JP7303936B2 - 処理装置 - Google Patents

Description

本開示は、処理装置に関する。

従来から操舵制御システムに適用される中立点検出装置に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載された中立点検出装置は、車両に搭載され、前記車両の操舵装置の操舵角を操舵角センサにより検出値として取得し、その検出値により前記操舵装置を制御する操舵制御システムに適用される。この従来の中立点検出装置は、直線判定部と、直進判定部と、操舵角取得部と、検出部とを備える（同文献、要約、請求項１、および第０００８段落等を参照）。

前記直線判定部は、前記車両が走行する道路が直線であるかを判定する。前記直進判定部は、前記車両が前記道路に沿って直進しているかを判定する。前記操舵角取得部は、前記操舵角センサの検出値を取得する。前記検出部は、前記直線判定部が、前記道路が直線であると判定し、かつ、前記直進判定部が、前記車両が前記道路に沿って直進していると判定した場合に、前記操舵角取得部が取得した前記検出値に基づいて、前記操舵角センサの中立点を検出する。

上記構成では、道路が直線である場合に操舵角センサの中立点の判定を行うため、車両が道路に沿って直進しているか否かの判定を精度よく行うことができる。そして、車両がその道路に沿って直進している場合に操舵角センサの中立点の判定を行うため、車両が操舵操作を伴わない走行を行っている場合に、操舵角センサの中立点の判定を行うことができる。したがって、操舵角センサの中立点をより精度よく求めることができる（同文献、第０００９段落を参照）。

特開2018-075946号公報

ステアリングの操舵角を検知する操舵角センサの操舵角検出値は、オフセット量を含む場合がある。オフセット量は、ステアリングの中立位置における操舵角（０度）と操舵角検出値との間の誤差である。このような誤差は、たとえば車両の組み立て工程や経年劣化によって発生し、車両の自動運転や高度運転支援に影響を及ぼす。そのため、操舵角検出値に含まれるオフセット量を算出して、操舵角検出値を補正する必要がある。

しかしながら、上記従来の中立点検出装置は、操舵角センサの操舵角検出値に含まれるオフセット量を算出できない。たとえば、車両によっては、ステアリングの遊びが多いものがある。より具体的には、たとえば、トラックなどの大型車両では、ステアリングの中立位置からの操作が操舵輪の転舵に反映されるまでの操舵力の不感帯の角度が、10度から20度程度になる場合がある。車両は、ステアリングが、中立位置から操舵力の不感帯の範囲内で操作されても、転舵せずに直進する。

上記従来の中立点検出装置の検出部は、車両が前記道路に沿って直進していると判定した場合に、操舵角取得部が取得した検出値に基づいて、操舵角センサの中立点を検出する。そのため、上記従来の中立点検出装置の検出部は、たとえば、車両のステアリングが、中立位置から10度から20度程度の操舵力の不感帯の範囲内で操作された状態で、操舵角センサの中立点を検出するおそれがある。この場合、操舵角センサは、10度から20度程度のオフセット量を含んだ角度検出値を出力することになる。

本開示は、車両のステアリングの操舵角を検知する操舵角センサの操舵角検出値に基づいて、操舵角検出値のオフセット量を算出して、操舵角検出値を補正することが可能な処理装置を提供する。

本開示の一態様は、車両のステアリングの操舵角を検出する操舵角センサの操舵角検出値に基づいて、前記操舵角検出値のオフセット量を算出する処理装置であって、前記車両が走行する道路のカーブの方向および曲率半径ならびに前記車両の速度および前記操舵角検出値を取得して、前記カーブを走行中の前記車両の前記速度および前記操舵角検出値を前記カーブの方向および曲率半径と関連付けてカーブデータとして記録する記録処理と、前記カーブデータを前記方向に基づいて右カーブデータと左カーブデータに分類する分類処理と、関連性を有する前記右カーブデータと前記左カーブデータを抽出する抽出処理と、抽出された前記右カーブデータの前記操舵角検出値と、抽出された前記左カーブデータの前記操舵角検出値とに基づいて、前記オフセット量を算出する算出処理と、前記オフセット量に基づいて、前記操舵角検出値を補正する補正処理と、を実行する処理装置である。

本開示の上記一態様によれば、車両のステアリングの操舵角を検知する操舵角センサの操舵角検出値に基づいて、操舵角検出値のオフセット量を算出して、操舵角検出値を補正することが可能な処理装置を提供することができる。

本開示に係る処理装置の実施形態１を示すブロック図。 図１の処理装置による処理の流れを示すフロー図。 本開示に係る処理装置の実施形態２による処理の流れを示すフロー図。 図３に示す抽出処理を説明するための道路のカーブの平面図。 図３に示すテーブル作成処理を説明するデータフロー図。 図３に示す算出処理を説明するデータフロー図。

以下、図面を参照して本開示に係る処理装置の実施形態を説明する。

［実施形態１］
図１は、本開示に係る処理装置の実施形態１を示すブロック図である。本実施形態の処理装置10は、たとえば、車両に搭載される制御装置またはその一部を構成する。より具体的には、処理装置10は、たとえば、中央処理装置（CPU）11単体、または、CPU 11を含むマイクロコントローラもしくはファームウェアである。なお、以下の説明における「車両」は、特に説明がない限り、処理装置10が搭載される車両である。

