JP2010049681A - 車両回転角度記録方法および車両回転角度記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】角速度センサのオフセットの影響を取り除き、事故発生以前からの記録を確実に残しつつ、効率的な記録によって大容量の記録装置も必要としない車両回転角度記録装置を提供する。
【解決手段】本発明にかかる車両回転角度記録装置１００は、車両１１０の角速度ωを測定する角速度センサ１２０と、測定した角速度ωを所定の単位時間△ｔにわたって積分して単位時間△ｔの回転角度△αを求める積分器１３０と、単位時間△ｔの回転角度△αを格納するリングバッファ１４０と、車両１１０に事故が発生したことを検知する加速度センサ１５０と、加速度センサ１５０によって事故が検知されると、事故の前後の所定の記録時間Ｔにわたる、リングバッファ１４０に格納された単位時間△ｔ毎の回転角度△α_Ｍ・・△α_{Ｍ＋Ｎ−１}を記録する不揮発性記録装置１６０と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両が事故に遭遇した場合に、車両の回転角度を記録する、車両回転角度記録方法および車両回転角度記録装置に関するものである。

車両がロールオーバ（横転）や衝突などの事故に遭遇した場合、車両の挙動を事故後に分析して事故原因等を究明するため、事故前後の車両の回転角度を記録しておくことが有用である。とりわけ、図６に例示する、ロールオーバ時のＸ軸まわりのロール（Roll）角度は重視される。例えば特許文献１には、角速度を車両の衝突の前後にわたって記録する技術が記載されている。

角速度センサは常に車両の角速度を測定しているが、車両の挙動の分析に必要なデータは、事故の前後の回転角度である。したがって、事故が生じるまでの長期にわたる膨大なデータをすべて記録しておく必要はない。かかる膨大なデータのうち、最新の一定量のデータだけを保存する手段として、リングバッファがある（例えば特許文献２）。リングバッファとは、概念上、環状に配置されたメモリのことであり、新たなデータが生じるたびに、書き込みポインタを環状に動かして最古のデータに上書きし、常に最新の一定量のデータを保存可能である。

バッファを用いれば、一定量のデータを迅速に保存可能である。しかしバッファは揮発性のメモリであるから、事故が生じた場合には、データ保全のため、その一定量のデータを不揮発性の記録装置に移す必要がある。特許文献３には、車両に設けられた加速度センサが所定の閾値を超えたことをトリガとして、様々なデータを記録装置に記録する技術が記載されている。

特開２００３−７２６００号公報 特開２００７−４５２２１号公報 特開２００６−１５１００６号公報 特開２００２−２６７５００号公報

しかし特許文献１には、具体的な車両回転角度の記録方法については開示されていない。仮に、角速度を記録しておくとすれば、例えば０．０２秒程度の非常に短いサンプリング間隔で角速度を測定・記録する必要がある。これは事故後に算出する回転角度の精度を十分に得るためである。かかる場合、事故前後の数秒間で数百個もの角速度をバッファに記録しておく必要が生じ、バッファの容量が大きくなってしまう。

そこで、角速度センサが測定を開始してからの角速度を積分することにより、車両の回転角度の合計を求め、所定の時点毎に記録しておく方法が考えられる。例えば特許文献４には、センサが検出した波形を積分する技術が開示されている。しかし、角速度センサにわずかでもオフセット（初期ずれ）やノイズがあると、それも含めて積分し続けてしまう。その結果、回転角度の合計は、バッファによる記録可能範囲を容易に超えて飽和してしまい、必要な情報が記録できないという問題点がある。

角速度センサは、非常に小さい電圧を測定することによって角速度を測定するため、オフセットやノイズの影響を受けやすい。ノイズ分を無視したり（Dead Zoneを設定）、ゼロに収束するようにバイアスをかける解決方法も考えられるが、これらの方法は正確でなかったり、処理に時間がかかったりする。

