(57)【要約】【目的】誤ったオフセット値を出力しないようにする「角速度算出装置およびそのオフセット決定方法並びに車両停車検出装置」を提供する。【構成】停車時におけるジャイロの角速度信号の最小値と最大値を検出して、停車とみなす角速度信号の範囲TH1〜TH2を設定し、ジャイロの角速度信号が該範囲を超えたとき走行開始と判定し、走行開始検出時刻tSより設定時間Ta以内のオフセット値(×印)を破棄し、設定時間Ta前に算出されて保存されている平均角速度信号ΩOFFをオフセット値として出力する。車速センサーを有しない場合であってもジャイロの出力信号より正確に停車、走行開始を検出し、かつ、正確なオフセット値を算出できる。【選択図】図１
2008032591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
停車中におけるジャイロの角速度信号を平均化してオフセット値を算出し、走行中における角速度信号からオフセット値をキャンセルして角速度を出力する角速度算出装置において、
停車時、所定時間T1における角速度信号の最小値と最大値を検出して、停車とみなす角速度信号の範囲を決定する停車範囲決定部、
ジャイロの角速度信号が該範囲を超えたとき走行開始と判定し、該範囲内のとき停車中であると判定する停車・走行判定部、
ジャイロの角速度信号の平均値を所定時間間隔で算出する角速度平均化部、
角速度平均化部から出力される平均角速度を保存する角速度保存部、
前記停車・走行判定部により検出された走行開始検出時刻より設定時間前の前記保存されている角速度をオフセット値として決定するオフセット値決定部、
を備えたことを特徴とする角速度算出装置。
【請求項２】
ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して角速度信号を出力する角速度信号出力部、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の角速度算出装置。
【請求項３】
前記停車範囲決定部は、前記所定時間T1より短い時間T2の間隔で前記停車とみなす角速度信号の範囲を決定して更新する、
ことを特徴とする請求項１記載の角速度算出装置。
【請求項４】
前記停車とみなす範囲幅を、前記最小値、最大値により定まる範囲幅より所定割合増大することを特徴とする請求項１記載の角速度算出装置。
【請求項５】
車両の停車を検出する車両停車検出装置において、
車両の角速度信号を出力するジャイロ、
停車時、所定時間T1における角速度信号の最小値と最大値を検出して、停車とみなす角速度信号の範囲を決定する停車範囲決定部、
ジャイロの角速度信号が該停車範囲を超えたとき走行開始と判定し、該範囲内のとき停車中であると判定する停車・走行判定部、
を備えたことを特徴とする車両停車検出装置。
【請求項６】
ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して角速度信号を出力する角速度信号出力部、
を備えたことを特徴とする請求項５記載の車両停車検出装置。
【請求項７】
前記停車範囲決定部は、前記所定時間T1より短い時間T2の間隔で前記停車とみなす角速度信号の範囲を決定して更新する、
ことを特徴とする請求項５記載の車両停車検出装置。
【請求項８】
前記停車とみなす範囲幅を、前記最小値、最大値により定まる範囲幅より所定割合増大することを特徴とする請求項５記載の車両停車検出装置。
【請求項９】
停車中におけるジャイロの出力信号より求まる角速度信号を平均化してオフセット値を算出し、走行中における角速度信号からオフセット値をキャンセルして角速度を出力する角速度算出装置において、
車速センサーから発生する車速パルスに基づいて停車中であるか否かを判定する停車判定部、
ジャイロの出力信号より求まる角速度信号の平均値を所定時間間隔で算出する角速度平均化部、
平均角速度のバラツキが設定範囲内であり、かつ、停車中であり、さらに、前回取り込んだオフセット値からの変動量が許容範囲内に存在するとき、前記角速度平均化部から出力される角速度をオフセット値として取り込んで出力するオフセット取り込み部、
を備えたことを特徴とする角速度算出装置。
【請求項１０】
ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して前記角速度信号を出力する角速度信号出力部、
を備えたことを特徴とする請求項９記載の角速度算出装置。
【請求項１１】
前回のオフセット取り込み時刻からの経過時間と前記許容範囲の対応を記憶する対応テーブル保持部、
前記経過時間を監視する経過時間監視部、
前記経過時間に応じた許容範囲を前記オフセット取り込み部に入力する許容範囲決定部、
を備えたことを特徴とする請求項９記載の角速度算出装置。
【請求項１２】
前記対応テーブルはジャイロの時間・出力電圧特性を考慮して決定する、
ことを特徴とする請求項１１記載の角速度算出装置。
【請求項１３】
停車中におけるジャイロの角速度信号を平均化してオフセット値を算出し、走行中における角速度信号からオフセット値をキャンセルして角速度を出力する角速度算出装置におけるオフセット決定方法おいて、
停車時、所定時間T1における角速度信号の最小値と最大値を検出して、停車とみなす角速度信号の範囲を決定するステップ、
ジャイロの角速度信号が該範囲を超えたとき走行開始と判定し、該範囲内のとき停車中であると判定するステップ、
ジャイロの角速度信号の平均値を所定時間間隔で算出して保存するステップ、
走行開始検出時刻より設定時間前の前記保存されている角速度信号をオフセット値として決定するステップ、
を有することを特徴とするオフセット決定方法。
【請求項１４】
ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して前記ジャイロの角速度信号を出力するステップ、
を有することを特徴とする請求項１３記載のオフセット決定方法。
【請求項１５】
前記所定時間T1より短い時間T2の間隔で前記停車とみなす角速度信号の範囲を決定して更新する、
ことを特徴とする請求項１３記載のオフセット決定方法。
【請求項１６】
前記停車とみなす範囲幅を、前記最小値、最大値により定まる範囲幅より所定割合増大することを特徴とする請求項１３記載のオフセット決定方法。
【請求項１７】
停車中におけるジャイロの出力信号より求まる角速度信号を平均化してオフセット値を算出し、走行中における角速度信号からオフセット値をキャンセルして角速度を出力する角速度算出装置におけるオフセット決定方法おいて、
車速センサーから発生する車速パルスに基づいて停車中であるか否かを判定するステップ、
ジャイロの出力信号より求まる角速度信号の平均値を所定時間間隔で算出するステップ、
平均角速度のバラツキが設定範囲内であり、かつ、停車中であり、さらに、前回取り込んだオフセット値からの変動量が許容範囲内に存在するとき、前記平均角速度信号をオフセット値として取り込んで出力するステップ、
を有することを特徴とする角速度算出方法。
【請求項１８】
ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して前記角速度信号を算出するステップ、
を有することを特徴とする請求項１７記載のオフセット決定方法。
【請求項１９】
前回のオフセット取り込み時刻からの経過時間と前記許容範囲の対応を記憶する対応テーブル保持し、前記経過時間を監視し、前記経過時間に応じた許容範囲を前記対応テーブルより求めるステップ、
を有することを特徴とする請求項１７記載のオフセット決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は角速度算出装置およびそのオフセット決定方法並びに車両停車検出装置に係わり、特に、停車中におけるジャイロの角速度信号を平均化してオフセット値を算出し、走行中における角速度信号からオフセット値をキャンセルして角速度を出力する角速度算出装置およびそのオフセット決定方法並びに車両停車検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に取付けたジャイロから出力される角速度に応じた信号を用いて車両の回転角度を算出する角速度算出装置がある。かかる角速度算出装置では、図１２の(a)に示すように、車両が停車している時でもジャイロから出力される信号は０とならず、オフセット電圧(Ωoff)を含んでいる。このため、停車していても回転角度は零とならず、図１２の(b)に示すように増大する。そのため、停車中におけるジャイロの角速度信号を平均してオフセット値を算出し、走行中における角速度信号からオフセット値をキャンセルして角速度を出力する角速度算出装置が提案されている（特許文献１）。かかる角速度算出装置では、停車時において正確にオフセット値を測定する必要がある。なお、車両が停車中であるか否かは、通常、所定走行距離毎にパルスを発生する車速センサーを車両に取り付け、該車速パルスの発生間隔に基づいて検出している。
