JP3572879B2

JP3572879B2 - Drift amount calculation method of gyro-type yaw rate sensor for vehicle

Info

Publication number: JP3572879B2
Application number: JP21264997A
Authority: JP
Inventors: 喜朗入江; 芳明松尾
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: JPH1137774A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヨーレートセンサのドリフト量演算方法に係り、更に詳細には車載のジャイロ式ヨーレートセンサのドリフト量演算方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に搭載されるヨーレートセンサに於いては、種々の要因によりヨーレートセンサにより検出されるヨーレートと車輌の実際のヨーレートとの間にずれが生じることがあり、両者のずれは一般にドリフトと呼ばれている。かかるヨーレートセンサのドリフトを補正する方法の一つとして、例えば特開昭６４−２６１６１号公報に記載されている如く、車輌が停車状態にあるか否かを判定し、車輌の停車状態が判定されるとヨーレートセンサの出力に基づきヨーレートセンサのドリフト量を演算し、ヨーレートセンサの出力よりドリフト量を減算する方法が従来より知られている。
【０００３】
一般に、車輌が停車状態にあるときには車輌の実際のヨーレートは０であり、車輌が停車状態にあるときのヨーレートセンサの出力はヨーレートセンサのドリフト量に相当するので、上記従来のドリフト補正方法によれば、ヨーレートセンサのドリフトを演算されたドリフト量にて相殺し、これにより車輌の実際のヨーレートを正確に求めることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車輌の停車状態は一般に車輪速度センサの如き車載のセンサによる検出結果に基づき判定されるようになっており、これらのセンサの検出結果から車輌が停車状態にあると判定される場合であっても、例えば車輌がフェリーボートやターンテーブルに搭乗している場合の如く、車輌が実際に地球に対し相対的にヨー運動している場合がある。
【０００５】
従ってヨーレートセンサが自動車等の車輌に一般的に使用されているジャイロ式のヨーレートセンサであり、車輌がフェリーボートの如き移動手段により移動される場合には、ヨーレートセンサは車輌が移動されることによるヨー運動のヨーレートを検出する。そのため上述の如き従来のドリフト補正方法に於いては、ヨーレートセンサのドリフト量が真のドリフト量と車輌の実際のヨー運動のヨーレートとの和として演算されてしまい、その結果ヨーレートセンサのドリフト量を正確に演算することができず、またヨーレートセンサによる検出ヨーレートを正確に補正することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、車輌が停車状態にあるときにヨーレートセンサの出力に基づきヨーレートセンサのドリフト量を演算する従来のヨーレートセンサのドリフト補正方法に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌が地球に対し相対的にヨー運動していない状況に於けるヨーレートセンサの出力に基づきヨーレートセンサのドリフト量を演算することにより、車輌がフェリーボートの如き移動手段により移動されるような場合にもヨーレートセンサのドリフト量を正確に演算することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、車輪の回転速度に比例する頻度にて発生されるパルスに基づき車輪速度を検出する車輪速度センサの出力に基づき車輌の停車状態を判定し、車輌の停車状態が判定されるとヨーレートセンサの出力に基づきヨーレートセンサのドリフト量を演算する車載のジャイロ式ヨーレートセンサのドリフト量演算方法にして、車輌が停車状態にあるときにはその停車状態が最初に判定された時点より所定の時間毎に前記ヨーレートセンサの出力に基づき暫定ドリフト量を演算し記憶する工程と、車輌の停車状態の解除が判定されると前記停車状態が最初に判定された時点よりの経過時間として停車時間を求める工程と、前記停車時間が前記所定の時間未満のときにはドリフト量を前回の車輌停車状態期間中に記憶された最新の暫定ドリフト量に設定し、前記停車時間が前記所定の時間以上で前記所定の時間よりも大きい基準値未満のときにはドリフト量を今回の車輌停車状態期間中の最新の暫定ドリフト量に設定し、前記停車時間が前記基準値以上のときにはドリフト量を今回の車輌停車状態期間中の最新の暫定ドリフト量の直前に記憶された暫定ドリフト量に設定する工程とを含んでいることを特徴とする車載のジャイロ式ヨーレートセンサのドリフト量演算方法（請求項１の構成）によって達成される。
また本発明によれば、請求項１の構成に於いて、最新の複数のドリフト量をフィルタリング処理した値がヨーレートセンサの最終的なドリフト量とされる（請求項２の構成）。
【００１０】
一般に、車輪速度センサは車輪の回転速度に比例する頻度にて発生されるパルスに基づき車輪速度を検出するようになっており、車輪の回転速度が低いときには車輪速度を検出することができない。そのため車輌が交差点で停車した後ゆっくりと左折又は右折しながら加速するような場合には、車輪速度センサの出力に基づき車輌の停車状態が判定された後停車状態の解除が判定される。しかし車輌は実際にはヨー運動しているので、ヨーレートセンサはヨー運動のヨーレートを検出する。そのため停車状態の解除が判定された直前の暫定ドリフト量がセンサのドリフト量に設定されると、ドリフト量は真のドリフト量と車輌の実際のヨー運動のヨーレートとの和になってしまう。
【００１１】
