加速度传感器的安装方向判定装置和安装方向判定方法与流程

本发明涉及用于判定搭载(装设)于车辆的加速度传感器的安装方式的、加速度传感器的安装方向判定装置和安装方向判定方法。

背景技术：

车辆的加速度是车辆控制的输入要素之一。这种加速度由诸如搭载于车辆的g传感器之类的加速度传感器进行检测。加速度传感器的检测值被输入给诸如电子控制单元(ecu)之类的控制单元，并用于包括行驶路面的坡度和车辆重量的估算等各种各样的车辆控制。

例如，在专利文献1中公开了如下车辆，即：在车辆的车轴上布置有g传感器，g传感器的检测值发送给与g传感器分开地搭载于车辆的ecu，以实施各种控制。

【背景技术文献】

专利文献

专利文献1：日本特开2005-300556号公报

技术实现要素：

【发明要解决的问题】

在上述专利文献1中，作为加速度传感器的g传感器与作为控制单元的ecu分开地搭载于车辆，但是近年来，g传感器内置于ecu中的一体型(集成式)ecu逐渐成为主流。另一方面，ecu在车辆中的搭载姿态根据车辆的规格而多种多样。尤其是在车辆布局空间富余少的情况下，有时ecu的搭载姿态还由其周围的布局来决定。因此，在使用了内置有g传感器的一体型ecu时，根据ecu的搭载姿态，g传感器的朝向也会变化。因此，在一体型ecu中，进行以下初始设定：内置能够分别检测相互交叉的方向上的加速度的加速度传感器(所谓的两轴传感器)，然后根据ecu的搭载姿态来识别g传感器的检测信号，从而确定g传感器的方向。

这种初始设定是在车辆制造时或在一体型ecu的更换作业时由操作员进行的。因此，有可能发生例如将g传感器的方向设定为错误方向的这种操作失误。另外，在批量生产工序中，这种初始设定作业有可能成为制造效率提高的妨碍因素。

本发明的至少一个实施方式是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够自动地判定搭载于车辆的加速度传感器的方向的、加速度传感器的安装方向判定装置和安装方向判定方法。

【用于解决问题的手段】

(1)为了解决上述问题，根据本发明的至少一个实施方式的加速度传感器的安装方向判定装置如下所示：

一种加速度传感器的安装方向判定装置，其用于判定加速度传感器相对于车辆的安装方向，所述加速度传感器能够分别检测第一方向上的第一加速度和与所述第一方向交叉的第二方向上的第二加速度，所述安装方向判定装置包括：

存储部，其存储判定基准数据，所述判定基准数据对所述第一加速度和所述第二加速度的检测结果与所述加速度传感器在所述车辆上的安装方向的组合进行规定；以及

安装方向判定部，其通过将由所述加速度传感器检测到的所述第一加速度和所述第二加速度的实测值与存储于所述存储部的所述判定基准数据进行比较来判定所述加速度传感器相对于所述车辆的安装方向。

根据上述(1)的结构，存储部中存储有在加速度传感器的每个安装方向上得到的第一加速度和第二加速度作为判定基准数据。安装方向判定部通过将加速度传感器的实测值(第一方向上的第一加速度和第二方向上的第二加速度)与这种判定基准数据进行比较，从而能够准确地判定搭载于车辆的加速度传感器的安装方向。

(2)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，

所述加速度传感器被安装为使得所述第一方向和所述第二方向之中的一者为车辆前后方向，而另一者为车辆宽度方向，

在在所述加速度传感器中所述第一加速度和所述第二加速度之中的仅一者有反应的情况下，所述安装方向判定部判定所述加速度传感器相对于所述车辆的安装方向。

根据上述(2)的结构，在第一加速度和第二加速度之中的一者与车辆前后方向上的加速度对应、而另一者与车辆宽度方向上的加速度对应的情况下，进行加速度传感器的安装方向的判定。在该情况下，能够明确地判断第一加速度和第二加速度的反应的有无，因此能够精确地进行安装方向的判定。

(3)在一些实施方式中，在上述(1)或(2)的结构中，

所述安装方向判定部在所述车辆加速时判定所述加速度传感器相对于所述车辆的安装方向。

根据上述(3)的结构，能够基于在车辆加速时作用于加速度传感器的加速度，进行加速度传感器的安装方向的判定。

(4)在一些实施方式中，在上述(1)或(2)的结构中，

所述安装方向判定部在所述车辆减速时判定所述加速度传感器相对于所述车辆的安装方向。

根据上述(4)的结构，能够基于在车辆减速时作用于加速度传感器的加速度，进行加速度传感器的安装方向的判定。

(5)在一些实施方式中，在上述(1)至(4)之中的任一种结构中，

所述安装方向判定部判定在所述车辆加速时判定出的所述安装方向与在所述车辆减速时判定出的所述安装方向是否一致。

根据上述(5)的结构，基于车辆加速时和减速时获得的判定结果是否一致来进行安装方向的判定。如此一来，通过考虑不同的行驶状况下的判定结果的一致性，能够精确地进行安装方向的判定。

