JP2019190850A - Device and method for correction of acceleration sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加速度センサを補正する装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for correcting an acceleration sensor.
近年、車両の姿勢に応じて車両の前照灯の光軸の向きを自動的に調整するオートレベリング機構が車両に搭載されている。 In recent years, an auto leveling mechanism that automatically adjusts the direction of the optical axis of a headlight of a vehicle according to the attitude of the vehicle is mounted on the vehicle.
図1(A)に示すように、通常、車両100の前照灯の光軸の向きは、ロービームの状態において、前照灯が対向する車両101の運転席を照射しないように下向きに調整されている。
As shown in FIG. 1A, normally, the direction of the optical axis of the headlamp of the
図1(B)に示すように、車両100の後部トランクに荷物が積載されると、車両の姿勢変化により車両100の前照灯の光軸が上方を向いて、前照灯が対向する車両101の運転席を照らすおそれがある。
As shown in FIG. 1B, when a load is loaded on the rear trunk of the
そこで、図1(C)に示すように、車両100の後部トランクに荷物が積載された時の車両の姿勢変化を検知して、前照灯の光軸が下方へ向くように自動的に調整するオートレベリング機構が提案されている。車両100の前照灯の光軸が下方を向くように調整されることにより、前照灯が対向する車両101の運転席を照らすことが防止される。
Therefore, as shown in FIG. 1C, a change in the posture of the vehicle when a load is loaded on the rear trunk of the
オートレベリング機構では、例えば、車両のサスペンションに車高センサを配置して、検知された車高の変化に基づいて車両の姿勢を検知することが行われている。 In the auto-leveling mechanism, for example, a vehicle height sensor is arranged on the suspension of the vehicle, and the posture of the vehicle is detected based on the detected change in the vehicle height.
また、特許文献1は、3軸方向の加速度を検知する加速度センサを用いて車両の姿勢変化を検知して、前照灯の光軸の向きを自動的に調整するオートレベリング機構を提案している。
車両の姿勢変化は、車両の車両進行方向及び鉛直方向の2軸方向の加速度に基づいて検知できるが、加速度センサが検知する2軸方向と、車両の車両進行方向及び鉛直方向との間には通常ずれが生じる。これは、加速度センサが車両に搭載されるときに、車両の車両進行方向及び鉛直方向と、加速度センサが検知する加速度の軸方向との間にずれが生じるためである。特許文献1では、このずれを補正するために、3軸方向の加速度を検知する加速度センサが用いられている。
The change in the posture of the vehicle can be detected based on the acceleration in the biaxial direction of the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle, but between the biaxial direction detected by the acceleration sensor and the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle. Deviation usually occurs. This is because when the acceleration sensor is mounted on the vehicle, a deviation occurs between the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle and the axial direction of the acceleration detected by the acceleration sensor. In
特許文献1では、車両の車両進行方向及び鉛直方向と、加速度センサが検知する加速度の2軸方向との間のずれを補正する処理を、車両が鉛直方向に直交する面に対して所定の角度だけ回転させた面上に静止して配置された状態で行っている。
In
しかし、上述した所定の角度だけ傾斜した状態を精度よく設定することは困難である。この設定される傾斜角の精度がよくないと、車両の車両進行方向及び鉛直方向と、加速度センサが検知する加速度の2軸方向との間のずれを正しく補正できないおそれがある。 However, it is difficult to accurately set the state inclined by the predetermined angle described above. If the accuracy of the set inclination angle is not good, there is a possibility that the deviation between the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle and the biaxial direction of the acceleration detected by the acceleration sensor cannot be corrected correctly.
また、3軸方向の加速度を検知する加速度センサを用いて、車両の姿勢変化を検知する場合、車両の鉛直方向の加速度を精度良く検知する観点から、例えば、検知レンジが小さく且つ精度の高い加速度センサが用いられる。 In addition, when detecting a change in the posture of a vehicle using an acceleration sensor that detects acceleration in three axes, from the viewpoint of accurately detecting the acceleration in the vertical direction of the vehicle, for example, acceleration with a small detection range and high accuracy. A sensor is used.
しかしながら、検知レンジが小さく且つ精度の高い3軸方向の加速度を検知する加速度センサは、値段が高いという問題もあった。 However, the acceleration sensor that detects the acceleration in the triaxial direction with a small detection range and high accuracy has a problem that the price is high.
一方、2軸方向の加速度を検知する加速度センサであれば、検知レンジが小さく且つ精度の高い加速度センサであっても、3軸方向の加速度を検知する加速度センサよりも低廉である。 On the other hand, an acceleration sensor that detects biaxial acceleration is cheaper than an acceleration sensor that detects triaxial acceleration, even if the detection range is small and the accuracy is high.
そこで、本明細書では、2軸加速度センサが検知する2軸方向の加速度を、車両の車両進行方向及び鉛直方向の加速度に補正する装置及び方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present specification is to provide an apparatus and a method for correcting the biaxial acceleration detected by the biaxial acceleration sensor into the vehicle traveling direction and the vertical direction acceleration of the vehicle.
本明細書に開示する装置によれば、車両に搭載された第1加速度センサの出力値を車両に搭載された第1加速度センサとは異なる第2加速度センサを利用して補正する装置であって、第1加速度センサは、車両の進行方向を向く第1軸及び第1軸と直交し且つ鉛直方向を向く第2軸を有し、且つ、第1軸方向加速度及び第2軸方向加速度を出力し、第1軸方向加速度及び第2軸方向加速度から、第1加速度センサが、第1軸及び第2軸と直交する車幅方向を向く第3軸を中心に回転しているピッチ角、第1軸を中心に回転しているロール角、及び、第2軸を中心に回転しているヨー角による影響を補正する処理部を有し、処理部は、車両が鉛直方向に対して直交する面上に静止して配置された基準状態で、第1加速度センサが出力したピッチ角の情報を含む第1軸方向加速度の値に基づいて、第1軸方向加速度及び第2軸方向加速度からピッチ角の影響を補正した第1補正第1軸方向加速度及び第1補正第2軸方向加速度を求め、基準状態で、第1加速度センサが出力したロール角の情報を含む第2軸方向加速度の値に基づいて、第1補正第2軸方向加速度からロール角の影響を更に補正した第2補正第2軸方向加速度を求め、第2加速度センサが出力し且つ第1軸方向を向く加速度に補正された基準加速度に基づいて、第1補正第1軸方向加速度からヨー角の影響を補正して、第2補正第1軸方向加速度を求める。 According to the device disclosed in the present specification, the device corrects the output value of the first acceleration sensor mounted on the vehicle using a second acceleration sensor different from the first acceleration sensor mounted on the vehicle. The first acceleration sensor has a first axis facing the traveling direction of the vehicle and a second axis orthogonal to the first axis and facing the vertical direction, and outputs the first axial acceleration and the second axial acceleration. From the first axial acceleration and the second axial acceleration, the first acceleration sensor rotates around the third axis that faces the vehicle width direction orthogonal to the first and second axes, It has a processing unit that corrects the influence of the roll angle that rotates about one axis and the yaw angle that rotates about the second axis, and the processing unit is orthogonal to the vertical direction of the vehicle. The pitch output by the first acceleration sensor in the reference state placed stationary on the surface The first corrected first axial acceleration and the first corrected second axial direction in which the influence of the pitch angle is corrected from the first axial acceleration and the second axial acceleration based on the value of the first axial acceleration including the information of The acceleration is obtained, and in the reference state, the effect of the roll angle is further corrected from the first corrected second axial acceleration based on the value of the second axial acceleration including the roll angle information output by the first acceleration sensor. (2) Obtain the corrected second axis direction acceleration, and correct the influence of the yaw angle from the first corrected first axis direction acceleration based on the reference acceleration that is output from the second acceleration sensor and corrected to the acceleration directed in the first axis direction. Then, the second corrected first axial acceleration is obtained.