また、角速度センサには測定レンジがあり、測定レンジを超える値は出力されない。したがって、事実上到達することのない回転角度を想定した記録領域を記録装置に用意しておくことは、無用な記録領域の浪費となる。記録される物量の分解能を保つうえでも、かかる無用な記録領域は、なるべく排除すべきである。

本発明は、このような課題に鑑み、角速度センサのオフセットの影響を取り除き、事故発生以前からの記録を確実に残しつつ、効率的な記録によって大容量の記録装置も必要としない車両回転角度記録方法および車両回転角度記録装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両回転角度記録方法の代表的な構成は、車両の角速度を測定し、測定した角速度を所定の単位時間にわたって積分して単位時間の回転角度を求め、単位時間の回転角度をバッファに格納し、車両に事故が発生したことを検知すると、事故の前後の所定の記録時間にわたる、バッファに格納された単位時間毎の回転角度を記録装置に記録することを特徴とする。

上記の構成によれば、バッファに格納されるデータは、単位時間の回転角度であり、オフセットは、その区間だけしか効力をもたない。よって、過去の角速度をすべて積分して回転角度の合計を求める場合のように、バッファがオーバフローすることはない。

また、回転角度の合計でなく、単位時間の回転角度を記録することで、バッファの容量も節約可能である。

上記の車両回転角度記録方法では、記録装置に記録した単位時間毎の回転角度を読み出し、読み出した単位時間毎の回転角度をさらに積算して、記録時間中の任意の時点までの回転角度を求めてよい。

記録装置に記録されたデータの読出は、事故の直後ではなく、事故から数時間や数日もの長い期間を経過した後で行えばよい。本発明の発想は、データ記録時には、単位時間の回転角度だけを記録してバッファの飽和を防ぎ、回転角度の合計は、読出の際にゆっくり求めればよい。

上記車両回転角度記録方法では、車両のエアバッグが展開したか否かをさらに検知し、エアバッグが展開した場合は、単位時間毎の回転角度を記録した記録装置への上書きを禁止してよい。

例えば車両に設けられた角速度センサまたは加速度センサが所定の閾値を超えると、事故が起こったと判定される。しかし、エアバッグが作動する閾値は、事故が起こったと判定される閾値より高い場合があり、事故が検知されても、エアバッグは必ずしも展開しない。そこで、エアバッグが展開したか否かを検知する。展開した場合は、事故が起こったことがより確実であるため、記録装置への上書きを禁止して、記録内容をより十全に保管することとした。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両回転角度記録装置の代表的な構成は、車両の角速度を測定する角速度センサと、測定した角速度を所定の単位時間にわたって積分して単位時間の回転角度を求める積分器と、単位時間の回転角度を格納するバッファと、車両に事故が発生したことを検知する事故センサと、事故センサによって事故が検知されると、事故の前後の所定の記録時間にわたる、バッファに格納された単位時間毎の回転角度を記録する記録装置と、を含むことを特徴とする。

上記の車両回転角度記録装置は、記録装置に記録した単位時間毎の回転角度を読み出す読出装置と、読み出した単位時間毎の回転角度をさらに積算して、記録時間中の任意の時点までの回転角度を求める積算器と、をさらに含んでよい。

上記の車両回転角度記録装置では、バッファは、単位時間毎の回転角度を、記録時間分だけ記録可能な、リングバッファとしてよい。膨大なデータのうち、最新の一定量のデータだけを保存する手段として有用だからである。

上記の車両回転角度記録装置は、車両のエアバッグが展開したか否かを検知するエアバッグ展開センサをさらに含み、エアバッグ展開センサがエアバッグの展開を検知した場合は、単位時間毎の回転角度を記録した記録装置への上書きが禁止されるとよい。

上記の車両回転角度記録装置では、記録装置が用意する、単位時間毎の回転角度の記録可能領域は、角速度センサが出力可能な最大または最小の角速度に基づいて定まる、単位時間あたりの最大回転角度または最小回転角度の分だけ、時間軸に沿って段階的に拡大するとよい。

