JP6370261B2 - Inclination angle calculation device - Google Patents

Inclination angle calculation device Download PDF

Info

Publication number
JP6370261B2
JP6370261B2 JP2015103608A JP2015103608A JP6370261B2 JP 6370261 B2 JP6370261 B2 JP 6370261B2 JP 2015103608 A JP2015103608 A JP 2015103608A JP 2015103608 A JP2015103608 A JP 2015103608A JP 6370261 B2 JP6370261 B2 JP 6370261B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
value
characteristic value
correction
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015103608A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016217902A (en
Inventor
山下 利幸
利幸 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2015103608A priority Critical patent/JP6370261B2/en
Publication of JP2016217902A publication Critical patent/JP2016217902A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6370261B2 publication Critical patent/JP6370261B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、加速度センサを用いて路面又は移動体の傾斜角を算出する傾斜角算出装置に関する。   The present invention relates to an inclination angle calculation device that calculates an inclination angle of a road surface or a moving body using an acceleration sensor.

従来、車両に搭載された加速度センサを用いて、水平面に対する路面の傾斜角(以下「路面勾配角」という。)又は路面に対する車両の前後方向の車体の傾斜角(以下「ピッチング角」という。)を算出する傾斜角算出装置が開発されている。路面勾配角の値は、例えば、ナビゲーション装置が車両の旋回角度及び現在位置を示す情報の補正に用いたり、姿勢制御装置が車両の坂道発進補助に用いたりする。ピッチング角の値は、例えば、光軸調整装置がヘッドライトの光軸調整に用いる。特許文献1には、車両の前後方向に沿う加速度の値を用いてピッチング角を算出する傾き検出装置と、この傾き検出装置を用いた光軸方向調整装置が開示されている。   Conventionally, using an acceleration sensor mounted on a vehicle, an inclination angle of a road surface with respect to a horizontal plane (hereinafter referred to as “road surface gradient angle”) or an inclination angle of a vehicle body in the longitudinal direction of the vehicle with respect to the road surface (hereinafter referred to as “pitching angle”). An inclination angle calculation device for calculating the angle has been developed. The value of the road surface gradient angle is used, for example, by the navigation device for correcting information indicating the turning angle and the current position of the vehicle, or by the attitude control device for assisting the vehicle in starting a hill. The value of the pitching angle is used, for example, by the optical axis adjustment device for adjusting the optical axis of the headlight. Patent Document 1 discloses an inclination detection device that calculates a pitching angle using an acceleration value along the longitudinal direction of a vehicle, and an optical axis direction adjustment device that uses the inclination detection device.

車両の前後方向に沿う加速度を用いてピッチング角を算出する処理の一例について説明する。車両の前後方向に沿う加速度をGx、路面勾配角をθ1(以下、単位を特につけない場合の角度の単位はラジアン(rad)とする。)、ピッチング角をθ2、重力加速度をgとする。車両が停車した状態では、路面勾配角θ1とピッチング角θ2の合計値θ1+θ2は以下の式(1)で表される。
Gx=−g・sin(θ1+θ2) (1)
An example of processing for calculating the pitching angle using acceleration along the longitudinal direction of the vehicle will be described. The acceleration along the longitudinal direction of the vehicle is Gx, the road surface gradient angle is θ1 (hereinafter, the unit of the angle when no unit is specified is radians), the pitching angle is θ2, and the gravitational acceleration is g. When the vehicle is stopped, the total value θ1 + θ2 of the road surface gradient angle θ1 and the pitching angle θ2 is expressed by the following equation (1).
Gx = −g · sin (θ1 + θ2) (1)

θ1+θ2が微小角であれば、sin(θ1+θ2)≒θ1+θ2が成立し、式(1)は以下の式(2)で近似される。
Gx=−g(θ1+θ2) (2)
If θ1 + θ2 is a minute angle, sin (θ1 + θ2) ≈θ1 + θ2 is established, and equation (1) is approximated by the following equation (2).
Gx = −g (θ1 + θ2) (2)

通常、車両が停車している場合に路面勾配角θ1は変化しないため、以下の式(3)に示す如く−Gx/gの変化量がピッチング角θ2の変化量と等しくなる。
−ΔGx/g=Δθ2 (3)
Usually, when the vehicle is stopped, the road surface gradient angle θ1 does not change, so that the change amount of −Gx / g becomes equal to the change amount of the pitching angle θ2, as shown in the following equation (3).
-ΔGx / g = Δθ2 (3)

自車両への搭乗者の搭乗又は荷物の積載によりヘッドライトの光軸が1度上向くと、ヘッドライトの光が対向車の運転席に照射されて、対向車の運転者を眩惑する。このため、光軸調整装置は0.1度の精度でヘッドライトの光軸を調整することが求められる。傾斜角算出装置が0.1度の精度でピッチング角を算出するためには、加速度センサは10ミリメートル毎秒毎秒(mm/s)、すなわち重力加速度をGとして数ミリG(mG)の精度で加速度を検知することが求められる。 When the optical axis of the headlight is raised once by the passenger riding on the host vehicle or loading the luggage, the light of the headlight is irradiated to the driver's seat of the oncoming vehicle, and the driver of the oncoming vehicle is dazzled. For this reason, the optical axis adjusting device is required to adjust the optical axis of the headlight with an accuracy of 0.1 degree. In order for the tilt angle calculation device to calculate the pitching angle with an accuracy of 0.1 degree, the acceleration sensor has an accuracy of several millimeters G (mG) with G being 10 millimeters per second (mm / s 2 ). It is required to detect acceleration.

一般に、加速度センサは温度に対して一部の特性値が変化する。車載用の傾斜角算出装置には通常安価な加速度センサを用いているため、温度に対する特性値の変化幅が大きい。例えば、加速度を印加していない状態におけるセンサ出力(以下「オフセット」という。)の値は、100〜1000mm/s、すなわち10〜100mG程度の変化幅がある。したがって、数mGの精度で加速度を検知するためには、各温度におけるオフセットの値を補正して目標値に近づけることが重要である。また、感度などのオフセット以外の特性値も目標値に近づけるのが好適である。 In general, some characteristic values of an acceleration sensor change with temperature. Since an in-vehicle inclination angle calculation device usually uses an inexpensive acceleration sensor, the variation range of the characteristic value with respect to temperature is large. For example, the value of the sensor output (hereinafter referred to as “offset”) in a state where no acceleration is applied has a variation range of about 100 to 1000 mm / s 2 , that is, about 10 to 100 mG. Therefore, in order to detect the acceleration with an accuracy of several mG, it is important to correct the offset value at each temperature and bring it closer to the target value. In addition, it is preferable that the characteristic values other than the offset such as sensitivity are close to the target value.

特許文献2の荷重センサは、荷重センサの処理部に感度調整用のIC(Integrated Circuit)チップが集積されており、感度の温度特性を部品補償している。また、この処理部にオフセット及び温度ドリフトを調整するための補正回路を備えている。特許文献2の荷重センサは、基準室温と、基準室温よりも高い温度と、基準室温よりも低い温度との3つの温度を選択し、各温度条件にて、温度ドリフト調整電圧を処理部に任意の値で少なくとも2点印加することで、センサ出力の温度ドリフトを調整している。   In the load sensor of Patent Document 2, an IC (Integrated Circuit) chip for sensitivity adjustment is integrated in a processing unit of the load sensor, and the temperature characteristic of sensitivity is compensated for components. In addition, the processing unit includes a correction circuit for adjusting offset and temperature drift. The load sensor disclosed in Patent Document 2 selects three temperatures: a reference room temperature, a temperature higher than the reference room temperature, and a temperature lower than the reference room temperature, and arbitrarily sets a temperature drift adjustment voltage to the processing unit under each temperature condition. The temperature drift of the sensor output is adjusted by applying at least two points.

特開2009−126268号公報JP 2009-126268 A 特開2005−308591号公報JP-A-2005-308591

特許文献2の荷重センサは、感度、オフセット及び温度ドリフトの補正に荷重センサの処理部を用いている。しかしながら、上述のように車載用の傾斜角算出装置は安価な加速度センサを用いているため、センサ内の処理部は回路素子の個数が制限されており、処理能力が低い。このため、特許文献2の技術を車載用の傾斜角算出装置に適用しても、補正の精度が低く、特性値を十分に目標値に近づけることができない。この結果、傾斜角の算出精度が低い課題があった。   The load sensor of Patent Document 2 uses a load sensor processing unit for correction of sensitivity, offset, and temperature drift. However, as described above, since the in-vehicle tilt angle calculation device uses an inexpensive acceleration sensor, the number of circuit elements in the processing unit in the sensor is limited, and the processing capability is low. For this reason, even if the technique of Patent Document 2 is applied to an in-vehicle inclination angle calculation device, the correction accuracy is low, and the characteristic value cannot be sufficiently close to the target value. As a result, there has been a problem that the calculation accuracy of the tilt angle is low.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、処理能力の低い加速度センサを用いて、加速度センサの特性値を高い精度で補正することができる傾斜角算出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an inclination angle calculation device capable of correcting a characteristic value of an acceleration sensor with high accuracy using an acceleration sensor with low processing capability. The purpose is to do.

本発明の傾斜角算出装置は、温度を検知する温度センサと、加速度を検知する加速度検知部と、第1温度、第1温度よりも低い第2温度及び第1温度よりも高い第3温度のうちのいずれか2つの温度における加速度検知部の特性値を含む1次補正式を用いて温度センサの検知温度における特性値を補正する第1特性値補正部と、を有する加速度センサと、加速度センサと別体に構成されており、第1温度、第2温度及び第3温度のうちの1次補正式と異なる温度における特性値を含む2次補正式を用いて検知温度における特性値を補正する第2特性値補正部と、第1特性値補正部及び第2特性値補正部が補正した特性値により補正された加速度の値を用いて、水平面に対する路面の傾斜角又は路面に対する加速度センサを設けた移動体の傾斜角を算出する傾斜角算出部と、を備えるものである。   The tilt angle calculation apparatus of the present invention includes a temperature sensor that detects temperature, an acceleration detection unit that detects acceleration, a first temperature, a second temperature lower than the first temperature, and a third temperature higher than the first temperature. An acceleration sensor comprising: a first characteristic value correction unit that corrects a characteristic value at a detected temperature of the temperature sensor using a primary correction formula including a characteristic value of the acceleration detection unit at any two of the temperatures; and an acceleration sensor And the characteristic value at the detected temperature is corrected using a secondary correction formula including a characteristic value at a temperature different from the primary correction formula among the first temperature, the second temperature, and the third temperature. Using the acceleration value corrected by the second characteristic value correction unit and the characteristic value corrected by the first characteristic value correction unit and the second characteristic value correction unit, an inclination sensor of the road surface with respect to the horizontal plane or an acceleration sensor for the road surface is provided. Inclined moving body And the inclination angle calculation unit that calculates a are those comprising a.

本発明の傾斜角算出装置は、加速度センサの第1特性値補正部が1次補正式を用いて特性値を補正するとともに、加速度センサと別体に構成した第2特性値補正部が2次補正式を用いて特性値を補正する。これにより、加速度センサの処理負荷を低減し、処理能力の低い加速度センサを用いて高い精度で特性値を補正することができる。この結果、傾斜角の算出精度を向上することができる。   In the tilt angle calculation apparatus of the present invention, the first characteristic value correction unit of the acceleration sensor corrects the characteristic value using the primary correction formula, and the second characteristic value correction unit configured separately from the acceleration sensor has the secondary characteristic value. The characteristic value is corrected using a correction formula. As a result, the processing load of the acceleration sensor can be reduced, and the characteristic value can be corrected with high accuracy using an acceleration sensor with low processing capability. As a result, the calculation accuracy of the tilt angle can be improved.

本発明の実施の形態1に係る傾斜角算出装置のハードウェア構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the hardware constitutions of the inclination-angle calculation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る傾斜角算出装置の要部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part of the inclination-angle calculation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る第1特性値補正部及び第1加速度補正部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 1st characteristic value correction | amendment part and 1st acceleration correction part which concern on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る第2特性値補正部及び第2加速度補正部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 2nd characteristic value correction | amendment part and 2nd acceleration correction part which concern on Embodiment 1 of this invention. 温度に対する加速度センサの検知感度を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the detection sensitivity of the acceleration sensor with respect to temperature. 温度に対する加速度センサのオフセットを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the offset of the acceleration sensor with respect to temperature. 本発明の実施の形態2に係る第2特性値補正部及び第2加速度補正部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 2nd characteristic value correction | amendment part and 2nd acceleration correction part which concern on Embodiment 2 of this invention. 温度に対する加速度センサの検知感度を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the detection sensitivity of the acceleration sensor with respect to temperature. 温度に対する加速度センサのオフセットを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the offset of the acceleration sensor with respect to temperature. 本発明の実施の形態3に係る第1特性値補正部及び第1加速度補正部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 1st characteristic value correction | amendment part and 1st acceleration correction part which concern on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る第2特性値補正部及び第2加速度補正部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 2nd characteristic value correction | amendment part and 2nd acceleration correction part which concern on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る第1特性値補正部及び第1加速度補正部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 1st characteristic value correction | amendment part and 1st acceleration correction part which concern on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る第2特性値補正部及び第2加速度補正部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 2nd characteristic value correction | amendment part and 2nd acceleration correction part which concern on Embodiment 4 of this invention. 温度に対する加速度センサの検知感度を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the detection sensitivity of the acceleration sensor with respect to temperature. 温度に対する加速度センサのオフセットを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the offset of the acceleration sensor with respect to temperature. 本発明の実施の形態5に係る第2特性値補正部及び第2加速度補正部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the 2nd characteristic value correction | amendment part and 2nd acceleration correction part which concern on Embodiment 5 of this invention. 温度に対する加速度センサの検知感度を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the detection sensitivity of the acceleration sensor with respect to temperature. 温度に対する加速度センサのオフセットを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the offset of the acceleration sensor with respect to temperature.

実施の形態1.
図1は、傾斜角算出装置100のハードウェア構成を示す説明図である。図1に示す如く、傾斜角算出装置100は車両Aの車体に搭載されており、温度センサ1、加速度センサ2及びマイクロコントローラ(以下「マイコン」という。)3を有している。図2は、傾斜角算出装置100の要部を示すブロック図である。図1及び図2を参照して、実施の形態1の傾斜角算出装置100について説明する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a hardware configuration of the tilt angle calculation apparatus 100. As shown in FIG. 1, the tilt angle calculation device 100 is mounted on the vehicle body of a vehicle A, and includes a temperature sensor 1, an acceleration sensor 2, and a microcontroller (hereinafter referred to as “microcomputer”) 3. FIG. 2 is a block diagram illustrating a main part of the tilt angle calculation apparatus 100. With reference to FIG.1 and FIG.2, the inclination-angle calculation apparatus 100 of Embodiment 1 is demonstrated.

温度センサ1は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、サーミスタ又はサーマルダイオードなどで構成されており、加速度センサ2に隣接して配置されている。温度センサ1は、加速度センサ2の温度を検知するとともに、検知温度Tの値を加速度センサ2及びマイコン3に出力するものである。   The temperature sensor 1 is configured by, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), a thermistor, or a thermal diode, and is disposed adjacent to the acceleration sensor 2. The temperature sensor 1 detects the temperature of the acceleration sensor 2 and outputs the value of the detected temperature T to the acceleration sensor 2 and the microcomputer 3.

加速度センサ2は、例えばMEMSで構成されており、加速度検知部21、第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23を有している。   The acceleration sensor 2 is composed of, for example, MEMS, and includes an acceleration detection unit 21, a first characteristic value correction unit 22, and a first acceleration correction unit 23.

加速度検知部21は、車両Aの車体の前後方向に沿う第1軸の加速度Gxを検知するものである。また、加速度検知部21は、車両Aの車体の上下方向に沿う第2軸の加速度Gzを検知するものである。   The acceleration detector 21 detects the acceleration Gx of the first axis along the longitudinal direction of the vehicle body of the vehicle A. Further, the acceleration detector 21 detects the acceleration Gz of the second axis along the vertical direction of the vehicle body of the vehicle A.

