衝突が起こったか否かを判別する、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０を示している。図８Ｂは、衝突判別指標３５０に導入された衝突閾値および誤使用ボックスを切り換えるのに使用される、ＣＺＳスイッチング指標３９０を示している。図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、指標３６０、３９０は、プリセットシビアリティフラグ１９２および物体タイプ２０２に応答して、アクティブスイッチングを実行する。

[0077]ここで、図８Ａおよび図８Ｂに示される閾値および誤使用ボックスは、例証目的のものであり、単なる例であることを繰り返す。当業者であれば、閾値および誤使用ボックスの特性（例えば、形状、限界、範囲、数など）は、車両安全システム１０が導入される特定の車両プラットフォーム、および車両安全システムがそれを満たすように設計される安全基準（例えば、ＮＨＴＳＡ）などの様々な要因に応じて、大幅に変動する可能性があることを認識するであろう。

[0078]本発明によれば、物体タイプフラグ２０２は、物体識別アルゴリズム２００（図５を参照）によって識別される物体のタイプに基づいて、衝突判別およびスイッチング指標３６０、３９０を切り換えるように動作する。物体タイプフラグ２０２は、前方アルゴリズムによって導入された指標３６０、３９０を選択するように動作することができる。換言すれば、前方アルゴリズム２１０は、物体タイプフラグ２０２によって識別される物体タイプの１つと関連付けられた、複数種類のＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０およびＣＺＳスイッチング指標３９０を導入することができる。図５を参照すると、これらの物体タイプは、例えば、車、トラック、障壁、柱（ポール）、またはその他であることができる。したがって、物体タイプフラグに基づいて、前方アルゴリズム２１０は、指標３６０、３９０、およびフラグが付けられた物体タイプに基づいて、指標と関連する閾値全てを選択することができる。

[0079]図８Ａを参照すると、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０は、段階１／プリテンショナ正常閾値３６２および切換え閾値３６４を導入する。ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０はまた、正常誤使用ボックス３７４および切換え誤使用ボックス３７６を含む。これらの正常／切換え閾値および誤使用ボックスは、図７Ａを参照して上述したものに対応する。正常または切換えどちらの閾値および誤使用ボックスが使用されるか、特にＣＺＳスイッチング閾値３９２を横切っているか否かは、ＣＺＳスイッチング指標３９０（図８Ｂ）に応じて決まる。これは、図７Ｂを参照して上述したＣＺＳスイッチング閾値に対応する。ＣＺＳスイッチング閾値３９２を横切ると、衝突判別指標３６０は、切換え閾値３６４および切換え誤使用ボックス３７６を使用する。

[0080]ここで、図８Ｂに示されるＣＺＳスイッチング指標３９０は、実際は、指標の縦軸に示されるような、ＣＺＳ＿３Ｘ＿ＡＭＡを利用するものとＣＺＳ＿４Ｘ＿ＡＭＡを利用するものとの、２つの指標を表すものであることが注目されるべきである。どちらの指標も、記載したＣＺＳスイッチングをＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０において行うことができる。

[0081]本発明によれば、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０およびＣＺＳスイッチング指標３９０に導入される閾値は、プリセットシビアリティフラグ１９２に応答して、プリセット閾値および対応する誤使用ボックスに切り換えることもできる。どのプリセット閾値および誤使用ボックスに指標３６０、３９０が切り換えられるかは、シビアリティ推定アルゴリズム１９０（図５を参照）によって決定されるプリセットシビアリティフラグ１９２に応じて決まる。切換え閾値および誤使用ボックスは、破線によって図８Ａおよび図８Ｂに示される。図８Ａを参照すると、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０は、段階１／プリテンショナ正常プリセット閾値３６６および対応する正常プリセット誤使用ボックス３７８と、切換えプリセット閾値３６８および対応する切換えプリセット誤使用ボックス３８０とを含む。同様に、ＣＺＳスイッチング指標３９０はＣＺＳスイッチングプリセット閾値３９４を含む。

