(57)【要約】【課題】直進走行を検出できない場合であっても正確な角速度値を得られるようにする。【解決手段】白線認識部１２により認識された曲率値が所定範囲内にあり且つ制御回路２により特定された車速値が所定範囲内にあることを条件として曲率値および車速値に基づいて角速度センサ１４のキャリブレーションを行う。【選択図】図１
2008032632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行中の道路の曲率値を認識する曲率認識部と、
車両走行中の速度を車速値として特定する車速特定部と、
前記曲率認識部により認識された曲率値が所定範囲内にあり且つ前記車速特定部により特定された車速値が所定範囲内にあることを条件として曲率値および車速値に基づいて角速度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手段とを備えたことを特徴とする角速度センサのキャリブレーション装置。
【請求項２】
前記曲率認識部は、車両走行中の車両周辺画像を撮像する撮像部による撮像情報から車両走行中の道路の曲率値を認識することを特徴とする請求項１記載の角速度センサのキャリブレーション装置。
【請求項３】
前記キャリブレーション手段は、前記撮像部により撮像された車両周辺画像中の一部の道路の曲率値が前記曲率認識部により所定範囲内にあると認識されたことを条件としてキャリブレーションを行うことを特徴とする請求項２記載の角速度センサのキャリブレーション装置。
【請求項４】
前記キャリブレーション手段は、少なくともそれぞれ１値の曲率値と車速値とに基づいて算出される理論ヨーレートと角速度センサの出力信号との関係を求め、この関係を予め定められた傾き値で線形近似したときのオフセット値を求めることでキャリブレーションすることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の角速度センサのキャリブレーション装置。
【請求項５】
前記キャリブレーション手段は、それぞれ少なくとも２値以上の異なる曲率値と車速値とに基づいて算出される２以上の理論ヨーレートと角速度センサの出力信号との関係を求め、この関係を線形近似したときの傾き値とオフセット値とを求めることでキャリブレーションすることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の角速度センサのキャリブレーション装置。
【請求項６】
前記キャリブレーション手段は、前記曲率認識部により認識される曲率値が所定範囲内にあることを満たす道路区間が所定距離以上あることを条件としてキャリブレーションを行うことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の角速度センサのキャリブレーション装置。
【請求項７】
前記キャリブレーション手段は、前記曲率認識部により認識される曲率値が所定範囲内にあることを満たす道路区間を、前記車速特定部により特定される車速値が所定範囲内となるように走行した走行距離または走行時間が所定以上あることを条件としてキャリブレーションを行うことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の角速度センサのキャリブレーション装置。
【請求項８】
車両走行中の道路の曲率値を認識する曲率認識部と、
車両走行中の速度を車速値として特定する車速特定部と、
前記曲率認識部により認識された曲率値が所定範囲内にあり且つ前記車速特定部により特定された車速値が所定範囲内にあることを条件として前記曲率認識部による曲率値と前記車速特定部による車速値とを乗算して理論ヨーレートを算出する算出手段と、
