(57)【要約】【課題】、車両に設けられたセンサのキャリブレーションを好適に実行する。【解決手段】キャリブレーション装置（２００）は、車両（１０）に設けられた第１の加速度センサ（１１０）、及び車両前方の情報を取得する情報取得センサ（１４０）に設けられた第２の加速度センサ（１４５）の出力値を用いて、情報取得センサのキャリブレーションを実行する実行手段（２５０，２６０）と、車両の操舵角を取得する操舵角取得手段（２３０）と、車両の操舵角が所定値以上の場合は、情報取得センサのキャリブレーションを禁止するように実行手段を制御する制御手段（２４０）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた第１の加速度センサ、及び前記車両前方の情報を取得する情報取得センサに設けられた第２の加速度センサの出力値を用いて、前記情報取得センサのキャリブレーションを実行する実行手段と、
前記車両の操舵角を取得する操舵角取得手段と、
前記車両の操舵角が所定値以上の場合は、前記情報取得センサのキャリブレーションを禁止するように前記実行手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とするキャリブレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサのキャリブレーションを行うキャリブレーション装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、車両に搭載された各種センサのキャリブレーションを行うものが知られている。例えば特許文献１では、車両に設けられた３軸加速度センサ及び車載カメラに設けられた３軸加速度センサの出力値を、それぞれ３軸周りの各回転角に分解してキャリブレーションを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１８８７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている技術では、車両の状態（例えば、車両が停止しているのか、加速しているのか、操舵されているのか等）を考慮したキャリブレーションについては何ら言及されていない。よって、特許文献１に記載されている技術には、より好適にキャリブレーションを実行するという点において改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、車両に設けられたセンサのキャリブレーションを好適に実行することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るキャリブレーション装置の一態様では、車両に設けられた第１の加速度センサ、及び前記車両前方の情報を取得する情報取得センサに設けられた第２の加速度センサの出力値を用いて、前記情報取得センサのキャリブレーションを実行する実行手段と、前記車両の操舵角を取得する操舵角取得手段と、前記車両の操舵角が所定値以上の場合は、前記情報取得センサのキャリブレーションを禁止するように前記実行手段を制御する制御手段とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。
【図２】３軸加速度センサの構成を示す斜視図である。
【図３】実施形態に係るキャリブレーション装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】軸ズレが発生していない場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。
【図５】ピッチ方向に軸ズレが発生している場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。
【図６】ロール方向に軸ズレが発生している場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。
【図７】加速中の車両における軸ズレが発生していない場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。
【図８】加速中の車両におけるヨー方向に軸ズレが発生している場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照してキャリブレーション装置の実施形態について説明する。
【０００９】
＜装置構成＞
まず、本実施形態に係るキャリブレーション装置が搭載される車両全体の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態に係る車両１０は、車速センサ１１０と、車両本体加速度センサ１２０と、ステアリングセンサ１３０と、前方監視装置１４０と、キャリブレーション装置２００とを備えて構成されている。
【００１１】
