(57)【要約】  路上でカーブするとき、オートバイ１のロール角を決定する装置である。該装置は、ロールレート信号を供給する第１ジャイロセンサ１１と、ヨーレート信号を供給する第２ジャイロセンサ１２と、速度センサ３６とを含む。該装置は、第１中間ロール角の値を得るため、ロールレート信号を積分し、ヨーレートと乗り物の速度とから、第２中間ロール角の値を決定するように構成される。カーブするときにオートバイ１がロールする際、ビームパターンが水平レベルを維持するように、ヘッドランプの向きを調整するため、前記装置は、２つの中間ロール角の値を組合せて、サーボ５０により使用され得るロール角の出力値にする。
2009530177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートバイ又は類似の乗り物のロール角を決定する装置であって、
前記乗り物のロールレートを表す信号を生成する第１ジャイロセンサと、
前記乗り物のヨーレートを表す信号を生成する第２ジャイロセンサと、
測定された前記ロールレートを積分することにより、前記乗り物の前記ロール角の第１中間値を決定する第１手段と、
測定された前記ヨーレート、及び測定された前記乗り物の速度から、前記乗り物の前記ロール角の第２中間値を決定する第２手段と、
前記第１中間値と前記第２中間値とを組合せることにより、前記ロール角の出力値を決定する第３手段と
を有する装置。
【請求項２】
前記第３手段が、前記ロール角の前記出力値を決定するため、前記第１中間値の高周波部分を使用すると共に、前記第２中間値の低周波部分を使用する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１センサからデジタル信号を受信する再帰ローパスデジタルフィルタと、前記第２センサからデジタル信号を受信するハイパスデジタルフィルタと、前記ローパスフィルタの出力信号を、前記ハイパスフィルタの出力信号と足し合わせる手段とを更に有する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記ローパスフィルタ及び／又は前記ハイパスフィルタが、丸め誤差を避けるため、２の累乗数になるように選択されるフィルタ係数を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第２手段が、前記ロール角の関数として、前記ホイールの有効半径の低下を考慮する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記第１ジャイロセンサと前記第２ジャイロセンサとが、微小電気機械システムである、請求項１乃至４の何れか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記出力信号に従って、前記乗り物のヘッドランプ又はライトバルブの向きを調整するヘッドランプサーボを更に有する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記ロールレート信号が、前記ヘッドランプサーボに供給される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１、第２、及び／又は第３手段は、専用ハードウェア、汎用ハードウェア上のソフトウェアルーチン、又は専用ハードウェアと、汎用ハードウェア上のソフトウェアルーチンとの組合せとして実現され得る、請求項１乃至８の何れか一項に記載の装置。
【請求項１０】
乗り物安定システム、ＡＢＳシステム、又はアンチスキッドシステムにおいて、請求項１乃至９の何れか一項に記載の装置の出力値を使用する方法。
【請求項１１】
データ担体におけるソフトウェアルーチンであって、
ロールレート信号から第１中間ロール角を決定し、
ヨーレート信号及び乗り物速度信号から第２中間ロール角を決定し、
前記第１中間ロール角を前記第２中間ロール角と組合せることにより、出力ロール角を決定する
ように構成されるソフトウェアルーチン。
【請求項１２】
前記第１中間ロール角の高周波部分を、前記第２中間ロール角の低周波部分と組合せるように、更に構成される、請求項１１に記載のソフトウェアルーチン。
【請求項１３】
ホイールセンサ信号からのパルス間の時間経過から、前記乗り物速度を決定するように更に構成される、請求項１１又は１２に記載のソフトウェアルーチン。
