JP2006064522A - Integration processing apparatus for measurement signal - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive, high-precision integration processing apparatus for a measurement signal which detects an inclination angle of a static vehicle and an inclination angle of a dynamic vehicle without requiring a high-sensitivity acceleration sensor. <P>SOLUTION: The apparatus comprises: a roll rate sensor 1 for detecting a roll rate of a vehicle; a DC offset processing means 2 for removing a DC offset component superimposed on an inclination angle of the vehicle by performing integration processing on the detection output of the roll rate sensor 1 or a divergence phenomenon of integration processing; and an inclination angle correction means 3 for correcting a static inclination angle of the vehicle in accordance with the time of start of the vehicle from an inclined road on the basis of the output of the DC offset processing means 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、計測信号の積分処理装置に関し、特に、ロールレートセンサからの情報を積分処理し傾斜角度を算出するロールオーバ判定装置等に用いて好適な計測信号の積分処理装置に関するものである。   The present invention relates to a measurement signal integration processing device, and more particularly to a measurement signal integration processing device suitable for use in a rollover determination device or the like that integrates information from a roll rate sensor and calculates a tilt angle.

一般に、ロールオーバ判定装置においては、ロールレート(角速度)センサの出力信号を積分処理して車両の傾斜角度を求めるが、ロールレートセンサの出力信号にセンサ自身のドリフトにより超低周波帯域のオフセット信号が重畳するため、この信号を直接積分処理すると直流信号成分の影響で積分処理結果にオフセット成分が重畳するとともに発散し、正確な傾斜角度が求められないという問題がある。
そこで、従来、ハイパスフィルタを用いて対象信号に含まれる直流オフセット成分を抽出し、その信号を対象信号に加算し、直流成分を除去しているが、この除去処理では直流成分が完全に除去できないため、この信号を長時間、完全積分処理すると発散に至ることが多く、よって、通常は、直流オフセット除去回路と直列に所定の放電時定数を待たせて不完全積分を行う積分回路を配列したものを用いているが、不完全積分を用いると、長期間、傾斜角度に変化がない場合、放電時定数に従い、傾斜角度が実際より小さく計測されるという問題がある。
In general, in a rollover determination device, an output signal of a roll rate (angular velocity) sensor is integrated to obtain a vehicle inclination angle. However, an offset signal in an extremely low frequency band is detected by the drift of the sensor itself in the output signal of the roll rate sensor. Therefore, when this signal is directly integrated, there is a problem that an offset component is superimposed on the integration processing result and diverges due to the influence of the DC signal component, so that an accurate inclination angle cannot be obtained.
Therefore, conventionally, a high-pass filter is used to extract a DC offset component included in the target signal, and the signal is added to the target signal to remove the DC component. However, this removal process cannot completely remove the DC component. Therefore, when this signal is completely integrated for a long time, it often causes divergence. Therefore, normally, an integration circuit that performs incomplete integration by waiting for a predetermined discharge time constant in series with the DC offset elimination circuit is arranged. However, if incomplete integration is used, there is a problem that the tilt angle is measured smaller than the actual time according to the discharge time constant if there is no change in the tilt angle for a long period of time.

この長時間の、傾斜角度に変化がない場合の静的な傾斜角度の計測には、例えば、加速度センサを用いて、重力加速度を基準に傾斜を求めているものがある(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
また、車両の走行時に生じる衝突の現象を検出した後に短時間の積分処理により、発散現象を回避する方法もある(例えば、特許文献3参照)。
In the measurement of the static tilt angle when there is no change in the tilt angle for a long time, for example, there is one in which the tilt is obtained with reference to the gravitational acceleration using an acceleration sensor (for example, Patent Document 1). And Patent Document 2).
In addition, there is a method of avoiding the divergence phenomenon by detecting a collision phenomenon that occurs when the vehicle travels and then performing a short integration process (see, for example, Patent Document 3).

特開2001−260701号公報JP 2001-260701 A 特開2003−170806号公報JP 2003-170806 A 特開平8−104199号公報JP-A-8-104199

しかしながら、上記特許文献1および特許文献2の場合は、停車時の計測には有効であるが、衝撃が生じる走行時には計測できない欠点があり、また、重力加速度レベルを計測する高感度加速度センサが必要になるので、コストアップになるという問題点があった。
また、上記特許文献3の場合は、車両の走行時に生じる衝突の判定に有効であるが、ロールオーバ判定ではロールレートが比較的小さい傾斜路を継続走行する時にも積分処理を継続し、車両の傾斜角度を求める必要があるので、利用できない(有効でない)という問題点があった。
However, in the case of Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, it is effective for measurement when the vehicle is stopped, but has a drawback that it cannot be measured when traveling with impact, and a high-sensitivity acceleration sensor that measures the gravitational acceleration level is required. Therefore, there was a problem that the cost was increased.
Further, in the case of the above-mentioned Patent Document 3, it is effective for the determination of the collision that occurs when the vehicle travels, but in the rollover determination, the integration process is continued even when the vehicle continuously travels on a slope with a relatively low roll rate. Since it is necessary to obtain the tilt angle, there is a problem that it cannot be used (is not effective).

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高感度加速度センサを要することなく、静的な車両の傾斜角度と動的な車両の傾斜角度を検知できる安価で高精度の計測信号の積分処理装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is inexpensive and highly accurate that can detect a static vehicle inclination angle and a dynamic vehicle inclination angle without requiring a high-sensitivity acceleration sensor. An object of the present invention is to obtain an integration processing apparatus for measurement signals.

この発明に係る計測信号の積分処理装置は、車両のロールレートを検出するロールレートセンサ1と、このロールレートセンサ1の検出出力を積分処理して車両の傾斜角度に重畳する直流オフセット成分または積分処理の発散現象を除去する直流オフセット処理手段2と、この直流オフセット除去手段2の出力に基づき、傾斜路からの車両の発進時に対応して、車両の静的な傾斜角度を補正する傾斜角度補正手段3と備えたものである。   A measurement signal integration processing device according to the present invention includes a roll rate sensor 1 that detects a roll rate of a vehicle, and a DC offset component or integration that integrates a detection output of the roll rate sensor 1 and superimposes it on a vehicle tilt angle. DC offset processing means 2 for removing the process divergence phenomenon, and tilt angle correction for correcting the static tilt angle of the vehicle in response to the start of the vehicle from the ramp based on the output of the DC offset removing means 2 Means 3 is provided.

この発明は、直流帯域に近い緩やかに変化する傾斜角度の情報を除去しないので、精度の良い車両の傾斜角度計測が可能になり、また、IG・ON/OFFあるいは車速から車両停車時の傾斜角度を記憶し、車両発進時に積分処理機能に加算することにより、慣用の加速度センサの情報を用いないで静的な傾斜角度を求めることができるので、計測精度の向上、構成の簡略化、コストの低廉化が図れるという効果がある。   Since the present invention does not remove the information of the gently changing inclination angle close to the DC band, it becomes possible to measure the inclination angle of the vehicle with high accuracy, and the inclination angle when the vehicle is stopped from the IG / ON / OFF or the vehicle speed. Is stored and added to the integration processing function when the vehicle is started, so that a static inclination angle can be obtained without using information of a conventional acceleration sensor, so that the measurement accuracy is improved, the configuration is simplified, and the cost is reduced. There is an effect that the cost can be reduced.

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による計測信号の積分処理装置の構成を示すブロック図である。
図1において、本実施の形態による計測信号の積分処理装置は、ロールレート(角速度)Rr(deg/sec)を検出するロールレート検出手段としてのロールレートセンサ1と、ロールレートセンサ1の出力信号すなわちロールレートRrを(完全)積分処理し、車両の傾斜角度検出信号に重畳する直流オフセット成分あるいは積分処理の発散現象を除去して車両の静的な傾斜角度Ra(s)、つまり、長時間の傾斜角度に変化がない場合の傾斜角度Ra(s)を出力する直流オフセット処理手段2と、傾斜路からの発進時に対応して、直流オフセット処理手段2から出力される車両の静的な傾斜角度Ra(s)を補正する傾斜角度補正手段3とを備える。
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of a measurement signal integration processing device according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the measurement signal integration processing device according to the present embodiment includes a roll rate sensor 1 as roll rate detection means for detecting a roll rate (angular velocity) Rr (deg / sec), and an output signal of the roll rate sensor 1. In other words, the roll rate Rr is (completely) integrated to remove the DC offset component superimposed on the vehicle tilt angle detection signal or the divergence phenomenon of the integration process, so that the static tilt angle Ra (s) of the vehicle, that is, for a long time. DC offset processing means 2 that outputs the inclination angle Ra (s) when there is no change in the inclination angle of the vehicle, and the static inclination of the vehicle that is output from the DC offset processing means 2 in response to starting from the ramp Inclination angle correcting means 3 for correcting the angle Ra (s).

直流オフセット処理手段2は、ロールレートセンサ1からのロールレートRrを積分処理する積分処理部21と、この積分処理部21からの出力信号Ra(ロールアングル(deg))に対して重み付け加算平均処理を行ってその超低周波オフセット(以下、直流オフセットと称する)成分を除去する重み付け加算平均処理部22と、ロールレートセンサ1からのロールレートRrまたは破線aで示す積分処理部21からの出力信号Raのレベルを判定し、重み付け加算平均処理部22の作動/休止を制御するロールレート判定部23とを備える。   The DC offset processing unit 2 integrates the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 and performs a weighted averaging process on the output signal Ra (roll angle (deg)) from the integration processor 21. And an output signal from the integration processing unit 21 indicated by the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 or the broken line a, which removes the extremely low frequency offset (hereinafter referred to as DC offset) component. A roll rate determining unit 23 that determines the level of Ra and controls the operation / pause of the weighted average averaging unit 22 is provided.

また、傾斜角度補正手段3は、車両の車速を監視し一定時間(t1)の停車・走行あるいはイグニッションスイッチのON/OFF(以下、IG・ON/OFFと記す)を判定する車両動作判定部31と、この車両動作判定部31からの出力が停車またはIG・OFFを表す場合にそのときの重み付け加算平均処理部22の出力側に得られる傾斜角度Raを傾斜角度Ra(s)として記憶する記憶部32と、車両動作判定部31の出力に応答してIG・ONまたは車両が走行を開始した時、つまり発進時に、記憶部32で記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を積分処理部21に設定する、つまり、積分処理部21における積分処理に記憶部32で記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を積分処理部21の処理に加算する傾斜角度設定部33とを備える。   Further, the inclination angle correcting means 3 monitors the vehicle speed of the vehicle and determines whether the vehicle is stopped / running for a certain time (t1) or ON / OFF of the ignition switch (hereinafter referred to as IG / ON / OFF). When the output from the vehicle motion determination unit 31 represents stoppage or IG · OFF, the inclination angle Ra obtained on the output side of the weighted addition averaging processing unit 22 at that time is stored as the inclination angle Ra (s). When the IG / ON or the vehicle starts running in response to the output of the unit 32 and the vehicle operation determining unit 31, that is, when starting, the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 is integrated. An inclination angle setting unit 33 that adds the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 to the integration processing in the integration processing unit 21. Obtain.

なお、記憶部32に記憶される停車時の車両の傾斜角度Ra(s)は、一例として、IG・OFF直後または車速が0km/h後X秒後の傾斜角度Raを記憶するものとする。また、記憶部32に記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を積分処理部21に傾斜角度設定部33により設定するタイミングは、例えばIG・ON後3秒後または車両が0km/hを超えたときに行う。   As an example, the vehicle tilt angle Ra (s) stored in the storage unit 32 is stored as the tilt angle Ra immediately after IG · OFF or X seconds after the vehicle speed is 0 km / h. The timing at which the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 is set in the integration processing unit 21 by the inclination angle setting unit 33 is, for example, 3 seconds after IG · ON or the vehicle exceeds 0 km / h. When you do.

次に、動作について、図2〜図4を参照して説明する。
先ず、図2は、直流オフセット処理手段2における直流オフセット処理の仕方を示しており、ロールレートセンサ1からのロールレートRrを直流オフセット処理手段2の積分処理部21で積分処理(Ra=∫Rrdt)して重み付け加算平均処理部22に供給する。一方、ロールレートセンサ1からのロールレートRrはロールレート判定部23にも供給され、ロールレート判定部23は、ロールレートRrの値が所定の値nより小さいか否かを判別し、ロールレートRrの値が所定の値nより小さいときに重み付け加算平均処理部22を作動して直流オフセット処理機能を起動させる。
Next, the operation will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 2 shows a method of DC offset processing in the DC offset processing means 2, and the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 is integrated by the integration processing unit 21 of the DC offset processing means 2 (Ra = ∫Rrdt). ) And supplied to the weighted average averaging processing unit 22. On the other hand, the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 is also supplied to the roll rate determination unit 23, and the roll rate determination unit 23 determines whether or not the value of the roll rate Rr is smaller than a predetermined value n. When the value of Rr is smaller than the predetermined value n, the weighted averaging process unit 22 is activated to activate the DC offset processing function.

また、図3は、図1の傾斜角度補正手段3における静的な傾斜角度補正の仕方の一例を示しており、ここでは、IG・ON/OFFを監視し、そのIG・ON/OFFを判定する場合であり、車両動作判定部31は一例としてイグニッションスイッチ(図示せず)に接続された入力端子31aからの信号からIG・ON/OFFを判定するIG・ON/OFF判定部31bと、このIG・ON/OFF判定部31bの出力と記憶部32の出力に基づいてそのゲートを開閉するゲート回路例えばAND回路31cで構成した場合である。   FIG. 3 shows an example of a static inclination angle correction method in the inclination angle correction means 3 of FIG. 1. Here, the IG / ON / OFF is monitored and the IG / ON / OFF is determined. As an example, the vehicle operation determination unit 31 includes an IG / ON / OFF determination unit 31b that determines IG / ON / OFF from a signal from an input terminal 31a connected to an ignition switch (not shown), This is a case where a gate circuit, such as an AND circuit 31c, for opening and closing the gate based on the output of the IG / ON / OFF determination unit 31b and the output of the storage unit 32 is used.

図3において、ロールレートセンサ1からのロールレートRrを積分処理部21で積分処理(Ra=∫Rrdt)して重み付け加算平均処理部22に供給し、重み付け加算平均処理部22で積分処理部21からの出力信号Raに対して重み付け加算平均処理を行ってその直流オフセット成分を除去し、IG・ON/OFF判定部31bの判定がIG−OFFの場合にそのときの重み付け加算平均処理部22の出力側に得られる傾斜角度Raを傾斜角度Ra(s)として記憶する記憶部32に記憶させる。そして、IG・ON/OFF判定部31bの判定がONになると、AND回路31cがそのゲートを開いて記憶部32に記憶されていた傾斜角度Ra(s)が傾斜角度設定部33に供給され、傾斜角度設定部33では、IG・ON時に、記憶部32で記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を車両発進時の傾斜角度Ra(s)として積分処理部21に設定する、つまり、積分処理部21における積分処理に記憶部32で記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を加算する。   In FIG. 3, the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 is integrated by the integration processing unit 21 (Ra = RRrdt) and supplied to the weighted addition average processing unit 22, and the weighted addition average processing unit 22 integrates the processing unit 21. The weighted average averaging process is performed on the output signal Ra from the output signal to remove the DC offset component. When the determination of the IG / ON / OFF determination unit 31b is IG-OFF, the weighted addition average processing unit 22 at that time The inclination angle Ra obtained on the output side is stored in the storage unit 32 that stores the inclination angle Ra (s). When the determination of the IG / ON / OFF determination unit 31b is ON, the AND circuit 31c opens the gate and the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 is supplied to the inclination angle setting unit 33. The inclination angle setting unit 33 sets the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 as the inclination angle Ra (s) at the time of starting the vehicle in the integration processing unit 21 when IG / ON, that is, integration. The inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 is added to the integration process in the processing unit 21.

なお、この場合のIG・ON/OFF判定部31bにおけるIG・ON/OFFのタイミングの検出は、エアバッグECU(図示せず)の電源を監視することで実現できる。
従って、この図3の場合は、IG・ON/OFF時の傾斜角度を記憶し、発進時に積分処理機能に加算することにより、慣用の加速度センサの情報を用いないで、静的な傾斜角度を求めることができる。
In this case, the detection of the IG / ON / OFF timing in the IG / ON / OFF determination unit 31b can be realized by monitoring the power supply of an airbag ECU (not shown).
Therefore, in the case of FIG. 3, the inclination angle at the time of IG · ON / OFF is stored and added to the integration processing function at the start, so that the static inclination angle can be obtained without using the information of the conventional acceleration sensor. Can be sought.

また、図4は、図1の傾斜角度補正手段3における静的な傾斜角度補正の仕方の他の例を示しており、ここでは、車速およびこの車速が0km/hである場合を含むその継続時間を監視し、車両の停止、発進を判定する場合であり、車両動作判定部31はこの場合には入力端子31aに印加される車速センサ(図示せず)の出力から車両の停止、発進を判定する車速検出部31dと、この車速検出部31dの出力と記憶部32の出力に基づいてそのゲートを開閉するゲート回路例えばAND回路31cで構成した場合である。   FIG. 4 shows another example of the static inclination angle correction method in the inclination angle correction means 3 of FIG. 1. Here, the vehicle speed and its continuation including the case where the vehicle speed is 0 km / h are shown. In this case, the vehicle operation determining unit 31 monitors the time and determines whether the vehicle is stopped or started. In this case, the vehicle operation determining unit 31 determines whether the vehicle is stopped or started from the output of a vehicle speed sensor (not shown) applied to the input terminal 31a. This is a case where the vehicle speed detection unit 31d to be determined and a gate circuit that opens and closes the gate based on the output of the vehicle speed detection unit 31d and the output of the storage unit 32, for example, an AND circuit 31c.

図4において、ロールレートセンサ1からのロールレートRrを積分処理部21で積分処理(Ra=∫Rrdt)して重み付け加算平均処理部22に供給し、重み付け加算平均処理部22で積分処理部21からの出力信号Raに対して重み付け加算平均処理を行ってその直流オフセット成分を除去し、車速検出部31dの判定が車速0km/hの場合、即ち車両が停止の場合にそのときの重み付け加算平均処理部22の出力側に得られる傾斜角度Raを傾斜角度Ra(s)として記憶部32に記憶させる。そして、車速検出部31dの判定が車速0km/hでない場合、即ち車両が発進の場合になると、AND回路31cがそのゲートを開いて記憶部32に記憶されていた傾斜角度Ra(s)が傾斜角度設定部33に供給され、傾斜角度設定部33では、車両停止時に、記憶部32で記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を車両発進時の傾斜角度Ra(s)として積分処理部21に設定する、つまり、積分処理部21における積分処理に記憶部32で記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を加算する。   In FIG. 4, the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 is integrated by the integration processing unit 21 (Ra = ∫Rrdt) and supplied to the weighted addition average processing unit 22, and the weighted addition average processing unit 22 integrates the processing unit 21. When the vehicle speed detection unit 31d determines that the vehicle speed is 0 km / h, that is, when the vehicle is stopped, the weighted addition average processing is performed on the output signal Ra from The storage unit 32 stores the inclination angle Ra obtained on the output side of the processing unit 22 as the inclination angle Ra (s). When the vehicle speed detection unit 31d determines that the vehicle speed is not 0 km / h, that is, when the vehicle starts, the AND circuit 31c opens the gate and the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 is inclined. The inclination angle setting unit 33 is supplied to the angle setting unit 33. When the vehicle is stopped, the integration processing unit 21 uses the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 as the inclination angle Ra (s) at the start of the vehicle. That is, the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 is added to the integration processing in the integration processing unit 21.

従って、この図4の場合は、図3の場合と同様に、慣用の加速度センサの情報を用いないで静的な傾斜角度を求めることができると共に、車速およびその継続時間を監視することにより、信号待ち、アイドリング、定速走行などが判断できるので、加算補正の頻度が高まり、傾斜角度の測定精度が向上する。   Therefore, in the case of FIG. 4, as in the case of FIG. 3, the static inclination angle can be obtained without using the information of the conventional acceleration sensor, and the vehicle speed and the duration thereof are monitored, Since signal waiting, idling, constant speed traveling, and the like can be determined, the frequency of addition correction is increased, and the measurement accuracy of the tilt angle is improved.

このようにして、この実施の形態1では、ロールレートRrの小さい時、すなわち傾斜角度の小さい時に直流オフセット除去処理(積分処理の発散現象の除去処理も含む)を行い、ロールレートRrが大きくなると直流除去処理を中止することにより、直流帯域に近い緩やかに変化する傾斜角度の情報を除去しないので精度の良い車両の傾斜角度計測が可能になる。
また、IG・ON/OFFあるいは車速から車両停車時の傾斜角度を記憶し、車両発進時に積分処理機能に加算することにより、慣用の加速度センサの情報を用いないで静的な傾斜角度を求めることができるので、構成の簡略化、コストの低廉化が図れる。
Thus, in the first embodiment, when the roll rate Rr is small, that is, when the tilt angle is small, the DC offset removal process (including the removal process of the divergence phenomenon of the integration process) is performed, and the roll rate Rr becomes large. By canceling the direct current removal processing, information on the inclination angle that gradually changes close to the direct current band is not removed, so that the vehicle inclination angle can be measured with high accuracy.
In addition, the inclination angle when the vehicle is stopped is stored from IG / ON / OFF or vehicle speed, and is added to the integration processing function when starting the vehicle, thereby obtaining the static inclination angle without using information from a conventional acceleration sensor. Therefore, the configuration can be simplified and the cost can be reduced.

実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2による計測信号の積分処理装置の構成を示すブロック図である。なお、図5において、図1と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
本実施の形態では、上記実施の形態1の図1における重み付け加算平均処理部22の部分を、実質的に積分処理部21の前段に入れ換え配置した場合である。
図5において、直流オフセット処理手段2Aは、ロールレートセンサ1からのロールレートRrに対して重み付け加算平均処理を行ってその超低周波オフセット(以下、直流オフセットと称する)成分を除去する重み付け加算平均処理部22と、重み付け加算平均処理部22からの出力信号Rrを積分処理する積分処理部21と、ロールレートセンサ1からのロールレートRrまたは破線aで示す積分処理部21からの出力信号Raのレベルを判定し、重み付け加算平均処理部22の作動/休止を制御するロールレート判定部23とを備える。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the measurement signal integration processing device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In the present embodiment, the weighted averaging processing unit 22 in FIG. 1 of the first embodiment is substantially replaced with the previous stage of the integration processing unit 21.
In FIG. 5, the DC offset processing means 2A performs a weighted averaging process on the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 and removes its ultra-low frequency offset (hereinafter referred to as DC offset) component. The processing unit 22, the integration processing unit 21 that integrates the output signal Rr 1 from the weighted addition averaging processing unit 22, and the output signal Ra from the roll rate sensor 1 indicated by the roll rate Rr or the broken line a. And a roll rate determining unit 23 for controlling the operation / pause of the weighted addition averaging processing unit 22.

また、傾斜角度補正手段3は、図1と同様の車両動作判定部31、記憶部32と、傾斜角度設定部33とを備え、ここでは、記憶部32が車両動作判定部31からの出力が停車またはIG・OFFを表す場合にそのときの積分処理部21の出力側に得られる傾斜角度Raを傾斜角度Ra(s)として記憶する以外は図1の場合と同様である。従って、全体の動作も、上記の重み付け加算平均処理部22と積分処理部21の動作が前後している以外は、実質的に図1の場合と同様であるので、その説明を省略する。   In addition, the inclination angle correction means 3 includes a vehicle operation determination unit 31, a storage unit 32, and an inclination angle setting unit 33 similar to those in FIG. 1. Here, the storage unit 32 outputs an output from the vehicle operation determination unit 31. In the case of representing stop or IG · OFF, it is the same as the case of FIG. 1 except that the inclination angle Ra obtained on the output side of the integration processing unit 21 at that time is stored as the inclination angle Ra (s). Accordingly, the entire operation is substantially the same as that of FIG. 1 except that the operations of the weighted addition averaging processing unit 22 and the integration processing unit 21 are changed, and the description thereof is omitted.

このようにして、この実施の形態2でも、上記実施の形態1と同様、精度の良い車両の傾斜角度計測が可能になると共に、慣用の加速度センサの情報を用いないで静的な傾斜角度を求めることができ、構成の簡略化、コストの低廉化が図れる。   As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, it is possible to measure the vehicle tilt angle with high accuracy and to obtain a static tilt angle without using information from a conventional acceleration sensor. Therefore, the configuration can be simplified and the cost can be reduced.

実施の形態3.
図6は、この発明の実施の形態3による計測信号の積分処理装置の構成を示すブロック図である。なお、図6において、図1と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
本実施の形態では、ロールレートセンサ1のロールレートRrの直流オフセットドリフトが大きい場合は、このロールレートRrの直流オフセット成分に対しても、直流オフセット除去を行うもので、ロールレートRrの信号から直流オフセット成分を除去し、直流オフセット除去後のロールレートRrの信号を求め、この直流オフセット除去後のロールレートRrに対して、上記実施の形態1と同様の処理を行うものである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a measurement signal integration processing device according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 6, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In the present embodiment, when the DC offset drift of the roll rate Rr of the roll rate sensor 1 is large, the DC offset component is also removed from the DC offset component of the roll rate Rr. removing the DC offset component, it obtains a signal of the roll rate Rr 1 after the DC offset removal, with respect to the roll rate Rr 1 after the DC offset removal, and performs the same processing as in the first embodiment.

図6において、ロールレートセンサ1と第2の直流オフセット処理手段としての直流オフセット処理手段2の間にロールレートセンサ1の出力信号すなわちロールレートRrの直流オフセット成分を除去する第1の直流オフセット処理手段としての直流オフセット処理手段4を設ける。
この直流オフセット処理手段4は、ロールレートセンサ1からのロールレートRrに対して重み付け加算平均処理を行ってその直流オフセット成分を除去する重み付け加算平均処理部41と、ロールレートセンサ1からのロールレートRrのレベルを判定し、重み付け加算平均処理部41の作動/休止を制御するロールレート判定部42とを備える。その他の構成は、図1の場合と同様である。
In FIG. 6, the first DC offset processing for removing the output signal of the roll rate sensor 1, that is, the DC offset component of the roll rate Rr, between the roll rate sensor 1 and the DC offset processing means 2 as the second DC offset processing means. DC offset processing means 4 is provided as means.
The DC offset processing means 4 performs a weighted averaging process on the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 to remove the DC offset component, and a roll rate from the roll rate sensor 1. A roll rate determination unit 42 that determines the level of Rr and controls the operation / pause of the weighted addition averaging processing unit 41. Other configurations are the same as those in FIG.

次に、動作について、図7等を参照して説明する。
先ず、図7は、直流オフセット処理手段4および直流オフセット処理手段2における直流オフセット処理の仕方を示しており、ロールレートセンサ1からのロールレートRrを直流オフセット処理手段4の重み付け加算平均処理部41に供給する。一方、ロールレートセンサ1からのロールレートRrはロールレート判定部42にも供給され、ロールレート判定部42は、ロールレートRrの値、つまり走行中の車両のゆれが閾値値mより小さいか否かを判別し、ロールレートRrの値が所定の値mより小さいときに重み付け加算平均処理部41を作動して直流オフセット処理機能を起動させる。
Next, the operation will be described with reference to FIG.
First, FIG. 7 shows a method of direct current offset processing in the direct current offset processing means 4 and direct current offset processing means 2, and the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 is used as a weighted addition average processing unit 41 of the direct current offset processing means 4. To supply. On the other hand, the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 is also supplied to the roll rate determination unit 42, and the roll rate determination unit 42 determines whether the value of the roll rate Rr, that is, the shake of the running vehicle is smaller than the threshold value m. When the value of the roll rate Rr is smaller than the predetermined value m, the weighted addition averaging processing unit 41 is operated to activate the DC offset processing function.

そして、重み付け加算平均処理部41の出力Rrは、次段の直流オフセット処理手段2に供給され、その後は、図2の場合と同様に、直流オフセット処理手段2の積分処理部21で積分処理(Ra=∫Rrdt)して重み付け加算平均処理部22に供給する。一方、重み付け加算平均処理部41の出力Rrはロールレート判定部23にも供給され、ロールレート判定部23は、重み付け加算平均処理部41の出力Rrの値、つまり直流オフセット成分に走行中の車両のゆれを加算した値が閾値nより小さいか否かを判別し、重み付け加算平均処理部41の出力Rrの値が閾値値nより小さいときに重み付け加算平均処理部22を作動して直流オフセット処理機能を起動させる。 Then, the output Rr 1 of the weighted average averaging unit 41 is supplied to the DC offset processing means 2 at the next stage, and thereafter, integration processing is performed by the integration processing unit 21 of the DC offset processing means 2 as in the case of FIG. (Ra = ∫Rr 1 dt) and supply the result to the weighted averaging processor 22. On the other hand, the output Rr 1 of the weighted average averaging processing unit 41 is also supplied to the roll rate determining unit 23, and the roll rate determining unit 23 is traveling to the value of the output Rr 1 of the weighted average averaging processing unit 41, that is, the DC offset component. values shaking adding the vehicle to determine whether the threshold n 1 is less than or of operating a weighted addition average processing unit 22 when the value of the output Rr 1 weighted averaging processor 41 is less than the threshold value n 1 Then, the DC offset processing function is activated.

また、傾斜角度補正手段3は、車両の車速を監視し一定時間(t1)の停車・走行あるいはIG・ON/OFFを判定する車両動作判定部31からの出力が停車またはIG・OFFを表す場合にそのときの重み付け加算平均処理部22の出力側に得られる傾斜角度Raを順次傾斜角度Ra(s)として記憶部32に記憶し、傾斜角度設定部33において、車両動作判定部31の出力に応答してIG・ONまたは車両が走行を開始した時つまり発進時に、記憶部32で記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を積分処理部21に設定する。つまり、積分処理部21における積分処理に記憶部32で記憶しておいた傾斜角度Ra(s)を積分処理部21の処理に加算する。   Further, the inclination angle correcting means 3 monitors the vehicle speed of the vehicle, and the output from the vehicle operation determination unit 31 for determining whether the vehicle stops or travels for a certain time (t1) or IG / ON / OFF indicates the stop or IG / OFF. Then, the inclination angle Ra obtained on the output side of the weighted average averaging processing unit 22 at that time is sequentially stored in the storage unit 32 as the inclination angle Ra (s), and the inclination angle setting unit 33 outputs the output to the vehicle operation determination unit 31. In response, when the IG • ON or the vehicle starts running, that is, at the time of starting, the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 is set in the integration processing unit 21. That is, the inclination angle Ra (s) stored in the storage unit 32 in the integration process in the integration processing unit 21 is added to the process of the integration processing unit 21.

このようにして、この実施の形態3では、直流オフセット処理した後のロールレートRrの信号で信号レベルを判定し、積分処理後の直流オフセット除去の作動/休止が判定できるので、直流オフセット除去判定に信号極性による片寄りが解消され、直流オフセット処理の安定度と精度の向上に寄与できる。 Thus, in the third embodiment, the signal level is determined by the signal of the roll rate Rr 1 after the DC offset process, and the operation / pause of the DC offset removal after the integration process can be determined. The deviation due to the signal polarity is eliminated in the determination, which can contribute to improvement in stability and accuracy of the DC offset processing.

実施の形態4.
図8は、この発明の実施の形態4による計測信号の積分処理装置の構成を具体的に示すブロック図である。なお、図8において、図6と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
本実施の形態では、一例として、図6における重み付け加算平均処理部41、積分処理部21および重み付け加算平均処理部22の具体例を示すものである。
図8において、重み付け加算平均処理部41は、ロールレートセンサ1からのロールレートRr、即ちロールレートセンサ1の出力信号Vi(t)から後述の参照信号を減算する減算器41aと、この減算器41aからのロールレートRrが所定の値m(deg/sec)より小さいか否かを判別するロールレート比較判定部41bと、ロールレートRrが閾値mより小さい場合、つまり直流オフセット除去機能の作動時に、重み係数kの値N1に設定し、ロールレートRrが閾値mより大きい場合、つまり直流オフセット除去機能の休止時に、重み係数kの値を0に設定する重み係数設定部41cと、重み係数設定部41cの出力と後述のシフトレジスタ41eの出力Vref(t−1)を加算し、その出力側に参照信号Vref(t)として出力する加算器41dと、加算器41dの出力である参照信号Vref(t)のデータのサンプル数tを1つずつシフトし、参照信号Vref(t−1)として減算器41aおよび加算器41dに入力するシフトレジスタ41eとを備える。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a block diagram specifically showing the configuration of the measurement signal integration processing device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, parts corresponding to those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In the present embodiment, as an example, specific examples of the weighted addition average processing unit 41, the integration processing unit 21, and the weighted addition average processing unit 22 in FIG. 6 are shown.
In FIG. 8, the weighted addition average processing unit 41 includes a subtractor 41 a that subtracts a reference signal described later from the roll rate Rr from the roll rate sensor 1, that is, the output signal Vi (t) of the roll rate sensor 1, and the subtractor The roll rate comparison / determination unit 41b for determining whether or not the roll rate Rr from 41a is smaller than a predetermined value m (deg / sec), and when the roll rate Rr is smaller than the threshold value m, that is, when the DC offset removal function is activated. When the roll rate Rr is set to the value N1 of the weighting factor k and the roll rate Rr is larger than the threshold value m, that is, when the DC offset removal function is stopped, the weighting factor setting unit 41c that sets the value of the weighting factor k to 0, and the weighting factor setting The output of the unit 41c and an output Vref (t-1) of a shift register 41e described later are added, and a reference signal Vref (t) is added to the output side. Output by the adder 41d and the output t of the reference signal Vref (t), which is the output of the adder 41d, are shifted one by one as the reference signal Vref (t−1) as a reference signal Vref (t−1). Shift register 41e.

また、積分処理部21は、ロールレートセンサ1からのロールレートRr、即ちロールレートセンサ1の出力信号Vi(t)から重み付け加算平均処理部41の出力、即ち加算器41dからの参照信号Vref(t)を減算してその出力側に出力信号Vo(t)を補正信号として出力する減算器21aと、減算器21aの出力と後述のシフトレジスタ21cの出力を加算する加算器21bと、後述の減算器21dの出力と傾斜角度オフセット設定部34の出力に基づきデータのサンプル数を1つずつシフトして加算器21bに入力するシフトレジスタ21cと、加算器21bの出力から重み付け加算平均処理部22の出力、即ち加算器22dからの参照信号Vref(t)を減算し、その出力側に傾斜角度Raとして出力する減算器21dとを備える。なお、傾斜角度オフセット設定部34は、IG・ON時にRa offsetを設定するもので、このRa offsetは車両が傾いた状態で停車している場合を実質的に表しており、例えばIG・ON時の車両の傾斜角度Raまたは車速0km/h時の車両の傾斜角度Raを表している。   Further, the integration processing unit 21 outputs the output of the weighted averaging processing unit 41 from the roll rate Rr from the roll rate sensor 1, that is, the output signal Vi (t) of the roll rate sensor 1, that is, the reference signal Vref (from the adder 41d). a subtractor 21a that subtracts t) and outputs the output signal Vo (t) as a correction signal to the output side thereof, an adder 21b that adds the output of the subtractor 21a and the output of a shift register 21c described later, Based on the output of the subtractor 21d and the output of the tilt angle offset setting unit 34, the number of data samples is shifted one by one and input to the adder 21b, and the weighted addition average processing unit 22 is output from the output of the adder 21b. Of the reference signal Vref (t) from the adder 22d, and outputs it as an inclination angle Ra to the output side thereof; Provided. The tilt angle offset setting unit 34 sets Ra offset when IG / ON, and this Ra offset substantially represents the case where the vehicle is stopped in an inclined state, for example, when IG / ON. The vehicle inclination angle Ra or the vehicle inclination angle Ra at a vehicle speed of 0 km / h is shown.

また、重み付け加算平均処理部22は、積分処理部21の減算器21dからの傾斜角度Ra、即ち減算器21dからの出力信号Vi(t)から後述の参照信号を減算する減算器22aと、この減算器22aからの傾斜角度Raが閾値n(deg)より小さいか否かを判別する傾斜角度判定部22bと、傾斜角度Raが閾値nより小さい場合、つまり直流オフセット除去機能の作動時に、重み係数kの値N2に設定し、傾斜角度Raが閾値nより大きい場合、つまり直流オフセット除去機能の休止時に、重み係数kの値を0に設定する重み係数設定部22cと、この重み係数設定部22cの出力と後述のシフトレジスタ22eの出力Vref(t−1)を加算し、その出力側に参照信号Vref(t)として出力する加算器22dと、この加算器22dの出力である参照信号Vref(t)のデータのサンプル数tを1つずつシフトし、参照信号Vref(t−1)として減算器22aおよび加算器22dに入力するシフトレジスタ22eとを備える。 Further, the weighted addition average processing unit 22 includes a subtractor 22a that subtracts a reference signal (to be described later) from the inclination angle Ra from the subtractor 21d of the integration processing unit 21, that is, the output signal Vi (t) from the subtractor 21d. An inclination angle determination unit 22b that determines whether or not the inclination angle Ra from the subtractor 22a is smaller than the threshold value n 2 (deg), and when the inclination angle Ra is smaller than the threshold value n 2 , that is, when the DC offset removal function is activated. is set to a value N2 of the weighting factor k, if the inclination angle Ra is larger than the threshold value n 2, i.e. at rest the DC offset removal function, and the weighting coefficient setting unit 22c that the value of the weight coefficient k is set to 0, the weighting factor An adder 22d that adds an output of the setting unit 22c and an output Vref (t-1) of a shift register 22e described later, and outputs the result to the output side as a reference signal Vref (t); A shift register 22e that shifts the sample number t of the data of the reference signal Vref (t), which is the output of the adder 22d, one by one and inputs it to the subtracter 22a and the adder 22d as the reference signal Vref (t-1); Is provided.

次に、動作についいて説明する。
先ず、重み付け加算平均処理部41においては、減算器41aでロールレートセンサ1からのロールレートRrから加算器41dよりシフトレジスタ41eを介して入力される参照信号が減算されてロールレート比較判定部41bに供給され、ロールレート比較判定部41bで減算器41aからのロールレートRrが閾値m(deg/sec)より小さいか否かを判別し、その判別結果に基づいて重み係数設定部41cでは、ロールレートRrが閾値mより小さい場合、つまり直流オフセット除去機能の作動時に、重み係数kの値N1に設定し、ロールレートRrが閾値mより大きい場合、つまり直流オフセット除去機能の休止時に、重み係数kの値を0に設定する。
Next, the operation will be described.
First, in the weighted addition average processing unit 41, the reference signal input from the adder 41d via the shift register 41e is subtracted from the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 by the subtractor 41a, and the roll rate comparison / determination unit 41b. The roll rate comparison / determination unit 41b determines whether the roll rate Rr from the subtractor 41a is smaller than the threshold value m (deg / sec). Based on the determination result, the weight coefficient setting unit 41c When the rate Rr is smaller than the threshold value m, that is, when the DC offset removing function is activated, the value N1 of the weighting factor k is set. When the roll rate Rr is larger than the threshold value m, that is, when the DC offset removing function is stopped, the weighting factor k is set. Set the value of to 0.

そして、加算器41dでは重み係数設定部41cの出力とシフトレジスタ41eの出力Vref(t−1)を加算し、その出力側に参照信号Vref(t)を出力する。この加算器41dからの参照信号Vref(t)は、シフトレジスタ41eへ供給され、シフトレジスタ41eではデータのサンプル数tを1つずつシフトし、参照信号Vref(t−1)として減算器41aおよび加算器41dに入力する。また、加算器41dからの参照信号Vref(t)は、次段の積分処理部21の減算器21aに供給される。つまり、この重み付け加算平均処理部41は、ロールレートRrが閾値mより小さい場合の直流オフセット成分の除去を行うように機能する。   The adder 41d adds the output of the weight coefficient setting unit 41c and the output Vref (t-1) of the shift register 41e, and outputs a reference signal Vref (t) to the output side. The reference signal Vref (t) from the adder 41d is supplied to the shift register 41e, and the shift register 41e shifts the number of data samples t by one to obtain the reference signal Vref (t−1) as a subtractor 41a and The data is input to the adder 41d. Further, the reference signal Vref (t) from the adder 41d is supplied to the subtracter 21a of the next-stage integration processing unit 21. That is, the weighted average processing unit 41 functions to remove the DC offset component when the roll rate Rr is smaller than the threshold value m.

次に、積分処理部21においては、減算器21aでロールレートセンサ1の出力信号Vi(t)から重み付け加算平均処理部41の出力、即ち加算器41dからの参照信号Vref(t)を減算してその出力側に出力信号Vo(t)を補正信号として出力する。減算器21aの出力は加算器21bの一方の入力端子に供給され、この加算器21bの他方の入力端子には、後段の減算器21dの出力と傾斜角度オフセット設定部34の出力に基づきデータのサンプル数を1つずつシフトするシフトレジスタ21cの出力が供給されて加算され、その加算出力が減算器21dに供給される。なお、傾斜角度オフセット設定部34は、シフトレジスタ21cに対してIG・ON時にRa offsetを設定する。
減算器21dでは、加算器21bの出力から重み付け加算平均処理部22の出力、即ち加算器22dからの参照信号Vref(t)を減算し、その出力側に傾斜角度Raとして出力する。
Next, in the integration processing unit 21, the subtractor 21a subtracts the output of the weighted addition averaging processing unit 41, that is, the reference signal Vref (t) from the adder 41d, from the output signal Vi (t) of the roll rate sensor 1. The output signal Vo (t) is output to the output side as a correction signal. The output of the subtractor 21a is supplied to one input terminal of the adder 21b, and the other input terminal of the adder 21b receives data based on the output of the subsequent subtractor 21d and the output of the tilt angle offset setting unit 34. The output of the shift register 21c that shifts the number of samples one by one is supplied and added, and the added output is supplied to the subtractor 21d. Note that the tilt angle offset setting unit 34 sets Ra offset when the IG is turned on for the shift register 21c.
The subtractor 21d subtracts the output of the weighted average averaging processing unit 22, that is, the reference signal Vref (t) from the adder 22d, from the output of the adder 21b, and outputs the result to the output side as the tilt angle Ra.

また、重み付け加算平均処理部22おいては、減算器22aで積分処理部21の出力、即ち減算器21dからの傾斜角度Raから加算器22dよりシフトレジスタ22eを介して入力される参照信号が減算されて傾斜角度判定部22bに供給され、傾斜角度定部22bで減算器22aからの傾斜角度Raが閾値n(deg)より小さいか否かを判別し、その判別結果に基づいて重み係数設定部22cでは、傾斜角度Raが閾値nより小さい場合、つまり直流オフセット除去機能の作動時に、重み係数kの値をN2に設定し、傾斜角度Raが閾値nより大きい場合、つまり直流オフセット除去機能の休止時に、重み係数kの値を0に設定する。 In addition, in the weighted addition average processing unit 22, the reference signal input from the adder 22d via the shift register 22e is subtracted from the output of the integration processing unit 21 by the subtractor 22a, that is, the inclination angle Ra from the subtractor 21d. Is supplied to the tilt angle determination unit 22b, and the tilt angle determination unit 22b determines whether the tilt angle Ra from the subtractor 22a is smaller than a threshold value n 2 (deg), and sets a weighting factor based on the determination result. In the unit 22c, when the inclination angle Ra is smaller than the threshold value n, that is, when the DC offset removal function is activated, the value of the weighting factor k is set to N2, and when the inclination angle Ra is larger than the threshold value n, that is, the DC offset removal function. The value of the weight coefficient k is set to 0 at the time of rest.

そして、加算器22dでは重み係数設定部22cの出力とシフトレジスタ22eの出力Vref(t−1)を加算し、その出力側に参照信号Vref(t)を出力する。この加算器22dからの参照信号Vref(t)は、シフトレジスタ22eへ供給され、シフトレジスタ22eではデータのサンプル数tを1つずつシフトし、参照信号Vref(t−1)として減算器22aおよび加算器22dに入力する。また、加算器22dからの参照信号Vref(t)は、前段の積分処理部21の減算器21aに供給される。つまり、この重み付け加算平均処理部22は、傾斜角度Raが閾値nより小さい場合の直流オフセット成分の除去を行うように機能する。   The adder 22d adds the output of the weighting coefficient setting unit 22c and the output Vref (t-1) of the shift register 22e, and outputs a reference signal Vref (t) to the output side. The reference signal Vref (t) from the adder 22d is supplied to the shift register 22e, and the shift register 22e shifts the number t of data samples one by one to obtain a reference signal Vref (t-1) as a subtractor 22a and The data is input to the adder 22d. Further, the reference signal Vref (t) from the adder 22d is supplied to the subtracter 21a of the previous integration processing unit 21. In other words, the weighted averaging processor 22 functions to remove the DC offset component when the inclination angle Ra is smaller than the threshold value n.

ここで、重み付け加算平均処理部41および22における直流オフセット除去機能には、下記の式(1)、(2)の重み付け加算平均処理を用いる。
Vref(t)=(1−k)Vref(t−1)+kVi(t)
=Vref(t−1)+kVi(t)・Vref(t−1)
・・・・(1)
Vo(t)=Vi(t)−Vref ・・・・(2)
Here, the weighted addition averaging process of the following formulas (1) and (2) is used for the DC offset removal function in the weighted addition averaging processing units 41 and 22.
Vref (t) = (1-k) Vref (t-1) + kVi (t)
= Vref (t-1) + kVi (t) .Vref (t-1)
(1)
Vo (t) = Vi (t) −Vref (2)

また、重み付け加算平均処理部41の重み係数設定部41cおよび重み付け加算平均処理部22の重み係数設定部22cでは、その重み係数kの値を、直流オフセット除去機能の作動時は、k=N(具体的には、重み係数設定部41cではN1,重み係数設定部22cではN2)、休止時はk=0と設定する。この重み係数kとしては、例えば下記のようなN値を用いる。また、その積算にはビットのシフト命令で実現する。
k=1/2−12=0.00024414
k=1/2−9=0.0019531
k=1/2−6=0.015625
k=1/2−5=0.03125
k=1/2−4=0.0625
k=1/2−3=0.125
従って、重み係数kの値Nを、直流オフセット除去機能の作動時に、上記のように変えることによって、計測信号を0点を中心とした信号波形とすることができ、直流オフセット分が除去されて、計測の精度を向上することができる。
In addition, in the weighting factor setting unit 41c of the weighted addition averaging processing unit 41 and the weighting factor setting unit 22c of the weighting addition averaging processing unit 22, the value of the weighting factor k is set to k = N ( Specifically, N1 is set in the weighting factor setting unit 41c and N2 in the weighting factor setting unit 22c), and k = 0 is set at the time of rest. As the weighting factor k, for example, the following N value is used. The integration is realized by a bit shift instruction.
k = 1/2 -12 = 0.00024414
k = 1/2 −9 = 0.0019531
k = 1/2 −6 = 0.015625
k = 1/2 −5 = 0.03125
k = 1/2 -4 = 0.0625
k = 1/2 -3 = 0.125
Therefore, by changing the value N of the weighting factor k as described above when the DC offset removal function is operated, the measurement signal can be made a signal waveform centered on the zero point, and the DC offset is removed. Measurement accuracy can be improved.

このようにして、この実施の形態4では、通常直流オフセット処理は、アナログおよびディジタル式のローパスフィルタで実現でき、その場合には、フィルタの時定数以内の時間間隔で頻繁に作動と休止を繰り返すと信号波形に歪みが生じ、正確な傾斜角度の計測ができないが、上述した本実施の形態の構成では、信号レベルの小さいときに直流オフセット機能が作動するので、計測値への不連続性の影響は小さく、よって、精度よく計測できる。また、積算処理をビットシフト命令で実現する、つまり、シフトレジスタでデータのサンプル数を1つずつシフトすることにより、いわゆるフローティン演算に比べて演算時間を短くできる。   In this manner, in the fourth embodiment, the normal DC offset processing can be realized by analog and digital low-pass filters, and in that case, the operation and the pause are repeated frequently at time intervals within the time constant of the filter. The signal waveform is distorted and accurate tilt angle measurement cannot be performed. However, in the configuration of this embodiment described above, the DC offset function is activated when the signal level is small, and therefore there is a discontinuity in the measured value. The influence is small, and therefore it can be measured accurately. Further, the integration time is realized by a bit shift instruction, that is, by shifting the number of data samples one by one with a shift register, the calculation time can be shortened as compared with a so-called float calculation.

実施の形態5.
本実施の形態では、IG・ON直後でロールレートRrが一定閾値以下の場合のみ、重み係数kの値を大きくし、ロールレートセンサ1からのロールレートRrの直流オフセット成分を早期に除去し、その後は重み係数kの値を小さく設定し緩やかに直流オフセット成分を除去する。なお、その回路構成については、例えば図8と同様のものを用いてよく、従って、ここではその記載を省略している。
Embodiment 5. FIG.
In the present embodiment, only when the roll rate Rr is equal to or less than a certain threshold immediately after IG · ON, the value of the weighting factor k is increased, and the DC offset component of the roll rate Rr from the roll rate sensor 1 is removed early, After that, the value of the weighting factor k is set small and the DC offset component is gently removed. Note that the circuit configuration may be the same as that shown in FIG. 8, for example, and therefore the description thereof is omitted here.

このようにして、この実施の形態5では、初期処理を高速で終了し、ロールレートRrおよび傾斜角度Raが一定値以下の場合に限り、直流オフセット除去処理を行うので、大きな角度変化や緩やかな傾斜路面の走行での計測誤差を小さくできる。また、ロールレートRrおよび傾斜角度Raが一定閾値以下の場合のみ、重み係数kの値を小さく設定し緩やかに直流オフセット成分を除去するので角度情報に有効な信号レベルが発生した時は除去しない(影響しない)。   In this way, in the fifth embodiment, the initial processing is completed at high speed, and the DC offset removal processing is performed only when the roll rate Rr and the inclination angle Ra are equal to or less than a certain value. Measurement error in running on an inclined road surface can be reduced. Also, only when the roll rate Rr and the inclination angle Ra are equal to or less than a certain threshold value, the weighting factor k is set to a small value and the DC offset component is gently removed, so that it is not removed when an effective signal level is generated in the angle information ( It does not affect).

この発明の実施の形態1による計測信号の積分処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the integration processing apparatus of the measurement signal by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による計測信号の積分処理装置の直流オフセット処理手段の動作説明に供するためのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram for explaining the operation of the DC offset processing means of the measurement signal integration processing device according to Embodiment 1 of the present invention; この発明の実施の形態1による計測信号の積分処理装置における静的な傾斜角度補正の仕方の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the method of static inclination-angle correction | amendment in the measurement signal integration processing apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による計測信号の積分処理装置における静的な傾斜角度補正の仕方の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the method of static inclination-angle correction | amendment in the measurement signal integration processing apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による計測信号の積分処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the integration processing apparatus of the measurement signal by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による計測信号の積分処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the integration processing apparatus of the measurement signal by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による計測信号の積分処理装置の直流オフセット処理手段の動作説明に供するためのブロック図である。It is a block diagram for use in explanation of the operation of the DC offset processing means of the measurement signal integration processing device according to Embodiment 3 of the present invention. この発明の実施の形態4による計測信号の積分処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the integration processing apparatus of the measurement signal by Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロールレートセンサ、2,2A 直流オフセット処理手段、3 傾斜角度補正手段、4 直流オフセット処理手段、21 積分処理部、21a,21d 減算器、21b 加算器、21c シフトレジスタ、22 重み付け加算平均処理部、22a 減算器、22b 傾斜角度判定部、22c 重み係数設定部、22d 加算器、22e シフトレジスタ、23 ロールレート判定部、31 車両動作判定部、31b IG・ON/OFF判定部、31c AND回路、31d 車速検出部、32 記憶部、33 傾斜角度設定部、34 傾斜角度オフセット設定部、41 重み付け加算平均処理部、41a 減算器、41b ロールレート比較判定部、41c 重み係数設定部、41d 加算器、41e シフトレジスタ、42 ロールレート判定部。   1 roll rate sensor, 2, 2A DC offset processing means, 3 tilt angle correction means, 4 DC offset processing means, 21 integration processing section, 21a, 21d subtractor, 21b adder, 21c shift register, 22 weighted addition average processing section 22a subtractor, 22b tilt angle determination unit, 22c weight coefficient setting unit, 22d adder, 22e shift register, 23 roll rate determination unit, 31 vehicle operation determination unit, 31b IG / ON / OFF determination unit, 31c AND circuit, 31d Vehicle speed detection unit, 32 storage unit, 33 tilt angle setting unit, 34 tilt angle offset setting unit, 41 weighted addition averaging processing unit, 41a subtractor, 41b roll rate comparison determination unit, 41c weight coefficient setting unit, 41d adder, 41e shift register, 42 roll rate determination unit.

Claims (6)

車両のロールレートを検出するロールレート検出手段と、
該ロールレート検出手段の検出出力を積分処理して車両の傾斜角度に重畳する直流オフセット成分または積分処理の発散現象を除去する直流オフセット処理手段と、
該直流オフセット除去手段の出力に基づき、傾斜路からの車両の発進時に対応して、該車両の静的な傾斜角度を補正する傾斜角度補正手段と
を備えた計測信号の積分処理装置。
Roll rate detecting means for detecting the roll rate of the vehicle;
DC offset processing means for integrating the detection output of the roll rate detection means to remove the divergence phenomenon of the DC offset component or integration processing superimposed on the vehicle tilt angle;
A measurement signal integration processing device comprising: an inclination angle correcting means for correcting a static inclination angle of the vehicle in response to a start of the vehicle from the ramp based on the output of the DC offset removing means.
直流オフセット処理手段は、積分処理部からの出力信号に対して重み付け加算平均処理を行ってその直流オフセット成分を除去する重み付け加算平均処理部と、上記ロールレート検出手段からのロールレートのレベルを判定し、上記重み付け加算平均処理部の作動/休止を制御するロールレート判定部とを備えた請求項1記載の計測信号の積分処理装置。   The DC offset processing means performs a weighted averaging process on the output signal from the integration processing part to remove the DC offset component, and determines the roll rate level from the roll rate detecting means. The measurement signal integration processing apparatus according to claim 1, further comprising: a roll rate determination unit that controls operation / pause of the weighted average averaging processing unit. 傾斜角度補正手段は、車両の車速を監視し一定時間の停車・走行あるいはイグニッションスイッチのON/OFFを判定する車両動作判定部と、該車両動作判定部からの出力が停車またはイグニッションスイッチのOFFを表す場合にそのときの重み付け加算平均処理部の出力側に得られる傾斜角度を記憶する記憶部と、上記車両動作判定部の出力に応答してイグニッションスイッチのONまたは車両の発進時に、上記記憶部で記憶しておいた傾斜角度を積分処理部に設定する傾斜角度設定部とを備えた請求項2記載の計測信号の積分処理装置。   The inclination angle correcting means monitors the vehicle speed and determines whether the vehicle stops or travels for a certain period of time or turns on / off the ignition switch, and the output from the vehicle operation determining unit turns off the ignition switch or the ignition switch. A storage unit for storing the inclination angle obtained on the output side of the weighted averaging processing unit at that time, and the storage unit when the ignition switch is turned on or the vehicle starts in response to the output of the vehicle operation determination unit The measurement signal integration processing device according to claim 2, further comprising: an inclination angle setting unit configured to set the inclination angle stored in the integration processing unit. 直流オフセット処理手段は、ロールレート検出手段で検出されたロールレートに対して重み付け加算平均処理を行ってその直流オフセット成分を除去する重み付け加算平均処理部と、上記ロールレート検出手段からのロールレートのレベルを判定し、上記重み付け加算平均処理部の作動/休止を制御するロールレート判定部とを備えた請求項1記載の計測信号の積分処理装置。   The DC offset processing means performs a weighted averaging process on the roll rate detected by the roll rate detecting means to remove the DC offset component, and a roll rate of the roll rate from the roll rate detecting means. The measurement signal integration processing device according to claim 1, further comprising: a roll rate determination unit that determines a level and controls operation / pause of the weighted addition averaging processing unit. 傾斜角度補正手段は、車両の車速を監視し一定時間の停車・走行あるいはイグニッションスイッチのON/OFFを判定する車両動作判定部と、該車両動作判定部からの出力が停車またはイグニッションスイッチのOFFを表す場合にそのときの積算処理部の出力側に得られる傾斜角度を記憶する記憶部と、上記車両動作判定部の出力に応答してイグニッションスイッチのONまたは車両の発進時に、上記記憶部で記憶しておいた傾斜角度を上記積分処理部に設定する傾斜角度設定部とを備えた請求項4記載の計測信号の積分処理装置。   The inclination angle correcting means monitors the vehicle speed and determines whether the vehicle stops or travels for a certain period of time or determines whether the ignition switch is on or off, and the output from the vehicle operation determination unit turns off the ignition switch or the ignition switch. A storage unit that stores the inclination angle obtained on the output side of the integration processing unit at that time, and stored in the storage unit when the ignition switch is turned on or the vehicle starts in response to the output of the vehicle operation determination unit The measurement signal integration processing device according to claim 4, further comprising a tilt angle setting unit configured to set the tilt angle in the integration processing unit. 直流オフセット処理手段は、ロールレート検出手段で検出されたロールレートが所定の値より小さい場合の直流オフセット成分または積分処理の発散現象の除去を行う第1の直流オフセット処理手段と、該第1の直流オフセット処理手段の出力を積分処理して得られる傾斜角度が所定の値より小さい場合の直流オフセット成分または積分処理の発散現象の除去を行う第2の直流オフセット処理手段とから成る請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の計測信号の積分処理装置。   The direct current offset processing means includes first direct current offset processing means for removing the direct current offset component when the roll rate detected by the roll rate detection means is smaller than a predetermined value or the divergence phenomenon of the integration process, and the first direct current offset processing means. 2. The second DC offset processing means for removing the DC offset component or the divergence phenomenon of the integration processing when the inclination angle obtained by integrating the output of the DC offset processing means is smaller than a predetermined value. The measurement signal integration processing device according to claim 5.
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