JP2711746B2 - Angular velocity measuring device - Google Patents
Angular velocity measuring deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は角速度センサ自体からのデータにより角速度
データのオフセット電圧を補正するようにした角速度計
測装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an angular velocity measuring device that corrects an offset voltage of angular velocity data based on data from an angular velocity sensor itself.
[従来技術] 車両の現在地を車室内のディスプレイ装置に表示し、
目的地までの誘導を図る車載用航法装置は、衛星や位置
標識となるビーコン等から送られてくる電波を外部位置
情報として現在地を特定する電波航法と、車両の走行軌
跡から現在地を推定する慣性航法のいずれかを利用して
いる。一般に、慣性航法は、車速センサと方位センサと
から得られる単位ベクトルを逐次継ぎ併せることで車両
の走行軌跡を導き出すため、航法精度の良し悪しは車速
センサに比べて検出精度に難のある方位センサの精度に
懸かっている。[Prior Art] A current position of a vehicle is displayed on a display device in a vehicle compartment,
In-vehicle navigation systems that provide guidance to destinations include radio navigation that uses radio waves transmitted from satellites and beacon markings as external location information to identify the current location, and inertia that estimates the current location from the vehicle's trajectory. Use one of the navigation. In general, inertial navigation derives the trajectory of a vehicle by sequentially joining unit vectors obtained from a vehicle speed sensor and a direction sensor, so that the accuracy of navigation is poor in detection accuracy compared to a vehicle speed sensor. Depends on accuracy.
ところで、車載用航法装置に用いられる方位センサと
しては、地球を南北に走る地磁気の水平成分を利用する
地磁気センサや、操舵輪の操舵角度をもとに車両の進行
方向を検出する操舵センサ、さらに、時間積分値が車両
の方位角度に相当する角速度を検出する角速度センサ等
がよく用いられる。By the way, as the direction sensor used in the on-vehicle navigation device, a geomagnetic sensor that uses the horizontal component of the geomagnetism that runs north and south on the earth, a steering sensor that detects the traveling direction of the vehicle based on the steering angle of the steering wheel, An angular velocity sensor or the like that detects an angular velocity whose time integral value corresponds to the azimuth angle of the vehicle is often used.
角速度センサの角速度データJと角速度kωとの関係
は、一般に第11図に実線で示すように、比例関係式 J=kω で表されるが、角速度センサの動作基準点は周囲温度の
影響でドリフトしやすく、ドリフトによりオフセット電
圧Joが生ずると、角速度データJと角速度kωとの関係
は真の角速度kωにオフセット電圧Joが重畳され第11図
に二点鎖線で示すように、 J=kω+Jo て表される。このオフセット電圧Joは常に一定値をとる
とは限らず、外部環境に応じて不規則に変化する。この
ため、オフセット電圧Joを補正せずに放置しておくと、
車両が停止しているにもかかわらず角速度データJが変
化したり、反対に車両が旋回しているにもかかわらず角
速度データJが変化しないといった検出誤りが生じ、こ
の角速度データJを取り込んだ演算装置の演算に誤差を
生じ、正確な現在地推定ができなくなるという課題があ
る。The relationship between the angular velocity data J of the angular velocity sensor and the angular velocity kω is generally represented by a proportional relational expression J = kω as shown by a solid line in FIG. 11, but the operation reference point of the angular velocity sensor drifts due to the ambient temperature. When the offset voltage Jo occurs due to the drift, the relationship between the angular velocity data J and the angular velocity kω is expressed as J = kω + Jo as shown by the two-dot chain line in FIG. Is done. The offset voltage Jo does not always take a constant value, but changes irregularly according to the external environment. For this reason, if the offset voltage Jo is left uncorrected,
A detection error occurs such that the angular velocity data J changes even though the vehicle is stopped, or the angular velocity data J does not change even if the vehicle is turning. There is a problem in that an error occurs in the calculation of the device, and it becomes impossible to accurately estimate the current position.
