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JPH08261761A - Method for canceling offset in measurement with gyro - Google Patents

Method for canceling offset in measurement with gyro

Info

Publication number
JPH08261761A
JPH08261761A JP8866195A JP8866195A JPH08261761A JP H08261761 A JPH08261761 A JP H08261761A JP 8866195 A JP8866195 A JP 8866195A JP 8866195 A JP8866195 A JP 8866195A JP H08261761 A JPH08261761 A JP H08261761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angular velocity
offset
measurement
gyro
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8866195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Hosaka
寛 保坂
Kazuhiko Takahashi
和彦 高橋
Kunio Hoshitani
邦夫 星谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP8866195A priority Critical patent/JPH08261761A/en
Publication of JPH08261761A publication Critical patent/JPH08261761A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To accurately cancel an offset by a method wherein measurement of an offset angle velocity is executed again when the angle velocity in the measuring of the offset angle velocity exceeds a predetermined value. CONSTITUTION: An amplitude detection circuit 6 detects a maximum amplitude value App in the variation of an angle velocity signal (wa) obtained during the measuring. A control circuit 7 inputs the maximum amplitude value App, and compares it with a predetermined threshold level S1. When the compared result is App >=S1, the measurement is repeated by controlling an integrating circuit 3 and the circuit 6 and when the result is App<S1, the measurement is stopped at that time. Before offset cancel is executed, an offset angle velocity signal (wo) is measured. At that time, an object 2 to be measured and a gyro 1 are stopped, the angle velocity signal (wa) that the gyro 1 outputs is integrated by the integrating circuit 3 and the maximum amplitude value App of the angle velocity signal (wa) is detected by the circuit 6. When a predetermined measuring time has passed, a primary measurement is completed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ジャイロを用いて行な
う土木機械等の位置計測において、計測精度を向上させ
るためのオフセットキャンセル方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an offset canceling method for improving measurement accuracy in position measurement of a civil engineering machine or the like using a gyro.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動式の土木機械、特にトンネル掘削機
械においては、その動作位置を高精度に測定することが
必要であり、最近ではジャイロを用いた計測法が使用さ
れている。このジャイロ計測では、ジャイロで得られる
角速度信号を時間積分することにより角度を検出し、そ
の角度信号を別の距離計で検出した距離で積分すること
により変位が検出されて、トンネル掘削機械等が基準位
置からどの角度方向にどれだけ変位したかが計測でき
る。
2. Description of the Related Art In a mobile civil engineering machine, particularly a tunnel excavating machine, it is necessary to measure its operating position with high accuracy, and recently, a measuring method using a gyro has been used. In this gyro measurement, the angle is detected by time-integrating the angular velocity signal obtained by the gyro, and the displacement is detected by integrating the angle signal with the distance detected by another rangefinder. It is possible to measure how much is displaced from the reference position in which angle direction.

【0003】このようなジャイロ計測では、一般に、主
要な誤差として以下の2つが知られている。第1は、使
用環境の温度変化によるものである。すなわち、ジャイ
ロが製造時と異なる温度環境で使用されると、部品が熱
変形して角速度に対する感度が変化する。第2は地球の
自転によるものである。すなわち、ジャイロは慣性系に
おける絶体角速度を計測するが、通常使用者が欲しいの
は地球に対する相対的な角速度である。したがって、地
球の自転分を除去しないと必要な角速度は得られない。
この誤差は使用する地球上の緯度によって決まる。
In such gyro measurement, the following two major errors are generally known. The first is due to temperature changes in the use environment. That is, when the gyro is used in a temperature environment different from that at the time of manufacture, the parts are thermally deformed and the sensitivity to the angular velocity changes. The second is due to the rotation of the earth. That is, the gyro measures the absolute angular velocity in the inertial system, but the user usually wants the angular velocity relative to the earth. Therefore, the required angular velocity cannot be obtained without removing the rotation of the earth.
This error depends on the latitude of the earth used.

【0004】以上の2つの誤差は、同一の使用環境下で
は一定であり、定常偏差とみなすことができる。これに
着目し、従来から、オフセットキャンセルとよばれる誤
差除去方法が用いられている。これを実現するためのブ
ロック図を図6に示す。
The above two errors are constant under the same environment of use and can be regarded as steady deviations. Focusing on this, an error removal method called offset cancellation has been conventionally used. A block diagram for realizing this is shown in FIG.