また、本明細書に開示するに方法よれば、車両の進行方向を向く第1軸及び第1軸と直交し且つ鉛直方向を向く第2軸を有し、且つ、第1軸方向加速度及び第2軸方向加速度を出力し、車両に搭載される第1加速度センサの出力値を、車両に搭載された第1加速度センサとは異なる第2加速度センサを利用して補正する方法であって、車両が鉛直方向に対して直交する面上に静止して配置された基準状態で、第1加速度センサが第1軸及び第2軸と直交する車幅方向を向く軸を中心に回転しているピッチ角の情報を含む当該第1加速度センサが出力した第1軸方向加速度の値に基づいて、第1軸方向加速度及び第2軸方向加速度からピッチ角の影響を補正した第1補正第1軸方向加速度及び第1補正第2軸方向加速度を求めことと、基準状態で、第1加速度センサが第1軸を中心に回転しているロール角の情報を含む当該第1加速度センサが出力した当該第2軸方向加速度の値に基づいて、第1補正第2軸方向加速度からロール角の影響を更に補正した第2補正第2軸方向加速度を求めることと、第2加速度センサが出力し且つ第1軸方向を向く加速度に補正された基準加速度に基づいて、第1補正第1軸方向加速度から、第1加速度センサが第2軸を中心に回転しているヨー角の影響を更に補正して、第2補正第1軸方向加速度を求めること、を含む。 Further, according to the method disclosed in the present specification, the first axis facing the traveling direction of the vehicle and the second axis orthogonal to the first axis and facing the vertical direction, and the first axial acceleration and the first axis A method for outputting biaxial acceleration and correcting an output value of a first acceleration sensor mounted on a vehicle by using a second acceleration sensor different from the first acceleration sensor mounted on the vehicle. Is a pitch in which the first acceleration sensor rotates about an axis facing the vehicle width direction orthogonal to the first axis and the second axis in a reference state in which is fixedly placed on a plane orthogonal to the vertical direction First corrected first axial direction in which the influence of the pitch angle is corrected from the first axial acceleration and the second axial acceleration based on the value of the first axial acceleration output by the first acceleration sensor including angular information. Obtaining acceleration and first corrected second axis acceleration, and reference state The first corrected second axial acceleration is based on the second axial acceleration value output by the first acceleration sensor including information on the roll angle at which the first acceleration sensor rotates about the first axis. The second correction second axis direction acceleration obtained by further correcting the influence of the roll angle from the first correction, and the first correction based on the reference acceleration that is output from the second acceleration sensor and corrected to the acceleration directed in the first axis direction And further correcting the influence of the yaw angle that the first acceleration sensor rotates about the second axis from the first axis direction acceleration to obtain the second corrected first axis direction acceleration.
上述した本明細書に開示する装置によれば、2軸加速度センサが検知する2軸方向の加速度を、車両の車両進行方向及び鉛直方向の加速度に補正できる。 According to the apparatus disclosed in the present specification described above, the acceleration in the biaxial direction detected by the biaxial acceleration sensor can be corrected to the acceleration in the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle.
また、上述した本明細書に開示する方法によれば、2軸加速度センサが検知する2軸方向の加速度を、車両の車両進行方向及び鉛直方向の加速度に補正できる。 Further, according to the method disclosed in the present specification, the biaxial acceleration detected by the biaxial acceleration sensor can be corrected to the vehicle traveling direction and vertical acceleration of the vehicle.
以下、本明細書で開示する加速度センサを補正するシステムの好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。 Hereinafter, a preferred embodiment of a system for correcting an acceleration sensor disclosed in the present specification will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.
図2は、本明細書に開示する加速度センサを補正するシステムの一実施形態の構成を示す図である。図3は、光軸制御装置の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a system for correcting an acceleration sensor disclosed in the present specification. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the optical axis control device.
図2に示すように、本実施形態のシステム1は、光軸制御装置10と、横滑り防止装置30とを備え、車両40に搭載される。
As shown in FIG. 2, the
光軸制御装置10と横滑り防止装置30とは、CAN等のネットワークNを介して、通信可能に接続される。
The optical
車両40は、光軸制御装置10により光軸が制御される前照灯ユニット20を有する。前照灯ユニット20は、前照灯21と、前照灯21を駆動して光軸の向きを調整する前照灯駆動部22を有する。
The
横滑り防止装置30は、車両40の車両進行方向及び車幅方向の加速度を出力する加速度センサ31を有する。横滑り防止装置30は、車両40の各車輪(図示せず)の回転差と、加速度センサ31が出力する2軸方向の加速度に基づいて、車両の進行方向を決定する。また、横滑り防止装置30は、決定された車両の進行方向と、ステアリング(図示せず)の操作位置に基づいて判断される車両進行方向とが一致しない場合、車両40が横滑りをしていると判定して、エンジン(図示せず)の出力を絞り、制動部(図示せず)を制御して、横滑りを防止するように車両40を制御する。
The
図3に示すように、光軸制御装置10は、処理部11と、記憶部12と、加速度センサ13と、通信部14を有する。
As illustrated in FIG. 3, the optical
システム1では、光軸制御装置10の加速度センサ13が検知する車両進行方向及び鉛直方向の加速度を、横滑り防止装置30の加速度センサ31が検知した車両進行方向の加速度等に基づいて、車両40の車両進行方向及び鉛直方向の加速度に補正する関係を求める。
In the
そして、光軸制御装置10は、加速度センサ13が出力した2軸方向の加速度を上述した関係に基づいて補正して、走行中の車両40の車両進行方向及び鉛直方向の加速度を求めて、求めた加速度に基づいて、車両40の車幅方向を向く軸を中心に回転しているピッチ角を求める。そして、光軸制御装置10は、求めたピッチ角に基づいて、前照灯21の光軸の向きを制御する制御情報を生成して、前照灯駆動部22へ送信する。
Then, the optical
前照灯駆動部22は、光軸制御装置10から受信した制御情報に基づいて、前照灯21を駆動して光軸の向きを調整する。
The
次に、光軸制御装置10について、更に以下に説明する。
Next, the optical
処理部11は、一つまたは複数のプロセッサと、周辺回路とを有する。処理部11は、記憶部12に予め記憶されているコンピュータプログラムに従い、光軸制御装置10の各ハードウェア構成要素の制御及び各種処理を行い、処理中に生じるデータを一時的に保存するために記憶部12を利用する。なお、処理部11が有する機能は、回路として、光軸制御装置10に実装されてもよい。
The
記憶部12は、ランダムアクセスメモリ(RAM)又はリードオンリーメモリ(ROM)等の半導体メモリ又は磁気ディスク又はフラッシュメモリを有していても良い。記憶部12は、所定のコンピュータプログラムを非一時的に記憶する記憶媒体を読み出し可能なドライブを有していても良い。
The
加速度センサ13は、互いに直交する2軸方向の加速度を検知する。加速度センサ13は、光軸制御装置10が車両40に配置される時には、第1軸方向が車両進行方向に向き且つ第2軸方向が鉛直方向に向くように車両40に配置されることが好ましい。加速度センサ13としては、例えば、MEMSセンサを用いることができる。
The
