(57)【要約】【課題】車両の停車判定を行うための車輪速センサ等の手段を用いずに、検出した角速度の値を診断・オフセット補正することができる車載用角速度センサを提供する。【解決手段】車両に備えられた角速度センサにて検出された角速度に応じた検出信号を取得する（ステップ１００）。取得した検出信号に応じた角速度値ごとの検出回数を記憶し（ステップ１１０）、記憶した検出回数の中から最も回数が多い角速度値を抽出する（ステップ１２０）。この後、抽出した最も回数が多い角速度値に基づいて補正値を取得すると共に、取得した補正値を用いて角速度値を補正し外部に出力する（ステップ１３０、１４０）。【選択図】図２
2008070224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備えられ、前記車両の角速度に応じた検出信号を出力する角速度検出手段（１０）と、
前記検出信号を入力すると共に、当該検出信号に応じた角速度値ごとの検出回数を記憶する補正値格納手段（２２）と、
前記補正値格納手段（２２）に記憶された前記検出回数の中から最も回数が多い角速度値を抽出し、抽出した前記最も回数が多い角速度値に基づいて補正値を取得すると共に、前記取得した補正値を用いて前記角速度値を補正し外部に出力する自己診断手段（２３）と、を備えていることを特徴とする車載用角速度センサ。
【請求項２】
車両に備えられた角速度検出手段（１０）にて検出された角速度に応じた検出信号を取得する角速度取得手段（１００）と、
前記角速度取得手段（１００）から前記検出信号を入力すると共に、当該検出信号に応じた角速度値ごとの検出回数を記憶する検出回数記憶手段（１１０）と、
前記検出回数記憶手段（１１０）に記憶された前記検出回数の中から最も回数が多い角速度値を抽出する抽出手段（１２０）と、
前記抽出手段（１２０）により抽出した前記最も回数が多い角速度値に基づいて補正値を取得すると共に、前記取得した補正値を用いて前記角速度値を補正し外部に出力する補正・出力手段（１３０、１４０）と、を備えることを特徴とする車載用角速度センサ。
【請求項３】
前記角速度検出手段（１０）の出力にオフセットが発生していない場合、前記最も回数が多い角速度値は、前記角速度検出手段（１０）に角速度が印加されていない状態で検出される角速度値と同値であることを特徴とする請求項１または２に記載の車載用角速度センサ。
【請求項４】
車両に備えられ、前記車両の角速度に応じた検出信号を出力する角速度検出手段（１０）と、
書き換え可能であって、補正値が記憶された補正値記憶手段（３０）と、
前記補正値記憶手段（３０）から前記補正値を入力する補正値格納手段（２２）と、
前記検出信号を入力すると共に、前記補正値格納手段（２２）から前記補正値を入力し、当該補正値にて前記検出信号を補正した後、当該補正した検出信号を前記補正値格納手段（２２）に入力して当該検出信号の分布を現在分布として記憶させる自己診断手段（２３）と、を備え、
前記自己診断手段（２３）は、前記補正値格納手段（２２）に記憶された前記現在分布の最頻値（モード値）を取得するようになっており、基準値と前記モード値とが一致する場合、前記補正した検出信号が示す角速度値は正常であると判定し、前記補正した検出信号を外部に出力するようになっており、前記基準値と前記モード値とが一致しない場合、前記補正した検出信号が示す角速度値は異常であると判定し、前記モード値が前記基準値に一致する補正値を取得すると共に、前記補正値記憶手段（３０）に記憶された補正値を新たに取得した補正値に書き換えるようになっていることを特徴とする車載用角速度センサ。
【請求項５】
前記自己診断手段（２３）は、前記補正値記憶手段（３０）の補正値が書き換えられた場合、前記補正した検出信号を外部に出力すると共に、前記補正値格納手段（２２）にこれまでに記憶させた現在分布を消去し、新たに現在分布を記憶させるようになっていることを特徴とする請求項４に記載の車載用角速度センサ。
【請求項６】
車両に備えられた角速度検出手段（１０）にて検出された角速度に応じた検出信号を取得する角速度取得手段（２００）と、
前記角速度取得手段（２００）で取得された前記検出信号を補正値記憶手段（３０）に記憶された補正値で補正する補正処理手段（２１０）と、
前記補正処理手段（２１０）にて補正された検出信号の分布を現在分布として記憶する現在分布記憶手段（２２０）と、
前記現在分布記憶手段（２２０）にて取得された前記現在分布のピーク値をモード値として取得するモード値取得手段（２３０）と、
基準値と前記モード値とが一致する場合、前記補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は正常であると判定し、前記基準値と前記モード値とが一致しない場合、前記補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は異常であると判定する比較判定手段（２４０）と、
前記比較判定手段（２４０）にて、前記補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は異常であると判定された場合、前記モード値取得手段（２３０）にて取得されるモード値が前記基準値に一致する補正値を取得すると共に、前記補正値記憶手段（３０）に記憶された補正値を新たに取得した補正値に書き換える補正値更新手段（２６０）と、
前記比較判定手段（２４０）にて前記補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は正常であると判定された場合、および前記補正値更新手段（２６０）にて前記補正値記憶手段（３０）の補正値が書き換えられた場合、前記補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号を外部に出力する出力処理手段（２５０）と、を備えていることを特徴とする車載用角速度センサ。
【請求項７】
