JP7757215B2 - ヨーレート較正装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヨーレート較正装置に関する。

特許文献１には、実ヨーレートと基準ヨーレートとの偏差に応じた操舵アシストトルクを操舵手段に与えることで、車両の道路逸脱を防止する操舵制御装置が記載されている。

特開平０８―２６３７９４号公報

特許文献１に記載された操舵制御装置では、実ヨーレートをヨーレートセンサで検出している。ヨーレートセンサは、温度変化や時間経過等の影響でゼロ点がドリフトする性質を有する。このため、従来は、停車時のヨーレートセンサの値を基準として、ヨーレートセンサのゼロ点を較正していた。

しかしながら、ゼロ点を較正するために車両を停止させる必要があるため、必ずしも簡便なものとは言えなかった。

そこで、本発明は、簡便にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができるヨーレート較正装置を提供することを課題とする。

本発明に係るヨーレート較正装置は、車両が走行する走行車線の目標走行位置に対する車両の横位置を取得する横位置取得部と、ドライバにより入力されたドライバ操舵トルクを取得するドライバ操舵トルク取得部と、ヨーレートセンサのゼロ点を較正するゼロ点較正部と、を備え、ゼロ点較正部は、横位置取得部が取得した横位置及びドライバ操舵トルク取得部が取得したドライバ操舵トルクに基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正する。

ヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしているときとヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしていないときとで、車両の横位置とドライバ操舵トルクとの関係が異なる。そこで、このヨーレート較正装置では、横位置取得部が取得した横位置及びドライバ操舵トルク取得部が取得したドライバ操舵トルクに基づいてヨーレートセンサのゼロ点を較正する。これにより、ヨーレートセンサのゼロ点を較正するために車両を停車させる必要がなく、また、自動的にヨーレートセンサのゼロ点を較正することもできるため、簡便にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができる。

車両が目標走行位置を走行するように車両の操舵制御を行う操舵制御部を更に備えてもよい。このヨーレート較正装置では、操舵制御部が、車両が目標走行位置を走行するように車両の操舵制御を行うため、適切にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができる。

ゼロ点較正部は、横位置取得部が取得した横位置とドライバ操舵トルク取得部が取得したドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしていない場合の横位置とドライバ操舵トルクとの関係と異なる場合、横位置とドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしていない場合の横位置とドライバ操舵トルクとの関係に近づく方向に、ヨーレートセンサのゼロ点を較正してもよい。ヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしていない場合、車両の横位置とドライバ操舵トルクとの関係は所定の関係となる。そこで、このヨーレート較正装置では、横位置とドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしていない場合の横位置とドライバ操舵トルクとの関係と異なる場合、横位置とドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしていない場合の横位置とドライバ操舵トルクとの関係に近づく方向に、ヨーレートセンサのゼロ点を較正する。これにより、適切にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができる。

ゼロ点較正部は、目標走行位置に対する横位置の方向とドライバ操舵トルクの方向とが異なる場合、ヨーレートセンサのゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正してもよい。目標走行位置に対する横位置の方向とドライバ操舵トルクの方向とが異なる場合は、ヨーレートセンサのゼロ点のドリフトにより車両が目標走行位置に対してオフセットした位置を走行しており、ドライバがこれを目標走行位置に戻そうとしている状態であると考えられる。そこで、このヨーレート較正装置では、目標走行位置に対する横位置の方向とドライバ操舵トルクの方向とが異なる場合に、ヨーレートセンサのゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正することで、適切にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができる。

ゼロ点較正部は、横位置が左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の何れか他方の閾値トルクを超える場合、ヨーレートセンサのゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正してもよい。横位置が左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の何れか他方の閾値トルクを超える場合は、ヨーレートセンサのゼロ点のドリフトにより車両が目標走行位置に対してオフセットした位置を走行しており、ドライバがこれを目標走行位置に戻そうとしている状態であると考えられる。そこで、このヨーレート較正装置では、横位置が左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の何れか他方の閾値トルクを超える場合に、ヨーレートセンサのゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正することで、適切にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができる。

ゼロ点較正部は、横位置が左右の閾値距離を超えない中央領域に位置し、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超える場合、ヨーレートセンサのゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正してもよい。横位置が左右の閾値距離を超えない中央領域に位置し、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超える場合は、ヨーレートセンサのゼロ点のドリフトにより車両が目標走行位置に対してオフセットした位置を走行しようとするため、ドライバがこれを目標走行位置に戻している状態であると考えられる。そこで、このヨーレート較正装置では、横位置が左右の閾値距離を超えない中央領域に位置し、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超える場合に、ヨーレートセンサのゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正することで、適切にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができる。