通信部14は、ネットワークNを介して、横滑り防止装置30との間で情報の送受信を行う。また、通信部14は、前照灯ユニット20との間で情報の送受信を行う。通信部14は、有線で送受信を行う通信回路及び通信線を有し得る。
The
次に、車両40に固定される車両座標系及び加速度センサ13に固定されるセンサ座標系について、図4を参照しながら、以下に説明する。
Next, a vehicle coordinate system fixed to the
車両40に固定される車両座標系は、車両が直進する車両進行方向を向くXc軸と、重力方向の鉛直方向を向くZc軸と、Xc軸及びZc軸と直交する車幅方向を向くYc軸とを有する。車両座標系は、Xc軸と、Yc軸と、Zc軸とが互いに直交する直角座標系である。
The vehicle coordinate system fixed to the
加速度センサ13に固定されるセンサ座標系は、互いに直交するXs軸と、Ys軸と、Zs軸とを有する直角座標系である。加速度センサ13は、Xs軸方向及びZs軸方向の2軸方向の加速度を検知して出力する。加速度センサ13は、Xs軸が車両座標系のXc軸の向きと一致し、且つ、Zs軸が車両座標系のZc軸の向きと一致するように車両40に配置されることが好ましいが、光軸制御装置10が車両40に固定される時には、加速度センサ13のXs軸及びZs軸の向きと、車両座標系のXc軸及びZc軸の向きとの間にはずれが生じる場合がある。加速度センサ13は、Xs軸が車両座標系のXc軸方向を向き、且つ、Zs軸が車両座標系のZc軸方向を向くように車両40に配置されるが、必ずしも、Xs軸が車両座標系のXc軸の向きと一致し、且つ、Zs軸が車両座標系のZc軸の向きと一致している状態であるとは限らない。
The sensor coordinate system fixed to the
次に、加速度センサ13に固定されるセンサ座標系と、車両40に固定される車両座標系とのずれについて、図5及び図6を参照しながら、以下に説明する。
Next, the difference between the sensor coordinate system fixed to the
図5(A)は、車両40が鉛直方向に対して直交する面P1上に静止して配置された基準状態にあり、加速度センサ13に固定されるセンサ座標系の3軸の向きは、車両40に固定される車両座標系の3軸の向きと一致しており、2つの座標系の向きにずれがない場合である。
FIG. 5A shows a reference state in which the
加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値Gx0sはゼロであり、Zs軸方向の加速度の値Gz0sは1(G)である。
The acceleration value Gx0s in the Xs-axis direction detected by the
図5(B)は、車両40が基準状態にあり、加速度センサ13に固定されるセンサ座標系は、Xs軸を車両40に固定される車両座標系のXc軸と一致させた状態で、Xc軸を中心に所定の角度だけ回転している。この所定の角度は、ロール角と呼ばれる。
FIG. 5B shows a state in which the
加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値Gx0sはゼロであり、Zs軸方向の加速度の値Gz0sは、Ys方向の成分が発生するので1(G)よりも小さい値である。
The acceleration value Gx0s in the Xs-axis direction detected by the
図6(C)は、車両40が基準状態にあり、加速度センサ13に固定されるセンサ座標系は、Ys軸を車両40に固定される車両座標系のYc軸と一致させた状態で、Yc軸を中心に所定の角度だけ回転している。この所定の角度は、ピッチ角と呼ばれる。
FIG. 6C shows that the vehicle coordinate system fixed to the
加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値Gx0sは、回転角度に応じた正又は負の値axであり、Zs軸方向の加速度の値Gz0sはXs方向の成分が発生するので1(G)よりも小さい値である。
The acceleration value Gx0s in the Xs axis direction detected by the
図6(D)は、車両40が基準状態にあり、加速度センサ13に固定されるセンサ座標系は、Zs軸を車両40に固定される車両座標系のZc軸と一致させた状態で、Zc軸を中心に所定の角度だけ回転している。この所定の角度は、ヨー角と呼ばれる。
FIG. 6D shows a state in which the
加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値Gx0sはゼロであり、Zs軸方向の加速度の値Gz0sは1(G)である。
The acceleration value Gx0s in the Xs-axis direction detected by the
光軸制御装置10が有する加速度センサ13のセンサ座標系の3軸の向きは、光軸制御装置10が車両に固定された姿勢に応じて、車両座標系の3軸の向きに対して、一致していない状態となり得る。
The direction of the three axes of the sensor coordinate system of the
加速度センサ13のセンサ座標系の3軸の向きが、車両座標系の3軸の向きに対して一致していない時には、ロール角、ピッチ角及びヨー角の内の1つ又は複数が発生する。
When the orientation of the three axes of the sensor coordinate system of the
加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値Gx0sがゼロである場合には、ピッチ角はゼロである。言い換えれば、加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値Gx0sがゼロでない場合には、ゼロではないピッチ角(図6(A)の状態)が発生する。従って、加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値Gx0sに基づいて、ゼロではないピッチ角の発生の有無を識別できる。
When the acceleration value Gx0s detected by the
加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値Gz0sが1(G)よりも小さい値の場合には、ゼロではないロール角(図5(B)の状態)又は/及びピッチ角(図6(A)の状態)が発生している。
When the acceleration value Gz0s detected by the
しかし、加速度センサ13のセンサ座標系の3軸の向きと、車両座標系の3軸の向きとが一致している時(図5(A)の状態)と、ヨー角が発生している時(図6(B)の状態)とは、加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値及びZs軸方向の加速度の値が同じなので、加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度の値及びZs軸方向の加速度の値に基づいて、ゼロではないヨー角の発生は識別できない。
However, when the direction of the three axes of the sensor coordinate system of the
システム1は、以下に説明するように、加速度センサ13のセンサ座標系の3軸の向きと、車両座標系の3軸の向きとのずれに基づいて、加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度及びZs軸方向の加速度を、車両40の車両進行方向及び鉛直方向の加速度に補正する関係を求める。この関係に基づいて、光軸制御装置10が、加速度センサ13が検知するXs軸方向の加速度及びZs軸方向の加速度に基づいて、車両の車両進行方向の加速度及び鉛直方向の加速度を求められるようになる。そして、光軸制御装置10は、車両の車両進行方向の加速度及び鉛直方向の加速度に基づいて、前照灯21の光軸の向きを制御する制御情報を生成して、前照灯21の光軸の向きを調整する。
As will be described below, the
横滑り防止装置30の加速度センサ31に固定されるセンサ座標系も、上述した加速度センサ13に固定されるセンサ座標系と同様に、車両座標系に対してずれが生じる場合がある。
The sensor coordinate system fixed to the acceleration sensor 31 of the
横滑り防止装置30では、加速度センサ31が検知する車両進行方向及び車幅方向の加速度に対して、加速度センサ31がYc軸を中心に回転しているピッチ角及び加速度センサ31がXc軸を中心に回転しているロール角及び加速度センサ31がZc軸を中心に回転しているヨー角の影響を補正する補正関係が既に得られている。この加速度センサ31が検知する加速度を補正する方法としては、公知の技術を用いることができる。なお、通常、加速度センサ31が検知する車両進行方向の加速度に対して、加速度センサ31がXc軸を中心に回転しているロール角の影響を補正する必要はない。
In the
横滑り防止装置30は、加速度センサ31が検知する2軸方向の加速度を、車両座標系の車両進行方向及び車幅方向に補正した上で、横滑りを防止する処理を行っている。
The
また、横滑り防止装置30は、加速度センサ31が検知する車両進行方向の加速度を補正した加速度(以下、基準加速度Gxeともいう)を、ネットワークNを介して、光軸制御装置10へ送信する。
Further, the
光軸制御装置10は、加速度センサ31が検知する2軸方向の加速度に対して、横滑り防止装置30が有する加速度センサ31の補正された車両進行方向の加速度等に基づいて、車両40の車両進行方向及び鉛直方向の加速度に補正する関係を求める。
The optical
以下、上述したシステム1の動作を、図7及び図8に示すフローチャートを参照しながら、以下に説明する。
Hereinafter, the operation of the
まず、ステップS701において、光軸制御装置10が固定して配置される車両40は、鉛直方向に対して直交する面P1上に静止して配置された基準状態にある。面P1が、鉛直方向に対して直交している角度からのずれの許容範囲は、光軸制御装置10が光軸を制御する制御情報を生成するのに必要な加速度の精度に基づいて適宜決定され得る。まず、ステップS701の処理を、図9を参照しながら、以下に説明する。
First, in step S701, the
図9は、加速度センサ13に固定されたセンサ座標系のXs軸及びZs軸と、車両座標系のXc軸及びZc軸とを、原点O同士及びYs軸及びYc軸を一致させて示している。
FIG. 9 shows the Xs axis and Zs axis of the sensor coordinate system fixed to the
センサ座標系は、Ys軸の向きを車両座標系のYc軸と一致させた状態で、Yc軸を中心にピッチ角αだけ回転している。ここで、0=<α=<πである。 The sensor coordinate system rotates about the Yc axis by a pitch angle α with the direction of the Ys axis coinciding with the Yc axis of the vehicle coordinate system. Here, 0 = <α = <π.
