JPH06129866A - 車両センサのための較正値決定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナビゲーションの技術と高速道路の本線路の
うち流入路分岐点と流出路分岐点とによって挟まれる部
分が実質的に直線であるという事実とを一緒に利用する
ことにより、車両の運動状態量を検出するセンサの検出
値の較正値を車両が直進走行している状態で決定する新
方式を提供する。 【構成】 ＧＰＳ方式のナビゲーション装置により道路
地図上における車両の現在位置を検出し、道路情報メモ
リを利用して、車両が高速道路の本線路のうちの前記実
質直線区間を走行しているか否かを判定する（S1〜4)。
実質直線区間を走行している場合には、ウインカスイッ
チおよび操舵角を監視して車両がレーンチェンジをさせ
られていないか否かを判定し(S6 ）、レーンチェンジを
させられていなければ、そのときの操舵角センサ，ヨー
レイトセンサ等の検出値を較正値に決定する（S9) 。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の運動状態量を検
出し、その検出値が車両旋回の影響を受けるセンサの検
出値の較正値を、車両が直進走行している状態で決定す
る車両センサのための較正値決定装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】上記車両センサのための較正値決定装置
の一従来例が本出願人の特開昭６０−１５２７０号公報
に開示されている。これは、左・右輪のそれぞれの車輪
速相互の関係から車両が直進走行状態にあるか否かを判
定し、そうであれば車両センサとしての操舵角センサの
較正値を決定するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、車両
にナビゲーション装置を搭載することが普及しつつあ
る。ここに、ナビゲーション装置とは、道路地図上にお
ける車両の現在位置を検出してドライバに表示するため
に使用されるものである。

【０００４】一方、高速道路は一般に、例えば図４に示
されているように、本線路とその本線路への流入路とそ
の本線路からの流出路とを有し、かつ、それら流入路と
流出路とがそれぞれ本線路から分岐させられているが、
この高速道路のその本線路のうちの、流入路の分岐点と
その流入路に対応する流出路の分岐点とによって挟まれ
る走行区間は、実質的に直線であるのが一般的である。
そのような実質直線区間は例えば、高速道路のインター
チェンジ，パーキングエリア等に存在する。例えば、高
速道路のインターチェンジにおける実質直線区間の曲率
半径はほとんどの高速道路で約３０００ｍ以上であり、
最も小さい場所でも約１０００ｍである。ただし、ここ
において「高速道路」とは、東名高速道路，名神高速道
路，東北高速道路等の高速道路を意味し、首都高速，阪
神高速等の都市高速は意味しない。

【０００５】そこで、本発明は、ナビゲーションの技術
と高速道路における実質直線区間の存在とを結び付けて
利用することにより、車両センサのための較正値決定の
新たな形式を提供することを課題としてなされたもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、車両センサのための較正値決定装置を、図
１に示すように、(a) 道路地図上における車両の現在位
置を検出するナビゲーション装置に接続されて使用され
る実質直線区間判定手段１であって、そのナビゲーショ
ン装置により検出された車両の現在位置が、本線路とそ
の本線路への流入路とその本線路からの流出路とを有
し、かつ、それら流入路と流出路とがそれぞれ本線路か
ら分岐させられている高速道路のその本線路のうちの、
流入路の分岐点とその流入路に対応する流出路の分岐点
とによって挟まれる実質直線区間に属するか否かを判定
するものと、(b) 前記車両の現在位置が実質直線区間に
属すると判定されることに基づいて、前記車両センサの
較正値を決定する較正値決定手段２とを含むものとした
ことを特徴とする。

【０００７】なお、ここにおける「較正値決定手段２」
は例えば、車両の現在位置が実質直線区間に属すると判
定されれば直ちに、車両センサの較正値を決定する形式
とすることは可能であるが、較正値の決定精度をさらに
高めることが必要である場合には、例えば次のような形
式とすることができる。

