(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用のミスアラインメント検知センサアセンブリであって、
筐体および前方監視センサを含む前方監視センサパッケージと、
前記筐体の前面に固定された慣性センサと、
を備え、
前記前方監視センサは第１の軸に沿った検知方向を有し、
前記慣性センサは第２の軸に沿った加速度を検知し、
前記第２の軸は前記筐体の前面に沿っていて、前記第１の軸と水平方向に直交していて、
前記前方監視センサおよび前記慣性センサと電気通信を行う信号プロセッサをさらに含み、
前記信号プロセッサは加速度信号を前記慣性センサより受信するように構成され、
前記信号はさらに前記第１の軸と前方軸との間のミスアラインメント角度を計算するように構成され、
前記前方軸は前記センサアセンブリが動作する方向と平行な方向に延びていて、
前記慣性センサがさらに第３の軸に沿った加速度を検知し、前記第３の軸は前記筐体の前面に沿っていて、前記第２の軸に直交するとともに、前記第１の軸と鉛直方向に直交していて、
前記信号はさらに前記第３の軸と垂直軸との間のミスアラインメント角度を計算するように構成されていることを特徴とする自動車用のミスアラインメント検知センサアセンブリ。
【請求項２】
信号処理システムは、前記ミスアラインメント角度が所定の閾値を超えた場合には警告信号を生成するよう、さらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のミスアラインメント検知センサアセンブリ。
【請求項３】
信号処理システムは、前記ミスアラインメント角度に基づいて前記前方監視センサの感度の高い測定を補償するよう、さらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のミスアラインメント検知センサアセンブリ。
【請求項４】
前記前方監視センサがレーダーセンサであることを特徴とする請求項１に記載のミスアラインメント検知センサアセンブリ。
【請求項５】
センサアセンブリと信号処理システムを備え、
前記センサアセンブリは、
筐体と前方監視センサを含む前方監視センサパッケージと、
前記筐体の前面に固定された慣性センサとを備え、
前記前方監視センサパッケージは、第１の軸に沿う検知方向を有し、
前記慣性センサは、前記筐体の前面に沿っていて前記第１の軸と水平方向に直交している第２の軸に沿う加速度を検知するように構成されていて、
前記信号処理システムは、前記慣性センサから加速度信号を受信し、前記第１の軸と前方軸との間のミスアラインメント角度を計算するよう構成されていて、
前記前方軸は前記センサアセンブリの動く方向と平行であり、
前記慣性センサがさらに第３の軸に沿った加速度を検知し、前記第３の軸は前記筐体の前面に沿っていて、前記第２の軸に直交するとともに、前記第１の軸と鉛直方向に直交していて、
前記信号処理システムはさらに前記第３の軸と垂直軸との間のミスアラインメント角度を計算するように構成されていることを特徴とするミスアラインメント検知システム。
【請求項６】
前記信号処理システムは、前記センサアセンブリが取り付けられた自動車が前方へ直進しているか否かを測定するよう、さらに構成されていることを特徴とする請求項５に記載のミスアラインメント検知システム。
【請求項７】
前方監視センサアセンブリの角度のミスアラインメントを検知する方法であって、
前方監視センサの検知方向に沿って延びている第１の軸と水平方向に直交している第２の軸方向への加速度を測定して第１の加速度信号を出力し、
前記前方監視センサアセンブリの動作方向に沿って延びている前方軸と第１の軸が実質的に平行であるか否かを測定し、
前記前方監視センサアセンブリは、
前記第１の加速度信号の値を測定し、