(6)在一些实施方式中，在上述(5)的结构中，

所述安装方向判定装置还包括基于由所述安装方向判定部判定出的所述安装方向来进行所述加速度传感器的初始设定的初始设定部，其中

在由所述安装方向判定部判定为在所述车辆加速时判定出的所述安装方向与在所述车辆减速时判定出的所述安装方向一致的情况下，所述初始设定部基于所述安装方向进行所述初始设定。

根据上述(6)的结构，在车辆加速时和减速时各自获得的判定结果一致的情况下，能够精确地判断为该判定结果为真。初始设定部基于如此精确地判断出的判定结果来进行初始设定，从而能够获得作为控制对象的车辆的良好的可靠性。

(7)在一些实施方式中，在上述(5)或(6)的结构中，

在由所述安装方向判定部判定为在所述车辆加速时判定出的所述安装方向与在所述车辆减速时判定出的所述安装方向一致的次数超过预定值的情况下，所述初始设定部基于所述安装方向进行所述初始设定。

根据上述(7)的结构，在车辆加速时和减速时各自获得的判定结果一致的次数超过预定值的情况下，能够更精确地判断为该判定结果为真。初始设定部如此通过基于精确地判断出的判定结果来进行初始设定，从而能够获得作为控制对象的车辆的良好的可靠性。

(8)在一些实施方式中，在上述(1)至(7)之中的任一种结构中，

所述加速度传感器内置于搭载在所述车辆上的控制单元中。

根据上述(8)的结构，上述的加速度传感器内置于诸如ecu等的车辆的控制单元中。由此，即使内置有加速度传感器的一体型ecu的安装姿态改变，利用上述结构，也能够适当地判定安装方向，从而精确地进行车辆控制。

(9)为了解决上述问题，根据本发明的至少一个实施方式的加速度传感器的安装方向判定方法如下所示：

一种加速度传感器的安装方向判定方法，其用于判定加速度传感器相对于车辆的安装方向，所述加速度传感器能够分别检测第一方向上的第一加速度和与所述第一方向交叉的第二方向上的第二加速度，所述安装方向判定方法包括以下步骤：

预先准备判定基准数据，所述判定基准数据对所述第一加速度和所述第二加速度的检测结果与所述加速度传感器在所述车辆上的安装方向的组合进行规定；

获取由所述加速度传感器检测到的所述第一加速度和所述第二加速度的实测值；以及

通过将所述第一加速度和所述第二加速度的实测值与所述判定基准数据进行比较来判定所述加速度传感器相对于所述车辆的安装方向。

根据上述(9)的方法，在加速度传感器的每个安装方向上得到的第一加速度和第二加速度作为判定基准数据被预先准备。加速度传感器的安装方向能够通过将加速度传感器的实测值(第一方向上的第一加速度和第二方向上的第二加速度)与这种判定基准数据进行比较而准确地判定。

(10)在一些实施方式中，在上述(9)的方法中，判定所述安装方向的步骤包括以下步骤：

在所述车辆加速时判定所述安装方向；

在所述车辆减速时判定所述安装方向；以及

判定在所述加速时判定出的所述安装方向与在所述减速时判定出的所述安装方向是否一致。

根据上述(10)的方法，基于车辆加速时和减速时获得的判定结果是否一致来进行安装方向的判定。如此一来，通过考虑不同的行驶状况下的判定结果的一致性，能够精确地进行安装方向的判定。

(11)在一些实施方式中，在上述(10)的方法中，所述安装方向判定方法还包括以下步骤：

在在所述加速时判定出的所述安装方向与在所述减速时判定出的所述安装方向一致的次数超过预定值的情况下，基于所述安装方向进行所述加速度传感器的初始设定。

根据上述(11)的方法，在车辆加速时和减速时各自获得的判定结果一致的次数超过预定值的情况下，能够更精确地判断为该判定结果为真。这样，通过基于精确地判断出的判定结果来进行加速度传感器的初始设定，从而能够获得作为控制对象的车辆的良好的可靠性。

