特許 7593257 加速度検出装置および取付角検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】加速度検出装置および取付角検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01P 21/00 20060101AFI20241126BHJP

【ＦＩ】

G01P21/00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021121108

(22)【出願日】2021-07-22

(65)【公開番号】P2023016630

(43)【公開日】2023-02-02

【審査請求日】2024-04-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】陳 超

(72)【発明者】

【氏名】吉田 直記

【審査官】井亀 諭

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／１７１２２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２０９１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７４１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１４７６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０６４７９０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｐ １５／００－２１／０２

Ｇ０１Ｃ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに直交する第１検出軸（ｓｘ）と第２検出軸（ｓｙ）を少なくとも有する加速度センサ（２０）を備え、車両（１）に搭載される加速度検出装置（１０）であって、
車両前後方向軸（ｂｘ）または車両幅方向軸（ｂｙ）のいずれかである車両基準軸と、前記第１検出軸と前記第２検出軸との間に設定した仮想線（ＶＬ）との間の角度であるヨー取付角（Δθ）が±１５度以下になるように、前記加速度センサは前記車両に配置され、
前記車両に、車両幅方向の加速度が生じ、かつ、車両前後方向は低加減速である状態で、第１検出軸方向の加速度と、第２検出軸方向の加速度とを、前記加速度センサから取得する取得部（３１）と、
前記車両に、前記車両幅方向の加速度が生じ、かつ、前記車両前後方向には加速度が生じていない状態を想定し、かつ、前記ヨー取付角のｔａｎ値が前記ヨー取付角に近似できることを利用して導出した式であって、前記第１検出軸方向の加速度と前記第２検出軸方向の加速度とから前記ヨー取付角を算出する角度算出式と、前記取得部が取得した前記第１検出軸方向の加速度と前記第２検出軸方向の加速度とから、前記ヨー取付角を算出する取付角算出部（３７、２３７）と、を備える加速度検出装置。

【請求項2】

前記仮想線は、前記第１検出軸と前記第２検出軸とを２等分する線である、請求項１に記載の加速度検出装置。

【請求項3】

前記加速度センサの出力信号とは別のカーブ走行判断信号に基づいて、前記車両がカーブ走行しているか否かを判断し、前記車両の車速変化から車両前後方向は低加減速状態であるか否かを判断するカーブ低加減速判断部（３６）を備え、
前記取付角算出部は、前記カーブ低加減速判断部が、前記車両がカーブ走行かつ低加減速状態であると判断したことに基づいて、前記ヨー取付角を算出する、請求項１または２に記載の加速度検出装置。

【請求項4】

前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記車両がカーブ走行かつ車両前後方向は低加減速状態であるか否かを判断するカーブ低加減速判断部（２３６）を備え、
前記取付角算出部は、前記カーブ低加減速判断部が、前記車両がカーブ走行かつ前記低加減速状態であると判断したことに基づいて、前記ヨー取付角を算出する、請求項１または２に記載の加速度検出装置。

【請求項5】

前記カーブ低加減速判断部は、前記加速度センサの出力信号とは別のカーブ走行判断信号に基づいて、前記車両がカーブ走行しているか否かを判断する、請求項４に記載の加速度検出装置。

【請求項6】

互いに直交する第１検出軸（ｓｘ）と第２検出軸（ｓｙ）を少なくとも有し、車両に搭載される加速度センサ（２０）の取付角を検出する取付角検出方法であって、
車両前後方向軸（ｂｘ）または車両幅方向軸（ｂｙ）のいずれかである車両基準軸と、前記第１検出軸と前記第２検出軸との間に設定した仮想線（ＶＬ）との間の角度であるヨー取付角（Δθ）が±１５度以下になるように、前記加速度センサは前記車両に配置され、
前記車両に、車両幅方向の加速度が生じ、かつ、車両前後方向は低加減速である状態で、第１検出軸方向の加速度と、第２検出軸方向の加速度とを、前記加速度センサから取得し、
前記車両に、前記車両幅方向の加速度が生じ、かつ、前記車両前後方向には加速度が生じていない状態を想定し、かつ、前記ヨー取付角のｔａｎ値が前記ヨー取付角に近似できることを利用して導出した式であって、前記第１検出軸方向の加速度と前記第２検出軸方向の加速度とから前記ヨー取付角を算出する角度算出式と、取得した前記第１検出軸方向の加速度と前記第２検出軸方向の加速度とから、前記ヨー取付角を算出する、取付角検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

加速度検出装置、および、加速度センサの取付角を検出する取付角検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、θｙ＝ｓｉｎ^－１（－Ａ_ＳＹ／Ａ_ＢＸ）により、車両前後方向軸とセンサｘ軸とのなす角（以下、ヨー取付角θｙ）を算出する技術が開示されている。上記式において、Ａ_ＳＹは加速度センサが検出したセンサｙ軸方向の加速度であり、Ａ_ＢＸは車両前方向の加速度である。車両前後方向の加速度Ａ_ＢＸは、車両が水平面上を直進して走行しているときに速度センサが検出した車両前後方向の速度変化から算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－４５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

