JPH0465677A

JPH0465677A - 角速度検出装置

Info

Publication number: JPH0465677A
Application number: JP17793390A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Shimada; 耕作嶋田; Shigeru Horikoshi; 堀越　茂; Tatsuhiko Moji; 竜彦門司; Hayato Sugawara; 早人菅原
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1992-03-02

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〕本発明は角速度検出装置に係わり、特に、運動体に取り
付けた複数の加速度センサからの出力によって運動体の
角速度を検出する角速度検出装置、及びその角速度検出
装置を用いた運動体の制御装置及び自動車の制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来の角速度検出装置には、振動ジャイロを使ったもの
（特開昭６４−１６９１２号公報）、光フアイバジャイ
ロを使ったもの（特開昭６４−１９０６号公報）、ガス
レートセンサを使ったもの（特開昭６３−２４３７６３
号公報）、超音波を利用したもの（特開平１−１２７９
６３号公報）がある。更に、車両の床面に直交する軸回
りの角速度、即ち、ヨーレートを検出する従来の装置に
は車輪速からヨーレートを求めるもの（特開昭６３−２
１８８６６号公報）がある。これら従来装置のうち、特
開昭６３−２１８８６６号公報以外は、いずれも角速度
を非接触で検出する手法を採用している。特開昭６３−
２１８８６６号公報は、地面に接する自動車の車輪速を
検出し、この車輪速から間接的に白−レートを算出する
。

また、角速度検出装置の出力を取り込んで運動体を制御
する従来の制御装置には種々のものがあり、例えば特開
平１−９４０１０号公報には、自動車の進行方向に平行
な軸線回りの角速度、即ち、ピッチレートを検出する手
段を設け、その出力信号を用いて懸架手段の緩衝率を制
御するものが記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の角速度検出装置のうち、非接触で検出するも
のは装置構成が複雑であるため、コストが高くなり、か
つ角速度以外の加速度等の要素は検出することができな
い。

また、特開昭６３−２１８８６６号公報に記載の間接的
なやり方では、装置構成は簡単なものの、車輪速から算
出するため車輪のスリップやロック時等、制動時には車
輪速とヨーレートが対応せず、ヨーレートの検出精度に
問題がある。

特開平１−９４０１０号公報にはピッチレートを検出す
る手段の具体的検出方法の記載はない。

本発明の目的は、非接触でシンプルな構造で安価な角□
速度検出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、その角速度検出装置の検出信号を
フィードバック信号として用いて自動車等の運動体を制
御する運動体の制御装置及び自動車の制御装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明によれば、運動体の一
平面上に距離を隔てて、それぞれの加速度の検出方向が
同一方向となるように配置された第１及び第２の加速度
センサと、前記第１゛及び第２の加速度センサーの出力
の差分を求め、この差分から前記一平面に垂直な測定軸
回りの回転角速度を演算する第１の手段と、前記第１及
び第２の加速度センサの出力値より前記加速度の検出方
向における前記運動体の重心点加速度の近似値を求め、
この重心点加速度の近似値に基づいて前記加速度の検出
方向に垂゛直で前記一平面に平行な非測定軸回りの回転
角速度を推定し、この推定した。非測定軸回りの回転角
速度に基づいて、前記非測定軸回りの回転によって現わ
れる前記測定軸回りの回転角速度の演算誤差をキャンセ
ルする第２の手段とを備えることを特徴とする角速度検
出装置が提供される。

運動体が自動車の場合、角速度としてヨーレートが求め
られ、前記一平面は自動車の床面に平行な平面であり、
前記第１及び第２の加速度センサは自動車の両側部又は
前後に配−置され。

また上記目的を達成するため、本発明によれば、上述し
た角速度検出装置と、この角速度検出装置により検出さ
れた角速度を取り込み、前記運動体を制御する手段とを
備えることを特徴とする運動制御装置が提供される。

さらに本発明によれば、上述のヨーレートを検出する角
速度検出装置と、この検出されたヨーレートを取り込み
、そのヨーレートが予め定めた目標ヨーレートに一致す
るよう自動車を制御する手段とを備えることを特徴とす
る自動車の制御装置が提供される。