また、本出願人が先に提案した特開昭64−29707号
「車両位置検出装置」には、大小2種類の角速度データ
が一定範囲内であるとき直進または停止状態と判断し、
その際のデータをオフセット電圧とする角速度計測装置
が開示されている。しかしながら、このものは、数回サ
ンプリングして得た角速度データの平均値を一定個数集
め、そのなかでの最大値と最小値を求め、両者の差分が
一定値に満たない場合を車両が直進状態にあると判定す
るものである。すなわち、大小2種類の角速度データが
角速度データの平均値の最大値と最小値であり、移動平
均区間(或いは平滑化点数)が同じ平均値データについ
て最大値と最小値の開きをしきい値判別するだけであ
る。従って、車両震動の影響や温度ドリフトによって変
動するオフセット電圧の影響を、固定された観察期間の
なかでしか評価できず、長周期或いは短周期の変動要因
を総合したオフセット電圧補正ができない等の課題を抱
えるものであった。In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-29707, "Vehicle Position Detecting Device" previously proposed by the present applicant, determines that the vehicle is traveling straight or stopped when two types of large and small angular velocity data are within a certain range.
An angular velocity measuring device using data at that time as an offset voltage is disclosed. However, in this method, a certain number of average values of angular velocity data obtained by sampling several times are collected, the maximum value and the minimum value are obtained, and if the difference between the two is less than a certain value, the vehicle is in a straight state. Is determined. That is, the two types of angular velocity data are the maximum value and the minimum value of the average value of the angular velocity data, and the difference between the maximum value and the minimum value of the average value data having the same moving average section (or the number of smoothing points) is determined by the threshold value. Just do it. Therefore, the influence of the vehicle vibration and the influence of the offset voltage fluctuating due to the temperature drift can be evaluated only in a fixed observation period, and the offset voltage cannot be corrected by integrating the long- or short-cycle fluctuation factors. It was something to have.
本発明は上記実情に鑑みて創案されたものであって、
角速度センサ自体のデータからオフセット電圧の補正を
行うことにより、オフセット電圧に変動が生じても正確
な現在地推定ができる角速度計測装置を提供しようとす
るものである。The present invention has been made in view of the above circumstances,
It is an object of the present invention to provide an angular velocity measuring device capable of accurately estimating the current position even if the offset voltage fluctuates by correcting the offset voltage from the data of the angular velocity sensor itself.
[課題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するために、真値に重畳する
オフセット電圧が経時変化する角速度センサと、角速度
センサにより得られる角速度データに基づいて車両の進
行方位を検出する演算装置とからなり、演算装置は、角
速度データから平均区間の区間長が異なる長短2種類の
移動平均値を求め、これらの長区間移動平均値と短区間
移動平均値が一定範囲内であるときを直進走行又は停止
と判断し、その際の前記短区間移動平均値の所定個数分
の相加平均値をオフセット電圧として更新することを特
徴とするものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides an angular velocity sensor in which an offset voltage superimposed on a true value changes with time, and a traveling direction of a vehicle based on angular velocity data obtained by the angular velocity sensor. The arithmetic unit calculates two long and short moving averages having different average section lengths from the angular velocity data, and calculates the long and short section moving average values within a certain range. It is characterized in that it is determined that the vehicle is traveling straight or stopped at a certain time, and an arithmetic mean value of a predetermined number of the short-range moving average values at that time is updated as an offset voltage.
また、本発明は、前記演算装置に距離データを入力す
る距離センサを有し、演算装置は距離データから前記補
正時のオフセット電圧が停止時のものか走行時のものか
を判断し、停止時のオフセット電圧と判断された際には
その停止時間を保持し、以後の走行特に検出したオフセ
ット電圧が、角速度センサのオフセット電圧の単位時間
当たりの許容最大変化量に上記停止時間を現在時間から
引いた時間を掛け算して得られた値(最大変動値)より
大きいか小さいかを比較し、大きい場合にはオフセット
電圧を更新しないことを特徴とするものである。Further, the present invention has a distance sensor for inputting distance data to the arithmetic device, and the arithmetic device determines from the distance data whether the offset voltage at the time of the correction is a stop voltage or a running voltage, When it is determined that the offset voltage is equal to the offset voltage, the stop time is retained, and the offset voltage detected especially after the subsequent traveling is calculated by subtracting the stop time from the current time to the maximum allowable change per unit time of the offset voltage of the angular velocity sensor. This is characterized in that it is compared with a value (maximum variation value) obtained by multiplying the time by a given time, and if the value is larger, the offset voltage is not updated.
