專(zhuān)利名稱(chēng)：傳感器偏移量估計(jì)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)檢測(cè)車(chē)輛的行駛信息的傳感器的偏移量進(jìn)行估計(jì)的偏移量估計(jì)裝置。
背景技術(shù)：
作為以往的偏移量估計(jì)裝置，例如公知有專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的裝置。在該傳感器偏移量估計(jì)裝置中，根據(jù)由車(chē)輛的車(chē)速和轉(zhuǎn)向角估計(jì)出的左右加速度以及左右加速度傳感器的出力值，實(shí)現(xiàn)對(duì)該左右加速度傳感器中的距中立點(diǎn)(0點(diǎn))位置的偏差、即偏移量進(jìn)行估計(jì)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi)平8-136572號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題但是，在上述的傳感器偏移量估計(jì)裝置中，由于沒(méi)有考慮到路面橫向坡度(路面傾斜)的影響，因而例如即使偏移量發(fā)生了變動(dòng)，也難以判斷該變動(dòng)是由路面橫向坡度的誤差引起的，還是由傳感器的誤差引起的。因而，可能無(wú)法對(duì)偏移量進(jìn)行高精度地估計(jì)。因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)鞲衅鞯钠屏窟M(jìn)行高精度地估計(jì)的傳感器偏移量估計(jì)裝置。用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明中的傳感器偏移量估計(jì)裝置對(duì)檢測(cè)車(chē)輛的行駛信息的傳感器的偏移量進(jìn)行估計(jì)，其特征在于，包括偏移量估計(jì)部，所述偏移量估計(jì)部基于所述車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的考慮了路面橫向坡度的運(yùn)動(dòng)方程式、和由所述傳感器檢測(cè)出的所述行駛信息，估計(jì)作為所述傳感器的左右加速度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器以及橫擺率傳感器中的至少一個(gè)傳感器的偏移量。在本發(fā)明的傳感器偏移量估計(jì)裝置中，即使當(dāng)在具有路面橫向坡度的道路上行駛時(shí)，也能夠適當(dāng)?shù)乜紤]路面橫向坡度，并估計(jì)作為傳感器的左右加速度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器以及橫擺率傳感器中的至少一個(gè)的偏移量。即，根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地估計(jì)傳感器的
偏移量。此外，優(yōu)選的是偏移量估計(jì)部將與所述車(chē)輛的橫擺率相關(guān)的橫擺率運(yùn)算式和與所述車(chē)輛的滑移角相關(guān)的滑移角運(yùn)算式作為所述運(yùn)動(dòng)方程式導(dǎo)出，并且基于所述車(chē)輛的輪胎周?chē)牧Φ钠胶夥匠淌綄?dǎo)出與所述車(chē)輛的自回正力矩相關(guān)的自回正力矩運(yùn)算式，并且， 所述偏移量估計(jì)部根據(jù)所述橫擺率運(yùn)算式、所述滑移角運(yùn)算式、所述自回正力矩運(yùn)算式以及所述行駛信息，來(lái)估計(jì)所述左右加速度傳感器、所述轉(zhuǎn)向角傳感器以及所述橫擺率傳感器的每一個(gè)的偏移量。通過(guò)如此構(gòu)成偏移估計(jì)部，能夠同時(shí)高精度地對(duì)左右加速度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器及橫擺率傳感器的每一個(gè)的偏移量進(jìn)行估計(jì)。此外，優(yōu)選的是偏移量估計(jì)部將與所述車(chē)輛的橫擺率相關(guān)的橫擺率運(yùn)算式和與所述車(chē)輛的滑移角相關(guān)的滑移角運(yùn)算式作為所述運(yùn)動(dòng)方程式導(dǎo)出，并且，所述偏移量估計(jì)部根據(jù)所述橫擺率運(yùn)算式、所述滑移角運(yùn)算式以及所述行駛信息，來(lái)估計(jì)所述左右加速度傳感器和所述轉(zhuǎn)向角傳感器的每一個(gè)的偏移量。此時(shí)，能夠簡(jiǎn)化偏移量估計(jì)部中的運(yùn)算。