(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、車両の進行方向を検出する。【解決手段】  進行方向判定処理部は、車輪速センサにより検出された車輪速ω１を、時刻ｔ１の車輪速ωａとして格納する（Ｓ２０１）。また、進行方向判定処理部は、ｔ秒経過した後に、車輪速ωａを、時刻ｔ２の車輪速ωｂとして格納する（Ｓ２０２，２０３）。車輪速ωｂが車輪速ωａより大きく、且つ加速度センサにより検出された加速度αが０より大きい場合には、“前進”が判定される（Ｓ２０６）。車輪速ωｂが車輪速ωａより大きく、且つ加速度αが０より小さい場合には、“後進”が判定される（Ｓ２０７）。車輪速ωｂが車輪速ωａより小さく、且つ加速度αが０より大きい場合には、“前進”が判定される（Ｓ２０９）。車輪速ωｂが車輪速ωａより小さく、且つ加速度αが０より小さい場合には、“後進”が判定される（Ｓ２１０）。【選択図】      図２
2006220502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向の加速度を、車両前向きの加速度を正として検出する加速度検出手段と、
前記車両に設けられた複数の車輪のうち少なくとも１つの車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記車両の進行方向を判別する進行方向判定手段と、
を備え、
前記進行方向判定手段は、
前記車輪速検出手段によって検出された車輪速が増加した場合、前記加速度検出手段により検出された加速度が正ならば前進、負ならば後進と判定し、
前記車輪速検出手段によって検出された車速が減少した場合、前記加速度検出手段により検出された加速度が正ならば後進、負ならば前進と判定する第一の進行方向判定機能を有すること  
を特徴とする進行方向検出装置。
【請求項２】
前記車輪速検出手段は、少なくとも２つの前記車輪のそれぞれに対応して設けられており、対応する各車輪の回転方向を検出する回転方向検出機能を有し、
前記進行方向判定手段は、
前記各車輪速検出手段により検出された各回転方向に整合する前記車両の進行方向を判定する第二の進行方向判定機能をさらに有し、
前記第一、第二の進行方向判定機能により判定された複数の進行方向のうち、最も多く検出された進行方向を、現実の車両の進行方向として選択すること
を特徴とする請求項１に記載の進行方向検出装置。
【請求項３】
前記進行方向判定手段は、前記第一、第二の進行方向判定機能により判定された複数の進行方向のうちに、前記現実の車両の進行方向と異なる進行方向がある場合に、当該進行方向に関連する前記車輪速検出手段又は前記加速度検出手段に異常があることを判定すること
を特徴とする請求項２に記載の進行方向検出装置。
【請求項４】
前記車輪速検出手段は、前記車輪の回転方向を検出する回転方向検出機能を有し、
前記進行方向判定手段は、前記第一の進行方向判定機能により判定された前記車両の進行方向と、前記車輪速検出手段により検出された前記車輪の回転方向が整合しない場合、前記車輪速検出手段の前記回転方向検出機能に異常があると判定すること
を特徴とする請求項１に記載の進行方向検出装置。
【請求項５】
前記車輪速検出手段は、少なくとも２つの前記車輪のそれぞれに対応して設けられており、
前記進行方向判定手段は、一の前記車輪速検出手段の前記回転方向検出機能の異常を判定した場合に、他の前記車輪速検出手段の車輪速検出値を利用すること
を特徴とする請求項４に記載の進行方向検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の進行方向を判定する進行方向検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術に係る車両では、車両の進行方向を検出して進行方向に関する情報を取得し、当該進行方向に関する情報を車両制御に利用している。ここで、車両の進行方向が誤検出されると車両制御に好ましくないため、車両の進行方向の検出と同時に、車両の進行方向を検出するセンサに異常が有るか否かが判定される。例えば、特開２００３−８９３５０号公報に記載される従来技術では、車両の左右前後輪のそれぞれに回転方向検出機能を有する車輪速センサを設けている。そして、１つの車輪速センサにより検出された回転方向が、他の３つの車輪速センサにより検出された回転方向と異なるときには、当該１つの車輪速センサに異常があることが判定される。