【０００８】すなわち、一般的に、一種類の情報しか用
いないで直進走行判定を行うよりは複数種類の情報を用
いて直進走行判定を行う方が、判定の精度が向上すると
いう事実に基づき、左右車輪の車輪速，車速等の車両の
運動状態量が車両が直進走行状態にあることを示してい
るか否かを判定し、車両の現在位置が実質直線区間に属
すると判定され、かつ、車両の運動状態量が車両が直進
走行状態にあることを示していると判定されたときに始
めて、車両センサの較正値を決定する形式とすることが
できるのである。さらに、ドライバの操縦意思が反映さ
れたウインカスイッチ，ブレーキ操作部材等の操作状況
が、車両が直進走行状態にあることを示しているか否か
を判定し、車両の現在位置が実質直線区間に属すると判
定され、かつ、ドライバの操作状況が車両が直進走行状
態にあることを示していると判定されたたときに始め
て、車両センサの較正値を決定する形式とすることも、
それら二つの形式を組み合わせた形式とすることもでき
るのである。

【０００９】

【作用】ナビゲーション装置を利用するとともに、高速
道路の本線路のうち、流入路分岐点と流出路分岐点とに
よって挟まれる走行区間は実質的に直線であるという事
実に基づき、本発明に係る車両センサのための較正値決
定装置においては、実質直線区間判定手段１により、ナ
ビゲーション装置により検出された車両の現在位置が、
高速道路の本線路のうちの実質直線区間に属するか否か
が判定され、較正値決定手段２により、車両の現在位置
が実質直線区間に属すると判定されることに基づいて、
車両センサの較正値が決定される。

【００１０】

【発明の効果】このように、本発明によれば、従来とは
異なる形式により車両センサのための較正値を決定する
ことが可能となり、較正値決定装置の形式の選択の幅が
拡大されるという効果が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例である車両センサの
ための較正値決定装置を含む車両制御装置を図面に基づ
いて詳細に説明する。

【００１２】本実施例である較正値決定装置は、概略的
に説明すれば、まず、車両の運動状態（車速，車輪の上
下加速度すなわち路面の凹凸）とドライバの操縦状態
（操舵角）とナビゲーション装置により検出された車両
の現在位置とに基づいて車両が高速道路の本線路を走行
しているか否かを判定する。高速道路の本線路を走行し
ていると判定されたならば、予め記憶させられている道
路情報に基づいて、車両がその本線路のうち実質直線区
間を走行しているか否かが判定される。ここで「実質直
線区間」とは、高速道路のインターチェンジにおける本
線路のうち流入路の分岐点とその流入路に対応する流出
路の分岐点とによって挟まれた部分を意味する。実質直
線区間を走行していると判定されたならば、ドライバの
操縦意思（操舵角，ウインカスイッチ）に基づいて、ド
ライバにより車両がレーンチェンジをさせられていない
か否かが判定され、レーンチェンジをさせられていない
と判定されたならば、車両が直進走行状態にあると判定
して、操舵角センサ，ヨーレイトセンサおよび横Ｇセン
サのそれぞれの較正値を決定する。直進走行状態におい
ては本来であれば、ステアリングホイールの操舵角，車
体のヨーレイトおよび横加速度はそれぞれ０であるはず
であるから、直進走行状態で各センサにより検出された
操舵角θ，ヨーレイトＹＡＷおよび横加速度ＧＹの値を
それぞれ較正値θ_C ，ＹＡＷ_C ，ＧＹ_C とするのであ
る。

【００１３】なお、本実施例においては、検出された操
舵角θを用いて直進走行判定が行われるとともに、直進
走行状態で操舵角θの較正値が決定されるようになって
いるが、直進走行判定において要求される精度はそれほ
ど高いものではないため、操舵角θに誤差が発生するこ
とに起因して直進走行判定の精度が低下することはな
い。

【００１４】以上のようにして直進走行判定およびセン
サ較正を行うために、較正値決定装置は図２に示されて
いるように、各種センサおよびスイッチ１０等と道路種
類決定コンピュータ２０とが較正値決定コンピュータ３
０の入力側に接続されることによって構成されている。