前記現在分布記憶手段（２２０）は、前記比較判定手段（２４０）にて、前記補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は異常であると判定された場合、これまでに記憶した現在分布を消去し、新たに現在分布を記憶するようになっていることを特徴とする請求項６に記載の車載用角速度センサ。
【請求項８】
車両に搭載され、当該車両の角速度を検出し検出信号として出力する検出手段（１０）と、
前記検出手段の検出信号から、当該検出信号の分布を現在分布として記憶する記憶手段（２２）と、
前記検出手段が正常である場合の検出信号の分布を標準分布として記憶する標準分布記憶手段（３０）と、
前記現在分布と前記標準分布とを比較し、比較の結果、前記現在分布が前記標準分布と異なっている場合に、前記検出手段（１０）の出力が異常であると判定し、前記判定手段（自己）により前記検出手段（１０）の出力が異常であると判定した場合、前記現在分布の重心値が、前記標準分布の重心値に近接するように、前記検出手段（１０）の検出出力を補正するオフセット補正手段（２３）と、を有することを特徴とする車載用角速度センサ。
【請求項９】
前記現在分布および前記標準分布は、前記検出手段（１０）にて検出された検出信号が示す角速度値と、当該検出信号が示す角速度値の出現回数の分布であることを特徴とする請求項８に記載の車載用角速度センサ。
【請求項１０】
前記現在分布は、前記車両のイグニッションスイッチがオン位置もしくはＡＣＣ位置における前記検出手段（１０）の出力であることを特徴とする請求項３ないし９のいずれか１つに記載の車載用角速度センサ。
【請求項１１】
前記検出信号は、温度検出手段（４０）によって検出された温度が常温を示す範囲内である場合、前記補正値により補正されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車載用角速度センサ。
【請求項１２】
前記基準値は、０ｄｅｇ／ｓであることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１つに記載の車載用角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出した角速度の値を自己診断すると共に補正する車載用角速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、角速度センサの出力のオフセット処理機能を備えたナビゲーション装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、ナビゲーション装置として、地磁気に基づいて車両の方位を検出する地磁気センサと、車両に掛かる角速度を検出する角速度センサと、車両が停止中であるか否かを検出するために用いられる走行距離センサと、演算・制御等の各種処理を行うシステムコントローラと、を備えた構成が提案されている。上記走行距離センサとして、例えば車輪速センサを採用することができる。
【０００３】
このようなナビゲーション装置では、システムコントローラにおいて、走行距離センサ、角速度センサ、地磁気センサそれぞれの出力が常時監視され、走行距離センサの出力に基づいて車両停止時に角速度の変化率と車両の方位の変化率とが算出される。そして、角速度の変化率が所定範囲内であり、かつ、車両方位の変化率が所定範囲内である場合、角速度センサの出力の基準値、すなわちオフセット値がその時の出力値にリセットされる。
【０００４】
このようにして、車両の停車判定を行い、車両静止時、つまり角速度センサの出力値が「０ｄｅｇ／ｓ」の状態を実現するオフセット診断・補正を行うことにより、角速度センサのオフセット誤差をキャンセルすることができるようになっている。
【特許文献１】特開平５−１５７５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、走行距離センサを用いることで車両の停車を判定している。このため、走行距離センサが備えられていなければ、システムコントローラは車両の停車判定を行うことができない。また、走行距離センサが故障した場合、システムコントローラにてオフセット診断・補正された角速度が得られず、角速度センサの出力をパラメータとして用いるアプリケーションが機能しなくなってしまう。すなわち、上記従来の技術ではナビゲーション装置が機能しなくなる可能性がある。
【０００６】
また、ナビゲーション装置に限らず、近年では車内ＬＡＮなどの技術の発達によって、角速度センサの検出値は車両に搭載された他の多くの制御装置で用いられている。このため、角速度センサの検出値を用いるすべての制御装置それぞれで角速度の正しい値が入力されず、制御に問題が生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、車両の停車判定を行うための車輪速センサ等の手段を用いずに、検出した角速度の値を診断・オフセット補正することができる車載用角速度センサ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴では、車載用角速度センサとして、車両の角速度に応じた検出信号を出力する角速度検出手段（１０）と、角速度検出手段（１０）から検出信号を入力し、当該検出信号に応じた角速度値ごとの検出回数を記憶する補正値格納手段（２２）と、補正値格納手段（２２）に記憶された検出回数の中から最も回数が多い角速度値を抽出し、抽出した最も回数が多い角速度値に基づいて補正値を取得すると共に、取得した補正値を用いて角速度値を補正し外部に出力する自己診断手段（２３）と、を備えた構成となっていることを特徴とする。
【０００９】
走行中、停車中を問わず、ある程度の時間の角速度を統計すると、車両に角速度が印加されていない時間が最も長い。そして、角速度が印加されていないとき、角速度検出手段（１０）で検出される角速度値は０ｄｅｇ／ｓである。したがって、角速度値を補正値格納手段（２２）に角速度値ごとに記憶していくと、０ｄｅｇ／ｓを示す度数がもっとも多くなる。すなわち、角速度値ごとの検出回数の中から最も回数が多い角速度値を抽出することで、０ｄｅｇ／ｓからの角速度検出手段（１０）の角速度値のずれを取得することができる。このようにして取得された角速度値のずれはオフセットすべき値そのものであるので、このオフセット値を補正値として角速度値を補正および出力することができる。