前記第１の加速度信号の値と所定の閾値とを比較し、
さらに、前記第２の軸に直交するとともに、前記第１の軸と鉛直方向に直交している第３の軸に沿った加速度を測定して第２の加速度信号を出力し、
前記前方軸と前記第１の軸との間、および垂直軸と前記第３の軸との間のそれぞれのミスアラインメント角度を前記第１および第２の加速度信号に基づき計算する方法を用いていることを特徴とする方法。
【請求項８】
さらに、前記ミスアラインメント角度の値を所定の閾値と比較することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【参考関連出願】
【０００１】
本願は、２００７年２月２１に出願された「ミスアラインメント検知および計算システム」と題するシリアル番号が１１／７０８，８７３である米国特許出願の利益を主張し、その明細書の全体をここで援用する。
【背景】
【０００２】
１．発明の技術分野
本発明は、全体的には、自動車のセンサシステムに関する。本発明は、より詳細には、方向センサのミスアラインメントを測定するセンサを有する自動車車載センサシステムに関する。
【０００３】
２．関連技術の説明
近年、自動車の設計において、車載センサシステムはますます重要になっている。自動車はしばしばセンサシステムを有し、それは近辺を走行中の他の車両の位置および距離を計測するのに使われたり、ドライバに警告したり、自動的に特定の安全で動的な安定システムを作動させたりする。センサシステムは車両安全システムや車両反応システムを始動させるように構成してよく、例えばあらかじめ決められた状況にて自動的にブレーキをかけるシステムや、エンジントルクを減少させるシステムとしてよい。かかるセンサシステムはフィードバック制御システムへ信号を送信するために使用してもよい。例えば、前方感知レーダーセンサを、自動車の前方を移動する他の自動車との距離に基づいて、自動車の速度を制御するフィードバック制御システムの一部としてもよい。
【０００４】
他のタイプの前方監視センサは、光や音の信号を使用したり、アクティブ（電磁の放出を含む）およびパッシブ（検知のみ）のいずれかの電磁放射の他の形式を使用したりしてもよい。本明細書の目的を達するために、「前方監視センサ」とは、センサの外部の状況を検出するために特定の方向への指向性を有するあらゆるセンサを指す。「前方」とは、センサ自体に関していて、必ずしも自動車の移動方向での前方ではない。
【０００５】
これらのタイプの自動車の前方監視センサシステムは、測定しようとしている自動車の周辺環境を正しく検知するために、自動車の幾何学的座標軸に関して非常に正確にアラインメントがなされなければならない。例えば、センサセンブリの照準は、自動車の進行方向に応じてアラインメントされる必要がある。仮に、そのようなセンサセンブリが正しくアラインメントされない場合、かかるセンサアセンブリからの正しい読取りを得るためにはミスアラインメントを補償しなければならない。ミスアラインメントにより、所望の周辺環境を測定しようとした際に誤測定が発生しうる。そのような誤測定は、顧客に不満を抱かせ、あるいは／さらに、システムのパフォーマンスについての懸念を抱かせることになりかねないので、望ましいことではない。
【０００６】
自動車におけるセンサのミスアラインメントの検知には、様々な方法が試されてきた。例えば、公知のレーダーシステムのアラインメント方法としては、道路の側面方向の固定物を検知するための第２のレーダーシステムを利用する方法がある。物体が進行方向と直交する方向に近づいたり離れたりするのを第２のレーダーが検知すれば、第１のセンサアセンブリにミスアラインメントが生じていることは明白である。この方法は、システムの複雑さとコストの点で望ましいものではない。
【０００７】