〔作用〕

一平面に垂直な軸回りに回転する運動体の角速度は、後
述するように、その一平面上の任意の２点における同一
方向の加速度の差分の関数である。

この知見に基づき、第１及び第２の加速度センサにより
その方向が同じ２つの加速度を検出し、第１の手段によ
りその出力の差分を求めて当該角速度を演算する。

一方、運動体の運動が□加速度の検出方向に垂直で上記
一平面に平行な非測定軸回り回転を含むとき、上記加速
度センサの出力にはその回転の影響が現われ、第１の手
段の演算結果にはその影響による誤差が含まれる。その
非測定軸回りの回転角速度は、後述するように、上記加
速度の検出方向における運動体の重心点加速度に基づき
推定でき、この非測定軸回りの回転角速度が推定できれ
ば、この値を用いて第１の手段の上記演算誤差をキャン
セルできる。この知見に基づき、第２の手段により、上
記測定軸回りの角速度を演算するのに用いた同じ第１及
び第２の加速度センサの出力値から当該運動体の重心点
加速度の近似値を求め、この重心点加速度の近似値に基
づいて非測定軸回りの回転角速度′を推定し、非測定軸
回りの回転によって現われる回転角速度の演算誤差をキ
ャンセルする。これにより、非測定軸回りの回転の影響
のない正確な角速度が求められる。

運動体が自動車であり、求める角速度がヨーレートであ
る場合、第１の手段の演算結果にはローリングの影響が
含まれる。そこでこの場合は、第２の手段でロールレー
トを推定し、第１の手段の演算誤差をキャンセルし、正
確なヨーレートを検出する。

以上の角速度検出装置を備えた制御装置においては、上
述の如く正確な角速度又はヨーレートが検出されるので
運動体又は自動車の制御も正確になり、特に自動車の制
御にあっては、車両の安全性及び安定性が高まる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明す
る。

第１図においで、符号１は運動体であり、運動体１とは
内・部又は外部のエネルギーにより運動する物体のこと
である。運動体１には、後述するように、自動車や航空
機、ロボット、カメラ等の例がある。

運動体１の重心４を原点として図示のようにＸ−ｙ座標
をとり、ｘ−ｙ平面上の任意の２点、即ち、Ａ点及びＢ
点に共にＸ軸方向の加速度を検出する加速度センサ２，
３を固着する。運動体１が自動車である場合、ｘ−ｙ平
面は床面と平行と考えられる。

重心４からＡ点までの距離をＲＡ、Ｂ点までの距離をＲ
Ｂとし、Ｘ軸からＡ点及びＢ点までの重心回りの角度を
θＡ、θＢとする。加速度センサ２．３の検出方向は図
示の矢印Ｉ、　　ＩＩに示す方向を正極とする。

加速度センサ２，３が検出する加速度は、それぞれ、運
動体１の並進運動のＸ軸成分加速度と、回転運動による
遠心力のＸ軸成分加速度との合成である。従って、加速
度センサ２，３の検出加速度をＧＳＡ、　　ＧＳＢとす
ると、第２図及び第３図を参照してＧＳＡ、　ＧＳＢは
以下の式で表わせられる。

Ｇ　ＳＡ＝　Ｇ　Ｌ＾＋ＧｙＡ＠ｃｏｓθＡ　　　　・
（１）Ｇ　ＳＢ＝　Ｇ　ＬＢ＋　Ｇ　７Ｂ　１１ｃｏｓ
　θＢ　　　　−（２）となる。但し、ＧＬ＾・・・Ｘ軸並進運動によるＡ点前速度ＧＬＢ・・
・Ｘ軸並進運動によるＢ点加速度Ｇ７Ａ・・・回転運動
（遠心力）によるＡ魚船速度ＧＦＢ・・・回転運動（遠
心力）によるＢ点加速度ＧＳＡ・・・Ａ点での実際の検
出加速度ＧＳＢ・・・Ｂ点での実際の検出加速度である
。