上記の構成によれば、角速度センサの測定レンジに合わせた最適な容量の記録装置とすることができ、無駄が省かれ、その分だけ高い分解能を確保することができる。

本発明によれば、角速度センサのオフセットの影響を取り除き、事故発生以前からの記録を確実に残しつつ、効率的な記録によって大容量の記録装置も必要とせず、それゆえ、高分解能のデータを保存できる、車両回転角度記録方法および車両回転角度記録装置を提供可能である。

とりわけ、車両のロールオーバ時に秒単位で記録するロール角のデータを保持する場合に、通常であれば無用に大きなメモリ容量が必要になるところ、メモリ容量を節減できる。

本発明の第１の実施形態である車両回転角度記録装置を例示する図である。 図１のリングバッファを例示する概念図である。 本実施形態である車両回転角度記録方法を例示するフローチャートである。 図１の積算器によって積算される回転角度の合計αと、リングバッファに格納され、事故時に不揮発性記録装置に移された、単位時間△ｔの回転角度△αとの関係を例示するグラフである。 図１の不揮発性記録装置が記録可能な記録可能領域を例示するグラフである。 車両の回転角度であるロール（Roll）角、ピッチ（Pitch）角、ヨー（Yaw）角を説明する図である。 本発明の第２の実施形態である車両回転角度記録装置を例示するブロック図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（車両回転角度記録装置：第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である車両回転角度記録装置を例示する図である。図１（ａ）は車両回転角度記録装置１００のブロック図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の各要素の車両１１０内での配置を例示する配置図である。

車両回転角度記録装置１００は、車両１１０の角速度ωを測定する角速度センサ１２０と、測定した角速度ωを所定の単位時間△ｔにわたって積分して単位時間△ｔの回転角度△αを求める積分器１３０と、単位時間△ｔの回転角度△αを格納するバッファ（リングバッファ１４０）と、車両１１０に事故が発生したことを検知する事故センサ（加速度センサ１５０）と、加速度センサ１５０によって事故が検知されると、事故の前後の所定の記録時間Ｔにわたる、バッファに格納された単位時間△ｔ毎の回転角度△α_Ｍ・・△α_{Ｍ＋Ｎ−１}を記録する不揮発性記録装置１６０と、を含む。

角速度センサ１２０は、例えばＸ軸１軸のまわりのRoll角を検出する角速度センサとしてもよいし、ＸＹＺ３軸の角速度センサとしてもよい。３軸の場合、各々の軸まわりのRoll角、Pitch角、Yaw角の角速度を検知し、別個に、本実施形態による車両回転角度記録装置１００を設けてよい。

加速度センサ１５０は、ロールオーバや衝撃を検出して、加速度が所定の第１の閾値を超えると、後述の回転角度記録ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０に記録トリガを与える。加速度センサ１５０も３軸としてよい。加速度センサ１５０は、また、より大きな第２の閾値を加速度が超えると、作動信号１５２をエアバッグ１８０に与えてエアバッグ１８０を展開させる。

本実施形態では、記録トリガを与える事故センサとして、加速度センサ１５０を用いている。しかし、これに代えて、角速度センサ１２０を用いてもよい。その場合、角速度について第１および第２の閾値を設定し、同様に動作させればよい。本実施形態の主目的は、ロールオーバ時のロール角（Ｘ軸まわりの回転角度。図６）を記録することであるため、記録トリガを与える事故センサは、加速度センサ１５０よりむしろ、角速度センサ１２０のほうが望ましい。

図１（ｂ）に例示するように、加速度センサ１５０は車両先端、回転角度記録ＥＣＵ１７０は車両中央に配置している。また回転角度記録ＥＣＵ１７０に隣接して角速度センサ１２０、不揮発性記録装置１６０、読出装置２１０を配置している。また、エアバッグ１８０はステアリングホイール用のエアバッグとした。ただし、図１（ｂ）に示す配置は、一例にすぎない。エアバッグ１８０も、サイドエアバッグなど、他の種類のエアバッグとしてよい。

