(57)【要約】【課題】簡易に且つ精度良くヨーレートセンサの出力値を補正することができるヨーレートセンサの補正装置を提供する。【解決手段】本発明は、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサの出力値を補正するヨーレートセンサの補正装置であって、車両のタイヤの磨耗度を検出するタイヤ磨耗度検出手段（４，６，８）と、このタイヤ磨耗度検出手段により検出されたタイヤの磨耗度に基づきヨーレートセンサの出力値の補正係数を算出する補正係数算出手段（１０）と、この補正係数算出手段により算出された補正係数を用いてヨーレートセンサの出力値を補正する補正手段（１０）と、を有する。【選択図】図１
2007093434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサの出力値を補正するヨーレートセンサの補正装置であって、
車両のタイヤの磨耗度を検出するタイヤ磨耗度検出手段と、
このタイヤ磨耗度検出手段により検出されたタイヤの磨耗度に基づきヨーレートセンサの出力値の補正係数を算出する補正係数算出手段と、
この補正係数算出手段により算出された補正係数を用いて上記ヨーレートセンサの出力値を補正する補正手段と、
を有することを特徴とするヨーレートセンサの補正装置。
【請求項２】
更に、車両の走行距離を算出する走行距離算出手段を有し、
上記タイヤ磨耗度検出手段は、上記走行距離算出手段により算出された車両の走行距離に基づき上記タイヤの磨耗度を推定する請求項１記載のヨーレートセンサの補正装置。
【請求項３】
更に、タイヤに装着されタイヤを識別するタイヤ識別ユニットから送信されるタイヤ識別信号を受信する受信ユニットを有し、
上記タイヤ磨耗度検出手段は、上記受信ユニットが受信したタイヤ識別信号が前回受信したタイヤ識別信号と異なるとき、上記車両の走行距離をリセットする請求項２記載のヨーレートセンサの補正装置。
【請求項４】
上記タイヤ磨耗度検出手段は、タイヤの溝深さを計測する溝深さ計測手段である請求項１記載のヨーレートセンサの補正装置。
【請求項５】
上記タイヤ磨耗度検出手段の溝深さ計測手段は、車体側に取り付けられ車体側からタイヤ面に信号波を出射してタイヤの溝の深さを計測する請求項４記載のヨーレートセンサの補正装置。
【請求項６】
上記補正手段は、上記タイヤ磨耗度検出手段により検出されたタイヤの磨耗度が所定値以上の場合には、上記ヨーレートセンサの出力値を補正しないようにした請求項１乃至５の何れか１項記載のヨーレートセンサの補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーレートセンサの補正装置に係り、特に、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサの出力値を補正するヨーレートセンサの補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヨーレートセンサは、車両に取り付けられており、車両の横方向の角速度（ヨーレート）を検出するためのセンサである。このヨーレートセンサの出力値は、カーナビゲーション装置では、車両の現在位置の検出に用いられ、さらに、車両の速度制御であるアダプティブスピードコントロール（ＡＳＣ）や車両の姿勢制御であるダイナミックスタビリィティーコントロール（ＤＳＣ）等にも用いられている。このため、ヨーレートセンサの出力値は正確でなければならず、誤差を生じた場合には、ヨーレートセンサの出力値を補正（較正）する必要がある。
【０００３】
ヨーレートセンサを補正するための従来技術として、特許文献１には、道路の車線の中央に沿って位置情報発生源として磁気ネイルを所定間隔で埋め込み、車両に搭載した磁気センサで磁気ネイルの磁力を検出して、ヨーレートセンサの出力値を補正するようにしたものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術においては、道路の車線の中央に埋め込まれた磁気ネイルを用いることが前提となっており、このような道路を走行するときにしかヨーレートセンサの補正が出来ないという制限があり、また、車両の磁気センサの取り付け位置と道路の磁気ネイルの位置とがずれている場合には、ヨーレートセンサの補正を精度良く行うことができないという問題等があり、実用的でないものとなっている。
【０００６】
一方、本発明者らは、タイヤの磨耗度により、ヨーレートセンサの出力値がノイズの影響を受け、誤差を含み、正確なものとなっていないことを見出し、この問題点を解決するための研究を行った。
【０００７】