ここで、運動体１を剛体とすれば、Ｘ軸並進運動加速度
ＧＬＡ、　ＧＬＢは、Ｇ　ＬＡ＝　Ｇ　ＬＢ　　　　　　　　　　　　・・・
（３）と考えることができ、この（３）式を（１１、（
２）式に代入し、２点Ａ、　　Ｂの検出加速度の差分Δ
Ｇを求めると、 ΔＧ　＝　Ｇ　ＳＡ−Ｇ　３Ｂ＝Ｇ７Ａ＊　ｃｏｓ　ｅｋ　−Ｇ７Ｂ・ｃｏｓ　θＢ・
・・（４）となる。

次に、回転運動による遠心力を考えるが、該回転運動と
は、重心４を通りｘ−ｙ平面に垂直なｚ軸を定義すると
、ｚ軸回りの回転運動である。

上記のように定義した回転運動が運動体１に発生すると
、遠心力は（質量）×（半径）×（角速度）２であり、
加速度として加速度センサ２，３に現れるのは（半径）
×（角速度）２である。これより、Ａ点及びＢ点での加
速度は、ωを角速度とすると、Ｇ７Ａ＝ＲＡ　　・ω２　　　　　　　　　・・・（５
）Ｇ　７３＝　ＲＢ　　−ω２　　　　　　　　　　　
・・・（６）となる。（４）式に（５）　、　　（６）
式を代入すると、ΔＧ＝ω２　　（ＲＡ　・ｃｏｓ　θ
Ａ　−ＲＢ　−Ｃ（ｉｓ　θＢ）・・・（７）となる。ここで（７）式の左辺、右辺共に正であり、ω
を求めると、となる。

ところで、Ａ点とＢ点間のＸ軸上の距離をＲとすると、Ｒ＝ＲＡ　　−ｃｏｓ　θＡ　−ＲＢ　　１１ｃｏｓ　
θＢ　・・・（９）となり、（９）式を（８）式に代入
すると、ｔｏ　＝　ＦＴτ７百−（１０）と簡単な形に変形できる。

さて、（８）式又は（１０）式によれば、ＲＡ、ＲＢ。

θＡ、θＢは固定値であるからＲは固定値であり、一方
ΔＧは２つの加速度センサ２，３の検出値の差分である
。従って、（８）式又は（ｌＯ）式を用いて、２つの加
速度センサ２．３の検出値から角速度ωが算出できるこ
とが分かる。

以上の角速度ω算出のためには（８）式又は（１０）式
を演算する処理回路があればよい。

なお、以上では、θＡ、θＢは任意の値としたが、通常
はθＡ＝０’、　　θＢ＝１８０’　とすることが望−
ましい。これはＸ軸に沿って２つの加速度センサ２，３
を設置する例である。しかし、θＡ。

θＢが近い値になるように加速度センサ２，３を設置し
た場合でも、ΔＧの値が小さくなり識別力は劣るが、角
速度は検出できる。

以上、第１図〜第３図を用いて角速度検出方法の原理を
説明したが、上記の説明ではｘ−ｙ平面での並進運動と
、２軸回りの回転運動についてのみ考えた。しかし、実
際は、運動体にはそれ以外の回転運動が含まれることが
あり、そのような場合、上記加速度センサ２，３の出力
にはその回転の影響が現わ−れ、その結果、上述した（
８）式又は（ｌＯ）式の演算結果にはその影響による誤
差が含まれる。以下、このことを第４図に示す自動車の
場合を例にとり説明する。

第４図において、自動車の角速度はｘ、ｙ、ｚの各・々
３３軸りにピッチレート（第４図ａ）、ロールレート（
第４図ｃ）、ヨーレート（第４図ｂ）と３種が存在し、
各々、独立してピッチング、ローリング及びヨーイング
の回転運動を発生可能である。