【００１５】各種センサおよびスイッチ１０等とは具体
的に、操舵角センサ１０，車速センサ１２，上下Ｇセン
サ１４およびウインカスイッチ１６である。操舵角セン
サ１０は、ステアリングホイールの操舵角θを検出する
ものである。車速センサ１２は、車両の走行速度である
車速を検出するものである。上下Ｇセンサ１４は、各車
輪と車体とを互いに連結するショックアブソーバの減衰
力の変化から車輪の上下加速度を検出するものである。
ウインカスイッチ１６は、車両の方向指示灯を点滅させ
るためにドライバにより操作されるものである。

【００１６】道路種類決定コンピュータ２０の入力側に
はナビゲーション装置４０と道路情報メモリ４２とが接
続されている。ナビゲーション装置４０は、ＧＰＳ方式
で道路地図上における車両の現在位置を検出するもので
あって、人工衛星からの信号を受信器４６で受信すると
ともに、その受信結果と道路情報メモリ４２に予め記憶
させられている位置と道路との関係とに基づいて、道路
地図上における車両の現在位置を検出するものである。
このナビゲーション装置４０は、適宜マップマッチング
を行うことにより、人工衛星からの信号に基づく車両位
置を補正することも行う。なお、ナビゲーション装置４
０を車輪速センサ，地磁気センサ，路上ビーコン等を用
いて車両の現在位置を検出する形式として本発明を実施
することは可能である。

【００１７】道路情報メモリ４２はまた、道路地図上に
おける位置と道路の種類（高速道路，国道，県道，主要
地方道路など）との関係をも記憶させられている。さら
に、高速道路については、各インターチェンジにおける
実質直線区間の位置をも記憶させられている。

【００１８】較正値決定コンピュータ３０は、それのＲ
ＯＭにおいて図３にフローチャートで表される較正値決
定ルーチンを記憶させられていて、それのＣＰＵがその
較正値決定ルーチンを実行することによって前述の直進
走行判定および較正値決定が行われるようになってい
る。以下、この較正値決定ルーチンの内容を説明する。

【００１９】このルーチンは、較正値決定コンピュータ
３０の電源が投入されている間、一定時間ごとに繰り返
し実行される。具体的には、まず、ステップＳ１（以
下、単にＳ１という。他のステップについても同じとす
る）において、道路種類決定コンピュータ２０から現在
の道路の種類が取り込まれ、そのナビゲーション情報に
基づき、車両が現在、高速道路を走行しているか否かが
判定される。高速道路を走行していなければ判定がＮＯ
となり、本ルーチンの一回の実行が終了するが、高速道
路を走行していれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ２に移行す
る。

【００２０】このＳ２においては、車速センサ１２から
現在の車速が読み込まれ、それと過去の車速（ＲＡＭに
記憶されている）の集合であって一定時間（例えば、５
分）内の複数の車速の平均値が平均車速として演算され
る。さらに、それら複数の車速のうち最も小さいものが
最低車速として演算される。さらにまた、操舵角センサ
１０から現在の操舵角θが読み込まれ、それと過去の操
舵角θ（これもＲＡＭに記憶されている）の集合であっ
て上記一定時間内の複数の操舵角のうち最も大きいもの
が最大操舵角として演算される。さらにまた、上下Ｇセ
ンサ１４から現在の上下加速度が読み込まれ、それと過
去の上下加速度（これもＲＡＭに記憶されている）の集
合であって上記一定時間内の複数の上下加速度の変動傾
向が決定される。

【００２１】さらに、このＳ２においては、平均車速が
７０km/h以上であるか否か、最低車速が６０km/h以上で
あるか否か、最大操舵角が６０deg 以下であるか否か、
上下加速度の変動傾向が小さく、道路が悪路でも極悪路
でもないか否かがそれぞれ判定される。そして、それら
４つの部分判定がいずれもＹＥＳである場合には、車両
の運動状態もドライバの操縦状態も高速道路のうちの本
線路の走行に合致したものであると判定される。今回は
それら４つの部分判定がいずれもＹＥＳである状態には
ないと仮定すれば、このＳ２の全体判定がＮＯとなり、
本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、今
回はそれら４つの部分判定がいずれのＹＥＳであると仮
定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３に移行し、車両は
現在、高速道路の本線路を走行中であると判定される。