筐体に加速度センサが固定されているので、特許文献１に開示された技術により、加速度センサのヨー取付角θｙも決定できる。しかし、車両前後方向の加速度Ａ_ＢＸを、車両が水平面上を直進して走行しているときに速度センサが検出した車両前後方向の速度変化から算出する必要がある。したがって、車両が走行している路面が傾斜している場合など、車両や加速度センサが水平面に対して傾斜している場合には、ヨー取付角θｙの算出精度が低下する。

【0005】

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、加速度センサの取付角を精度よく検出できる加速度検出装置および取付角検出方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的態様との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。

【0007】

上記目的を達成するための加速度検出装置に係る１つの開示は、
互いに直交する第１検出軸（ｓｘ）と第２検出軸（ｓｙ）を少なくとも有する加速度センサ（２０）を備え、車両（１）に搭載される加速度検出装置（１０）であって、
車両前後方向軸（ｂｘ）または車両幅方向軸（ｂｙ）のいずれかである車両基準軸と、第１検出軸と第２検出軸との間に設定した仮想線（ＶＬ）との間の角度であるヨー取付角（Δθ）が±１５度以下になるように、加速度センサは車両に配置され、
車両に、車両幅方向の加速度が生じ、かつ、車両前後方向は低加減速である状態で、第１検出軸方向の加速度と、第２検出軸方向の加速度とを、加速度センサから取得する取得部（３１）と、
車両に、車両幅方向の加速度が生じ、かつ、車両前後方向には加速度が生じていない状態を想定し、かつ、ヨー取付角のｔａｎ値がヨー取付角に近似できることを利用して導出した式であって、第１検出軸方向の加速度と第２検出軸方向の加速度とからヨー取付角を算出する角度算出式と、取得部が取得した第１検出軸方向の加速度と第２検出軸方向の加速度とから、ヨー取付角を算出する取付角算出部（３７、２３７）と、を備える加速度検出装置である。

【0008】

加速度センサが上記のように配置されており、かつ、車両前後方向には加速度がしょうじていない状態であるとし、かつ、ヨー取付角のｔａｎ値がヨー取付角に近似できることを利用すると、第１検出軸方向の加速度と第２検出軸方向の加速度とからヨー取付角を算出する角度算出式を導出できる。

【0009】

そこで、取付角算出部は、車両幅方向には加速度が生じ、かつ、車両前後方向は低加速度である状態で取得部が取得した第１検出軸方向の加速度および第２検出軸方向の加速度と、上記角度算出式から、ヨー取付角を算出する。

【0010】

角度算出式は、車両幅方向の加速度が生じ、かつ、車両前後方向には加速度が生じていない状態を想定して導出した式である。車両が車両幅方向に傾斜しているとき、第１検出軸および第２検出軸には、車両の車両幅方向の傾斜に起因する加速度が加わる。しかし、角度算出式は、車両幅方向の加速度が生じることを想定した式である。したがって、車両が走行している路面が車両幅方向に傾斜しているなどにより、加速度センサの第１検出軸と第２検出軸が水平面に対して車両幅方向に傾斜していても、ヨー取付角の算出精度が低下してしまうことが抑制される。

【0011】

上記目的を達成するための取付角検出方法に係る１つの開示は、
互いに直交する第１検出軸（ｓｘ）と第２検出軸（ｓｙ）を少なくとも有し、車両に搭載される加速度センサ（２０）の取付角を検出する取付角検出方法であって、
車両前後方向軸（ｂｘ）または車両幅方向軸（ｂｙ）のいずれかである車両基準軸と、第１検出軸と第２検出軸との間に設定した仮想線（ＶＬ）との間の角度であるヨー取付角（Δθ）が±１５度以下になるように、加速度センサは車両に配置され、
車両に、車両幅方向の加速度が生じ、かつ、車両前後方向は低加減速である状態で、第１検出軸方向の加速度と、第２検出軸方向の加速度とを、加速度センサから取得し、
車両に、車両幅方向の加速度が生じ、かつ、車両前後方向には加速度が生じていない状態を想定し、かつ、ヨー取付角のｔａｎ値がヨー取付角に近似できることを利用して導出した式であって、第１検出軸方向の加速度と第２検出軸方向の加速度とからヨー取付角を算出する角度算出式と、取得した第１検出軸方向の加速度と第２検出軸方向の加速度とから、ヨー取付角を算出する、取付角検出方法である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】加速度センサ２０が備えるｓｘ軸とｓｙ軸の向きを示す図。