【0005】この図6では、ジャイロ1が土木機械等の
被測定物2の上に固定されている。まず、被測定物2の
位置測定の実行に先だって、使用環境下でその被測定物
2を静止させ、そこでの角速度を測定する。ジャイロ1
で得られた角速度信号ωaを積分回路3で一定時間積分
しこれを測定時間で割ることにより、静止時の平均角速
度を求める。これは本来ゼロのはずであるから、この平
均角速度をオフセット角速度信号ωoとしてメモリ4に
記憶しておく。
In FIG. 6, a gyro 1 is fixed on an object to be measured 2 such as a civil engineering machine. First, prior to execution of the position measurement of the object to be measured 2, the object to be measured 2 is made to stand still in the usage environment, and the angular velocity there is measured. Gyro 1
The angular velocity signal ωa obtained in step 1 is integrated by the integrating circuit 3 for a certain period of time, and this is divided by the measurement time to obtain the average angular velocity at rest. Since this should originally be zero, this average angular velocity is stored in the memory 4 as the offset angular velocity signal ωo.

【0006】そして、被測定物2の移動中に得られるジ
ャイロ1の実際の出力角速度信号ωaから、上記メモリ
4に格納したオフセット角速度分ωoを減算回路5にお
いて減じることにより、オフセットがキャンセルされた
最終的な角速度信号ωが得られる。
The offset is canceled by subtracting the offset angular velocity component ωo stored in the memory 4 from the actual output angular velocity signal ωa of the gyro 1 obtained during the movement of the DUT 2 in the subtraction circuit 5. The final angular velocity signal ω is obtained.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

【0007】このようなオフセットキャンセルを行なう
ためには、オフセット角速度の測定時に被測定物2を静
止させることが必要である。しかし、トンネル掘削機械
のように、屋外の工事現場で使用する機器に対しては、
オフセットキャンセルを正しく行なうことが難しい。
In order to perform such offset cancellation, it is necessary to make the DUT 2 stationary at the time of measuring the offset angular velocity. However, for equipment used at outdoor construction sites, such as tunnel excavating machines,
Correct offset cancellation is difficult.

【0008】これは、周囲を車輌等が通過すると外乱振
動が発生し、オフセット角速度測定中に物体が動いてし
まうからである。この場合、ジャイロは物体が動いてい
るにも係わらず、その間の角速度を静止時の値として認
識してしまう。
This is because when a vehicle or the like passes around, disturbance vibration occurs and the object moves during the measurement of the offset angular velocity. In this case, the gyro recognizes the angular velocity during that time as a value at rest, even though the object is moving.

【0009】特に、最近のトンネル掘削では非開削工法
が普及し始め、一般車輌が通行する道路の地下で位置計
測を行なう必要が生じている。この場合には、工事用の
機械をすべて停止させても、外乱が発生してしまう。以
上の理由により、外乱が存在する条件下で正確にオフセ
ットキャンセルを行なう方法が望まれていた。
In particular, in recent tunnel excavation, the non-excavation method has begun to spread, and it is necessary to measure the position underground on the road through which ordinary vehicles pass. In this case, even if all the construction machines are stopped, disturbance will occur. For the above reasons, there has been a demand for a method of accurately performing offset cancellation under the condition of disturbance.

【0010】本発明の第1の目的は、外乱の影響を受け
ないタイミングでオフセット角速度を得ることができる
ようにして、正確なオフセットキャンセルが行なえるよ
うにすることである。
A first object of the present invention is to make it possible to obtain an offset angular velocity at a timing that is not affected by a disturbance so that accurate offset cancellation can be performed.