前記算出手段により理論ヨーレートが算出されたことを条件として角速度センサから出力される出力信号を前記理論ヨーレートと対応付けて保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された理論ヨーレートおよびセンサ信号に基づいて角速度センサのセンサ信号から角速度値を特定する特定手段とを備えたことを特徴とする角速度値特定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度を計測するための角速度センサのセンサ信号をキャリブレーションする角速度センサのキャリブレーション装置および角速度値を特定するための角速度値特定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全走行を図るため角速度センサを使用して車線を認識する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の技術によれば、ミリ波レーダにより検知した先行車の横方向の位置データの動きを一定時間の間観測し、その変動が一定値以下である場合には、直線路走行中であると判断し、自車のヨー角度方向の値を中立点に設定している。これにより、ジャイロセンサによる車線位置の補正を精度良く行うことができる。
【特許文献１】特開２００２−１７５５９９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、特許文献１記載の技術では、直進走行中であると判断したことを条件として自車のヨー角度方向の値を中立点に設定しているため、直進走行を検出できる場合にはキャリブレーションを行うことができるものの、直進走行を検出できない場合には角速度センサのキャリブレーションをすることができず、正しい角速度値を得ることができないという問題を生じている。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、直進走行を検出できない場合であっても正確な角速度値を得られるようにした角速度センサのキャリブレーション装置および角速度値特定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、キャリブレーション手段は、曲率認識部により認識された曲率値が所定範囲内にあり車速特定部により特定された車速値が所定範囲内にあることを条件として曲率値および車速値に基づいて角速度センサのキャリブレーションを行うため、車両が直進中ではなく車両の旋回中に角速度センサのキャリブレーションを行うことができ、直進走行を検出できない場合であってもキャリブレーションを行うことができ、正確な角速度値を得られるようになる。
【０００６】
請求項２記載の発明によれば、曲率認識部は、撮像部による撮像情報から車両走行中の道路の曲率を認識するため、車両走行中の道路の曲率をより認識しやすい。
請求項３記載の発明によれば、キャリブレーション手段は、撮像部により撮像された車両周辺画像中の一部の道路の曲率値が前記曲率認識部により所定範囲内にあると認識されたことを条件としてキャリブレーションを行うため、たとえ曲率値が所定範囲内となる道路が周辺道路の一部であってもキャリブレーションを行うことができ、正確な角速度値を得られる。
【０００７】
請求項４記載の発明によれば、キャリブレーション手段は、それぞれ少なくとも１値の曲率値と車速値とに基づいて算出される理論ヨーレートと角速度センサの出力信号との関係を求め、この関係を予め定められた傾き値で線形近似したときのオフセット値を求めることでキャリブレーションするため、オフセット値を変数とした線形近似を行うことができ、実用性の高いキャリブレーション処理を実現でき、正確な角速度値を取得できる。
【０００８】
請求項５記載の発明によれば、キャリブレーション手段は、それぞれ少なくとも２値以上の異なる曲率値と車速値とに基づいて算出される２以上の理論ヨーレートと角速度センサの出力信号との関係を求め、この関係を線形近似したときの傾き値とオフセット値とを求めることでキャリブレーションするため、傾き値やオフセット値を変数とした線形近似を行うことができ、より実用性の高いキャリブレーション処理を実現でき、より正確な角速度値を取得できる。
【０００９】
請求項６記載の発明によれば、キャリブレーション手段は、曲率認識部の曲率値が所定範囲内にあることを満たす道路区間が所定距離以上あることを条件としてキャリブレーションを行うため、条件を満たす道路区間が短ければキャリブレーションを行うことがなくなり、キャリブレーション時の精度をより向上できる。
【００１０】
請求項７記載の発明によれば、キャリブレーション手段は、曲率認識部の曲率値が所定範囲内にある道路区間を、車速特定部により特定される車速値が所定範囲内となるように走行した走行距離または走行時間が所定以上あることを条件としてキャリブレーションを行うため、走行距離や走行時間の条件を満たさなければキャリブレーションを行うことがなくなり、キャリブレーション精度をより向上できる。
