(57)【要約】【課題】２つの慣性力センサについて、従来よりも精度よく比較診断することができる慣性力センサ装置を提供する。【解決手段】オフセット補正された第１角速度センサの検出値が車両が旋回中に取り得る所定値となるごとに、入力された２つの角速度センサの差分値ごとの検出回数を記憶し、記憶した検出回数から最も検出回数の多い差分値を抽出して、基準値と一致するか否かを判定する。基準値と一致しない場合、特性急変及び経時変化の故障がなければ、基準値を抽出値に書き換える。そして、基準値に基づいてオフセット補正後の第２角速度の検出値を補正するとともに、該補正値とオフセット補正後の第１角速度センサの検出値との差分値が所定の判定閾値を超えるとき、いずれか一方が故障であると判定する。【選択図】図４
2011164073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備えられ、慣性力に応じた検出信号を出力する同一構成の第１慣性力センサ及び第２慣性力センサと、
前記２つの慣性力センサの検出信号に応じた慣性力値であってオフセット補正後の慣性力値が入力されるとともに、オフセット補正された前記第１慣性力センサの慣性力値が、予め設定された車両に慣性力が作用するときに取り得る所定値となるごとに、入力された前記２つの慣性力センサの慣性力値の差分値ごとの検出回数を記憶する回数記憶手段と、
書き換え可能であって、基準値が記憶された不揮発性の補正値記憶手段と、
前記回数記憶手段から検出回数の最も多い差分値を抽出し、この抽出値が前記基準値と一致するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段にて、前記抽出値が前記基準値と一致しないと判定された場合、前記抽出値と前記基準値とを比較するとともに、前記抽出値と前記基準値との差が予め設定された第１規定値を超えるときには、故障であると判定する特性急変診断手段と、
前記判定手段にて、前記抽出値が前記基準値と一致しないと判定された場合、前記抽出値と予め設定された初期固定値とを比較するとともに、前記抽出値と前記初期固定値との差が予め設定された第２規定値を超えるときには、故障であると判定する経時変化診断手段と、
前記特性急変診断手段及び前記経時変化診断手段にて故障なしと判定されたときに、前記補正値記憶手段に記憶された基準値を、前記抽出値に書き換える更新手段と、
前記補正値記憶手段に記憶された基準値に基づいてオフセット補正後の前記２つの慣性力センサの慣性力値の感度差を補正するとともに、オフセット補正及び感度差補正された前記２つの慣性力センサの慣性力値の差分値が所定の判定閾値を超えるとき、いずれか一方が故障であると判定する比較診断手段と、を備えることを特徴とする慣性力センサ装置。
【請求項２】
前記２つの慣性力センサは角速度センサであり、
前記２つの角速度センサの検出信号に応じた角速度値が入力され、該角速度値のオフセットを補正するオフセット補正手段と、
前記車両が停止中であることを判定する停車判定手段と、をさらに備え、
前記オフセット補正手段は、前記停車判定手段にて車両が停車中と判定されたときに入力された前記２つの角速度センサの角速度値に基づいて、前記２つの角速度センサの角速度値をそれぞれオフセット補正することを特徴とする請求項１に記載の慣性力センサ装置。
【請求項３】
前記回数記憶手段は、前記所定値を複数として、各所定値に応じて差分値ごとの検出回数を記憶し、
前記補正値記憶手段には、前記所定値ごとに前記基準値が記憶されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の慣性力センサ装置。
【請求項４】
車両に備えられ、慣性力に応じた検出信号を出力する同一構成の第１慣性力センサ及び第２慣性力センサと、
前記２つの慣性力センサから入力された前記検出信号に応じた慣性力値の差分値を記憶するとともに、前記差分値が記憶されるごとに、記憶された複数の前記差分値を、前記第１慣性力センサの慣性力値との関係において近似して近似線を算出し、この近似線に基づいて、補正算出値としての感度差補正の算出値及びオフセット差補正の算出値を求める補正値算出手段と、
書き換え可能であって、補正値としての感度差補正値及びオフセット差補正値が記憶された不揮発性の補正値記憶手段と、
前記補正算出値と、対応する前記補正値とが、それぞれ一致するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段にて、前記補正算出値が対応する前記補正値と一致しないと判定された場合、前記補正算出値と前記補正値との差が予め設定された対応する第１規定値を超えるときには、故障であると判定する特性急変診断手段と、
前記判定手段にて、前記補正算出値が前記補正値と一致しないと判定された場合、前記補正算出値と予め設定された補正の初期固定値とを比較するとともに、前記補正算出値と前記初期固定値との差が予め設定された対応する第２規定値を超えるときには、故障であると判定する経時変化診断手段と、
前記特性急変診断手段及び前記経時変化診断手段にて故障なしと判定されたときに、前記補正値記憶手段に記憶された補正値を、故障なしと判定された前記補正算出値に書き換える更新手段と、
前記補正値記憶手段に記憶された補正値に基づいて前記２つの慣性力センサの慣性力値のオフセット差及び感度差を補正するとともに、オフセット差補正及び感度差補正された前記２つの慣性力センサの慣性力値の差分値が所定の判定閾値を超えるとき、いずれか一方が故障であると判定する比較診断手段と、を備えることを特徴とする慣性力センサ装置。
【請求項５】
前記２つの慣性力センサは角速度センサであることを特徴とする請求項４に記載の慣性力センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられた対をなす慣性力センサの出力を相互に比較することで、慣性力センサの故障診断を行う慣性力センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、第１の慣性力センサが検出した慣性力と、第１の慣性力センサと同一の慣性力を検出する第２の慣性力センサが検出した慣性力とを相互比較し、比較結果に基づいて故障を診断して診断結果を出力する故障診断部を備えた車両の制御装置（慣性力センサ装置）が知られている。特許文献１には、２つの慣性力センサとして、ヨーレートセンサ（角速度センサ）を用いることが記載されている。
【０００３】
一方、角速度センサの出力は、車両停止中において理想的にゼロであり、ゼロでなければその分はオフセットが生じているものと考えられる。そこで、車両停止中の角速度センサの出力をもとに、角速度センサのオフセットを補正する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４７０５３号公報
【特許文献２】特許第３４０４９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、角速度センサの角速度に対するセンサ出力は、オフセットと感度によって個体差が生じる。なお、感度とは、慣性力に対するセンサ出力の変化量（所謂傾き）である。また、オフセットや感度のばらつきは、製造プロセスでのばらつきや、経時変化（経年劣化）などによって生じる。
【０００６】
角速度センサのオフセットについては、例えば上記した車両停止中のセンサ出力をもとに、信号処理にて補正することができる。
【０００７】
一方、角速度センサの感度については、センサ出力などから真の角速度（車両旋回中での検出された出力がどの角速度での値か）を検知する方法がないため、市場において補正することができない。このため、図１に示すように、２つの角速度センサ（第１角速度センサ及び第２角速度センサ）の感度の差により、角速度が大きいほど、２つの角速度センサの出力の差が大きくなる。なお、図１では、２つの角速度センサにおいて、感度のずれによる出力差が分かりやすいように、オフセットを同じ値としている。
【０００８】
冗長に搭載された２つの角速度センサの出力の差（差分値）を所定の判定閾値にて判定し、故障診断を行う構成では、誤判定を考慮し、所定のマージンをもって判定閾値が設定される。従来は、例えばオフセット差を補正した状態で、センサ出力の差分値が、上記したように感度差の影響によって角速度が大きいほど大きいため、判定閾値を、図２に示すように、角速度（角速度センサの出力）が大きいほど大きい値を有するように設定しなければならなかった。
【０００９】
このため、このような判定閾値を有する慣性力センサ装置を例えば車両横滑り防止装置に適用すると、精度が必要となる角速度の大きい横滑り状態において、判定閾値も大きな値となり、横滑り防止の制御精度に制約が生じるという問題点があった。すなわち、角速度が大きいほどセンサ出力のばらつきが大きくなるため、ある程度の誤差をもったものとしてセンサ出力を取り扱うこととなり、精度よく制御することができない。
【００１０】