（リングバッファ）
図２は図１のリングバッファを例示する概念図である。図２（ａ）に例示するように、リングバッファ１４０は、単位時間△ｔ毎の回転角度△α_Ｍ・・△α_{Ｍ＋Ｎ−１}を、記録時間Ｔの間だけ記録可能である。本実施形態では、Ｎ＝２０個の回転角度△α_Ｍ〜△α_Ｍ＋１９がリングバッファ１４０に記録可能である。

リングバッファ１４０へのデータの格納は、以下のようにして行う。角速度センサ１２０が角速度ωを測定するサンプリング間隔dsを０．０２秒とすると、回転角度記録ＥＣＵ１７０は、積分器１３０を用い、測定された角速度ωを順次積分し、メモリ２００内のレジスタ２０２に、ω・dsを加算していく。タイマ１９０によって単位時間△ｔ（ここでは０．２秒とする）が経過すると、それまでの積分の結果、すなわち１０個のω・dsを加算した∫^△ｔω・ds＝△α_０を、書込ポインタ１４２がリングバッファ１４０に書き込む。なお、サンプリング間隔ds（＝０．０２秒）および単位時間△ｔ（＝０．２秒）の値は例示にすぎず、０〜数秒程度の間で自由に定めてよい。

その後、同様の処理を繰り返し、Ｎ＝２０個の回転角度△α_０〜△α_１９を、概念的に時計回りに移動する書込ポインタ１４２によって、順次、リングバッファ１４０に書き込む。リングバッファ１４０には、図２（ａ）のように、２０個のデータを書き込み可能であるため、△ｔ×２０＝４秒間（これを記録時間Ｔと呼ぶ）にわたる、単位時間△ｔ毎の回転角度△αが記録可能である。リングバッファ１４０が一杯になると、書込ポインタ１４２はさらに時計回りし、最古のデータに、最新のデータを上書きする。

このようにリングバッファは、膨大なデータのうち、最新の一定量のデータだけを保存する手段として有用である。なおリングバッファ１４０に格納可能なデータの数は、本実施形態では２０個としているが、これに限られず、自由に増減させてよい。

車両回転角度記録装置１００は、不揮発性記録装置１６０に記録した単位時間△ｔ毎の回転角度△α_Ｍ〜△α_Ｍ＋１９を読み出す読出装置２１０と、読み出した単位時間△ｔ毎の回転角度△α_Ｍ〜△α_Ｍ＋１９をさらに積算して、記録時間Ｔ中の任意の時点までの回転角度αを求める積算器２２０と、をさらに含む。

車両回転角度記録装置１００は、車両１１０のエアバッグ１８０が展開したか否かを検知するエアバッグ展開センサ２３０をさらに含み、エアバッグ展開センサがエアバッグの展開を検知した場合は、単位時間△ｔ毎の回転角度を記録した記録装置への上書きが禁止される。

（車両回転角度記録方法）
図３は、第１の実施形態である車両回転角度記録装置を用いた場合の車両回転角度記録方法を例示するフローチャートである。まず、図１の車両回転角度記録装置１００の角速度センサ１２０が車両の角速度ωを測定する（ステップＳ３００）。この角速度ωの測定は絶えず行われていて、本実施形態では、一定のサンプリング間隔ds＝０．０２秒毎に行われる。

測定した角速度ωは積分器１３０で積分し、その結果ω・dsを、メモリ２００内のレジスタ２０２に、順次、蓄積（加算）する（ステップＳ３１０）。蓄積する毎にタイマ１９０によって単位時間△ｔ（０．２秒）が経過したか否かを確認し（ステップＳ３２０）、経過するまで、上記の積分を繰り返す。経過したら、それまで積分した１０個のω・dsを加算した∫^△ｔω・dsが得られているので、この値を、単位時間△ｔの回転角度△αとして、書込ポインタ１４２がリングバッファ１４０に書き込む（ステップＳ３３０）。

