专利名称：传感器偏移量估计装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对检测车辆的行驶信息的传感器的偏移量进行估计的偏移量估计装置。
背景技术：
作为以往的偏移量估计装置，例如公知有专利文献1所述的装置。在该传感器偏移量估计装置中，根据由车辆的车速和转向角估计出的左右加速度以及左右加速度传感器的出力值，实现对该左右加速度传感器中的距中立点(0点)位置的偏差、即偏移量进行估计。在先技术文献专利文献专利文献1 日本专利文献特开平8-136572号公报
发明内容
发明要解决的技术问题但是，在上述的传感器偏移量估计装置中，由于没有考虑到路面横向坡度(路面倾斜)的影响，因而例如即使偏移量发生了变动，也难以判断该变动是由路面横向坡度的误差引起的，还是由传感器的误差引起的。因而，可能无法对偏移量进行高精度地估计。因此，本发明要解决的技术问题是提供一种能够对传感器的偏移量进行高精度地估计的传感器偏移量估计装置。用于解决技术问题的手段为了解决上述技术问题，本发明中的传感器偏移量估计装置对检测车辆的行驶信息的传感器的偏移量进行估计，其特征在于，包括偏移量估计部，所述偏移量估计部基于所述车辆转弯时的考虑了路面横向坡度的运动方程式、和由所述传感器检测出的所述行驶信息，估计作为所述传感器的左右加速度传感器、转向角传感器以及横摆率传感器中的至少一个传感器的偏移量。在本发明的传感器偏移量估计装置中，即使当在具有路面横向坡度的道路上行驶时，也能够适当地考虑路面横向坡度，并估计作为传感器的左右加速度传感器、转向角传感器以及横摆率传感器中的至少一个的偏移量。即，根据本发明，能够高精度地估计传感器的
偏移量。此外，优选的是偏移量估计部将与所述车辆的横摆率相关的横摆率运算式和与所述车辆的滑移角相关的滑移角运算式作为所述运动方程式导出，并且基于所述车辆的轮胎周围的力的平衡方程式导出与所述车辆的自回正力矩相关的自回正力矩运算式，并且， 所述偏移量估计部根据所述横摆率运算式、所述滑移角运算式、所述自回正力矩运算式以及所述行驶信息，来估计所述左右加速度传感器、所述转向角传感器以及所述横摆率传感器的每一个的偏移量。通过如此构成偏移估计部，能够同时高精度地对左右加速度传感器、转向角传感器及横摆率传感器的每一个的偏移量进行估计。此外，优选的是偏移量估计部将与所述车辆的横摆率相关的横摆率运算式和与所述车辆的滑移角相关的滑移角运算式作为所述运动方程式导出，并且，所述偏移量估计部根据所述横摆率运算式、所述滑移角运算式以及所述行驶信息，来估计所述左右加速度传感器和所述转向角传感器的每一个的偏移量。此时，能够简化偏移量估计部中的运算。此外，优选的是偏移量估计部将与所述车辆的横摆率相关的横摆率运算式作为所述运动方程式导出，并且，所述偏移量估计部根据所述横摆率运算式和所述行驶信息，来估计所述左右加速度传感器的偏移量。此时，能够进一步简化偏移量估计部中的运算。此外，优选的是偏移量估计部具有偏移量修正部，所述偏移量修正部根据估计出的所述传感器的偏移量，来修正所设定的所述传感器的偏移量。此时，可对所设定的偏移量进行适当地修正。此时，优选的是偏移量修正部根据所述车辆的转向角、滑移角、横摆率以及所述路面横向坡度中的至少一个的程度，使所述修正中偏移量的变化率可变。这里，上述运动方程式的误差(以下称为“模型增益误差”)由于车辆的转向角、滑移角、横摆率以及路面横向坡度的程度而容易变动。从而，当通过偏移量修正部来修正偏移量时，如果使其变化率根据车辆的转向角、滑移角、横摆率以及路面横向坡度中至少一个的程度而可变，则能够抑制模型增益误差的影响，从而能够高精度地修正所设定的偏移量。此时，偏移量修正部在所述车辆转弯时使所述修正中偏移量的变化率比所述车辆直行时小，或者停止所述修正。当车辆转弯时，与车辆直行时相比模型增益误差增大。因而，通过这样使转弯时的变化率比直行时的变化率小、或者停止修正，能够抑制模型增益误差的影响，从而能够高精度地修正所设定的偏移量。发明效果根据本发明，能够高精度地估计传感器的偏移量。