上記請求項１の構成によれば、車輌が停車状態にあるときにはその停車状態が最初に判定された時点より所定の時間毎にヨーレートセンサの出力に基づき暫定ドリフト量が演算され記憶され、車輌の停車状態の解除が判定されると停車状態が最初に判定された時点よりの経過時間として停車時間が求められ、車輌の停車時間が所定の時間未満のときにはドリフト量が前回の車輌停車状態期間中に記憶された最新の暫定ドリフト量に設定され、停車時間が所定の時間以上で所定の時間よりも大きい基準値未満のときにはドリフト量が今回の車輌停車状態期間中の最新の暫定ドリフト量に設定され、停車時間が基準値以上のときにはドリフト量が今回の車輌停車状態期間中の最新の暫定ドリフト量の直前に記憶された暫定ドリフト量に設定されるので、例えば車輌が停車した後にゆっくりと旋回しながら加速するような場合にも、ドリフト量が車輌が停止しているときに演算された暫定ドリフト量に設定されることにより、ヨーレートセンサのドリフト量が正確に演算される。
【００１２】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、暫定ドリフト量は前記所定の時間に於けるヨーレートセンサの出力の平均値として演算されるよう構成される（好ましい態様１）。
【００１４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、停車時間が前記所定の時間未満であるときには、暫定ドリフト量の演算を中止し、以前に設定されたドリフト量を維持するよう構成される（好ましい態様２）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明によるヨーレートセンサのドリフト量演算方法が実行される車輌を示す概略構成図である。
【００１７】
図１に於いて、１０ｆｌ及び１０ｆｒはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０ｒｌ及び１０ｒｒはそれぞれ車輌の左右の後輪を示している。これらの車輪にはそれぞれ車輪速度Ｖｗｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）を検出する車輪速度センサ１４ｆｌ、１４ｆｒ、１４ｒｌ、１４ｒｒが設けられている。各車輪速度センサは対応する車軸に固定された磁気歯車と車輪支持部材に固定された電磁ピックアップとを含み、車輪の回転速度に比例する頻度にて出力パルスを発生するようになっている。
【００１８】
また車輌１２にはジャイロ式のヨーレートセンサ１６及びシフトポジションセンサ１８が設けられている。ヨーレートセンサ１６は車輌のヨーレートγを検出し、シフトポジションセンサ１８は図には示されていないオートマチックトランスミッションのシフトポジションを検出する。
【００１９】
図示の如く、車輪速度センサ１４ｆｌ〜１４ｒｒにより検出された車輪速度Ｖｗｉを示す信号、ヨーレートセンサ１６により検出されたヨーレートγｓを示す信号及びシフトポジションセンサ１８により検出されたシフトポジションを示す信号は電気式制御装置２０に入力される。尚図には詳細に示されていないが、電気式制御装置２０は例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータであってよい。
【００２０】
電気式制御装置２０は、後述の如く図２及び図３に示されたフローチャートに従って車輪速度Ｖｗｉに基づき車輌の停車状態を判別し、車輌の停車状態が判定されるとヨーレートセンサ１６のドリフト量γｄを演算し、更にヨーレートセンサの出力γｓよりドリフト量γｄを減算することによりヨーレートセンサのドリフトを補正する。
【００２１】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於けるヨーレートセンサのドリフト量演算及びヨーレート補正ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００２２】
まずステップ１０に於いては、各信号の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては、後述の如く図３に示されたフローチャートに従って車輌の停車状態が所定の時間Ｔｓｃ（例えば１０秒）以上継続しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３０に於いてタイマのカウント値Ｔａ及びＴｂがそれぞれΔＴ（例えば図２に示されたフローチャートのサイクルタイムに相当する正の定数）インクリメントされ、ステップ４０に於いてヨーレートセンサ１６の出力γｓが積算されることによりヨーレートの積算値Σγｓが演算される。
【００２３】
ステップ５０に於いては、タイマのカウント値Ｔａが基準値Ｔａｃ（例えば５秒程度の正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ６０に於いてＮをＴａｃ／ΔＴに等しい正の整数として下記の数１に従ってヨーレートセンサの暫定ドリフト量γｄｔが演算される。
【数１】
γｄｔ＝Σγｓ／Ｎ
【００２４】
ステップ７０に於いては、ステップ６０に於いて演算された暫定ドリフト量γｄｔがその最新の値γｄ（ｎ）としてＲＡＭに記憶されることによって更新され、また暫定ドリフトの前回値γｄ（ｎ−１）が前回のステップ６０に於いて演算された暫定ドリフト量に更新されると共に、タイマのカウント値Ｔａ及びヨーレートの積算値Σγｓが０にリセットされた後ステップ１６０へ進む。
【００２５】
ステップ８０に於いては、例えば四つの車輪の車輪速度Ｖｗｉのうちの最大値Ｖｗｍａｘが基準値Ｖｗｏ（正の定数）以上であるか否かの判別により、車輌が走行中であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。ステップ９０に於いては、タイマのカウント値Ｔｂが基準値Ｔａｃ未満であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。またステップ８０に於いて否定判別が行われた場合及びステップ９０に於いて肯定判別が行われた場合にはステップ１５０へ進む。
【００２６】
ステップ１００に於いては、タイマのカウント値Ｔｂが基準値Ｔｂｃ（例えば２Ｔａｃの如くＴａｃよりも大きい正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１１０に於いてヨーレートセンサのドリフト量γｄが直前に演算され記憶された暫定ドリフト量γｄｔ（ｎ）に設定され、肯定判別が行われたときにはステップ１２０に於いてヨーレートセンサのドリフト量γｄがγｄｔ（ｎ）よりも一回前に演算され記憶された暫定ドリフト量γｄｔ（ｎ−１）に設定される。
