DE112007001078B4

DE112007001078B4 - Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug und Überschlagsbeurteilungsvorrichtung, die diese Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet

Info

Publication number: DE112007001078B4
Application number: DE112007001078.9T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Yamashita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Nexgen Control Systems LLC
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2016-06-23
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: DE112007001078T5; JPWO2007141934A1; JP4676001B2; CN101416026B; CN102278968A; US20090088926A1; US7996131B2; CN102278968B; CN101416026A; WO2007141934A1

Abstract

Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: einen Winkelgeschwindigkeitssensor (1) zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, die in einer Rollrichtung des Fahrzeugs auftritt; ein Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente, in dem ein erster Winkelgeschwindigkeitswert für eine Einstellung einer Totzone voreingestellt ist, die zur Entfernung einer unnötigen Komponente, wie zum Beispiel eines Rauschens, verwendet wird, wobei das Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente sowohl die Totzone zur Verringerung eines Pegels eines Ausgabesignals auf Null oder zur Dämpfung dieses Pegels, wenn ein von dem Winkelgeschwindigkeitssensor (1) eingegebenes Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal einen Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, der gleich groß wie oder kleiner als der erste Winkelgeschwindigkeitswert ist, wobei das Entfernungsmittel (31, 41) für eine unnötige Komponente derart angepasst ist, dass es das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal, von dem die unnötige Komponente entfernt ist, ausgibt; ein Rechenverarbeitungsmittel (3) zum Integrieren des von dem Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente eingegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, um ein Signal auszugeben, das den Integralwert, der einen Winkel zeigt, aufweist; und ein Integralwertrücksetzmittel (32), in dem ein Integralwertrücksetzwert, der ein fester Wert ist, voreingestellt ist, zum Zurücksetzen des Integralwerts, der den Winkel des von dem Rechenverarbeitungsmittel (3) eingegebenen Signals zeigt, durch Verwenden des Integralwertrücksetzwerts auf eine solche Weise, dass der Integralwert nicht divergiert, auf Null und zum Ausgeben eines Signals, das einen Neigungswinkel in der Rollrichtung des Fahrzeugs zeigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernungsmittel (31) für eine unnötige Komponente derart angepasst ist, dass es einen vorbestimmten Offsetwert von dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal subtrahiert, das einen den ersten Winkelgeschwindigkeitswert überschreitenden Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, und das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal als ein Ergebnis der Subtraktion an das Rechenverarbeitungsmittel (3) ausgibt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Neigungswinkel eines Fahrzeugs in der Richtung eines Überschlags (rollover) des Fahrzeugs durch Verwendung eines Winkelgeschwindigkeitssensors mit einem höheren Maß an Präzision erfasst, und eine Überschlagsbeurteilungsvorrichtung, welche die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet.
Hintergrund der Erfindung
Als konventionelle Neigungswinkelerfassungsvorrichtungen für ein Fahrzeug zum Erfassen des Neigungswinkels des Fahrzeugs, die einen in einem Fahrzeug angebrachten Winkelgeschwindigkeitssensor beinhalten, gibt es zum Beispiel die folgenden konventionellen Beispiele. Als konventionelles Beispiel 1 wurde eine Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die darauf abzielt, den Offset-Fehler eines Winkelgeschwindigkeitssensors (eines Gear-Geschwindigkeitssensors) zum Erfassen der Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs genau zu korrigieren, und die als das Korrekturverfahren ein Offset-Korrekturverfahren zur Korrektur des Offsets eines Kreiselsensors beim Durchführen eines Zuordnungsvorgangs für Satellitenempfang verwendet, und, wenn der Offsetfehler groß ist, die Frequenz vergrößert, mit der die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug den Offsetfehler korrigiert, und dann, wenn diese Korrektur des Offsetfehlers voranschreitet und der Offsetfehler klein wird, die Frequenz reduziert, mit der es eine inkorrekte Korrektur vornimmt (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
Als konventionelles Beispiel 2 wurde eine Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die darauf abzielt, es zu ermöglichen, eine Offsetkorrektur an einem Winkelgeschwindigkeitssensor vorzunehmen und die Empfindlichkeit des Winkelgeschwindigkeitssensors zu bestimmen, und die durch Verwendung einer Offsetkorrektureinheit einen Offsetkorrekturwert aus einem Winkelgeschwindigkeitswert, der aus Erfassungssignalen gewonnen wird, die durch mehrere Winkelgeschwindigkeitssensoren ausgegeben werden, und einem Erfassungssignal gewinnt, das durch einen Winkelgeschwindigkeitssensor ausgegeben wird, der in einem stillstehenden Fahrzeug angebracht ist, und dann eine Offsetkorrektur an dem Winkelgeschwindigkeitswert unter Verwendung des Offsetkorrekturwerts vornimmt, und die durch Verwendung einer Sensorempfindlichkeitsbestimmungseinheit auf der Grundlage der Erfassungssignale der mehreren Winkelgeschwindigkeitssensoren erfasst, dass das Fahrzeug eine Drehung vornimmt, und dann die Empfindlichkeiten von mehreren Winkelsensoren aus den Winkelgeschwindigkeitswerten der mehreren Winkelgeschwindigkeitssensoren bestimmt, die Offset-korrigiert wurden, während das Fahrzeug eine Drehung vornimmt (siehe zum Beispiel Patentdokument 2).
[Patentdokument 1] JP 3 413 327 B2
[Patentdokument 2] JP 2005-172 662 A
Weiter sind gattungsgemäße Neigungswinkelerfassungsvorrichtungen aus den Druckschriften DE 10 2004 038 000 A1 , DE 198 28 338 A1 , DE 699 04 759 T2 , DE 10 2005 014 501 A1 und DE 101 64 332 A1 bekannt.
Die konventionellen Neigungswinkelerfassungsvorrichtungen für ein Fahrzeug sind wie oben beschrieben aufgebaut und das konventionelle Beispiel 1 (Patentdokument 1) und das konventionelle Beispiel 2 (Patentdokument 2) erreichen jeweils ihre Ziele.
Ein Problem besteht jedoch darin, dass, wenn eines dieser konventionellen Beispielsverfahren auf einen Winkelgeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs in einer Rollrichtung des Fahrzeugs angewendet wird, Peripheriegeräte zusätzlich angeordnet werden müssen und eine kompliziertere Systemkonfiguration erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die es ermöglicht, einen Neigungswinkel eines Fahrzeugs in einer Rollrichtung des Fahrzeugs korrekt zu erfassen, ohne dass zusätzliche Peripheriegeräte eingesetzt werden müssen, und die eine einfache Struktur aufweist, und eine Überschlagsbeurteilungsvorrichtung, welche die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet, bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die beinhaltet: einen Winkelgeschwindigkeitssensor zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, die in einer Rollrichtung des Fahrzeugs auftritt; ein Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente, in dem ein erster Winkelgeschwindigkeitswert für eine Einstellung einer Totzone voreingestellt ist, die zur Entfernung einer unnötigen Komponente, wie zum Beispiel eines Rauschens, verwendet wird, wobei das oben beschriebene Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente sowohl die Totzone zur Verringerung eines Pegels eines Ausgabesignals auf Null oder Dämpfung dieses Pegels, wenn ein von dem oben beschriebenen Winkelgeschwindigkeitssensor eingegebenes Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal einen Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, der gleich groß wie oder kleiner als der oben beschriebene erste Winkelgeschwindigkeitswert ist, als auch einen Durchlassbereich zum Ermöglichen, dass das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal durch diesen hindurch tritt, und Ausgeben dieses Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, wenn das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal einen Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, der den oben beschriebenen ersten Winkelgeschwindigkeitswert übersteigt, aufweist, so dass das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal, von dem die unnötige Komponente entfernt wurde, ausgegeben wird; ein Rechenverarbeitungsmittel zum Integrieren des von dem oben beschriebenen Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente eingegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, um ein Signal auszugeben, das den Integralwert, der einen Winkel zeigt, aufweist; und ein Integralwertrücksetzmittel, in dem ein Integralwertrücksetzwert, der ein fester Wert ist, voreingestellt ist, zum Zurücksetzen des Integralwerts, der den Winkel des von dem oben beschriebenen Rechenverarbeitungsmittel eingegebenen Signals zeigt, auf Null, indem der oben beschriebene Integralwertrücksetzwert auf eine solche Weise verwendet wird, dass der Integralwert nicht divergiert, und zum Ausgeben eines Signals, das einen Neigungswinkel in der Rollrichtung des Fahrzeugs zeigt, wobei das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente derart angepasst ist, dass es einen vorbestimmten Offsetwert von dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal subtrahiert, das einen den ersten Winkelgeschwindigkeitswert überschreitenden Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, und das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal als ein Ergebnis der Subtraktion an das Rechenverarbeitungsmittel ausgibt.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die in dem von dem Winkelgeschwindigkeitssensor eingegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal beinhaltete unnötige Komponente durch die Totzone des Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente entfernt, wird die Integrationsverarbeitung an dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal durchgeführt, dem es ermöglicht wird, durch den Durchlassbereich dieses Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente hindurchzutreten, und das ausgegeben wird, und wird nach dieser Integrationsverarbeitung der feste Integralwertrücksetzwert verwendet, um den Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null durchzuführen, und ein Signal ausgegeben, das den Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Rollrichtung zeigt. Deshalb kann durch die Entfernung der unnötigen Komponente, wie zum Beispiel eines Offsetrauschens, unter Verwendung des Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente und den Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null der Integralwert, der den Winkel zeigt, für eine lange Zeit gehalten werden, ohne zu divergieren, und der Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Rollrichtung korrekt erfasst werden.
