JP2023522130A - エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムおよび方法 - Google Patents

エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

様々な座席位置および様々な座位の乗員に対する適応的保護を与え得る、エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムが提供される。さらに、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法が提供される。さらに、コンピュータ可読媒体が提供される。エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムは、車両内観測システム（１）、膨張式拘束システム（２）、衝突予測システム（４）、および統合安全領域制御ユニット（３）を含む。統合安全領域制御ユニット（３）は、車両内観測システム（１）、膨張式拘束システム（２）、および衝突予測システム（４）から送られるデータに基づいて展開戦略を策定し、少なくとも１つのエアバッグアセンブリ（２１）を選択的に膨張させ、膨張させるエアバッグアセンブリ（２１）についての膨張量を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムおよび方法に関する。
エアバッグシステムは、通常はシートベルトと協調的に使用される、乗員のための効果的な対衝突保護を実現するための受動的安全保護システムである。統計によれば、車両エアバッグは、車両衝突の場合に頭部負傷の割合を２５％低減し、顔面負傷の割合を８０％低減し得る。
安全性を改善するために、いくつかの車両では、より多くのタイプのエアバッグおよびその取付け位置が提供される。たとえば、公開番号ＣＮ１０４６９１４８７Ａの特許出願がエアバッグアセンブリを説明している。エアバッグアセンブリは、頭部、胴、および膝に配置されるエアバッグを備え、エアバッグは衝突の場合に膨張し、一様な構造的緩衝エネルギーを与え、前方の乗員の頭部、胴、および下肢に対する保護を与える。
しかしながら、自動運転の進歩と共に、座席位置および乗員の座位が大きく変化することを本発明者らは発見した。既存の車両では、車両内エアバッグアセンブリが互いに独立して機能し、互いに協働することも、互いに支援することもできず、様々な衝突状況に従って様々な座席位置および様々な座位の様々な体形の乗員に対する保護を与えることができない。したがって、様々な座席位置および様々な座位の乗員を保護するためのエアバッグシステムが緊急に求められている。
本発明の目的は、様々な座席位置および様々な座位の乗員に対する適応的保護を与え得る、エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムを提供することである。
本発明の別の目的は、様々な座席位置および様々な座位の乗員に対する適応的保護を与え得る、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法を実装し得るコンピュータ可読媒体を提供することである。
上記の目的のうちの１つを達成するために、エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムは、
車両内乗員姿勢データおよび／または車両内乗員体形データおよび／または車両内座席姿勢データおよび／または車両内乗員精神状態データを獲得するように構成された車両内観測システムと、
複数のエアバッグアセンブリを含む膨張式拘束システムと、
車体の周りの障害物を監視するように構成された車両外部情報監視モジュールと、
車体運動および車体姿勢を監視するように構成された車体姿勢監視モジュールと
を含む衝突予測システムと、
車両外部情報監視モジュールおよび車体姿勢監視モジュールに基づいて、車体と障害物との間の衝突確率および衝突の瞬間、ならびに車体と障害物との間の衝突の位置を計算し、車両内観測システムによって獲得されたデータを受け取り、受け取ったデータの少なくとも１つに基づいて、衝突の瞬間の前に展開戦略を策定するように構成された統合安全領域制御ユニットであって、
展開戦略が、
車両内乗員姿勢データおよび／または車両内乗員体形データおよび／または車両内座席姿勢データに基づいて、膨張式拘束システムのエアバッグアセンブリのうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、
衝突の位置に基づいて、膨張式拘束システムのエアバッグアセンブリのうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、
座席位置および／または乗員の座位に基づいて、膨張させるエアバッグアセンブリについての膨張量を制御することと
を含む統合安全領域制御ユニットと
を含む。
１つまたは複数の実装では、衝突予測システムはＩｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－ｖｅｈｉｃｌｅｓモジュールをさらに含み、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－ｖｅｈｉｃｌｅｓモジュールは、車両外部情報監視モジュールと共に、車体の外部情報を提供する。
１つまたは複数の実装では、統合安全領域制御ユニットは、車両内乗員精神状態データおよび衝突確率に基づいて衝突判定を提供し、衝突判定の結果が、はいを示す場合、統合安全領域制御ユニットは、衝突判定に基づいてリマインダ戦略を策定し、
リマインダ戦略は、衝突の瞬間の前にエアバッグアセンブリを事前膨張させることを含む。
１つまたは複数の実装では、車両外部情報監視モジュールは、ミリメートル波レーダー、超音波レーダー、レーザレーダー、および外部カメラのうちの１つまたは組合せを含む。
１つまたは複数の実装では、車体姿勢監視モジュールは、速度センサ、ヨー速度センサ、およびステアリングホイール角センサを含み、