【００２７】
ステップ１３０に於いては、フィルタ係数Ｒを例えば０．５以上且つ１未満の正の定数とし、γｄ（ｎ）をステップ１１０又は１２０に於いて設定されたドリフト量の値とし、γｄ（ｎ−１）をドリフト量の前回値として、下記の数２に従ってヨーレートセンサのドリフト量γｄのフィルタリング処理が行われ、ステップ１４０に於いては、ドリフト量γｄがＲＡＭに記憶される。
【数２】
γｄ＝Ｒ・γｄ（ｎ）＋（１−Ｒ）・γｄ（ｎ−１）
【００２８】
ステップ１５０に於いては、タイマのカウント値Ｔａ及びＴｂがそれぞれ０にリセットされると共に、ヨーレートの積算値Σγｓが０にリセットされ、ステップ１６０に於いては、下記の数３に従ってヨーレートセンサ１６の出力γｓがドリフト量γｄにて減算されることにより補正後のヨーレートγが演算される。
【数３】
γ＝γｓ −γｄ
【００２９】
次に図３に示されたフローチャートを参照して上述のステップ２０に於ける車輌の停車状態判定のサブルーチンについて説明する。
【００３０】
まずステップ２１に於いては、四つの車輪の車輪速度Ｖｗｉのうちの最大値Ｖｗｍａｘが基準値Ｖｗｏ（正の定数）未満であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ２４へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２２へ進む。
【００３１】
ステップ２２に於いては、シフトポジョンセンサにより検出されたオートマチックトランスミッションのシフトポジョンがＰレンジであるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ２３に於いてタイマのカウント値ＴｓがΔＴｓ（正の定数）インクリメントされ、否定判別が行われたときにはタイマのカウント値Ｔｓが０にリセットされた後ステップ８０へ進む。
【００３２】
ステップ２５に於いては、タイマのカウント値Ｔｓが基準値Ｔｓｃ（正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進む。
【００３３】
かくして図示の実施形態によれば、ステップ２０に於いて車輌の停車状態が所定の時間Ｔsc以上継続している旨の判別が行われると、ステップ３０〜７０に於いて所定の時間Ｔac 毎に暫定ドリフト量γdtが演算される。そしてステップ２０に於いて否定判別が行われ、ステップ８０に於いて車輌の走行状態が判別されると、ステップ１００に於いて車輌の停車時間が基準値Ｔbc 以上であるか否かの判別が行われる。
【００３４】
車輌の停車時間が基準値Ｔbc 未満であるときには、ステップ１００に於いて否定判別が行われることにより、ステップ１１０に於いてヨーレートセンサ１６のドリフト量γd が最新の暫定ドリフト量γdt(n) に設定され、ステップ１３０に於いてフィルタリング処理された値γd が演算され、ステップ１４０に於いてその値がヨーレートセンサのドリフト量γd として記憶される。
【００３５】
例えば図４に示されている如く、時点ｔ1 に於いて車輌が停止状態になったとすると、或いは時点ｔ1 に於いて車輌が停止した状態にてイグニッションスイッチが閉成されたとすると、それよりＴsc時間が経過した時点ｔ2 に於いてステップ２０の肯定判別が行われることによりヨーレートの積算値Σγs の演算が開始され、時点ｔ2 より所定の時間Ｔac が経過した時点ｔ3 に於いて暫定ドリフト量γdtが演算される。そして時点ｔ3 より所定の時間Ｔac が経過する時点ｔ5 よりも前の時点ｔ4 に於いて車輌が走行状態になると、ステップ２０に於いて否定判別が行われ、ステップ８０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１００に於いて否定判別が行われ、これによりステップ１１０に於いてヨーレートセンサのドリフト量γd が最新の暫定ドリフト量γdt(n) に設定される。
【００３６】
また車輌の停車時間が基準値Ｔbc以上であるときには、ステップ１００に於いて肯定判別が行われることにより、ステップ１２０に於いてヨーレートセンサ１６のドリフト量γd が最新の暫定ドリフト量γdt(n) の直前に演算され記憶された暫定ドリフト量γdt(n-1) に設定され、ステップ１３０に於いてフィルタリング処理された値γd が演算され、ステップ１４０に於いてその値がヨーレートセンサのドリフト量γd として記憶される。
【００３７】
例えば図５に示されている如く、時点ｔ2 より所定の時間Ｔac が経過した時点ｔ3 に於いて暫定ドリフト量γdtが演算され、暫定ドリフト量γdt(n) として記憶される。また時点ｔ3 より所定の時間Ｔac が経過した時点ｔ4 に於いて暫定ドリフト量γdtが演算され、最新の暫定ドリフト量γdt(n) として記憶され、前回の暫定ドリフト量γdtが前回値γdt(n-1) に更新される。そして時点ｔ4 より所定の時間Ｔac が経過する時点ｔ6 よりも前の時点ｔ5 に於いて車輌が走行状態になると、ステップ２０に於いて否定判別が行われ、ステップ８０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１００に於いて否定判別が行われ、これによりステップ１１０に於いてヨーレートセンサのドリフト量γd が最新の暫定ドリフト量γdt(n) の直前の値γdt(n-1) に設定される。
【００３８】
尚車輌の停車時間が暫定ドリフト量γdtを演算できないほど短いときには、即ち図６に示されている如く車輌の停車時間がＴsc＋Ｔac未満であり、時点ｔ2 より所定の時間Ｔac が経過する時点ｔ4 よりも前の時点ｔ3 に於いて車輌が走行を開始するときには、ステップ５０に於いて肯定判別が行われることなくステップ８０及び９０に於いて肯定判別が行われ、そのため暫定ドリフト量γdtは演算されず、ヨーレートセンサのドリフト量γd は以前に演算され記憶されている値に維持される。
【００３９】
従って図示の実施形態によれば、車輌の停車時間が例えば１５秒以上２０秒未満の如く比較的短い場合には、ヨーレートセンサ１６のドリフト量γｄは車輌が走行を開始する直前に演算された最新の暫定ドリフト量γｄｔ（ｎ）に設定されるので、車輌がフリーボートの如き移動手段により移動される場合にも、移動手段が停止状態にあり且つ車輌も移動手段に対し停止状態にあるときのドリフト量としてヨーレートセンサのドリフト量γｄを正確に求めることができ、これによりヨーレートセンサの検出値を正確に補正して車輌のヨーレートを正確に検出することができる。