図１に示す例において、処理装置10は、CPU 11と、ROMやフラッシュメモリなどのメモリ12とを含む。また、図示を省略するが、処理装置10は、たとえば、メモリ12に記憶されたプログラムと、タイマーと、外部の機器と通信するための入出力部と、を備えている。

処理装置10は、たとえば、入出力部を介して、車両に搭載された各種のセンサ、制御装置、アクチュエータなどに接続される。図１に示す例において、処理装置10は、たとえば、道路情報出力装置1と、位置センサ2と、速度センサ3と、加速度センサ4と、操舵角センサ5と、空気圧センサ6とに接続されている。

道路情報出力装置1は、処理装置10を搭載した車両が走行する道路の情報である道路情報Irを、処理装置10へ出力する。道路情報出力装置1は、たとえば、道路情報Irが格納された記憶装置を含む情報処理装置である。道路情報Irは、たとえば、カーブや交差点などの道路形状、道路幅、車線情報、走行経路、カーブの方向Dおよび曲率半径Rなどを含む。なお、道路情報出力装置1は、たとえば、車両の前方の道路を撮影して道路情報Irを出力するステレオカメラなどの撮像装置であってもよい。

位置センサ2は、たとえば、全球測位衛星システム（GNSS）などの衛星測位システムによって構成され、車両の位置情報Ipを、処理装置10へ出力する。速度センサ3は、たとえば、車両の車輪の回転速度を計測することで、車両の速度Vを算出して処理装置10へ出力する。加速度センサ4は、車両の前後方向や横方向の加速度αを測定して、処理装置10へ出力する。

操舵角センサ5は、たとえば、車両のステアリングの操舵角θを検知して、処理装置10へ操舵角検出値θdを出力する。操舵角センサ5は、操舵角検出値θdがオフセット量を含まない場合、ステアリングを中立位置に保持すると、操舵角検出値θdとして０度を出力する。また、操舵角センサ5は、ステアリングを中立位置から右方向に回転させると正の操舵角検出値θdを出力し、ステアリングを中立位置から左方向に回転させると負の操舵角検出値θdを出力する。

空気圧センサ6は、車両のタイヤの空気圧Pを計測して、処理装置10へ出力する。なお、本実施形態において、処理装置10に接続された各種のセンサは例示であり、追加または省略が可能である。たとえば、本実施形態において、空気圧センサ6は、省略可能である。また、位置センサ2と加速度センサ4のいずれか一方を省略することも可能である。

図２は、図１の処理装置10による処理の流れを示すフロー図である。本実施形態の処理装置10は、図２に示す各処理を実行することで、車両のステアリングの操舵角θを検出する操舵角センサ5の操舵角検出値θdに基づいて、操舵角検出値θdのオフセット量を算出し、操舵角検出値θdを補正する。ここで、オフセット量は、ステアリングの中立位置における操舵角θ（０度）と操舵角検出値θdとの間のずれ量である。

処理装置10は、図２に示すように、記録処理P1と、分類処理P2と、抽出処理P3と、算出処理P4と、補正処理P5とを実行する。換言すると、処理装置10は、記録機能と、分類機能と、抽出機能と、算出機能と、補正機能とを有している。これらの各処理または各機能は、たとえば、図１に示すメモリ12に記憶されたプログラムを、CPU 11によって実行することで、実現することができる。以下、図２に示す各処理について、詳細に説明する。

処理装置10は、図２に示す処理を開始すると、まず、記録処理P1を実行する。記録処理P1において、処理装置10は、たとえば、以下のような処理を実行する。処理装置10は、たとえば、道路情報出力装置1から道路情報Irを取得することで、車両が走行する道路のカーブの方向Dおよび曲率半径Rを取得する。

また、処理装置10は、たとえば、道路情報出力装置1から取得した道路情報Irと、位置センサ2から取得した位置情報Ipとに基づいて、車両がカーブを走行しているか否かを判定する。なお、処理装置10は、たとえば、位置センサ2から位置情報Ipを取得する代わりに、加速度センサ4から車両の前後方向および横方向の加速度αを取得し、加速度αに基づいて車両がカーブを走行しているか否かを判定してもよい。

処理装置10は、車両がカーブを走行していないと判定すると、たとえば、位置情報Ipを取得する処理を所定の周期で繰り返し実行する。処理装置10は、たとえば、車両がカーブを走行していると判定すると、速度センサ3から車両の速度Vを取得し、操舵角センサ5から操舵角検出値θdを取得する。さらに、処理装置10は、カーブを走行中の車両の速度Vおよび操舵角検出値θdを、カーブの方向Dおよび曲率半径Rと関連付けてカーブデータとしてメモリ12に記録する。

