JP2010506782A

JP2010506782A - ピッチレートセンサの信号のずれを求めるための方法と装置

Info

Publication number: JP2010506782A
Application number: JP2009532748A
Authority: JP
Inventors: クレッチュマンマティーアス; シュヴァイガートーマス; シュトラーテシュテフェンマーティン
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: DE502007005082D1; KR20090068377A; JP4903269B2; DE102006049118A1; ATE481666T1; CN101548249A; EP2080072B1; EP2080072A1; CN101548249B; DE102006049118B4; US20110004359A1; WO2008046700A1

Abstract

車両（２）のピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を求めるために、ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）が検出される。車両（２）の長手方向加速度（ＡＣＣ）が求められる。長手方向加速度（ＡＣＣ）の時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）が求められる。長手方向加速度（ＡＣＣ）の時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）の絶対値が所定の第１の閾値（ＴＨＤ＿１）よりも小さいか否かが求められる。長手方向加速度（ＡＣＣ）の時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）の絶対値が所定の第１の閾値（ＴＨＤ＿１）よりも小さい場合には、ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）に依存して、ピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）が求められる。

Description

本発明は、ピッチレートセンサの信号のずれを求めるための方法と装置に関する。ピッチレートセンサは車両内に配置されている。信号のずれを求めるためにピッチレートセンサの信号が検出される。

ピッチレートセンサの信号は車両のピッチレートを表す。ピッチレートとは、車両の重心を通って延びる車両の横方向軸についての車両の回転を表す。車両の横方向軸について車両が回転しない場合には、ピッチレートセンサはピッチレートが０であることを表す信号を形成することが望ましい。しかしながら通常の場合、ピッチレートセンサは信号のずれを有する。この信号のずれはオフセットとも称される。信号のずれによりピッチレートセンサ自体は絶対的な停止位置において０ではないピッチレートをシグナリングする。信号のずれが既知である場合、ピッチレートを求める際にこの信号のずれを考慮することができる。つまり信号のずれが既知であることによってピッチレートを殊に正確に求めることができる。

本発明の課題は、ピッチレートセンサの信号のずれを簡単に殊に正確に求めることができる、ピッチレートセンサの信号のずれを求めるための方法と装置を提供することである。

本発明の課題は独立請求項の特徴部分に記載されている構成によって解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。

本発明は、車両のピッチレートセンサの信号のずれを求めるための方法と装置は以下の特徴を有する。ピッチレートセンサの信号が検出される。車両の長手方向加速度が求められる。長手方向加速度の時間微分が求められる。長手方向加速度の時間微分の絶対値が所定の第１の閾値よりも小さいか否かが検査される。長手方向加速度の時間微分の絶対値が所定の第１の閾値よりも小さい場合には、ピッチレートセンサの信号に依存してピッチレートセンサの信号のずれが求められる。

これにより車両のピッチレートセンサの信号のずれを求めることができる。殊に、これにより車両が移動しているにもかかわらず、ピッチレートセンサの信号のずれを動的に求めることができる。これはピッチレートセンサの信号のずれを正確に求めることに寄与する。ピッチレートセンサの信号のずれはピッチレートセンサのオフセットとも称される。

本方法の有利な実施形態においては、ピッチレートセンサの信号が所定の期間にわたり検出される。長手方向加速度の時間微分の絶対値が所定の第１の閾値よりも小さい間に検出されるピッチレートセンサの信号の一部にのみ依存して信号のずれが求められる。したがって信号のずれが求められる複数の部分期間を得ることができる。信号のずれを求めるために１つまたは複数の部分期間にわたりピッチレートセンサの信号の平均化を行うことができる。これにより殊に簡単かつ正確に、ピッチレートセンサの信号のずれを動的に求めることができる。

本方法の別の有利な実施形態においては、車両の長手方向加速度が長手方向加速度センサを用いて求められる。これは車両の長手方向加速度、したがってピッチレートセンサの信号のずれを殊に正確に求めることに寄与する。

本方法の別の有利な実施形態においては、車両の長手方向加速度が車両の車両速度および車両の少なくとも１つの車輪の車輪速度に依存して求められる。これはピッチレートセンサの信号のずれを正確に求めることに寄与する。さらにこれによって、長手方向加速度センサを省略することができるか、長手方向加速度センサの信号の妥当性を検査することができる。車輪速度とは、車両が走行し、したがって殊に相応の車輪が回転している地面に相対的に車輪の重心が移動する速度である。