しかし、従来、停車時においてオフセット値を正確に測定できない場合があった。たとえば、ハンドルを切った状態で走行を開始する場合である。ハンドルを切った状態で走行を開始すると、図１３(a)に示すように最初の車速パルスPが発生して走行開始が検出されるまでに約４０〜８０ｃｍ走行する。この間、図１３（b）に示すように微小な角速度Ωが出力され、従来技術は該角速度により間違ったオフセット値を零点として取り込んでしまう。そこで、停車時に所定時間間隔でジャイロ出力信号を平均してオフセット値（黒丸参照）を算出し、車速走行が検出されたとき、該時刻直前のオフセットAを用いず、該時刻より所定時間Ta前のオフセットBをオフセットとして取り込む方法が提案されている（特許文献２）。この第２従来方法によれば、精度のよいオフセット値を得ることができる。
【０００３】
しかし、第２従来技術は、車両の低速走行時に間違ったオフセット値の取り込みや、ターンテーブル回転中における間違ったオフセットの取り込みを防止できない問題がある。
車両が低速で緩やかに旋回するとジャイロは微小な角速度信号を出力する。しかし、低速域に不感帯がある車速センサーを使用する車両では、１〜２km/hの低速走行時に車速センサーが車速パルスを発生しないため角速度算出装置は停車中と判定し、該微小な角速度信号を用いてオフセット値を計算する。このため、角速度算出装置は車両走行時に間違ったオフセット値を用いて自車方位の測定を行なうため、正確な方位測定ができない。たとえば、走行開始時において、図１４に示すように一時的に速度が若干上がって車速パルスが発生した後、低速走行することがある。かかる場合において、第２従来技術では正確な方位測定ができない。
また、ターンテーブル付きの駐車場で、図１５で示すようにターンテーブルが滑らかに回転すると一定の角速度で数秒間安定するため、停車状態と判定して間違ったオフセット値を計算し、正確な方位測定ができなくなる。
【０００４】
また、第２従来技術は車速センサーを用いて車両の停車、走行を検出するものであり、車速センサーを有しない車両や低速域で車速パルスが発生しない車両に適用できない問題がある。欧州車では車速パルスを物理的に取り出せない車両が少なくない。また、車速パルスを取り出せる車両もABS（アンチロックブレーキシステム）で使用されることが多く、時速４〜５ｋｍ以下の低速度域で走行すると車速パルスを検出できない車両が存在する。そこで、ジャイロの出力信号のノイズレベルから車両の停車、走行を検出し（特許文献３）、第２従来技術を適用することが考えられる。しかし、第３従来技術は正確な車両の停車、走行を検出できず、精度の高いオフセット値を取得できない問題がある。以下にその理由を説明する。
【０００５】
停車時にジャイロ出力信号に重畳されるノイズとして、(1)ジャイロ単体ノイズ、(2)車両側のエンジンやトランスミッション、ボディの組み合わせから出るノイズ、(3)ナビ装置から出るノイズ、がある。(1)のノイズは、図１４（a）、(b）に示すようにジャイロによる固体差大きく、また(2)のノイズは、車種毎に発生状況が異なり、ギアがニュートラルの状態かドライブの状態かによっても発生状況が異なる。以上より、第３従来技術では、図１５に示すようにノイズレベルが大きい個体および最悪ノイズ状態に合わせて、停車中とみなすばらつき幅、すなわち、停車範囲TH1,TH2を大きめに決めている。しかし、かかる停車範囲設定方法では、正確な走行開始を検出できず、走行開始時における車両の微小回転中に間違ったオフセットAあるいはBを取り込み、結果的に、走行中において自車方位の測定誤差が発生し、ナビゲーション制御のマップマッチング時にミスマッチしたり、車両マークが道路から外れてしまったりする事態が発生する。なお、オフセット誤差が5mVのとき、0.2[deg/s]に相当するので、5分間で、0.2×5×60＝60[deg]の角度誤差となる。
