JPH08128831A - Angular velocity sensor - Google Patents
Angular velocity sensorInfo
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- JPH08128831A JPH08128831A JP6270376A JP27037694A JPH08128831A JP H08128831 A JPH08128831 A JP H08128831A JP 6270376 A JP6270376 A JP 6270376A JP 27037694 A JP27037694 A JP 27037694A JP H08128831 A JPH08128831 A JP H08128831A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はジャイロスコープを用い
た角速度センサに関し、特にそのオフセットの除去に特
徴を有する角速度センサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angular velocity sensor using a gyroscope, and more particularly to an angular velocity sensor characterized by removing its offset.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来角速度センサとして、振動ジャイロ
や光ファイバジャイロ等種々の形式のジャイロスコープ
が用いられている。振動ジャイロは安価で長寿命という
長所を持つが、温度や経時変化等によりゼロ点のドリフ
トが大きいという問題点がある。特に振動ジャイロを車
両の進行方向を検知するためのセンサとして用いる場合
には、この問題点を解消するため種々の提案が成されて
いる。第１の方法は車載用の振動ジャイロのゼロ点のド
リフトを抑圧するために、車両が停止していることを車
輪等から別のセンサで検出し、そのときのジャイロ出力
をオフセットとして記憶し、以降の振動ジャイロの出力
からこのオフセット分を減算して、オフセットのない出
力を得るようにしたものである。又第２の方法として、
地磁気センサによって方位を検出し、振動ジャイロの出
力である角速度を積分した方位と照合し、積分方位が磁
気方位から一定速度で離れていく速度をジャイロのドリ
フトとする方法も考えられている。更に第３の方法とし
て、走行中の道路が直線であることを検出し、そのとき
のジャイロの出力をオフセットとして記憶する方法も提
案されている。この方法では車両が地図中の所定道路を
進行していることを検知するため、ＧＰＳ装置等を用い
ることが考えられる。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of gyroscopes such as a vibration gyro and an optical fiber gyro have been used as an angular velocity sensor. Although the vibration gyro has the advantage of being inexpensive and having a long life, it has a problem that the zero point has a large drift due to temperature and changes with time. In particular, when the vibration gyro is used as a sensor for detecting the traveling direction of the vehicle, various proposals have been made to solve this problem. The first method is to detect the drift of the zero point of the on-vehicle vibration gyro by using a sensor such as a wheel to detect that the vehicle is stopped, and store the gyro output at that time as an offset. This offset is subtracted from the output of the subsequent vibration gyro so that an output with no offset is obtained. As the second method,
A method is also considered in which the azimuth is detected by a geomagnetic sensor, the angular velocity that is the output of the vibration gyro is compared with the azimuth, and the velocity at which the integrated azimuth deviates from the magnetic azimuth at a constant velocity is used as the gyro drift. Furthermore, as a third method, a method of detecting that the road on which the vehicle is running is a straight line and storing the output of the gyro at that time as an offset is also proposed. In this method, a GPS device or the like may be used to detect that the vehicle is traveling on a predetermined road on the map.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
第１の方法では、車両の停止を検出するセンサが別途必
要となり、又長期間車両が停止しない場合にはそのオフ
セット分を検出することができなくなるという欠点があ
った。又第２の方法の場合も磁気を検出するセンサが必
要となり、車両が鉄橋等を通過する際には地磁気の乱れ
から異常な状態に陥ってしまうことがあるという欠点が
あった。更に第３の方法では、車両が直線の道路を走行
中であることを検出するためにはＧＰＳ装置等の装置が
不可欠であり、構成が複雑になるという欠点があった。However, in the above-mentioned first method, a sensor for detecting the stop of the vehicle is additionally required, and when the vehicle is not stopped for a long period of time, the offset amount cannot be detected. There was a drawback. In the case of the second method as well, a sensor for detecting magnetism is required, and there is a drawback that when the vehicle passes through an iron bridge or the like, it may be in an abnormal state due to disturbance of the geomagnetic field. Further, the third method has a drawback that a device such as a GPS device is indispensable for detecting that the vehicle is traveling on a straight road, and the configuration is complicated.
【０００４】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、ジャイロスコープを車載用の角
速度センサとして用いた場合に、他のセンサや装置を用
いることなく、そのオフセットを効果的に除去できるよ
うにすることを目的とする。The present invention has been made in view of such conventional problems, and when the gyroscope is used as an on-vehicle angular velocity sensor, its offset can be adjusted without using other sensors or devices. The purpose is to enable effective removal.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、移動体に搭載されるジャイロスコープと、ジャイロ
スコープからの信号が入力され、所定時間の間の該入力
信号の最頻値をオフセットとして算出する最頻値算出手
段と、ジャイロスコープから得られる信号から最頻値算
出手段より算出された最頻値を減算する減算手段と、を
具備することを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, a gyroscope mounted on a mobile body and a signal from the gyroscope are input, and a mode value of the input signal for a predetermined time is displayed. It is characterized by comprising a mode value calculating means for calculating as an offset and a subtracting means for subtracting the mode value calculated by the mode value calculating means from a signal obtained from a gyroscope.