本方法の別の有利な実施形態においては、車両の少なくとも１つの車輪の車輪速度が求められる。相応の車輪の求められた車輪速度の絶対値が所定の第２の閾値よりも小さい場合には、ピッチレートセンサの信号に依存してピッチレートセンサの信号のずれが求められる。これは車両の停止状態を識別することに寄与し、また車両が停止している間にピッチレートセンサの信号のずれを非常に正確かつ固定的に求めることに寄与する。

本方法の別の有利な実施形態においては、車両速度が求められる。求められた車両加速度の絶対値が所定の第２の閾値よりも小さい場合には、ピッチレートセンサの信号に依存してピッチレートセンサの信号のずれが求められる。これは車両の停止状態を殊に正確に識別することに寄与し、また車両が停止している間にピッチレートセンサの信号のずれを非常に正確かつ固定的に求めることに寄与する。

本方法の別の有利な実施形態においては、ピッチレートセンサの信号の時間微分が求められる。ピッチレートセンサの信号の時間微分の絶対値が所定の第３の閾値よりも小さい場合には、ピッチレートセンサの信号に依存してピッチレートセンサの信号のずれが求められる。通常の場合、信号のずれは比較的一定であるので、これは信号のずれを殊に正確に識別することに寄与する。ピッチレートセンサの信号が大幅に変化する場合、通常の場合、信号のずれはこの変化に関与していない。したがって時間微分の絶対値が所定の第３の閾値よりも小さい場合には、ピッチレートセンサの瞬時の信号はピッチレートセンサの信号のずれのみを表していると見なすことができる。

本方法の有利な実施形態を、本装置の有利な実施形態に容易に転用することができる。

以下では概略的な図面に基づき本発明を詳細に説明する。

車両を示す。信号のずれを求めるための第１のプログラムを示す。信号のずれを求めるための第２のプログラムを示す。信号のずれを求めるための計算式を示す。

同一の構造または機能を有する要素には図面全体において同じ参照符号を付している。

車両２（図１）は重心Ｓを有する。座標軸が与えられており、Ｘ軸ｘは車両２の長手方向軸を表し、Ｙ軸ｙは車両２の横方向軸を表し、またＺ軸ｚは車両２の垂直方向軸を表す。これらの軸は重心Ｓにおいて交差している。車両２の後輪軸はトラック幅ＳＰを有する。後輪軸は重心Ｓまで中心距離Ｌを有する。さらに有利には、車両２は４つの車輪４を有する。しかしながら車両２はそれよりも多くの車輪４または少ない車輪４を有していてもよい。

ピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡは車両２の横方向軸についての車両２の回転を表す。車両速度ＶＥＨ＿ＶＥＬは車両２の速度を表す。第１の後輪の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿１＿ＶＥＬおよび第２の後輪の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿２＿ＶＥＬは、車両が走行している地面に相対的な相応の車輪重心の長手方向速度を表す。車輪速度は有利には、車輪４の半径に依存して、また固有の軸について回転する相応の車輪４の角速度に依存して求められる。

ピッチレートセンサにより車両２のピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡを簡単に求めることができる。ピッチレートは有利には車両２の配向を求めるために使用される。さらに例えば、ピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡに依存して起伏のある地面を走行する際、または勾配に進入する際に、車両速度ＶＥＨ＿ＶＥＬの基準速度を求めることができる。これは例えば、自動的な制動系、例えばＡＢＳシステムを非常に正確に制御することに寄与する。

温度の変化および／またはピッチレートセンサの経年変化によって、ピッチレートセンサの信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧが生じる、および／または、変化する可能性がある。信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧとは、実際のピッチレートよりも大きいまたは小さいピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡがシグナリングされる零点移動である。ピッチレートセンサは有利には角速度センサである。

ピッチレートセンサが停止状態にあることが既知である場合、信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧをピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧの平均化によって求めることができる。信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧをピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡを求める際に考慮することができるので、ピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡは種々の温度においても、および／または、ピッチレートセンサが経年変化した場合にも正確に求められる。

ピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡでの車両２のピッチングは通常の場合、車両２の長手方向加速度ＡＣＣの変化によって惹起される。したがって長手方向加速度ＡＣＣがほぼ一定である場合には、実際のピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡは０であると推定することができる。殊に実際のピッチレートＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡは車両２の長手方向加速度ＡＣＣの時間微分ＡＣＣ＿ＤＲＶに比例する。

ピッチレートセンサの信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧを求めるための第１のプログラムは有利には、車両２の制御装置の記憶媒体に記憶されている。この第１のプログラムは、動的に、すなわち車両２が走行している間であっても信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧを求めるために使用される。第１のプログラムは有利にはステップＳ１において開始され、このステップＳ１においては必要に応じて変数が初期化される。

ステップＳ２においてはピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧが求められる。

ステップＳ３においては車両２の長手方向加速度ＡＣＣが求められる。車両２の長手方向加速度ＡＣＣを例えば長手方向加速度センサによって求めることができる。長手方向加速度センサを用いる代わりに、長手方向加速度を図４に示した計算式に基づき求めることもできる（図４を参照されたい）。この計算式に従い、長手方向加速度ＡＣＣを車両速度ＶＥＨ＿ＶＥＬの時間微分ＶＥＨ＿ＶＥＬ＿ＤＲＶ、第１の後輪の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿１＿ＶＥＬおよび第２の後輪の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿２＿ＶＥＬに依存して求めることができる。

ステップＳ４においては車両２の長手方向加速度ＡＣＣの時間微分ＡＣＣ＿ＤＲＶが求められる。

ステップＳ５においては、時間微分ＡＣＣ＿ＤＲＶの絶対値が所定の第１の閾値ＴＨＤ＿１よりも小さいか否かが検査される。ステップＳ５の条件が満たされていない場合には、処理はステップＳ２に戻り継続される。ステップＳ５の条件が満たされている場合には、処理はステップＳ６に進み継続される。

ステップＳ６においては、信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧがピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧに依存して、有利には図４に示した計算式に従い求められる。計算式によれば、ピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧは開始時点ｔ_０から終了時点ｔ_１までの期間にわたり求められる。開始時点ｔ_０および終了時点ｔ_１はステップＳ５において示された条件によって規定される。ステップＳ５の条件が、ステップＳ６において信号のずれを求めている間に満たされていない場合には、第１のプログラムは中断される。有利には、信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧが比較的長い期間にわたり求められ、この期間内では信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧを求めることが頻繁に中断される。しかしながら、ステップＳ５の条件が満たされている間に求められる、ピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧの一部のみが信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧを求めるために使用される。ピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧを時間的に平均化する代わりに、ピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧを構成する個々の値を検出された全ての値の数で平均化することも考えられる。択一的に平均化をローパスフィルタによって行うことができる。

ステップＳ７において第１のプログラムを終了することができる。しかしながら有利には、第１のプログラムは車両２の運転中に規則的に処理される。

択一的または付加的に、信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧを求めるための第２のプログラムを制御装置の記憶媒体に記憶することができる。第２のプログラムは、車両２が停止している状態でピッチレートセンサの信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧを確実且つ正確に求めるために使用される。例えば、第２のプログラムにより車両２が例えばフェリーおよび／または貨物列車で移送される場合に、信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧを非常に正確に求めることができる。第２のプログラムは有利にはステップＳ８において開始され、このステップＳ８においては必要に応じて変数が初期化される。

ステップＳ９においてはピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧが求められる。

ステップＳ１０においては車両２の長手方向加速度ＡＣＣが求められる。

ステップＳ１１においては車両２の長手方向加速度ＡＣＣの時間微分ＡＣＣ＿ＤＲＶが求められる。

ステップＳ１２においては車両２の少なくとも１つの車輪４の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿ＶＥＬが求められる。有利には、全ての車輪４の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿ＶＥＬ、殊に第１の後輪の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿１＿ＶＥＬおよび第２の後輪の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿２＿ＶＥＬが求められる。

付加的にステップＳ１３において車両速度ＶＥＨ＿ＶＥＬを求めることができる。このことは、例えば車両２においてＡＢＳシステムが使用され、車輪４の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿ＶＥＬに依存しない車両２の長手方向速度ＶＥＨ＿ＶＥＬが既知である場合には殊に有利である。

ステップＳ１４においては、長手方向加速度ＡＣＣの時間微分ＡＣＣ＿ＤＲＶの絶対値が所定の第１の閾値ＴＨＤ＿１よりも小さいか否かが検査される。ステップＳ１４の条件が満たされていない場合には、処理はステップＳ９に戻り改めて継続される。ステップＳ１４の条件が満たされている場合には、処理はステップＳ１５に進みさらに継続される。

ステップＳ１５においては、車輪４の車輪速度ＷＨＥＥＬ＿ＶＥＬの絶対値および車両２の長手方向速度ＶＥＨ＿ＶＥＬの絶対値から最大値ＭＡＸが選択される。換言すれば、車輪速度ＷＨＥＥＬ＿ＶＥＬの絶対値または長手方向速度ＶＥＨ＿ＶＥＬの絶対値のうちどれが最大の絶対値であるかが検査される。続いて、最大の絶対値は所定の第２の閾値ＴＨＤ＿２よりも小さいか否かが検査される。ステップＳ１５の条件が満たされていない場合には、処理はステップＳ９に戻り改めて継続される。ステップＳ１５の条件が満たされている場合には、処理はステップＳ１６またはステップＳ１８に進みさらに継続される。

さらにステップＳ１６においてはピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧの時間微分ＳＩＧ＿ＤＲＶを求めることができる。

ステップＳ１６においてピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧの時間微分ＳＩＧ＿ＤＲＶが求められる場合には、ステップＳ１７においてピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧの時間微分ＳＩＧ＿ＤＲＶの絶対値は所定の第３の閾値ＴＨＤ＿３よりも小さいか否かを検査することができる。このことは、信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧは通常の場合ピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧに一定に寄与するという知識を基礎としている。したがってピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧの時間微分ＳＩＧ＿ＤＲＶが所定の第３の閾値ＴＨＤ＿３以上である場合には、ピッチレートセンサの目下の信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧは単なるピッチレートセンサの信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧではない可能性がある。

ステップＳ１７の条件が満たされていない場合には、処理はステップＳ９に戻り改めて継続される。ステップＳ１７の条件が満たされている場合には、処理はステップＳ１８に進みさらに継続される。

ステップＳ１８においては、第１のプログラムのステップＳ６と同様に、信号のずれＯＦＦ＿ＳＩＧがピッチレートセンサの信号ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧに依存して求められる。

ステップＳ１９においては第２のプログラムを終了することができる。有利には、第２のプログラムは車両２の運転中に規則的に処理される。

Claims

車両（２）のピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を求める方法において、
−前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）を検出し、
−前記車両（２）の長手方向加速度（ＡＣＣ）を求め、
−前記長手方向加速度（ＡＣＣ）の時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）を求め、
−前記長手方向加速度（ＡＣＣ）の時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）の絶対値が所定の第１の閾値（ＴＨＤ＿１）よりも小さいか否かを求め、
−前記長手方向加速度（ＡＣＣ）の前記時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）の絶対値が所定の第１の閾値（ＴＨＤ＿１）よりも小さい場合には、前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）に依存して、前記ピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を求めることを特徴とする、車両（２）のピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を求める方法。
前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）を所定の期間にわたり検出し、前記長手方向加速度（ＡＣＣ）の時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）の絶対値が前記所定の第１の閾値（ＴＨＤ＿１）よりも小さい間に検出される、前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）の一部にのみ依存して前記信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を求める、請求項１記載の方法。
前記車両（２）の長手方向加速度（ＡＣＣ）は長手方向加速度センサを用いて求める、請求項１または２記載の方法。
前記車両（２）の前記長手方向加速度（ＡＣＣ）は前記車両（２）の車両加速度（ＶＥＨ＿ＶＥＬ）および前記車両（２）の少なくとも１つの車輪（４）の車輪速度（ＷＨＥＥＬ＿ＶＥＬ）に依存して求める、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
前記車両（２）の少なくとも１つの車輪（４）の車輪速度（ＷＨＥＥＬ＿ＶＥＬ）を求め、求められた相応の車輪（２）の求められた車輪速度（ＷＨＥＥＬ＿ＶＥＬ）の絶対値が所定の第２の閾値（ＴＨＤ＿２）よりも小さい場合には、前記ピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）に依存して求める、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
車両速度（ＶＥＨ＿ＶＥＬ）を求め、求められた車両速度（ＶＥＨ＿ＶＥＬ）の絶対値が所定の第２の閾値（ＨＴＤ＿２）よりも小さい場合には、前記ピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）に依存して求める、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）の時間微分（ＳＩＧ＿ＤＲＶ）を求め、前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）の時間微分（ＳＩＧ＿ＤＲＶ）の絶対値が所定の第３の閾値（ＴＨＤ＿３）よりも小さい場合には、前記ピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）に依存して求める、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
車両（２）のピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を求める装置において、
−前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）を検出し、
−前記車両（２）の長手方向加速度（ＡＣＣ）を求め、
−前記長手方向加速度（ＡＣＣ）の時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）を求め、
−前記長手方向加速度（ＡＣＣ）の時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）の絶対値が所定の第１の閾値（ＴＨＤ＿１）よりも小さいか否かを検査し、
−前記長手方向加速度（ＡＣＣ）の前記時間微分（ＡＣＣ＿ＤＲＶ）の絶対値が所定の第１の閾値（ＴＨＤ＿１）よりも小さい場合には、前記ピッチレートセンサの信号（ＯＭＥＧＡ＿ＴＥＴＡ＿ＳＩＧ）に依存して、前記ピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を求めることを特徴とする、車両（２）のピッチレートセンサの信号のずれ（ＯＦＦ＿ＳＩＧ）を求める装置。