速度センサは車体運動を監視するように構成され、ヨー速度センサおよびステアリングホイール角センサは車体姿勢を監視するように構成される。
１つまたは複数の実装では、統合安全領域制御ユニットはモデリングユニットおよび計算ユニットを含み、モデリングユニットは、車両外部情報監視モジュールからの監視情報に基づいて障害物をモデル化し、車体姿勢監視モジュールからの監視情報に基づいて車体をモデル化するように構成され、
計算ユニットは、モデリング情報に基づいて衝突確率を計算するように構成される。
１つまたは複数の実装では、システムは、クラウドデータベースおよびシミュレーションデータベースをさらに含み、クラウドデータベースは、車両衝突の履歴データを提供するように構成され、シミュレーションデータベースは、モデリング情報に基づいて車両衝突のシミュレーションデータを提供するように構成され、
計算ユニットは、履歴データおよびシミュレーションデータに基づいて、衝突中の車体と障害物との間の相対速度および衝突重複率を計算する。
１つまたは複数の実装では、車両内観測システムはイメージ獲得ユニットおよび状態取込みユニットを含み、イメージ獲得ユニットは、車両内乗員姿勢データ、車両内乗員体形データ、および車両内座席姿勢データを獲得するように構成され、状態取込みユニットは、車両内乗員精神状態データを獲得するように構成される。
１つまたは複数の実装では、イメージ獲得ユニットは、３Ｄカメラおよび２Ｄカメラのどちらかまたは組合せである。
１つまたは複数の実装では、状態取込みユニットはカメラおよび／または車両内レーダーである。
１つまたは複数の実装では、車両内乗員姿勢データは乗員胴位置データおよび／または乗員関節位置データを含む。
１つまたは複数の実装では、車両内座席姿勢データは、座席位置データおよびシートバック角データのどちらかまたは組合せを含む。
１つまたは複数の実装では、精神状態データは、乗員健康状態データおよび乗員顔面データのどちらかまたは組合せを含む。
１つまたは複数の実装では、システムは衝突センサをさらに含み、衝突センサは、車体衝突情報および車体衝突程度情報を監視し、統合安全領域制御ユニットに情報を送るように構成され、統合安全領域制御ユニットは、受け取った情報に基づいて、展開戦略に従ってエアバッグアセンブリを膨張させるように膨張式拘束システムを制御する。
上記の目的のうちの別の１つを達成するために、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法が以下のステップを含む。
車両内乗員姿勢データおよび／または車両内乗員体形データおよび／または車両内座席姿勢データおよび／または車両内乗員精神状態データを獲得するステップと、
車体の周りの障害物の監視データを提供するステップと、
車体運動および車体状態を取り込むステップと、
車体の周りの障害物、車体運動、および車体状態に基づいて、車両と障害物との間の衝突確率および衝突の瞬間、ならびに車体と障害物との間の衝突の位置を計算するステップと、
展開戦略を策定するステップであって、展開戦略が、
車両内乗員姿勢データおよび／または車両内乗員体形データおよび／または車両内座席姿勢データに基づいて、膨張式拘束システムのエアバッグアセンブリのうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、
衝突の位置に基づいて、膨張式拘束システムのエアバッグアセンブリのうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、
座席位置および／または乗員の座位に基づいて、膨張させるエアバッグアセンブリについての膨張量を制御することと
を含むステップ。
１つまたは複数の実装では、乗員の安全性を改善するための方法が、
車両内乗員精神状態データ、衝突確率、および衝突の瞬間に基づいて、乗員が衝突の可能性に気付いているかどうかを判定し、そうでない場合、エアバッグアセンブリを事前膨張させること
をさらに含む。
１つまたは複数の実装では、乗員の安全性を改善するための方法は、
衝突センサによって検出された衝突信号に基づいて展開戦略を実行することと、
クラウドデータベースに衝突後データレコードをアップロードすることと
をさらに含む。
上記の目的のうちのさらに別の１つを達成するために、コンピュータ命令を記憶したコンピュータ可読媒体が提供され、コンピュータ命令がプロセッサによって実行されるとき、上記の実施形態のいずれか１つに記載の、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法のステップが実装される。
本発明の有益な効果は以下の通りである。
車両内観測システムが、車両内の乗員および車両内の座席のそれぞれの位置および状態をリアルタイムに感知するために使用され、その結果、エアバッグ展開戦略が正確かつ確実に策定され得る。車体と障害物との間の衝突の位置が、衝突が生じる前にエアバッグ展開戦略の確立をさらに妥当に最適化するために計算され、その結果、衝突の位置に基づいて、正しいエアバッグが適切なサイズに適応的に展開され、それによって乗員についての最適な保護戦略が実現される。
本発明の特定の特徴および実施が、以下の実施形態および添付の図面によってさらに与えられる。
一実装での本システムの概略図である。 一実装での、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法の概略的フローチャートである。 別の実装での、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法の概略的フローチャートである。 さらに別の実装での、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法の概略的フローチャートである。
