(57)【要約】【課題】逆バンク又は遠心力等の影響で、旋回方向と逆方向に車体が傾く場合であっても、左右方向の車両の傾き及び加速度を精度よく補正できるセンサ誤差補正装置、及びセンサ誤差補正プログラムを得る。【解決手段】センサ誤差補正装置は、車両１０に搭載された、角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３の各々から検出した値を含む走行情報を取得する取得部３１と、走行情報の角速度センサ１１から検出した値を用いて、ピッチ角方向の回転量を示す第一の角度変化量を推定し、走行情報の加速度センサ１２及び車輪速センサ１３から検出した値を用いて、ピッチ角方向の回転量を示す第二の角度変化量を推定する推定部３２と、第一の角度変化量及び前記第二の角度変化量の差分から走行情報の誤差を導出し、誤差に基づいて、取得部３１で取得した走行情報を補正する補正部３３と、を備えている。【選択図】図３
2020144093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載された、移動体の回転運動を検出する角速度センサ、移動体の並進運動を検出する加速度センサ、及び移動体の車輪の速度を検出する車輪速センサの各々から検出した値を含む走行情報を取得する取得部と、
前記走行情報の前記角速度センサから検出した値を用いて、前記移動体のピッチ角方向の回転量を示す第一の角度変化量を推定し、前記走行情報の前記加速度センサ及び前記車輪速センサから検出した値を用いて、前記移動体のピッチ角方向の回転量を示す第二の角度変化量を推定する推定部と、
前記第一の角度変化量及び前記第二の角度変化量の差分から前記走行情報の誤差を導出し、前記誤差に基づいて、前記取得部で取得した前記走行情報を補正する補正部と、
を備えたセンサ誤差補正装置。
【請求項２】
前記走行情報は、前記移動体が旋回を始めてから終了するまでの期間に前記取得部によって取得される、
請求項１記載のセンサ誤差補正装置。  
【請求項３】
前記補正部は、前記導出した前記走行情報の誤差と、前回に前記補正部によって導出された前記走行情報の誤差とを用いて、前記走行情報をさらに補正する
請求項１又は請求項２記載のセンサ誤差補正装置。
【請求項４】
前記走行情報の誤差は、前記移動体の車幅方向に沿う左右方向の加速度センサの誤差であり、
前記補正部は、前記走行情報の前記左右方向の加速度センサの値を補正する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のセンサ誤差補正装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記走行情報からロール角をさらに推定し、
前記補正部は、前記ロール角の誤差をさらに導出し、前記ロール角を補正する、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載のセンサ誤差補正装置。
【請求項６】
移動体に搭載された、移動体の回転運動を検出する角速度センサ、移動体の並進運動を検出する加速度センサ、及び移動体の車輪の速度を検出する車輪速センサの各々から検出した値を含む走行情報を取得するステップと、
前記走行情報の前記角速度センサから検出した値を用いて、前記移動体のピッチ角方向の回転量を示す第一の角度変化量を推定し、前記走行情報の前記加速度センサ及び前記車輪速センサから検出した値を用いて、前記移動体のピッチ角方向の回転量を示す第二の角度変化量を推定するステップと、
前記第一の角度変化量及び前記第二の角度変化量の差分から前記走行情報の誤差を導出し、前記誤差に基づいて、取得した前記走行情報を補正するステップと、
をコンピュータに実行させるセンサ誤差補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ誤差補正装置、及びセンサ誤差補正プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両は、路面に対して前後運動、横運動及び旋回運動の３軸方向の運動を行う。当該運動の際に、車両は、地球座標系（すなわち大地）に対する角度である姿勢角が動的に変化する。例えば、旋回中の車体には、車体が左右方向に傾くロール角が生じる。また、加速している車体、及び減速している車体には、車体の進行方向に車体が傾くピッチ角が生じる。
【０００３】
車両のロール角及びピッチ角を把握できれば、車体の制御に係る操舵角、アクセル開度及びブレーキの強度の各々を適切に決定でき、車両の自動運転において、より安定した制御が可能となる。また、車体の姿勢角の的確な推定により、車両の地図上での移動量がより正確に算出できるので、自動運転において、車両の自己位置の推定がより適切に行える。
【０００４】