そこで、本発明は、従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、簡易に且つ精度良くヨーレートセンサの出力値を補正することができるヨーレートセンサの補正装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明は、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサの出力値を補正するヨーレートセンサの補正装置であって、車両のタイヤの磨耗度を検出するタイヤ磨耗度検出手段と、このタイヤ磨耗度検出手段により検出されたタイヤの磨耗度に基づきヨーレートセンサの出力値の補正係数を算出する補正係数算出手段と、この補正係数算出手段により算出された補正係数を用いてヨーレートセンサの出力値を補正する補正手段と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、タイヤ磨耗度検出手段によりタイヤの磨耗度を検出し、補正係数算出手段がタイヤの磨耗度に基づきヨーレートセンサの出力値の補正係数を算出し、補正手段が、補正係数を用いてヨーレートセンサの出力値を補正するようにしているので、タイヤ磨耗量に起因するヨーレート出力値におけるノイズ量を低減させることができ、その結果、ヨーレートセンサの出力値の補正の精度が向上する。
【０００９】
本発明は、好ましくは、更に、車両の走行距離を算出する走行距離算出手段を有し、タイヤ磨耗度検出手段は、走行距離算出手段により算出された車両の走行距離に基づきタイヤの磨耗度を推定する。
このように構成された本発明においては、車両の走行距離によりタイヤの磨耗度を推定しているので、既存の機器等を利用することができるので、簡易な構成により、ヨーレートセンサの出力値の補正の精度を向上させることができる。
【００１０】
本発明は、好ましくは、更に、タイヤに装着されタイヤを識別するタイヤ識別ユニットから送信されるタイヤ識別信号を受信する受信ユニットを有し、タイヤ磨耗度検出手段は、受信ユニットが受信したタイヤ識別信号が前回受信したタイヤ識別信号と異なるとき、車両の走行距離をリセットする。
このように構成された本発明においては、車両のタイヤが新たなタイヤと交換された場合でも、タイヤ識別信号によりそれを検知できるので、その場合には、走行距離をリセットして、走行距離からタイヤ磨耗度を検出することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、タイヤ磨耗度検出手段は、タイヤの溝深さを計測する溝深さ計測手段である。
このように構成された本発明によれば、タイヤの溝深さが、溝深さ計測手段により直接計測されるので、タイヤ磨耗度がより正確に計測でき、その分、ヨーレートセンサの出力値の補正の精度が向上する。
【００１２】
本発明において、好ましくは、タイヤ磨耗度検出手段の溝深さ計測手段は、車体側に取り付けられ車体側からタイヤ面に信号波を出射してタイヤの溝の深さを計測する。
このように構成された本発明においては、車体側に取り付けられ車体側からタイヤ面に信号波を出射してタイヤの溝の深さを計測するので、タイヤ磨耗度がより正確に計測でき、その分、ヨーレートセンサの出力値の補正の精度が向上する。
【００１３】
本発明において、好ましくは、補正手段は、タイヤ磨耗度検出手段により検出されたタイヤの磨耗度が所定値以上の場合には、ヨーレートセンサの出力値を補正しないようにした。
このように構成された本発明においては、タイヤ磨耗度が所定値以上の場合には、ノイズ量が少ないので、ヨーレートセンサの出力値は補正しないようにしているので、簡易で且つ精度良い補正が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のヨーレートセンサの補正装置によれば、簡易に且つ精度良くヨーレートセンサの出力値を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
先ず、図１乃至図５を参照して、本発明のヨーレートセンサの補正装置の第１実施形態を説明する。図１は本発明のヨーレートセンサの補正装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、符号１は、ヨーレートセンサの補正装置を示し、このヨーレートセンサの補正装置１は、車両の横方向の角速度（ヨーレート）を検出するヨーレートセンサ２、受信ユニット４、車両走行距離を算出する走行距離算出手段６、タイヤ磨耗度を検出するタイヤ磨耗度検出手段８、このタイヤ磨耗度に基づいてヨーレート出力値を補正する補正手段１０を備えている。ここで、車両に装着されるタイヤ１２には、そのタイヤ１２を識別するためのタイヤ識別チップ１４が取り付けられており、このタイヤ識別チップ１４の送信ユニット１４ａから車両にタイヤ識別信号を送信するようになっている。さらに、補正手段１０により補正されたヨーレートセンサの出力値は、車両制御ユニット１６に出力され、この車両制御ユニット１６において、この補正されたヨーレート値（ヨーレートセンサの出力値）を用いて、車両の速度制御であるアダプティブスピードコントロール（ＡＳＣ）や車両の姿勢制御であるダイナミックスタビリィティーコントロール（ＤＳＣ）が行われるようになっている。