【特許文献１】特開２００３−８９３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の従来技術に係る車両の進行方向検出装置では、車輪速センサに異常が有るか否かを確実に検出するために、４つの車輪のそれぞれに回転方向検出機能付き車輪速センサを設ける必要があった。回転方向検出機能付き車輪速センサは、構成が複雑でコスト高である、といった問題があった。
【０００４】
上述した問題に鑑みて、本発明は、従来技術より簡易な構成で、車両の進行方向を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る進行方向検出装置は、車両の前後方向の加速度を検出する加速度検出手段と、車両に設けられた複数の車輪のうち少なくとも１つの車輪速を検出する車輪速検出手段と、車両の進行方向を判別する進行方向判定手段と、を備え、進行方向判定手段は、車輪速検出手段によって検出された車輪速が増加した場合、加速度検出手段により検出された加速度が正ならば前進、負ならば後進と判定し、車輪速検出手段によって検出された車速が減少した場合、加速度検出手段により検出された加速度が正ならば後進、負ならば前進と判定する第一の進行方向判定機能を有することを特徴とする。この構成によれば、進行方向検出装置は、加速度検出手段および車輪速検出手段の検出出力に基づいて、車両の進行方向を検出することができる。なお、勾配のある路面上に車両がある場合には、路面の勾配に応じて加速度検出手段の検出出力を補正した後に、上記第一の進行方向判定機能の処理を行えばよい。
【０００６】
また、上述した進行方向検出装置において、車輪速検出手段は、少なくとも２つの車輪のそれぞれに対応して設けられており、対応する各車輪の回転方向を検出する回転方向検出機能を有し、進行方向判定手段は、各車輪速検出手段により検出された各回転方向に整合する車両の進行方向を判定する第二の進行方向判定機能をさらに有し、第一、第二の進行方向判定機能により判定された複数の進行方向のうち、最も多く検出された進行方向を、現実の車両の進行方向として選択することが好ましい。この構成によれば、第一、第二の進行方向判定機能を利用して複数の進行方向を判定し、この中から最も多く検出された進行方向を現実の車両の進行方向として選択することで、車両の進行方向の検出精度を高めることができる。
【０００７】
また、上述した進行方向検出装置において、進行方向判定手段は、第一、第二の進行方向判定機能により判定された複数の進行方向のうちに、現実の車両の進行方向と異なる進行方向がある場合に、当該進行方向に関連する車輪速検出手段又は加速度検出手段に異常があることを判定することが好ましい。この構成によれば、異なる進行方向に関連する車輪速検出手段又は加速度検出手段に異常があることを判定することで、車輪速検出手段又は加速度検出手段の異常に対応した処理を行うことができる。
【０００８】
また、上述した進行方向検出装置において、車輪速検出手段は、車輪の回転方向を検出する回転方向検出機能を有し、進行方向判定手段は、第一の進行方向判定機能により判定された車両の進行方向と、車輪速検出手段により検出された車輪の回転方向が整合しない場合、車輪速検出手段の回転方向検出機能に異常があると判定することが好ましい。この構成によれば、車輪速検出手段の回転方向検出機能に異常があると判定することで、車輪速検出手段の異常に対応した処理を行うことができる。
【０００９】
また、上述した進行方向検出装置において、車輪速検出手段は、少なくとも２つの車輪のそれぞれに対応して設けられており、進行方向判定手段は、一の車輪速検出手段の回転方向検出機能の異常を判定した場合に、他の車輪速検出手段の車輪速検出値を利用することが好ましい。車輪速検出手段の回転方向検出機能が異常となってしまった場合には、その車輪速検出手段により検出された車輪速検出値は異常となるため、当該車輪速検出値を車両の制御に利用することは好ましくない。これに対して、上記の構成によれば、異常となった車輪速検出手段に代えて、正常な他の車輪速検出手段の車輪速検出値を利用するため、車両を良好に制御することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来技術より簡易な構成で、車両の進行方向を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の進行方向検出装置の好適な実施形態について説明する。
【００１２】
