JP2669936B2 - 車両のヨーイング角度を求める方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１の上位概念に記載の車両のヨーイ
ング角度を求める方法に関する。

ドイツ連邦共和国特許第4111171号において提案され
ているのは、地磁界の磁気誘導度ベクトルＢを２チャネ
ル構成の誘導センサ装置により連続的に成分ごとに検出
し、測定値記録のためにこのセンサ装置から送出された
測定信号を、マトリクスメモリとこのメモリに並列に配
置されたリングメモリとへ供給することである。その
際、マトリクスメモリのメモリセルには値の等しい測定
値の頻度が入力計数され、リングメモリには測定値はそ
の検出順序で大きさ（絶対値）関して読み込まれる。こ
のようにして読み込まれた測定値により基本的な前提条
件が作り出され、これによって、その後で評価ユニット
を用いてリングメモリのループ期間により定まる時間イ
ンターバル内での車両の非直線的な運動軌跡を再現でき
るようになる。

センサ装置の両方の検出方向により定められた測定平
面が車両の走行路面に対し平行に延びている場合、走行
路面に投影される地磁界の両方の成分BxとByがこのセン
サ装置により検出される。同時に検出される成分つまり
互いに対を成す成分により、１つの測定値対（X;Y）が
形成される。

先に挙げた刊行物の第３図と第４図には、マトリクス
メモリにおけるメモリセルの２次元の配置が網目平面と
して描かれている。この網目平面内の、確定されるまで
は最初は任意の基準点から出発して、メモリセルコンフ
ィグレーションのｘ軸に平行にBx成分に属する測定値Ｘ
と、ｙ軸に平行にBy成分に属する測定値Ｙとがそれぞれ
記録される。マトリクスメモリの２次元のメモリセルコ
ンフィグレーションを最適に利用するのに有利であるの
は、網目平面の中に入れられているデカルト座標系のた
めの基準点として、網目平面の原点つまり網目の参照基
準点のうちの１つではなく測定領域中心点を表すメモリ
セルの座標を選択し、座標ＸおよびＹをその基準点へ関
連づけるようにすることである。この場合、メモリセル
コンフィグレーションのｘ軸の方向は優先的な基準方向
として定められるが、このような対応づけは強制的なも
のではない。この出願が対象としている方法のために
は、網目平面内においてともかく１つの方向を角度情報
のための基準軸と定義すればよい。このような設定にし
たがってマトリクスメモリ内の各測定値対（X;Y）によ
り、この基準点に関連づけられたデカルト座標系上で１
つの特定のメモリセル（sx;xy）がアドレッシングされ
る。

車両の円走行中に検出された測定値（X;Y）は理想的
な条件下であれば、つまり空間内に障害がなく磁界が均
一であれば、網目平面における表現として円形の分布が
生じる。実践においては、現実的な環境において車両の
不規則な非直線運動中に検出された測定値により、マト
リクスメモリの網目平面ではむしろ楕円状の測定値分布
が生じる。このようにして得られた測定値分布の数学表
現は測定値図形とも呼ばれる。

ここでは障害影響量としてたとえば、車両内の静的な
磁界や、周囲環境ならばに車両に由来する動的な障害磁
界を挙げることにする。さらに、地磁界の磁力線が局所
的に方向に依存して、車両走行路付近の磁気的な質量体
によって歪められる可能性もある。また、センサ装置は
その検出方向に関して直交性のエラーを有する可能性も
ある。

経験によれば、検出された測定値によりこのようにし
て形成された測定値図形は、マトリクスメモリにおける
網目平面内のその位置に関して安定してはおらず、セン
サ装置に及ぼされる種々の影響に起因してドリフトの生
じる傾向にある。

したがって、本出願人の別の出願（ドイツ連邦共和国
特許出願第4115315号公開公報）では、先に挙げた刊行
物を前提として、調整回路を用いることで測定値図形を
その位置に関して安定させることが提案されている。こ
の目的で、所定の時間間隔で目下の測定値図形の実際の
中心点位置が求められ、有利にはマトリクスメモリにお
ける網目平面の中心に位置する目標中心点座標と比較さ
れる。この場合、その後で読み込まれたすべての測定値
は上記の比較の結果に依存して、実際の図形中心点から
目標中心点を指すベクトルによって測定値座標をシフト
させることにより補正される。