【図2】加速度センサ２０が備えるｓｚ軸の向きを示す図。

【図3】加速度検出装置１０の構成を示す図。

【図4】角度算出式を導出する過程の式を示す図。

【図5】第１実施形態においてヨー取付角Δθを算出するまでの処理の流れを示す図。

【図6】第２実施形態の加速度検出装置２１０の構成を示す図。

【図7】第２実施形態で用いる角度算出式を示す図。

【図8】第２実施形態においてヨー取付角Δθを算出するまでの処理の流れを示す図。

【図9】Ａ_ｓｘ＋Ａ_ｓｙとＡ_ｓｘ－Ａ_ｓｙによる加速度Ａの方向を示す図。

【図10】第３実施形態の加速度センサ２０の取り付け向きを示す図。

【図11】第３実施形態で用いる角度算出式を導出する過程の式を示す図。

【図12】第４実施形態の加速度センサ２０の取り付け向きを示す図。

【図13】第４実施形態で用いる角度算出式を導出する過程の式を示す図。

【図14】第５実施形態の加速度センサ２０の取り付け向きを示す図。

【図15】第５実施形態で用いる角度算出式を導出する過程の式を示す図。

【図16】第６実施形態で用いる角度算出式を導出する過程の式を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜第１実施形態＞
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の加速度検出装置１０（図３参照）が備える加速度センサ２０のｓｘ軸とｓｙ軸の向きを示す図である。加速度センサ２０は車両１に搭載される。車両１の前後方向をｂｘ方向、車両１の車両幅方向をｂｙ方向とする。ｂｘ方向を示す軸をｂｘ軸、ｂｙ方向を示す軸をｂｙ軸と記載することもある。ｂｘ軸は車両前後方向軸、ｂｙ軸は車両幅方向軸である。また、図２に示すように、車両１の上下方向をｂｚ方向とする。ｂｚ方向を示す軸をｂｚ軸と記載することもある。

【0014】

加速度センサ２０が備えるｓｘ軸とｓｙ軸は、加速度センサ２０が加速度Ａを検出する方向を示す軸である。第１検出軸であるｓｘ軸と第２検出軸であるｓｙ軸は同一平面内にあり、かつ、互いに直交している。加速度センサ２０は、図２に示すようにｓｚ軸も備える。ｓｚ軸は、ｓｘ軸、ｓｙ軸と直交する軸である。加速度センサ２０は、これら３軸方向の加速度Ａをそれぞれ検出する。

【0015】

また、図１、図２に示すように、各軸方向の加速度を「Ａ」に軸を示す添字を付して示す。したがって、加速度Ａ_ｂｘ、Ａ_ｂｙ、Ａ_ｂｚは、それぞれ、ｂｘ軸、ｂｙ軸、ｂｚ軸方向の加速度Ａを示す。加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙ、Ａ_ｓｚは、それぞれ、ｓｘ軸方向（すなわち第１検出軸方向）の加速度Ａ、ｓｙ軸方向（すなわち第２検出軸方向）の加速度Ａ、ｓｚ軸方向の加速度Ａを示す。

【0016】

ｓｘ軸、ｓｙ軸は、車両１の前後方向および左右方向を含む車両平面に沿って配置されている。車両平面は、ｂｘ軸およびｂｙ軸を含む平面である。ただし、加速度センサ２０のｓｘ軸、ｓｙ軸を含む平面（以下、センサ平面）が完全に車両平面に平行になるように、加速度センサ２０を、その加速度センサ２０が収容される筐体などを介して車両１に取り付けることは困難である。センサ平面と車両平面が略平行であれば、センサ平面は車両平面に沿っていると言える。ただし、センサ平面と車両平面とが平行でない場合、ｂｚ軸とｓｚ軸とが一致しないことになる。

【0017】

そこで、加速度センサ２０を車両１に取り付けた後、ｂｚ軸とｓｚ軸とのずれを検出して、車両制御においては、加速度Ａ_ｓｚを補正して用いる。ｂｚ軸とｓｚ軸とのずれは、重力ベクトルの方向とｓｚ軸とのずれを検出することで検出できる。

【0018】

加速度センサ２０のｓｘ軸およびｓｙ軸も、厳密に、車両１の所定方向に合わせて取り付けることは困難である。しかし、ｂｚ軸とｓｚ軸とのずれとは異なり、ｓｘ軸とｂｘ軸とのずれ、および、ｓｙ軸とｂｙ軸とのずれは、重力ベクトルを利用して検出することは困難である。

【0019】

そこで、本実施形態の加速度検出装置１０は、加速度センサ２０のｓｘ軸、ｓｙ軸との間に仮想線ＶＬを設定する。本実施形態の仮想線ＶＬは、ｓｘ軸、ｓｙ軸と同一平面内でｓｘ軸とｓｙ軸との間を２等分する。加速度センサ２０は、ｂｘ軸を車両基準軸とし、仮想線ＶＬとｂｘ軸との間の角度（以下、ヨー取付角）Δθが、±１５°以下になるように車両１に取り付ける。