図１には、本実施形態の進行方向検出装置が搭載された車両１の概略構成が示されている。車両１には、左前輪２ＦＬ、右前輪２ＦＲ、左後輪２ＲＬ及び右後輪２ＲＲが取り付けられている。各車輪２ＦＬ〜２ＲＲの側方には、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲに対応して、車輪２ＦＬ〜２ＲＲの回転速度を検出するための車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ（車輪速検出手段）が設けられている。左右前輪２ＦＬ，２ＦＲに対応して設けられた車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲは、左右前輪２ＦＬ，２ＦＲの回転速度を検出する機能に加えて、左右前輪２ＦＬ，２ＦＲの回転方向を検出する機能を有している。一方、左右後輪２ＲＬ，２ＲＲに対応して設けられた車輪速センサ３ＲＬ，３ＲＲは、左右後輪２ＲＬ，２ＲＲの回転速度を検出する機能を有するのみで、左右後輪２ＲＬ，２ＲＲの回転方向を検出する機能は有しない。
【００１３】
また、車両１には、車両１に作用する前後方向の加速度を検出するための加速度センサ（加速度検出手段）４が設けられている。加速度センサ４は、車両前方を正の方向、車両後方を負の方向として、車両に作用する加速度を検出する。具体的には、加速度センサ４は、前進中の車両１が加速したときには正の加速度を検出し、減速したときには負の加速度を検出する。一方、加速度センサ４は、後進中の車両１が加速したときには負の加速度を検出し、減速したときには正の加速度を検出する。なお、本実施形態では、加速度センサ４は、正の加速度を検出するときにその加速度の大きさに応じたプラスの検出値を出力し、負の加速度を検出するときにその加速度の大きさに応じたマイナスの検出値を出力する。但し、加速度センサ４は、正の加速度を検出するときにマイナスの検出値を出力し、負の加速度を検出するときにプラスの検出値を出力するものでもよい。
【００１４】
また、車両１には、車両１の進行方向を判定するための進行方向判定処理部（進行方向判定手段）５が設けられている。進行方向判定処理部５は、ＣＰＵ、メモリ等を含んで構成されており、車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ及び加速度センサ４の検出出力をプログラムに従って処理することで、第一，第二の進行方向判定機能を実現している。進行方向判定処理部５により実行される第一，第二の進行方向判定処理について、以下に説明する。
【００１５】
次に、進行方向判定処理部５により実行される第一の進行方向判定処理について説明する。図２には、第一の進行方向判定処理を示すフローチャートが示されている。進行方向判定処理部５は、先ず、左前輪２ＦＬの車輪速センサ３ＦＬの検出値ω１を、時刻ｔ１の車輪速ωａとして格納する（Ｓ２０１）。次に、進行方向判定処理部５は、タイマで時刻ｔ１からの経過時間を計測し（Ｓ２０２）、ｔ秒経過した後に車輪速センサ３ＦＬの検出値ω１を時刻ｔ２の車輪速ωｂとして格納する（Ｓ２０３）。
【００１６】
次に、進行方向判定処理部５は、車輪速ωｂから車輪速ωａを減算して、その結果が“０”より大きいか否かを判定する（Ｓ２０４）。ここで、減算結果が“０”より大きい場合には、車両１が前方又は後方に加速しながら走行していることが判定され、処理はステップ２０５に進む。一方、減算結果が“０”より小さい場合には、車両１が前方又は後方に減速しながら走行していることが判定され、処理はステップ２０８に進む。
【００１７】
ステップ２０５では、進行方向判定処理部５は、加速度センサ４の検出値αが“０”より大きいか否かを判定する。ここで、加速度センサ４の検出値αが“０”より大きい場合には、車両１が前方に加速しながら走行している状態であるため、車両１の進行方向は“前進”と判定される（Ｓ２０６）。一方、加速度センサ４の検出値αが“０”より小さい場合には、車両１が後方に加速しながら走行している状態であるため、車両１の進行方向は“後進”と判定される（Ｓ２０７）。
【００１８】
ステップＳ２０８では、進行方向判定処理部５は、加速度センサ４の検出値αが“０”より大きいか否かを判定する。ここで、加速度センサ４の検出値αが“０”より大きい場合には、車両１が後方に減速しながら走行している状態であるため、車両１の進行方向は“後進”と判定される（Ｓ２０９）。一方、加速度センサ４の検出値αが“０”より小さい場合には、車両１が前方に減速しながら走行している状態であるため、車両１の進行方向は“前進”と判定される（Ｓ２１０）。
【００１９】