【０００６】本願の請求項２の発明は、移動体に搭載さ
れるジャイロスコープと、ジャイロスコープからの信号
が入力され、所定時間の間の該入力信号の最頻値を順次
算出する最頻値算出手段と、最頻値算出手段によって算
出される所定時間の間にジャイロスコープから入力され
る入力信号のばらつきを算出するばらつき算出手段と、
ばらつき算出手段により算出されるばらつきが所定値以
下のときに最頻値算出手段によって算出された最頻値を
オフセットとし、算出されたばらつきが所定値を越える
ときにその直前にオフセットとして判別された最頻値を
オフセットとして出力する最頻値判別手段と、ジャイロ
スコープから得られる信号から最頻値判別手段より出力
された最頻値を減算する減算手段と、を具備することを
特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, a gyroscope mounted on a moving body and a mode value for sequentially inputting a signal from the gyroscope and sequentially calculating a mode value of the input signal during a predetermined time. A calculation means, and a variation calculation means for calculating the variation of the input signal input from the gyroscope during the predetermined time calculated by the mode value calculation means,
When the variation calculated by the variation calculation means is less than or equal to a predetermined value, the mode value calculated by the mode value calculation means is set as an offset, and when the calculated variation exceeds the predetermined value, it is determined as an offset immediately before that. It is characterized by comprising a mode value discriminating means for outputting the mode value as an offset, and a subtracting means for subtracting the mode value output from the mode value discriminating means from a signal obtained from a gyroscope. Is.
【０００７】[0007]
【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、ジャイロスコープからの出力のうち所定時間
前までの信号の最頻値を算出する。通常の使用状態では
最頻値はオフセット成分と考えることができるので、最
頻値をジャイロスコープの出力から減算手段によって減
算する。そしてオフセットのない角速度信号を得るよう
にしている。According to the invention of claim 1 of the present application having such a feature, the mode of the signal from the output from the gyroscope up to a predetermined time before is calculated. Since the mode value can be considered as an offset component in a normal use state, the mode value is subtracted from the output of the gyroscope by the subtraction means. Then, an angular velocity signal without offset is obtained.
【０００８】又本願の請求項２の発明では、入力信号の
最頻値を最頻値算出手段によって算出し、算出した時間
の間にジャイロから得られる入力信号のばらつきを算出
する。そしてこのばらつきが所定値以下であれば算出さ
れた最頻値をオフセットとし、ばらつきが所定値を越え
るときにはその直前に判別された最頻値をオフセットと
して判別している。そしてこうして得られたオフセット
値をその時点でのオフセット値として出力し、減算によ
ってオフセットのない角速度信号を出力するようにして
いる。According to the second aspect of the present invention, the mode of the input signal is calculated by the mode calculating means, and the variation of the input signal obtained from the gyro is calculated during the calculated time. If this variation is less than or equal to a predetermined value, the calculated mode value is determined as an offset, and if the variation exceeds a predetermined value, the mode value determined immediately before that is determined as an offset. Then, the offset value thus obtained is output as the offset value at that time, and the angular velocity signal having no offset is output by subtraction.
【０００９】[0009]
【実施例】図１は本発明の第１実施例による角速度セン
サの全体構成を示すブロック図である。本図においてジ
ャイロ１は例えば振動ジャイロ等のジャイロスコープで
あって、車両に取付けられているものとし、車両が旋回
する際に回転方向の角速度の信号を出力するものであ
る。この振動ジャイロからの信号は最頻値算出部２及び
減算器３に与えられる。最頻値算出部２は振動ジャイロ
１から得られる信号のうち所定時間前までの出力のサン
プリング値に基づいてその最も高い頻度の値をオフセッ
ト値として算出するものである。最頻値算出部２はマイ
クロコンピュータを用いた処理によって算出するように
構成されている。即ち最頻値算出部２は振動ジャイロ１
からの信号を所定時間、例えば１秒毎にデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器４を有している。Ａ／Ｄ変換器４
の出力は入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）５を介して
ＣＰＵのバスラインに入力される。このバスラインには
マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）６及びプログラムとデ
ータを保持するメモリとしてリードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ）７、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８が接続さ
れる。そしてこのバスラインには入出力インターフェー
ス（Ｉ／Ｆ）９が接続され、更にデジタル信号をアナロ
グ信号に変換するＤ／Ａ変換器１０が接続されている。
Ｄ／Ａ変換器１０の出力は減算器３に入力される。減算
器３は振動ジャイロ１の出力からＤ／Ａ変換器１０の出
力を減算することによって、オフセット分を除いてオフ
セットのない角速度信号を出力するものである。1 is a block diagram showing the overall construction of an angular velocity sensor according to a first embodiment of the present invention. In the figure, a gyro 1 is a gyroscope such as a vibration gyro, which is attached to a vehicle and outputs a signal of an angular velocity in a rotating direction when the vehicle turns. The signal from this vibrating gyro is given to the mode value calculating unit 2 and the subtractor 3. The mode value calculating unit 2 calculates the value of the highest frequency as an offset value based on the sampling value of the output from the vibration gyro 1 up to a predetermined time. The mode value calculation unit 2 is configured to calculate by a process using a microcomputer. That is, the mode value calculation unit 2 uses the vibration gyro 1
It has an A / D converter 4 for converting the signal from the digital signal into a digital signal every predetermined time, for example, every second. A / D converter 4
Is input to the bus line of the CPU via the input / output interface (I / F) 5. The bus line is provided with a microcomputer (CPU) 6 and a read only memory (RO) as a memory for holding programs and data.