なお、カーブの方向Dとは、たとえば、右カーブであれば「右」であり、左カーブであれば「左」である。また、カーブの曲率半径Rとは、たとえば、カーブを走行する車両の走行経路の曲率半径Rであり、たとえば、車両が走行する車線の幅方向の中央を通る曲線の曲率半径Rである。また、カーブの方向Dおよび曲率半径Rは、道路情報Irに含まれており、処理装置10は、道路情報出力装置1からカーブの方向Dおよび曲率半径Rを取得している。

なお、道路情報Irにカーブの曲率半径Rが含まれない場合には、道路情報Irに含まれる道路形状に基づいて、処理装置10によってカーブの方向Dおよび曲率半径Rを算出してもよい。より具体的には、たとえば、特開2005-115752に記載されているような公知の方法を用いることで、道路情報Irに含まれる道路形状に基づいて、処理装置10によってカーブの曲率半径Rを算出することができる。また、車両の位置情報Ipに基づいて車両の走行経路を算出し、その走行経路に基づいてカーブの方向Dと曲率半径Rを算出してもよい。

また、処理装置10は、記録処理P1において、速度Vの変化量または操舵角検出値θdの変化量が所定の範囲を超えるカーブデータを記録対象から除外してもよい。この場合、速度Vの変化量または操舵角検出値θdの変化量の所定の範囲は、あらかじめ設定されてメモリ12に記録される。

以上のように、処理装置10が記録処理P1を実行することで、カーブを走行した車両の速度Vの時系列データと操舵角検出値θdの時系列データが、そのカーブの方向Dおよび曲率半径Rと関連付けられ、カーブデータとしてメモリ12に記録される。以上により、記録処理P1が終了する。

次に、処理装置10は、分類処理P2を実行する。分類処理P2において、処理装置10は、たとえば、以下のような処理を実行する。処理装置10は、メモリ12に記録されたカーブデータを、カーブの方向Dに基づいて、右カーブデータと左カーブデータに分類する。さらに、本実施形態において、処理装置10は、たとえば、複数の右カーブデータと複数の左カーブデータを車両の速度Vおよびカーブの曲率半径Rに基づいて複数の右カーブデータ群と複数の左カーブデータ群に分類する。

より詳細には、処理装置10は、たとえば、各々の右カーブデータに含まれる速度Vおよび曲率半径Rに基づいて、各々の右カーブデータを、所定の速度Vの範囲および曲率半径Rの範囲ごとに設定された所定の右カーブデータ群に分類する。同様に、処理装置10は、たとえば、各々の左カーブデータに含まれる速度Vおよび曲率半径Rに基づいて、各々の左カーブデータを、所定の速度Vの範囲および曲率半径Rの範囲ごとに設定された所定の左カーブデータ群に分類する。

すなわち、各々の右カーブデータ群には、所定の範囲の速度Vおよび所定の範囲の曲率半径Rを含む右カーブデータが分類され、各々の左カーブデータ群には、所定の範囲の速度Vおよび所定の範囲の曲率半径Rを含む左カーブデータが分類される。各々の右カーブデータ群および左カーブデータ群の速度Vの幅は、たとえば、0.1[km/h]、0.5[km/h]、1.0[km/h]、5.0[km/h]、10.0[km/h]など、状況に応じて適宜設定することができる。同様に、各々の右カーブデータ群および左カーブデータ群の曲率半径Rの幅は、たとえば、0.1[m]、0.5[m]、1.0[m]、5.0[m]、10.0[m]など、状況に応じて適宜設定することができる。

より具体的には、各々の右カーブデータ群の速度Vの幅と曲率半径Rの幅を、それぞれ5.0[km/h]と5.0[m]に設定したとする。この場合、たとえば、速度Vが32.5[km/h]で曲率半径Rが50[m]の右カーブデータは、速度Vの範囲が30.0[km/h]以上かつ35.0[km/h]未満で、曲率半径Rの範囲が50[m]以上かつ55[m]未満の右カーブデータ群に分類される。

同様に、各々の左カーブデータ群の速度Vの幅と曲率半径Rの幅を、それぞれ5.0[km/h]と5.0[m]に設定したとする。この場合、たとえば、速度Vが37.3[km/h]で曲率半径Rが100[m]の左カーブデータは、速度Vの範囲が35.0[km/h]以上かつ40.0[km/h]未満で、曲率半径Rの範囲が100[m]以上かつ105[m]未満の左カーブデータ群に分類される。以上により、分類処理P2が終了する。分類処理P2は、形状の類似した右カーブと左カーブの識別と表現することもできる。

次に、処理装置10は、抽出処理P3を実行する。抽出処理P3において、処理装置10は、関連性を有する右カーブデータと左カーブデータを抽出する。本実施形態の抽出処理P3において、処理装置10は、たとえば、速度Vと曲率半径Rが同等の右カーブデータ群と左カーブデータ群の対を抽出する。より具体的には、処理装置10は、たとえば、速度Vの範囲と曲率半径Rの範囲が同一の右カーブデータ群と左カーブデータ群を、関連性を有するデータ群対として抽出する。