このようにすれば、マトリクスメモリのための所要メ
モリセル数を経済的に有利な枠内に抑えることもでき、
このことはコストに敏感な車両技術関連製品にとって絶
対に必要である。位置を安定化する手段がなければ、マ
トリクスメモリの網目平面に対し、測定値図形における
考えられるかぎりすべての遷移運動を検出するために著
しく多くのメモリセル数をまえもって確保しなければな
らない。このことは無意味であるし実用的でもない。そ
の理由は、各時点においては、このように大きくとった
メモリ容量のうちほんの僅かな部分しか実際には有利さ
れないからである。

測定値図形の追従制御により、比較的長い間作用する
障害を首尾よく補償できることが判明した。構成部材の
老化に因る測定値図形の位置変化あるいは、車両内への
測定装置の組み込み位置に起因する、電磁的環境との相
互作用に基づく測定値への影響は、既述の方法によって
申し分なく補償することができる。

しかしながら既述の方法は、広範囲にわたる評価ゆえ
に調整システムはあまりに緩慢にしか応答しない理由
で、著しく急速に変化する障害または短期間の障害に抗
して申し分なくはたらくとはいえないことも判明してお
り、たとえば温度作用に起因する影響の場合のように数
分単位の持続時間で作用するような障害に対しては、不
十分にしか機能しないことが判明している。部分的にき
わめて複雑な多数のステップを実行するには、常に補正
を行う追従制御ではあまりに長い処理時間が必要とされ
る。実際この方法は、調整サイクルを日に一度ないしは
車両始動時にのみ実行するようにしか考えられておら
ず、絶え間ない追従制御を実現するようには着想されて
いない。他方、そのほかの重要なタスクを遂行するプロ
セッサを妨害するようなリスクを冒さないようにするな
らば、上述の方法を実行するための持続動作に必要な計
算機のパワーによって、コストに敏感な車両技術関連製
品においては成り立たない費用がかかってしまう。

既述の調整手法を適用できるようにするためには、こ
のほかにまず最初に著しく多数の測定値を読み込んでお
かなければならず、これはさもなければ目下の測定値図
形の中心点座標の特定ができない理由による。測定値座
標の意図する補正の時点で、つまりは中心点追従制御の
時点でも、測定値図形がまた閉じた図形を表していない
と、この手法は全くうまく機能しない。この調整手法を
十分精確に機能させるためには、測定値を測定図形の全
周にわたって分布させなければならない。それというの
は、さもなければ不都合な測定値分布の場合、たとえば
僅かな数ではあるがそれだけいっそうはっきりと現れる
頻度分布点を有するごく短い円弧部分上にしか分布して
いない場合、測定値図形の中心点算出により誤った結果
が、つまりは使いものにならない結果が生じてしまう。

したがって、測定値図形21の中心点座標20（ドイツ連
邦共和国特許出願第4115315号公開公報の第３図）をで
きるかぎり精確に求めるためには、その全体の形を把握
することが必要である。このような中心点決定の精度の
重要性が明確になるのは、後で運動軌跡の再構成に利用
されるすべての角度域部分に対する頂点を扱うことを考
慮するときである。測定値図形の中心点座標がきわめて
不精確にしか求められていないと、つまり求められた座
標20が実際には測定値図形の中心に位置していないと、
測定値図形の周囲上に位置する測定値についても極端に
誤った角度情報しか得られない。折線グラフで運動軌跡
を再構成する場合にはそれらの角度情報により、車両速
度から導かれる、時間単位ごとに車両が走行した各道程
区間が順次連続して並べられる。不精確さの度合いが僅
かな角度情報も、このような並びにおいて全く別の運動
軌跡が得られ、その結果、この記録方法で得られる真の
情報量は著しく低い。体系的に著しい測定不精密性の付
随するこの方法の適性は、再構成によって運動軌跡の精
確な位置をかなり確実に識別できないようでは、事故発
生後に責任問題を客観的に明確にするのに寄与すべき記
録装置に対してきわめて疑わしいものになる。

したがってこの形式の記録方法は、その特別な適用事
例を背景として価値のあるものでなくてはならない。す
なわちここでは、車両技術関連の記録装置での使用を対
象としており、つまりこの記録装置は、車両の非直線運
動をできるかぎり精確に再現できるようにすべきであっ
て、しかも事故の経緯における責任問題を客観的に明瞭
にする目的で再現できるようにすべきである。この目的
で車両のヨーイング角度をできるかぎり精確に、つまり
殊に現実の周囲条件下では不可避の障害影響量を伴わず
に求めることができるようにすべきである。

