JP2002090151A - センサ異常判定回路および操向制御装置 - Google Patents
センサ異常判定回路および操向制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】装置の小型化、簡素化及び低コスト化と操向制
御に用いるデータの良否の判定を両立できるセンサ異常
判定回路の提供。 【解決手段】図１は本発明の要部である操向制御装置中
のセンサ異常判定回路の構成を表す。地磁気センサ１出
力の車両の方位信号１０１に含まれるノイズを第1のロ
ーパスフィルタ２１で除去し、角速度データ変換部２２
で時間微分によって第２の角速度信号１２２に変換す
る。ジャイロセンサ３で検出される角速度信号１０３は
第１の角速度信号として第２のローパスフィルタ２４に
伝達され、第２の角速度信号１２２と時間的に一致させ
るべく、時間遅れが付与される。比較演算部２３は、第
１および第２の角速度信号の差分を算出し、メモリ２５
が有する基準値１２５とその差分との比較で地磁気セン
サ１又はジャイロセンサ３で検出されるデータの良否を
判定する。データが不適な場合、比較演算部２３より車
両停止装置４に車両停止命令１０２を出力する。
御に用いるデータの良否の判定を両立できるセンサ異常
判定回路の提供。 【解決手段】図１は本発明の要部である操向制御装置中
のセンサ異常判定回路の構成を表す。地磁気センサ１出
力の車両の方位信号１０１に含まれるノイズを第1のロ
ーパスフィルタ２１で除去し、角速度データ変換部２２
で時間微分によって第２の角速度信号１２２に変換す
る。ジャイロセンサ３で検出される角速度信号１０３は
第１の角速度信号として第２のローパスフィルタ２４に
伝達され、第２の角速度信号１２２と時間的に一致させ
るべく、時間遅れが付与される。比較演算部２３は、第
１および第２の角速度信号の差分を算出し、メモリ２５
が有する基準値１２５とその差分との比較で地磁気セン
サ１又はジャイロセンサ３で検出されるデータの良否を
判定する。データが不適な場合、比較演算部２３より車
両停止装置４に車両停止命令１０２を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地磁気センサが検
出する絶対方位およびジャイロセンサが検出する角速度
に基づいて移動体の進行方向を自律制御する命令を操舵
機構に伝達する操向制御装置における絶対方位および角
速度が操向制御用データとして適しているか否かを判定
するセンサ異常判定回路に関する。本発明の適用分野と
しては、自律的に走行するトラクタや無人搬送車等の移
動体における操向制御装置がある。
出する絶対方位およびジャイロセンサが検出する角速度
に基づいて移動体の進行方向を自律制御する命令を操舵
機構に伝達する操向制御装置における絶対方位および角
速度が操向制御用データとして適しているか否かを判定
するセンサ異常判定回路に関する。本発明の適用分野と
しては、自律的に走行するトラクタや無人搬送車等の移
動体における操向制御装置がある。
【０００２】
【従来の技術】移動体の操向制御では移動体が向く方位
に関するデータが必要である。移動体の方位に関するデ
ータを検出するセンサとして地磁気センサとジャイロセ
ンサがある。地磁気センサは、移動体の絶対方位（移動
体の主軸が向く方位）を検出するセンサである。地磁気
センサには応答が遅いという欠点が有る。ジャイロセン
サは、移動体の方位角の変化率である角速度を検出する
センサであり、移動体の動きが早い場合でも追従できる
という利点を有するが、検出データが時間とともにずれ
て誤差を生じやすいという欠点を有する。そこでこれら
のセンサを併用して互いの欠点を補う方位センサ、いわ
ゆるハイブリッドセンサが実用化されている。図３にハ
イブリッドセンサを搭載する自律走行車の操向制御ルー
プを表す。地磁気センサ１は、車両の方位を検出して方
位信号１０１として演算装置５に伝達する。ジャイロセ
ンサ３は、角速度を検出して角速度信号１０３として演
算装置５に伝達する。演算装置５は、予め内部に設定さ