基準状態において加速度センサ13により検知されたXs軸方向の加速度の値をGx0sとし、Zs軸方向の加速度の値をGz0sとする。
The acceleration value in the Xs axis direction detected by the
図9に示すように、Xs軸方向の加速度の値Gx0sは、重力加速度1(G)のXs軸方向への射影成分なので、式(1)で表される。 As shown in FIG. 9, since the acceleration value Gx0s in the Xs-axis direction is a projection component of the gravitational acceleration 1 (G) in the Xs-axis direction, it is expressed by Expression (1).
即ち、ピッチ角αの正弦は、Xs軸方向の加速度の値Gx0sで表される。式(1)で表される加速度は、車両40の静止及び走行中に常に加速度センサ13により測定される値となる。
That is, the sine of the pitch angle α is represented by an acceleration value Gx0s in the Xs axis direction. The acceleration represented by Expression (1) is a value that is always measured by the
ステップS701において、光軸制御装置10の処理部11は、加速度センサ13が検知したXs軸方向の加速度の値Gx0sの絶対値が、所定の閾値Th1よりも小さいか否かを判定する。ここで、加速度の値Gx0sの絶対値が、所定の閾値Th1よりも小さい場合には、ピッチ角αはゼロであるとみなされる。所定の閾値Th1としては、加速度センサ13の精度にもよるが、例えば、0.05Gとすることができる。
In step S701, the
加速度の値Gx0sの絶対値が、所定の閾値Th1よりも小さい場合(ステップS701―Yes)、処理部11は、ピッチ角α=0と決定する。そして、処理部11は、sinα=0、cosα=1と決定する(ステップS703)。
When the absolute value of the acceleration value Gx0s is smaller than the predetermined threshold Th1 (step S701—Yes), the
一方、加速度の値Gx0sの絶対値が、所定の閾値Th1よりも小さくない場合(ステップS701―No)、ゼロではないピッチ角αが発生していることになる。この場合の処理部11の処理(ステップS705)を、図9を参照しながら、以下に説明する。
On the other hand, when the absolute value of the acceleration value Gx0s is not smaller than the predetermined threshold Th1 (step S701-No), a non-zero pitch angle α is generated. The processing (step S705) of the
図9を参照して上述したように、Xs軸方向の加速度の値Gx0sは、重力加速度1(G)のXs軸方向への射影成分なので、式(1)で表される。 As described above with reference to FIG. 9, the acceleration value Gx0s in the Xs-axis direction is a projection component of the gravitational acceleration 1 (G) in the Xs-axis direction, and is expressed by Expression (1).
即ち、ピッチ角αの正弦は、Xs軸方向の加速度の値Gx0sで表されるので、処理部11は、sinα=Gx0sと決定する。
That is, since the sine of the pitch angle α is represented by the acceleration value Gx0s in the Xs-axis direction, the
また、ピッチ角αの余弦とXs軸方向の加速度の値Gx0sとの関係は、sinα又はGx0sを用いて、式(2)で表される。処理部11は、cosαを、式(2)を用いて求める。
Further, the relationship between the cosine of the pitch angle α and the acceleration value Gx0s in the Xs-axis direction is expressed by equation (2) using sin α or Gx0s. The
以上が、ステップS705の説明である。 The above is the description of step S705.
次に、ステップS707の処理を、図9を参照しながら、以下に説明する。 Next, the process of step S707 will be described below with reference to FIG.
加速度センサ13により検知されるXs軸方向の加速度Gx0に対して、ピッチ角αが補正された加速度Gx1は、sinα及びcosα、又はGx0sを用いて、式(3)で表される。
The acceleration Gx1 in which the pitch angle α is corrected with respect to the acceleration Gx0 in the Xs axis direction detected by the
ピッチ角αが補正された加速度Gx1は、加速度センサ13により検知されるXs軸方向の加速度Gx0から車両40の静止時にも検知される加速度の値Gx0sを減算した後、図9に示すように、車両座標系のXc軸方向へ射影される成分として求められる。
The acceleration Gx1 with the corrected pitch angle α is obtained by subtracting the acceleration value Gx0s detected even when the
ピッチ角αがゼロの場合には、sinα=0、cosα=1となり、式(3)からGx1=Gx0という関係が得られるので、式(3)は、ステップS703に示す関係も含んでいる。 When the pitch angle α is zero, sin α = 0 and cos α = 1, and the relationship of Gx1 = Gx0 is obtained from the equation (3), so the equation (3) also includes the relationship shown in step S703.
また、図9に示すように、基準状態で加速度センサ13により検知されたZs軸方向の加速度の値Gz0sは、重力加速度1(G)のZs軸方向への射影成分なので、式(4)で表される。
As shown in FIG. 9, the acceleration value Gz0s detected in the reference state by the
同様にして、加速度センサ13により検知されるZs軸方向の加速度Gz0に対して、ピッチ角αが補正された加速度Gz1と、加速度センサ13により検知されるZs軸方向の加速度Gz0との関係は、式(5)で表される。
Similarly, with respect to the acceleration Gz0 detected by the
式(5)を、加速度Gz1について解くと、加速度Gz1は、cosα又はGx0sを用いて式(6)で表される。 When equation (5) is solved for acceleration Gz1, acceleration Gz1 is expressed by equation (6) using cos α or Gx0s.
ピッチ角αがゼロの場合には、cosα=1となり、式(6)からGz1=Gz0という関係が得られるので、式(6)は、ステップS703に示す関係も含んでいる。 When the pitch angle α is zero, cos α = 1, and the relationship of Gz1 = Gz0 is obtained from the equation (6). Therefore, the equation (6) also includes the relationship shown in step S703.
ステップS707において、処理部11は、加速度センサ13により検知されるXs軸方向の加速度Gx0に対して、ピッチ角αが補正された加速度Gx1を表す式(3)を得る。具体的には、処理部11は、式(3)中のGx0sとして、基準状態で加速度センサ13により検知されたXs軸方向の加速度の値を代入して式(3)を得る。また、処理部11は、加速度センサ13により検知されるZs軸方向の加速度Gz0に対して、ピッチ角αが補正された加速度Gz1を表す式(6)を得る。具体的には、処理部11は、式(6)中のGz0sとして、基準状態で加速度センサ13により検知されたZs軸方向の加速度の値を代入して式(6)を得る。
In step S707, the
これにより、加速度センサが検知するXs軸方向の加速度及びZs軸方向の加速度に対して、ピッチ角αが補正される。ピッチ角αが補正された加速度Gx1及びGz1は、加速度センサ13が、車両40に対してピッチ角αがゼロで取り付けられていた時に検知される加速度を意味する。
Thereby, the pitch angle α is corrected with respect to the acceleration in the Xs axis direction and the acceleration in the Zs axis direction detected by the acceleration sensor. The accelerations Gx1 and Gz1 in which the pitch angle α is corrected mean accelerations detected when the
以上が、ステップS707の説明である。 The above is the description of step S707.
次に、ステップS709の処理を、図10を参照しながら、以下に説明する。 Next, the process of step S709 will be described below with reference to FIG.