【0020】

ヨー取付角Δθが０°になるように加速度センサ２０を車両１に取り付けることは困難であっても、ヨー取付角Δθが±１５°以下になるように加速度センサ２０を車両１に取り付けることは容易である。そして、ヨー取付角Δθが±１５°以下になるように加速度センサ２０を車両１に取り付けることで、以下に説明するように、ヨー取付角Δθを容易に算出することができる。ヨー取付角Δθが算出できれば、ｓｘ軸やｓｙ軸の方向も算出できる。

【0021】

〔加速度検出装置１０の構成〕
図３に加速度検出装置１０の構成を示す。加速度検出装置１０は、加速度センサ２０と演算装置３０とを備えている。図３には、演算装置３０が備える構成のうち、ヨー取付角Δθを算出する構成を主として示しており、ヨー取付角Δθを算出する構成とは関係ない構成は省略している。

【0022】

演算装置３０は、プロセッサ、不揮発性メモリ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えたコンピュータにより実現できる。また、演算装置３０は、プロセッサに加えてハードウェア論理回路を備えていてもよい。不揮発性メモリには、汎用的なコンピュータを演算装置３０として作動させるためのプログラムが格納されている。プロセッサが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、不揮発性メモリに記憶されたプログラムを実行することで、演算装置３０は、図３に示す各部としての機能を実現する。また、演算装置３０が図３に示す各部として機能する場合、上記プログラムに対応する取付角検出方法が実行されることを意味する。

【0023】

図３に示すように、演算装置３０は、取得部３１、カーブ低加減速判断部３６、取付角算出部３７として機能する。取得部３１は、加速度センサ２０から、３軸の加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙ、Ａ_ｓｚを示す信号を取得する。取得部３１は、取得した加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙ、Ａ_ｓｚを示す信号を車両制御装置４へ逐次出力する。車両制御装置４は、車両１に生じる加速度Ａ、角加速度などに基づいて、車両１の加減速を制御する装置である。

【0024】

取得部３１は、ローパスフィルタ３２、３３を備えている。ローパスフィルタ３２は、加速度センサ２０から取得した加速度Ａ_ｓｘを示す信号の低周波成分を通過させる。ローパスフィルタ３３は、加速度センサ２０から取得した加速度Ａ_ｓｙを示す信号の低周波成分を通過させる。ローパスフィルタ３２、３３は、加速度Ａを示す信号からノイズ成分を除去するために備えられている。ローパスフィルタ３２、３３は、それぞれ信号を、カーブ低加減速判断部３６と取付角算出部３７に出力する。

【0025】

カーブ低加減速判断部３６は、車両１が、カーブ走行中、かつ、低加減速状態であるかどうかを判断する。カーブ低加減速判断部３６には、ステアリングセンサ２の検出値と、ジャイロセンサ３のヨー角速度検出値が入力される。これらステアリングセンサ２の検出値と、ジャイロセンサ３のヨー角速度検出値は、車両１がカーブ走行中であるかどうかを判断するためのカーブ走行判断信号である。なお、カーブ走行判断信号として、ステアリングセンサ２の検出値およびジャイロセンサ３の検出値のいずれか一方のみがカーブ低加減速判断部３６に入力されるようになっていてもよい。また、図３では、ジャイロセンサ３は、加速度検出装置１０が備えていない構成として示しているが、ジャイロセンサ３を加速度検出装置１０が備える加速度センサ２０と一体構成としてもよい。

【0026】

カーブ低加減速判断部３６には、車速センサ５から車両１の車速を示す信号も入力される。カーブ低加減速判断部３６は、車速変化から加速度Ａを算出する。この加速度Ａは、車両１の進行方向への加速度Ａを意味する。カーブ低加減速判断部３６は、車速の時間変化から算出した加速度Ａをもとに、車両１が低加減速状態であるか否かを判断する。低加減速状態であるかどうかは、車両１の加速度Ａが、事前に設定した低加減速度範囲内であるかどうかで判断する。低加減速度範囲は、後述する（６）式、（７）式が成り立つかどうかという観点で決定する範囲であり、実験等に基づき事前に設定しておく範囲である。

【0027】

取付角算出部３７は、ローパスフィルタ３２、３３が出力した加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙを示す信号、および、次に説明する角度算出式を用いて、ヨー取付角Δθを算出する。取付角算出部３７は、算出したヨー取付角Δθを車両制御装置４に出力する。車両制御装置４は、ヨー取付角Δθを用いて、取得部３１が出力する加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙを補正して車両制御に用いる。