れた目標方位と両センサで得られた現状の移動体の方位
情報とを比較し、その差を補正する操向制御命令１０５
を操舵アクチュエータ６に伝達する。操舵アクチュエー
タ６は、操向制御命令１０５に従い、移動体の進行方向
を補正すべく、所定の操舵角変更を行う。このハイブリ
ッドセンサが検出するデータの良否を判定する手段とし
て、従来の操向制御装置は地磁気センサ及びジャイロセ
ンサのそれぞれについて複数個搭載し、それらの出力の
多数決をとるルール（いわゆる冗長系での判定ルール）
を採用して検出データの良否を判定していた。
に関するデータが必要である。移動体の方位に関するデ
ータを検出するセンサとして地磁気センサとジャイロセ
ンサがある。地磁気センサは、移動体の絶対方位（移動
体の主軸が向く方位）を検出するセンサである。地磁気
センサには応答が遅いという欠点が有る。ジャイロセン
サは、移動体の方位角の変化率である角速度を検出する
センサであり、移動体の動きが早い場合でも追従できる
という利点を有するが、検出データが時間とともにずれ
て誤差を生じやすいという欠点を有する。そこでこれら
のセンサを併用して互いの欠点を補う方位センサ、いわ
ゆるハイブリッドセンサが実用化されている。図３にハ
イブリッドセンサを搭載する自律走行車の操向制御ルー
プを表す。地磁気センサ１は、車両の方位を検出して方
位信号１０１として演算装置５に伝達する。ジャイロセ
ンサ３は、角速度を検出して角速度信号１０３として演
算装置５に伝達する。演算装置５は、予め内部に設定さ
れた目標方位と両センサで得られた現状の移動体の方位
情報とを比較し、その差を補正する操向制御命令１０５
を操舵アクチュエータ６に伝達する。操舵アクチュエー
タ６は、操向制御命令１０５に従い、移動体の進行方向
を補正すべく、所定の操舵角変更を行う。このハイブリ
ッドセンサが検出するデータの良否を判定する手段とし
て、従来の操向制御装置は地磁気センサ及びジャイロセ
ンサのそれぞれについて複数個搭載し、それらの出力の
多数決をとるルール（いわゆる冗長系での判定ルール）
を採用して検出データの良否を判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の検出データの良
否判定ルールを採用する操向制御装置は、両センサそれ
ぞれについて複数個（多数決をとるためには３個以上）
を必要とするので、装置の大型化、複雑化およびコスト
の増大を許容せざるを得なかった。本発明はこれらの課
題に鑑み、装置の大型化、複雑化及び高コスト化を伴う
ことなく、操行制御に用いるデータの良否を判定できる
センサ異常判定回路および操向制御装置を提供すること
を目的とする。
否判定ルールを採用する操向制御装置は、両センサそれ
ぞれについて複数個（多数決をとるためには３個以上）
を必要とするので、装置の大型化、複雑化およびコスト
の増大を許容せざるを得なかった。本発明はこれらの課
題に鑑み、装置の大型化、複雑化及び高コスト化を伴う
ことなく、操行制御に用いるデータの良否を判定できる
センサ異常判定回路および操向制御装置を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 ［１］地磁気センサ（１）が検出する絶対方位（１０
１）及びジャイロセンサ（３）が検出する角速度Ａ（１
０３）の良否を判定するセンサ異常判定回路（２）にお
いて、前記地磁気センサ（１）が検出する前記絶対方位
（１０１）のノイズ成分を除去するノイズ除去手段（２
１）と、前記ノイズ除去手段（２１）によりノイズを除
去された絶対方位（１２１）を角速度Ｂ（１２２）に変
換する角速度変換手段（２２）と、前記角速度Ａ（１０
３）を前記角速度Ｂ（１２２）と時間的に同期補正させ
る同期手段（２４）と、前記同期手段（２４）により同
期補正された角速度Ａ（１０３）と前記角速度Ｂ（１２
２）の差分を算出する演算手段（２３）とを備え、前記
演算手段（２３）は、前記差分が所定の基準値（１２
５）を超える場合には前記地磁気センサ（１）又は前記
ジャイロセンサ（３）が異常状態にあると判定する ことを特徴とするセンサ異常判定回路（２）。