【請求項１４】
オートバイ又は類似の乗り物のロールレートを決定する方法であって、
前記乗り物の前記ロールレートを測定するステップと、
前記乗り物のヨーレートを測定するステップと、
前記乗り物の速度を測定するステップと、
前記測定されたロール角速度を積分することにより、前記乗り物のロール角の第１中間値を決定するステップと、
前記測定されたヨーレート及び前記測定された乗り物の速度から、前記乗り物の前記ロール角に対する第２中間値を決定するステップと、
前記第１中間値と前記第２中間値とを組合せることにより、前記ロール角に対する出力値を決定するステップと
を有する方法。
【請求項１５】
前記出力値を得るため、前記第１中間値の高周波部分が、前記第２中間値の低周波部分と組み合わされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記乗り物の速度は、ホイールセンサ信号からのパルス間の時間経過を測定することにより決定される、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ロール角の関数として、前記ホイールの有効半径の低下を考慮するステップを更に有する、請求項１４乃至１６の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路上でカーブするときのオートバイのロール角を決定する装置に関する。より詳細には、本発明は、水平に対する乗り物のロール角が変化するにもかかわらず、水平なレベルの光ビームのパターンを自動的に維持するため、このようなオートバイのヘッドランプと共に使用する装置に関する。更に、本発明は、ロール角を決定するソフトウェア及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートバイのヘッドライトは、対向車の目をくらませることなく、道路前方を照明する法的要件に従って形成されるビームパターンを有する。パターンは、水平に合うとき、要件全てに適合する。しかしながら、オートバイがカーブする際にロールする場合、カーブの内側における光ビームの範囲はかなり低下され、従って、ドライバが進路の前方の物体を見ることができず、一方カーブの外側の光ビームが対向車の目をくらませるという安全上のリスクを生じさせる。キセノンライトの光線の高い強度は、対向車への目くらましがかなり回避されることを必要とするので、これらの問題は、オートバイにおけるキセノンライトの導入を遅延させている。ロール角の値は、アンチロックブレーキシステム、アンチスキッド制御システム、及び安定性制御システムに対する入力としても使用され得る。
【０００３】
ドイツ国特許ＤＥ１９８１７５９４は、カーブに沿ってオートバイが移動するとき、ロールを調整させる、オートバイヘッドライト制御システムを開示する。システムは２つのジャイロセンサを含み、一方のジャイロセンサは、ロールレートを検出し、他方のジャイロセンサはオートバイのヨーレートを検出する。オートバイのヘッドライトの制御システムは、オートバイが沿って移動するランプ軸の周りで、ヘッドライトの回転方向を調整することができる機構を含む。システムは、ヘッドライトの回転の向きを調整する機構を制御するため、ロールレートセンサからの信号を使用する。ヨーレート信号は、冗長なシステムを生成するために供給される。この既知のシステムの欠点は、ロール角の開始の値を定めるための更なる情報が必要とされることである。更に、正確な結果のため、センサ及び／又は電子装置のオフセットが非常に低くされることを必要とする。この設定は、ジャイロセンサ及び電子装置における高い要求であり、それゆえ高価になるであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、安価且つロバストであり、高品質の信号、すなわち低ドリフト又はドリフトなし、及び広い帯域を提供する、オートバイ又は類似する乗り物のロールレートを決定する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、カーブするときにロールし得るオートバイ又はそのような乗り物のロール角αを決定する装置を提供することにより、請求項１に従って達成され、該装置は、前記乗り物のロールレートを表す信号を生成する第１ジャイロセンサと、前記乗り物のヨーレートωｖを表す信号を生成する第２ジャイロセンサと、測定されるロール角速度を積分することにより、前記乗り物の前記ロール角の第１中間値を決定するように構成される第１手段と、前記測定されたヨーレートωｖ及び前記測定された乗り物の速度ｖから前記乗り物のロール角の第２中間値を決定するように構成される第２手段と、前記第１中間値と前記第２中間値とを組合せることにより、前記ロール角αに対する出力値を決定するように構成される第３手段とを有する。