[0082]ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０およびＣＺＳスイッチング指標３９０に導入される閾値が、プリセット閾値３６６、３６８、３９４およびプリセット誤使用ボックス３７８、３８０であるか否かは、プリセットシビアリティフラグ１９２に応じて決まる。プリセットシビアリティフラグは、２つ以上のシビアリティレベルを示すように構成することができる。図５に示される例示の構成では、０＝動作なし、１＝プリテンショナのみ、２＝プリテンショナおよびインフレータ段階１、ならびに３＝プリテンショナおよびインフレータ段階１および２の、４つのシビアリティレベルが存在することができる。指標３６０、３９０は、プリセットシビアリティフラグ１９２に示されるシビアリティレベルのいずれかに応答して、プリセット閾値および誤使用ボックスを切り換えるように、個々に構成することができる。

[0083]例えば、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０を参照すると、切換え閾値３６４は、プリセットシビアリティフラグが≧１であることに応答して、切換えプリセット閾値３６８および切換えプリセット誤使用ボックス３８０に切り換えることができる。段階１／プリテンショナ正常閾値３６２は、プリセットシビアリティフラグが≧１であることに応答して、段階１／プリテンショナ正常プリセット閾値３６６および正常プリセット誤使用ボックス３７８に切り換えることができる。ＣＺＳスイッチング指標３９０を参照すると、ＣＺＳスイッチング閾値３９２は、プリセットシビアリティフラグが≧１であることに応答して、ＣＺＳスイッチングプリセット閾値３９４に切り換えることができる。図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、切換え閾値は、それに対応する正常閾値よりも小さいまたは大きい大きさを有することができるが、低減された大きさの切換え閾値が、より可能性の高いシナリオである。同様に、切換え誤使用ボックスは、それらに対応する正常誤使用ボックスよりも大きいかまたは小さいことが可能である。

[0084]上記から、前方アルゴリズム２１０は、パッシブセンシングに基づいて、異なる正面衝突タイプを説明するのを助けるＣＺＳスイッチングを導入できるだけでなく、前方アルゴリズムが、アクティブセンシングに基づいて、物体タイプおよび推定衝突シビアリティを説明するアクティブスイッチングも導入できることが認識されるであろう。

[0085]図８Ａを参照すると、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０はまた、エアバッグインフレータが二段階インフレータである安全システムに対する段階２閾値３７０を含むことができる。エアバッグインフレータの第２段階はより深刻な衝突に使用され、これは段階２閾値３７０の大きさが比較的大きいことを説明している。この構成では、段階１／プリテンショナ正常閾値３６２は、プリテンショナおよびエアバッグインフレータの段階１を発射するために導入される。段階２閾値３７０は、例えば、５ｍｓ、２０ｍｓ、１００ｍｓなどであることができる所定の時間遅延後、エアバッグインフレータの段階２を発射するように導入される。図８Ａに示されるように、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０はまた、プリセットシビアリティフラグが≧２などの所定の値であり、したがってハイフラグつきの衝突シビアリティレベルに応答して段階２の発射に対する閾値を下げることに応答して切り換えることができる、段階２プリセット閾値３７２を含むことができる。

[0086]図示されないが、ＡＣＵ＿Ｘ衝突判別指標３６０は、段階２閾値３７０および段階２プリセット閾値３７２に対応する、誤使用ボックスを導入することができる。しかしながら、段階２のイベントをトリガするのに必要な大きさが大きいことにより、これらの誤使用ボックスは不要なことがある。

[0087]図８Ｂを参照すると、ＣＺＳスイッチング指標３９０はまた、エアバッグインフレータが二段階インフレータである安全システムに対するＣＺＳ特別閾値３９６を含むことができる。この構成では、ＣＺＳ特別閾値３９６は、インフレータの段階１と段階２との間の発射遅延を調節または調整するために導入することができる。遅延は、ＣＺＳ特別閾値３９６を超えたことに応答して、増加または減少させることができる。図８Ｂに示されるように、ＣＺＳスイッチング指標３９０はまた、プリセットシビアリティフラグが≧２などの所定の値であり、したがってハイフラグつきの衝突シビアリティレベルに応答して段階２の発射遅延を調節するための閾値を下げることに応答して切り換えることができる、ＣＺＳ特別プリセット閾値３９８を含むことができる。

