JPH10104259A

JPH10104259A - 車両用前後加速度推定装置

Info

Publication number: JPH10104259A
Application number: JP8260041A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ota; 貴志太田; Kazuya Hayafune; 一弥早舩; Masayoshi Ito; 政義伊藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-24
Anticipated expiration: 2016-09-30
Also published as: JP3204121B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カルマンフィルタを利用して前後加速度を補
正する車両用前後加速度推定装置に関し、温度変化や経
時変化等により前後加速度センサの出力値が変化しても
高精度な前後加速度情報を得られるようにする。【解決手段】車両の前後加速度を検出する前後加速度
センサ５１と、車速関連速度を検出する車速関連速度セ
ンサ５２と、前後加速度センサ５１及び車速関連速度セ
ンサ５２の各検出値を処理して前後加速度推定値を出力
するカルマンフィルタ５３とをそなえ、カルマンフィル
タ５３を、前後加速度推定値と車速関連速度検出値とか
ら車速関連速度推定値を出力する車速関連速度推定部５
３Ａと、車速関連速度推定値と車速関連速度検出値との
偏差の時間積分値に前後加速度用ゲインＫ１を乗算した
値で、前後加速度検出値を補正し前後加速度推定値を算
出する前後加速度推定値算出部５３Ｂとをそなえるよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前後加速度及び車
輪速等の車速関連速度に基づいて車両の前後加速度を推
定する装置に関し、特に、カルマンフィルタを利用して
前後加速度を補正する、車両用前後加速度推定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車に関して、ナビゲータシス
テムをはじめとしたドライバをアシストするための種々
の技術が開発されており、さらには、ドライバに代わっ
て自動的に運転操作を行なう自動運転に関する技術開発
も進められている。ドライバによる運転操作は、道路状
況や車両の走行状況を把握しながら、これらの把握した
道路状況や走行状況に応じて車速を制御したり操舵を行
なったりしており、自動運転では、このような各種機能
をコンピュータ化したり機械化したりする必要がある。

【０００３】例えば車両の速度や走行方向を自動的に制
御するには、ドライバに変わってスロットル操作やブレ
ーキ操作やステアリング操作を行なう機械的な機能（即
ち、スロットルアクチュエータやブレーキアクチュエー
タやステアリングアクチュエータ）が必要なことは勿論
であるが、これらのアクチュエータの作動を制御するた
めの種々の機能が必要になる。

【０００４】また、車両の走行状況を把握するには、車
両に種々のセンサを設けることが必要になるが、これら
のセンサの一つに、車両の前後加速度を検出する前後加
速度センサがある。このような前後加速度センサでは、
自動運転による加減速時に前後加速度センサの検出信号
を自動運転にフィードバックさせることで、加減速を精
度良くまたフィーリング良く行なうことができる。

【０００５】特に、自動ブレーキ時には、減速フィーリ
ングの悪化を招きやすいので、前後加速度センサの検出
信号を利用して円滑な減速を行なうことが重要になる。
なお、自動ブレーキを要する自動運転制御の代表的なも
のには、前方の車両との車間距離を例えば一定に保持す
る車間距離制御がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前後加速度
センサ等の加速度センサは、一般に、感知した加速度を
電圧に変換して出力する構成になっており、例えば図５
に示す実線の直線ＬＭのように、測定範囲内で加速度が
大きくなるほど出力電圧が増加するようになっている。
したがって、測定範囲内で最も加速度が小さい時、即
ち、負の加速度が最も大きい最大減速度検出時に、出力
電圧が最小値Ｖ₁となり、測定範囲内で最も加速度が大
きい時、即ち、最大加速度検出時に、出力電圧が最大値
Ｖ₃となる。また、加速度（又は減速度）を感知しなけ
れば出力電圧はこれらの中間的な値Ｖ ₂となる。

【０００７】したがって、このような加速度センサで
は、所定の電圧値が０点（加速度が０の中立点）となる
が、この０点（中立点）の電圧値には一般に経時変化
（ＤＣオフセット）による変化が生じるようになり、例
えば加速度があるのに中立点を示すような電圧値が出力
されるなど、検出誤差の原因となる。この対策として
は、例えば停止時には加速度０なので、停止時における
加速度センサの出力電圧を加速度０とみなすような補正
も考えられている。