レーダーシステムをアラインメントする他の公知の方法としては、光軸を光円錐でアラインメントする方法がある。この方法を実装するのは時間がかかり、コストもかかる点で望ましいものではない。
【０００８】
以上から、前方監視センサがミスアラインメントを起こしているか否かを効率的に測定可能なシステムの必要性が存在することは明白である。
【発明の概要】
【０００９】
上記の必要性を満たし、先行技術における列挙された欠点とその他の限界を克服するため、本発明はミスアラインメント検知センサアセンブリを提供する。ミスアラインメント検知センサアセンブリは、第１の軸に沿った設計上の検知方向を有する前方監視センサと、第１の軸と所定の関係を有する第２の軸に沿う加速度を検知するよう構成された慣性センサとを含む。
【００１０】
さらに本発明の他の側面においては、ミスアラインメント検知システムを提供する。本システムは、第１の軸に沿った設計上の検知方向を有する前方監視センサと、第１の軸と所定の関係にある第２の軸に沿う加速度を検知するよう構成された慣性センサと、を有するセンサアセンブリを含む。このミスアラインメント検知システムは、慣性センサから加速度信号を受信し、第１の軸と、移動方向に平行な前方軸との間のミスアラインメント角度を計算する信号処理システムも含む。
【００１１】
さらに本発明の他の側面においては、前方監視センサアセンブリの角度ミスアラインメントを検知する方法を提供する。本方法は、第１の軸方向に沿う加速度を測定し、加速度信号を出力することを含み、第１の軸は第２の軸とあらかじめ決められた関係を有し、第２の軸は前方監視センサの設計上の検知方向に沿って延びている。本方法はさらに、第２の軸が前方監視センサアセンブリの前方動作方向に沿って延びた前方軸と実質的に平行であるか否かを測定する。この測定は、加速度信号の値を測定し、その値と所定の閾値とを比較することによりなされる。
【００１２】
本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が、本明細書の一部を成している添付図面と特許請求の範囲を参照し本明細書の説明を読めば、本発明におけるその他の物、特徴、優位性はおのずと明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるミスアラインメント検知センサアセンブリをフロント部に有する自動車の斜視図である。
【図２】図１における本発明の一実施形態にかかるミスアラインメント検知センサアセンブリの拡大斜視図である。
【図２Ａ】図２のミスアラインメント検知センサアセンブリがミスアラインメントした位置にある様子を示す斜視図である。
【図３】本発明の原理を実現するミスアラインメント検知センサアセンブリの第２の実施形態にかかる斜視図である。
【図４】本発明の原理を実現するミスアラインメント検知センサアセンブリの第３の実施形態にかかる斜視図である。
【図４Ａ】図４のミスアラインメント検知センサアセンブリにおける慣性センサの平面図である。
【図５】図５は本発明の原理を実現するミスアラインメント検知センサアセンブリの第４の実施形態にかかる斜視図である。
【図６】本発明の原理を実現するシステムの第１の実施形態にかかるブロックダイアグラムである。
【図７】本発明のシステムの第２の実施形態にかかるブロックダイアグラムである。
【図８】本発明の方法の一実施形態にかかるアルゴリズムについてのフローチャートである。
【発明の詳細な説明】
【００１４】
図１に示すように、自動車１０は、前方監視センサパッケージ１４を含むミスアラインメント検知センサアセンブリ１２を有する。センサパッケージ１４は筐体を含み、自動車１０の前方の物体や前方を取り巻く状況の検知をするために自動車１０のフロント部に取り付けられている。自動車１０は重心（ＣＧ）を通る前方軸ＸＣＧを有し、自動車１０は、ＸＣＧに沿って前方向に移動している。すなわち、前方軸ＸＣＧは前方推進方向に沿って延びている。
