JP2009255642A - 車両用走行状態推定装置及びその方法、並びに車両検出のヨーレートの補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両が加減速しても、ヨーレートセンサが出力するヨーレート値に基づいて高い精度で自車両の走行状態を推定する。
【解決手段】走行状態推定装置は、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ３と、ヨーレートセンサ３が検出したヨーレート値をフィルタ処理するフィルタ１１と、フィルタ１１が出力したヨーレート値を基に、車両の走行状態を推定する走行状態推定部１４と、車両の直進走行状態を判定する直進状態判定部１３と、車両の加速度又は減速度の何れかを検出する前後加速度センサ４と、直進状態判定部１３が車両が直進走行していると判定すると、前後加速度センサ４が検出した車両の加速度又は減速度を基に、フィルタ１１の時定数を設定する時定数設定部１２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヨーレートを基に、車両の走行状態を推定する車両用走行状態推定装置及びその方法、並びに車両で検出したヨーレートを補正する車両検出のヨーレートの補正方法に関する。

従来より、ヨーレートセンサが検出したヨーレート及び自車速センサが検出した自車速を基に、自車両がこれから進む進路を推定する装置がある（例えば特許文献１参照）。このような従来の装置では、ヨーレート検出値のふらつきに起因した進路の推定誤差を減少するために、ヨーレートセンサが出力するヨーレート検出値に対してフィルタ処理を施すことで、ヨーレート検出値の変化に対して進路推定の変化の応答性を低下させている。
特開２００４−２１７１７８号公報

ところで、自車両が加速又は減速したときに、その加減速がヨーレートセンサに外乱として入力される場合がある。このような場合に、ヨーレートセンサが出力するヨーレート検出値を基に進路推定をしても、進路推定が正確なものではなくなる。例えば、前述のような従来の装置でも、ヨーレートセンサが出力するヨーレート検出値に対して通常のフィルタ処理をすることになるだけなので、そのフィルタ処理後のヨーレート値を基に進路推定をしても、進路推定が正確なものではなくなる。
本発明の課題は、自車両が加減速しても、ヨーレートセンサが出力するヨーレート値に基づいて高い精度で自車両の走行状態を推定することである。

前記課題を解決するために、本発明は、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、前記ヨーレート検出手段が検出したヨーレート値をフィルタ処理するフィルタ手段と、前記フィルタ手段が出力したヨーレート値を基に、車両の走行状態を推定する走行状態推定手段と、を備え、車両の直進走行状態を直進走行状態判定手段により判定し、車両の加速度又は減速度の何れかを加減速度検出手段により検出し、前記直進走行状態判定手段が車両が直進走行していると判定すると、前記加減速度検出手段が検出した車両の加速度又は減速度を基に、前記フィルタ手段の時定数を時定数設定手段により設定する。
ここで、車両の走行状態には、車両自体の走行状態や車両が走行する走行路形状が含まれる。

本発明によれば、車両が直進走行していると判定すると、車両の加速度又は減速度を基に、フィルタ手段の時定数を設定することで、車両の加速度又は減速度に応じて、ヨーレート検出手段が検出したヨーレート値を最適にフィルタ処理できる。これにより、自車両が加速や減速をしても、ヨーレート検出手段が検出したヨーレート値に基づいて高い精度で車両の走行状態を推定できる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（構成）
本実施形態は、本発明を適用した走行状態推定装置である。
図１は、本実施形態の走行状態推定装置の構成を示す。走行状態推定装置は、自車両に搭載されて使用されるものである。走行状態推定装置は、車間距離センサ１、車速センサ２、ヨーレートセンサ３、前後加速度センサ４、スロットルアクチュエータ５、ブレーキアクチュエータ６及びコントローラ１０を備える。

車間距離センサ１は、レーダ装置を備え、所定周期ごとに自車両前方の所定範囲にレーザ光を送出し、先行車に反射して戻ってくる反射光を受光することにより、自車両と先行車両との車間距離を検出する。車間距離センサ１は、検出結果をコントローラ１０に出力する。車速センサ２は、自車両の速度を検出する。車速センサ２は、検出結果をコントローラ１０に出力する。ヨーレートセンサ３は、ヨーレート、すなわち自車両が旋回する速度を検出する。ヨーレートセンサ３は、検出結果をコントローラ１０に出力する。前後加速度センサ４は、自車両の加減速度を検出する。前後加速度センサ４は、検出結果を前後加速度センサ４に出力する。