M) 7 and random access memory (RAM) 8 are connected. An input / output interface (I / F) 9 is connected to this bus line, and a D / A converter 10 for converting a digital signal into an analog signal is further connected.
The output of the D / A converter 10 is input to the subtractor 3. The subtracter 3 subtracts the output of the D / A converter 10 from the output of the vibration gyro 1 to output an offset-free angular velocity signal.
【００１０】図２（ａ）はＲＡＭ８内の入力バッファ領
域８ａを示している。入力バッファ領域８ａはアドレス
ｍ〜アドレスｍ＋６００までの領域を有するものとす
る。又図２（ｂ）はこの入力バッファから得られるデー
タに基づいて作成される度数表領域８ｂを示している。
この度数表領域８ｂはアドレスｎ〜ｎ＋ｐに設けられる
ものとする。又ＲＡＭ８にはポインタＩ，Ｃ，Ｊ，Ｋ，
Ｌ及びＭの領域が設けられる。Ｉは入力バッファに全て
データが保持されていない初期状態で入力が保持されて
いるまでのアドレス数を示すポインタであり、Ｃは度数
表領域８ｂをクリアするためのポインタである。又Ｊは
入力バッファ領域のアドレスｍ〜ｍ＋Ｉまでの値をとる
ポインタ、Ｋは最頻値を示す可能性のあるアドレスのデ
ータを示すポインタ、Ｌは度数表の相対アドレス０〜ｐ
までの範囲の値をとるポインタである。FIG. 2A shows the input buffer area 8a in the RAM 8. The input buffer area 8a has an area from address m to address m + 600. 2B shows a frequency table area 8b created based on the data obtained from this input buffer.
The frequency table area 8b is provided at the addresses n to n + p. Further, the RAM 8 has pointers I, C, J, K,
Areas L and M are provided. I is a pointer indicating the number of addresses until the input is held in the initial state where no data is held in the input buffer, and C is a pointer for clearing the frequency table area 8b. Further, J is a pointer that takes a value from the address m to m + I of the input buffer area, K is a pointer that indicates the data of the address that may show the mode value, and L is a relative address 0 to p of the frequency table.
Is a pointer that takes values in the range up to.
【００１１】図３はこの角速度センサを車両に搭載した
ときに振動ジャイロ１から得られる角速度信号の一例を
示すグラフである。本図に示されるように、車両は時間
の経過と共に右方向又は左方向に回転して進行すること
となるため、回転毎にそれに応じた出力が得られている
が、直線走行時には出力０又は一定のレベルとなってい
る。この一定のレベルがオフセット成分であり、温度変
化や経年変化によって生じる。本発明ではこのオフセッ
トを除去するために最頻値を算出するようにしたもので
ある。FIG. 3 is a graph showing an example of an angular velocity signal obtained from the vibration gyro 1 when the angular velocity sensor is mounted on a vehicle. As shown in this figure, since the vehicle rotates to the right or left to progress with the passage of time, an output corresponding to each rotation is obtained. It is at a certain level. This constant level is an offset component and is generated by a temperature change or a secular change. In the present invention, the mode value is calculated to remove this offset.
【００１２】次に本実施例の動作についてフローチャー
トを参照しつつ説明する。図４〜図６は本実施例の最頻
値算出部２の動作を示すフローチャートである。本図に
おいて動作を開始すると、まずステップ２１においてポ
インタＩを０とし、ステップ２２に進んでＩが６００を
越えているかどうかをチェックする。最初は６００以下
であるため、ステップ２３，ルーチン２４の処理を行う
ことなくステップ２５に進んでＡ／Ｄ変換値をアドレス
ｍ＋Ｉの領域にストアする。こうすれば図２（ａ）に示
すように、アドレスｍからＡ／Ｄ変換値が順次書込まれ
る。そしてルーチン２６に進んで度数表の作成処理を行
う。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flow chart. 4 to 6 are flowcharts showing the operation of the mode value calculating unit 2 of this embodiment. When the operation is started in this figure, first, the pointer I is set to 0 in step 21, and the process proceeds to step 22 to check whether I exceeds 600 or not. Since the initial value is 600 or less, the process proceeds to step 25 without performing the processing of step 23 and routine 24, and the A / D conversion value is stored in the area of address m + I. In this way, as shown in FIG. 2A, the A / D conversion value is sequentially written from the address m. Then, the process proceeds to the routine 26, and the frequency table is created.