[0088]本発明の上述の記載から、当業者であれば、改善点、変更点、および修正点を理解するであろう。本技術分野内のかかる改善点、変更点、および／または修正点は、添付の特許請求の範囲に包含されるものとする。

１０ 車両安全システム
１２ 車両
１４ 保護デバイス、セーフデバイス
１６ フロントバンパー
２０、８０ パッシブセーフティシステム
３０ 車両ボディコントロールモジュール、ＢＣＭ
５０ エアバッグコントローラユニット、ＡＣＵ
６０、６２ クラッシュゾーンセンサ
１００ アクティブセーフティシステム
１１０ カメラセンサ
１２０ レーダーセンサ
１３０ ライダーセンサ
１４０ ＤＡＳコントローラ
１５０ 制御アルゴリズム
１５２ アクティブセーフティ信号
１５４、３１４ 物体タイプ
１５６ 物体横方向位置
１５８、２５４ 衝突余裕時間（ＴＴＣ）
１６０、２５６ 物体相対速度
１７０ プリセットアルゴリズム
１８０ 衝突判別アルゴリズム
１８２ プリセット検出フラグ
１９０ シビアリティ推定アルゴリズム
１９２ プリセットシビアリティフラグ
２００ 物体識別アルゴリズム
２０２ プリセット物体タイプフラグ
２１０ 前方アルゴリズム
２２８、２３２、２６６、３６０、３９０ 指標
２３６、２７０、３１８ ＡＮＤゲート
２５０ 物体の状態
２５２ 衝突確率
３００ シビアリティ指標
３１４ 物体タイプ
３１６ 時間ラッチ
３５０ 衝突判別指標
３５２、３９０ ＣＺＳスイッチング指標
３６２ 段階１／プリテンショナ正常閾値
３６４ 切換え閾値
３６６、３６８、３９４ プリセット閾値
３７０ 段階２閾値
３７２ 段階２プリセット閾値
３７４ 正常誤使用ボックス
３７６ 切換え誤使用ボックス
３７８、３８０ プリセット誤使用ボックス
３９２ ＣＺＳスイッチング閾値
３９６ ＣＺＳ特別閾値
３９８ ＣＺＳ特別プリセット閾値
２２０、２２２、２２３、２２４、２２６、２３０、２３４、２３６、２３８、３４０、３４２、３４４、３４６、２５８、２６０、２６２、２６４、２６８、２７０、２７２、３０６、３１２、３３０、３４０、３４２、３４４、３４６ ブロック

Claims (22)