コントローラ１０は、各種処理、制御等を行う。例えばソフトウェアの形態としてコントローラ１０を実現する。具体的には、コントローラ１０は、その処理として、車間距離センサ１が送出及び受光したレーザ光を基に、先行車両を検出するとともに、検出した先行車両に自車両が追従して自動走行するための先行車追従制御を行う。すなわち、コントローラ１０は、車間距離センサ１が検出した車間距離、及び車速センサ２が検出した自車速を基に、自車両と先行車両との車間距離を一定距離に保つように、スロットルアクチュエータ５及びブレーキアクチュエータ６を制御する。コントローラ１０は、スロットルアクチュエータ５の制御により、車両駆動力を制御している。また、コントローラ１０は、ブレーキアクチュエータ６の制御により、車両制動力を制御する。また、コントローラ１０は、ヨーレートセンサ３が検出したヨーレート、及び前後加速度センサ４が検出した加減速度を基に、自車両の走行状態を推定する。

図２は、自車両の走行状態を推定するための構成を示す。同図に示すように、コントローラ１０は、そのための構成として、フィルタ１１、時定数設定部１２、直進状態判定部１３及び走行状態推定部１４を備える。
直進状態判定部１３は、自車両が直進しているか否かを判定する。直進状態判定部１３は、その判定結果を時定数設定部１２に出力する。時定数設定部１２は、直進状態判定部１３の判定結果を基に、フィルタ１１の時定数Ｔを設定する。

ここで、図３及び図４は、時定数設定部１２及び直進状態判定部１３の処理手順を示す。例えば１０ｍsec.毎の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって演算処理を実行する。なお、演算処理によって得た情報を随時記憶装置に更新記憶すると共に、必要な情報を随時記憶装置から読み出す。以下に、この処理手順を沿って、時定数設定部１２及び直進状態判定部１３の処理手順をさらに詳しく説明する。

図３に示すように、先ず処理を開始すると、ステップＳ１において、直進状態判定部１３は、自車両の直進状態を判定する。図４は、その処理手順を示す。
先ず、ステップＳ１１において、直進状態判定部１３は、ヨーレートセンサ３の出力（ヨーレート）の極性が同一極性である継続時間Ｔｄを検出する。ヨーレートセンサ３は、右方向への旋回及び左方向への旋回に応じて、極性出力をしている。例えば、自車両が右方向に旋回している場合、正値のヨーレート値を出力し、自車両が左方向に旋回している場合、負値のヨーレート値を出力する。このようなことから、このステップＳ１１では、ヨーレートセンサの極性（正値及び負値）を常に監視し、同一極性の継続時間（正値及び負値の何れか一方を連続して検出した時間）Ｔｄを検出する。また、ここでいう継続時間Ｔｄは、ヨーレートの極性の変化との関係で、自車両が直進状態であることを判定するのに適した値である。

続いてステップＳ１２において、直進状態判定部１３は、前記ステップＳ１１で検出した継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ３未満であるか否かを判定する。ここで、実験値、経験値又は理論値等により所定時間Ｔ３を決定する。直進状態判定部１３は、継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ３未満の場合（Ｔｄ＜Ｔ３）、ステップＳ１３に進む。また、直進状態判定部１３は、継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ３以上の場合（Ｔｄ≧Ｔ３）、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ１３では、直進状態判定部１３は、自車両が直進状態であると判定し、該図４（ステップＳ１）の処理を終了する。また、ステップＳ１４では、直進状態判定部１３は、自車両が非直進状態（旋回状態）であると判定し、該図４（ステップＳ１）の処理を終了する。

図３に戻り、続いてステップＳ２において、直進状態判定部１３又は時定数設定部１２は、前記ステップＳ１の判定結果が直進状態を示す（前記ステップＳ１３の結果）か否かを判定する。直進状態判定部１３又は時定数設定部１２は、直進状態を示す場合、ステップＳ３に進み、そうでない場合（非直進状態の結果の場合（前記ステップＳ１４の結果の場合））、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、時定数設定部１２は、フィルタ１１の時定数Ｔを値Ｔ１に設定する（Ｔ＝Ｔ１）。ここで、値Ｔ１は、ヨーレートセンサ３が出力するヨーレートを通常のフィルタ処理をするための時定数相当である。例えば、値Ｔ１は、前記特許文献１のように、ヨーレートセンサが検出したヨーレート値のふらつきに起因した進路の推定誤差を減少するのに適した値である。そして、時定数設定部１２は、該図３に示す処理を終了する。