此外，優(yōu)選的是偏移量估計(jì)部將與所述車(chē)輛的橫擺率相關(guān)的橫擺率運(yùn)算式作為所述運(yùn)動(dòng)方程式導(dǎo)出，并且，所述偏移量估計(jì)部根據(jù)所述橫擺率運(yùn)算式和所述行駛信息，來(lái)估計(jì)所述左右加速度傳感器的偏移量。此時(shí)，能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化偏移量估計(jì)部中的運(yùn)算。此外，優(yōu)選的是偏移量估計(jì)部具有偏移量修正部，所述偏移量修正部根據(jù)估計(jì)出的所述傳感器的偏移量，來(lái)修正所設(shè)定的所述傳感器的偏移量。此時(shí)，可對(duì)所設(shè)定的偏移量進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚?。此時(shí)，優(yōu)選的是偏移量修正部根據(jù)所述車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角、滑移角、橫擺率以及所述路面橫向坡度中的至少一個(gè)的程度，使所述修正中偏移量的變化率可變。這里，上述運(yùn)動(dòng)方程式的誤差(以下稱(chēng)為“模型增益誤差”)由于車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角、滑移角、橫擺率以及路面橫向坡度的程度而容易變動(dòng)。從而，當(dāng)通過(guò)偏移量修正部來(lái)修正偏移量時(shí)，如果使其變化率根據(jù)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角、滑移角、橫擺率以及路面橫向坡度中至少一個(gè)的程度而可變，則能夠抑制模型增益誤差的影響，從而能夠高精度地修正所設(shè)定的偏移量。此時(shí)，偏移量修正部在所述車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)使所述修正中偏移量的變化率比所述車(chē)輛直行時(shí)小，或者停止所述修正。當(dāng)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，與車(chē)輛直行時(shí)相比模型增益誤差增大。因而，通過(guò)這樣使轉(zhuǎn)彎時(shí)的變化率比直行時(shí)的變化率小、或者停止修正，能夠抑制模型增益誤差的影響，從而能夠高精度地修正所設(shè)定的偏移量。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地估計(jì)傳感器的偏移量。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中的傳感器偏移量估計(jì)裝置的框圖；圖2是表示圖1的傳感器偏移量估計(jì)裝置的處理的流程圖；圖3是用于說(shuō)明路面拱度量的圖；圖4是表示用于說(shuō)明車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)方程式的兩輪模型的圖；圖5的(a)是用于說(shuō)明輪胎周?chē)牧Φ钠胶夥匠淌降牧Ⅲw圖，(b)是用于說(shuō)明輪胎周?chē)牧Φ钠胶夥匠淌降膫?cè)視圖，(c)是用于說(shuō)明輪胎周?chē)牧Φ钠胶夥匠淌降母┮晥D；圖6是用于說(shuō)明偏移量的修正的圖；圖7是表示加權(quán)系數(shù)映射的一例的圖；圖8是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式中的傳感器偏移量估計(jì)裝置的框圖；圖9是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式中的傳感器偏移量估計(jì)裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行具體說(shuō)明。另外，以下的說(shuō)明中，對(duì)相同或者相當(dāng)?shù)脑?biāo)注相同符號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。順便說(shuō)明，加在標(biāo)記上的表示修正前的值，加在標(biāo)記上的“_”表示平均值，加在標(biāo)記上的“ ”表示修正后的值。為了方便記載，這些“ ~ ”、“_”、“ ”有時(shí)被加在標(biāo)記的右上。(第一實(shí)施方式)首先，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中的傳感器偏移量估計(jì)裝置的框圖。如圖1所示，傳感器偏移量估計(jì)裝置1被搭載在汽車(chē)等車(chē)輛X上。