(57)【要約】【課題】車両に搭載された加速度センサを支持する機器の姿勢の変化等に起因して加速度センサの出力値がドリフトする現象を生じる場合であっても、その補正を適切に行ない、道路勾配を正確に判断することが可能な道路勾配判断システムを提供する。【解決手段】車両に搭載された加速度センサ１０と、車両Ｍ１の停止時において、加速度センサ１０の出力値に基づき道路勾配を判断する際の補正処理を実行可能な補正手段４１と、を備えている、道路勾配判断システムＡ１であって、補正手段４１は、車両Ｍ１が停止した際には、その停止位置の情報を取得して記憶するとともに、その停止位置における加速度センサの出力値を併せて記憶する処理を実行し、かつ車両Ｍ１が以前に停止した位置と同一位置に停止した場合には、その際に得られる加速度センサの出力値と、その停止位置における以前の加速度センサの出力値とに基づいて、道路勾配判断に際しての補正量を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された加速度センサと、
車両の停止時において、前記加速度センサの出力値に基づいて道路勾配を判断する際の補正処理を実行可能な補正手段と、
を備えている、道路勾配判断システムであって、
前記補正手段は、前記車両が停止した際には、その停止位置の情報を取得して記憶するとともに、その停止位置における加速度センサの出力値を併せて記憶する処理を実行し、かつ前記車両が以前に停止した位置と同一位置に停止した場合には、その際に得られる加速度センサの出力値と、その停止位置における以前の加速度センサの出力値とに基づいて、道路勾配判断に際しての補正量を決定するように構成されていることを特徴とする、道路勾配判断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に搭載された加速度センサを利用して道路勾配を判断するように構成された道路勾配判断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両においては、車両に搭載された加速度センサを利用し、道路勾配を判断することが行われている。道路勾配をもとに、登坂停止時のずり下がり防止制御などのブレーキ加圧制御が行われる。このような用途に用いられる加速度センサは、部品点数削減などを図る観点から、ブレーキアクチュエータに内蔵する方式で車両に搭載される場合がある。一方、ブレーキアクチュエータは、防振ブッシュなどを介して車両に取り付けられるのが通例である。このため、車両が長期間走行しているうちに、防振ブッシュの経時変化などに起因して、ブレーキアクチュエータの姿勢が変化してしまうことがある。このような現象を生じると、加速度センサの出力値がドリフトし、この出力値は、工場出荷時とは異なったものとなる。このような現象に対して、なんらの対策も講じないとすると、たとえば車両が水平路に停車中であるにも拘わらず、この道路が登坂路と誤判定され、無駄なブレーキ制御が実行される虞がある。
そこで、特許文献1においては、加速度センサの零点補正を行なう手段が提案されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献1に記載の手段では、次に述べるように、改善すべき余地があった。
すなわち、同文献に記載された手段においては、車両停止毎の加速度センサの出力値を単に積算して平均化することにより、それ以前に定められていた零点からのドリフト量を求め、加速度センサの零点補正を行なっている。このような零点補正の手法は、車両が坂路を登ると、その後は坂路を下るものであって、永遠に続く坂路はないという考え方に基づくものである。確かに、道路の状況についてはそのように考えることができるかも知れない。
ところが、前記手法では、車両の実際の停止場所の状況が考慮されていない。すなわち、坂路を登る際であっても、その途中の車両停止場所が水平な場合があり、さらにはやや下りになっている場合もある。同様に、坂路を下る際であっても、その途中の車両停止場所が水平であったり、あるいはやや登りになっている場合もある。特許文献１においては、このような事情が考慮されていない。したがって、補正精度が十分に高いとは言えず、道路勾配を正確に判断する上で、未だ改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５９４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、車両に搭載された加速度センサを支持する機器の姿勢の変化などに起因して加速度センサの出力値がドリフトする現象を生じる場合であっても、その補正を適切に行ない、道路勾配を正確に判断することが可能な道路勾配判断システムを提供することを、その課題としている。