図10は、加速度センサ13に固定されたセンサ座標系のYs軸及びZs軸と、車両座標系のYc軸及びZc軸とを、原点O同士及びXs軸及びXc軸を一致させて示している。
FIG. 10 shows the Ys axis and Zs axis of the sensor coordinate system fixed to the
センサ座標系は、Xs軸の向きを車両座標系のXc軸と一致させた状態で、Xc軸を中心にロール角βだけ回転している。ここで、0=<β=<πである。 The sensor coordinate system is rotated by a roll angle β around the Xc axis with the Xs axis direction aligned with the Xc axis of the vehicle coordinate system. Here, 0 = <β = <π.
ここで、基準状態で加速度センサ13により検知されたZs軸方向のピッチ角αが補正された加速度の値をGz1sとする。処理部11は、加速度の値Gz1sを、基準状態で加速度センサ13により検知されたXs軸方向の加速度の値Gx0s、及び、Zs軸方向の加速度の値Gz0sを、式(6)に代入して求めてもよい。
Here, the acceleration value in which the pitch angle α in the Zs-axis direction detected by the
図10に示すように、Zs軸方向のピッチ角αが補正された加速度の値Gz1sは、重力加速度1(G)のZs軸方向への射影成分なので、ロール角βを用いて式(7)で表される。 As shown in FIG. 10, since the acceleration value Gz1s corrected for the pitch angle α in the Zs-axis direction is a projection component of the gravitational acceleration 1 (G) in the Zs-axis direction, the roll angle β is used to obtain equation (7). It is represented by
ステップS709において、処理部11は、ピッチ角αが補正された加速度の値Gz1sと1との差の絶対値が、所定の閾値Th2よりも小さいか否かを判定する。ここで、加速度の値Gz1sと1との差の絶対値が、所定の閾値Th2よりも小さい場合には、ロール角はゼロであるとみなされる。所定の閾値Th2としては、加速度センサ13の精度にもよるが、例えば、0.05Gとすることができる。
In step S709, the
ピッチ角αが補正された加速度の値Gz1sと1との差の絶対値が、所定の閾値Th2よりも小さい場合(ステップS711―Yes)、処理部11は、ロール角β=0と決定する。そして、処理部11は、cosβ=1と決定する(ステップS711)。
When the absolute value of the difference between the acceleration value Gz1s and 1 with the corrected pitch angle α is smaller than the predetermined threshold Th2 (step S711—Yes), the
一方、ピッチ角αが補正された加速度の値Gz1sと1との差の絶対値が、所定の閾値Th2よりも小さくない場合(ステップS711―No)、ゼロではないロール角βが発生していることになる。この場合の処理部11の処理(ステップS713)を、図10を参照しながら、以下に説明する。
On the other hand, if the absolute value of the difference between the acceleration value Gz1s and 1 with the corrected pitch angle α is not smaller than the predetermined threshold Th2 (No in step S711), a non-zero roll angle β is generated. It will be. The processing (step S713) of the
図10を参照して説明したように、Zs軸方向のピッチ角αが補正された加速度の値Gz1sは、重力加速度1(G)のZs軸方向への射影成分なので、式(7)で表される。 As described with reference to FIG. 10, the acceleration value Gz1s in which the pitch angle α in the Zs-axis direction is corrected is a projection component of the gravitational acceleration 1 (G) in the Zs-axis direction. Is done.
式(7)中の右辺と加速度の値Gz1sとの関係は、式(6)の関係を用いて導出している。処理部11は、cosβの値を、基準状態で加速度センサ13により検知されたZs軸方向の加速度の値Gz0sと、cosαとに基づいて求める。
The relationship between the right side in equation (7) and the acceleration value Gz1s is derived using the relationship in equation (6). The
以上が、ステップS713の説明である。 The above is the description of step S713.
次に、ステップS715の処理を、図10を参照しながら、以下に説明する。 Next, the process of step S715 will be described below with reference to FIG.
式(7)を導出したのと同様にして、加速度センサ13により検知されるピッチ角αが補正された加速度Gz1に対して、ロール角βが補正された加速度Gz2と、加速度センサ13により検知されるピッチ角αが補正された加速度Gz1との関係は、式(8)で表される。
In the same manner as the expression (7) is derived, the acceleration Gz1 with the corrected pitch angle α detected by the
式(8)を、加速度Gz2について解くと、式(9)が得られる。 When equation (8) is solved for acceleration Gz2, equation (9) is obtained.
ロール角βがゼロの場合には、cosβ=1となり、式(9)からGz2=Gz1という関係が得られるので、式(9)は、ステップS711に示す関係も含んでいる。 When the roll angle β is zero, cos β = 1, and the relationship of Gz2 = Gz1 is obtained from the equation (9), so the equation (9) also includes the relationship shown in step S711.
ステップS715において、処理部11は、加速度センサ13により検知されるピッチ角αが補正された加速度Gz1に対して、ロール角βが補正された加速度Gz2を表す式(9)を得る。具体的には、処理部11は、式(9)中のGx0s及びGz0sとして、基準状態で加速度センサ13により検知されたXs軸方向の加速度の値及びZs軸方向の加速度の値を代入して式(9)を得る。
In step S715, the
また、ピッチ角α及びロール角βが補正された加速度Gz2は、加速度センサ13により検知されるZs軸方向の加速度Gzsensと、基準状態において加速度センサ13により検知されるZs軸方向の加速度の値Gz0sとを用いて、式(10)に示すように、表すことができる。ピッチ角α及びロール角βが補正された加速度Gz2は、加速度センサ13が、車両40に対してピッチ角α及びロール角βがゼロで取り付けられていた時に検知される加速度を意味する。
Further, the acceleration Gz2 in which the pitch angle α and the roll angle β are corrected is the acceleration Gzsen detected by the
処理部11は、式(10)に示す関係を用いて、走行中の車両40の加速度センサ13が検知するセンサ座標系のZs軸方向の加速度Gzsensを、車両座標系のZc軸方向の加速度と一致するように補正する。
The
次に、ステップS801〜S813の処理を、以下に説明する。 Next, processing in steps S801 to S813 will be described below.
ステップS801〜S813の処理では、加速度Gx1に対して、横滑り防止装置30から受信した基準加速度Gxeに基づいて、式(6)で表される加速度Gx1が基準加速度Gxeと一致するように補正する補正係数を求めることにより、ヨー角の影響が補正される。ステップS801〜S813の処理は、車両が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して所定の傾斜角で傾斜している時に行われるので、通常、車両40の走行中に実行される。なお、車両が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して所定の傾斜角で傾斜していればよいので、車両40は停止していてもよい。
In the processing of steps S801 to S813, correction for correcting the acceleration Gx1 so that the acceleration Gx1 represented by the equation (6) matches the reference acceleration Gxe based on the reference acceleration Gxe received from the
まず、ステップS801において、処理部11は、補正係数Cxとして、初期値である1を設定する。補正係数Cxと、式(6)で表される加速度Gx1との積により、加速度センサ13により検知された車両進行方向の加速度に対してヨー角が補正されて、車両座標系の車両進行方向の加速度が求められる。
First, in step S801, the
次に、ステップS803において、処理部11は、第1補正係数が既に求められているか否かを判定する。第1補正係数が既に求められているか否かは、処理部11は、フラグに基づいて判定する。第1補正係数及びフラグについては後述する。
Next, in step S803, the
第1補正係数が既に求められている場合(ステップS803―Yes)、処理は、ステップS809へ進む。一方、第1補正係数が求められていない場合(ステップS803―No)、処理は、ステップS805へ進む。 If the first correction coefficient has already been obtained (step S803—Yes), the process proceeds to step S809. On the other hand, when the first correction coefficient has not been obtained (step S803—No), the process proceeds to step S805.
次に、ステップS805において、処理部11は、車両40が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して、第1傾斜角で傾斜しているか否かを判定する。システム1では、処理部11は、式(6)で表される加速度Gx1と、基準加速度Gxeとに基づいて、車両40が路面に対して第1傾斜角で傾斜しているか否かを判定する。
Next, in step S805, the
ステップS805の処理を、図11を参照しながら、以下に説明する。 The process of step S805 will be described below with reference to FIG.