【００１５】
図２に示すように、ミスアラインメントセンサアセンブリは全体として符号１２で図示する。前方監視センサパッケージ１４は軸ＸＲＡＤに沿った設計上の検知方向を有し、この方向は前方監視センサパッケージ１４が慣性を検知するよう設計された方向である。その他の軸ＹＲＡＤ、ＺＲＡＤも示されていて、これらは軸ＸＲＡＤに直交している。軸ＹＲＡＤは、前方検知方向ＸＲＡＤと水平方向に直交していて、ＺＲＡＤはＸＲＡＤと鉛直方向に直交している。使用目的によっては、前方監視センサパッケージ１４の検知方向である軸ＸＲＡＤは前方軸ＸＣＧと平行であることが好ましい。設計上の検知方向である軸ＸＲＡＤが前方軸ＸＣＧとアラインメントされる場合、前方監視センサパッケージ１４は、周辺の状況や物体を正確に検知するのに最良の位置にある。
【００１６】
しかしながら、図２Ａに示すとおり、軸ＸＲＡＤが軸ＸＣＧからミスアラインメントを起こす場合があり得る。例えば、センサパッケージ１４が当初からミスアラインメントする位置に設置された場合や、センサパッケージ１４が衝突の際に物体にぶつかって、アラインメントされた位置から動いてしまった場合に、このようなことが起こり得る。図２Ａを参照すると、軸ＸＲＡＤは軸ＸＣＧから水平方向において角度θだけミスアラインメントしている。換言すれば、センサアセンブリ１２が自動車の垂直軸ＺＣＧを中心として回転した結果、センサアセンブリが水平方向において角度θだけミスアラインメントしている。
【００１７】
図２および図２Ａを参照すると、慣性センサ１６はセンサパッケージ１４の筐体に固定されていて、例えば、センサパッケージ１４の筐体の上面１８に固定されている。したがって、慣性センサ１６の検知方向の軸ＹＳＥＮと前方監視センサパッケージ１４の設計上の検知方向である軸ＸＲＡＤとは所定の関係にある。前方監視センサパッケージ１４と慣性センサ１６の両方がミスアラインメントを起こす可能性もあるが、そのようなミスアラインメントについては製造の過程、例えば組立て後の工場内検査において修正可能である。
【００１８】
慣性センサ１６は、検知方向の軸ＹＳＥＮに沿う加速度を検知するよう動作可能である。慣性センサ１６は、例えば、１つ以上の加速度計を使用して加速度を検知してよい。本実施形態において、慣性センサ１６はセンサパッケージ１４に固定して取り付けられ、検知軸ＹＳＥＮが軸ＹＲＡＤと平行になるよう延びている。あるいは、検知軸ＹＳＥＮを軸ＹＲＡＤとは位置合わせせずに、他の軸に沿って延びるようにしてもよく、その場合軸ＹＲＡＤの方向に沿う加速度と数学的に等価なものを計算可能である。
【００１９】
ミスアラインメントを検知するため、慣性センサ１６は軸ＹＲＡＤ方向に沿う加速度を測定する。仮にミスアラインメントセンサアセンブリ１２が直進方向ＸＣＧと完全にアラインメントされていれば、自動車１０が前方に直進した場合、軸ＹＲＡＤ方向の加速度の成分は他の外的要因がなければゼロになる。仮にセンサアセンブリ１２が自動車の垂直軸ＺＣＧを中心として回転し、水平方向にミスアラインメントが起きていて、軸ＹＲＡＤが前方軸ＸＣＧと直交していない場合には、軸ＹＲＡＤ方向の加速度の成分が検出されることとなる。このように、仮に軸ＹＲＡＤに沿った加速度がゼロから変化する場合には、センサアセンブリ１２がミスアラインメントを起こしている可能性がある。
【００２０】
検知方向軸ＸＲＡＤと自動車の前方軸ＸＣＧとの間のミスアラインメントの角度θは、自動車の加速度とＹＲＡＤ方向への加速度の成分とを比較することにより計算可能である。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、自動車１０が、前方へまっすぐに加速するとき、ミスアラインメント角度θが大きくなればなるほど、他の要因に変化がない限り、軸ＹＳＥＮ方向への加速度が大きくなることが理解される。