Zusätzlich besteht keine Notwendigkeit, Peripheriegeräte hinzuzufügen, und kann der Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Rollrichtung mit der einfachen Struktur erfasst werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ist eine erläuternde Zeichnung eines Ziels für die Messung durch einen Winkelsensor und einer Winkelgeschwindigkeitskomponente in verschiedenen Fahrmoden eines Fahrzeugs in der Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung, und 2(a) ist eine erläuternde Zeichnung des Messungsziels des Winkelsensors, 2(b) ist eine erläuternde Zeichnung der Winkelgeschwindigkeitskomponente, die in einem Drehungsfahrmodus auftritt, und 2(c) ist eine erläuternde Zeichnung der Winkelgeschwindigkeitskomponente, die in einem Fahrmodus für eine spiralförmige Straße auftritt;
3 ist eine erläuternde Zeichnung eines Integrationsvorgangs, der durch die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung durchgeführt wird, und 3(a) ist ein Blockdiagramm, das den Integrationsvorgang zeigt, 3(b) ist eine erläuternde Zeichnung, die das Auftreten eines Fehlers zeigt, und 3(c) ist eine erläuternde Zeichnung, die ein Zurücksetzen eines Integralwerts zeigt;
4 ist ein Diagramm zur Erklärung des Betriebs der Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung, und 4(a) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken eines Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente zeigt, 4(b) ist ein Wellenformdiagramm, das ein Beispiel eines Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals zeigt, das von einem Winkelgeschwindigkeitssensor zu dem Zeitpunkt ausgegeben wird, wenn das Fahrzeug entlang einer spiralförmigen Straße fährt, und 4(c) ist eine erläuternde Zeichnung des Zurücksetzens des Integralwerts;
5 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist ein Diagramm zur Erklärung des Betriebs der Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, und 6(a) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des in 1 gezeigten Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente zeigt, 6(b) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken eines in 5 gezeigten Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente zeigt, und 6(c) ist eine erläuternde Zeichnung eines Zurücksetzens eines Integralwerts;
7 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine erläuternde Zeichnung der Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken eines Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente in der Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung, und 9(a) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente gemäß Ausführungsform 3 (7) zeigt, und 9(b) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken eines Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente gemäß dieser Ausführungsform 4 (8) zeigt;
10 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist eine erläuternde Zeichnung, die eine Einstellung eines Integralwertrücksetzwerts bei einem Integralwertrücksetzmittel durch ein Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel in der Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Überschlagsbeurteilungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist ein Diagramm, das einen Fluss des Betriebs der Überschlagsbeurteilungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt; und
14 ist ein Diagramm, das einen Fluss eines weiteren Beispiels des Betriebs der Überschlagsbeurteilungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend werden, um diese Erfindung eingehender zu erklären, die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 zeigt, die Teil der vorliegenden Offenbarung aber nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
In 1 besteht diese Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug aus einem Winkelgeschwindigkeitssensor 1, einem Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente, einem Rechenverarbeitungsmittel 3 und einem Integralwertrücksetzmittel 4.
Bei der oben beschriebenen Struktur erfasst der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 die Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, die in einer Rollrichtung des Fahrzeugs auftritt, und wird dieser auch als ein Rollratensensor bezeichnet, weil der Winkelgeschwindigkeitssensor die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Rollrichtung erfasst. Dieser Winkelgeschwindigkeitssensor 1 (der Rollratensensor) verwendet zum Beispiel einen Kreiselsensor und wandelt die physikalische Winkelgeschwindigkeit, die in der Rollrichtung des Fahrzeugs auftritt, durch Verwendung dieses Kreiselsensors in ein Spannungssignal um. Dieses umgewandelte Spannungssignal ist ein von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 ausgegebenes Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal. Dieses Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal weist entsprechend der Richtung der erfassten Winkelgeschwindigkeit einen Wert mit positiver Polarität (+) oder einen Wert mit negativer Polarität (–) auf.
Das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente weist eine Totzone, in der das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente eine unnötige Komponente mit einem kleinen Pegel, wie zum Beispiel ein Rauschen, die in dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 enthalten ist, entfernt, und einen Durchlassbereich auf, in dem das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente es in dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal enthaltenen Komponenten, die jeweils einen Pegel aufweisen, der den mit der oben beschriebenen Totzone entfernten Pegel übersteigt, ermöglicht, durch diesen hindurch zu treten, und gibt ein Winkelgeschwindigkeitssignal ω in dem Durchlassbereich aus, von dem die unnötige Komponente entfernt wurde.
Dieses Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente ist zum Beispiel mit einem Komparator 2a versehen, der ein Eingabeende 2b, an dem eine Winkelgeschwindigkeit (ωo), welche die Totzone definiert, eingestellt ist, und ein anderes Eingabeende 2c aufweist, in welches das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 eingegeben wird, und der in dem Durchlassbereich das Winkelgeschwindigkeitssignal ω, von dem die unnötige Komponente entfernt wurde, über ein Ausgabeende 2d davon ausgibt, deshalb ist die Totzone, in der die unnötige Komponente entfernt wird, wie aus 1 ersichtlich durch +(Ω0) und –(Ω0) begrenzt.
Das Rechenverarbeitungsmittel 3 führt eine Rechenverarbeitung an dem Winkelgeschwindigkeitssignal ω, von dem die unnötige Komponente durch das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente entfernt wurde, durch und gibt ein Signal aus, das einen Integralwert aufweist, der einen Winkel θs zeigt. Typischerweise ist diese Rechenverarbeitung eine Integrationsverarbeitung oder eine Integrationsfilterverarbeitung.
Das Integralwertrücksetzmittel 4 weist einen darin voreingestellten festen Integralwertrücksetzwert auf, führt einen Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts durch Verwenden des oben beschriebenen Integralwertrücksetzwerts auf Null auf eine solche Weise durch, dass der Integralwert, der den Winkel θs des von dem Rechenverarbeitungsmittel 3 eingegebenen Signals zeigt, nicht divergiert, und gibt ein Signal aus, das einen Neigungswinkel θv des Fahrzeugs in der Rollrichtung (von hier an als ”Rollwinkel” bezeichnet) zeigt. Das Zurücksetzen des Integralwerts auf Null wird durch einen Vorgang des Dämpfens oder Zurücksetzens des Signals, das den Integralwert, der den Winkel θs zeigt, aufweist und von dem Rechenverarbeitungsmittel 3 eingegeben wird, oder dergleichen durchgeführt.
Vor einer Erklärung des Betriebs der oben beschriebenen in 1 gezeigten Struktur, wird nachfolgend ein Hintergrund erklärt, der zu der Struktur dieser 1 führt.
2 ist eine erläuternde Zeichnung eines Messungsziels des Winkelgeschwindigkeitssensors (des Rollratensensors) und einer Winkelgeschwindigkeitskomponente in jeder von verschiedenen Fahrmoden des Fahrzeugs. 2(a) zeigt das Messungsziel des Winkelgeschwindigkeitssensors, 2(b) zeigt die Winkelgeschwindigkeitskomponente, die in einem Drehungsfahrmodus auftritt, und 2(c) zeigt die Winkelgeschwindigkeitskomponente, die in einem Fahrmodus für eine spiralförmige Straße auftritt.
In 2(a) ist der Winkelgeschwindigkeitssensor, der als ein Rollratensensor fungiert, auf eine solche Weise angebracht, dass er eine Rollratenkomponente ωx des Fahrzeugs 11 erfasst, wenn das Fahrzeug einen Überschlag (rollover) durchführt.
Eine Airbag-Steuereinheit 12, welche die Struktur der 1 beinhaltet, ist in einem zentralen Teil des Fahrzeugs 11 angebracht und ein Airbag 13 ist an jeder Seite des Fahrzeugs angebracht. Wenn die oben beschriebene Rollratenkomponente ωx einen großen Wert annimmt und daher der Rollwinkel des Fahrzeugs größer als ein vorgegebener Winkel wird, gibt die Airbag-Steuereinheit 12 ein Antriebssignal an den an der Seite des Fahrzeugs angebrachten Airbag 13 aus und führt eine Expansionssteuerung des Airbags 13 so aus, dass die Insassen geschützt werden, wenn das Fahrzeug sich überschlägt.
In dem Drehungsfahrmodus, in dem das Fahrzeug 11 eine Drehung auf einer ebenen Oberfläche durchführt, wie in 2(b) gezeigt ist, tritt nur eine Gear-Geschwindigkeits(Drehungs)-Komponente ωz auf, während die oben beschriebene Rollratenkomponente ωx, welche das durch den Winkelgeschwindigkeitssensor zu messende Ziel ist, nicht auftritt.
Außerdem tritt in dem Spiraldrehungsmodus, in dem das Fahrzeug 11 eine Drehung durchführt, während das Fahrzeug 11 in der Richtung von dessen Länge geneigt ist, wie in 2(c) gezeigt ist, die Rollratenkomponente ωx (= ωoSinϕ) für die Drehungskomponente ωo auf, obwohl das Fahrzeug 11 nicht rollt. Dieses ωx (= ωoSinϕ) ist eine unnötige Komponente (eine Komponente in einer Richtung einer anderen Achse), die nicht mit dem Rollwinkel des Fahrzeugs 11 in Verbindung steht.
Außerdem tritt in einem anderen Fall als dem Spiraldrehungsmodus, in dem das Fahrzeug 11 eine Drehung entlang einer Kurve einer Bergstraße der dergleichen durchführt, während das Fahrzeug 11 in der Richtung von dessen Länge geneigt ist, eine Rollratenkomponente auf eine ähnliche Weise auf.
Falls solch eine unnötige Rollratenkomponente ωx von dem Winkelgeschwindigkeitssensor ausgegeben wird und diese Ausgabe einfach integriert wird, divergiert der Integralwert und tritt ein großer Fehler in dem eigentlichen Rollwinkel auf. Nachfolgend wird dieser Fehler mit Bezug auf 3 erklärt.
3 ist eine erläuternde Zeichnung der Integrationsverarbeitung, 3(a) ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Integrationsverarbeitung zeigt, 3(b) ist eine erläuternde Zeichnung, die das Auftreten eines Fehlers zeigt, und 3(c) ist eine erläuternde Zeichnung, die das Zurücksetzen des Integralwerts zeigt.
In 3(b) ist ein charakteristisches Diagramm C1 ein Diagramm, dessen horizontale Achse eine Zeit (ms) und dessen vertikale Achse die Winkelgeschwindigkeit ω (Grad/Sek.) zeigt, und ein Beispiel der Charakteristik der Winkelgeschwindigkeit ω, die von dem Winkelsensor in dem Fahrmodus für eine spiralförmige Straße ausgegeben wird, und ist ein charakteristisches Diagramm C2 ein Diagramm, dessen horizontale Achse eine Zeit (ms) und dessen vertikale Achse den Rollwinkel θv (Grad) zeigt, und zeigt eine Charakteristik C2a die Wellenform des Integralwerts und eine Charakteristik C2b den eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs.
Ein charakteristisches Diagramm C3 der 3(c) ist ein Beispiel einer Charakteristik, dessen horizontale Achse eine Zeit (ms) und dessen vertikale Achse den Rollwinkel θv (Grad) zeigt, wenn Integralwertrücksetzwerte Δθa, Δθb und Δθc (Δθa > Δθb > Δθc) (Grad/Sek.) als Parameter definiert sind, und zeigt Zustände des Zurücksetzens des Integralwerts.
Zum Beispiel führt, wenn das Signal, das die Winkelgeschwindigkeit ω in dem in 3(b) gezeigten charakteristischen Diagramm C1 von dem Winkelgeschwindigkeitssensor zeigt, in die Integrationsverarbeitungseinheit 21 der 3(a) in dem Fahrmodus für eine spiralförmige Straße eingegeben wird, die Integrationsverarbeitungseinheit 21 die Integrationsverarbeitung an dem Signal, das diese Winkelgeschwindigkeit ω zeigt, durch und gibt ein Signal aus, das den Rollwinkel θv zeigt, der die integrale Wellenform der in 3(b) gezeigten Charakteristik C2a aufweist. Im Gegensatz dazu ist der eigentliche Rollwinkel eines Fahrzeugs im Wesentlichen 0 (Grad), wie in der Charakteristik C2b gezeigt ist, und weicht der Rollwinkel θv der Charakteristik C2a, die durch die Integrationsverarbeitung durch die Integrationsverarbeitungseinheit 21 erhalten wird, stark von dem in der Charakteristik C2b gezeigten eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs ab und weist einen Fehler auf.