図11では、車両40は、面P1を車両座標系のYc軸方向を向く軸を中心に所定の角度θだけ回転させた面P2上に静止して配置された状態におかれている。これは、車両40が、鉛直方向と直交する面に対して傾斜している路面上を走行している状態に対応する。
In FIG. 11, the
また、図11には、車両40の車両座標系のXc軸及びZc軸が、鉛直方向と共に示されている。
FIG. 11 shows the Xc axis and the Zc axis of the vehicle coordinate system of the
図11に示すように、鉛直方向の重力加速度1(G)を、車両座標系のXc軸方向へ射影した成分は、横滑り防止装置30により送信される基準加速度Gxeであり、式(11)で表される。
As shown in FIG. 11, the component obtained by projecting the gravitational acceleration 1 (G) in the vertical direction in the Xc-axis direction of the vehicle coordinate system is the reference acceleration Gxe transmitted by the
車両40が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して傾斜していない場合、傾斜角度θはゼロとなるので、基準加速度Gxeはゼロとなる。基準加速度Gxeがゼロの場合、式(6)で表される加速度Gx1の値も小さいので、加速度Gx1は、ヨー角の影響の補正がされていなくても、基準加速度Gxeとの差は小さいと考えられる。
When the road surface on which the
一方、車両40が位置する路面が鉛直方向に直交する面に対して傾斜している場合、傾斜角度θに応じて、基準加速度Gxeは増加する。傾斜角θの増加に伴って、ヨー角の影響の補正がされていない加速度Gx1と、基準加速度Gxeとの差は大きくなると考えられる。
On the other hand, when the road surface on which the
加速度Gz1と基準加速度Gxeとの差が大きい時に補正係数Cxを求めることが、補正係数Cxの精度を向上する観点から好ましい。そこで、処理部11は、ステップS805において、車両40が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して、第1傾斜角で傾斜しているか否かを判定するものである。
It is preferable to obtain the correction coefficient Cx when the difference between the acceleration Gz1 and the reference acceleration Gxe is large from the viewpoint of improving the accuracy of the correction coefficient Cx. Therefore, in step S805, the
具体的には、処理部11は、基準加速度Gxeの絶対値が第1の所定の範囲内にあり、且つ、加速度Gx1と基準加速度Gxeとの差の絶対値が所定の閾値Th3以下である場合、車両40が路面に対して第1傾斜角で傾斜していると判定する。第1の所定の範囲は、第1傾斜角に対応する角度である。第1の所定の範囲は、例えば、車両40が、第1傾斜角で傾斜している路面を走行中に検知される基準加速度Gxeの値に基づいて決定され得る。第1傾斜角としては、例えば、5度〜10度とすることができる。所定の閾値Th3としては、加速度センサ13の精度にもよるが、例えば、0.05Gとすることができる。即ち、処理部11は、第1傾斜角を基準として所定の範囲内の角度で傾斜している路面上に車両40が位置しているか否かを判定する。ここで、基準加速度Gxeと、加速度センサ13が出力したピッチ角の影響を補正する前の加速度との差に基づいて判定することも考えられる。基準加速度Gxeはピッチ角の影響も補正されているので、ピッチ角の影響を補正する前の加速度センサ13が出力した加速度との差を使用すると、ピッチ角の影響も含まれるので好ましくない。
Specifically, the
車両40が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して、第1傾斜角で傾斜していない場合(ステップS805―No)、処理は、ステップS809へ進む。一方、車両40が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して、第1傾斜角で傾斜している場合(ステップS805―Yes)の処理(ステップS807)を、図12を参照しながら、以下に説明する。
When the road surface on which the
図12は、加速度センサ13に固定されたセンサ座標系のXs軸及びYs軸と、車両座標系のXc軸及びYc軸とを、原点O同士及びZs軸及びZc軸を一致させて示している。
FIG. 12 shows the Xs axis and Ys axis of the sensor coordinate system fixed to the
センサ座標系は、Zs軸の向きを車両座標系のZc軸と一致させた状態で、Zc軸を中心にヨー角δだけ回転している。ここで、0=<δ=<πである。 The sensor coordinate system is rotated by the yaw angle δ around the Zc axis with the direction of the Zs axis made coincident with the Zc axis of the vehicle coordinate system. Here, 0 = <δ = <π.
加速度センサ13により検知され且つピッチ角が補正された、式(6)で表される加速度Gx1は、センサ座標系のXs軸方向上の加速度の大きさに対応する。基準加速度Gxeは、車両座標系のXc軸方向上の加速度の大きさに対応する。
The acceleration Gx1 expressed by the equation (6) detected by the
加速度Gx1を車両座標系のXc軸方向へ射影した成分は、基準加速度Gxeである。従って、基準加速度Gxeは、加速度Gx1及びヨー角δの余弦を用いて、式(12)で表される。 A component obtained by projecting the acceleration Gx1 in the Xc-axis direction of the vehicle coordinate system is a reference acceleration Gxe. Therefore, the reference acceleration Gxe is expressed by Expression (12) using the acceleration Gx1 and the cosine of the yaw angle δ.
処理部11は、基準加速度Gxeを加速度Gx1で割った商である第1補正係数Cx1を、式(13)により求める。
The
例えば、処理部11は、基準加速度Gxeを加速度Gx1で割った50〜100個の商の平均値として、第1補正係数Cx1を求めてもよい。
For example, the
そして、処理部11は、第1補正係数Cx1を求めたことを示すフラグを0から1へ変更する。上述したステップS803では、処理部11は、フラグの値に基づいて、第1補正係数Cx1を求めているか否かを判定する。
Then, the
以上が、ステップS807の説明である。 The above is the description of step S807.
次に、ステップS809において、処理部11は、車両40が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して、第1傾斜角よりも大きい第2傾斜角で傾斜しているか否かを判定する。システム1では、処理部11は、式(6)で表される加速度Gx1と、基準加速度Gxeとに基づいて、車両40が路面に対して第2傾斜角で傾斜しているか否かを判定する。
Next, in step S809, the
具体的には、処理部11は、基準加速度Gxeの絶対値が第2の所定の範囲内にあり、且つ、加速度Gx1と基準加速度Gxeとの差の絶対値が所定の閾値Th4以下である場合、車両40が路面に対して第2傾斜角で傾斜していると判定する。第2の所定の範囲は、第2傾斜角に対応する角度である。第2の所定の範囲は、例えば、車両40が、第2傾斜角で傾斜している路面を走行中に検知される基準加速度Gxeの値に基づいて決定され得る。第2傾斜角としては、例えば、10度〜90度とすることができる。所定の閾値Th4としては、加速度センサ13の精度にもよるが、例えば、0.05Gとすることができる。即ち、処理部11は、第2傾斜角を基準として所定の範囲内の角度で傾斜している路面上に車両40が位置しているか否かを判定する。
Specifically, when the absolute value of the reference acceleration Gxe is within the second predetermined range and the absolute value of the difference between the acceleration Gx1 and the reference acceleration Gxe is equal to or less than the predetermined threshold Th4, the
車両40が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して、第2傾斜角で傾斜していない場合(ステップS809―No)、処理は、ステップS803へ戻る。一方、車両40が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して、第2傾斜角で傾斜している場合(ステップS809―Yes)、処理部11は、基準加速度Gxeを加速度Gx1で割った商である第2補正係数Cx2を、式(14)により求める(ステップS811)。
When the road surface on which the
例えば、処理部11は、基準加速度Gxeを加速度Gx1で割った50〜100個の商の平均値として、第2補正係数Cx2を求めてもよい。
For example, the
以上が、ステップS811の説明である。 The above is the description of step S811.