なお、製造プロセスでのばらつきに起因する感度差については、センサ出荷時や車両へのセンサ組み付け時など市場で使用される前の初期段階で検査をし、この検査結果をもとに、信号処理にて補正することもできる。しかしながら、上記したように、経時変化によって２つの角速度センサの感度の差が変化することもあるため、その変化分を考慮し、角速度（角速度センサの出力）が大きいほど大きい値を有するように判定閾値を設定しなければならない。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑み、２つの慣性力センサについて、従来よりも精度よく比較診断することができる慣性力センサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する為に、請求項１に記載の慣性力センサ装置は、
車両に備えられ、慣性力に応じた検出信号を出力する同一構成の第１慣性力センサ及び第２慣性力センサと、
２つの慣性力センサの検出信号に応じた慣性力値であってオフセット補正後の慣性力値が入力されるとともに、オフセット補正された第１慣性力センサの慣性力値が、予め設定された車両に慣性力が作用するときに取り得る所定値となるごとに、入力された２つの慣性力センサの慣性力値の差分値ごとの検出回数を記憶する回数記憶手段と、
書き換え可能であって、基準値が記憶された不揮発性の補正値記憶手段と、
回数記憶手段から検出回数の最も多い差分値を抽出し、この抽出値が基準値と一致するか否かを判定する判定手段と、
判定手段にて、抽出値が基準値と一致しないと判定された場合、抽出値と基準値とを比較するとともに、抽出値と基準値との差が予め設定された第１規定値を超えるときには、故障であると判定する特性急変診断手段と、
判定手段にて、抽出値が基準値と一致しないと判定された場合、抽出値と予め設定された初期固定値とを比較するとともに、抽出値と初期固定値との差が予め設定された第２規定値を超えるときには、故障であると判定する経時変化診断手段と、
特性急変診断手段及び経時変化診断手段にて故障なしと判定されたときに、補正値記憶手段に記憶された基準値を抽出値に書き換える更新手段と、
補正値記憶手段に記憶された基準値に基づいて、オフセット補正後の２つの慣性力センサの慣性力値の感度差によるずれを補正するとともに、オフセット補正及び感度差補正された２つの慣性力センサの慣性力値の差分値が所定の判定閾値を超えるとき、いずれか一方が故障であると判定する比較診断手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
オフセット補正された２つの慣性力センサの慣性力値のずれ（差分）は、２つの慣性力センサの感度差によるものである。したがって、２つの慣性力センサの感度差を補正すると、故障がない場合に２つの慣性力センサの慣性力値は互い一致することとなる。
【００１４】
本発明では、上記所定値として、オフセット補正された状態で、車両に慣性力が作用するとき（例えば角速度センサであれば車両旋回中）、第１慣性力センサが取り得る値が予め設定されている。そして、回数記憶手段では、オフセット補正された第１慣性力センサの慣性力値が所定値となるたびに、オフセット補正された２つの慣性力センサの慣性力値の差分値ごとの検出回数が記憶される。
【００１５】
判定手段にて抽出される、検出回数（発生頻度）の最も多い差分値は、オフセット補正された第１慣性力センサの慣性力値が所定値のときの、オフセット補正された２つの慣性力センサの感度差による差分値となる。このように、発生頻度の最も多い差分値を抽出することで、後述する感度差を精度よく求めることができる。そして、判定手段では、検出回数の最も多い差分値が抽出され、抽出された差分値（抽出値）が補正値記憶手段に記憶された基準値と比較される。
【００１６】
基準値は、判定手段での比較時点で補正値記憶手段に記憶されている、検出回数の最も多い差分値のデータである。すなわち、判定手段では、最新の抽出値と現在の抽出値（基準値）との比較がなされる。そして、抽出値が基準値の更新に適していると判定されると、更新手段にて、基準値が抽出された最新の差分値（抽出値）に書き換えられる。
【００１７】
このようにして設定された基準値に基づいて、比較診断手段では、オフセット補正された２つの慣性力センサの慣性力値の感度差によるずれが補正される。これにより、感度差補正後の２つの慣性力センサの慣性力値の差分を、理想的にはゼロとすることができる。
【００１８】
ここで、オフセット補正された一方の慣性力センサ（第１慣性力センサ）の慣性力値に対して、オフセット補正された２つの慣性力センサの慣性力値の差分値が直線的（１次関数的）に変化する場合、換言すれば、２つの慣性力センサの慣性力値が、作用する慣性力に対して直線的に変化する場合について、感度差補正を説明する。
【００１９】
オフセット補正された第１慣性力センサの慣性力値がゼロのとき、オフセット補正された２つの慣性力センサの慣性力値の差分値もゼロとなる。また、第１慣性力センサの慣性力値が予め設定された上記所定値（例えばα１）のとき、２つの慣性力センサの慣性力値の差分値は上記基準値（例えばβ１）となる。この２点（０、０）、（α１、β１）から、オフセット補正後の第１慣性力センサの慣性力値に対する、オフセット補正後の２つの慣性力センサの慣性力値の変化量（傾き）、すなわち感度差が明らかとなる。
【００２０】
したがって、例えばオフセット補正された第１慣性力センサの慣性力値をＹ１ａ、オフセット補正された第２慣性力センサの慣性力値をＹ２ａとすると、オフセット補正された第２慣性力センサの慣性力値Ｙ２ａから感度差分の（β１／α１）・Ｙ１ａを差し引くと、感度差分が差し引かれた第２慣性力センサの慣性力値{Ｙ２ａ−（β１／α１）・Ｙ１ａ}は、故障がない場合に、オフセット補正された第１慣性力センサの慣性力値Ｙ１ａとほぼ一致することとなる。
【００２１】
このように、オフセット補正された２つの慣性力センサの慣性力値の差分値のうち、検出回数（発生頻度）の最も多い差分値を感度差補正に用いると、２つの慣性力センサの慣性力値の差分値は、短絡などの故障が無い場合に、慣性力の大きさによらずほぼ一定の値となる。したがって、判定閾値についても、慣性力によらずほぼ一定の値とすることができる。すなわち、従来に比べて、慣性力値が大きくても判定閾値を小さくすることができる。
【００２２】
以上から、本発明の慣性力センサ装置によれば、２つの慣性力センサについて、従来よりも精度よく比較診断することができる。
【００２３】
なお、本発明では、抽出値と補正値記憶手段に記憶されている基準値との差が大きい場合、特性急変診断手段により、特性急変により故障したものと判定することができる。一方、センサ装置の出荷時や車両の組み付け時に設定された初期固定値と抽出値との差が大きい場合、経時変化診断手段により、経時変化が積み重なって許容できない変動が発生し、これにより故障したものと判定することができる。
【００２４】
このように、本発明では、検出回数が最も多い差分値（抽出値）が補正値記憶手段に記憶された基準値と異なるものであっても、基準値を抽出値に書き換える前に、上記した２つの診断手段により、抽出値を新たな基準値とすることが適正か否かを判定した上で、基準値を更新する。したがって、２つの慣性力センサの比較診断の信頼性を向上することができる。
【００２５】
なお、慣性力が作用するときに取り得る所定値としては、２つの慣性力センサの感度の差が明確に現れ（オフセット補正された慣性力値の差分が大きく）、且つ、車両の使用時に頻繁に取り得る値を、予め設定しておくと良い。
【００２６】
２つの慣性力センサがともに角速度センサの場合、請求項２に記載のように、２つの角速度センサの検出信号に応じた角速度値が入力され、該角速度値のオフセットを補正するオフセット補正手段と、車両が停止中であることを判定する停車判定手段と、をさらに備え、オフセット補正手段は、停車判定手段にて車両が停車中と判定されたときに入力された２つの角速度センサの角速度値に基づいて、２つの角速度センサの角速度値をそれぞれオフセット補正する構成を採用することができる。
【００２７】
この場合、２つの慣性力センサの慣性力値がオフセット補正手段に入力されてオフセット補正され、このオフセット補正された慣性力値が回数記憶手段に入力されることとなる。
【００２８】
また、請求項３に記載のように、回数記憶手段は、複数の所定値ごとに、差分値の検出回数を記憶し、補正値記憶手段には、所定値ごとに基準値が記憶された構成としても良い。
【００２９】
車両に慣性力が作用するときに取り得る所定値として２点あれば、慣性力が作用しない点（オフセット後の第１慣性力センサの出力ゼロ、差分値ゼロ）と合わせて３点となり、これら３点から非直線を近似し、オフセット補正後の第１慣性力センサの慣性力値に対する、オフセット補正後の２つの慣性力センサの慣性力値の変化量が明らかとなる。また、所定値を３点以上とすれば、慣性力が作用しない点を用いなくとも、２つの慣性力センサの慣性力値の変化量が明らかとなる。このように、非直線についても感度差を補正することができる。なお、所定値を増やすほど、非直線について精度よく感度差を補正することができる。
【００３０】
次に、請求項４に記載の慣性力センサ装置は、
車両に備えられ、慣性力に応じた検出信号を出力する同一構成の第１慣性力センサ及び第２慣性力センサと、