しかし、斜面等を走行する際に、車両が旋回運動を行うと左右方向の運動を検出するセンサに誤差が生じてしまうことがある。左右方向の運動を検出するセンサ誤差を適切に補正する技術について提案が行われている。
【０００５】
例えば、計測したヨーレート及び推定したロール角を用いて水平面ヨーレートを推定し、水平面ヨーレートの変化量と、速度ベクトルの変化量とを比較して、左右方向の加速度の補正をする技術がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−１１２５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、実際のロール角（真値）の絶対値と、推定されたロール角の絶対値とを用いて大小関係を比較しているため、ロール角の大きさを比較するに留まり、ロール角の向きを十分考慮されていなかった。そのため、特許文献１に記載の技術では、傾斜している斜面に対して逆方向に旋回する逆バンク又は遠心力等の影響で、旋回方向とは逆向きに車両が傾く場合、左右方向の運動を検出するセンサの値を必ずしも精度よく補正できるとは限らなかった。
【０００８】
本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、逆バンク又は遠心力等の影響で、旋回方向と逆方向に車体が傾く場合であっても、左右方向の車両の傾き及び加速度を精度よく補正できるセンサ誤差補正装置、及びセンサ誤差補正プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のセンサ誤差補正装置は、移動体に搭載された、移動体の回転運動を検出する角速度センサ、移動体の並進運動を検出する加速度センサ、及び移動体の車輪の速度を検出する車輪速センサの各々から検出した値を含む走行情報を取得する取得部と、走行情報の角速度センサから検出した値を用いて、移動体のピッチ角方向の回転量を示す第一の角度変化量を推定し、走行情報の加速度センサ及び車輪速センサから検出した値を用いて、移動体のピッチ角方向の回転量を示す第二の角度変化量を推定する推定部と、第一の角度変化量及び前記第二の角度変化量の差分から走行情報の誤差を導出し、誤差に基づいて、取得部で取得した走行情報を補正する補正部と、を備えている。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、走行情報は、移動体が旋回を始めてから終了するまでの期間に取得部によって取得される。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の発明において、補正部は、導出した走行情報の誤差と、前回に補正部によって導出された走行情報の誤差とを用いて、走行情報をさらに補正する。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の発明において、走行状態の誤差は、移動体の車幅方向に沿う左右方向の加速度センサの誤差であり、補正部は、走行情報の前記左右方向の加速度センサの値を補正する。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の発明において、推定部は、走行情報からロール角をさらに推定し、補正部は、ロール角の誤差をさらに導出し、ロール角を補正する。
【００１４】
一方、上記目的を達成するために、請求項６に記載のセンサ誤差補正プログラムは、移動体に搭載された、移動体の回転運動を検出する角速度センサ、移動体の並進運動を検出する加速度センサ、及び移動体の車輪の速度を検出する車輪速センサの各々から検出した値を含む走行情報を取得するステップと、走行情報の角速度センサから検出した値を用いて、移動体のピッチ角方向の回転量を示す第一の角度変化量を推定し、走行情報の加速度センサ及び車輪速センサから検出した値を用いて、移動体のピッチ角方向の回転量を示す第二の角度変化量を推定するステップと、第一の角度変化量及び第二の角度変化量の差分から走行情報の誤差を導出し、誤差に基づいて、取得部で取得した走行情報を補正するステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１５】
本開示によれば、傾斜している斜面に対して逆方向に旋回する逆バンク又は遠心力等の影響で旋回方向とは逆向きに車両が傾いている場合でも、横方向のセンサの値を補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るセンサを搭載した車両の一例を模式的に示す模式図である。