【００１３】度数表の作成処理は図５に示すように、ま
ずステップ３１においてＲＡＭ８の度数表領域８ｂを用
いるため、アドレスｎの値をポインタＣにセットし、ア
ドレスＣのデータ（Ｃ）をクリアする（ステップ３
２）。そしてステップ３３においてポインタＣが度数表
の最終アドレスｎ＋ｐに達したかどうかをチェックし、
この値に達していなければステップ３４においてＣをイ
ンクリメントして同様の処理を行う。こうしてステップ
３１〜３４の処理では、度数表領域８ｂに割当てられた
アドレスｎ〜ｎ＋ｐまでの領域を全てクリアすることが
できる。さてステップ３１〜３４の処理を終えると、ス
テップ３５に進んで入力バッファ領域８ａのアドレスｍ
をポインタＪにセットする。そしてステップ３６に進ん
でメモリのアドレスＪの値（Ｊ）に度数表のオフセット
アドレスｎを加算した値をアキュームレータＡに設定す
る。そしてこのアキュームレータＡの示すアドレスのデ
ータをインクリメントしてそのアドレスにセットする
（ステップ３６）。これは入力バッファ領域８ａのデー
タをそのままアドレスとし、アドレスｎに加算した相対
アドレスのデータをインクリメントするものである。そ
してステップ３７に進んでポインタＪがｍ＋Ｉの値、即
ち入力バッファ領域にデータが入っている最終の値に達
したかどうかをチェックする。この値に達していなけれ
ばステップ３８に進んでＪの値をインクリメントしてス
テップ３６に戻る。こうすれば入力バッファの値を度数
表のオフセットアドレスｎに加算した値のアドレスのデ
ータがインクリメントされ、度数表を作成することがで
きる。As shown in FIG. 5, the frequency table creating process uses the frequency table area 8b of the RAM 8 in step 31, so that the value of the address n is set in the pointer C and the data (C) of the address C is cleared. Yes (Step 3
2). Then, in step 33, it is checked whether the pointer C has reached the final address n + p of the frequency table,
If this value has not been reached, C is incremented in step 34 and similar processing is performed. In this way, in the processing of steps 31 to 34, it is possible to clear all the areas from address n to n + p assigned to the frequency table area 8b. When the processing of steps 31 to 34 is completed, the process proceeds to step 35 and the address m of the input buffer area 8a
Is set to the pointer J. Then, in step 36, a value obtained by adding the offset address n in the frequency table to the value (J) of the address J of the memory is set in the accumulator A. Then, the data at the address indicated by the accumulator A is incremented and set to that address (step 36). This is to use the data in the input buffer area 8a as the address as it is and increment the data of the relative address added to the address n. Then, the process proceeds to step 37, where it is checked whether or not the pointer J has reached the value of m + I, that is, the final value in which the data is stored in the input buffer area. If this value has not been reached, the routine proceeds to step 38, where the value of J is incremented and the routine returns to step 36. By doing so, the data of the address of the value obtained by adding the value of the input buffer to the offset address n of the frequency table is incremented, and the frequency table can be created.
【００１４】そしてルーチン２６において度数表の作成
処理を終えるとルーチン２７に進んで最頻値算出処理を
行う。最頻値算出処理は図６（ａ）に示すようにステッ
プ４１においてポインタＫをリセットし、ステップ４２
に進んでポインタＬをｎとする。そしてステップ４３に
進んでＫがＬで示す領域の値（Ｌ）より小さいかどうか
をチェックする。ＫよりＬで示すアドレスのデータ
（Ｌ）の方が大きければ値Ｌを最頻値である可能性のあ
るアドレスとして、ステップ４４においてその値（Ｌ）
をＫにセットし、更にＬからｎを減じた値を現時点での
最頻値Ｍとする。そしてステップ４５に進んでＬが度数
表の最後のアドレスｎ＋ｐに達したかどうかをチェック
する。この値に達していなければステップ４６において
Ｌをインクリメントし、ステップ４３に戻って同様の処
理を繰り返す。こうすれば度数表の最大値をとるアドレ
スが検出され、このアドレスの値が最頻値Ｍとなる。従
ってステップ２８に戻ってこのアドレスの値ＭをＤ／Ａ
変換器１０によってＤ／Ａ変換する。そしてステップ２
９においてポインタＩをインクリメントしてステップ２
２に戻る。この処理を例えば１秒毎に繰り返すものとす
る。When the process of creating the frequency table is completed in routine 26, the process proceeds to routine 27 to perform the mode value calculation process. In the mode value calculation process, the pointer K is reset in step 41 as shown in FIG.
And the pointer L is set to n. Then, the routine proceeds to step 43, where it is checked whether K is smaller than the value (L) of the area indicated by L. If the data (L) at the address indicated by L is larger than K, the value L is taken as the address having the possibility of being the mode value at step 44 and the value (L) is set.
Is set to K, and the value obtained by subtracting n from L is set as the mode M at the present time. Then, it proceeds to step 45 and checks whether L has reached the last address n + p of the frequency table. If this value has not been reached, L is incremented in step 46, the process returns to step 43, and the same processing is repeated. In this way, the address having the maximum value in the frequency table is detected, and the value of this address becomes the mode M. Therefore, returning to step 28, the value M of this address is set to D / A.