1. 正面衝突の際に車両乗員を保護するのを助ける車両安全システムであって、
   コントローラと、
   正面衝突を感知する１つまたは複数の衝突センサと、
   車両の進路内にある物体を検出するアクティブセンサとを備え、
   前記コントローラが、前記衝突センサから受信した信号に応答して正面衝突の発生を検出する、衝突判別指標を導入するように構成され、前記衝突判別指標が、前記衝突センサから受信した前記信号が正面衝突の発生を示すか否かを判定する閾値を導入し、
   前記コントローラが、前記アクティブセンサから得られた情報を使用して、前記車両の進路内にある物体を検出し、前記物体の検出に応答して、前記衝突判別指標に導入された前記閾値を選択する、アルゴリズムを実行するように構成される、車両安全システム。
2. 前記コントローラによって実行される前記アルゴリズムが、前記アクティブセンサから得られた情報に基づいて、前記衝突判別指標によって導入された前記選択された閾値と関連付けられた誤使用ボックスを選択するように更に構成される、請求項１に記載の車両安全システム。
3. 前記コントローラによって実行される前記アルゴリズムが、
   前記物体の物体タイプを決定し、
   前記物体との衝撃の推定シビアリティを決定し、
   前記物体タイプおよび前記推定シビアリティのうち少なくとも１つに更に応答して、前記衝突判別指標に導入された前記閾値を選択するように更に構成される、請求項１に記載の車両安全システム。
4. 前記物体タイプが、車、トラック、障壁、およびポールのうち１つを含む、請求項３に記載の車両安全システム。
5. 前記コントローラによって実行される前記アルゴリズムが、前記物体と前記車両との間の相対速度に基づいて前記推定シビアリティを決定する指標を導入することによって、前記推定シビアリティを決定するように構成される、請求項３に記載の車両安全システム。
6. 二段階インフレータを有するエアバッグとシートベルトプリテンショナとを備える、少なくとも１つの作動可能なセーフティデバイスを更に備え、前記コントローラによって実行される前記アルゴリズムが、前記推定シビアリティに応答して、
   前記シートベルトプリテンショナも前記インフレータも作動させない、
   前記シートベルトプリテンショナのみを作動させる、
   前記シートベルトプリテンショナおよび前記インフレータの第１段階を作動させる、
   前記シートベルトプリテンショナ、前記インフレータの第１段階、および前記インフレータの第２段階を作動させる、という動作のうち１つを行うことを決定するように構成される、請求項５に記載の車両安全システム。
7. 前記コントローラによって実行される前記アルゴリズムが、前記物体タイプおよび前記推定シビアリティのうち少なくとも１つに応答して、前記衝突判別指標によって導入された前記選択された閾値と関連付けられた誤使用ボックスを選択するように更に構成される、請求項３に記載の車両安全システム。
8. 前記コントローラによって実行される前記アルゴリズムが、前記車両に対する前記物体の相対速度および変位を比較する、推定シビアリティ判別指標を評価することによって、前記推定シビアリティを決定するように更に構成される、請求項３に記載の車両安全システム。
9. 前記衝突センサが前面クラッシュゾーンセンサ（ＣＺＳ）を含み、
   前記衝突判別指標が、ＣＺＳ加速度値を評価して、ＣＺＳスイッチング閾値を超えているか否かを判定するための、ＣＺＳスイッチング判別指標を含み、
   前記衝突判別指標が、前記アルゴリズムによって決定される各物体タイプと関連付けられた個々の指標を含み、個々の指標がそれぞれ、正常閾値および誤使用ボックスと、ＣＺＳ切換え閾値および誤使用ボックスとを含み、前記ＣＺＳスイッチング閾値を超えていると前記ＣＺＳスイッチング判別指標が判定すると、前記ＣＺＳ切換え閾値および誤使用ボックスが、前記衝突判別指標によって導入され、前記ＣＺＳスイッチング閾値を超えていない場合に前記正常閾値および誤使用ボックスが導入され、
   前記衝突判別指標が、正常プリセット閾値および誤使用ボックスと、ＣＺＳ切換えプリセットとを更に含み、前記ＣＺＳスイッチング閾値を超えていると前記ＣＺＳスイッチング判別指標が判定し、前記アルゴリズムが前記車両の進路内にある前記物体を検出すると、前記ＣＺＳ切換えプリセット閾値および誤使用ボックスが、前記衝突判別指標によって導入され、前記ＣＺＳスイッチング閾値を超えておらず、前記アルゴリズムが前記車両の進路内にある前記物体を検出すると、前記正常プリセット閾値および誤使用ボックスが、導入される、請求項１に記載の車両安全システム。
10. 前記コントローラによって実行される前記アルゴリズムが、
    前記物体を識別し、
    前記車両に対する前記物体の横方向位置が所定の閾値内にあるか否かを判定し、