【図２】本実施形態に係るセンサ誤差補正装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係るセンサ誤差補正装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係るゼロ点補正値の導出の説明に供するセンサ誤差補正装置の入出力の一例を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る新たなゼロ点補正値の導出の説明に供するセンサ誤差補正装置の入出力の一例を示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る近似したピッチ角を用いたゼロ点補正値の導出の説明に供するセンサ誤差補正装置の入出力の一例を示すブロック図である。
【図７】本実施形態に係るヨーレートと時間の関係の一例を示すグラフである。
【図８】本実施形態に係るセンサ誤差補正処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。なお、本実施形態は、移動体が車両である場合を例示する。しかし、移動体は、車両に限定されない。移動体は、移動する物体であれば、飛行する物体であってもよい。以下、車両に搭載されたセンサ誤差補正装置について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るセンサを搭載した車両１０の一例を模式的に示す模式図である。車両１０は、車両１０の回転運動を検出する角速度センサ１１、車両１０の並進運動を検出する加速度センサ１２、及び車両１０の車輪の速度を検出する車輪速センサ１３を搭載している。
【００１９】
角速度センサ１１は、単位時間当たりの車両１０のピッチ角方向の回転の変化量を示すピッチレートＱを検出する。また、角速度センサ１１は、単位時間当たりの車両１０のロール角の回転の変化量を示すロールレートＰを検出する。また、角速度センサ１１は、単位時間当たりの車両１０の鉛直軸まわりの回転の変化量を示すヨーレートＲを検出する。
【００２０】
加速度センサ１２は、車両１０の進行方向に沿う前後方向の加速度Ｇｘ、車両１０の車幅方向に沿う左右方向の加速度Ｇｙ、車両１０の鉛直軸方向に沿う上下方向の加速度Ｇｚを検出する。また、車輪速センサ１３は、車両１０の車輪の速度Ｕを検出する。
【００２１】
図２は、本実施形態に係るセンサ誤差補正装置２０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係るセンサ誤差補正装置２０は、車両１０に搭載され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、ストレージ２４、表示部２５、及びセンサ１１、１２、１３を含んで構成されている。ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ストレージ２４、表示部２５、及びセンサ１１、１２、１３の各々はバス２６により相互に接続されている。
【００２２】
ＣＰＵ２１は、センサ誤差補正装置２０の全体を統括し、制御する。ＲＯＭ２２は、本実施形態で用いるセンサ誤差補正プログラムを含む各種プログラム及びデータ等を記憶している。ＲＡＭ２３は、各種プログラムの実行時のワークエリアとして用いられるメモリである。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムをＲＡＭ２３に展開して実行することにより、センサの値の検出及び補正を行う。ストレージ２４は、一例としてＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はフラッシュメモリ等である。なお、ストレージ２４には、センサ誤差補正プログラム等を記憶してもよい。
【００２３】
表示部２５は、角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサから検出したデータ等を表示する。表示部２５は、例えば、液晶モニタ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ、ＦＰＤ（Flat Panel Display）モニタ等である。
【００２４】
なお、本実施形態では角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３で取得した走行情報を表示部２５に表示する形態について説明した。しかし、これに限定されない。取得した走行情報を車両１０に搭載されている別の装置に連携する形態としてもよいし、補正した後の走行情報を表示部２５に表示する形態としてもよい。
【００２５】
センサ１１、１２、１３は、車両１０の走行中の姿勢及び走行状態等を検出する角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３である。
【００２６】
なお、本実施形態では、センサ誤差補正装置２０が車両１０に搭載されている形態について説明した。しかし、これに限定されない。センサ誤差補正装置２０は、車両１０の外部に設けられてもよい。この場合、センサ１１、１２、１３によって検出されたデータは、通信回線等を通して別の場所に設置されているセンサ誤差補正装置２０に送信され、センサ誤差補正装置２０において走行情報の誤差が補正される処理を行ってもよい。