[実施例] 以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて説明す
る。第1図は、ブロック図で示す全体構成図、第2図乃
至第4図は、それぞれ平滑化点数を異にして示した角速
度センサの出力データ図、第5図は、リングバッファに
格納する2つのデータの位相合わせの説明図、第6図
は、演算装置の動作手順を示すフローチャートである。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described based on one example shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration, FIGS. 2 to 4 are output data diagrams of angular velocity sensors shown with different numbers of smoothing points, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of the phase adjustment of two data, and FIG. 6 is a flowchart showing the operation procedure of the arithmetic unit.
図中、角速度計測装置1は、角速度センサ2、センサ
アンプ3、A/D変換器3及びA/D変換された角速度データ
取り込んで車両の角速度を演算する演算装置5から構成
される。In FIG. 1, an angular velocity measuring device 1 includes an angular velocity sensor 2, a sensor amplifier 3, an A / D converter 3, and an arithmetic unit 5 that takes in the A / D converted angular velocity data and calculates the angular velocity of the vehicle.
第2図乃至第4図は、上記角速度センサ2の出力デー
タを示すが、まず、第2図は平滑化点数1であり、車両
の振動を含みデータにばらつきが見られる。一方、第3
図、第4図は単純移動平均法を用いて得たものでそれぞ
れ平滑化点数11、101であり、移動平均区間の区間長に1
0倍程度、厳密には101/11倍の開きがあるが、データの
ばらつきが少なく車両の真の挙動を示すデータD1(長区
間移動平均値)、D2(短区間移動平均値)が得られるこ
とが分かる。そして、第2図乃至第4図にAで示されて
いる部分が車両の直進走行又は停止と判断される箇所で
あり、データD1、D2の変動が少なく一定の範囲a内に納
まっているのに反し、Bで示される部分は車両旋回と判
断される箇所であり、データD1、D2の変動が激しく一定
範囲a外となっている。そして、データD1、D2の直進走
行又は停止と判断される部分Aの角速度データ、ここで
はデータD2によりオフセット電圧を更新するものであ
る。FIGS. 2 to 4 show output data of the angular velocity sensor 2. First, FIG. 2 shows the number of smoothing points of 1, and the data includes vibrations of the vehicle, and there are variations in the data. Meanwhile, the third
FIGS. 4A and 4B are obtained by using the simple moving average method, and have smoothing points of 11 and 101, respectively.
Although there is a difference of about 0 times, strictly 101/11 times, data D1 (long section moving average value) and D2 (short section moving average value) that show the true behavior of the vehicle with little data variation can be obtained. You can see that. The portion indicated by A in FIGS. 2 to 4 is a portion where it is determined that the vehicle is traveling straight or stopped, and the data D1 and D2 have little fluctuation and fall within a certain range a. Contrary to this, the portion indicated by B is a portion determined to be a vehicle turning, and the data D1 and D2 fluctuate greatly and fall outside the fixed range a. Then, the offset voltage is updated by the angular velocity data of the portion A of the data D1 and D2, which is determined to be traveling straight or stopping, here the data D2.
また、第5図は、移動平均法により得られリングバッ
ファ内に格納されたデータD1、D2の位相合わせの説明図
であり、データD2をデータD1が格納されるリングバッフ
ァ1の時間的な中心位置から前後5個ずつ、計11個リン
グバッファ2に取り込むようにしている。FIG. 5 is an explanatory diagram of the phase adjustment of data D1 and D2 obtained by the moving average method and stored in the ring buffer. Data D2 is a temporal center of the ring buffer 1 in which data D1 is stored. A total of 11 ring buffers 2 are stored in the ring buffer 2 at five positions before and after the position.