該傳感器偏移量估計(jì)裝置1對(duì)檢測(cè)與車(chē)輛X的行駛有關(guān)的行駛信息的傳感器2的偏移量進(jìn)行估計(jì)并進(jìn)行修正(學(xué)習(xí))。傳感器2包括左右加速度傳感器3、轉(zhuǎn)向角傳感器4、橫擺率傳感器5、滑移角傳感器6、以及自回正力矩(Self Aligning Torque 通稱(chēng)為“SAT”)傳感器7。左右加速度傳感器3檢測(cè)車(chē)輛X的橫G、即左右加速度g\。轉(zhuǎn)向角傳感器4檢測(cè)車(chē)輛X的轉(zhuǎn)向角δ'。橫擺率傳感器5檢測(cè)車(chē)輛X的橫擺率γ ~?；平莻鞲衅?檢測(cè)車(chē)輛X的滑移角β_。這里的滑移角傳感器6例如根據(jù)通過(guò)接受出射的光等而獲得的對(duì)地車(chē)速，來(lái)檢測(cè)滑移角β ηκ。SAT傳感器7檢測(cè)自回正Th。這里的SAT傳感器7根據(jù)基于動(dòng)力轉(zhuǎn)向的力矩和基于駕駛員的力矩，來(lái)檢測(cè)自回正力矩Th。這里，傳感器偏移量估計(jì)裝置1包括傳感器修正運(yùn)算部8。傳感器修正運(yùn)算部8例如由包括CPU、ROM及RAM等的ECU (Electronic Control Unit，電子控制單元)構(gòu)成。該傳感器修正運(yùn)算部8與傳感器2相連接，被輸入由該傳感器2檢測(cè)出的行駛信息(以下也稱(chēng)為“傳感器值”)。該傳感器修正運(yùn)算部8根據(jù)車(chē)輛X轉(zhuǎn)彎時(shí)的考慮了路面拱度(路面橫向坡度)的運(yùn)動(dòng)方程式、車(chē)輛X的輪胎周?chē)牧Φ钠胶夥匠淌胶陀蓚鞲衅?檢測(cè)到的傳感器值，對(duì)左右加速度傳感器3、轉(zhuǎn)向角傳感器4及橫擺率傳感器5各自的偏移量進(jìn)行估計(jì)并修正。然后， 作為修正后的傳感器值，輸出修正后左右加速度& teue、修正后轉(zhuǎn)向角\ 、以及修正后橫擺率Ytem (具體見(jiàn)后述)。接著，參照?qǐng)D2所示的流程圖，對(duì)如上那樣構(gòu)成的傳感器偏移量估計(jì)裝置1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式的傳感器偏移量估計(jì)裝置1中，在車(chē)輛X的行駛過(guò)程中執(zhí)行以下處理。即，首先，例如利用相機(jī)或GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))，來(lái)判定車(chē)輛X行駛的道路形狀是否是直線(xiàn)(或者接近直線(xiàn))(Si)。具體而言，檢測(cè)道路的曲率或車(chē)輛X的橫擺角，并判定它們是否為一定值以下。并且，判定車(chē)輛X的行駛狀態(tài)是否處于穩(wěn)定地直行的狀態(tài)(或者接近直行)(S2)。 具體而言，判定由轉(zhuǎn)向角傳感器4和橫擺率傳感器5檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角δ~和橫擺率γ-是否處于一定區(qū)域內(nèi)。另外，在上述S2中，也可以將轉(zhuǎn)向角δ ~和橫擺率γ ~經(jīng)高通濾波器濾波后的值是否處于一定區(qū)域內(nèi)作為判定條件。接著，當(dāng)上述Sl、S2中為“是(YES)，，時(shí)，在傳感器修正運(yùn)算部8中，根據(jù)車(chē)輛X轉(zhuǎn)彎時(shí)的考慮了路面拱度的運(yùn)動(dòng)方程式、車(chē)輛X的輪胎周?chē)牧Φ钠胶夥匠淌?、各傳感? 7檢測(cè)出的左右加速度g~y、轉(zhuǎn)向角δ、橫擺率Υ、滑移角β 以及自回正力矩Thtem，來(lái)估計(jì)傳感器3 5的偏移量(S； )。這里的傳感器修正運(yùn)算部8中，如以下那樣獲得運(yùn)算式被作為“考慮了路面拱度的運(yùn)動(dòng)方程式”和“輪胎周?chē)牧Φ钠胶夥匠淌健倍∪搿?br> [考慮了路面拱度的運(yùn)動(dòng)方程式]如圖3所示，對(duì)于以橫擺率Y在路面拱度道路10上轉(zhuǎn)彎行駛的車(chē)輛X來(lái)說(shuō)，由于其上作用了車(chē)輛χ的重力mg、來(lái)自路面拱度道路10的反力R、離心力mV γ、以及左右加速度 &，因而路面拱度量Y可由下式(1)來(lái)估計(jì)。[數(shù)1]Y = m(Vy+gy)— (1)其中，Y 路面拱度量，m 車(chē)輛X的質(zhì)量，V :車(chē)速，、橫擺率，gy 左右加速度。從而，例如當(dāng)表示成圖4的兩輪模型時(shí)，車(chē)輛X轉(zhuǎn)彎時(shí)的考慮了路面拱度的運(yùn)動(dòng)方程式可由下式( 來(lái)表示。[數(shù)2]
