JP2002518249A - 転倒に至るクリティカルな車両角度位置の検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明によれば、旋回レートセンサのオフセットを以下のようにして抑圧することができる。すなわち、個々の旋回レート（ωｘ）が下方の旋回レート閾値（＋ωｕ，−ωｕ）を超え、かつ上方の旋回レート閾値（＋ωｏ，−ωｏ）よりも低いときのみ、それらの旋回レートに対し積分（ＩＴ）を行う。その際、個々の旋回レートセンサ（ＤＳｘ，ＤＳｙ）のオフセットに依存して閾値を設定し、旋回レート（ωｘ）の積分（ＩＴ）を所定のリセット時間後に中止し、新たに開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 従来の技術 本発明は、１つまたは複数の旋回レートセンサにより、長手方向軸および／ま
たは横方向軸を中心とした車両の旋回レートを測定し、測定された旋回レートの
積分により、車両長手方向軸を中心としたローリング角および／または車両横方
向軸を中心としたピッチング角を求めて、その結果から閾値判定によりクリティ
カルな角度位置を検出する形式の、転倒に至るクリティカルな車両角度位置の検
出方法に関する。

【０００２】 未公開のドイツ連邦共和国特許出願 196 09 717.1 には、このような形式の方
法について記載されている。車両が転覆してしまったとき、車両内に装備されて
いる保護機構が適時にトリガされなければならない。そのような保護機構として
はたとえばロールバー、ベルトテンショナならびに様々なエアバッグが挙げられ
る。それらの保護機構をすべて適時にトリガできるようにするためには、車両が
その長手軸および横方向軸を中心にして旋回して転がったのかを、できるかぎり
早期に検出しなければならない。転倒過程を誤って判定してしまうようなことは
、できるかぎり排除しなければならない。車両の実際の角度位置と一致しないロ
ーリング角またはピッチング角が回転レートないしは旋回レートの積分から得ら
れたとき、誤った判定が引き起こされてしまう。旋回レートセンサは一般にオフ
セットを有していることから、角度位置計算にあたり不本意なことにエラーが生
じてしまう。

【０００３】 したがって本発明の課題は、旋回レート測定時にオフセットにより生じるエラ
ーをできるかぎり広範囲にわたり抑えることにある。

【０００４】 発明の利点 請求項１の特徴部分によれば上述の課題は、個々の旋回レートが下方の旋回レ
ート閾値を超え、かつ上方の旋回レート閾値よりも低いときのみ、該旋回レート
に対し積分を行い、前記閾値を、個々の旋回レートセンサのオフセット誤差に依
存して設定し、前記旋回レートの積分を所定のリセット時間後に中止し、新たに
開始することにより解決される。この構成を採用したことで、実際の角度位置か
らはなはだしく隔たった高い値をもつ角度が常に実行中の積分によって生じてし
まうことが排除され、そのような値は現実には合致しない転倒過程として解釈さ
れる。

【０００５】 従属請求項に記載されているように、積分から得られるローリング角またはピ
ッチング角の大きさに依存して、および／またはセンサエラーの大きさに依存し
て、リセット時間を求めるのが好適である。

【０００６】 実施例の説明 次に、図面に示されている実施例に基づき本発明について詳しく説明する。

【０００７】 図１は、車両の転倒過程に至るクリティカルな角度位置を求めるための機能ブ
ロック図である。

【０００８】 図２は、旋回レートおよびローリング角度の時間経過特性を示す図である。

【０００９】 図１中に車両固有の座標系が描かれており、この座標系は車両の縦方向軸ｘ、
横方向軸ｙおよび垂直方向軸ｚを表している。車両には、縦方向軸ｘを中心とす
る車両の旋回レートないしは回転レートを測定する旋回レートセンサＤＳｘと、
横方向軸ｙを中心とする車両の旋回レートを測定する旋回レートセンサＤＳｙが
配置されている。後続の機能ブロックにおいてたとえば旋回レートωｘが処理さ
れ、これは転倒過程を引き起こすことが最も多い旋回レートであって、つまり車
両の長手方向軸を中心とした旋回レートである。車両の横方向軸ｙを中心とした
旋回レートωｙも、旋回レートωｘと同じようにして評価される。

【００１０】 図２には、旋回レートωｘの時間経過特性が描かれている。周知のように旋回
レートセンサはオフセット誤差を有しており、つまり実際には車両がまったく旋
回していなくても、測定された旋回レートを示してしまう。このようなオフセッ
ト誤差を抑える目的で、正の旋回方向について下方の閾値＋ωｕと上方の閾値＋
ωｏを設けるとともに、負の旋回方向についても下方の閾値−ωｕと上方の閾値
−ωｏを設ける。これらの閾値は、該当する旋回レートセンサにおける個々のオ
フセット誤差に従って経験的に求められる。そして閾値判定装置ＳＥ１において
、測定された旋回レートωｘのうち、下方の閾値＋ωｕ、−ωｕよりも高くかつ
上方の閾値＋ωｏ、−ωｏよりも低い旋回レートだけが通される。つまり、閾値
＋ωｕと＋ωｏの間もしくは−ωｕと−ωｏの間の測定旋回レートωｘだけが、
積分器ＩＴへ供給される。下方の閾値＋ωｕ、−ωｕよりも低い旋回レートや上
方の閾値＋ωｏ、−ωｏよりも高い旋回レートが抑圧されることで、旋回レート
ωｘに対する後続の積分ＩＴによって得られるローリング角φｘにおいて、旋回
レートセンサＤＳｘのオフセットに起因する可能性のある角度成分は生じない。

