(57)【要約】【課題】ジャイロセンサが有する非線形特性の補正を行う。【解決手段】車両制御装置１は、記憶部１０、センサ出力値補正部２３、ジャイロセンサ３０を有する。記憶部１０は、第１の出力値に対応する物理センサの第１の出力理論値と、物理センサの第２の出力値及び第２の出力値に対応する物理センサの第２の出力理論値とを予め記憶する。センサ出力値補正部２３は、ジャイロセンサ３０の出力値が取得された際、出力値が第１の出力値乃至第２の出力値の範囲内である場合には、ジャイロセンサ３０の出力値と、第１の出力値と、第１の出力理論値と、第２の出力値と、第２の出力理論値とをもとに、ジャイロセンサ３０の出力値に対して補正を行う。【選択図】図１
2018040589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理センサ出力を処理する電子装置が行う物理センサ出力の補正方法であって、
前記物理センサの出力値を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより前記物理センサの出力値が取得されると、前記物理センサの第１の出力値及び該第１の出力値に対応する前記物理センサの第１の出力理論値と、前記物理センサの第２の出力値及び該第２の出力値に対応する前記物理センサの第２の出力理論値とを予め記憶する記憶部を参照し、該取得された出力値が前記第１の出力値乃至前記第２の出力値の補正範囲内である場合には、該取得された出力値と、前記第１の出力値と、前記第１の出力理論値と、前記第２の出力値と、前記第２の出力理論値とをもとに、該取得された出力値に対して第１の補正を行う補正ステップと
を含んだことを特徴とする物理センサ出力の補正方法。
【請求項２】
前記物理センサを回転台に固定載置した状態で等角加速度回転させている期間に、前記物理センサの出力値を複数回取得し、取得した出力値と、該出力値の取得時における前記回転台の角速度との組合せを記録する記録ステップと、
前記記録ステップにより記録された前記組合せのうち取得値及び角速度の差が所定閾値を超える組合せから２つの組合せを選択し、該２つの組合せの各取得値を前記第１の出力値及び前記第２の出力値と決定し、該２つの組合せの各角速度を前記第１の出力理論値及び前記第２の出力理論値と決定し、前記記憶部に記憶させる決定ステップと
をさらに含んだことを特徴とする請求項１に記載の物理センサ出力の補正方法。
【請求項３】
前記補正ステップは、前記物理センサの出力値が取得された際、該出力値が前記補正範囲外であり、かつ、該出力値が前記補正範囲と連続する所定範囲内である場合に、該出力値に対して補正量が前記第１の補正以下である第２の補正を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の物理センサ出力の補正方法。
【請求項４】
物理センサの第１の出力値及び該第１の出力値に対応する前記物理センサの第１の出力理論値と、前記物理センサの第２の出力値及び該第２の出力値に対応する前記物理センサの第２の出力理論値とを予め記憶する記憶部と、
前記物理センサの出力値が取得された際、該出力値が前記第１の出力値乃至前記第２の出力値の補正範囲内である場合には、該出力値と、前記第１の出力値と、前記第１の出力理論値と、前記第２の出力値と、前記第２の出力理論値とをもとに、該出力値に対して補正を行う補正部と
を備えたことを特徴とする電子装置。
【請求項５】
前記物理センサを回転台に載置した状態で等角加速度回転させている期間に、前記物理センサの出力値を複数回取得し、取得した出力値と、該出力値の取得時における前記回転台の角速度との組合せを記録する記録部と、
前記記録部により記録された前記組合せのうち取得値及び角速度の差が所定閾値を超える組合せから２つの組合せを選択し、該２つの組合せの各取得値を前記第１の出力値及び前記第２の出力値と決定し、該２つの組合せの各角速度を前記第１の出力理論値及び前記第２の出力理論値と決定し、前記記憶部に記憶させる決定部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理センサ出力の補正方法及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、あらゆる機器にジャイロセンサ等の物理センサが搭載され、物理センサの出力値をもとに各種処理が行われている。例えば、自動車には、ジャイロセンサ等の物理センサが搭載され、物理センサの出力値をもとに車両の制御が行われる。ここで、物理センサには、製造時に個体間の性能のバラつきや誤差が生じるが、このバラつきや誤差を補正するため、軸ずれ補正、０点オフセット補正や、擬似的な物理量を物理センサに加えた場合の出力値と実際の物理量との関係を示す一次式をもとに出力値のバラつきや誤差を補正する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２３１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術では、ジャイロセンサ等の物理センサが有する非線形特性の補正ができないという問題がある。具体的には、ジャイロセンサ等の物理センサは、出力値の領域に応じて誤差やバラつきが変動するという非線形特性を有するが、上述の従来技術は、一次式による線形補正であるため、非線形特性を補正することができないという問題がある。