この自動車において、上述した原理で２軸回りの角速度
、即ち、ヨーレートを検出するには、第４図（ｂ）に示
すように、自動車の床面に平行な平面上に距離を隔てて
、それぞれの加速度の検出方向が同じＸ軸方向を向くよ
うに、２つの加速度センサを位置ＡＩ、Ｂｌに配置する
。これら加速度センサにより、−ヨーレートによ・る遠
心力の加速度を含むＸ軸方向の加速度が検出され、その
ヨーレートによる遠心力で加速度センサの出力値には差
分ΔＧが現われ、上述した（８）式又は（ｌＯ）式の演
算によりヨーレートが求まる。しかし、同時にｙ軸回り
の角速度、即ち、ロールレートが発生すると、ロールレ
ートによる遠心力でもΔＧは発生し、上記（８）式又は
（１Ｇ）式で演算したヨーレートはΔＧが増えた分、実
際のヨーレートより大きく計算される。

この現象を表したものが第５図である。第５図は、加速
度センサ２，３を自動車の床面に第４図（ｂ）のＡＩ、
Ｂｌの位置関係となるように装着して実験したものであ
る。走行条件は一定速度でスラローム（ジグザグ走行）
を行なったもので、Ｘ方向の並進加速度と遠心力性の合
成された、加速度センサ２，３の検出加速度が図中のＧ
５Ａ３２とＧ５Ａ３３となっている。この差ΔＧを（８
）式又は（ｌＯ）式に代入してヨ７レートを算出したの
が第５図中の補正前のヨーレート５４である。波形を見
ると、右回り→左回り、又は左回り→右回りとなる０付
近で値が急変していることが分かる。この原因は、自動
車が走行中にヨーレートを発生するときロールレートも
発生するためで、上記のように、ヨーレートによる遠心
力性のΔＧ以外にロールレートによる遠心力性のΔＧが
加算されるため、ロールレート５１が大きいときのヨー
レート５４は絶対値が大きくなってしまう。

上記の現象とその補正方法を第６図により説明する。。

第６図は第４図（Ｂ）に示す加速度センサの装着状態に
おいて、車両にロールレートが発生している状態を前方
から見たもので、ロール中心６１は路面上にあるものと
した。このとき車両の２軸の路面垂直線からの傾きをロ
ール角θとした。

よってロールレートはθと表すことができる。

ロールレートが発生するとその遠心力によるＸ軸方向加
速度６２．６３がＡＩ、Ｂｌの位置にある加速度センサ
に互いに逆向きに作用する。この遠心力のＸ成分加速度
が上述の差分ΔＧに含まれ、ヨーレートの演算値を実際
のものより大きくしてしまう。

このとき車体の重心４にかかるＸ軸方向加速度ａは、Ａ
１．Ｂ１位置の加速度を平均すれば、下記の式による求
まる。

本発明は、このＸ軸方向加速度ａから以下のようにロー
ルレートを推定し、この推定したロールレートで上記演
算誤差をキャンセルするものである。

即ち、重心点４にかかるロールレートによる力Ｆは下記
式で表わされる。

Ｆ＝ｍａ　　　　　　　　　　　　　・−・（１２）ｍ
：車体の質量ａ：重心点４の加速度 “更に、ロール中心６１に関してモーメントの釣り合い
は以下の式で表わされる。

Ｆ−ｒ＝１・θ＋ＣＩ　−θ十Ｋｌ　−θ　・・・（１
３）Ｉ：車体のロール慣性Ｃ１：粘性減衰係数に１　：弾性減衰係数ｒ：重心点４とロール中心６１間の距離（１２）式及び
（１３）式より、この（Ｉ４）式を微分して、ここで、（１５）式の第２項及び第３項は小さいので無
視すると、に更に、補正係数に２を乗じ、これをロールレートキャ
ンセルの補正量θＲとする。

（１７）式中のＫｌ、に２．ｍ、ｒは全て定数なので、
これらをまとめてＫとすると、 θＲ＝に−ａ　　　　　　　　　　川（１８）かくして
、ロールレートキャンセルの補正量は重心点４の加速度
ａを微分したものから計算できる。即ち、（１０）式を
（１８）式を用いて補正してヨーレートを算出すると、 ω＝、／Ｔσ７瓦−に−Ｍ　　　　　　　・・・（１９
）となる。