【００１７】
上述したタイヤ識別チップ１２は、本来、タイヤの空気圧情報等を車両側に送信するためのものであり、車両側で他の車両のタイヤの情報を誤って受信しないように、空気圧情報とタイヤ識別信号を一緒に送信するようになっている。本実施形態では、タイヤ磨耗度を検出するために、既設のタイヤ識別チップ１２のタイヤ識別信号を利用している。同様に、車両走行距離を算出する走行距離算出手段６も、車両に搭載済みのものを利用している。
【００１８】
ここで、図２及び図３を用いて、タイヤ磨耗度とヨーレートセンサの出力値の関係を説明する。図２はカーブ走行中の車両位置を示す概念図であり、図３は各タイヤ磨耗度におけるヨーレートセンサの出力値を示す線図である。
より具体的には、図２は、車両が、直線走行状態（位置Ａ）からカーブに入り（位置Ｂ）、カーブを走行し（位置Ｃ）、カーブ走行が終了し（位置Ｄ）、再び、直線走行状態（位置Ｅ）となる様子を示している。
図３は、タイヤ磨耗度小（図３（ａ））、タイヤ磨耗度中（図３（ｂ））、タイヤ磨耗度大（図３（ｃ））の場合の、カーブ走行時における車両位置に沿って変化するヨーレートセンサの出力値を示している。
【００１９】
図３から理解可能なように、車両が図２に示す車両位置Ａ〜Ｅを走行しているとき、タイヤ磨耗度が少ないほど、ヨーレートセンサの出力値の変動量が大きくなる。これは、タイヤ磨耗度が小さいほど、即ち、タイヤ溝深さが大きい（タイヤが新しい）ほど、ヨーレートセンサの出力値におけるタイヤノイズ量が大きくなっていることを示している。本実施形態は、このようなタイヤの磨耗度に起因するヨーレートセンサの出力値におけるタイヤノイズ量を、フィルター処理して（フィルター補正して）低減させることにより、ヨーレートセンサ２の出力値を精密に補正するようにしたものである。
【００２０】
次に、図４により、補正手段１０によるフィルター処理に用いるフィルター係数（補正係数：ゲイン）について説明する。先ず、本実施形態においては、補正手段１０は、タイヤ磨耗度と走行距離はほぼ等しい関係にあるので、走行距離が大きいほどタイヤ磨耗度は大であると判定する。
次に、フィルタ処理を行うためのフィルター係数（補正係数）であるゲイン（Ｇａｉｎ）を、タイヤ磨耗度がゼロ（タイヤが新品）のときは所定の小さな値（例えば、０．１）に設定し、タイヤ磨耗度が所定値以上の場合には、１と設定し、タイヤ磨耗度がその間では、磨耗度に応じて、所定値から１まで増大するように設定する。なお、補正係数であるゲインが１の場合には、補正しないことになる。
【００２１】
本実施形態では、このように、タイヤ磨耗度が小さいほど、フィルター係数であるゲインを小さな値として、ヨーレートセンサ２の出力値のタイヤノイズ量の影響を小さくするようにしているので、図４（ｂ）に示すように、タイヤノイズ量に起因するヨーレートセンサの出力値における誤差分を精密に補正することができる。
【００２２】
さらに、本実施形態においては、古いタイヤから新しいタイヤに交換されたときには、この新しいタイヤにもタイヤ識別チップ１２が埋め込まれているので、受信ユニット４は、古いタイヤのものとは異なる別のタイヤ識別信号を受信する。これにより、タイヤ磨耗度検出手段１０は、走行距離をゼロにリセットし、新たな走行距離から、タイヤ磨耗度を推定することができるようになっている。
【００２３】
次に、図５により、本実施形態による処理フローを説明する。図５において、Ｓは、各ステップを示している。
先ず、Ｓ１において、イグニッション（ＩＧ）がＯＮか否かを判定する。イグニッションＯＮの場合には、車両のエンジンが始動されているのでＳ２に進む。
【００２４】
Ｓ２では、タイヤ識別信号が変更（更新）されているか否かを判定し、変更されていなければ、同じタイヤが使用されているので、Ｓ３に進み、車両走行距離を積算する。次に、Ｓ４において、走行距離から、タイヤ磨耗度を算出する。次に、Ｓ５において、フィルタ係数（補正係数）であるゲインを算出する。上述したように、フィルタ係数は、図４に示すように、タイヤ磨耗度が小さいほど小さくなるように設定されている（図４参照）。
【００２５】
次に、Ｓ６に進み、Ｓ５で算出したフィルタ係数を用いて、ヨーレートセンサの出力値をフィルター処理（フィルター補正）して、ヨーレートセンサの出力値を補正する。
ここで、Ｓ２において、タイヤ識別信号が変更されていれば、Ｓ７に進み、走行距離をゼロにリセットする。その後、同様な演算を行うようになっている。
【００２６】
このようにして、正確なヨーレートが得られた後、このヨーレート値は、車両制御ユニット１６に出力され、上述した、車両の速度制御であるアダプティブスピードコントロール（ＡＳＣ）や車両の姿勢制御であるダイナミックスタビリィティー（ＤＳＣ）に用いられる。
【００２７】
次に、図６及び図７により、本発明のヨーレートセンダの補正装置の第２実施形態を説明する。この第２実施形態では、タイヤ磨耗度の検出方法が第１実施形態と異なるので、その点を中心に説明する。