次に上記構成からなる本発明の作用を説明する。角速
度センサ2から出力されるアナログデータはセンサアン
プ3を介して一定時間毎にA/D変換器4に入力してディ
ジタル値に変換される。そして、ディジタル値に変換さ
れたデータは演算装置5に入力されて角速度が算出され
て出力される。Next, the operation of the present invention having the above configuration will be described. Analog data output from the angular velocity sensor 2 is input to the A / D converter 4 at predetermined time intervals via the sensor amplifier 3 and is converted into a digital value. Then, the data converted into the digital value is input to the arithmetic unit 5, where the angular velocity is calculated and output.
そして、車両が旋回しているときには、角速度センサ
2のデータD1、D2は変動が大きく一方または双方が一定
範囲a内から外れるが、車両が直進走行又は停止したと
きには、データD1、D2とも一定範囲a内に納まり、この
一定範囲a内のときはA/D変換器4に入力される角速度
センサ2の出力データはオフセット電圧そのものしか出
力されないので、A/D変換器4の出力もオフセット電圧
そのものとなり、演算装置5により演算される角速度デ
ータもオフセット電圧そのものとなる。この直進走行時
又は停止特に単純移動平均法により得られる平滑化点数
がそれぞれ101、11の大小2つのデータD1、D2をリング
バッファ1、2に順次格納し、この2つのデータD1、D2
を比較して両データD1、D2が一定範囲aにある場合を直
進走行時又は停止時と判断し、一定範囲aを外れた場合
は旋回時と判断する。そして、直進走行時又は停止時と
判断されたときの角速度データはオフセット電圧そのも
のであるので、この直進走行時又は停止時の角速度デー
タにより角速度センサ2のオフセット電圧を更新する。When the vehicle is turning, the data D1 and D2 of the angular velocity sensor 2 fluctuate greatly, and one or both of them deviate from the predetermined range a. However, when the vehicle travels straight or stops, the data D1 and D2 are both within the predetermined range. a, the output data of the angular velocity sensor 2 which is input to the A / D converter 4 is only the offset voltage itself, and thus the output of the A / D converter 4 is also the offset voltage itself. And the angular velocity data calculated by the calculation device 5 is also the offset voltage itself. When the vehicle travels straight or when it stops, in particular, two large and small data D1 and D2 having smoothing points of 101 and 11 respectively obtained by the simple moving average method are sequentially stored in the ring buffers 1 and 2, and the two data D1 and D2 are stored.
When the two data D1 and D2 are within a certain range a, it is determined that the vehicle is traveling straight or when the vehicle is stopped, and when it is out of the certain range a, it is determined that the vehicle is turning. Since the angular velocity data when it is determined that the vehicle is traveling straight or when it is stopped is the offset voltage itself, the offset voltage of the angular velocity sensor 2 is updated with the angular velocity data when traveling straight or when it is stopped.
次に、第6図に示すフローチャートに基づいて演算装
置5の動作手順を説明する。角速度センサ2から出力さ
れる角速度データは一定時間毎に、センサアンプ3、A/
D変換器4を通して演算装置5に取り込まれる(ステッ
プ101)。取り込まれたデータは、まず、リングバッフ
ァ1にA個、例えば101個のデータD1として格納される
(ステップ102)。次に、リングバッファ1に格納され
たデータD1の平均値(長区間移動平均値)を求め、その
データをリングバッファ2にB個、例えば100個格納す
る(ステップ103)。そして、リングバッファ1のデー
タを第5図に示すように位相を合わせたデータD2をC
個、例えば11個求め、その平均値(短区間移動平均値)
を求め、そのデータをリングバッファ3にD個、例えば
100個格納する(ステップ104)。次に、ステップ103、1
04で格納されたB個(100個)とD個(100個)との最大
値と最小値との差を算出する(ステップ105)。そし
て、リングバッファ2、3に順次格納されていくデー
タ、すなわち長区間移動平均値と短区間移動平均値の最
大値と最小値との差が連続して一定範囲a内にあるか否
かを判断する。その結果、一定範囲a内でないときは、
リングバッファ3に格納されたD個(100個)のデータ
の平均値を加算し、その数をカウント(ステップ106a)
した後、そのルーチンを終了させる。一方また、一定範
囲a内であるときは、リングバッファ3に格納されたD
個(100個)のデータの平均値を求め、その値をオフセ
ット電圧として更新した後(ステップ106b)そのルーチ
ンを終了させる(ステップ106)。Next, the operation procedure of the arithmetic unit 5 will be described based on the flowchart shown in FIG. The angular velocity data output from the angular velocity sensor 2 is stored in the sensor amplifier 3, A /
The data is taken into the arithmetic unit 5 through the D converter 4 (step 101). The fetched data is first stored in the ring buffer 1 as A data, for example, 101 data D1 (step 102). Next, an average value (long-section moving average value) of the data D1 stored in the ring buffer 1 is obtained, and B data, for example, 100 data are stored in the ring buffer 2 (step 103). Then, the data D2 obtained by adjusting the phase of the data in the ring buffer 1 as shown in FIG.