【００１１】
請求項８記載の発明によれば、次のように作用する。曲率認識部は、車両走行中の道路の曲率値を認識する。車速特定部は、車両走行中の速度を車速値として特定する。算出手段は、曲率認識部により認識された曲率値が所定範囲内にあり且つ車速特定部により特定された車速値が所定範囲内にあることを条件として曲率認識部による曲率値と車速値とを乗算して理論ヨーレートを算出する。保持手段は、この理論ヨーレートと角速度センサから出力される出力信号を対応付けて保持する。特定手段は、保持手段に保持された理論ヨーレートおよびセンサ信号に基づいて角速度センサの出力信号から角速度値を特定する。すると、理論ヨーレートから角速度センサのセンサ信号を補正することができ、正確な角速度値を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明を、車両用ナビゲーション装置に搭載された角速度センサに適用した第１の実施形態について、図１ないし図８を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、車両用ナビゲーション装置の電気的構成を機能ブロックの組み合わせにより概略的に示している。この図１に示すように、例えば車両用のナビゲーション装置１は、制御回路２を備え、当該制御回路２に対して、位置検出器３、地図データ入力器４、表示装置５、操作スイッチ群６、音声入出力回路７、リモコンセンサ８、外部メモリ９、音声認識装置１０、撮像用カメラ１１および白線認識部１２などを接続して構成されている。
【００１４】
制御回路２は、ＣＰＵ（図示せず）やメモリ２ａなどを備えており、曲率認識部、車速特定部、キャリブレーション手段、算出手段、特定手段として機能する。制御回路２の構成要素のうち、メモリ２ａにはナビゲーション用のプログラムなどが搭載され、当該プログラムのほか、プログラム実行時の処理データや地図データ入力器４から取得した道路地図データなどが一時的に格納されるようになっている。
【００１５】
位置検出器３は、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)用の人工衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機１３、ヨーレートを検出するための角速度センサ（ジャイロスコープ）１４、車両の速度を検出するための車速センサ１５を備えて構成されている。制御回路２は、車両走行中には車速センサ１５により車速パルスを検出することで、車両の速度を特定して車速情報として取得できる。
【００１６】
尚、位置検出器３としては、その検出精度等に応じて、互いに直交する３軸方向の加速度を検出するための加速度センサや、車両のピッチング方向の傾斜角を検出するための傾斜センサを前述構成要素の一部に代えて使用しても良いし、付加して構成することもある。位置検出器３は、これらの構成要素１３〜１５の検出信号を補間しながら高精度に位置検出するようになっている。制御回路２は、この位置検出構成要素１３〜１５により常に車両の進行方向の算出を行うように構成されている。
【００１７】
地図データ入力器４は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭあるいはハードディスク、不揮発性の半導体メモリなどのような大容量の情報記憶媒体を利用して地図データを入力するための装置である。この地図データとしては、地図表示のための地図描画用データ、マップマッチングや経路探索、経路誘導などの種々の処理に必要な道路データ、交差点の詳細データからなる交差点データ、背景レイヤを表示するための背景データ、地名、地域などの地点を表示するための地名データのほかに、施設名称を例えば５０音順に並べた施設名称データ、電話番号と施設との対応を示す電話番号データなど、地図に対応したデータを対象としている。これらの地図データは、前述した各データ毎に記録されデータベースになっている。これらのうち、地点データとしては道路データ、交差点データ、地名データ、施設名称データを含んでおり、ある所定の地点を示すデータである。
【００１８】