２つの慣性力センサから入力された検出信号に応じた慣性力値の差分値を記憶するとともに、差分値が記憶されるごとに、記憶された複数の差分値を、第１慣性力センサの慣性力値との関係において近似して近似線を算出し、この近似線に基づいて、補正算出値としての感度差補正の算出値及びオフセット差補正の算出値を求める補正値算出手段と、
書き換え可能であって、補正値としての感度差補正値及びオフセット差補正値がそれぞれ記憶された不揮発性の補正値記憶手段と、
補正算出値と、対応する補正値とが、それぞれ一致するか否かを判定する判定手段と、
判定手段にて、補正算出値が対応する補正値と一致しないと判定された場合、補正算出値と補正値との差が予め設定された対応する第１規定値を超えるときには、故障であると判定する特性急変診断手段と、
判定手段にて、補正算出値が補正値と一致しないと判定された場合、補正算出値と予め設定された補正の初期固定値とを比較するとともに、補正算出値と初期固定値との差が予め設定された対応する第２規定値を超えるときには、故障であると判定する経時変化診断手段と、
特性急変診断手段及び経時変化診断手段にて故障なしと判定されたときに、補正値記憶手段に記憶された補正値を、故障なしと判定された補正算出値に書き換える更新手段と、
補正値記憶手段に記憶された補正値に基づいて２つの慣性力センサの慣性力値のオフセット差及び感度差を補正するとともに、オフセット差補正及び感度差補正された２つの慣性力センサの慣性力値の差分値が所定の判定閾値を超えるとき、いずれか一方が故障であると判定する比較診断手段と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
本発明では、２つの慣性力センサの感度差とオフセット差をそれぞれ補正する。補正値算出手段により、記憶された複数の差分値データを近似して近似線を算出し、この近似線から、補正算出値としての感度差補正の算出値及びオフセット差補正の算出値を求めることができる。
【００３２】
例えば近似線が直線の場合、近似線の切片が、２つの慣性力センサの慣性力値のオフセット差に相当するため補正の算出値となり、近似線の傾きが、２つの慣性力センサの慣性力値の感度の差に相当するため感度差補正の算出値となる。
【００３３】
そして、これら算出された補正算出値が補正値記憶手段に記憶された補正値と比較される。補正値は、判定手段での比較時点で補正値記憶手段に記憶されている補正算出値である。すなわち、判定手段では、最新の補正算出値と現在の補正算出値（補正値）との比較がなされる。そして、補正算出値が補正値の更新に適していると判定されると、更新手段にて、補正値が最新の補正算出値に書き換えられる。
【００３４】
したがって、比較診断手段において、補正値（感度補正値及びオフセット補正値）に基づいて２つの慣性力センサの慣性力値の感度差及びオフセット差を補正することで、２つの慣性力センサの慣性力値の差分を理想的にはゼロとすることができる。
【００３５】
ここで、一方の慣性力センサ（第１慣性力センサ）の慣性力値に対して、２つの慣性力センサの慣性力値の差分値が直線的（１次関数的）に変化する場合、換言すれば、２つの慣性力センサの慣性力値が、作用する慣性力に対して直線的に変化する場合について、感度差補正を説明する。
【００３６】
上記した近似式も、１次関数（直線）となる。この近似式の傾きをｅ０、切片をｆ０、第１慣性力センサの慣性力値をＹ１、第２慣性力センサの慣性力値をＹ２とすると、第２慣性力センサの慣性力値Ｙ２からオフセット差分及び感度差分の（ｅ０・Ｙ１＋ｆ０）を差し引くことで、オフセット差分及び感度差分を差し引かれた第２慣性力センサの慣性力値（Ｙ２−（ｅ０・Ｙ１＋ｆ０））は、故障がない場合にた第１慣性力センサの慣性力値Ｙ１とほぼ一致することとなる。
【００３７】
このように、補正値に基づいて感度差及びオフセット差補正された２つの慣性力センサの慣性力値の差分値は、短絡などの故障が無い場合に、慣性力の大きさによらずほぼ一定の値となる。したがって、判定閾値についても、慣性力によらずほぼ一定の値とすることができる。すなわち、従来に比べて、慣性力値が大きくても判定閾値を小さくすることができる。
【００３８】
以上から、本発明の慣性力センサ装置によっても、２つの慣性力センサについて、従来よりも精度よく比較診断することができる。
【００３９】
なお、本発明によれば、感度差とともにオフセット差も補正するので、比較診断において、慣性力センサの慣性力値のオフセット補正を不要とすることができる。
【００４０】
また、特性急変診断手段と経時変化診断手段の効果については、請求項１に記載の発明と同様であるので、その記載を省略する。また、近似の方法としては、線形近似（最小二乗法）、多項式近似、指数近似などを用いることができる。
【００４１】
上記においては、請求項５に記載のように、２つの慣性力センサとして角速度センサを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】２つの角速度センサの感度差を示す図である。
【図２】冗長比較に用いられる、従来の判定閾値を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る角速度センサ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す角速度センサ装置の現在ピーク値設定処理の内容を示すフローチャートである。
【図５】ヒストグラムデータを追加するための所定値α１を示す図である。
【図６】ヒストグラムのデータ追加と、今回ピーク値抽出の様子を示した図である。
【図７】図３に示す角速度センサ装置の比較診断処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】感度差を示す図である。
【図９】比較診断処理に用いられる判定閾値を示す図である。
【図１０】ヒストグラムデータを追加するための所定値の変形例を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係る角速度センサ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す角速度センサ装置の現在補正値設定処理の内容を示すフローチャートである。
【図１３】近似線を示す図である。
【図１４】図１１に示す角速度センサ装置の比較診断処理の内容を示すフローチャートである。
【図１５】近似線の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
本実施形態に係る角速度センサ装置は、例えば車両の姿勢が乱れた場合に車両の走行安定性を維持する装置（車両横滑り防止装置）等の車両制御に用いられるものである。
【００４５】
図３に示すように、慣性力センサ装置としての角速度センサ装置１０は、要部として、慣性力センサとしての２つの角速度センサ２０，２１と、これら角速度センサ２０，２１の出力を処理する信号処理部としてのマイクロコンピュータ３０（以下、マイコン３０と示す）と、補正値記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ４０と、を備えている。本実施形態ではさらに、マイコン３０が、車輪速センサ５０の出力を処理するようになっている。
【００４６】
本実施形態に係る角速度センサ装置１０において、主たる特徴部分は、２つの角速度センサ２０，２１の感度の差によるずれを補正し、これにより、２つの角速度センサ２０，２１の比較診断に用いられる判定閾値を、角速度の値によらずほぼ一定とする点にある。
【００４７】
角速度センサ２０，２１は、慣性力としての角速度を検出するものであり、同一構造のセンサが検出軸を同一にして配置されている。すなわち、冗長に搭載されている。角速度の検出方式は特に限定されるものではない。このような同一構成の角速度センサ２０，２１は、感度及びオフセットが互いに同じであれば、その出力も同じ値となる。本実施形態では、角速度センサ２０，２１として振動式の角速度センサを採用している。なお、第１角速度センサ２０が第１慣性力センサに相当し、第２角速度センサ２１が第２慣性力センサに相当する。
【００４８】
マイコン３０は、角速度センサ２０，２１から入力される検出信号を相互に比較診断するする機能を有するものであり、図示しない中央演算装置（ＣＰＵ）、ＣＰＵが実行する各種プログラムが格納されたリードオンメモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵがＲＯＭに格納された各プログラムにしたがって実行する各種演算のための作業領域として用いられるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えている。本実施形態では、マイコン３０が、Ａ／Ｄ変換部３１，３７、オフセット補正手段としてのオフセット補正部３２、補正値算出部３３、補正値設定部３４、比較診断部３５、及び停車判定手段としての停車判定部３６を有している。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換部３１は、角速度センサ２０，２１から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備えている。本実施形態では、１つのＡ／Ｄ変換器に対して、図示しないマルチプレクサにより、２つの角速度センサ２０，２１の出力が連続して入力されるようになっている。