記載の主題の技術的解決策を実装するための様々な異なる実装または実施形態が以下で開示される。本開示を簡単にするために、様々な要素および構成の特定の例が以下で説明され、その特定の例はもちろん一例に過ぎず、本願の保護の範囲を限定することを意図するものではない。たとえば、本明細書の後で説明される第１の特徴が第２の特徴上に、または第２の特徴の上に形成されることは、第１の特徴が直接的に第２の特徴に接続される実装を含み得、追加の特徴が第１の特徴と第２の特徴との間に形成され、それによって第１の特徴が第２の特徴に直接的に接続されないことがある実装をも含み得る。さらに、本開示全体にわたって、参照番号および／または文字が様々な例で反復され得る。反復は簡潔および明快のためであり、それ自体で、論じられる実装および／または構造の間の関係を表すわけではない。さらに、第１の要素が第２の要素と接続され、または組み合わされると説明されるとき、このことは、第１の要素と第２の要素が互いに直接的に接続され、または組み合わされる実装を含み、第１の要素と第２の要素が１つまたは複数の他の介在要素によって互いに間接的に接続され、または組み合わされる実装をも含むことを示す。
実施形態１
本システムの以下の実施形態は、図１を参照して理解される。エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムが、車両内観測システム１、膨張式拘束システム２、統合安全領域制御ユニット３、および衝突予測システム４を含む。
車両内観測システム１は、車両内乗員姿勢データ、車両内乗員体形データ、車両内座席姿勢データ、および車両内乗員精神状態データのうちの１つまたは組合せを獲得するように構成される。
膨張式拘束システム２は複数のエアバッグアセンブリ２１を含み、エアバッグアセンブリ２１は、エアバッグ、ガス発生器、および点火器から構成され得る。ガス発生器内のガス発生源が点火器によって点火され、エアバッグ充填用の大量のガスが発生し、その結果、エアバッグが非常に短い期間内に急速に膨張し、弾性クッションを形成し、適時に解放および収縮し、衝撃エネルギーを吸収し、それによって人体を負傷から効果的に保護し、または負傷の重大さを軽減する。もちろん、別の実施形態では、エアバッグアセンブリ２１はまた、インフレータポンプ、高圧ガス貯蔵タンク、およびエアバッグから構成され得、エアバッグは高圧ガス貯蔵タンクを通じて膨張する。膨張後に、複数のエアバッグアセンブリ２１が車両内の複数の位置に配置され得る。たとえば、エアバッグアセンブリ２１は、膨張後に乗員の前方に直接的に配置されるフロントエアバッグ、膨張後に乗員の膝の下に配置される適応的膝エアバッグ、膨張後に乗員の座席クッションの下に配置される座席クッションエアバッグ、膨張後に乗員の足の周りに配置される能動的足エアバッグ、膨張後に乗員と車両窓との間に配置されるカーテンエアバッグ、および膨張後にドライバと乗員との間に配置されるサイドエアバッグのうちの少なくとも１つまたは組合せを含み得る。
衝突予測システム４は車両外部情報監視モジュール４１および車体姿勢監視モジュール４３を含む。車両外部情報監視モジュール４１は、車体の周りの障害物を監視するように構成され、車体姿勢監視モジュール４３は、車体運動および車体姿勢を監視するように構成される。
車体姿勢監視モジュール４３は、速度センサ、ヨー速度センサ、およびステアリングホイール角センサを含み、速度センサは車体運動を監視するように構成され、ヨー速度センサおよびステアリングホイール角センサは車体姿勢を監視するように構成される。
具体的には、いくつかの実装では、車両外部情報監視モジュール４１は、ミリメートル波レーダー、レーザレーダー、および外部カメラのうちの１つまたは組合せを含む。ミリメートル波レーダーおよびレーザレーダーは、障害物の位置を特定し、障害物の、速度、角度、距離などのデータを獲得するように構成される。ミリメートル波レーダーは、悪天候による干渉の影響を受けにくく、長い検出範囲を有し、遠距離の障害物を監視し得る。レーザレーダーは精度の点で高く、データ処理の点で単純であり、データ内容および精度の点で、ミリメートル波レーダーによって獲得された情報を補足し得、その結果監視結果がより正確になる。外部カメラは、障害物を区別し、識別する際に使用するために、障害物のイメージ情報を獲得するように構成される。
統合安全領域制御ユニット３は、車両外部情報監視モジュール４１および車体姿勢監視モジュール４３に基づいて、車体と障害物との間の衝突確率および衝突の瞬間／時点／時期(collision moment)、ならびに車体と障害物との間の衝突の位置を計算するように構成される。同時に、統合安全領域制御ユニット３は、車両内観測システム１によって獲得されたデータを受け取り、受け取ったデータに基づいて、衝突の瞬間の前に展開／配置戦略(deployment strategy)を策定する。統合安全領域制御ユニット３によって受け取られるデータは、車両内乗員姿勢データ、車両内座席姿勢データ、および車両内乗員精神状態データのうちの１つまたは組合せであり得る。
具体的には、いくつかの実装では、統合安全領域制御ユニット３はモデリングユニットおよび計算ユニットを含み得る。モデリングユニットは、障害物および車体をそれぞれモデル化する。具体的には、モデリングユニットは、ミリメートル波レーダー、レーザレーダー、および外部カメラによって獲得されたデータを融合して、リアルタイムに障害物を継続的にモデル化する。さらに、モデリングユニットは、速度センサによって監視される車体運動情報、ヨー速度センサによって監視される車体ヨー角速度情報、およびステアリングホイール角センサによって監視される車両ステアリングホイール角情報に基づいて、移動中の車体を継続的にリアルタイムにモデル化する。
計算ユニットは、リアルタイムに更新される、障害物モデリング情報と車体モデリング情報を比較し、衝突確率および衝突の瞬間情報を計算する。一方、計算ユニットは、計算中にリアルタイムに計算結果を更新し、計算結果をリアルタイム観測結果と継続的に比較して、低減された誤差で計算精度を改善する。