【００１０】
上記のように、角速度値ごとの検出回数の頻度から角速度値のオフセットを取得するようにすることで、車両の停車判定を行うための車輪速センサ等の手段を必要とせず、車載用角速度センサ単独で角速度値のオフセット補正を行うことができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴では、車載用角速度センサとして、車両に備えられた角速度検出手段（１０）にて検出された角速度に応じた検出信号を取得する角速度取得手段（１００）と、角速度取得手段（１００）から検出信号を入力すると共に、当該検出信号に応じた角速度値ごとの検出回数を記憶する検出回数記憶手段（１１０）と、検出回数記憶手段（１１０）に記憶された検出回数の中から最も回数が多い角速度値を抽出する抽出手段（１２０）と、抽出手段（１２０）により抽出した最も回数が多い角速度値に基づいて補正値を取得すると共に、取得した補正値を用いて角速度値を補正し外部に出力する補正・出力手段（１３０、１４０）と、を備えた構成となっていることを特徴とする。このような構成としても、上記第１の特徴と同様に車載用角速度センサ単独で角速度値の補正を行うことができる。
【００１２】
また、角速度検出手段（１０）の出力にオフセットが発生していない場合、最も回数が多い角速度値は、角速度検出手段（１０）に角速度が印加されていない状態で検出される角速度値と同値であるとすることができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴では、車両の角速度に応じた検出信号を出力する角速度検出手段（１０）と、書き換え可能であって、補正値が記憶された補正値記憶手段（３０）と、前記補正値記憶手段（３０）から補正値を入力する補正値格納手段（２２）と、検出信号を入力すると共に、補正値格納手段（不揮発性メモリ）から補正値を入力し、当該補正値にて検出信号を補正した後、当該補正した検出信号を補正値格納手段（２２）に入力して当該検出信号の分布を現在分布として記憶させる自己診断手段（２３）と、を備えた構成となっている。
【００１４】
このうち、自己診断手段（２３）は、補正値格納手段（２２）に記憶された現在分布の最頻値（モード値）を取得するようになっており、基準値とモード値とが一致する場合、補正した検出信号が示す角速度値は正常であると判定し、補正した検出信号を外部に出力する。また、自己診断手段（２３）は、基準値とモード値とが一致しない場合、補正した検出信号が示す角速度値は異常であると判定し、モード値が基準値に一致する補正値を取得すると共に、補正値記憶手段（３０）に記憶された補正値を新たに取得した補正値に書き換える。
【００１５】
このように、角速度検出手段（１０）の検出信号を補正値によって補正したが、検出信号に含まれるオフセットを除去できない場合であっても、新たな補正値を取得することでオフセットを除去することができる。これは、新たに取得した補正値を補正値記憶手段（３０）に記憶して補正値を更新することで可能となる。以上のように、補正値を更新できる構成とすることもできる。
【００１６】
自己診断手段（２３）は、補正値記憶手段（３０）の補正値が書き換えられた場合、補正した検出信号を外部に出力すると共に、補正値格納手段（２２）にこれまでに記憶させた現在分布を消去し、新たに現在分布を記憶させることもできる。これにより、更新された補正値によって補正された検出信号の現在分布を作成することができる。
【００１７】
本発明の第４の特徴では、車載用角速度センサとして、角速度検出手段（１０）にて検出された角速度に応じた検出信号を取得する角速度取得手段（２００）と、角速度取得手段（２００）で取得された検出信号を補正値記憶手段（３０）に記憶された補正値で補正する補正処理手段（２１０）と、補正処理手段（２１０）にて補正された検出信号の分布を現在分布として記憶する現在分布記憶手段（２２０）と、現在分布記憶手段（２２０）にて取得された現在分布のピーク値をモード値として取得するモード値取得手段（２３０）と、基準値と前記モード値とが一致する場合、補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は正常であると判定し、基準値とモード値とが一致しない場合、補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は異常であると判定する比較判定手段（２４０）と、を備える。
【００１８】
さらに、比較判定手段（２４０）にて、補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は異常であると判定された場合、モード値取得手段（２３０）にて取得されるモード値が基準値に一致する補正値を取得すると共に、補正値記憶手段（３０）に記憶された補正値を新たに取得した補正値に書き換える補正値更新手段（２６０）と、比較判定手段（２４０）にて補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は正常であると判定された場合、および補正値更新手段（２６０）にて補正値記憶手段（３０）の補正値が書き換えられた場合、前記補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号を外部に出力する出力処理手段（２５０）と、を備えた構成となっている。このような構成としても、上記第３の特徴と同様に補正値の更新を行うことができる。
【００１９】
また、現在分布記憶手段（２２０）は、比較判定手段（２４０）にて、補正処理手段（２１０）にて取得された検出信号が示す角速度値は異常であると判定された場合、これまでに記憶した現在分布を消去し、新たに現在分布を記憶することもできる。これにより、更新された補正値によって補正された検出信号の現在分布を取得することができ、基準値に一致するモード値を得ることができる。