【００１１】 しかしながら閾値＋ωｕ、−ωｕおよび＋ωｏ、−ωｏによる積分動作のマス
クにより、計算された位置角度において以下のようなエラーの生じる可能性があ
る。図２には車両の旋回レートωｘの時間経過特性が描かれており、これによれ
ばまずはじめに縦方向軸を中心にして正の方向で非常に早い旋回運動をし、つい
で非常にゆっくりと戻りながら負の方向で旋回している。これによりまずはじめ
に旋回レートωｘが著しく激しく上昇し、その際に下方の閾値＋ωｕも上回り、
その後、負の領域に入り込むまで再び下降するが、下方の閾値−ωｕは超えない
。なぜならば、著しく僅かな旋回レートで逆戻り旋回が行われるからである。こ
のような状況はたとえば、走行路の傾きの強さが様々なときに生じる可能性があ
る。車両横方向軸を中心としたピッチング角の実例では、たとえば車両が高速で
山を下り、ついで低速で再び登坂走行するような場合に、似たような状況が発生
する。測定された旋回レートωｘの一部分が下方の閾値−ωｕを超えないので、
旋回レートにおけるその成分はやはり、積分ＩＴにより得られる角度ωｘにも寄
与しない。したがって角度φｘは、旋回レートωｘの積分にあたり下方の閾値＋
ωｕを下回るまでに生じる値を保持する。これにより最終的に角度φｘは、かな
り大きすぎる値をもつことになる。ここで車両がさらに旋回すると、角度φｘに
おけるそのような過度に高い値はさらにいっそう高まる可能性があり、車両が転
覆などしてもいないのに車両が転倒したと回路が判定し、つまりは保護機構がト
リガされるような領域へと、非常に素早く入ってしまう可能性がある。

【００１２】 さて、オフセット抑圧にあたり既述のような角度エラーをできるかぎり抑える
目的で、以下の措置がとられる。すなわちリセットスイッチングブロックＲＳが
設けられており、これは積分器ＩＴへリセット信号ｒｓを送出し、これによって
旋回レートωｘの積分が中止され、リスタートされる。つまり、リセット時点に
おいて到達していた角度φｘが初期角度にリセットされ、この角度は０であるか
または他の小さい所定値に対応する。旋回レートが下方の閾値＋ωｕ、−ωｕを
超えたとき、リセットスイッチングブロックＲＳは積分器ＩＴからスタート信号
ｒｔを受け取り、これによって積分が開始される。スタート信号ｒｔが現れてか
ら、カウンタはリセット時間にわたって動作し、このリセット時間経過後、リセ
ット信号ｒｓが積分器ＩＴへ送出される。このリセット時間は、積分器から得ら
れる角度φｘの大きさに依存して設定することができる。このため、リセットス
イッチングブロックＲＳに対し角度φｘが供給される。また、このリセット時間
をセンサエラーに依存させることもできる。

【００１３】 リセットスイッチングブロックＲＳに供給されるセンサエラーｓｆは、旋回レ
ートセンサにおいて経験的に求められた複数のエラーによって合成されている。
そのようなエラーとはたとえば、オフセット誤差や直線性誤差などである。さら
にリセット時間を車両型式に依存させることもできる。それというのも、他の車
両よりも僅かなピッチング角またはローリング角においてすでに転倒してしまう
車両が存在するからである。

【００１４】 このように積分器ＩＴのリセット過程により、決して転倒には至らないであろ
う車両運動によって、閾値判定段ＳＥ２で車両の転倒とみなされてしまう大きさ
の値まで角度φｘが上昇するリスクがなくなる。閾値判定段ＳＥ２は、角度φｘ
が所定のクリティカルな閾値を超えたとき、車両の保護機構ＡＢへトリガ信号ａ
ｓを送出する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 車両の転倒過程に至るクリティカルな角度位置を求めるための機能ブロック図
である。

【図２】 旋回レートおよびローリング角度の時間経過特性を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローター グレシュ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト ゼ クセルベルガー シュトラーセ 15 Ｆターム(参考） 2F105 AA02 BB08 BB20 3D018 MA00 3D054 EE09 EE25 EE36 EE44

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つまたは複数の旋回レートセンサ（ＤＳｘ、ＤＳｙ）によ
   り、長手方向軸（ｘ）および／または横方向軸（ｙ）を中心とした車両の旋回レ
   ート（ωｘ，ωｙ）を測定し、 測定された旋回レート（ωｘ）の積分（ＩＴ）により、車両長手方向軸（ｘ）
   を中心としたローリング角（φｘ）および／または車両横方向軸（ｙ）を中心と
   したピッチング角を求めて、その結果から閾値判定（ＳＥ２）によりクリティカ
   ルな角度位置を検出する形式の、 転倒に至るクリティカルな車両角度位置の検出方法において、 個々の旋回レート（ωｘ）が下方の旋回レート閾値（＋ωｕ，−ωｕ）を超え
   、かつ上方の旋回レート閾値（＋ωｏ，−ωｏ）よりも低いときのみ、該旋回レ
   ートに対し積分（ＩＴ）を行い、 前記閾値（＋ωｕ，−ωｕ，＋ωｏ，−ωｏ）を、個々の旋回レートセンサ（
   ＤＳｘ，ＤＳｙ）のオフセット誤差に依存して設定し、 前記旋回レート（ωｘ）の積分（ＩＴ）を所定のリセット時間後に中止し、新
   たに開始することを特徴とする、 転倒に至るクリティカルな車両角度位置の検出方法。
2. 【請求項２】 前記リセット時間を、積分（ＩＴ）により得られたローリン
   グ角度（φｘ）またはピッチング角度（φｙ）に依存して求める、請求項１記載
   の方法。
3. 【請求項３】 前記リセット時間をセンサエラー（ｓｆ）の大きさに依存し
   て求める、請求項１記載の方法。