【００２７】
次に、センサ誤差補正装置２０の機能構成について説明する。図３は、本実施形態に係るセンサ誤差補正装置２０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２８】
図３に示すように、センサ誤差補正装置２０は、取得部３１、推定部３２、及び補正部３３を有する。ＣＰＵ１３がセンサ誤差補正プログラムを実行することで、取得部３１、推定部３２、及び補正部３３として機能する。
【００２９】
取得部３１は、車両１０に搭載されている角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３からデータを取得する。具体的には、取得部３１は、車両１０に搭載された角速度センサから車体の傾きの変化量を示すロールレートＰ、ピッチレートＱ、及びヨーレートＲを取得する。また、取得部３１は、加速度センサ１２から前後方向の加速度Ｇｘ、左右方向の加速度Ｇｙ、鉛直方向の加速度Ｇｚを取得し、車輪速センサ１３から車輪の速度Ｕを取得する。つまり、取得部３１は、車両１０に搭載された、角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３の各々から検出した値を含むデータ（以下、「走行情報」という。）を取得する。また、走行情報は、移動体が旋回を始めてから終了するまでの期間に取得部３１によって取得される。
【００３０】
なお、本実施形態に係る走行情報は、角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３から取得したデータであると説明した。しかし、これに限定されない。走行情報は、車両１０の位置を示す情報及びデータを取得した日時を含む形態としてもよいし、走行情報は、角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３から取得したデータの少なくとも１つを含む形態としてもよい。
【００３１】
推定部３２は、走行情報の角速度センサ１１から検出した値を用いて、移動体のピッチ角方向の回転量を示す第一の角度変化量を推定する。また、推定部３２は、走行情報の加速度センサ１２及び車輪速センサ１３から検出した値を用いて、移動体のピッチ角方向の回転量を示す第二の角度変化量を推定する。つまり、推定部３２は、角速度センサ１１から取得した走行情報を用いて第一のピッチ角の変化量を推定する。また、推定部３２は、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３から取得した走行情報を用いて、ロール角φ、ピッチ角θ、及び第二のピッチ角の変化量を推定する。
【００３２】
補正部３３は、第一の角度変化量及び第二の角度変化量の差分から走行情報の誤差を導出し、誤差に基づいて、取得部３１で取得した走行情報を補正する。つまり、補正部３３は、第一のピッチ角の変化量、及び第二のピッチ角の変化量の差分から、推定されたロール角φに含まれる誤差と、加速度センサ１２によって検出された加速度Ｇｙに含まれる誤差とを導出する。また、補正部３３は、導出したロール角の誤差、及び加速度Ｇｙの誤差を用いて、推定したロール角φ、及び走行情報に含まれる加速度Ｇｙを補正する。
【００３３】
次に、センサ誤差補正装置２０の作用について説明する前に、車両１０に搭載されたセンサの誤差を推定するための手法を説明する。本実施形態では、６軸センサの運動方程式を用いた誤差の推定方法について説明する。
【００３４】
並進運動の状態を示す運動方程式では、６軸センサの運動方程式を用いて、ピッチ角を導出しても累積による誤差は発生しないのに対して、回転運動の状態を示す運動方程式では、計測時間で累積を行うため、導出するとピッチ角に累積誤差が発生する。本実施形態では、並進運動の状態を示す運動方程式及び回転運動の状態を示す運動方程式の性質を用いて、誤差を導出する。なお、本実施形態に係る誤差は、基準の位置からのずれを表す値（以下、「オフセット誤差」という。）であるとする。
【００３５】
本実施形態では、錯綜を避けるために、ロール角φは十分小さい（傾斜１０度以下）ものとし、ヨーレートＲ、ピッチレートＱ、前後方向の加速度Ｇｘは、補正済みであり、誤差が含まれないものとする。また、本実施形態では、車両１０は、車両１０の車幅方向に沿う左右方向の速度Ｖ、及び車両１０の鉛直方向に沿う上下方向の速度Ｗは、無視できるほど小さい場合について説明する。
【００３６】
本実施形態に係る角速度センサ１１及び加速度センサ１２に適用される６軸センサの運動方程式を用いて、ピッチ角θ及びロール角φの推定を行う。６軸センサの運動方程式は、以下の数式によって表される。
【００３７】
【数１】
2020144093.tif 000003
【００３８】