【００５０】
なお、２つの角速度センサ２０，２１でＡ／Ｄ変換器を兼用とすると、サンプリングにわずかな時間差が生じる。この時間差により２つの角速度センサ２０，２１の出力に差が生じて、その分、比較診断時の判定閾値が大きくなることも考えられる。したがって、角速度センサ２０，２１ごとにＡ／Ｄ変換器を設け、同一のタイミングで２つの角速度センサ２０，２１の出力をサンプリングするようにしても良い。
【００５１】
オフセット補正部３２は、Ａ／Ｄ変換部３１を介して入力された角速度センサ２０，２１の検出値を、オフセット補正値を用いて補正する機能を有するものである。このオフセット補正値は、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている。また、オフセット補正部３２は、停車判定部３６からの車両停止中の判定信号を受けると、このときの角速度センサ２０，２１の検出値より、オフセット補正値の更新を行う機能も有している。
【００５２】
本実施形態では、車両停止中の角速度センサ２０，２１の検出値と、角速度センサ装置１０の出荷時にオフセットをキャンセルすべくＥＥＰＲＯＭ４０に格納されたオフセット補正初期値との差が所定の範囲内であれば、オフセット補正値を今回検出された新たな値に更新し、その後のオフセット補正では、更新後のオフセット補正値を用いるようになっている。また、停車判定部３６は、Ａ／Ｄ変換部３７を介して入力された車輪速センサ５０の検出値に基づいて、車両の停止判定を行うようになっている。
【００５３】
なお、オフセット補正部３２及び停車判定部３６の構成は、上記例に限定されるものではなく、公知の種々構成を採用することができる。車輪速センサ５０以外の信号、例えばシフトポジションやブレーキ装置の油圧などに基づいて、停車判定部３６が停車判定を行う構成としても良い。また、例えば本出願人による特開２００８−７０２２４号公報に示されるように、オフセット補正部３２が、車輪速センサ５０など他のセンサ信号を用いず、角速度センサ２０，２１の信号に基づいて、オフセット補正する構成としても良い。
【００５４】
角速度センサ装置１０から外部（例えば車両横滑り防止装置のＥＣＵ）に出力される角速度信号（センサ信号）は、図３に示すように、２つの角速度センサ２０，２１の検出信号がＡ／Ｄ変換部３１にてＡ／Ｄ変換され、その後オフセット補正部３２にてオフセット補正処理された信号の一方、若しくは、両方の平均値である。
【００５５】
補正値算出部３３には、オフセット補正された第１角速度センサ２０の検出値が、予め設定された所定値（例えばα１）の場合のみ、オフセット補正された角速度センサ２０，２１の検出値が入力される。そして、補正値算出部３３は、検出値が入力されるたびに、入力された角速度センサ２０，２１の検出値の差分値ごとの検出回数を記憶する機能を有している。具体的には、差分値とその検出回数との関係を表すヒストグラムを作成する。
【００５６】
補正値設定部３４は、ヒストグラムが更新されると、補正値算出部３３に記憶された差分値の検出回数のなかから、最も検出回数の多い（頻度が高い）差分値を抽出する機能と、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納された基準値（以下、現在ピーク値と示す）を、今回抽出された最も回数の多い差分値（以下、今回ピーク値と示す）に書き換えるか否かを判定する機能と、条件が合致すると、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納された現在ピーク値を今回ピーク値に書き換える更新機能と、を有するものである。
【００５７】
比較診断部３５は、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納された現在ピーク値を取得するとともに、この現在ピーク値に基づいて、オフセット補正部３２から入力された角速度センサ２０，２１の検出値の、感度差によるずれを補正する機能と、オフセット補正及び感度差補正された２つの角速度センサ２０，２１の検出値の差分値を所定の判定閾値と比較して、故障診断を行う機能と、を有するものである。
【００５８】
ＥＥＰＲＯＭ４０は、周知のよう書き換えが可能な不揮発性の記憶素子であり、各プログラムに対応する設定データを格納する部位である。本実施形態では、オフセット補正値、感度差補正に用いる現在ピーク値、オフセット補正初期値などが格納されている。
【００５９】
このＥＥＰＲＯＭ４０に格納されたオフセット補正値は、角速度センサ２０，２１の起動とともに、オフセット補正部３２に入力される。また、感度差補正に用いる現在ピーク値も、角速度センサ２０，２１の起動とともに、比較診断部３５に入力される。
【００６０】
次に、本実施形態に係る角速度センサ装置１０の作動のうち、現在ピーク値設定処理と、現在ピーク値に基づく比較診断処理について説明する。
【００６１】
なお、以下において、オフセット補正後の第１角速度センサ２０の信号をＹ１ａ、オフセット補正後の第２角速度センサの信号をＹ２ａとする。また、本実施形態では、オフセット補正後の角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａがともに入力角速度に対して所定の傾きをもって直線的に変化し、これにより、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａの差分（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）も、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａを横軸として直線的に変化する。さらには、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２ａの感度（傾き）が、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの感度（傾き）よりも大きい例を示す。
【００６２】
図４に示すフローチャートで示される現在ピーク値設定処理は、イグニッションスイッチがオンされた状態で、オフセット補正された第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａが、予め設定された所定値（α１）となるごとに実行される。なお、イグニッションスイッチがオンされると、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている感度差補正用の現在ピーク値が補正値設定部３４に入力される。また、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている第１規定値、第２規定値、及び初期ピーク値も、補正値設定部３４に入力される。
【００６３】
現在ピーク値設定処理が実行されると、ステップ１００では、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａの差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）のヒストグラムの回数更新が行われる（回数記憶手段）。このとき、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの値はα１である。
【００６４】
図５は、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａを横軸としたときの、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａの差分を示す図である。車両の走行時において、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａは、図５に示すように種々の値を取り得るが、ステップ１００では、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａがα１のときの、信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａの差分値のみ取得する。
【００６５】
そして、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）のデータを取得するたびに、図６に示すようにヒストグラムを更新する。すなわち、取得された差分値は、ヒストグラムを更新するために用いられ、ヒストグラムの一部を構成することとなる。
【００６６】
また、所定値α１としては、車両の旋回中に第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａが取り得る値が、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定される。好ましくは、２つの角速度センサ２０，２１の感度の差が明確に現れ（信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａの差分が大きく）、且つ、車両の使用時に頻繁に取り得る値を設定すると良い。本実施形態においても、所定値α１として、角速度センサ装置１０の試作時のデータから、２つの角速度センサ２０，２１の感度差が明確に現れ、且つ、車両の使用時に頻繁に取り得る値が設定されている。