車速センサ１１０は、車両１０の速度（即ち、車速）を検出可能なセンサである。車両本体加速度センサ１２０は、車両１０の加速度を検出可能なセンサである。ステアリングセンサ１３０は、車両１０の操舵角を検出可能なセンサである。車速センサ１１０、車両本体加速度センサ１２０、及びステアリングセンサ１３０の各々で検出された情報は、キャリブレーション装置２００に夫々出力される構成となっている。なお、車両本体加速度センサ１２０は、後述する付記における「第１の加速度センサ」の一具体例である。
【００１２】
前方監視装置１４０は、例えば車載カメラ等を含んでおり、車両１０の前方を監視する（例えば、車両１０の前方に存在する物標を検出する）ことが可能に構成されている。前方監視装置１４０には、当該前方監視装置１４０の加速度を検出可能な監視装置加速度センサ１４５が設けられている。監視装置加速度センサ１４５で検出された情報は、キャリブレーション装置２００に出力される構成となっている。監視装置加速度センサ１４５は、後述する付記における「第２の加速度センサ」の一具体例である。
【００１３】
キャリブレーション装置２００は、前方監視装置１４０のキャリブレーションを実行可能な装置として構成されている。キャリブレーション装置２００は、例えば車両１０に搭載されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）として構成されており、その機能を実現するための論理的な処理ブロック又は物理的な処理回路として、車速取得部２１０、加速度取得部２２０、操舵角取得部２３０、制御実行判定部２４０、加速度差分算出部２５０、及び軸ズレ判定部２６０を備えている。
【００１４】
車速取得部２１０は、車速センサ１１０から車速を取得する。加速度取得部２２０は、車両本体加速度センサ１２０から、車両１０の加速度を取得する。操舵角取得部２３０は、ステアリングセンサから、車両１０の操舵角を取得する。車速取得部２１０、加速度取得部２２０、及び操舵角取得部２３０の各々で取得された情報は、制御実行判定部２４０に出力される構成となっている。なお、操舵角取得部２３０は、後述する付記における「操舵角取得手段」の一具体例である。
【００１５】
制御実行判定部２４０は、車速取得部２１０で取得された車速、加速度取得部２２０で取得された加速度、及び操舵角取得部２３０で取得された操舵角に基づいて、前方監視装置１４０のキャリブレーションを実行するか否か、及び、どの方向に関するキャリブレーションを実行するか（具体的には、ピッチ方向、ロール方向、及びヨー方向のうち、いずれの方向に関するキャリブレーションを実行するか）を判定可能に構成されている。制御実行判定部２４０による判定処理の内容ついては、後に詳しく説明する。制御実行判定部２４０の判定結果は、加速度差分算出部２５０に出力される構成となっている。言い換えれば、制御実行判定部２４０は、判定結果に基づいて、加速度差分算出部２５０の動作を制御可能に構成されている。制御実行判定部２４０は、後述する付記における「制御手段」の一具体例である。
【００１６】
加速度差分算出部２５０は、車両本体加速度センサ１２０と、監視装置加速度センサ１４５との出力値の差分を算出可能に構成されている。軸ズレ判定部２６０は、加速度差分算出部２５０で算出された出力値（即ち、加速度）の差分に基づいて、前方監視装置１４０に軸ズレが発生しているか否かを判定可能に構成されている。また、軸ズレ判定部２６０は、判定した軸ズレに基づいて、前方監視装置１４０のキャリブレーションを実行可能に構成されている。軸ズレ判定部の具体的な動作内容については、後に詳しく説明する。加速度差分算出部２５０及び軸ズレ判定部２６０は、後述する付記における「実行手段」の一具体例である。
【００１７】
＜３軸加速度センサ＞
次に、上述した車両本体加速度センサ１２０及び監視装置加速度センサ１４５を構成する３軸加速度センサの構成について、図２を参照して説明する。図２は、３軸加速度センサの構成を示す斜視図である。
【００１８】
図２に示すように、３軸加速度センサは、車両１０の前後方向、左右方向、及び上下方向の加速度を別々に検出可能に構成されている。このため、車両本体加速度センサ１２０及び監視装置加速度センサ１４５からは、車両１０の前後方向の加速度、左右方向の加速度、及び上下方向の加速度が別々に出力される。なお、ここでの前後方向、左右方向、及び上下方向は、夫々ピッチ方向、ロール方向、及びヨー方向に対応している。
【００１９】
＜動作説明＞
次に、本実施形態に係るキャリブレーション装置２００の動作の流れについて、図３を参照して説明する。図３は、実施形態に係るキャリブレーション装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【００２０】
図２に示すように、本実施形態に係るキャリブレーション装置２００の動作時には、まず車速取得部２１０が車速センサ１１０から車速を取得し、取得した車速に基づいて、制御判定部２４０が「車速あり」であるか否か（言い換えれば、車両１０が走行している状態であるか否か）を判定する（ステップＳ１０１）。なお、車速ありの判定は、車両１０の速度が所定車速以上であるか否かによって判定すればよいが、この際の所定車速は、０（ゼロ）より多少大きい値でも構わない。即ち、車両１０が走行しているが、その時の車速が極めて遅い場合には、実質的に車速ありではないと判定するようにしてもよい。