めに本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 ［１］地磁気センサ（１）が検出する絶対方位（１０
１）及びジャイロセンサ（３）が検出する角速度Ａ（１
０３）の良否を判定するセンサ異常判定回路（２）にお
いて、前記地磁気センサ（１）が検出する前記絶対方位
（１０１）のノイズ成分を除去するノイズ除去手段（２
１）と、前記ノイズ除去手段（２１）によりノイズを除
去された絶対方位（１２１）を角速度Ｂ（１２２）に変
換する角速度変換手段（２２）と、前記角速度Ａ（１０
３）を前記角速度Ｂ（１２２）と時間的に同期補正させ
る同期手段（２４）と、前記同期手段（２４）により同
期補正された角速度Ａ（１０３）と前記角速度Ｂ（１２
２）の差分を算出する演算手段（２３）とを備え、前記
演算手段（２３）は、前記差分が所定の基準値（１２
５）を超える場合には前記地磁気センサ（１）又は前記
ジャイロセンサ（３）が異常状態にあると判定する ことを特徴とするセンサ異常判定回路（２）。
【０００５】［２］前記ノイズ除去手段（２１）は、前
記ノイズ成分の周波数領域を遮断するローパスフィルタ
（２１）であり、前記同期手段（２４）は、前記地磁気
センサ（１）が前記絶対方位（１０１）を検出する際に
生じる時間遅れと、前記ローパスフィルタ（２１）で前
記ノイズ成分を除去する際に生じる時間遅れとをあわせ
た分に相当する時間遅れを生じさせるローパスフィルタ
（２４）である ことを特徴とする［１］に記載するセンサ異常判定回路
（２）。
記ノイズ成分の周波数領域を遮断するローパスフィルタ
（２１）であり、前記同期手段（２４）は、前記地磁気
センサ（１）が前記絶対方位（１０１）を検出する際に
生じる時間遅れと、前記ローパスフィルタ（２１）で前
記ノイズ成分を除去する際に生じる時間遅れとをあわせ
た分に相当する時間遅れを生じさせるローパスフィルタ
（２４）である ことを特徴とする［１］に記載するセンサ異常判定回路
（２）。
【０００６】［３］前記角速度変換手段（２２）は、前
記ノイズ除去手段（２１）によりノイズを除去された絶
対方位（１２１）の時間微分値を前記角速度Ｂ（１２
２）とすることを特徴とする［１］又は［２］に記載す
るセンサ異常判定回路（２）。
記ノイズ除去手段（２１）によりノイズを除去された絶
対方位（１２１）の時間微分値を前記角速度Ｂ（１２
２）とすることを特徴とする［１］又は［２］に記載す
るセンサ異常判定回路（２）。
【０００７】［４］地磁気センサ（１）が検出する絶対
方位（１０１）及びジャイロセンサ（３）が検出する角
速度に基づいて移動体の進行方向を自律制御する命令
（１０５）を操舵機構（６）に伝達する操向制御装置に
おいて、［１］乃至［３］のセンサ異常判定回路（２）
を備え、前記センサ異常判定回路（２）は、前記地磁気
センサ（１）又は前記ジャイロセンサ（３）が異常状態
にあると判定した場合には、前記移動体が有する移動停
止機構（４）に前記移動体を停止させる命令（１０２）
を出力する ことを特徴とする操向制御装置。
方位（１０１）及びジャイロセンサ（３）が検出する角
速度に基づいて移動体の進行方向を自律制御する命令
（１０５）を操舵機構（６）に伝達する操向制御装置に
おいて、［１］乃至［３］のセンサ異常判定回路（２）
を備え、前記センサ異常判定回路（２）は、前記地磁気
センサ（１）又は前記ジャイロセンサ（３）が異常状態
にあると判定した場合には、前記移動体が有する移動停
止機構（４）に前記移動体を停止させる命令（１０２）
を出力する ことを特徴とする操向制御装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】図２を参照して本発明の一実施の
形態である自律走行車の操向制御装置を説明する。図２
は、操行制御装置の全体概略図であり、図３の操向制御
ループに付加して本発明の要部であるセンサ異常判定回
路２と車両停止装置４を表してある。操向制御のために
演算装置５に伝達される地磁気センサ１およびジャイロ