【００６７】
ステップ１１０では、図６に示されるように、ステップ１００で更新されたヒストグラムにおいて最大回数となっている差分値βｍａｘが抽出される。抽出された差分値βｍａｘ、すなわち今回の抽出作業でヒストグラムにおいて最大回数となっている今回ピーク値βｍａｘは、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａが所定値α１のときの、角速度センサ２０，２１の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）の最頻値である。このように、今回ピーク値βｍａｘは、今回、所定値α１を取得したタイミングにおいて、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａが所定値α１のときの、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２ａと第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの感度差によるずれ（差分）である。
【００６８】
ステップ１２０以降では、今回ピーク値βｍａｘが、現在ピーク値β１の更新に適しているか否かが判断される。先ずステップ１２０では、今回ピーク値βｍａｘが、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納され、現在比較診断処理で用いられている基準値としての現在ピーク値β１と、一致するか否かの判定が実行される（判定手段）。基準値としての現在ピーク値β１は、今回の現在ピーク値設定処理よりも以前の現在ピーク値設定処理にて設定された値である。すなわち、現在ピーク値β１も、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの値がα１のときの、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）の最頻値である。
【００６９】
そして、判定の結果、今回ピーク値βｍａｘが現在ピーク値β１と一致する場合には、ピーク値β１の更新は行わずに、現在ピーク値設定処理が終了となる。
【００７０】
今回ピーク値βｍａｘが現在ピーク値β１と異なる場合、ステップ１３０では、今回ピーク値βｍａｘと現在ピーク値β１との差分が、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定された第１規定値と比較され、第１規定値以内であれば特性急変なしと判定される。なお、第１規定値としては、後述する初期ピーク値の３％程度の値が予め設定される。
【００７１】
一方、第１規定値を超える場合、１回分のヒストグラムデータの追加による変動が急激であるため、特性急変故障と判定される（ステップ１３５）。そして、現在ピーク値β１の更新は行わずに、現在ピーク値設定処理が終了となる。以上が、特性急変診断手段に相当する。
【００７２】
ステップ１４０では、今回ピーク値βｍａｘと、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定された初期ピーク値（初期固定値）との差分が、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定された第２規定値と比較され、第２規定値以内であれば経時変化なしと判定される。なお、第２規定値としては、初期ピーク値の３％程度の値が予め設定される。
【００７３】
一方、第２規定値を超える場合、特性急変ではないものの、経時変化が積み重なって許容範囲を超えたものとして、経時変化故障と判定される（ステップ１４５）。そして、現在ピーク値β１の更新は行わずに、現在ピーク値設定処理が終了となる。以上が、経時変化診断手段に相当する。
【００７４】
なお、本実施形態では、ステップ１３０，１４０の順に実行する例を示したが、ステップ１４０を先に実行し、次いでステップ１３０を実行しても良い。
【００７５】
そして、ステップ１３０及びステップ１４０で故障なしと判定された場合のみ、ステップ１５０において、今回ピーク値βｍａｘを新たな現在ピーク値β１とする書き換え処理が実行される（更新手段）。以上が、現在ピーク値設定処理である。
【００７６】
上記した現在ピーク値設定処理は、イグニッションスイッチがオンされている間、オフセット補正された第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａが所定値α１となるたびに繰り返し実行され、ヒストグラムはその都度更新される。また、イグニッションスイッチがオフされると補正値算出部３３に作成されたヒストグラムのデータが消去される。そして、イグニッションがオンされると、補正値算出部３３に新規のヒストグラムが作成される。
【００７７】
次に、比較診断処理について説明する。
【００７８】
図７に示すフローチャートで示される処理は、車両に備えられた図示しないイグニッションスイッチがオンされた際に所定の処理周期ごと（例えば１０ｍｓごと）に実行される。また、イグニッションスイッチがオンされると、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されているオフセット補正値がオフセット補正部３２に入力されるとともに、感度差補正用の現在ピーク値β１が比較診断部３５に入力される。また、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている判定閾値も、比較診断部３５に入力される。また、現在ピーク値β１は、上記した現在ピーク値設定処理によってその値が更新されるたびに、更新された現在ピーク値β１が比較診断部３５に入力される。
【００７９】
比較診断処理が実行されると、まず、ステップ２００では、Ａ／Ｄ変換処理が実行される。すなわち、角速度センサ２０，２１からの検出値を示すアナログ信号が、マイコン３０で取り扱い可能であるデジタル信号に変換される。以下、Ａ／Ｄ変換後の角速度センサ２０，２１の信号をそれぞれＹ１，Ｙ２とする。
【００８０】
Ａ／Ｄ変換処理後、ステップ２１０では、オフセット補正処理が実行される。このオフセット補正処理では、角速度センサ２０，２１の検出値Ｙ１，Ｙ２からそれぞれのオフセット補正値が差し引かれる。これにより、角速度センサ２０，２１の検出値がオフセット補正される。これにより、角速度センサ２０，２１の信号は、上記したＹ１ａ，Ｙ２ａとなる。
【００８１】
ステップ２２０では、オフセット補正された角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａについて、感度差による両信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａのずれを補正する処理が実行される。
【００８２】
ここで、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａは、ともにオフセット補正された信号であるので、角速度がゼロのときにいずれも理想的にはゼロとなる。これにより、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａがゼロのときの角速度センサ２０，２１の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）もゼロとなる。また、現在ピーク値β１は、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａが所定値α１のときの、角速度センサ２０，２１の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）の値である。
【００８３】
したがって、角速度センサ２０，２１の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）は、図８に示すように、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａを横軸、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）を縦軸とすると、（０、０）、（α１、β１）の２点を通る直線として示す（線形近似する）ことができる。すなわち、角速度センサ２０，２１の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）は、次式で表すことができる。
（数１）Ｙ２ａ−Ｙ１ａ＝（β１／α１）・Ｙ１ａ
このように、角速度センサ２０，２１の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）は、所定の傾き（β１／α１）を有した、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの１次関数として示すことができる。したがって、傾きβ１／α１が、２つの角速度センサ２０，２１の感度差に相当する。例えば、α１が１０°／ｓ、β１が０．２°／ｓの場合、β１／α１は０．０２となる。
