[发明专利]角速度计算装置

说明书

技术领域

本发明涉及角速度计算装置及其偏移量决定方法、以及车辆停车检测装置，特别涉及将停车中的陀螺的角速度信号平均化而计算偏移量、从行驶中的角速度信号将偏移值消除而输出角速度的角速度计算装置及其偏移量决定方法、以及车辆停车检测装置。

背景技术

有一种角速度计算装置，利用对应于从安装在车辆中的陀螺输出的角速度的信号，计算车辆的旋转角度。在该角速度计算装置中，如图12(a)所示，即使在车辆正在停车时从陀螺输出的信号也不为0，而包括偏移电压(Ω_off)。因此，即使停车旋转角度也不为零，而是如图12(b)所示那样增大。因此，提出了将停车中的陀螺的角速度信号平均来计算偏移值、从行驶中的角速度信号中将偏移值消除而输出角速度的角速度计算装置(专利文献1)。在该角速度计算装置中，在停车时需要正确地测量偏移值。另外，车辆是否处于停车中，通常是在车辆中安装每规定行驶距离发出脉冲的车速传感器、并根据该车速脉冲的发出间隔来检测。

但是，现有技术中，在停车时有不能正确地测量偏移值的情况。例如在打了方向盘的状态下开始行驶的情况。如果在打了方向盘的状态下开始行驶，则如图13(a)所示，到发出最初的车速脉冲P而检测到行驶开始为止，行驶了约40～80cm。在此期间，如图13(b)所示那样输出微小的角速度Ω，现有技术会根据该角速度将错误的偏移值作为零点取入。所以，提出了在停车时以规定时间间隔将陀螺输出信号平均而计算偏移值(参照黑点)，在检测到车速行驶时，不使用紧挨着该时刻之前的偏移量A，而将比该时刻早规定时间Ta的偏移量B作为偏移量取入的方法(专利文献2)。根据该第2现有方法，能够得到精度较高的偏移值。

但是，第2现有技术有不能防止在车辆低速行驶时的错误偏移值的取入、以及在转台(turn table)旋转中的错误偏移值的取入的问题。

如果车辆以低速缓慢地旋转，则陀螺输出微小的角速度信号。但是，在使用低速度区域中有不灵敏区的车速传感器的车辆中，在1～2km/h的低速行驶时车速传感器不发出车速脉冲，所以角速度计算装置判断为停车中，利用该微小的角速度信号来计算偏移值。因此，角速度计算装置在车辆行驶时利用错误的偏移值进行本车方位的测量，所以不能进行正确的方位测量。例如，在行驶开始时，有如图14所示那样，速度暂时提高一些而发出车速脉冲后、低速行驶的情况。在这种情况下，在第2现有技术中不能进行正确的方位测量。

此外，在带转台的停车场中，如果如图15中所示那样转台平滑地旋转，则以一定的角速度稳定几秒钟，所以判断为停车状态而计算错误的偏移值，不能进行正确的方位测量。

此外，第2现有技术是使用车速传感器检测车辆的停车、行驶的方法，有不能应用到不具有车速传感器的车辆、或在低速区域中不发出车速脉冲的车辆的问题。在欧洲车中不能将车速脉冲物理地取出的车辆并不少。此外，能够取出车速脉冲的车辆也在ABS(防抱死制动系统)下使用的情况较多，存在如果在时速4～5km以下的低速区域中行驶，则不能检测车速脉冲的车辆。所以，考虑根据陀螺的输出信号的噪音水平检测车辆的停车、行驶(专利文献3)、来应用第2现有技术的方法。但是，第3现有技术有不能检测正确的车辆的停车、行驶、不能取得精度较高的偏移值的问题。以下说明其理由。

在停车时，作为叠加在陀螺输出信号中的噪音，有(1)陀螺单体噪音、(2)从车辆侧的发动机或变速器、车体的组合发出的噪音、(3)从导航装置发出的噪音。(1)的噪音如图14(a)、图14(b)所示，陀螺的个体差较大，此外，(2)的噪音根据车种类不同产生状况不同，根据齿轮是空档的状态还是驱动的状态而产生状况不同。根据以上，在第3现有技术中，如图15所示，对照噪音水平较大的个体及最差噪音状态，将视为停车中的偏差幅度、即停车范围TH1、TH2较大地设定。但是，在该停车范围设定方法中，不能检测正确的行驶开始，在行驶开始时的车辆的微小旋转中取入错误的偏移量A或B，结果在行驶中发生本车方位的测量误差，会发生在导航控制的地图匹配时进行错误匹配、或车辆标志从道路偏离的情况。另外，在偏移量误差为5mV时，相当于0.2[deg/s]，所以在5分钟内成为0.2×5×60＝60[deg]的角度误差。

【专利文献1】日本特开平5-306936号公报

【专利文献2】日本特开平5-52578号公报

【专利文献3】日本特开2000-65849号公报

发明内容

根据以上，本发明的目的是，在使用低速区域中有不灵敏区的车速传感器的车辆的低速行驶时防止错误的偏移值的取入。