【０００５】
本願の実施形態の一例は、例えば、物理センサが有する非線形特性の補正を行う物理センサ出力の補正方法及び電子装置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】
【０００６】
本願の実施形態の一例は、例えば、物理センサ出力の補正方法は、物理センサの出力値を取得する。そして、補正方法は、物理センサの出力値が取得されると、物理センサの第１の出力値及び第１の出力値に対応する物理センサの第１の出力理論値と、物理センサの第２の出力値及び第２の出力値に対応する物理センサの第２の出力理論値とを予め記憶する記憶部を参照する。そして、補正方法は、取得された出力値が第１の出力値乃至第２の出力値の補正範囲内である場合には、取得された出力値と、第１の出力値と、第１の出力理論値と、第２の出力値と、第２の出力理論値とをもとに、取得された出力値に対して補正を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本願の実施形態の一例によれば、例えば、物理センサが有する非線形特性の誤差の補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る車両制御装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る回転装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、回転装置の角速度とジャイロセンサ出力値との関係を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るセンサ出力値記録テーブルを示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る補正パラメータテーブルを示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係るジャイロセンサ出力値補正の概要を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係るジャイロセンサ出力値なまし補正の概要を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係るジャイロセンサ出力値記録処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態に係るジャイロセンサ出力値補正処理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】
【０００９】
以下に添付図面を参照して本願の実施形態に係る物理センサ出力の補正方法及び電子装置について説明する。以下の実施形態は、本願を限定するものではない。例えば、以下の実施形態では、出力値に非線形特性を有する物理センサとしてジャイロセンサ、物理センサからセンサ出力値を取得する装置として車両に搭載される車両制御装置を例に説明する。しかし、開示の技術は、出力値が非線形特性を有する物理センサ（例えば加速度センサ等）及び物理センサからセンサ出力値を取得する電子装置一般に広く適用できる。また、以下に示す実施形態は、開示の技術に係る構成及び処理について主に示し、その他の構成及び処理の説明を省略する。そして、実施形態及び変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせてもよい。また、以下の説明において、同一の構成及び処理には同一の符号を付与し、既出の構成及び処理の説明は省略する。
【００１０】
［実施形態］
（車両制御装置及びジャイロセンサ出力補正装置の構成）
図１は、実施形態に係る車両制御装置の構成を示す図である。図２は、実施形態に係る回転装置の構成を示す図である。図３は、回転装置の角速度とジャイロセンサ出力値との関係を示す図である。
【００１１】