第1特性値補正部22は、加速度センサ2に予め設定された1次補正式を用いて、温度センサ1の検知温度Tにおける加速度検知部21の特性値を補正するものである。第1特性値補正部22が補正する特性値は、温度に対して値が変化する特性値である。具体的には、例えば、加速度Gxの検知感度Sx、加速度Gzの検知感度Sz、加速度GxのオフセットOx及び加速度GzのオフセットOzである。   The first characteristic value correction unit 22 corrects the characteristic value of the acceleration detection unit 21 at the detection temperature T of the temperature sensor 1 using a primary correction formula preset in the acceleration sensor 2. The characteristic value corrected by the first characteristic value correcting unit 22 is a characteristic value whose value changes with temperature. Specifically, for example, the detection sensitivity Sx of the acceleration Gx, the detection sensitivity Sz of the acceleration Gz, the offset Ox of the acceleration Gx, and the offset Oz of the acceleration Gz.

第1加速度補正部23は、第1特性値補正部22が補正した後の検知感度S1x,S1z及びオフセットO1x,O1zの値を用いて、加速度検知部21が検知した加速度Gx,Gzの値を補正するものである。第1加速度補正部23は、補正した後の加速度G1x,G1zの値をマイコン3に出力するようになっている。   The first acceleration correction unit 23 uses the values of the detection sensitivities S1x and S1z and the offsets O1x and O1z corrected by the first characteristic value correction unit 22 to determine the values of the accelerations Gx and Gz detected by the acceleration detection unit 21. It is to correct. The first acceleration correction unit 23 outputs the corrected acceleration G1x and G1z values to the microcomputer 3.

マイコン3は、加速度センサ2と別体に構成されており、加速度センサ2の外部に設けられている。マイコン3は、第2特性値補正部31、第2加速度補正部32及び傾斜角算出部33を有している。   The microcomputer 3 is configured separately from the acceleration sensor 2 and is provided outside the acceleration sensor 2. The microcomputer 3 includes a second characteristic value correction unit 31, a second acceleration correction unit 32, and an inclination angle calculation unit 33.

第2特性値補正部31は、マイコン3に予め設定された2次補正式を用いて、温度センサ1の検知温度Tにおける加速度検知部21の特性値を補正するものである。第2特性値補正部31が補正する特性値は、温度に対して値が変化する特性値である。具体的には、例えば、加速度Gxの検知感度Sx、加速度Gzの検知感度Sz、加速度GxのオフセットOx及び加速度GzのオフセットOzである。   The second characteristic value correction unit 31 corrects the characteristic value of the acceleration detection unit 21 at the detection temperature T of the temperature sensor 1 using a secondary correction formula preset in the microcomputer 3. The characteristic value corrected by the second characteristic value correction unit 31 is a characteristic value whose value changes with temperature. Specifically, for example, the detection sensitivity Sx of the acceleration Gx, the detection sensitivity Sz of the acceleration Gz, the offset Ox of the acceleration Gx, and the offset Oz of the acceleration Gz.

第2加速度補正部32は、第2特性値補正部31が補正した後の検知感度S2x,S2z及びオフセットO2x,O2zの値を用いて、第1加速度補正部23が補正した後の値として出力した加速度G1x,G1zの値をさらに補正するものである。   The second acceleration correction unit 32 uses the values of the detection sensitivities S2x and S2z and the offsets O2x and O2z corrected by the second characteristic value correction unit 31, and outputs the values after correction by the first acceleration correction unit 23. The values of the accelerations G1x and G1z thus corrected are further corrected.

車両Aには、走行用の車輪の回転速度を検知する車輪速センサ10が搭載されている。また、車両Aには、車輪速センサ10が出力した速度信号を用いて、車両Aの走行速度Vを算出するECU(Electronic Control Unit)11が搭載されている。ECU11は、いわゆるCAN(Controller Area Network)規格又はLIN(Local Interconnect Network)規格などに基づく車載通信網を介して、算出した走行速度Vの値をマイコン3に送信するようになっている。   The vehicle A is equipped with a wheel speed sensor 10 that detects the rotational speed of a traveling wheel. Further, the vehicle A is equipped with an ECU (Electronic Control Unit) 11 that calculates the traveling speed V of the vehicle A using the speed signal output from the wheel speed sensor 10. The ECU 11 transmits the calculated value of the traveling speed V to the microcomputer 3 via an in-vehicle communication network based on a so-called CAN (Controller Area Network) standard or a LIN (Local Interconnect Network) standard.

傾斜角算出部33は、第2加速度補正部32が補正した後の加速度G2x,G2zの値と、ECUから受信した走行速度Vの値とを用いて、路面Bに対する車両Aの車体の傾斜角であるピッチング角θ2を算出するものである。傾斜角算出部33は、算出したピッチング角θ2の値を、車両Aに搭載された光軸調整装置12に出力するようになっている。   The inclination angle calculation unit 33 uses the values of the accelerations G2x and G2z corrected by the second acceleration correction unit 32 and the value of the traveling speed V received from the ECU, and the inclination angle of the vehicle body of the vehicle A with respect to the road surface B. The pitching angle θ2 is calculated as follows. The tilt angle calculation unit 33 outputs the calculated pitching angle θ2 to the optical axis adjustment device 12 mounted on the vehicle A.

温度センサ1、加速度センサ2及びマイコン3は、図示しない電子回路基板に実装されている。このようにして、傾斜角算出装置100が構成されている。   The temperature sensor 1, the acceleration sensor 2, and the microcomputer 3 are mounted on an electronic circuit board (not shown). In this way, the tilt angle calculation device 100 is configured.

次に、1次補正式について説明する。
加速度センサ2の製造者は、第1温度TC、第1温度TCよりも低い第2温度TL及び第1温度TCよりも高い第3温度THの値を設定する。第1温度TCは、例えば、傾斜角算出装置100の使用環境における常温と同等の値である。第2温度TLは、例えば、加速度センサ2の動作保証温度の下限値と同等の値である。第3温度THは、例えば、加速度センサ2の動作保証温度の上限値と同等の値である。
Next, the primary correction formula will be described.
The manufacturer of the acceleration sensor 2 sets values of the first temperature TC, the second temperature TL lower than the first temperature TC, and the third temperature TH higher than the first temperature TC. The first temperature TC is, for example, a value equivalent to normal temperature in the usage environment of the tilt angle calculation device 100. The second temperature TL is, for example, a value equivalent to the lower limit value of the operation guarantee temperature of the acceleration sensor 2. The third temperature TH is, for example, a value equivalent to the upper limit value of the operation guarantee temperature of the acceleration sensor 2.

一般に、加速度検知部21の検知感度Sは、入力値G1inに対する出力値をG1out、入力値G2inに対する出力値をG2outとすると、以下の式(4)で表される。
S=(G1out−G2out)/(G1in−G2in) (4)
In general, the detection sensitivity S of the acceleration detector 21 is expressed by the following equation (4), where G1out is the output value for the input value G1in and G2out is the output value for the input value G2in.
S = (G1out-G2out) / (G1in-G2in) (4)

加速度センサ2の製造者は、加速度センサ2を製造した後、加速度検知部21の特性値を測定する。具体的には、第1温度TCにおける加速度Gxの検知感度SCx、加速度Gzの検知感度SCz、加速度GxのオフセットOCx及び加速度GzのオフセットOCzを測定する。また、加速度センサ2を低温槽に入れて、第2温度TLにおける加速度Gxの検知感度SLx、加速度Gzの検知感度SLz、加速度GxのオフセットOLx及び加速度GzのオフセットOLzを測定する。   The manufacturer of the acceleration sensor 2 measures the characteristic value of the acceleration detector 21 after manufacturing the acceleration sensor 2. Specifically, the acceleration Gx detection sensitivity SCx, the acceleration Gz detection sensitivity SCz, the acceleration Gx offset OCx, and the acceleration Gz offset OCz at the first temperature TC are measured. Further, the acceleration sensor 2 is placed in a low temperature bath, and the acceleration Gx detection sensitivity SLx, the acceleration Gz detection sensitivity SLz, the acceleration Gx offset OLx, and the acceleration Gz offset OLz at the second temperature TL are measured.

加速度センサ2の製造者は、第1温度TC、第2温度TL、検知感度SCx,SCz,SLx,SLz及びオフセットOCx,OCz,OLx,OLzの値を、加速度センサ2の図示しない記憶部に記憶させる。また、加速度センサ2の製造者は、以下の式(5)〜式(8)を1次補正式として加速度センサ2に設定する。式(5)〜式(8)は、いずれも温度Tの一次関数として表された式である。
S1x=SCx+(SLx−SCx)×(T−TC)/(TL−TC) (5)
S1z=SCz+(SLz−SCz)×(T−TC)/(TL−TC) (6)
O1x=OCx+(OLx−OCx)×(T−TC)/(TL−TC) (7)
O1z=OCz+(OLz−OCz)×(T−TC)/(TL−TC) (8)
The manufacturer of the acceleration sensor 2 stores the values of the first temperature TC, the second temperature TL, the detection sensitivities SCx, SCz, SLx, SLz and the offsets OCx, OCz, OLx, OLz in a storage unit (not shown) of the acceleration sensor 2. Let The manufacturer of the acceleration sensor 2 sets the following formulas (5) to (8) in the acceleration sensor 2 as primary correction formulas. Expressions (5) to (8) are expressions expressed as linear functions of the temperature T.
S1x = SCx + (SLx−SCx) × (T−TC) / (TL−TC) (5)
S1z = SCz + (SLz−SCz) × (T−TC) / (TL−TC) (6)
O1x = OCx + (OLx−OCx) × (T−TC) / (TL−TC) (7)
O1z = OCz + (OLz−OCz) × (T−TC) / (TL−TC) (8)

次に、2次補正式について説明する。
傾斜角算出装置100の製造者は、温度センサ1、加速度センサ2及びマイコン3を電子回路基板に実装することで、傾斜角算出装置100を組み立てる。次いで、傾斜角算出装置100の製造者は、加速度検知部21の特性値を測定する。具体的には、第1温度TCにおける加速度Gxの検知感度SCx、加速度Gzの検知感度SCz、加速度GxのオフセットOCx及び加速度GzのオフセットOCzを測定する。また、傾斜角算出装置100を高温槽に入れて、第3温度THにおける加速度Gxの検知感度SHx、加速度Gzの検知感度SHz、加速度GxのオフセットOHx及び加速度GzのオフセットOHzを測定する。
Next, the secondary correction formula will be described.
The manufacturer of the tilt angle calculation device 100 assembles the tilt angle calculation device 100 by mounting the temperature sensor 1, the acceleration sensor 2, and the microcomputer 3 on the electronic circuit board. Next, the manufacturer of the tilt angle calculation device 100 measures the characteristic value of the acceleration detection unit 21. Specifically, the acceleration Gx detection sensitivity SCx, the acceleration Gz detection sensitivity SCz, the acceleration Gx offset OCx, and the acceleration Gz offset OCz at the first temperature TC are measured. In addition, the tilt angle calculation device 100 is placed in a high-temperature bath, and the acceleration Gx detection sensitivity SHx, the acceleration Gz detection sensitivity SHz, the acceleration Gx offset OHx, and the acceleration Gz offset OHz at the third temperature TH are measured.

傾斜角算出装置100の製造者は、第1温度TC、第3温度TH、検知感度SCx,SCz,SHx,SHz及びオフセットOCx,OCz,OHx,OHzの値を、マイコン3の図示しない記憶部に記憶させる。また、傾斜角算出装置100の製造者は、以下の式(9)〜式(12)を2次補正式としてマイコン3に設定する。式(9)〜式(12)は、いずれも温度Tの一次関数として表された式である。
S2x=SCx+(SHx−SCx)×(T−TC)/(TH−TC) (9)
S2z=SCz+(SHz−SCz)×(T−TC)/(TH−TC) (10)
O2x=OCx+(OHx−OCx)×(T−TC)/(TH−TC) (11)
O2z=OCz+(OHz−OCz)×(T−TC)/(TH−TC) (12)
The manufacturer of the tilt angle calculation device 100 stores the values of the first temperature TC, the third temperature TH, the detection sensitivities SCx, SCz, SHx, SHz and the offsets OCx, OCz, OHx, OHz in a storage unit (not shown) of the microcomputer 3. Remember. Further, the manufacturer of the tilt angle calculation apparatus 100 sets the following formulas (9) to (12) in the microcomputer 3 as secondary correction formulas. Expressions (9) to (12) are expressions expressed as linear functions of the temperature T.
S2x = SCx + (SHx-SCx) * (T-TC) / (TH-TC) (9)
S2z = SCz + (SHz−SCz) × (T−TC) / (TH−TC) (10)
O2x = OCx + (OHx-OCx) * (T-TC) / (TH-TC) (11)
O2z = OCz + (OHz−OCz) × (T−TC) / (TH−TC) (12)

次に、図3のフローチャートを参照して、第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23の動作について説明する。
まず、ステップST1にて、第1特性値補正部22は、温度センサ1から検知温度Tの値を取得する。また、ステップST2にて、第1加速度補正部23は、加速度検知部21が検知した加速度Gx,Gzの値を取得する。第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23は、加速度センサ2に電力が供給されている間、ステップST1,ST2の処理を所定の時間間隔(例えば0.1秒間隔)で繰り返す。
Next, operations of the first characteristic value correction unit 22 and the first acceleration correction unit 23 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step ST <b> 1, the first characteristic value correction unit 22 acquires the value of the detected temperature T from the temperature sensor 1. In step ST <b> 2, the first acceleration correction unit 23 acquires values of accelerations Gx and Gz detected by the acceleration detection unit 21. The first characteristic value correction unit 22 and the first acceleration correction unit 23 repeat the processes of steps ST1 and ST2 at predetermined time intervals (for example, at intervals of 0.1 seconds) while power is supplied to the acceleration sensor 2.

次いで、ステップST3にて、第1特性値補正部22は、式(5)の1次補正式を用いて、検知温度Tにおける加速度検知部21の検知感度Sxを補正する。同様に、ステップST4にて、第1特性値補正部22は、式(6)の1次補正式を用いて、検知温度Tにおける加速度検知部21の検知感度Szを補正する。ステップST5にて、第1特性値補正部22は、式(7)の1次補正式を用いて、検知温度Tにおける加速度検知部21のオフセットOxを補正する。ステップST6にて、第1特性値補正部22は、式(8)の1次補正式を用いて、検知温度Tにおける加速度検知部21のオフセットOzを補正する。   Next, in step ST3, the first characteristic value correction unit 22 corrects the detection sensitivity Sx of the acceleration detection unit 21 at the detection temperature T using the primary correction formula of Formula (5). Similarly, in Step ST4, the first characteristic value correction unit 22 corrects the detection sensitivity Sz of the acceleration detection unit 21 at the detection temperature T using the primary correction formula of Formula (6). In step ST5, the first characteristic value correction unit 22 corrects the offset Ox of the acceleration detection unit 21 at the detection temperature T using the primary correction formula of Formula (7). In step ST6, the first characteristic value correction unit 22 corrects the offset Oz of the acceleration detection unit 21 at the detection temperature T using the primary correction formula of Formula (8).