次に、ステップS813において、処理部11は、第1補正係数Cx1と第2補正係数Cx2の平均値である補正係数Cxを、式(15)を用いて求める。
Next, in step S813, the
このように、車両40が位置する路面の傾斜角が異なる状態で求められた第1補正係数及び第2補正係数の平均値として補正係数Cxを求めることにより、精度の高い補正係数を求めることができる。
Thus, a highly accurate correction coefficient can be obtained by obtaining the correction coefficient Cx as an average value of the first correction coefficient and the second correction coefficient obtained with different inclination angles of the road surface on which the
また、補正係数Cxは、車両40の走行中に上述したステップS805〜S813の処理が行われることにより求められるので、これらの処理を走行前に行わないで済む。
Further, since the correction coefficient Cx is obtained by performing the processes of steps S805 to S813 described above while the
なお、処理部11は、第1補正係数及び第2補正係数の内の何れか一方を用いて、補正係数Cxを求めてもよい。
Note that the
加速度Gx1に対して、ヨー角δが補正された加速度Gx2は、補正係数Cxを用いて、式(16)に示すように表すことができる。 The acceleration Gx2 in which the yaw angle δ is corrected with respect to the acceleration Gx1 can be expressed as shown in Expression (16) using the correction coefficient Cx.
同様にして、加速度センサ13により検知されるXs軸方向の加速度Gzsensに対して、ピッチ角α及びヨー角δが補正された加速度Gx2は、補正係数Cx及び式(3)を用いて、式(17)に示すように表すことができる。加速度Gx2は、加速度センサ13が、車両40に対してピッチ角α及びヨー角γがゼロで取り付けられていた時に検知される加速度を意味する。
Similarly, the acceleration Gx2 in which the pitch angle α and the yaw angle δ are corrected with respect to the acceleration Gzsens in the Xs-axis direction detected by the
次に、光軸制御装置10が、加速度センサ13により検知されるXs軸方向の加速度Gxsens及びZs軸方向の加速度Gzsensに基づいて、前照灯21の光軸を制御する動作を、図13に示すフローチャートを参照しながら、以下に説明する。
Next, the operation in which the optical
まず、ステップS1301において、光軸制御装置10の処理部11は、加速度センサ13により検知されるXs軸方向の加速度Gxsensに基づいて、車両座標系のXc軸方向の加速度Gx2を、式(17)を用いて求める。
First, in step S1301, the
また、処理部11は、加速度センサ13により検知されるZs軸方向の加速度Gzsensに基づいて、車両座標系のZc軸方向の加速度Gz2を、式(10)を用いて求める。
Further, the
ここで、補正係数Cxが、上述したステップS805〜S813の処理により求められていない場合、補正係数Cxとして、初期値の1が用いられる。これは、車両座標系のXc軸方向の加速度Gx2として、横滑り防止装置30から出力される基準加速度Gxeが用いられることになる。光軸制御装置10において、加速度センサ13がZs軸方向の加速度Gzsensを検知する時刻に対して、横滑り防止装置30から出力される基準加速度Gxeが加速度センサ31により検知された時刻との間には、10m秒程度の差が生じる場合があるが、通常の車両の走行においては、この程度の差が、前照灯21の光軸の向きを制御には影響を与えるおそれはほとんどないと考えられる。
Here, when the correction coefficient Cx has not been obtained by the processes in steps S805 to S813 described above, an initial value of 1 is used as the correction coefficient Cx. In this case, the reference acceleration Gxe output from the
次に、ステップS1303において、処理部11は、走行中の車両40の車両進行方向及び鉛直方向の加速度Gx2、Gz2に基づいて、車両40が、車幅方向を向く軸を中心に回転しているピッチ角を求める。そして、光軸制御装置10は、求めたピッチ角に基づいて、前照灯21の光軸の向きを制御する制御情報を生成する。
Next, in step S1303, the
ステップS1305において、処理部11は、前照灯21の光軸の向きを制御する制御情報を、通信部14を用いて、前照灯ユニット20へ出力する。
In step S <b> 1305, the
前照灯ユニット20の前照灯駆動部22は、光軸制御装置10から受信した制御情報に基づいて、前照灯21を駆動して光軸の向きを調整する。
Based on the control information received from the optical
上述したステップS1301〜S1305の処理は、車両40のイグニッションキーがオン状態において繰り返して実行され、のイグニッションキーがオフになることにより終了する。
The processing of steps S1301 to S1305 described above is repeatedly executed when the ignition key of the
上述した本実施形態のシステムによれば、2軸加速度センサが検知する2軸方向の加速度を、車両の車両進行方向及び鉛直方向の加速度に精度よく補正できる。これにより、光軸制御装置は、補正された車両の車両進行方向及び鉛直方向の加速度に基づいて、車両の車両進行方向及び鉛直方向の加速度を正確に求めて、車両の姿勢に応じて、前照灯の光軸の向きを制御できる。また、2軸方向の加速度を検知する加速度センサを用いることにより、コストを低減できる。更に、車両の車両進行方向及び鉛直方向の加速度が、同じ加速度センサが検知した値に基づいて得られるので、異なる加速度センサが検知した値を用いる時のようなタイミングのずれも解消される。 According to the system of the present embodiment described above, the acceleration in the biaxial direction detected by the biaxial acceleration sensor can be accurately corrected to the acceleration in the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle. Thereby, the optical axis control device accurately obtains the acceleration in the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle based on the corrected acceleration in the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle. The direction of the optical axis of the lighting can be controlled. In addition, the cost can be reduced by using an acceleration sensor that detects acceleration in two axial directions. Furthermore, since the acceleration in the vehicle traveling direction and the vertical direction of the vehicle are obtained based on the values detected by the same acceleration sensor, the timing shift as when using the values detected by different acceleration sensors is also eliminated.
本発明では、上述した実施形態の加速度センサを補正する方法及び装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。 In the present invention, the method and apparatus for correcting the acceleration sensor of the above-described embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、ステップS805及びステップS809において、処理部11は、路面が所定の傾斜角で傾斜していることを、式(6)で表される加速度Gx1と、基準加速度Gxeとに基づいて判定していたが、他の方法を用いて判定してもよい。例えば、処理部11は、加速度センサ13が検知する2軸方向の加速度に基づいて、路面が所定の傾斜角で傾斜していること検知してもよい。また、処理部11は、車両40が搭載しているジャイロセンサを用いて、路面が所定の傾斜角で傾斜していること検知してもよい。
For example, in the above-described embodiment, in step S805 and step S809, the
また、上述した実施形態では、横滑り防止装置の加速度センサが出力し且つ進行方向を向く軸の方向の加速度に補正された基準加速度が用いられていたが、検知レンジが狭く且つ精度の高い加速度を出力する加速度センサであれば、他の加速度センサの出力値を基準加速度として用いてもよい。例えば、衝突検知センサ、又は、ドライブレコーダの加速度センサ等を用いてもよい。 In the above-described embodiment, the reference acceleration that is output by the acceleration sensor of the skid prevention device and corrected to the acceleration in the direction of the axis that faces the traveling direction is used, but the detection range is narrow and high-precision acceleration is used. As long as the acceleration sensor outputs, the output value of another acceleration sensor may be used as the reference acceleration. For example, a collision detection sensor or an acceleration sensor of a drive recorder may be used.