【００４０】
尚前述の特開昭６４−２６１６１号公報に記載された従来のヨーレートセンサのドリフト補正方法に於いては、車輌の停車時間によってヨーレートのドリフト量を演算する時間が変化するのに対し、図示の実施形態によれば、ヨーレートセンサの暫定ドリフト量は常に一定の時間毎に演算されるので、ドリフト量を常に一定の条件にて求めることができる。
【００４１】
また図示の実施形態によれば、車輌停車時間が例えば２０秒以上の如く長い場合には、ヨーレートセンサ１６のドリフト量γｄは最新の暫定ドリフト量γｄｔ（ｎ）の直前の暫定ドリフト量γｄｔ（ｎ−１）に設定されるので、車輌が交差点に於いて停車した後にゆっくりと旋回しながら加速するような場合にも、車輌が実際に停止しているときのドリフト量としてヨーレートセンサのドリフト量γｄを正確に求めることができ、これによりヨーレートセンサの検出値を正確に補正して車輌のヨーレートを正確に検出することができる。
【００４２】
また前述の従来のヨーレートセンサのドリフト補正方法に於いては、車輌が停車した後にゆっくりと旋回しながら加速するような場合にヨーレートセンサのドリフト量を正確に求めることができないという問題を解消するためには、ドリフト量の演算を終了する時点と車輌の走行開始判定の時点との間の時間を長く設定しなければならず、その場合には車輌の停車時間が比較的短い状況に於いてヨーレートセンサのドリフト量を演算することができない。
【００４３】
これに対し、図示の実施形態によれば、ヨーレートセンサの暫定ドリフト量は所定の時間毎に演算されるので、車輌の停車時間が比較的短い状況に於いてもヨーレートセンサのドリフト量を確実に演算することができ、これによりドリフト量の演算頻度が過剰に低下することを回避することができる。
【００４４】
更に図示の実施形態によれば、車輌の停車時間が例えば１５秒未満の如く非常に短い場合には、ヨーレートセンサの暫定ドリフト量の演算は行われず、それ以前に演算されたドリフト量γｄが維持されるので、車輌の非常に短い停車時間中に生じたヨーレートセンサの特異的な検出値に基づきドリフト量が不正確に演算される虞れを低減することができる。
【００４５】
特に図示の実施形態によれば、ステップ１３０に於いてヨーレートセンサ１６のドリフト量の現在値γｄ（ｎ）及びその前回値γｄ（ｎ−１）に基づきフィルタリング処理された値としてドリフト量γｄが演算されるので、ヨーレートセンサ１６の特異的な検出値に基づきドリフト量が不正確に演算される虞れを低減することができる。
【００４６】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００４７】
例えば上述の実施形態に於いては、ステップ１３０に於いてドリフト量の現在値γｄ（ｎ）及びその前回値γｄ（ｎ−１）に基づきフィルタリング処理が行われるようになっているが、フィルタリング処理は最近の三つ以上のドリフト量に基づき行われてもよく、またステップ１３０のフィルタリング処理が省略されてもよい。
【００４８】
また上述の実施形態に於いては、ステップ１３０に於いて演算されたドリフト量γｄがステップ１４０に於いて記憶されるようになっているが、ステップ１３０の前又はステップ１４０の前にドリフト量の現在値γｄ（ｎ）とその前回値γｄ（ｎ−１）との偏差の大きさが基準値（正の定数）未満であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには、それぞれステップ１３０及び１４０、ステップ１４０が実行されることなくステップ１５０へ進むよう修正されてもよい。
【００５０】
以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項１の構成によれば、車輌が停車した後にゆっくりと旋回しながら加速するような場合にも、ドリフト量が車輌が停止しているときに演算された暫定ドリフト量に設定されることにより、ヨーレートセンサのドリフト量を正確に演算することができる。
また本発明の請求項２の構成によれば、最新の複数のドリフト量をフィルタリング処理した値がヨーレートセンサの最終的なドリフト量とされるので、ヨーレートセンサの特異的な検出値に基づきドリフト量が不正確に演算される虞れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヨーレートセンサのドリフト量演算方法が実行される車輌を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に於けるヨーレートセンサのドリフト量演算及びヨーレート補正ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】実施形態に於ける車輌の停車状態判定のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】車輌の停車状態が判定された時点よりＴｂｃ時間が経過する前に車輌が走行状態になる場合に於ける図示の実施形態の作動を示すタイムチャートである。
【図５】車輌の停車状態が判定された時点よりＴｂｃ時間が経過した後に車輌が走行状態になる場合に於ける図示の実施形態の作動を示すタイムチャートである。
【図６】車輌の停車状態が判定された時点よりＴａｃ時間が経過する前に車輌が走行状態になる場合に於ける図示の実施形態の作動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１２…車輌
１４ｆｌ〜１４ｒｒ…車輪速度センサ
１６…ヨーレートセンサ
１８…シフトポジションセンサ
２０…電気式制御装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of calculating a drift amount of a yaw rate sensor, and more particularly, to a method of calculating a drift amount of a vehicle-mounted gyro-type yaw rate sensor.
