JP2002107147A

JP2002107147A - 車両のヨーレート検出装置

Info

Publication number: JP2002107147A
Application number: JP2000297683A
Authority: JP
Inventors: Naoji Nakahara; 直司中原; Masahiko Nakamura; 正彦中村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】角速度の中立点補正を走行中でも行えるこ
と、角速度検出を精度良く行うこと。【解決手段】車両がある程度の速度を出して走行中、
舵角変化が直進状態とみなせる所定の舵角内であり、角
速度変化が所定角速度内である場合に、ヨーレートセン
サ２４からの最大角速度と最小角速度を採用し、それを
角速度候補値としてメモリに記憶する（Ｓ４１３）。そ
の後、舵角候補値を所定距離分メモリに記憶させ（Ｓ４
１４）、角速度候補値の総和と角速度候補値の数により
角速度補正を行う中立点を決定する（Ｓ４１６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両のヨーレート
（角速度）の中立点補正を行うヨーレート検出装置に関
するものであり、例えば、車両等において、ヨーレート
センサからの情報を基にして相対角速度を求め、所定条
件より角速度の中立点を検出して、相対角速度を中立点
により補正し、絶対角速度とするヨーレート検出装置に
係る。

【０００２】

【従来の技術】近年では、車両の運動特性、特に旋回特
性を制御する手段として、制動力を左右の車輪に付与す
る左右差制御により旋回モーメントを制御する装置が注
目され、実用化されている。例えば、この主の装置は車
両が旋回運動中において、過度のオーバーステアと判定
されたときには、旋回外側の前輪に制動力が付与され、
車両に対し外向きのヨーモーメント、即ち、車両を旋回
外側に向けるヨーモーメントが生ずるように制御される
（オーバーステア抑制制御）。一方、車両が旋回運動中
に過度のアンダーステアとなった場合には、車両に対し
内向きのヨーモーメント、即ち、車両を旋回内側に向け
るヨーモーメントが生ずるように制御される（アンダー
ステア抑制制御）。これらの制御は、ＶＳＣ：ビークル
スタビリティコントロール（車両安定制御）に採用
されている。

【０００３】このような車両の運動制御装置には、車両
のヨーレート（車両回転方向の角速度）を検出するた
め、通常、ヨーレートセンサが用いられ、ヨーレートセ
ンサの零点補正方法が、例えば、特開２０００−１２１
６６４号公報に開示されている。この公報では、車輌停
止を判断し、車両が停止した時のヨーレートを仮ゼロ点
に設定し、この仮ゼロ点を基準にヨーレートセンサの出
力に基づき、実ヨーレートを演算する。更に、操舵角検
出手段により検出された検出操舵角及び車体速度に基づ
いて目標ヨーレートを設定し、目標ヨーレートと実ヨー
レートの比較結果（偏差）に応じて零点補正を行うもの
である。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】通常、ヨーレートセ
ンサからの出力は温度により変動（温度ドリフト）し、
車両走行中では時間経過に関係した誤差（時間ドリフ
ト）が発生し、誤差が発生するが、上記公報に示される
零点補正方法では、車両の停止を基準に補正させるた
め、車両が動いている状態では補正を行うことができ
ず、零点の補正方法が複雑であり、処理時間が長くな
る。

【０００５】そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、角速度の中立点補正を走行中でも行
えること、角速度検出を精度良く簡単な方法で行うこと
を技術的課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた技術的手段は、車両の舵角を検出する舵角検
出手段（２）と、車両のヨーレートを検出する角速度検
出手段（２４）と、車速を検出する車速検出手段（５）
と、車速が所定車速範囲内且つ舵角変化が所定舵角内で
ある場合の最大角速度と最小角速度を採用（Ｓ４１２）
し、これらの情報を基に角速度候補値を所定距離毎（Ｓ
４１４）に所定回数記憶（Ｓ４１３）する角速度候補値
記憶手段（１１）と、記憶された角速度候補値の総和
(角速度データＭＥＡＮ［０〜Ｎ］の合計)と角速度候補
値の数（カウント定数）により角速度の補正を行う中立
点を決定（Ｓ４１６）する中立点決定手段（１１）と、
を備えたことである。

【０００７】これによれば、車速が所定車速範囲内且つ
舵角変化が所定舵角内である場合の角速度の値を採用す
ることで、所定舵角（車両がある程度の速度を出して走
行中、直進しているとみなせるときの舵角：例えば、１
０°）内の最大角速度と最小角速度を検出する。このよ
うに、直進状態とみなせる舵角における舵角情報を基
に、舵角候補値を所定距離毎（例えば、１０ｍ、或い
は、１００ｍ）をメモリに記憶し、メモリに記憶された
角速度候補値から、角速度候補値の総和と角速度候補値
の数により角速度補正を行う中立点を所定距離毎に決定
できるため、所定距離毎に正確な中立点の補正が可能と
なる。中立点補正は直進状態とみなせる走行中に行うこ
とができ、所定距離毎に補正することが可能となる。ま
た、中立点の補正には所定距離毎に記憶された角速度候
補値の総和と角速度候補値の数を用いて、メモリに記憶
された角速度候補値の所定距離毎の平均値によって決定
することが可能となるので、簡単な演算処理により精度
良く行うことが可能となる。