1 システム
10 光軸制御装置
11 処理部
12 記憶部
13 加速度センサ
14 通信部
20 前照灯ユニット
21 前照灯
22 前照灯駆動部
30 横滑り防止装置
31 加速度センサ
40 車両
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1加速度センサは、車両の進行方向を向く第1軸及び前記第1軸と直交し且つ鉛直方向を向く第2軸を有し、且つ、第1軸方向加速度及び第2軸方向加速度を出力し、
前記第1軸方向加速度及び前記第2軸方向加速度から、前記第1加速度センサが、前記第1軸及び前記第2軸と直交する車幅方向を向く第3軸を中心に回転しているピッチ角、前記第1軸を中心に回転しているロール角、及び、前記第2軸を中心に回転しているヨー角による影響を補正する処理部を有し、
前記処理部は、
前記車両が鉛直方向に対して直交する面上に静止して配置された基準状態で、前記第1加速度センサが出力した前記ピッチ角の情報を含む前記第1軸方向加速度の値に基づいて、前記第1軸方向加速度及び前記第2軸方向加速度から前記ピッチ角の影響を補正した第1補正第1軸方向加速度及び第1補正第2軸方向加速度を求め、
前記基準状態で、前記第1加速度センサが出力した前記ロール角の情報を含む前記第2軸方向加速度の値に基づいて、前記第1補正第2軸方向加速度から前記ロール角の影響を更に補正した第2補正第2軸方向加速度を求め、
前記第2加速度センサが出力し且つ前記第1軸方向を向く加速度に補正された基準加速度に基づいて、前記第1補正第1軸方向加速度から前記ヨー角の影響を補正して、第2補正第1軸方向加速度を求める装置。 An apparatus for correcting an output value of a first acceleration sensor mounted on a vehicle using a second acceleration sensor different from the first acceleration sensor mounted on the vehicle,
The first acceleration sensor has a first axis that faces the traveling direction of the vehicle and a second axis that is orthogonal to the first axis and faces the vertical direction. The first acceleration sensor also measures the first axial acceleration and the second axial acceleration. Output,
From the first axis direction acceleration and the second axis direction acceleration, the pitch at which the first acceleration sensor rotates about a third axis that faces in the vehicle width direction orthogonal to the first axis and the second axis An angle, a roll angle rotating around the first axis, and a processing unit for correcting the influence of the yaw angle rotating around the second axis,
The processor is
Based on the value of the first axial acceleration including the pitch angle information output by the first acceleration sensor in a reference state in which the vehicle is stationary on a plane orthogonal to the vertical direction, Obtaining a first corrected first axial acceleration and a first corrected second axial acceleration in which the influence of the pitch angle is corrected from the first axial acceleration and the second axial acceleration,
In the reference state, the influence of the roll angle is further corrected from the first corrected second axial acceleration based on the second axial acceleration value including the roll angle information output by the first acceleration sensor. The second corrected second axis direction acceleration is obtained,
Based on the reference acceleration output from the second acceleration sensor and corrected to the acceleration directed in the first axis direction, the influence of the yaw angle is corrected from the first corrected first axis direction acceleration, and the second correction is performed. A device for obtaining the first axial acceleration.
前記車両が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して傾斜している時に、前記基準加速度を前記第1補正第1軸方向加速度で割った商である補正係数を求め、
前記補正係数と前記第1補正第1軸方向加速度との積により、前記第2補正第1軸方向加速度を求める請求項1に記載の装置。 The processor is
When a road surface on which the vehicle is located is inclined with respect to a plane perpendicular to the vertical direction, a correction coefficient that is a quotient obtained by dividing the reference acceleration by the first correction first axis direction acceleration is obtained.
The apparatus according to claim 1, wherein the second corrected first axial acceleration is obtained by a product of the correction coefficient and the first corrected first axial acceleration.
前記車両が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して第1傾斜角で傾斜している時に、前記基準加速度を前記第1補正第1軸方向加速度で割った商である第1補正係数を求め、
前記車両が位置する路面が鉛直方向と直交する面に対して第2傾斜角で傾斜している時に、前記基準加速度を前記第1補正第1軸方向加速度で割った商である第2補正係数を求め、
前記第1補正係数及び前記第2補正係数の平均値を、前記補正係数として求める請求項2に記載の装置。 The processor is
A first correction coefficient that is a quotient obtained by dividing the reference acceleration by the first correction first axial acceleration when the road surface on which the vehicle is located is inclined at a first inclination angle with respect to a plane orthogonal to the vertical direction. Seeking
A second correction coefficient that is a quotient obtained by dividing the reference acceleration by the first correction first axial acceleration when the road surface on which the vehicle is located is inclined at a second inclination angle with respect to a plane orthogonal to the vertical direction. Seeking
The apparatus according to claim 2, wherein an average value of the first correction coefficient and the second correction coefficient is obtained as the correction coefficient.
前記基準状態において、重力加速度と前記ピッチ角の正弦との積である前記第1加速度センサが出力した前記第1軸方向加速度の値Gx0sに基づいて、前記第1軸方向加速度Gx0が補正された前記第1補正第1軸方向加速度Gx1を、下記式(1)により求め、
In the reference state, the first axial acceleration Gx0 is corrected based on the first axial acceleration value Gx0s output by the first acceleration sensor, which is the product of gravity acceleration and the sine of the pitch angle. The first corrected first axial acceleration Gx1 is obtained by the following equation (1),
前記基準状態において、前記第1加速度センサが出力した前記第1軸方向加速度の値Gx0s、及び、重力加速度と前記ロール角の余弦との積である前記第1加速度センサが出力した前記第2軸方向加速度の値Gz0sに基づいて、前記第1補正第2軸方向加速度Gz1が補正された前記第2補正第2軸方向加速度Gz2を、下記式(3)により求める、
In the reference state, the first axis direction acceleration value Gx0s output by the first acceleration sensor and the second axis output by the first acceleration sensor, which is the product of gravity acceleration and the cosine of the roll angle. Based on the direction acceleration value Gz0s, the second corrected second axial acceleration Gz2 obtained by correcting the first corrected second axial acceleration Gz1 is obtained by the following equation (3).
前記車両が鉛直方向に対して直交する面上に静止して配置された基準状態で、前記第1加速度センサが前記第1軸及び前記第2軸と直交する車幅方向を向く軸を中心に回転しているピッチ角の情報を含む当該第1加速度センサが出力した前記第1軸方向加速度の値に基づいて、前記第1軸方向加速度及び前記第2軸方向加速度から前記ピッチ角の影響を補正した第1補正第1軸方向加速度及び第1補正第2軸方向加速度を求めことと、
前記基準状態で、前記第1加速度センサが前記第1軸を中心に回転しているロール角の情報を含む当該第1加速度センサが出力した当該第2軸方向加速度の値に基づいて、前記第1補正第2軸方向加速度から前記ロール角の影響を更に補正した第2補正第2軸方向加速度を求めることと、
前記第2加速度センサが出力し且つ前記第1軸方向を向く加速度に補正された基準加速度に基づいて、前記第1補正第1軸方向加速度から、前記第1加速度センサが前記第2軸を中心に回転しているヨー角の影響を更に補正して、第2補正第1軸方向加速度を求めること、
を含む方法。 A first axis that faces the traveling direction of the vehicle and a second axis that is perpendicular to the first axis and faces the vertical direction, and outputs a first-axis acceleration and a second-axis acceleration, and is mounted on the vehicle. A method of correcting the output value of the first acceleration sensor using a second acceleration sensor different from the first acceleration sensor mounted on the vehicle,
In a reference state in which the vehicle is stationary on a plane orthogonal to the vertical direction, the first acceleration sensor is centered on an axis that faces the vehicle width direction orthogonal to the first axis and the second axis. Based on the value of the first axial acceleration output from the first acceleration sensor including information on the rotating pitch angle, the influence of the pitch angle is determined from the first axial acceleration and the second axial acceleration. Obtaining a corrected first corrected first axial acceleration and a first corrected second axial acceleration;
Based on a value of the second axial acceleration output by the first acceleration sensor including information on a roll angle at which the first acceleration sensor rotates about the first axis in the reference state, Obtaining a second corrected second axial acceleration obtained by further correcting the influence of the roll angle from the first corrected second axial acceleration;
The first acceleration sensor is centered on the second axis from the first corrected first axis direction acceleration based on the reference acceleration that is output by the second acceleration sensor and corrected to the acceleration directed in the first axis direction. Further correcting the influence of the rotating yaw angle to obtain the second corrected first axis direction acceleration,
Including methods.
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