【００２１】
車速ありではないと判定された場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、加速度差分算出部２５０が、ピッチ方向及びロール方向の加速度の差分を算出する（ステップＳ２０１）。具体的には、加速度差分算出部２５０は、車両本体加速度センサ１２０から取得されたピッチ方向（即ち、前後方向）の加速度と、監視装置加速度センサ１４５から取得されたピッチ方向（即ち、前後方向）の加速度との差分値（以下、適宜「ピッチ方向加速度差分値」と称する）、及び車両本体加速度センサ１２０から取得されたロール方向（即ち、左右方向）の加速度と、監視装置加速度センサ１４５から取得されたロール方向（即ち、左右方向）の加速度との差分値（以下、適宜「ロール方向加速度差分値」と称する）を夫々算出する。
【００２２】
続いて、軸ズレ判定部２６０が、ピッチ方向加速度差分値及びロール方向加速度差分値の各々が、所定の許容値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。なお、ここでの「許容値」は、軸ズレが発生しているか否かを判定するための閾値であり、例えば事前のシミュレーション等によって予め決定されている。許容値は、ピッチ方向加速度差分値に対応する値、及びロール方向加速度差分値に対応する値が夫々別々に設定されている。
【００２３】
ピッチ方向加速度差分値及びロール方向加速度差分値の各々が、所定の許容値より大きいと判定された場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、軸ズレ判定部２６０は、前方監視装置１４０に許容値を超えた方向の軸ズレが発生していると判定する（ステップＳ２０３）。即ち、ピッチ方向加速度差分値が許容値よりも大きい場合は、前方監視装置１４０にピッチ方向の軸ズレが発生していると判定され、ロール方向加速度差分値が許容値よりも大きい場合は、前方監視装置１４０にロール方向の軸ズレが発生していると判定される。一方、ピッチ方向加速度差分値及びロール方向加速度差分値の各々が、所定の許容値より大きくないと判定された場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、軸ズレ判定部２６０は、前方監視装置１４０にピッチ方向及びロール方向の軸ズレが発生していないと判定する（ステップＳ２０４）。
【００２４】
ここで、ピッチ方向及びロール方向における軸ズレを判定する方法について、図４から図６を参照して具体的に説明する。図４は、軸ズレが発生していない場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。図５は、ピッチ方向に軸ズレが発生している場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。図６は、ロール方向に軸ズレが発生している場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。なお、図４から図６のグラフでは、前後方向の加速度を“実線”、左右方向の加速度を“破線”、上下方向の加速度を“一点鎖線”で示している。
【００２５】
図４に示すように、前方監視装置１４０に軸ズレが発生していない場合、車両本体加速度センサ１２０で検出される加速度と、監視装置加速度センサ１４５で検出される加速度との間にほとんど差は見られない。
【００２６】
一方、図５に示すように、前方監視装置１４０にピッチ方向の軸ズレが発生している場合、車両本体加速度センサ１２０で検出される前後方向の加速度と、監視装置加速度センサ１４５で検出される前後方向の加速度との間に大きな差が生じる（グラフの“実線”で示される値を参照）。このため、ピッチ方向の軸ズレが発生している状態で、前後方向の加速度（言い換えれば、ピッチ方向の加速度）同士の差分値を算出すると、軸ズレが発生していない場合と比べて、差分値（即ち、ピッチ方向加速度差分値）は大きくなる。よって、上述したように、ピッチ方向加速度差分値が許容値よりも大きいか否かを判定することで、ピッチ方向の軸ズレを判定することができる。
【００２７】
また、図６に示すように、前方監視装置１４０にロール方向の軸ズレが発生している場合、車両本体加速度センサ１２０で検出される左右方向の加速度と、監視装置加速度センサ１４５で検出される左右方向の加速度との間に大きな差が生じる（グラフの“破線”で示される値を参照）。このため、ロール方向の軸ズレが発生している状態で、左右方向の加速度（言い換えれば、ロール方向の加速度）同士の差分値を算出すると、軸ズレが発生していない場合と比べて、差分値（即ち、ロール方向加速度差分値）は大きくなる。よって、上述したように、ロール方向加速度差分値が許容値よりも大きいか否かを判定することで、ロール方向の軸ズレを判定することができる。
