JP6658066B2 - Road surface gradient estimator - Google Patents

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Description

本発明は、路面の勾配を推定する路面勾配推定装置に関する。   The present invention relates to a road surface gradient estimating device that estimates a road surface gradient.

従来、加速度センサによって検出される検出加速度と、車速センサによって検出される車速に基づいて算出される算出加速度とに基づいて、車両が走行する路面の勾配を推定する路面勾配推定装置が知られている。検出加速度には、スクォート又はダンプ等の車両の姿勢変化、及び路面の凹凸に伴う車両の振動等のノイズが含まれる。また、算出加速度には、車速データに含まれる高周波ノイズに基づくノイズが含まれる。特許文献１では、これらのノイズを除去するために、検出加速度及び算出加速度に対してローパスフィルタによるフィルタ処理を施す技術が開示されている。   Conventionally, there is known a road surface gradient estimating device that estimates a gradient of a road surface on which a vehicle travels based on a detected acceleration detected by an acceleration sensor and a calculated acceleration calculated based on a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor. I have. The detected acceleration includes a change in the attitude of the vehicle such as a squat or a dump, and noise such as vibration of the vehicle due to unevenness of the road surface. Further, the calculated acceleration includes noise based on high-frequency noise included in the vehicle speed data. Patent Literature 1 discloses a technique for performing a filtering process using a low-pass filter on a detected acceleration and a calculated acceleration in order to remove these noises.

特開２０１３−１８４６７４号公報JP 2013-18467 A

ノイズを除去するために用いるフィルタの時定数が大き過ぎると、フィルタ処理による遅延が大きくなり、路面勾配を推定する処理の応答性が悪化するという問題が生じる。そこで、特許文献１においては、車速に応じてフィルタの特性を変化させる方法が提案されている。提案されている方法においては、車速が大きくなると、フィルタのノイズ除去効果を小さくして応答性を高めるようにフィルタの特性が制御される。
しかしながら、車速に応じてフィルタの特性を変化させると、車速が大きい状態で車両の姿勢が大きく変化した場合にノイズの影響を強く受けてしまい、路面の勾配の推定精度が低下してしまうという問題が生じてしまう。 If the time constant of the filter used to remove noise is too large, the delay due to the filtering process increases, causing a problem that the responsiveness of the process of estimating the road surface gradient deteriorates. Therefore, Patent Document 1 proposes a method of changing the characteristics of the filter according to the vehicle speed. In the proposed method, as the vehicle speed increases, the characteristics of the filter are controlled so that the noise removal effect of the filter is reduced and the response is improved.
However, if the characteristics of the filter are changed in accordance with the vehicle speed, the effect of noise is strongly affected when the vehicle attitude changes significantly at a high vehicle speed, and the estimation accuracy of the road surface gradient is reduced. Will occur.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、路面勾配の推定値の精度を向上させることができる路面勾配推定装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a road gradient estimating device that can improve the accuracy of the estimated value of the road gradient.

本発明においては、車両の姿勢が変化したことを判定するために用いられる判定用信号を取得する信号取得部と、前記判定用信号に基づいて前記車両の姿勢を推定することにより姿勢推定値を生成する推定部と、前記推定部が生成した姿勢推定値に含まれる所定の周波数以上の成分を除去することにより前記車両が走行する路面の勾配を示す勾配値を出力するフィルタ部と、前記姿勢推定値の分散に基づいて、前記フィルタ部の時定数を制御する制御部と、を有することを特徴とする路面勾配推定装置を提供する。   In the present invention, a signal acquisition unit that acquires a determination signal used to determine that the posture of the vehicle has changed, and a posture estimation value by estimating the posture of the vehicle based on the determination signal. An estimating unit that generates a filter unit that outputs a gradient value indicating a gradient of a road surface on which the vehicle travels by removing a component having a frequency equal to or higher than a predetermined frequency included in the posture estimation value generated by the estimating unit; A control unit for controlling a time constant of the filter unit based on a variance of the estimated value.

前記制御部は、例えば、前記分散が所定の閾値未満である場合に、前記フィルタ部の時定数を第１の時定数に設定し、前記分散が所定の閾値以上である場合に、前記フィルタ部の時定数を前記第１の時定数よりも大きい第２の時定数に設定する。   The control unit, for example, when the variance is less than a predetermined threshold, sets the time constant of the filter unit to a first time constant, when the variance is equal to or more than a predetermined threshold, the filter unit Is set to a second time constant larger than the first time constant.