車両制御装置１は、例えば車載ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）であり、記憶部１０、制御部２０、ジャイロセンサ３０、通信インターフェース部４０、同期信号受信部５０を有する。記憶部１０は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）等を含む記憶装置であり、センサ出力値記録テーブル１１、補正パラメータテーブル１２を格納する。制御部２０は、マイクロコンピュータ等の処理装置であり、学習開始終了制御部２１、補正パラメータ学習部２２、センサ出力値補正部２３を有する。ジャイロセンサ３０は、例えば３軸ジャイロセンサである。なお、実施形態ではジャイロセンサ３０が車両制御装置１の１構成要素として説明するが、車両制御装置１の１構成要素ではなく車両制御装置１の外部に設けられてもよい。通信インターフェース部４０は、車両制御装置１が図示しない車載ネットワークを介して外部装置と通信するためのインターフェースである。
【００１２】
また、回転装置１００は、マイクロコンピュータ等の処理装置である回転制御装置１０１、ターンテーブル１０２を有する。回転制御装置１０１は、回転制御部１０１ａ、同期信号送信部１０１ｂを有する。
【００１３】
図２に示すように、車両制御装置１は、後述するジャイロセンサ出力値記録処理を行う際に、ターンテーブル１０２の水平面上に、ジャイロセンサ３０の角速度検出軸（例えばＹａｗ軸）とターンテーブル１０２の回転軸とが一致するように固定載置される。ターンテーブル１０２の回転軸を中心とした時計回りの回転を＋方向とし、反時計回りの回転を−方向とする。
【００１４】
回転制御部１０１ａは、ターンテーブル１０２の水平面上に車両制御装置１を固定載置した状態で、例えば−方向（反時計回り）へ回転開始し、角速度を−方向へ等加速して角速度ω０［ｄｅｇ／ｓｅｃ］（このとき経過時間ｔ＝ｔ０とする）の回転速度に至ると、同期信号送信部１０１ｂに、車両制御装置１へ検出開始信号を送信させる。
【００１５】
また、回転制御部１０１ａは、ターンテーブル１０２の水平面上に車両制御装置１を固定載置した状態で、角速度ω０［ｄｅｇ／ｓｅｃ］から角速度を＋方向へ等加速して角速度０［ｄｅｇ／ｓｅｃ］（このとき経過時間ｔ＝ｔ２０とする）の回転速度を経て角速度ω１［ｄｅｇ／ｓｅｃ］（このとき経過時間ｔ＝ｔ４０）に至ると、同期信号送信部１０１ｂに、車両制御装置１へ検出終了信号を送信させる。
【００１６】
検出開始信号送信から検出終了信号送信の間におけるターンテーブル１０２の回転は、経過時間ｔ、ｔ＝ｔ０における回転装置１００の回転の角速度初速（初期値）をω０、回転装置１００の回転の等角加速度係数（角速度の加速度）をａとして、下記（１）式で表される。下記（１）式は、後述の回転装置１００の回転角速度［ｄｅｇ／ｓｅｃ］を表し、ジャイロセンサ３０が検知して出力する角速度のセンサ理論値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］となる。すなわち、検出開始信号及び検出終了信号の間は、ターンテーブル１０２が、下記（１）式に基づいて回転していることになる。
【００１７】
【数１】
2018040589.tif 000003
【００１８】
ここで、図３に示すように、センサ理論値であるターンテーブル１０２の角速度ωｔは、上記（１）式のように経過時間ｔに関して線形である一方、ジャイロセンサ３０がターンテーブル１０２の回転を実際に検知して出力する角速度の実センサ出力値は、ｔ＜ｔ２０ではセンサ理論値に対して非線形にアンダーシュートし、ｔ２０＜ｔではセンサ理論値に対して非線形にオーバーシュートする。このように、ジャイロセンサ３０がターンテーブル１０２の回転を実際に検知して出力する角速度の実センサ出力値は、非線形特性の誤差を含む。なお、アンダーシュート及びオーバーシュートは、非線形特性の一例を示すに過ぎない。
【００１９】
そこで、学習開始終了制御部２１は、同期信号受信部５０を介して、回転装置１００から検出開始信号を受信すると、補正パラメータ学習部２２に、センサ出力値記録テーブル１１へのジャイロセンサ３０の出力値の記録を開始させる。また、学習開始終了制御部２１は、同期信号受信部５０を介して、後述する回転装置１００から検出終了信号を受信すると、補正パラメータ学習部２２に、センサ出力値記録テーブル１１へのジャイロセンサ３０の出力値の記録を終了させる。検出開始信号及び検出終了信号によりターンテーブル１０２の等角加速度回転の開始及び終了を認識でき、ターンテーブル１０２の回転速度とセンサ理論値とを同期させることができる。
【００２０】