次に、回転角度記録ＥＣＵ１７０は、現時点で、記録トリガが発生していないか否かを確認する（ステップＳ３４０）。記録トリガは、加速度センサ１５０が第１の閾値を超える加速度を検出した場合に、これを事故と判定し、回転角度記録ＥＣＵ１７０に送信する信号である。記録トリガがない場合には、ステップＳ３００に戻り、さらに、最新の単位時間△ｔの回転角度△αをリングバッファ１４０に追加し続ける。

車両に事故が発生したことを加速度センサ１５０が検知し、記録トリガが生じると、事故の前後の所定の記録時間Ｔ（ここでは４秒とする）にわたる、リングバッファ１４０に格納された単位時間△ｔ毎の回転角度△αを不揮発性記録装置１６０に記録する。本実施形態では、このように、合計４秒の記録時間Ｔにわたって車両１１０の回転角度を記録するのが目的である。記録時間Ｔの内訳は、記録トリガ（事故）発生前の１秒間Ｔ_Ｂと、記録トリガ発生後の３秒間Ｔ_Ａである。

例えば図２（ｂ）に例示するように、書込ポインタ１４２がステップＳ３３０において△α_１２０をリングバッファ１４０に書き込んだ後、ステップＳ３４０にて記録トリガが生じていたとする。すると、回転角度記録ＥＣＵ１７０は、記録トリガ発生後、タイマ１９０を用いて、事故後記録時間Ｔ_Ａが経過したか否かをチェックする（ステップＳ３５０）。経過していないうちは、ステップＳ３００に戻り、事故後記録時間Ｔ_Ａが経過するまで、最新の単位時間△ｔの回転角度△αをリングバッファ１４０に追加し続ける。最終的には、図２（ｃ）に例示するように、事故後記録時間Ｔ_Ａ分の新たな△αをリングバッファ１４０に追加する。

一方、読取ポインタ１４４は、図２（ｂ）に例示するように、記録トリガが生じたときは、そこから、事故前記録時間Ｔ_Bまで戻った位置から、読取の準備をする。そして、事故後記録時間Ｔ_Ａが経過すると、図２（ｃ）に例示するように、時計回りに移動しながら、リングバッファ１４０から不揮発性記録装置１６０へ、記録時間Ｔ（リングバッファ１４０の１周に相当）にわたる△αを時刻暦順に書き込む（ステップＳ３６０）。なお、記録トリガが発生した際には、事故後記録時間Ｔ_Ａが経過を待たずに、読取ポインタ１４４は、リングバッファ１４０の読取を開始してもよい。

以上のようにして不揮発性記録装置１６０に記録された２０個のデータが、事故前後の記録時間Ｔ（４秒間。事故前記録時間（Ｔ_B）１秒＋事故後記録時間（Ｔ_Ａ）３秒）にわたる、単位時間△ｔ毎の回転角度△αとなる。

リングバッファ１４０は揮発性であることから、大きな容量を確保して大量のデータを格納しておくことは、安全性等の見地から、好ましくない。そこで、既に説明したように、必要（事故）が生じた場合のみ、最新のデータを、不揮発性記録装置１６０に移すという手段をとる。

回転角度記録ＥＣＵ１７０はさらに、エアバッグ展開判定アルゴリズム２０４を用いて、エアバッグ展開センサ２３０からの信号を受信したか否かを判定する。これにより、車両１１０のエアバッグ１８０が展開したか否かを検知する（ステップＳ３７０）。加速度センサ１５０が記録トリガを出力するのは、加速度が第１の閾値を超えた場合であり、エアバッグ１８０が展開するのは、より大きな第２の閾値を加速度が超えた場合である。したがって、記録トリガが出力されても、エアバッグ１８０が展開するとは限らないからである。