ゼロ点較正部は、横位置が左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超えない場合、ヨーレートセンサのゼロ点を目標走行位置に対する横位置の方向に較正してもよい。横位置が左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超えない場合は、ヨーレートセンサのゼロ点のドリフトにより車両が目標走行位置に対してオフセットした位置を走行しているが、ドライバが目標走行位置からオフセットした位置を走行していることに気付いていない状態であると考えられる。そこで、このヨーレート較正装置では、横位置が左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超えない場合に、ヨーレートセンサのゼロ点を目標走行位置に対する横位置の方向に較正することで、適切にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができる。

ゼロ点較正部は、横位置取得部が第一設定時間に取得した複数の横位置の平均値及びドライバ操舵トルク取得部が第二設定時間に取得した複数のドライバ操舵トルクの平均値に基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正してもよい。このヨーレート較正装置では、横位置の第一設定時間における平均値及びドライバ操舵トルクの第二設定時間における平均値に基づいてヨーレートセンサのゼロ点を較正するため、横位置取得部及びドライバ操舵トルク取得部に突発的な外乱が入力しても、較正の精度が低下するのを抑制することができる。

ゼロ点較正部は、ヨーレートセンサのゼロ点を段階的に較正してもよい。このヨーレート較正装置では、ヨーレートセンサのゼロ点を段階的に較正することで、較正による車両の挙動変化を緩やかにするすることができる。

走行車線の曲率を取得する曲率取得部を更に備え、ゼロ点較正部は、曲率取得部が取得した曲率に応じて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正する較正値を変えてもよい。このヨーレート較正装置では、曲率取得部で走行車線の曲率を取得することで、目標走行位置を高精度に算出することができる。一方、曲率取得部は、車両における設置位置の誤差等により曲率を誤認識する可能性がある。また、このような誤認識は、走行車線の曲率によっても大きく変わり得る。そこで、このヨーレート較正装置では、曲率取得部が取得した曲率に応じてヨーレートセンサのゼロ点を較正する較正値を変えることで、曲率取得部の誤認識に伴う較正精度の低下を抑制することができる。

ゼロ点較正部は、曲率が第一右閾値曲率と第一左閾値曲率との間の直線領域にある場合は、較正値を第一較正値とし、直線領域にあった曲率が第一右閾値曲率を超えると、較正値を第一較正値から第二較正値に変動させ、その後、曲率が第一右閾値曲率よりもゼロに近い第二右閾値曲率を超えると、較正値を第二較正値から第一較正値に変動させ、直線領域にあった曲率が第二右閾値曲率を超えると、較正値を第一較正値から第三較正値に変動させ、その後、曲率が第一左閾値曲率よりもゼロに近い第二左閾値曲率を超えると、較正値を第三較正値から第一較正値に変動させてもよい。このヨーレート較正装置では、曲率と較正値との関係にヒステリシス特性を持たせることで、較正値が頻繁に変動することを抑制することができる。

ゼロ点較正部は、ヨーレートセンサのゼロ点を較正してから設定時間を経過するまではヨーレートセンサのゼロ点を較正しなくてもよい。ヨーレートセンサのゼロ点を較正してから車両が目標走行位置に到達するまでは、ある程度の時間を要する。このため、ヨーレートセンサのゼロ点を較正してから車両が目標走行位置に到達するまでの間に更にヨーレートセンサのゼロ点を較正すると、ヨーレートセンサのゼロ点を適切に較正できない可能性がある。そこで、このヨーレート較正装置では、ヨーレートセンサのゼロ点を較正してから設定時間を経過するまではヨーレートセンサのゼロ点を較正しないため、ヨーレートセンサのゼロ点を適切に較正することができる。

本発明によれば、簡便にヨーレートセンサのゼロ点を較正することができる。

実施形態に係るヨーレート較正装置を示す模式図である。 車両が走行車線を走行している状況の一例を示す模式図である。 ステアリングに入力されるドライバ操舵トルクの向きの一例を説明するための模式図である。 車両がカーブの走行車線を走行している状況の一例を示す模式図である。 横位置とドライバ操舵トルクとの関係の一例を示す表である。 時間と較正量との関係の一例を示すグラフである。 走行車線の曲率と較正値との関係の一例を示した表である。 ヨーレート較正装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、実施形態に係るヨーレート較正装置１を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係るヨーレート較正装置１は、車両２に搭載されて、車両２に搭載されたヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する装置である。ヨーレート較正装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ：ElectronicControl Unit）である。ヨーレート較正装置１では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。ヨーレート較正装置１は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよく、複数の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。