【００２１】
同様に、センサアセンブリ１２が自動車１０の前方軸ＸＣＧを中心に回転すると、ミスアラインメントが生じ得る。換言すれば、センサアセンブリ１２は自動車１０のロール軸を中心に回転することがあり、その結果、センサアセンブリ１２の垂直方向にミスアラインメントが起こり得る。この構成において、センサアセンブリ１２は自動車１０の垂直方向への加速度、例えば、そのサスペンションシステムにより発生する垂直方向への自動車の加速度を測定することにより、ミスアラインメントを検知可能である。センサアセンブリ１２が完全にアラインメントされていれば、外的要因がない限り、自動車１０が平面上を垂直方向へと加速すると、軸ＹＳＥＮは加速度ゼロを検知する。しかし、仮にセンサアセンブリ１２が自動車１０のロール軸ＸＣＧを中心に回転し、垂直方向においてミスアラインメントを起こしている場合には、自動車１０が垂直方向に加速すると、軸ＹＳＥＮは垂直方向への加速度の成分を検知することとなる。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解するように、ミスアラインメントを検知するためには、垂直方向への加速度の測定値の大きさは、あらゆるノイズ信号の大きさを上回るのが好ましい。
【００２２】
図３に示すように、本発明のミスアラインメントセンサアセンブリの第２の実施形態は全体として１１２で図示する。慣性センサ１１６は、前方監視センサパッケージ１１４に固定して取り付けられ、センサパッケージ１１４の上面１１８に固定されている。慣性センサ１１６は２つの検知方向ＸＳＥＮ、ＹＳＥＮを有し、これらは互いに直交している。軸ＸＳＥＮは前方監視センサパッケージ１１４の設計上の検知方向ＸＲＡＤと平行であり、軸ＹＳＥＮは検知方向ＹＲＡＤと平行に延びている。検知方向ＸＲＡＤと前方軸ＸＣＧとの間のミスアラインメント角度θは、自動車１０が直進方向へ加速する間、ＸＲＡＤ方向への加速度とＹＲＡＤ方向への加速度とをそれぞれ測定することにより、すなわち軸ＸＳＥＮおよび軸ＹＳＥＮのための測定を行うことにより、計算可能である。あるいは、ＡＢＳやＥＳＰといった自動車の他のシステムから得た自動車の加速度の測定値を使用して、ＸＳＥＮの加速度の測定を近似してもよい。たとえ前方監視センサパッケージ１１４がミスアラインメントを起こしているとしても、軸ＹＳＥＮはミスアラインメントを示す計測値を提供するのに十分な感度を備えているので、軸ＸＳＥＮ方向の加速度を近似してもミスアラインメント検知の計算を実質的には変動させることはない。加速度の測定はさらに下記において詳細に説明するように、様々な方法で可能である。
【００２３】
図４に示すように、本発明のミスアラインメント検知センサアセンブリの第３の実施形態は全体として２１２で図示する。前述の実施形態のように、慣性センサ２１６は前方監視センサパッケージ２１４の上面２１８に固定して取り付けられる。慣性センサ２１６は２つの検知軸ＸＳＥＮ１、ＸＳＥＮ２に沿った２つの検知方向を有し、軸ＸＳＥＮ１、ＸＳＥＮ２は互いに直交している。図４Ａを参照すると、軸ＸＳＥＮ１は前方監視センサパッケージ２１４の検知方向軸ＸＲＡＤから４５度の方向に延びている。また、軸ＸＳＥＮ２も検知方向軸ＸＲＡＤから４５度の方向に延びている。したがって、軸ＸＲＡＤは軸ＸＳＥＮ１と軸ＸＳＥＮ２の間に位置する。慣性センサ２１６は軸ＸＳＥＮ１、ＸＳＥＮ２ｔにそれぞれ沿った加速度ａＸＳＥＮ１、ａＸＳＥＮ２を測定し、その値は、次の式を用いることにより軸ＸＲＡＤ、ＹＲＡＤ方向の加速度へと変換できる。
【数１】
0005498172.tif 000002
算定された加速度の成分ａＸＲＡＤ、ａＹＲＡＤを処理することによって、設計上の検知方向ＸＲＡＤが前方軸ＸＣＧからミスアラインメントしているか否かを測定可能である。
