JPH0438471A - センサ出力処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、角速度センサ・加速度センサなとのセンサ出
力処理装置に関するものであり、特にオフセントの温度
特性などによるドリフトの大きいセンサの出力を処理す
る装置に関するものである。

〔従来の技術〕

温度ドリフトなどによりオフセット電圧が大きく変化す
るセンサの代表例として、音叉式角速度センサがある。

第３図は、この種のセンサ出力を処理する、従来のセン
サ出力処理装置の一構成例のブロック図である。図にお
いて、角速度センサ１によって検出された角速度は電気
信号の形で出力され、これはアナログ・デジタル変換器
（以下Ａ／Ｄ変換器と称する）２により数値に変換され
、演算装置３に入力される。演算装置３は、不揮発性メ
モリ５から平均化処理の時間間隔（あらかじめ決められ
た定数Ｎ）を読み取り、この期間に入力した角速度デー
タから平均値を算出し、これをオフセントとして最終的
な角速度の値を出力する。

第４図は演算装置３の行なう変換処理のフローチャート
である。まず初期化処理４１０で処理カウンタａおよび
合計値ｓｕｍを０にする。決められたサンプリングタイ
ムだけ待った（１１）後、Ａ／Ｄ変換器から角速度デー
タを読み出す（１２）。

次にそのデータを内部の平均値用メモリに加算しく１３
）、処理カウンタａをカウントアツプする（４１４）、
ここで、処理カウンタａの値と不揮発性メモリ５に書き
込まれている定数Ｎとを比較しく４１６）、もし処理カ
ウンタａがＮに達していれば平均値処理４１７を実行す
る。平均値処理４１７では、平均値用メモリに記憶され
ているデータの合計ｓｕｍをＮで割って平均を算出し、
これをセンサの持つオフセットｏｆｓとする。また、平
均値処理４１７の後には処理カウンタａと合計値ｓｕｍ
をＯにしておく　（１８）、その後角速度データから現
在設定されているオフセットｏｆｓを引き（１９）、最
終的な角速度データとして外部に出力する（２０）。

〔発明が解決しようとする課題］ 従来のセンサ出力処理装置は以上のように構成されてお
り、平均をとるときの間隔ｎが一定であるため、平均値
の精度を向上させるべく間隔ｎを比較的長時間に設定し
ていた。従って、オフセットの温度特性などによるドリ
フトの大きいセンサの場合には、電源投入時などにオフ
セットの値が実際の値と違ってしまうという問題点があ
った。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、センサの電源投入直後のオフセットの温度特
性などによるドリフトの大きい期間に、ドリフトに早く
追従して正確なセンサ出力を得ることを可能とするセン
サ出力処理装置を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るセンサ出力処理装置は、センサ出力をセン
サ出力特性に対応する時間関数表を記憶する記憶手段と
、センサ出力を上記記憶手段から読み出した間隔で平均
する演算手段と、センサ出力から平均値を減算して目的
の値を得る演算手段とより構成するようにしたものであ
る。

〔作用〕

本発明は上述のように構成したことにより、例えばセン
サ電源投入後一定期間の、オフセットの温度特性などに
よるドリフトの大きい期間においては、上記記憶手段に
記憶された時間関数表に従って平均化処理の間隔が変化
する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例によるセンサ出力処理回路の
ブロック図である。図において、角速度センサ１からの
出力は一定のサンプリングタイムでＡ／Ｄ変換器２によ
って数値に変換され、演算装置３に入力される。そして
演算装置３によってドリフト成分を取り除いた値が計算
され、出力される。また演算装置３は、サンプリングタ
イムと処理カウンタから起動後の経過時間を知り、平均
化処理の間隔を不揮発性メモリ４から得て演算を行なう
。

第２図にＡ／Ｄ変換後の演算装置３による演算手順のフ
ローチャートを示す。

この処理の実行前に不揮発性メモリ４には、センサの出
力特性が変化しないとみなされる時間間隔ｎを、Ａ／Ｄ
変換のサンプリングタイムを単位として設定しておく、
なお、これは時間の関数ｆとなり、センサの電源投入後
の立ち上がり特性に相当する。つまり電源投入後一定時
間の、オフセットの温度特性によるドリフトなどの大き
いと考えられる期間はドリフトに追従するためｎを小さ
くし、安定に達したと考えられる期間はオフセット算出
精度を上げるためｎを大きくする。

電源投入後に演算装置３は初期化部１０において、平均
化処理の回数カウンタ（以降は平均化処理カウンタａと
称する）と、起動後の全処理回数のカウンタ（起動後の
経過時間を現わす。以降は全時間カウンタｔと称する）
、および合計値平均化処理用の合計値ｓｕｍをＯにする
。一定のサンプリングタイム分だけ待った（１１）後、
データ入力処理１２において、Ａ／Ｄ変換器２からオフ
セットを含んだセンサの出力値を読み取る。次にデータ
を演算装置内部の合計値メモリｓｕｍに加算して（１３
）、両方のカウンタをカウントアツプする（１４）。

次に演算装置３は全時間カウンタｔの値から不揮発性メ
モリ４内に書き込まれている関数表ｆを参照して、現在
のセンサの特性に対応する処理回数ｎを決定する（１５
）。ここで平均化処理カウンタａの値がこの回数ｎに達
していれば（１６）、平均化処理１７を行なう。ここで
は加算されたデ−タｓｕｍを処理回数ｎで割って平均値
を算出し、新しいセンサのオフセットｏｆｓとする。ま
た、平均化処理カウンタａおよび合計値ｓｕｍの値を０
に戻す（１８）。次にデータ変換部１９ではセンサの出
力値からオフセットｏｆｓを減算する。

最後に得られた値を出力して（２０）、データ入力待ち
（１１）に戻り、以降はこれを繰り返す。

なお、上記実施例においては角速度センサを例として示
したが、加速度センサ等オフセット電圧変化を有するセ
ンサの処理に適用しても有効であることは言うまでもな
い。

〔発明の効果］ 以上に述べたように、この発明に係るセンサ出力処理装
置によれば、センサの起動後の立ち上がり特性を設定し
ておくことによって、電源投入後一定時間のオフセット
温度特性によるドリフトなどの大きい期間において、早
くドリフトに追従して正確なセンサ出力を得ることがで
きる。また、時間的に非線形の出力特性を示すセンサに
おいても、あらかじめ不揮発性メモリにその特性を書き
込んでおくことで出力の処理を柔軟に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す角速度センサの出力
処理回路のブロック図、第２図はこの実施例におけるフ
ローチャート図である。第３図は従来の角速度センサの
出力処理回路の例におけるブロック図であり、第４図は
その演算フローチャート図である。 図において、１は角速度センサ、２はＡ／Ｄ変換器、３
は演算装置、４は不揮発性メモリ（記憶手段）である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）　センサ出力特性に対応する時間関数表を記憶
   する記憶手段と、 センサ出力を上記記憶手段から読み出した間隔で平均す
   る演算手段と、 センサ出力から平均値を減算して目的の値を得る演算手
   段とを備えたことを特徴とするセンサ出力処理装置。