そして、補正パラメータ学習部２２は、検出開始信号受信から検出終了信号受信までの間、所定時間間隔又は所定回数のサンプリングによりジャイロセンサ３０の実センサ出力値を取得し、経過時間ｔ、実センサ出力値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］、センサ理論値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］をサンプリング毎に対応付けてセンサ出力値記録テーブル１１に記録する。サンプリング毎にセンサ出力値記録テーブル１１に記録される実センサ出力値は、ジャイロセンサ３０個体それぞれの非線形特性を含む。
【００２１】
（センサ出力値記録テーブル）
図４は、実施形態に係るセンサ出力値記録テーブルを示す図である。センサ出力値記録テーブル１１は、記憶部１０のＲＡＭ等の揮発性記憶領域に一時格納され、後述のように補正パラメータテーブル１２の生成後は消去される。図４に示すように、補正パラメータ学習部２２は、経過時間ｔが例えばｔ０≦ｔ≦ｔ４０の間、経過時間、実センサ出力値及びセンサ理論値とそれぞれ対応付けてセンサ出力値記録テーブル１１に記録する。センサ出力値記録テーブル１１は、実センサ出力値と、ジャイロセンサ３０個体の非線形特性を含む実センサ出力値との関係性を記録するテーブルである。
【００２２】
なお、経過時間ｔ：ｔ０≦ｔ≦ｔ４０は、実センサ出力値のサンプリング回数の一例を示すに過ぎず、サンプリングの時間間隔又は回数は、実センサ出力値の補正の要求精度等と記憶部１０の記憶容量とに応じて適宜変更可能である。
【００２３】
例えば、サンプリングの回数を多くすると、センサ出力値記録テーブル１１のデータサイズが大きくなり、センサ出力値の補正の精度は向上するが記憶部１０の容量を多く必要とする。一方、サンプリングの回数を少なくすると、センサ出力値記録テーブル１１のデータサイズは小さくなり、記憶部１０の容量は少なくてもよいが、センサ出力値の補正の精度は低下する。よって、サンプリングの時間間隔又は回数は、要求精度等と記憶部１０の記憶容量とに応じて適宜変更可能とする。
【００２４】
そして、補正パラメータ学習部２２は、同期信号受信部５０を介して検出終了信号を受信後、経過時間、実センサ出力値、センサ理論値の各組において、実センサ出力値とセンサ理論値との差分の絶対値を取る。補正パラメータ学習部２２は、経過時間ｔがｔ０≦ｔ≦ｔ２０では実センサ出力値とセンサ理論値との差分の絶対値が所定閾値Ｔｈ１を超えるか否かを判定する。補正パラメータ学習部２２は、実センサ出力値とセンサ理論値との差分の絶対値が所定閾値Ｔｈ１を超える場合には、この経過時間ｔは、対応する実センサ出力値をセンサ理論値で補正する補正区間内であると決定する。他方、補正パラメータ学習部２２は、実センサ出力値とセンサ理論値との差分の絶対値が所定閾値Ｔｈ１以下である場合には、この経過時間ｔは、対応する実センサ出力値をセンサ理論値で補正する補正区間外であると決定する。
【００２５】
同様に、補正パラメータ学習部２２は、経過時間ｔがｔ２０＜ｔ≦ｔ４０では実センサ出力値とセンサ理論値との差分の絶対値が所定閾値Ｔｈ２を超えるか否かを判定する。補正パラメータ学習部２２は、実センサ出力値とセンサ理論値との差分の絶対値が所定閾値Ｔｈ２を超える場合には、この経過時間ｔは、対応する実センサ出力値をセンサ理論値で補正する補正区間内であると決定する。他方、補正パラメータ学習部２２は、実センサ出力値とセンサ理論値との差分の絶対値が所定閾値Ｔｈ２以下である場合には、この経過時間ｔは、対応する実センサ出力値をセンサ理論値で補正する補正区間外であると決定する。
【００２６】
例えば、図４に示すとおり、経過時間ｔがｔ０≦ｔ≦ｔ１１は補正区間外であるが、経過時間ｔ＝ｔ１２となったとき初めて補正区間内となったとする。また、経過時間ｔがｔ１２≦ｔ≦ｔ２５は補正区間内であり、経過時間ｔ２６≦ｔとなったとき補正区間外となったとする。この場合、補正パラメータ学習部２２は、実センサ出力値補正の第１区間の始点としてセンサ理論値ωｉｓ１、ωｉｓ１に対応する実センサ出力値ωｒｓ１を認識し、実センサ出力値補正の第１区間の終点としてセンサ理論値ωｉｅ１、ωｉｅ１に対応する実センサ出力値ωｒｅ１を認識して、補正パラメータテーブル１２に記録する。
【００２７】
同様に、例えば、図４に示すとおり、経過時間ｔがｔ２０≦ｔ≦ｔ３１は補正区間外であるが、経過時間ｔ＝ｔ３２となったとき補正区間内となったとする。また、経過時間ｔがｔ３２≦ｔ≦ｔ３５は補正区間内であり、経過時間ｔ３６≦ｔとなったとき補正区間外となったとする。この場合、補正パラメータ学習部２２は、センサ出力値補正の第２区間の始点としてセンサ理論値ωｉｓ２、ωｉｓ２に対応する実センサ出力値ωｒｓ２を認識し、第２区間の終点としてセンサ理論値ωｉｅ２、ωｉｅ２に対応する実センサ出力値ωｒｅ２を認識して、補正パラメータテーブル１２に記録する。