ステップＳ３では、時定数設定部１２は、前後加速度センサ４が検出した加減速度αが所定値Ａ未満であり、かつ所定値−Ａよりも大きいか否かを判定する。すなわち、時定数設定部１２は、加減速度α（ｍ／ｓ²）の絶対値｜α｜が所定の絶対値｜Ａ｜未満か否を判定する。時定数設定部１２は、加減速度αの絶対値｜α｜が所定の絶対値｜Ａ｜未満の場合（｜α｜＜｜Ａ｜）、ステップＳ４に進む。また、時定数設定部１２は、加減速度αの絶対値｜α｜が所定の絶対値｜Ａ｜以上の場合（｜α｜≧｜Ａ｜）、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、時定数設定部１２は、フィルタ１１の時定数Ｔを値Ｔ２に設定する（Ｔ＝Ｔ２）。ここで設定する時定数Ｔに設定する値Ｔ２は、前記ステップＳ６で時定数Ｔに設定した値Ｔ１よりも大きい値である（Ｔ２＞Ｔ１）。そして、時定数設定部１２は、該図３に示す処理を終了する。
ステップＳ４では、時定数設定部１２は、加減速度αを用いて、下記（１）式により、時定数Ｔを設定する。
Ｔ＝Ｔ１＋（Ｔ２−Ｔ１）・｜α｜／Ａ ・・・（１）
そして、時定数設定部１２は、該図３に示す処理を終了する。

図５は、前記図３の処理により直進状態と判定した場合に設定する時定数を示す。図５に示すように、自車両が直進状態であると判定した場合において、自車両の加減速度αの絶対値｜α｜が所定の絶対値｜Ａ｜未満のとき、該加減速度αの絶対値｜α｜が０から該所定の絶対値｜Ａ｜まで増加するのに応じて、時定数Ｔは、値Ｔ１から値Ｔ２まで線形的に増加する。ここで、値Ｔ１は、自車両が非直進状態であると判定した場合に時定数Ｔに設定する値である。そして、時定数Ｔは、自車両の加減速度αの絶対値｜α｜が所定の絶対値｜Ａ｜以上になると、値Ｔ２となる（値Ｔ２の一定値となる）。
フィルタ１１は、前述の処理により時定数設定部１２が設定した時定数Ｔにより、ヨーレートセンサ３からのヨーレートをフィルタ処理する。フィルタ１１は、フィルタ処理したヨーレートを走行状態推定部１４に出力する。

走行状態推定部１４は、フィルタ１１がフィルタ処理を施したヨーレートを用いて、自車両の走行状態として、自車両の走行路の車線形状（走行路形状）を推定する。この場合、走行状態推定部１４は、フィルタ１１がフィルタ処理を施したヨーレート及び車速センサ２が検出した自車速を基に、走行車線の曲り度合を推定する。より詳しくは、走行状態推定部１４は、フィルタ処理が施されたヨーレートと自車速とから走行車線の曲率半径を推定する。例えば、ヨーレートＹ（ｒａｄ／ｓｅｃ）及び自車両Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）を用いて、下記（２）式により、自車両の旋回半径Ｒ（ｍ）を推定値として算出する。
Ｒ＝Ｖ／Ｙ ・・・（２）

なお、走行状態推定部１４は、フィルタ１１でフィルタ処理が施されたヨーレートを用いて、公知の方法により走行車線の曲り度合を推定することもできる。そして、走行状態推定部１４は、以上のように推定した走行車線の曲り度合を基に、走行車線幅等の走行車線情報を考慮して自車両の進行方向前方における、自車両が走行している走行車線の形状を推定する。走行車線情報として、たとえば図示しないナビゲーション装置、又は車両の進行方向前方を撮像するカメラから得られる情報等を用いることができる。

また、走行状態推定部１４は、自車両の走行状態として、自車両自体の走行状態を判定することもできる。自車両自体の走行状態とは、具体的には、自車両の旋回状態である。この場合、走行状態推定部１４は、既知の方法を用いて自車両が旋回状態にあるか否かを判定する。例えば、走行状態推定部１４は、フィルタ１１がフィルタ処理を施したヨーレートが所定のしきい値を上回ったとき、自車両が旋回状態にあると判定する。