【０００６】
前記装置は、ロール角を決定するため、従来技術では１つであるのに対して、２つのジャイロスコープを使用することを必要とし、これは、安価な装置を提供しようとする場合、不合理に見える。しかしながら、ロール角を決定する２つの態様を組合せることにより、２つの態様の各々の弱点が回避され得、該態様の各々の強みが合わされ得る。したがって、２つの非常に安価なジャイロスコープが使用され得、これらのジャイロスコープの合わされたコストは、１つの高品質のジャイロスコープのコストをかなり切り下げ得る。
【０００７】
ロールレートからロール角を決定する態様は、かなり直接的な測定であり、これはオートバイの平衡によらない。しかしながら、初期値を定めるには、更なる情報（例えば静止したバイクにおける重力の向き）が必要であり、センサ／電子装置のオフセットが低くされることを必要とする。
【０００８】
ヨーレートからロール角を決定する態様は、ヨー角速度にロール角をリンクさせる。従ってこの方法には、初期値の問題がない。しかしながら、この方法は、バイクの平衡（一定半径）による。測定は、ジグザグコースのオートバイにおいて、これが平衡の妨害によりロール角の非常に誇張された見積もりとなることを示している。
【０００９】
２つの態様の組み合わせた結果、これらの欠点がなく、２つの態様の利点のみを示す装置となる。
【００１０】
好ましくは、第３手段は、第１中間値の高周波部分を使用すると共に、決定される第２中間値の低周波部分を使用するように構成される。これにより、２つの態様の各々の結果の最も役立つ部分が、出力値の決定に使用するために得られる。
【００１１】
装置は、前記第１センサからデジタル化された信号を受け取る再帰的ローパスデジタルフィルタと、前記第２センサからデジタル化された信号を受け取るハイパスデジタルフィルタと、ローパスフィルタの出力信号をハイパスフィルタの出力信号と足し合わせる手段とを更に有し得る。これらのフィルタ及び加算手段は、２つの（中間的な）ジャイロ信号が、単一の出力信号に変換されることを可能にする。
【００１２】
好ましくは、ローパスフィルタ及び／又はハイパスフィルタは、丸め誤差を避けるため、２の累乗数になるように選択されるフィルタ係数を有する。
【００１３】
装置は、ホイールの回転毎に複数のパルスを有する信号を提供するホイールセンサと、ホイールセンサ信号から乗り物速度を決定するように構成される速度決定手段とを更に有し得る。この信号は、従来のいかなるオートバイにおいても利用可能であり、これにより乗り物の速度を決定する準備信号を形成する。
【００１４】
速度決定手段は、ホイールセンサからの信号のパルス間の時間を測定することにより、乗り物の速度を決定するように構成され得る。パルス間の時間の経過は、パルスを数えるよりも高い正確性を与える。
【００１５】
第２手段は、ロール角の関数としてホイールの有効半径の低下を考慮し得る。これにより、有効なホイール直径の変化により生じる誤りが回避される。
【００１６】
第１及び第２ジャイロセンサは、微小電気機械システムであり得る。これらのタイプのセンサは、小さく、軽量、及び比較的安価であり、わずかなスペースしか提供せず、高い重量低減要求を持つ乗り物に使用するのに適するようにする。
【００１７】
装置は、出力信号に従ってオートバイのヘッドランプの向きを調整するヘッドランプサーボを更に有し得る。これにより、ヘッドランプのビームパターンは、水平に合うように維持されるであろう。
【００１８】
ロールレート信号は、ヘッドランプサーボに向けて送られ得る。これにより装置の動的な振る舞いが、サーボシステムの高いバンド幅の必要なく改善される。
【００１９】
好ましくは、第１、第２、及び／又は第３手段は、専用のハードウェアとして、汎用的なハードウェアの上のソフトウェアルーチンとして、又は専用のハードウェアと、汎用目的のハードウェア上のソフトウェアルーチンとの組み合わせとして実現される。これは、コンポーネント及び構造の選択における柔軟性を提供する。