【００２４】
あるいは、測定値ａＸＳＥＮ１、ａＸＳＥＮ２を検知方向ＸＲＡＤ、ＹＲＡＤに沿う加速度に変換する代わりに、測定値ａＸＳＥＮ１、ａＸＳＥＮ２を互いに単純に比較してもよい。本発明の技術分野に属する技術者であれば理解できるように、自動車１０が真っ直ぐに直進して加速したときの軸ＸＳＥＮ１方向への加速度（ａＸＳＥＮ１）と軸ＸＳＥＮ２方向への加速度（ａＸＳＥＮ２）との間に何らかの実質的な違いがあるなら、センサはミスアラインメントを起こしていることとなる。換言すれば、仮に軸ＸＲＡＤの両側へ等しい角度で軸ＸＲＡＤから分離された進路方向への加速度が測定された場合、軸ＸＲＡＤが軸ＸＣＧとアラインメントされていれば、軸ＸＲＡＤ方向への等しい加速度成分が測定されるはずである。同様に、仮に軸ＸＲＡＤが軸ＸＣＧからのミスアラインメントを生じている場合には、軸ＸＳＥＮ１と軸ＸＳＥＮ２のいずれかが前方軸ＸＣＧにより近い角度にアラインメントされ、軸ＸＳＥＮ１と軸ＸＳＥＮ２のうち軸ＸＣＧにより近い軸において、より大きな加速度が測定されるので、軸ＸＳＥＮ１方向への加速度と軸ＸＳＥＮ２方向への加速度は、等しくならなくなる。
【００２５】
軸ＸＳＥＮ１、軸ＸＳＥＮ２の方向は、軸ＸＲＡＤ、軸ＹＲＡＤの方向から４５度の配置にする必要はない。これに代えて、軸ＸＳＥＮ１、軸ＸＳＥＮ２の方向を、軸ＸＲＡＤ、軸ＹＲＡＤの方向と所定の角度をなす関係にしてもよく、軸ＸＲＡＤ方向、軸ＹＲＡＤ方向の加速度成分は、所定の角度をなす関係への使用に対応した定数を代入し、上記の式と同様のものを使って計算可能である。
【００２６】
図５に示すように、本発明のミスアラインメント検知アセンブリの第４の実施形態は、全体として３１２で図示する。慣性センサ３１６は前方監視センサパッケージ３１４の前面３２０に固定され、取り付けられる。慣性センサ３１６は２つの検知軸ＹＳＥＮ、ＺＳＥＮを有し、それらは互いに直交している。軸ＹＳＥＮは前方監視センサパッケージ３１４の軸ＹＲＡＤ方向と平行に固定され、軸ＺＳＥＮは軸ＺＲＡＤ方向と平行に延びている。
【００２７】
図５の構成によれば、１つの２軸慣性センサ３１６を使うだけで水平方向と垂直方向の両方へのミスアラインメント角度の計算が可能である。軸ＸＲＡＤ方向と軸ＸＣＧ方向とのミスアラインメント角度θは、図２の実施形態について説明したように、軸ＹＲＡＤ方向に沿う加速度の測定を処理することにより計算可能である。
【００２８】
方向ＺＲＡＤについてのミスアラインメント角度も同様の方法により計算される。方向ＺＲＡＤは、自動車１０が平面上に駐車ないし平面上を走行しているときの自動車１０の重心における重力方向である軸ＺＣＧとアラインメントされることが望ましい。自動車１０が真っ直ぐに前方へ加速しているとき、軸ＺＳＥＮが軸ＺＲＡＤとアラインメントされ、アラインメントされた状態で軸ＺＳＥＮが軸ＺＣＧと平行であれば、方向ＺＳＥＮに沿う加速度の測定は、他の外的要因がなければ、ゼロとなるはずである。
【００２９】
しかし、センサアセンブリ３１２が軸ＸＣＧに直交する軸、つまり軸ＹＣＧを中心として回転し、センサアセンブリ３１２にミスアラインメントが生じている場合、センサパッケージ３１４の前面３２０は空へ向かって上方に傾いていることとなる。換言すれば、センサアセンブリ３１２は自動車のピッチ軸に沿って回転し、垂直方向のミスアラインメントを起こし得る。慣性センサ３１６は、自動車１０が平面に沿って真っ直ぐに前方へと加速したときに軸ＺＳＥＮに沿う加速度の成分がゼロにならないため、かかる垂直方向のミスアラインメントを検知するよう動作可能である。
【００３０】