【０００８】ところが、これ以外にも、加速度検出にか
かる誤差原因があり、上述の技術による中立点補正で
は、確実な補正を行なえず加速度検出を常に適切に行な
うことはできない。つまり、一般に加速度センサは温度
影響を受けやすく、同じ加速度に対しても、高温の雰囲
気下では、図５に示す破線の直線ＬＨのように、出力電
圧値が高くなり（図５中の＋Ｖ₄参照）、逆に、低温の
雰囲気下では、図５に示す破線の直線ＬＬのように、出
力電圧値が低くなる（図５中の−Ｖ₅参照）。このよう
な温度変化による出力特性の変化は、加速度センサの検
出電圧の中立点を変動させてしまう上、極端に示せば図
５中の曲線ＬＢのように、センサに実際に加わった加速
度と出力電圧値との対応が信頼できなくなってしまう。

【０００９】前述のような自動運転をはじめとした車両
における種々の運転制御や運転アシストシステムにおい
て、このような加速度センサの検出値を利用する場合、
加速度センサの検出誤差が、運転制御や運転アシストシ
ステムの適切な作動を妨げる場合もある。特に、前述の
ように、前後加速度センサの検出結果に基づいて車両の
加減速制御を行なう場合などでは、加速度センサの検出
誤差に起因して、加減速の精度向上やフィーリングの向
上を思うように達成できない場合がある。

【００１０】なお、特開平２−１９７７１号公報には、
自動車の加速度センサの較正装置が開示されているが、
この技術は、車両の停止時又は車速がほぼ一定の時の加
速度センサの出力値を加速度０として較正し、また、自
動車の速度変化から加速度を求めてこの加速度変化に対
応するように加速度センサの出力値を較正するものであ
る。これにより、経時変化や温度変化により加速度セン
サの出力値が変動しても、これが適宜較正されて正確な
加速度に補正される。

【００１１】しかしながら、例えば速度変化から求めた
加速度で加速度センサの出力値を較正するには、速度変
化の検出に関して十分な精度が要求され、必ずしも思惑
通りの較正を行なうことはできず、確実に精度良い加速
度データを得られるものではない。本発明は、上述の課
題に鑑み創案されたもので、温度変化や経時変化等によ
り前後加速度センサの出力値が変化しても高精度な前後
加速度情報を得られるようにした、車両用前後加速度推
定装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車両用前後加速度推定装置は、車両の前後加
速度を検出する前後加速度センサと、該車両の車速関連
速度を検出する車速関連速度センサと、該前後加速度セ
ンサ及び該車速関連速度センサの各検出値を処理して前
後加速度推定値を出力するカルマンフィルタとをそな
え、該カルマンフィルタが、該前後加速度推定値と該車
速関連速度センサで検出された車速関連速度検出値とに
基づいて車速関連速度推定値を出力する車速関連速度推
定部と、該車速関連速度推定値と該車速関連速度センサ
による車速関連速度検出値との偏差の時間積分値に前後
加速度用ゲインＫ１を乗算した値で、該前後加速度セン
サによる前後加速度検出値を補正して該前後加速度推定
値を算出する前後加速度推定値算出部とをそなえて構成
されていることを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の本発明の車両用前後加速度
推定装置は、請求項１記載の装置において、該車速関連
速度推定部が、該前後加速度推定値を、該車速関連速度
推定値と該車速関連速度検出値との偏差に車速関連速度
用ゲインＫ２を乗算した値で補正することで補正前後加
速度推定値を算出し、該補正前後加速度推定値を時間積
分することで該車速関連速度推定値を得るように構成さ
れていることを特徴としている。