【特許文献１】特開平５−３０６９３６号公報
【特許文献２】特開平５−５２５７８号公報
【特許文献３】特開２０００−６５８４９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上から本発明の目的は、低速域に不感帯がある車速センサーを使用する車両の低速走行時において間違ったオフセット値の取り込みを防止することである。
本発明の別の目的は、ターンテーブル回転中において間違ったオフセットの取り込みを防止することである。
本発明の別の目的は、車速センサーを有しない場合であってもジャイロの出力信号より正確に停車、走行開始を検出し、かつ、正確なオフセット値を算出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
・角速度算出装置
本発明は、停車中におけるジャイロの角速度信号を平均化してオフセット値を算出し、走行中における角速度信号からオフセット値をキャンセルして角速度を出力する角速度算出装置である。
本発明の第1の態様である角速度算出装置は、停車時、所定時間T1における角速度信号の最小値と最大値を検出して、停車とみなす角速度信号の範囲を決定する停車範囲決定部、ジャイロの角速度信号が該範囲を超えたとき走行開始と判定し、該範囲内のとき停車中であると判定する停車・走行判定部、ジャイロの角速度信号の平均値を所定時間間隔で算出する角速度平均化部、角速度平均化部から出力される平均角速度を保存する角速度保存部、前記停車・走行判定部により検出された走行開始検出時刻より設定時間前の前記保存されている角速度をオフセット値として決定するオフセット値決定部を備えている。
第1の態様である角速度算出装置は、更に、ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して角速度信号を出力する角速度信号出力部を備えている。
第1の態様である角速度算出装置における前記停車範囲決定部は、前記所定時間T1より短い時間T2の間隔で前記停車とみなす角速度信号の範囲を決定して更新する。この場合、停車範囲決定部は、前記停車とみなす範囲幅を、前記最小値、最大値により定まる範囲幅より所定割合増大する。
本発明の第２の態様である角速度算出装置は、車速センサーから発生する車速パルスに基づいて停車中であるか否かを判定する停車判定部、ジャイロの出力信号より求まる角速度信号の平均値を所定時間間隔で算出する角速度平均化部、平均角速度のバラツキが設定範囲内であり、かつ、停車中であり、さらに、前回取り込んだオフセット値からの変動量が許容範囲内に存在するとき、前記角速度平均化部から出力される角速度をオフセット値として取り込んで出力するオフセット取り込み部を備えている。
本発明の第２の態様である角速度算出装置は、更に、ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して前記角速度信号を出力する角速度信号出力部を備えている。
本発明の第２の態様である角速度算出装置は、更に、前回のオフセット取り込み時刻からの経過時間と前記許容範囲の対応を記憶する対応テーブル保持部、前記経過時間を監視する経過時間監視部、前記経過時間に応じた許容範囲を前記オフセット取り込み部に入力する許容範囲決定部を備えている。
【０００８】
・車両停車検出装置
本発明は車両の停車を検出する車両停車検出装置であり、車両の角速度信号を出力するジャイロ、停車時、所定時間T1における角速度信号の最小値と最大値を検出して、停車とみなす角速度信号の範囲を決定する停車範囲決定部、ジャイロの角速度信号が該停車範囲を超えたとき走行開始と判定し、該範囲内のとき停車中であると判定する停車・走行判定部を備えている。
本発明の車両停車検出装置は、更に、ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して角速度信号を出力する角速度信号出力部を備えている。
前記停車範囲決定部は、前記所定時間T1より短い時間T2の間隔で前記停車とみなす角速度信号の範囲を決定して更新する。この場合、停車範囲決定部は、前記停車とみなす範囲幅を、前記最小値、最大値により定まる範囲幅より所定割合増大する。
【０００９】
・オフセット決定方法
本発明は停車中におけるジャイロの角速度信号を平均化してオフセット値を算出し、走行中における角速度信号からオフセット値をキャンセルして角速度を出力する角速度算出装置におけるオフセット決定方法である。
本発明の第1の態様であるオフセット決定方法は、停車時、所定時間T1における角速度信号の最小値と最大値を検出して、停車とみなす角速度信号の範囲を決定するステップ、ジャイロの角速度信号が該範囲を超えたとき走行開始と判定し、該範囲内のとき停車中であると判定するステップ、ジャイロの角速度信号の平均値を所定時間間隔で算出して保存するステップ、走行開始検出時刻より設定時間前の前記保存されている角速度信号をオフセット値として決定するステップを有している。
本発明の第1の態様であるオフセット決定方法は、更に、ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して前記ジャイロの角速度信号を出力するステップを有している。
本発明の第２の態様であるオフセット決定方法は、車速センサーから発生する車速パルスに基づいて停車中であるか否かを判定するステップ、ジャイロの出力信号より求まる角速度信号の平均値を所定時間間隔で算出するステップ、平均角速度のバラツキが設定範囲内であり、かつ、停車中であり、さらに、前回取り込んだオフセット値からの変動量が許容範囲内に存在するとき、前記平均角速度信号をオフセット値として取り込んで出力するステップを有している。
本発明の第２の態様であるオフセット決定方法は、更に、ジャイロから出力する電圧信号を所定時間毎にサンプリングして回転角度を求め、所定サンプリング回数の回転角度を合計して前記角速度信号を算出するステップを有している。
本発明の第２の態様であるオフセット決定方法は、更に、前回のオフセット取り込み時刻からの経過時間と前記許容範囲の対応を記憶する対応テーブル保持し、前記経過時間を監視し、前記経過時間に応じた許容範囲を前記対応テーブルより求めるステップを有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、停車時における角速度信号の最小値と最大値を検出して、停車とみなす角速度信号の範囲を設定し、ジャイロの角速度信号が該範囲を超えたとき走行開始と判定し、走行開始検出時刻より設定時間前に算出されて保存されている平均角速度信号をオフセット値として出力するから、車速センサーを有しない場合であってもジャイロの出力信号より正確に停車、走行開始を検出し、かつ、正確なオフセット値を出力することができる。
本発明によれば、平均角速度のバラツキが設定範囲内であり、かつ、停車中であり、さらに、前回取り込んだオフセット値からの変動量が許容範囲内に存在するとき、平均角速度を計算してオフセット値として決定するから、低速域に不感帯がある車速センサーを使用する車両の低速走行時において前記変動量が許容範囲を超えるためオフセットを更新しないようにでき、また、ターンテーブル回転中においても前記変動量が許容範囲を超えるためオフセットを更新しないようにでき、間違ったオフセットの取り込みを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（Ａ）第1実施例
図１は本発明の第１実施例の原理説明図であり、車速センサーを有しない場合の実施例である。
停車時において、図１（a）に示すように、所定時間T1(例えば3秒間)におけるジャイロの角速度信号の最小値ΩMINと、最大値ΩMAXを検出し、停車とみなす角速度信号の範囲TH1,TH2を決定する。ただし、余裕を考慮して最小値ΩMINの２割減の値をTH1、最大値ΩMAXの２割増の値をTH2とするとき、範囲TH1〜TH2を停車とみなす角速度信号の範囲とする。以上と並行して、ジャイロの角速度信号の平均値を所定時間T2間隔(例えば1秒間)で算出して保存する(図1(a)、(b)中の黒丸)。そして、図１(b)に示すようにジャイロの角速度信号が前記範囲TH1〜TH2を超えた時刻tSを走行開始時刻として検出し、該走行開始検出時刻tSより設定時間Ta以内のオフセット(×印)を棄て、設定時間Ta前に保存されている平均角速度信号ΩOFFをオフセット値として取り込んで出力する。
以上より、停車範囲TH1〜TH2をジャイロ毎に適正に決定でき、正確に走行開始、停車を検出できるようになる。また、走行開始から所定時間Ta前の平均角速度信号ΩOFFをオフセット値として決定するから、ハンドルを切った状態で走行を開始したり、低速で微小回転しながら走行する場合であっても、その期間のオフセット値を使用しないため、オフセット値の信頼度を向上でき、走行時に正確な方位検出が可能になる。
なお、以上では、角速度信号の最小値、最大値に基づいて停車とみなす角速度信号の範囲TH1,TH2を決定する場合について説明したが、ジャイロ出力電圧信号を角速度信号とみなして同様の処理を行なうことができる。
【００１２】
図２は第１実施例の角速度算出装置の構成図である。
車両に取付けられたジャイロ１１は車両等の角速度に応じた信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器１２はジャイロ１１から出力された信号をアナログからディジタルに変換し、角速度データ変換部１３はＡ／Ｄ変換器１２から出力される角速度データを数回サンプリングすることにより平均化し、その平均化した角速度データをオフセット算出部１６及び角速度算出部１７に出力する。ジャイロ１１は角速度１deg/sec(度/秒)あたり25mvの電圧信号を発生し、ゼロ点の電圧(オフセット電圧)はスペックにおいて2.5V±300mVと規定されている。Ａ／Ｄ変換器１２はジャイロ１１から出力する電圧信号(角速度信号)を5msec周期でサンプリングしてAD変換し、ディジタル値を角速度データ変換部１３に入力する。
図３は角速度データ変換部１３の構成図であり、取り込み部１３aはAD変換出力を取り込み、電圧・角度変換部１３bは電圧データを回転角度に変換し、積算部１３cはn回、たとえば８サンプル分の角度を積算して角速度算出部１３ｄに入力する。角速度算出部１３ｄは入力された40msec(＝5×８msec)の回転角度より、角速度Ω（deg/sec）を計算してオフセット算出部１４及び角速度算出部１５に出力する。
オフセット算出部１４は、停車時において角速度データ変換部１３より出力される角速度データを用いてオフセット値（ΩOFF)を求めて角速度算出部１５に入力する。角速度算出部１５は、車両走行時に、角速度データ変換部１３より出力される角速度データ（Ω）よりオフセット値（ΩOFF)をキャンセルして得られた角速度を角度演算部１６に入力する。角度演算部１６は、角速度算出部１５から入力された角速度を積分することにより回転角度を演算する。
【００１３】
図４はオフセット算出部１４の構成図であり、角速度取り込み部２１は角速度データ変換部１３から40msec毎に入力する角速度データを取り込んで角速度保存部２２に入力する。角速度保存部２２は図５に示すように、最新の３秒間の角速度データを保存する領域１〜７５を備え、矢印の方向に順番に７５個の角速度データをサイクリックに保存するようになっている。平均角速度算出部２３はタイマー２４からのタイミング信号に基づいて１秒間隔で最新の３秒間の７５個の角速度データの平均値を算出して出力する。図６は平均角速度算出の説明図であり、時刻t0において最新の３秒間の７５個の角速度データの平均値Ω10を算出して出力し、1秒後の時刻(t0+1)において最新の３秒間の７５個の角速度データの平均値Ω11を算出して出力し、更に1秒後の時刻(t0+2)において最新の３秒間の７５個の角速度データの平均値Ω12を算出して出力する。以後、同様にして１秒間隔で最新の３秒間の７５個の角速度データの平均値を算出して出力する。平均角速度保存部２５は平均角速度算出部２３で計算された最新のm個(図では3個)の平均角速度Ω10，Ω11，Ω12を順次保存するようになっている。
【００１４】
角速度バラツキ範囲測定部２６は、図１で説明したように、停車時、１秒毎に過去３秒分の７５サンプル値のうちの最小値ΩMINと最大値ΩMAXをそれぞれ求め、最小値の２割減の値をTH1とし、最大値の２割増の値をTH2とし、TH1〜TH2の範囲を停車とみなす角速度範囲として停車範囲保存部２７に保存する。停車範囲保存部２７には初期値として比較的大きな角速度範囲が設定されているが、角速度範囲TH1〜TH2が計算される毎に更新される。
停車判定部２８は角速度データ変換部１３より取り込んだ角速度信号が停車範囲保存部２７に保存されている停車範囲内であれば停車中信号を出力し、停車範囲を超えれば走行開始信号を発生する。オフセット決定部２９は走行開始信号が発生すれば、該発生時刻tSより所定時間Ta(例えば2秒)前に算出されて平均角速度保存部２５に保存されている平均角速度Ω03をオフセット値ΩOFFとして取り出して出力する共に(図１参照)、該平均角速度保存部の記憶内容をクリアする。
第１実施例によれば、車速センサーを有しない場合であってもジャイロの出力信号より正確に停車、走行開始を検出でき、かつ、正確なオフセット値を算出することができる。
【００１５】
（B）第２実施例
第２実施例は車速センサーを有する実施例であり、車速センサーから所定時間(例えば1.2秒)以上車速パルスが発生しなければ停車と判定する。
第2実施例では、車速センサー５１から発生する車速パルスに基づいて停車中であるか否かを判定し、平均角速度のバラツキが設定範囲内であり、かつ、停車中であり、さらに、前回取り込んだオフセット値からの変動量が許容範囲内に存在するとき、最新の平均角速度をオフセット値として採用する。
図７は第２実施例の角速度算出装置の構成図であり、図２の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、車速センサー５１が設けられている点およびオフセット算出部５２の構成であり、角速度データ変換部１３は図３の第１実施例と同一の構成を有している。
【００１６】
図８及び図９は第２実施例のオフセット算出部５２の構成図であり、図４の第1実施例のオフセット算出部と同一部分には同一符号を付している。角速度取り込み部２１は角速度データ変換部１３から40msec毎に入力する角速度データを取り込んで角速度保存部２２に入力する。角速度保存部２２は図５に示すように、最新の３秒間の角速度データを保存する領域１〜７５を備え、矢印の方向に順番に７５個の角速度データをサイクリックに保存するようになっている。平均角速度算出部２３はタイマー２４からのタイミング信号に基づいて１秒毎に過去３秒間における７５個の角速度データの平均値を算出して出力する(図６参照)。平均角速度保存部２５は平均角速度算出部２３で計算された最新のm個(図では３個)の平均角速度Ω10，Ω11，Ω12と平均角速度算出時刻を順番に保存するようになっている。角速度バラツキ算出部６１は平均角速度保存部２５に保存されている過去３秒間の平均角速度Ω10，Ω11，Ω12と今回の平均角速度Ω13の最大変動を求め、該最大変動が設定値、たとえば0.5deg/sec以下であるか判定し、以下であれば角速度安定信号を出力し、以上であれば角速度不安定信号を出力する。
【００１７】
車速検出部６２は車速センサー５１から入力する車速パルスを検出し、車速パルス間隔測定部６３は車速パルス間隔を測定し、車両停止判定部６４は車速パルス間隔が設定値、例えば1，2秒以上であれば車両停止中であると判定して停止中信号を出力する。
第１オフセット取り込み部６５は、車両が停車中であり、かつ、角速度安定信号が出力しているとき、平均角速度算出部２３で算出された平均角速度Ω13をオフセット値の候補として出力する。第２オフセット取り込み部６６（図９）は、第１オフセット取り込み部６５から出力される平均角速度信号Ω13と前回取り込んだオフセット値ΩOFFとの差(変動量)が許容閾値ΩTHL以下であれば、該平均角速度信号Ω13を新たなオフセット値ΩOFFとして取り込み、オフセット保持部６７に入力する。オフセット保持部６７は該新オフセット値ΩOFFを保持して出力する。
【００１８】
許容閾値ΩTHLはジャイロのスペックあるいはジャイロの持つ能力から決定される値であり、停車中であれば変動量は該許容閾値ΩTHL以上になることはなく、許容閾値ΩTHL以上になれば停車中でないとみなすことができる。図１０は幾つかのジャイロについて停車時におけるジャイロ出力電圧と経過時間の関係を測定して得られた特性である。これより、前回のオフセット取り込み時刻からの経過時間tと許容閾値ΩTHLの対応を図１１に示すように設定してt−ΩTHLテーブル保持部６８に設定する。図１１のテーブルにおいて300秒以上で制限無しとした理由は、温度変動などでオフセット変動量が大きくなっても、次の車両停車時に確実に新たなオフセット値を計算して出力できるようにするためである。
【００１９】
オフセット取り込み時刻保持部６９は、第２オフセット取り込み部６６が平均角速度信号をオフセット値ΩOFFとして取り込んだ時刻を記憶し、経過時間計算部７１は前回のオフセット取り込み時刻から平均角速度信号Ω13の算出時刻までの経過時間tを算出し、許容閾値決定部７２は経過時間tに応じた許容閾値ΩTHLをテーブル保持部６８から求め、第２オフセット取り込み部６６に入力する。第２オフセット取り込み部６６は前述のように第１オフセット取り込み部６５から出力される平均角速度信号Ω13と前回取り込んだオフセット値ΩOFFとの差(変動量)が許容閾値ΩTHL以上であれば、平均角速度信号Ω13をオフセットとして取り込まずに棄てる。一方、オフセット値ΩOFFとの差(変動量)が許容閾値ΩTHL以下であれば、該平均角速度信号Ω13を新たなオフセット値ΩOFFとして取り込み、オフセット保持部６７に入力する。
【００２０】
第２実施例によれば、図１６の走行開始後の低速状態において車両パルスが発生せずに停車状態とみなされ、かつ、平均角速度の最大変動が設定値（たとえば0.5deg/sec）以下で安定している場合であっても、そのときのオフセット値Ω13と前回のオフセット値ΩOFFとの差が許容閾値ΩTHLを越えてしまい、該オフセット値Ω13は破棄され、誤ったオフセット値が出力されることはない。
また、第２実施例によれば、図１７のターンテーブル上での回転状態において、車両パルスが発生せず停車状態とみなされ、かつ、平均角速度の最大変動が設定値（たとえば0.5deg/sec）以下で安定している場合であっても、そのときのオフセット値Ω13とターンテーブル上で旋回する前に算出されたオフセット値ΩOFFとの差が許容閾値ΩTHLを越えてしまい、該オフセット値Ω13は破棄され、誤ったオフセット値が出力されることはない。
第２実施例によれば、低速域に不感帯がある車速センサーを使用する車両の低速走行時においてオフセット値を更新しないようにでき、また、ターンテーブル回転中においてオフセット値を更新しないようにでき、間違ったオフセット値の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施例の原理説明図である。
【図２】第１実施例の角速度算出装置の構成図である。
【図３】角速度データ変換部の構成図である。
【図４】オフセット算出部の構成図である。
【図５】角速度保存部の角速度データ保存法の説明図である。
【図６】平均角速度算出の説明図である。
【図７】第２実施例の角速度算出装置の構成図である。
【図８】第２実施例のオフセット算出部（その１）の構成図である。
【図９】第２実施例のオフセット算出部（その２）の構成図である。
【図１０】ジャイロ出力電圧と経過時間の関係特性である。
【図１１】経過時間tと許容閾値ΩTHLの対応説明図である。
【図１２】ジャイロのオフセット電圧(Ωoff)説明図である。
【図１３】停車時においてオフセット値を正確に測定できない場合の説明図である。
【図１４】低速走行時にオフセットを誤る場合の説明図である。
【図１５】ターンテーブル上で回転したときにオフセットを誤る場合の説明図である。
【図１６】停車時にジャイロ出力信号にノイズが重畳され場合の波形図である。
【図１７】停車中とみなすばらつき幅（停車範囲）説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１  ジャイロ
１２  Ａ／Ｄ変換器
１３  角速度データ変換部
１４  オフセット算出部
１５  角速度算出部
２１  角速度取り込み部
２２  角速度保存部
２３  平均角速度算出部
２４  タイマー
２５  平均角速度保存部
２６  角速度バラツキ範囲測定部
２７  停車範囲保存部
２８  停車判定部
２９  オフセット決定部
【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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【図１６】
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【図１７】
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