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
本発明により提供される道路勾配判断システムは、車両に搭載された加速度センサと、車両の停止時において、前記加速度センサの出力値に基づいて道路勾配を判断する際の補正処理を実行可能な補正手段と、を備えている、道路勾配判断システムであって、前記補正手段は、前記車両が停止した際には、その停止位置の情報を取得して記憶するとともに、その停止位置における加速度センサの出力値を併せて記憶する処理を実行し、かつ前記車両が以前に停止した位置と同一位置に停止した場合には、その際に得られる加速度センサの出力値と、その停止位置における以前の加速度センサの出力値とに基づいて、道路勾配判断に際しての補正量を決定するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、同一の車両停止位置（すなわち、勾配が一定と考えられる位置）において取得される加速度センサの出力値に基づいて補正量を決定しているために、道路勾配が相違する複数の車両停止位置において検出された加速度センサ出力値に基づいて補正値を決定する従来の手段と比較して、その補正量を正確なものとすることができる。したがって、加速度センサを支持する機器の姿勢の変化などに起因して加速度センサの出力値がドリフトする現象を生じる場合であっても、その補正を適切に行ない、道路勾配を正確に判断することが可能である。
【０００９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１に示す車載の制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す情報記録サーバが備えた制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る道路勾配判断システムＡ１を示している。
このシステムＡ１は、自動車などの車両Ｍ１のブレーキアクチュエータ１に内蔵された加速度センサ（Ｇセンサ）１０を利用して道路勾配を判断するシステムであり、カーナビゲーション装置２０、通信部２１、制御部３、および情報記録サーバ４を備えている。
【００１３】
加速度センサ１０は、たとえば静電型、圧電体型、あるいは半導体ひずみゲージ型などであるが、その出力信号は、電圧信号である。この出力値（以降は「Ｇセンサ値」という）は、所定の変換式などを用いて勾配の値に変換される。ブレーキアクチュエータ１は、ブラケットおよび防振ブッシュを介して車両Ｍ１に取り付けられており、このブレーキアクチュエータ１の姿勢が経時変化することに起因して、Ｇセンサ値がドリフトする現象を生じる。
【００１４】
カーナビゲーション装置２０は、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用して車両Ｍ１の位置情報を取得するのに用いられ、車両Ｍ１の停止時の情報もこのカーナビゲーション装置２０を利用して取得される。通信部２１は、情報記録サーバ４との間でインターネット通信などのデータ通信が可能なものである。
【００１５】
制御部３は、マイクロコンピュータなどを用いて構成されており、機能的にみると、停止時期情報検出部３０、Ｇセンサ値検出部３１、学習値記憶部３２、および勾配算出部３
３などを備えている。停止時期情報検出部３０は、車両Ｍ１が停止（車速ゼロ）した際の時期を検出する。この検出は、制御部３に内蔵されたカレンダクロック、あるいはカーナビゲーション２０からのデータ受信によりなされる。
制御部３は、前記した停止位置情報、停止時期情報、およびその停止時におけるＧセンサ値のデータを、車両Ｍ１が停止する毎に取得し、かつ通信部２１を介して情報記録サーバ４に送信する処理を実行する。学習値記憶部３２は、後述するように、情報記録サーバ４により算出され、かつこのサーバ４から送信されてきたＧセンサ値の零点のデータを記憶するための部分である。勾配算出部３３は、Ｇセンサ値に基づいて勾配を算出する。この算出された勾配（道路勾配）が所定値以上である場合には、車両のずり下がり防止制御が実行される。
【００１６】
情報記録サーバ４は、たとえば自動車メーカの管理下に置かれており、制御部４１および記憶部４０を有している。車両Ｍ１から送信されてきた車両の停止位置情報、停止時期情報、および停止時のＧセンサ値のデータは、記憶部４０に順次記憶される。制御部４１は、本発明でいう補正手段の一例に相当し、機能的にみると、補正値算出部４２、勾配算出部４３、および零点算出部４４を有している。この制御部４１の具体的なデータ処理手順の詳細については後述する。