前記制御部は、前記車両の速度に基づいて、前記分散の値を算出する対象とする期間を決定してもよい。また、前記制御部は、前記車両の速度に基づいて、前記推定部が前記姿勢推定値を生成する間隔を制御してもよい。前記制御部は、前記分散の大きさに応じた時定数に前記フィルタ部の時定数を設定してもよい。   The control unit may determine a period in which the value of the variance is to be calculated based on the speed of the vehicle. The control unit may control an interval at which the estimation unit generates the posture estimation value based on a speed of the vehicle. The control unit may set a time constant of the filter unit to a time constant according to the magnitude of the variance.

本発明によれば、路面勾配の推定値の精度を向上させることができるという効果を奏する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that the precision of the estimation value of a road surface gradient can be improved.

路面の勾配を推定する方法の原理について説明するための図である。It is a figure for explaining the principle of the method of estimating the gradient of the road surface. 勾配推定装置１の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a gradient estimating device 1. 勾配推定装置１が、フィルタ部１３の時定数を制御する動作のフローチャートである。5 is a flowchart of an operation in which the gradient estimating apparatus 1 controls a time constant of the filter unit 13; 勾配推定装置１による路面の勾配の推定値と実際の勾配との関係の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the relationship between the estimated value of the gradient of the road surface by the gradient estimation device 1, and an actual gradient.

［路面勾配の推定の原理］
本実施形態に係る勾配推定装置１の詳細説明に先立ち、路面の勾配を推定する方法の原理について説明する。
図１は、路面の勾配を推定する方法の原理について説明するための図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、車両Ｓが、傾斜角βの斜面上を走行している様子を模式的に示している。車両Ｓは、ピッチング等の振動の影響により、車両Ｓの前後方向が路面と完全には平行ではなく、図１（ｂ）に示すように、車両Ｓの前後方向と路面の方向との間に振動角（ピッチ角）θが存在する。 [Principle of estimating road gradient]
Prior to the detailed description of the gradient estimating device 1 according to the present embodiment, the principle of a method for estimating the gradient of a road surface will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a method for estimating a road surface gradient. FIGS. 1A and 1B schematically show a state in which the vehicle S is traveling on a slope having an inclination angle β. Due to the influence of vibration such as pitching, the vehicle S is not completely parallel to the road surface in the front-rear direction, and is located between the vehicle S front-rear direction and the road surface direction as shown in FIG. There is a vibration angle (pitch angle) θ.

車両Ｓには、車速センサと加速度センサが設けられている。車速センサにより検出された速度ｖｘを微分することにより、車両Ｓの走行方向の加速度ｖｘ’（以下、算出加速度ｖｘ’という）を算出することができる。このようにして算出された算出加速度ｖｘ’には、車両Ｓに加わっている重力加速度の影響が含まれておらず、算出加速度ｖｘ’は、車両Ｓが平坦な路面を走行中の速度ｖｘの変化に伴う加速度に相当する。 The vehicle S is provided with a vehicle speed sensor and an acceleration sensor. By differentiating the speed v x detected by the vehicle speed sensor, an acceleration v x ′ in the traveling direction of the vehicle S (hereinafter, referred to as a calculated acceleration v x ′) can be calculated. The calculated acceleration v x ′ thus calculated does not include the effect of the gravitational acceleration applied to the vehicle S, and the calculated acceleration v x ′ is the speed at which the vehicle S is traveling on a flat road surface. v corresponds to the acceleration due to the change of x.

他方で、加速度センサにより検出された検出加速度Ｇｘには、路面の勾配により車両Ｓに加わる重力加速度の影響も含まれている。したがって、算出加速度ｖｘ’と検出加速度Ｇｘとの間には、以下の式（１）に示す関係が成り立つ。
Ｇｘ＝ｖｘ’＋ｇ×ｓｉｎ（β＋θ）・・・（１） On the other hand, the detected acceleration G x detected by the acceleration sensor is included the influence of the gravitational acceleration applied to the vehicle S gradient of the road surface. Therefore, the relationship shown in the following equation (1) is established between the calculated acceleration v x ′ and the detected acceleration G x .
G x = v x ′ + g × sin (β + θ) (1)