Pieces, for example, 11 pieces, and their average value (short section moving average value)
Is obtained, and D pieces of the data are stored in the ring buffer 3, for example,
100 are stored (step 104). Next, steps 103, 1
The difference between the maximum value and the minimum value of B (100) and D (100) stored in 04 is calculated (step 105). The data sequentially stored in the ring buffers 2 and 3, that is, whether or not the difference between the maximum value and the minimum value of the long section moving average value and the short section moving average value is continuously within the certain range a is determined. to decide. As a result, when it is not within the fixed range a,
The average value of the D (100) data stored in the ring buffer 3 is added, and the number is counted (step 106a).
After that, the routine is terminated. On the other hand, when it is within the fixed range a, the D stored in the ring buffer 3 is
An average value of the (100) pieces of data is obtained, and the average value is updated as an offset voltage (step 106b). Then, the routine is terminated (step 106).
第7図乃至第10図は、他の実施例を示すものである。
このものは、演算装置5に距離センサ6のデータを取り
込んで車両の停止を判定し、上記実施例のデータの精度
をより一層向上させるものである。このものは、オフセ
ット電圧を更新するには停止時がもっとも信頼性が高し
いとに加え、角速度センサ2のオフセット電圧は時間の
経過により許容範囲以上に変化すると精度が悪化するこ
とから、単位時間あたりの最大変化量Mを規格化してい
ることを考慮したものである。すなわち、角速度センサ
2のオフセット電圧Joは第8図に示すように時間の経過
につれて更新幅が次第に広がる特性を有するが、単位時
間当たりの許容される最大変化量Mを越えると精度が悪
化するからである。このものでは、走行中には距離セン
サ6から距離データ(パルス)が出力される毎に、演算
装置5に取り込まれるが、停止中には距離センサ6から
の距離データが出力されないので、距離データが取り込
まれてなかったときに演算装置5は車両が停止と判断
し、そのときの時間を停止時間STとして保持する。そし
て、この停止時間STを現在時Tから引き算し、引き算し
て得られた時間に最大変化量Mを掛け算してオフセット
電圧の許容変動量bを求め、この許容変動量bと現在時
Tに検出されたオフセット電圧との大小を比較する。そ
して、許容変動量bより現在時Tのオフセット電圧が大
きい場合は、現在時Tに検出されたオフセット電圧によ
る更新は取り止める。7 to 10 show another embodiment.
In this embodiment, the data of the distance sensor 6 is taken into the arithmetic unit 5 to determine the stop of the vehicle, and the accuracy of the data in the above embodiment is further improved. This is because, in order to update the offset voltage, in addition to the fact that the reliability is highest when stopped, the accuracy is deteriorated if the offset voltage of the angular velocity sensor 2 changes beyond an allowable range over time. This is because the maximum change amount M per unit is standardized. That is, as shown in FIG. 8, the offset voltage Jo of the angular velocity sensor 2 has a characteristic that the update width gradually increases as time elapses. However, if the maximum change amount M per unit time is exceeded, the accuracy deteriorates. It is. In this device, every time the distance data (pulse) is output from the distance sensor 6 during traveling, the distance data (pulse) is taken into the arithmetic unit 5, but when the vehicle is stopped, the distance data from the distance sensor 6 is not output. Is not taken in, the arithmetic unit 5 determines that the vehicle is stopped, and holds the time at that time as the stop time ST. Then, the stop time ST is subtracted from the current time T, and the time obtained by the subtraction is multiplied by the maximum change amount M to obtain an allowable change amount b of the offset voltage. Compare the magnitude with the detected offset voltage. When the offset voltage at the current time T is larger than the allowable variation b, the update with the offset voltage detected at the current time T is stopped.