【００１７】
次に、前記した道路勾配判断システムＡ１の作用について説明する。併せて、制御部３，４１の動作処理手順の一例について、図２および図３のフローチャートを参照して説明する。
【００１８】
まず、車両Ｍ１に搭載されている制御部３は、車両Ｍ１が停止中であるときには、カーナビゲーション装置２０からその停止位置を特定するための停止位置情報を取得する（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２）。また、制御部３は、これに伴い、停止時期情報を取得するとともに、その停止時におけるＧセンサ値を検出する（Ｓ３，Ｓ４）。その後、制御部３は、前記した３種類の情報を、通信部２１を介して情報記録サーバ４にデータ送信させる（Ｓ５）。もちろん、その際には、車両Ｍ１を識別するための所定のコードなども付加する。制御部３は、車両Ｍ１が走行を開始して停車を行なう都度、前記した一連の処理を繰り返し実行する（Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２）。
【００１９】
一方、情報記録サーバ４の制御部４１は、車両Ｍ１から前記した３種類の情報を受けると、これらを互いに関連した１組のデータとして記憶部４０に記憶させる（Ｓ１１：ＹＥＳ，Ｓ１２）。これに伴い、制御部４１は、今回新たに受信したデータと停止位置情報が同一であるデータを、記憶部４０に先に記憶されていたデータ群から探し出し、同一停止位置における以前のＧセンサ値と今回のＧセンサ値との差を算出する（Ｓ１３）。ここで、同一停止位置とは、厳密な意味で同一である必要はなく、たとえばカーナビゲーションシステムにおいて同一の位置であると認識し得る範囲で同一であればよい。
【００２０】
次いで、前記のようにして算出されたＧセンサ値の差は、勾配の値に変換され、その絶対値が所定値（たとえば１°）以上であるか否かが判断される（Ｓ１４，Ｓ１５）。その結果、前記の絶対値がたとえば１°未満の場合には、Ｇセンサ値の補正処理は実行しない（Ｓ１５：ＮＯ）。これは、勾配がたとえば１°に満たない微小な場合には、補正を行なう必要性に乏しく、過度の補正を防止するためである。これに対し、勾配がたとえば１°以上の場合には、前記したＧセンサ値の差に関するデータを一時的に記憶し、カウンタ値Ｃをインクリメントする（Ｓ１６）。カウンタ値Ｃが、所定値に達していない場合には、未だ補正処理は実行されない（Ｓ１７：ＮＯ）。ここで、前記「所定値」は、２以上の値であり、たとえば「３」とされるが、これ以外の数値であってもよいことは勿論である。車両の停止位置が同一であっても、Ｇセンサ値のドリフト以外の要因（たとえば、道路の段差など）によって検出勾配が１°以上ずれる場合がある。ステップＳ１７の処理によれ
ば、そのような検出勾配のずれが突発的または例外的に生じても、このことによって直ちに補正処理が実行されることは適切に回避される。
【００２１】
前記のカウンタ値Ｃが所定値になると、制御部４１は、ステップＳ１３で算出された所定数のＧセンサ値の差の平均値を算出し、これを零点補正用の値とする（Ｓ１８）。すなわち、本実施形態では、制御部４１は、所定値（たとえば１°）以上の勾配の差が生じる回数が所定の複数回数に達すると、その時点でＧセンサ値が許容範囲を超えてドリフトしていると判断し、このドリフトの影響を解消するための補正値を算出する。この補正値の算出に際しては、平均値を用いているために、その補正値をより正確なものとすることが可能である。その後、制御部４１は、現在使用されている零点のデータ（旧学習値）に、前記した零点補正用の値を加算することにより、新たな零点のデータ（新学習値）を求める（Ｓ１９）。なお、初期の零点データは、車両Ｍ１の工場出荷時において設定されている。制御部４１は、新たな零点のデータ（新学習値）を学習値更新要求とともに車両Ｍ１に送信する（Ｓ２０）。車両Ｍ１に送信された新たな零点のデータ（新学習値）は、制御部３の学習値記憶部３２に記憶される。フローチャートには示されていないが、制御部３は、前記した新たな零点のデータを受信した以降は、このデータを基準として、Ｇセンサ値に基づいた道路勾配の判断を実行することとなる。
【００２２】