事故は、その発生時点に関しては、前以て分からな
い。そのため、記録装置は、事故発生後の測定値の評価
の場合に、出来る限り精確かつ誤差がないように運動軌
跡を再構成するためには、各時点で、障害の影響を除去
した正確な測定データを使用する必要がある。正に、こ
の必要条件に、これまで提案されてきた記録方法を以っ
てしては、満足いく程度に応えることができないのであ
る。

本願の優先権主張日後に初めて公開された刊行物であ
る世界知的所有権機関（WO）第93/06434号公開公報明細
書には、車両内の障害磁界の補償用方法が開示されてお
り、その際、この車両は、ナビゲーション装置を有して
いる。この方法が前提としているのは、標準較正用の走
行の際に車両を最初に補償する際、円形の走行移動経路
を走行し、その走行の際磁気センサによって検出された
測定値から、第一セットの障害磁界パラメータが検出さ
れて、それから、この測定値を円線図に変換するために
使用されるということである。その際、磁気センサの、
極座標表示された測定値は、真円を表示するセグメント
メモリとして構成されたメモリ内に記憶され、その際、
各メモリセルは、所定の角度領域に相応する。１つの測
定値の半径は、それに対応した測定値の角度領域が配属
されているメモリセルに記憶される。セグメントメモリ
の同じメモリセルに記憶されている半径が全て平均され
る。つまり、各メモリセルには、平均値が形成される
迄、同じ角度領域の測定値が全て集められる。このよう
な平均値形成により、所定の障害の影響については確実
に補償されるが、ある１つの角度領域内で、その時間ラ
ンク内で評価されない複数の測定値が評価のために使用
されるので、これらの測定値によって表示された円線図
の実際の位置については分からず、従って、車両の最も
直前のターン走行移動については推定することができな
い。しかし、事故の経過状況を再構成するためには、こ
の情報こそ非常に重要なのである。

本発明の課題は、上位概念の形式の方法を改善して、
いつでも、即ち、直前の走行で初めて比較的僅少な測定
値が検出された場合であっても、時間ランクのうち、こ
の最後の走行に対しても、車両の運動軌跡の正確な再構
成ができるための必要条件が達成されるようにすること
である。提供すべき方法は、また、特に、短い作用期間
または比較的速く変化する作用強度の障害の影響を補償
することもできる必要がある。

この課題は、請求範囲１項の特徴部の各要件により、
最適なヨーイング角度検出の結果、解決される。この記
載の方法は、記録された測定値分布を利用し、測定値図
形の中心点を車両のヨーイング角度の基準点として常に
各走行方向で直前に検出されて記憶された各測定値から
だけどのように求めることができるかを示す。

本発明による方法は、相互に直角方向に配置された２
つのセンサから構成されたセンサ装置を用いて、地磁気
の成分Bx及びByを検出して、この各信号を論理装置の測
定値対（X;Y）としてデジタル化して利用する。従っ
て、各測定値対（X;Y）は、座標系（その軸線は、有利
には、センサ装置の検出方向に配向されており、その原
点は、相互に直角方向に配置された両センサの２つの零
点によって決められる）内の所定の測定値点を記述す
る。両軸線のスケーリングは、両センサの感度に依存す
るが、ここに記載した方法にとっては重要ではない。

地磁気が種々の障害の影響により重畳されている実際
の車両環境での複数測定値（X;Y）の検出の場合に、測
定値分布が得られるが、その測定値分布は、一般に、座
標系の原点を中心とする円形として表示されるのではな
く、測定平面にてずれていて回転された楕円に近似して
いる。

測定値分布の中心点の座標は、有利には、ドイツ連邦
共和国特許公開第4115315号公報に記載された方法によ
って特定される。この出願対象の方法の場合、測定点
（X;Y）に対する角度データを求めることが出来るため
には、測定値分布の中心点は、少なくとも近似的に、続
いて行なわれる座標変換用の基準点として既知でなけれ
ばならない。

この方法の第１ステップでは、検出された夫々の測定
値対の座標（X;Y）は、マトリクスメモリの網目平面で
の基準点に関して、極座標（r;φ）に変換され、その
際、角度φは、基準方向に対して平行で、基準点を通っ
て延在する軸から数学的に正の方向にカウントされる。
半径ｒは、この基準点から測定点（X;Y）の座標へ向か
うベクトルである。この座標変換は、各測定値対で、そ
の検出およびマトリクスメモリ内への記憶に直ぐ続いて
行なわれる。