[0002]
[Prior art]
In a yaw rate sensor mounted on a vehicle such as an automobile, a deviation may occur between the yaw rate detected by the yaw rate sensor and the actual yaw rate of the vehicle due to various factors. being called. As one of the methods for correcting the drift of the yaw rate sensor, for example, as described in JP-A-64-26161, it is determined whether or not the vehicle is in a stopped state, and the stopped state of the vehicle is determined. Then, a method of calculating the drift amount of the yaw rate sensor based on the output of the yaw rate sensor and subtracting the drift amount from the output of the yaw rate sensor has been conventionally known.
[0003]
Generally, when the vehicle is at a stop, the actual yaw rate of the vehicle is 0, and when the vehicle is at a stop, the output of the yaw rate sensor corresponds to the drift amount of the yaw rate sensor. For example, the drift of the yaw rate sensor is canceled by the calculated drift amount, whereby the actual yaw rate of the vehicle can be accurately obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The stopped state of the vehicle is generally determined based on the detection result of a vehicle-mounted sensor such as a wheel speed sensor, and even if the vehicle is determined to be stopped based on the detection results of these sensors. For example, as in the case where the vehicle is on a ferry boat or a turntable, the vehicle may actually be yawing relative to the earth.
[0005]
Therefore, the yaw rate sensor is a gyro-type yaw rate sensor generally used for a vehicle such as an automobile, and when the vehicle is moved by a moving means such as a ferry boat, the yaw rate sensor is determined by the movement of the vehicle. The yaw rate of the yaw movement is detected. Therefore, in the conventional drift correction method as described above, the drift amount of the yaw rate sensor is calculated as the sum of the true drift amount and the yaw rate of the actual yaw motion of the vehicle. As a result, the drift amount of the yaw rate sensor is calculated. There is a problem that the calculation cannot be performed accurately and the yaw rate detected by the yaw rate sensor cannot be corrected accurately.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problem in the conventional yaw rate sensor drift correction method of calculating the drift amount of the yaw rate sensor based on the output of the yaw rate sensor when the vehicle is stopped, A main object of the present invention is to calculate a drift amount of a yaw rate sensor based on an output of a yaw rate sensor in a situation where the vehicle does not yaw relative to the earth, so that the vehicle can be moved by a vehicle such as a ferry boat. The purpose is to accurately calculate the drift amount of the yaw rate sensor even when the yaw rate sensor is moved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the main problem described above is to determine a vehicle stop state based on an output of a wheel speed sensor that detects a wheel speed based on a pulse generated at a frequency proportional to the rotation speed of the wheel, When the stopped state of the vehicle is determined, the drift amount of the yaw rate sensor is calculated based on the output of the yaw rate sensor. Calculating and storing a provisional drift amount based on the output of the yaw rate sensor at every predetermined time from the time when the vehicle is stopped, and when it is determined that the stopped state of the vehicle is released, the time from when the stopped state is first determined is determined. a step of determining a stop time as elapsed time, the stop time is stored in the last vehicle stop state period drift amount when the Mahitsuji full when the predetermined Set to the latest interim drift amount of, the latest interim drift amount in this vehicle stop state period drift amount when less than the larger the reference value than the predetermined time the parking time is the predetermined time or more Setting the drift amount to the temporary drift amount stored immediately before the latest temporary drift amount during the current vehicle stop state period when the stop time is equal to or longer than the reference value. This is achieved by the drift amount calculation method of the vehicle-mounted gyro-type yaw rate sensor (the configuration of claim 1).
Further, according to the present invention, in the configuration of claim 1, a value obtained by performing a filtering process on a plurality of latest drift amounts is set as a final drift amount of the yaw rate sensor (configuration of claim 2).
[0010]
In general, the wheel speed sensor is adapted to detect a wheel speed based on the pulse generated by the frequency proportional to the rotational speed of the wheel, it is impossible to detect the wheel speed when the rotational speed of the wheel is low . Therefore, when the vehicle accelerates while slowly turning left or right after stopping at the intersection, the stop state of the vehicle is determined based on the output of the wheel speed sensor, and then the release of the stopped state is determined. However, since the vehicle is actually performing yaw movement, the yaw rate sensor detects the yaw rate of the yaw movement. Therefore, if the provisional drift amount immediately before the release of the stop state is determined is set as the drift amount of the sensor, the drift amount will be the sum of the true drift amount and the yaw rate of the actual yaw motion of the vehicle.
[0011]
According to the configuration of the first aspect, when the vehicle is in the stopped state, the provisional drift amount is calculated and stored based on the output of the yaw rate sensor every predetermined time from the time when the stopped state is first determined, and the vehicle is stopped. stop state and the release is determined stop state parking time is determined as the time elapsed from the time it was first determined that the previous vehicle stop state drift amount when parking time is Mahitsuji full when the predetermined vehicle The latest provisional drift amount stored during the period is set, and when the stop time is equal to or longer than the predetermined time and less than the reference value greater than the predetermined time, the drift amount is the latest provisional drift amount during the current vehicle stop state period When the stop time is equal to or longer than the reference value, the drift amount is set to the provisional drift amount stored immediately before the latest provisional drift amount during the current vehicle stop state period. Therefore, for example, even when the vehicle accelerates while turning slowly after stopping, the drift amount is set to the provisional drift amount calculated when the vehicle is stopped, so that the drift amount of the yaw rate sensor is calculated. Is calculated exactly.
[0012]
Preferred embodiments of the means for solving the problems
According to a preferred aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the provisional drift amount is calculated as an average value of the output of the yaw rate sensor during the predetermined time ( Preferred embodiment 1).
[0014]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 1 or 2, when the stop time is shorter than the predetermined time, the calculation of the provisional drift amount is stopped and the previously set drift amount is set. (Preferred mode 2 ).
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle on which a method for calculating a drift amount of a yaw rate sensor according to the present invention is executed.
[0017]
In FIG. 1, 10fl and 10fr indicate left and right front wheels of the vehicle 12, respectively, and 10rl and 10rr indicate left and right rear wheels of the vehicle, respectively. Each of these wheels is provided with a wheel speed sensor 14fl, 14fr, 14rl, 14rr for detecting a wheel speed Vwi (i = fl, fr, rl, rr). Each wheel speed sensor includes a magnetic gear fixed to a corresponding axle and an electromagnetic pickup fixed to a wheel support member, and generates an output pulse at a frequency proportional to the rotation speed of the wheel.
[0018]
The vehicle 12 is provided with a gyro-type yaw rate sensor 16 and a shift position sensor 18. The yaw rate sensor 16 detects a yaw rate γ of the vehicle, and the shift position sensor 18 detects a shift position of an automatic transmission (not shown).
[0019]
As shown in the figure, a signal indicating the wheel speed Vwi detected by the wheel speed sensors 14fl to 14rr, a signal indicating the yaw rate γs detected by the yaw rate sensor 16 and a signal indicating the shift position detected by the shift position sensor 18 are an electric type. It is input to the control device 20. Although not shown in detail in the figure, the electric control device 20 has, for example, a general configuration in which a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device are connected to each other by a bidirectional common bus. Microcomputer.
[0020]
The electric control device 20 determines the stopped state of the vehicle based on the wheel speed Vwi according to the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3 as described later, and when the stopped state of the vehicle is determined, the drift amount γd of the yaw rate sensor 16 is determined. Is calculated, and the drift of the yaw rate sensor is corrected by subtracting the drift amount γd from the output γs of the yaw rate sensor.
[0021]
Next, the drift amount calculation and yaw rate correction routine of the yaw rate sensor in the illustrated embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 2 is started by closing an ignition switch (not shown), and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
[0022]
First, in step 10, each signal is read, and in step 20, the stopped state of the vehicle continues for a predetermined time Tsc (for example, 10 seconds) according to the flowchart shown in FIG. It is determined whether or not the timer count has been reached. If a negative determination has been made, the process proceeds to step 80, and if an affirmative determination has been made, the count values Ta and Tb of the timer are set to ΔT (step S30). A positive constant corresponding to the cycle time in the shown flowchart) is incremented, and the output γs of the yaw rate sensor 16 is integrated in step 40 to calculate the integrated value Σγs of the yaw rate.
[0023]
In step 50, it is determined whether or not the count value Ta of the timer is equal to or more than a reference value Tac (for example, a positive constant of about 5 seconds). If a negative determination is made, the process proceeds to step 160; When the affirmative determination is made, in step 60, the provisional drift amount γdt of the yaw rate sensor is calculated in accordance with the following equation 1 with N being a positive integer equal to Tac / ΔT.
(Equation 1)
γdt = Σγs / N
[0024]
In step 70, the provisional drift amount γdt calculated in step 60 is updated by being stored in the RAM as its latest value γd (n), and the previous value γd (n-1) of the provisional drift is updated. ) Is updated to the provisional drift amount calculated in the previous step 60, and the count value Ta of the timer and the integrated value Σγs of the yaw rate are reset to 0, and then the routine proceeds to step 160.
[0025]
In step 80, for example, whether or not the vehicle is running is determined by determining whether or not the maximum value Vwmax of the wheel speeds Vwi of the four wheels is equal to or greater than a reference value Vwo (positive constant). The determination is performed, and when the determination is affirmative, the process proceeds to step 90. In step 90, it is determined whether or not the count value Tb of the timer is smaller than the reference value Tac. If a negative determination is made, the process proceeds to step 100. If a negative determination is made in step 80 and an affirmative determination is made in step 90, the process proceeds to step 150.
[0026]
In step 100, it is determined whether or not the count value Tb of the timer is equal to or greater than a reference value Tbc (for example, a positive constant larger than Tac such as 2Tac). If a negative determination is made, step 110 is executed. The drift amount γd of the yaw rate sensor is set to the tentative drift amount γdt (n) calculated and stored immediately before, and when the affirmative determination is made, the drift amount γd of the yaw rate sensor is set to γdt (n ) Is set to the provisional drift amount γdt (n−1) calculated and stored one time before
[0027]
In step 130, the filter coefficient R is a positive constant of, for example, 0.5 or more and less than 1, γd (n) is the value of the drift amount set in step 110 or 120, and γd (n− The drift amount γd of the yaw rate sensor is filtered according to the following equation (2) with 1) as the previous value of the drift amount. In step 140, the drift amount γd is stored in the RAM.
(Equation 2)
γd = R · γd (n) + (1−R) · γd (n−1)
[0028]
In step 150, the count values Ta and Tb of the timer are each reset to 0, and the integrated value ヨー γs of the yaw rate is reset to 0. In step 160, the yaw rate sensor 16 The corrected yaw rate γ is calculated by subtracting the output γs by the drift amount γd.
(Equation 3)
γ = γs−γd
[0029]
Next, the subroutine for determining the vehicle stop state in the above-described step 20 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0030]
First, in step 21, it is determined whether or not the maximum value Vwmax of the wheel speeds Vwi of the four wheels is less than a reference value Vwo (positive constant). Proceed to 24, and when a positive determination is made, proceed to step 22.
[0031]
In step 22, it is determined whether or not the shift position of the automatic transmission detected by the shift position sensor is in the P range. If the determination is affirmative, the count value Ts of the timer is determined in step 23. Is incremented by ΔTs (positive constant), and when a negative determination is made, the count value Ts of the timer is reset to 0, and then the routine proceeds to step 80.
[0032]
In step 25, it is determined whether or not the count value Ts of the timer is equal to or greater than a reference value Tsc (positive constant). If an affirmative determination is made, the process proceeds to step 30, and a negative determination is made. If so, the process proceeds to step 80.
[0033]
Thus, according to the illustrated embodiment, when in step 20 the stop state of the vehicle is determined to the effect that continues for a predetermined time period Tsc above is performed for each predetermined time Ta c in step 30 and 70 The provisional drift amount γdt is calculated. The negative determination is made in step 20, if in step 80 the running state of the vehicle is determined, whether the discrimination stoppage time of the vehicle in step 100 is the reference value Tb c than Is performed.
[0034]
When the parking time of the vehicle is less than the reference value Tb c, by a negative determination is made in step 100, the drift amount γd latest interim drift amount γdt of the yaw rate sensor 16 in step 110 (n) Is calculated in step 130, and the filtered value γd is calculated in step 130, and the value is stored in step 140 as the drift amount γd of the yaw rate sensor.
[0035]
For example, as shown in FIG. 4, if the vehicle is stopped at the time t1, or if the ignition switch is closed while the vehicle is stopped at the time t1, the time Tsc becomes longer. There calculation of the integrated value Σγs of the yaw rate is started by in time t2 has elapsed is affirmative determination of step 20 is performed, the provisional drift amount γdt in time t3 when a predetermined time Ta c has elapsed from the time t2 It is calculated. When the vehicle at the time t4 before the time t5 when the predetermined time Ta c from the time t3 has elapsed is a traveling state, the negative determination is made in step 20, the positive determination in step 80 row In step 100, a negative determination is made, and in step 110, the drift amount γd of the yaw rate sensor is set to the latest provisional drift amount γdt (n).
[0036]
When the stop time of the vehicle is equal to or longer than the reference value Tbc, an affirmative determination is made in step 100, and in step 120, the drift amount γd of the yaw rate sensor 16 is set to the value of the latest provisional drift amount γdt (n). The tentative drift amount γdt (n-1) calculated and stored immediately before is set, and a filtered value γd is calculated in step 130, and the value is calculated as the drift amount γd of the yaw rate sensor in step 140. It is memorized.
[0037]
For example, as shown in Figure 5, the provisional amount of drift Ganmadt In time t3 when a predetermined time Ta c has elapsed from the time t2 is calculated and stored as a provisional amount of drift γdt (n). The provisional drift amount Ganmadt In time t4 a predetermined time Ta c has elapsed from the time t3 is calculated, stored as the latest interim drift amount γdt (n), the previous provisional drift amount Ganmadt the previous value γdt (n -1) is updated. When the vehicle at the time t5 before the time t6 when the predetermined time Ta c from the time t4 has elapsed becomes a traveling state, the negative determination is made in step 20, the positive determination in step 80 row Then, a negative determination is made in step 100, whereby the drift amount γd of the yaw rate sensor is set to the value γdt (n-1) immediately before the latest provisional drift amount γdt (n) in step 110. .
[0038]
Incidentally, when the parking time of the vehicle is too short to be operational provisional drift amount γdt, namely stoppage time of the vehicle as shown in Figure 6 is less than Tsc + Tac, from the time t4 when a predetermined time Ta c from the time t2 has elapsed When the vehicle starts running at the previous time point t3, the affirmative determination is made in steps 80 and 90 without performing the affirmative determination in step 50, so that the provisional drift amount γdt is not calculated. , The drift amount γd of the yaw rate sensor is maintained at a previously calculated and stored value.
[0039]
Therefore, according to the illustrated embodiment, when the stop time of the vehicle is relatively short, for example, 15 seconds or more and less than 20 seconds, the drift amount γd of the yaw rate sensor 16 is the latest calculated immediately before the vehicle starts running. Is set to the provisional drift amount γdt (n), so that even when the vehicle is moved by a moving means such as a free boat, the moving means is in a stopped state and the vehicle is stopped with respect to the moving means. The drift amount γd of the yaw rate sensor can be accurately obtained as the drift amount, whereby the detection value of the yaw rate sensor can be accurately corrected and the yaw rate of the vehicle can be accurately detected.
[0040]
In the conventional drift correction method of the yaw rate sensor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-26161, the time for calculating the drift amount of the yaw rate changes depending on the stop time of the vehicle. According to the embodiment, since the provisional drift amount of the yaw rate sensor is always calculated at fixed time intervals, the drift amount can always be obtained under constant conditions.
[0041]
Further, according to the illustrated embodiment, when the vehicle stop time is long, for example, 20 seconds or more, the drift amount γd of the yaw rate sensor 16 becomes the provisional drift amount γdt (n) immediately before the latest provisional drift amount γdt (n). -1), the drift amount γd of the yaw rate sensor is used as the drift amount when the vehicle is actually stopped, even when the vehicle stops at an intersection and then accelerates while turning slowly. Can be accurately obtained, whereby the detected value of the yaw rate sensor can be accurately corrected, and the yaw rate of the vehicle can be accurately detected.
[0042]
Further, in the conventional drift correction method of the yaw rate sensor described above, in order to solve the problem that the amount of drift of the yaw rate sensor cannot be accurately obtained when the vehicle stops and then slowly accelerates while turning. In this case, it is necessary to set a long time between the time when the calculation of the drift amount is completed and the time when the vehicle starts to be driven. The sensor drift amount cannot be calculated.
[0043]
On the other hand, according to the illustrated embodiment, the provisional drift amount of the yaw rate sensor is calculated at predetermined time intervals, so that the drift amount of the yaw rate sensor can be reliably determined even when the vehicle stops for a relatively short time. The calculation can be performed, whereby the calculation frequency of the drift amount can be prevented from being excessively reduced.
[0044]
Further, according to the illustrated embodiment, when the stop time of the vehicle is very short, for example, less than 15 seconds, the calculation of the provisional drift amount of the yaw rate sensor is not performed, and the previously calculated drift amount γd is maintained. Therefore, it is possible to reduce a possibility that the drift amount is incorrectly calculated based on a specific detection value of the yaw rate sensor generated during a very short stop time of the vehicle.
[0045]
In particular, according to the illustrated embodiment, in step 130, the drift amount γd is calculated as a filtered value based on the current value γd (n) of the drift amount of the yaw rate sensor 16 and its previous value γd (n-1). Therefore, the possibility that the drift amount is incorrectly calculated based on the specific detection value of the yaw rate sensor 16 can be reduced.
[0046]
In the above, the present invention has been described in detail with respect to a specific embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. Some will be apparent to those skilled in the art.
[0047]
For example, in the above-described embodiment, the filtering process is performed based on the current value γd (n) of the drift amount and the previous value γd (n−1) in step 130. May be performed based on three or more recent drift amounts, and the filtering process in step 130 may be omitted.
[0048]
In the above-described embodiment, the drift amount γd calculated in step 130 is stored in step 140. However, the drift amount γd is calculated before step 130 or before step 140. It is determined whether or not the magnitude of the deviation between the current value γd (n) and the previous value γd (n-1) is less than a reference value (positive constant). Steps 130 and 140 and step 140 may be modified so as to proceed to step 150 without being executed.
[0050]
As is clear from the above description, according to the configuration of claim 1 of the present invention , even when the vehicle is stopped and the vehicle slowly accelerates while turning, the drift amount is reduced when the vehicle is stopped. By setting the calculated provisional drift amount, the drift amount of the yaw rate sensor can be accurately calculated.
According to the configuration of claim 2 of the present invention, the value obtained by filtering the latest plurality of drift amounts is used as the final drift amount of the yaw rate sensor. May be reduced inaccurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle on which a method for calculating a drift amount of a yaw rate sensor according to the present invention is executed.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a drift amount calculation and a yaw rate correction routine of a yaw rate sensor according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a subroutine for determining a vehicle stop state according to the embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the illustrated embodiment in a case where the vehicle enters a running state before a time Tbc elapses from the time when the vehicle stopped state is determined.
FIG. 5 is a time chart showing the operation of the illustrated embodiment when the vehicle enters a running state after a lapse of Tbc time from the time when the vehicle stopped state is determined.
FIG. 6 is a time chart illustrating the operation of the illustrated embodiment in a case where the vehicle enters a running state before a time Tac elapses from the time when the vehicle stopped state is determined.
[Explanation of symbols]
12 vehicle 14fl-14rr wheel speed sensor 16 yaw rate sensor 18 shift position sensor 20 electric control device

Claims

The stop state of the vehicle is determined based on the output of the wheel speed sensor that detects the wheel speed based on a pulse generated at a frequency proportional to the rotation speed of the wheel. When the stop state of the vehicle is determined, the output of the yaw rate sensor is determined. A method for calculating the drift amount of a vehicle-mounted gyro-type yaw rate sensor that calculates the drift amount of the yaw rate sensor based on the yaw rate sensor is performed at predetermined time intervals from the time when the stopped state is first determined when the vehicle is stopped. Calculating and storing a provisional drift amount based on the output, and determining a stop time as an elapsed time from a time when the stop state is first determined when the stop state of the vehicle is determined; and There is set to the latest interim drift amounts stored drift amount during the last vehicle stop state period when the Mahitsuji full when the predetermined, When serial stop time is less than greater reference value than the predetermined time at the predetermined time or more sets the drift amount to the latest interim drift amount in this vehicle stop state period, the stopping time is the reference value or more Setting the drift amount to the provisional drift amount stored immediately before the latest provisional drift amount during the current vehicle stopped state period, the drift amount of the gyro-type yaw rate sensor mounted on the vehicle. Calculation method.

2. The drift amount calculation method for an in-vehicle gyro-type yaw rate sensor according to claim 1, wherein a value obtained by filtering a plurality of latest drift amounts is used as a final drift amount of the yaw rate sensor.