ヨーレート較正装置１は、操舵制御部１１と、横位置取得部１２と、ドライバ操舵トルク取得部１３と、曲率取得部１４と、ゼロ点較正部１５と、を備える。

図２は、車両２が走行車線ＴＬを走行している状況の一例を示す模式図である。図１及び図２に示すように、操舵制御部１１は、車両２が目標走行位置ＴＰを走行するように車両２の操舵制御を行う。操舵制御部１１は、ステアリング４（図３参照）に操舵トルクを付与する操舵アクチュエータ（不図示）を駆動制御することにより、車両２の操舵制御を行う。つまり、車両２の操舵制御は、操舵アクチュエータを駆動制御することにより行う。そして、操舵制御部１１は、車両２が走行車線ＴＬの目標走行位置ＴＰを走行するように、車両２の操舵制御を行う。目標走行位置ＴＰは、走行車線ＴＬの車線幅方向における位置であり、例えば、走行車線ＴＬの車線幅方向における中央である。車両２の操舵制御の手法は、特に限定されるものではない。例えば、操舵制御部１１は、車両２の操舵制御として、車両２が走行車線ＴＬの所定位置を走行するために必要な目標ヨーレートと車両２の現在のヨーレートとの差分に基づいてステアリング４に付与する操舵トルクを算出し、この算出した操舵トルクに対応する駆動量で操舵アクチュエータを駆動制御することにより行ってもよい。

横位置取得部１２は、車両２が走行する走行車線ＴＬの目標走行位置ＴＰに対する車両２の横位置ＬＰを取得する。車両２の横位置ＬＰは、走行車線ＴＬの車線幅方向における、目標走行位置ＴＰに対する車両２の位置である。車両２の位置としては、例えば、車両２の重心位置とすることができる。横位置取得部１２は、例えば、カメラ（不図示）によって撮像された画像から走行車線ＴＬの区画線（白線）を抽出し、抽出した区画線と車両２との位置関係に基づいて、車両２の位置を取得する。また、横位置取得部１２は、操舵制御部１１から、車両２の操舵制御の基準となる目標走行位置ＴＰを取得する。そして、横位置取得部１２は、車両２の位置と目標走行位置ＴＰとに基づいて、車両２の横位置ＬＰを取得する。横位置取得部１２は、例えば、目標走行位置ＴＰに対して右側の横位置ＬＰをマイナスとし、目標走行位置ＴＰに対して左側の横位置ＬＰをプラスとする。

ドライバ操舵トルク取得部１３は、ドライバにより入力されたドライバ操舵トルクを取得する。ステアリング４には、操舵アクチュエータにより入力される制御操舵トルクと、ドライバが車両２を操舵するためにステアリング４に入力したドライバ操舵トルクと、を合わせた操舵トルクが入力される。制御操舵トルクは、操舵制御部１１により駆動制御された操舵アクチュエータがステアリング４に入力するトルクである。制御操舵トルクは、操舵制御部１１の制御値から算出することができる。操舵トルクは、ステアリング４に直接的又は間接的に接続されたトルクセンサにより算出することができる。そこで、ドライバ操舵トルク取得部１３は、操舵トルクから制御操舵トルクを減算したトルクを、ドライバ操舵トルクとして取得する。つまり、ドライバ操舵トルク取得部１３が取得するドライバ操舵トルクは、ドライバが車両２を操舵するためにステアリング４に入力した実際のトルクではなく、ドライバが車両２を操舵するためにステアリング４に入力したと推定されるトルク（ドライバ操舵トルクの推定値）である。但し、ドライバ操舵トルクを直接的に取得することが可能であれば、推定値ではなく、直接的にドライバ操舵トルクを取得してもよい。図３は、ステアリング４に入力されるドライバ操舵トルクの向きの一例を説明するための模式図である。図３に示すように、ドライバ操舵トルク取得部１３は、例えば、右操舵方向（右旋回方向）のドライバ操舵トルクをプラスとし、左操舵方向（左旋回方向）のドライバ操舵トルクをマイナスとする。

図１及び図２に示すように、曲率取得部１４は、走行車線ＴＬの曲率を取得する。曲率取得部１４は、例えば、カメラによって撮像された画像から走行車線ＴＬの区画線（白線）を抽出し、抽出した区画線から走行車線ＴＬの車線幅方向における中央を通る基準線を算出し、算出した基準線の曲率を算出することで、走行車線ＴＬの曲率を取得する。走行車線ＴＬの曲率は、例えば、操舵制御部１１による車両２の操舵制御の基準となる目標ヨーレートの算出に用いられる。曲率取得部１４は、例えば、右カーブの走行車線ＴＬの曲率をマイナスとし、左カーブの走行車線ＴＬの曲率をプラスとする。

ゼロ点較正部１５は、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する。ヨーレートセンサ３は、車両２のヨーレートを検出するセンサである。ヨーレートセンサ３で検出されたヨーレートは、例えば、操舵制御部１１による操舵制御に用いられる。ゼロ点較正部１５は、横位置取得部１２が取得した横位置ＬＰ及びドライバ操舵トルク取得部１３が取得したドライバ操舵トルクに基づいて、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する。