エアバッグ１８０が展開した場合は、単位時間△ｔ毎の回転角度△αを記録した不揮発性記録装置１６０への上書きを禁止する（ステップＳ３８０）。記録内容をより十全に保管するためである。

一方、記録トリガが生じてもエアバッグ１８０が展開しない場合、記録トリガを解除し（ステップＳ３９０）、再びステップＳ３００に戻って、リングバッファ１４０へのデータ格納と、事故時における不揮発性記録装置１６０への記録を繰り返す。記録トリガは生じたが、実際はエアバッグ１８０が展開しなかったほどの、事故とは言えない軽度の衝撃とみなせるからである。

ステップＳ３８０にて、不揮発性記録装置１６０への上書きを禁止した場合には、最後に、不揮発性記録装置１６０から、記録を読み出す（ステップＳ４００）。この記録読み出し時に、積算器２２０によって、△αを順次積算し、αの時刻暦を求めるのが、本実施形態の特徴である。

図４は、図１の積算器２２０によって積算される回転角度の合計αと、リングバッファ１４０に格納され、事故時に不揮発性記録装置１６０に移された、単位時間△ｔの回転角度△αとの関係を例示するグラフであり、これは、表示装置２４０に表示される。

まず、図４（ａ）に例示するように、角速度センサ１２０にオフセットがない、理想的なケースを考える。この場合には、本実施形態のように、記録時には単位時間△ｔの回転角度△αを記録して読出時に初めて回転角度の合計αを算出する方法であっても、記録時から回転角度の合計αを記録する方法であっても、結果は相違しない。すなわち、黒点でプロットされるように、理想的なαの記録値が得られる。

次に図４（ｂ）（ｃ）に例示するように、角速度センサ１２０にオフセットがある場合を考える。記録時から回転角度の合計αを記録する方法を用いると、図４（ｂ）のように、破線で示すオフセットωを積分したオフセットαは、実線のようになる。これは、オフセットを含んだ過去の角速度ωがすべて積分され、蓄積されるからである。したがって、図４（ｂ）に例示するように、限られた容量しか有しないリングバッファ１４０は飽和点（本実施形態では±３２０°）にて飽和（オーバフロー）してしまい、正確な回転角度の合計αを得ることができない。

一方、図４（ｃ）に例示するように、本実施形態による車両回転角度記録方法を用いれば、実線で示すように、単位時間△ｔの回転角度△αがリングバッファ１４０に記録され、これらは、白丸で示す記録値が算出されるたびに、再びゼロに戻る。したがって、角速度センサ１２０に生じているオフセットは、積分が行われた、単位時間△ｔの区間だけでしか効力を有しない。その結果、積算器２２０によって、黒丸で示すα記録値が得られ、かかるαの値は、オーバフローすることなく、オフセット分を修正すれば、事故原因究明のために使用可能である。

また、本実施形態のように、回転角度の合計αより絶対値の小さい、単位時間△ｔの回転角度△αをリングバッファ１４０に記録することで、リングバッファ１４０の容量も節約可能である。

図４（ｃ）に例示した、△αの読出および回転角度の合計αの積算は、任意の時点で可能である。すなわち、不揮発性記録装置１６０に記録されたデータの読出は、事故の直後ではなく、事故から数時間や数日もの長い期間を経過した後で行えばよい。本実施形態の発想は、データ記録時には、単位時間△ｔの回転角度△αだけを記録してリングバッファ１４０の飽和を防ぎ、回転角度の合計αは、読出の際に求めれば十分ということである。

図５は、図１の不揮発性記録装置が記録可能な記録可能領域を例示するグラフである。不揮発性記録装置１６０は、図５（ａ）に示す破線で示す記録可能領域を有すると考えてよい。すなわち、破線で囲まれた長方形の面積に相当する記録可能領域を、不揮発性記録装置１６０は有している。