検知方向ＺＲＡＤと軸ＺＣＧとの間のミスアラインメントの角度は、方向ＺＲＡＤに沿う加速度の成分と自動車の加速度とを比較することにより測定可能である。この関係は自動車１０が平面を加速している場合を前提としていることに注意しなければならない。自動車１０が丘を加速したり減速したりしている場合には、たとえ正確にアラインメントがなされていても、軸ＺＳＥＮは加速度成分を検知する。これは、本発明の属する技術分野における技術者であれば理解できるように、自動車１０の垂直軸が重力方向と合致していないからである。
【００３１】
図６に示すように、ミスアラインメント検知システムを提供する。ミスアラインメント検知システムは、ミスアラインメント検知センサアセンブリ１２と信号処理システム２２とを含む。センサアセンブリ１２は、図２および図２Ａを参照して説明したように、第１の軸方向に沿った検知方向を有するように設計された前方監視センサパッケージ１４と、第２の軸に沿う加速度を検知する構成の慣性センサ１６とを含み、第２の軸は第１の軸と所定の関係を有する。
【００３２】
信号処理システム２２は慣性センサ１６より加速度信号を受信するよう構成され、第１の軸と、センサアセンブリ１２の前方軸ＸＣＧに平行な前方軸との間の計算されたミスアラインメント角度θを算出する。信号処理システム２２はそれ単体で決まった形状を有する必要はなく、信号を発生する物体として、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者により想定しうるあらゆる手段としてよい。
【００３３】
同様に、図７に示すように、ミスアラインメント角度θを計算するため、信号処理システム１２２とともに、図３〜図５を参照して説明した実施形態におけるセンサアセンブリ１１２、２１２、３１２を使用してもよい。この実施形態において、信号処理システム１２２は２つの入力値（ａｆ１，ａｆ２）を２軸慣性センサ１１６から受信する。慣性センサ１１６は、第１の加速度信号ａｆ１を出力するための第１の加速度度計と第２の加速度信号ａｆ２を出力するための第２の加速度計とを含んでよい。あるいは、複数の慣性センサ１１６を使用して加速度を測定し、値ａｆ１、ａｆ２を信号処理システム１２２に入力してもよい。
【００３４】
信号処理システム１２２においては、ミスアラインメント角度θを計算するために様々な方法が使用することができる。例えば、ミスアラインメント角度θを計算するための統計的な方法として、最小平均２乗誤差推定量（ＭＭＳＥＥ）がある。次の式は、ＭＭＳＥＥを使用してθを得るための式である。
【数２】
0005498172.tif 000003
θはミスアラインメント角度であり、ａＸＲＡＤはＸＲＡＤ方向に測定された加速度であり、ａＹＲＡＤはＹＲＡＤ方向に測定された加速度である。図８に示すように、加速度ａＸＲＡＤ、ａＹＲＡＤは、信号処理システム１２２へ、それぞれ値ａｆ１、ａｆ２として入力される。
【００３５】
図８は、信号処理システムにおいてミスアラインメント角度θを測定し、ミスアラインメント角度θの角度に基づいて後続の機能を実行するためのアルゴリズムを示している。例えば、信号処理システム１２２は、ミスアラインメント角度θが所定の閾値を超えた場合に警告信号を生成するよう構成可能である。図８で示したアルゴリズムの例では、角度θの絶対値が１度を超えた場合には、自動車１０のドライバに警告信号が送信される。例えば、自動車が衝突に巻き込まれ、センサアセンブリ１１２がアラインメントした位置からずれることは、よく起こり得る。
【００３６】
同様に信号処理システム１２２はミスアラインメント角度θに基づいて、前方監視センサパッケージ１１４の感度の高い測定を補償するように構成可能である。例えば図８において、ミスアラインメント角度θの絶対値が１度より小さいが、それとは別に定めたゼロに近い所定の閾値よりも大きい場合、信号処理システム１２２は、前方監視センサパッケージ１１４における感度の高い測定を補償するよう構成されている。
【００３７】