【００２８】
このようにして、補正パラメータ学習部２２が、実センサ出力値をセンサ理論値で補正する経過時間ｔを決定すると、実センサ出力値がセンサ理論値に対してアンダーシュートする経過時間ｔ＜ｔ２０で実センサ出力値補正の第１区間が決定され、実センサ出力値がセンサ理論値に対してオーバーシュートする経過時間ｔ２０＜ｔで実センサ出力値補正の第２区間が決定され、補正パラメータが決定されることになる。
【００２９】
なお、上述の所定閾値Ｔｈ１及び所定閾値Ｔｈ２は、要求精度等に応じて適宜変更可能である。また、所定閾値Ｔｈ１及び所定閾値Ｔｈ２は、同一の値であってもよいし、実センサ出力値補正の第１区間及び実センサ出力値補正の第２区間の各特性と、要求精度等に応じて異なる値としてもよい。これにより、実センサ出力値補正の第１区間及び実センサ出力値補正の第２区間を、要求精度等に応じて適切に定めることができる。また、実センサ出力値補正の第１区間及び実センサ出力値補正の第２区間の２つの補正区間に限らず、実センサ出力値の所定閾値との判定結果に応じて、１又は３以上の実センサ出力値の補正区間を決定してもよい。例えば、実センサ出力値とセンサ理論値との同一の乖離傾向を示す各区間を各補正区間と決定してもよい。
【００３０】
また、センサ出力値補正の第１区間の始点は、初めて補正区間内と判定された時点であってもよいし、補正区間内と所定回数連続して判定された時点等、種々の決定方法を採用できる。同様に、第１区間の終点は、補正区間内とされてより後に初めて補正区間外と判定された時点であってもよいし、補正区間内とされてより後に補正区間外と所定回数連続して判定された時点等、要求精度等に応じて種々の決定方法を採用できる。実センサ出力値補正の第２区間も同様である。
【００３１】
また、センサ出力値補正の複数の補正区間それぞれの補正パラメータを求めることに限らず、１つの補正区間の補正パラメータを求め、この補正パラメータを複数の補正区間においてセンサ出力値を補正するための共通パラメータとして用いてもよい。これにより、センサ出力値記録テーブル１１及び補正パラメータテーブル１２のデータサイズをより小さくできる。第１区間及び第２区間のうち何れか一方の補正パラメータを求める場合は、検出開始信号の送受信タイミングは、パラメータ算出対象区間に応じたタイミングとなる。
【００３２】
（補正パラメータテーブル）
図５は、実施形態に係る補正パラメータテーブルを示す図である。補正パラメータテーブル１２は、記憶部１０のＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶領域に格納される。図５に示すように、補正パラメータテーブル１２には、補正区間毎に、始点のセンサ理論値及び実センサ出力値と、終点のセンサ理論値及び実センサ出力値とが記録されている。
【００３３】
センサ出力値補正部２３は、車両制御装置１が車両等に搭載されて実使用開始後に、ジャイロセンサ３０が実センサ出力値を検知する毎に補正パラメータテーブル１２を参照し、この実センサ出力値ωｒが補正区間内であるか否かを判定する。具体的には、センサ出力値補正部２３は、補正パラメータテーブル１２からパラメータωｉｓ１、ωｒｓ１、ωｉｅ１、ωｒｅ１、ωｉｓ２、ωｒｓ２、ωｉｅ２、ωｒｅ２を読み出し、ωｒｓ１≦ωｒ≦ωｒｅ１もしくはωｒｓ２≦ωｒ≦ωｒｅ２であるか否かを判定する。そして、センサ出力値補正部２３は、実センサ出力値ωｒが補正区間内である場合には、実センサ出力値ωｒを補正する。
【００３４】
（ジャイロセンサ出力値補正の概要）
以下、図６を参照して実施形態に係るジャイロセンサ出力値補正について説明する。図６は、実施形態に係るジャイロセンサ出力値補正の概要を示す図である。図６では、横軸をセンサ理論値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］、縦軸を実センサ出力値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］としている。なお、図６では、センサ出力値補正の第２区間を例として説明する。
【００３５】
図６に示すように、ジャイロセンサ３０の実センサ出力値がωｒであり、補正区間ωｒｓ≦ωｒ≦ωｒｅ（図５に準じるとωｒｓ２≦ωｒ≦ωｒｅ２）であったとする。このとき、実センサ出力の補正量ＣＶ、実センサ出力ωｒ、センサ理論値ωｉの関係は、下記（２）式のようになる。
【００３６】
【数２】
2018040589.tif 000004
【００３７】
図６からも分かるとおり、補正区間内における実センサ出力ωｒと、センサ理論値ωｉとの関係は、下記（３）式のようになる。なお、下記（３）式における“ｋ”は、下記（４）式で表される疑似センサ出力値係数（傾き）であり、図６における２点（ωｉｓ，ωｒｓ）、（ωｉｅ，ωｒｅ）を結ぶ直線の傾きである。