ドイツ連邦共和国特許第4111171号明細書による測定
値の記録用装置は、本発明によると、ｎ個のセルから構
成されたメモリ装置に関して拡張され、このｎ個のメモ
リセルは、有利には、角度φによつてアドレッシングす
ることができる。このアドレッシングが非常に有利であ
る場合でも、極座標（r;φ）の記憶は、当然、他のメモ
リ構成によっても行なうことができる。というのは、後
続の評価のためには、この座標の実際のメモリだけが重
要だからである。

各メモリセルには、有利なアドレッシングにより、網
目平面の特定のセクタθが配属されている。閉じた測定
値図形において、例えば、１゜ステップにての分割の場
合、このメモリに対してｎ＝360セルが必要である。角
度領域θに属するメモリセルには、角度領域θのうちの
角度φに属する半径ｒが、そのメモリ内容ｒθとして記
憶されている。このメモリは、更に次のように構成され
ている。即ち、メモリセルの内容ｒθが、常に、このメ
モリセルに配属された角度領域θ用の新たな測定値（r;
φ）によって上書きされるのである。従って、各メモリ
セルには、基本的に車両の当該移動方向に対して、最新
の時間ランクを有している測定値の半径ｒだけが入力さ
れている。

例えば、車両の直線走行の場合、歩進的時間周期にて
検出された測定値（X;Y）の座標は、連続して極座標
（r;φ）に変換され、その際、この方向φに属するメモ
リセルｚのメモリ内容ｒθは、各測定歩進周期と共に上
書きされる。まさに、このことは、測定値図形に作用す
る障害磁界の除去及び補償に関して有利である。という
のは、この手段により、常に、実測定値の評価が可能に
なるからである。

記録装置の最初の作動開始後直ぐに、全部のｎ個のメ
モリセルに半径値が記憶される。車両が、所要時間の
間、所定空間方向に運動するはずがない場合でも、この
方向φに属するメモリセルｚには、過去の時点での値ｒ
が入力される。常時、測定値検出の歩進的周期で、何ら
かの測定データがこのメモリに記憶されるので、メモリ
は、極座標表示の場合でも、運動軌跡再構成にとって関
心のある観察時点の直ぐ前の過去の時点からの、車両の
運動方向に対する測定値を解読されていない形で有して
いる。

本発明の方法で測定値が検出される場合、運動軌跡の
再構成のために測定データの評価が所望される各時点
で、常に、全記憶内容から、障害の影響を取り除かれ
た、測定値図形の位置を検出することができ、その結
果、最終的には、そこから導出されるデータ内容の精度
が決定的に向上する。

例えば、測定精度に関して、ドイツ連邦共和国特許公
開第4115315号公報の方法の場合のように、比較的短い
時間の前に一度誤差の補償が実施されたことを当てにす
ることはできない。というのは、この制御方法だけを以
ってしては、最後の追従制御以降の中間時期において、
場合によっては、それどころかマトリックスメモリの網
目平面内の測定値図形の位置ずれによって測定値の質が
著しく劣化してしまうことがあるが、その劣化の程度に
ついての情報を送出することはできない。というのは、
この遷移ベクトルは、直ぐ次の追従制御まで一定のまま
だからである。

これに対して、本発明による方法は、各時点で常に、
完全な測定値図形の実際のデータを有している。従っ
て、いつでも、比較的精確に、最後の車両運動によって
形成される測定値図形の中心点を特定するという不可欠
な前提条件が達成されている。それにより、車両の運動
軌跡の再構成のために続いて行なわれる評価の際、例え
ば温度の影響の結果生じる測定値図形の短時間のドリフ
トも考慮することができる。従って、測定値に属する角
度データを引き続いて検出するための出発点は、各時点
で、非常に精確に特定可能であり、それにより、課題の
基本となる部分は、解決される。

上述の記録方法に基づいて行われる、測定値図形のパ
ラメータの決定のための本来の評価と、それに伴う最終
的なヨーイング角度の決定は、例えば次のようにして行
われる。すなわち記憶された半径値によって表わされる
図形に楕円又は比較的高次のその他の適当な閉成曲線が
補助図形として適合されることによって行われる。この
場合測定値図形の半径値における明らかな逸脱部分は無
視される。車両の運動軌跡を再現させるための観察期間
内にかならずしも車両の運動軌跡が完全な全円でなかっ
た場合には測定値図形（これはｎ個のセル中に記憶され
た半径で表わされる）は先行の値も直前に検出された測
定値も含む。