【0028】

〔角度算出式〕
次に、角度算出式について説明する。本実施形態では、図４に示す（１）式を角度算出式として用いる。この（１）式の導出方法を以下に説明する。図１に示す幾何的関係より、図４に示す（２）式、（３）式が成立する。

【0029】

（２）式と（３）式の左辺同士および右辺同士を加算し、右辺を、加法定理を使って変形すると（４）式が得られる。また、（２）式の左辺と右辺から、（３）式の左辺と右辺をそれぞれ減算し、右辺を、加法定理を使って変形すると（５）式が得られる。（１）式に示す角度算出式は、車両１がカーブを定速走行中である場合など、車両前後方向の加速度Ａ_ｂｘが、車両幅方向の加速度Ａ_ｂｙよりも十分に小さいことを想定としている。換言すれば、角度算出式は、車両前後方向の加速度Ａ_ｂｘが実質的に生じていないと見なせる小さい加速度Ａである状態を想定としている。この想定を（４）式、（５）式に当てはめると、（４）式、（５）式において、かっこ内の第１項は消去でき、（６）式と（７）式が得られる。（６）式と（７）式を用いると、さらに（８）式に示す計算ができる。

【0030】

本実施形態では、ヨー取付角Δθが±１５°以下になるように加速度センサ２０が取り付けられている。ヨー取付角Δθが±１５°以下であれば、ｔａｎθ≒θ（ｒａｄ）と近似できる。ｔａｎ（１５π／１８０）は約０．２５９であり、１５°は０．２６１（ｒａｄ）だからである。式８にｔａｎθ≒θを適用すると（１）式が得られる。

【0031】

〔処理の流れ〕
図５に、ヨー取付角Δθを算出するまでの処理の流れを示している。図５に示す処理は、ヨー取付角Δθを算出していない場合に、車両１の走行時に実行することができる。あるいは、ヨー取付角Δθを算出していても、ヨー取付角Δθを算出してから一定期間を経過した場合に、車両１の走行時に実行するようにしてもよい。

【0032】

Ｓ１０では、カーブ低加減速判断部３６が、ステアリングセンサ２の検出値およびジャイロセンサ３のヨー角速度検出値の一方または両方を用いて、車両１がカーブ走行しているか否かを判断する。ステアリングセンサ２の検出値が、ステアリング角がカーブ走行を示す角度閾値以上であることを示していれば、車両１がカーブ走行していると判断することができる。また、ヨー角速度検出値が、ヨー角速度が角速度閾値以上を示している場合に、車両１がカーブ走行していると判断してもよい。上記角度閾値および角速度閾値は事前に設定する値である。

【0033】

Ｓ１０の判断結果がＮＯであれば、このＳ１０の判断を繰り返す。Ｓ１０の判断結果がＹＥＳであればＳ２０に進む。Ｓ２０では、カーブ低加減速判断部３６が、車速の時間変化から加速度Ａを算出する。そして、この加速度Ａをもとに、車両１が定速走行中であるか否かを判断する。車速から算出した加速度Ａが、事前に設定した低加減速度範囲内であれば、車両１は定速走行中であると判断する。この判断は、車両１が低加減速状態であるかを判断しているとも言える。Ｓ２０の判断結果がＮＯであればＳ１０に戻る。Ｓ２０の判断結果がＹＥＳであればＳ３０に進む。

【0034】

Ｓ３０では、取得部３１が加速度センサ２０から加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙを取得する。Ｓ４０では、カーブ低加減速判断部３６が、Ｓ３０で取得した加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙを（１）式に代入してヨー取付角Δθを算出する。

【0035】

Ｓ５０では、取付角算出部３７が、Ｓ４０で算出したヨー取付角Δθが規格外であるか否かを判断する。たとえば、Ｓ４０で算出したヨー取付角Δθが±１５°の範囲外であれば、ヨー取付角Δθは規格外であると判断する。Ｓ５０の判断結果がＹＥＳであればＳ１０に戻る。Ｓ５０の判断結果がＹＥＳであればＳ６０に進む。

【0036】

Ｓ６０では、取付角算出部３７が、Ｓ４０で算出されたヨー取付角Δθを蓄積する。Ｓ７０では、取付角算出部３７が、蓄積したヨー取付角Δθが一定数になったか否かを判断する。Ｓ７０の判断結果がＮＯであればＳ１０に戻る。Ｓ１０の判断結果がＹＥＳであればＳ８０に進む。一定数は、事前に決定しておく値であり、Ｓ８０の統計処理において必要とされる精度が確保できるようにするための数である。