图1是表示本发明第一实施方式中的传感器偏移量估计装置的框图；图2是表示图1的传感器偏移量估计装置的处理的流程图；图3是用于说明路面拱度量的图；图4是表示用于说明车辆的运动方程式的两轮模型的图；图5的(a)是用于说明轮胎周围的力的平衡方程式的立体图，(b)是用于说明轮胎周围的力的平衡方程式的侧视图，(c)是用于说明轮胎周围的力的平衡方程式的俯视图；图6是用于说明偏移量的修正的图；图7是表示加权系数映射的一例的图；图8是表示本发明第二实施方式中的传感器偏移量估计装置的框图；图9是表示本发明第三实施方式中的传感器偏移量估计装置的框图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行具体说明。另外，以下的说明中，对相同或者相当的元件标注相同符号，并省略重复的说明。顺便说明，加在标记上的表示修正前的值，加在标记上的“_”表示平均值，加在标记上的“ ”表示修正后的值。为了方便记载，这些“ ~ ”、“_”、“ ”有时被加在标记的右上。(第一实施方式)首先，对本发明的第一实施方式进行说明。图1是表示本发明第一实施方式中的传感器偏移量估计装置的框图。如图1所示，传感器偏移量估计装置1被搭载在汽车等车辆X上。该传感器偏移量估计装置1对检测与车辆X的行驶有关的行驶信息的传感器2的偏移量进行估计并进行修正(学习)。传感器2包括左右加速度传感器3、转向角传感器4、横摆率传感器5、滑移角传感器6、以及自回正力矩(Self Aligning Torque 通称为“SAT”)传感器7。左右加速度传感器3检测车辆X的横G、即左右加速度g\。转向角传感器4检测车辆X的转向角δ'。横摆率传感器5检测车辆X的横摆率γ ~。滑移角传感器6检测车辆X的滑移角β_。这里的滑移角传感器6例如根据通过接受出射的光等而获得的对地车速，来检测滑移角β ηκ。SAT传感器7检测自回正Th。这里的SAT传感器7根据基于动力转向的力矩和基于驾驶员的力矩，来检测自回正力矩Th。这里，传感器偏移量估计装置1包括传感器修正运算部8。传感器修正运算部8例如由包括CPU、ROM及RAM等的ECU (Electronic Control Unit，电子控制单元)构成。该传感器修正运算部8与传感器2相连接，被输入由该传感器2检测出的行驶信息(以下也称为“传感器值”)。该传感器修正运算部8根据车辆X转弯时的考虑了路面拱度(路面横向坡度)的运动方程式、车辆X的轮胎周围的力的平衡方程式和由传感器2检测到的传感器值，对左右加速度传感器3、转向角传感器4及横摆率传感器5各自的偏移量进行估计并修正。然后， 作为修正后的传感器值，输出修正后左右加速度& teue、修正后转向角\ 、以及修正后横摆率Ytem (具体见后述)。接着，参照图2所示的流程图，对如上那样构成的传感器偏移量估计装置1的动作进行说明。在本实施方式的传感器偏移量估计装置1中，在车辆X的行驶过程中执行以下处理。即，首先，例如利用相机或GPS (Global Positioning System，全球定位系统)，来判定车辆X行驶的道路形状是否是直线(或者接近直线)(Si)。具体而言，检测道路的曲率或车辆X的横摆角，并判定它们是否为一定值以下。并且，判定车辆X的行驶状态是否处于稳定地直行的状态(或者接近直行)(S2)。 具体而言，判定由转向角传感器4和横摆率传感器5检测出的转向角δ~和横摆率γ-是否处于一定区域内。另外，在上述S2中，也可以将转向角δ ~和横摆率γ ~经高通滤波器滤波后的值是否处于一定区域内作为判定条件。接着，当上述Sl、S2中为“是(YES)，，时，在传感器修正运算部8中，根据车辆X转弯时的考虑了路面拱度的运动方程式、车辆X的轮胎周围的力的平衡方程式、各传感器3 7检测出的左右加速度g~y、转向角δ、横摆率Υ、滑移角β 以及自回正力矩Thtem，来估计传感器3 5的偏移量(S； )。这里的传感器修正运算部8中，如以下那样获得运算式被作为“考虑了路面拱度的运动方程式”和“轮胎周围的力的平衡方程式”而取入。