本実施形態の抽出処理P3において、処理装置10により、たとえば、複数のデータ群対、すなわち、右カーブデータ群と左カーブデータ群の複数の対が、抽出されたとする。この場合、抽出処理P3において、処理装置10は、たとえば、各々のデータ群対を構成するカーブデータの操舵角検出値θdが一定値になっている安定時間が最も長いデータ群対を抽出する。

なお、抽出処理P3において、各々のデータ群対を構成するカーブデータの操舵角検出値θdの安定時間の比較は、たとえば、次のように行うことができる。たとえば、各データ群対を構成する各々のカーブデータについて、操舵角検出値θdの安定時間が長いほど点数が高くなるように、得点を設定する。そして、複数のデータ群対の中から、得点の合計値が最も高いデータ群対を抽出する。以上により、抽出処理P3が終了する。

次に、処理装置10は、算出処理P4を実行する。算出処理P4において、処理装置10は、抽出された右カーブデータの操舵角検出値θdと、抽出された左カーブデータの操舵角検出値θdとに基づいて、操舵角検出値θdのオフセット量を算出する。本実施形態の処理装置10は、算出処理P4において、たとえば、次のような処理を実行する。

処理装置10は、抽出された右カーブデータ群を構成する複数の右カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値を算出する。また、処理装置10は、抽出された左カーブデータ群を構成する複数の左カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値を算出する。そして、処理装置10は、算出した右カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値と左カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値との平均値を、操舵角検出値θdのオフセット量として算出する。

より具体的には、たとえば、抽出された右カーブデータ群を構成する複数の右カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値が35度であり、抽出された左カーブデータ群を構成する複数の左カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値が-30度であったとする。この場合、操舵角検出値θdのオフセット量は、{35＋(-30)}/2により2.5度になる。算出処理P4で算出されたオフセット量は、たとえばメモリ12に記録される。以上により、算出処理P4が終了する。

次に、処理装置10は、補正処理P5を実行する。補正処理P5において、処理装置10は、オフセット量に基づいて、操舵角検出値θdを補正する。具体的には、処理装置10は、たとえば、加速度センサ4から取得した操舵角検出値θdからオフセット量を減算することで操舵角検出値θdを補正する。より具体的には、たとえば、オフセット量が2.5度であったとする。この場合、処理装置10は、加速度センサ4から取得した操舵角検出値θdが35度であれば、操舵角検出値θdを32.5度に補正し、加速度センサ4から取得した操舵角検出値θdが-30度であれば、操舵角検出値θdを-32.5度に補正する。以上により、補正処理P5が終了し、図２に示す各処理が終了する。

以下、本実施形態の処理装置10の作用を説明する。

たとえば、車両の操舵を自動的に行う自動運転中や高度運転支援中に、住宅街などの幅が狭い道路の交差点を左折する場合、車両は曲率半径が比較的に小さいカーブを走行することが要求されることがある。このような場合、車両の走行経路を高精度に制御する必要がある。車両の走行経路を高精度に制御するためには、操舵角センサ5によって、ステアリングの操舵角θを高精度に検出する必要がある。

しかし、操舵角センサ5から出力される操舵角検出値θdは、たとえば、組み立て工程や経年劣化によって、オフセット量を含む場合がある。オフセット量は、前述のように、ステアリングの中立位置における操舵角（０度）と操舵角検出値との間の誤差またはずれである。このような誤差またはずれは、車両の自動運転や高度運転支援に影響を及ぼす。そのため、操舵角検出値に含まれるオフセット量を算出して、操舵角検出値を補正する必要がある。

前記従来の中立点検出装置は、前述のように、操舵角センサの操舵角検出値に含まれるオフセット量を算出できない。そのため、オフセット量を含む操舵角センサの操舵角検出値を補正することができない。この場合、操舵角センサの操舵角検出値を用いて車両の自動運転や高度運転支援を行うと、前述のような曲率半径が比較的に小さいカーブを走行するときに必要とされる精度で車両の進行方向を制御することができない。その結果、車両が所定の走行経路から逸脱するおそれがある。

これに対し、本実施形態の処理装置10は、前述のように、車両のステアリングの操舵角θを検出する操舵角センサ5の操舵角検出値θdに基づいて、操舵角検出値θdのオフセット量を算出する。処理装置10は、図２に示すように、記録処理P1と、分類処理P2と、抽出処理P3と、算出処理P4と、補正処理P5とを実行する。記録処理P1は、車両が走行する道路のカーブの方向Dおよび曲率半径Rならびに車両の速度Vおよび操舵角検出値θdを取得して、カーブを走行中の車両の速度Vおよび操舵角検出値θdをカーブの方向Dおよび曲率半径Rと関連付けてカーブデータとして記録する処理である。分類処理P2は、カーブデータを方向Dに基づいて右カーブデータと左カーブデータに分類する処理である。抽出処理P3は、関連性を有する右カーブデータと左カーブデータを抽出する処理である。算出処理P4は、抽出された右カーブデータの操舵角検出値θdと、抽出された左カーブデータの操舵角検出値θdとに基づいて、オフセット量を算出する処理である。補正処理P5は、オフセット量に基づいて、操舵角検出値θdを補正する処理である。