【００８４】
なお、傾きを算出するためのα１は固定値であるので、本実施形態では、感度差によるずれを補正するための基準値として、変動値であるβ１を現在ピーク値設定処理によって更新処理するようにしている。しかしながら、β１／α１を、感度差によるずれを補正する基準値としても良い。
【００８５】
また、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２ａは、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａに上記した差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）を足し合わせたものである。したがって、数式１で示される差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）により、２つの角速度センサ２０，２１の感度差によるずれを補正することができる。
【００８６】
本実施形態では、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２ａから、上記した差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）を差し引くことで、感度差によるずれ（検出値の差）が補正される。なお、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａに、上記した差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）を足し合わせることで、感度差によるずれを補正しても良い。
【００８７】
ステップ２３０では、感度差補正された２つの角速度センサ２０，２１の検出値の差分が、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定された判定閾値と比較される。この判定式は次式で示すことができる。
（数２）|{Ｙ２ａ−（β１／α１）・Ｙ１ａ}−Ｙ１ａ|＞判定閾値
そして、上記数式２が成立しない場合、すなわち感度差補正された２つの角速度センサ２０，２１の検出値の差分が判定閾値以内であれば故障なしと判定され（ステップ２４０）、上記数式２が成立する場合、すなわち判定閾値を超えると片側故障として判定される（ステップ２５０）。そして、これらの判定結果が、ダイアグ信号として外部に出力される。
【００８８】
なお、上記したステップ２２０，２３０が、比較診断手段に相当する。上記数式２はＲＯＭに格納されており、ＥＥＰＲＯＭ４０から入力された現在ピーク値β１と、オフセット補正された角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａが数式２に当てはめられ、感度差補正（ステップ２２０）とともに比較診断（ステップ２３０）が実行されるようになっている。
【００８９】
このように、本実施形態に係る角速度センサ装置１０では、冗長に搭載された２つの角速度センサ２０，２１の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）に基づいてヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムにおいて最大回数となっている差分値βｍａｘ（β１）を、感度差による検出値のずれの補正に用いる。したがって、感度差補正後の角速度センサ２０，２１の差分値を、短絡などの故障が無い場合には、図９に示すように、角速度の大きさ（第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの値）によらずほぼ一定の値とすることができる。
【００９０】
これにより、判定閾値についても、図９に示すように、角速度の大きさ（第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの値）によらずほぼ一定の値とすることができる。すなわち、従来に比べて、角速度値が大きくても判定閾値を小さくすることができる。これにより、横滑り防止の制御精度を向上することができる。
【００９１】
（変形例）
図１０に示すように、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａに対する、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａ，Ｙ２ａの差分（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）の変化が非直線となる場合も、感度差による検出値のずれを補正する考え方は上記第１実施形態と同じである。
【００９２】
例えば、上記同様、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２ａから、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）を差し引くことで、感度差によるずれを補正してやればよい。
【００９３】
ただし、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）が非直線であるため、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの所定値を複数とし、近似により非直線を推定する。
【００９４】
例えば図１０では、所定値としてα２〜α５の４点が予め設定されている。なお、α２、α３（＜α２）は正の値、α４、α５（＜α４）は負の値となっており、α２とα５の絶対値が等しく、α３とα４の絶対値が等しくなっている。そして、上記した所定値α１同様、各所定値α２、α３、α４、α５について、該当する値が入力されるごとに、対応する差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）のヒストグラムが更新される。そして、現在ピーク値β２〜β５の設定処理がなされる。
【００９５】
また、比較診断処理では、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａを横軸、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）を縦軸として、（α２、β２）、（α３、β３）、（α４、β４）、（α５、β５）の４点のデータから、角速度センサ２０，２１の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）を、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの関数として近似する。この近似計算は、上記したステップ２２０にて実行される。また、近似の演算処理（多項式近似処理、指数近似処理など）については、ＲＯＭにプログラムが格納されている。
【００９６】
例えば、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）が２次関数の場合、次式のようになる。
（数３）Ｙ２ａ−Ｙ１ａ＝ｃ・Ｙ１ａ２＋ｄ・Ｙ１ａ
ここで、ｃ，ｄは固定値である。
【００９７】
そして、感度差補正された２つの角速度センサ２０，２１の検出値の差分の判定式は次式のようになる。
（数４）|{Ｙ２ａ−（ｃ・Ｙ１ａ２＋ｄ・Ｙ１ａ）}−Ｙ１ａ|＞判定閾値
このように、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）が非直線の場合にも、感度差補正後の角速度センサ２０，２１の差分値を、角速度の大きさ（第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの値）によらずほぼ一定の値とすることができる。そして、判定閾値についても、角速度の大きさ（第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの値）によらずほぼ一定の値とすることができる。
【００９８】
なお、非直線の差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）を、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１ａの関数として近似するには、３点以上のデータが必要である。しかしながら、上記したように、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１ａがゼロのとき、差分値（Ｙ２ａ−Ｙ１ａ）もゼロとなる。したがって、（０、０）を用いる場合は、それ以外に少なくとも２点のデータがあれば良い。例えば、上記した（α２、β２）、（α４、β４）とともに（０、０）の３点で、近似しても良い。なお、ヒストグラムを更新する所定値を増やすほど、非直線の近似精度が増して、非直線について精度よく感度差を補正することができる。
【００９９】