【００２８】
図３に戻り、車速ありと判定された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、加速度取得部２２０が車両本体加速度センサ１２０から車両１０の加速度を取得し、取得した加速度に基づいて、制御判定部２４０が「加減速あり」であるか否か（言い換えれば、車両１０が加速又は減速している状態であるか否か）を判定する（ステップＳ１０２）。なお、加減速ありの判定は、車両１０の加速度の絶対値が所定加速度以上であるか否かによって判定すればよいが、この際の所定加速度は、０（ゼロ）より多少大きい値でも構わない。即ち、車両１０が加速又は減速しているが、その時の加速度が極めて小さい場合には、実質的に加減速ありでないと判定するようにしてもよい。
【００２９】
加減速ありでない（即ち、車両１０が定速走行している）と判定された場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、以降の処理は省略され、一連の動作が終了する。言い換えれば、車速はあるが、加減速はありでないと判定された場合は、以降のキャリブレーションに関する処理の実行が禁止される。なぜなら、後述するヨー方向に関するキャリブレーションを実行することが難しいからである。
【００３０】
一方、加減速ありと判定された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、操舵角取得部２３０がステアリングセンサ１３０から車両１０の操舵角を取得し、取得した操舵角に基づいて、制御判定部２４０が「操舵なし」であるか否か（言い換えれば、車両１０が真っ直ぐに走行している状態であるか否か）を判定する（ステップＳ１０３）。なお、操舵なしの判定は、車両１０の操舵角の絶対値が所定操舵角未満であるか否かによって判定すればよいが、この際の所定操舵角は、０（ゼロ）より多少大きい値でも構わない。即ち、車両１０が操舵されているが、その時の操舵角が極めて小さい場合には、実質的に操舵なしと判定するようにしてもよい。ここでの「所定操舵角」は、後述する付記における「所定値」の一具体例である。
【００３１】
操舵なしではない（即ち、車両１０が右方向又は左方向に操舵されている）と判定された場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、以降の処理は省略され、一連の動作が終了する。言い換えれば、加減速ありの状態であるが、操舵なしの状態ではないと判定された場合は、以降のキャリブレーションに関する処理の実行が禁止される。なぜなら、後述するヨー方向に関するキャリブレーションを実行することが難しいからである。
【００３２】
操舵なしと判定された場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、加速度差分算出部２５０が、ピッチ方向及びロール方向の加速度の差分を算出する（ステップＳ３０１）。具体的には、加速度差分算出部２５０は、車両本体加速度センサ１２０から取得されたピッチ方向の加速度と、監視装置加速度センサ１４５から取得されたピッチ方向の加速度との差分値であるピッチ方向加速度差分値、及び車両本体加速度センサ１２０から取得されたロール方向の加速度と、監視装置加速度センサ１４５から取得されたロール方向の加速度との差分値であるロール方向加速度差分値を夫々算出する。
【００３３】
続いて、軸ズレ判定部２６０が、ロール方向加速度差分値が、所定の許容値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３０２）。なお、ここでの「許容値」も、上述したピッチ方向及びロール方向軸ズレを判定する場合と同様、軸ズレが発生しているか否かを判定するための閾値であり、例えば事前のシミュレーション等によって予め決定されている。ただし、ヨー方向での軸ズレを判定する場合のロール方向加速度差分値に対応する許容値は、ロール方向での軸ズレを判定する場合のロール方向加速度差分値に対応する許容値とは異なる値であってよい。
【００３４】
ロール方向加速度差分値が所定の許容値より大きいと判定された場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、軸ズレ判定部２６０は、前方監視装置１４０にヨー方向の軸ズレが発生していると判定する（ステップＳ３０３）。一方、ロール方向加速度差分値が所定の許容値より大きくないと判定された場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、軸ズレ判定部２６０は、前方監視装置１４０にヨー方向の軸ズレが発生していないと判定する（ステップＳ３０４）。
【００３５】