【０００８】この場合、角速度候補値の最大角速度と最
小角速度の偏差が所定偏差内である場合（Ｓ４１２）に
中立点を決定すれば、角速度偏差が安定した領域で精度
良く中立点の補正が行える。

【０００９】尚、本発明の理解を容易にするため、上記
に示す括弧内には参考までに以下に述べる実施形態で用
いられる参照番号を付記したが、これに限定されないも
のとする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明のヨーレート検出装置を車
両の駐車補助装置１に適用した場合のシステム構成図で
ある。この図において、駐車補助装置１を制御するコン
トローラ１６には車両の後方を撮影するＣＣＤカメラ
（以下、カメラと称す）１７、ステアリングホイール
（以下、ステアリングと称す）２１の操舵角を検出する
ステアリングセンサ２、トランスミッションのシフトレ
バーのリバース（後退）状態を検出するシフトレバーリ
バーススイッチ３、駐車操作時に駐車アシスト機能を動
作させる駐車スイッチ４、トランスミッションのミッシ
ョン回転軸に設けられた車速センサ５からの信号、及
び、車両のヨーレート（車両上下方向を中心とした角速
度）を検出するヨーレートセンサ２４からの信号が入力
されており、これらの信号を基にコントローラ１６はデ
ィスプレィ１３上に、車両の後方画像と後述する走行予
想軌跡２０を表示できるようになっている。更に、音声
合成回路７により音声合成出力がスピーカ８からドライ
バに対して、音声が発せられるようになっている。

【００１２】尚、ＣＰＵ１１に入力される車速センサ５
からの信号は、ミッションの回転軸の回転に応じたパル
ス信号を発生するものを用いているが、これに限定され
ず、アンチスキッドブレーキ制御やスタビリティ制御等
を行うコントローラ（図示せず）に通常入力されている
車速信号を用いることも可能であり、このような信号の
パルス周期で車両が走行または停止中の車速がわかるよ
うになっている。

【００１３】コントローラ１６の内部には制御を司るＣ
ＰＵ１１、ディスプレィ１３にグラフィックスを描画す
るグラフィックス描画回路１２、グラフィックス信号と
カメラ１７からの後方画像を重ね合わせるスーパーイン
ポーズ回路９、カメラ画像から同期信号を抽出してグラ
フィックス描画回路１２へ供給する同期分離回路１０、
カメラ１７からの信号を受けて駐車区画の画像認識を行
う駐車区画検出用の画像認識装置１５が設けられてい
る。尚、画像認識装置１５はコントローラ１６に別体で
設けることも可能である。

【００１４】ディスプレィ１３上にはステアリングの舵
角状態により点灯状態が変化する舵角状態表示（表示マ
ーカー）１４が設けられ、ステアリング舵角の状態によ
り表示マーカー１４は左右、中央のいずれかが点灯し、
ステアリング２１がどちらに転舵されているかが、後方
画像と一緒にわかるようになっている。

【００１５】図２は、駐車補助装置１を車両に取り付け
た場合の取付図を示す。後方を撮像するカメラ１７は車
両後方のナンバープレートの上中央付近に取り付けら
れ、光軸を下方に向けて設置される。具体的には、図３
に示されるように、車両後方の中央に下方（約３０度）
に向けて取り付けられ、カメラ自体は広角レンズにより
左右１４０度の視野を確保し、後方８ｍ程度までの領域
を撮影できるようになっている。

【００１６】また、車両の室内のセンターコンソールに
はパネル面にディスプレィ１３が備え付けられており、
グローブボックス上方にはコントローラ１６が内部に設
けられている。更に、駐車を補助する要求を出す駐車ス
イッチ４は、ドライバが操作し易いセンターコンソール
近傍に設けられている。

【００１７】ここで、ステアリングセンサ２について、
図４を参照して説明する。このステアリングセンサ２は
市販のものを用いており、ステアリング２１の舵角が検
出可能である。これは、ステアリングコラムシャフト２
３と一体回転するようにスリット板２ａが取付けられて
おり、９０°の位相差がついた２組のフォトインタラプ
タ２ｃ，２ｂが取付けられている。この構成において、
ディスク板２ａに円周状に設けられた複数のスリットの
回転により、光を通過または遮断してフォトトランジス
タをオン／オフさせることにより、Ａ相、Ｂ相の２つの
信号パルスを出力している。これは、ステアリング２１
の回転方向によりＡ相に対し、Ｂ相は９０°位相が遅れ
るか、または、進んで出力されるようになっており、本
実施形態では、ステアリング角度が１°／パルスのもの
を用いている。