表示装置５は、表示手段として機能し、地図画面などを表示するための例えばカラー液晶ディスプレイ等により構成されており、車両の運転席近傍に設置される。この表示装置５の画面には、通常時において縮尺を複数段階に変更可能な道路地図が表示されると共に、その表示に重ね合わせて、車両の現在位置および進行方向を示すポインタが表示されるようになっている。また、周知のダイクストラ法を用いて行われる目的地までの経路計算結果に基づいた経路案内機能の実行時には、道路地図に重ね合わせた状態で進むべき案内ルートが表示されるようになっている。
【００１９】
さらにユーザ（一般には車両の運転者）による目的地や経由地などの地点検索およびこの地点を入力するための各種のメニュー画面および入力画面（詳細は後述する）、並びに各種のメッセージ、インフォメーションやヘルプ画面なども表示されるようになっている。
【００２０】
操作スイッチ群６は、表示装置５の周辺に配設されたメカニカルスイッチや、当該表示装置５の表示画面上に形成されたタッチパネルなどからなり、各種データや設定事項などの操作に係るコマンドや、文字情報や地図の指定指示情報を信号として制御回路２に与えるために設けられている。
【００２１】
音声入出力回路７は、音声合成回路等を備え、スピーカ１６およびマイク１７を接続しており、制御回路２からの音声情報に応じた音声出力を発生してスピーカ１６に出力したり、マイク１７からの音声情報を入力する構成となっている。リモコンセンサ８は、リモコン１８からの操作信号を受信して制御回路２に与えるようになっている。尚、リモコン１８は入力手段として機能する。
【００２２】
外部メモリ９は、フラッシュメモリなどのデータ書換可能な不揮発性メモリにより構成されており、例えば他の規格の情報記録媒体に対応するためのプログラムソフトを記憶したり特定のデータ（走行軌跡の履歴やデジタルカメラにより取り込まれた任意の画像データなど）の保存や呼出などを行ったりするために設けられている。
【００２３】
撮像用カメラ１１は、車両に設置され、車両の停車時や車両走行中の車両走行方向（車両進行方向）の周辺画像を撮像する撮像部として機能し、当該撮像情報を制御回路２に対して送信するように構成されている。
【００２４】
白線認識部１２は、撮像用カメラ１１により得られた画像情報から白線部分を認識し画像情報のどの位置に位置しているかを示す情報を制御回路２に対して与えるように構成されている。尚、撮像用カメラ１１が白線認識部１２に対して直接接続されている構成に適用しても良い。
【００２５】
制御回路２は、操作スイッチ群６やリモコンセンサ８を通じて入力されたコマンドに基づいて、周知の地図表示機能、経路計算機能、経路案内機能、電話番号検索機能、郵便番号検索機能、マップコード（登録商標）のような固有コードを利用した検索機能、５０音検索機能、ジャンル別検索機能、最寄り施設検索機能、目的地登録機能、地点登録機能など、多種多様な支援機能に係る処理を実行するように構成されている。
【００２６】
上記構成の作用について説明する。本実施形態においては、角速度センサ１４のキャリブレーション処理に特徴を備えているため、この部分を中心に説明を行う。角速度センサ１４は、温度などの外部要因によりゼロ点電圧（オフセット）やゲインが変動するため、常にキャリブレーションを必要とすることが知られている。
【００２７】
＜停車時のキャリブレーション＞
図２は、停車時における車速センサのキャリブレーション方法の一例を、角速度センサ１４の出力電圧Ｖ対時間ｔ特性により示している。車両走行中に角速度センサ１４を使用して角速度値ωを検出しているときには、角速度センサ１４の出力電圧Ｖが変動し、車両停車中にはその出力電圧Ｖが一定（誤差を含むある所定範囲内）となる。
【００２８】
したがって、制御回路２は、車速センサ１５から車速パルスを一定期間Ｔの間検出できない場合には、そのときの角速度センサ１４の出力電圧Ｖ２をゼロ点電圧であると判定し、その出力電圧Ｖ２を新規のゼロ点電圧として設定することで角速度センサ１４のキャリブレーションすることができる。図２は、ゼロ点電圧を電圧Ｖ１から電圧Ｖ２にキャリブレーションする例を示している。
【００２９】
＜車両走行時のキャリブレーション＞
図３は、制御回路２が車両走行時に行うキャリブレーション処理をフローチャートにより示している。