【0011】第2の目的は、外乱とジャイロが発生する
電気ノイズとを分離し、より正確にオフセット角速度を
得ることができるようにして、正確なオフセットキャン
セルが行なえるようにすることである。
A second object is to separate the disturbance from the electrical noise generated by the gyro so that the offset angular velocity can be obtained more accurately and the accurate offset cancellation can be performed.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1の目的を達成するた
めの第1の発明は、ジャイロの停止時にオフセット角速
度を計測しておき、その後に計測した運動角速度から上
記オフセット角速度を減じて、誤差のない角速度を得る
オフセットキャンセル方法において、上記オフセット角
速度計測中の角速度の変化が、予め設定した値以上の場
合にオフセット角速度の測定を再度行ない、上記角速度
の変化が該予め設定した値未満のときの計測角速度をオ
セット角速度とするよう構成した。
According to a first aspect of the invention for achieving the first object, an offset angular velocity is measured when a gyro is stopped, and the offset angular velocity is subtracted from a movement angular velocity measured thereafter, In the offset cancellation method for obtaining an angular velocity without error, when the change in the angular velocity during the measurement of the offset angular velocity is equal to or more than a preset value, the offset angular velocity is measured again, and the change in the angular velocity is less than the preset value. The angular velocity measured at this time is set to the osset angular velocity.

【0013】第2の目的を達成するための第2の発明
は、ジャイロの停止時にオフセット角速度を計測してお
き、その後に計測した運動角速度から上記オフセット角
速度を減じて、誤差のない角速度を得るオフセットキャ
ンセル方法において、上記ジャイロの加速度を計測する
手段を備え、該計測した加速度が予め設定した値以上の
場合に、上記オフセット角速度の計測を再度行ない、上
記加速度が該予め設定した値未満のときの計測角速度を
オセット角速度とするよう構成した。
According to a second aspect of the present invention for achieving the second object, an offset angular velocity is measured when the gyro is stopped, and the offset angular velocity is subtracted from the movement angular velocity measured thereafter to obtain an angular velocity without error. In the offset canceling method, a means for measuring the acceleration of the gyro is provided, and when the measured acceleration is a preset value or more, the offset angular velocity is measured again, and when the acceleration is less than the preset value. The measurement angular velocity of is set to the osset angular velocity.

【0014】[0014]

【作用】第1の発明について、物体が静止していれば、
オフセット角速度は定常的であるからその変化は小さい
はずである。そこで、静止時の角速度の変化を計測し、
その変化が閾値より大きいときは外乱があるものと判断
して、その計測をやり直し、変化が閾値未満の小さいと
き外乱がないものと判断して、そのとき計測した角速度
をオフセット角速度として取り込む。
In the first invention, if the object is stationary,
Since the offset angular velocity is stationary, its change should be small. Therefore, measure the change in angular velocity at rest,
When the change is larger than the threshold value, it is determined that there is a disturbance, and the measurement is performed again. When the change is smaller than the threshold value, it is determined that there is no disturbance, and the angular velocity measured at that time is captured as an offset angular velocity.

【0015】第2の発明について、ジャイロが出力する
角速度信号は、真の角速度に電気回路のノイズが重畳し
たものとなっている。このため、外乱振動が小さいと、
出力値の変動が外乱によるものか電気ノイズによるもの
かを判断し難い。そこで、この第2の発明では、加速度
計によって、ジャイロの加速度を検出して、その加速度
変化が閾値未満のときの角速度信号をオフセット角速度
として取り込む。加速度計の電気ノイズはジャイロの電
気ノイズに比べて遥かに小さいので、ジャイロの電気ノ
イズと同程度の微小外乱をも排除したオフセット角速度
を得ることができる。
In the second aspect of the invention, the angular velocity signal output by the gyro is a signal obtained by superposing the noise of the electric circuit on the true angular velocity. Therefore, if the disturbance vibration is small,
It is difficult to determine whether the change in output value is due to disturbance or electrical noise. Therefore, in the second aspect of the invention, the acceleration of the gyro is detected by the accelerometer, and the angular velocity signal when the acceleration change is less than the threshold value is fetched as the offset angular velocity. Since the electrical noise of the accelerometer is much smaller than the electrical noise of the gyro, it is possible to obtain an offset angular velocity that eliminates even a minute disturbance similar to the electrical noise of the gyro.

【0016】[0016]

【実施例】本発明は、トンネル掘削機械等に発生する外
乱は不規則的間欠的であることに着目し、外乱のない時
間帯(タイミング)を自動的に選び、オフセット角速度
を測定するものである。すなわち、従来除去不可能であ
った外乱は、周囲を通過する一般車輌等による地盤振動
であるから、車輌通過等のタイミングをはずしてオフセ
ット角速度を計測すれば、正しいオフセット角速度を得
ることができ、これを使用したオフセットキャンセルを
正しく行なうことができる。
The present invention focuses on the fact that disturbances that occur in tunnel excavating machines and the like are irregular and intermittent, and automatically selects a time zone (timing) in which there is no disturbance and measures the offset angular velocity. is there. That is, the disturbance that cannot be removed conventionally is ground vibration due to a general vehicle passing through the surroundings, so if the offset angular velocity is measured with the timing of vehicle passage, etc., the correct offset angular velocity can be obtained. Offset cancellation using this can be correctly performed.