    前記物体と前記車両との間の相対速度が、衝突が差し迫っていることを表す所定の閾値を超えているか否かを判定するための、衝突余裕時間（ＴＴＣ）判別指標を評価し、
    前記車両に対する前記物体の前後位置が、衝突が差し迫っていることを表す所定の閾値を超えているか否かを判定するための、前後方向距離衝突判別指標を評価することによって、
    前記車両の進路内にある物体を検出するように構成される、請求項１に記載の車両安全システム。
11. 前記コントローラによって実行される前記アルゴリズムが、
    前記物体の状態を識別し、
    計算された衝突確率が所定の衝突確率よりも高いか否かを判定し、
    前記物体と前記車両との間の相対速度が、衝突が差し迫っていることを表す所定の閾値を超えているか否かを判定するための、衝突余裕時間（ＴＴＣ）判別指標を評価することによって、
    前記車両の進路内にある物体を検出するように構成される、請求項１に記載の車両安全システム。
12. 前記衝突センサが、少なくとも１つの作動可能な安全デバイスを更に備えるパッシブセーフティシステムの構成要素であり、前記パッシブセーフティシステムが、前記安全デバイスを作動させることによって車両衝突の発生に応答するように構成され、前記アクティブセンサが、車両衝突の発生を予測するように構成されたアクティブセーフティシステムの構成要素である、請求項１に記載の車両安全システム。
13. 前記衝突センサが、車両前後軸に沿った車両の加速を測定する加速度計の形態の、クラッシュゾーンセンサおよびエアバッグ制御ユニット（ＡＣＵ）センサのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の車両安全システム。
14. 前記衝突判別指標が、前記衝突センサによって測定される、加速度と変位または速度と変位を比較することによって決定される値を有し、前記衝突判別指標が、前記値が前記閾値を超えることに応答して、正面衝突の発生を決定する、請求項１３に記載の車両安全システム。
15. 前記アクティブセンサがカメラを含み、前記アクティブセンサから得られる前記情報が、前記物体タイプ、物体横方向位置、前記物体との衝突余裕時間（ＴＴＣ）、前記物体と前記車両との相対速度、および前記車両に対する前記物体の前後位置を含む、請求項１に記載の車両安全システム。
16. 前記車両の進路内にある前記物体を検出する前記アルゴリズムが、
    前記物体タイプが認識された物体タイプであるか否かを判定し、
    前記物体横方向位置が所定の閾値範囲内にあるか否かを判定し、
    前記ＴＴＣが前記物体と前記車両との前記相対速度に対して決定される所定の閾値を超えているか否かを判定するための、ＴＴＣ衝突判別指標を評価することにより、前記物体との前記ＴＴＣが間近に迫った衝突を示す閾値内にあるか否かを判定し、
    前記物体と前記車両との間の前後方向距離が、前記物体と前記車両との前記相対速度に対して決定される所定の閾値を超えているか否かを判定するための、前後方向距離衝突判別指標を評価することにより、前記車両に対する前記物体の前後位置が間近に迫った衝突を示す閾値内にあるか否かを判定することによって、
    前記物体を検出するように構成される、請求項５に記載の車両安全システム。
17. 前記認識された物体タイプが、車両、トラック、障壁、またはポールを含む、請求項１６に記載の車両安全システム。
18. 前記アクティブセンサがレーダーセンサを含み、前記アクティブセンサから得られる情報が、物体の状態、衝突確率、前記物体との衝突余裕時間（ＴＴＣ）、および前記物体と前記車両との相対速度を含む、請求項１に記載の車両安全システム。
19. 前記車両の進路内にある前記物体を検出する前記アルゴリズムが、
    前記物体の状態が認識された物体の状態であるか否かを判定し、
    前記衝突確率が所定の閾値確率よりも高いか否かを判定し、
    前記ＴＴＣが前記物体と前記車両との前記相対速度に対して決定される所定の閾値を超えているか否かを判定するための、ＴＴＣ衝突判別指標を評価することにより、前記物体との前記ＴＴＣが間近に迫った衝突を示す閾値内にあるか否かを判定することによって、
    前記物体を検出するように構成される、請求項１８に記載の車両安全システム。
20. 前記認識された物体の状態が、前進状態、後進状態、横向き状態、静止状態、または移動状態を含む、請求項１９に記載の車両安全システム。
21. 前記アクティブセンサが、カメラ、レーダーセンサ、およびレーザーレーダー（ＬＩＤＡＲ）センサのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の車両安全システム。
22. 前記コントローラがエアバッグコントローラユニット（ＡＣＵ）を含む、請求項１に記載の車両安全システム。
    

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