【００１４】請求項３記載の本発明の車両用前後加速度
推定装置は、請求項１又は２記載の装置において、該前
後加速度センサの出力値の変動周波数域の所定の周波数
ｆに対して、該前後加速度用ゲインＫ１は（２πｆ）²
に、該車速関連速度用ゲインＫ２は（２√２πｆ）に設
定されていることを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図４は本発明の一実
施形態としての車両用前後加速度推定装置に関するもの
である。図１に示すように、本車両用前後加速度推定装
置は、車両の前後加速度（以下、前後Ｇともいう）を検
出するように車両に設置された前後加速度センサ５１
と、車両の車速関連速度として車輪速を検出する車輪速
センサ（車速関連速度センサ）５２と、これらの前後加
速度センサ５１及び車速速センサ５２の各検出値を処理
して前後加速度推定値Ｇ_Oを出力するカルマンフィルタ
５３とをそなえて構成される。なお、車輪速センサ５２
は、車輪毎に設置されるが、変速機の出力回転数を直接
又は間接的に検出するセンサを設けて、車速関連速度と
しての車輪速に代えて変速機の出力回転数を用いてもよ
い。

【００１６】また、カルマンフィルタ５３は、車両の前
後加速度の時間積分値が車体速度又は車輪速といった車
速関連速度に対応することに着目して用いられており、
前後加速度推定値Ｇ_Oを算出する前後加速度推定値算出
部５３Ａと、この前後加速度推定値Ｇ_Oを算出するため
の車輪速推定値（車速関連速度推定値）Ｖ_Oを出力する
車速関連速度推定部５３Ｂとをそなえている。

【００１７】つまり、カルマンフィルタ５３は、加算機
能（加算部）５４，５５と、偏差算出機能（偏差算出
部）５６と、時間積分機能（積分部）５７，５８と、重
み付け機能（ゲイン乗算部）５９，６０とから構成され
て、前後加速度推定値算出部５３Ａは、積分部５７とゲ
イン乗算部５９と加算部５４とから構成され、車速関連
速度推定部５３Ｂは、加算部５５と積分部５８と偏差算
出部５６とゲイン乗算部６０とから構成される。また、
車速関連速度推定部５３Ｂでは、車速関連速度として車
輪速を推定するが、この車輪速は車体速度と対応するの
で、車輪速推定値は車体速度速推定値に対応する。

【００１８】そして、前後加速度推定値算出部５３Ａで
は、加算部５４に、前後加速度センサ５１からの検出値
Ｇ_Iと、後述するようにして算出した補正量（Ｋ１・
Ｃ）とを入力され、これらＧ_I，（Ｋ１・Ｃ）を加算し
て、この算出値を前後加速度推定値Ｇ_Oとして出力する
ようになっている。補正量（Ｋ１・Ｃ）は、後述する車
輪速推定値Ｖ₀と車輪速検出値Ｖ_Iとの差（Ｖ_I−
Ｖ₀）を積分部５７で時間積分（以下、時間積分を単に
積分という）して得られる値Ｃを、ゲイン乗算部５９で
前後加速度用ゲインＫ１を乗算して得られる。なお、車
輪速推定値Ｖ₀と車輪速検出値Ｖ_Iとの差（Ｖ_I−
Ｖ₀）は偏差算出部５６で算出される。

【００１９】車速関連速度推定部５３Ｂでは、偏差算出
部５６で算出された車輪速推定値Ｖ ₀と車輪速検出値Ｖ
_Iとの差（Ｖ_I−Ｖ₀）を、ゲイン乗算部６０で車速関
連速度用ゲインＫ２を乗算し、これにより得られる値
〔Ｋ２・（Ｖ_I−Ｖ₀）〕と前後加速度推定値Ｇ_Oとを
加算部５４で加算して和Ｇ_O′〔＝Ｇ_O＋Ｋ２・（Ｖ_I
−Ｖ₀）〕を得て、この値Ｇ_O′を積分部５８で積分し
た値を車輪速推定値Ｖ₀として出力するようになってい
る。

【００２０】ところで、前後加速度用ゲインＫ１及び車
速関連速度用ゲインＫ２は、それぞれ次式（１），
（２）で設定される。Ｋ１＝（２πｆ）² ・・・（１）Ｋ２＝２√２πｆ・・・（２）なお、ｆは、前後加速度の変動周波数域の所定の周波数
である。

【００２１】このようなカルマンフィルタ５３では、検
出値Ｇ_I，Ｖ_Iのうち、各ゲインＫ１，Ｋ２の値の設定
値に対応する所定周波数ｆ以下の変動成分が取り除かれ
るようになる。すなわち、前後加速度検出値のうちの周
波数ｆよりも高い周波数の変動成分のみを取り出すこと
ができるようになっている。ここで、周波数ｆを説明す
る。