車両Ｓが走行する路面の傾斜角β及び振動角θが十分に小さい場合、β＋θ≒ｓｉｎ（β＋θ）となるので、以下の式（２）が成立する。
β＋θ≒（Ｇｘ−ｖｘ’）／ｇ・・・・・・（２） When the inclination angle β and the vibration angle θ of the road surface on which the vehicle S travels are sufficiently small, β + θ ≒ sin (β + θ), and the following equation (2) is established.
β + θ ≒ (G x -v x ') / g ······ (2)

車両Ｓに搭載された勾配推定装置１は、車両Ｓのピッチング等の振動に起因するθの影響を排除することができれば、すなわちθ＝０とみなせるとすれば、車速センサに基づいて算出した算出加速度ｖｘ’及び加速度センサにより検出された検出加速度Ｇｘを用いて、以下の式（３）により、路面の傾斜角βを推定することができる。
β≒（Ｇｘ−ｖｘ’）／ｇ・・・・・・・・（３）
以下、勾配推定装置１の構成及び動作について詳細に説明する。 If the gradient estimation device 1 mounted on the vehicle S can eliminate the influence of θ due to vibration such as pitching of the vehicle S, that is, if it can be considered that θ = 0, the gradient estimation device 1 calculates based on the vehicle speed sensor. Using the acceleration v x ′ and the detected acceleration G x detected by the acceleration sensor, the inclination angle β of the road surface can be estimated by the following equation (3).
β ≒ (G x −v x ′) / g (3)
Hereinafter, the configuration and operation of the gradient estimating apparatus 1 will be described in detail.

［勾配推定装置１の構成］
図２は、勾配推定装置１の構成を示す図である。勾配推定装置１は、信号取得部１１と、推定部１２と、フィルタ部１３と、制御部１４とを有する。制御部１４は、例えばＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される。 [Configuration of the gradient estimation device 1]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the gradient estimating device 1. The gradient estimation device 1 includes a signal acquisition unit 11, an estimation unit 12, a filter unit 13, and a control unit 14. The control unit 14 is realized, for example, by a CPU executing a program.

信号取得部１１は、車両の姿勢が変化したことを判定するために用いられる判定用信号を取得する。本実施形態において、信号取得部１１は、判定用信号として、加速度センサ２から、車両Ｓの加速度を示す検出加速度情報を取得する。また、信号取得部１１は、車速センサ３から入力された車速を示す車速信号に基づいて算出される算出加速度を取得する。車速信号は、例えば、車速に応じた間隔のパルス列である。   The signal acquisition unit 11 acquires a determination signal used to determine that the attitude of the vehicle has changed. In the present embodiment, the signal acquisition unit 11 acquires detected acceleration information indicating the acceleration of the vehicle S from the acceleration sensor 2 as the determination signal. Further, the signal acquisition unit 11 acquires a calculated acceleration calculated based on a vehicle speed signal indicating the vehicle speed input from the vehicle speed sensor 3. The vehicle speed signal is, for example, a pulse train at intervals according to the vehicle speed.

信号取得部１１は、車速演算部１１１及び微分部１１２を有する。車速演算部１１１は、車速センサ３から取得した車速信号に基づいて、車速を算出する。車速演算部１１１は、例えば、車速信号に含まれるパルス列におけるパルス間の間隔の大きさに基づいて、車速を算出する。微分部１１２は、車速演算部１１１が算出した車速を微分することにより、算出加速度を算出することにより、算出加速度情報を取得する。信号取得部１１は、取得した検出加速度情報及び算出加速度情報を減算部１２１に入力する。   The signal acquisition unit 11 has a vehicle speed calculation unit 111 and a differentiation unit 112. The vehicle speed calculation unit 111 calculates the vehicle speed based on the vehicle speed signal obtained from the vehicle speed sensor 3. The vehicle speed calculator 111 calculates the vehicle speed based on, for example, the interval between pulses in a pulse train included in the vehicle speed signal. The differentiating unit 112 obtains the calculated acceleration information by calculating the calculated acceleration by differentiating the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculating unit 111. The signal acquisition unit 11 inputs the acquired detected acceleration information and the calculated acceleration information to the subtraction unit 121.