次いで、ステップST7にて、第1加速度補正部23は、ステップST3〜ST6で第1特性値補正部22が補正した検知感度S1x,S1z及びオフセットO1x,O1zの値を用いて、ステップST2で取得した加速度Gx,Gzの値を補正する。このとき、第1加速度補正部23は、以下の式(13)及び式(14)を用いて加速度Gx,Gzの値を補正する。第1加速度補正部23は、補正前の加速度Gx,Gyを補正した後の加速度G1x,G1zの値をマイコン3に出力する。
G1x=(Gx−O1x)/S1x (13)
G1z=(Gz−O1z)/S1z (14)
Next, in step ST7, the first acceleration correction unit 23 obtains in step ST2 using the detection sensitivities S1x and S1z and the offsets O1x and O1z corrected by the first characteristic value correction unit 22 in steps ST3 to ST6. The values of the accelerations Gx and Gz are corrected. At this time, the first acceleration correction unit 23 corrects the values of the accelerations Gx and Gz using the following equations (13) and (14). The first acceleration correction unit 23 outputs the values of the accelerations G1x and G1z after correcting the accelerations Gx and Gy before correction to the microcomputer 3.
G1x = (Gx−O1x) / S1x (13)
G1z = (Gz-O1z) / S1z (14)

次に、図4のフローチャートを参照して、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32の動作について説明する。
まず、ステップST11にて、第2特性値補正部31は、温度センサ1から検知温度Tの値を取得する。また、ステップST12にて、第2加速度補正部32は、第1加速度補正部23が出力した加速度G1x,G1zの値を取得する。第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32は、マイコン3に電力が供給されている間、ステップST11,ST12の処理を所定の時間間隔(例えば0.1秒間隔)で繰り返す。
Next, operations of the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step ST <b> 11, the second characteristic value correction unit 31 acquires the value of the detected temperature T from the temperature sensor 1. In step ST12, the second acceleration correction unit 32 acquires the values of the accelerations G1x and G1z output from the first acceleration correction unit 23. The second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 repeat the processes of steps ST11 and ST12 at predetermined time intervals (for example, at intervals of 0.1 seconds) while power is supplied to the microcomputer 3.

次いで、ステップST13にて、第2特性値補正部31は、ステップST11で取得した検知温度Tが第1温度TC未満であるか否かを判定する。検知温度Tが第1温度TC以上である場合(ステップST13“NO”)、ステップST14にて、第2特性値補正部31は、式(9)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける加速度検知部21の検知感度Sxを補正する。同様に、ステップST15にて、第2特性値補正部31は、式(10)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける加速度検知部21の検知感度Szを補正する。ステップST16にて、第2特性値補正部31は、式(11)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける加速度検知部21のオフセットOxを補正する。ステップST17にて、第2特性値補正部31は、式(12)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける加速度検知部21のオフセットOzを補正する。   Next, in step ST13, the second characteristic value correction unit 31 determines whether or not the detected temperature T acquired in step ST11 is lower than the first temperature TC. When the detected temperature T is equal to or higher than the first temperature TC (step ST13 “NO”), in step ST14, the second characteristic value correction unit 31 uses the secondary correction formula of formula (9) to detect the detected temperature T. The detection sensitivity Sx of the acceleration detection unit 21 is corrected. Similarly, in step ST15, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sz of the acceleration detection unit 21 at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (10). In step ST16, the second characteristic value correcting unit 31 corrects the offset Ox of the acceleration detecting unit 21 at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (11). In step ST <b> 17, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Oz of the acceleration detection unit 21 at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (12).

次いで、ステップST18にて、第2加速度補正部32は、ステップST14〜ST17で第2特性値補正部31が補正した検知感度S2x,S2z及びオフセットO2x,O2zの値を用いて、ステップST12で取得した加速度G1x,G1zの値を補正する。このとき、第2加速度補正部32は、以下の式(15)及び式(16)を用いて加速度Gx,Gzの値を補正する。
G2x=(G1x−O2x)/S2x (15)
G2z=(G1z−O2z)/S2z (16)
Next, in step ST18, the second acceleration correction unit 32 acquires in step ST12 using the detection sensitivities S2x and S2z and the offsets O2x and O2z corrected by the second characteristic value correction unit 31 in steps ST14 to ST17. The values of the accelerations G1x and G1z are corrected. At this time, the second acceleration correction unit 32 corrects the values of the accelerations Gx and Gz using the following equations (15) and (16).
G2x = (G1x-O2x) / S2x (15)
G2z = (G1z-O2z) / S2z (16)

一方、検知温度Tが第1温度TC未満である場合(ステップST13“YES”)、第2特性値補正部31は、その旨を第2特性値補正部31に通知する。ステップST19にて、第2特性値補正部31は、以下の式(17)及び式(18)に示す如く、第1加速度補正部23が出力した加速度G1x,G1zの値を加速度G2x,G2zの値に設定する。
G2x=G1x (17)
G2z=G1z (18)
On the other hand, when the detected temperature T is lower than the first temperature TC (step ST13 “YES”), the second characteristic value correction unit 31 notifies the second characteristic value correction unit 31 to that effect. In step ST19, as shown in the following formulas (17) and (18), the second characteristic value correction unit 31 uses the acceleration G1x and G1z values output by the first acceleration correction unit 23 as the accelerations G2x and G2z. Set to value.
G2x = G1x (17)
G2z = G1z (18)

次に、傾斜角算出部33がピッチング角θ2を算出する処理の一例について説明する。
傾斜角算出部33は、車両Aの走行速度Vの値を0と比較して、車両Aが停車しているか否かを判定する。車両Aが停車している場合、傾斜角算出部33は、第2加速度補正部32が補正した加速度G2x,G2zの値を用いて、路面勾配角θ1とピッチング角θ2との合計値θ1+θ2を算出する。このとき、傾斜角算出部33は、以下の式(19)又は式(20)を用いて合計値θ1+θ2を算出する。
θ1+θ2=sin−1(−G2x/g) (19)
θ1+θ2=cos−1(−G2z/g) (20)
Next, an example of processing in which the tilt angle calculation unit 33 calculates the pitching angle θ2 will be described.
The inclination angle calculation unit 33 compares the value of the traveling speed V of the vehicle A with 0 and determines whether or not the vehicle A is stopped. When the vehicle A is stopped, the inclination angle calculation unit 33 calculates the total value θ1 + θ2 of the road surface gradient angle θ1 and the pitching angle θ2 using the acceleration G2x and G2z values corrected by the second acceleration correction unit 32. To do. At this time, the inclination angle calculation unit 33 calculates the total value θ1 + θ2 using the following formula (19) or formula (20).
θ1 + θ2 = sin −1 (−G2x / g) (19)
θ1 + θ2 = cos −1 (−G2z / g) (20)

一般に、車両Aが停車している場合、路面勾配角θ1は変化せずに一定である。傾斜角算出部33は、算出した合計値θ1+θ2から周知の手法にて停車前に算出して記憶済の一定値である路面勾配角θ1の値を減ずることでピッチング角θ2を算出する。傾斜角算出部33は、算出したピッチング角θ2の値を光軸調整装置12に出力する。   In general, when the vehicle A is stopped, the road surface gradient angle θ1 is constant without changing. The inclination angle calculation unit 33 calculates the pitching angle θ2 by subtracting the value of the road surface gradient angle θ1, which is a constant value stored and calculated from the calculated total value θ1 + θ2 before stopping using a known method. The tilt angle calculation unit 33 outputs the calculated pitching angle θ2 to the optical axis adjustment device 12.

光軸調整装置12は、傾斜角算出部33が出力したピッチング角θ2の値を用いて、路面Bに対するヘッドライトの光軸角度を調整する。これにより、車両Aへの搭乗者の搭乗及び荷物の積載に関わらず、路面Bに対するヘッドライトの光軸角度を一定の角度に保つことができる。   The optical axis adjustment device 12 adjusts the optical axis angle of the headlight with respect to the road surface B using the value of the pitching angle θ2 output from the inclination angle calculation unit 33. Thereby, the optical axis angle of the headlight with respect to the road surface B can be maintained at a constant angle regardless of the passenger boarding the vehicle A and loading the luggage.

次に、図5及び図6の特性図を参照して、1次補正式及び2次補正式を用いた補正の効果について説明する。
図5(a)は、温度に対する加速度検知部21の検知感度を示す特性図である。加速度検知部21は、検知感度の値が1に近いほど入力値と出力値が近くなり、理想的な状態となる。しかしながら、図5(a)に示す如く、加速度検知部21は温度が高くなるにつれて検知感度の値が次第に大きくなる特性を有しており、温度が高いほど検知感度の値が1から離れている。
Next, the effect of correction using the primary correction formula and the secondary correction formula will be described with reference to the characteristic diagrams of FIGS.
FIG. 5A is a characteristic diagram showing the detection sensitivity of the acceleration detector 21 with respect to temperature. The acceleration detection unit 21 is in an ideal state because the input value and the output value are closer as the detection sensitivity value is closer to 1. However, as shown in FIG. 5A, the acceleration detector 21 has a characteristic that the detection sensitivity value gradually increases as the temperature increases. The detection sensitivity value increases from 1 as the temperature increases. .

図5(b)は、図5(а)に示す検知感度を式(5)及び式(6)の1次補正式により補正した検知感度を示す特性図である。式(5)及び式(6)の1次補正式による補正は、図5(a)に示す第2温度TLにおける検知感度と第1温度TCにおける検知感度との間を一次関数で近似した直線Dの値を1に近づける補正である。1次補正式による補正の結果、図5(b)に示す如く、第2温度TL〜第1温度TCの温度領域に亘って検知感度の値が概ね1になる。   FIG. 5B is a characteristic diagram showing the detection sensitivity obtained by correcting the detection sensitivity shown in FIG. 5A by the primary correction formulas of the equations (5) and (6). The correction by the primary correction equation of the equations (5) and (6) is a straight line approximating a linear function between the detection sensitivity at the second temperature TL and the detection sensitivity at the first temperature TC shown in FIG. This is a correction to bring the value of D close to 1. As a result of the correction by the primary correction formula, the value of the detection sensitivity becomes approximately 1 over the temperature range from the second temperature TL to the first temperature TC as shown in FIG.

図5(c)は、図5(b)に示す検知感度を式(9)及び式(10)の2次補正式により補正した検知感度を示す特性図である。式(9)及び式(10)の2次補正式による補正は、図5(b)に示す第1温度TCにおける検知感度と第3温度THにおける検知感度との間を一次関数で近似した直線Eの値を1に近づける補正である。2次補正式による補正の結果、図5(c)に示す如く、第1温度TC〜第3温度THの温度領域に亘って検知感度の値が概ね1になる。すなわち、1次補正式及び2次補正式による補正の結果、第2温度TL〜第3温度THの温度領域に亘って検知感度の値が概ね1になる。   FIG. 5C is a characteristic diagram showing the detection sensitivity obtained by correcting the detection sensitivity shown in FIG. 5B by the secondary correction formulas of the equations (9) and (10). The correction by the quadratic correction formulas of the equations (9) and (10) is a straight line approximating a linear function between the detection sensitivity at the first temperature TC and the detection sensitivity at the third temperature TH shown in FIG. This is a correction to bring the value of E close to 1. As a result of the correction by the secondary correction formula, as shown in FIG. 5C, the value of the detection sensitivity becomes approximately 1 over the temperature range from the first temperature TC to the third temperature TH. That is, as a result of the correction using the primary correction formula and the secondary correction formula, the value of the detection sensitivity is approximately 1 over the temperature range from the second temperature TL to the third temperature TH.

実施の形態1の傾斜角算出装置100は、まず、第1特性値補正部22が1次補正式を用いて検知感度Sx,Szを補正する。次いで、第1加速度補正部23が、第1特性値補正部22で補正した検知感度S1x,S1zを用いて、加速度検知部21で検知した加速度Gx,Gzを補正する。次いで、温度センサ1の検知温度Tが第1温度TC以上である場合、第2特性値補正部31が2次補正式を用いて検知感度Sx,Szを補正する。次いで、第2加速度補正部32が、第2特性値補正部31で補正した検知感度S1x,S1zを用いて、第1加速度補正部23で出力した加速度G1x,G1zをさらに補正する。この結果、最終的に傾斜角算出部33がピッチング角θ2の算出に用いる加速度G2x,G2zは、加速度検知部21の検知感度Sx,Szを図5(c)に示す検知感度に補正した状態の加速度と同等の値になる。   In the tilt angle calculation apparatus 100 according to the first embodiment, first, the first characteristic value correction unit 22 corrects the detection sensitivities Sx and Sz using a primary correction formula. Next, the first acceleration correction unit 23 corrects the accelerations Gx and Gz detected by the acceleration detection unit 21 using the detection sensitivities S1x and S1z corrected by the first characteristic value correction unit 22. Next, when the detected temperature T of the temperature sensor 1 is equal to or higher than the first temperature TC, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivities Sx and Sz using a secondary correction formula. Next, the second acceleration correction unit 32 further corrects the accelerations G1x and G1z output by the first acceleration correction unit 23 using the detection sensitivities S1x and S1z corrected by the second characteristic value correction unit 31. As a result, the accelerations G2x and G2z finally used by the inclination angle calculation unit 33 to calculate the pitching angle θ2 are in a state in which the detection sensitivities Sx and Sz of the acceleration detection unit 21 are corrected to the detection sensitivities shown in FIG. It becomes a value equivalent to acceleration.

ここで、傾斜角算出装置100は、加速度センサ2の第1特性値補正部22が1次補正式による補正のみを実行する。また、1次補正式を用いて補正しきれない誤差成分は、マイコン3の第2特性値補正部31が2次補正式を用いて補正する。一般に、車載用の傾斜角算出装置100においては、加速度センサ2は価格を抑えるために処理能力が低い一方、マイコン3は傾斜角算出部33などの機能を実現するために加速度センサ2よりも高い処理能力を有している。2次補正式による補正をマイコン3で実行する構成により、特許文献2のように3つの温度における補正処理の全てをセンサ内で実行する構成と比較して、加速度センサ2の処理負荷を低減することができる。この結果、処理能力の低い安価な加速度センサ2を用いて、検知感度を高精度に補正することができる。   Here, in the tilt angle calculation device 100, the first characteristic value correction unit 22 of the acceleration sensor 2 executes only correction using the primary correction formula. Further, the second characteristic value correction unit 31 of the microcomputer 3 corrects an error component that cannot be corrected using the primary correction formula, using the secondary correction formula. In general, in the in-vehicle inclination angle calculation device 100, the acceleration sensor 2 has a low processing capability in order to reduce the price, while the microcomputer 3 is higher than the acceleration sensor 2 in order to realize functions such as the inclination angle calculation unit 33. Has processing capacity. The configuration in which the microcomputer 3 performs the correction using the secondary correction formula reduces the processing load on the acceleration sensor 2 as compared to the configuration in which all the correction processes at three temperatures are performed in the sensor as in Patent Document 2. be able to. As a result, it is possible to correct the detection sensitivity with high accuracy by using an inexpensive acceleration sensor 2 having a low processing capability.

図6(a)は、温度に対する加速度検知部21のオフセットを示す特性図である。加速度検知部21は、オフセットの値が0に近いほど入力値と出力値が近くなり、理想的な状態となる。しかしながら、図6(a)に示す如く、加速度検知部21は温度が高くなるにつれてオフセットの値が次第に大きくなる特性を有しており、温度が高いほどオフセットの値が0から離れている。   FIG. 6A is a characteristic diagram showing an offset of the acceleration detector 21 with respect to temperature. The acceleration detection unit 21 is in an ideal state because the input value and the output value are closer as the offset value is closer to zero. However, as shown in FIG. 6A, the acceleration detector 21 has a characteristic that the offset value gradually increases as the temperature rises, and the offset value departs from 0 as the temperature rises.

図6(b)は、図6(а)に示すオフセットを式(7)及び式(8)の1次補正式により補正したオフセットを示す特性図である。図6(c)は、図6(b)に示すオフセットを式(11)及び式(12)の2次補正式により補正したオフセットを示す特性図である。1次補正式及び2次補正式によるオフセットの補正は、図5に示す検知感度の補正と同様であり、説明は省略する。傾斜角算出装置100は、処理能力の低い安価な加速度センサ2を用いて、オフセットを高精度に補正することができる。   FIG. 6B is a characteristic diagram showing the offset obtained by correcting the offset shown in FIG. 6A by the primary correction formulas of the equations (7) and (8). FIG. 6C is a characteristic diagram showing the offset obtained by correcting the offset shown in FIG. 6B by the secondary correction formulas of the equations (11) and (12). The offset correction by the primary correction formula and the secondary correction formula is the same as the correction of the detection sensitivity shown in FIG. The tilt angle calculation apparatus 100 can correct the offset with high accuracy by using an inexpensive acceleration sensor 2 having a low processing capability.