センサ３のそれぞれから出力される方位信号１０１およ
び角速度信号１０３（前述の角速度Ａに相当）が各々の
信号線から分岐してセンサ異常判定回路２にも伝達され
る。センサ異常判定回路２では伝達された方位信号１０
１および角速度信号１０３から地磁気センサ１又はジャ
イロセンサ３が検出するデータが演算装置５での操向制
御用演算に適するか否かを判定し、不適の場合、車両停
止装置４に車両停止命令１０２を伝達する。車両停止装
置４は車両停止命令１０２を受けて、自律走行車の駆動
走行を停止させる。
形態である自律走行車の操向制御装置を説明する。図２
は、操行制御装置の全体概略図であり、図３の操向制御
ループに付加して本発明の要部であるセンサ異常判定回
路２と車両停止装置４を表してある。操向制御のために
演算装置５に伝達される地磁気センサ１およびジャイロ
センサ３のそれぞれから出力される方位信号１０１およ
び角速度信号１０３（前述の角速度Ａに相当）が各々の
信号線から分岐してセンサ異常判定回路２にも伝達され
る。センサ異常判定回路２では伝達された方位信号１０
１および角速度信号１０３から地磁気センサ１又はジャ
イロセンサ３が検出するデータが演算装置５での操向制
御用演算に適するか否かを判定し、不適の場合、車両停
止装置４に車両停止命令１０２を伝達する。車両停止装
置４は車両停止命令１０２を受けて、自律走行車の駆動
走行を停止させる。
【０００９】図1は、本発明になるセンサ異常判定回路
の一実施の形態を示すブロック回路図である。図１を参
照して本発明の要部であるセンサ異常判定回路２の構成
を説明する。自律走行車の車両の方位を地磁気センサ１
が検出し、方位信号１０１としてセンサ異常判定回路２
内の第1のローパスフィルタ２１に出力する。第1のロー
パスフィルタ２１は、方位信号１０１に含まれるノイズ
を除去し、ノイズを除去された方位信号１２１として角
速度データ変換部２２に伝達する。角速度データ変換部
２２は、ノイズを除去された方位信号１２１を時間微分
して角速度信号（以下、第２の角速度信号１２２と呼
ぶ）に変換し、比較演算部２３に伝達する（第２の角速
度信号１２２は前述の角速度Ｂに相当する）。また、車
両方位角の変化率である角速度をジャイロセンサ３が検
出し、角速度信号１０３として第２のローパスフィルタ
２４に出力する。第２のローパスフィルタ２４は、第２
の角速度信号１２２が有する時間遅れに相当する時間遅
れを第１の角速度信号１０３に与え、時間遅延された第
１の角速度信号１２４として比較演算部２３に伝達させ
る。比較演算部２３は、第１の角速度信号１２４と第２
の角速度信号１２２の差分を算出する。次に比較演算部
２３は、メモリ２５に予め格納されてある差分の良否の
基準となる値（以下、基準値１２５と呼ぶ）を読み出
し、算出された差分と基準値１２５とを比較判定する。
比較演算部２３は、差分が基準値１２５以下である場合
は、地磁気センサ１及びジャイロセンサ３が検出するデ
ータは正常と判定し、図２の演算装置５の演算を継続さ
せる。また、比較演算部２３は、差分が基準値１２５を
越える場合は、地磁気センサ１又はジャイロセンサ３が
検出するデータは異常と判定し、車両を緊急停止させる
べく車両停止命令１０２を車両停止装置４に出力する。
の一実施の形態を示すブロック回路図である。図１を参
照して本発明の要部であるセンサ異常判定回路２の構成
を説明する。自律走行車の車両の方位を地磁気センサ１
が検出し、方位信号１０１としてセンサ異常判定回路２
内の第1のローパスフィルタ２１に出力する。第1のロー
パスフィルタ２１は、方位信号１０１に含まれるノイズ
を除去し、ノイズを除去された方位信号１２１として角
速度データ変換部２２に伝達する。角速度データ変換部
２２は、ノイズを除去された方位信号１２１を時間微分
して角速度信号（以下、第２の角速度信号１２２と呼
ぶ）に変換し、比較演算部２３に伝達する（第２の角速
度信号１２２は前述の角速度Ｂに相当する）。また、車
両方位角の変化率である角速度をジャイロセンサ３が検
出し、角速度信号１０３として第２のローパスフィルタ