推定部１２は、減算部１２１及び除算部１２２を有しており、検出加速度情報及び算出加速度情報等の判定用信号に基づいて、車両Ｓの姿勢を推定することにより、姿勢推定値を生成する。具体的には、推定部１２は、検出加速度情報及び算出加速度情報に基づいて、式（２）を用いて姿勢推定値を算出する。減算部１２１は、信号取得部１１から入力される検出加速度情報から算出加速度情報を減算することにより、式（２）における（Ｇｘ−ｖｘ’）を算出する。除算部１２２は、減算部１２１が算出した（Ｇｘ−ｖｘ’）を重力加速度ｇで除算することにより、車両姿勢角（傾斜角β＋振動角θ）を算出する。推定部１２は、算出した値をフィルタ部１３に入力する。 The estimation unit 12 includes a subtraction unit 121 and a division unit 122, and generates a posture estimation value by estimating the posture of the vehicle S based on a determination signal such as detected acceleration information and calculated acceleration information. . Specifically, the estimating unit 12 calculates a posture estimation value using Expression (2) based on the detected acceleration information and the calculated acceleration information. The subtraction unit 121 calculates (G x −v x ′) in Expression (2) by subtracting the calculated acceleration information from the detected acceleration information input from the signal acquisition unit 11. The division unit 122 calculates the vehicle attitude angle (inclination angle β + vibration angle θ) by dividing (G x −v x ′) calculated by the subtraction unit 121 by the gravitational acceleration g. The estimating unit 12 inputs the calculated value to the filter unit 13.

フィルタ部１３は、車速演算部１１１が取得した検出加速度情報及び算出加速度情報等の判定用信号に含まれる所定の周波数以上の成分を除去することにより、車両Ｓのピッチング等の振動の影響を除去した平滑化情報を生成する。所定の周波数は、例えば、車両Ｓのピッチングによる振動の周波数よりも低い周波数に設定されており、フィルタ部１３は、推定部１２が推定した姿勢推定値に含まれているピッチングによるノイズ成分を除去する。このようにすることで、フィルタ部１３は、ピッチングの影響が排除された傾斜角βの推定値、すなわち車両Ｓが走行する路面の勾配を示す勾配値を出力することができる。ここで、フィルタ部１３の時定数は可変であり、時定数の大きさは制御部１４により設定される。   The filter unit 13 removes an influence of vibration such as pitching of the vehicle S by removing a component having a frequency equal to or higher than a predetermined frequency included in the determination signal such as the detected acceleration information and the calculated acceleration information acquired by the vehicle speed calculation unit 111. Generated smoothing information. The predetermined frequency is set to, for example, a frequency lower than the frequency of vibration due to pitching of the vehicle S, and the filter unit 13 removes a noise component due to pitching included in the posture estimation value estimated by the estimation unit 12. I do. In this manner, the filter unit 13 can output an estimated value of the inclination angle β from which the influence of pitching has been eliminated, that is, a gradient value indicating the gradient of the road surface on which the vehicle S runs. Here, the time constant of the filter unit 13 is variable, and the magnitude of the time constant is set by the control unit 14.

制御部１４は、推定部１２が算出した姿勢推定値の分散の大きさに基づいて、フィルタ部１３の時定数を変化させる。例えば、制御部１４は、分散の関数としてフィルタ部１３の時定数を設定する。車両Ｓが走行する路面の勾配は、緩やかに変化するので、比較的短い期間内における勾配値の分散は比較的小さいと考えられる。したがって、推定部１２が算出した姿勢推定値の分散が所定の閾値未満である場合、姿勢推定値には、ピッチングの影響による振動角θが含まれておらず、姿勢推定値が傾斜角βを示していると考えられる。そこで、制御部１４は、推定部１２が算出した姿勢推定値の分散が所定の閾値未満である場合、フィルタ部１３の時定数を、比較的小さな第１の時定数に設定する。   The control unit 14 changes the time constant of the filter unit 13 based on the magnitude of the variance of the posture estimation value calculated by the estimation unit 12. For example, the control unit 14 sets the time constant of the filter unit 13 as a function of the variance. Since the gradient of the road surface on which the vehicle S runs gradually changes, it is considered that the variance of the gradient value within a relatively short period is relatively small. Therefore, when the variance of the posture estimation value calculated by the estimating unit 12 is less than the predetermined threshold, the posture estimation value does not include the vibration angle θ due to the effect of pitching, and the posture estimation value indicates the inclination angle β. It is considered to indicate. Therefore, when the variance of the posture estimation value calculated by the estimation unit 12 is less than a predetermined threshold, the control unit 14 sets the time constant of the filter unit 13 to a relatively small first time constant.