図４は、車両２がカーブの走行車線ＴＬを走行している状況の一例を示す模式図である。図４に示すように、操舵制御部１１が、車両２が目標走行位置ＴＰを走行するように車両２の操舵制御を行う場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていないと、車両２は目標走行位置ＴＰに沿って走行する。しかしながら、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていると、車両２は目標走行位置ＴＰからオフセットした位置を走行する。例えば、ヨーレートセンサ３のゼロ点が左旋回側にドリフトしていると、車両２は、目標走行位置ＴＰよりも左側の位置を走行し、ヨーレートセンサ３のゼロ点が右旋回側にドリフトしていると、車両２は、目標走行位置ＴＰよりも右側の位置を走行する。

ゼロ点較正部１５は、横位置取得部１２が取得した横位置ＬＰとドライバ操舵トルク取得部１３が取得したドライバ操舵トルクとＤＴの関係が、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていない場合の横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係と異なる場合、横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていない場合の横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係に近づく方向に、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する。

例えば、目標走行位置ＴＰに対する横位置ＬＰの方向とドライバ操舵トルクの方向とが異なる場合は、ヨーレートセンサ３のゼロ点のドリフトにより車両２が目標走行位置ＴＰに対してオフセットした位置を走行しており、ドライバがこれを目標走行位置ＴＰに戻そうとしている状態であると考えられる。そこで、ゼロ点較正部１５は、目標走行位置ＴＰに対する横位置ＬＰの方向とドライバ操舵トルクの方向とが異なる場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正する。このヨーレートセンサ３のゼロ点の較正方向は、ドライバ操舵トルクの方向に対応する旋回方向である。例えば、ドライバ操舵トルクが右操舵方向である場合は、ヨーレートセンサ３のゼロ点を右旋回方向に較正する。

また、例えば、横位置ＬＰが左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の何れか他方の閾値トルクを超える場合は、ヨーレートセンサ３のゼロ点のドリフトにより車両２が目標走行位置ＴＰに対してオフセットした位置を走行しており、ドライバがこれを目標走行位置ＴＰに戻そうとしている状態であると考えられる。そこで、ゼロ点較正部１５は、横位置ＬＰが左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の何れか他方の閾値トルクを超える場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正する。このヨーレートセンサ３のゼロ点の較正方向は、ドライバ操舵トルクの方向に対応する旋回方向である。例えば、ドライバ操舵トルクが右操舵方向である場合は、ヨーレートセンサ３のゼロ点を右旋回方向に較正する。

また、例えば、横位置ＬＰが左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の何れか他方の閾値トルクを超える場合は、ヨーレートセンサ３のゼロ点のドリフトにより車両２が目標走行位置ＴＰに対してオフセットした位置を走行しており、ドライバがこれを目標走行位置ＴＰに戻そうとしている状態であると考えられる。そこで、ゼロ点較正部１５は、横位置ＬＰが左右の閾値距離を超えない中央領域に位置し、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超える場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正する。このヨーレートセンサ３のゼロ点の較正方向は、ドライバ操舵トルクの方向に対応する旋回方向である。例えば、ドライバ操舵トルクが右操舵方向である場合は、ヨーレートセンサ３のゼロ点を右旋回方向に較正する。

また、例えば、横位置ＬＰが左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超えない場合は、ヨーレートセンサ３のゼロ点のドリフトにより車両２が目標走行位置ＴＰに対してオフセットした位置を走行しているが、ドライバが目標走行位置ＴＰからオフセットした位置を走行していることに気付いていない状態であると考えられる。そこで、ゼロ点較正部１５は、横位置ＬＰが左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超えない場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点を目標走行位置ＴＰに対する横位置ＬＰの方向に較正する。このヨーレートセンサ３のゼロ点の較正方向は、目標走行位置ＴＰに対する横位置ＬＰに対応する旋回方向である。例えば、横位置ＬＰが目標走行位置ＴＰの右側に位置する場合は、ヨーレートセンサ３のゼロ点を右旋回方向に較正する。

図５は、横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係の一例を示す表である。図５では、横位置ＬＰを、左側領域、中央領域、及び右側領域の三領域に分けている。左側領域は、横位置ＬＰが左の閾値距離を超える領域、つまり、横位置ＬＰが左の閾値距離よりも左側に位置する領域である。中央領域は、横位置ＬＰが左右の閾値距離を超えない領域である。右側領域は、横位置ＬＰが右の閾値距離を超える領域、つまり、横位置ＬＰが右の閾値距離よりも右側に位置する領域である。左の閾値距離は、目標走行位置ＴＰの左側に位置する所定の距離であり、例えば、＋０．２ｍとすることができる。右の閾値距離は、目標走行位置ＴＰの右に位置する所定の距離であり、例えば、－０．２ｍとすることができる。