２４に出力する。第２のローパスフィルタ２４は、第２
の角速度信号１２２が有する時間遅れに相当する時間遅
れを第１の角速度信号１０３に与え、時間遅延された第
１の角速度信号１２４として比較演算部２３に伝達させ
る。比較演算部２３は、第１の角速度信号１２４と第２
の角速度信号１２２の差分を算出する。次に比較演算部
２３は、メモリ２５に予め格納されてある差分の良否の
基準となる値（以下、基準値１２５と呼ぶ）を読み出
し、算出された差分と基準値１２５とを比較判定する。
比較演算部２３は、差分が基準値１２５以下である場合
は、地磁気センサ１及びジャイロセンサ３が検出するデ
ータは正常と判定し、図２の演算装置５の演算を継続さ
せる。また、比較演算部２３は、差分が基準値１２５を
越える場合は、地磁気センサ１又はジャイロセンサ３が
検出するデータは異常と判定し、車両を緊急停止させる
べく車両停止命令１０２を車両停止装置４に出力する。
【００１０】第２の角速度信号１２２の時間遅れの発生
を説明する。地磁気センサ１は、方位信号出力時におい
て回路構成上、所定の時間遅れを発生させざるを得ない
ものである。この時間遅れは測定可能であり、ローパス
フィルタのフィルタ特性として表現するならば１／（Ｔ
0Ｓ＋１）で表すことができる。Ｔ0は時間遅れの測定に
より決定される時定数であり、Ｓはラプラス演算子を意
味する。また、第1のローパスフィルタ２１でのノイズ
除去はノイズの周波数領域（ノイズの特性上、高周波数
領域が一般的である）を遮断することで可能となるが、
その際、時間遅れが発生する。第1のローパスフィルタ
２１のフィルタ特性は１／（Ｔ1Ｓ＋１）で表すことが
できる。Ｔ1は時定数であり、Ｓはラプラス演算子を意
味する。Ｔ1を適正に調整することによりノイズの周波
数領域を遮断することが可能となる。従って、角速度デ
ータ変換部２２で生成される第２の角速度信号１２２
は、時間遅れ特性１／（Ｔ0Ｓ＋１）のフィルタと、時
間遅れ特性１／（Ｔ1Ｓ＋１）のフィルタを合成した時
間遅れ特性である１／（Ｔ0Ｔ1Ｓ2 ＋（Ｔ0＋Ｔ1）Ｓ
＋１）のフィルタを通過させたものに相当する。比較演
算部２３の差分の算出を成立させるには第１の角速度信
号１２４と第２の角速度信号１２２とが時間的に一致し
ている必要がある。そこで本実施の形態では、第１の角
速度信号１２４を第２の角速度信号１２２に時間的に一
致させるべく、フィルタ特性１／（Ｔ0Ｔ1Ｓ2＋（Ｔ0＋
Ｔ1）Ｓ＋１）を有する第２のローパスフィルタ２４を
角速度信号１０３の検出後の処理として挿入し、適正な
時間遅れを発生させてある。
を説明する。地磁気センサ１は、方位信号出力時におい
て回路構成上、所定の時間遅れを発生させざるを得ない
ものである。この時間遅れは測定可能であり、ローパス
フィルタのフィルタ特性として表現するならば１／（Ｔ
0Ｓ＋１）で表すことができる。Ｔ0は時間遅れの測定に
より決定される時定数であり、Ｓはラプラス演算子を意
味する。また、第1のローパスフィルタ２１でのノイズ
除去はノイズの周波数領域（ノイズの特性上、高周波数
領域が一般的である）を遮断することで可能となるが、
その際、時間遅れが発生する。第1のローパスフィルタ
２１のフィルタ特性は１／（Ｔ1Ｓ＋１）で表すことが
できる。Ｔ1は時定数であり、Ｓはラプラス演算子を意
味する。Ｔ1を適正に調整することによりノイズの周波
数領域を遮断することが可能となる。従って、角速度デ
ータ変換部２２で生成される第２の角速度信号１２２
は、時間遅れ特性１／（Ｔ0Ｓ＋１）のフィルタと、時
間遅れ特性１／（Ｔ1Ｓ＋１）のフィルタを合成した時
間遅れ特性である１／（Ｔ0Ｔ1Ｓ2 ＋（Ｔ0＋Ｔ1）Ｓ
＋１）のフィルタを通過させたものに相当する。比較演
算部２３の差分の算出を成立させるには第１の角速度信
号１２４と第２の角速度信号１２２とが時間的に一致し
ている必要がある。そこで本実施の形態では、第１の角
速度信号１２４を第２の角速度信号１２２に時間的に一
致させるべく、フィルタ特性１／（Ｔ0Ｔ1Ｓ2＋（Ｔ0＋
Ｔ1）Ｓ＋１）を有する第２のローパスフィルタ２４を