【数２】
2020144093.tif 000004
【００３９】
【数３】
2020144093.tif 000005
【００４０】
【数４】
2020144093.tif 000006
【００４１】
【数５】
2020144093.tif 000007
【００４２】
【数６】
2020144093.tif 000008
【００４３】
上述した式（１）、式（２）、及び式（３）は移動体の回転運動の状態を示す式である。また、上述した式（４）、式（５）、式（６）は、移動体の並進運動の状態を示す式である。
【００４４】
式（２）を本実施形態に係る車両１０に搭載された角速度センサ１１に、式（４）及び式（５）を本実施形態に係る車両１０に搭載された加速度センサ１２及び車輪速センサ１３に適用し、ピッチ角θ、及びロール角φを導出する。導出するピッチ角θ、及びロール角φは、以下の数式のよって表される。
【００４５】
【数７】
2020144093.tif 000009
【００４６】
【数８】
2020144093.tif 000010
【００４７】
【数９】
2020144093.tif 000011
【００４８】
ここで、式（７）の左辺（θの上にドットが付された記号）は、微小時間当たりの角速度センサによって検出されたピッチ角θの変化量を表し、φＡは、加速度センサ１２によって検出されたロール角φを表している。また、ｇは、重力加速度を表し、θＡは、加速度センサ１２によって検出されたピッチ角を表している。また、式（８）の右辺の第１項（Ｕの上にドットが付された記号）は、微小時間当たりの車輪速センサ１３によって検出された車輪速度Ｕの変化量を表している。
【００４９】
式（７）及び式（８）を用いて、ロール角の誤差を導出する。式（７）の両辺を積算したものは、以下の数式によって表される。
【００５０】
【数１０】
2020144093.tif 000012
【００５１】
ここで、ΔθＧは、角速度センサが検出したピッチ角の変化量であり、Ｔｓは、角速度センサが検出を開始した時間であり、Ｔｅは角速度センサが検出を終了した時間である。
【００５２】
また、ピッチ角は時間に依存するものとすると、加速度センサが検出した時間で近似することができ、式（８）は、以下の数式によって表される。
【００５３】
【数１１】
2020144093.tif 000013
【００５４】
ここで、ΔθＡは、加速度センサが検出したピッチ角の変化量であり、ａは、ピッチ角θＡの傾きである。よって、式（１０）、及び式（１１）の差分は、以下の数式によって表される。
【００５５】
【数１２】
2020144093.tif 000014
【００５６】
本来であれば、式（１２）の右辺の第１項と第２項は、角速度センサ１１、及び加速度センサ１２のそれぞれで検出したピッチ角θの変化量であるため、同値となり、打ち消しあう。しかし、ロール角φＡに、オフセット誤差が含まれる場合、角速度センサ１１で検出したピッチ角の変化量ΔθＧに誤差が生じる。
【００５７】
ここで、ロール角φは、十分小さいことを考慮すると、cosφは１、sinφはφに近似することができ、式（１２）は以下の数式によって表される。
【００５８】
【数１３】
2020144093.tif 000015
【００５９】
加速度センサ１２によって検出されたロール角φＡにオフセット誤差を含んでいることを考慮すると、加速度センサ１２によって検出されたロール角φＡは、以下の数式によって表される。
【００６０】
【数１４】
2020144093.tif 000016
【００６１】
ここで、φは誤差を含んでいない車両１０の左右方向のロール角であり、εφは、ロール角φＡに含まれているロール角の誤差であり、ロール角の誤差は一定値であるとする。式（１４）を式（１３）に適用すると、角速度センサ１１、及び加速度センサ１２のそれぞれで検出したピッチ角の変化量Δθの差分は、以下の数式によって表される。
【００６２】
【数１５】
2020144093.tif 000017
【００６３】
式（１５）の右辺の第２項は、誤差を含んでいない車両１０のピッチ角の変化量に対応し、加速度センサ１２が検出したピッチ角の変化量である第１項と同値であるとみなすことができる。よって、式（１５）は以下の数式によって表される。
【００６４】
【数１６】
2020144093.tif 000018
【００６５】
式（１６）を整理すると、加速度センサ１２で検出したロール角φＡに含まれているロール角の誤差εφは、以下の数式によって表される。
【００６６】
【数１７】
2020144093.tif 000019
【００６７】
以上、式（１７）によると、ロール角φＡに含まれているロール角の誤差εφは、加速度センサ１２で検出したピッチ角の変化量ΔθＡと、角速度センサ１１で検出したピッチ角の変化量ΔθＧとの差分から求めることができる。
【００６８】