【００２８】
図６は、本発明のヨーレートセンサの補正装置の第２実施形態を示すブロック図である。図６に示すように、符号２０は、ヨーレートセンサの補正装置を示し、このヨーレートセンサの補正装置２０は、ヨーレートセンサ２、受信ユニット４、タイヤ磨耗度を検出するタイヤ磨耗度検出手段８、このタイヤ磨耗度に基づいてヨーレート出力値を補正する補正手段１０を備えている。ここで、車両のタイヤハウス２２には、タイヤ１２の溝深さを計測するためのレーダレーザ装置２４が設けられている。このレーダレーザ装置２４は、車両低速走行時に、レーザ光をタイヤ面に向けて送光すると共にタイヤ面から反射したレーザ光を受光することにより、タイヤの溝深さを直接的に計測するようになっている。
【００２９】
このようにして、第２実施形態では、レーザレーダ装置２４からの情報（タイヤの溝深さ）を受信ユニット４が受信し、この受信したタイヤの溝深さから、タイヤ磨耗度検出手段８は、タイヤ磨耗度を検出する。
【００３０】
次に、第１実施形態と同様に、図４に示すように、フィルタ処理を行うためのフィルター係数（補正係数）であるゲイン（Ｇａｉｎ）を、タイヤ磨耗度がゼロ（タイヤが新品）のときは所定の小さな値（例えば、０．１）に設定し、タイヤ磨耗度が所定値以上の場合には、１と設定し、タイヤ磨耗度がその間では、磨耗度に応じて、所定値から１まで増大するように設定する。なお、補正係数であるゲインが１の場合には、補正しないことになる。
【００３１】
第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、タイヤ磨耗度が小さいほど、フィルター処理のゲインを小さな値として、ヨーレートセンサ２の出力値のタイヤノイズ量の影響を小さくするようにしているので、タイヤノイズに起因するヨーレートセンサの出力値における誤差を精密に補正することができる。
【００３２】
次に、図７により、第２実施形態による処理フローを説明する。図７において、Ｓは、各ステップを示している。
先ず、Ｓ１１において、車両が走行開始、即ち、車速が０〜１０ｋｍ／ｈであるか否かを判定する。車両が停止または低速走行している場合には、レーダレーザ装置により、タイヤの溝深さの正確な計測が可能であるため、Ｓ１２に進む。
【００３３】
Ｓ１２において、受信ユニットがレーダレーザ装置からのレーザ光のデータを受信し、Ｓ１３において、レーザ光の振幅レベルを計測し、Ｓ１４において、タイヤ溝深さを算出する。
【００３４】
次に、Ｓ１５において、フィルタ係数（補正係数）であるゲインを算出する。上述したように、フィルタ係数は、図４に示すように、タイヤ磨耗度が小さいほど小さくなるように設定されている（図４参照）。
【００３５】
次に、Ｓ１６に進み、Ｓ５で算出したフィルタ係数を用いて、ヨーレートセンサの出力値をフィルター処理（フィルター補正）して、ヨーレートセンサの出力値を補正する。
【００３６】
このようにして、正確なヨーレートが算出された後、このヨーレート値は、車両制御ユニット１６に出力され、上述した、車両の速度制御であるアダプティブスピードコントロール（ＡＳＣ）や車両の姿勢制御であるダイナミックスタビリィティー（ＤＳＣ）に用いられる。
【００３７】
本発明においては、上述した第１及び第２によるヨーレートセンサの補正に加えて、既存のヨーレートセンサの補正を併用するようにしても良い。これにより、さらに精度良くヨーレートセンサの出力値を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のヨーレートセンサの補正装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】カーブ走行中の車両位置を示す概念図である。
【図３】各タイヤ磨耗度におけるヨーレートセンサの出力値を示す線図である。
【図４】本発明の第１及び第２実施形態において用いるタイヤ磨耗度とフィルター係数（補正係数）との関係を示す線図であり（図４（ａ））、及び、フィルター補正されたヨーレートセンサの出力値と車両位置の関係を示す線図である（図４（ｂ））。
【図５】第１実施形態による処理フローを示すフローチャートである。
【図６】本発明のヨーレートセンサの補正装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態による処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１，２０  ヨーレートセンサの補正装置
２  ヨーレートセンサ
４  受信ユニット
６  車両走行距離算出手段
８  タイヤ磨耗度検出手段
１０  補正手段
１２  タイヤ
１４  送信ユニット
２４  レーザレーダ装置
【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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