角速度信号１０３の検出後の処理として挿入し、適正な
時間遅れを発生させてある。
【００１１】比較演算部２３での比較判定を行うために
角速度データ変換部２２においてノイズを除去された方
位信号１２１を第2の角速度信号１２２へ変換する演算
方法を採用した理由を説明する。地磁気センサ１の出力
である方位信号１０１とジャイロセンサ３の出力である
角速度信号１０３とを同じ次元で比較する方法として次
の２つがある。一つは本発明の実施の形態である地磁気
センサ１の出力である方位信号１０１を時間微分によっ
て第2の角速度信号１２２に変換し、これをジャイロセ
ンサ３の出力である角速度信号１０３と比較する方法
（以下、微分変換方法と呼ぶ）である。もう一つはジャ
イロセンサ３の出力である角速度信号１０３を時間積分
によって方位信号に変換し、これを地磁気センサ１の出
力である方位信号１０１と比較する方法（以下、積分変
換方法と呼ぶ）である。積分変換方法のデメリットにつ
いて説明する。市販の一般的なジャイロセンサ３は、検
出した角速度の真値に対して所定のバイアス値を重畳し
たものを検出データとして出力せざるを得ないもので
る。このバイアス値は一定の値をとるものであるが、ジ
ャイロセンサ３の構成として角速度検出後にバイアス値
の除去処理を入れても完全には補正できず、またこの検
出データを時間積分する際にはバイアス値が積分定数と
なり、時間とともに大きくずれていく誤差を生じさせて
しまう。本発明の実施の形態である微分変換方法では誤
差要因となるジャイロセンサ３の検出データの変換を行
わないので、比較演算部２３での差分算出を安定的に行
うことができる。
角速度データ変換部２２においてノイズを除去された方
位信号１２１を第2の角速度信号１２２へ変換する演算
方法を採用した理由を説明する。地磁気センサ１の出力
である方位信号１０１とジャイロセンサ３の出力である
角速度信号１０３とを同じ次元で比較する方法として次
の２つがある。一つは本発明の実施の形態である地磁気
センサ１の出力である方位信号１０１を時間微分によっ
て第2の角速度信号１２２に変換し、これをジャイロセ
ンサ３の出力である角速度信号１０３と比較する方法
（以下、微分変換方法と呼ぶ）である。もう一つはジャ
イロセンサ３の出力である角速度信号１０３を時間積分
によって方位信号に変換し、これを地磁気センサ１の出
力である方位信号１０１と比較する方法（以下、積分変
換方法と呼ぶ）である。積分変換方法のデメリットにつ
いて説明する。市販の一般的なジャイロセンサ３は、検
出した角速度の真値に対して所定のバイアス値を重畳し
たものを検出データとして出力せざるを得ないもので
る。このバイアス値は一定の値をとるものであるが、ジ
ャイロセンサ３の構成として角速度検出後にバイアス値
の除去処理を入れても完全には補正できず、またこの検
出データを時間積分する際にはバイアス値が積分定数と
なり、時間とともに大きくずれていく誤差を生じさせて
しまう。本発明の実施の形態である微分変換方法では誤
差要因となるジャイロセンサ３の検出データの変換を行
わないので、比較演算部２３での差分算出を安定的に行
うことができる。
【００１２】以上に図1を参照して詳しく説明したセン
サ異常判定回路２は、図2の操向制御装置に備えられ
る。図2の操向制御装置は、地磁気センサ１が検出する
方位信号１０１及びジャイロセンサ３が検出する角速度
信号１０３に基づき、移動体の進行方向を自律制御する
操向制御命令１０５を操舵アクチュエータ６に伝達す
る。この図2の操向制御装置において、センサ異常判定
回路２は、地磁気センサ１又はジャイロセンサ３が異常
状態にあると判定した場合には、移動体における車両停
止装置４に車両停止命令１０２を出力する。
サ異常判定回路２は、図2の操向制御装置に備えられ
る。図2の操向制御装置は、地磁気センサ１が検出する
方位信号１０１及びジャイロセンサ３が検出する角速度
信号１０３に基づき、移動体の進行方向を自律制御する
操向制御命令１０５を操舵アクチュエータ６に伝達す
る。この図2の操向制御装置において、センサ異常判定