（動作及び作用）
動作及び作用は次のようになる。ここでは、自車両に走行状態の推定に係る動作及び作用を説明する。
車両走行中、直進状態判定部１３は、自車両が直進状態か否かを判定する。時定数設定部１２は、直進状態判定部１３の判定結果を基に、フィルタ１１の時定数Ｔを設定する。そして、フィルタ１１は、時定数設定部１２が設定した時定数Ｔにより、ヨーレートセンサ３からのヨーレートをフィルタ処理する。走行状態推定部１４は、そのフィルタ処理が施されたヨーレートを基に、自車両の走行状態（走行路形状等）を推定する。

ここで、時定数設定部１２は、直進状態判定部１３が自車両が非直進状態であると判定している場合、時定数Ｔを値Ｔ１（＜Ｔ２）に設定している。一方、時定数設定部１２は、直進状態判定部１３が自車両が直進状態であると判定している場合において、自車両の加減速度αの絶対値｜α｜が所定の絶対値｜Ａ｜未満のときには、該加減速度αに応じて、時定数Ｔしている。具体的には、時定数設定部１２は、加減速度αの絶対値｜α｜が０から該所定の絶対値｜Ａ｜まで増加するのに応じて、時定数Ｔを値Ｔ１から値Ｔ２まで線形的に増加させる設定をしている。そして、時定数設定部１２は、直進状態判定部１３が自車両が直進状態であると判定している場合において、自車両の加減速度αの絶対値｜α｜が所定の絶対値｜Ａ｜以上になると、時定数Ｔを値Ｔ２に設定している。

このようなことから、フィルタ１１では、直進状態判定部１３が自車両が直進状態であると判定している場合には、時定数Ｔが通常値（値Ｔ１）よりも大きい値に設定されるため、立ち上がりを抑え又は振動（振れ）を抑える等して、ノイズを除去したヨーレートを出力する。このとき、加減速度｜α｜が大きくなるほど時定数Ｔが大きくなるので（｜α｜≧｜Ａ｜で最大値Ｔ２を限度に設定）、フィルタ１１は、加減速度｜α｜が大きくなるほど、より強くノイズ除去したヨーレートを出力する。そして、走行状態推定部１４では、そのように自車両が加減速している場合には、該加減速度に応じてノイズ除去されたヨーレートを基に、車線形状や自車両の旋回状態を推定している。

ここで、自車両が加減速したときに、その加減速度がヨーレートセンサに外乱として入力される場合がある。よって、そのまま、ヨーレートセンサが出力したヨーレートを基に、自車両の走行状態（走行路形状等）を推定してしまうと、推定した自車両の走行状態は精度が低いものとなる。例えば、自車両の加減速に起因して走行路形状がカーブ路であると誤推定してしまうと、隣接車線を走行していた車両が、そのような誤推定による走行路形状の変化との関係から、自車両の前方に割り込んできたと誤検出してしまうことになる。この場合、走行制御として、不用意に制動制御等を行ってしまうことになる。

これに対して、本実施形態では、ヨーレートセンサ３と走行状態推定部１４との間にフィルタ１１を備えている。さらに、そのフィルタ１１の時定数を自車両の加減速度に応じて設定（加減速度が大きくなるほど時定数を大きく設定）している。これにより、フィルタ１１は、加減速度に応じてヨーレートセンサ３の出力の振れ幅が大きくなっても、それに適合してそのノイズの振れを抑制できる。これにより、走行状態推定部１４では、自車両が加減速している場合に載ってしまうノイズが除去されたヨーレートを基に、自車両の走行状態を推定することができる。よって、前述のように、隣接車線を走行していた車両が、自車両の前方に割り込んできたと誤検出してしまうことも防止でき、不用意に制動制御等を行ってしまうことを防止できる。