Daher wird in dem Fahrmodus für eine spiralförmige Straße die unnötige Rollratenkomponente ωx von dem Winkelsensor ausgegeben und bewirkt eine einfache Integration dieser Ausgabe, dass der Integralwert divergiert und deshalb der berechnete Rollwinkel einen großen Fehler mit Bezug auf den eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs aufweist. Um eine Abweichung des Rollwinkels θv, an dem die Integrationsverarbeitung auf diese Weise durchgeführt wird, von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs zu unterdrücken, wird die Divergenz des Integralwerts unterdrückt, indem ein Integralwertrücksetzwert (Δθ), wie in 3(c) gezeigt, eingestellt wird, der den Integralwert in Stufen mit einem festen Wert auf Null zurücksetzt. Dies ermöglicht es, das Auftreten von Fehlern zu unterdrücken. Jedoch weist dieser Integralwertrücksetzwert (Δθ) einen geeigneten Wert auf und ist es notwendig, den Integralwertrücksetzwert gemäß dem Grad der Abweichung des Rollwinkels θv, an dem die Integrationsverarbeitung auf diese Weise durchgeführt wird, von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs festzulegen. Zum Beispiel kann, wenn dieser Integralwertrücksetzwert (Δθ) groß ist, ein Fall auftreten, in dem die Dämpfung einer erforderlichen Winkelkomponente groß wird.
Wenn in dem charakteristischen Diagramm C3 der 3(c) der Integralwertrücksetzwert Δθa von den drei Integralwertrücksetzwerten, welche die Beziehung Δθa > Δθb > Δθc aufweisen, als der Integralwertrücksetzwert (Δθ) festgelegt wird und die Integralwertrücksetzverarbeitung durch Verwendung dieses Δθa durchgeführt wird, wird die Abweichung des Rollwinkels θv, an dem die Integrationsverarbeitung auf diese Weise durchgeführt wird, von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs beseitigt und kann die Charakteristik C2b der 3(b) erhalten werden.
Der Integralwertrücksetzwert (Δθ) steht mit einer Haltezeitdauer in Verbindung, während welcher der Integralwert gehalten wird, und je kleiner der Integralwertrücksetzwert (Δθ) ist, desto länger ist die Haltezeitdauer, während welcher der Integralwert gehalten wird. Außerdem wird, wenn der Integralwertrücksetzwert kleiner wird, die Erfassungsgenauigkeit des Rollwinkels verbessert und kann die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorteilhafter als eine Vorrichtung eingesetzt werden, die den Rollwinkel erfasst.
Deshalb muss der Integralwertrücksetzwert (Δθ) soweit wie möglich auf einen kleinen Wert verringert werden. Durch Entfernen der unnötigen Komponente, wie zum Beispiel eines Rauschens, von dem Ausgabesignal des Winkelgeschwindigkeitssensors im Voraus und nachfolgendes Durchführen der Integrationsverarbeitung an dem Signal, von dem die unnötige Komponente entfernt wurde, kann der Integralwertrücksetzwert (Δθ) verringert werden und die Abweichung des Rollwinkels θv, an dem die Integrationsverarbeitung durchgeführt wird, von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs unterdrückt werden, sogar wenn der Integralwertrücksetzwert (Δθ) klein ist.
Die obige Erklärung ist der Hintergrund, der zu der Struktur der 1 führt, und die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zielt darauf ab, so zu arbeiten, dass die folgenden Erfordernisse (1) und (2) erfüllt werden, die sich gegenseitig widersprechen.

(1) Den erfassten Rollwinkel zu halten. Zu diesem Zweck ist es notwendig, die Haltezeitdauer, während welcher der Integralwert gehalten wird, zu verlängern.
(2) Die Divergenz des Integralwerts wegen der unnötigen Winkelgeschwindigkeitskomponente in einer Richtung einer anderen Achse, die auftritt, wenn das Fahrzeug 11 eine Drehung entlang einer spiralförmigen Straße, einer Kurve einer Bergstraße oder dergleichen durchführt, während das Fahrzeug 11 in der Richtung von dessen Länge geneigt ist, oder einer von dem Winkelgeschwindigkeitssensor ausgegebenen unnötigen Komponente, wie zum Beispiel einer Driftkomponente oder eines Rauschens, zu verhindern, und dadurch zu verhindern, dass ein Fehler in dem berechneten Rollwinkel mit Bezug auf den eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs auftritt.

Als Nächstes wird der Betrieb der in 1 gezeigten Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit Bezug auf 4 erklärt.
4 ist ein Diagramm zur Erklärung des Betriebs der in 1 gezeigten Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, 4(a) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente zeigt, 4(b) ist ein Wellenformdiagramm, das ein Beispiel des von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 zu dem Zeitpunkt ausgegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals zeigt, wenn das Fahrzeug entlang einer spiralförmigen Straße fährt, und 4(c) ist eine erläuternde Zeichnung des Zurücksetzens des Integralwerts.
4(a) zeigt eine Beziehung zwischen einer Ausgabewinkelgeschwindigkeit ω (vertikale Achse) (von hier an als ”Ausgabe ω” bezeichnet) und einer Eingabewinkelgeschwindigkeit ω (horizontale Achse) (von hier an als ”Eingabe ω” bezeichnet), und ein Bereich von –ωo bis +ωo in der Figur (das Vorzeichen ”+” wird nachfolgend weggelassen) zeigt die Totzone der Eingabe ω in dem Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente und das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente bringt die Ausgabe ω auf Null, um eine unnötige Komponente, wie zum Beispiel ein Rauschen, mit der Totzone zu entfernen.
Nachfolgend wird ”ωo” als ein erster Winkelgeschwindigkeitswert bezeichnet.
Mit der oben beschriebenen Totzone kann das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente alternativ die Eingabe ω dämpfen, um eine unnötige Komponente, wie zum Beispiel ein Rauschen, zu entfernen. In der folgenden Erklärung wird der Fall erklärt werden, in dem das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente die Ausgabe ω mit der Totzone auf Null bringt.
Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Totzone ist ein Bereich, in dem die Eingabe ω > ωo oder die Eingabe ω < (–ωo), ein Durchlassbereich und ermöglicht es das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente einer Komponente des Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, deren Pegel den Bereich von Pegeln übersteigt, den das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente mit der oben beschriebenen Totzone entfernt, durch dieses hindurch zu treten und gibt die Ausgabe ω aus, die den gleichen Pegel wie die Eingabe ω aufweist.
4(b) ist ein Beispiel des Wellenformdiagramms der Sensorausgabe, welche die Winkelgeschwindigkeit ωa, die eine Gleichstrom(DC)-Komponente ist, beinhaltet und gemäß ωa + fs·(Winkelgeschwindigkeit ωb) variiert, wobei ihr Zentrum bei dieser Winkelgeschwindigkeit ωa liegt, und die Sensorausgabe ist die in das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente eingegebene Eingabe ω. Es sei angenommen, dass ωa > ωb.
Das charakteristische Diagramm C11 der 4(c) ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Zustands des Zurücksetzens des Integralwerts zeigt, bei dem die horizontale Achse eine Zeit (ms) und die vertikale Achse den Rollwinkel θv (Grad) zeigt, und zeigt einen Fall, in dem das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente nicht die Totzone ωo des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente aufweist, und einen Zustand, in dem die Rücksetzverarbeitung mit den Integralwertrücksetzwerten Δθ1, Δθ2 und Δθ3 (Δθ1 < Δθ2 < Δθ3) (Grad/Sek.) als definierten Parametern durchgeführt wurde.
Das charakteristische Diagramm C12 der 4(c) zeigt einen Zustand, in dem die Totzone ωo des charakteristischen Diagramms C11 jene von ±ωa (Grad/Sek.) der 4(b) ist, und die Rücksetzverarbeitung mit denselben Integralwertrücksetzwerten Δθ1 und Δθ2 (Grad/Sek.) als definierten Parametern wie in dem charakteristischen Diagramm C11 durchgeführt wurde.
Das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal (= die Eingabe ω), das von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 ausgegeben wird, wird in das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente eingegeben, das die in 4(a) gezeigte Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristik aufweist. Diese Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristik weist die Totzone mit dem Bereich von –ωo bis ωo auf, wie oben beschrieben wurde, und für die Eingabe, deren Wert innerhalb des Bereichs von |Eingabe ω |<= ωo liegt, bringt das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente deren Ausgabe ω auf Null, um eine unnötige Komponente, wie zum Beispiel eine Komponente in der Richtung einer anderen Achse oder ein Offsetrauschen, zu entfernen. Diese Entfernung der unnötigen Komponente ermöglicht es, den Wert, auf den der Integralwert durch das Integralwertrücksetzmittel 4 zurückgesetzt wird, zu verringern.
Im Gegensatz dazu ist eine Komponente, welche die Beziehung, dass die Eingabe ω > ωo oder die Eingabe ω < (–ωo), erfüllt, eine in dem Durchlassbereich und macht in beiden Fällen das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente deren Ausgabe ω gleich groß wie die Eingabe ω. Dieses Signal mit der Ausgabe ω, dem es ermöglicht wird, durch das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente hindurch zu treten, wird in das Rechenverarbeitungsmittel 3 eingegeben und der Integrationsverarbeitung in diesem Rechenverarbeitungsmittel unterzogen. Das Signal, an dem die Integrationsverarbeitung durchgeführt wurde, wird als ein Signal, das den Winkel θs (Grad) zeigt, zu dem Integralwertrücksetzmittel 4 ausgesendet. Dieses Signal, das den Winkel θs zeigt und zu dem Integralwertrücksetzmittel 4 ausgesendet wird, ist auf eine solche Weise festgelegt, dass es die folgende Beziehung aufweist: θs > 0 oder θs < 0 gemäß der Polarität (±) der Eingabe ω.
Das Signal, das den Winkel θs (Grad) zeigt und durch die Integrationsverarbeitung durch das oben beschriebene Rechenverarbeitungsmittel 3 erhalten wird, beinhaltet einen großen Fehler, weil das Signal durch einfaches Integrieren der Ausgabe ω erhalten wird, wie oben beschrieben wurde, und weicht deshalb von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs ab. Um diese Abweichung des durch die Integrationsverarbeitung erhaltenen Winkels θs von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs zu unterdrücken, führt das Integralwertrücksetzmittel 4 einen Vorgang zum Zurücksetzen des Integralwerts auf Null durch. Jedoch ist es notwendig, bei dem Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null den Integralwertrücksetzwert auf einen geeigneten Wert gemäß dem Grad der Abweichung des durch die Integrationsverarbeitung erhaltenen Winkels θs von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs festzulegen, wie oben beschrieben wurde.