このような構成により、本実施形態の処理装置10によれば、車両のステアリングの操舵角θを検知する操舵角センサ5の操舵角検出値θdに基づいて、操舵角検出値θdのオフセット量を算出して、操舵角検出値θdを補正することが可能になる。その結果、操舵角センサ5によって、ステアリングの操舵角θを高精度に検知することができる。したがって、処理装置10によって補正された操舵角検出値θdを用いて車両の自動運転や高度運転支援を行うことで、前述のような曲率半径が比較的に小さいカーブを走行するときに必要とされる精度で車両の進行方向を制御することが可能になる。

なお、処理装置10によって補正された操舵角検出値θdは、たとえば、車両の進行路を推定するために使用される。より具体的には、処理装置10によって補正された操舵角検出値θdは進行路を推定するための所定の計算モデルに入力され、その計算モデルによって自車進行路が推定される。この計算モデルとしては、たとえばアッカーマンモデルを使用することができる。アッカーマンモデルを使用する場合、処理装置10によって補正された操舵角検出値θdは、たとえば、車両の速度Vや、車両のホイールベース長などの数値とともに、アッカーマンモデルに入力される。

また、本実施形態の処理装置10は、分類処理P2において、複数の右カーブデータと複数の左カーブデータを速度Vおよび曲率半径Rに基づいて複数の右カーブデータ群と複数の左カーブデータ群に分類する。また、処理装置10は、抽出処理P3において、速度Vと曲率半径Rが同等の右カーブデータ群と左カーブデータ群を抽出する。さらに、処理装置10は、算出処理P4において、抽出された右カーブデータ群を構成する複数の右カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値と、抽出された左カーブデータ群を構成する複数の左カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値との平均値を、オフセット量として算出する。

この構成により、本実施形態の処理装置10は、車両がほぼ左右対称のカーブを同等の速度で走行したときの複数の右カーブデータと複数の左カーブデータとを抽出することができる。また、抽出した複数の右カーブデータの操舵角検出値θdの最頻値と、抽出した複数の左カーブデータの操舵角検出値θdとを用いることで、極端な操舵角検出値θdを排除し、左右対称のカーブを走行した車両の操舵角検出値θdの信頼性を向上させることができる。そして、信頼性の高い操舵角検出値θdに基づいて、信頼性の高いオフセット量を算出することができる。

また、本実施形態の処理装置10は、抽出処理P3において、複数の右カーブデータ群と左カーブデータ群のデータ群対が抽出された場合に、各々のデータ群対を構成するカーブデータの操舵角検出値が一定値になっている時間が最も長いデータ群対を抽出する。

この構成により、車両がより安定した状態でカーブを走行したときのカーブデータを含むデータ群対を抽出することができる。したがって、複数の右カーブデータ群と左カーブデータ群の信頼性を向上させ、複数の右カーブデータと複数の左カーブデータの信頼性を向上させ、ひいては左右対称のカーブを走行した車両の操舵角検出値θdの信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態の処理装置10は、記録処理P1において、速度Vの変化量または操舵角検出値θdの変化量が所定の範囲を超えるカーブデータを除外することもできる。

この構成により、たとえば外乱を含む信頼性の低いカーブデータを除外し、カーブデータの信頼性を向上させることができる。その結果、複数の右カーブデータと複数の左カーブデータ信頼性を向上させ、ひいては左右対称のカーブを走行した車両の操舵角検出値θdの信頼性を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、車両のステアリングの操舵角θを検知する操舵角センサ5の操舵角検出値θdに基づいて、操舵角検出値θdのオフセット量を算出して、操舵角検出値θdを補正することが可能な処理装置10を提供することができる。

［実施形態２］
次に、図１を援用し、図３から図６を参照して、本開示に係る処理装置の実施形態２を説明する。図３は、本実施形態の処理装置10による処理の流れを示すフロー図である。図４は、図３に示す抽出処理P3を説明するための道路のカーブの平面図である。図５は、図３に示すテーブル作成処理P7を説明するデータフロー図である。図６は、図３に示す算出処理P4を説明するデータフロー図である。

前述の実施形態１に係る処理装置10は、関連性を有する右カーブデータと左カーブデータを抽出する抽出処理P3において、速度Vと曲率半径Rが同等の右カーブデータ群と左カーブデータ群を抽出した。これに対し、本実施形態の処理装置10は、次のような処理を実行する点で、実施形態１の処理装置10と異なっている。

本実施形態の処理装置10は、抽出処理P3において、図４に示すように、たとえば、車両の速度Vが同等で同一のカーブの内側の車線と外側の車線に対応する右カーブデータと左カーブデータを抽出する。また、本実施形態の処理装置10は、図３および図５に示すように、抽出処理P3で抽出したデータに基づいて、テーブルTを作成するテーブル作成処理P7を実行する。

さらに、本実施形態の処理装置10は、図３に示す算出処理P4において、図６に示すように、テーブルTを用いる。そして、処理装置10は、算出処理P4において、カーブの内側の車線に対応する内側カーブデータの操舵角検出値θd(I)を、同一のカーブの外側の車線に対応する外側カーブデータの曲率半径R(O)に対応する操舵角検出値θd(I’)に変換して、オフセット量θoffを算出する。

本実施形態の処理装置10のその他の構成は、前述の実施形態１の処理装置10と同様であるので、同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。以下、本実施形態の処理装置10と、実施形態１の処理装置10との相違点を中心に、本実施形態の処理装置10をより詳細に説明する。

本実施形態の処理装置10は、図１に示す実施形態１の処理装置10と同様に、CPU 11単体、または、CPU 11を含むマイクロコントローラもしくはファームウェアであり、入出力部を介して、車両に搭載された各種のセンサ、制御装置、アクチュエータなどに接続される。

本実施形態の処理装置10は、図３に示すように、前述の実施形態１の処理装置10と同様の記録処理P1、分類処理P2、抽出処理P3、算出処理P4、補正処理P5を実行する。また、本実施形態の処理装置10は、さらに、判定処理P6と、テーブル作成処理P7と、を実行する。

また、本実施形態の処理装置10は、抽出処理P3において、図４に示すように、速度Vが同等で同一のカーブの内側の車線と外側の車線に対応する右カーブデータと左カーブデータを、それぞれ内側カーブデータと外側カーブデータとして抽出する。なお、図４では、道路が左側通行である例を示しているが、道路は右側通行であってもよい。

ここで、速度Vが同等であるとは、たとえば、右カーブデータと左カーブデータの速度Vが等しい場合だけでなく、所定の速度ごとに複数の速度範囲を設定し、右カーブデータと左カーブデータの速度Vが同一の速度範囲に含まれる場合を含む。また、右カーブデータと左カーブデータが、同一のカーブの内側の車線と外側の車線に対応するか否かの判定は、たとえば、右カーブデータと左カーブデータに含まれる位置情報Ipと、道路情報Irとによって判定することができる。

なお、処理装置10は、抽出処理P3において速度Vが同等の右カーブデータと左カーブデータのデータ対が規定数に達するまで、記録処理P1と分類処理P2と抽出処理P3とを繰り返し実行してもよい。この場合、処理装置10は、抽出処理P3においてデータ対が規定数に達したら、たとえば、速度Vまたは操舵角検出値θdが一定値を維持する時間が最も長いデータ対を抽出する。

また、本実施形態の処理装置10は、抽出処理P3の後に、テーブルTが完成しているか否かの判定処理P6を実行する。処理装置10は、判定処理P6において、テーブルTが完成していない（NO）と判定すると、テーブル作成処理P7を実行する。テーブル作成処理P7において、処理装置10は、図５に示すように、外側カーブデータの曲率半径R(O)、操舵角検出値θd(O)、および速度Vと、内側カーブデータの曲率半径R(I)、操舵角検出値θd(I)、および速度Vとを取得する。

さらに処理装置10は、取得した曲率半径R(O), R(I)の比である曲率半径比R(O)/R(I)から、取得した操舵角検出値θd(O), θd(I)の比である操舵角比θd(O)/θd(I)を導出可能なテーブルTを、同等の速度V1，V2, V3,・・・, Vnごとに作成する。その後、処理装置10は、たとえば、再度、記録処理P1から抽出処理P3までを実行し、再度、判定処理P6を実行する。

処理装置10は、判定処理P6において、テーブルTが完成している（YES）と判定すると、算出処理P4を実行する。処理装置10は、算出処理P4において、図６に示すように、抽出処理P3で抽出された外側カーブデータの曲率半径R(O)と速度V、および、抽出処理P3で抽出された内側カーブデータの曲率半径R(I)と速度Vを取得する。さらに、処理装置10は、外側カーブデータと内側カーブデータの曲率半径比R(O)/R(I)を算出する。

さらに、処理装置10は、算出処理P4において、テーブルTを参照して曲率半径比R(O)/R(I)から操舵角比θd(O)/θd(I)を導出する。そして、処理装置10は、内側カーブデータの操舵角検出値θd(I)に操舵角比θd(O)/θd(I)を乗じて、内側カーブデータの操舵角検出値θd(I)を外側カーブデータの曲率半径R(O)に対応する操舵角検出値θd(I’)に変換する。さらに、処理装置10は、外側カーブデータの操舵角検出値θd(O)と、変換された内側カーブデータの操舵角検出値θd(I’)との平均値をオフセット量θoffとして算出する。

この算出処理P4におけるオフセット量θoffは、たとえば、外側カーブデータおよび内側カーブデータの操舵角検出値θd(O),θd(I)の代表値、たとえば、最頻値を使用して算出することができる。その後、処理装置10は、補正処理P5を実行し、算出したオフセット量θoffを用いて操舵角検出値θdを補正する。

以下、本実施形態の処理装置10の作用を説明する。

図４に示すように、車両は、たとえば、出発地から目的地までの往路と、その目的地からもとの出発地までの復路で、同一の道路の同一のカーブを走行する可能性が高い。この場合、車両は、曲率半径R(I), R(O)が異なる内側と外側の相似形のカーブを走行することになる。