上述した第一の進行方向判定処理により、加速度センサ４及び車輪速センサ３ＦＬの検出値に基づいて車両１の進行方向を判定することができる。特に、車輪速センサ３ＦＬの回転方向検出機能を使用することなく、車両１の進行方向を判定することができるため、車輪速センサ３ＦＬ〜３ＲＲを回転方向検出機能を有しない簡易な構成とすることができる。従来技術では４つの車輪速センサ３ＦＬ〜３ＲＲの全てが回転方向検出機能を有しているが、本実施形態では４つの車輪速センサ３ＦＬ〜３ＲＲのうち２つのみが回転方向検出機能を有している。このように、回転方向検出機能を有する車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲを減らすことで、コストダウンを図ることができる。
【００２０】
なお、上述した第一の進行方向判定処理では、左前輪２ＦＬの車輪速センサ３ＦＬの検出出力を利用しているが、他の車輪速センサ３ＦＲ〜３ＲＲの検出出力を利用してもよい。例えば、左前輪２ＦＬの車輪速センサ３ＦＬに異常がある場合には、左前輪２ＦＬの車輪速センサ３ＦＬの検出値ω１は異常値である可能性が高いため、使用しないほうが良い。そこで、上述した進行方向判定処理では、先ず、左前輪２ＦＬの車輪速センサ３ＦＬにより検出された回転方向β１と、右前輪２ＦＲの車輪速センサ３ＦＲにより検出された回転方向β２を比較して、両回転方向が異なる場合には、左前輪２ＦＬの車輪速センサ３ＦＬ又は右前輪２ＦＲの車輪速センサ３ＦＲに異常があることを判定して、左後輪２ＲＬの車輪速センサ３ＲＬの検出値ω３又は右後輪２ＲＲの車輪速センサ３ＲＲの検出値ω４を使用することが好ましい。これにより、車両１の進行方向をより正確に判定することができる。
【００２１】
次に、進行方向判定処理部５により実行される第二の進行方向判定処理について説明する。図３には、第二の進行方向判定処理を示すフローチャートが示されている。
【００２２】
進行方向判定処理部５は、左前輪２ＦＬの車輪速センサ３ＦＬの回転方向の検出値β１を取り込み（Ｓ３０１）、回転方向の検出値β１が“０”より大きいか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、回転方向の検出値β１が“０”より大きい場合には、車両１の進行方向は“前進”と判定される（Ｓ３０３）。一方、回転方向の検出値β１が“０”より小さい場合には、車両１の進行方向は“後進”と判定される（Ｓ３０４）。このようにして回転方向の検出値β１と整合する車両の進行方向が判定される。
【００２３】
また、進行方向判定処理部５は、右前輪２ＦＲの車輪速センサ３ＦＲの回転方向の検出値β２を取り込み、同じ処理を行う。つまり、進行方向判定処理部５は、回転方向の検出値β２が“０”より大きいか否かを判定し（Ｓ３０２）、回転方向の検出値β２が“０”より大きい場合には、車両１の進行方向は“前進”と判定する（Ｓ３０３）。一方、回転方向の検出値β２が“０”より小さい場合には、車両１の進行方向は“後進”と判定する（Ｓ３０４）。
【００２４】
次に、進行方向判定処理部５により実行される進行方向決定処理及びセンサ異常検出処理について説明する。図４には、進行方向決定処理及びセンサ異常検出処理のフローチャートが示されている。
【００２５】
進行方向判定処理部５は、先ず、進行方向決定処理を行う（Ｓ４０１〜Ｓ４０４）。進行方向決定処理では、第一，第二の進行方向判定処理による進行方向の３つの判定結果を取り込む（Ｓ４０１）。次に、進行方向判定処理部５は、進行方向を“前進”と判定した判定結果の個数と、進行方向を“後進”と判定した判定結果の個数を比較し（Ｓ４０２）、最も多く検出された進行方向を、現実の車両１の進行方向として選択し決定する（Ｓ４０３，Ｓ４０４）。
【００２６】
具体的には、第一，第二の進行方向判定処理の判定結果が全て“前進”であるならば、“前進”の判定個数が“後進”の判定個数より大きいためステップ４０３に進み、現実の車両１の進行方向として“前進”を選択し決定する。同様に、判定結果のうち２つが“前進”で、１つが“後進”であるならば、“前進”の判定個数が“後進”の判定個数より大きいためステップ４０３に進み、現実の車両１の進行方向として“前進”を選択し決定する。
【００２７】
一方、判定結果のうち１つが“前進”で、２つが“後進”であるならば、“前進”の判定個数が“後進”の判定個数より小さいため、ステップ４０４に進み、現実の車両１の進行方向として“後進”を選択し決定する。同様に、判定結果が全て“後進”であるならば、“前進”の判定個数が“後進”の判定個数より小さいためステップ４０４に進み、現実の車両１の進行方向として“後進”を選択し決定する。
【００２８】