半径は例えば放射状に描かれる。これはマトリクスメ
モリのメモリコンフィグレーションの網目平面内の基準
点から出ている。基準点は有利にはドイツ連邦特許公開
第4115315号公報による制御方法によって定められてい
る測定値図形の目標中心点位置22である。これは測定領
域中心点でもある。もちろん放射状の半径値を表わす代
わりに半径値の終端点を表わすか又は面状のセクタない
しその他の類似の描写形式で同様の情報内容で選択して
もよい。

グラフ線図のための手段としては種々異なる装置が考
慮される。評価装置によるｎ個の全てのメモリセルの内
容の読出しの後では手動表示される評価が既に非常に簡
単な補助手段で可能である。同じように評価はコンピュ
ータに支援された装置を用いて自動的に迅速に行うこと
ができる。

使用者に親切な手法によれば、評価はモニタで行われ
る。測定値図形が放射状の形成物として、記憶された半
径ｒθを用いて表わされた後、周知の数学的な図形（こ
れは有利には同様モニタに生ぜしめられて表わされる）
が、重畳により最適な手法で測定値図形を形成する測定
データによってカバーされる。この図形適合化は計算機
の支援によりエラー最小二乗法の使用によって行われ
る。

重ねられた図形２に中心点４は、選択された図形の円
周ラインに対するその固定的な数理的関係に基づいて既
知である。この中心点４はマトリクスメモリ22の網目平
面１へ投射される。このようにして直前に実走した測定
値図形３の中心点4aも得られる。測定値図形の中心点
（図２中の破線）の座標は簡単な手法で例えば読み出さ
れるか又は自動イソードシーケンスの場合は記録され
る。

本発明による方法の大きな利点は、例えば車両の新た
な走行によって読込まれた測定値がまた非常に僅かであ
るような時点でも、当該の読込まれた測定値に基づく測
定値図形の中心点が十分正確に求められ得ることであ
る。これは車両のヨーイング角度の可及的に正確な検出
のための基準位置となる。なぜなら測定値図形の中心点
は、測定値に属する角度データの頂点を形成するからで
ある。

中心点検出は、新たな走行（これは記録装置の最初の
起動直後の最初の走行ではない）の際に最後に検出した
測定値が測定値図形の小さな円弧上にだけ集中している
場合ですら可能である。なぜならその場合大抵において
車両は直進のみの走行したからである。それ故中心点検
出は可能となる。なぜなら以前の走行時の半径の値が存
在するからである。評価可能な測定値図形は常に完全で
ある。なぜなら記録装置の起動後既に僅かな時間で測定
値がｎ個のメモリセルの全体に亘って書き込まれるから
であり、その内容はその後の車両移動によって連続的に
更新される。それによって空のメモリセルは記録装置の
起動直後の非常に僅かな期間に対してのみ存在する。

測定値図形の中心点が既知である場合は、新たに読込
まれた測定値が非常に少なくても所属の角度データは検
出できる。これは完全な図形に関する情報がない場合に
は不可能なことである。実際には車両の運動軌跡の再構
成のための評価に対しては例えば車両の停止状態までの
最後の45秒間に測定された測定値の角度データのみが要
されるだけである。

幾何学的補助図形の、測定値図形中心点検出のための
測定値図形への適合化の際には中心点座標の他に補助図
形のさらに別のパラメータが算出され得る。楕円を用い
た適合化が行われるならば、パラメータとして楕円の長
短軸比と、楕円の長軸の、基準方向に関する回転角度が
求められ得る。この補助特性量は障害量の補償に必要と
なる。

本発明による方法の目的は障害の影響を一掃した車両
のヨーイング角度の検出でありかつ、測定値によって表
わされる測定値図形が障害の影響により理想的な円形か
ら楕円形へのずれで歪んだ形状となるので、本発明によ
る方法の次のステップでは、障害の影響を、測定値図形
を形成する測定値の座標の、求められた測定値図形中心
点に関して楕円状の分布から数学的に理想的な円形リン
グへ変換することによって補償することが求められる。
この楕円状の分布から理想的な円形への測定値座標（X;
Y）の変換によって、測定値の変換された座標（XK;YK）
は、マトリクスメモリのメモリコンフィグレーションに
おいて測定値検出時点に障害の影響がなかった場合にと
るはずのメモリセルをアドレッシングする。