【００２２】なお、このＳ２は次のような理由から設け
られている。すなわち、前記Ｓ１においてはナビゲーシ
ョン情報のみから（現在の道路の種類のみから）車両が
高速道路を走行しているか否かが判定されるため、ここ
で高速道路を走行していると判定されても、車両が必ず
高速道路のうち本線路を走行しているとは限らず、本線
路から分岐させられている流入路または流出路を走行し
ている場合がある。そこで、後者の場合を除くことによ
って車両が高速道路の本線路を走行中であるか否かを判
定するために、このＳ２が設けられているのである。

【００２３】Ｓ３において、車両は現在、高速道路の本
線路を走行中であると判定されたならば、Ｓ４におい
て、道路種類決定コンピュータ２０を介して、車両が現
在、本線路のうちの実質直線区間を走行中であるか否か
が判定される。すなわち、車両が本線路を走行し続ける
うちに実質直線区間に到達するのが待たれるのである。
今回は実質直線区間には到達していないと仮定すれば、
判定がＮＯとなり、本ルーチンの一回の実行が終了す
る。

【００２４】その後、Ｓ１〜４の実行が何回も繰り返さ
れるうちに、車両が実質直線区間に到達した場合には、
Ｓ４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５において、実質直線区
間を走行中であると判定される。

【００２５】続いて、Ｓ６において、車両がレーンチェ
ンジをさせられていないか否かが判定される。具体的に
は、ウインカスイッチ１６が操作されておらず、かつ、
操舵角θが９deg より小さいか否かが判定される。今回
はそれら２つの条件が同時には満たされていないと仮定
すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ７において、車両がレー
ンチェンジ中であると判定される。これに対して、ウイ
ンカスイッチ１６が操作されておらず、かつ、操舵角θ
が９deg より小さいと仮定すれば、Ｓ６の判定がＹＥＳ
となり、Ｓ８において、直進走行中であると判定され、
続いて、Ｓ９において、前述のようにして、較正値
θ_C ，ＹＡＷ_C およびＧＹ_C が決定される。以上で本ル
ーチンの一回の実行が終了する。

【００２６】較正値決定コンピュータ３０の出力側に
は、図２に示されているように、アンチロックコンピュ
ータ５０と後輪操舵コンピュータ５２とが接続されてい
る。

【００２７】アンチロックコンピュータ５０は、車両制
動時に各輪がロックしないように各輪のブレーキ圧を制
御するためのコンピュータであり、入力側には前後Ｇセ
ンサ５４，横Ｇセンサ５６および車輪速センサ５８と前
記較正値決定コンピュータ３０とが接続され、一方、出
力側にはアクチュエータ６０が接続されている。前後Ｇ
センサ５４および横Ｇセンサ５６はそれぞれ、車体に発
生する前後加速度ＧＸおよび横加速度ＧＹを検出するも
のであり、車輪速センサ５８は各輪の回転速度である車
輪速ＶＷを検出するものであり、アクチュエータ６０は
各輪のブレーキ圧を電気的に制御するものである。

【００２８】そして、アンチロックコンピュータ５０
は、前後加速度ＧＸと横加速度ＧＹと車輪速ＶＷとに基
づき、各輪についてアンチロック制御を実行する必要が
あるか否かを判定し、その必要があれば、前後加速度Ｇ
Ｘと横加速度ＧＹと車輪速ＶＷとに基づき、各輪につい
てアンチロック制御の目標制御特性を決定し、それが実
現されるようにアクチュエータ６０を制御する。

【００２９】また、アンチロックコンピュータ５０は、
較正値決定コンピュータ３０から較正値ＧＹ_C が入力さ
れ、横Ｇセンサ５６により検出された横加速度ＧＹ_inを
較正値ＧＹ_C を用いて較正し、それを横加速度ＧＹとし
て用いる。すなわち、ＧＹ＝ＧＹ_in−ＧＹ_Cなる式を用
いて真の横加速度ＧＹを取得し、これを用いてアンチロ
ック制御を行うのである。

【００３０】これに対して、後輪操舵コンピュータ５２
は、車体の進行方向と向きとが互いに一致するように車
両の後輪の舵角を制御するためのコンピュータであり、
入力側には前記操舵角センサ１０，車速センサ１２およ
び較正値決定コンピュータ３０とヨーレイトセンサ６４
とが接続され、一方、出力側にはアクチュエータ６６が
接続されている。ヨーレイトセンサ６４は車体に発生す
るヨーレイトＹＡＷを検出するものであり、アクチュエ
ータ６６は後輪の舵角を電気的に制御するものである。