また、図５では、ドライバ操舵トルクを、左操舵領域、無操舵領域、及び、右操舵領域の三領域に分けている。左操舵領域は、ドライバ操舵トルクが左の閾値トルクを超える領域、つまり、ドライバ操舵トルクが左の閾値トルクよりも左操舵方向に大きい領域である。無操舵領域は、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超えない領域である。右操舵領域は、ドライバ操舵トルクが右の閾値トルクを超える領域、つまり、ドライバ操舵トルクが右の閾値トルクよりも右操舵方向に大きい領域である。左の閾値トルクは、ドライバ操舵トルクが左操舵方向となるトルクであり、例えば、－０．２Ｎｍとすることができる。右の閾値トルクは、ドライバ操舵トルクが右操舵方向となるトルクであり、例えば、＋０．２Ｎｍとすることができる。

図５に示すように、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていない場合、横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係は、図５で×印を付したように、「左側領域－左操舵領域」、「中央領域－無操舵領域」、及び「右側領域－右操舵領域」の何れかの関係となる。

「左側領域－左操舵領域」の関係にあるときは、ドライバが目標走行位置ＴＰよりも左側に車両２を走行させたいため、ドライバがステアリング４に左操舵方向のドライバ操舵トルクを入力している状況であると考えられる。「中央領域－無操舵領域」の関係にあるときは、ドライバが目標走行位置ＴＰ又は目標走行位置ＴＰ付近で車両２を走行させたいため、ドライバがステアリング４にドライバ操舵トルクを入力していない又は殆ど入力していない状況であると考えられる。「右側領域－右操舵領域」の関係にあるときは、ドライバが目標走行位置ＴＰよりも右側に車両２を走行させたいため、ドライバがステアリング４に右操舵方向のドライバ操舵トルクを入力している状況であると考えられる。

一方、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしている場合、横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係は、図５で〇印を付したように、「右側領域－左操舵領域」、「左側領域－右操舵領域」、「中央領域－左操舵領域」、「中央領域－右操舵領域」、「右側領域－無操舵領域」、及び「左側領域－無操舵領域」の何れかの関係となる。

「右側領域－左操舵領域」の関係にあるときは、車両２が目標走行位置ＴＰよりも大きく右側を走行していたため、ドライバがステアリング４に左操舵方向のドライバ操舵トルクを入力して、車両２を目標走行位置ＴＰに戻そうとしている状況であると考えられる。「左側領域－右操舵領域」の関係にあるときは、車両２が目標走行位置ＴＰよりも大きく左側を走行していたため、ドライバがステアリング４に右操舵方向のドライバ操舵トルクを入力して、車両２を目標走行位置ＴＰに戻そうとしている状況であると考えられる。

「中央領域－左操舵領域」の関係にあるときは、車両２が目標走行位置ＴＰよりも右側を走行しようとするため、ドライバがステアリング４に左操舵方向のドライバ操舵トルクを入力して、車両２を目標走行位置ＴＰに戻そうとしている状況であると考えられる。「中央領域－右操舵領域」の関係にあるときは、車両２が目標走行位置ＴＰよりも左側を走行しようとするため、ドライバがステアリング４に右操舵方向のドライバ操舵トルクを入力して、車両２を目標走行位置ＴＰに戻そうとしている状況であると考えられる。

「右側領域－無操舵領域」の関係にあるときは、車両２が目標走行位置ＴＰよりも右側を走行しているが、車両２が目標走行位置ＴＰよりも右側を走行していることをドライバが気づいていない状況、又は、ドライバが目標走行位置ＴＰよりも右側に車両２を走行させたいため、ドライバがステアリング４にドライバ操舵トルクを入力していない又は殆ど入力していない状況であると考えられる。「左側領域－無操舵領域」の関係にあるときは、車両２が目標走行位置ＴＰよりも左側を走行していることをドライバが気づいていない状況、又は、車両２が目標走行位置ＴＰよりも左側を走行しているが、ドライバが目標走行位置ＴＰよりも左側に車両２を走行させたいため、ドライバがステアリング４にドライバ操舵トルクを入力していない又は殆ど入力していない状況であると考えられる。

そこで、ゼロ点較正部１５は、横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係が、図５で〇印を付したように、「右側領域－左操舵領域」、「左側領域－右操舵領域」、「中央領域－左操舵領域」、「中央領域－右操舵領域」、「右側領域－無操舵領域」、及び「左側領域－無操舵領域」の何れかの関係となる場合に、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する。

横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係が「右側領域－左操舵領域」である場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点を、ドライバ操舵トルクの方向に対応する左旋回方向に較正する。横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係が「左側領域－右操舵領域」である場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点を、ドライバ操舵トルクの方向に対応する右旋回方向に較正する。

横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係が「中央領域－左操舵領域」である場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点を、ドライバ操舵トルクの方向に対応する左旋回方向に較正する。横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係が「中央領域－右操舵領域」である場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点を、ドライバ操舵トルクの方向に対応する右旋回方向に較正する。

横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係が「右側領域－無操舵領域」である場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点を、目標走行位置ＴＰに対する横位置ＬＰの方向に対応する右旋回方向に較正する。横位置ＬＰと目標走行位置ＴＰとの関係が「左側領域－無操舵領域」である場合、ヨーレートセンサ３のゼロ点を、目標走行位置ＴＰに対する横位置ＬＰの方向に対応する左旋回方向に較正する。