【0037】

Ｓ８０では、取付角算出部３７は、Ｓ６０にて蓄積したデータを統計処理してヨー取付角Δθを算出する。統計処理の一例は、蓄積したヨー取付角Δθの最頻値を採用することができる。また、統計処理の他の例は、横軸をＡ_ｓｘ－Ａ_ｓｙとし、縦軸をＡ_ｓｘ＋Ａ_ｓｙとする点をプロットし、この点の近似直線を算出することである。（１）式より、この近似直線の傾きはヨー取付角Δθになる。取付角算出部３７は、統計処理して得られたヨー取付角Δθを車両制御装置４へ出力する。

【0038】

車両制御装置４は、ヨー取付角Δθをもとにｓｘ軸およびｓｙ軸の向きを算出することができる。なお、演算装置３０がｓｘ軸およびｓｙ軸の向きも算出して車両制御装置４へ出力してもよい。

【0039】

以上、説明した第１実施形態では、ｓｘ軸とｓｙ軸との間に仮想線ＶＬを設定する。車両前後方向の加速度Ａ_ｂｘが車両幅方向の加速度Ａ_ｂｙよりも十分に小さいとすると、仮想線ＶＬと車両前後方向軸であるｂｘ軸との間のヨー取付角Δθを算出する角度算出式（（１）式）を導出できる。

【0040】

角度算出式は、車両幅方向の加速度Ａ_ｂｙが生じ、かつ、車両前後方向には加速度Ａ_ｂｘが生じていない状態を想定して導出した式である。車両１が車両幅方向に傾斜しているとき、ｓｘ軸およびｓｙ軸には、車両１の車両幅方向の傾斜に起因する加速度Ａが加わる。しかし、角度算出式は、車両幅方向の加速度Ａが生じることを想定した式である。したがって、車両１が走行している路面が車両幅方向に傾斜しているなどにより、加速度センサ２０のｓｘ軸とｓｙ軸が水平面に対して車両幅方向に傾斜していても、ヨー取付角Δθの算出精度が低下してしまうことが抑制される。

【0041】

仮想線ＶＬはｓｘ軸とｓｙ軸との間を２等分する。仮想線ＶＬとｂｘ軸との間のヨー取付角Δθが±１５°以下になるように加速度センサ２０を取り付けると、ｓｘ軸とｓｙ軸は、ともにｂｘ軸との角度が４５°に近くなる。これにより、（１）式に代入するＡｓｘ、Ａｓｙの一方が極端に小さくなってしまうことを抑制できるので、より精度よくヨー取付角Δθを算出できる。

【0042】

また、加速度検出装置１０はカーブ低加減速判断部３６を備えている。このカーブ低加減速判断部３６が、車両１はカーブ走行状態かつ低加減速状態でないと判断した場合の加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙは、ヨー取付角Δθを算出するためのデータとして用いない。この処理によっても、精度よくヨー取付角Δθを算出できる。

【0043】

また、カーブ低加減速判断部３６が、車両１がカーブ走行状態であるかどうかを判断するカーブ走行判断信号は、ステアリングセンサ２の検出値とジャイロセンサ３のヨー角速度検出値である。また、車両１が定速走行中であるかは車速を微分して得られる加速度から判断する。よって、加速度センサ２０が異常な値を検出する状態になっていたとしても、誤って、その異常な値を使ってヨー取付角Δθを算出してしまうことを抑制できる。

【0044】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

【0045】

図６に、第２実施形態の加速度検出装置２１０の構成を示す。加速度検出装置２１０は、カーブ低加減速判断部２３６が実行する処理が、第１実施形態のカーブ低加減速判断部３６と相違する。カーブ低加減速判断部２３６は、車両１がカーブ走行しているかは、カーブ低加減速判断部３６と同様、ステアリングセンサ２の検出値とジャイロセンサ３のヨー角速度検出値の少なくとも一方を用いて判断する。しかし、低加減速状態であるかどうかは、加速度センサ２０が検出した加速度Ａを用いて判断する。したがって、カーブ低加減速判断部２３６は、車速センサ５からの信号を取得しない。また、第２実施形態では、取付角算出部２３７が用いる角度算出式が第１実施形態と相違する。

【0046】

〔角度算出式〕
次に、第２実施形態で用いる角度算出式について説明する。第２実施形態では、図７に示す（９）式を角度算出式として用いる。この（９）式の導出方法を以下に説明する。図４に示す（５）式において、第１実施形態と同様、Ａ_ｂｙ＝０とする。また、ヨー取付角Δθが±１５°以下であれば、ｃｏｓθ≒１（ｒａｄ）と近似できる。これらのことから、図４に示す（５）式から、（９）式の左側の式が得られる。また、図１に示す幾何的関係より、図７に示す（１０）式が成立する。（１０）式を変形すると、（９）式の右側の式が得られる。

【0047】

なお、（９）式は２つの式としているが、左側の式により、右側の式のＡ_ｂｙを消去すると、（９）式を（１１）式に示す１つの式にまとめることもできる。（１１）式から分かるように、（９）式の角度算出式も、加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙからヨー取付角Δθを算出できることが分かる。