次に、式（９）を用いて、加速度センサ１２の左右方向の加速度Ｇｙの誤差を導出する。ここで、ロール角φは、十分小さいことを考慮すると、sinφはφに近似することができ、加速度センサ１２によって検出されたロール角φＡは以下の数式によって表される。
【００６９】
【数１８】
2020144093.tif 000020
【００７０】
ここで、加速度センサ１２によって検出されたロール角φＡの誤差は、左右方向の加速度Ｇｙによるものであり、左右方向の加速度Ｇｙに誤差が含まれていることを考慮すると、誤差を補正することで、車両１０のロール角φを求めることができる。加速度センサ１２によって検出された加速度Ｇｙの誤差を補正する値（以下、「ゼロ点補正値」という。）を用いて補正すると、車両１０のロール角φは、以下の数式で表される。
【００７１】
【数１９】
2020144093.tif 000021
【００７２】
【数２０】
2020144093.tif 000022
【００７３】
ζｙは、ゼロ点補正値であり、式（１９）は、加速度センサ１２によって検出された加速度Ｇｙにゼロ点補正値ζｙを用いて補正したものである。式（２０）は、ゼロ点補正値ζｙを用いて補正することで求まる車両１０のロール角である。
【００７４】
また、加速度センサ１２によって検出されたロール角φＡにオフセット誤差を含んでいることを考慮すると、式（１８）、及び式（２０）を式（１４）に代入すると、以下の数式によって表される。
【００７５】
【数２１】
2020144093.tif 000023
【００７６】
式（２１）を整理すると、ゼロ点補正値ζｙは、以下の数式によって表される。
【００７７】
【数２２】
2020144093.tif 000024
【００７８】
以上、式（２２）によると、加速度センサ１２よって検出された左右方向の加速度Ｇｙを補正するゼロ点補正値ζｙは、ロール角の誤差εφと、ピッチ角θを用いて求めることができる。
【００７９】
求めたゼロ点補正値ζｙを加速度センサ１２によって検出した走行情報に反映することで、新たにゼロ点補正値を求める際に、前回求めたゼロ点補正値を考慮して、新たなゼロ点補正値を導出できる。新たなゼロ点補正値は、以下の数式によって表される。
【００８０】
【数２３】
2020144093.tif 000025
【００８１】
ここで、ｋは、ゼロ点補正値を導出した回数である。つまり、２回目以降にゼロ点補正値を導出する場合は、式（２３）に示すように、前回導出したゼロ点補正値を用いて導出できる。
【００８２】
なお、本実施形態では、旋回中のピッチ角θＡの変化の割合が一定である形態について説明した。しかし、これに限定されない。旋回中のピッチ角θＡの変化の割合が一定でない場合、ピッチ角の変化量ΔθＡは、加速度センサが検出を開始した時点のピッチ角及び加速度センサが検出を終了した時点のピッチ角の差分を用いて導出してもよい。上述の内容を考慮すると、ピッチ角の変化量ΔθＡは、以下の数式によって表される。
【００８３】
【数２４】
2020144093.tif 000026
【００８４】
θＡ（Ｔｓ）は、旋回を開始した時点のピッチ角であり、θＡ（Ｔe）は、旋回を終了した時点のピッチ角である。
【００８５】
また、本実施形態では、ピッチ角θＡは、十分大きい値である形態について説明した。しかし、これに限定されない。ピッチ角θＡが十分小さい場合、ピッチ角θＡは、cosθＡは１、sinθＡはθＡに近似してもよい。ピッチ角θＡが十分小さいことを考慮すると、式（２２）は以下の数式によって表される。
【００８６】
【数２５】
2020144093.tif 000027
【００８７】
次に、図４、５、６を参照して、本実施形態に係るデータの入出力について説明する。まず、図４を参照して、ゼロ点補正値を導出する場合のデータの入出力について説明する。図４は、本実施形態に係るゼロ点補正値の導出の説明に供するセンサ誤差補正装置の入出力の一例を示すブロック図である。
【００８８】
車両１０に搭載された角速度センサ１１は、ロールレートＰ、及びピッチレートＱ、ヨーレートＲを検出し、加速度センサ１２は、前後方向の加速度Ｇｘ、左右方向の加速度Ｇｙ、及び上下方向の加速度Ｇｚを検出し、車輪速センサ１３は、車輪速度Ｕを検出する。      
【００８９】
取得部３１は、角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３から検出した値を走行情報として取得する。
【００９０】
推定部３２は、加速度センサ１２から取得した前後方向の加速度Ｇｘ及び車輪速センサ１３から取得した車輪速度Ｕを用いて、ピッチ角の変化量ΔθＡ、及びピッチ角θＡを推定する。
【００９１】
また、推定部３２は、角速度センサ１１から取得したヨーレートＲ、加速度センサ１２から取得した左右方向の加速度Ｇｙ、車輪速センサ１３から取得した車輪速度Ｕ、及び加速度センサから推定されたピッチ角θＡを用いて、ロール角φＡを推定する。
【００９２】