この図３に示すように、制御回路２は、車両走行中（特に高速道路走行中）であることを車速センサ１５の出力信号に基づいて特定している場合には、白線を認識できる（ステップＳ１：ＹＥＳ）ことを条件として白線の曲率値Ｃｚが一定（さらに具体的には曲率０であるかそれ以外の一定値か）であるか否かを判定する（ステップＳ２）。以下、制御回路２により行われる白線（道路）の湾曲率（曲率）一定であるか否かの判定方法を図４〜図８を参照して説明する。
【００３０】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、撮像用カメラ１４により撮像された撮像画像（情報）Ａの例を概略的に示している。この図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、車両の進行方向（前方または後方）を撮像すると、（ａ）直線路Ｚ１、（ｂ）直線路から徐々に湾曲して曲率一定の湾曲路に続く道路Ｚ２、（ｃ）現在走行中の道路から曲率が略一定となる湾曲路Ｚ３のパターンに分けられる。
【００３１】
この場合、制御回路２は、撮像用カメラ１４の撮像画像情報をアフィン変換することで撮像画像情報を真上から見た平面図、鳥瞰図に変換することができる。尚、アフィン変換以外の方法で変換処理してもよい。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）〜図４（ｃ）に対応した平面図、鳥瞰図を示している。
【００３２】
図４（ａ）に示す直線路Ｚ１を撮像して変換すると、図５（ａ）に示すように、平面画像Ｂａのほぼ中央に位置して直線路Ｚ１を検出できると共に、当該直線路Ｚ１の中央に位置して直線状の白線Ｂ１を検出できる。また、図４（ｂ）に示す道路Ｚ２を撮像して変換すると、図５（ｂ）に示すように、平面画像Ｂｂのほぼ中央に位置して道路Ｚ２を検出し、ある所定の区間Ｘ１においては当該道路Ｚ２の中央に位置して直線状の白線Ｂ２ａを検出できると共に、その先の進行方向に対して徐々に湾曲した区間Ｘ２においては道路Ｚ２の中央に位置して徐々に曲率が大きくなる湾曲した白線Ｂ２ｂを検出でき、さらにその先の湾曲率一定の区間Ｘ３においては白線Ｂ２ｃを曲率一定の湾曲状に検出できる。
【００３３】
また、図４（ｃ）に示す道路Ｚ３を撮像して変換すると、図５（ｃ）に示すように、平面画像Ｂｃのほぼ中央に位置して道路Ｚ３を検出できると共に、当該道路Ｚ３の中央に位置して曲率がほぼ一定となる湾曲した白線Ｂ３を検出できる。
【００３４】
このような場合、車両が道路Ｚ１〜Ｚ３を等速度で走行したと仮定すると、角速度センサ１４の出力電圧をそれぞれ図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように検出することができる。すなわち、車両が図４（ａ）に示すような直線路Ｚ１を走行した場合には、角速度センサ１４の出力電圧をほぼ一定電圧Ｖｒとして検出することができる。
【００３５】
また、車両が道路Ｚ２を走行した場合、特に図５（ｂ）に示す直線状の区間Ｘ１を走行しているときには、角速度センサ１４の出力電圧を所定電圧Ｖａ（＝Ｖｒ）で検出することができ、図５（ｂ）に示す徐々に湾曲率が増加する領域となる区間Ｘ２を車両が走行しているときには、角速度センサ１４の出力電圧を所定電圧Ｖａから当該所定電圧Ｖａを超える所定電圧Ｖｂに至るまで徐々に上昇する上昇値として検出することができる。
【００３６】
また、図５（ｂ）に示す湾曲率一定の区間Ｘ３を車両が走行しているときには、角速度センサ１４の出力電圧について所定電圧Ｖａを超える所定電圧Ｖｂの値で検出することができる。また、車両が図４（ｃ）に示すような湾曲路Ｚ３の区間Ｘ４を走行しているときには、角速度センサ１４の出力電圧について所定電圧Ｖｒを超えた一定の所定電圧Ｖｃで検出することができる。すなわち、車両走行中の道路の湾曲率（曲率）に応じた角速度センサ１４の出力電圧Ｖを検出できる。
【００３７】
具体的には、図８に入出力特性を示すように、角速度センサ１４の出力電圧Ｖは、ゼロ点電圧Ｖ０を基準として入力角速度ωに対して正比例関係にある。ゼロ点電圧（オフセット値）V０とは、角速度ω＝０のときの出力電圧Ｖを表しており、角速度センサ１４の感度をＫ［Ｖ／ｄｅｇ／ｓｅｃ］とすると、角速度センサ１４の出力電圧Ｖは、
Ｖ  ＝  Ｋ  ×  ω  ＋  Ｖ０  …（１）
で表される。この（１）式は理想的な特性を示している。
【００３８】