ここで、ヨー方向における軸ズレを判定する方法について、図７及び図８を参照して具体的に説明する。図７は、加速中の車両における軸ズレが発生していない場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。図８は、加速中の車両におけるヨー方向に軸ズレが発生している場合の３軸加速度センサの出力値を示すグラフである。
【００３６】
図７に示すように、前方監視装置１４０に軸ズレが発生していない場合、車両本体加速度センサ１２０で検出される加速度と、監視装置加速度センサ１４５で検出される加速度との間にほとんど差は見られない。なお、ヨー方向の軸ズレが判定されるのは、すでに説明したように、車両１０が「加減速あり」且つ「操舵なし」の状態であるため、前後方向の加速度については、車両１０の加減速に伴う変動が生じている（グラフの“実線”で示される値を参照）。
【００３７】
一方、図８に示すように、前方監視装置１４０にヨー方向の軸ズレが発生している場合であって、車両１０が「加減速あり」且つ「操舵なし」の状態であると、車両本体加速度センサ１２０で検出される左右方向（即ち、ロール方向）の加速度と、監視装置加速度センサ１４５で検出される左右方向（即ち、ロール方向）の加速度との間に大きな差が生じる（グラフの“破線”で示される値を参照）。このため、ヨー方向の軸ズレが発生している状態で、左右方向の加速度（言い換えれば、ロール方向の加速度）同士の差分値を算出すると、軸ズレが発生していない場合と比べて、差分値（即ち、ロール方向加速度差分値）は大きくなる。よって、上述したように、ロール方向加速度差分値が許容値よりも大きいか否かを判定することで、ヨー方向の軸ズレを判定することができる。
【００３８】
再び図３に戻り、上述した軸ズレ有無の判定が終了すると、軸ズレ判定部２６０は前方監視装置１４０のキャリブレーション（例えば、発生している軸ズレを小さくするための制御）を実行する（ステップＳ４０１）。なお、キャリブレーションの具体的な方法については、既存の技術を適宜採用することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３９】
＜技術的効果＞
次に、本実施形態に係るキャリブレーション装置２００によって得られる技術的効果について説明する。
【００４０】
図１から図８を用いて説明したように、本実施形態に係るキャリブレーション装置２００によれば、車両の状態（具体的には、車速、加減速、操舵の有無）に基づいて、適切な軸ズレ判定が行える。より具体的には、ピッチ方向、ロール方向、及びヨー方向の各々について、各方向の加速度の差分値を用いた適切な軸ズレ判定が行える。その結果、前方監視装置１４０の好適なキャリブレーションを実現することができる。
【００４１】
なお、車速がない状態では、ピッチ方向及びロール方向の軸ズレを判定することは容易ではない。また、車両１０の加減速がない場合や操舵操作がある場合には、ヨー方向の軸ズレを判定することは容易ではない。よって、このような状態では、あえて軸ズレ判定（言い換えれば、キャリブレーション）を禁止することで、より好適なキャリブレーションを実現することができる。
【００４２】
＜付記＞
以上説明した実施形態から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。
【００４３】
（付記１）
付記１に記載のキャリブレーション装置は、車両に設けられた第１の加速度センサ、及び前記車両前方の情報を取得する情報取得センサに設けられた第２の加速度センサの出力値を用いて、前記情報取得センサのキャリブレーションを実行する実行手段と、前記車両の操舵角を取得する操舵角取得手段と、前記車両の操舵角が所定値以上の場合は、前記情報取得センサのキャリブレーションを禁止するように前記実行手段を制御する制御手段とを備える。
【００４４】
付記１に記載のキャリブレーション装置によれば、車両の操舵角が所定値以上の場合には、情報取得センサのキャリブレーションが禁止される。よって、車両の操舵状態に起因して不適切なキャリブレーションが実行されてしまうことを防止でき、その結果として、好適なキャリブレーションを実現することができる。
【００４５】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うキャリブレーション装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０  車両
１１０  車速センサ
１２０  車両本体加速度センサ
１３０  ステアリングセンサ
１４０  前方監視装置
１４５  監視装置加速度センサ
２００  キャリブレーション装置
２１０  車速取得部
２２０  加速度取得部
２３０  操舵角取得部
２４０  制御実行判定部
２５０  加速度差分算出部
２６０  軸ズレ判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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