Es kann eine Ansicht des charakteristischen Diagramms C11 und des charakteristischen Diagramms C12 der 4(c), die einen Zustand des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null in dem oben beschriebenen Integralwertrücksetzmittel 4 zeigen, geben, dass der Integralwertrücksetzwert, der den Integralwert (Grad) auf der vertikalen Achse des charakteristischen Diagramms auf 0 bringt, der geeignete ist, der die Abweichung des durch die Integrationsverarbeitung erhaltenen Winkels θs von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs unterdrückt. Deshalb weicht in dem charakteristischen Diagramm C11, in dem das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente keine Totzone beinhaltet, der durch die Integrationsverarbeitung erhaltene Winkel θs von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs ab, wenn der Integralwertrücksetzwert nicht auf Δθ3 festgelegt ist, wohingegen in dem charakteristischen Diagramm C12, in dem die Totzone der Bereich von ±ωa ist, der Integralwert durch Festlegen des Integralwertrücksetzwerts auf Δθ2, was kleiner als Δθ3 ist, für eine lange Zeit gehalten wird und die Abweichung des durch die Integrationsverarbeitung erhaltenen Winkels θs von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs beseitigt werden kann.
Wie zuvor erklärt wurde, steht die Festlegung des Integralwertrücksetzwerts auch in Beziehung zu der Festlegung der Totzone des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente. Deshalb wird der oben beschriebene geeignete Integralwertrücksetzwert im Voraus für jedes Fahrzeug durch eine Messung oder dergleichen auf der Grundlage des Zustands der festgelegten Totzone (±ωa) erfasst und der erfasste Integralwertrücksetzwert als ein fester Wert an dem Integralwertrücksetzmittel 4 voreingestellt. Dieser eingestellte feste Integralwertrücksetzwert ist zum Beispiel das oben beschriebene Δθ2.
Das Integralwertrücksetzmittel 4, an dem der oben beschriebene fest Wert Δθ2 eingestellt ist, berechnet θv gemäß θv = θs – Δθ2 und gibt es aus, wenn das von dem Rechenverarbeitungsmittel 3 ausgesendete Signal θs ”θs > 0” erfüllt, wohingegen das Integralwertrücksetzmittel θv gemäß θv = θs + Δθ2 berechnet und ausgibt, wenn das Signal θs ”θs < 0” erfüllt. Dieses von dem Integralwertrücksetzmittel 4 ausgegebene θv ist ein Signal, das den eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs zeigt, und die benötigte Rollwinkelkomponente kann aus diesem Signal gewonnen werden.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dieser Ausführungsform 1 auf eine solche Weise aufgebaut, dass sie eine in dem von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 eingegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal (der Eingabe ω) beinhaltete unnötige Komponente mit der Totzone des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente entfernt, sie eine Integrationsverarbeitung an dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal (der Ausgabe ω) durchführt, dem es ermöglicht wird, durch den Durchlassbereich des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente hindurchzutreten, und das von diesem Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente ausgegeben wird, sie den Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null durchführt, indem sie den festen Integralwertrücksetzwert verwendet, der auf eine solche Weise bestimmt wird, dass er an die oben beschriebene Totzone nach der Integrationsverarbeitung angepasst ist, und sie ein Signal ausgegibt, das den Rollwinkel θv des Fahrzeugs zeigt. Durch die Entfernung der unnötigen Komponente, wie zum Beispiel einer Winkelgeschwindigkeitskomponente in einer Richtung einer anderen Achse oder eines Offsetrauschens, durch Verwendung des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente und durch den Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null kann der Integralwert, der durch die Integrationsverarbeitung erhalten wird, für eine lange Zeit gehalten werden, ohne zu divergieren, und der Rollwinkel θv des Fahrzeugs korrekt erfasst werden.
Zusätzlich besteht keine Notwendigkeit, Peripheriegeräte hinzuzufügen, und kann der Rollwinkel θv des Fahrzeugs mit der einfachen Struktur erfasst werden.
Ausführungsform 2
5 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Komponenten wie die in 1 gezeigten werden mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Figur gezeigt bezeichnet.
Die Struktur dieser 5 unterscheidet sich von jener der 1 dahingehend, dass die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung mit einem Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente, dessen Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken sich von denen des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente der 1 unterscheiden, und einem Integralwertrücksetzmittel 32 versehen ist, an dem ein Integralwertrücksetzwert eingestellt wird, der von dem an dem Integralwertrücksetzmittel 4 der 1 eingestellten unterschiedlich ist. Nachfolgend werden hauptsächlich diese Unterschiede erklärt und wird die Erklärung der Elemente der 1, die mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, weggelassen.
Die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente unterscheiden sich von denen des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente der 1 dahingehend, dass, wie in dem Block des Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente veranschaulicht ist, wenn die Eingabe einen Wert aufweist, der nicht innerhalb der Totzone (±ωo) liegt, d. h. der die Beziehung ”|Eingabe ω| > ωo” erfüllt, das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente ωo, was ein Offset ist, von der Eingabe subtrahiert, um eine Ausgabe ω zu erzeugen. Die Ausgabe ω, die durch Subtraktion dieses Offsets ωo von der Eingabe erhalten wird, wird durch das Rechenverarbeitungsmittel 3 integriert. Nachfolgend wird der oben beschriebene Unterschied in der Eingabe/Ausgabe-Beziehung konkret erklärt.
Wie oben beschrieben, macht das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente der 1 die Ausgabe ω gleich groß wie die Eingabe ω, falls die Eingabe ω > ωo, die Ausgabe ω gleich groß wie 0, falls |Eingabe ω| <= ωo, und die Ausgabe ω gleich groß wie die Eingabe ω, falls die Eingabe ω < (–ωo).
Im Gegensatz dazu macht das Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente die Ausgabe ω gleich groß wie (die Eingabe ω – ωo), falls die Eingabe ω > ωo, die Ausgabe ω gleich groß wie 0, falls |Eingabe ω| <= ωo, und die Ausgabe ω gleich groß wie (die Eingabe ω + ωo), falls die Eingabe ω < (–ωo).
Ein Vorteil des Betriebs des Entfernungsmittels für eine unnötige Komponente gemäß den oben beschriebenen Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken wird mit Bezug auf 6 erklärt.
6 ist ein Diagramm zur Erklärung des Betriebs der in 5 gezeigten Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, 6(a) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des in 1 gezeigten Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente zeigt, 6(b) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente zeigt, und 6(c) ist eine erläuternde Zeichnung des Integralwertzurücksetzens.
Außerdem sei angenommen, dass ein Wellenformdiagramm der in 6(a) und 6(b) gezeigten Eingabe ω das gleiche wie das des von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 zu dem Zeitpunkt ausgegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, wenn das Fahrzeug entlang einer spiralförmigen Straße fährt, wie in der oben beschriebenen 4(b) veranschaulicht ist, ist und dass die Totzone ωo des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente auf einen Bereich von ±ωa (Grad/Sek.) bei der in 4(b) gezeigten Wellenform festgelegt ist.
Für den Fall der 6(a), wenn ein Signal (ω) mit einer wie in der Figur gezeigten Wellenform in das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente eingegeben wird, beinhaltet die Ausgabe ω des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente für diese Eingabe ω eine unnötige Gleichstrom(DC)-Komponente (einen Offset) ωa, der auftritt, weil das Fahrzeug entlang einer spiralförmigen Straße fährt. Deshalb muss das Integralwertrücksetzmittel 4 der 1 die Integralwertrücksetzverarbeitung bis zu dieser unnötigen DC-Komponente ωa durchführen, um die unnötige DC-Komponente ωa zu entfernen, und ist es deshalb notwendig, den Integralwertrücksetzwert zu vergrößern. Wie oben erwähnt, ist der Haltezeitraum, während dessen der Integralwert gehalten wird, um so länger, je kleiner der Integralwertrücksetzwert ist, und kann deshalb die Erfassungsgenauigkeit des Rollwinkels θv in gewünschter Weise verbessert werden. Deshalb ist es wünschenswert, dass der Integralwertrücksetzwert so klein wie möglich ist.
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall der 6(b) bei der Ausgabe ω des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente die unnötige Gleichstrom(DC)-Komponente (der Offset) ωa von der Eingabe ω subtrahiert und entfernt. Deshalb muss das Integralwertrücksetzmittel 32 die Integralwertrücksetzverarbeitung nur an der Ausgabe ω durchführen, von der die DC-Komponente ωa subtrahiert wurde. Als Folge kann, da der an dem Integralwertrücksetzmittel 32 eingestellte Integralwertrücksetzwert verringert und der Haltezeitraum, während dessen der Integralwert gehalten wird, vergrößert werden kann, die Erfassungsgenauigkeit des Rollwinkels θv verbessert werden.
In 6(c) ist ein charakteristisches Diagramm C21 ähnlich zu dem in 4(c) gezeigten charakteristischen Diagramm C12 gezeigt, wobei die Totzone ωo des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente der Bereich von ±ωa (Grad/Sek.) ist, was der gleiche wie der dieses charakteristischen Diagramms C12 ist, und ist ein Zustand gezeigt, in dem die Rücksetzverarbeitung durch Verwendung des Integralwertrücksetzwerts Δθ1 (Grad/Sek.) durchgeführt wird. Dieser Integralwertrücksetzwert Δθ1 ist der gleiche wie der des charakteristischen Diagramms C11 und des charakteristischen Diagramms C12, die in 4(c) gezeigt sind, und weist, wie oben beschrieben, die folgende Beziehung auf: Δθ1 < Δθ2 < Δθ3.
Wie in 6(c) gezeigt, kann die Abweichung des berechneten Rollwinkels von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs beseitigt werden, indem der Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null durch Verwenden des Integralwertrücksetzwerts Δθ1 durchgeführt wird.
Im Gegensatz dazu ergibt sich, wenn es zum Beispiel keine Totzone in dem Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente gibt, ein charakteristisches Diagramm, welches das gleiche wie das in 4(c) gezeigte charakteristische Diagramm C11 ist, und weicht der berechnete Rollwinkel von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs ab, sofern der Integralwertrücksetzwert nicht auf Δθ3 festgelegt ist.
Aus einem Vergleich zwischen dem in 6(c) gezeigten charakteristischen Diagramm C21 und dem charakteristischen Diagramm C11 und dem charakteristischen Diagramm C12, die in 4(c) gezeigt sind, folgt eindeutig, dass die Abweichung des berechneten Rollwinkels von dem eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs beseitigt werden kann, indem der kleinste Wert, nämlich Δθ1 von Δθ1, ..., und Δθ3, als der Integralwertrücksetzwert gewählt wird. Außerdem verbessert die Verringerung des Integralwertrücksetzwerts weiter den Vorteil beim Halten des Integralwerts verglichen mit der Struktur der 1.
Daher ist der Grund, weshalb der Integralwertrücksetzwert verringert werden kann, der, dass, wie oben erwähnt wurde, das Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente die Totzone festlegt und die unnötige Gleichstrom(DC)-Komponente (Offset) ωa von der Eingabe subtrahiert, um die unnötige Gleichstromkomponente zu entfernen.