また、推定部３２は、角速度センサ１１から取得したピッチレートＱ、ヨーレートＲ、及び推定したロール角φＡを用いて、ピッチ角の変化量ΔθＧを推定する。
【００９３】
補正部３３は、角速度センサ１１から取得したヨーレートＲ、加速度センサ１２から推定したピッチ角θＡ、ピッチ角の変化量ΔθＡ、及び角速度センサ１１から推定したピッチ角の変化量ΔθＧを用いて、ゼロ点補正値ζｙを導出する。
【００９４】
次に、図５を参照して、新たなゼロ点補正値を導出する場合のデータの入出力について説明する。図５は、本実施形態に係る新たなゼロ点補正値の導出の説明に供するセンサ誤差補正装置の入出力の一例を示すブロック図である。図５は、図４とは異なり、前回導出したゼロ点補正値を考慮して、新たなゼロ点補正値を導出することができる。図５が示すゼロ点補正値を導出する過程は、上述の図４と同様のため、割愛する。
【００９５】
補正部３３は、導出したゼロ点補正値ζｙｋを用いて、加速度センサ１２から取得した左右方向の加速度Ｇｙを補正する。また、推定部３２は、補正した左右方向の加速度Ｇｙ＋ζｙｋを用いて、ロール角φＡを推定する。補正部３３は、ロール角φＡを推定するに用いたゼロ点補正値ζｙｋを考慮して、新たなゼロ点補正値ζｙｋ+1を導出する。
【００９６】
次に、図６を参照して、近似したピッチ角を用いてゼロ点補正値を導出する場合のデータの入出力について説明する。図６は、本実施形態に係る近似したピッチ角を用いたゼロ点補正値の導出の説明に供するセンサ誤差補正装置の入出力の一例を示すブロック図である。図６は、図４及び図５とは異なり、ピッチ角を近似してゼロ点補正値を導出することができる。図６が示すピッチ角の変化量ΔθＧ、ピッチ角θＡ、ピッチ角の変化量ΔθＡ、ロール角φＡを推定する過程は、上述の図４と同様のため、割愛する。
【００９７】
上述したようにピッチ角θＡが十分小さい場合、cosθＡは１に近似することができる。補正部３３は、cosθＡは１に近似できることを考慮して、角速度センサ１１から取得したヨーレートＲ、加速度センサから推定したピッチ角の変化量ΔθＡ、及び角速度センサから推定したピッチ角の変化量ΔθＧを用いて、ゼロ点補正値ζｙを導出する。
【００９８】
なお、図６では、加速度センサ１２から推定したピッチ角θＡを近似して、ゼロ点補正値ζｙを導出する形態について説明した。しかし、これに限定されない。近似したピッチ角θＡを用いて導出したゼロ点補正値ζｙｋを考慮して、上述の図５と同様に新たなゼロ点補正値ζｙｋ+1を導出してもよい。
【００９９】
なお、本実施形態では、第一のピッチ角の変化量、及び第二のピッチ角の変化量を推定して、ロール角の誤差、及び左右方向の加速度Ｇｙを導出する形態について説明した。しかし、これに限定されない。第一のロール角の変化量、及び第二のロール角の変化量を推定して、ピッチ角の誤差、及び前後方向の加速度Ｇｘの誤差を導出して補正を行ってもよい。
【０１００】
なお、本実施形態に係るロール角の誤差εφ、及びゼロ点補正値ζｙを導出する対象期間は、車両１０が旋回している期間である。
【０１０１】
次に図７を参照して、ロール角の誤差εφ、及びゼロ点補正値ζｙを導出する対象期間について説明する。図７は、本実施形態に係るヨーレートと時間の関係の一例を示すグラフである。
【０１０２】
図７に示すように、センサ誤差補正装置２０は、角速度センサ１１によって検出されたヨーレートと、閾値を比較し、閾値を超えた場合、走行情報の記録を開始し、ヨーレートが閾値を下回るまで走行情報を記憶する。センサ誤差補正装置２０は、記憶した走行情報を用いて、誤差の推定を行う。また、再度、旋回運動を始めた場合、センサ誤差補正装置２０は、ヨーレートが閾値を超えた期間から閾値を下回るまで走行情報を記憶し、取得した走行情報と、前回導出したゼロ点補正値ζｙとを用いて、誤差の推定を行う。
【０１０３】
次に、図８を参照して、本実施形態に係るセンサ誤差補正プログラムの作用について説明する。まず、図８は、本実施形態に係るセンサ誤差補正処理の一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１３がセンサ誤差補正プログラムを実行することによって、図６に示すセンサ誤差補正処理が実行される。図８に示すセンサ誤差補正処理は、例えば、ユーザが車両１０を起動した場合、センサ誤差補正装置２０にセンサ誤差補正処理の実行指示が入力され、実行される。また、センサ誤差補正処理は、センサ１１〜１３のよる検出の度、又は、所定の定期的なタイミングにより実行されてもよい。
【０１０４】
ステップＳ１０１で、取得部３１は、角速度センサ１１から取得したヨーレートと、閾値とを比較して、車両１０が旋回運動を開始したか否かの判定を行う。ヨーレートが閾値を超えた場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２に移行する。一方、ヨーレートが閾値以下である場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ヨーレートが閾値を超えるまで待機する。