（第２実施形態）
以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、図１１に示すように、マイコン３０が、Ａ／Ｄ変換部３１，３７、オフセット補正部３２、オフセット差・感度差算出部３８、補正値設定部３４、比較診断部３５、及び停車判定部３６を有している。すなわち、補正値算出部３３に代えて、オフセット差・感度差算出部３８を有している。
【０１００】
オフセット差・感度差算出部３８には、Ａ／Ｄ変換された角速度センサ２０，２１の検出値（オフセット処理されていない生値）が入力される。オフセット差・感度差算出部３８は、入力された検出値の差分値を記憶するとともに、差分値を記憶するごとに、記憶された複数の差分値を、角速度センサ２０の検出値との関係において近似して近似線を算出する機能を有する。さらには、算出された近似線から、補正算出値（以下、今回算出値と示す）としての感度差補正の算出値及びオフセット差補正の算出値を求める機能を有するものである。
【０１０１】
また、本実施形態では、補正値設定部３４が、今回算出値が更新されると、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納された補正値（以下、現在補正値と示す）を、今回算出値に書き換えるか否かを判定する機能と、条件が合致すると、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納された現在補正値を今回算出値に書き換える更新機能と、を有する。
【０１０２】
また、比較診断部３５は、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納された現在補正値を取得するとともに、この現在補正値に基づいて、Ａ／Ｄ変換された角速度センサ２０，２１の検出値のオフセット差と感度の差による誤差を補正する機能と、オフセット差補正及び感度差補正された２つの角速度センサ２０，２１の検出値の差分値を所定の判定閾値と比較して、故障診断を行う機能と、を有する。
【０１０３】
また、ＥＥＰＲＯＭ４０には、現在補正値（オフセット差補正の現在補正値と感度差）補正の現在補正値）、オフセット補正部３２にて用いるオフセット補正値、オフセット補正初期値などが格納されている。このＥＥＰＲＯＭ４０に格納された現在補正値は、角速度センサ２０，２１の起動とともに、比較診断部３５に入力される。
【０１０４】
次に、本実施形態に係る角速度センサ装置１０の作動のうち、現在補正値設定処理と、現在補正値に基づく比較診断処理とについて説明する。
【０１０５】
なお、以下において、Ａ／Ｄ変換後の第１角速度センサ２０の信号をＹ１、Ａ／Ｄ変換後の第２角速度センサ２１の信号をＹ２とする。また、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換後の角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２がともに入力角速度に対して所定の傾きをもって直線的に変化し、これにより、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２の差分（Ｙ２−Ｙ１）も、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１を横軸として直線的に変化する。さらには、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２の感度（傾き）が、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１の感度（傾き）よりも大きい例を示す。
【０１０６】
図１２に示すフローチャートで示される現在補正値設定処理は、イグニッションスイッチがオンされた際に所定の処理周期ごと（例えば比較診断処理よりも長い処理周期ごと）に実行される。なお、イグニッションスイッチがオンされると、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている現在補正値（オフセット差補正用の現在補正値と感度差補正用の現在補正値）が補正値設定部３４に入力される。また、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている第１規定値、第２規定値、及び初期補正値も、補正値設定部３４に入力される。
【０１０７】
現在補正値設定処理が実行されると、ステップ３００では、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２の差分値（Ｙ２−Ｙ１）が記憶される。そして、記憶されるたびに、今回記憶した差分値を含むこれまでに記憶された複数の差分値（Ｙ２−Ｙ１）が、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１の関数として近似され、これにより近似線が算出される。
【０１０８】
本実施形態では、図１３に示すように、記憶された複数の差分値（Ｙ２−Ｙ１）が線形近似される。この線形近似により、横軸を第１角速度センサ２０の信号Ｙ１、縦軸を角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２の差分（Ｙ２−Ｙ１）とすると、差分（Ｙ２−Ｙ１）が、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１の１次関数として示されることとなる。
（数５）Ｙ２−Ｙ１＝ｅ１・Ｙ１＋ｆ１
数式５において、傾きｅ１が角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２の感度の差に相当し、切片ｆ１が角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２のオフセットの差に相当する。
【０１０９】
ステップ３００では、今回算出値として、この傾きｅ１（感度差の今回算出値）、切片ｆ１（オフセット差の今回算出値）が算出される（補正値算出手段）。これら線形近似と今回算出値の算出は、ＲＯＭに格納されたプログラムによって実行される。
【０１１０】
このように本実施形態では、ヒストグラムを用いずに、近似計算によって、感度差とオフセット差の算出値を求める。
【０１１１】
ステップ３１０以降は、基本的に第１実施形態に示した現在ピーク値設定処理のステップ１２０以降と同じである。すなわち、今回算出された今回算出値（感度差の今回算出値及びオフセット差の今回算出値）が、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている現在補正値（感度差の現在補正値及びオフセット差の現在補正値）の更新にそれぞれ適しているか否かが判断される。この感度差の現在補正値が感度差補正値に相当し、オフセット差の現在補正値がオフセット差補正値に相当する。
【０１１２】
先ずステップ３１０では、今回算出値（ｅ１、ｆ１）が、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納され、現在比較診断処理で用いられている現在補正値（感度差の現在補正値ｅ０及びオフセット差の現在補正値ｆ０）とそれぞれ一致するか否かの判定が実行される（判定手段）。現在補正値（感度差の現在補正値ｅ０及びオフセット差の現在補正値ｆ０）は、今回算出値（ｅ１、ｆ１）よりも以前の現在補正値設定処理にて設定された値である。すなわち、現在補正値（ｅ０、ｆ０）も、複数の差分値（Ｙ２−Ｙ１）が線形近似されてなる１次関数の傾きと切片のデータである。
【０１１３】
そして、判定の結果、今回算出値（ｅ１、ｆ１）が、対応する現在補正値（ｅ０、ｆ０）と一致する場合には、現在補正値（ｅ０、ｆ０）の更新は行わずに、現在補正値設定処理が終了となる。なお、今回算出値（ｅ１、ｆ１）のいずれか一方のみが、対応する現在補正値（ｅ０、ｆ０）と一致する場合には、一致する側（例えば感度差）の現在補正値の更新は行わずに、現在補正値設定処理が終了となる。一方、一致しない側（例えばオフセット差）については、ステップ３２０以降のステップが実行される。
【０１１４】
今回算出値（ｅ１、ｆ１）の少なくとも一方が、対応する現在補正値（ｅ０、ｆ０）と異なる場合、ステップ３２０では、互いに異なる今回算出値と現在補正値との差分が、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定された第１規定値と比較され、第１規定値以内であれば特性急変なしと判定される。
【０１１５】
一方、第１規定値を超える場合、１回分の差分値データの追加による変動が急激であるため、特性急変故障と判定される（ステップ３２５）。そして、現在補正値の更新は行わずに、現在補正値設定処理が終了となる。以上が、特性急変診断手段に相当する。
【０１１６】
ステップ３３０では、現在補正値と一致しない今回算出値と、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定された対応する初期補正値との差分が、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定された第２規定値と比較され、第２規定値以内であれば経時変化なしと判定される。