一方、直進状態判定部１３が自車両が非直進状態（旋回状態）であると判定している場合には、時定数Ｔを通常値としての値Ｔ１に設定している。これにより、走行状態推定部１４に入力されるヨーレートは、自車両が非直進状態であると判定した場合の応答性が、遅い状態から早い状態に戻る（通常の応答特性となる）。これにより、走行状態推定部１４では、ヨーレートセンサ３の出力特性により近いヨーレートを基に、自車両の走行状態を推定することができる。このとき、フィルタ１１の時定数Ｔをヨーレートセンサ３が検出したヨーレートのふらつきに起因した進路の推定誤差を減少するのに適した値に設定しているのであれば、走行状態推定部１４は、実際に走行しているカーブ路の形状を高い精度で推定できる。

ここで、図６は、フィルタ処理後のヨーレートを用いて推定した自車線を示す図であり、異なるフィルタ特性に応じて、２つの自車線を示している。車線１０２は、フィルタ処理の特性を高めた場合（時定数が大きい場合）の推定車線を示しており、車線１０１は、フィルタ処理の特性を低くした場合（時定数が小さい場合）の推定車線を示している。同図に示すように、フィルタ処理の特性を高めると、ヨーレートの変化に対して、推定する自車線がさらに緩やかに変化する。すなわち、フィルタ処理の特性を高めることは、ヨーレートセンサ３が出力するヨーレートの変化に対する推定車線の変化の応答性を低くすることを意味し、フィルタ処理の特性を低くすることは、ヨーレートセンサ３が出力するヨーレートの変化に対する推定車線の変化の応答性を高くすることを意味する。よって、自車両がカーブ路（旋回路）を走行している場合に、ヨーレートセンサ３が出力するヨーレートの変化に対する推定車線の変化の応答性を低くすると、カーブの形状の推定誤差が大きくなる。このようなことから、ヨーレートセンサ３が出力するヨーレートの変化に対する推定車線の変化の応答性を高く（フィルタ特性を低く）することで、実際に走行しているカーブ路の形状を高い精度で推定できるようになる。
なお、この実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、この実施形態では、ヨーレートセンサ３の出力（ヨーレート）の極性を基に、自車両の直進状態を判定している。しかし、これに限定されるものではない。

図７は、自車両の直進状態を判定する他の処理例を示す。同図に示すように、先ずステップＳ２１において、直進状態判定部１３は、左右の車輪速差を常に監視し、その左右の車輪速差が所定値以下となる継続時間Ｔｄを検出する。この場合、自車両は、前後の少なくとも一方の左右輪に車輪速センサを搭載し、その左右輪の車輪速センサの検出値の差を検出する。続いてステップＳ２２において、直進状態判定部１３は、前記ステップＳ２１で検出した継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ４よりも長いか否かを判定する。ここで、実験値、経験値又は理論値等により所定時間Ｔ４を決定する。直進状態判定部１３は、継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ４よりも長い場合（Ｔｄ＞Ｔ４）、ステップＳ２３に進む。また、直進状態判定部１３は、継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ４以下の場合（Ｔｄ≦Ｔ４）、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２３では、直進状態判定部１３は、自車両が直進状態であると判定し、該図７（前記ステップＳ１に相当）の処理を終了する。また、ステップＳ２４では、直進状態判定部１３は、自車両が非直進状態であると判定し、該図７（前記ステップＳ１に相当）の処理を終了する。以上のようにして、左右の車輪速差を基に、自車両の直進状態を判定することもできる。なお、このようなことから、ここでいう継続時間Ｔｄや左右の車輪速差との比較に用いる所定値は、左右の車輪速差から自車両が直進状態であることを判定するのに適した値である。

図８は、自車両の直進状態を判定するさらに他の処理例を示す。同図に示すように、先ずステップＳ３１において、直進状態判定部１３は、操舵角を常に監視し、その操舵角が所定値以下となる継続時間Ｔｄを検出する。この場合、自車両は、ステアリングホイールに操作角センサを搭載し、操作角センサから操舵角を検出する。続いてステップＳ３２において、直進状態判定部１３は、前記ステップＳ３１で検出した継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ５よりも長いか否かを判定する。ここで、実験値、経験値又は理論値等により所定時間Ｔ５を決定する。直進状態判定部１３は、継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ５よりも長い場合（Ｔｄ＞Ｔ５）、ステップＳ３３に進む。また、直進状態判定部１３は、継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ５以下の場合（Ｔｄ≦Ｔ５）、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３３では、直進状態判定部１３は、自車両が直進状態であると判定し、該図８（前記ステップＳ１に相当）の処理を終了する。また、ステップＳ３４では、直進状態判定部１３は、自車両が非直進状態であると判定し、該図８（前記ステップＳ１に相当）の処理を終了する。以上のようにして、操舵角を基に、自車両の直進状態を判定することもできる。なお、このようなことから、ここでいう継続時間Ｔｄや操舵角との比較に用いる所定値は、操舵角から自車両が直進状態であることを判定するのに適した値である。