【0017】以下、本発明の実施例を説明する。図1は
その第1の実施例のオフセットキャンセルを実施するた
めのブロック図である。前述した図6におけるものと同
一のものには同一の符号を付した。6は振幅検出回路で
あって、測定期間中に得られる角速度信号ωaの変化の
最大振幅値App(p−p値)を検出する。7はこの最大
振幅値Appを入力し、予め設定した閾値S1と比較を行
なう制御回路であって、その比較結果がApp≧S1なら
ば、積分回路3と振幅検出回路6を制御して再度計測を
行なわせ、App<S1ならば、計測をそこで停止させ
る。
Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram for implementing the offset cancellation of the first embodiment. The same components as those in FIG. 6 described above are designated by the same reference numerals. An amplitude detection circuit 6 detects a maximum amplitude value App (pp value) of a change in the angular velocity signal ωa obtained during the measurement period. Reference numeral 7 is a control circuit which inputs the maximum amplitude value App and compares it with a preset threshold value S1. If the comparison result is App ≧ S1, the integration circuit 3 and the amplitude detection circuit 6 are controlled to measure again. If App <S1, the measurement is stopped there.

【0018】ジャイロ1から出力する角速度信号ωa の
波形を図2に示す。この角速度信号ωa は、地球の自転
や熱変形によるオフセット角速度信号ωo 、ジャイロ1
の内部回路の電気ノイズAn、外乱振動による変動As
等を含んでいる。
The waveform of the angular velocity signal ωa output from the gyro 1 is shown in FIG. This angular velocity signal ωa is the offset angular velocity signal ωo due to the rotation and thermal deformation of the earth, and the gyro 1
Noise An of the internal circuit of the, fluctuation due to disturbance vibration As
Etc. are included.

【0019】オフセットキャンセルを行なうに当たって
は、従来と同様に、まずオフセット角速度信号ωo を測
定する。このときは、被測定物2を静止させてジャイロ
1も静止させ、そのジャイロ1が出力する角速度信号ω
a を積分回路3で積分するとともに、振幅検出回路6に
おいてその角速度信号ωaの変化の最大振幅値Appを検
出する。一定の測定時間(数秒〜数分)が経過すると、
1回目の測定N1を終了する。
In performing offset cancellation, the offset angular velocity signal ωo is first measured as in the conventional case. At this time, the DUT 2 is stopped and the gyro 1 is stopped, and the angular velocity signal ω output by the gyro 1 is output.
The integrating circuit 3 integrates a, and the amplitude detecting circuit 6 detects the maximum amplitude value App of the change in the angular velocity signal ωa. After a certain measurement time (several seconds to several minutes),
The first measurement N1 is completed.

【0020】制御回路7ではこの測定期間中の最大振幅
値Appが予め設定した閾値S1よりも大きいか否かを判
定する。この閾値S1は、電気ノイズAnによるものよ
りも少し大きい値に設定されているので電気ノイズAn
を検出することはない。
The control circuit 7 determines whether or not the maximum amplitude value App during this measurement period is larger than a preset threshold value S1. Since this threshold value S1 is set to a value slightly larger than that due to the electrical noise An, the electrical noise An
Will never be detected.

【0021】上記した1回目の測定N1では、図2に示
すように、測定時間内に外乱振動Asが入り、閾値S1
よりも最大振幅Appの値の方が大きくなっている。この
ため、制御回路7は積分回路3と振幅検出回路6に対し
て再度測定を行なう指令を出し、2回目の測定N2を行
なう。この2回目の測定N2でも振幅検出回路6で検出
された振幅値Appの方が閾値S1よりも大きくなってい
る。
In the first measurement N1 described above, as shown in FIG. 2, the disturbance vibration As enters within the measurement time, and the threshold S1
The value of the maximum amplitude App is larger than that. Therefore, the control circuit 7 issues a command to the integration circuit 3 and the amplitude detection circuit 6 to perform the measurement again, and performs the second measurement N2. Even in the second measurement N2, the amplitude value App detected by the amplitude detection circuit 6 is larger than the threshold value S1.