The converter 10 performs D / A conversion. And step 2
Increment pointer I in step 9
Return to 2. This process is repeated, for example, every one second.
【００１５】さてステップ２２においてＩが６００に達
している場合には、ステップ２３に進んで６００をＩに
設定しルーチン２４に進んでデータ・シフト処理を行
う。これは所定の時間、例えば１０分間のデータ入力処
理を終え、Ｉ＝６００となった以後の処理であり、この
場合には現時点から１０分前までの６００個のデータの
みを処理対象とするためにシフトを行っている。このデ
ータ・シフト処理は図６（ｂ）に示すようにステップ５
１においてアドレスｍ＋１をポインタＪにセットする。
そしてステップ５２においてポインタＪで示すアドレス
の値（Ｊ）をアドレスＪ−１の値（Ｊ−１）として設定
する。そしてこのＪがｍ＋６００に達したかどうかをチ
ェックし（ステップ５３）、達していなければＪをイン
クリメントして（ステップ５４）、同様の処理を繰り返
す。このような処理を繰り返すことにより、アドレスｍ
からアドレスｍ＋６００までの入力バッファ領域８ａの
データを更新することができ、最も古いアドレスｍのデ
ータを消去することができる。If I reaches 600 in step 22, the process proceeds to step 23, where 600 is set to I, and the routine proceeds to routine 24 where the data shift processing is performed. This is a process after the data input process for a predetermined time, for example, 10 minutes, is completed and I = 600 is reached. In this case, only 600 pieces of data from the present time to 10 minutes before are processed. Are shifting to. This data shift processing is performed in step 5 as shown in FIG.
At 1, the address m + 1 is set in the pointer J.
Then, in step 52, the value (J) of the address indicated by the pointer J is set as the value (J-1) of the address J-1. Then, it is checked whether or not this J has reached m + 600 (step 53), and if it has not reached, J is incremented (step 54) and the same processing is repeated. By repeating such processing, the address m
It is possible to update the data of the input buffer area 8a from the address to the address m + 600, and to erase the data of the oldest address m.
【００１６】このように本発明ではジャイロから得られ
る信号の所定間隔前までのデータの最頻値をオフセット
としている。これは車両が連続して一定の角速度で回転
して走行することがないと考えられるからである。図２
に示すように、実際の走行データからもこのようなデー
タが得られている。As described above, in the present invention, the mode of the data obtained before the predetermined interval of the signal obtained from the gyro is used as the offset. This is because it is considered that the vehicle does not continuously rotate and rotate at a constant angular velocity. Figure 2
As shown in, such data is obtained from the actual traveling data.
【００１７】次に本発明の第２実施例について図７を用
いて説明する。本実施例ではジャイロスコープ１からの
角速度信号のばらつきが大きい場合に得られる最頻値を
オフセットとすることなく、その直前にオフセットとさ
れた値を最頻値とするようにしている。この実施例の構
成は図１に示す第１実施例と基本的には同様であるの
で、同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。本実施例ではＲＡＭ８は第１実施例に示したポイン
タに加えて、ポインタＨ，Ｅ，Ｆを有しており、更に分
散Ｖ及び分散の閾値Ｖ0 と出力される最頻値Ｍ0 を記憶
する領域を有している。又ＣＰＵ６は第１実施例と同様
に最頻値を算出する最頻値算出手段６ａ，入力信号のば
らつきを算出するばらつき算出手段６ｂ及び最頻値のば
らつきにより出力する最頻値を判別する最頻値判別手段
６ｃの機能を有している。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the most frequent value obtained when the variation in the angular velocity signals from the gyroscope 1 is large is not set as the offset, but the value immediately before that is set as the most frequent value. Since the structure of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same parts are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the RAM 8 has pointers H, E, F in addition to the pointers shown in the first embodiment, and further stores the variance V, the variance threshold V 0, and the output mode M 0 . Has an area to The CPU 6 determines the mode value calculating means 6a for calculating the mode value, the variation calculating means 6b for calculating the variation of the input signal, and the mode value determining means for outputting the mode value according to the variation of the mode value, as in the first embodiment. It has the function of the frequent value discrimination means 6c.