展開戦略は、車両内乗員姿勢データおよび／または車両内乗員体形データおよび／または車両内座席姿勢データに基づいて、膨張式拘束システムのエアバッグアセンブリ２１のうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、衝突の位置に基づいて、膨張式拘束システムのエアバッグアセンブリ２１のうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、座席位置および／または乗員の座位に基づいて、膨張させるエアバッグアセンブリについての膨張量を制御することとを含む。具体的には、膨張式拘束システム２のエアバッグアセンブリ２１のうちの少なくとも１つが、座席位置および／または乗員の座位に基づいて選択的に膨張し得、膨張するエアバッグアセンブリ２１についての膨張量が、座席位置および／または乗員の座位に基づいて制御され得る。
展開戦略の例示的実施形態は以下の通りであり得る。車両内観測システム１によって獲得される乗員とシートバックとの間の距離が第１の距離であり、第１の距離が第１のしきい値よりも大きい場合、乗員が第１の姿勢にあると判定され、同時に、統合安全領域制御ユニット３は、計算を通じて、衝突の位置を車体の第１の部分として取得する。このケースでは、統合安全領域制御ユニット３は第１の姿勢展開戦略を策定し、第１の姿勢展開戦略は、第１のエアバッグアセンブリを選択的に膨張させることと、膨張量を第１の姿勢膨張量となるように制御することとを含む。
展開戦略の別の例示的実施形態は以下の通りであり得る。車両内観測システム１によって獲得される乗員とシートバックとの間の距離が第２の距離であり、車両内座席が第２の位置にある場合、乗員が第２の姿勢にあると判定され、取得された衝突の位置は車体の第２の部分である。このケースでは、統合安全領域制御ユニット３は第２の姿勢展開戦略を策定し、第２の姿勢展開戦略は、エアバッグアセンブリを選択的に膨張させることと、膨張量を第２の姿勢膨張量となるように制御することとを含む。
展開戦略のさらに別の例示的実施形態は以下の通りであり得る。衝突の可能な位置が車体の第３の部分であり、車両内座席が第３の位置にあり、乗員の身体の大きさが小さく、または乗員が車両の内部前方からより遠距離にいるとき、統合安全領域制御ユニット３は、衝突の瞬間の前に第３の姿勢展開戦略を策定し、その結果、車体の第３の部分に対応するエアバッグが、より大きいサイズで展開され、次いで乗員の身体により早く接触し得る。
以前の実装のように、統合安全領域制御ユニット３は、システムオンチップ（ＳＯＣ）、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ（たとえば、ＭＣＵチップまたは５１シングルチップマイクロコンピュータ）、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け命令統合プロセッサ（ＡＳＩＰ）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）、物理処理装置（ＰＰＵ）、マイクロコントローラユニット、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、先進ＲＩＳＣマシン（ＡＲＭ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、１つまたは複数の機能を実施することのできる任意の回路またはプロセッサなどの１つまたは複数のハードウェアプロセッサのうちの１つまたは組合せを含み得ることを理解されよう。
車両内観測システム１はイメージ獲得ユニット１１および状態取込みユニット１２を含み、イメージ獲得ユニット１１は、車両内乗員姿勢データ、車両内座席姿勢データ、および車両内乗員体形データを獲得するように構成され、状態取込みユニット１２は、車両内乗員精神状態データを獲得するように構成される。具体的には、イメージ獲得ユニット１１は、３Ｄカメラおよび２Ｄカメラのどちらかまたは組合せである。
イメージ獲得ユニット１１によって獲得される車両内乗員姿勢データは、乗員胴位置データ、または乗員関節位置データ、またはそれらの組合せを含む。
イメージ獲得ユニット１１によって獲得される車両内座席姿勢データは、座席位置データおよびシートバック角データのどちらかまたは組合せを含む。
実施形態１での、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法は、図２に示される通りであり得る。方法は車両に適用され、車両は、複数のエアバッグアセンブリを備える膨張式拘束システムを有する。方法は以下のステップを含む。
Ｓ１０２：車両内乗員姿勢データ、車両内座席姿勢データ、および／または車両内乗員精神状態データを獲得するステップと、
Ｓ１００１：車体の周りの障害物の監視データを提供するステップと、
Ｓ１００２：車体運動および車体状態を取り込むステップと、
Ｓ１００３：車体の周りの障害物、車体運動、および車体状態に基づいて、車両と障害物との間の衝突確率および衝突の瞬間、ならびに車体と障害物との間の衝突の位置を計算するステップと、
Ｓ１０３：展開戦略を策定するステップ。
衝突確率が低い場合、ステップＳ１００１からＳ１００３が反復される。衝突確率が高い場合、展開戦略が策定される。
策定される展開戦略は、車両内乗員姿勢データおよび／または車両内乗員体形データおよび／または車両内座席姿勢データに基づいて、膨張式拘束システム２のエアバッグアセンブリ２１のうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、衝突の位置に基づいて、膨張式拘束システム２のエアバッグアセンブリ２１のうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、座席位置および／または乗員の座位に基づいて、膨張させるエアバッグアセンブリ２１についての膨張量を制御することとを含む。