ここで、本実施形態の処理装置10は、抽出処理P3において、速度Vが同等で同一のカーブの内側の車線と外側の車線に対応する右カーブデータと左カーブデータをそれぞれ内側カーブデータと外側カーブデータとして抽出する。また、処理装置10は、テーブル作成処理P7を実行し、外側カーブデータと内側カーブデータの曲率半径R(I), R(O)の比である曲率半径比R(O)/R(I)から、外側カーブデータと内側カーブデータの操舵角検出値θd(O), θd(I)の比である操舵角比θd(O)/θd(I)を導出可能なテーブルTを、同等の速度Vごとに作成する。さらに、処理装置10は、算出処理P4において、テーブルTを用いて曲率半径比R(O)/R(I)から操舵角比θd(O)/θd(I)を導出し、内側カーブデータの操舵角検出値θd(I)に操舵角比θd(O)/θd(I)を乗じて外側カーブデータの曲率半径R(O)に対応する操舵角検出値θd(I’)に変換する。さらに、処理装置10は、算出処理P4において、外側カーブデータの操舵角検出値θd(O)と、変換された内側カーブデータの操舵角検出値θd(I’)との平均値をオフセット量θoffとして算出する。

この構成により、本実施形態の処理装置10は、曲率半径R(I), R(O)が異なる内側と外側の相似形のカーブを走行したときの外側カーブデータと内側カーブデータを用いて、オフセット量θoffを算出することが可能になる。これにより、オフセット量θoffを算出する機会を増加させ、操舵角検出値θdの補正をより確実に行うことが可能になる。したがって、本実施形態の処理装置10によれば、実施形態１の処理装置10と同様の効果を奏することができるだけなく、オフセット量θoffを含む操舵角検出値θdを、より確実に補正することが可能になる。

また、本実施形態の処理装置10は、たとえば、抽出処理P3において速度Vが同等の右カーブデータと左カーブデータのデータ対が規定数に達するまで、記録処理P1と分類処理P2と抽出処理P3とを繰り返し実行する。そして、処理装置10は、抽出処理P3においてデータ対が規定数に達したら、速度Vまたは操舵角検出値θdが一定値を維持する時間が最も長いデータ対を抽出する。

この構成により、本実施形態の処理装置10は、抽出処理P3において、より安定した状態で走行した車両の右カーブデータと左カーブデータを抽出することが可能になる。これにより、テーブルTの信頼性が向上し、算出処理P4で算出されるオフセット量θoffの信頼性が向上する。

［実施形態３］
次に、図１および図２を援用し、本開示に係る処理装置の実施形態３を説明する。本実施形態の処理装置10は、記録処理P1および抽出処理P3における処理内容が、前述の実施形態１の処理装置10と異なっている。本実施形態の処理装置10のその他の点は、前述の実施形態１の処理装置10と同様であるため、同様の部分には同一の符号を付して、説明を省略する。

本実施形態の処理装置10は、記録処理P1において、さらに車両のタイヤ情報Itを取得する。タイヤ情報Itは、たとえば、空気圧センサ6から出力される空気圧Pや、タイヤの摩耗量などを含む。なお、タイヤの摩耗量は、たとえば、特開2008-143959や、特開2019-11048などに記載された公知の方法によって算出することが可能である。また、処理装置10は、記録処理P1において、カーブを走行中の車両の速度V、操舵角検出値θd、およびタイヤ情報Itをカーブの方向Dおよび曲率半径Rと関連付けてカーブデータとして記録する。さらに、処理装置10は、抽出処理P3において、速度Vと曲率半径Rとタイヤ情報Itが同等の右カーブデータ群と左カーブデータ群を抽出する。

このような構成により、本実施形態の処理装置10は、算出処理P4において、タイヤの空気圧Pや摩耗量を含むタイヤ情報Itが同等である右カーブデータと左カーブデータとを用いてオフセット量θoffを算出することができる。したがって、前述の実施形態１の処理装置10と同様の効果を奏することができるだけでなく、タイヤ情報Itを加味してオフセット量θoffの算出精度を向上させることができる。

［実施形態４］
次に、図１および図２を援用し、本開示に係る処理装置の実施形態４を説明する。本実施形態の処理装置10は、記録処理P1および抽出処理P3における処理内容が、前述の実施形態１の処理装置10と異なっている。本実施形態の処理装置10のその他の点は、前述の実施形態１の処理装置10と同様であるため、同様の部分には同一の符号を付して、説明を省略する。

本実施形態の処理装置10は、抽出処理P3において、車両が同一のカーブを同一の走行経路かつ同一の速度Vで右回りと左回りに走行した右カーブデータと左カーブデータを抽出する。このような右カーブデータと左カーブデータは、たとえば、車両により曲率半径Rが既知のテストコースを、同一の速度および同一の走行経路で逆方向に走行することによって取得することができる。また、処理装置10は、算出処理P4において、抽出処理P3で抽出された右カーブデータの操舵角検出値θdと、抽出処理P3で抽出された左カーブデータの操舵角検出値θdとの平均値を、オフセット量θoffとして算出する。