前記した一連の動作手順によれば、同一の車両停止位置において取得されるＧセンサ値に基づいて零点補正用の値を決定しているために、道路勾配が相違する位置において検出された加速度センサ出力値に基づいて補正値を決定する場合とは異なり、その補正値を正確なものとすることができる。したがって、道路勾配を正確に求めることができ、たとえば停車している道路の勾配が所定未満であるにも拘わらず、これを大きな勾配であると誤判断し、ずれ下がり防止用の無駄なブレーキ動作を実行するといった不具合を適切に防止することが可能である。
【００２３】
さらに、本実施形態によれば、零点補正用のデータ処理を、情報記録サーバ４に負担させているために、車両Ｍ１に搭載される制御部３としては、大記憶容量・高速処理型のものを用いる必要性を無くすことができる。したがって、車両価格を低減し、ユーザの経済的な負担を小さくする上でも好ましいものとなる。また、零点補正用のプログラムに変更を加えるような場合には、情報記録サーバ４に対して行なえばよく、車両ごとにメンテナンスを行なう必要も無くすことができるために、融通性に富み、また経済性においてより優れたものとなる。
【００２４】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る道路勾配判断システムＡ２を示している。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付し、重複説明は省略する。
【００２５】
道路勾配判断システムＡ２においては、制御部３Ａが、前記実施形態の情報記録サーバ４のデータ記憶およびデータ処理機能を有している。すなわち、制御部３Ａは、記憶部４０Ａ、補正値算出部４２Ａ、零点算出部４４Ａを有しているが、これらは、前記実施形態の記憶部４０、補正値算出部４２、零点算出部４４と同様の機能を有している。本実施形態のシステムＡ２は、情報記録サーバを構成要素とはしていない。
本実施形態では、制御部３Ａが、前記実施形態の制御部３，４１と同様な処理（ただし、データ通信を除く）を実行しており、やはり加速度センサ１０の零点補正を適切に行なって、道路勾配の判断を正確に行なうことが可能である。加速度センサ１０の零点補正に際し、情報記録サーバとの間でデータ通信を行なう必要がないために、サーバとの間における通信トラブルの影響を受けることなく、加速度センサ１０の零点補正を適切に行なうことができる利点が得られる。
【００２６】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る道路勾配判断システムの具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において変更可能である。
【００２７】
上述した実施形態では、車両が停止した際の停止位置情報や加速度センサの出力値などのデータ記憶処理が、車両が停止する都度、毎回実行されているものの、本発明はこれに限定されない。たとえば、車両の停止回数が所定の複数回数に達する都度、その停止時の停止位置情報や加速度センサの出力値を記憶させるといったふうに、それらの情報を間引いた状態で記憶させるようにしてもよい。このようにすれば、データ処理量を少なくし、データ処理装置の大型化などを抑制することができる。また、車両が自宅からかなり遠方の地域を走行するような場合には、この車両がその地域の同一位置に停止する可能性は低い。したがって、このような場合には、車両が停止した際の停止位置情報や加速度センサの出力値の情報などを、あえて記憶せず、補正処理を中断した状態とすることもできる。
【００２８】
本発明に係る道路勾配判断システムは、加速度センサがブレーキアクチュエータに内蔵されている場合に限定されない。加速度センサが、ブレーキアクチュエータとは異なる部位に設けられている場合であっても、経時的な要因、あるいはその他の要因によって、Ｇセンサ値がドリフトする場合があり、本発明はこのような現象に好適に対処することが可能である。
【００２９】
前記した第１の実施形態では、カーナビゲーション装置２０と通信部２１とが分離したかたちに設けられているが、これらは一体化してもよい。その一例として、カーナビゲーション装置と通信装置とが一体化されたスマートフォン（多機能携帯電話機）を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ１，Ａ２  道路勾配判断システム
Ｍ１，Ｍ２  車両
１０  加速度センサ
２０  カーナビゲーション装置
３，３Ａ  制御部（補正手段）
４１  制御部（補正手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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