以上において、”　（１Ｂ）式でロールレートを算出し
たのが第５図中の５１で、これに更に定数に２を乗して
補正量δＲを求め、式（１９）により求めた補正後のヨ
ーレートは第５図中の５５となり、ローリングの影響の
ないヨーレートωを測定することができる。

なお、ヨーレートωは、例えば右回りを正、左回りを負
゛というように決めた方がフィードバック制御を行うに
あたって使い易いので、後述するごとく実際の制御では
（１９）式の第１項と第２項に正負をつけ、□ヨーレ、
−トωの正負を判断する。

次に、上述した原理に基づく角速度検出装置の一実施例
を第７図により説明する。

本実施例め角速度検出装置は加速度センサ２゜３、信号
処理回路１０，１１，１２、ＣＰＵ１３、ＲＯＭＩ４及
びＲＡＭ１５よりなる。ＣＰＵ１３とＲＯＭ１４とＲＡ
Ｍ１５とは計算機を構成する。

この計算機は例えばＡＢＳ　（アンチスキッド・ブレー
キ・システム：　Ａｎｊｉｓｋｉｄ　Ｂｔｘｋｅ　Ｓｙ
ｓｔｅｍ　）　（Ｄような別の目的の制御装置における
計算機を併用してもよい。

ＣＰＵ１３は演算処理を行い、そのためのソフトやＯ８
がＲＯＭＩ　４に入っており、ＲＡＭ１５はワークデー
タを格納する役割を持つ。

ＣＰＵ１３による演算処理は式（１９）の計算である。

以下、ロールレート分の補正を加えたヨーレートωのＣ
ＰＵ１３による計算手順を第８図に示すフローチャート
により説明する。

まず、加速度センサ２．３の検出値Ｇ　ｓａ、　　Ｇ　
ＳＢの平均をとり、重心点４のＸ軸方向加速度ａを求め
る（ステップ８０１）。次に、加速度ａの微分値を演算
する（ステップ８０２）。その演算は、現在の加速度の
値ａ　（ｋ）から１サンプル時間前の加速度の値ａ　（
ｋ−１）の差をとり、その差を１サンプル時間゛Δｔで
割ることにより行う。このステップでａ　（ｋ−１）の
値を使ったので、ａ　（ｋ−１）の値を更新しておく　
（ステップ８０３）。次に、ΔＧの値をＧＳＡとＧＳＢ
により計算する（ステップ８０４）。このとき、加速度
センサ２．３の取付は位置と加速度検出方向が第４図（
ｂ）のＡＩ、ＢＩのようであるとすると、ΔＧの値は常
１こ正となる。次に、重心点加速度ａ　（ｋ）　　とそ
の微分□値ａ　（ｋ）によりωの正負と、補正□量Ｋａ
の正負を判定する。゛この判定はステップ８０５．８０
６Ａ、　８０６Ｂ、　８０７で行い、その結果に応じて
ステップ１１０７．８０８．８０９．８１０でωの演算
を行う。即ち、重心点加速度ａ　（ｋ）　とその微分値
ａ（ｋｌが共に正の場合はステップ８（１７に進み、重
心点加速度ａ　（ｋ）が正で微分値ａ　（ｋ）が負の場
合はステップ８０８に進み、重心点加速度ａ　（ｋ）が
負で微分値ａ　（ｋ）が正の場合はステップ８０９に進
み、重心点加速度ａ　（ｋ）　とその微分値ａ　（ｋ）
が共に負□ の場合はステップ８１Ｇに進む。上記のように場合分け
して正負の符号をつけるのは、ヨーレートωの右回りと
左回りを区別してどちらかを正と定め１　　　　　　。

るためである。

なお、以上の実施例ではステップ８０７．８０８．８０
９８１Ｏで行われる（１９）式の第１項、即ち、（８）
式又は（１Ｇ）式の演算の方法については説明しなかっ
たが、直接に開平演算（又は近似展開演算）を行ってよ
く、又は第９図に示すようにΔＧと角速度ωとの関係を
マツプテーブルに格納しておき、差分ΔＧｉから対応す
るヨーレートωｉを求めて、その後、フローチャートで
示した符号付けと補正を行えばよい。