【００３８】
【数３】
2018040589.tif 000005
【００３９】
【数４】
2018040589.tif 000006
【００４０】
ここで、上記（３）式において、ωｉ＝ωｃ（ωｃ：センサ補正値）とし、δｒ≒０と近似的において、センサ補正値ωｃについて解くと、下記（５）式のようになる。
【００４１】
【数５】
2018040589.tif 000007
【００４２】
すなわち、４つのパラメータωｉｓ、ωｒｓ、ωｉｅ、ωｒｅ（図５に準じるとωｉｓ２、ωｒｓ２、ωｉｅ２、ωｒｅ２）を用いて、実センサ出力ωｒのセンサ補正値ωｃは、上記（５）式のように近似的に表される。このようにして、センサ出力値補正部２３は、センサ補正値ωｃを算出する。
【００４３】
（ジャイロセンサ出力値なまし補正の概要）
図７は、実施形態に係るジャイロセンサ出力値なまし補正の概要を示す図である。図７では、図６同様、横軸をセンサ理論値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］、縦軸を実センサ出力値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］とし、センサ出力値補正の第２区間を例として説明する。上述のように求められたセンサ補正値ωｃは、図７に示す補正区間内の曲線のようになる。ここで、図７から分かるとおり、補正区間開始及び終了の境界において、補正区間外の実センサ出力値ωｒと、補正区間内のセンサ補正値ωｃとの接続部分で急激な差が生じ、なめらかな曲線とならない。すなわち、ジャイロセンサ３０に基づくセンサ値が、ある値を境に急激に変化することになる。
【００４４】
そこで、センサ出力値補正部２３は、補正区間前後の第１のなまし処理区間及び第２のなまし処理区間において、実センサ出力値ωｒに基づきセンサ補正値ωｃをなます、なまし処理を行う。なお、第１のなまし処理区間及び第２のなまし処理区間は、要求精度等に応じて適宜設定変更可能である。
【００４５】
例えば、センサ出力値補正部２３は、第１のなまし処理区間及び第２のなまし処理区間において、下記（６）式に基づき、実センサ出力値ωｒから、この実センサ出力値ωｒに対応するセンサ理論値ωｉを減算したセンサなまし値であるセンサ値ω´を算出する。実センサ出力値ωｒに対応するセンサ理論値ωｉは、図７における２点（ωｉｓ，ωｒｓ）、（ωｉｅ，ωｒｅ）を結ぶ直線の補外により求めることができる。なお、下記（６）式における“α”は、０≦α≦１の値を取る係数であり、補正区間となまし処理区間との境界点でα＝１、補正区間となまし処理区間との境界点の反対側の端点でα＝０、境界点及び反対側の端点の間は、直線補完した値を取る。すなわち、センサ出力値補正部２３は、補正区間前後のなまし処理区間において、補正区間に近づく程、ジャイロセンサ３０のセンサ補正値のウェイトを大きくして実センサ出力値のウェイトを小さくし、補正区間から離れる程、ジャイロセンサ３０のセンサ補正値のウェイトを小さくして実センサ出力値のウェイトを大きくすることによりセンサ補正値をなます。なお、下記（６）式は、なまし処理の一例であり、ジャイロセンサ３０に基づくセンサ値が境界値付近で所定条件を満たす程度になめらかに変化するように補正する、その他の種々の既存技術を用いてもよい。
【００４６】
【数６】
2018040589.tif 000008
【００４７】
このようにして、図７に示すように、センサ値ω´は、補正区間開始及び終了の境界を含む第１のなまし処理区間及び第２のなまし処理区間において、補正区間外の実センサ出力値ωｒと、補正区間内のセンサ補正値ωｃとの接続部分の差がなくなり、接続部分付近でよりなめらかな曲線となる。なお、なまし処理は、補正量が上述のジャイロセンサ出力値補正処理以下である補正処理である。センサ出力値補正部２３は、算出したセンサ値ω´を制御部２０内部へ、あるいは、通信インターフェース部４０を介して外部へ出力する。
【００４８】
なお、図６及び図７、上記（２）式〜（６）式は、センサ出力値補正の第２区間に対応する。センサ出力値補正の第１区間の場合は、図６及び図７、上記（２）式〜（６）式を、横軸であるセンサ理論値を対称軸とする線対称に適用することで、センサ出力値補正の第２区間と同様に議論できる。
【００４９】
（ジャイロセンサ出力値記録処理）
図８は、実施形態に係るジャイロセンサ出力値記録処理を示すフローチャートである。実施形態に係るジャイロセンサ出力値記録処理は、車両制御装置１がターンテーブル１０２の水平面上にジャイロセンサ３０の角速度検出軸とターンテーブル１０２の回転軸とが一致するように固定載置され、ターンテーブル１０２が回転開始後に、車両制御装置１の制御部２０により実行される。