回路２は、地磁気センサ１又はジャイロセンサ３が異常
状態にあると判定した場合には、移動体における車両停
止装置４に車両停止命令１０２を出力する。
【００１３】
【発明の効果】本発明は上述したように、ハイブリッド
センサに要する地磁気センサとジャイロセンサを必要最
小数である各一個の構成で操向制御機能とセンサ異常判
定機能を達成するものである。これより、本発明にかか
る操向制御装置は装置の大型化、複雑化及び高コスト化
を伴うことなく、操向制御を安定的に行うことができ
る。
センサに要する地磁気センサとジャイロセンサを必要最
小数である各一個の構成で操向制御機能とセンサ異常判
定機能を達成するものである。これより、本発明にかか
る操向制御装置は装置の大型化、複雑化及び高コスト化
を伴うことなく、操向制御を安定的に行うことができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態に係るセンサ異常判定回
路２の構成を表す図である。
路２の構成を表す図である。
【図２】その実施の形態に係る自律走行車の操向制御装
置の構成を表す図である。
置の構成を表す図である。
【図３】従来例のハイブリッドセンサを搭載する自律走
行車の操向制御ループを表す図である。
行車の操向制御ループを表す図である。
１…地磁気センサ ２…センサ異常判定回路 ３…ジャイロセンサ ４…車両停止装置 ５…演算装置 ６…操舵アクチュエータ ２１…第1のローパスフィルタ ２２…角速度データ変換部 ２３…比較演算部 ２４…第2のローパスフィルタ ２５…メモリ １０１…方位信号 １０２…車両停止命令 １０３…角速度信号 １０５…操向制御命令 １２１…ノイズを除去された方位信号 １２２…第２の角速度信号 １２４…第１の角速度信号 １２５…基準値
Claims (4)
- 【請求項１】地磁気センサが検出する絶対方位及びジャ
イロセンサが検出する角速度Ａの良否を判定するセンサ
異常判定回路において、 前記地磁気センサが検出する前記絶対方位のノイズ成分
を除去するノイズ除去手段と、 前記ノイズ除去手段によりノイズを除去された絶対方位
を角速度Ｂに変換する角速度変換手段と、 前記角速度Ａを前記角速度Ｂと時間的に同期補正させる
同期手段と、 前記同期手段により同期補正された角速度Ａと前記角速
度Ｂの差分を算出する演算手段とを備え、 前記演算手段は、前記差分が所定の基準値を超える場合
には前記地磁気センサ又は前記ジャイロセンサが異常状
態にあると判定することを特徴とするセンサ異常判定回
路。 - 【請求項２】前記ノイズ除去手段は、前記ノイズ成分の
周波数領域を遮断するローパスフィルタであり、 前記同期手段は、前記地磁気センサが前記絶対方位を検
出する際に生じる時間遅れと、前記ローパスフィルタで
前記ノイズ成分を除去する際に生じる時間遅れとをあわ
せた分に相当する時間遅れを生じさせるローパスフィル
タであることを特徴とする請求項１に記載するセンサ異
常判定回路。 - 【請求項３】前記角速度変換手段は、前記ノイズ除去手
段によりノイズを除去された絶対方位の時間微分値を前
記角速度Ｂとすることを特徴とする請求項１又２に記載
するセンサ異常判定回路。 - 【請求項４】地磁気センサが検出する絶対方位及びジャ
イロセンサが検出する角速度に基づいて移動体の進行方
向を自律制御する命令を操舵機構に伝達する操向制御装
置において、 請求項１乃至３のセンサ異常判定回路を備え、 前記センサ異常判定回路は、前記地磁気センサ又は前記
ジャイロセンサが異常状態にあると判定した場合には、
前記移動体が有する移動停止機構に前記移動体を停止さ