[考虑了路面拱度的运动方程式]如图3所示，对于以横摆率Y在路面拱度道路10上转弯行驶的车辆X来说，由于其上作用了车辆χ的重力mg、来自路面拱度道路10的反力R、离心力mV γ、以及左右加速度 &，因而路面拱度量Y可由下式(1)来估计。[数1]Y = m(Vy+gy)— (1)其中，Y 路面拱度量，m 车辆X的质量，V :车速，、横摆率，gy 左右加速度。从而，例如当表示成图4的两轮模型时，车辆X转弯时的考虑了路面拱度的运动方程式可由下式( 来表示。[数2]
权利要求
1.一种传感器偏移量估计装置，对检测车辆的行驶信息的传感器的偏移量进行估计， 其特征在于，包括偏移量估计部，所述偏移量估计部基于所述车辆转弯时的考虑了路面横向坡度的运动方程式、和由所述传感器检测出的所述行驶信息，估计作为所述传感器的左右加速度传感器、转向角传感器以及横摆率传感器中的至少一个传感器的偏移量。
2.如权利要求1所述的传感器偏移量估计装置，其特征在于，所述偏移量估计部将与所述车辆的横摆率相关的横摆率运算式和与所述车辆的滑移角相关的滑移角运算式作为所述运动方程式导出，并且基于所述车辆的轮胎周围的力的平衡方程式导出与所述车辆的自回正力矩相关的自回正力矩运算式，并且，所述偏移量估计部根据所述横摆率运算式、所述滑移角运算式、所述自回正力矩运算式以及所述行驶信息，来估计所述左右加速度传感器、所述转向角传感器以及所述横摆率传感器的每一个的偏移量。
3.如权利要求1所述的传感器偏移量估计装置，其特征在于，所述偏移量估计部将与所述车辆的横摆率相关的横摆率运算式和与所述车辆的滑移角相关的滑移角运算式作为所述运动方程式导出，并且，所述偏移量估计部根据所述横摆率运算式、所述滑移角运算式以及所述行驶信息，来估计所述左右加速度传感器和所述转向角传感器的每一个的偏移量。
4.如权利要求1所述的传感器偏移量估计装置，其特征在于，所述偏移量估计部将与所述车辆的横摆率相关的横摆率运算式作为所述运动方程式导出，并且，所述偏移量估计部根据所述横摆率运算式和所述行驶信息，来估计所述左右加速度传感器的偏移量。
5.如权利要求1至4中任一项所述的传感器偏移量估计装置，其特征在于，所述偏移量估计部具有偏移量修正部，所述偏移量修正部根据估计出的所述传感器的偏移量，来修正所设定的所述传感器的偏移量。
6.如权利要求5所述的传感器偏移量估计装置，其特征在于，所述偏移量修正部根据所述车辆的转向角、滑移角、横摆率以及所述路面横向坡度中的至少一个的程度，使所述修正中偏移量的变化率可变。
7.如权利要求6所述的传感器偏移量估计装置，其特征在于，所述偏移量修正部在所述车辆转弯时使所述修正中偏移量的变化率比所述车辆直行时小，或者停止所述修正。
全文摘要
本发明提供一种能够高精度地估计传感器的偏移量的传感器偏移量估计装置。在传感器偏移量估计装置(1)中，传感器修正运算部(8)基于车辆(X)时考虑了路面拱度的运动方程式和由传感器(2)检测出的行驶信息，来估计左右加速度传感器(3)、转向角传感器(4)以及横摆率传感器(5)的各偏移量。从而，即使当在具有路面拱度的道路上行驶时，也能够高精度地估计这些传感器(3～5)的各偏移量。
文档编号B60W40/06GK102481937SQ20098015971
公开日2012年5月30日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者清水政行 申请人:丰田自动车株式会社