【０１０５】
ステップＳ１０２で、取得部３１は、角速度センサ１１、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３から走行情報を取得し、記憶する。
【０１０６】
ステップＳ１０３で、推定部３２は、角速度センサ１１が検出した走行情報を用いて、ピッチ角θＧを推定し、加速度センサ１２、及び車輪速センサ１３が検出した走行情報を用いて、ロール角φＡ、及びピッチ角θＡを推定する。
【０１０７】
ステップＳ１０４で、推定部３２は、角速度センサ１１から取得したヨーレートと、閾値とを比較して、車両１０が旋回運動を終了したか否かの判定を行う。ヨーレートが閾値を下回った場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に移行する。一方、ヨーレートが閾値を超えた場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０２に移行して、走行情報を繰り返し取得する。
【０１０８】
ステップＳ１０５で、推定部３２は、推定したθＧを用いて、ピッチ角の変化量ΔθＧを推定する。ステップＳ１０６で、推定部３２は、推定したθＡを用いて、ピッチ角の変化量ΔθＡを推定する。
【０１０９】
ステップＳ１０７で、補正部３３は、推定部３２で推定したピッチ角の変化量ΔθＧ、ピッチ角の変化量ΔθＡ、ピッチ角θＡ、及び取得部３１で取得したヨーレートを用いて、ロール角の誤差εφ、及びゼロ点補正値ζｙを導出する。また、補正部３３は、導出したロール角の誤差εφ、及びゼロ点補正値ζｙを用いて、角速度センサ１１から検出される値から推定されるロール角φＡと、加速度センサ１２から検出される左右方向の加速度Ｇｙを補正する。
【０１１０】
ステップＳ１０８で、取得部３１は、車両１０の走行が終了したか否かの判定を行う。車両１０が目的地に到着し、走行を終了した場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、センサ誤差補正処理を終了する。車両１０の走行が終了していない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１０１に移行する。
【０１１１】
以上説明したように、本実施形態によれば、角速度センサ１１によって検出された値から推定したピッチ角の変化量と、加速度センサ１２及び車輪速センサ１３によって検出された値から推定したピッチ角の変化量とを用いて、ロール角の誤差、及びゼロ点補正値を導出することができる。従って、逆バンク又は遠心力等の影響で、旋回方向と逆方向に車体が傾く場合であっても、ロール角方向の車両の傾き及び左右方向の加速度を精度よく補正できる。  
【０１１２】
その他、上記実施形態で説明したセンサ誤差補正装置の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。
【０１１３】
また、上記実施形態で説明したプログラムの処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
【０１１４】
なお、上記実施形態でＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行したセンサ誤差補正処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、各センサから走行情報を取得する処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【０１１５】
また、上記実施形態では、センサ誤差補正処理のプログラムがストレージ２４に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１０    車両
１１    角速度センサ
１２    加速度センサ
１３    車輪速センサ
２０    センサ誤差補正装置
２１    ＣＰＵ
２２    ＲＯＭ
２３    ＲＡＭ
２４    ストレージ
２５    表示部
２６    入力部
２７    バス
３１    取得部
３２    推定部
３３    補正部
【図１】
2020144093.tif 000028
【図２】
2020144093.tif 000029
【図３】
2020144093.tif 000030
【図４】
2020144093.tif 000031
【図５】
2020144093.tif 000032
【図６】
2020144093.tif 000033
【図７】
2020144093.tif 000034
【図８】
2020144093.tif 000035