また、以上の実施例で求めたヨーレートωは第４図中の
位１１１ＡＩ、Ｂｌ、即ち、自動車の両側部に加速度セ
ンサ２，３を配置した場合であるが、第４図（ｂ）のＡ
　２　、Ｂ２の位置、即ち、自動車の前後に加速度セン
サ２．３を配置しても、実質的に同様にヨーレートωを
求めることができる。

ただし、この場合は、加速度センサ２．３がｙ軸方向の
加速度を検出することから、その出力値からＸ軸回りの
角速度、即ち、ピッチレートを推定し、補正量を求める
。運動体は自動車に限らず、航空機、ロボット、船舶等
でも可能である。

なお、自動車の例では、加速度センサはドアのような可
動部分に設置しない方がよい。理由は、経時変化や可動
位置によって検出角度（第１図の１、　　ＩＩ）が固定
とならず、変化してしまうからでアル。従って、加速度
センサはシャーシに固定することが望ましい。

次に、上述め装置で検出した角速度を制御に利用した実
施例を第１０図により説明する。

例えば自動車でのヨーレートに関しては、車輪ロック（
又はスリップ）を防止し、検出ヨーレートを使用して運
転者の意図しないヨーレートの発生を防止するＡＢＳ　
（アンチスキッド・ブレーキ・システム：　Ａｎｔｉｓ
ｋｉｄ　Ｂ＋＋ｋｅ　ＳＳ７５ｔｅ　）又はＴｅ３（）
ラクション・コントロール・システム：１ｒ１ｃｊｉｏ
ｎ　Ｃｏ１ｔｏｌ　ＳＳ７５ｔｅ　）があり、またヨー
レートをある目標値に制御する４輪操舵制御装置がある
。このような制御装置に本発明の角速度検出装置を用い
た実施例を第１０図に示す。

第１０図において、制御部１０１は操作量算出部１０２
とヨーレート算出部１０６とヨーレート補正部１０５よ
りなり、車体１０４からの加速度センサ出力ＧＳＡ、　
ＧＳＢからヨーレート算出部１０６及びヨーレート補正
部１０５で正確なヨーレートを算出する。次に、算出し
たヨーレートと目標ヨーレートとの間で偏差をとり、こ
の偏差が零に収束するように操作量算出部１０２で操作
量を算出し、その操作量でアクチュエータ１０３を駆動
して車体１０４を制御する。

本実施例によれば、上述の如く補正された正確なヨーレ
ートを用いるので車両の制御も正確になり、安全性及び
安定性を高めることができる。

以上は、運動体として自動車のような内部エネルギによ
って運動する物体を考えたが、それ以外にビデオカメラ
のような外部のエネルギによって運動する物体がある。

本発明はこのような運動体にも適用可能である。即ち、
例えばビデオカメラには操作者による回転や手ぶれによ
る運動が加わる。その運動による角速度も第１図に示す
ように２つの角速度センサ２，３を設置することにより
同様に検出できる。そして、この場合も、加速度の検出
方向に垂直で加速度センサの設置平面に平行な非測定軸
回り回転がその運動に含まれるとき、加速度センサ２，
３の出力から求めた角速度にはその回転の影響による誤
差が含まれる。この誤差は、上述したのと同様に加速度
センサ２，３の出力値を用いてその非測定軸回りの回転
角速度を推定し、キャンセルできる。

以上、本発明の幾つかの実施例を説明したが、本発明は
これらに制限されることなく、種々の変形が可能である
。以下に、その変形例を幾つか例示する。

（１１計算機の代わりにＤ　Ｓ　Ｐ　（ＤｉｇＨａｌ　
ＳｉｇｎａｌＰｔｏｃｅｓｓｏｒ）を用いてもよい。

（２）２つの加速度センサを置く平面は種々のものが考
えられる。自動車であれば、地表面に平行な面でなくて
もよい。検出目的や設置場所の状況等によって種々変え
ればよい。