【００１８】次に、図５を参照してコントローラ１６の
処理について説明する。コントローラ１６は電源オン
（アクセサリスイッチがオン）で図５に示すプログラム
はスタートするようになっている。

【００１９】ステップＳ１０１ではこの処理に必要なメ
モリに各種初期値を設定する。その後、ステップＳ１０
２でシフトリバーススイッチ３の状態をチャックし、オ
フ（リバースでない）ならば、ディスプレィ１３の表示
をステップＳ１１１で止め、ステップＳ１０２に戻る。
一方、シフトリバーススイッチ３がオン（リバースレバ
ーの状態）になるとステップＳ１０３を行う。ステップ
Ｓ１０３ではディスプレィ１３をカメラ画像モードに切
り換えて、車両後方の画像を生画像として表示できるモ
ードにする。つまり、通常のバックモニタカメラであ
る。

【００２０】次に、ステップＳ１０４において駐車操作
時に駐車を補助する駐車スイッチ４をチェックする。こ
こで、駐車スイッチ４の状態がオフ（駐車補助要求がな
い状態）であれば、ディスプレィ１３のグラフィック画
面をステップＳ１１２でクリヤし、ディスプレィ１３に
は後方の生画像表示のみとし、ステップＳ１０２に戻
る。一方、ステップＳ１０４において駐車スイッチ４が
オン（駐車補助要求がある状態）であるならば、ステッ
プＳ１０５に進み、音声合成回路７に予め決められた音
声信号出力をし、スピーカ８より音声出力を行う。即
ち、状況に応じて「駐車アシストします。軌跡を希望の
位置に合わせて、周囲に注意しながらバックして下さ
い。」、「ただいまより、駐車ガイドを開始いたしま
す。画面の緑（走行予想軌跡）の表示の先端が、駐車区
画に向かうように、ハンドルを回して下さい。」、「右
（左）にご注意下さい。」等の予め決められた音声メッ
セージで、ドライバに対して音声により案内を行う。

【００２１】次に、ステップＳ１０６においてステアリ
ングセンサ２からステアリングセンサ値Ｎを読み込み、
その値を基に駐車操作時の現在の旋回半径Ｒの算出を行
う。具体的には、ステアリングセンサ２の読み込みをＡ
相信号の立ち上がりエッジ検出時にメインプログラムに
割り込みを発生させ、図６に示す割り込み処理を実行す
る。つまり、図６のステップＳ２０１においてＢ相信号
の状態をチェックし、Ｂ相信号がハイ（Ｈ：高電位）な
ら、ステップＳ２０２においてステアリングカウント値
Ｎをインクリメントし、ロー（Ｌ：低電位）ならデクリ
メントしてその値をメモリに記憶する。この場合、ステ
アリングカウント値Ｎは、１パルスが１°のため、θ＝
Ｎとなる。

【００２２】しかし、上記に示すステアリング値Ｎのカ
ウントのみではステアリング２１の絶対舵角が不定とな
ってしまうため、図７に示す方法によりステアリング舵
角の中立点を検出し、Ｎ＝０として中立点を決める。

【００２３】そこで、図７〜図９を参照して中立点の決
定（中立点処理）について説明するが、この処理は一定
周期のタイマ割り込みで実行される。

【００２４】図７では、ステップＳ３０１の中立点処理
（短距離）の後に，ステップＳ３０２において中立点処
理（長距離）を行うが、ステップＳ３０１，３０２に示
す中立点処理は、基本的に図８および図９に示される処
理と同じ処理を実行するものであり、この処理において
はパラメータの設定が短距離用と長距離用とで独立して
設定される。即ち、ステップＳ３０１において短距離の
中立点処理を行った場合には、短距離用のパラメータ
（距離定数最大／最小車速定数、区間内舵角変化／舵角
データ変化許容値定数、区間内角速度変化／角速度デー
タ変化許容値定数、カウント定数）が設定され、この処
理により中立点が決定されると短距離成立を示す短距離
成立フラグがセットされるが、中立点が決定されない
と、短距離成立フラグは初期化後の状態（クリア状態）
を維持する。同様にして、ステップＳ３０２において長
距離の中立点処理を行った場合には、長距離用のパラメ
ータ（距離定数最大／最小車速定数、区間内舵角変化／
舵角データ変化許容値定数、カウント定数）が設定さ
れ、この処理により中立点が決定されると長距離成立を
示す長距離成立フラグがセットされるが、中立点が決定
されないと、長距離成立フラグは初期化後の状態（クリ
ア状態）を維持する点で異なっている。