【0048】

図８に、第２実施形態においてヨー取付角Δθを算出するまでの処理の流れを示す。図８は、図５のＳ２０を備えておらず、代わりにＳ３１を実行する。Ｓ３１では、カーブ低加減速判断部２３６が、Ｓ３０で取得した加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙをもとに、Ａ_ｓｘ＋Ａ_ｓｙがＡ_ｓｘ－Ａ_ｓｙよりも十分に小さいか否か判断する。図９に示すように、Ａ_ｓｘ＋Ａ_ｓｙは車両前後方向の加速度Ａを代用する値であり、Ａ_ｓｘ－Ａ_ｓｙは車両幅方向の加速度Ａを代用する値である。Ｓ３１は、加速度Ａ_ｂｙがあり、加速度Ａ_ｂｘがほぼゼロであるか否か、つまり、車両１が、カーブを定速走行しているかを判断している。

【0049】

角度算出式は加速度Ａ_ｂｘがゼロであるとして算出した式であるので、角度算出式に代入するデータを取得する際にも、加速度Ａ_ｂｘがゼロに近い値であるかどうかを判断するのである。Ｓ３１の判断の具体例として、Ａ_ｓｘ－Ａ_ｓｙがＡ_ｓｘ＋Ａ_ｓｙよりも所定値以上大きければ、Ｓ３１の判断結果をＹＥＳとすることができる。また、Ａ_ｓｘ－Ａ_ｓｙがＡ_ｓｘ＋Ａ_ｓｙの所定倍（たとえば８倍）以上であればＳ３１の判断結果をＹＥＳとするようにしてもよい。

【0050】

また、Ａ_ｓｘ＋Ａ_ｓｙに代えてＡ_ｓｘｃｏｓα＋Ａ_ｓｙｃｏｓ（π／２－α）を用い、Ａ_ｓｘ－Ａ_ｓｙに代えてＡ_ｓｘｃｏｓ（π／２－α）－Ａ_ｓｙｃｏｓαを用いてもよい。αは、ｓｘ軸とｂｘ軸との間の見込みの角度差である。

【0051】

Ｓ３１の判断結果がＮＯである場合は、Ｓ１０を再度実行する。Ｓ３１の判断結果がＹＥＳであればＳ４１に進む。Ｓ４１では、取付角算出部２３７が、Ｓ３０で取得した加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙを（９）式に代入してヨー取付角Δθを算出する。

【0052】

この第２実施形態では、加速度センサ２０の出力信号を用いて、車両１がカーブを定速走行しているかを判断している（Ｓ３１）。この判断が否定判断であれば、ヨー取付角Δθを算出しないので、角速度算出式の導出において想定とした状況とは異なる状況において取得した加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙを用いてヨー取付角Δθを算出してしまうことを抑制できる。

【0053】

また、第２実施形態でも、ステアリングセンサ２の検出値およびジャイロセンサ３のヨー角速度検出値の一方または両方を用いて、車両１がカーブ走行しているか否かを判断している。これにより、車両１がカーブ走行していないときに検出された加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙを用いてヨー取付角Δθを算出してしまうことを、より抑制できる。

【0054】

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、加速度センサ２０のｓｘ軸とｓｙ軸の方向が、これまでの実施形態と異なる。図１０に示すように、第３実施形態では、加速度センサ２０を、第１実施形態の向きから、ｓｚ軸周りに９０°、左回りに回転させている。そして、ヨー取付角Δθは、仮想線ＶＬとｂｙ軸との間の角とする。第３実施形態では、ｂｙ軸が車両基準軸である。加速度センサ２０は、仮想線ＶＬとｂｙ軸との間の角度θが±１５°以下になるように車両１に取り付ける。

【0055】

第３実施形態では、図１０に示す幾何的関係より、図１１に示す（１２）式、（１３）式が成立する。（１２）式と（１３）式の左辺同士および右辺同士を加算し、右辺を、加法定理を使って変形し、かつ、Ａ_ｂｘ＝０とすると（１４）式が得られる。また、（１２）式の左辺と右辺から、（１３）式の左辺と右辺をそれぞれ減算し、右辺を、加法定理を使って変形し、且つＡ_ｂｘ＝０とすると（１５）式が得られる。さらに、（１４）式と、（１５）式の両辺にマイナスを乗じた式から、角度算出式である（１６）式が得られる。

【0056】

このように、第３実施形態の加速度センサ２０の向きでも、加速度Ａ_ｓｘ、Ａ_ｓｙからヨー取付角Δθを算出する角度算出式を導出できる。

【0057】

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、図１２に示すように、加速度センサ２０を、第１実施形態の向きから、ｓｚ軸周りに１８０°回転させている。ヨー取付角Δθは、第１実施形態と同様、仮想線ＶＬとｂｘ軸との間の角である。