【发明效果】

根据本发明的至少一个实施方式，能提供能够自动地判定搭载于车辆的加速度传感器的方向的、加速度传感器的安装方向判定装置和安装方向判定方法。

附图说明

图1是示出搭载了根据本发明的一个实施方式的、加速度传感器的安装方向判定装置的车辆的示意图。

图2是从车辆上方看去的示出图1的ecu的配置例的俯视图。

图3是功能性地示出图1的ecu的内部结构的框图。

图4是存储于图3的存储部中的判定基准数据的一例。

图5是按照各个工序示出了根据本发明的一个实施方式的加速度传感器的安装方向判定方法的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图对本发明的一些实施方式进行说明。但是，作为实施方式记载的或附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不意味着限制本发明的范围，而仅仅是说明例。

例如，“在某个方向上”、“沿着某个方向”、“平行”、“正交/垂直”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对或绝对配置的表述不仅严格地表示这种配置，还表示以公差或者以能够实现相同功能的角度或距离产生相对移位的状态。

另外，例如，表示诸如四边形或圆筒形等的形状的表述不仅表示几何学上严格意义上的四边形或圆筒形等的形状，在能够实现相同效果的范围内也表示包含凹凸部或倒角部等的形状。

另一方面，“包括”、“有”、“具备”、“包含”或“具有”一个构成要素的表述并不是排除其他构成要素的存在的排他性表述。

图1是示出搭载了根据本发明的一个实施方式的、加速度传感器的安装方向判定装置的车辆的示意图。车辆1是搭载有发动机和电动机中的至少一种作为行驶动力源的车辆。在本实施方式中，车辆1是具有配置于前方的驾驶室2以及配置于驾驶室2的后方的载货台4的载货车辆。

应予说明，在本实施方式中，例示了载货车辆作为车辆1，但也可以是其他的任意车辆。

车辆1具备用于实施车辆1的各种控制的ecu6。ecu6由电子运算装置构成，通过预先安装设定的程序作为用于实施车辆1的各种控制的控制单元而发挥功能。

ecu6是内置有加速度传感器(g传感器)8的一体型ecu，所述加速度传感器8用于检测作为车辆控制的输入要素之一的车辆1的加速度。加速度传感器8的检测结果作为电信号被输入至ecu6，并被用于诸如估算行驶路面的坡度、车辆重量等的各种车辆控制。

内置于ecu6中的加速度传感器8能够分别检测在第一方向x上的第一加速度ax和在第二方向y上的第二加速度ay。第一方向x和第二方向y以预定角度相互交叉，优选以直角交叉。

在本实施方式中，作为加速度传感器8，示出了能够检测在第一方向x上的第一加速度ax和在与第一方向交叉的第二方向y上的第二加速度ay的单体的两轴传感器，但也可以通过将能够检测在第一方向x上的第一加速度ax的传感器和能够检测在第二方向y上的第二加速度ay的传感器以彼此之间的相对位置关系固定的状态组合而构成加速度传感器8。

内置有这种加速度传感器8的ecu6搭载于车辆1的预定位置。这里，ecu6在车辆1中的安装姿态被设定为：以第一方向x和第二方向y之中的一者为车辆前后方向，而另一者为车辆宽度方向。

图2是从车辆上方看去的示出图1的ecu6的配置例的俯视图。图2(a)表示被设定为第一方向x是车辆前后方向且第二方向y是车辆宽度方向的情况，图2(b)表示被设定为第二方向y是车辆前后方向且第一方向x是车辆宽度方向的情况。

在车辆1中，选择图2(a)和图2(b)之中哪一者的安装姿态根据车辆1的规格来决定。作为这种车辆1的不同规格的示例，可以根据驾驶室2是全驾驶室型(通过在驾驶座和副驾驶座的后方侧设置停车时能够供乘客休息的空间，从而将驾驶室2设计得较大)还是短驾驶室型(不存在如全驾驶室型那样的休息空间，驾驶室2被设计得紧凑)来选择安装姿态。

在图2(b)中，由于驾驶室2的尺寸与图2(a)相比更小，因此设计布局的富余少。因此，根据这种车辆1的规格上的不同，如图2(a)或图2(b)所示，存在ecu6的安装方向不同的情况。因此，根据内置有加速度传感器8的一体型ecu6的搭载姿态不同，加速度传感器8的方向也会改变。内置有这种加速度传感器8的ecu6的安装方向能够如下判定。

图3是功能性地示出ecu6的内部结构的框图。应予说明，在图3中，仅示出了ecu6的各功能块之中与根据本发明的一个实施方式的安装方向判定方法相关的功能块。

ecu6包括：存储部12，其存储判定基准数据10；安装方向判定部14，其判定加速度传感器8相对于车辆1的安装方向；学习计数部16，其能够对学习计数进行计数；以及初始设定部18，其通过将判定结果记录到内置于ecu6的存储器(也可以与存储部12相同)中来进行初始设定。