【００３１】そして、後輪操舵コンピュータ５２は、後
輪舵角の目標値を、 δ＝Ｋ₁ ・θ＋Ｋ₂ ・ＹＡＷ なる式を用いて決定し、その目標後輪舵角が実現される
ようにアクチュエータ６６を制御する。ただし、この式
において「Ｋ₁ 」は、車速に応じて可変のゲインであ
り、一方、「Ｋ₂ 」は車速に応じて可変のヨーレイトフ
ィードバックゲインである。

【００３２】また、後輪操舵コンピュータ５２は、較正
値決定コンピュータ３０から較正値θ_C とＹＡＷ_C とが
入力され、操舵角センサ１０およびヨーレイトセンサ６
４によりそれぞれ検出された操舵角θ_inおよびヨーレイ
トＹＡＷ_inを較正値θ_C およびＹＡＷ_C を用いて較正
し、それを操舵角θおよびヨーレイトＹＡＷとして用い
る。すなわち、 θ＝θ_in−θ_C なる式を用いて真の操舵角θを取得するとともに、 ＹＡＷ＝ＹＡＷ_in−ＹＡＷ_C なる式を用いて真のヨーレイトＹＡＷを取得し、それら
を用いて後輪舵角δを制御するのである。

【００３３】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、車両が実質直線区間を走行しているときに
限って操舵角センサ１０等の較正値が決定されるため、
車両が真に直進走行状態にあるときに較正値決定が行わ
れることとなり、較正値の決定精度が向上するという効
果が得られる。

【００３４】さらに、本実施例においては、ナビゲーシ
ョン情報のみならず車両の運動状態およびドライバの操
縦状態をも勘案して車両が直進走行状態にあるか否かが
判定されるようになっているため、直進走行判定の精度
が向上するという特有の効果も得られ、このことによっ
ても較正値の決定精度向上という効果が得られる。

【００３５】さらに、本実施例においては、その較正値
の決定精度向上という効果に付随して、その較正値決定
装置に接続されたアンチロック制御装置および後輪操舵
制御装置の制御精度も向上するという特有の効果も得ら
れる。

【００３６】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、道路種類決定コンピュータ２０と道路情報
メモリ４２とが、較正値決定コンピュータ３０のうち図
３のＳ１〜５を実行する部分と共同して、本発明におけ
る「実質直線区間判定手段１」の一態様を構成し、較正
値決定コンピュータ３０のうち同図のＳ６〜９を実行す
る部分が本発明における「較正値決定手段２」の一態様
を構成しているのである。

【００３７】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、この他にも特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良
を施した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例である較正値決定装置を含む
車両制御装置を示すシステム図である。

【図３】上記較正値決定装置のコンピュータが用いるル
ーチンを示すフローチャートである。

【図４】高速道路のうち本発明と関連が深い部分の構成
を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ 操舵角センサ ２０ 道路種類決定コンピュータ ３０ 較正値決定コンピュータ ４０ ナビゲーション装置 ４２ 道路情報メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の運動状態量を検出し、その検出値
   が車両旋回の影響を受けるセンサの検出値の較正値を、
   車両が直進走行している状態で決定する装置であって、 道路地図上における前記車両の現在位置を検出するナビ
   ゲーション装置に接続されて使用される実質直線区間判
   定手段であって、そのナビゲーション装置により検出さ
   れた車両の現在位置が、本線路とその本線路への流入路
   とその本線路からの流出路とを有し、かつ、それら流入
   路と流出路とがそれぞれ本線路から分岐させられている
   高速道路のその本線路のうちの、流入路の分岐点とその
   流入路に対応する流出路の分岐点とによって挟まれる実
   質直線区間に属するか否かを判定するものと、 前記車両の現在位置が実質直線区間に属すると判定され
   ることに基づいて、前記車両センサの較正値を決定する
   較正値決定手段とを含むことを特徴とするもの。