尚、実際には、角速度センサ１４の出力電圧Ｖを一定電圧として検出できることは少なく、道路（白線）の湾曲率が一定ではない場合や、角速度センサ１４の実際の製品においては感度Ｋに誤差が生じる場合もあり、また、温度ドリフトなどの外部要因が発生した場合には、感度Ｋやゼロ点電圧Ｖ０が変動するため、角速度センサ１４の出力電圧Ｖが変動してしまう。
【００３９】
そこで、道路（白線）の湾曲率が一定である（ある所定範囲内となっている）区間において角速度センサ１４の出力電圧が一定となっていなければ、角速度センサ１４の出力電圧が温度ドリフトなどの外部要因によって変動していることを確定できる。
【００４０】
道路（白線）の湾曲率が一定となっているか否かを判定する方法は、例えば図５（ｃ）のように得られた平面画像Ｂｃに対し、図７（ａ）に示すように、湾曲率一定の湾曲線Ｃを白線Ｂ３と重なるように描き、湾曲線Ｃと白線Ｂ３との一致度の判定結果により道路（白線）の湾曲率を一定であると判定する。
【００４１】
具体的に一致度の判定方法は、例えば、進行方向に対して直交交差する方向（図７（ａ）中の横方向）に沿って進行方向に対して一定間隔で直線Ｙ１〜Ｙｎを引き、当該直線Ｙ１〜Ｙｎと湾曲線Ｃとが交差する交差点を交差点Ｃ１〜Ｃｎとし、直線Ｙ１〜Ｙｎと白線Ｂ３とが交差する交差点を交差点Ｂ３１〜Ｂ３ｎとしたとき、これらの交差点Ｃ１〜Ｃｎと交差点Ｂ３１〜Ｂ３ｎとの間の各距離Ｄ１〜Ｄｎを算出し、これらの距離Ｄ１〜Ｄｎが所定以下に収まっていることを条件として一致していると判定する。また、これらの距離Ｄ１〜Ｄｎの値の分散を算出し、この分散値がある所定範囲内に収まっていることを条件として一致していると判定しても良い。
【００４２】
尚、前述の説明では、図５（ｃ）に示すように、平面画像Ｂｃ内の全区間Ｘ４の道路が湾曲している例で説明しているが、これは、白線Ｂ３を認識した全区間Ｘ４である必要はなく、図５（ｂ）に示すように、平面画像Ｂｂ内の道路の一部区間Ｘ３が一定の湾曲率を有している場合にも適用可能である。すなわち、キャリブレーションに必要な所定距離または所定時間を確保できれば良いためである。逆に、角速度センサ１４のキャリブレーション精度を向上するため、キャリブレーションに必要な所定の走行距離または所定の走行時間を確保できなければキャリブレーション処理を行わないようにすることが望ましい。
【００４３】
したがって、図３のステップＳ２において、制御回路２は湾曲率（曲率）の値が一定であるか否か、曲率値Ｃｚがある所定範囲内にあるか否かを判定することができる。図３に戻って、ステップＳ２において湾曲率（曲率）の値が一定（０またはそれ以外）であると判定すると、車速センサ１５の出力信号（パルス）によって車速を特定し、当該車速値がある所定範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００４４】
制御回路２は、これらのステップＳ１〜Ｓ３の判定条件を満たしていることを条件として曲率値Ｃｚおよび車速値Ｖｚに基づいて角速度センサ１４のキャリブレーション処理を行う（ステップＳ６）。
【００４５】
理論的には、湾曲線Ｃの曲率値をＣｚとし、車速値をＶｚとし、理論ヨーレートをＹｚとすると、
Ｙｚ＝Ｃｚ×Ｖｚ  …  （２）
の関係が成立する。この場合、角速度センサ１４の出力電圧から算出した角速度をωとすれば、理論ヨーレートＹｚと角速度ωとが理論的に一致する。
【００４６】
したがって、理論ヨーレートＹｚに合わせて角速度センサ１４から得られる角速度値ωを設定するように角速度センサ１４のゼロ点電圧Ｖ０や感度（傾き値に相当）Ｋを補正することでキャリブレーションする。これにより、角速度値ωを正確に求めることができる。
【００４７】
また、理論ヨーレートＹｚを算出し（ステップＳ４）、理論ヨーレートＹｚと角速度ωｚとがある誤差範囲内にない（ステップＳ５：ＮＯ）ことを条件として、ステップＳ６において感度Ｋやゼロ点電圧Ｖ０のキャリブレーション処理を行う。制御回路２は、ステップＳ６においてキャリブレーション処理を行ったときは、感度Ｋやゼロ点電圧Ｖ０をメモリ２ａに対して新規に保持する。このようにしてキャリブレーション処理が行われる。
【００４８】
以下、キャリブレーション処理の具体例を示す。前述の（１）式に示したように、角速度センサ１４の出力電圧Ｖに比例して角速度値ωを得ることができる。キャリブレーション処理を行うときには、（１）式の感度Ｋやゼロ点電圧Ｖ０の補正処理が行われる。