在存储部12中存储有判定基准数据10。判定基准数据10对加速度传感器8的检测结果与加速度传感器8相对于车辆的安装方向的组合进行规定。图4是存储于图3的存储部12中的判定基准数据10的一例。在该例中，判定基准数据10包含类型1～4的组合。类型1是第一加速度ax在加速时示出“正”的符号且在减速时示出“负”的符号与第二加速度ay在加速时和减速时无反应的组合，对应于第一方向x朝向车辆后方的ecu6的安装方向。类型2是第一加速度ax在加速时示出“负”的符号且在减速时示出“正”的符号与第二加速度ay在加速时和减速时无反应的组合，对应于第一方向x朝向车辆前方的ecu6的安装方向。类型3是第二加速度ay在加速时示出“正”的符号且在减速时示出“负”的符号与第一加速度ax在加速时和减速时无反应的组合，对应于第二方向y朝向车辆后方的ecu6的安装方向。类型4是第二加速度ay在加速时示出“负”的符号且在减速时示出“正”的符号与第一加速度ax在加速时和减速时无反应的组合，对应于第二方向y朝向车辆后方的ecu6的安装方向。

另外，车辆1搭载有：加速器开度传感器20，其能够检测加速器踏板(未图示)的开度；制动器开度传感器22，其能够检测制动器踏板(未图示)的开度；钥匙传感器24，其能够检测车辆1的钥匙的接通/关断；以及车速传感器26，其能够检测车辆1的速度。这些各个传感器的检测信号经由预定的信号线被送至ecu6，能够用于各种控制。

图5是按照各个工序示出了根据本发明的一个实施方式的加速度传感器8的安装方向判定方法的流程图。图5所示的安装方向判定方法优选由具有上述结构的ecu6实施。

首先，ecu6判定车辆是否已以规定的加速器开度以上来起动(步骤s1)。该判定例如基于加速器开度传感器20的检测值是否超过预定阈值来进行。

在步骤s1成立的情况下，ecu6进一步判定车辆1是否不处于停车状态或钥匙关断状态(步骤s2)。具体来说，例如，基于车速传感器26的检测值是否为零来判定停车状态，或者基于钥匙传感器24的检测值是否为关断来判定钥匙关断状态。

在步骤s2成立的情况下，ecu6进一步判定加速度是否大于基准值(步骤s3)。该判定例如使用通过对车速传感器26的检测值(速度)进行时间微分而计算出的加速度来进行，以判断车辆1是否处于加速状态。

在步骤s3成立的情况下，ecu6判断判定开始条件是否成立(步骤s4)。判定开始条件是用于开始判定加速度传感器8的安装方向的条件。判定开始条件例如基于作为加速度传感器8的检测值的第一加速度ax和第二加速度ay之中的每个的反应有无来进行判断。在本实施方式中，在第一加速度ax和第二加速度ay之中的仅一者有反应的情况下判定为判定开始条件成立，而在第一加速度ax和第二加速度ay这两者都有反应的情况以及两者都无反应的情况下判定为判定开始条件不成立。

在步骤s4成立的情况下，安装方向判定部14通过将加速度传感器8的第一加速度ax和第二加速度ay的实测值与存储在存储部12中的判定基准数据10进行比较来判定加速度传感器8相对于车辆1的安装方向(步骤s5)。如上所述，由于在判定基准数据10中规定了与加速时的类型1～4对应的判定基准，所以在步骤s5中，判定加速度传感器8的第一加速度ax和第二加速度ay的实测值与哪个类型相一致。

具体说来，在加速度传感器8的第一加速度ax为“正”(第二加速度ay无反应)的情况下，由于与判定基准数据10的类型1对应，因此，判定为第一方向x朝向车辆后方的这样的ecu6的安装方向。在加速度传感器8的第一加速度ax为“负”(第二加速度ay无反应)的情况下，由于与判定基准数据10的类型2对应，因此，判定为第一方向x朝向车辆前方的这样的ecu6的安装方向。在加速度传感器8的第二加速度ay为“正”(第一加速度ax无反应)的情况下，由于与判定基准数据10的类型3对应，因此，判定为第二方向y朝向车辆后方的这样的ecu6的安装方向。在加速度传感器8的第二加速度ay为“负”(第一加速度ax无反应)的情况下，由于与判定基准数据10的类型4对应，因此，判定为第二方向y朝向车辆前方的这样的ecu6的安装方向。