【0022】そこで、制御回路7が積分回路3と振幅検
出回路6に対して再度測定を行なう指令を出す。以下、
同様にして振幅検出回路6で検出された最大振幅Appの
方が閾値S1よりも小さくなるまで、測定を繰り返す。
Therefore, the control circuit 7 issues a command to the integrating circuit 3 and the amplitude detecting circuit 6 to perform the measurement again. Less than,
Similarly, the measurement is repeated until the maximum amplitude App detected by the amplitude detection circuit 6 becomes smaller than the threshold value S1.

【0023】以上のようにして、N回目の測定Nnで角
速度信号の最大振幅Appが閾値S1よりも小いことが制
御回路7で判定されると、ここで初めて制御回路7が測
定終了の指令を出す。つづいて、この第N回目の測定N
nで積分回路3において得られた積分結果を測定時間で
割り、平均角速度を求めて、これをオフセット角速度信
号ωo としてメモリ4に格納する。また、制御回路7は
オフセット角速度の測定が終了したことを操作者に対し
て、表示器あるいスピーカ等(図示しない)により報知
する。
As described above, when the control circuit 7 determines that the maximum amplitude App of the angular velocity signal is smaller than the threshold value S1 in the Nth measurement Nn, the control circuit 7 issues a command to end the measurement for the first time. Give out. Next, this Nth measurement N
The integration result obtained in the integration circuit 3 by n is divided by the measurement time to obtain the average angular velocity, which is stored in the memory 4 as the offset angular velocity signal ω o. Further, the control circuit 7 informs the operator that the measurement of the offset angular velocity has been completed by a display or a speaker or the like (not shown).

【0024】以上のようにして測定したオフセット角速
度信号ωo を使用して、この後、実際の運動角速度の計
測を開始する。すでに述べたように、ジャイロの計測角
速度のうち、最大の誤差部分は熱変形と地球の自転によ
るオフセット角速度である。図3の(a)に被測定物2
の運動中の計測角速度信号ωa を示す。オフセット角速
度信号ωo はメモリ4に格納されているので、この計測
角速度信号ωa からオフセット角速度信号ωo を減算回
路5において差し引いてやれば、図3の(b)に示すよ
うに、最終的に定常偏差のない角速度信号ωを得ること
ができるようになる。
Using the offset angular velocity signal ω o measured as described above, thereafter, the measurement of the actual motion angular velocity is started. As described above, the largest error part of the measured angular velocity of the gyro is the offset angular velocity due to thermal deformation and rotation of the earth. The object to be measured 2 is shown in FIG.
3 shows the measured angular velocity signal ωa during the motion of. Since the offset angular velocity signal ωo is stored in the memory 4, if the subtraction circuit 5 subtracts the offset angular velocity signal ωo from the measured angular velocity signal ωa, as shown in FIG. It becomes possible to obtain the angular velocity signal ω without.

【0025】図4は第2の実施例のオフセットキャンセ
ルを実施するためのブロック図である。図1におけるも
のと同一のものには同一の符号を付した。ここでは、被
測定物2に対してジャイロ1に加えて加速度計8を固定
設置して、その加速度計8の出力信号を振幅検出回路9
に接続し、その振幅検出回路9で検出した最大振幅Bpp
を制御回路10において予め設定した閾値S2と比較
し、その最大振幅Bppが閾値S2以上のときに振幅検出
回路9および積分回路3に対して再度の測定指令を出す
ようにしている。
FIG. 4 is a block diagram for implementing the offset cancellation of the second embodiment. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Here, an accelerometer 8 is fixedly installed in addition to the gyro 1 with respect to the DUT 2, and the output signal of the accelerometer 8 is detected by the amplitude detection circuit 9
Connected to the maximum amplitude Bpp detected by the amplitude detection circuit 9
Is compared with a preset threshold value S2 in the control circuit 10, and when the maximum amplitude Bpp is equal to or larger than the threshold value S2, the measurement command is issued again to the amplitude detection circuit 9 and the integration circuit 3.