【００２２】つまり、前後加速度センサ５１で検出され
出力される車両の前後加速度Ｇ_Iの値（出力電圧）の変
化は、車体のピッチングや車両の加減速等の車両自体の
運動によるものや、道路の勾配等の道路状況によるもの
や、前述のように温度変化や経時変化によるセンサ出力
の特性の変化等に起因して発生する。前後加速度センサ
５１の検出値（出力電圧）の変化を周波数分析すると、
例えば図２に示すような特性が現れる。

【００２３】この図２は、前後加速度センサ５１の検出
値（出力電圧）をフーリエ変換した場合に想定される理
論上の特性であり、横軸に周波数（右側ほど高周波数）
ｆ、縦軸にスペクトル量（上側が大）をとっている。周
波数が大きいのは、前後加速度センサ５１の出力電圧が
急激に変化する場合に相当し、逆に、周波数が小さいの
は、前後加速度センサ５１の出力電圧が緩やかに変化す
る場合に相当する。

【００２４】例えば経時変化によるセンサ出力の変化
（ＤＣオフセット）は極めて緩慢であり、図２にで示
すように極めて低い周波数に集中する。そして、温度変
化によるセンサ出力の変化（温度ドリフト）は経時変化
（ＤＣオフセット）よりも速やかではあるがそれでもや
や緩慢であり、図２にで示すようにやや低い周波数領
域に発生する。また、道路の勾配によるセンサ出力の変
化（勾配ドリフト）はこれらよりも速やかであり、図２
にで示すように中間的な周波数領域に発生する。さら
に、車両の加減速によるセンサ出力の変化はこれらより
も速やかであり、図２にで示すように高い周波数領域
に発生する。そして、車体のピッチングによるセンサ出
力の変化は最も急激であり、図２にで示すように極め
て高い周波数領域に発生する。

【００２５】このような前後加速度の変動周波数のうち
の所定の周波数ｆ（これを、ｆｎとする）を設定し、こ
の所定の周波数ｆｎから前記式（１），（２）により、
前後加速度用ゲインＫ１及び車速関連速度用ゲインＫ２
を設定するのである。例えば、図２に示す周波数ｆ１を
所定周波数ｆとして設定すると、前後加速度用ゲインＫ
１及び車速関連速度用ゲインＫ２は次のように設定され
ている。

【００２６】Ｋ１＝（２πｆ１）² ・・・（１′）Ｋ２＝２√２πｆ１・・・（２′）このようなゲイン設定により、前後加速度の変動周波数
のうち、ＤＣオフセットのよるものと温度ドリフトに
よるものとが取り除かれるようになり、経時変化や温
度変化に影響されない前後加速度推定値Ｇ_Oが得られる
ようになっているのである。

【００２７】本発明の一実施形態としての車両用前後加
速度推定装置は、上述のように構成されているので、例
えば周波数ｆ１に基づいて各ゲイン１，Ｋ２を設定する
と、前後加速度センサ５１で検出された前後加速度検出
値の変動周波数のうち、ＤＣオフセットのよるものと
温度ドリフトによるものとが取り除かれるようにな
り、経時変化や温度変化に影響されない前後加速度推定
値Ｇ_Oが得られる利点がある。

【００２８】また、この前後加速度推定値Ｇ_Oを利用し
て車速関連速度推定部５３Ｂで得られる車輪速推定値Ｖ
₀及び車体速度推定値も、検出値の変動周波数のうち、
ＤＣオフセットのよるものと温度ドリフトによるもの
とが取り除かれるようになり、経時変化や温度変化に
影響されない前後加速度推定値Ｇ_Oが得られる利点があ
る。

【００２９】もちろん、本装置では、前後加速度用ゲイ
ンＫ１及び車速関連速度用ゲインＫ２の設定にかかる所
定周波数ｆｎの設定によって、望みの周波数領域につい
てフィルタリングすることができる。例えば図２中に示
す周波数ｆ２により、前後加速度用ゲインＫ１及び車速
関連速度用ゲインＫ２を設定する〔Ｋ１＝（２πｆ２）
²，Ｋ２＝２√２πｆ２〕と、前後加速度センサ５１で
検出された前後加速度検出値の変動周波数や、車体関連
速度値の変動周波数のうち、ＤＣオフセットのよるもの
と温度ドリフトによるものとのほかに、さらに勾配
ドリフトによるものが取り除かれるようになり、経時
変化や温度変化に影響されない上、勾配にも影響されな
い前後加速度推定値Ｇ_Oが得られる利点がある。