【０１１７】
一方、第２規定値を超える場合、特性急変ではないものの、経時変化が積み重なって許容範囲を超えたものとして、経時変化故障と判定される（ステップ３３５）。そして、現在補正値の更新は行わずに、現在補正値設定処理が終了となる。以上が、経時変化診断手段に相当する。
【０１１８】
なお、本実施形態では、ステップ３２０，３３０の順に実行する例を示したが、ステップ３３０を先に実行し、次いでステップ３２０を実行しても良い。
【０１１９】
そして、ステップ３２０及びステップ３３０で故障なしと判定された場合のみ、ステップ３４０において、今回算出値（例えばｅ１及びｆ１）を新たな現在補正値（例えばｅ０及びｆ０）とする書き換え処理が実行される（更新手段）。以上が、現在補正値設定処理である。
【０１２０】
上記した現在補正値設定処理は、イグニッションスイッチがオンされている間、繰り返し実行され、近似線はその都度更新される。また、イグニッションスイッチがオフされるとオフセット差・感度差算出部３８に記憶された差分値のデータが消去される。そして、イグニッションがオンされると、オフセット差・感度差算出部３８に新たな差分値が記憶され、これに基づき近似線が算出される。
【０１２１】
次に、比較診断処理について説明する。
【０１２２】
図１４に示すフローチャートで示される処理は、車両に備えられた図示しないイグニッションスイッチがオンされた際に所定の処理周期ごと（例えば１０ｍｓごと）に実行される。また、イグニッションスイッチがオンされると、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている現在補正値（感度差の現在補正値ｅ０及びオフセット差の現在補正値ｆ０）が比較診断部３５に入力される。また、ＥＥＰＲＯＭ４０に格納されている判定閾値も、比較診断部３５に入力される。また、現在補正値は、上記した現在補正値設定処理によってその値が更新されるたびに、更新された現在補正値が比較診断部３５に入力される。
【０１２３】
比較診断処理が実行されると、まず、ステップ４００では、Ａ／Ｄ変換処理が実行される。そして、Ａ／Ｄ変換処理後、ステップ４１０では、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２について、オフセット差及び感度差によるずれを補正する処理が実行される。
【０１２４】
ここで、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２は、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１に上記数式５に示す差分値（Ｙ２−Ｙ１）を足し合わせたものである。したがって、数式５で示される差分値（Ｙ２−Ｙ１）により、２つの角速度センサ２０，２１の感度差によるずれ及びオフセット差によるずれを補正することができる。
【０１２５】
本実施形態では、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２から、上記した差分値（Ｙ２−Ｙ１）を差し引くことで、感度差によるずれ及びオフセット差によるずれが補正される。なお、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１に、上記した差分値（Ｙ２−Ｙ１）を足し合わせることで、感度差によるずれ及びオフセット差によるずれを補正しても良い。
【０１２６】
ステップ４２０では、感度差によるずれ及びオフセット差によるずれが補正された２つの角速度センサ２０，２１の検出値の差分が、角速度センサ装置１０の出荷前に予め設定された判定閾値と比較される。この判定式は次式で示すことができる。
（数６）|{Ｙ２−（ｅ１・Ｙ１＋ｆ１）}−Ｙ１|＞判定閾値
そして、上記数式６が成立しない場合、すなわち感度差及びオフセット差の補正された２つの角速度センサ２０，２１の検出値の差分が判定閾値以内であれば故障なしと判定され（ステップ４３０）、上記数式６が成立する場合、すなわち判定閾値を超えると片側故障として判定される（ステップ４４０）。そして、これらの判定結果が、ダイアグ信号として外部に出力される。
【０１２７】
なお、上記したステップ４１０，４２０が、比較診断手段に相当する。上記数式６はＲＯＭに格納されており、ＥＥＰＲＯＭ４０から入力された現在補正値（ｅ０、ｆ０）と、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２が数式６に当てはめられ、感度差及びオフセット差補正（ステップ４１０）とともに比較診断（ステップ４２０）が実行されるようになっている。
【０１２８】
このように、本実施形態に係る角速度センサ装置１０では、第１実施形態に示すようなヒストグラムの作成とピーク値の抽出の代わりに、記憶された複数の差分値（Ｙ２−Ｙ１）から近似して近似線を算出し、近似線の係数（ｅ１、ｆ１）を感度差及びオフセット差による検出値のずれの補正に用いる。これにより、第１実施形態同様、感度差及びオフセット差の補正された２つの角速度センサ２０，２１の差分値を、角速度の大きさ（第１角速度センサ２０の信号Ｙ１の値）によらずほぼ一定の値とすることができる。
【０１２９】
そして、判定閾値についても、角速度の大きさ（第１角速度センサ２０の信号Ｙ１の値）によらず、ほぼ一定の値とすることができる。すなわち、従来に比べて、角速度値が大きくても判定閾値を小さくすることができる。これにより、横滑り防止の制御精度を向上することができる。
【０１３０】
（変形例）
図１５に示すように、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１に対する、角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２の差分（Ｙ２−Ｙ１）の変化が非直線となる場合も、感度差及びオフセット差による検出値のずれを補正する考え方は上記第２実施形態と同じである。
【０１３１】
例えば、上記同様、第２角速度センサ２１の信号Ｙ２から、差分値（Ｙ２−Ｙ１）を差し引くことで、感度差によるずれを補正してやればよい。
【０１３２】
例えば図１５では、複数の差分値（Ｙ２−Ｙ１）が多項式近似され、これにより、横軸を第１角速度センサ２０の信号Ｙ１、縦軸を角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２の差分（Ｙ２−Ｙ１）として、差分値（Ｙ２−Ｙ１）が、第１角速度センサ２０の信号Ｙ１のｎ次関数（ｎ≧２）として示されることとなる。例えば差分値（Ｙ２−Ｙ１）が２次関数の場合、次式のようになる。
（数７）Ｙ２−Ｙ１＝ｇ１・Ｙ１２＋ｈ１・Ｙ１＋ｊ１
数式７において、ｇ１及びｈ１が角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２の感度の差に相当する勾配データ、ｊ１が角速度センサ２０，２１の信号Ｙ１，Ｙ２のオフセットの差に相当する切片である。これら、ｇ１、ｈ１、ｊ１が、今回算出値である。上記近似と今回算出値の算出は、ＲＯＭに格納されたプログラムによって実行される。
【０１３３】
そして、現在補正値ｇ０、ｈ０、ｊ０により、感度差及びオフセット差が補正された２つの角速度センサ２０，２１の検出値の差分の判定式は次式のようになる。
（数８）|{Ｙ２−（ｇ０・Ｙ１２＋ｈ０・Ｙ１＋ｊ０）}−Ｙ１|＞判定閾値
このように、差分値（Ｙ２−Ｙ１）が非直線の場合にも、感度差及びオフセット差補正後の角速度センサ２０，２１の差分値を、角速度の大きさ（第１角速度センサ２０の信号Ｙ１の値）によらずほぼ一定の値とすることができる。そして、判定閾値についても、角速度の大きさ（第１角速度センサ２０の信号Ｙ１の値）によらず、ほぼ一定の値とすることができる。
【０１３４】
なお、近似の方法としては、角速度センサ２０の信号Ｙ１に対する差分値（Ｙ２−Ｙ１）の変化から、適宜好ましいものを予め設定すれば良い。例えば多項式近似以外にも、指数近似などを用いることができる。
【０１３５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【０１３６】
本実施形態では、慣性力センサとして、角速度センサの例を示した。しかしながら、慣性力としての加速度を検出する加速度センサにも適用することができる。さらには、一対の角速度センサと一対の加速度センサを備える装置において、角速度センサ、加速度センサのそれぞれに適用することもできる。
【符号の説明】
【０１３７】
１０・・・角速度センサ装置（慣性力センサ装置）
２０・・・第１角速度センサ（第１慣性力センサ）
２１・・・第２角速度センサ（第２慣性力センサ）
３１・・・Ａ／Ｄ変換部
３２・・・オフセット補正部
３３・・・補正値算出部
３４・・・補正値設定部
３５・・・比較診断部
３８・・・オフセット差・感度差算出部
４０・・・ＥＥＰＲＯＭ（補正値記憶手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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