【００２０】
上記の目的は、データ担体上にソフトウェアルーチンを提供することによっても達成され、該ソフトウェアルーチンは、ロールレート信号から第１中間ロール角αを決定し、ヨーレート信号及び乗り物速度信号から第２中間ロール角αを決定するように構成され、前記第１中間ロール角を、前記第２中間ロール角と組合せることにより、出力ロール角を決定するように構成される。
【００２１】
ソフトウェアルーチンは、第１中間ロール角の高周波部分を、第２中間ロール角の低周波部分と組合せるように更に構成され得る。
【００２２】
ソフトウェアルーチンは、ホイールセンサ信号からのパルス間の時間経過から、乗り物速度を決定するように更に構成され得る。
【００２３】
上記目的は、カーブするときにロールしなければならないオートバイ又はそのような乗り物のロールレートを決定する方法を提供することによっても達成され、該方法は、乗り物のロールレートを測定するステップと、乗り物のヨーレートωを測定するステップと、乗り物の速度ｖを測定するステップと、測定されたロール角速度を積分することにより、乗り物のロール角αに対する第１中間値を決定するステップと、測定されたヨーレートω及び測定された乗り物の速度ｖから乗り物のロール角αに対する第２中間値を決定するステップと、第１中間値及び第２中間値を組合せることにより、ロール角αに対する出力値を決定するステップとを有する。
【００２４】
該方法において、中間値の高周波部分は、前記出力値を得るために中間値の低周波部分と組合され得る。
【００２５】
該方法において、乗り物の速度ｖが、好ましくはホイールセンサ信号からのパルス間の時間経過を測定することにより決定される。
【００２６】
該方法は、ロール角の関数として、ホイールの有効半径の低下を考慮するステップを含み得る。
【００２７】
本発明による装置、ソフトウェアルーチン、および方法の更なる特徴、利点、特性は、詳細な説明から明らかになるであろう。
【００２８】
本説明の以下の詳細な部分において、本発明は、図面で示される例示的な実施例を参照してより詳細に説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、垂直に対してロール角αとなるカーブをするオートバイ１を示す図である。オートバイのボディシェル２は、点線により示される。ドライバとともにあるオートバイ１は、ホイール／タイヤ３の下側から上に高さｈに位置される重心４を有する。オートバイに働く重力は、ベクトルｍｇにより表される。半径ｒでカーブすると、ベクトルωｙにより表されるヨーレートとなる。オートバイのホイール３の１つの回転速度は、ベクトルωｗにより表される。
【００３０】
本発明の好ましい実施例によると、ロール角を決定する２つの方法、すなわちロールレートを介する、及びヨーレートを介する方法が使用される。該方法は、以下でより詳細に記載されるそれぞれのジャイロスコープからのロールレート及びヨーレートの利用可能性に基づく。
【００３１】
第１の方法を用いると、ロール角（α）に対する第１中間値は、ロール角速度を測定するジャイロセンサの信号の積分を介して決定される。第１の方法の欠点は、
‐  初期値を定めるのに、更なる情報（例えば静止したバイクの重力の向き）を必要とする
‐  センサ／電子装置のオフセットが、低くされることを必要とする。例えば１時間毎に１度のドリフトが許容される場合、これは１／３６００度／秒より低いオフセットを暗示する。最高速度が約１００度／秒であるので、要求されるダイナミックレンジは、３．６ｅ５又は１１０ｄＢである。これは、ジャイロセンサ及び電子装置において高い要求を設定する。
【００３２】
第１の方法の利点は、潜在的に高いバンド幅でかなり直接的な測定であり、オートバイの平衡によらないことである。
【００３３】
第２の方法を用いると、ロール角（α）に対する第２中間値は、平衡の仮定の下で（ｖ：速度、ｇ：重力）、ヨーレート（ωｙ）を介して決定される。
2009530177.tif 000003
【００３４】
オートバイの垂直な軸に対するヨーレート（ωｖ）が測定され、ロール角との関係は、次の通りである。
2009530177.tif 000004
【００３５】
速度は、ホイールの回転速度（ωｗ）を介して測定される。正確な速度測定のため、ロール角の関数として、有効半径の変化が考慮される。結果の表記は、以下のように正確に近似され得、