【００１８】次に本実施例の動作について図８及び図９
を参照しつつ説明する。図８において動作を開始する
と、まずステップ２１においてポインタＩを０とし、Ｉ
が６００となるまでデータシフトを行わない。そしてス
テップ２１〜ルーチン２７の処理については第１実施例
と同様である。本実施例ではルーチン２７において最頻
値Ｍの算出処理を終えると、ルーチン６１に進んで分散
Ｖの算出処理を行う。図９はこの分散の算出処理を示す
フローチャートである。図９においてまず分散算出処理
を開始すると、ステップ７１においてポインタＨ，Ｅ，
Ｆを０とする。そしてステップ７２に進んでアドレスｍ
＋Ｈのデータの二乗を算出してＥの現在値に加算して新
たなＥとし、アドレスｍ＋ＨのデータをＦの現在値に加
算して新たなＦとする。そしてステップ７３に進んでポ
インタＨをインクリメントし、ステップ７４に進んでポ
インタＨがポインタＩに達したかどうかをチェックす
る。Ｉ以下であればステップ７２〜７４のループを繰り
返し、ポインタＨがＩより大きくなればステップ７５に
進む。この時点でＥは入力バッファ領域８ａの全てのア
ドレスのデータの二乗の総和、Ｆは入力バッファ８ａの
全てのアドレスのデータの総和となっている。従ってス
テップ７５でこれらの値を夫々ポインタＩで割算するこ
とによってＦには平均値が得られる。そしてステップ７
６に進んで値ＥからＦの二乗を減算することにより、分
散Ｖが得られることとなる。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to. When the operation is started in FIG. 8, first, in step 21, the pointer I is set to 0 and I
The data shift is not performed until the value becomes 600. The processing of steps 21 to 27 is the same as in the first embodiment. In the present embodiment, when the calculation process of the mode M in routine 27 is completed, the process proceeds to routine 61 to calculate the variance V. FIG. 9 is a flowchart showing the calculation process of this variance. In FIG. 9, when the variance calculation process is first started, the pointers H, E, and
Let F be 0. Then, the process proceeds to step 72 and the address m
The square of the data of + H is calculated and added to the current value of E to make a new E, and the data of the address m + H is added to the current value of F to make a new F. Then, the routine proceeds to step 73, where the pointer H is incremented, and the routine proceeds to step 74 where it is checked whether or not the pointer H reaches the pointer I. If it is I or less, the loop of steps 72 to 74 is repeated, and if the pointer H becomes larger than I, the routine proceeds to step 75. At this point, E is the sum of the squares of the data of all the addresses in the input buffer area 8a, and F is the sum of the data of all the addresses in the input buffer area 8a. Therefore, in step 75, an average value is obtained for F by dividing each of these values by the pointer I. And step 7
By going to 6 and subtracting the square of F from the value E, the variance V will be obtained.
【００１９】そしてこの分散の算出処理を終えると図８
に示すステップ６２に戻り、得られた分散Ｖが分散の所
定値Ｖ0 以下かどうかをチェックする。Ｖ0 以下であれ
ばステップ６３に進んでルーチン２７において得られた
最頻値Ｍを最頻値Ｍ0 とし、分散ＶがＶ0 を越えていれ
ばこの処理を行うことなくステップ６４に進んで最頻値
Ｍ0 の値をＤ／Ａ変換器１０に出力する。そしてアナロ
グ信号に変換してオフセット値として出力する。次いで
ステップ６５に進んでポインタＩをインクリメントし、
ステップ２２に戻る。When this variance calculation process is completed, FIG.
Returning to step 62 shown in (4), it is checked whether the obtained variance V is less than or equal to a predetermined variance value V 0 . If V 0 or less, the process proceeds to step 63, and the mode M obtained in the routine 27 is set as the mode M 0. If the variance V exceeds V 0 , the process proceeds to step 64 without performing this process. The mode value M 0 is output to the D / A converter 10. Then, it is converted into an analog signal and output as an offset value. Next, in step 65, the pointer I is incremented,
Return to step 22.
【００２０】本実施例は例えば林道等を通過する際にカ
ーブが連続することにより、角速度のばらつきが大きく
なれば、この時点で得られる最頻値がオフセット分に相
当する可能性が少し低くなる。そこでその直前にオフセ
ットとして判別された最頻値Ｍ0 をオフセット値として
出力し、減算器３により減算することによって、オフセ
ットのない信号を出力するようにしている。オフセット
分は温度変化等によって変動するが、急激には変化しな
いものと考えられるため、信頼性の低い最頻値よりその
直前の最頻値をオフセット分とすることにより正確にオ
フセット分を算出して出力することができる。尚本実施
例においてステップ２１〜２７はジャイロスコープから
の入力信号の所定時間前までの最頻値を算出する最頻値
算出手段６ａを構成しており、ルーチン６１は入力信号
のばらつきを算出するばらつき算出手段６ｂ、ステップ
６２〜６４は算出されたばらつきが所定値以下のときに
最頻値算出手段で得られた最頻値をオフセットとし、ば
らつきが所定値を越えるときはその直前にオフセットと
して判別された最頻値Ｍ0 をその時点までのオフセット
値として出力する最頻値判別手段６ｃの機能を達成して
いる。In this embodiment, for example, when the curve is continuous when passing through a forest road or the like, and the variation in angular velocity increases, the possibility that the mode value obtained at this point corresponds to the offset is slightly reduced. . Therefore, the most frequent value M 0 determined as an offset immediately before that is output as an offset value, and the subtracter 3 subtracts it to output a signal with no offset. Although the offset value changes due to temperature changes, etc., it is considered that it does not change rapidly.Therefore, the offset value is calculated accurately by setting the most frequent value immediately before the most reliable value as the offset value. Can be output. In the present embodiment, steps 21 to 27 constitute the mode value calculating means 6a for calculating the mode value of the input signal from the gyroscope up to a predetermined time before, and the routine 61 calculates the variation of the input signal. The variation calculating means 6b and steps 62 to 64 use the mode value obtained by the mode value calculating means as an offset when the calculated variation is less than or equal to a predetermined value, and immediately before that when the variation exceeds the predetermined value. It has achieved the function of the mode determination unit 6c for outputting the discriminated mode value M 0 as the offset value up to that point.
【００２１】尚本実施例は分散を用いてジャイロスコー
プからの信号のばらつきを検出するようにしているが、
分散に代えて標準偏差等の他の指標を用いてばらつきを
算出するようにしてもよいことはいうまでもない。In this embodiment, the dispersion is used to detect the variation of the signal from the gyroscope.
It goes without saying that the variation may be calculated using another index such as the standard deviation instead of the variance.
【００２２】又前述した第１，第２実施例では、ジャイ
ロスコープ１からの信号を直接Ａ／Ｄ変換器４に入力す
るようにしているが、ローパスフィルタ等を設けて高い
周波数成分のノイズを除去するようにしてもよい。この
場合にはジャイロスコープ１からの信号の変化が問題と
ならないように必要最小限の時定数のローパスフィルタ
を選択する必要がある。又ハードウェアによるローパス
フィルタに代えて、マイクロコンピュータを用いて移動
平均処理によってノイズ成分を除去することもできる。
この場合もジャイロからの出力信号が変化しないような
時定数に設定することが必要である。又本実施例はＡ／
Ｄ変換器４のダイナミックレンジをジャイロスコープ１
からの出力可能な範囲としているが、オフセットを生じ
ると考えられるジャイロスコープ１の出力範囲にＡ／Ｄ
変換器のダイナミックレンジを合わせるようにしてもよ
い。こうすればＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを大
きくすることなく正確にオフセットを算出することがで
きる。In the first and second embodiments described above, the signal from the gyroscope 1 is directly input to the A / D converter 4, but a low-pass filter or the like is provided to reduce noise of high frequency components. It may be removed. In this case, it is necessary to select a low pass filter having a necessary minimum time constant so that a change in the signal from the gyroscope 1 does not pose a problem. Further, instead of the low-pass filter by hardware, it is possible to remove noise components by moving average processing using a microcomputer.
Also in this case, it is necessary to set the time constant so that the output signal from the gyro does not change. Also, this embodiment is A /
Dynamic range of D converter 4 Gyroscope 1
The output range of the gyroscope 1 which is considered to cause an offset is A / D.
You may make it match the dynamic range of a converter. This makes it possible to accurately calculate the offset without increasing the dynamic range of the A / D converter.
【００２３】又第１，第２実施例はジャイロスコープと
して振動ジャイロを例示して説明しているが、本発明に
用いるジャイロスコープは振動ジャイロに限定されず、
光ファイバジャイロ，リングレーザジャイロ，メカニカ
ルジャイロ等、種々の形式のジャイロスコープを用いて
構成することができる。又本実施例の角速度センサは車
両に搭載する角速度センサに限らず、種々の移動体に搭
載される角速度センサに適用することが可能である。Although the first and second embodiments have been described by exemplifying a vibrating gyro as the gyroscope, the gyroscope used in the present invention is not limited to the vibrating gyro.
It can be configured using various types of gyroscopes such as an optical fiber gyro, a ring laser gyro, and a mechanical gyro. Further, the angular velocity sensor of this embodiment is not limited to the angular velocity sensor mounted on the vehicle, but can be applied to the angular velocity sensor mounted on various moving bodies.
【００２４】又第１，第２実施例では、１秒毎にＡ／Ｄ
変換を行ってジャイロスコープ１からの信号を取込み、
６００個のデータを用いて最頻値を判別しているが、Ａ
／Ｄ変換の時間やデータ数はこれに限らず任意に定める
ことができることはいうまでもない。In the first and second embodiments, the A / D is set every 1 second.
Convert and capture the signal from gyroscope 1,
The mode value is determined using 600 pieces of data.
Needless to say, the time for D / D conversion and the number of data are not limited to this and can be set arbitrarily.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１〜３の発明によれば、ジャイロスコープの角速度信号
に含まれるオフセットを効果的に除去することができ
る。このため他のセンサや他の装置を用いることなく、
極めて簡単な構成で車両の位置検出装置に応用すること
ができるという効果が得られる。As described in detail above, according to the inventions of claims 1 to 3, the offset contained in the angular velocity signal of the gyroscope can be effectively removed. Therefore, without using other sensors or other devices,
An effect that it can be applied to a vehicle position detection device is obtained with an extremely simple configuration.
【００２６】又本願の請求項２の発明によれば、林道等
のカーブの多い道路を通行する場合にも、より正確にジ
ャイロスコープのオフセットを除去することができると
いう効果が得られる。Further, according to the invention of claim 2 of the present application, it is possible to obtain the effect that the offset of the gyroscope can be more accurately removed even when passing through a road with many curves such as a forest road.
【図１】本発明の第１実施例による角速度センサの主要
部を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an angular velocity sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本実施例のメモリを示すメモリマップである。FIG. 2 is a memory map showing a memory of this embodiment.