自動運転の将来のシナリオでは、乗員は常に座席に垂直に座っているわけではなく、通常は左側、右側、または前方に傾いている。このケースでは、座席の位置だけで乗員の位置を決定することはできない。車両内観測システム１による車両内の乗員および座席の位置の観測後に策定される適応的エアバッグ展開戦略は、様々な座位の乗員をより良好に保護し得、それによって車両内エアバッグの信頼性を改善する。車体と障害物との間の衝突の位置は、衝突が発生する前にエアバッグ展開戦略の確立をさらに妥当に最適化するために計算され、その結果、衝突の位置に基づいて、適切なエアバッグが適切なサイズに適応的に展開され、それによって乗員についての最適な保護戦略が実現される。
さらに、統合安全領域制御ユニット３は、衝突の瞬間の前に展開戦略を策定する。既存の車両内安全システムでは、衝突の検出後に座席位置がセンサ情報に基づいて比較され、次いで解析結果に基づいて展開戦略が策定される。良く知られているように、エアバッグは衝突後に数十ミリ秒以内に定位置に展開され、膨張するべきであり、その結果、乗員が効果的に保護され得る。衝突の前に効果的な展開戦略を策定することは、乗員を保護するように、適切なエアバッグが衝突後の短い期間内に膨張することを可能にし得、そのことは、車両内エアバッグの信頼性をさらに改善する。
実施形態２
実施形態２では、以下のシステムまたはモジュールも実施形態１に追加され得、追加される部分のみが以下で説明される。
衝突予測システム４はＩｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－ｖｅｈｉｃｌｅｓモジュール４４をさらに含み、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－ｖｅｈｉｃｌｅｓモジュール４４は、他の移動中の車両およびネットワークシステムとの通信を通じて車両間の距離情報を与え得る。Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－ｖｅｈｉｃｌｅｓモジュール４４は、車両外部情報監視モジュール４１と共に、車体の外部情報を提供し得、モデリングユニットは、車体の外部情報に基づいて、車体の周りの障害物のモデリングを継続的にリアルタイムに更新する。
実施形態３
実施形態３では、以下のシステムまたはモジュールも実施形態１に追加され得、追加される部分のみが以下で説明される。
統合安全領域制御ユニット３は、乗員精神状態データおよび衝突確率に基づいて衝突判定を提供する。衝突判定は、乗員が衝突の可能性に気付いているかどうかを判定することを含む。乗員が衝突の可能性に気付いている可能性がある場合、リマインダ戦略が策定される。リマインダ戦略は、衝突の瞬間の前にエアバッグを少量のガスで事前膨張させ、または反復的に膨張および収縮させることを含む。ここで参照する事前膨張は、高圧ガス貯蔵タンクなどの適切なインフレータを通じて少量のガスをエアバッグ内に供給するものであり得ることに留意されたい。少量のガスの膨張は、膨張量が衝突の場合のエアバッグ内の膨張量未満であることを意味することを理解することができる。
一実施形態では、リマインダとして働くように少量のガスで膨張させるエアバッグは、座席クッションエアバッグ、座席搭載サイドエアバッグ、ランバー・サポート・エアバッグ、またはそれらの組合せであり得る。
一実施形態では、車両内乗員精神状態データを獲得するための状態取込みユニット１２は、カメラおよび車両内レーダーであり、それによって獲得される精神状態データは、乗員健康状態データおよび乗員顔面データのどちらかまたは組合せを含み得る。具体的には、カメラによって監視される健康状態データは、心拍情報などを含み得、顔面データについての情報は、顔面情動状態情報（興奮や激怒など）、顔面疲労状態情報（瞬目頻度やあくびなど）、顔面視線情報（カメラが人の視線を追跡して、ドライバが障害物に気付いたかどうかを判定することなど）、および顔面向き情報（解析のために顔面の向きに基づいて乗員の頭部旋回が求められ、その人が前方に注意を払っているかどうかが判定されることなど）を含み得る。車両内レーダーは、車両内生体検出および心拍検出を実装するように機能し得る。
リマインダ戦略の例示的実施形態は以下の通りであり得る。状態取込みユニット１２によって獲得される乗員の心拍データが第１の値であり、状態取込みユニットによって獲得される乗員の瞬目頻度が第２の値であるとき、データベースからの情報に基づいて、乗員がこの時に第１の精神状態にあり、衝突の発生に気付いている可能性があると判定される。このケースでは、展開戦略の実行の準備ができている。
リマインダ戦略の別の例示的実施形態は以下の通りであり得る。状態取込みユニット１２によって獲得される乗員の心拍データが第３の値であり、状態取込みユニットによって獲得される乗員の瞬目頻度が第４の値であり、第１の時間よりも長い時間にわたって、状態取込みユニットによって取り込まれる乗員の顔面の視線が路面から離れるとき、データベースからの情報に基づいて、乗員がこの時に第２の精神状態にあり、衝突の発生に気付いている可能性があると判定される。このケースでは、リマインダ戦略が策定される。
実施形態３での、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法は、図３に示される通りであり得る。図２に示されるステップに加えて、方法は、
Ｓ１００４：車両内乗員精神状態データ、衝突確率、および衝突の瞬間に基づいて、乗員が衝突の可能性に気付いているかどうかを判定し、そうでない場合、ステップＳ１００５に進み、そうである場合、ステップＳ１００６に進むステップと、
Ｓ１００５：エアバッグアセンブリを事前膨張させて、衝突を乗員に気付かせ、
次いで、衝突が回避されたかどうかを判定し、そうである場合、ステップＳ１００１に進んで、車体の周りの障害物を引き続き監視し、そうでない場合、Ｓ１００６に進むステップと、
Ｓ１００６：展開戦略を実行する準備ができているステップと
をさらに含む。
実施形態４
実施形態４では、以下のシステムまたはモジュールも実施形態１に追加され得、追加される部分のみが以下で説明される。
エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムは、クラウドデータベースおよびシミュレーションデータベースをさらに含み、クラウドデータベースは、車両衝突の履歴データを提供するように構成され、シミュレーションデータベースは、モデリング情報に基づいて車両衝突のシミュレーションデータを提供するように構成される。計算ユニットは、履歴データおよびシミュレーションデータに基づいて、衝突中の車両と障害物との間の相対速度および衝突重複率を計算し、衝突確率をさらに計算する。具体的には、一定の期間に車両が移動した距離はＳ＝ＶＴであり、車両の速度はＶ＝ａＴである。減速が、対応する時間および距離以内に０までの速度低下をもたらすことができない場合、衝突確率が高いと見なされ得る。さらに、車両を一定の角度に旋回するのにも時間がかかる。対応する時間および距離以内に車両をある角度に十分に旋回することができない場合、衝突を回避することができない。衝突が生じるときの衝突位置および重複率は、限られた時間に車両を旋回することのできる角度を計算することによって計算され得る。
衝突確率を計算する例示的実施形態は以下の通りであり得る。クラウドデータベースは、車両衝突の履歴データを第１の衝突モデルとして提供し、シミュレーションデータベースは、モデリング情報に基づいて、車両衝突のシミュレーションデータを第２の衝突モデルとして提供するように使用され、計算ユニットは、第１の衝突モデルおよび第２の衝突モデルのデータ情報を融合することにより、衝突中の車両と障害物との間の相対速度を第１の速度として計算し、衝突重複率を第１の重複率として計算する。このケースでは、衝突確率が、第１の速度および第１の衝突位置に基づいて第１の確率として計算される。
実施形態５
実施形態５では、以下のシステムまたはモジュールも実施形態１から４に追加され得、追加される部分のみが以下で説明される。
乗員の安全性を改善するためのシステムは、衝突センサをさらに含み、衝突センサは、車体の車体衝突情報および車体衝突程度情報を監視し、統合安全領域制御ユニット３に情報を送るように構成され、統合安全領域制御ユニット３は、受け取った情報に基づいて、展開戦略に従ってエアバッグを膨張させるように膨張式拘束システム２を制御する。
実施形態５での、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法は、図４に示される通りであり得る。図３に示されるステップに加えて、方法は、
Ｓ１００７：車体センサによって衝突を監視するステップと、
Ｓ１００８：事前設定された戦略に従ってエアバッグを展開するステップと、
Ｓ１０４：クラウドデータベースに衝突後データレコードをアップロードするステップと
をさらに含む。
本開示の別の態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体が本明細書でさらに提供される。
本開示で提供される上記のコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ命令を記憶する。コンピュータ命令がプロセッサによって実行されるとき、上記の実施形態のいずれか１つで与えられる、エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法でのステップの少なくともいくつかが実装され得、それによって適切なエアバッグが、乗員を保護するように、衝突後の短い期間内に膨張し得、そのことは、車両内エアバッグの信頼性をさらに改善する。
本明細書で開示される実施形態と共に説明される方法またはアルゴリズムのステップは、直接的にハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはその２つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、または当技術分野で周知の任意の他の形態の記憶媒体内に常駐し得る。例示的記憶媒体がプロセッサに結合され、したがってプロセッサは、記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込み得る。代替として、記憶媒体がプロセッサ内に一体化され得る。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ内に常駐し得る。ＡＳＩＣはユーザ端末内に常駐し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内に別個のアセンブリとして常駐し得る。
１つまたは複数の例示的実施形態では、記載の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアでコンピュータプログラム製品として実装される場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶され、またはコンピュータ可読媒体を介して送られ得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体を共に含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る、入手可能な任意の媒体であり得る。限定はしないが、例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気記憶デバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の適切なプログラムコードを搬送または記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体を含み得る。任意の接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、撚線対、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、マイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ソフトウェアがウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、撚線対、ＤＳＬ、または赤外線、無線、マイクロ波などのワイヤレス技術が媒体の定義内に含まれる。