2009530177.tif 000005
ｒ０は、ロール角ゼロのときのホイールの半径である。
【００３６】
第２の方法の欠点は、該方法がオートバイ１の平衡（一定半径）によるものであり、オートバイによりジグザグコースがとられると、ロール角を非常に誇張して見積もる（１．５倍から２倍）ことになることである。更に第２の方法は、かなりの位相の遅延があり、これは、広帯域のシステムに対して不向きにする。
【００３７】
第２の方法の利点は、ロール角をヨー角速度にリンクすることである。つまり、第２の方法は、初期値の問題を持たないのである。
【００３８】
第１の方法と第２の方法とは、同時に使用され、ロール角αに対する第１中間値及び第２中間値が、ロール角に対する出力値を決定するために組み合わされる。
【００３９】
第１及び第２の方法の利点は、フィルタリング及び結合により組み合わされる。すなわち、第２の方法で得られる第２中間ロール角値／信号の低周波部分が、第１の方法で得られる第１中間ロール角値／信号の高周波部分と組み合わされる。
2009530177.tif 000006
【００４０】
第２の方法は、重心に対するモーメントの釣り合いに基づく。
【００４１】
ｍ・ｇ・ｈ・ｓｉｎα＝ｍ・ω２ｙ・ｒ・ｈ・ｃｏｓα
単純にすると次の通りである。
2009530177.tif 000007
【００４２】
バイクの前方への速度ｖが
ｖ＝ωｙ・ｒ
であることを認識すると、関係式は次のようになる。
2009530177.tif 000008
【００４３】
バイクの上方を指すジャイロセンサは、
ｓｙ＝ωｙ・ｃｏｓα
に等しい信号ｓを与える。
【００４４】
このセンサ情報を使用すると、ロール角は、次のように計算される。
2009530177.tif 000009
【００４５】
速度はホイールの回転速度ωｗを介して測定される。ホイールの有効半径は、ロール角の関数でもある。タイヤのゆがみを無視して、効果は図２に図示される。そこで
ｖ＝ωｗ・ｒｅｆｆ（α）
ただし
2009530177.tif 000010
を代入すると
2009530177.tif 000011
であり、次のように書ける。
2009530177.tif 000012
【００４６】
１２０／６０  １７タイヤ（ｒ０が０．３１２［ｍ］）及び見積もられるｒtire、０．１［ｍ］に対してこの等式の左辺を評価すると、式全体が、α自身により正確に近似され得ることが明らかになる。５０度より低いリーン角では、最大誤りは約１％である。
【００４７】
そこで以下の簡素な式がリーン角に対して非常に良い近似を与える。
α＝ｃ・ωｗ・ｓｙ［ｒａｄ］
【００４８】
理論的に
2009530177.tif 000013
である。
【００４９】
実際には、タイヤのゆがみが影響を持つ傾向にある。それゆえ、システムは、上述の理論値で開始して較正され、定数ｃは、最高の正確性が達成されるまで下向きに調整される。
【００５０】
図３は、本発明の好ましい実施例によるオートバイのロール角を決定する装置のブロック図を図示する。装置は、オートバイの上又は中に取り付けられるほど十分小さい。装置は、２つのＭＥＭＳ（微小電気機械システム）振動ジャイロセンサ１１及び１２を備えるセンサボード１０を含む。ジャイロセンサ１１は、オートバイ１の長手方向を指し、ロールレートを表す信号を供給する。ジャイロセンサ１２は、オートバイ１の上方を指し、ヨーレートを表す信号を供給する。センサボード１０は、バンドケーブル１３を介してボード１４上のマイクロコントローラ１５に接続される。センサ及びマイクロコントローラ１５は、好ましい実施例に従って、単一のプリント回路ボード（図示略）に共に位置され得る。
【００５１】
ボード１４は、マルチプルピンコネクタ１６を介してオートバイの他の電子システム１８のバスに接続される。他の電子システム１８は、ＡＢＳシステム及びモータ管理システムを含み得る。
【００５２】
ボード１４は、６つのワイヤケーブル２０及び６ピンコネクタ２２を介して装置の他の部品に接続される。コネクタ２２は、ケーブル２４を介してボード１４をバッテリに接続する。コネクタ２２は、ワイヤケーブル２８、３ピンコネクタ３２、及びホイールセンサ３６に対するケーブル３４を介してボードをホイールセンサ３６に接続する。ホイールセンサ３６の信号は、ケーブル３０及び３ピンコネクタ３８を介してダッシュボード４０に送られる。
【００５３】
ボード１４の出力信号は、ケーブル２０、３ピンコネクタ２２、ケーブル４２、コネクタ４４、及びケーブル３８を介してサーボ５０にリレーされる。サーボ５０は、オートバイ１の頭のヘッドランプ（図示略）に動作的に接続され、ヘッドランプ全体、又は（キセノンライトバルブであり得る）このライトバルブを、ヘッドランプ／ライトバルブの向きのロール角の影響に対向するように、ランプ軸の周りを回転させ、その結果、ランプにより投影される光のビームパターンは、オートバイがカーブするときにロールする際、実質的に水平のレベルを維持する。
【００５４】
ホイールセンサ３６は、ホイール３の回転数毎の複数（例えば４）のパルスを供給する。ボード１４は、パルス間の時間を測定し、ホイールセンサ信号は、高速クロック信号をゲート制御するために使用される。
【００５５】
ボードは、以下の構成を含む。
-  ホイール速度センサからのパルス間の時間をカウントする、約１３．５ｋＨｚの１２ビットカウンタ
-  ロール及びヨージャイロに対する２ＡＤＣ（８ビット）
-  サーボ５０のための１ＰＷＭ出力
-  サンプルルーチン、静止／運動状態のためのデジタル出力
【００５６】
マイクロコントローラ１５の上で動作するサンプルルーチンソフトウェアは、
-  ％センサの読み取り
-  ホイール速度３６（カウンタを介して）
-  ロールジャイロ１１
-  ヨージャイロ１２
-  ％計算の実行
-  ロールレート信号のフィルタリング及び積分
-  ホイール速度の計算
-  ホイール速度のヨーレート信号との積をフィルタリング
-  ％人工水平線の値の更新
-  速度が十分に高いかどうかを決定する
-  そうであれば、計算された値をサーボ５０に出力する
-  そうでなければ、ゼロの値をサーボに出力する
-  ％診断
-  計算の中間及び最後の結果を出す
-  状態を出す
-  ％次のサンプルの準備
-  様々なメモリ位置の実行
【００５７】
ホイールカウンタの中断サービスルーチンは、スポークのエッジが見つけられる場合に実行し、以下のように構成される。
-  カウンタコンテンツの読み出し
-  カウンタのリセット
-  カウンタの再スタート
【００５８】
カウンタは、最大値を備える。つまり静止（付近）の状態において、カウンタは、最大値及び停止まで少しずつ続ける。前記値で長期間停止し得る。最終的にスポークが交差するとき、中断サービスルーチンが実行される。サンプルルーチンにおいて、それから最大値になり、特別なアクションが取られる。バイクの動作が続く場合、次のカウンタコンテンツは、最大値よりも低くなり得、従って十分高い速度を信号送信する。
【００５９】
ホイール速度又は乗り物の速度信号が、オートバイにおける他のソースから（例えばＣＡＮネットワーク上で）既に利用可能である場合、マイクロコントローラは、ホイールパルス間の時間を測定するカウンタを含むことを必要としない。その代わり、既に利用可能な速度信号は、入力信号として使用されるであろう。
【００６０】
更に、ソフトウェアは、センサ信号の妥当性チェックを実行する。チェックが失敗する場合、ロール測定装置は、フェイルセーフモードに入る。好ましい実施例によると、高周波範囲及び低周波範囲は、両方のジャイロセンサが寄与する重なった帯域を有する。重なった帯域におけるそれぞれの寄与は、値がほぼ等しいかどうかをチェックするために比較される。ここで、重なった周波数帯における信号／値の違いの比率と、２つの信号の和とが決定され、閾値と比較される。比率が閾値を超える場合、ロール角決定装置は、フェイルセーフモードに入る。
【００６１】
サンプルルーチンは、第２ジャイロセンサ１２からの（デジタル化）信号が通過される、デジタル再帰ローパスフィルタを含む。デジタルフィルタは、以下の式で記載され得る。
ｙ（ｎ）＝ａ＊ｙ（ｎ−１）＋ｂ＊ｘ（ｎ）
ただし、変数ｘは入力信号であり、変数ｙが出力信号であり、変数ｎは、現在計算されている点を表す。ローパスフィルタの係数ａ及びｂは、制御パラメータｑを介して、ａ＝１−ｑ及びｂ＝ｑで関連付けられる。
【００６２】
従って、上の式は、次のようにも書かれ得る。
ｙ（ｎ）＝（１−ｑ）＊ｙ（ｎ−１）＋ｑ＊ｘ（ｎ）
【００６３】
装置の最高のパフォーマンスのため、ローパスフィルタのコーナー周波数は、第２のジャイロセンサからの信号が高周波で不正確に増加するので、できる限り低く位置されるべきである。同時に、高いサンプリングレートが、動的なシステムを得るために所望される。
【００６４】
これら２つの要件を組み合わせた結果、制御パラメータｑが非常に小さい数になる。結果として、上の式にしたがって乗算がなされる場合にできる丸め誤差は、かなりの影響を有し得、これによりシステムのパフォーマンスを悪化させる。しかしながら、ローパスフィルタのカットオフ周波数に対する正確な要件がなく、それゆえ制御パラメータは、好ましい実施例に従って、２の累乗数になるように選択される。バイナリプロセッサ固有の構造は、２の累乗数が、いわゆる「シフティング」により、非常にわずかな計算の労力しか必要とせず、正確なのでいかなる丸め誤差も含まないプロセスで正確に計算されることを可能にする。
【００６５】
第１ジャイロセンサの信号は、ハイパスデジタルフィルタを通過する。ハイパスデジタルフィルタは、ローパスフィルタと関連付けられる同じ丸めの問題を有する。したがって、ハイパスフィルタの制御パラメータも２の累乗数として選択される。
【００６６】
ハイパスフィルタ及びローパスフィルタのフィルタ係数は、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの周波数特性がマッチングするように互いに適合される、すなわち伝達関数の和が１に等しくなるように、ハイパスフィルタのコーナー周波数が、ローパスフィルタのコーナー周波数に等しい。
【００６７】
他の実施例によると、フィルタは、ハードワイヤアナログフィルタ（図示略）で実現され得る。
【００６８】
他の好ましい実施例（図示略）によると、装置は、ヘッドランプをこの垂直（オートバイが直立である場合に垂直）な軸の周りで回転させる第２サーボを有する。ここで、装置は、第２ジャイロセンサ１２（ヨージャイロセンサ）から受信されるヨーレート信号及び乗り物の速度から、以下の式に従って回転半径を決定する。
2009530177.tif 000014
【００６９】
回転半径の値を表す信号が、第２サーボに供給され、これに応答して、該サーボは、オートバイがカーブするときに移動するであろう道路表面に光のビームが向けられるように、ヘッドランプの横の向きを適応させる。
【００７０】
本発明による装置及び方法の利点は、
-  高いバンド幅：これは、オートバイの最も困難な（ジグザグの）動作の数度以内のトラッキングを可能にする。
-  ドリフトなしか、少なくとも非常にわずかなドリフト：これは、長時間動作も誤りを形成しない。ヨー情報は既に利用可能であり、これは後に必要とされ得る。
-  ロールレートが利用可能：これは、移動可能なヘッドランプの運動システムに対するフィードバックとして使用され得、したがって、運動システムの高いバンド幅の必要なく、この動的な振る舞いを促進する。
-  ロバストである（「クローズドシステム」タイプであり、以下を参照されたい）。
外部から影響を与えることがほとんど不可能である、すなわちその環境（昼／夜、雨、雪等）から独立しているという意味においてロバストである。
-  簡素、安価なハードウェアで実現され得る。
-  小さなボックスでパッケージされ得、オートバイのどこにでも位置され得る。
【００７１】
請求項に使用される「有する」という言葉は、他の要素又はステップを排除しない。請求項に使用される単数の表記は、複数形を排除しない。
【００７２】
請求項に使用される参照符号は、範囲を制限するとして解釈されるべきではない。
【００７３】
本発明は、説明する目的で詳細に記載されているが、このような詳細は説明のみのためであると理解され、本発明の範囲から逸脱することなく当業者により変形がなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は、カーブするときのオートバイの向き及び該オートバイに働く力を示す図である。
【図２】図２は、ホイールの有効半径に対するロール角の影響を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施例による装置の通常のアーキテクチャを図示するブロック図である。
【図１】
2009530177.tif 000015
【図２】
2009530177.tif 000016
【図３】
2009530177.tif 000017
【国際調査報告】
2009530177.tif 000018
2009530177.tif 000019