Der oben beschriebene Integralwertrücksetzwert Δθ1 wird im Voraus für jedes Fahrzeug durch Messung oder dergleichen auf der Grundlage des Zustands der festgelegten Totzone (±ωa) erfasst und der erfasste Integralwertrücksetzwert wird als ein fester Wert an dem Integralwertrücksetzmittel, wie in dem Fall der Struktur der 1, voreingestellt.
Das Integralwertrücksetzmittel 32, an dem der oben beschriebene kleine feste Wert Δθ1 eingestellt ist, berechnet θv gemäß θv = θs – Δθ1 und gibt es aus, wenn das von dem Rechenverarbeitungsmittel 3 ausgesendete Signal θs ”θs > 0” erfüllt, wohingegen das Integralwertrücksetzmittel θv gemäß θv = θs + Δθ1 berechnet und ausgibt, wenn das Signal θs ”θs < 0” erfüllt. Dieses von dem Integralwertrücksetzmittel 4 ausgegebene θv ist ein Signal, das den eigentlichen Rollwinkel eines Fahrzeugs zeigt, und die Rollwinkelkomponente, deren Genauigkeit verglichen mit dem Fall der in 1 gezeigten Struktur verbessert ist, kann aus diesem Signal gewonnen werden.
Wie oben beschrieben, ist die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform 2 auf eine solche Weise aufgebaut, dass, wenn die Eingabe ω einen Wert aufweist, der die Totzone übersteigt, die Gleichstrom(DC)-Komponente von der Eingabe unter Verwendung des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente subtrahiert wird, um die Ausgabe ω zu erzeugen, die Integrationsverarbeitung an dieser Ausgabe ω unter Verwendung des Rechenverarbeitungsmittels 3 durchgeführt wird, der Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null durchgeführt wird, indem der feste Integralwertrücksetzwert verwendet wird, der auf eine solche Weise bestimmt wird, dass er an die oben beschriebene Totzone nach der Integrationsverarbeitung angepasst ist, und ein Signal ausgegeben wird, das den Rollwinkel θv des Fahrzeugs zeigt. Deshalb kann die Erhöhung des Integralwerts unterdrückt werden und muss das Integralwertrücksetzmittel 32 die Integralwertrücksetzverarbeitung nur an der Ausgabe ω durchführen, von der die DC-Komponente subtrahiert wurde. Als Folge kann der an dem Integralwertrücksetzmittel 32 eingestellte Integralwertrücksetzwert verringert und der Haltezeitraum, während dessen der Integralwert gehalten wird, verglichen mit der Ausführungsform 1 vergrößert werden, und deshalb die Erfassungsgenauigkeit des Rollwinkels θv verbessert werden.
Ausführungsform 3
7 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Komponenten wie die in 1 oder 5 gezeigten sind mit den gleichen Bezugszeichen wie die in den Figuren gezeigten bezeichnet.
Die Struktur dieser 7 unterscheidet sich von der der 5 dahingehend, dass die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung mit einem Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente versehen ist, dessen Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken sich von denen des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente der 5 unterscheiden. Nachfolgend wird hauptsächlich dieser Unterschied erklärt und die Erklärung des Betriebs usw. der in 1 oder 5 gezeigten Elemente, die mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, weggelassen.
Die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 41 für eine unnötige Komponente unterscheiden sich von denen des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente der 5 in dem folgenden Punkt.
Das Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente der 5 subtrahiert ωo, was ein Offset ist, von der Eingabekomponente auf die gleiche Weise, wenn eine Eingabekomponente einen Wert aufweist, der nicht innerhalb der Totzone (±ωo) liegt, d. h. der die Beziehung ”|Eingabe ω |> ωo” erfüllt, um eine Ausgabe ω zu erzeugen. Im Gegensatz dazu verringert das Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente den Subtraktionsbetrag (den Betrag der Offset-Entfernung) schrittweise von dessen Maximum bei einem Anstieg der Eingabe ω, wenn die Eingabekomponente einen Wert aufweist, der die Totzone übersteigt, um die Ausgabe ω zu erzeugen.
Bei dem Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente wird der Pegel der unnötigen DC-Komponente (der Offset-Komponente), die auftritt, falls das Fahrzeug entlang einer spiralförmigen Straße fährt, was der schlechteste Fall ist, abgeschätzt und ein Bereich dieses Pegels als die Totzone definiert. Nachfolgend wird der Einstellungspegel dieser Totzone als ω1 bezeichnet und maximaler Ausgabepegel des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 als ω2 bezeichnet.
In dem oben beschriebenen Zustand wird im Falle von |Eingabe ω| <= ω1 der Subtraktionsbetrag auf sein Maximum festgelegt und die Ausgabe ω auf 0 gebracht. Im Falle von |Eingabe ω| = ω2 (maximaler Ausgabepegel) wird der Subtraktionsbetrag auf ”0” festgelegt und die Ausgabe ω auf die Eingabe ω (= ω2) gebracht.
Außerdem wird im Falle von ω2 > Eingabe ω > ω1 oder (–ω2) < Eingabe ω < (–ω1) der Subtraktionsbetrag schrittweise verringert und im Falle von ω2 > Eingabe ω > ω1 die Ausgabe ω gemäß der folgenden ”Gleichung 1” bestimmt. Ausgabe ω = {ω2/(ω1 – ω2)}·(ω1 – Eingabe ω) (Gleichung 1)
Außerdem wird im Falle von (–ω2) < Eingabe ω < (–ω1) die Ausgabe ω gemäß der folgenden ”Gleichung 2” bestimmt. Ausgabe ω = {ω2/(ω1 – ω2)}·(–ω1 – Eingabe ω) (Gleichung 2)
Wie zuvor erklärt wurde, wird für einen Bereich in den Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 41 für eine unnötige Komponente, der viele unnötige Komponenten beinhaltet, in denen die Winkelgeschwindigkeit klein ist, der Subtraktionsbetrag vergrößert, wohingegen für einen Bereich in den Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken, der viele eigentliche Überschlagskomponenten beinhaltet, in denen die Winkelgeschwindigkeit groß ist, der Subtraktionsbetrag verringert wird, so dass die Überschlagskomponente des Fahrzeugs mit einem hohen Maß an Präzision bestimmt werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform 3 auf eine solche Weise aufgebaut, dass, wenn die Eingabe ω einen Wert aufweist, der die Totzone übersteigt, der Subtraktionsbetrag bei einem Anstieg der Eingabe ω schrittweise von seinem Maximum verringert wird, um die Ausgabe ω zu erzeugen, die Integrationsverarbeitung an dieser Ausgabe ω unter Verwendung des Rechenverarbeitungsmittels 3 durchgeführt wird, der Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null durchgeführt wird, indem der feste Integralwertrücksetzwert verwendet wird, der auf eine solche Weise bestimmt wird, dass er an die oben beschriebene Totzone nach der Integrationsverarbeitung angepasst ist, und ein Signal ausgegeben wird, das den Rollwinkel θv des Fahrzeugs zeigt. Deshalb wird der Subtraktionsbetrag für den Bereich, der viele unnötige Komponenten beinhaltet, in denen die Winkelgeschwindigkeit klein ist, vergrößert, wohingegen der Subtraktionsbetrag für den Bereich, der viele eigentliche Überschlagskomponenten beinhaltet, in denen die Winkelgeschwindigkeit groß ist, verringert wird. Als Folge kann die Überschlagskomponente des Fahrzeugs mit einem hohen Maß an Präzision bestimmt werden und daher die Erfassungsgenauigkeit des Rollwinkels θv weiter verbessert werden.
Ausführungsform 4
8 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Komponenten wie die in 1, 5 oder dergleichen gezeigten sind mit den gleichen Bezugszeichen wie die in den Figuren gezeigten bezeichnet.
Die Struktur dieser 8 unterscheidet sich von der der 5 oder dergleichen dahingehend, dass die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung mit einem Entfernungsmittel 51 für eine unnötige Komponente versehen ist, das unterschiedliche Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken aufweist. Dieses Entfernungsmittel 51 für eine unnötige Komponente weist Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken auf, die eine Kombination der Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 2 für eine unnötige Komponente gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform 1 (1), des Entfernungsmittels 31 für eine unnötige Komponente gemäß Ausführungsform 2 (5) und des Entfernungsmittels 41 für eine unnötige Komponente gemäß Ausführungsform 3 (7) sind.
Nachfolgend werden hauptsächlich die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 51 für eine unnötige Komponente erklärt, die sich von denen gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, und wird die Erklärung des Betriebs und so weiter der Elemente der 1, 5 oder dergleichen, die mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, weggelassen.
Nachfolgend werden die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 51 für eine unnötige Komponente mit Bezug auf 9 erklärt.
9 ist eine erläuternde Zeichnung der Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 51 für eine unnötige Komponente, 9(a) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 41 für eine unnötige Komponente gemäß Ausführungsform 3 (7) zeigt, und 9(b) ist ein Diagramm, das die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken des Entfernungsmittels 51 für eine unnötige Komponente gemäß dieser Ausführungsform 4 (8) zeigt.
Wie oben beschrieben, verringert das Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente der 7, dessen Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken in 9(a) gezeigt sind, schrittweise den Subtraktionsbetrag (den Betrag der Offset-Entfernung) von seinem Maximum bei einem Anstieg der Eingabe ω, wenn die Eingabekomponente einen Wert aufweist, der die Totzone übersteigt, um die Ausgabe ω zu erzeugen. Spezieller ist das Diagramm der Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken in die folgenden zwei Bereiche aufgeteilt: den Bereich, in dem der Offset von der Eingabe subtrahiert wird und die Ausgabe ω auf Null gebracht wird, und den Bereich, in dem der Subtraktionsbetrag schrittweise von seinem Maximum verringert (abgeschwächt) wird.
Im Gegensatz dazu ist bei dem Entfernungsmittel 51 für eine unnötige Komponente gemäß dieser Ausführungsform 4, dessen Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken in 9(b) gezeigt sind, zusätzlich zu den oben beschriebenen zwei Bereichen ein Bereich angeordnet, in dem es eine Eins-zu-eins-Entsprechung (Ausgabe ω = Eingabe ω) zwischen dem Eingabepegel und dem Ausgabepegel gibt, und ist das Diagramm der Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken in die drei Bereiche aufgeteilt. Spezieller entspricht, wie in 9(b) gezeigt ist, ein Fahrmodus für eine spiralförmige Straße dem Bereich, in dem der Offset von der Eingabe auf eine solche Weise subtrahiert wird, dass die Ausgabe ω auf Null gebracht wird, entspricht ein Fahrmodus für eine wellige Straße, bei dem das Fahrzeug über eine wellige Straße oder dergleichen fährt, dem Bereich (dem Abschwächungsbereich), in dem der Subtraktionsbetrag schrittweise von seinem Maximum verringert (abgeschwächt) wird, und entspricht ein Überschlagsmodus dem Bereich, in dem es eine Eins-zu-eins-Entsprechung (Ausgabe ω = Eingabe ω) zwischen dem Eingabepegel und dem Ausgabepegel gibt.
Von diesen Bereichen ist der Bereich des Fahrmodus für eine spiralförmige Straße, bei dem der Offset von der Eingabe auf eine solche Weise subtrahiert wird, dass die Ausgabe ω auf Null gebracht wird, derjenige gemäß Ausführungsform 2 (das Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente), ist der Bereich des Fahrmodus für eine wellige Straße, bei dem der Subtraktionsbetrag schrittweise von seinem Maximum verringert (abgeschwächt) wird, derjenige gemäß Ausführungsform 3 (das Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente) und ist der Bereich des Überschlagsmodus, in dem es eine Eins-zu-eins-Entsprechung (Ausgabe ω = Eingabe ω) zwischen dem Eingabepegel und dem Ausgabepegel gibt, derjenige gemäß Ausführungsform 1 (das Entfernungsmittel 2 für eine unnötige Komponente).
Wie oben beschrieben, wird die Totzone auf eine solche Weise festgelegt, dass der Fahrmodus für eine spiralförmige Straße und ein Fall, in dem die Winkelgeschwindigkeitskomponente von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 einen Rauschpegel aufweist, üblicherweise als ein normaler Fahrzustand beurteilt werden, dass in dem Bereich, in dem die Winkelgeschwindigkeit groß ist, die Winkelgeschwindigkeitskomponente abgeschwächt wird und der gegenwärtige Zustand als ein Zustand beurteilt wird, in dem die Rollkomponente und eine Rauschkomponente nebeneinander bestehen, wie ein Fahrzustand auf einer welligen Straße, und dass in dem Bereich, in dem die Winkelgeschwindigkeit groß ist, die Winkelgeschwindigkeitskomponente ausgegeben wird, ohne dass sie abgeschwächt wird, und der gegenwärtige Zustand als der Überschlagsmodus beurteilt wird.
Außerdem wird in dem Bereich, der dem oben beschriebenen Fahrmodus für eine wellige Straße entspricht, das Verhältnis der effektiven Komponente (der Rollkomponente) gemäß der Größe der Winkelgeschwindigkeit, die auftritt, angepasst.
Durch Verwendung der oben beschriebenen Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristiken kann der Rücksetzbetrag des Vorgangs des Zurücksetzens des Integralwerts durch das Integralwertrücksetzmittel 32 verringert werden und ein Halten des Integralwerts, der den Rollwinkel zeigt, für eine lange Zeit erreicht werden. Als Folge kann die Genauigkeit der Erfassung des Rollwinkels, der einen Überschlag des Fahrzeugs zeigt, verbessert werden und dies führt zu einer genaueren Überschlagsbeurteilung.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dieser Ausführungsform 4 die Eingabe-Ausgabe-Verhaltenscharakteristik des Entfernungsmittels 51 für eine unnötige Komponente in die folgenden drei Bereiche aufgeteilt: den Bereich, in dem die DC-Komponente von der Eingabe subtrahiert wird und die Ausgabe ω auf Null gebracht wird; den Bereich, in dem der Subtraktionsbetrag schrittweise von seinem Maximum verringert (abgeschwächt) wird; und den Bereich, in dem es eine Eins-zu-eins-Entsprechung (Ausgabe ω = Eingabe ω) zwischen dem Eingabepegel und dem Ausgabepegel gibt, und wird in dem Fahrmodus für eine spiralförmige Straße die DC-Komponente von der Eingabe auf eine solche Weise subtrahiert, dass die Ausgabe ω auf Null gebracht wird, wird in dem Fahrmodus für eine wellige Straße, in dem das Fahrzeug auf einer welligen Straße oder dergleichen fährt, der Subtraktionsbetrag schrittweise von seinem Maximum verringert, und gibt es in dem Überschlagsmodus eine Eins-zu-eins-Entsprechung (Ausgabe ω = Eingabe ω) zwischen dem Eingabepegel und dem Ausgabepegel. Deshalb ist die Totzone für einen Fall, in dem die Winkelgeschwindigkeitskomponente einen Rauschpegel aufweist, und einen Fahrzustand auf einer spiralförmigen Straße eingestellt, wird in einem Fahrzustand auf einer welligen Straße, in dem die Winkelgeschwindigkeit groß ist und die Rollkomponente und eine Rauschkomponente nebeneinander bestehen, der Subtraktionsbetrag gemäß der Eingabe ω schrittweise von seinem Maximum verringert, und wird in dem Überschlagsmodus, in dem die Winkelgeschwindigkeit groß ist, die Winkelgeschwindigkeitskomponente ohne Abschwächung ausgegeben. Deshalb kann der Rücksetzbetrag des Vorgangs des Zurücksetzens des Integralwerts durch das Integralwertrücksetzmittel 32 verringert werden und das Halten des Rollwinkels θv für eine lange Zeit erreicht werden. Als Folge kann die Genauigkeit der Erfassung des Rollwinkels θv, der einen Überschlag des Fahrzeugs zeigt, verbessert werden.
Außerdem kann in dem Bereich, der dem oben beschriebenen Fahrmodus für eine wellige Straße entspricht, das Verhältnis der effektiven Komponente (der Rollkomponente) gemäß der Größe der Winkelgeschwindigkeit, die auftritt, angepasst werden.
Zusätzlich kann mit der oben beschriebenen Struktur der Höchstwert des Integralwerts im Falle eines ”Soil-Trips” (seitliches Gleiten des Fahrzeugs auf einem Untergrund), eines Böschungsüberschlags (embankment) und eines Lampentests verglichen mit der Struktur der Ausführungsform 3 weiter verbessert werden.
Ausführungsform 5
10 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Komponenten wie die in 1, 7 oder dergleichen sind mit den gleichen Bezugszeichen wie die in den Figuren gezeigten bezeichnet.
Die Struktur dieser 10 unterscheidet sich von der der 7 oder dergleichen dahingehend, dass die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung mit einem Integralwertrücksetzmittel 61, an dem ein variabler Integralwertrücksetzwert eingestellt werden kann, und einem Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel 62 versehen ist, das den Integralwertrücksetzwert an diesem Integralwertrücksetzmittel 61 gemäß einem durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 1 erfassten Pegel einstellt. Nachfolgend wird hauptsächlich dieser Unterschied erklärt und die Erklärung des Betriebs und so weiter der Elemente der 1, 7 oder dergleichen, die mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, weggelassen.
Nachfolgend wird die Veränderlichkeit des Integralwertrücksetzwerts mit Bezug auf 11 erklärt.
11 ist eine erläuternde Zeichnung der Einstellung des Integralwertrücksetzwerts an dem Integralwertrücksetzmittel 61 durch das Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel 62 und zeigt eine Beziehung zwischen dem Integralwertrücksetzwert (einem Subtraktionsbetrag) Δθ (Grad/Sek.) und einem von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 ausgesendeten Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal (= Eingabe ω).
In 11 legt das Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel eine Winkelgeschwindigkeit ω3 (ein zweiter Winkelgeschwindigkeitswert) und eine Winkelgeschwindigkeit ω4 (ein dritter Winkelgeschwindigkeitswert) für die Eingabe ω fest. ω3 zeigt die Winkelgeschwindigkeit mit einem Pegel, der nicht auftritt, wenn das Fahrzeug entlang einer spiralförmigen Straße oder einer welligen Straße fährt, und ω4 wird als die Winkelgeschwindigkeit des maximalen Ausgabepegels des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 genommen. Für das wie oben festgelegte ω3 wird der Integralwertrücksetzwert (der Subtraktionsbetrag) Δθ als gleich groß wie Δθp festgelegt und für das wie oben beschrieben festgelegte ω4 wird der Integralwertrücksetzwert (der Subtraktionsbetrag) Δθ auf gleich groß wie Δθq festgelegt.
In diesem Fall ist Δθp auf ein Maximum festgelegt, indem der schlechteste Fall angenommen wird, in dem das Fahrzeug entlang einer spiralförmigen Straße fährt, und ist Δθq auf eine solche Weise festgelegt, dass der Integralwertrücksetzwert (Subtraktionsbetrag) Δθ gleich 0 wird.
Außerdem wird in einem Bereich, in dem |Eingabe ω| <= ω3 gilt, der Integralwertrücksetzwert (der Subtraktionsbetrag) Δθ so festgelegt, dass er gleich groß wie Δθp ist.
Zusätzlich ist in einem Bereich, in dem ω4 > = |Eingabe ω| > ω3 gilt, gemäß einer voreingestellten Verringerungscharakteristik der Integralwertrücksetzwert (der Subtraktionsbetrag) Δθ so festgelegt, dass er einen Wert zwischen Null und dem Maximum aufweist. Diese Verringerungscharakteristik basiert zum Beispiel auf der folgenden ”Gleichung 3”. Δθ = {Δθp/(–ω4 + ω3)}·(|Eingabe ω| – ω4) (Gleichung 3)
Die oben beschriebenen Einstellungen des Integralwertrücksetzwerts (des Subtraktionsbetrags) zusammenfassend ist in einem Fall, in dem die Eingabe ω innerhalb des Bereichs bis zu ω3 liegt, Δθ konstant und auf sein Maximum Δθp festgelegt, wird in einem Fall, in dem die Eingabe ω innerhalb des Bereichs liegt, der ω3 übersteigt und gleich groß wie oder kleiner als ω4 ist, Δθ schrittweise gemäß der oben beschriebenen ”Gleichung 3” verringert, und ist in einem Fall, in dem die Eingabe ω gleich ω4 ist, Δθ auf 0 festgelegt. Um Entsprechungen zwischen diesen Fällen und den Fahrmoden zu definieren, entspricht der Fall, in dem die Eingabe ω innerhalb des Bereichs bis zu ω3 liegt, dem Fahrmodus für eine spiralförmige Straße, der Fall, in dem die Eingabe ω innerhalb des Bereichs liegt, der ω3 übersteigt und gleich groß wie oder kleiner als ω4 ist, dem Fahrmodus für eine wellige Straße und der Fall, in dem die Eingabe ω gleich ω4 ist, dem Überschlagsmodus. Zusätzlich weist, da ω4 der maximale Ausgabepegel des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 ist, wie oben beschrieben wurde, die Eingabe ω unter dieser Voraussetzung keinen Pegel auf, der ”gleich groß wie oder größer als ω4” ist, sogar wenn das Fahrzeug in dem Überschlagsmodus ist.