本明細書でのディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザディスク（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、デジタルバーサタイルディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピィディスク（ｄｉｓｋ）、およびＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク（ｄｉｓｃ）を含み、多くの場合、ディスク（ｄｉｓｋ）はデータを磁気的に再現するために使用され、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザ光を使用してデータを光学的に再現するために使用される。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
本発明が好ましい実施形態と共に上記で開示されるが、好ましい実施形態は本発明を限定することを意図するものではない。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者は可能な変更および改変を行い得る。したがって、本発明の技術的解決策の内容から逸脱することなく、本発明の技術的内容に従って上記の実施形態に対して行われる任意の改変、等価な変更、および修正は、本発明の特許請求の範囲によって定義される保護の範囲内に包含されるものとする。

Claims (18)

  1. エアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムであって、
    車両内乗員姿勢データおよび／または車両内乗員体形データおよび／または車両内座席姿勢データおよび／または車両内乗員精神状態データを獲得するように構成された車両内観測システムと、
    複数のエアバッグアセンブリを備える膨張式拘束システムと、
    衝突予測システムであって、
    車体の周りの障害物を監視するように構成された車両外部情報監視モジュールと、
    車体運動および車体姿勢を監視するように構成された車体姿勢監視モジュールと
    を備える衝突予測システムと、
    前記車両外部情報監視モジュールおよび前記車体姿勢監視モジュールに基づいて、前記車体と前記障害物との間の衝突確率および衝突の瞬間、ならびに前記車体と前記障害物との間の衝突の位置を計算し、前記車両内観測システムによって獲得された前記データを受け取り、受け取ったデータの少なくとも１つに基づいて、前記衝突の瞬間の前に展開戦略を策定するように構成された統合安全領域制御ユニットであって、
    前記展開戦略が、
    前記車両内乗員姿勢データおよび／または前記車両内乗員体形データおよび／または前記車両内座席姿勢データに基づいて、前記膨張式拘束システムの前記エアバッグアセンブリのうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、
    衝突の前記位置に基づいて、前記膨張式拘束システムの前記エアバッグアセンブリのうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、
    座席位置および／または乗員の座位に基づいて、膨張させる前記エアバッグアセンブリについての膨張量を制御することと
    を含む統合安全領域制御ユニットと
    を備えることを特徴とするシステム。
  2. 請求項１に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記衝突予測システムがＩｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－ｖｅｈｉｃｌｅｓモジュールをさらに備え、前記Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－ｖｅｈｉｃｌｅｓモジュールが、前記車両外部情報監視モジュールと共に、前記車体の外部情報を提供することを特徴とするシステム。
  3. 請求項１に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記統合安全領域制御ユニットが、前記車両内乗員精神状態データおよび前記衝突確率に基づいて衝突判定を提供し、前記衝突判定の結果が、はいを示す場合、前記統合安全領域制御ユニットが、前記衝突判定に基づいてリマインダ戦略を策定し、
    前記リマインダ戦略が、前記衝突の瞬間の前に前記エアバッグアセンブリを事前膨張させることを含むことを特徴とするシステム。
  4. 請求項１に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記車両外部情報監視モジュールが、ミリメートル波レーダー、超音波レーダー、レーザレーダー、および外部カメラのうちの１つまたは組合せを備えることを特徴とするシステム。
  5. 請求項１に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記車体姿勢監視モジュールが、速度センサ、ヨー速度センサ、およびステアリングホイール角センサを備え、
    前記速度センサが前記車体運動を監視するように構成され、前記ヨー速度センサおよび前記ステアリングホイール角センサが前記車体姿勢を監視するように構成されることを特徴とするシステム。
  6. 請求項１に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記統合安全領域制御ユニットがモデリングユニットおよび計算ユニットを備え、前記モデリングユニットが、前記車両外部情報監視モジュールからの監視情報に基づいて前記障害物をモデル化し、前記車体姿勢監視モジュールからの監視情報に基づいて前記車体をモデル化するように構成され、