【００４９】
（Ａ）ゼロ点電圧Ｖ０のみを補正する場合
感度Ｋを予め定められている固定値で用いるときには、理論ヨーレートＹｚおよび感度Ｋに基づいて角速度センサ１４のセンサ信号の出力電圧Ｖからゼロ点電圧Ｖ０のみの補正処理を行う。補正後のゼロ点電圧（オフセット値に相当）をＶ０ａとする。ステップＳ４において理論ヨーレートＹｚを算出し、次（３）式により補正後のゼロ点電圧Ｖ０ａを算出する。
【００５０】
Ｖ０ａ  ＝  Ｖ  −  Ｋ  ×  Ｙｚ  …（３）
このゼロ点電圧Ｖ０ａをゼロ点電圧Ｖ０とすることでキャリブレーションを行い、この結果をメモリ２ａに記憶保持させる。
【００５１】
（Ｂ）ゼロ点電圧Ｖ０および感度Ｋを補正する場合
ゼロ点電圧Ｖ０および感度Ｋを共に補正する場合には、理論ヨーレートＹｚに基づいて角速度センサ１４のセンサ信号の出力電圧Ｖから感度Ｋおよびゼロ点電圧Ｖ０の補正処理を行う。
【００５２】
この補正処理を行うためには、少なくとも２値以上の異なる曲率値と車速値とに基づいて２以上の理論ヨーレートＹｚを算出する必要がある。図３のステップＳ４に示す算出処理を２回以上行った上で補正処理を行う。このとき算出される理論ヨーレートをＹｚ１、Ｙｚ２とし、ステップＳ４の処理時に取得される角速度センサ１４の出力電圧Ｖの値をそれぞれＶｚ１、Ｖｚ２とする。補正後の感度をＫａ、補正後のゼロ点電圧をＶ０ａとすると、
Ｖｚ１  ＝  Ｋａ  ×  Ｙｚ１  ＋  Ｖ０ａ  …（４）
Ｖｚ２  ＝  Ｋａ  ×  Ｙｚ２  ＋  Ｖ０ａ  …（５）
であるため、この連立方程式を解くことで補正後の感度Ｋａやゼロ点電圧Ｖ０ａを算出できる。このようにキャリブレーションを行い、この結果をメモリ２ａに記憶保持させる。
【００５３】
本実施形態によれば、白線認識部１２により認識された曲率値が（例えば０を含まない）所定範囲内にあり且つ制御回路２により特定された車速値が（例えば０を超える）所定範囲内にあることを条件として曲率値および車速値に基づいて角速度センサ１４のキャリブレーションを行っているため、直進走行を検出できない場合であっても、キャリブレーション処理を行うことができ、正確な角速度値ωを特定できる。
【００５４】
撮像用カメラ１１による撮像情報（特に道路中央の白線）から車両走行中の道路の曲率値を認識するため、車両走行中の道路の曲率をより認識しやすい。
撮像用カメラ１１により撮像された周辺画像中の一部の道路の曲率値が所定範囲内にあると認識されたことを条件としてキャリブレーションを行うため、たとえ曲率値が所定範囲内となる道路が周辺道路の一部であってもキャリブレーションを行うことができる。
【００５５】
少なくともそれぞれ１値の曲率値Ｃｚと車速値Ｖｚとに基づいて理論ヨーレートＹｚと角速度センサの出力電圧Ｖとの関係を求め、この関係を予め定められた感度Ｋで線形近似したときのゼロ点電圧Ｖ０ａを求めることでキャリブレーションするため、ゼロ点電圧Ｖ０を変数とした線形近似を行うことができ、実用性の高いキャリブレーション処理を実現でき、正確な角速度値を取得できる。
【００５６】
２値の異なる曲率値と車速値とに基づいて２つの理論ヨーレートＹｚと角速度センサの出力電圧Ｖとの関係を求め、この関係を線形近似したときの感度Ｋａとゼロ点電圧Ｖ０ａとを求めることでキャリブレーションするため、感度Ｋａやゼロ点電圧Ｖ０ａを変数とした線形近似を行うことができ、より実用性の高いキャリブレーション処理を実現でき、より正確な角速度値を取得できる。
【００５７】
曲率値が所定範囲内にあることを満たす道路区間が所定距離以上あることを条件としてキャリブレーションを行うため、条件を満たす道路区間が短ければキャリブレーションを行うことがなくなり、キャリブレーション精度を向上できる。
【００５８】
また、撮像用カメラ１１を使用して車両外部の周辺画像を撮像し、白線認識部１２が当該撮像画像によって道路の白線を認識し、この白線認識情報に基づいて制御回路２が曲率を認識するため、容易に曲率を認識できるようになる。
【００５９】