他方で、推定部１２が算出した姿勢推定値の分散が所定の閾値以上である場合、姿勢推定値には、ピッチングの影響による振動角θが含まれていると考えられる。そこで、制御部１４は、姿勢推定値から、ピッチングの影響による振動角θの成分を除去するために、フィルタ部１３の時定数を、第１の時定数よりも大きな第２の時定数に設定する。   On the other hand, when the variance of the posture estimation value calculated by the estimating unit 12 is equal to or larger than the predetermined threshold, it is considered that the posture estimation value includes the vibration angle θ due to the influence of pitching. Therefore, the control unit 14 sets the time constant of the filter unit 13 to a second time constant larger than the first time constant in order to remove the component of the vibration angle θ due to the pitching from the estimated posture value. I do.

ここで、姿勢推定値の分散の算出に用いられる姿勢推定値の取得期間は任意であるが、路面の勾配が変動しない程度の長さとして、設定されることが望ましい。そこで、制御部１４は、分散の算出に用いられる姿勢推定値の取得期間を、車両Ｓの車速に基づいて決定してもよい。車速が大きいほど、単位時間内に車両Ｓが走行する距離が長くなるので、路面の勾配が変動する確率が高まる。そこで、制御部１４は、車速が大きい場合に、車速が小さい場合よりも短い期間内に取得された姿勢推定値の分散に基づいて、フィルタ部１３に設定する時定数を決定するものとすることが好ましい。   Here, the acquisition period of the posture estimation value used for calculating the variance of the posture estimation value is arbitrary, but is desirably set to a length that does not change the gradient of the road surface. Therefore, the control unit 14 may determine the acquisition period of the posture estimation value used for calculating the variance based on the vehicle speed of the vehicle S. The higher the vehicle speed, the longer the distance that the vehicle S travels in a unit time, so that the probability of the road surface gradient fluctuating increases. Therefore, the control unit 14 determines the time constant to be set in the filter unit 13 based on the variance of the posture estimation value obtained within a shorter period when the vehicle speed is high than when the vehicle speed is low. Is preferred.

この際、分散の算出に用いる姿勢推定値の数が少なくなり過ぎると、算出された分散の精度が低くなる。制御部１４が、車両Ｓの車速に基づいて、姿勢推定値を算出する間隔を変化させるように推定部１２を制御してもよい。具体的には、制御部１４は、車速が大きくなればなるほど姿勢推定値を算出する間隔が小さくなるように、推定部１２を制御してもよい。   At this time, if the number of posture estimation values used for calculating the variance becomes too small, the accuracy of the calculated variance decreases. The control unit 14 may control the estimation unit 12 based on the vehicle speed of the vehicle S to change the interval at which the posture estimation value is calculated. Specifically, the control unit 14 may control the estimation unit 12 such that the interval at which the posture estimation value is calculated decreases as the vehicle speed increases.

［動作フローチャート］
図３は、勾配推定装置１が、フィルタ部１３の時定数を制御する動作のフローチャートである。まず、信号取得部１１は、判定用信号を取得する（Ｓ１１）。続いて、推定部１２は、判定用信号に基づいて、勾配推定値を算出する（Ｓ１２）。 [Operation flowchart]
FIG. 3 is a flowchart of an operation in which the gradient estimating device 1 controls a time constant of the filter unit 13. First, the signal acquisition unit 11 acquires a determination signal (S11). Subsequently, the estimating unit 12 calculates a gradient estimation value based on the determination signal (S12).

続いて、制御部１４は、過去の所定の期間にわたってステップＳ１２において算出された勾配推定値の分散を算出する（Ｓ１３）。制御部１４は、算出した分散に応じた時定数をフィルタ部１３の時定数として設定する（Ｓ１４）。勾配推定装置１は、エンジンが停止したかどうかを監視し（Ｓ１７）、エンジンが停止するまでの間、ステップＳ１１からステップＳ１６までの処理を繰り返す。   Subsequently, the control unit 14 calculates the variance of the gradient estimated value calculated in step S12 over a predetermined period in the past (S13). The control unit 14 sets a time constant according to the calculated dispersion as a time constant of the filter unit 13 (S14). The gradient estimating device 1 monitors whether the engine has stopped (S17), and repeats the processing from step S11 to step S16 until the engine stops.