図５（ａ）を用いて、過去の角速度ωをすべて積分した値として回転角度の合計αを不揮発性記録装置１６０に記録する場合について、検討する。角速度センサの測定レンジ、すなわち、出力可能な角速度ωの最大・最小の角速度を、実線で示す±２５０°／秒とすると、最大および最小のαの値は、黒丸および白丸で示す通りである。このとき、図５（ａ）に示すように、破線で示す±９００°を記録可能領域とした場合、当初の−１秒の時点から、αが到達することのない、９００°を超える値を記録可能領域として無用に持っていることになる。また、時点３秒の直前にて、記録可能領域の限界に達してしまい、正確なαの値が記録できない。

一方、図５（ｂ）を用いて、本実施形態の車両回転角度記録方法を使用したときに、単位時間△ｔ毎の回転角度△αを、不揮発性記録装置１６０に記録する場合について、検討する。このとき、不揮発性記録装置１６０の記録可能領域を、破線で示すように、最適化可能である。すなわち、不揮発性記録装置１６０の記録可能領域は、角速度センサ１２０の測定レンジ±２５０°／秒（一点鎖線）に基づいて定まる、単位時間△ｔあたりの△αの最大値（実線）または最小値（点線）の分だけ用意すればよい。図５（ｂ）の例では±５０°のみでよい。このとき△αを計算して得られる記憶可能領域は、時間軸に沿って、段階的に拡大する（「■」および「□」で示す点群でプロットした通り）。

すなわち、不揮発性記録装置１６０に、±５０°という小さな記録可能領域を用意すれば、破線で囲まれた三角形の面積に相当し、時間軸に沿って段階的に増加する、必要かつ十分で最適な記録可能領域が得られる。

上記の構成によれば、角速度センサ１２０の測定レンジに合わせた最適な容量を有する不揮発性記録装置１６０を提供でき、無駄が省かれ、その分だけ、高いデータ分解能を確保することができる。

分解能の向上について具体的に説明すると、±９００°を１０ビット（１０２４階調）で表す場合には、１ＬＳＢはおよそ２°に相当する（９００×２／１０２４≒２）。一方、本実施形態では、１ＬＳＢはおよそ０．１°に相当する（５０×２／１０２４≒０．１）。すなわち、約２０倍の精度（分解能）が得られることとなる。

そして、かかる精度は、本実施形態では、６ビット（６４階調）で確保できる（５０×２／６４≒２）。すなわち、１０ビットを用いる場合と同じ精度が、約６割の記憶容量で実現できることとなる。

なお、本明細書の車両回転角度記録方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

（車両回転角度記録装置：第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態である車両回転角度記録装置５００を例示するブロック図である。第２の実施形態の動作の流れは、第１の実施形態の流れを例示する図３のフローチャートと同様である。以下、第２の実施形態について、第１の実施形態（図１（ａ））と異なる点のみ説明する。

第２の実施形態では、加速度センサ１５０は検出した加速度を出力するのみであり、加速度の値に基づく判定処理は行わない。加速度が第１の閾値を超えたか否かの判定と、超えた場合に行う記録トリガ（図３のステップ３４０）の出力は、回転角度記録ＥＣＵ１７０内の記録実施判定ロジック５１０が行う。記録実施判定ロジック５１０は角速度センサ１２０から角速度ωも受信していて、角速度ωが所定の条件を満たした場合に記録トリガを出力してもよい。あるいは、加速度および角速度ωの両方が所定の条件を満たした場合に記録トリガを出力することとしてもよい。

リングバッファ１４０はメモリ２００に含まれている点で第１の実施形態とは配置が異なるが、その機能は同様である。

第１の実施形態では、エアバッグ１８０が実際に展開したことをエアバッグ展開センサ２３０が検知して信号を発し、これを受けたＥＣＵ１７０内のエアバッグ展開判定アルゴリズム２０４が不揮発性記録装置１６０の上書きを禁止するという流れであった。一方、第２の実施形態ではエアバッグ展開判定アルゴリズム５２０はＥＣＵ１７２の外にあり、角速度センサ１２０および加速度センサ１５０からの角速度ωおよび加速度を受信している。受信した加速度および角速度ωに基づき、エアバッグ展開判定アルゴリズム５２０が展開の可否を判定してエアバッグ１８０を展開させる。エアバッグ展開判定アルゴリズム５２０は、エアバッグ１８０を展開させた場合（図３、ステップＳ３７０のＹＥＳ）には、同時に、不揮発性記録装置１６０の上書きを禁止する（図３、ステップＳ３８０）。