【0058】

第４実施形態では、図１２に示す幾何的関係より、図１３に示す（１７）式、（１８）式が成立する。（１７）式と（１８）式の左辺同士および右辺同士を加算し、右辺を、加法定理を使って変形し、かつ、Ａ_ｂｘ＝０とすると（１９）式が得られる。また、（１７）式の左辺と右辺から、（１８）式の左辺と右辺をそれぞれ減算し、右辺を、加法定理を使って変形し、且つＡ_ｂｘ＝０とすると（２０）式が得られる。さらに、（１９）式、（２０）式から、第１実施形態と同じ（８）式が得られる。したがって、第４実施形態でも、第１実施形態と同じ（１）式を角度算出式として用いてヨー取付角Δθを算出することができる。

【0059】

＜第５実施形態＞
第５実施形態では、図１４に示すように、加速度センサ２０を、第１実施形態の向きから、ｓｚ軸周りに２７０°、左回りに回転させている。第３実施形態から、加速度センサ２０をｓｚ軸周りに１８０°回転させていると言うこともできる。ヨー取付角Δθは、第３実施形態と同様、仮想線ＶＬとｂｙ軸との間の角である。

【0060】

第５実施形態では、図１４に示す幾何的関係より、図１５に示す（２１）式、（２２）式が成立する。（２１）式と（２２）式の左辺同士および右辺同士を加算し、右辺を、加法定理を使って変形し、かつ、Ａ_ｂｘ＝０とすると、（２３）式が得られる。また、（２１）式の左辺と右辺から、（２２）式の左辺と右辺をそれぞれ減算し、右辺を、加法定理を使って変形し、かつＡ_ｂｘ＝０とすると、（２４）式が得られる。さらに、（２３）式と、（２４）式の左右にマイナスを乗じた式から、第３実施形態と同じ（１６）式が得られる。よって、第５実施形態では、第３実施形態と同じく（１６）式を用いてヨー取付角Δθを算出できる。

【0061】

＜第６実施形態＞
これまでの実施形態では、仮想線ＶＬは、ｓｘ軸とｓｙ軸との間を２等分する線であった。しかし、仮想線ＶＬは、ｓｘ軸とｓｙ軸との間に任意に設定することができる。仮想線ＶＬとｓｘ軸との間の角度をα、仮想線ＶＬとｓｙ軸との間の角度をβとする。

【0062】

（２）式、（３）式を、α、βを用いて一般化すると、図１６に示す（２５）式、（２６）式が得られる。（２５）式、（２６）式の右辺同士、左辺同士を加減算し、且つ、Ａ_ｂｘ＝０とすると、（２７）式、（２８）式が得られる。さらに、（２７）式、（２８）式から（２９）式が得られる。（２９）式において、ｓｉｎΔθ、ｃｏｓΔθ以外は数値が求められる。数値を計算すると（３０）式が得られる。（３０）式においてγは数値である。（３０）式から、さらに（３１）式が得られる。（３１）式が得られるので、仮想線ＶＬは、ｓｘ軸とｓｙ軸との間に任意に設定できることが分かる。

【0063】

以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

【0064】

＜変形例１＞
加速度センサ２０は、ｓｘ軸方向の加速度Ａを検出するセンサと、ｓｙ軸方向の加速度Ａを検出するセンサを別々に備える構成でもよい。また、加速度センサ２０は、３軸でなく、ｓｘ軸とｓｙ軸のみを備えるセンサであってもよい。

【0065】

＜変形例２＞
ローパスフィルタ３２、３３に代えて、バンドパスフィルタを用いてもよい。バンドパスフィルタを用いるとバイアスを除去しやすい。

【0066】

＜変形例３＞
第２実施形態では、Ｓ３１でカーブを定速走行しているかを判断していることに加えて、Ｓ１０でカーブ走行しているかどうかを判断している。しかし、Ｓ１０の判断を省略してもよい。

【0067】

＜変形例４＞
第２実施形態において角度算出式として（１）式を用いてもよい。第１実施形態において角度算出式として（９）式を用いてもよい。

【符号の説明】

【0068】

１：車両 ２：ステアリングセンサ ３：ジャイロセンサ ４：車両制御装置 ５：車速センサ １０：加速度検出装置 ２０：加速度センサ ３０：演算装置 ３１：取得部 ３２：ローパスフィルタ ３３：ローパスフィルタ ３６：カーブ低加減速判断部 ３７：取付角算出部 ２１０：加速度検出装置 ２３６：カーブ低加減速判断部 ２３７：取付角算出部 ＶＬ：仮想線 Δθ：ヨー取付角 ｂｘ：車両前後方向軸 ｂｙ：車両幅方向軸 ｓｘ：第１検出軸 ｓｙ：第２検出軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】