接下来，ecu6判定车辆1是否不处于停车状态或钥匙关断状态(步骤s6)。步骤s6与上述的步骤s2相同。

在步骤s6成立的情况下，ecu6判定加速度是否小于基准值(步骤s7)。该判定例如使用通过对车速传感器26的检测值(速度)进行时间微分而计算出的加速度来进行，以判断车辆1是否处于减速状态。

在步骤s7成立的情况下，与上述的步骤s5同样地，安装方向判定部14通过将加速度传感器8的第一加速度ax和第二加速度ay的实测值与存储在存储部12中的判定基准数据10进行比较来判定加速度传感器8相对于车辆1的安装方向(步骤s8)。如上所述，由于在判定基准数据10中规定了与减速时的类型1～4对应的判定基准，所以在步骤s8中，判定加速度传感器8的第一加速度ax和第二加速度ay的实测值与哪个类型相一致。

具体说来，在加速度传感器8的第一加速度ax为“负”(第二加速度ay无反应)的情况下，由于与判定基准数据10的类型1对应，因此，判定为第一方向x朝向车辆后方的这样的ecu6的安装方向。在加速度传感器8的第一加速度ax为“正”(第二加速度ay无反应)的情况下，由于与判定基准数据10的类型2对应，因此，判定为第一方向x朝向车辆前方的这样的ecu6的安装方向。在加速度传感器8的第二加速度ay为“负”(第一加速度ax无反应)的情况下，由于与判定基准数据10的类型3对应，因此，判定为第二方向y朝向车辆后方的这样的ecu6的安装方向。在加速度传感器8的第二加速度ay为“正”(第一加速度ax无反应)的情况下，由于与判定基准数据10的类型4对应，因此，判定为第二方向y朝向车辆前方的这样的ecu6的安装方向。

接下来，ecu6判定在步骤s8中判定出的安装方向是否与在步骤s5中判定出的安装方向一致(步骤s9)。通过如此基于车辆1诸如在加速时与减速时的这种不同的行驶状况下的判定结果是否相互一致来进行安装方向的判定，能够精确地进行安装方向的判定。

在步骤s9成立的情况下，学习计数部16对学习计数值进行计数(步骤s10)，并判定该学习计数值是否超过基准值(步骤s11)。并且，如果学习计数值超过基准值，则初始设定部18将该判定结果存储到内置于ecu6的存储器(也可以与存储部12相同)中，由此来进行初始设定(步骤s12)。这样反复地进行判定的结果是，在得到具有充分可靠性的判定结果的情况下，判定为该判定结果为真，然后执行初始设定。这样，通过基于精确地判断出的判定结果来进行初始设定，能够获得作为控制对象的车辆的良好的可靠性。

应予说明，在上述的实施方式中，说明了实施加速时的安装方向判定和减速时的安装方向判定这两者的情况，但也可以仅实施加速和减速之中任一者的安装方向判定。

应予说明，在实施加速时的安装方向判定和减速时的安装方向判定这两者的情况下，即使在仅能够得到加速和减速之中任一者的判定结果的情况下、或者在学习计数值不满足基准值的情况下，也可以基于此前得到的判定结果暂时性地进行初始设定。在该情况下，随着反复进行学习计数而不断重新进行初始设定，由此，能够以更高的精度逐渐修正安装方向。

另外，在上述的实施方式中，在图5的步骤s4的判定开始条件下，通过在第一加速度ax和第二加速度ay之中的仅一者有反应的情况下判定为判定开始条件成立，能够基于第一加速度ax和第二加速度ay的正负判定来进行简单且精确的安装方向判定。应予说明，即使在第一加速度ax和第二加速度ay这两者都有反应的情况下，虽然在判定基准数据中规定的类型会变得复杂，但也能够基于同样的技术思想进行安装判定。

根据如上说明的上述实施方式，能提供一种能够自动地判定搭载于车辆1的加速度传感器8的方向的加速度传感器8的安装方向判定装置和安装方向判定方法。由此，不需要操作员直接进行与加速度传感器8的安装方向相关的设定，因此，能够可靠地避免发生人为错误的可能性，能够提高产品的可靠性。另外，通过应用于批量生产，可以期待生产效率的提高。

【产业上的可利用性】

本发明的至少一个实施方式能够用在用于判定搭载于车辆的加速度传感器的安装方式的、加速度传感器的安装方向判定装置和安装方向判定方法中。

【符号说明】

1车辆

2驾驶室

4载货台

8加速度传感器

10判定基准数据

12存储部

14安装方向判定部

16学习计数部

18初始设定部

20加速器开度传感器

22制动器开度传感器

24钥匙传感器

26车速传感器