【００２５】そこで、図８および図９を参照して中立点
処理に説明すると、ステップＳ４０１では車速センサ５
からのパルス信号の周期を基にして車速を算出し、車速
パルスの累積パルスから車両の走行距離を算出する。次
のステップＳ４０２では、ステアリングセンサ２のステ
アリングカウント値Ｎの変化（例えば、右転舵を１°し
た場合にはカウンタ値を１デクリメントし、左転舵を１
°した場合にはカウンタ値を１インクリメントする）か
ら舵角（ここでは、相対舵角を指す）を算出する。ステ
ップＳ４０２ａでは、ヨーレートセンサ２４からＣＰＵ
１１への角速度の読み込みがなされる。このヨーレート
センサ２４からの出力信号は、車両走行時において、車
両に作用するヨーレート（角速度）の大きさによりリニ
アに変化する。

【００２６】次に、ステップＳ４０３，４０５におい
て、車速と区間内最大車速、区間内最小車速とが比較さ
れる。区間内最大／最小車速とは、本実施形態において
は区間内（例えば、短距離判定では１０ｍ、長距離判定
では１００ｍ）の場合に、短距離／長距離共に初期値と
して、区間内最大車速：２０Ｋｍ／ｈ、区間内最小車
速：３００Ｋｍ／ｈが設定されている。よって、ステッ
プＳ４０３において、車速と区間内最大車速との比較が
なされた場合、車速が区間内最大車速よりも速い場合に
はステップＳ４０４においてそのときの車速が区間内最
大車速として設定される。また、ステップＳ４０５にお
いて、車速と区間内最小車速との比較がなされ、車速が
区間内最小車速より遅い場合にはステップＳ４０６にお
いてそのときの車速が区間内最小車速として設定され
る。

【００２７】同様にして、ステップＳ４０７，４０９に
おいて、今度は舵角と所定区間（短距離の判定では１０
ｍ、長距離の判定では１００ｍ）の区間内最大舵角、区
間内最小舵角とが比較される。区間内最大／最小舵角と
は、例えば、短距離／長距離で別々の初期値が設定され
ており、判定を行う前の初期値には区間内最大舵角：零
をオフセットとする最小舵角値、区間内最小車速：零を
オフセットとする最大舵角値が設定されている。よっ
て、ステップＳ４０７において、ステアリングセンサ２
からの舵角（実舵角）と区間内最大舵角との比較がなさ
れた場合、舵角が区間内最大舵角より大きい場合には、
ステップＳ４０８で区間内最大舵角にそのときの舵角が
設定される。また、ステップＳ４０９において、舵角と
区間内最小舵角との比較がなされ、ステアリングセンサ
２から得られた舵角が区間内最小舵角より小さい場合に
は、ステップＳ４１０において区間内最小車速にそのと
きの舵角が設定される。

【００２８】また、ステップＳ４０７ａ，４０９ａにお
いて、今度は角速度と所定区間（短距離の判定では１０
ｍ、長距離の判定では１００ｍ）の区間内最大角速度、
区間内最小角速度とが比較される。区間内最大／最小角
速度とは、例えば、短距離／長距離で別々の初期値が設
定されており、判定を行う前の初期値には区間内最大角
速度：零をオフセットとする最小角速度値、区間内最小
角車速：零をオフセットとする最大角速度値が設定され
ている。よって、ステップＳ４０７ａにおいて、ヨーレ
ートセンサ２４からの角速度（実角速度）と区間内最大
角速度との比較がなされた場合、角速度が区間内最大舵
角より大きい場合には、ステップＳ４０８ａで区間内最
大角速度にそのときの角速度が設定される。また、ステ
ップＳ４０９ａにおいて、角速度と区間内最小角速度と
の比較がなされ、ヨーレートセンサ２４から得られた角
速度が区間内最小角速度より小さい場合には、ステップ
Ｓ４１０ａにおいて区間内最小角速度にそのときの角速
度が設定される。

【００２９】以上のことから、ステップＳ４０３からス
テップＳ４０６までの処理で、車速の所定区間内（短距
離の中立点処理では１０ｍ、長距離の中立点処理では１
００ｍ）での区間内最大／最小車速が求まると共に、ス
テップＳ４０７からステップＳ４１０までの処理で、上
記した所定区間内での舵角の区間内最大／最小舵角が求
まり、ステップＳ４０７ａからステップＳ４１０ａまで
の処理で、上記した所定区間内での角速度の区間内最大
／最小角速度が求まる。

【００３０】次のステップＳ４１１では、ステップＳ４
０１で算出された車速パルス累計値が距離定数以上であ
るかが比較される。この距離定数は短距離の場合として
短距離所定値（１０ｍ）、長距離の場合として長距離所
定値（１００ｍ）が予め設定されている。即ち、ここで
は、単位区間での判定を行い、短距離の判定では距離が
１０ｍ，長距離の判定では１００ｍ毎の車速状態を含め
た舵角状態により比較がなされる。ステップＳ４１１に
おいて車速パルス累計値が上記した距離定数以上である
場合にはステップＳ４１２を行うが、そうでない場合に
はこの中立点処理を終了する。

【００３１】ステップＳ４１２では区間内最大車速が最
大車速定数（例えば、３００Ｋｍ／ｈ）より低く、且つ
区間内最小車速が最小車速定数（例えば、２０Ｋｍ／
ｈ）より高い（即ち、車両走行中にある程度の車速が出
ている）場合に、区間内最大舵角と区間内最小舵角の偏
差が、直進状態を走行中であるとみなされる区間内舵角
変化許容値定数（例えば、ステアリング舵角で１０°）
よりも小さく、区間内最大角速度と区間内最小角速度の
偏差が、直進状態走行中にノイズと見なされない区間内
角速度変化許容値定数よりも小さいか否か（条件１）が
判定される。そこで、上記の条件１が成立しなければ、
舵角変化および角速度変化がまだ中立位置に収束してい
ないものとみなし、この場合には中立点補正を行わずに
この処理を終了するが、条件１が成立した場合にはステ
ップＳ４１３を行う。

【００３２】ステップＳ４１３では、数バイト連続して
設けられたＣＰＵ内の所定メモリ（舵角データＭＡＸ、
舵角データＭＩＮ、舵角データＭＥＡＮ）に検出された
舵角値（舵角データ）を記憶させる。ここでは、累計カ
ウント（累積カウンタの値）を記憶ポインタ（指標）と
して、区間内最大舵角を舵角データＭＡＸにポインタに
従って上の番地のメモリから下の番地のメモリに順番に
記憶させると共に、区間内最小舵角を同様にして舵角デ
ータＭＩＮに記憶させる。これらのデータが記憶され、
区間内最大舵角と区間内最小舵角との平均を舵角データ
ＭＥＡＮに累積舵角カウントをポインタとして所定領域
に記憶させる。

【００３３】同様にして、数バイト連続して設けられた
ＣＰＵ内の所定メモリ（角速度データＭＡＸ、角速度デ
ータＭＩＮ、角速度データＭＥＡＮ）に検出された角速
度値（角速度データ）を記憶させる。ここでも、累計カ
ウントを記憶ポインタ（指標）として、区間内最大角速
度を角速度データＭＡＸにポインタに従って上の番地の
メモリから下の番地のメモリに順番に記憶させると共
に、区間内最小角速度を同様にして角速度データＭＩＮ
に記憶させる。これらのデータが記憶され、区間内最大
角速度と区間内最小角速度との平均を角速度データＭＥ
ＡＮに累積カウントをポインタとして所定領域に記憶さ
せた後、記憶場所を順に移動させる累積舵角カウンタの
値をインクリメントする。

【００３４】その後、ステップＳ４１４で累積カウンタ
の値が所定のカウント定数になったかが判定される。こ
のカウント定数はステップＳ３０１に示す短距離での処
理とステップＳ３０２に示す長距離での処理で異なり、
短距離ではカウント定数（２０）が設定され、長距離で
はカウント定数（１０）が予め設定されている。このス
テップＳ４１４において、短距離の処理では２００ｍ毎
の舵角値の記憶、長距離の処理では１Ｋｍ毎に舵角値の
記憶がなされたかが判定され、累積カウントが上記した
カウント定数以下の場合にはステップＳ４１５以降の中
立点処理を行わないが、カウント定数より大きくなった
場合には、ステップＳ４１５において今度はポインタ毎
（Ｎ：短距離では１９、長距離では９）に舵角データＭ
ＡＸに記憶されている舵角候補値と舵角データＭＩＮに
記憶されている舵角候補値との偏差が、直進状態である
とみなせる舵角データ変化許容値定数（例えば、ステア
リング舵角で１０°）よりも小さいかが判定される（条
件２）。そこで、上記の条件２が成立しない場合には状
態が安定していないと判断し、正確な中立点補正が行え
ないものとして、ステップＳ４１８において累積を行っ
てきた累積カウントの数をクリアする。

【００３５】一方、条件２が成立する場合にはステップ
Ｓ４１６において、累積カウントをポインタとして記憶
した角速度データＭＥＡＮの所定区間内での総和を算出
し、それをカウント定数（角速度候補値の数）で除算し
たもの、つまり、所定区間毎に求めた角速度データの平
均角速度を所定距離毎（短距離／長距離）の処理でのヨ
ーレートセンサ２４の中立点とし、累積カウンタの数を
クリアする。その後、ステップＳ４１７において成立フ
ラグをセットするが、ここでは、ステップＳ３０１の処
理において短距離の中立点が決定された場合には成立フ
ラグ（短距離成立フラグ）をセットし、ステップＳ３０
２の処理において長距離の中立点が決定された場合には
成立フラグ（長距離成立フラグ）をセットする。

【００３６】以上のような方法により、角速度の中立点
補正を行えば、車速が所定車速範囲内且つ舵角変化が所
定舵角内であり、角速度変化が所定角速度内である場
合、直進状態とみなせる舵角における舵角情報およびノ
イズを除去した角速度情報を基に、舵角候補値を所定距
離毎（例えば、短距離：１０ｍ、長距離：１００ｍ）を
メモリに記憶し、メモリに記憶された角速度候補値か
ら、角速度候補値の総和と角速度候補値の数により角速
度補正を行う中立点を所定距離毎に決定できるため、所
定距離毎に正確な中立点の補正ができる。この中立点補
正は直進状態とみなせる走行中に行うことができ、補正
には所定距離毎に記憶された角速度候補値の総和と角速
度候補値の数を用いて、メモリに記憶された角速度候補
値の所定距離毎の平均値によって決定することができる
ので、簡単な演算処理により行うことができ、図１６に
示す如く、ヨーレートセンサ２４で検出される出力信号
（実測値）に対して、図８および図９の中立点処理によ
る演算値はノイズが除去された状態で実測値に追従し、
しかも、ステアリング舵角および走行距離毎に随時補正
がなされ、精度良く中立点補正を行うことが可能とな
る。

【００３７】その後、図７に戻り、ステップＳ３０３で
はステップＳ３０１，Ｓ３０２に示す中立点処理でセッ
トされたフラグを基にして、短距離と長距離の中立点が
共に求まった（成立フラグがセットされた）かが判定さ
れる。ここで、両方の中立点が求まり成立している場合
には、ステップＳ３０４において、長距離の中立点処理
で決定された舵角値が極めて安定している中立点をステ
アリング舵角の中立点とする。

【００３８】一方、ステップＳ３０３の条件が成立しな
い場合には、ステップＳ３０５において短距離が未成立
の状態で長距離のみが成立している場合には、ステップ
Ｓ３０６で同じく長距離の中立点処理で決定された中立
点をステアリング舵角の中立点とする。また、ステップ
Ｓ３０５の条件が成立しない場合には、今度はステップ
Ｓ３０７の判定を行う。ここでは、短距離の中立点が５
回（２００ｍのデータ×５）決定された場合に、長距離
の中立点（１Ｋｍのデータ）が初めて決定されることか
ら、短距離での中立点が最初に１回だけ成立したものの
長距離の中立点が未決定である場合には、ステップＳ３
０８において短距離での中立点処理で決定された最初の
中立点を舵角補正の中立点とする。また、短距離での中
立点処理で２回〜４回中立点が決定された場合、つま
り、ステップＳ３０９に示すように、短距離で中立点が
２回目以降決定されたが、未だ長距離の中立点が決定さ
れていない場合には、ステップＳ３１０において前回決
定された短距離での中立点と今回決定された短距離での
中立点との平均値を舵角補正の中立点とする。つまり、
ステップＳ３０７からステップＳ３１０までの処理で
は、長距離の安定した中立点が求まるまで、短距離区間
毎に早期に短距離の中立点で舵角の補正を行うように
し、誤差分を徐々になくし、最終的には安定した真の中
立点になるようにしている。

【００３９】尚、この場合、短距離での中立点が１つ求
まると、１回の短距離での処理毎に、そこで決定された
短距離の中立点は長距離の中立点が求まるまで時系列的
に今回データ、前回データ、前々回データ、・・として
新旧更新され、所定のメモリに保持される。

【００４０】このように、短距離区間と長距離区間で並
列して中立点を求めれば、長距離区間での極めて安定し
た中立点が決定されていない状態でも、短距離区間で中
立点誤差を移動平均により段階的に減らしながら真の中
立点に近づけてゆき正確な中立点を決定することができ
るので、より正確な舵角補正が行えるものとなる。

【００４１】そこで、再び、図５のメインルーチンに戻
って説明すると、ステップＳ１０７において走行予想軌
跡２０のパラメータ演算を行い、ステップＳ１０８にお
いて後述の方法により求められる走行予想軌跡２０をデ
ィスプレィ１３に後方画像と重ねてグラフィック描画す
る。ステップＳ１０９においては、再度、駐車スイッチ
４をチェックし、駐車スイッチ４がオフ（駐車補助要求
なし）の場合にはステップＳ１０２に戻りステップＳ１
０２からの同じ処理を繰り返すが、オン（駐車補助要求
あり）の場合にはステップＳ１１０において、今度はシ
フトリバーススイッチ３をチェックして、リバース（後
進）でない場合にはステップＳ１０２に戻るが、リバー
ス状態の場合にはステップＳ１０６からステップＳ１１
０までの同じ処理を繰り返す。つまり、駐車スイッチ４
により駐車を補助する要求が出ていれば、繰り返し走行
予想軌跡２０が算出され、後方画面に走行予想軌跡２０
をステアリング舵角に応じてリアルタイムで可変表示さ
せる（図１５参照）。

【００４２】次に、走行予想軌跡２０の求め方について
説明する。これは、図１０に示されるように低速時（こ
こでは、１０Ｋｍ／ｈ以下とする）の旋回中心Ｏは車両
後方の車軸の延長線上に存在し、幾何学的関係によりス
テアリング操舵角（ステアリング角度）θとホイールベ
ースＬとから、旋回半径Ｒは、Ｒ＝Ｌ／ｔａｎθという
関係式により導かれる。尚、この場合、ステアリング舵
角θ＝０の場合には、車両は直進している状態であり、
Ｒ＝∞となる。

【００４３】図１２ではカメラ上でのグラフィックス表
示座標（ｘ，ｙ）を示し、図示の座標系を使用し、座標
変換の方法を図１２に示す。カメラ１７は図１３に示さ
れるように路面から上方Ｈｃの高さで光軸を水平状態か
ら下方にθだけ傾けて取り付けられており、カメラ１７
のレンズは広角で焦点深度が深くとられて、路面の画像
をＣＣＤデバイスに描画するように構成されている。こ
のため、路面座標系（Ｘ，Ｚ）とディスプレィ上での座
標系（ｘ，ｙ）には以下に示すような写像関係が成立す
るものとなる。

【００４４】具体的には、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）：路面座標、
（ｘ，ｙ）：ＣＣＤ素子面のカメラ座標、ｆ：カメラの
レンズ焦点距離、（ｘ’，ｙ’，ｚ’）：レンズ座標、
θ：カメラ取付け角度、Ｈｃ：路面からの取付け高さと
すると、ｘ＝ｆ・ｘ’／ｚ’，ｙ＝ｆ・ｙ’／ｚ’・・・（１）ｘ’＝Ｘとして、ｙ’＝Ｚｓｉｎθ＋（Ｙ−Ｈｃ）ｃｏｓθ｝・・・（２）ｚ’＝Ｚｃｏｓθ−（Ｙ−Ｈｃ）ｓｉｎθ ・・・（３）という関係式が成立する。ここで、路面上の座標のみに
限定すれば、Ｙ＝０となり、ｘ，ｙを上記の関係式によ
り求めれば、ｘ＝ｆ・Ｘ／（Ｚｃｏｓθ＋Ｈｃ・ｓｉｎθ）・・・（４）ｙ＝ｆ・（Ｚｓｉｎθ＋Ｈｃ・ｃｏｓθ）／（Ｚｃｏｓθ＋Ｈｃ・ｓｉｎθ）・・・（５）となる。つまり、路面上の点（Ｘ，Ｚ）をカメラ１７で
撮影した場合のディスプレィ上でのグラフィックス画面
上での座標（ｘ，ｙ）を（４），（５）の関係式より求
めることができる。

【００４５】上記の方法により求めた（ｘ，ｙ）の走行
予想軌跡２０をディスプレィ上に表示する場合、その表
示方法は、図１１に示されるように各種の方法が考えら
れる。つまり、（ａ）では車両の左右輪が通過する予想
轍による表示する方法、（ｂ）では駐車時に車両が走行
する走行エリアをベクトル表示する方法、（３）は一定
距離間隔（はしご間隔：５０ｃｍ）がわかるようにした
はしご状に表示する方法等があり、ここでは（ｃ）を用
いて、駐車操作時に距離感や各位置での車体の角度が分
かり易い方法を採用している。尚、この場合、車両予想
軌跡２０の長さｌは固定長（例えば、３ｍ）にしたり、
一定の角度分とし、旋回状態（緑色とする）と直進状態
（青色とする）で色を変化させたり、更には、予想軌跡
先端部のみを区別し易い表示にしたりする方法をとるこ
ともできる。