【００５０】
図８に示すように、先ず、学習開始終了制御部２１は、回転制御装置１０１から同期信号受信部５０を介して検出開始信号を受信する（ステップＳ１１）。次に、補正パラメータ学習部２２は、同期信号受信部５０を介して検出終了信号を受信するまでの間、所定時間間隔又は所定回数のサンプリングによりジャイロセンサ３０の実センサ出力値を取得し、経過時間ｔ、実センサ出力値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］、センサ理論値［ｄｅｇ／ｓｅｃ］をサンプリング毎に対応付けてセンサ出力値記録テーブル１１に記録する（ステップＳ１２）。
【００５１】
次に、学習開始終了制御部２１は、回転制御装置１０１から同期信号受信部５０を介して検出終了信号を受信する（ステップＳ１３）。次に、補正パラメータ学習部２２は、各々の実センサ出力値とセンサ理論値との差分の絶対値が所定閾値を超えるか否かに応じて実センサ出力値の補正区間の始点及び終点を決定する（ステップＳ１４）。次に、補正パラメータ学習部２２は、実センサ出力値の補正区間の始点及び終点を認識し、補正パラメータテーブル１２に記録する（ステップＳ１５）。以上で、制御部２０は、ジャイロセンサ出力値記録処理を終了する。
【００５２】
（ジャイロセンサ出力値補正処理）
図９は、実施形態に係るジャイロセンサ出力値補正処理を示すフローチャートである。実施形態に係るジャイロセンサ出力値補正処理は、車両制御装置１が車両等に搭載されて実使用開始後に、車両制御装置１の制御部２０により、ジャイロセンサ３０の実センサ出力値の取得毎に実行される。
【００５３】
図９に示すように、先ず、センサ出力値補正部２３は、ジャイロセンサ３０の実センサ出力値を取得する（ステップＳ２１）。次に、センサ出力値補正部２３は、補正パラメータテーブル１２を参照し、ステップＳ２１で取得した実センサ出力値が補正区間内であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。センサ出力値補正部２３は、ステップＳ２１で取得した実センサ出力値が補正区間内である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２３へ処理を移し、実センサ出力値が補正区間外である場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ステップＳ２４へ処理を移す。
【００５４】
ステップＳ２３では、センサ出力値補正部２３は、上記（５）式により、ステップＳ２１で取得したジャイロセンサ３０の実センサ出力値を補正する。ステップＳ２３が終了すると、センサ出力値補正部２３は、ステップＳ２７へ処理を移す。
【００５５】
他方、ステップＳ２４では、センサ出力値補正部２３は、ステップＳ２１で取得した実センサ出力値が補正区間前後のなまし処理区間内であるか否かを判定する。センサ出力値補正部２３は、ステップＳ２１で取得した実センサ出力値が補正区間前後のなまし処理区間内である場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２５へ処理を移し、実センサ出力値が補正区間前後のなまし処理区間外である場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、ステップＳ２６へ処理を移す。
【００５６】
ステップＳ２５では、センサ出力値補正部２３は、ステップＳ２１で取得したジャイロセンサ３０の実センサ出力値を上記（６）式によりなまし補正する。ステップＳ２５が終了すると、センサ出力値補正部２３は、ステップＳ２７へ処理を移す。ステップＳ２６では、センサ出力値補正部２３は、ステップＳ２１で取得したジャイロセンサ３０の実センサ出力値を出力する。
【００５７】
ステップＳ２７では、センサ出力値補正部２３は、ステップＳ２３で補正されたジャイロセンサ３０のセンサ補正値又はステップＳ２３でなまし補正されたジャイロセンサ３０のセンサなまし値を出力する。ステップＳ２６又はステップＳ２７が終了すると、センサ出力値補正部２３は、ジャイロセンサ出力値補正処理を終了する。
【００５８】
上述の実施形態によれば、等角加速度回転装置を用いて予め学習したジャイロセンサの非線形特性を含む補正パラメータを記憶し、実使用時には非線形特性により実センサ出力値の範囲によって誤差量や誤差比が変動する場合の実センサ出力値を補正パラメータに基づいて補正することにより、ジャイロセンサの非線形特性による影響を除去する。よって、従来では困難であったジャイロセンサの非線形特性による誤差等を、簡易、コンパクトな装置及び処理にて認識して取得した補正パラメータを用いて補正することができる。また、非線形特性による誤差等が大きいジャイロセンサであってもＥＣＵ等に適用可能であることから、ジャイロセンサ３０の低価格化及び高精度化を両立させることができる。