［変形例］
制御部１４は、分散に加えて、速度、加速度、又はアクセル開度等の信号に基づいて時定数を決定してもよい。また、制御部１４は、時定数を分散又は速度等の信号の関数として決定してもよい。 [Modification]
The control unit 14 may determine the time constant based on a signal such as a speed, an acceleration, or an accelerator opening in addition to the dispersion. Further, the control unit 14 may determine the time constant as a function of a signal such as dispersion or speed.

［実施例］
図４は、勾配推定装置１による路面の勾配の推定値と実際の勾配との関係の一例を示す模式図である。図４における横軸は、測定を開始してからの経過時間を示している。図４（ａ）は、加速度が変化する様子を示している。図４（ｂ）は、加速度の分散を示している。図４（ｃ）は、フィルタ部１３に設定された時定数を示している。 [Example]
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the relationship between the estimated value of the road surface gradient by the gradient estimating device 1 and the actual gradient. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the elapsed time from the start of the measurement. FIG. 4A shows how the acceleration changes. FIG. 4B shows the dispersion of the acceleration. FIG. 4C shows a time constant set in the filter unit 13.

図４（ｄ）の縦軸は、路面勾配の推定値を示している。図４（ｄ）における破線は、制御部１４が分散に基づいて時定数を制御しない場合の勾配推定値を示している。図４（ｄ）における実線は、制御部１４が分散に基づいて時定数を制御した場合の勾配推定値を示している。図４（ｄ）から、制御部１４が分散に基づいて時定数を制御することにより、勾配推定値の精度が大幅に向上することがわかる。   The vertical axis in FIG. 4D indicates the estimated value of the road surface gradient. The broken line in FIG. 4D indicates the gradient estimation value when the control unit 14 does not control the time constant based on the variance. The solid line in FIG. 4D indicates the gradient estimation value when the control unit 14 controls the time constant based on the variance. From FIG. 4D, it can be seen that the accuracy of the gradient estimation value is greatly improved by the control unit 14 controlling the time constant based on the variance.

［本実施形態における効果］
以上説明したように、本実施形態の勾配推定装置１は、車両Ｓの姿勢が変化したことを判定するために用いられる判定用信号を取得する信号取得部１１と、判定用信号に基づいて車両Ｓの姿勢を推定することにより姿勢推定値を生成する推定部１２と、推定部１２が生成した姿勢推定値に含まれる所定の周波数以上の成分を除去することにより車両Ｓが走行する路面の勾配を示す勾配値を出力するフィルタ部１３と、姿勢推定値の分散に基づいて、フィルタ部１３の時定数を制御する制御部１４と、を有する。このように、制御部１４が、車両Ｓの姿勢の推定値の分散に基づいてフィルタ部１３の時定数を制御することにより、車両Ｓのピッチング等の振動の影響がある場合に、振動の影響を排除することができるので、路面の勾配値の推定精度が向上する。 [Effects in the present embodiment]
As described above, the gradient estimating apparatus 1 of the present embodiment includes a signal acquisition unit 11 that acquires a determination signal used to determine that the attitude of the vehicle S has changed, and a vehicle based on the determination signal. An estimating unit 12 that generates a posture estimation value by estimating the posture of S; And a control unit 14 that controls the time constant of the filter unit 13 based on the variance of the estimated posture value. As described above, the control unit 14 controls the time constant of the filter unit 13 based on the variance of the estimated value of the attitude of the vehicle S, so that when there is an influence of vibration such as pitching of the vehicle S, the influence of the vibration Can be eliminated, so that the accuracy of estimating the gradient value of the road surface is improved.