なお、車両Aが一定速度で走行している場合、傾斜角算出部33は、ピッチング角θ2に代えて、水平面Cに対する路面Bの傾斜角である路面勾配角θ1を算出する。一般に、車両Aが一定速度で走行している場合、ピッチング角θ2は変化せずに一定である。傾斜角算出部33は、算出した合計傾斜角θの値から一定値であるピッチング角θ2の値を減ずることで路面勾配角θ1を算出する。傾斜角算出部33は、算出した路面勾配角θ1の値を、車両Aに搭載された図示しないナビゲーション装置及び姿勢制御装置に出力する。ナビゲーション装置は、傾斜角算出部33が出力した路面勾配角θ1の値を、車両Aの旋回角度及び現在位置を示す情報の補正に用いる。姿勢制御装置は、傾斜角算出部33が出力した路面勾配角θ1の値を、車両Aの坂道発進補助に用いる。   When the vehicle A is traveling at a constant speed, the inclination angle calculation unit 33 calculates a road surface gradient angle θ1 that is an inclination angle of the road surface B with respect to the horizontal plane C, instead of the pitching angle θ2. In general, when the vehicle A is traveling at a constant speed, the pitching angle θ2 is constant without changing. The inclination angle calculation unit 33 calculates the road surface gradient angle θ1 by subtracting a constant value of the pitching angle θ2 from the calculated value of the total inclination angle θ. The inclination angle calculation unit 33 outputs the calculated value of the road surface gradient angle θ1 to a navigation device and a posture control device (not shown) mounted on the vehicle A. The navigation device uses the value of the road surface gradient angle θ1 output from the inclination angle calculation unit 33 to correct the information indicating the turning angle and the current position of the vehicle A. The attitude control device uses the value of the road surface gradient angle θ1 output from the inclination angle calculation unit 33 to assist the vehicle A in starting the hill.

また、1次補正式は、第1温度TC、第2温度TL及び第3温度THのうちのいずれか2つの温度における特性値を用いて検知温度Tにおける特性値を補正するものであればよく、式(5)〜式(8)に限定されるものではない。また、2次補正式は、1次補正式と異なる温度における特性値を用いて、1次補正式により補正しきれない誤差成分を補正するものであれば良く、式(9)〜式(12)に限定されるものではない。   The primary correction equation may be any one that corrects the characteristic value at the detected temperature T using the characteristic value at any two of the first temperature TC, the second temperature TL, and the third temperature TH. The formulas (5) to (8) are not limited. The secondary correction equation may be any equation that corrects an error component that cannot be corrected by the primary correction equation using characteristic values at a temperature different from that of the primary correction equation. Equations (9) to (12) ) Is not limited to.

また、第1温度TC、第2温度TL及び第3温度THは、それぞれ1つの温度を示す値に限定されるものではない。第1温度TC、第2温度TL及び第3温度THにそれぞれ複数の値を設定したものでも良い。または、それぞれ所定の幅を有する温度領域を示す値であっても良い。実施の形態1では、1次補正式及び2次補正式での近似を温度2点に対する特性値に基づく一次関数近似で説明したが、3点以上の温度に対する特性値に対し、最小二乗法を用いて決定した係数を用いることより近似誤差を改善することもできる。   Further, the first temperature TC, the second temperature TL, and the third temperature TH are not limited to values indicating one temperature, respectively. A plurality of values may be set for the first temperature TC, the second temperature TL, and the third temperature TH, respectively. Alternatively, it may be a value indicating a temperature region having a predetermined width. In the first embodiment, the approximation by the primary correction equation and the quadratic correction equation has been described by the linear function approximation based on the characteristic values for two temperatures. However, the least square method is applied to the characteristic values for three or more temperatures. The approximation error can also be improved by using the coefficient determined by use.

また、マイコン3は、複数個のマイコンで構成されたものであっても良い。例えば、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32が第1マイコンで構成され、傾斜角算出部33が第1マイコンと別体の第2マイコンで構成されたものであっても良い。少なくとも、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32を加速度センサ2と別体のマイコンで構成することで、処理能力の低い安価な加速度センサ2を用いて特性値を高精度に補正することができる。   The microcomputer 3 may be composed of a plurality of microcomputers. For example, the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 may be configured by a first microcomputer, and the tilt angle calculation unit 33 may be configured by a second microcomputer separate from the first microcomputer. . At least the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 are configured by a microcomputer separate from the acceleration sensor 2 so that the characteristic value can be corrected with high accuracy using an inexpensive acceleration sensor 2 with low processing capability. can do.

また、温度センサ1は、加速度センサ2と一体のMEMSにより構成されたものであっても良い。これにより、加速度センサ2の温度をより正確に検知することができる。   Further, the temperature sensor 1 may be configured by MEMS integrated with the acceleration sensor 2. Thereby, the temperature of the acceleration sensor 2 can be detected more accurately.

また、加速度センサ2は2軸の加速度センサに限定されるものではない。車両Aの車体の前後方向に沿う第1軸の加速度Gx及び上下方向に沿う第2軸の加速度Gzに加えて、左右方向に沿う第3軸の加速度Gyを検知する3軸の加速度センサであっても良い。この場合、第1特性値補正部22及び第2特性値補正部31は、3軸のそれぞれにおける特性値を補正する。   The acceleration sensor 2 is not limited to a biaxial acceleration sensor. This is a three-axis acceleration sensor that detects a third-axis acceleration Gy along the left-right direction in addition to a first-axis acceleration Gx along the front-rear direction of the vehicle body of the vehicle A and a second-axis acceleration Gz along the up-down direction. May be. In this case, the first characteristic value correction unit 22 and the second characteristic value correction unit 31 correct the characteristic values in each of the three axes.

また、第1特性値補正部22及び第2特性値補正部31が補正する特性値は、温度に対して値が変化するものであれば良く、検知感度及びオフセットに限定されるものではない。補正対象の特性値は、例えば、加速度検知部21の入力に対する出力の遅延時間(いわゆる「遅延特性」)の値であっても良い。または、加速度検知部21は一般に周波数に対する出力値の特性(いわゆる「周波数特性」)がローパスフィルタと同様な特性を有するものであり、このローパスフィルタの遮断周波数の値であっても良い。   In addition, the characteristic values corrected by the first characteristic value correction unit 22 and the second characteristic value correction unit 31 are not limited to detection sensitivity and offset as long as the values change with respect to temperature. The characteristic value to be corrected may be, for example, a value of an output delay time (so-called “delay characteristic”) with respect to the input of the acceleration detection unit 21. Alternatively, the acceleration detection unit 21 generally has a characteristic of an output value with respect to frequency (so-called “frequency characteristic”) similar to that of a low-pass filter, and may be a cutoff frequency value of the low-pass filter.

また、傾斜角算出装置100を搭載する移動体は、車両Aに限定されるものではない。路面勾配角θ1又はピッチング角θ2を制御に用いるものであれば、車両、鉄道又は航空機等を含む如何なる移動体に搭載されたものであっても良い。   In addition, the moving body on which the tilt angle calculation device 100 is mounted is not limited to the vehicle A. As long as the road surface gradient angle θ1 or the pitching angle θ2 is used for control, the vehicle may be mounted on any moving body including a vehicle, a railroad, an aircraft, or the like.

以上のように、実施の形態1の傾斜角算出装置100は、温度を検知する温度センサ1と、加速度Gx,Gzを検知する加速度検知部21と、第1温度TC、第1温度TCよりも低い第2温度TL及び第1温度TCよりも高い第3温度THのうちのいずれか2つの温度における加速度検知部21の特性値を含む1次補正式を用いて温度センサ1の検知温度Tにおける特性値を補正する第1特性値補正部22と、を有する加速度センサ2と、加速度センサ2と別体に構成されており、第1温度TC、第2温度TL及び第3温度THのうちの1次補正式と異なる温度における特性値を含む2次補正式を用いて検知温度Tにおける特性値を補正する第2特性値補正部31と、第1特性値補正部22及び第2特性値補正部31が補正した特性値により補正された加速度G2x,G2zの値を用いて、水平面Cに対する路面Bの傾斜角(路面勾配角θ1)又は路面Bに対する加速度センサ2を搭載した車両Aの傾斜角(ピッチング角θ2)を算出する傾斜角算出部33とを備える。加速度センサ2では1次補正式による補正のみを行い、2次補正式による補正は加速度センサ2の外部で実行することで、処理能力の低い安価な加速度センサ2を用いて、特性値を高精度に補正することができる。この結果、路面勾配角θ1及びピッチング角θ2の算出精度を向上することができる。   As described above, the tilt angle calculation apparatus 100 according to the first embodiment is more than the temperature sensor 1 that detects temperature, the acceleration detection unit 21 that detects accelerations Gx and Gz, the first temperature TC, and the first temperature TC. At the detected temperature T of the temperature sensor 1 using the primary correction formula including the characteristic value of the acceleration detector 21 at any two of the lower second temperature TL and the third temperature TH higher than the first temperature TC. The acceleration sensor 2 having a first characteristic value correction unit 22 that corrects the characteristic value, and the acceleration sensor 2 are configured separately from the first temperature TC, the second temperature TL, and the third temperature TH. A second characteristic value correction unit 31 that corrects a characteristic value at the detected temperature T using a secondary correction expression including a characteristic value at a temperature different from the primary correction expression, a first characteristic value correction unit 22, and a second characteristic value correction Depending on the characteristic value corrected by the unit 31 Using the corrected acceleration G2x and G2z values, the inclination angle of the road surface B with respect to the horizontal plane C (road surface gradient angle θ1) or the inclination angle of the vehicle A equipped with the acceleration sensor 2 with respect to the road surface B (pitching angle θ2) is calculated. And an inclination angle calculation unit 33. The acceleration sensor 2 performs only the correction by the primary correction formula, and the correction by the secondary correction formula is executed outside the acceleration sensor 2, so that the characteristic value can be obtained with high accuracy by using an inexpensive acceleration sensor 2 having a low processing capability. Can be corrected. As a result, the calculation accuracy of the road surface gradient angle θ1 and the pitching angle θ2 can be improved.

また、第2特性値補正部31は、加速度センサ2の外部に設けたマイコン3により構成されている。一般に、傾斜角算出装置100のマイコン3は、傾斜角算出部33などの機能を実現するために高い処理能力を有している。第2特性値補正部31をマイコン3に設けることで、複雑な2次補正式を用いた補正を行うことができる。   Further, the second characteristic value correction unit 31 is configured by a microcomputer 3 provided outside the acceleration sensor 2. In general, the microcomputer 3 of the tilt angle calculation apparatus 100 has a high processing capability in order to realize functions such as the tilt angle calculation unit 33. By providing the second characteristic value correction unit 31 in the microcomputer 3, it is possible to perform correction using a complicated secondary correction equation.

また、第2温度TLの値は、加速度センサ2の動作保証温度の下限値に設定し、第3温度THの値は、加速度センサ2の動作保証温度の上限値に設定している。これにより、加速度センサ2の動作保証温度のほぼ全域に亘って加速度検知部21の特性値を補正することができる。   Further, the value of the second temperature TL is set to the lower limit value of the operation guarantee temperature of the acceleration sensor 2, and the value of the third temperature TH is set to the upper limit value of the operation guarantee temperature of the acceleration sensor 2. As a result, the characteristic value of the acceleration detector 21 can be corrected over almost the entire guaranteed operating temperature of the acceleration sensor 2.

一般に、第2温度TLにおける特性値の測定は、密閉した低温槽内で行われる。検査対象物を交換する際、低温槽の開閉により空気中の湿気が低温槽内に流入し、槽内に結露が発生するため、一定の開閉回数ごとに設備メンテナンスの時間が必要となる。このため、1度の開閉で測定できる対象物の個数が少ない場合には、1個あたりのメンテナンス費用の割合が増加する。加速度センサ2単体の状態では、サイズが小さく低温槽内での特性値測定を1度で行える個数が多い一方、傾斜角算出装置100を組み立てた状態では、サイズが大きく低温槽内で1度に測定できる個数が制限される。1次補正式は、第1温度TC及び第2温度TLにおける特性値を含み、2次補正式は、第1温度TC及び第3温度THにおける特性値を含む構成とすることで、特性値の測定を加速度センサ2単体の状態で行うことができる。この結果、1度に特性値を測定できる個数を増やすことで、メンテナンス回数を減らし、傾斜角算出装置100の製造コストを低減することができる。   In general, the measurement of the characteristic value at the second temperature TL is performed in a closed low-temperature bath. When the inspection object is exchanged, moisture in the air flows into the low-temperature tank due to opening and closing of the low-temperature tank, and condensation occurs in the tank, so that equipment maintenance time is required every certain number of times of opening and closing. For this reason, when the number of objects that can be measured by one opening and closing is small, the ratio of maintenance cost per piece increases. In the state of the acceleration sensor 2 alone, the size is small and the number of characteristic values that can be measured in the low-temperature chamber is large. However, in the state where the tilt angle calculation device 100 is assembled, the size is large and the characteristic value is measured once in the low-temperature chamber. The number that can be measured is limited. The primary correction formula includes the characteristic values at the first temperature TC and the second temperature TL, and the secondary correction formula includes the characteristic values at the first temperature TC and the third temperature TH. Measurement can be performed in the state of the acceleration sensor 2 alone. As a result, by increasing the number of characteristic values that can be measured at a time, the number of maintenance can be reduced, and the manufacturing cost of the tilt angle calculation apparatus 100 can be reduced.

また、特性値は、加速度検知部21のオフセット、検知感度、遅延特性及び遮断周波数のうちの少なくとも1つの値である。温度に対して変化する特性値であれば、如何なる特性値を補正するものであっても、路面勾配角θ1及びピッチング角θ2の算出精度を向上することができる。   The characteristic value is at least one of the offset, detection sensitivity, delay characteristic, and cutoff frequency of the acceleration detection unit 21. As long as the characteristic value changes with respect to the temperature, the calculation accuracy of the road surface gradient angle θ1 and the pitching angle θ2 can be improved no matter what characteristic value is corrected.

また、温度センサ1は、加速度センサ2と一体に構成している。これにより、加速度センサ2の温度をより正確に検知することができる。   The temperature sensor 1 is configured integrally with the acceleration sensor 2. Thereby, the temperature of the acceleration sensor 2 can be detected more accurately.

また、1次補正式は、2つの温度における特性値間を一次関数で近似した直線Dの値を一定値に近づける式である。これにより、第1特性値補正部22は簡単な一次関数の1次補正式を用いて特性値を補正することができ、加速度センサ2の処理負荷をさらに低減することができる。   Further, the primary correction formula is a formula that approximates the value of the straight line D obtained by approximating the characteristic values at two temperatures with a linear function to a constant value. As a result, the first characteristic value correction unit 22 can correct the characteristic value using a simple linear correction equation of a linear function, and can further reduce the processing load of the acceleration sensor 2.

実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1と異なる2次補正式を設定した傾斜角算出装置100について説明する。なお、実施の形態2に係る傾斜角算出装置100のハードウェア構成及び要部は実施の形態1と同様であるため、図1及び図2を援用して説明する。また、第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23の動作は実施の形態1と同様であるため、図3を援用して説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, an inclination angle calculating apparatus 100 in which a secondary correction formula different from that in the first embodiment is set will be described. Note that the hardware configuration and the main part of the tilt angle calculation apparatus 100 according to the second embodiment are the same as those in the first embodiment, and therefore will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The operations of the first characteristic value correction unit 22 and the first acceleration correction unit 23 are the same as those in the first embodiment, and will be described with reference to FIG.

まず、2次補正式について説明する。
傾斜角算出装置100の製造者は、温度センサ1、加速度センサ2及びマイコン3を電子回路基板に実装することで、傾斜角算出装置100を組み立てる。次いで、傾斜角算出装置100の製造者は、加速度検知部21の特性値を測定する。具体的には、第1温度TCにおける検知感度SCx,SCz及びオフセットOCx,OCzを測定する。また、傾斜角算出装置100を高温槽に入れて、第3温度THにおける検知感度SHx,SHz及びオフセットOHx,OHzを測定する。
First, the secondary correction formula will be described.
The manufacturer of the tilt angle calculation device 100 assembles the tilt angle calculation device 100 by mounting the temperature sensor 1, the acceleration sensor 2, and the microcomputer 3 on the electronic circuit board. Next, the manufacturer of the tilt angle calculation device 100 measures the characteristic value of the acceleration detection unit 21. Specifically, the detection sensitivities SCx and SCz and the offsets OCx and OCz at the first temperature TC are measured. Further, the tilt angle calculation device 100 is placed in a high temperature bath, and the detection sensitivities SHx and SHz and the offsets OHx and OHz at the third temperature TH are measured.