本実施形態では、長時間停止しているときや、車両が直進しているときにヨーレートの発生しない状態を検出してキャリブレーション（ゼロ点電圧Ｖ０の補正）処理を行うと共に、旋回中においてもキャリブレーション（ゼロ点電圧Ｖ０の補正）処理を行うことができるため、直進走行を検出できない場合であっても正確な角速度値を得ることができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、理論ヨーレートが算出されたことを条件として角速度センサから出力されるセンサ信号を理論ヨーレートと対応付けて保持し、当該保持されたセンサ信号と理論ヨーレートとに基づいて角速度センサのセンサ信号から角速度値を特定することにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。
【００６１】
図３において、ステップＳ４までの処理は前述実施形態と同様であり、理論ヨーレートＹｚを算出する。本実施形態においては、制御回路２は、このとき理論ヨーレートＹｚを算出した時点で角速度センサ１４からセンサ信号の出力電圧Ｖを取得し、このセンサ信号の出力電圧Ｖを理論ヨーレートＹｚと対応付けてメモリ２ａに保持させる。
【００６２】
図９は、メモリに保持される理論ヨーレートとセンサ信号の出力電圧との関係を概略的に示している。
道路の曲率値や車速値から算出される理論ヨーレートＹｚが変化すれば角速度センサ１４の出力電圧Ｖも変化する。図３のステップＳ１〜Ｓ４の処理が複数回行われることによって複数の理論ヨーレートＹｚを算出したときには、図９に示すように、これらに対応して複数の出力電圧Ｖをメモリ２ａに保持する（値Ｍ１〜Ｍ８参照）。これらの理論ヨーレートＹｚと出力電圧Ｖとの関係は、理論的には線形的な変化を示す（符号Ａ１参照）ものの、実際には車両内の温度変化等の外乱によってわずかにずれが生じる。
【００６３】
そこで制御回路２は、これらの算出された理論ヨーレートＹｚの値を多項式近似もしくはスプライン近似することによって補間する。そして、車両走行時の角速度値ωを取得したい場合には、角速度センサ１４のセンサ信号の出力電圧Ｖを取得し、この補間式に代入して角速度値ωを特定する。このような処理を行うことで、温度等の外乱を加味して角速度値ωを求めることができ、正確な角速度値ωを得ることができる。
【００６４】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形もしくは拡張が可能である。
【００６５】
前述実施形態に示したキャリブレーション処理の具体例（Ａ）ゼロ点電圧Ｖ０のみを補正する場合、（Ｂ）ゼロ点電圧Ｖ０および感度Ｋを補正する場合においては、それぞれ最も少ない処理回数（ステップＳ４の処理回数）で処理する具体例を示したが、さらに多くのサンプルを使用し、例えば最小二乗法で解くようにしても良い。
【００６６】
曲率値Ｃｚが所定範囲内にあることを満たす道路区間（例えば図５（ｃ）の領域Ｘ３）を、車速値Ｖｚが所定範囲内となるように走行した走行距離または走行時間が所定以上あることを条件としてキャリブレーションを実行するようにしても良い。この場合、走行距離や走行時間の条件を満たさなければキャリブレーションを行うことがなくなり、キャリブレーション精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態の電気的構成を概略的に示すブロック図
【図２】車両停車時のキャリブレーション処理の説明図
【図３】車両走行時のキャリブレーション処理の動作を概略的に示すフローチャート
【図４】（ａ）〜（ｃ）は車両周辺撮像画像の一例を示す図
【図５】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図４（ａ）〜図４（ｃ）に対応した鳥瞰図
【図６】（ａ）〜（ｃ）は角速度センサの出力信号の時間的変化の一例を示す図
【図７】（ａ）〜（ｂ）は曲率値が一定であるか否かを判定するための方法を示す図
【図８】角速度センサの出力信号と角速度値との対応を示す図
【図９】本発明の第２の実施形態における角速度センサの出力信号から角速度値を求めるときの説明図
【符号の説明】
【００６８】
図面中、１はナビゲーション装置（角速度センサのキャリブレーション装置）、２は制御回路（曲率認識部、車速特定部、キャリブレーション手段、算出手段、特定手段）、２ａはメモリ（保持手段）、１１は撮像用カメラ、１４は角速度センサを示す。
【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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