【００４６】図１５はディスプレィ１３上での表示画面
の例であり、ステアリング舵角により走行予想軌跡が変
化する状態を示したものであり、これは車両の後方の実
画像に駐車スイッチ４がオンしている（駐車補助要求あ
りの状態）場合にのみ、ステアリング舵角に応じてはし
ご状になった走行予定軌跡２０が重なり合って表示させ
るようにしている。この場合、後方画像に走行予想軌跡
を表示させることで、ステアリング舵角をどれだけ転舵
しているかわかるようにディスプレィ１３の一部に舵角
状態を表示する表示マーカー１４を一緒に表示させれ
ば、実際にどれだけ転舵しているかがわかる。

【００４７】

【効果】本発明によれば、車速が所定車速範囲内且つ舵
角変化が所定舵角内で角速度変化が所定角速度内である
場合の角速度の値を採用することで、所定舵角（車両が
ある程度の速度を出して走行中、直進しているとみなせ
るときのノイズを除去した角速度の最大角速度と最小角
速度を検出し、このような角速度情報を基に、角速度候
補値を所定距離毎をメモリに記憶し、メモリに記憶され
た角速度候補値から、角速度候補値の総和と角速度候補
値の数により角速度補正を行う中立点を所定距離毎に決
定できるため、走行中でも所定距離毎に正確な中立点の
補正ができる。

【００４８】この場合、角速度候補値の最大角速度と最
小角速度の偏差が所定偏差内である場合に、中立点を決
定すれば、角速度偏差が安定した領域で正確な中立点が
決定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるヨーレート検出
装置を車両の駐車補助装置に適用した場合のシステム構
成図である。

【図２】図１に示す駐車補助装置を車両へ取付けた場
合の取付図である。

【図３】図１に示すＣＣＤカメラの検出範囲を示した
図である。

【図４】図１に示すステアリングセンサの形態を示
し、（ａ）はステアリングコラムシャフトへ取り付けら
れるステアリングセンサの平面図、（ｂ）はステアリン
グセンサのスリット板とフォトインタラプタの概要を示
した斜視図、（ｃ）はステアリングセンサのＡ相とＢ相
の出力を示す図である。

【図５】図１に示すコントローラの処理を示すフロー
チャートである。

【図６】図１に示すコントローラのステアリングセン
サ信号処理を示すフローチャートである。

【図７】図１に示すコントローラのステアリングセン
サの中立点処理を示すフローチャートである。

【図８】図７に示す短距離／長距離での中立点処理を
示すフローチャートである。

【図９】図７に示す短距離／長距離での中立点処理を
示す図８の続きのフローチャートである。

【図１０】本発明の一実施形態における走行予想軌跡
の算出に用いる説明図である。

【図１１】本発明の一実施形態における走行予想軌跡
の表示例を示した図であり、（ａ）は予想轍による表
示、（ｂ）は車幅分の走行エリアベルト表示、（ｃ）は
はしご状表示を示す図である。

【図１２】図１に示すＣＣＤカメラおよびディスプレ
ィのグラフィックス表示座標である。

【図１３】図１に示すＣＣＤカメラを車両へ取り付け
た場合の取り付け状態を示した図である。

【図１４】３次元座標系とカメラで撮像されるカメラ
座標系の座標変換方法を説明する説明図である。

【図１５】図１に示すディスプレィの表示画面例であ
る。

【図１６】本発明の一実施形態における中立点処理で
の演算値とヨーレートセンサの実測値および舵角の関係
を示したグラフである。

【符号の説明】

１駐車補助装置（舵角補正装置）２ステアリングセンサ（舵角検出手段）５車速センサ（車速検出手段）１１ＣＰＵ（角速度候補値記憶手段）１３ディスプレィ１７ＣＣＤカメラ（カメラ）２０走行予想軌跡２４ヨーレートセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｐ 21/00 Ｇ０１Ｐ 21/00 // Ｂ６２Ｄ 6/00 Ｂ６２Ｄ 6/00 Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00 113:00 113:00 125:00 125:00 137:00 137:00 Ｆターム(参考） 2F105 AA02 BB07 BB17 3D032 CC50 DA03 DA23 DA33 DA84 DA95 DB07 DC38 EB30 EC40 FF01 GG01 3D046 BB00 BB21 BB32 HH03 HH07 HH08 HH20 HH21 HH22 KK09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の舵角を検出する舵角検出手段と、車両のヨーレートを検出する角速度検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車速が所定車速範囲内且つ舵角変化が所定舵角内である
場合の最大角速度と最小角速度を採用し、これらの情報
を基に角速度候補値を所定距離毎に所定回数記憶する角
速度候補値記憶手段と、記憶された角速度候補値の総和と角速度候補値の数によ
り角速度の補正を行う中立点を決定する中立点決定手段
と、を備えたことを特徴とする車両のヨーレート検出装
置。
【請求項２】角速度候補値の最大角速度と最小角速度
の偏差が所定偏差内である場合に、中立点を決定するこ
とを特徴とする請求項１に記載の車両のヨーレート検出
装置。