【００２０】
本発明の第５の特徴では、車載用角速度センサとして、車両の角速度を検出し検出信号として出力する検出手段（１０）と、検出手段の検出信号から、当該検出信号の分布を現在分布として記憶する記憶手段（２２）と、検出手段（１０）が正常である場合の検出信号の分布を標準分布として記憶する標準分布記憶手段（３０）と、現在分布と標準分布とを比較し、比較の結果、現在分布が標準分布と異なっている場合に、検出手段（１０）の出力が異常であると判定し、検出手段（１０）の出力が異常であると判定した場合、現在分布の重心値が、標準分布の重心値に近接するように、検出手段（１０）の検出出力を補正するオフセット補正手段（２３）と、を有する構成とすることもできる。
【００２１】
このように、検出信号の現在分布と標準分布とを比較することによって、検出手段（１０）のオフセットを補正することにより、車両停車時の判定に用いる車輪速センサ等の手段を不要とすることができる。
【００２２】
この場合、現在分布および標準分布が検出手段（１０）にて検出された検出信号が示す角速度値と当該検出信号が示す角速度値の出現回数の分布であるとすることができる。
【００２３】
また、現在分布は、車両のイグニッションスイッチがオン位置もしくはＡＣＣ位置における検出手段（１０）の検出出力であるとすることができる。
【００２４】
検出信号は、温度検出手段（４０）によって検出された温度が常温を示す範囲内である場合、補正値により補正されることが好ましい。このように、温度検出手段（１０）によって得られる温度に基づいて、検出信号を補正するようにすることで、検出手段（１０）にて検出される検出信号が低温時と常温時とでずれることにより、補正した検出信号についてもずれが生じる可能性があったとしても、常温時にのみ検出信号の補正を行うようにすることができ、補正した検出信号に温度によるずれを生じさせないようにすることができる。
【００２５】
本発明の第６の特徴は、基準値を０ｄｅｇ／ｓとしている点である。走行中、停止中を問わず、ある程度の時間の角速度を統計すると、車両に角速度が印加されていない時間が最も長い。そして、角速度が印加されていないとき、角速度検出手段（１０）で検出される角速度値は０ｄｅｇ／ｓである。したがって、角速度値を補正値格納手段（２２）に角速度値ごとに記憶していくと、０ｄｅｇ／ｓを示す度数がもっとも多くなる。このため、補正を行う際に比較対象とする基準値を０ｄｅｇ／ｓに設定することで、補正の精度を向上することができる。
【００２６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される車載用角速度センサは、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等の車両制御に用いられるものである。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る車載用角速度センサのブロック構成図である。この図に示されるように、車載用角速度センサは、角速度センサ１０（本発明の角速度検出手段、検出手段に相当）と、マイクロコンピュータ２０（以下、マイコンという）と、を備えて構成されている。
【００３０】
角速度センサ１０は、物理量として角速度を検出するものである。本実施形態では、おもりの振動を検出することにより、角速度センサ１０が受ける角速度を検出する振動式のものが採用される。このような振動式の角速度センサ１０では、ある一方向に振動（一次振動）するおもりに角速度が加わると、このおもりにいわゆるコリオリ力が発生するが、このコリオリ力によってそのおもりに直交する方向にも振動（二次振動）が発生する事を利用している。本実施形態では、圧電素子にて二次振動が検出されて電気信号に変換され、この電気信号が角速度に応じた検出信号（検出値、角速度値）として出力される。
【００３１】
マイコン２０は、角速度センサ１０から入力される検出値をオフセット診断・補正する機能を有するものである。このようなマイコン２０は、Ａ／Ｄ変換部２１と、補正値格納部２２（本発明の補正値格納手段、記憶手段に相当）と、自己診断部２３（本発明のオフセット補正手段に相当）と、を備えており、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ等を備えた制御装置である。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換部２１は、角速度センサ１０から入力されるアナログ値としての検出値をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【００３３】
補正値格納部２２は、自己診断部２３を介して角速度センサ１０の検出値（角速度値）を入力すると共に、入力した検出値ごとの検出回数を記憶する記憶手段である。具体的に、補正値格納部２２は、上記検出値とその検出回数との関係を表すヒストグラム（現在分布）を作成するようになっている。該ヒストグラムの作成により、上記角速度センサ１０が検出する検出値のうちもっとも頻度が高い検出値を抽出できるようになっている。このような補正値格納部２２として、例えばＲＡＭが採用される。
【００３４】
なお、現在分布は、角速度センサ１０にて検出された検出信号が示す角速度値の出現回数の分布である。この現在分布は、車両のイグニッションスイッチがオン位置もしくはＡＣＣ位置における角速度センサ１０の出力で構成される。
【００３５】
自己診断部２３は、補正値格納部２２に記憶された角速度センサ１０の検出値の検出回数の中から最も回数の多い検出値を抽出する機能と、当該抽出手段により抽出された最も回数の多い検出値に基づいて補正値（オフセット補正値）を取得すると共に、補正値を用いて角速度センサ１０の検出値を補正する機能と、を備えている。自己診断部２３は、これら各手段によりオフセット診断・補正処理を行う。なお、当該オフセット診断・補正処理は、例えばＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることで行われる。以上が、本実施形態に係る車載用角速度センサの全体構成である。
【００３６】
次に、上記車載用角速度センサの作動について、図を参照して説明する。上記角速度センサ１０は、角速度が印加されない場合、０ｄｅｇ／ｓを検出値として出力する。しかし、半導体プロセス等の影響により、角速度センサ１０に角速度が印加されていない場合であっても、例えば２ｄｅｇ／ｓといったオフセットを含んだ検出値を出力する場合がある。したがって、角速度センサ１０に角速度が印加されていない場合に角速度センサ１０の出力が０ｄｅｇ／ｓとなるようにオフセット補正する必要がある。以下、車載用角速度センサが自己の検出値を診断し、オフセット補正する内容について説明する。
【００３７】
図２は、図１に示される車載用角速度センサのオフセット診断・補正処理の内容を示すフローチャートである。このフローチャートで示される処理は、上記マイコン２０における自己診断部２３により実行されるもので、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に実行される。
【００３８】
オフセット診断・補正処理が実行されると、まず、ステップ１００では、Ａ／Ｄ変換処理がなされる（角速度取得手段）。すなわち、角速度センサ１０からの検出値を示す信号がアナログ信号となっていることから、そのアナログ信号をマイコン２０で取り扱い可能であるデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換処理が行われる。これにより、角速度センサ１０の検出値（γｓ）が取得される。
【００３９】
ステップ１１０では、検出値のヒストグラムの回数更新が行われる（検出回数記憶手段）。本ステップでは、上記ステップ１００にて取得された角速度センサ１０の出力値が自己診断部２３を介して補正値格納部２２に入力される。図３は、ステップ１１０にて行われるヒストグラムの回数更新の様子を示した図である。この図に示されるように、補正値格納部２２に入力された検出値（γｓ）は、当該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。
【００４０】
ステップ１２０では、ステップ１１０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検出値γＭＡＸが抽出される（抽出手段）。この様子を図４に示す。この図に示されるように、当該ヒストグラムにより、上記角速度センサ１０が検出する検出値のうちもっとも頻度が高い検出値γＭＡＸの値（モード値）が抽出される。この検出値γＭＡＸが角速度センサ１０の検出値のオフセットとなる値（オフセット補正値）である。
【００４１】
イグニッションスイッチがＯＮであるとき、車両は停車しているか、走行しているかのいずれかの状態にある。停車状態では、車両に角速度は作用しないため、本来、角速度センサ１０の検出値も０ｄｅｇ／ｓとなるはずである。一方、一般道を走行する場合、直進している時間が最も長いため、ある程度の時間を経ると角速度センサ１０の検出値で最も頻度が多いものは、停止状態と同様に０ｄｅｇ／ｓとなるはずである。なお、停車中、直進中において、ノイズや路面の振動によって微小な角速度が発生する場合があるが、そのようなノイズは０ｄｅｇ／ｓを中心に分散する。また、車両旋回中においても、車両がＡＤ変換の分解能と同じくらいの精度で、一定角速度の旋回をし続けることはないため、旋回中に検出された角速度は停車中に検出される値（０ｄｅｇ／ｓ）に比べばらつく。このため、０ｄｅｇ／ｓ以外の値がヒストグラムのモード値になることはない。
【００４２】
上記の次第であるから、イグニッションをＯＮにしている間、オフセットが存在しなければ角速度センサ１０の最も頻度が多い検出値、すなわちヒストグラムの頻度がもっとも大きいモード値は０ｄｅｇ／ｓとなり、通常、車両についてヒストグラムを作成すると、０ｄｅｇ／ｓにピークが現れる。そして、本ステップでは、ヒストグラムに基づいて０ｄｅｇ／ｓに対する角速度センサ１０の検出値のずれが取得されることとなる。すなわち、本実施形態では、角速度値０ｄｅｇ／ｓが基準値となる。
【００４３】
ステップ１３０では、補正処理が行われる。すなわち、ステップ１１０で取得された検出値γｓからステップ１２０で取得された検出値γＭＡＸを差し引いた値γｏｕｔ（＝γｓ−γＭＡＸ）が取得される。すなわち、この値γＭＡＸは、補正すべきオフセット量そのものである。こうして得られた値γｏｕｔは、オフセット補正した値となる。
【００４４】
具体的には、自己診断部２３によって補正値格納部２２からオフセット補正値γＭＡＸに相当する電圧信号が出力され、当該オフセット補正値γＭＡＸがＡ／Ｄ変換部２１から出力される生の検出値に相当する電圧信号に足し合わされる（上記の場合では負の符号を有するオフセット補正値γＭＡＸが足し合わされる）ことで、角速度センサ１０の検出値がオフセット補正される。
【００４５】
なお、角速度センサ１０がオフセット無しの値、すなわち角速度センサ１０が車両停車時に０ｄｅｇ／ｓを検出および出力する場合、作成されるヒストグラムから抽出されるもっとも頻度が高い検出値γＭＡＸはγＭＡＸ＝０である。したがって、角速度センサ１０の検出値が正常である場合、γｏｕｔ＝０を補正値としてオフセット補正することになるので、検出値そのものは補正されない。
【００４６】
ステップ１４０では、上記ステップ１３０で取得されたオフセット補正された値γｏｕｔが外部に出力される出力処理が行われる。こうしてオフセット補正された検出値が外部に出力される。なお、上記ステップ１３０、１４０は、本発明の補正・出力手段に相当する。
【００４７】
この後、再びステップ１００に戻り、角速度センサ１０の検出値の取得、ヒストグラムの回数更新、ヒストグラムから最大頻度の抽出、オフセット補正処理、オフセット補正された検出値の出力が繰り返し行われる。
【００４８】
また、本実施形態では、図２に示されるフローが繰り返し実行されている間、ヒストグラムはステップ１１０にて継続して更新され、イグニッションスイッチがオフされたときに補正値格納部２２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たときには、新規のヒストグラムが作成され、更新されていくこととなる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態では、補正値格納部２２に格納した角速度センサ１０の検出値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検出値γＭＡＸをオフセット補正値として取得することが特徴となっている。このように、角速度センサ１０の検出値に基づいてヒストグラムを作成することにより、角速度センサ１０が検出するもっとも頻度が高い検出値を抽出することができ、自己の出力にオフセットが含まれていることを自己診断することができる。
【００５０】
このようにしてヒストグラムから抽出した検出値は、角速度センサ１０が角速度を受けていない場合に検出すべき値からのずれであるので、抽出した検出値をオフセット補正値として用いることにより、角速度センサ１０の出力に対してオフセット補正を行うことができる。
【００５１】
以上のように、角速度センサ１０の検出値の検出頻度に基づいて角速度センサの検出値に対するオフセット分を求めることで、車輪速センサ等の手段を用いて車両の停車判定を行うと共に角速度センサ１０のオフセット分を求める必要はなく、車載用角速度センサ単独で角速度の検出値のオフセット補正を行うことができる。
【００５２】
（第２実施形態）
本実施形態では、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、車載用角速度センサの出荷時にオフセット補正値を不揮発性メモリに記憶させ、車載用角速度センサが経年劣化して出力値にオフセット分が含まれるようになったとしてもオフセット補正値を書き換えることでオフセット補正値のずれを調整できることが特徴となっている。
【００５３】
図５は、本発明の第２実施形態に係る車載用角速度センサのブロック構成図である。この図に示されるように、本実施形態では、図１に示された構成に対してＥＥＰＲＯＭ３０（本発明の補正値記憶手段、標準分布記憶手段に相当）が加えられた構成となっている。
【００５４】
ＥＥＰＲＯＭ３０は、角速度センサ１０にて検出された検出値をオフセット補正するためのオフセット補正値（標準分布）が格納されたものであり、書き換えが可能である不揮発性メモリである。このＥＥＰＲＯＭ３０に格納されたオフセット補正値は、車載用角速度センサの起動と共に、補正値格納部２２に入力される。なお、標準分布は、角速度センサ１０にて検出された検出信号が示す角速度値の出現回数の分布である。
【００５５】
本実施形態に係るオフセット補正値は、図５に示される車載用角速度センサが製造されて出荷される際に当該車載用角速度センサの出力値のオフセット分をキャンセルする値としてＥＥＰＲＯＭ３０に書き込まれる。すなわち、オフセット補正値は、車載用角速度センサに角速度が印加されていない状態で車載用角速度センサが０ｄｅｇ／ｓを出力するようにオフセット補正するパラメータである。
【００５６】
マイコン２０に備えられた補正値格納部２２は、上記ＥＥＰＲＯＭ３０からオフセット補正値を入力し、当該オフセット補正値をＡ／Ｄ変換部２１から出力される角速度センサ１０の生の検出値に加算することでオフセット補正する機能を有している。
【００５７】
また、マイコン２０において、自己診断部２３は、上記第１実施形態と同様に角速度センサ１０の検出値に基づいてヒストグラムを作成する機能を有している。また、本実施形態に係る自己診断部２３は、上記ヒストグラムから抽出されたモード値が０ｄｅｇ／ｓでない場合、モード値が０ｄｅｇ／ｓとなるオフセット補正値を取得すると共に、取得した新規のオフセット補正値をＥＥＰＲＯＭ３０に書き込むことでオフセット補正値を更新する機能も有している。以上が、本実施形態に係る車載用角速度センサの構成である。
【００５８】
次に、本実施形態に係る車載用角速度センサの作動について、図を参照して説明する。図６は、図５に示される車載用角速度センサのオフセット診断・補正処理の内容を示すフローチャートである。このフローチャートで示される処理は、上記マイコン２０における自己診断部２３により実行されるもので、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に実行される。また、イグニッションスイッチがオンされたことにより、ＥＥＰＲＯＭ３０に格納されているオフセット補正値が補正値格納部２２に入力される。
【００５９】
まず、車載用角速度センサにおいて、オフセット補正によりセンサ出力が０ｄｅｇ／ｓにオフセット補正される場合について説明する。ステップ２００では、Ａ／Ｄ変換処理が行われる（角速度取得手段）。本ステップでは、図２に示されるステップ１００と同様の処理により、Ａ／Ｄ変換された角速度センサ１０の検出値が取得される。
【００６０】
ステップ２１０では、補正処理が行われる（補正処理手段）。すなわち、自己診断部２３によって補正値格納部２２に格納されたオフセット補正値に相当する電圧信号が出力され、当該オフセット補正値がＡ／Ｄ変換部２１から出力された生の検出値に相当する電圧信号に足し合わされる。これにより、角速度センサ１０の検出値がオフセット補正される。
【００６１】
ステップ２２０では、ヒストグラムのデータ追加が行われる（現在分布記憶手段）。具体的には、ステップ２１０で補正処理された角速度センサ１０の検出値が自己診断部２３を介して補正値格納部２２に入力される。そして、補正値格納部２２に入力された検出値のデータはヒストグラムの作成に用いられ、ヒストグラムの一部となる。
【００６２】
図７は、補正値格納部２２に作成されるヒストグラムを示した図である。この図に示されるように、上記ステップ２１０でセンサ出力が０ｄｅｇ／ｓにオフセット補正されているので、ヒストグラムにおいて角速度（検出値）が０ｄｅｇ／ｓの頻度がもっとも高くなっている。このように、本ステップにて図７に示されるヒストグラムが作成され、本ステップが実行されるたびに当該ヒストグラムが更新される。
【００６３】
ステップ２３０では、ヒストグラムのモード値が取得される（モード値取得手段）。本実施形態では、モード値とは、ヒストグラムにおいてもっとも頻度が高い角速度センサ１０の検出値をさす。本ステップでは、補正値格納部２２に作成されたヒストグラムにおいて、例えば、各頻度のうち隣の頻度の２倍以上になっているか否かによりヒストグラムを構成する最大のピークに相当する角速度の頻度が取得される。図７に示されるヒストグラムの場合では、０ｄｅｇ／ｓの頻度が隣の頻度よりも抜きん出て高くなっており、最大ピークに相当するため、この頻度に相当する角速度（０ｄｅｇ／ｓ）が取得される。
【００６４】
ステップ２４０では、モード値＝０ｄｅｇ／ｓ（基準値）を満たすか否かが判定される（比較判定手段）。つまり、本ステップでは、車載用角速度センサが正しいオフセット補正をしているか否かが判定される。図７に示されるヒストグラムの場合、モード値は０ｄｅｇ／ｓである。したがって、基準値とモード値とが一致し、ステップ２１０にて取得されたオフセット補正された検出値は正常であると判定され、ステップ２５０に進む。
【００６５】
ステップ２５０では、出力処理がなされる（出力処理手段）。図２に示されるステップ１４０と同様の処理により、オフセット補正された角速度センサ１０の検出値が外部に出力される。
【００６６】
この後、再びステップ２００に戻り、角速度センサ１０の検出値の取得、角速度センサ１０の検出値のオフセット補正、ヒストグラムのデータ追加、ヒストグラムのモード値取得、モード値の判定、オフセット補正された検出値の出力が繰り返し行われる。このようなステップ２００〜２５０のループは、ステップ２４０でモード値の判定がＹＥＳとなっている限り、繰り返される。
【００６７】
なお、本実施形態でも、図６に示されるフローが繰り返し実行されている間、ヒストグラムはステップ２２０にて継続して更新され、イグニッションスイッチがオフされたときに補正値格納部２２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たとき、再び新規のヒストグラムが作成され、更新されていくこととなる。
【００６８】
続いて、上記処理のうち、ステップ２４０にてモード値＝０ｄｅｇ／ｓを満たさないと判定される場合について説明する。このような判定結果は、車載用角速度センサの工場出荷時にセンサ出力のオフセットを調整した後、経年変化などでオフセット補正値がずれたことによる。
【００６９】
図８は、モード値が２ｄｅｇ／ｓである場合のヒストグラムを示した図である。上述のように、角速度センサ１０の検出値をオフセット補正すれは通常０ｄｅｇ／ｓに補正されるが、車載用角速度センサの経年劣化等によってオフセット補正したとしてもモード値を０ｄｅｇ／ｓに補正できなくなっている。この場合、基準値とモード値とが一致せず、ステップ２１０にて取得されたオフセット補正された検出値は異常であると判定され、ステップ２６０に進む。
【００７０】
ステップ２６０では、オフセット補正値が更新される（補正値更新手段）。具体的には、ステップ２３０で取得されるモード値が０ｄｅｇ／ｓとなるオフセット補正値が演算により取得され、ＥＥＰＲＯＭ３０に記憶されたオフセット補正値が最新のオフセット補正値に書き換えられる。こうしてオフセット補正値が更新されることで、常に工場出荷時と同等の０点精度を保つことができる。
【００７１】
このようにしてＥＥＰＲＯＭ３０のオフセット補正値が更新された場合、本ステップでは、補正値格納部２２に作成されたヒストグラムがリセットされ、新たにヒストグラムが作成されるようになる。この後、ステップ２５０に進み、出力処理がなされた後、再びステップ２００に戻り、更新された新規のオフセット補正値によってオフセット補正が行われる。
【００７２】
本ステップにおけるオフセット補正値の更新について、図９を参照して説明する。図９は、時間経過によるセンサ出力の変化とオフセット補正値の更新の様子を示した図である。この図に示されるように、車載用角速度センサの出荷時では、センサ出力は０になっており、オフセット補正が正常になされている。しかし、時間の経過と共に、センサ出力が０を超えた値になる。
【００７３】
例えば、１０ビットのデータをＡ／Ｄ変換したとき、１ＬＳＢあたり０．２４４ｄｅｇ／ｓのずれが生じる場合、ステップ２４０にて３ＬＳＢ未満の頻度ではモード値＝０ｄｅｇ／ｓを満たすとする。すなわち、ステップ２４０では、モード値が３ＬＳＢを超えた場合、モード値＝０ｄｅｇ／ｓを満たさないと判定される。
【００７４】
この場合、ステップ２６０にてオフセット補正値が更新される。これにより、図９に示されるように、Ａ／Ｄ変換された検出値（生値）が３ＬＳＢを超えていても、センサ出力は停車時で０ｄｅｇ／ｓを示す値となる。
【００７５】
この後、更新されたオフセット補正値によってオフセット補正されたセンサ出力が再び３ＬＳＢを超えたとしても、上記と同様にセンサ出力が０ｄｅｇ／ｓとなるようにオフセット補正値が更新される。しかしながら、角速度センサ１０が故障と思われる検出値を出力している場合、例えばＡ／Ｄ変換された検出値（生値）が２０ＬＳＢを超えた場合、本ステップでは、角速度センサ１０が故障したと判定される。そして、故障フラグが付されたセンサ出力がステップ２５０にて外部に出力される。
【００７６】
上記のように、ヒストグラムから取得したモード値に応じてＥＥＰＲＯＭ３０に格納されたオフセット補正値を更新することで、更新したオフセット補正値でオフセット補正を行うことができる。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態では、車載用角速度センサの出荷時にセンサ出力のオフセットを補正するオフセット補正値をＥＥＰＲＯＭ３０に格納しておき、センサ出力の精度が落ちた場合、ＥＥＰＲＯＭ３０のオフセット補正値を書き換えることで、出荷時のオフセットの精度を維持できることが特徴となっている。
【００７８】
すなわち、角速度センサ１０の検出値に基づいてヒストグラムを作成することで、角速度センサ１０が検出するもっとも頻度が高い検出値を取得することができる。これにより、オフセット補正値にずれが生じているか否かを判定することができ、オフセット補正値にずれが生じている場合、センサ出力が出荷時と同じになるようにオフセット補正値を更新することができる。
【００７９】
このように、角速度センサ１０の検出値に基づくヒストグラムを用いることで、車両停車時を判定する車輪速センサ等の手段を不要とすることができる。したがって、車載用角速度センサ単独でセンサ出力の自己診断およびオフセット補正を行うことができる。
【００８０】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。角速度センサ１０は、外部から受ける温度に関わらず、検出した値をマイコン２０に入力するようになっている。しかしながら、角速度センサ１０は低温時に温度に依存した成分を含んだ値を検出するため、低温時の検出値と常温時の検出値との間でずれが生じ、オフセット補正値についてもずれが生じる可能性がある。したがって、本実施形態では、常温時にのみ角速度センサ１０の検出値に基づくヒストグラムを作成することが特徴となっている。
【００８１】
図１０は、本実施形態に係る車載用角速度センサのブロック構成図である。この図に示されるように、本実施形態では、図１に示される構成に対して温度センサ４０（本発明の温度検出手段に相当）が加えられた構成となっている。当該温度センサ４０は、温度に応じた検出値をマイコン２０に入力する周知のものである。
【００８２】
本実施形態では、マイコン２０の自己診断部２３は、上記温度センサ４０で検出された温度が常温時を示す温度（例えば−２０℃〜４０℃）の範囲内である場合、補正値格納部２２にヒストグラムを作成する機能を有している。すなわち、自己診断部２３は、イグニッションスイッチがオンされた後、温度センサ４０から入力される温度をモニタすると共に、温度が常温であることを示す温度範囲内に該当する場合、図２に示されるフローに従ってヒストグラムを作成することとなる。
【００８３】
このように、車載用角速度センサが受ける温度が常温の状態でヒストグラムを作成することにより、常温時におけるオフセット補正のずれの発生を防止することができる。
【００８４】
（他の実施形態）
第３実施形態に示された温度センサ４０を備えた構成を第２実施形態に採用しても構わない。これにより、第２実施形態においても、低温時におけるオフセット補正のずれの発生を防止することができる。
【００８５】
上記各実施形態では、ヒストグラムを構成するデータ数は０点付近の１０点ほどあれば良い。
【００８６】
上記各実施形態では、各フローがスタートした後、イグニッションスイッチがオフされるまでヒストグラムが更新され続けるが、例えばヒストグラムを作成する時間を一定時間（例えば１分間や１０分間）に設定し、一定時間ごとにヒストグラムを作成・消去するようにしても良い。
【００８７】
上記各実施形態では、フローが開始されると、ヒストグラムを継続して更新していくが、ヒストグラムのピークに重み付けを行うことでモード値を取得するようにしても構わない。この場合、誤差の積算値（ピーク値）＝（ピーク値／２）＋（現在のピーク値）とすることで求めることができる。なお、ピーク値を２で割っているが、重み付けに係る定数であるので他の数値であっても構わない。
【００８８】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車載用角速度センサのブロック構成図である。
【図２】図１に示される車載用角速度センサのオフセット診断・補正処理の内容を示すフローチャートである。
【図３】ヒストグラムの回数更新の様子を示した図である。
【図４】ヒストグラムにおいて最大回数となっている検出値γＭＡＸを抽出する様子を示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車載用角速度センサのブロック構成図である。
【図６】図５に示される車載用角速度センサのオフセット診断・補正処理の内容を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態において、オフセット補正により出力値が０ｄｅｇ／ｓに補正された場合、補正値格納部に作成されるヒストグラムを示した図である。
【図８】第２実施形態において、モード値が２ｄｅｇ／ｓである場合のヒストグラムを示した図である。
【図９】時間経過によるセンサ出力の変化とオフセット補正値の更新の様子を示した図である。
【図１０】第３実施形態に係る車載用角速度センサのブロック構成図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０…角速度センサ、２２…補正値格納部、２３…自己診断部、３０…ＥＥＰＲＯＭ、４０…温度センサ、１００…角速度取得手段、１１０…検出回数記憶手段、１２０…抽出手段、１３０、１４０…補正・出力手段、２００…角速度取得手段、２１０…補正処理手段、２２０…現在分布記憶手段、２３０…モード値取得手段、２４０…比較判定手段、２５０…出力処理手段、２６０…補正値更新手段。
【図１】
2008070224.tif 000003
【図２】
2008070224.tif 000004
【図３】
2008070224.tif 000005
【図４】
2008070224.tif 000006
【図５】
2008070224.tif 000007
【図６】
2008070224.tif 000008
【図７】
2008070224.tif 000009
【図８】
2008070224.tif 000010
【図９】
2008070224.tif 000011
【図１０】
2008070224.tif 000012