傾斜角算出装置100の製造者は、第1温度TC、第2温度TL、第3温度TH、検知感度SCx,SCz,SHx,SHz及びオフセットOCx,OCz,OHx,OHzの値をマイコン3の記憶部に記憶させる。また、傾斜角算出装置100の製造者は、以下の式(21)〜式(24)を2次補正式としてマイコン3に設定する。式(21)〜式(24)は、いずれも温度Tの二次関数として表された式である。
S2x=SCx+(T−TL)×(T−TC)/(TH−TL)
/(TH−TC)×(SHx−SCx) (21)
S2z=SCz+(T−TL)×(T−TC)/(TH−TL)
/(TH−TC)×(SHz−SCz) (22)
O2x=OCx+(T−TL)×(T−TC)/(TH−TL)
/(TH−TC)×(OHx−OCx) (23)
O2z=OCz+(T−TL)×(T−TC)/(TH−TL)
/(TH−TC)×(OHz−OCz) (24)
The manufacturer of the tilt angle calculation device 100 stores the values of the first temperature TC, the second temperature TL, the third temperature TH, the detection sensitivities SCx, SCz, SHx, SHz and the offsets OCx, OCz, OHx, OHz in the microcomputer 3. Store in the department. Further, the manufacturer of the tilt angle calculation apparatus 100 sets the following formulas (21) to (24) in the microcomputer 3 as secondary correction formulas. Expressions (21) to (24) are expressions expressed as quadratic functions of temperature T.
S2x = SCx + (T−TL) × (T−TC) / (TH−TL)
/ (TH-TC) × (SHx-SCx) (21)
S2z = SCz + (T−TL) × (T−TC) / (TH−TL)
/ (TH-TC) × (SHz-SCz) (22)
O2x = OCx + (T-TL) * (T-TC) / (TH-TL)
/ (TH-TC) × (OHx-OCx) (23)
O2z = OCz + (T−TL) × (T−TC) / (TH−TL)
/ (TH-TC) × (OHz-OCz) (24)

次に、図7のフローチャートを参照して、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32の動作について説明する。なお、図7において、図4に示す実施の形態1のフローチャートと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。   Next, operations of the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 7, the same steps as those in the flowchart of the first embodiment shown in FIG.

まず、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32は、実施の形態1と同様のステップST11,ST12の処理を実行する。   First, the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 execute the processes of steps ST11 and ST12 similar to those in the first embodiment.

次いで、ステップST21にて、第2特性値補正部31は、式(21)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Sxを補正する。同様に、ステップST22にて、第2特性値補正部31は、式(22)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Szを補正する。ステップST23にて、第2特性値補正部31は、式(23)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOxを補正する。ステップST24にて、第2特性値補正部31は、式(24)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOzを補正する。   Next, in step ST21, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sx at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (21). Similarly, in step ST22, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sz at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (22). In step ST23, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Ox at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (23). In step ST24, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Oz at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (24).

次いで、第2加速度補正部32は、実施の形態1と同様のステップST18の処理を実行する。   Next, the second acceleration correction unit 32 executes the process of step ST18 similar to that of the first embodiment.

次に、図8及び図9の特性図を参照して、1次補正式及び2次補正式を用いた補正の効果について説明する。
図8(a)は、温度に対する加速度検知部21の検知感度を示す特性図である。図8(b)は、図8(а)に示す検知感度を式(5)及び式(6)の1次補正式により補正した検知感度を示す特性図である。実施の形態1で説明したとおり、式(5)及び式(6)の1次補正式による補正は直線Dの値を1に近づける補正である。
Next, the effect of correction using the primary correction formula and the secondary correction formula will be described with reference to the characteristic diagrams of FIGS.
FIG. 8A is a characteristic diagram showing the detection sensitivity of the acceleration detector 21 with respect to temperature. FIG. 8B is a characteristic diagram showing the detection sensitivity obtained by correcting the detection sensitivity shown in FIG. 8A by the primary correction formulas of the equations (5) and (6). As described in the first embodiment, the correction using the primary correction formulas of the formulas (5) and (6) is a correction that brings the value of the straight line D closer to 1.

図8(c)は、図8(b)に示す検知感度を式(21)及び式(22)の2次補正式により補正した検知感度を示す特性図である。式(21)及び式(22)の2次補正式による補正は、図8(b)に示す検知感度の特性線に沿う二次関数の曲線Fの値を1に近づける補正である。1次補正式及び2次補正式による補正の結果、図8(c)に示す如く、第2温度TL〜第3温度THの温度領域に亘って検知感度の値が概ね1になる。   FIG. 8C is a characteristic diagram showing the detection sensitivity obtained by correcting the detection sensitivity shown in FIG. 8B by the secondary correction equations of the equations (21) and (22). The correction based on the quadratic correction formulas of Expression (21) and Expression (22) is correction that brings the value of the curve F of the quadratic function along the detection sensitivity characteristic line shown in FIG. As a result of the correction by the primary correction formula and the secondary correction formula, the value of the detection sensitivity becomes approximately 1 over the temperature range from the second temperature TL to the third temperature TH as shown in FIG.

図9(a)は、温度に対する加速度検知部21のオフセットを示す特性図である。図9(b)は、図9(а)に示すオフセットを式(7)及び式(8)の1次補正式により補正したオフセットを示す特性図である。図9(c)は、図9(b)に示すオフセットを式(23)及び式(24)の2次補正式により補正したオフセットを示す特性図である。図9に示すオフセットの特性は図8に示す検知感度の特性と同様であり、説明は省略する。   FIG. 9A is a characteristic diagram showing an offset of the acceleration detector 21 with respect to temperature. FIG. 9B is a characteristic diagram showing the offset obtained by correcting the offset shown in FIG. 9A by the primary correction formulas of Expressions (7) and (8). FIG. 9C is a characteristic diagram showing the offset obtained by correcting the offset shown in FIG. 9B by the secondary correction formulas of the equations (23) and (24). The offset characteristics shown in FIG. 9 are the same as the detection sensitivity characteristics shown in FIG.

図8(c)及び図9(c)に示す特性線は、図5(c)及び図6(c)に示す特性線よりもさらに1に近づいている。すなわち、式(21)〜式(24)に示す二次関数の2次補正式を用いることで、一次関数の2次補正式を用いた構成よりもさらに高い精度で特性値を補正することができる。   The characteristic lines shown in FIGS. 8C and 9C are closer to 1 than the characteristic lines shown in FIGS. 5C and 6C. That is, by using the quadratic correction equation of the quadratic function shown in equations (21) to (24), the characteristic value can be corrected with higher accuracy than the configuration using the quadratic correction equation of the linear function. it can.

以上のように、実施の形態2の傾斜角算出装置100は、第1温度の値をTC、第1温度における特性値をXC、第2温度の値をTL、第2温度における特性値をXL、第3温度の値をTH、第3温度における特性値をXH、検知温度の値をT、第1特性値補正部22による補正後の特性値をX1、第2特性値補正部31による補正後の特性値をX2として、1次補正式は式X1=XC+(XL−XC)×(T−TC)/(TL−TC)であり、2次補正式は式X2=XC+(T−TL)×(T−TC)/(TH−TL)/(TH−TC)×(XH−XC)である。式(21)〜式(24)に示す二次関数の2次補正式を用いることで、一次関数の2次補正式を用いた構成よりもさらに高い精度で特性値を補正することができる。   As described above, the tilt angle calculation apparatus 100 according to the second embodiment has the first temperature value TC, the first temperature characteristic value XC, the second temperature value TL, and the second temperature characteristic value XL. The third temperature value is TH, the characteristic value at the third temperature is XH, the detected temperature value is T, the characteristic value after correction by the first characteristic value correction unit 22 is X1, and the correction by the second characteristic value correction unit 31 Assuming that the subsequent characteristic value is X2, the primary correction formula is the formula X1 = XC + (XL−XC) × (T−TC) / (TL−TC), and the secondary correction formula is the formula X2 = XC + (T−TL). ) * (T-TC) / (TH-TL) / (TH-TC) * (XH-XC). By using the quadratic correction equation of the quadratic function shown in equations (21) to (24), the characteristic value can be corrected with higher accuracy than the configuration using the quadratic correction equation of the linear function.

実施の形態3.
実施の形態3では、実施の形態2と同様の1次補正式及び2次補正式を設定し、第1温度TC、第2温度TL及び第3温度THの値を特定した傾斜角算出装置100について説明する。なお、実施の形態3に係る傾斜角算出装置100のハードウェア構成及び要部は実施の形態1と同様であるため、図1及び図2を援用して説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, the same primary correction equation and secondary correction equation as in the second embodiment are set, and the inclination angle calculation device 100 that specifies the values of the first temperature TC, the second temperature TL, and the third temperature TH is specified. Will be described. Note that the hardware configuration and the main part of the tilt angle calculation apparatus 100 according to the third embodiment are the same as those in the first embodiment, and therefore will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

加速度センサ2は、実施の形態2と同様の式(5)〜式(8)が1次補正式に設定されている。マイコン3は、実施の形態2と同様の式(21)〜式(24)が2次補正式に設定されている。   In the acceleration sensor 2, the same equations (5) to (8) as in the second embodiment are set as the primary correction equations. In the microcomputer 3, the same equations (21) to (24) as in the second embodiment are set as secondary correction equations.

実施の形態3の傾斜角算出装置100は、第1温度TCの値が24℃、第2温度TLの値が−40℃、第3温度THの値が88℃に設定されている。1次補正式である式(5)〜式(8)は、第1温度TC、第2温度TL及び第3温度THの値を代入すると、以下の式(25)〜式(28)で表される。
S1x=SCx+(SLx−SCx)×(T−24)/64 (25)
S1z=SCz+(SLz−SCz)×(T−24)/64 (26)
O1x=OCx+(OLx−OCx)×(T−24)/64 (27)
O1z=OCz+(OLz−OCz)×(T−24)/64 (28)
In the inclination angle calculation device 100 of the third embodiment, the value of the first temperature TC is set to 24 ° C., the value of the second temperature TL is −40 ° C., and the value of the third temperature TH is set to 88 ° C. Equations (5) to (8), which are primary correction equations, are expressed by the following equations (25) to (28) when the values of the first temperature TC, the second temperature TL, and the third temperature TH are substituted. Is done.
S1x = SCx + (SLx−SCx) × (T−24) / 64 (25)
S1z = SCz + (SLz−SCz) × (T−24) / 64 (26)
O1x = OCx + (OLx−OCx) × (T−24) / 64 (27)
O1z = OCz + (OLz−OCz) × (T−24) / 64 (28)

同様に、2次補正式である式(21)〜式(24)は、第1温度TC、第2温度TL及び第3温度THの値を代入すると、以下の式(29)〜式(32)で表される。
S2x=SCx+(T+40)×(T−24)/128/64
×(SHx−SCx) (29)
S2z=SCz+(T+40)×(T−24)/128/64
×(SHz−SCz) (30)
O2x=OCx+(T+40)×(T−24)/128/64
×(OHx−OCx) (31)
O2z=OCz+(T+40)×(T−24)/128/64
×(OHz−OCz) (32)
Similarly, equations (21) to (24), which are secondary correction equations, are substituted into the following equations (29) to (32) when the values of the first temperature TC, the second temperature TL, and the third temperature TH are substituted. ).
S2x = SCx + (T + 40) × (T−24) / 128/64
× (SHx-SCx) (29)
S2z = SCz + (T + 40) × (T−24) / 128/64
× (SHz-SCz) (30)
O2x = OCx + (T + 40) × (T−24) / 128/64
× (OHx-OCx) (31)
O2z = OCz + (T + 40) × (T−24) / 128/64
× (OHz-OCz) (32)

次に、図10のフローチャートを参照して、第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23の動作について説明する。なお、図10において、図3に示す実施の形態1のフローチャートと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。   Next, operations of the first characteristic value correction unit 22 and the first acceleration correction unit 23 will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 10, the same steps as those in the flowchart of the first embodiment shown in FIG.

まず、第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23は、実施の形態1と同様のステップST1,ST2の処理を実行する。   First, the first characteristic value correction unit 22 and the first acceleration correction unit 23 execute the processes of steps ST1 and ST2 similar to those in the first embodiment.

次いで、ステップST31にて、第1特性値補正部22は、式(25)の1次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Sxを補正する。このとき、第1特性値補正部22は、以下の式(25a)〜式(25c)を順次演算することで式(25)を演算する。
S’x=(SLx−SCx)×(T−24) (25a)
S”x=bitshift(S’x,−6) (25b)
S1x=SCx+S”x (25c)
Next, in step ST31, the first characteristic value correction unit 22 corrects the detection sensitivity Sx at the detection temperature T using the primary correction formula of Formula (25). At this time, the first characteristic value correction unit 22 calculates Expression (25) by sequentially calculating Expressions (25a) to (25c) below.
S′x = (SLx−SCx) × (T−24) (25a)
S ″ x = bitshift (S′x, −6) (25b)
S1x = SCx + S ″ x (25c)

同様に、ステップST32にて、第1特性値補正部22は、式(26)の1次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Szを補正する。このとき、第1特性値補正部22は、以下の式(26a)〜式(26c)を順次演算することで式(26)を演算する。
S’z=(SLz−SCz)×(T−24) (26a)
S”z=bitshift(S’z,−6) (26b)
S1z=SCz+S”z (26c)
Similarly, in step ST32, the first characteristic value correction unit 22 corrects the detection sensitivity Sz at the detection temperature T using the primary correction formula of Formula (26). At this time, the first characteristic value correction unit 22 calculates Expression (26) by sequentially calculating Expressions (26a) to (26c) below.
S′z = (SLz−SCz) × (T−24) (26a)
S ″ z = bitshift (S′z, −6) (26b)
S1z = SCz + S ″ z (26c)

また、ステップST33にて、第1特性値補正部22は、式(27)の1次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOxを補正する。このとき、第1特性値補正部22は、以下の式(27a)〜式(27c)を順次演算することで式(27)を演算する。
O’x=(OLx−OCx)×(T−24) (27a)
O”x=bitshift(O’x,−6) (27b)
O1x=OCx+O”x (27c)
In Step ST33, the first characteristic value correction unit 22 corrects the offset Ox at the detected temperature T using the primary correction formula of Formula (27). At this time, the first characteristic value correction unit 22 calculates Expression (27) by sequentially calculating Expressions (27a) to (27c) below.
O′x = (OLx−OCx) × (T−24) (27a)
O ″ x = bitshift (O′x, −6) (27b)
O1x = OCx + O ″ x (27c)

また、ステップST34にて、第1特性値補正部22は、式(28)の1次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOzを補正する。このとき、第1特性値補正部22は、以下の式(28a)〜式(28c)を順次演算することで式(28)を演算する。
O’z=(OLz−OCz)×(T−24) (28a)
O”z=bitshift(O’z,−6) (28b)
O1z=OCz+O”z (28c)
In step ST <b> 34, the first characteristic value correction unit 22 corrects the offset Oz at the detected temperature T using the primary correction formula of Formula (28). At this time, the first characteristic value correction unit 22 calculates Expression (28) by sequentially calculating Expressions (28a) to (28c) below.
O′z = (OLz−OCz) × (T−24) (28a)
O ″ z = bitshift (O′z, −6) (28b)
O1z = OCz + O ″ z (28c)

次いで、第1加速度補正部23は、実施の形態1と同様のステップST7の処理を実行する。   Next, the first acceleration correction unit 23 executes the process of step ST7 similar to that of the first embodiment.