せる命令を出力することを特徴とする操向制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000280692A JP2002090151A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | センサ異常判定回路および操向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000280692A JP2002090151A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | センサ異常判定回路および操向制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002090151A true JP2002090151A (ja) | 2002-03-27 |
Family
ID=18765478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000280692A Pending JP2002090151A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | センサ異常判定回路および操向制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002090151A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006009042A1 (ja) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Honda Motor Co., Ltd. | 角速度計測装置および脚式移動ロボット |
| WO2010103966A1 (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | アルプス電気株式会社 | 地磁気検知装置 |
| JP2014112090A (ja) * | 2013-12-17 | 2014-06-19 | Seiko Epson Corp | 物理量検出装置、物理量検出装置の異常診断システム及び物理量検出装置の異常診断方法 |
| JP2022510418A (ja) * | 2019-06-21 | 2022-01-26 | シャンハイ センスタイム リンガン インテリジェント テクノロジー カンパニー リミテッド | 時間同期処理方法、電子機器及び記憶媒体 |
-
2000
- 2000-09-14 JP JP2000280692A patent/JP2002090151A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006009042A1 (ja) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Honda Motor Co., Ltd. | 角速度計測装置および脚式移動ロボット |
| US7292000B2 (en) | 2004-07-22 | 2007-11-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Angular velocity measuring device and leg-moving robot |
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| JP4890660B2 (ja) * | 2009-03-10 | 2012-03-07 | アルプス電気株式会社 | 地磁気検知装置 |
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| JP2014112090A (ja) * | 2013-12-17 | 2014-06-19 | Seiko Epson Corp | 物理量検出装置、物理量検出装置の異常診断システム及び物理量検出装置の異常診断方法 |
| JP2022510418A (ja) * | 2019-06-21 | 2022-01-26 | シャンハイ センスタイム リンガン インテリジェント テクノロジー カンパニー リミテッド | 時間同期処理方法、電子機器及び記憶媒体 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |