JP2006308448A - 補正値記憶装置および補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補正値の精度を高めることができる補正値記憶装置を提供すること。
【解決手段】温度センサ１３およびジャイロセンサ１４とバッテリ１５との間には、バッテリ１５に対してイグニションスイッチ１０を介さずに接続される端子１６が設けられている。すなわち、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４とバッテリ１５とは、端子１６を通る回路およびイグニションスイッチ１０に接続された端子１７を通る回路の２系統で接続可能である。そして、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４と端子１６および端子１７との間には、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４を端子１６および端子１７の何れに接続するかを切り換えるスイッチ１８が設けられている。出力ＩＦ６には、ＣＰＵ４からの命令に応じてスイッチ１８に接続を切り換えさせるスイッチ制御回路２０が接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、センサからの出力値データを補正するための補正値データを記憶する補正値記憶装置およびこれを備える補正装置に関するものであって、より詳しくは、ナビゲーション装置などに関するものである。

背景技術として、エンジン始動開始から実際に車両が走行を開始するまでに振動ジャイロセンサのバイアス誤差を測定する振動ジャイロセンサが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００３−６５７６７号公報（第３頁および第２図を参照）

特許文献１に記載のものにおいて、エンジン始動開始から実際に車両が走行を開始するまでの時間は最短で２秒程度であるので、バイアス誤差を測定する機会は限られ、正確なバイアス誤差を得られない。つまり、補正を精度良く行えないという問題があった。

そこで、本発明は、前述の課題を解決するためになされたもので、補正値の精度を高める補正値記憶装置および補正を精度良く行える補正装置を提供することを目的とする。

本発明に係る補正値記憶装置は、バッテリに対して常時接続される一の端子とセンサとの接続および他の端子と前記センサとの接続を切り換えるスイッチと、車両側からのデータがエンジンの停止を示していれば、前記スイッチに対して前記センサを前記一の端子に接続させて、前記センサで出力された出力値データを補正値データとして記憶媒体に記憶させる制御手段とを備えるものである。

この発明において、字句の解釈は次のとおりである。「バッテリ」とは、電気を蓄積および供給する装置をいう。「常時接続」とは、エンジンの駆動およびエンジンの停止にかかわらず接続されていることをいう。「センサ」とは、状況に対応する出力値を出力するものであって、一例として、速度に対応する速度データを出力する速度センサ、加速度に対応する加速度データを出力する加速度センサ、方位に対応する方位データを出力する方位センサや角速度に対応する角速度データを出力する角速度センサなどがある。「他の端子」とは、「一の端子」以外の端子をいう。「スイッチ」とは、回路の開閉を電気的に行うものまたは回路の開閉を機械的に行うものをいう。

「車両側からのデータ」とは、車両側に設けられた各種センサで出力された電気信号または車両側に配設された電気回路から引き込んだ電気信号をいい、一例として、エンジン点火スイッチ（イグニションスイッチ）からの電気信号などがある。「出力値データを補正値データとして」とは、出力値データをそのまま補正値データとする処理だけでなく、出力値データを加工して補正値データとする処理も含む概念である。「補正値データ」とは、センサで出力された出力値を補正するためのデータをいう。「記憶媒体」とは、データを記憶するためのものをいい、一例として、ラム、ハードディスクドライブやメモリカードなどがある。「制御手段」とは、ハードウエアおよびソフトウエアからなるものおよびハードウエア単独でなるものの双方を含む概念である。

本発明に係る補正値記憶装置において、前記制御手段は、タイマからの時間データと補正値データとを関連付けて記憶媒体に記憶させる。

この発明において、字句の解釈は次のとおりである。「タイマ」とは、時間に対応する時間データを出力するものである。「時間」には、グリニッジ標準時を基準として定義されるものおよび任意の時を基準として定義されるものの双方が含まれる。「関連付けて」とは、一のデータと他のデータとを対応させることをいい、一のデータと他のデータとがそれぞれ一義的な値を示す場合に限らず、一のデータが一義的な値を示し他のデータが閾値内の何れかの値を示す一対複数の関係、一のデータと他のデータとがそれぞれ閾値内の何れかの値を示す複数対複数の関係であってもよい。

本発明に係る補正値記憶装置において、前記制御手段は、温度センサからの温度データと補正値データとを関連付けて記憶媒体に記憶させる。

この発明において、字句の解釈は次のとおりである。「温度センサ」とは、温度に対応する温度データを出力するものである。「温度」として、センサの周囲における温度であることが好ましい。「関連付けて」の解釈は、前述の解釈のとおりである。

本発明に係る補正値記憶装置において、前記他の端子は、前記バッテリに対してエンジンの駆動中にのみ接続される端子であって、前記制御手段は、車両側からのデータがエンジンの停止を示していれば、前記時間データを用いて、前記スイッチに対して前記一の端子と前記センサとの接続および前記他の端子と前記センサとの接続を周期的に切り換えさせる。

この発明において、字句の解釈は次のとおりである。「前記バッテリに対してエンジンの駆動中にのみ接続される端子」とは、エンジンの停止時には電気を供給しないための端子をいい、エンジンの状態に応じて接続を切り換えるスイッチを介してバッテリに接続される端子を含む概念である。「周期的に切り換えさせる」とは、予め定められた間隔で接続の切り換えを行わせることをいう。

本発明に係る補正値記憶装置は、車両側からのデータがエンジンの停止を示していれば、バッテリに常時接続されたセンサで出力された出力値データを補正値データとして記憶媒体に記憶させる第２の制御手段を備えるものである。

この発明において、字句の解釈は次のとおりである。「バッテリに常時接続されたセンサ」とは、エンジンの駆動およびエンジンの停止にかかわらずバッテリに接続されているセンサをいう。「第２の制御手段」とは、ハードウエアおよびソフトウエアからなるものおよびハードウエア単独でなるものの双方を含む概念である。他の解釈については、前述の解釈と同一である。

本発明は、バッテリに対して常時接続される一の端子とセンサとの接続および他の端子と前記センサとの接続を切り換えるスイッチと、車両側からのデータがエンジンの停止を示していれば、前記スイッチに対して前記センサを前記一の端子に接続させて、前記センサで出力された出力値データを補正値データとして記憶媒体に記憶させる制御手段とを備えることによって、補正値の精度を高めるという効果を有する。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１ないし図５を参照しながら説明する。まず、本実施の形態に係る補正装置１の構成を図１および図２を参照しながら説明する。

＜補正装置１の全体構成について＞図１に示すように、補正装置１は、各種データを入力する入力ＩＦ２と、各種プログラムを格納するＲＯＭ（「制御手段」「第２の制御手段」に相当する）３と、ＲＯＭ３に格納された各種プログラムを解釈して処理を実行するＣＰＵ（「制御手段」「第２の制御手段」に相当する）４と、入力ＩＦ２やＣＰＵ４などからのデータを記憶するＲＡＭ（「記憶媒体」に相当する）５と、各種データを出力する出力ＩＦ６とをバスで接続している。

入力ＩＦ２には、車両側に設けられエンジンの駆動とエンジンの停止とを切り換えるイグニションスイッチ１０と、各種デバイスからのアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部１１とが接続されている。

Ａ／Ｄ変換部１１には、時間に対応する時間データを出力するタイマ１２と、温度に対応する温度データを出力する温度センサ１３と、角速度に対応する角速度データ（「出力値データ」に相当する）を出力するジャイロセンサ１４とが接続されている。

タイマ１２は、電気を蓄積するバッテリ１５にイグニションスイッチ１０を介さずに接続されており、バッテリ１５から常時電気の供給を受けている。他方、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４は、何れも、イグニションスイッチ１０を介してバッテリ１５に接続されている。

本実施の形態では、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４とバッテリ１５との間には、バッテリ１５に対してイグニションスイッチ１０を介さずに接続される（「常時接続」に相当する）端子（「一の端子」に相当する）１６が設けられている。すなわち、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４とバッテリ１５とは、端子１６を通る回路およびイグニションスイッチ１０に接続された端子（「他の端子」に相当する）１７を通る回路の２系統で接続可能である。そして、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４と端子１６および端子１７との間には、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４を端子１６および端子１７の何れに接続するかを切り換えるスイッチ（「スイッチ」に相当する）１８が設けられている。ここで、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４には、電流値が平均１ｍＡ程度になるように電気が供給されればよい。

出力ＩＦ６には、ＣＰＵ４からの命令に応じてスイッチ１８に接続を切り換えさせるスイッチ制御回路２０（「制御手段」に相当する）が接続されている。

＜ＲＡＭ５の構成について＞図２に示すように、ＲＡＭ５には、ＡないしＸの領域が定義されている。本実施の形態では、イグニションスイッチ１０からのデータ、タイマ１２からの時間データ、温度センサ１３からの温度データおよびジャイロセンサ１４からの角速度データは、それぞれ領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃおよび領域Ｄに記憶される。また、領域Ｂに記憶されたデータおよび領域Ｄに記憶されたデータは、それぞれ領域Ｅおよび領域Ｘに転送可能である。

＜補正装置１における主な処理について＞以上のように構成された補正装置１について、図３を参照しながらその処理を説明する。ＣＰＵ４は、ＲＯＭ３に格納された補正プログラムを解釈して、次の処理を実行する。

ＣＰＵ４は、ＲＡＭ５の領域Ａを参照してイグニションスイッチ１０（図面ではＩＧＮと省略する）はオフであるか否かを判定する（ステップＳ１）。すなわち、エンジンが停止しているか否かが判定される。

ステップＳ１でイグニションスイッチ１０はオフであるとの判定がなされると（Ｓ１のＹｅｓ）、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４を端子１６に接続させる第１の接続命令を出力する（ステップＳ２）。スイッチ制御回路２０は、ＣＰＵ４からの第１の接続命令に応じてスイッチ１８に対して温度センサ１３およびジャイロセンサ１４を端子１６に接続させる。これによって、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４は、エンジンが停止しているか否かにかかわらず、バッテリ１５から電気の供給を受けて、それぞれ温度データおよび角速度データを出力する。

ステップ２で第１の接続命令が出力されると、ＣＰＵ４は、補正値データを記憶する補正値記憶処理を実行する（ステップＳ３）。このとき、補正値データは、その記憶領域が時間βおよび温度γで定義され、ＲＡＭ５の領域Ｘ（β、γ）に記憶される。 ステップＳ３で補正処理が実行されると、ＣＰＵ４は、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４を端子１７に接続させる第２の接続命令を出力する（ステップＳ４）。スイッチ制御回路２０は、ＣＰＵ４からの第２の接続命令に応じてスイッチ１８に対して温度センサ１３およびジャイロセンサ１４を端子１７に接続させる。これによって、温度センサ１３およびジャイロセンサ１４は、エンジンが停止していれば、バッテリ１５から電気の供給を受けず、それぞれ温度データおよび角速度データを出力しない。

ステップＳ１でイグニションスイッチ１０はオフではないとの判定がなされると（Ｓ１のＮｏ）、ＣＰＵ４は、ステップＳ３で得られた補正値データを用いてジャイロセンサ１４からの角速度データを補正する（ステップＳ５）。このとき、補正された角速度データが時刻β、温度γで出力されたものであれば、補正値データとしてＲＡＭ５の領域Ｘ（β、γ）に記憶されたものが用いられる。

以上の処理では、第２の接続命令が出力されたときに、時間データがＲＡＭ５の領域Ｂから領域Ｅに転送され、新たに領域Ｂに入力された時間データと領域Ｅの時間データとが比較され、その差分が所定値α（例えば、１時間）以上であれば、ステップＳ２からの処理が実行されている。すなわち、第１の接続命令が周期的に出力されている。

＜補正値記憶処理について＞図４を参照しながら補正装置１における補正値記憶処理を説明する。ＣＰＵ４は、ＲＡＭ５の領域Ｂを参照して現在時刻が時刻βを基準として誤差Δβの範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。本実施の形態では、時刻βは、６時００分、１２時００分、１８時００分および２４時００分をとる。また、Δβは、１０分とする。例えば、時刻βが１２時００分であれば、現在時刻が１１時５０分ないし１２時１０分の範囲内にあるか否かが判定される。

ステップＳ１１で現在時刻が時刻βを基準として誤差Δβの範囲内ではないとの判定がなされると（Ｓ１１のＮｏ）、ＣＰＵ４は、ステップＳ１１で用いられるβの値を新たな値に置換する（ステップＳ１２）。ここで、置換すべき新たな値が存在しなければ、補正値記憶処理を終了することが好ましい。

他方、ステップＳ１１で現在時刻が時刻βを基準として誤差Δβの範囲内であるとの判定がなされると（Ｓ１１のＹｅｓ）、ＣＰＵ４は、ＲＡＭ５の領域Ｃを参照して現在温度が温度γを基準として誤差Δγの範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。本実施の形態では、温度γは、−２０℃、―１０℃、０°、１０℃、２０℃、３０℃および４０℃をとる。また、Δβは、２℃とする。例えば、温度γが１０℃であれば、現在温度が８℃ないし１２度の範囲内にあるか否かが判定される。

ステップＳ１３で現在温度が温度γを基準として誤差Δγの範囲内ではないとの判定がなされると（Ｓ１３のＮｏ）、ＣＰＵ４は、ステップＳ２３で用いられるγの値を新たな値に置換する（ステップＳ１４）。ここで、置換すべき新たな値が存在しなければ、補正値記憶処理を終了することが好ましい。

他方、ステップＳ１３で現在温度が温度γを基準として誤差Δγの範囲内であるとの判定がなされると（Ｓ１３のＹｅｓ）、ＣＰＵ４は、ジャイロセンサ１４で出力されＲＡＭ５の領域Ｄに記憶された角速度データをＲＡＭ５の領域Ｘ（β、γ）に転送する（ステップＳ１５）。すなわち、現在時刻が時刻βを基準として誤差Δβの範囲内であり、かつ、現在温度が温度γを基準として誤差Δγの範囲内であれば、この条件下で出力された角速度データは、補正値データとして領域Ｘ（β、γ）に記憶される。

なお、補正値記憶処理においては、各条件下における角速度データの平均値または加重平均値が補正値データとして記憶されてもよい。

以上本実施の形態によれば、イグニションスイッチ１０がオフされた後であっても、電気がバッテリ１５からジャイロセンサ１４にスイッチ１８を介して供給され、角速度データが補正値データとして記憶されるので、補正データの記憶処理に必要な時間が十分に確保され、補正値データの精度を高めることができる。つまり、角速度データを精度良く補正することができる。また、イグニションスイッチ１０がオフされている場合、角速度データが振動などの外乱を受けにくいので（図５を参照）、補正値データの精度を高めることができる。つまり、角速度データを精度良く補正することができる。さらに、イグニションスイッチ１０がオフされていれば、エアコンなどが停止しているので、外気に近い温度における補正値データを取得することができる。

本実施の形態によれば、時間データと補正値データとが関連付けて記憶されるので、現在時刻ごとに最適な補正が行われる。

本実施の形態によれば、温度データと補正値データとが関連付けて記憶されるので、現在温度ごとに最適な補正が行われる。

本実施の形態によれば、バッテリ１５からジャイロセンサ１４への電気の供給が周期的に行われるので、電気を常時供給する場合に比してバッテリ１５の消費電力を減少させることができる。

なお、以上の説明では、ジャイロセンサ１４とバッテリ１５とをスイッチ１８を介して接続した例について説明したが、ジャイロセンサ１４とバッテリ１５と常時接続しても同様に実施可能である。このとき、ＣＰＵ４は、ＲＯＭ３に格納されたプログラムを実行して、補正値記憶処理および補正処理を行えばよい（「第２の制御手段」に相当する）。この実施の形態によれば、スイッチ１８およびスイッチ制御回路２０が不要となり、接続切換処理を省略することができる。

以上のように、本発明に係る補正値記憶装置は、補正値の精度を高めるという効果を有し、ナビゲーション装置などとして有用である。

本発明に係る補正装置を実施するための最良の形態の構成を示すブロック図 本実施の形態におけるＲＡＭの記憶領域を示す概念図 本実施の形態に係る補正装置の処理の流れを示すフロー図 本実施の形態における補正値記憶処理の流れを示すフロー図 イグニションスイッチのオンオフと外乱との関係を示す図

符号の説明

１ 補正装置
３ ＲＯＭ（制御手段、第２の制御手段）
４ ＣＰＵ（制御手段、第２の制御手段）
１２ タイマ
１３ 温度センサ
１４ ジャイロセンサ（センサ）
１５ バッテリ
１６ 端子（一の端子）
１７ 端子（他の端子）
１８ スイッチ
２０ スイッチ制御回路（制御手段）

Claims (6)

1. バッテリに対して常時接続される一の端子とセンサとの接続および他の端子と前記センサとの接続を切り換えるスイッチと、
   車両側からのデータがエンジンの停止を示していれば、前記スイッチに対して前記センサを前記一の端子に接続させて、前記センサで出力された出力値データを補正値データとして記憶媒体に記憶させる制御手段とを備える補正値記憶装置。
2. 前記制御手段は、タイマからの時間データと補正値データとを関連付けて記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の補正値記憶装置。
3. 前記制御手段は、温度センサからの温度データと補正値データとを関連付けて記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の補正値記憶装置。
4. 前記他の端子は、前記バッテリに対してエンジンの駆動中にのみ接続される端子であって、
   前記制御手段は、車両側からのデータがエンジンの停止を示していれば、前記時間データを用いて、前記スイッチに対して前記一の端子と前記センサとの接続および前記他の端子と前記センサとの接続を周期的に切り換えさせることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の補正値記憶装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れかに記載の補正値記憶装置で記憶媒体に記憶された補正値データを用いて前記センサからの出力値データを補正する補正装置。
6. 車両側からのデータがエンジンの停止を示していれば、バッテリに常時接続されたセンサで出力された出力値データを補正値データとして記憶媒体に記憶させる第２の制御手段を備える補正値記憶装置。

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