【００５９】
（実施形態の変形例）
上述の実施形態では、車両制御装置１の制御部２０の学習開始終了制御部２１は、回転装置１００からの検出開始信号及び検出終了信号の同期信号受信を契機として補正パラメータ学習部２２にジャイロセンサ３０の出力値等の記録を行わせる。
【００６０】
しかし、これに限らず、学習開始終了制御部２１は、回転装置１００の検出開始を検出した後のタイマ計時が所定時間経過を契機として補正パラメータ学習部２２にジャイロセンサ３０の出力値等の記録を開始させ、さらにタイマ計時が所定時間経過を契機として補正パラメータ学習部２２にジャイロセンサ３０の出力値等の記録を終了させるとしてもよい。この場合、車両制御装置１では同期信号受信部５０を省略可能であり、回転制御装置１０１では同期信号送信部１０１ｂを省略可能であるので、装置構成及び処理を簡素化できる。なお、車両制御装置１にモード切り換え機構が設けられ、学習モードに切り換えられているときジャイロセンサ出力値記録処理が実行され、通常使用モードに切り換えられているときにジャイロセンサ出力値補正処理が実行される構成としてもよい。
【００６１】
上述の実施形態では、車両制御装置１が補正パラメータを学習する際には、ターンテーブル１０２の水平面上に、ジャイロセンサ３０の１つの角速度検出軸（例えばＹａｗ軸）とターンテーブル１０２の回転軸とが一致するように固定載置され、この角速度検出軸について補正パラメータが算出される。ここで、補正パラメータの算出は、角速度検出軸毎に、角速度検出軸とターンテーブル１０２の回転軸とが一致するように固定載置され、各角速度検出軸毎に補正パラメータを算出してもよい。あるいは、１つの角速度検出軸について算出した補正パラメータを他軸の検出角速度を補正する共通パラメータとして用いてもよい。
【００６２】
上述の実施形態では、補正区間の始点のセンサ理論値及び実センサ出力値と、補正区間の終点のセンサ理論値及び実センサ出力値をパラメータとして記録し、ジャイロセンサ３０の実際の使用時における実センサ出力値が補正区間内の場合に、記録したパラメータを用いて実センサ出力値を補正する。しかし、これに限らず、ターンテーブル１０２の回転の角速度と、この角速度の時にターンテーブル１０２上で出力されるジャイロセンサ３０の実センサ出力との差が所定値ｈを超える補正区間の始点の実センサ出力値及び補正区間の終点の実センサ出力値をパラメータとして記録し、ジャイロセンサ３０の実際の使用時における実センサ出力値が補正区間内の場合に、一律に実センサ出力から所定値ｈを減算した値を実センサ出力値の補正値としてもよい。
【００６３】
上述の実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともできる。もしくは、上述の実施形態において説明した各処理のうち、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。
【００６４】
また、上述の実施形態において説明した各部の統合及び分散は、処理負荷や処理効率をもとに適宜変更することができる。この他、上述及び図示の処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて適宜変更することができる。
【００６５】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、開示の技術のより広範な態様は、上述のように表しかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  車両制御装置
１０  記憶部
１１  センサ出力値記録テーブル
１２  補正パラメータテーブル
２０  制御部
２１  学習開始終了制御部
２２  補正パラメータ学習部
２３  センサ出力値補正部
３０  ジャイロセンサ
４０  通信インターフェース部
５０  同期信号受信部
１００  回転装置
１０１  回転制御装置
１０１ａ  回転制御部
１０１ｂ  同期信号送信部
１０２  ターンテーブル
【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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【図９】
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