上述したように、第一、第二の進行方向判定処理により判定された３つの進行方向の中から、最も多く検出された進行方向を現実の車両１の進行方向として選択することで、車両１の進行方向の検出精度を高めることができる。即ち、加速度センサ４又は車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲに異常がある場合には、当該センサの異常な検出結果により進行方向の誤判定が生じる可能性があるが、３つの進行方向の判定結果から多数決で、現実の車両１の進行方向を決することで、進行方向の誤判定の確率を低減することができる。
【００２９】
その後、進行方向判定処理部５は、センサ異常検出処理を行う（Ｓ４０５〜Ｓ４０７）。センサ異常検出処理では、進行方向判定処理部５は、第一，第二の進行方向判定処理の判定結果が全て一致しているか否かを判定し（Ｓ４０５）、判定結果に不一致がある場合には、当該不一致の判定結果に関連する加速度センサ４又は車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲに異常があることを判定する（Ｓ４０６）。
【００３０】
具体的には、判定結果が全て“前進”である場合、又は判定結果が全て“後進”である場合には、加速度センサ４及び車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲに異常がないため、リターンする。一方、３つの判定結果のうち２つが“前進”で１つが“後進”である場合には、“後進”の検出に関連する加速度センサ４又は車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲに異常があることを判定する。同様に、３つの判定結果のうち２つが“後進”で１つが“前進”である場合には、“前進”の検出に関連する加速度センサ４又は車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲに異常があることを判定する。
【００３１】
なお、他の実施形態では、第一の進行方向判定処理により判定された車両の進行方向と、第二の進行方向判定処理により判定された車両の進行方向が整合しない場合に、車輪速センサの回転方向検出機能に異常があることを判定する処理を行うのみでもよい。
【００３２】
加速度センサ４又は車輪速センサ３ＦＬ，３ＦＲに異常があると判定された場合には、続いて当該異常に対応する処理を行う（Ｓ４０７）。例えば、車室内に設けられたウォーニングランプを点灯したり、異常を報知する音声で再生することで、運転者に異常を知らせる。また、車両１のＡＢＳ（Active Braking System）制御、ＴＲＣ（Traction Control）制御、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）制御等の制御内容を変更してもよい。
【００３３】
なお、車両１が勾配のある路面を走行している場合には、加速度センサ４は重力による加速度の影響を受けてしまう。このような事態に対応するためには、車両１に、路面の勾配を検出するための勾配検出センサを設け、勾配検出センサの検出値に応じて加速度センサ４の検出値を補正すればよい。そして、加速度センサ４の補正された検出値を用いて、上述した処理を行えばよい。これにより、加速度センサ４の検出値に対する重力加速度の影響を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】進行方向検出装置が搭載された車両の構成を示す概略図である。
【図２】進行方向検出装置の第一の進行方向判定処理を示すフローチャートである。
【図３】進行方向検出装置の第二の進行方向判定処理を示すフローチャートである。
【図４】進行方向検出装置の進行方向決定処理及びセンサ異常検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１…車両、２ＦＬ…左前輪、２ＦＲ…右前輪、２ＲＬ…左後輪、２ＲＲ…右後輪、３ＦＲ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ…車輪速センサ、４…加速度センサ、５…進行方向判定処理部。
【図１】
2006220502.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006220502.tif 000005
【図４】
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