    前記計算ユニットが、前記モデリング情報に基づいて前記衝突確率を計算するように構成されることを特徴とするシステム。
  7. 請求項６に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、クラウドデータベースおよびシミュレーションデータベースをさらに備え、前記クラウドデータベースが、車両衝突の履歴データを提供するように構成され、前記シミュレーションデータベースが、前記モデリング情報に基づいて前記車両衝突のシミュレーションデータを提供するように構成され、
    前記計算ユニットが、前記履歴データおよび前記シミュレーションデータに基づいて、前記衝突中の前記車体と前記障害物との間の相対速度および衝突重複率を計算することを特徴とするシステム。
  8. 請求項１に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記車両内観測システムがイメージ獲得ユニットおよび状態取込みユニットを備え、前記イメージ獲得ユニットが、前記車両内乗員姿勢データ、前記車両内乗員体形データ、および前記車両内座席姿勢データを獲得するように構成され、前記状態取込みユニットが、前記車両内乗員精神状態データを獲得するように構成されることを特徴とするシステム。
  9. 請求項８に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記イメージ獲得ユニットが、３Ｄカメラおよび２Ｄカメラのどちらかまたは組合せであることを特徴とするシステム。
  10. 請求項８に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記状態取込みユニットがカメラおよび／または車両内レーダーであることを特徴とするシステム。
  11. 請求項８に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記車両内乗員姿勢データが乗員胴位置データおよび／または乗員関節位置データを含むことを特徴とするシステム。
  12. 請求項８に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記車両内座席姿勢データが、座席位置データおよびシートバック角データのどちらかまたは組合せを含むことを特徴とするシステム。
  13. 請求項８に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、前記精神状態データが、乗員健康状態データおよび乗員顔面データのどちらかまたは組合せを含むことを特徴とするシステム。
  14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するためのシステムにおいて、衝突センサをさらに備え、前記衝突センサが、車体衝突情報および車体衝突程度情報を監視し、前記統合安全領域制御ユニットに前記情報を送るように構成され、前記統合安全領域制御ユニットが、受け取った情報に基づいて、前記展開戦略に従って前記エアバッグアセンブリを膨張させるように前記膨張式拘束システムを制御することを特徴とするシステム。
  15. エアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法において、車両に適用される方法であって、前記車両が、複数のエアバッグアセンブリを備える膨張式拘束システムを有し、前記方法が、
    車両内乗員姿勢データおよび／または車両内乗員体形データおよび／または車両内座席姿勢データおよび／または車両内乗員精神状態データを獲得するステップと、
    車体の周りの障害物の監視データを取り込むステップと、
    車体運動および車体状態を取り込むステップと、
    前記車体の周りの前記障害物、前記車体運動、および前記車体状態に基づいて、前記車両と前記障害物との間の衝突確率および衝突の瞬間、ならびに前記車体と前記障害物との間の衝突の位置を計算するステップと、
    展開戦略を策定するステップであって、前記展開戦略が、
    前記車両内乗員姿勢データおよび／または前記車両内乗員体形データおよび／または前記車両内座席姿勢データに基づいて、前記膨張式拘束システムの前記エアバッグアセンブリのうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、
    衝突の前記位置に基づいて、前記膨張式拘束システムの前記エアバッグアセンブリのうちの少なくとも１つを選択的に膨張させることと、
    座席位置および／または乗員の座位に基づいて、膨張させる前記エアバッグアセンブリについての膨張量を制御することと
    を含むステップと
    を含むことを特徴とする方法。
  16. 請求項１５に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法において、
    前記車両内乗員精神状態データ、前記衝突確率、および前記衝突の瞬間に基づいて、前記乗員が衝突の可能性に気付いているかどうかを判定し、そうでない場合、前記エアバッグアセンブリを事前膨張させるステップ
    をさらに含むことを特徴とする方法。
  17. 請求項１５に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法において、
    衝突センサによって検出された衝突信号に基づいて前記展開戦略を実行するステップと、
    クラウドデータベースに衝突後データレコードをアップロードするステップと
    をさらに含むことを特徴とする方法。
  18. コンピュータ命令を記憶し、前記コンピュータ命令がプロセッサによって実行されるとき、請求項１５から１７のいずれか一項に記載のエアバッグによって乗員の安全性を改善するための方法のステップが実装されることを特徴とするコンピュータ可読媒体。
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