ゼロ点較正部１５は、横位置取得部１２が直前に取得した一つの横位置ＬＰ及びドライバ操舵トルク取得部１３が直前に取得した一つのドライバ操舵トルクに基づいてヨーレートセンサのゼロ点を較正してもよいが、横位置取得部１２が第一設定時間に取得した複数の横位置ＬＰの平均値及びドライバ操舵トルク取得部１３が第二設定時間に取得した複数のドライバ操舵トルクの平均値に基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正することが好ましい。つまり、ゼロ点較正部１５は、横位置取得部１２が第一設定時間に取得した複数の横位置ＬＰの平均値を、横位置取得部１２が取得した横位置ＬＰとするとともに、ドライバ操舵トルク取得部１３が第二設定時間に取得した複数のドライバ操舵トルクの平均値をドライバ操舵トルク取得部１３が取得したドライバ操舵トルクとして、上記のヨーレートセンサ３のゼロ点の較正を行うことが好ましい。第一設定時間及び第二設定時間は、特に限定されるものではないが、ゼロ点較正部１５がヨーレートセンサのゼロ点を較正する直前の第一設定時間及び第二設定時間であることが好ましい。。また、第一設定時間と第二設定時間とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、第一設定時間及び第二設定時間は、それぞれ１０秒とすることができる。

図６は、時間と較正量との関係の一例を示すグラフである。較正量は、ヨーレートセンサ３のゼロ点の較正を始めてからヨーレートセンサ３のゼロ点の較正が終わるまで、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正した較正値を積算した積算値である。ゼロ点較正部１５は、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する際は、一気に較正してもよいが、図６に示すように、ヨーレートセンサ３のゼロ点を段階的に較正することが好ましい。つまり、ゼロ点較正部１５は、所定の較正値毎に、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することが好ましい。

ヨーレートセンサ３のゼロ点を段階的に較正する較正値は、特に限定されるものではなく、固定値としてもよく、変動値としてもよい。較正値を固定値とする場合、固定値は、例えば、０．００２［ｒａｄ／ｓ］とすることができる。較正値を変動値とする場合、較正値は、例えば、走行車線ＴＬの曲率により変動させてもよい。つまり、ゼロ点較正部１５は、走行車線ＴＬの曲率等に応じて変動する較正値によりヨーレートセンサ３のゼロ点を較正してもよい。走行車線ＴＬの曲率は、曲率取得部１４により取得することができる。

走行車線ＴＬの曲率に応じて較正値を変動させる場合、曲率と較正値とを一対一で対応させてもよいが、図７に示すように、ヒステリシス特性を持たせてもよい。図７は、走行車線ＴＬの曲率と較正値との関係の一例を示した表である。図７では、走行車線ＴＬの曲率が第一右閾値曲率と第一左閾値曲率との間の直線領域にある場合は、較正値を第一較正値とする。そして、直線領域にあった走行車線ＴＬの曲率が第一右閾値曲率を超えると、較正値を第一較正値から第二較正値に変動させ、その後、走行車線ＴＬの曲率が第一右閾値曲率よりもゼロに近い第二右閾値曲率を超えると、較正値を第二較正値から第一較正値に変動させる。また、直線領域にあった走行車線ＴＬの曲率が第二右閾値曲率を超えると、較正値を第一較正値から第三較正値に変動させ、その後、走行車線ＴＬの曲率が第一左閾値曲率よりもゼロに近い第二左閾値曲率を超えると、較正値を第三較正値から第一較正値に変動させる。第一右閾値曲率、第二右閾値曲率、第一左閾値曲率、及び第二左閾値曲率は、特に限定されるものではない。また、第一較正値、第二較正値、及び第三較正値は、特に限定されるものではない。

また、ゼロ点較正部１５は、ヨーレートセンサ３のゼロ点を連続的に較正してもよいが、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正してから車両２が目標走行位置ＴＰに到達するまでは、ある程度の時間を要する。このため、図６に示すように、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正してから設定時間を経過するまではヨーレートセンサ３のゼロ点を較正しないことが好ましい。つまり、ゼロ点較正部１５は、設定時間間隔で、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する。設定時間は、特に限定されるものではなく、例えば、１０秒とすることができる。

次に、図８を参照して、ヨーレート較正装置１の処理動作の一例について説明する。図８は、ヨーレート較正装置１の処理動作の一例を示すフローチャートである。

図８に示すように、ヨーレート較正装置１は、横位置ＬＰ及びドライバ操舵トルクを取得する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、更に走行車線ＴＬの曲率を取得してもよい。

次に、ヨーレート較正装置１は、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する必要があるかを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、例えば、図５の表を参照する等して、横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていない場合の横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係と異なる場合に、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する必要があると判定する。ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する必要がないと判定した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ヨーレート較正装置１は、一旦処理を終了して、設定時間経過後に、再度ステップＳ１から処理を繰り返す。