なお、タイマ１９０の機能は、第２の実施形態でも第１の実施形態と同様である。図１（ａ）では明示していなかったが、レジスタ２０２およびリングバッファ１４０の動作がタイマ１９０の計時に従って行われていることを図７では明示した。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両が事故に遭遇した場合に、車両の回転角度を記録する、車両回転角度記録方法および車両回転角度記録装置に利用することができる。

１００ …車両回転角度記録装置
１１０ …車両
１２０ …角速度センサ
１３０ …積分器
１４０ …リングバッファ
１４２ …書込ポインタ
１４４ …読取ポインタ
１５０ …加速度センサ
１５２ …作動信号
１６０ …不揮発性記録装置
１７０ …回転角度記録ＥＣＵ
１８０ …エアバッグ
１９０ …タイマ
２００ …メモリ
２０２ …レジスタ
２１０ …読出装置
２２０ …積算器
２３０ …エアバッグ展開センサ
２４０ …表示装置

Claims (8)

1. 車両の角速度を測定し、
   前記測定した角速度を所定の単位時間にわたって積分して該単位時間の回転角度を求め、
   前記単位時間の回転角度をバッファに格納し、
   前記車両に事故が発生したことを検知すると、該事故の前後の所定の記録時間にわたる、前記バッファに格納された単位時間毎の回転角度を記録装置に記録することを特徴とする車両回転角度記録方法。
2. 前記記録装置に記録した単位時間毎の回転角度を読み出し、
   前記読み出した単位時間毎の回転角度をさらに積算して、前記記録時間中の任意の時点までの回転角度を求めることを特徴とする請求項１に記載の車両回転角度記録方法。
3. 前記車両のエアバッグが展開したか否かをさらに検知し、
   前記エアバッグが展開した場合は、前記単位時間毎の回転角度を記録した記録装置への上書きを禁止することを特徴とする請求項１または２に記載の車両回転角度記録方法。
4. 車両の角速度を測定する角速度センサと、
   前記測定した角速度を所定の単位時間にわたって積分して該単位時間の回転角度を求める積分器と、
   前記単位時間の回転角度を格納するバッファと、
   前記車両に事故が発生したことを検知する事故センサと、
   前記事故センサによって事故が検知されると、該事故の前後の所定の記録時間にわたる、前記バッファに格納された単位時間毎の回転角度を記録する記録装置と、
   を含むことを特徴とする車両回転角度記録装置。
5. 前記記録装置に記録した単位時間毎の回転角度を読み出す読出装置と、
   前記読み出した単位時間毎の回転角度をさらに積算して、前記記録時間中の任意の時点までの回転角度を求める積算器と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の車両回転角度記録装置。
6. 前記バッファは、前記単位時間毎の回転角度を、前記記録時間分だけ記録可能な、リングバッファであることを特徴とする請求項４または５に記載の車両回転角度記録装置。
7. 前記車両のエアバッグが展開したか否かを検知するエアバッグ展開センサをさらに含み、
   前記エアバッグ展開センサが前記エアバッグの展開を検知した場合は、前記単位時間毎の回転角度を記録した記録装置への上書きが禁止されることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の車両回転角度記録装置。
8. 前記記録装置が用意する、前記単位時間毎の回転角度の記録可能領域は、前記角速度センサが出力可能な最大または最小の角速度に基づいて定まる、単位時間あたりの最大回転角度または最小回転角度の分だけ、時間軸に沿って段階的に拡大することを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の車両回転角度記録装置。

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