式(25)〜式(28)は、いずれも分母が2のN乗(Nは自然数)である。このため、第1特性値補正部22は、式(25a)〜式(25c)、式(26a)〜式(26c)、式(27a)〜式(27c)及び式(28a)〜式(28c)に示す如く、ビットシフトを用いて式(25)〜式(28)を演算することができる。すなわち、第1特性値補正部22は割り算の演算が不要であり、加速度センサ2の処理負荷をさらに低減することができる。   In all of Expressions (25) to (28), the denominator is 2 to the Nth power (N is a natural number). For this reason, the first characteristic value correction unit 22 includes the expressions (25a) to (25c), the expressions (26a) to (26c), the expressions (27a) to (27c), and the expressions (28a) to (28c). As shown in (), Expression (25) to Expression (28) can be calculated using bit shift. That is, the first characteristic value correction unit 22 does not require division and can further reduce the processing load on the acceleration sensor 2.

次に、図11のフローチャートを参照して、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32の動作について説明する。なお、図11において、図4に示す実施の形態1のフローチャートと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。   Next, operations of the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 11, the same steps as those in the flowchart of the first embodiment shown in FIG.

まず、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32は、実施の形態1と同様のステップST11,ST12の処理を実行する。   First, the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 execute the processes of steps ST11 and ST12 similar to those in the first embodiment.

次いで、ステップST41にて、第2特性値補正部31は、式(29)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Sxを補正する。このとき、第2特性値補正部31は、以下の式(29a)〜式(29c)を順次演算することで式(29)を演算する。
S’x=(T+40)×(T−24)×(SHx−SCx) (29a)
S”x=bitshift(S’x,−13) (29b)
S2x=SCx+S”x (29c)
Next, in step ST41, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sx at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (29). At this time, the second characteristic value correction unit 31 calculates Expression (29) by sequentially calculating Expressions (29a) to (29c) below.
S′x = (T + 40) × (T−24) × (SHx−SCx) (29a)
S ″ x = bitshift (S′x, −13) (29b)
S2x = SCx + S ″ x (29c)

同様に、ステップST42にて、第2特性値補正部31は、式(30)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Szを補正する。このとき、第2特性値補正部31は、以下の式(30a)〜式(30c)を順次演算することで式(30)を演算する。
S’z=(T+40)×(T−24)×(SHz−SCz) (30a)
S”z=bitshift(S’z,−13) (30b)
S2z=SCz+S”z (30c)
Similarly, in step ST42, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sz at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (30). At this time, the second characteristic value correction unit 31 calculates Expression (30) by sequentially calculating Expressions (30a) to (30c) below.
S′z = (T + 40) × (T−24) × (SHz−SCz) (30a)
S ″ z = bitshift (S′z, −13) (30b)
S2z = SCz + S ″ z (30c)

また、ステップST43にて、第2特性値補正部31は、式(31)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOxを補正する。このとき、第2特性値補正部31は、以下の式(31a)〜式(31c)を順次演算することで式(31)を演算する。
O’x=(T+40)×(T−24)×(OHx−OCx) (31a)
O”x=bitshift(O’x,−13) (31b)
O2x=OCx+O”x (31c)
In Step ST43, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Ox at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (31). At this time, the 2nd characteristic value correction | amendment part 31 calculates Formula (31) by calculating sequentially the following formula | equation (31a)-Formula (31c).
O′x = (T + 40) × (T−24) × (OHx−OCx) (31a)
O ″ x = bitshift (O′x, −13) (31b)
O2x = OCx + O ″ x (31c)

また、ステップST44にて、第2特性値補正部31は、式(32)の1次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOzを補正する。このとき、第2特性値補正部31は、以下の式(32a)〜式(32c)を順次演算することで式(32)を演算する。
O’z=(T+40)×(T−24)×(OHz−OCz) (32a)
O”z=bitshift(O’z,−13) (32b)
O2z=OCz+O”z (32c)
In step ST44, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Oz at the detected temperature T using the primary correction formula of the formula (32). At this time, the second characteristic value correcting unit 31 calculates the expression (32) by sequentially calculating the following expressions (32a) to (32c).
O′z = (T + 40) × (T−24) × (OHz−OCz) (32a)
O ″ z = bitshift (O′z, −13) (32b)
O2z = OCz + O ″ z (32c)

次いで、第2加速度補正部32は、実施の形態1と同様のステップST18の処理を実行する。   Next, the second acceleration correction unit 32 executes the process of step ST18 similar to that of the first embodiment.

式(29)〜式(32)は、いずれも分母が2のN乗(Nは自然数)である。このため、第2特性値補正部31は、式(29a)〜式(29c)、式(30a)〜式(30c)、式(31a)〜式(31c)及び式(32a)〜式(32c)に示す如く、ビットシフトを用いて式(29)〜式(32)を演算することができる。すなわち、第2特性値補正部31は割り算の演算が不要であり、マイコン3の処理負荷を低減することができる。   In all of the equations (29) to (32), the denominator is 2 to the Nth power (N is a natural number). For this reason, the second characteristic value correction unit 31 includes the expressions (29a) to (29c), the expressions (30a) to (30c), the expressions (31a) to (31c), and the expressions (32a) to (32c). (29) to (32) can be calculated using bit shift. That is, the second characteristic value correction unit 31 does not require division and can reduce the processing load on the microcomputer 3.

以上のように、実施の形態3の傾斜角算出装置100は、第1温度TCの値は摂氏24度に設定し、第2温度TLの値は摂氏マイナス40度に設定し、第3温度THの値は摂氏88度に設定している。これにより、第1特性値補正部22は割り算の演算が不要であり、加速度センサ2の処理負荷をさらに低減することができる。また、第2特性値補正部31も割り算の演算が不要であり、マイコン3の処理負荷を低減することができる。   As described above, the tilt angle calculation apparatus 100 according to the third embodiment sets the value of the first temperature TC to 24 degrees Celsius, sets the value of the second temperature TL to minus 40 degrees Celsius, and sets the third temperature TH. The value of is set to 88 degrees Celsius. As a result, the first characteristic value correction unit 22 does not require division and can further reduce the processing load of the acceleration sensor 2. Further, the second characteristic value correction unit 31 also does not require division, and the processing load on the microcomputer 3 can be reduced.

実施の形態4.
実施の形態4では、実施の形態1〜3と異なる1次補正式及び2次補正式を設定した傾斜角算出装置100について説明する。なお、実施の形態4に係る傾斜角算出装置100のハードウェア構成及び要部は実施の形態1と同様であるため、図1及び図2を援用して説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, an inclination angle calculating apparatus 100 in which a primary correction equation and a secondary correction equation different from those of the first to third embodiments are described. Note that the hardware configuration and main parts of the tilt angle calculation apparatus 100 according to the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment, and thus will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

まず、1次補正式について説明する。
加速度センサ2の製造者は、加速度センサ2を製造した後、加速度検知部21の特性値を測定する。具体的には、加速度センサ2を低温槽に入れて、第2温度TLにおける検知感度SLx,SLz及びオフセットOLx,OLzを測定する。また、加速度センサ2を高温槽に入れて、第3温度THにおける検知感度SHx,SHz及びオフセットOHx,OHzを測定する。
First, the primary correction formula will be described.
The manufacturer of the acceleration sensor 2 measures the characteristic value of the acceleration detector 21 after manufacturing the acceleration sensor 2. Specifically, the acceleration sensor 2 is placed in a low temperature bath, and the detection sensitivities SLx and SLz and the offsets OLx and OLz at the second temperature TL are measured. Further, the acceleration sensor 2 is placed in a high temperature bath, and the detection sensitivities SHx and SHz and the offsets OHx and OHz at the third temperature TH are measured.

加速度センサ2の製造者は、第2温度TL、第3温度TH、検知感度SLx,SLz,SHx,SHz及びオフセットOLx,OLz,OHx,OHzの値を加速度センサ2の記憶部に記憶させる。また、加速度センサ2の製造者は、以下の式(33)〜式(36)を1次補正式として加速度センサ2に設定する。式(33)〜式(36)は、いずれも温度Tの一次関数として表された式である。
S1x=SHx+(SLx−SHx)×(T−TH)/(TL−TH) (33)
S1z=SHz+(SLz−SHz)×(T−TH)/(TL−TH) (34)
O1x=OHx+(OLx−OHx)×(T−TH)/(TL−TH) (35)
O1z=OHz+(OLz−OHz)×(T−TH)/(TL−TH) (36)
The manufacturer of the acceleration sensor 2 stores the values of the second temperature TL, the third temperature TH, the detection sensitivities SLx, SLz, SHx, SHz and the offsets OLx, OLz, OHx, OHz in the storage unit of the acceleration sensor 2. The manufacturer of the acceleration sensor 2 sets the following equations (33) to (36) in the acceleration sensor 2 as primary correction equations. Expressions (33) to (36) are expressions expressed as linear functions of the temperature T.
S1x = SHx + (SLx−SHx) × (T−TH) / (TL−TH) (33)
S1z = SHz + (SLz−SHz) × (T−TH) / (TL−TH) (34)
O1x = OHx + (OLx−OHx) × (T−TH) / (TL−TH) (35)
O1z = OHz + (OLz−OHz) × (T−TH) / (TL−TH) (36)

次に、2次補正式について説明する。
傾斜角算出装置100の製造者は、加速度検知部21の特性値の目標値を設定する。例えば、検知感度Sx,Szの目標値SOx,SOzは1であり、オフセットOx,Ozの目標値OOx,OOzは0である。
Next, the secondary correction formula will be described.
The manufacturer of the tilt angle calculation device 100 sets a target value for the characteristic value of the acceleration detector 21. For example, the target values SOx and SOz of the detection sensitivities Sx and Sz are 1, and the target values OOx and OOz of the offsets Ox and Oz are 0.

傾斜角算出装置100の製造者は、温度センサ1、加速度センサ2及びマイコン3を電子回路基板に実装することで、傾斜角算出装置100を組み立てる。次いで、傾斜角算出装置100の製造者は、加速度検知部21の特性値を測定する。具体的には、第1温度TCにおける検知感度SCx,SCz及びオフセットOCx,OCzを測定する。   The manufacturer of the tilt angle calculation device 100 assembles the tilt angle calculation device 100 by mounting the temperature sensor 1, the acceleration sensor 2, and the microcomputer 3 on the electronic circuit board. Next, the manufacturer of the tilt angle calculation device 100 measures the characteristic value of the acceleration detection unit 21. Specifically, the detection sensitivities SCx and SCz and the offsets OCx and OCz at the first temperature TC are measured.

傾斜角算出装置100の製造者は、目標値SOx,SOz,OOx,OOz、第1温度TC、第2温度TL、第3温度TH、検知感度SCx,SCz及びオフセットOCx,OCzの値をマイコン3の記憶部に記憶させる。また、傾斜角算出装置100の製造者は、以下の式(37)〜式(40)を2次補正式としてマイコン3に設定する。式(37)〜式(40)は、いずれも温度Tの一次関数として表された式である。
S2x=SOx+(SCx−SOx)×(T−TH)/(TC−TH) (37)
S2z=SOz+(SCz−SOz)×(T−TH)/(TC−TH) (38)
O2x=OOx+(OCx−OOx)×(T−TH)/(TC−TH) (39)
O2z=OOz+(OCz−OOz)×(T−TH)/(TC−TH) (40)
The manufacturer of the tilt angle calculation apparatus 100 determines the values of the target values SOx, SOz, OOx, OOz, the first temperature TC, the second temperature TL, the third temperature TH, the detection sensitivities SCx, SCz, and the offsets OCx, OCz. Is stored in the storage unit. Further, the manufacturer of the tilt angle calculation apparatus 100 sets the following formulas (37) to (40) in the microcomputer 3 as secondary correction formulas. Expressions (37) to (40) are expressions expressed as linear functions of temperature T.
S2x = SOx + (SCx−SOx) × (T−TH) / (TC−TH) (37)
S2z = SOz + (SCz−SOz) × (T−TH) / (TC−TH) (38)
O2x = OOx + (OCx−OOx) × (T−TH) / (TC−TH) (39)
O2z = OOz + (OCz-OOz) * (T-TH) / (TC-TH) (40)

さらに、傾斜角算出装置100の製造者は、以下の式(41)〜式(44)を2次補正式としてマイコン3に設定する。式(41)〜式(44)は、いずれも温度Tの一次関数として表された式である。
S2x=SOx+(SCx−SOx)×(T−TL)/(TC−TL) (41)
S2z=SOz+(SCz−SOz)×(T−TL)/(TC−TL) (42)
O2x=OOx+(OCx−OOx)×(T−TL)/(TC−TL) (43)
O2z=OOz+(OCz−OOz)×(T−TL)/(TC−TL) (44)
Furthermore, the manufacturer of the tilt angle calculation apparatus 100 sets the following formulas (41) to (44) in the microcomputer 3 as secondary correction formulas. Expressions (41) to (44) are expressions expressed as linear functions of the temperature T.
S2x = SOx + (SCx−SOx) × (T−TL) / (TC−TL) (41)
S2z = SOz + (SCz−SOz) × (T−TL) / (TC−TL) (42)
O2x = OOx + (OCx-OOx) * (T-TL) / (TC-TL) (43)
O2z = OOz + (OCz−OOz) × (T−TL) / (TC−TL) (44)

次に、図12のフローチャートを参照して、第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23の動作について説明する。なお、図12において、図3に示す実施の形態1のフローチャートと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。   Next, operations of the first characteristic value correction unit 22 and the first acceleration correction unit 23 will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 12, the same steps as those in the flowchart of the first embodiment shown in FIG.

まず、第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23は、実施の形態1と同様のステップST1,ST2の処理を実行する。   First, the first characteristic value correction unit 22 and the first acceleration correction unit 23 execute the processes of steps ST1 and ST2 similar to those in the first embodiment.

次いで、ステップST51にて、第1特性値補正部22は、式(33)の1次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Sxを補正する。同様に、ステップST52にて、第1特性値補正部22は、式(34)の1次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Szを補正する。ステップST53にて、第1特性値補正部22は、式(35)の1次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOxを補正する。ステップST54にて、第1特性値補正部22は、式(36)の1次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOzを補正する。   Next, in step ST51, the first characteristic value correction unit 22 corrects the detection sensitivity Sx at the detection temperature T using the primary correction formula of Formula (33). Similarly, in step ST52, the first characteristic value correction unit 22 corrects the detection sensitivity Sz at the detection temperature T using the primary correction equation of equation (34). In step ST53, the first characteristic value correction unit 22 corrects the offset Ox at the detected temperature T using the primary correction formula of Formula (35). In step ST54, the first characteristic value correction unit 22 corrects the offset Oz at the detected temperature T using the primary correction formula of Formula (36).

次いで、第1加速度補正部23は、実施の形態1と同様のステップST7の処理を実行する。   Next, the first acceleration correction unit 23 executes the process of step ST7 similar to that of the first embodiment.

次に、図13のフローチャートを参照して、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32の動作について説明する。なお、図13において、図4に示す実施の形態1のフローチャートと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。   Next, operations of the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 13, the same steps as those in the flowchart of the first embodiment shown in FIG.

まず、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32は、実施の形態1と同様のステップST11〜ST13の処理を実行する。   First, the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 execute the processes of steps ST11 to ST13 similar to those in the first embodiment.

検知温度Tが第1温度TC以上である場合(ステップST13“NO”)、ステップST61にて、第2特性値補正部31は、式(37)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Sxを補正する。同様に、ステップST62にて、第2特性値補正部31は、式(38)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Szを補正する。ステップST63にて、第2特性値補正部31は、式(39)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOxを補正する。ステップST64にて、第2特性値補正部31は、式(40)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOzを補正する。   When the detected temperature T is equal to or higher than the first temperature TC (step ST13 “NO”), in step ST61, the second characteristic value correction unit 31 uses the secondary correction formula of formula (37) to detect the detected temperature T. The detection sensitivity Sx is corrected. Similarly, in step ST62, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sz at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (38). In step ST63, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Ox at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (39). In step ST64, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Oz at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (40).