次に、上記第2実施例の演算装置3の動作手順を第9
図及び第10図に示すフローチャートに基づいて説明す
る。Next, the operation procedure of the arithmetic unit 3 according to the second embodiment is described in ninth embodiment.
This will be described based on the flowchart shown in FIG. 10 and FIG.
演算装置5では距離センサ6から距離データ(パル
ス)が入力される毎に第9図のルーチンが実行され、前
回入力したパルスとの時間の間隔を測定する(ステップ
201)。そして、パルス間隔がA秒以上であるか否か、
すなわち、車両が停止しているか否かを判断し、パルス
間隔がA秒以上でないときはそのルーチンを終了させる
一方、パルス間隔がA秒以上のときはステップ203に移
ってその停止時の停止時間STを保持する(ステップ20
2)。The arithmetic unit 5 executes the routine shown in FIG. 9 every time distance data (pulse) is input from the distance sensor 6, and measures the time interval from the previously input pulse (step).
201). And whether the pulse interval is A seconds or more,
That is, it is determined whether or not the vehicle is stopped, and if the pulse interval is not longer than A seconds, the routine is terminated. Keep ST (Step 20
2).
また、演算装置4では並行して第10図のフローチャー
トにより上記第1実施例同様ステップ101乃至106のステ
ップが実行されており、ステップ106でリングバッファ
2、3に順次格納されていくデータの最大値と最小値と
の差が連続して一定範囲aより大きいか小さいかを判断
する。その結果、一定範囲aよりも大きいときは、リン
グバッファ3に格納されたD個(100個)のデータの平
均値を加算しその数をカウントし(ステップ106a)てそ
のルーチンを終了させる。一方また、一定範囲a内にあ
るときは、リングバッファ3に格納されたD個(100
個)のデータの平均値を求め、オフセット電圧を求める
(ステップ107)。そして、ステップ108で、オフセット
電圧の単位時間あたりの許容される最大変化値Mに上記
停止時間STを現在時間Tから引いた時間を掛け算して、
最大変動量bを求める。そして、ステップ109でこの最
大変動量bと上記ステップ107で求められた現在時間T
のオフセット電圧とを比較する。そして、判断ステップ
110における両者の大小比較の結果、現在時間Tのオフ
セット電圧が最大変動量b内にあるときは、ステップ11
0aでそのオフセット電圧によりオフセット電圧を更新
し、そのルーチンを終了させる。一方また、最大変動量
bの範囲外であるときは、そのときのオフセット電圧で
更新しないでそのルーチンを終了させる(ステップ110
b)。Further, in the arithmetic unit 4, steps 101 to 106 are executed in parallel with the flowchart of FIG. 10 as in the first embodiment. In step 106, the maximum of the data sequentially stored in the ring buffers 2 and 3 is determined. It is determined whether the difference between the value and the minimum value is continuously larger or smaller than a certain range a. If the result is larger than the predetermined range a, the average value of the D (100) data stored in the ring buffer 3 is added, the number is counted (step 106a), and the routine is terminated. On the other hand, when the number is within the predetermined range a, D (100
The average value of the data is obtained, and the offset voltage is obtained (step 107). In step 108, the maximum change value M per unit time of the offset voltage is multiplied by the time obtained by subtracting the stop time ST from the current time T,
The maximum variation b is obtained. Then, in step 109, the maximum fluctuation amount b and the current time T obtained in step 107 are calculated.