權(quán)利要求
1.一種傳感器偏移量估計(jì)裝置，對(duì)檢測(cè)車(chē)輛的行駛信息的傳感器的偏移量進(jìn)行估計(jì)， 其特征在于，包括偏移量估計(jì)部，所述偏移量估計(jì)部基于所述車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的考慮了路面橫向坡度的運(yùn)動(dòng)方程式、和由所述傳感器檢測(cè)出的所述行駛信息，估計(jì)作為所述傳感器的左右加速度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器以及橫擺率傳感器中的至少一個(gè)傳感器的偏移量。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器偏移量估計(jì)裝置，其特征在于，所述偏移量估計(jì)部將與所述車(chē)輛的橫擺率相關(guān)的橫擺率運(yùn)算式和與所述車(chē)輛的滑移角相關(guān)的滑移角運(yùn)算式作為所述運(yùn)動(dòng)方程式導(dǎo)出，并且基于所述車(chē)輛的輪胎周?chē)牧Φ钠胶夥匠淌綄?dǎo)出與所述車(chē)輛的自回正力矩相關(guān)的自回正力矩運(yùn)算式，并且，所述偏移量估計(jì)部根據(jù)所述橫擺率運(yùn)算式、所述滑移角運(yùn)算式、所述自回正力矩運(yùn)算式以及所述行駛信息，來(lái)估計(jì)所述左右加速度傳感器、所述轉(zhuǎn)向角傳感器以及所述橫擺率傳感器的每一個(gè)的偏移量。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器偏移量估計(jì)裝置，其特征在于，所述偏移量估計(jì)部將與所述車(chē)輛的橫擺率相關(guān)的橫擺率運(yùn)算式和與所述車(chē)輛的滑移角相關(guān)的滑移角運(yùn)算式作為所述運(yùn)動(dòng)方程式導(dǎo)出，并且，所述偏移量估計(jì)部根據(jù)所述橫擺率運(yùn)算式、所述滑移角運(yùn)算式以及所述行駛信息，來(lái)估計(jì)所述左右加速度傳感器和所述轉(zhuǎn)向角傳感器的每一個(gè)的偏移量。
4.如權(quán)利要求1所述的傳感器偏移量估計(jì)裝置，其特征在于，所述偏移量估計(jì)部將與所述車(chē)輛的橫擺率相關(guān)的橫擺率運(yùn)算式作為所述運(yùn)動(dòng)方程式導(dǎo)出，并且，所述偏移量估計(jì)部根據(jù)所述橫擺率運(yùn)算式和所述行駛信息，來(lái)估計(jì)所述左右加速度傳感器的偏移量。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的傳感器偏移量估計(jì)裝置，其特征在于，所述偏移量估計(jì)部具有偏移量修正部，所述偏移量修正部根據(jù)估計(jì)出的所述傳感器的偏移量，來(lái)修正所設(shè)定的所述傳感器的偏移量。
6.如權(quán)利要求5所述的傳感器偏移量估計(jì)裝置，其特征在于，所述偏移量修正部根據(jù)所述車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角、滑移角、橫擺率以及所述路面橫向坡度中的至少一個(gè)的程度，使所述修正中偏移量的變化率可變。
7.如權(quán)利要求6所述的傳感器偏移量估計(jì)裝置，其特征在于，所述偏移量修正部在所述車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)使所述修正中偏移量的變化率比所述車(chē)輛直行時(shí)小，或者停止所述修正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠高精度地估計(jì)傳感器的偏移量的傳感器偏移量估計(jì)裝置。在傳感器偏移量估計(jì)裝置(1)中，傳感器修正運(yùn)算部(8)基于車(chē)輛(X)時(shí)考慮了路面拱度的運(yùn)動(dòng)方程式和由傳感器(2)檢測(cè)出的行駛信息，來(lái)估計(jì)左右加速度傳感器(3)、轉(zhuǎn)向角傳感器(4)以及橫擺率傳感器(5)的各偏移量。從而，即使當(dāng)在具有路面拱度的道路上行駛時(shí)，也能夠高精度地估計(jì)這些傳感器(3～5)的各偏移量。
文檔編號(hào)B60W40/06GK102481937SQ20098015971
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者清水政行 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社