また、前述のような、ヨーレート値の極性を基に行う判定、左右の車輪速差を基に行う判定及び操舵角を基に行う判定を組み合わせて、最終的に自車両の直進状態を判定することもできる。この場合、例えば、各判定結果に重み付けをして、最終的に自車両の直進状態を判定することもできる。
なお、この実施形態では、ヨーレートセンサ３は、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段を実現している。また、フィルタ１１は、前記ヨーレート検出手段が検出したヨーレート値をフィルタ処理するフィルタ手段を実現している。また、走行状態推定部１０は、前記フィルタ手段が出力したヨーレート値を基に、車両の走行状態を推定する走行状態推定手段を実現している。また、直進状態判定部１３は、車両の直進走行状態を判定する直進走行状態判定手段を実現している。また、前後加速度センサ４は、車両の加速度又は減速度の何れかを検出する加減速度検出手段を実現している。また、時定数設定部１２は、前記直進走行状態判定手段が車両が直進走行していると判定すると、前記加減速度検出手段が検出した車両の加速度又は減速度を基に、前記フィルタ手段の時定数を設定する時定数設定手段を実現している。

また、この実施形態では、車両が直進走行している場合に、該車両の加速度又は減速度を基に、フィルタ手段の時定数を設定するとともに、ヨーレート検出手段が検出したヨーレートを前記フィルタ手段でフィルタ処理し、フィルタ処理を施したヨーレートを基に、該車両の走行状態を推定する車両走行状態推定方法を実現している。
また、この実施形態では、車両で検出したヨーレートを補正する車両検出のヨーレートの補正方法において、車両が直進走行している場合に、車両の加速度又は減速度を基に、フィルタ手段の時定数を設定するとともに、ヨーレート検出手段が検出したヨーレートを前記フィルタ手段でフィルタ処理し、フィルタ処理を施したヨーレートを出力する車両検出のヨーレートの補正方法を実現している。すなわち、本実施形態では、フィルタ処理をしたヨーレートを車両の走行状態を推定するために用いているが、他の処理、制御等のために使用することもできる。

（効果）
本実施形態における効果は次のようになる。
（１）自車両が直進走行していると判定すると、自車両の加速度又は減速度を基に、フィルタ１１の時定数を設定している。これにより、自車両の加速度又は減速度に応じて、ヨーレートセンサ３が検出したヨーレートを最適にフィルタ処理でき、自車両が加速や減速をしても、ヨーレートセンサ３が検出したヨーレートに乗ったノイズを適切に除去できる。この結果、自車両の加速又は減速しても、ヨーレートセンサ３が検出したヨーレートに基づいて高い精度で自車両の走行状態（走行路形状等）を推定できる。
（２）車両の加速度又は減速度の絶対値｜α｜が大きくなるほど、フィルタ１１の時定数を大きい値に設定している。これにより、車両の加速度や減速度が大きくなることで、大きくなるノイズを適切に除去できる。

（３）車両の加速度又は減速度の絶対値｜α｜が大きくなっていく場合でも、フィルタ１１の時定数を最大で値Ｔ２に設定している。すなわち、フィルタ１１の時定数の設定値として上限値を設けている。これにより、不必要な時定数の増加を抑えて、ヨーレートの極性が偏る（正値又は負値の何れかに一方に偏る）のを防止して、適切に自車両の走行状態を推定することができるようになる。よって、値Ｔ２は、ヨーレートの極性が偏るのを防止しつつ、適切に自車両の走行状態を推定するのに適した値となる。

（４）自車両が非直進走行していることを検出すると、車両の加速度又は減速度を基に設定するときの値Ｔ２以下の値Ｔ１にフィルタ１１の時定数を設定している。これにより、例えば、車線変更をするときなどに、ヨーレートセンサ３が出力したヨーレートの応答性が遅い状態から早い状態へ戻るようになる。この結果、そのような車線変更を検出しなければならないシーンで必要以上にフィルタを強くすることによって生じる応答遅れを防止することも両立でき、車線変更にかかる自車両の進行方向を正確に推定できるようになる。