一方、検知温度Tが第1温度TC未満である場合(ステップST13“YES”)、ステップST65にて、第2特性値補正部31は、式(41)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Sxを補正する。同様に、ステップST66にて、第2特性値補正部31は、式(42)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Szを補正する。ステップST67にて、第2特性値補正部31は、式(43)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOxを補正する。ステップST68にて、第2特性値補正部31は、式(44)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOzを補正する。   On the other hand, when the detected temperature T is lower than the first temperature TC (step ST13 “YES”), in step ST65, the second characteristic value correction unit 31 detects using the secondary correction formula of the formula (41). The detection sensitivity Sx at the temperature T is corrected. Similarly, in Step ST66, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sz at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (42). In step ST67, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Ox at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (43). In step ST68, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Oz at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (44).

ステップST64又はステップST68に次いで、第2加速度補正部32は、実施の形態1と同様のステップST18の処理を実行する。   Subsequent to step ST64 or step ST68, the second acceleration correction unit 32 executes the process of step ST18 similar to that of the first embodiment.

次に、図14及び図15の特性図を参照して、1次補正式及び2次補正式を用いた補正の効果について説明する。
図14(a)は、温度に対する加速度検知部21の検知感度を示す特性図である。図14(b)は、図14(а)に示す検知感度を式(33)及び式(34)の1次補正式により補正した検知感度を示す特性図である。式(33)及び式(34)の1次補正式による補正は、図14(a)に示す第2温度TLにおける検知感度と第3温度THにおける検知感度との間を一次関数で近似した直線Gの値を、目標値である1に近づける補正である。
Next, the effect of correction using the primary correction formula and the secondary correction formula will be described with reference to the characteristic diagrams of FIGS.
FIG. 14A is a characteristic diagram showing the detection sensitivity of the acceleration detector 21 with respect to temperature. FIG. 14B is a characteristic diagram showing the detection sensitivity obtained by correcting the detection sensitivity shown in FIG. 14A by the primary correction formulas of the equations (33) and (34). The correction using the linear correction formulas of Expression (33) and Expression (34) is a straight line approximating a linear function between the detection sensitivity at the second temperature TL and the detection sensitivity at the third temperature TH shown in FIG. This is a correction to bring the value of G closer to the target value of 1.

図14(c)は、図14(b)に示す検知感度を式(37)及び式(38)の2次補正式又は式(41)及び式(42)の2次補正式により補正した検知感度を示す特性図である。式(37)及び式(38)の2次補正式による補正は、図14(b)に示す第2温度TLにおける検知感度と第1温度TCにおける検知感度との間を一次関数で近似した直線Hの値を、目標値である1に近づける補正である。一方、式(41)及び式(42)の2次補正式による補正は、図14(b)に示す第1温度TCにおける検知感度と第3温度THにおける検知感度との間を一次関数で近似した直線Iの値を、目標値である1に近づける補正である。すなわち、式(37)〜式(44)の2次補正式による補正は、互いに交差する2本の直線H,Iの値を1に近づける折れ線補正である。1次補正式及び2次補正式による補正の結果、第2温度TL〜第3温度THの温度領域に亘って、検知感度の値が目標値である1と同等の値になる。   FIG. 14 (c) shows a detection in which the detection sensitivity shown in FIG. 14 (b) is corrected by the secondary correction formula of formula (37) and formula (38) or the secondary correction formula of formula (41) and formula (42). It is a characteristic view which shows a sensitivity. The correction by the quadratic correction formulas of Expression (37) and Expression (38) is a straight line that approximates the detection sensitivity at the second temperature TL and the detection sensitivity at the first temperature TC with a linear function shown in FIG. This is a correction that brings the value of H close to the target value of 1. On the other hand, the correction by the quadratic correction formulas of the equations (41) and (42) is approximated by a linear function between the detection sensitivity at the first temperature TC and the detection sensitivity at the third temperature TH shown in FIG. This is a correction to bring the value of the straight line I close to the target value of 1. That is, the correction based on the secondary correction expressions of Expressions (37) to (44) is a polygonal line correction that brings the values of the two straight lines H and I crossing each other closer to 1. As a result of the correction using the primary correction formula and the secondary correction formula, the value of the detection sensitivity becomes equal to the target value of 1 over the temperature range from the second temperature TL to the third temperature TH.

図15(a)は、温度に対する加速度検知部21のオフセットを示す特性図である。図15(b)は、図15(а)に示すオフセットを式(35)及び式(36)の1次補正式により補正したオフセットを示す特性図である。図15(c)は、図15(b)に示すオフセットを式(39)及び式(40)の2次補正式又は式(43)及び式(44)の2次補正式により補正したオフセットを示す特性図である。図15に示すオフセットの特性は図14に示す検知感度の特性と同様であり、説明は省略する。   FIG. 15A is a characteristic diagram showing an offset of the acceleration detector 21 with respect to temperature. FIG. 15B is a characteristic diagram showing an offset obtained by correcting the offset shown in FIG. 15A by the primary correction formulas of Expressions (35) and (36). FIG. 15C shows an offset obtained by correcting the offset shown in FIG. 15B by the secondary correction expression of Expression (39) and Expression (40) or the secondary correction expression of Expression (43) and Expression (44). FIG. The offset characteristics shown in FIG. 15 are the same as the detection sensitivity characteristics shown in FIG.

以上のように、実施の形態4の傾斜角算出装置100は、第1温度の値をTC、第1温度における特性値をXC、第2温度の値をTL、第2温度における特性値をXL、第3温度の値をTH、第3温度における特性値をXH、検知温度の値をT、第1特性値補正部22による補正後の特性値をX1として、1次補正式は式X1=XH+(XL−XH)×(T−TH)/(TL−TH)である。実施の形態1と同様に、1次補正式に第2温度TLにおける特性値を含めることで、低温槽内での特性値の測定を加速度センサ2単体で実施することができ、傾斜角算出装置100の製造コストを低減することができる。また、この1次補正式は温度の一次関数として表された式であるため、第1特性値補正部22は簡単な演算で補正処理を実行することができ、加速度センサ2の処理負荷を低減することができる。   As described above, the tilt angle calculation apparatus 100 according to the fourth embodiment has the first temperature value TC, the first temperature characteristic value XC, the second temperature value TL, and the second temperature characteristic value XL. The primary correction equation is expressed as X1 = TH, the third temperature value is TH, the third temperature characteristic value is XH, the detected temperature value is T, and the characteristic value after correction by the first characteristic value correction unit 22 is X1. XH + (XL-XH) * (T-TH) / (TL-TH). As in the first embodiment, by including the characteristic value at the second temperature TL in the primary correction formula, the measurement of the characteristic value in the low temperature bath can be performed by the acceleration sensor 2 alone, and the inclination angle calculating device The manufacturing cost of 100 can be reduced. Further, since the primary correction formula is a formula expressed as a linear function of temperature, the first characteristic value correction unit 22 can execute the correction processing with a simple calculation, and the processing load on the acceleration sensor 2 is reduced. can do.

また、第2特性値補正部31による補正後の特性値をX2、特性値の目標値をXOとして、2次補正式は、検知温度Tが第1温度TC以上である場合、式X2=XO+(XC−XO)×(T−TH)/(TC−TH)であり、検知温度Tが第1温度TC未満である場合、式X2=XO+(XC−XO)×(T−TL)/(TC−TL)である。これにより、第2特性値補正部31は簡単な折れ線補正により特性値を補正することができ、特性値を高精度で補正しつつマイコン3の処理負荷を低減することができる。   Further, assuming that the characteristic value after correction by the second characteristic value correction unit 31 is X2 and the target value of the characteristic value is XO, the secondary correction equation is expressed as X2 = XO + when the detected temperature T is equal to or higher than the first temperature TC. When (XC−XO) × (T−TH) / (TC−TH) and the detected temperature T is lower than the first temperature TC, the formula X2 = XO + (XC−XO) × (T−TL) / ( TC-TL). As a result, the second characteristic value correction unit 31 can correct the characteristic value by simple polygonal line correction, and can reduce the processing load on the microcomputer 3 while correcting the characteristic value with high accuracy.

また、特性値の目標値は、加速度検知部21の検知感度Sx,Szの目標値SOx,SOzが1であり、加速度検知部21のオフセットOx,Ozの目標値OOx,OOzが0である。検知感度Sx,Szの目標値SOx,SOzを1に設定することで、補正後の検知感度S2x,S2zの値を1に近づけて、加速度検知部21の出力値を入力値と等しくすることができる。また、オフセットOx,Ozの目標値OOx,OOzを0に設定することで、補正後のオフセットO2x,O2zの値を0に近づけて、加速度検知部21の出力値を入力値と等しくすることができる。   Further, the target values of the characteristic values are 1 for the detection values Sox and Sz of the detection sensitivity Sx and Sz of the acceleration detection unit 21 and 0 for the target values OOx and OOz of the offsets Ox and Oz of the acceleration detection unit 21. By setting the target values SOx and SOz of the detection sensitivities Sx and Sz to 1, the corrected detection sensitivities S2x and S2z can be made close to 1, and the output value of the acceleration detector 21 can be made equal to the input value. it can. Further, by setting the target values OOx and OOz of the offsets Ox and Oz to 0, the corrected values of the offsets O2x and O2z can be brought close to 0 and the output value of the acceleration detector 21 can be made equal to the input value. it can.

実施の形態5.
実施の形態5では、実施の形態4と異なる2次補正式を設定した傾斜角算出装置100について説明する。なお、実施の形態5に係る傾斜角算出装置100のハードウェア構成及び要部は実施の形態1と同様であるため、図1及び図2を援用して説明する。また、第1特性値補正部22及び第1加速度補正部23の動作は実施の形態4と同様であるため、図12を援用して説明する。
Embodiment 5. FIG.
In the fifth embodiment, an inclination angle calculating apparatus 100 in which a secondary correction formula different from that of the fourth embodiment is set will be described. Note that the hardware configuration and the main part of the tilt angle calculation apparatus 100 according to the fifth embodiment are the same as those in the first embodiment, and therefore will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The operations of the first characteristic value correction unit 22 and the first acceleration correction unit 23 are the same as those in the fourth embodiment, and therefore will be described with reference to FIG.

まず、2次補正式について説明する。
傾斜角算出装置100の製造者は、加速度検知部21の特性値の目標値を設定する。例えば、検知感度Sx,Szの目標値SOx,SOzは1であり、オフセットOx,Ozの目標値OOx,OOzは0である。
First, the secondary correction formula will be described.
The manufacturer of the tilt angle calculation device 100 sets a target value for the characteristic value of the acceleration detector 21. For example, the target values SOx and SOz of the detection sensitivities Sx and Sz are 1, and the target values OOx and OOz of the offsets Ox and Oz are 0.

傾斜角算出装置100の製造者は、温度センサ1、加速度センサ2及びマイコン3を電子回路基板に実装することで、傾斜角算出装置100を組み立てる。次いで、傾斜角算出装置100の製造者は、加速度検知部21の特性値を測定する。具体的には、第1温度TCにおける検知感度SCx,SCz及びオフセットOCx,OCzを測定する。   The manufacturer of the tilt angle calculation device 100 assembles the tilt angle calculation device 100 by mounting the temperature sensor 1, the acceleration sensor 2, and the microcomputer 3 on the electronic circuit board. Next, the manufacturer of the tilt angle calculation device 100 measures the characteristic value of the acceleration detection unit 21. Specifically, the detection sensitivities SCx and SCz and the offsets OCx and OCz at the first temperature TC are measured.

傾斜角算出装置100の製造者は、目標値SOx,SOz,OOx,OOz、第1温度TC、第2温度TL、第3温度TH、検知感度SCx,SCz及びオフセットOCx,OCzの値をマイコン3の記憶部に記憶させる。また、傾斜角算出装置100の製造者は、以下の式(45)〜式(48)を2次補正式としてマイコン3に設定する。式(45)〜式(48)は、いずれも温度Tの一次関数として表された式である。
S2x=SOx+(SCx−SOx)×(T−TL)×(T−TH)
/(TC−TL)/(TC−TH) (45)
S2z=SOz+(SCz−SOz)×(T−TL)×(T−TH)
/(TC−TL)/(TC−TH) (46)
O2x=OOx+(OCx−OOx)×(T−TL)×(T−TH)
/(TC−TL)/(TC−TH) (47)
O2z=OOz+(OCz−OOz)×(T−TL)×(T−TH)
/(TC−TL)/(TC−TH) (48)
The manufacturer of the tilt angle calculation apparatus 100 determines the values of the target values SOx, SOz, OOx, OOz, the first temperature TC, the second temperature TL, the third temperature TH, the detection sensitivities SCx, SCz, and the offsets OCx, OCz. Is stored in the storage unit. Further, the manufacturer of the tilt angle calculation apparatus 100 sets the following formulas (45) to (48) in the microcomputer 3 as secondary correction formulas. Expressions (45) to (48) are expressions expressed as linear functions of the temperature T.
S2x = SOx + (SCx−SOx) × (T−TL) × (T−TH)
/ (TC-TL) / (TC-TH) (45)
S2z = SOz + (SCz−SOz) × (T−TL) × (T−TH)
/ (TC-TL) / (TC-TH) (46)
O2x = OOx + (OCx−OOx) × (T−TL) × (T−TH)
/ (TC-TL) / (TC-TH) (47)
O2z = OOz + (OCz−OOz) × (T−TL) × (T−TH)
/ (TC-TL) / (TC-TH) (48)

次に、図16のフローチャートを参照して、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32の動作について説明する。なお、図16において、図13に示す実施の形態4のフローチャートと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。   Next, operations of the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 16, the same steps as those in the flowchart of the fourth embodiment shown in FIG.

まず、第2特性値補正部31及び第2加速度補正部32は、実施の形態4と同様のステップST11,ST12の処理を実行する。   First, the second characteristic value correction unit 31 and the second acceleration correction unit 32 execute the processes of steps ST11 and ST12 similar to those in the fourth embodiment.

次いで、ステップST71にて、第2特性値補正部31は、式(45)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Sxを補正する。同様に、ステップST72にて、第2特性値補正部31は、式(46)の2次補正式を用いて、検知温度Tにおける検知感度Szを補正する。ステップST73にて、第2特性値補正部31は、式(47)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOxを補正する。ステップST74にて、第2特性値補正部31は、式(48)の2次補正式を用いて、検知温度TにおけるオフセットOzを補正する。   Next, in step ST71, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sx at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (45). Similarly, in step ST72, the second characteristic value correction unit 31 corrects the detection sensitivity Sz at the detection temperature T using the secondary correction formula of Formula (46). In step ST73, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Ox at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (47). In step ST74, the second characteristic value correction unit 31 corrects the offset Oz at the detected temperature T using the secondary correction formula of Formula (48).

次いで、第2加速度補正部32は、実施の形態4と同様のステップST18の処理を実行する。   Next, the second acceleration correction unit 32 executes the process of step ST18 similar to that of the fourth embodiment.

次に、図17及び図18の特性図を参照して、1次補正式及び2次補正式を用いた補正の効果について説明する。
図17(a)は、温度に対する加速度検知部21の検知感度を示す特性図である。図17(b)は、図17(а)に示す検知感度を式(33)及び式(34)の1次補正式により補正した検知感度を示す特性図である。実施の形態4で説明したとおり、式(33)及び式(34)の1次補正式による補正は直線Gの値を目標値である1に近づける補正である。
Next, the effect of correction using the primary correction formula and the secondary correction formula will be described with reference to the characteristic diagrams of FIGS.
FIG. 17A is a characteristic diagram showing the detection sensitivity of the acceleration detector 21 with respect to temperature. FIG. 17B is a characteristic diagram showing the detection sensitivity obtained by correcting the detection sensitivity shown in FIG. 17A by the primary correction formulas of the equations (33) and (34). As described in the fourth embodiment, the correction using the primary correction formulas of Expression (33) and Expression (34) is correction that brings the value of the straight line G closer to the target value of 1.

図17(c)は、図17(b)に示す検知感度を式(45)及び式(46)の2次補正式により補正した検知感度を示す特性図である。式(45)及び式(46)の2次補正式による補正は、図17(b)に示す検知感度の特性線に沿う二次関数の曲線Jの値を、目標値である1に近づける補正である。1次補正式及び2次補正式による補正の結果、図17(c)に示す如く、第2温度TL〜第3温度THの温度領域に亘って検知感度の値が目標値である1と同等の値になる。   FIG. 17C is a characteristic diagram showing the detection sensitivity obtained by correcting the detection sensitivity shown in FIG. 17B by the secondary correction formulas of the equations (45) and (46). The correction by the quadratic correction formulas of the equations (45) and (46) is a correction in which the value of the curve J of the quadratic function along the detection sensitivity characteristic line shown in FIG. It is. As a result of correction by the primary correction formula and the secondary correction formula, as shown in FIG. 17C, the value of the detection sensitivity is equal to 1 which is the target value over the temperature range from the second temperature TL to the third temperature TH. Value.