一方、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する必要があると判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ヨーレート較正装置１は、ステップＳ１で取得した横位置ＬＰ及びドライバ操舵トルクに基づいてヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、例えば、図５の表を参照する等して、横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていない場合の横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係に近づく方向に、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する。その後、ヨーレート較正装置１は、一旦処理を終了して、設定時間経過後に、再度ステップＳ１から処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態に係るヨーレート較正装置１では、ヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしているときとヨーレートセンサのゼロ点がドリフトしていないときとで、車両の横位置とドライバ操舵トルクとの関係が異なることから、横位置取得部１２が取得した横位置ＬＰ及びドライバ操舵トルク取得部１３が取得したドライバ操舵トルクに基づいてヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する。これにより、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正するために車両２を停車させる必要がなく、また、自動的にヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することもできるため、簡便にヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、操舵制御部１１が、車両２が目標走行位置ＴＰを走行するように車両２の操舵制御を行うため、適切にヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、横位置とドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていない場合の横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係と異なる場合、横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係が、ヨーレートセンサ３のゼロ点がドリフトしていない場合の横位置ＬＰとドライバ操舵トルクとの関係に近づく方向に、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する。これにより、適切にヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、目標走行位置ＴＰに対する横位置ＬＰの方向とドライバ操舵トルクの方向とが異なる場合に、ヨーレートセンサ３のゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正することで、適切にヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、横位置ＬＰが左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の何れか他方の閾値トルクを超える場合に、ヨーレートセンサ３のゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正することで、適切にヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、横位置ＬＰが左右の閾値距離を超えない中央領域に位置し、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超える場合に、ヨーレートセンサ３のゼロ点をドライバ操舵トルクの方向に較正することで、適切にヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、横位置ＬＰが左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超えない場合に、ヨーレートセンサ３のゼロ点を目標走行位置ＴＰに対する横位置ＬＰの方向に較正することで、適切にヨーレートセンサ３のゼロ点を較正することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、横位置ＬＰの第一設定時間における平均値及びドライバ操舵トルクの第二設定時間における平均値に基づいてヨーレートセンサ３のゼロ点を較正するため、横位置取得部１２及びドライバ操舵トルク取得部１３に突発的な外乱が入力しても、較正の精度が低下するのを抑制することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、ヨーレートセンサ３のゼロ点を段階的に較正することで、較正による車両２の挙動変化を緩やかにすることができる。

また、このヨーレート較正装置１では、曲率取得部１４で走行車線ＴＬの曲率を取得することで、目標走行位置ＴＰを高精度に算出することができる。一方、曲率取得部１４は、車両２における設置位置の誤差等により曲率を誤認識する可能性がある。また、このような誤認識は、走行車線ＴＬの曲率によっても大きく変わり得る。そこで、このヨーレート較正装置１では、曲率取得部１４が取得した曲率に応じてヨーレートセンサ３のゼロ点を較正する較正値を変えることで、曲率取得部１４の誤認識に伴う較正精度の低下を抑制することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、曲率と較正値との関係にヒステリシス特性を持たせることで、較正値が頻繁に変動することを抑制することができる。

また、このヨーレート較正装置１では、ヨーレートセンサ３のゼロ点を較正してから設定時間を経過するまではヨーレートセンサ３のゼロ点を較正しないため、ヨーレートセンサ３のゼロ点を適切に較正することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

１…ヨーレート較正装置、２…車両、３…ヨーレートセンサ、４…ステアリング、１１…操舵制御部、１２…横位置取得部、１３…ドライバ操舵トルク取得部、１４…曲率取得部、１５…ゼロ点較正部、ＬＰ…横位置、ＴＬ…走行車線、ＴＰ…目標走行位置。

Claims (11)