With the offset voltage. And the decision step
If the result of the magnitude comparison between the two at 110 is that the offset voltage at the current time T is within the maximum variation b, step 11
At 0a, the offset voltage is updated with the offset voltage, and the routine ends. On the other hand, if it is out of the range of the maximum fluctuation amount b, the routine is terminated without updating with the offset voltage at that time (step 110).
b).
このように第2実施例では、距離センサ6からの距離
データにより車両の停止を判断し、停止時間STを現在時
間Tから引き算した時間に単位時間あたりの許容される
最大変化量Mを掛け算して得られる最大変動量bと、現
在時間Tのオフセット電圧との大小を比較し、オフセッ
ト電圧が大きいときにはそのオフセット電圧では更新し
ないので、オフセット電圧の更新をより一層高精度に行
うことができる。As described above, in the second embodiment, the stop of the vehicle is determined based on the distance data from the distance sensor 6, and the time obtained by subtracting the stop time ST from the current time T is multiplied by the maximum allowable change M per unit time. The magnitude of the maximum fluctuation amount b obtained by the calculation is compared with the offset voltage at the current time T. When the offset voltage is large, the offset voltage is not updated, so that the offset voltage can be updated with higher accuracy.
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、角
速度データから平均区間の区間長が異なる長短2種類の
移動平均値を求め、長区間移動平均値と短区間移動平均
値が一定範囲内であるときを直進走行又は停止と判断
し、その際の短区間移動平均値の所定個数分の相加平均
値をオフセット電圧として更新するようにしたから、車
両振動の影響或いはオフセット電圧の温度ドリフト等の
影響が出力データにばらつきを生じやすい角速度センサ
の出力に基づき、角速度データの2種類の移動平均値相
互の関係から、車両が直進走行又は停止しているか否か
を的確に判断することができ、また車両が直進走行又は
停止していると判断したときは、短い短区間移動平均値
の所定個数分の相加平均値をもってオフセット電圧を更
新するため、直進期間或いは停車期間が短い場合にも、
十分信頼に足るオフセット電圧を得ることができ、角度
センサ等他の部品を用いることなくオフセット電圧の更
新を高精度に行うことができる等の優れた効果を奏す
る。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, two types of long and short moving averages having different section lengths of the average section are obtained from the angular velocity data, and the long section moving average and the short section moving average are obtained. When the value is within a certain range, it is determined that the vehicle is traveling straight or stopped, and the arithmetic mean value of a predetermined number of short-range moving average values at that time is updated as the offset voltage, so that the influence of vehicle vibration or Based on the output of the angular velocity sensor, which is likely to cause variations in the output data due to the influence of the temperature drift of the offset voltage, etc., it is possible to determine whether the vehicle is traveling straight or stopped based on the relationship between the two types of moving average values of the angular velocity data. When it is determined that the vehicle is traveling straight or stopped, the offset voltage is updated with an arithmetic average of a predetermined number of short short-range moving averages. Therefore, even when the straight traveling period or the stop period is short,
An excellent effect is obtained in that an offset voltage that is sufficiently reliable can be obtained, and the offset voltage can be updated with high accuracy without using other components such as an angle sensor.
また、本発明は、距離センサからの距離データにより
車両の停止を判断し、停止時間と現在時間との差にオフ
セット電圧の時間当たりの許容最大変化量を掛け算して
得られる値(最大変動量)と、現在時間におけるオフセ
ット電圧との比較により、オフセット電圧が許容される
変動範囲内にあるか否かを判断し、範囲内にないときは
オフセット電圧を更新しないようにしたから、角速度セ
ンサの外に距離センサを用いるため、構成は多少複雑化
するが、オフセット電圧の更新をより一層高精度に行う
ことができる等の効果を奏する。Further, the present invention determines a stop of the vehicle based on the distance data from the distance sensor, and multiplies the difference between the stop time and the current time by an allowable maximum change per unit time of the offset voltage (maximum change amount). ) Is compared with the offset voltage at the current time to determine whether or not the offset voltage is within an allowable fluctuation range. When the offset voltage is not within the allowable range, the offset voltage is not updated. Since the distance sensor is used outside, the configuration is slightly complicated, but there is an effect that the offset voltage can be updated with higher accuracy.