【図３】本実施例のジャイロから得られる信号の一例を
示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of a signal obtained from the gyro of the present embodiment.
【図４】第１実施例の動作を示すフローチャート（その
１）である。FIG. 4 is a flowchart (part 1) showing the operation of the first embodiment.
【図５】第１実施例の動作を示すフローチャート（その
２）である。FIG. 5 is a flowchart (part 2) showing the operation of the first embodiment.
【図６】第１実施例の動作を示すフローチャート（その
３）である。FIG. 6 is a flowchart (No. 3) showing the operation of the first embodiment.
【図７】本発明の第２実施例による角速度センサの主要
部を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a main part of an angular velocity sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図８】第２実施例の動作を示すフローチャート（その
１）である。FIG. 8 is a flowchart (part 1) showing the operation of the second embodiment.
【図９】第２実施例の動作を示すフローチャート（その
２）である。FIG. 9 is a flowchart (part 2) showing the operation of the second embodiment.
１ ジャイロスコープ ２ 最頻値算出部 ３ 減算器 ４ Ａ／Ｄ変換器 ６ ＣＰＵ ６ａ 最頻値算出手段 ６ｂ ばらつき算出手段 ６ｃ 最頻値判別手段 ７ ＲＯＭ ８ ＲＡＭ ８ａ 入力バッファ領域 ８ｂ 度数表領域 １０ Ｄ／Ａ変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gyroscope 2 Mode value calculation unit 3 Subtractor 4 A / D converter 6 CPU 6a Mode value calculation means 6b Variation calculation means 6c Mode value determination means 7 ROM 8 RAM 8a Input buffer area 8b Frequency table area 10 D / A converter
Claims (3)
と、 前記ジャイロスコープからの信号が入力され、所定時間
の間の該入力信号の最頻値をオフセットとして算出する
最頻値算出手段と、 前記ジャイロスコープから得られる信号から前記最頻値
算出手段より算出された最頻値を減算する減算手段と、
を具備することを特徴とする角速度センサ。1. A gyroscope mounted on a mobile body, a mode value calculating means for receiving a signal from the gyroscope and calculating a mode value of the input signal for a predetermined time as an offset, Subtraction means for subtracting the mode value calculated by the mode value calculation means from the signal obtained from the gyroscope,
An angular velocity sensor, comprising:
と、 前記ジャイロスコープからの信号が入力され、所定時間
の間の該入力信号の最頻値を順次算出する最頻値算出手
段と、 前記最頻値算出手段によって算出される所定時間の間に
前記ジャイロスコープから入力される入力信号のばらつ
きを算出するばらつき算出手段と、 前記ばらつき算出手段により算出されるばらつきが所定
値以下のときに前記最頻値算出手段によって算出された
最頻値をオフセットとし、算出されたばらつきが所定値
を越えるときにその直前にオフセットとして判別された
最頻値をオフセットとして出力する最頻値判別手段と、 前記ジャイロスコープから得られる信号から前記最頻値
判別手段より出力された最頻値を減算する減算手段と、
を具備することを特徴とする角速度センサ。2. A gyroscope mounted on a mobile body, and a mode value calculating means for sequentially calculating a mode value of the input signal during a predetermined time by receiving a signal from the gyroscope. A variation calculation means for calculating variation of an input signal input from the gyroscope during a predetermined time calculated by the frequent value calculation means, and the variation calculation means for calculating the variation of the input signal from the gyroscope when the variation is less than or equal to a predetermined value. A mode value determining means for outputting the mode value calculated by the mode value calculating means as an offset, and outputting the mode value determined as an offset immediately before the calculated variation exceeds a predetermined value as an offset, Subtraction means for subtracting the mode value output from the mode value determination means from the signal obtained from the gyroscope,
An angular velocity sensor, comprising:
スコープであることを特徴とする請求項１又は２記載の
角速度センサ。3. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the gyroscope is a vibrating gyroscope.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270376A JP2793778B2 (en) | 1994-09-06 | 1994-10-07 | Angular velocity sensor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-239453 | 1994-09-06 | ||
| JP23945394 | 1994-09-06 | ||
| JP6270376A JP2793778B2 (en) | 1994-09-06 | 1994-10-07 | Angular velocity sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08128831A true JPH08128831A (en) | 1996-05-21 |
| JP2793778B2 JP2793778B2 (en) | 1998-09-03 |
Family
ID=26534260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6270376A Expired - Lifetime JP2793778B2 (en) | 1994-09-06 | 1994-10-07 | Angular velocity sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793778B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH112644A (en) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Murata Mfg Co Ltd | Method for processing output signal of acceleration sensor |
| JP2007132943A (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Method and device of compensating offset of acceleration vector, and recording medium |
| JP2008070224A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Denso Corp | On-vehicle angular velocity sensor |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP6270376A patent/JP2793778B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH112644A (en) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Murata Mfg Co Ltd | Method for processing output signal of acceleration sensor |
| JP2007132943A (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Method and device of compensating offset of acceleration vector, and recording medium |
| JP2008070224A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Denso Corp | On-vehicle angular velocity sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2793778B2 (en) | 1998-09-03 |
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