さらに、前方監視センサアセンブリ１１２の角度のミスアラインメントを検知する方法を示す。本方法は第１の軸に沿う加速度の測定を含み、第１の軸は前方監視センサパッケージ１１４の検知軸ＸＲＡＤと一定の関係を有し、第１の加速度信号ａｆ１の出力を含む。また、本方法は前方監視センサパッケージ１１４の検知軸ＸＲＡＤが、前方監視センサアセンブリ１１２の前方へと延びる前方軸ＸＣＧに沿って実質的に平行であるか否かを加速度信号ａｆ１の値に基づき測定し、その際、加速度信号ａｆ１の値を測定してその値を所定の閾値と比較する方法を使用する。
【００３８】
本文で説明するミスアラインメント検知方法は前方軸ＸＣＧと前方監視センサパッケージ１１４の検知軸ＸＲＡＤとの間のミスアラインメント角度θの計算を含むことができる。ミスアラインメント角度θは所定の閾値と比較可能である。さらに、所定の閾値との間の違いの大きさに基づいて、ミスアラインメント角度θが補償されたり、警告信号が生成されたりする。
【００３９】
あるいは、本方法は、図８を参照して説明したような、２つの軸に沿う加速度を測定し、その２つの測定値を使用して前方軸ＸＣＧと前方監視センサパッケージ１１４の検知軸ＸＲＡＤとの間のミスアラインメント角度θの計算を含むこともできる。ミスアラインメント角度θを計算するためにＭＭＳＥＥを用いてもよいし、ミスアラインメント角度θは例えば最尤推定量、カルマンフィルタ、最小二乗推定量といった他の方法により計算してもよい。
【００４０】
ミスアラインメントを測定するためには、真っ直ぐに前方向へ沿って、本発明のセンサアセンブリ１２、１１２、２１２、３１２を、慣性センサ１６、１１６、２１６、３１６を用いて加速度を測定するときに加速するのが好ましい。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が理解するように、非直線方向への物体の加速度は、前方軸の加速度の成分と、カーブの中心へと向かう軸の加速度の成分、すなわち求心加速度成分とを有する。したがって、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、自動車１０が直線の道路を移動しているか、曲がっている道を移動しているかを測定できる方が好ましいことが理解される。
【００４１】
本発明の要旨の範囲内にて、自動車１０が直線移動をしているか否かを測定するのに様々な方法を用いてよい。例えば、操舵角（ＳＷＡ）は、動的移動体制御システムで測定され、所定の直線における操舵角の閾値と比較することができる。同様に、自動車の速度（ＡＢＳやＥＳＰといったシステムから伝統的な方法により測定される）はヨーレート（動的移動体制御システムにより測定される）に乗じられ、所定の閾値と比較され、これによって、自動車１０が直線移動をしているか否かが測定される。これらの基準を比較して自動車１０が直線走行をしているか否かを測定するよう、アルゴリズムを実装してもよい。
【００４２】
かかる直線走行についての測定は、本発明の一実施形態における信号処理システム２２、１２２で行ってよく、これによってセンサアセンブリ１２、１１２、２１２、３１２のミスアラインメント角度が正確に測定される。
【００４３】
当業者であれば直ちに理解するように、上記の説明は、本発明の原理の実施を例示したものである。以上の説明は本発明の範囲や適用場面を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、次の特許請求の範囲に定義されるように、本発明は修正され、多様な形式で実施され、変更可能である。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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