図面は本発明に関する角速度計測装置の一実施例を示
し、第1図は、ブロック図で示す全体構成図、第2図乃
至第4図は、それぞれ平滑化点数を異にして示した角速
度センサの出力データ図、第5図は、リングバッファに
格納する2つのデータの位相合わせの説明図、第6図
は、演算装置の動作手順を示すフローチャート、第7図
乃至第10図は第2実施例を示し、第7図は、ブロック図
で示す全体構成図、第8図は、時間の経過に対するオフ
セット電圧許容判の説明図、第9図及び第10図は、演算
装置の動作手順を示すフローチャート、第11図は、角速
度センサの出力特性図である。 (主要部分を示す図面の符号の説明) 1……角速度計測装置 2……角速度センサ 3……センサアンプ 4……A/D変換器 5……演算装置The drawings show an embodiment of the angular velocity measuring device according to the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration, and FIGS. 2 to 4 show angular velocity sensors shown with different numbers of smoothing points. FIG. 5 is an explanatory diagram of the phase adjustment of two data stored in the ring buffer, FIG. 6 is a flowchart showing the operation procedure of the arithmetic unit, and FIGS. 7 to 10 are the second embodiment. FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration, FIG. 8 is an explanatory diagram of the offset voltage tolerance with respect to the passage of time, and FIGS. 9 and 10 are flowcharts showing the operation procedure of the arithmetic unit. FIG. 11 is an output characteristic diagram of the angular velocity sensor. (Description of reference numerals in drawings showing main parts) 1 ... Angular velocity measuring device 2 ... Angular velocity sensor 3 ... Sensor amplifier 4 ... A / D converter 5 ... Calculating device
Claims (2)
する角速度センサと、角速度センサにより得られた角速
度データに基づいて車両の進行方位を検出する演算装置
とからなり、演算装置は、角速度データから平均区間の
区間長が異なる長短2種類の移動平均値を求め、これら
の長区間移動平均値と短区間移動平均値が一定範囲内で
あるときを直進走行又は停止と判断し、その際の前記短
区間移動平均値の所定個数分の相加平均値をオフセット
電圧として更新することを特徴とする角速度計測装置。1. An angular velocity sensor in which an offset voltage superimposed on a true value changes with time, and an arithmetic unit for detecting a traveling direction of a vehicle based on angular velocity data obtained by the angular velocity sensor. The two types of long and short moving averages in which the section lengths of the average sections are different from each other are obtained, and when the long section moving average and the short section moving average are within a certain range, it is determined that the vehicle is traveling straight or stopped. An angular velocity measuring apparatus, wherein an arithmetic mean value of a predetermined number of the short section moving average values is updated as an offset voltage.
センサを有し、演算装置は距離データから前記補正時の
オフセット電圧が停止時のものか走行時のものかを判断
し、停止時のオフセット電圧と判断された際にはその停
止時間を保持し、以後の走行特に検出したオフセット電
圧が、角速度センサのオフセット電圧の単位時間当たり
の許容最大変化量に上記停止時間を現在時間から引いた
時間を掛け算して得られた値(最大変動値)より大きい
か小さいかを比較し、大きい場合にはオフセット電圧を
更新しないことを特徴とする請求項1記載の角速度計測
装置。2. An arithmetic unit having a distance sensor for inputting distance data to the arithmetic unit, the arithmetic unit determines from the distance data whether the offset voltage at the time of the correction is a stop time or a running time, and When it is determined to be the offset voltage, the stop time is held, and the offset voltage detected particularly after traveling is calculated by subtracting the stop time from the current time to the allowable maximum change per unit time of the offset voltage of the angular velocity sensor. 2. The angular velocity measuring device according to claim 1, wherein a comparison is made as to whether the value is larger or smaller than a value obtained by multiplying time (maximum fluctuation value), and if the value is larger, the offset voltage is not updated.
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1990
- 1990-03-31 JP JP2087008A patent/JP2711746B2/en not_active Expired - Lifetime
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