（５）自車両のヨーレートの極性が同一極性である継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ３よりも短い場合、自車両が直進走行していると判定している。これにより、簡単にその判定をすることができる。例えば、ソフトウェアの変更のみで、コストや部品点数を増加させることなく、その判定をすることができる。
（６）左右の車輪速差が所定値以下である継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ４よりも長い場合、自車両が直進走行していると判定している。これにより、簡単にその判定をすることができる。例えば、自車両が既に搭載する車輪速センサを利用して、その判定をすることができる。
（７）操舵角が所定値以下である継続時間Ｔｄが所定時間Ｔ５よりも長い場合、自車両が直進走行していると判定している。これにより、簡単にその判定をすることができる。例えば、自車両が既に搭載する操舵角センサを利用して、その判定をすることができる。

本発明の実施形態の走行状態推定装置の構成を示すブロック図である。 走行状態推定装置のコントローラの構成を示すブロック図である。 走行状態推定装置の時定数設定部及び直進状態判定部の処理手順を示すフローチャートである。 ヨーレートの出力の極性を基に行う直線状態判定の処理手順を示すフローチャートである。 直進状態と判定した場合に設定する時定数の説明に使用した特性図である。 フィルタ処理後のヨーレートを用いて推定した自車線を示す図である。 左右の車輪速差を基に行う直線状態判定の処理手順を示すフローチャートである。 操舵角を基に行う直線状態判定の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

３ ヨーレートセンサ、４ 前後加速度センサ、１０ コントローラ、１１ フィルタ、１２ 時定数設定部、１３ 直進状態判定部

Claims (9)

1. 車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
   前記ヨーレート検出手段が検出したヨーレート値をフィルタ処理するフィルタ手段と、
   前記フィルタ手段が出力したヨーレート値を基に、車両の走行状態を推定する走行状態推定手段と、
   車両の直進走行状態を判定する直進走行状態判定手段と、
   車両の加速度又は減速度の何れかを検出する加減速度検出手段と、
   前記直進走行状態判定手段が車両が直進走行していると判定すると、前記加減速度検出手段が検出した車両の加速度又は減速度を基に、前記フィルタ手段の時定数を設定する時定数設定手段と、
   を備えることを特徴とする車両用走行状態推定装置。
2. 前記時定数設定手段は、前記車両の加速度又は減速度の絶対値が大きくなるほど、前記フィルタ手段の時定数を大きい値に設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行状態推定装置。
3. 前記時定数設定手段は、前記フィルタ手段の時定数の設定値として上限値を設けることを特徴とする請求項２に記載の車両用走行状態推定装置。
4. 前記時定数設定手段は、前記直進走行状態判定手段が車両が非直進走行していることを検出すると、前記加減速度が検出した車両の加速度又は減速度を基に設定するときの値以下の値に前記フィルタ手段の時定数を設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用走行状態推定装置。
5. 前記直進走行状態判定手段は、車両のヨーレート値の極性が同一極性である継続時間が所定時間よりも短い場合、車両が直進走行していると判定することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用走行状態推定装置。
6. 前記直進走行状態判定手段は、左右の車輪速差が所定値以下である継続時間が所定時間よりも長い場合、車両が直進走行していると判定することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用走行状態推定装置。
7. 前記直進走行状態判定手段は、操舵角が所定値以下である継続時間が所定時間よりも長い場合、車両が直進走行していると判定することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用走行状態推定装置。
8. 車両が直進走行している場合に、該車両の加速度又は減速度を基に、フィルタ手段の時定数を設定するとともに、ヨーレート検出手段が検出したヨーレートを前記フィルタ手段でフィルタ処理し、フィルタ処理を施したヨーレートを基に、該車両の走行状態を推定することを特徴とする車両走行状態推定方法。
9. 車両で検出したヨーレートを補正する車両検出のヨーレートの補正方法において、
   車両が直進走行している場合に、該車両の加速度又は減速度を基に、フィルタ手段の時定数を設定するとともに、ヨーレート検出手段が検出したヨーレートを前記フィルタ手段でフィルタ処理し、フィルタ処理を施したヨーレートを出力することを特徴とする車両検出のヨーレートの補正方法。

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