また、制御部１４は、車両Ｓの速度に基づいて、分散の値を算出する対象とする期間を決定する。このようにすることで、路面の勾配の変化の影響が分散に含まれることを防止できるので、車両Ｓの速度によらず、路面の勾配値の推定精度が向上する。この際、制御部１４は、車両Ｓの速度に基づいて、推定部１２が車両Ｓの推定を推定し、姿勢推定値を生成する間隔を制御することにより、車両Ｓの速度によらず、分散を算出するために必要な姿勢推定値の数を確保することができる。   Further, the control unit 14 determines a period in which the value of the variance is to be calculated based on the speed of the vehicle S. By doing so, it is possible to prevent the influence of the change in the gradient of the road surface from being included in the variance, so that the estimation accuracy of the gradient value of the road surface is improved regardless of the speed of the vehicle S. At this time, the control unit 14 controls the interval at which the estimating unit 12 estimates the estimation of the vehicle S based on the speed of the vehicle S and generates an attitude estimation value, regardless of the speed of the vehicle S. Can be ensured in the number of posture estimation values necessary for calculating.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As described above, the present invention has been described using the embodiments, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiment. It is apparent from the description of the appended claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

１ 勾配推定装置
２ 加速度センサ
３ 車速センサ
１１ 信号取得部
１１１ 車速演算部
１１２ 微分部
１２ 推定部
１２１ 減算部
１２２ 除算部
１３ フィルタ部
１４ 制御部 REFERENCE SIGNS LIST 1 gradient estimation device 2 acceleration sensor 3 vehicle speed sensor 11 signal acquisition unit 111 vehicle speed calculation unit 112 differentiation unit 12 estimation unit 121 subtraction unit 122 division unit 13 filter unit 14 control unit

Claims (4)

車両の姿勢が変化したことを判定するために用いられ、前記車両の加速度を示す判定用信号を取得する信号取得部と、
前記判定用信号が示す前記加速度に基づいて前記車両の姿勢を推定することにより、前記車両の速度に基づいて決定された間隔で、前記車両が走行する路面の勾配が変化しない期間として設定された期間において姿勢推定値を生成する推定部と、
前記推定部が生成した姿勢推定値に含まれる所定の周波数以上の成分を除去することにより前記車両が走行する路面の勾配を示す勾配値を出力するフィルタ部と、
前記分散が所定の閾値未満である場合に、前記フィルタ部の時定数を第１の時定数に設定し、前記分散が所定の閾値以上である場合に、前記フィルタ部の時定数を前記第１の時定数よりも大きい第２の時定数に設定する制御部と、
を有することを特徴とする路面勾配推定装置。 A signal acquisition unit that is used to determine that the posture of the vehicle has changed, and that acquires a determination signal indicating the acceleration of the vehicle ,
By estimating the attitude of the vehicle based on the acceleration indicated by the determination signal, an interval determined based on the speed of the vehicle is set as a period in which the gradient of a road surface on which the vehicle travels does not change. An estimator that generates a posture estimate in a period ,
A filter unit that outputs a gradient value indicating a gradient of a road surface on which the vehicle travels by removing a component having a predetermined frequency or more included in the posture estimation value generated by the estimation unit.
If the variance is less than a predetermined threshold, the time constant of the filter unit is set to a first time constant. A control unit for setting a second time constant larger than the time constant of
A road surface gradient estimating device comprising: 前記制御部は、前記車両の速度に基づいて、前記分散の値を算出する対象とする期間を決定することを特徴とする、
請求項１に記載の路面勾配推定装置。 The control unit, based on the speed of the vehicle, determines a period for which the value of the variance is calculated,
The road surface gradient estimating device according to claim 1 . 前記制御部は、前記車両の速度に基づいて、前記推定部が前記姿勢推定値を生成する間隔を制御することを特徴とする、
請求項２に記載の路面勾配推定装置。 The control unit controls an interval at which the estimation unit generates the posture estimation value, based on a speed of the vehicle.
The road surface gradient estimating device according to claim 2 . 前記制御部は、前記分散の大きさに応じた時定数に前記フィルタ部の時定数を設定することを特徴とする、
請求項１から３のいずれか１項に記載の路面勾配推定装置。 The control unit is characterized in that the time constant of the filter unit is set to a time constant according to the magnitude of the variance,
The road surface gradient estimating device according to any one of claims 1 to 3 .
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JP2007047081A (en) * 2005-08-11 2007-02-22 Sony Corp Altitude variation detection device, altitude variation detection method, and altitude variation detection program
JP2009040308A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Denso Corp Road surface gradient estimation device, control device for vehicle, and control system for vehicle
US9200898B2 (en) * 2011-04-04 2015-12-01 Scania Cv Ab Estimation of road inclination
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