障害の影響から開放された車両のヨーイング角度の検
出のための方法の最後のステップでは、（極座標の）角
座標ψが新たに、実際の、すなわち例えば補助図形によ
り十分な精度で以って求められた測定値図形中心点から
出発して円形リングに転移された測定点及び定められた
基準方向に対して求められる。この角座標ψは求めてい
るヨーイング角度に相応する。

本発明の別の有利な実施例は従属請求項に記載されて
いる。半径の値と同時にさらにもう１つの測定値検出の
時間的シーケンスを特徴づける信号が該当するメモリセ
ルに与えられた場合には後からの測定値図形の位置の正
確な生起と変化移動を追従することができる。

その他にもこの付加情報は記憶された半径値の精度と
情報能力を高める。なぜなら例えば１つ又は複数の半径
値がその他の半径値と比べて既に古くなっているかどう
かの識別と、測定値図形のどの部分に比較的新しい測定
値が存しているかの識別が即座にできるからである。測
定値の古さを指示するこの信号は、瞬時の時計時間デー
タや時間経過の識別に適した同様のマーキング等のよう
に計数状態で表わされる。

障害の抑圧に対しては有利には、記憶装置23のメモリ
セルへの新たな半径値ｒの書き込みによる半径値の更新
が、記憶された実半径値からの平均値形成によって行わ
れる。

さらに有利には、例えばセンサ系測定装置の感度調整
の追従制御に用いるために、連続的又は時間間隔をおい
て、全ての記憶半径値に亘って平均値が形成される。測
定値の古さに関するデータと結び付けて当該の平均値検
出を所定の時間間隔の測定値にのみ関係させてもよい。

本発明の実際に重要な構成では、事故発生が識別さ
れ、トリガ信号がトリガされると、新たな半径値の記憶
が遮断される。このトリガ信号Ｓはその持続時間があら
かじめ定められた時間間隔ΔＴを固定するためのもので
ある。時間間隔ΔＴの問題となる重要部分Δｔは、トリ
ガ時点後の通常は１分よりも格段に短い領域にあるか
ら、この非常に短い時間に対しては次のことを前提にす
ることができる。すなわち、測定値図形の位置は実質的
に変化することはなく十分に安定したままであることを
前提にすることができる。これにより、この数秒で検出
された新たな半径値は測定値図形のパラメータ検出に関
与することができない。

事故を表すトリガ信号Ｓの時点t0で半径値の記憶を遮
断することには、次のような利点がある。すなわち、事
故状況に起因する障害的影響が測定値図形に記録されな
いのである。事故状況に起因する障害的影響は、例えば
蛇行走行による車両の揺れ運動やピッチング運動によ
り、車両の横転により、また傾斜、斜面、さらに起伏に
起因する非平坦性での車両の斜め状態により生じる。現
在論じている記録装置の装備された車両が事故に遭って
ボディ変形したり、衝突の際に事故の相手側の質量が直
接近傍にあると、２次元運動軌跡の再現に障害的に作用
する測定信号が生じる。したがって、トリガ信号後に検
出された測定値を、ドイツ連邦共和国特許第4111171号
明細書に記載された方法に従って、並列に作動されるリ
ングメモリに記憶すると有利である。

車両の揺れ運動やピッチング運動の影響があるので、
所定の閾値よりも大きな加速度値が発生した場合、測定
値の検出は継続して行うにしても、記憶装置23のメモリ
セルでの新しい半径値ｒの書き込みによる半径値の更新
を中心すると有利である。その際、センサ装置20は１つ
または複数の加速度センサを有し、この加速度センサの
測定値は評価のために論理装置21に供給される。

測定値図形の瞬時中心点を見出すための補助手段を含
む本発明の方法が、直前の車両運動中に読み込まれた測
定値の数に依存しないで、前に説明した制御装置に付加
的に適用されれば、測定値記録の非常に有効な組み合わ
せが得られる。これは各任意の時点で、ヨーイング角度
検出のための手段が改善されているので、高精度に車両
の運動軌跡を再現するためである。

引き続き本発明を５つの図面に基づいて説明する。

図１は、２チャンネルに構成された測定装置により検
出され、出力された測定信号BxとByのローデータを示す
線図である。

図２は、測定値図形としての測定値を極座標に変換し
た後の概略図である。

図３は、車両のヨーイング角度経過を示す線図であ
る。これの算出は測定値図形の中心点の検出後に初めて
可能である。

図４は、ヨーイング角度と別の車両運動データから再
現された車両の運動軌跡を示す線図である。

図５は、本発明の方法を実施するための回路装置のブ
ロック回路図である。

メモリセルに記憶された半径値が例えばモニタにグラ
フィックに表示されると（これは測定値図形３の目標中
心点位置５から発する放射線６の形に描かれる）、例え
ば位置および形状を自動的にまたは手動で変更すること
のできる楕円図形２が測定値図形３にできるだけ重なる
ように載せられる。幾何的補助図形の中心点４は簡単な
数学的関係から既知である。測定値図形３の形成物へ、
楕円２を表示面でうまく適合して投影すると、測定値図
形３の実際の中心点座標4aが得られる。この中心点座標
には障害の影響がない。したがってこの測定値図形３を
記録することができる。

この中心点座標4aはそれぞれの角度データψを検出す
るための出発点である。この角度データは、楕円測定値
分布から円形リングに変換された個々の測定値（Xk;Y
k）に所属する。このように検出された角度データψを
連続的時間経過で表示すれば、図３のヨーイング角度経
過10が得られる。ψ＝０゜のヨーイング角度は選択され
た例の表示では走行方向を意味する。しかし角度データ
の基準となる基準方向を車両長手軸ではなく、北方向に
配向すると有利である適用例も多い。図ではヨー角ψの
経過はΔＴ＝45秒の時間内で示されている。時間Δｔは
時点t0で開始し、トリガ信号Ｓの発生した後、時間間隔
ΔＴの終了まで経過する。

この時間順序での角度データにより最終的に車両の運
動軌跡を再現できるようにするためには、例えば車両速
度のような別の車両運動データが必要である。結果とし
てこれらのデータにより図４に示された運動軌跡の経過
11が得られる。よりよく理解するため、車両12の進行経
過は象徴的に示されている。

ここから角度データのシーケンスが不正確であること
がわかる。角度ψでの測定精度が不十分なのは頂点検出
が不正確なためである。そのため、位置シフト（距離
ｙ）が非常に平坦になり、図示の運動軌跡11が変形す
る。図４のゼロメータマークは、事故検知によりトリガ
された信号Ｓの時点t0にある。

図５は簡単なブロック回路図に本発明の方法を実施す
るための装置を示す。地磁気の成分BxとByがセンサ装置
20により連続的に検出され、測定値対として論理装置21
に供給される。測定値を妥当性について検査した後、こ
の測定値の座標がマトリクスメモリ22に書き込まれる。
次に論理装置で、測定値のデカルト座標（X;Y）が極座
標（r;φ）に変換される。この測定値対に所属する角度
φは有利には、所属の半径値ｒを記憶するためのアドレ
スを形成する。この半径値は論理装置21に配属されたメ
モリ23のｎ個のセルの１つに記憶される。

マトリクスメモリに書き込まれた測定値の座標（X;
Y）、マトリクスメモリのメモリコンフィグレーション
に設定された基準点、設定された基準方向に関する情
報、並びに測定点に所属する極座標（r;φ）は評価装置
24が使用することができる。評価装置は半径値により表
される測定値図形のパラメータを検出する。そのために
本発明で有利には、幾何的補助図形を測定値図形に適合
する。これにより補助図形のパラメータ、例えばその中
心点座標が検出される。

補助図形の検出されたパラメータにより、測定値図形
を形成する測定値が円形リングに変換される。次に、測
定値フィギュア中心点からの極角度ψが円形リングに変
換された測定点（Xk;Yk）について検出される。この極
角ψは求めようとする車両のヨーイング角度を表し、こ
のヨーイング角度には障害の影響がない。

角座標ψの検出は実際には、問題となる所定の時間Δ
Ｔの間だけ行う。すなわち、車両の運動軌跡を再現した
いと思う時間だけ行う。このようにして見出されたヨー
イング角度値ψは記憶され、車両の別の運動パラメータ
（例えば車両速度）と関連してさらなる評価を行うため
に使用される。

評価装置24は有利には、モービル記録装置（この記録
装置は測定値検出装置と測定値記憶装置20、21、22、23
を有する）とは独立の外部機器ユニットとして構成す
る。このことは図５に破線25で示されている。

フロントページの続き (72)発明者 ヒルガー，ゲルノート ドイツ連邦共和国 Ｄ―78647 トロッ シンゲン リヒャルト―コッホ―シュト ラーセ 22 (56)参考文献 特開 平５−205189（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−135911（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173516（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−501856（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録装置が、地磁界の磁気誘導ベクトルＢ
   の２つの成分BxおよびByを２つの互いに直交する測定値
   信号ＸおよびＹとして連続的に検出するセンサ装置（2
   0）と、論理装置（21）と、ｎ個のメモリセルから成る
   メモリ（23）とを有している、例えば事故データメモリ
   として構成されている記録装置と関連して使用するため
   の、車両のヨーイング角度を求める方法であって、 a.前記検出された測定値信号ＸおよびＹを前記センサ装
   置（20）の出力側において測定値対（X;Y）として使用
   できるようにし、 b.それぞれの測定値対が、軸が前記センサ装置の検出方
   向に相応して配向されておりかつ原点が前記センサ装置
   の測定領域零点によって決められているデカルト座標系
   における測定値点（X;Y）を表すようにし、 c.前記測定値点（X;Y）を、極座標（r;φ）に変換し、
   ただしｒは、前記センサ装置（20）の検出方向によって
   定められる測定平面において固定された、有利には測定
   領域中心点（５）である基準点から前記測定値対によっ
   て与えられる測定点（X;Y）までの半径でありかつφ
   は、一方の辺が半径ｒと一致する方向ビームによって決
   められかつ他方の辺が前記測定平面において任意に固定
   された基準方向によって形成される所属の角座標を形成
   し、 d.前記極座標（r;φ）を、ｎ個のセルから成るメモリ
   （23）に記憶し、 e.n個のメモリセルの内容によって表示可能な測定値図
   形のパラメータを決定し、 f.本来の測定値点（X;Y）を前記求められたパラメータ
   と一緒に、前記測定値の分布を円によって描くことがで
   きるように、座標（Xk;Yk）に変換し、かつ g.前記測定面において固定された基準方向から出発し
   て、前記円の中心点座標に関連して前記測定点座標（X
   k;Yk）が生じる角度ψを求め、ここにおいて該角度ψは
   本来検出された、個々の測定値（Bx;By）についての求
   めるヨーイング角度に相応する ただしそれぞれのメモリセルｚは所定の角度領域θに相
   応する方法において、 h.前記極座標（r;φ）を、ｎ個のセルから成るメモリ
   （23）に、それぞれのメモリセルｚは所定の角度領域θ
   に相応しかつ前記記憶されかつ所定の角度領域θに属す
   る半径ｒθはこの角度領域θに属する角度φを有する測
   定点が新たに発生する都度、半径ｒの新しい値によって
   常に置換されるように記憶する ことを特徴とする車両のヨーイング角度を求める方法。
2. 【請求項２】前記測定値分布によって表示可能な測定値
   図形（３）の、前記測定点の座標の変換のために必要な
   パラメータを、楕円（２）を該測定値図形（３）に適合
   しかつ求めるパラメータとして、該楕円の中心点、該楕
   円の長短軸比並びに前記基準方向に関連した、該楕円の
   長軸の回転角度を決定することによって求める 請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】前記測定値分布によって表示可能な測定値
   図形（３）の、前記測定点の座標の変換のために必要な
   パラメータを、高次の閉じた曲線を前記測定値図形
   （３）に適合することによって求める 請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】評価装置（24）は、測定値分布を表示する
   ためのモニタを有しかつ前記測定値図形（３）に適合す
   べき図形を発生しかつフレキシブルに表示するための手
   段を備えている 請求項２または３記載の方法。
5. 【請求項５】すべてのメモリ内容ｒθを介して連続的に
   または固定された時間的な間隔において平均値として決
   定された半径Ｒを、殊にセンサ装置の感度調整設定の追
   従制御のために、制御回路における制御量とし使用する 請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】メモリ装置（23）のメモリセルへ新しい半
   径値ｒを書き込むことによる半径値の更新を、事故検出
   によってトリガされる信号Ｓの発生によって、該トリガ
   信号Ｓに関してこの信号Ｓの発生後決められた時間間隔
   のΔｔの間、測定値検出は続いているにも拘らず停止す
   る 請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 【請求項７】前記センサ装置（20）が１つまたは複数の
   加速度センサを有しておりかつ該加速度センサの測定信
   号が評価のために前記論理装置（21）に供給される場合
   であって、 前記メモリ装置（23）のメモリセルへ新しい半径値ｒを
   書き込むことによる半径値の更新を、固定されている閾
   値を上回る加速度値が生じることによって、測定値検出
   は続いているにも拘らず停止する 請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。