（３）本発明は２つの加速度センサが同一方向加速度の
検出をできるように配置したが、加速度はベクトルであ
り、従って、若干の異なる方向の配置でもベクトル分解
の考え方で対処可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２個の加速度センサを運動体に装着し
て、角速度算出、角速度補正の演算を行うので、並進方
向の加速度や非測定軸回りの角速度に影響されることな
く、測定軸回りの角速度を精度よく計測することができ
る。

また、非接触で角速度を計測できるセンサとしては、従
来の光ジヤイロ、振動ジャイロ等と比べて構成が非常に
シンプルになり、安価な角速度センサを提供できる。

また、主要構成部品である加速度センサは他の角速度セ
ンサに比べて小型なので、ハンディカメラ内に内蔵して
角速度を求めることも可能である。

２個の加速度センサによって検゛出した車両のヨーレー
トを使ってフィードバック制御を行うことにより、車両
の安全性及び安定性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の角速度検出装置における加速度センサ
の配置を示す図であり、第２図及び第３図はその加速度
セ゛ンサに検出される加速度ベクトルの分解成分を示す
加゛で□あり、第４図（ａ）〜（ｃ）は自動車°での加
速度センサの配置を示す図であり、第５図はロールレー
トによるヨーレートの演算誤差を含む演算値と補正した
演算値を示す図であり、第６図はヨーレートとロールレ
ートの関係を示す図であり、第７図は本発明の一実施例
による角速度検出装置の全体図であり、第８図はその角
速度検出装置における角速度算出と補正を行う処理手順
を示すフローチャートであり、第９図は差分ΔＧと角速
度ωとの関係を示すマツプ図であり、第１０図は本発明
の一実施例による角速度検出装置を用いた制御装置の概
略図である。符号の説明１・・・運動体２．３・・・加速度センサ４・・・重心点１３・・・ＣＰＵ１０１・・・制御部１０２・・・操作量算出部１０３・・・アクチュエータ１０４・・・車体１０５・・・ヨーレート補正部１０６・・・ヨーレート算出部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）運動体の一平面上に距離を隔てて、それぞれの加
速度の検出方向が同一方向となるように配置された第１
及び第２の加速度センサと、前記第１及び第２の加速度
センサの出力の差分を求め、この差分から前記一平面に
垂直な測定軸回りの回転角速度を演算する第１の手段と
、前記第１及び第２の加速度センサの出力値より前記加
速度の検出方向における前記運動体の重心点加速度の近
似値を求め、この重心点加速度の近似値に基づいて前記
加速度の検出方向に垂直で前記一平面に平行な非測定軸
回りの回転角速度を推定し、この推定した非測定軸回り
の回転角速度に基づいて、前記非測定軸回りの回転によ
って現われる前記測定軸回りの回転角速度の演算誤差を
キャンセルする第２の手段とを備えることを特徴とする角速度検出装置。
（２）請求項１記載の角速度検出装置において、前記運
動体は自動車であり、求めるべき角速度はヨーレートで
あることを特徴とする角速度検出装置。
（３）請求項１記載の角速度検出装置において、前記運
動体はビデオカメラであり、求めるべき角速度は、操作
者の回転や手振れによるビデオカメラの角速度である角
速度検出装置。
（４）請求項１記載の角速度検出装置において、前記一
平面は自動車の床面に平行な平面であり、前記第１及び
第２の加速度センサは自動車の両側部に配置されている
ことを特徴とする角速度検出装置。
（５）請求項１記載の角速度検出装置において、前記一
平面は自動車の床面に平行な平面であり、前記第１及び
第２の加速度センサは自動車の前後に配置されているこ
とを特徴とする角速度検出装置。
（６）請求項１記載の角速度検出装置と、この角速度検
出装置により検出された角速度を取り込み、前記運動体
を制御する手段とを備えることを特徴とする運動制御装
置。
（７）請求項２記載の角速度検出装置と、この角速度検
出装置により検出されたヨーレートを取り込み、このヨ
ーレートが予め定めた目標ヨーレートに一致するよう自
動車を制御する手段とを備えることを特徴とする自動車
の制御装置。