【0026】いま、外部からオフセットキャンセル指令
が加わると、被測定物2を静止させた状態で、積分回路
3がジャイロ1の出力する角速度信号ωa を積分すると
ともに、加速度計8から出力する加速度信号Bの変化の
最大振幅Bppが振幅検出回路6で検出される。
When an offset cancel command is applied from the outside, the integrator circuit 3 integrates the angular velocity signal ωa output from the gyro 1 and the acceleration signal output from the accelerometer 8 while the DUT 2 is stationary. The maximum amplitude Bpp of the change in B is detected by the amplitude detection circuit 6.

【0027】図5の(a)に加速度計8の出力加速度信
号Bの波形を、同図の(b)にジャイロ1の出力角速度
信号ωa の波形を示す。加速度計8の出力加速度信号B
には、外乱振動による振動Bsと電気ノイズBnが含ま
れるが、加速度計8の電気ノイズBnはジャイロ1の電
気ノイズAn に比べてはるかに小さいから、加速度計8
の出力加速度信号B内における、電気ノイズBnに対す
る外乱振動Bsの成分を明確に区別できる。そこで、制
御回路10の閾値S2を加速度計9で発生する電気ノイ
ズBnよりも少し大きい値に設定している。
FIG. 5A shows the waveform of the output acceleration signal B of the accelerometer 8, and FIG. 5B shows the waveform of the output angular velocity signal ωa of the gyro 1. Output acceleration signal B of accelerometer 8
Includes the vibration Bs due to the disturbance vibration and the electric noise Bn. Since the electric noise Bn of the accelerometer 8 is much smaller than the electric noise An of the gyro 1, the accelerometer 8
The component of the disturbance vibration Bs with respect to the electric noise Bn in the output acceleration signal B can be clearly distinguished. Therefore, the threshold value S2 of the control circuit 10 is set to a value slightly larger than the electrical noise Bn generated in the accelerometer 9.

【0028】以上から、加速度計8で得られる加速度信
号Bの変化の最大振幅Bppが制御回路10に設定した閾
値S2以上の場合、積分回路3および振幅検出回路9に
指令を出して再度測定を繰り返す。N回目の測定Nnに
おいて、加速度計8で得られる加速度信号Bの変化の最
大振幅Bppが閾値S2よりも小さくなったら、測定を終
了して、そのときの積分回路3の積分結果を測定時間で
割り、得られる平均角速度をメモリ4にオフセット角速
度信号ωo として格納する。その後の操作は、前述の第
1の実施例と同じである。
From the above, when the maximum amplitude Bpp of the change of the acceleration signal B obtained by the accelerometer 8 is equal to or more than the threshold value S2 set in the control circuit 10, a command is issued to the integration circuit 3 and the amplitude detection circuit 9 to measure again. repeat. In the Nth measurement Nn, when the maximum amplitude Bpp of the change of the acceleration signal B obtained by the accelerometer 8 becomes smaller than the threshold value S2, the measurement is ended, and the integration result of the integrating circuit 3 at that time is measured in the measurement time. The average angular velocity obtained is stored in the memory 4 as an offset angular velocity signal ω o. Subsequent operations are the same as those in the first embodiment described above.

【0029】この第2の実施例では、オフセット角速度
計測中の外乱振動を、加速度計8によって測定している
ので、外乱振動と電気ノイズの分離が容易確実であり、
小さな外乱に対しても感度高く検出でき、そのタイミン
グ時の計測角速度をオフセット角速度として取り込むこ
とを回避できるため、正確なオフセット角速度の計測が
できるようになる。
In the second embodiment, since the disturbance vibration during the measurement of the offset angular velocity is measured by the accelerometer 8, the disturbance vibration and the electric noise can be easily separated from each other.
Even a small disturbance can be detected with high sensitivity, and it is possible to avoid capturing the measured angular velocity at that timing as an offset angular velocity, so that the offset angular velocity can be accurately measured.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上から第1の発明によれば、オフセッ
ト角速度計測中の角速度の変化が、予め設定した値以上
の場合に再度オフセット角速度の計測を行なうので、こ
れを繰り返すことにより、外乱振動が加わらないタイミ
ングにおけるオフセット角速度を計測することができ
る。このため、土木機械のように外乱が間欠的不規則的
に加わる被測定物に対して、外乱の影響を排除した正確
なオフセット角速度を得ることができ、正確なオフセッ
トキャンセルを実現することが可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the change in the angular velocity during the measurement of the offset angular velocity is equal to or more than the preset value, the offset angular velocity is measured again. It is possible to measure the offset angular velocity at the timing when is not added. Therefore, it is possible to obtain an accurate offset angular velocity that excludes the influence of disturbance, and to realize accurate offset cancellation, for an object to be measured to which disturbance is intermittently and irregularly applied, such as a civil engineering machine. Becomes

【0031】第2の発明によれば、被測定物に加わる加
速度が予め設定した値以上の場合に再度オフセット角度
の計測を行なうので、ジャイロ内部から発生する電気ノ
イズと同程度の微小外乱が発生するときも、これを避け
てオフセット角速度を測定することができ、第1の発明
よりも正確な外乱の除去ができるようなる。
According to the second aspect of the invention, the offset angle is measured again when the acceleration applied to the object to be measured is equal to or greater than a preset value, so that a minute disturbance similar to the electrical noise generated from the inside of the gyro occurs. Also in this case, the offset angular velocity can be measured while avoiding this, and the disturbance can be removed more accurately than in the first invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例のオフセットキャンセ
ル方法を実施するためのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for implementing an offset canceling method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1の実施例によるオフセット角速度の計測
の説明のための波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining offset angular velocity measurement according to the first embodiment.

【図3】 第1の実施例によるオフセットキャンセルの
前(a)と後(b)の角速度信号の波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram of angular velocity signals before (a) and after (b) offset cancellation according to the first embodiment.

【図4】 第2の実施例のオフセットキャンセル方法を
実施するためのブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram for implementing the offset canceling method of the second embodiment.

【図5】 第2の実施例の加速度信号(a)と角速度信
号(b)の波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of an acceleration signal (a) and an angular velocity signal (b) of the second embodiment.

【図6】 従来のオフセットキャンセル方法を実施する
ためのブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram for implementing a conventional offset canceling method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ジャイロ、2:被測定物、3:積分回路、4:メモ
リ、5:減算回路、6:振幅検出回路、7:制御回路、
8:加速度計、9:振幅検出回路、10:制御回路。
1: Gyro, 2: Object to be measured, 3: Integration circuit, 4: Memory, 5: Subtraction circuit, 6: Amplitude detection circuit, 7: Control circuit,
8: accelerometer, 9: amplitude detection circuit, 10: control circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ジャイロの停止時にオフセット角速度を計
測しておき、その後に計測した運動角速度から上記オフ
セット角速度を減じて、誤差のない角速度を得るオフセ
ットキャンセル方法において、 上記オフセット角速度計測中の角速度の変化が、予め設
定した値以上の場合にオフセット角速度の測定を再度行
ない、上記角速度の変化が該予め設定した値未満のとき
の計測角速度をオセット角速度とすることを特徴とする
オフセットキャンセル方法。
1. An offset canceling method for measuring an offset angular velocity when a gyro is stopped and subtracting the offset angular velocity from a motion angular velocity measured after that to obtain an angular velocity without error. An offset canceling method, wherein the offset angular velocity is measured again when the change is equal to or more than a preset value, and the measured angular velocity when the change in the angular velocity is less than the preset value is set as the offset angular velocity.
【請求項2】ジャイロの停止時にオフセット角速度を計
測しておき、その後に計測した運動角速度から上記オフ
セット角速度を減じて、誤差のない角速度を得るオフセ
ットキャンセル方法において、 上記ジャイロの加速度を計測する手段を備え、該計測し
た加速度が予め設定した値以上の場合に、上記オフセッ
ト角速度の計測を再度行ない、上記加速度が該予め設定
した値未満のときの計測角速度をオセット角速度とする
ことを特徴とするオフセットキャンセル方法。
2. An offset canceling method for measuring an offset angular velocity when a gyro is stopped and subtracting the offset angular velocity from a subsequently measured motion angular velocity to obtain an error-free angular velocity, the means for measuring the acceleration of the gyro. When the measured acceleration is equal to or greater than a preset value, the offset angular velocity is measured again, and the measured angular velocity when the acceleration is less than the preset value is set as an offset angular velocity. Offset cancellation method.
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