1. 車両が走行する走行車線の目標走行位置に対する前記車両の横位置を取得する横位置取得部と、
   ドライバにより入力されたドライバ操舵トルクを取得するドライバ操舵トルク取得部と、
   前記横位置取得部が取得した前記横位置及び前記ドライバ操舵トルク取得部が取得した前記ドライバ操舵トルクに基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正するゼロ点較正部と、を備え、
   前記ゼロ点較正部は、前記目標走行位置に対する前記横位置の方向と前記ドライバ操舵トルクの方向とが異なる場合、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を前記ドライバ操舵トルクの方向に較正する、
   ヨーレート較正装置。
2. 車両が走行する走行車線の目標走行位置に対する前記車両の横位置を取得する横位置取得部と、
   ドライバにより入力されたドライバ操舵トルクを取得するドライバ操舵トルク取得部と、
   前記横位置取得部が取得した前記横位置及び前記ドライバ操舵トルク取得部が取得した前記ドライバ操舵トルクに基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正するゼロ点較正部と、を備え、
   前記ゼロ点較正部は、前記横位置が左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、前記ドライバ操舵トルクが左右の何れか他方の閾値トルクを超える場合、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を前記ドライバ操舵トルクの方向に較正する、
   ヨーレート較正装置。
3. 車両が走行する走行車線の目標走行位置に対する前記車両の横位置を取得する横位置取得部と、
   ドライバにより入力されたドライバ操舵トルクを取得するドライバ操舵トルク取得部と、
   前記横位置取得部が取得した前記横位置及び前記ドライバ操舵トルク取得部が取得した前記ドライバ操舵トルクに基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正するゼロ点較正部と、を備え、
   前記ゼロ点較正部は、前記横位置が左右の閾値距離を超えない中央領域に位置し、且つ、前記ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超える場合、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を前記ドライバ操舵トルクの方向に較正する、
   ヨーレート較正装置。
4. 車両が走行する走行車線の目標走行位置に対する前記車両の横位置を取得する横位置取得部と、
   ドライバにより入力されたドライバ操舵トルクを取得するドライバ操舵トルク取得部と、
   前記横位置取得部が取得した前記横位置及び前記ドライバ操舵トルク取得部が取得した前記ドライバ操舵トルクに基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正するゼロ点較正部と、を備え、
   前記ゼロ点較正部は、前記横位置が左右の何れか一方の閾値距離を超え、且つ、前記ドライバ操舵トルクが左右の閾値トルクを超えない場合、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を前記目標走行位置に対する前記横位置の方向に較正する、
   ヨーレート較正装置。
5. 車両が走行する走行車線の目標走行位置に対する前記車両の横位置を取得する横位置取得部と、
   ドライバにより入力されたドライバ操舵トルクを取得するドライバ操舵トルク取得部と、
   前記横位置取得部が取得した前記横位置及び前記ドライバ操舵トルク取得部が取得した前記ドライバ操舵トルクに基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正するゼロ点較正部と、を備え、
   前記ゼロ点較正部は、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を段階的に較正する、
   ヨーレート較正装置。
6. 車両が走行する走行車線の目標走行位置に対する前記車両の横位置を取得する横位置取得部と、
   ドライバにより入力されたドライバ操舵トルクを取得するドライバ操舵トルク取得部と、
   前記横位置取得部が取得した前記横位置及び前記ドライバ操舵トルク取得部が取得した前記ドライバ操舵トルクに基づいて、ヨーレートセンサのゼロ点を較正するゼロ点較正部と、
   前記走行車線の曲率を取得する曲率取得部と、を備え、
   前記ゼロ点較正部は、前記曲率取得部が取得した前記曲率に応じて、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を較正する較正値を変える、
   ヨーレート較正装置。
7. 前記ゼロ点較正部は、
   前記曲率が第一右閾値曲率と第一左閾値曲率との間の直線領域にある場合は、前記較正値を第一較正値とし、
   前記直線領域にあった前記曲率が前記第一右閾値曲率を超えると、前記較正値を前記第一較正値から第二較正値に変動させ、その後、前記曲率が前記第一右閾値曲率よりもゼロに近い第二右閾値曲率を超えると、前記較正値を前記第二較正値から前記第一較正値に変動させ、
   前記直線領域にあった前記曲率が前記第二右閾値曲率を超えると、前記較正値を前記第一較正値から第三較正値に変動させ、その後、前記曲率が前記第一左閾値曲率よりもゼロに近い第二左閾値曲率を超えると、前記較正値を前記第三較正値から前記第一較正値に変動させる、
   請求項６に記載のヨーレート較正装置。
8. 前記車両が目標走行位置を走行するように前記車両の操舵制御を行う操舵制御部を更に備える、
   請求項１～７の何れか一項に記載のヨーレート較正装置。
9. 前記ゼロ点較正部は、前記横位置取得部が取得した前記横位置と前記ドライバ操舵トルク取得部が取得した前記ドライバ操舵トルクとの関係が、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点がドリフトしていない場合の前記横位置と前記ドライバ操舵トルクとの関係と異なる場合、前記横位置と前記ドライバ操舵トルクとの関係が、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点がドリフトしていない場合の前記横位置と前記ドライバ操舵トルクとの関係に近づく方向に、前記ヨーレートセンサのゼロ点を較正する、
   請求項１～８の何れか一項に記載のヨーレート較正装置。
10. 前記ゼロ点較正部は、前記横位置取得部が第一設定時間に取得した複数の前記横位置の平均値及び前記ドライバ操舵トルク取得部が第二設定時間に取得した複数の前記ドライバ操舵トルクの平均値に基づいて、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を較正する、
    請求項１～９の何れか一項に記載のヨーレート較正装置。
11. 前記ゼロ点較正部は、前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を較正してから設定時間を経過するまでは前記ヨーレートセンサの前記ゼロ点を較正しない、
    請求項１～１０の何れか一項に記載のヨーレート較正装置。