図18(a)は、温度に対する加速度検知部21のオフセットを示す特性図である。図18(b)は、図18(а)に示すオフセットを式(35)及び式(36)の1次補正式により補正したオフセットを示す特性図である。図18(c)は、図18(b)に示すオフセットを式(47)及び式(48)の2次補正式により補正したオフセットを示す特性図である。図18に示すオフセットの特性は図17に示す検知感度の特性と同様であり、説明は省略する。   FIG. 18A is a characteristic diagram showing an offset of the acceleration detector 21 with respect to temperature. FIG. 18B is a characteristic diagram showing an offset obtained by correcting the offset shown in FIG. 18A by the primary correction formulas of Expression (35) and Expression (36). FIG. 18C is a characteristic diagram showing the offset obtained by correcting the offset shown in FIG. 18B by the secondary correction formulas of the equations (47) and (48). The offset characteristics shown in FIG. 18 are the same as the detection sensitivity characteristics shown in FIG.

図17(c)及び図18(c)に示す特性線は、図14(c)及び15(c)に示す特性線よりもさらに1に近づいている。すなわち、式(45)〜式(48)に示す二次関数の2次補正式を用いることで、一次関数の2次補正式を用いた構成よりもさらに高い精度で特性値を補正することができる。   The characteristic lines shown in FIGS. 17 (c) and 18 (c) are closer to 1 than the characteristic lines shown in FIGS. 14 (c) and 15 (c). That is, by using the quadratic correction equation of the quadratic function shown in the equations (45) to (48), the characteristic value can be corrected with higher accuracy than the configuration using the quadratic correction equation of the linear function. it can.

以上のように、実施の形態5の傾斜角算出装置100は、第2特性値補正部31による補正後の特性値をX2、特性値の目標値をXOとして、2次補正式は式X2=XO+(XC−XO)×(T−TL)×(T−TH)/(TC−TL)/(TC−TH)である。式(45)〜式(48)に示す二次関数の2次補正式を用いることで、一次関数の2次補正式を用いた構成よりもさらに高い精度で特性値を補正することができる。   As described above, the tilt angle calculation apparatus 100 according to the fifth embodiment has the characteristic value after correction by the second characteristic value correction unit 31 as X2 and the target value of the characteristic value as XO, and the secondary correction equation is expressed as X2 = XO + (XC-XO) * (T-TL) * (T-TH) / (TC-TL) / (TC-TH). By using the quadratic correction equation of the quadratic function shown in equations (45) to (48), the characteristic value can be corrected with higher accuracy than the configuration using the quadratic correction equation of the linear function.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

1 温度センサ、2 加速度センサ、3 マイコン、10 車輪速センサ、11 ECU、12 光軸調整装置、21 加速度検知部、22 第1特性値補正部、23 第1加速度補正部、31 第2特性値補正部、32 第2加速度補正部、33 傾斜角算出部、100 傾斜角算出装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature sensor, 2 Acceleration sensor, 3 Microcomputer, 10 Wheel speed sensor, 11 ECU, 12 Optical axis adjustment apparatus, 21 Acceleration detection part, 22 1st characteristic value correction part, 23 1st acceleration correction part, 31 2nd characteristic value Correction part, 32 2nd acceleration correction part, 33 Inclination angle calculation part, 100 Inclination angle calculation apparatus.

Claims (14)

温度を検知する温度センサと、
加速度を検知する加速度検知部と、第1温度、前記第1温度よりも低い第2温度及び前記第1温度よりも高い第3温度のうちのいずれか2つの温度における前記加速度検知部の特性値を含む1次補正式を用いて前記温度センサの検知温度における前記特性値を補正する第1特性値補正部と、を有する加速度センサと、
前記加速度センサと別体に構成されており、前記第1温度、前記第2温度及び前記第3温度のうちの前記1次補正式と異なる温度における前記特性値を含む2次補正式を用いて前記検知温度における前記特性値を補正する第2特性値補正部と、
前記第1特性値補正部及び前記第2特性値補正部が補正した前記特性値により補正された前記加速度の値を用いて、水平面に対する路面の傾斜角又は前記路面に対する前記加速度センサを設けた移動体の傾斜角を算出する傾斜角算出部と、
を備える傾斜角算出装置。
A temperature sensor for detecting the temperature;
An acceleration detection unit that detects acceleration, and a characteristic value of the acceleration detection unit at any one of a first temperature, a second temperature lower than the first temperature, and a third temperature higher than the first temperature An acceleration sensor having a first characteristic value correction unit that corrects the characteristic value at a temperature detected by the temperature sensor using a primary correction formula including:
It is comprised separately from the said acceleration sensor, Using the secondary correction formula containing the said characteristic value in the temperature different from the said primary correction formula among the said 1st temperature, the said 2nd temperature, and the said 3rd temperature. A second characteristic value correction unit for correcting the characteristic value at the detected temperature;
Using the acceleration value corrected by the characteristic value corrected by the first characteristic value correction unit and the second characteristic value correction unit, the inclination angle of the road surface with respect to a horizontal plane or the movement provided with the acceleration sensor with respect to the road surface An inclination angle calculation unit for calculating an inclination angle of the body;
An inclination angle calculation device comprising:
前記第2特性値補正部は、前記加速度センサの外部に設けたマイクロコントローラにより構成したことを特徴とする請求項1記載の傾斜角算出装置。   The tilt angle calculation apparatus according to claim 1, wherein the second characteristic value correction unit is configured by a microcontroller provided outside the acceleration sensor. 前記第2温度の値は、前記加速度センサの動作保証温度の下限値に設定し、
前記第3温度の値は、前記加速度センサの動作保証温度の上限値に設定した
ことを特徴とする請求項1記載の傾斜角算出装置。
The value of the second temperature is set to a lower limit value of the operation guarantee temperature of the acceleration sensor,
The inclination angle calculation device according to claim 1, wherein the value of the third temperature is set to an upper limit value of an operation guarantee temperature of the acceleration sensor.
前記2次補正式は、前記第1温度、前記第2温度及び前記第3温度のうちの2つの温度における前記特性値を含むことを特徴とする請求項1記載の傾斜角算出装置。   The inclination angle calculation apparatus according to claim 1, wherein the secondary correction formula includes the characteristic values at two of the first temperature, the second temperature, and the third temperature. 前記1次補正式は、前記第1温度及び前記第2温度における前記特性値を含み、
前記2次補正式は、前記第1温度及び前記第3温度における前記特性値を含む
ことを特徴とする請求項4記載の傾斜角算出装置。
The primary correction formula includes the characteristic values at the first temperature and the second temperature,
The inclination angle calculation device according to claim 4, wherein the secondary correction formula includes the characteristic values at the first temperature and the third temperature.
前記特性値は、前記加速度検知部のオフセット、検知感度、遅延特性及び遮断周波数のうちの少なくとも1つの値であることを特徴とする請求項1記載の傾斜角算出装置。   The tilt angle calculation apparatus according to claim 1, wherein the characteristic value is at least one of an offset, detection sensitivity, delay characteristic, and cutoff frequency of the acceleration detection unit. 前記温度センサは、前記加速度センサと一体に構成されたことを特徴とする請求項1記載の傾斜角算出装置。   The tilt angle calculation apparatus according to claim 1, wherein the temperature sensor is configured integrally with the acceleration sensor. 前記1次補正式は、2つの温度における前記特性値間を最小二乗法により近似した直線の値を一定値に近づける式であることを特徴とする請求項1記載の傾斜角算出装置。   2. The tilt angle calculation apparatus according to claim 1, wherein the primary correction expression is an expression that approximates a value of a straight line obtained by approximating the characteristic values at two temperatures by a least square method to a constant value. 前記第1温度の値をTC、前記第1温度における前記特性値をXC、
前記第2温度の値をTL、前記第2温度における前記特性値をXL、
前記第3温度の値をTH、前記第3温度における前記特性値をXH、
前記検知温度の値をT、
前記第1特性値補正部による補正後の前記特性値をX1、
前記第2特性値補正部による補正後の前記特性値をX2として、
前記1次補正式は式X1=XC+(XL−XC)×(T−TC)/(TL−TC)であり、
前記2次補正式は式X2=XC+(T−TL)×(T−TC)/(TH−TL)/(TH−TC)×(XH−XC)である
ことを特徴とする請求項1記載の傾斜角算出装置。
The value of the first temperature is TC, the characteristic value at the first temperature is XC,
The value of the second temperature is TL, the characteristic value at the second temperature is XL,
The value of the third temperature is TH, the characteristic value at the third temperature is XH,
The detected temperature value is T,
The characteristic value after correction by the first characteristic value correction unit is X1,
The characteristic value after correction by the second characteristic value correction unit is X2,
The primary correction formula is the formula X1 = XC + (XL−XC) × (T−TC) / (TL−TC),
The secondary correction formula is the formula X2 = XC + (T−TL) × (T−TC) / (TH−TL) / (TH−TC) × (XH−XC). Inclination angle calculation device.
前記第1温度の値は摂氏24度に設定され、前記第2温度の値は摂氏マイナス40度に設定され、前記第3温度の値は摂氏88度に設定されていることを特徴とする請求項9記載の傾斜角算出装置。   The first temperature value is set to 24 degrees Celsius, the second temperature value is set to minus 40 degrees Celsius, and the third temperature value is set to 88 degrees Celsius. Item 10. The tilt angle calculation device according to Item 9. 前記第1温度の値をTC、前記第1温度における前記特性値をXC、
前記第2温度の値をTL、前記第2温度における前記特性値をXL、
前記第3温度の値をTH、前記第3温度における前記特性値をXH、
前記検知温度の値をT、
前記第1特性値補正部による補正後の前記特性値をX1として、
前記1次補正式は式X1=XH+(XL−XH)×(T−TH)/(TL−TH)である
ことを特徴とする請求項1記載の傾斜角算出装置。
The value of the first temperature is TC, the characteristic value at the first temperature is XC,
The value of the second temperature is TL, the characteristic value at the second temperature is XL,
The value of the third temperature is TH, the characteristic value at the third temperature is XH,
The detected temperature value is T,
The characteristic value after correction by the first characteristic value correction unit is X1,
The tilt angle calculation apparatus according to claim 1, wherein the primary correction formula is formula X1 = XH + (XL−XH) × (T−TH) / (TL−TH).
前記第2特性値補正部による補正後の前記特性値をX2、
前記特性値の目標値をXOとして、
前記2次補正式は、前記検知温度が前記第1温度以上である場合は式X2=XO+(XC−XO)×(T−TH)/(TC−TH)であり、前記検知温度が前記第1温度未満である場合は式X2=XO+(XC−XO)×(T−TL)/(TC−TL)である
ことを特徴とする請求項11記載の傾斜角算出装置。
The characteristic value after correction by the second characteristic value correction unit is X2,
The target value of the characteristic value is XO,
When the detected temperature is equal to or higher than the first temperature, the secondary correction formula is the formula X2 = XO + (XC−XO) × (T−TH) / (TC−TH), and the detected temperature is the first temperature. The inclination angle calculation device according to claim 11, wherein, when the temperature is less than one temperature, the equation is X2 = XO + (XC−XO) × (T−TL) / (TC−TL).
前記第2特性値補正部による補正後の前記特性値をX2、
前記特性値の目標値をXOとして、
前記2次補正式は式X2=XO+(XC−XO)×(T−TL)×(T−TH)/(TC−TL)/(TC−TH)である
ことを特徴とする請求項11記載の傾斜角算出装置。
The characteristic value after correction by the second characteristic value correction unit is X2,
The target value of the characteristic value is XO,
12. The secondary correction formula is the formula X2 = XO + (XC-XO) * (T-TL) * (T-TH) / (TC-TL) / (TC-TH). Inclination angle calculation device.
前記特性値は、前記加速度検知部のオフセット及び検知感度の値であり、
前記特性値の目標値は、前記加速度検知部の検知感度の目標値が1であり、前記加速度検知部のオフセットの目標値が0である
ことを特徴とする請求項12又は請求項13記載の傾斜角算出装置。
The characteristic value is a value of offset and detection sensitivity of the acceleration detection unit,
14. The target value of the characteristic value is a target value of detection sensitivity of the acceleration detector, and a target value of offset of the acceleration detector is 0. 14. Inclination angle calculation device.
JP2015103608A 2015-05-21 2015-05-21 Inclination angle calculation device Expired - Fee Related JP6370261B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015103608A JP6370261B2 (en) 2015-05-21 2015-05-21 Inclination angle calculation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015103608A JP6370261B2 (en) 2015-05-21 2015-05-21 Inclination angle calculation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016217902A JP2016217902A (en) 2016-12-22
JP6370261B2 true JP6370261B2 (en) 2018-08-08

Family

ID=57580850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015103608A Expired - Fee Related JP6370261B2 (en) 2015-05-21 2015-05-21 Inclination angle calculation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6370261B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158476A (en) 2018-03-09 2019-09-19 セイコーエプソン株式会社 Physical quantity sensor device, clinometer using physical quantity sensor device, inertia measuring device, structure monitoring device, and moving body
DE102019102326A1 (en) * 2019-01-30 2020-07-30 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Motor vehicle headlights and method for operating a motor vehicle headlight

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004294110A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Matsushita Electric Works Ltd Offset voltage correction device
JP2009025012A (en) * 2007-07-17 2009-02-05 Alpine Electronics Inc Acceleration sensor offset correction apparatus and method
US9207099B2 (en) * 2012-09-07 2015-12-08 Invensense, Inc. Method and system for estimating offset in environments with limited memory space
JP6112351B2 (en) * 2013-05-27 2017-04-12 株式会社リコー Inclination angle correction apparatus, inclination angle correction program, inclination angle correction method, and imaging apparatus
JP6080695B2 (en) * 2013-05-30 2017-02-15 三菱電機株式会社 Inclination angle detector

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016217902A (en) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4615287B2 (en) Azimuth and orientation detection device
CN106647791B (en) Three-dimensional attitude measurement and control device, mechanical equipment and three-dimensional attitude measurement and control method
EP2973127B1 (en) Heading confidence interval estimation
Assa et al. A Kalman filter-based framework for enhanced sensor fusion
JP6370261B2 (en) Inclination angle calculation device
US9714841B2 (en) Satellite navigation/dead-reckoning navigation integrated positioning device
US20150310276A1 (en) Method for the automatic correction of alignment errors in star tracker systems
WO2014151956A1 (en) Wind sensor motion compensation systems and methods
JPH04143611A (en) Solar radiation sensor
KR102365708B1 (en) Calibration method for gyro sensor using tilt sensor
US20160116302A1 (en) Method for comparing two inertial units integral with a same carrier
WO2015163985A1 (en) Attitude determination using infrared earth horizon sensors
US20170277280A1 (en) Systems and methods to correct a vehcile induced change of direction
JP6080695B2 (en) Inclination angle detector
JP4063149B2 (en) Vehicle angular velocity detection device
JP6020163B2 (en) Deriving device, deriving method, program
CN110375740B (en) Vehicle navigation method, device, equipment and storage medium
CN112556688A (en) Measuring device
EP3244228A1 (en) Collaborative control device and collaborative control method
US10809062B2 (en) MEMS inertial sensor device with determination of the bias value of a gyroscope thereof and corresponding method
KR101788806B1 (en) Adaptive Attitude Reference System Using Sequential Measurement Norm Covariance
US9864729B1 (en) Comprehensive sensor fusion algorithm
JP2005147696A (en) Attaching angle calculation system
Wenk Inertial Motion Capturing: Rigid Body Pose and Posture Estimation with Inertial Sensors
JP5523984B2 (en) Inclination angle detection device for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170802

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180612

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180710

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6370261

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees