JP5690176B2 - 慣性センサ - Google Patents
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Description
図1は、実施例1における慣性センサの構成を示す図である。
慣性センサ1は、図1に示すように、加速度検出エレメント2、アンプ部3、ADC(Analogue to Digital Convertor)4、信号処理部5、第1の低域通過フィルタ(第1のフィルタ)6、第2の低域通過フィルタ(第2のフィルタ)7、車両制御量計算部8、通信フレーム生成部9を有するセンサモジュールからなる。
車両制御量計算部8は、例えば図2(a)に示す回路10の構成によって、上記背景技術に示した式(1)の演算、すなわち、横方向加速度および横方向加加速度(横方向加速度の微分値)に応じた進行方向加速度の制御量を得る。
通信フレーム生成部9は、加速度と車両制御量を有する通信フレームを生成し、センサ信号として出力する構成(センサ信号出力部)を有している。これにより、例えば、第1の低域通過フィルタ6でフィルタリング処理されてVDC制御向けの帯域(第1の帯域)に制限された車両進行方向の加速度1及び車両横方向の加速度2と、車両制御量とが同一フレームで送信される。
車両制御システム20は、慣性センサ1、角速度センサ21、ECU(Electric Control Unit)23、ブレーキユニット24を有している。角速度センサ21は、図1に示す慣性センサ1の符号2〜6の構成と同等の構成を有しており、角速度検出エレメント38、アンプ部、ADC、信号処理部、低域通過フィルタを有するセンサモジュールからなる(図示せず)。
図6は、実施例2における慣性センサの構成を示す図である。
慣性センサ31は、図6に示すように、加速度検出エレメント32、アンプ部33、ADC34、信号処理部35、第1の低域通過フィルタ(第1のフィルタ)36、第2の低域通過フィルタ(第2のフィルタ)37、角速度検出エレメント38、アンプ部39、ADC40、信号処理部41、第3の低域通過フィルタ(第3のフィルタ)42、第4の低域通過フィルタ(第4のフィルタ)43、車両制御量計算部44、通信フレーム生成部45を有するセンサモジュールからなる。
車両制御量計算部44は、例えば図7に示す回路50の構成によって、上記した式(1)の演算、すなわち、車両の横方向加速度および横方向加加速度に応じた進行方向加速度の制御量を得る。このとき、特許文献1に示されるように、角速度検出エレメント38のうち、車両の第1軸の軸回りの角速度である第1軸回り角速度、すなわち、車両のロール方向角速度を用いて、横方向加加速度を推定する回路構成を備える。横方向加加速度は、下記の式(2)で示される伝達関数
通信フレーム生成部45は、加速度と、角速度と、車両制御量とを有する通信フレームを生成し、センサ信号として出力する構成(センサ信号出力部)を有している。これにより、例えば、第1の低域通過フィルタ36でフィルタリング処理されてVDC制御向けの帯域(第1の帯域)に制限された車両進行方向加速度1及び車両横方向加速度2と、第3の低域通過フィルタ42でフィルタリング処理されてVDC制御向けの帯域(第3の帯域)に制限されたロール方向角速度1及びピッチング方向角速度2と、車両制御量Gxcとが同一フレームで送信される。
車両制御システム60は、慣性センサ31、ECU62、ブレーキユニット63を有している。慣性センサ31は、通信線61を介してECU62に接続されている。通信線61は、慣性センサ31とECU62との間の通信を実現する通信手段であり、例えばSPI通信と呼ばれるデジタル通信方式を用いる。
図10は、実施例3における車両制御システムの全体構成図である。
本実施例において特徴的なことは、G-Vectoring制御が実行中であることを運転者に報知する構成としたことである。車両制御システム70は、慣性センサ31と、車両制御ECU72と、ブレーキユニット73と、通信バス74と、エンタメ系ECU75と、モニタ76を有している。
2、32 加速度検出エレメント
6、36 第1の低域通過フィルタ(第1のフィルタ)
7、37 第2の低域通過フィルタ(第2のフィルタ)
8、44 車両制御量計算部
9、45 通信フレーム生成部(センサ信号出力部)
38 角速度検出エレメント
42 第3の低域通過フィルタ(第3のフィルタ)
43 第4の低域通過フィルタ(第4のフィルタ)
Claims (10)
- 車両の進行方向加速度と横方向加速度を検出する加速度検出エレメントと、
前記進行方向加速度の検出信号と前記横方向加速度の検出信号を第1の帯域に制限する第1のフィルタと、
前記横方向加速度の検出信号を前記第1の帯域よりも広い第2の帯域に制限する第2のフィルタと、
前記第2の帯域に制限された前記横方向加速度の検出信号と、前記横方向加速度の微分値である横方向加加速度を用いて、前記車両の車両制御量を計算する車両制御量計算部と、
前記第1のフィルタによって前記第1の帯域に制限された前記進行方向加速度の検出信号と前記横方向加速度の検出信号と、前記車両制御量計算部によって計算された前記車両制御量とを出力するセンサ信号出力部と、
を有するセンサモジュールを具備することを特徴とする慣性センサ。 - 前記車両制御量計算部は、前記加速度検出エレメントで検出した前記車両の進行方向加速度と、前記車両制御量として計算した前記車両の進行方向加速度に基づいて、前記車両制御量のゲインないしバイアスを動的に変更することを特徴とする請求項1に記載の慣性センサ。
- 前記車両制御量計算部は、前記加速度検出エレメントに印加されている信号成分に応じて前記車両制御量のゲインないしバイアスを動的に変更することを特徴とする請求項1に記載の慣性センサ。
- 少なくとも1以上の角速度を検出する角速度検出エレメントと、
前記角速度の検出信号を第3の帯域に制限する第3のフィルタと、
前記角速度の検出信号を第4の帯域に制限する第4のフィルタと、を有し、
前記車両制御量計算部は、前記第2の帯域に制限された前記横方向加速度の検出信号と、前記第4の帯域に制限された前記角速度の検出信号に基づいて、前記車両制御量を計算し、
前記センサ信号出力部は、前記第1のフィルタによって前記第1の帯域に制限された前記進行方向加速度の検出信号と前記横方向加速度の検出信号と、前記第3のフィルタによって前記第3の帯域に制限された前記角速度の検出信号と、前記車両制御量計算部によって計算された前記車両制御量とを出力することを特徴とする請求項1の記載の慣性センサ。 - 前記第4の帯域は、前記第3の帯域よりも広いことを特徴とする請求項4に記載の慣性センサ。
- 前記角速度検出エレメントは、前記車両のロール方向角速度を検出し、
前記車両制御量計算部は、前記加速度検出エレメントによって検出した前記車両の横方向加速度と、前記角速度検出エレメントによって検出した前記車両のロール方向角速度を用いて前記車両制御量を計算することを特徴とする請求項4に記載の慣性センサ。 - 前記車両制御量計算部は、前記加速度検出エレメントで検出した前記車両の進行方向加速度と、前記車両制御量として計算した前記車両の進行方向加速度に基づいて、前記車両制御量のゲインないしバイアスを動的に変更することを特徴とする請求項6に記載の慣性センサ。
- 前記車両制御量計算部は、前記角速度検出エレメントに印加されている信号成分に応じて前記車両制御量のゲインないしバイアスを動的に変更することを特徴とする請求項6に記載の慣性センサ。
- 前記センサ信号出力部は、前記第1のフィルタによって前記第1の帯域に制限された前記進行方向加速度の検出信号と前記横方向加速度の検出信号と、前記第3のフィルタによって前記第3の帯域に制限された前記角速度の検出信号と、前記車両制御量計算部によって計算された前記車両制御量とを同一の通信フレームで出力することを特徴とする請求項4に記載の慣性センサ。
- 前記車両の前後方向加速度と横方向加速度をそれぞれ平面上の2軸としたダイアグラムを表示する表示部を有し、
請求項1に記載の前記慣性センサから出力される前後方向加速度と横方向加速度を前記表示部に表示することを特徴とするセンサシステム。
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