この構成により、前述の実施形態１と同様の効果を奏するだけでなく、処理装置10による演算を簡単にすることが可能になる。本実施形態は、たとえば、車両を出荷する前の作業工程の一部として実施することができる。

以上、図面を用いて本開示に係る処理装置の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。

5 操舵角センサ
10 処理装置
It タイヤ情報
P1 記録処理
P2 分類処理
P3 抽出処理
P4 算出処理
P5 補正処理
P7 テーブル作成処理
R 曲率半径
R(I) 曲率半径
R(O) 曲率半径
R(O)/R(I) 曲率半径比
T テーブル
V 速度
θd 操舵角検出値
θd(I) 操舵角検出値
θd(O) 操舵角検出値
θd(O)/θd(I) 操舵角比
θoff オフセット量

Claims (8)

1. 車両のステアリングの操舵角を検出する操舵角センサの操舵角検出値に基づいて、前記操舵角検出値のオフセット量を算出する処理装置であって、
   前記車両が走行する道路のカーブの方向および曲率半径ならびに前記車両の速度および前記操舵角検出値を取得して、前記カーブを走行中の前記車両の前記速度および前記操舵角検出値を前記カーブの方向および曲率半径と関連付けてカーブデータとして記録する記録処理と、
   前記カーブデータを前記方向に基づいて右カーブデータと左カーブデータに分類する分類処理と、
   関連性を有する前記右カーブデータと前記左カーブデータを抽出する抽出処理と、
   抽出された前記右カーブデータの前記操舵角検出値と、抽出された前記左カーブデータの前記操舵角検出値とに基づいて、前記オフセット量を算出する算出処理と、
   前記オフセット量に基づいて、前記操舵角検出値を補正する補正処理と、
   を実行する処理装置。
2. 前記分類処理において、複数の前記右カーブデータと複数の前記左カーブデータを前記速度および前記曲率半径に基づいて複数の右カーブデータ群と複数の左カーブデータ群に分類し、
   前記抽出処理において、前記速度と前記曲率半径が同等の前記右カーブデータ群と前記左カーブデータ群を抽出し、
   前記算出処理において、抽出された前記右カーブデータ群を構成する複数の前記右カーブデータの前記操舵角検出値の最頻値と、抽出された前記左カーブデータ群を構成する複数の前記左カーブデータの前記操舵角検出値の最頻値との平均値を、前記オフセット量として算出する、請求項１に記載の処理装置。
3. 前記抽出処理において、前記速度が同等で同一の前記カーブの内側の車線と外側の車線に対応する前記右カーブデータと前記左カーブデータをそれぞれ内側カーブデータと外側カーブデータとして抽出し、
   前記外側カーブデータと前記内側カーブデータの前記曲率半径の比である曲率半径比から、前記外側カーブデータと前記内側カーブデータの前記操舵角検出値の比である操舵角比を導出可能なテーブルを、同等の前記速度ごとに作成するテーブル作成処理をさらに実行し、
   前記算出処理において、前記テーブルを用いて前記曲率半径比から前記操舵角比を導出し、前記内側カーブデータの前記操舵角検出値に前記操舵角比を乗じて前記外側カーブデータの前記曲率半径に対応する前記操舵角検出値に変換し、前記外側カーブデータの前記操舵角検出値と、変換された前記内側カーブデータの前記操舵角検出値との平均値を前記オフセット量として算出する、請求項１に記載の処理装置。
4. 前記記録処理において、さらに前記車両のタイヤ情報を取得し、前記カーブを走行中の前記車両の前記速度、前記操舵角検出値、および前記タイヤ情報を前記カーブの前記方向および前記曲率半径と関連付けて前記カーブデータとして記録し、
   前記抽出処理において、前記速度と前記曲率半径と前記タイヤ情報が同等の前記右カーブデータ群と前記左カーブデータ群を抽出する、請求項２に記載の処理装置。
5. 前記抽出処理において、複数の前記右カーブデータ群と前記左カーブデータ群のデータ群対が抽出された場合に、各々の前記データ群対を構成する前記カーブデータの前記操舵角検出値が一定値になっている時間が最も長い前記データ群対を抽出する、請求項２の処理装置。
6. 前記抽出処理において前記速度が同等の前記右カーブデータと前記左カーブデータのデータ対が規定数に達するまで、前記記録処理と前記分類処理と前記抽出処理とを繰り返し実行し、前記抽出処理において前記データ対が規定数に達したら前記速度または前記操舵角検出値が一定値を維持する時間が最も長い前記データ対を抽出する、請求項３に記載の処理装置。
7. 前記記録処理において、前記速度の変化量または前記操舵角検出値の変化量が所定の範囲を超える前記カーブデータを除外することを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
8. 前記抽出処理において、前記車両が同一の前記カーブを同一の走行経路かつ同一の前記速度で右回りと左回りに走行した前記右カーブデータと前記左カーブデータを抽出し、
   前記算出処理において、抽出された前記右カーブデータの前記操舵角検出値と、抽出された前記左カーブデータの前記操舵角検出値との平均値を、前記オフセット量として算出する、請求項１に記載の処理装置。

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