Das Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel 62 stellt den Integralwertrücksetzwert (Subtraktionsbetrag) Δθ, der auf der oben beschriebenen 11 basiert, für das Integralwertrücksetzmittel 61 auf der Grundlage der Eingabe ω von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 ein und das Integralwertrücksetzmittel 61 führt den Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null an dem Signal, das den Winkel θs zeigt, von dem Rechenverarbeitungsmittel 3 unter Verwendung des eingestellten Integralwertrücksetzwerts (des Subtraktionsbetrags) Δθ durch. Zum Beispiel erzeugt, falls ”θs > 0”, wenn der Integralwertrücksetzwert (Subtraktionsbetrag) Δθ = Δθp eingestellt ist, das Integralwertrücksetzmittel 61 seine Ausgabe θv gemäß θv = θs – Δθp und erzeugt das Integralwertrücksetzmittel 61, falls ”θs < 0”, wenn der Integralwertrücksetzwert (der Subtraktionsbetrag) Δθ = Δθp eingestellt ist, die Ausgabe θv gemäß θv = θs + Δθp (im Wesentlichen Subtraktion).
Außerdem erzeugt das Integralwertrücksetzmittel 61, wenn der Integralwertrücksetzwert (der Subtraktionsbetrag) Δθ = 0 eingestellt ist, die Ausgabe θv gemäß θv = θs.
Zusätzlich subtrahiert das Integralwertrücksetzmittel 61, wenn der Integralwertrücksetzwert (der Subtraktionsbetrag) Δθ auf eine solche Weise festgelegt ist, dass er innerhalb des Bereichs 0 < Δθ < Δθp liegt, wenn ”θs > 0”, den festgelegten Wert von θs oder, wenn ”θs < 0”, addiert den festgelegten Wert zu θs, um eine Ausgabe θv zu erzeugen.
Wie oben beschrieben, ist die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform 5 mit dem Integralwertrücksetzmittel 61, für das ein variabler Integralwertrücksetzwert eingestellt wird, und dem Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel 62, das den Integralwertrücksetzwert für dieses Integralwertrücksetzmittel 61 gemäß dem durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 1 erfassten Pegel einstellt, versehen und führt in einem Zustand, in dem die Winkelgeschwindigkeit (die Eingabe ω) klein ist und das Fahrzeug keine Drehung durchführt, den Vorgang des Zurücksetzens des Integralwerts auf Null durch Verwendung eines großen Integralwertrücksetzwerts durch, um zu verhindern, dass der Integralwert divergiert, während es in einem Zustand, in dem die Winkelgeschwindigkeit groß ist, einen kleinen Integralwertrücksetzwert festlegt, indem es annimmt, dass das Fahrzeug fortfährt. Der Integralwert kann für eine lange Zeit gehalten werden, während verhindert werden kann, dass er wegen unnötigen Komponenten divergiert, und die Genauigkeit der Rollwinkelerfassung kann verbessert werden und der Rollwinkel θv mit hoher Präzision erfasst werden.
Außerdem kann, da der Integralwertrücksetzwert in dem Fahrmodus für eine spiralförmige Straße, in dem die Eingabe unnötige Komponenten beinhaltet, auf sein Maximum (Δθp) festgelegt ist, und der Integralwertrücksetzwert für den Überschlagsbereich auf ”0” festgelegt ist, der Integralwert für eine lange Zeit gehalten werden, während verhindert werden kann, dass der Integralwert divergiert, und kann der Rollwinkel θv mit hoher Präzision erfasst werden.
Zusätzlich kann, da für den Bereich des Fahrmodus für eine wellige Straße, in dem eine Winkelgeschwindigkeitskomponente in der Richtung einer anderen Achse koexistiert, ein Integralwertrücksetzwert in der Mitte zwischen Null und dem Maximum gemäß der voreingestellten Verringerungscharakteristik, wie der durch ”Gleichung 3” definierten, festgelegt ist, das Verhältnis der effektiven Komponente (des Integralwertrücksetzwerts) gemäß der Größe der Winkelgeschwindigkeit, die auftritt, angepasst werden, und als Folge der Integralwert für eine lange Zeit gehalten werden, während verhindert werden kann, dass der Integralwert divergiert, und der Rollwinkel θv mit hoher Präzision erfasst werden.
Außerdem wird in dem Überschlagsmodus, in dem die Winkelgeschwindigkeit groß ist, der Integralwertrücksetzwert verringert oder auf Null festgelegt und kann die Minderung des Integralwerts θs verringert werden.
Ausführungsform 6
In den oben beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 5 werden Neigungswinkelerfassungsvorrichtungen für ein Fahrzeug erklärt. Jede dieser Neigungswinkelerfassungsvorrichtungen für ein Fahrzeug kann als eine Überschlagsbeurteilungsvorrichtung verwendet werden, wie nachfolgend beschrieben wird.
12 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Überschlagsbeurteilungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 12 weist diese Überschlagsbeurteilungsvorrichtung ein Überschlagsbeurteilungsmittel 72 für die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung 71 für ein Fahrzeug auf. Die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung 71 für ein Fahrzeug kann jede der in Ausführungsformen 1 bis 5 erklärten sein. Die in 12 gezeigte Neigungswinkelerfassungsvorrichtung 71 für ein Fahrzeug weist die Struktur gemäß Ausführungsform 2 oder 3 auf.
Nachfolgend wird der Betrieb der Überschlagsbeurteilungsvorrichtung, welche die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 2 verwendet, mit Bezug auf 13 erklärt.
13 ist ein Diagramm, das einen Betriebsfluss der Überschlagsbeurteilungsvorrichtung zeigt, welche die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 2 verwendet.
Wenn die ”Eingabe ω” von dem Winkelerfassungssensor 1 im Schritt ST1 der 13 in dem Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente der Neigungswinkelerfassungsvorrichtung 71 für ein Fahrzeug auftritt, gibt das Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente, falls im Schritt ST2 ”Eingabe ω > ωo” gilt (falls JA in Schritt ST2) ein ”Ausgabe ω = Eingabe ω – ωo” in Schritt ST3 aus. Im Gegensatz dazu gibt das Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente, falls im Schritt ST2 ”Eingabe ω > ωo” nicht erfüllt ist (falls NEIN in Schritt ST2) und falls im Schritt ST4 ”|Eingabe ω| <= ωo” erfüllt ist (falls JA im Schritt ST4) ein ”Ausgabe ω = 0” in Schritt ST5 aus. Außerdem gibt das Entfernungsmittel 31 für eine unnötige Komponente ein ”Ausgabe ω = Eingabe ω + ωo” im Schritt ST6 aus, falls im Schritt ST4 ”|Eingabe ω| <= ωo” nicht erfüllt ist (falls NEIN im Schritt ST4). Dieses ”falls NEIN in Schritt ST4” bedeutet ”Eingabe ω < (–ωo)”.
Die Ausgabe ω in den oben beschriebenen Schritten ST3, ST5 oder ST6 wird zu dem Rechenverarbeitungsmittel 3 ausgesendet. Dieses Rechenverarbeitungsmittel 3 führt im Schritt ST7 eine Integrationsverarbeitung an der Ausgabe ω durch und sendet eine integrierte Ausgabe θs zu dem Integralwertrücksetzmittel 32 aus. Das Integralwertrücksetzmittel 32 gibt, falls im Schritt ST8 ”θs > 0” erfüllt ist (falls JA im Schritt ST8), ein ”Rollwinkel θv = θs – Δθ1” im Schritt ST9 aus. Im Gegensatz dazu gibt das Integralwertrücksetzmittel 32, falls ”θs > 0” nicht erfüllt ist (falls NEIN in Schritt ST8) und falls im Schritt ST10 ”θs < 0” erfüllt ist (falls JA in Schritt ST10), ein ”Rollwinkel θv = θs + Δθ1” im Schritt ST11 aus.
Außerdem gibt das Integralwertrücksetzmittel 32, falls im Schritt ST10 ”θs < 0” nicht erfüllt ist (falls NEIN im Schritt ST10), in diesem Fall θs = 0, ein ”Rollwinkel θv = 0” aus.
Der in dem oben beschriebenen Schritt ST9 im Falle von NEIN in ST10 oder in ST11 ausgegebene Rollwinkel θv wird zu dem Überschlagsbeurteilungsmittel 72 ausgesendet.
Das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal (ω) von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 sowie das Signal, das den oben beschriebenen Rollwinkel θv anzeigt, wird auch in dieses Überschlagsbeurteilungsmittel 72 eingegeben und ein Grenzwert θthr, der als ein Kriterium verwendet wird, nach dem beurteilt wird, ob das Fahrzeug sich überschlägt, wird an dem Überschlagsbeurteilungsmittel 72 voreingestellt. Das Überschlagsbeurteilungsmittel 72, in das sowohl das Signal, das den oben beschriebenen Rollwinkel θv anzeigt, als auch das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal (ω) eingegeben werden, bestimmt im Schritt ST13 eine ”Expansion des Airbags”, falls im Schritt ST12 ”θv > θthr” erfüllt ist.
Gemäß dem Ergebnis dieser Bestimmung wird eine Airbagexpansionssteuerung (nicht gezeigt) betätigt, um den Airbag an den Seiten des Fahrzeugs zu expandieren, so dass die Insassen zu dem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug sich überschlägt, geschützt werden.
Wenn die oben beschriebene Erklärung auf die oben erwähnte 2(a) (Ausführungsform 1) angewendet wird, dienen die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung 71 für ein Fahrzeug und das Überschlagsbeurteilungsmittel 72 als die Airbagsteuereinheit 12 der 2(a) und gibt diese Airbagsteuereinheit 12, wenn bestimmt wird, dass ”θv > θthr” erfüllt ist, ein Antriebssignal an den Airbag 13 an den Seiten des Fahrzeugs aus, um den Airbag 13 zu steuern und zu expandieren.
Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Beurteilung wartet das Überschlagsbeurteilungsmittel 72, wenn bestimmt wird, dass ”θv > θthr” im Schritt ST12 nicht erfüllt ist (falls NEIN im Schritt ST12), bis es eine neue Eingabe θv empfängt, ohne eine ”Expansion des Airbags” zu bestimmen.
Als Nächstes wird der Betrieb der Überschlagsbeurteilungsvorrichtung, welche die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 3 verwendet, mit Bezug auf 14 erklärt. 12 wird auch für die Erklärung verwendet.
14 ist ein Diagramm, das einen Betriebsfluss der Überschlagsbeurteilungsvorrichtung zeigt, welche die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 3 verwendet.
Wenn die ”Eingabe ω” von dem Winkelerfassungssensor 1 im Schritt ST11 der 14 in dem Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente der Neigungswinkelerfassungsvorrichtung 71 für ein Fahrzeug auftritt, bestimmt das Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente, falls im Schritt ST12 ”Eingabe ω > ω1” erfüllt ist (falls JA im Schritt ST12), eine Ausgabe ω gemäß einer in der Figur im Schritt ST13 gezeigten Gleichung. Diese Gleichung ist die oben beschriebene ”Gleichung 1”. Im Gegensatz dazu gibt das Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente, falls im Schritt ST12 ”Eingabe ω > ωo” nicht erfüllt ist (falls NEIN im Schritt ST12) und falls im Schritt ST14 ”|Eingabe ω| <= ωo” erfüllt ist (falls JA im Schritt ST14), ein ”Ausgabe ω = 0” im Schritt ST15 aus. Außerdem bestimmt das Entfernungsmittel 41 für eine unnötige Komponente eine Ausgabe ω gemäß einer in der Figur im Schritt ST16 gezeigten Gleichung, falls im Schritt ST14 ”|Eingabe ω| <= ωo” nicht erfüllt ist (falls NEIN im Schritt ST14). Diese Gleichung ist die oben beschriebene ”Gleichung 2”. Dieses ”falls NEIN im Schritt ST14” bedeutet ”Eingabe ω < (–ωo)”.
Die in den oben beschriebenen Schritten ST13, ST15 oder ST16 ausgegebene Ausgabe ω wird zu dem Rechenverarbeitungsmittel 3 ausgesendet.
Da in den nachfolgenden Schritten ST17 bis ST23 die gleichen Vorgänge wie jene in Schritten ST7 bis ST13 der 13 ausgeführt werden, wird nachfolgend die Erklärung dieser Schritte weggelassen.
Wie oben beschrieben, führt gemäß dieser Ausführungsform 6, da die Überschlagsbeurteilungsvorrichtung auf eine solche Weise aufgebaut ist, dass sie die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 5 verwendet, die Überschlagsbeurteilungsvorrichtung eine Beurteilung darüber, ob das Fahrzeug sich überschlägt oder nicht, auf der Grundlage des präzisen Rollwinkels θv durch, der durch die hochpräzise Neigungswinkelerfassungsvorrichtung 71 für ein Fahrzeug erfasst wird, und kann sie eine Steuerung der Expansion des Airbags so durchführen, dass die Insassen zu dem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug sich überschlägt, geeignet geschützt werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, sind die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung und die Überschlagsbeurteilungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die diese Neigungswinkelerfassungsvorrichtung verwendet, auf eine solche Weise aufgebaut, dass sie den Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Rollrichtung des Fahrzeugs korrekt erfassen, wobei sie eine einfache Struktur aufweisen und keine Notwendigkeit besteht, Peripheriegeräte vorzusehen, und sind die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug und die Überschlagsbeurteilungsvorrichtung für die Verwendung in einer Airbagsteuereinheit oder dergleichen geeignet, die, falls der Rollwinkel des Fahrzeugs gleich groß wie oder größer als ein vorgegebener Winkel wird, eine Steuerung der Expansion des Airbags durchführt, so dass die Insassen zu dem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug sich überschlägt, geschützt werden.

Claims

Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: einen Winkelgeschwindigkeitssensor (1) zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, die in einer Rollrichtung des Fahrzeugs auftritt; ein Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente, in dem ein erster Winkelgeschwindigkeitswert für eine Einstellung einer Totzone voreingestellt ist, die zur Entfernung einer unnötigen Komponente, wie zum Beispiel eines Rauschens, verwendet wird, wobei das Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente sowohl die Totzone zur Verringerung eines Pegels eines Ausgabesignals auf Null oder zur Dämpfung dieses Pegels, wenn ein von dem Winkelgeschwindigkeitssensor (1) eingegebenes Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal einen Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, der gleich groß wie oder kleiner als der erste Winkelgeschwindigkeitswert ist, wobei das Entfernungsmittel (31, 41) für eine unnötige Komponente derart angepasst ist, dass es das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal, von dem die unnötige Komponente entfernt ist, ausgibt; ein Rechenverarbeitungsmittel (3) zum Integrieren des von dem Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente eingegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, um ein Signal auszugeben, das den Integralwert, der einen Winkel zeigt, aufweist; und ein Integralwertrücksetzmittel (32), in dem ein Integralwertrücksetzwert, der ein fester Wert ist, voreingestellt ist, zum Zurücksetzen des Integralwerts, der den Winkel des von dem Rechenverarbeitungsmittel (3) eingegebenen Signals zeigt, durch Verwenden des Integralwertrücksetzwerts auf eine solche Weise, dass der Integralwert nicht divergiert, auf Null und zum Ausgeben eines Signals, das einen Neigungswinkel in der Rollrichtung des Fahrzeugs zeigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernungsmittel (31) für eine unnötige Komponente derart angepasst ist, dass es einen vorbestimmten Offsetwert von dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal subtrahiert, das einen den ersten Winkelgeschwindigkeitswert überschreitenden Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, und das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal als ein Ergebnis der Subtraktion an das Rechenverarbeitungsmittel (3) ausgibt.
Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernungsmittel (41) für eine unnötige Komponente derart angepasst ist, dass es den Offsetwert mit dem Anstieg Winkelgeschwindigkeitspegels des Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals von einem Maximum des Offsetwertes schrittweise reduziert.
Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: einen Winkelgeschwindigkeitssensor (1) zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, die in einer Rollrichtung des Fahrzeugs auftritt; ein Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente, in dem ein erster Winkelgeschwindigkeitswert für eine Einstellung einer Totzone voreingestellt ist, die zur Entfernung einer unnötigen Komponente, wie zum Beispiel eines Rauschens, verwendet wird, wobei das Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente sowohl die Totzone zur Verringerung eines Pegels eines Ausgabesignals auf Null oder zur Dämpfung dieses Pegels, wenn ein von dem Winkelgeschwindigkeitssensor (1) eingegebenes Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal einen Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, der gleich groß wie oder kleiner als der erste Winkelgeschwindigkeitswert ist, als auch einen Durchlassbereich zum Ermöglichen, dass das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal durch diesen hindurch tritt, und Ausgeben dieses Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, wenn das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal einen Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, der den ersten Winkelgeschwindigkeitswert übersteigt, aufweist und zum Ausgeben des Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, von dem die unnötige Komponente entfernt ist, geeignet ist; ein Rechenverarbeitungsmittel (3) zum Integrieren des von dem Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente eingegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, um ein Signal auszugeben, das den Integralwert, der einen Winkel zeigt, aufweist; und ein Integralwertrücksetzmittel (32), in dem ein Integralwertrücksetzwert, der ein fester Wert ist, voreingestellt ist, zum Zurücksetzen des Integralwerts, der den Winkel des von dem Rechenverarbeitungsmittel (3) eingegebenen Signals zeigt, durch Verwenden des Integralwertrücksetzwerts auf eine solche Weise, dass der Integralwert nicht divergiert, auf Null und zum Ausgeben eines Signals, das einen Neigungswinkel in der Rollrichtung des Fahrzeugs zeigt; dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschwächungsbereich in dem Durchlassbereich des Entfernungsmittels (51) für eine unnötige Komponente eingestellt ist und das Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente einen Subtraktionsvorgang an dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal durchführt, das im Abschwächungsbereich mit einem voreingestellten Winkelgeschwindigkeitspegelwert durch das Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente hindurch tritt.
Überschlagsbeurteilungsvorrichtung, welche die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 verwendet.
Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: einen Winkelgeschwindigkeitssensor (1) zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, die in einer Rollrichtung des Fahrzeugs auftritt; ein Entfernungsmittel (31, 41, 51) für eine unnötige Komponente, in dem ein erster Winkelgeschwindigkeitswert für eine Einstellung einer Totzone voreingestellt ist, die zur Entfernung einer unnötigen Komponente, wie zum Beispiel eines Rauschens, verwendet wird, wobei das Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente sowohl die Totzone zur Verringerung eines Pegels eines Ausgabesignals auf Null oder zur Dämpfung dieses Pegels, wenn ein von dem Winkelgeschwindigkeitssensor eingegebenes Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal einen Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, der gleich groß wie oder kleiner als der erste Winkelgeschwindigkeitswert ist, als auch einen Durchlassbereich zum Ermöglichen, dass das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal durch diesen hindurch tritt, und Ausgeben dieses Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, wenn das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal einen Winkelgeschwindigkeitspegel aufweist, der den ersten Winkelgeschwindigkeitswert übersteigt, aufweist und zum Ausgeben des Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, von dem die unnötige Komponente entfernt ist, geeignet ist; ein Rechenverarbeitungsmittel (3) zum Integrieren des von dem Entfernungsmittel für eine unnötige Komponente eingegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, um ein Signal auszugeben, das den Integralwert, der einen Winkel zeigt, aufweist; ein Integralwertrücksetzmittel (61) zum Zurücksetzen des Integralwerts, der den Winkel des von dem Rechenverarbeitungsmittel eingegebenen Signals zeigt, durch Verwenden eines Integralwertrücksetzwerts auf eine solche Weise, dass der Integralwert nicht divergiert, auf Null und zum Ausgeben eines Signals, das einen Neigungswinkel in der Rollrichtung des Fahrzeugs zeigt; und ein Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel zum Beurteilen des Winkelgeschwindigkeitspegels des von dem Winkelgeschwindigkeitssensor eingegebenen Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals, so dass der Integralwertrücksetzwert mit einem Anstieg des dadurch beurteilten Winkelgeschwindigkeitspegels verringert wird und der Integralwertrücksetzwert an dem Integralwertrücksetzmittel eingestellt wird.
Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernungsmittel (41) für eine unnötige Komponente einen Subtraktionsvorgang an dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal durchführt, das durch im Durchlassbereich mit einem voreingestellten Winkelgeschwindigkeitspegelwert durch das Entfernungsmittel hindurch tritt, und das Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal ausgibt.
Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschwächungsbereich in dem Durchlassbereich des Entfernungsmittels (51) für eine unnötige Komponente eingestellt ist und das Entfernungsmittel (51) für eine unnötige Komponente einen Subtraktionsvorgang an dem Winkelgeschwindigkeitserfassungssignal durchführt, das im Abschwächungsbereich mit einem voreingestellten Winkelgeschwindigkeitspegelwert durch das Entfernungsmittel hindurch tritt.
Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Winkelgeschwindigkeitswert, der eine obere Grenze der Totzone zeigt, und ein dritter Winkelgeschwindigkeitswert, der zu einem Überschlagsbereich des Fahrzeugs gehört und einen größeren Wert als der zweite Winkelgeschwindigkeitswert aufweist, an dem Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel (62) voreingestellt sind, und das Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel (62) ein vorgegebenes Maximum des Integralwertrücksetzwerts an dem Integralwertrücksetzmittel einstellt, wenn der beurteilte Winkelgeschwindigkeitspegel des Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals gleich groß wie oder kleiner als der zweite Winkelgeschwindigkeitswert ist, und den Integralwertrücksetzwert des Integralwertrücksetzmittels (61) auf Null festlegt, wenn der beurteilte Winkelgeschwindigkeitspegel des Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals gleich groß wie oder größer als der dritte Winkelgeschwindigkeitswert ist.
Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der beurteilte Winkelgeschwindigkeitspegel des Winkelgeschwindigkeitserfassungssignals zwischen dem zweiten Winkelgeschwindigkeitswert und dem dritten Winkelgeschwindigkeitswert liegt, das Winkelgeschwindigkeitspegel-Beurteilungsmittel (62) den Integralwertrücksetzwert des Integralwertrücksetzmittels (61) auf einen Wert zwischen dem Maximum und Null gemäß voreingestellten Verringerungscharakteristiken festlegt.
Überschlagsbeurteilungsvorrichtung, welche die Neigungswinkelerfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 5 verwendet.