【００３０】さらに、例えば図２中に示す周波数ｆ３に
より、前後加速度用ゲインＫ１及び車速関連速度用ゲイ
ンＫ２を設定する〔Ｋ１＝（２πｆ３）²，Ｋ２＝２√
２πｆ３〕と、前後加速度センサ５１で検出された前後
加速度検出値の変動周波数のうち、車体のピッチングに
よるもののみが取り出されるようになり、車体のピッチ
ングに着目した検出を行なうこともできる。

【００３１】また、道路勾配については、例えばトルコ
ンを有する自動変速機をそなえた自動車の場合、エンジ
ン出力と車輪速とから道路勾配を推定（又は検出）する
など、道路勾配の推定や検出を行なう種々の公知の技術
があるが、これらを利用して、前後加速度センサ５１の
検出値の中から予め道路勾配に起因した変動成分を除去
するように補正しておけば、例えば図２中に示す周波数
ｆ１により前後加速度用ゲインＫ１及び車速関連速度用
ゲインＫ２を設定しながら、前後加速度センサ５１で検
出された前後加速度検出値の変動周波数のうち、ＤＣオ
フセットのよるものと温度ドリフトによるものと勾
配ドリフトによるものとが取り除かれるようにするこ
ともできる。

【００３２】なお、図３は、本装置の効果を示すもの
で、（Ａ）が車体速度に関し、（Ｂ）が車体の前後加速
度に関している。また、図中、破線はセンサ検出値、太
実線はセンサ検出値を本装置のカルマンフィルタで処理
した値（補正後車体速度，補正後前後加速度）、細実線
はセンサ検出値を一般的な１次フィルタで処理した値で
ある。

【００３３】図示するように、本装置によれば、１次フ
ィルタの処理に比べて、推定値の遅れが減少し、安定し
た推定結果が得られるようになり、特に、車体速に関し
ては、極低車速時の推定値の精度が向上することがわか
る。ところで、このような車両用前後加速度推定装置
は、車両の走行状況を把握する手段の一つとして利用す
ることができ、自動運転による加減速制御等に活用する
ことができるが、ここで、本装置の利用例を説明する。

【００３４】図４は自動運転にかかる自動車の設備及び
道路側の設備を説明する斜視図である。つまり、図４に
示すように、道路側の設備としては、道路３の走行車線
３Ａ上の車両の走行目標ライン７に沿って磁気ネイル
（磁気発生器）５が所定の間隔で断続的に埋設されてい
る。また、道路３の側部には、漏洩同軸ケーブル（ＬＣ
Ｘ：Leaky Coaxial Cable ）８が道路３に沿って延設さ
れている。そして、漏洩同軸ケーブル８は図示しない管
制室側の処理装置との間で通信できるようになってい
る。なお、道路側のシステムをインフラストラクチャ
側、略してインフラ側とも称する。

【００３５】一方、車両（自動車）１側には、車両前方
の道路上の画像を撮影するテレビカメラ（ＣＣＤカメ
ラ）２，磁気ネイル５からの磁力を検出する磁気センサ
６Ａ，６Ｂ，前方の車両との車間距離を検出する車間距
離センサ１１，漏洩同軸ケーブル８を介して管制室内の
処理装置と通信するためのアンテナ９，このアンテナ９
で送受信する情報を処理するＬＣＸコントローラ１０，
ステアリングアクチュエータ１２，スロットルアクチュ
エータ１３，ブレーキアクチュエータ１４及び報知イン
ターフェイス１５が備えられている。なお、この例で
は、磁気センサは前部６Ａと後部６Ｂとにそれぞれ複数
設けられている。

【００３６】また、車両１側には、このほかに、操舵セ
ンサ，車輪速センサ，エンジン回転数センサ等の各種セ
ンサ類が備えられている。さらに、各センサの検出情報
や漏洩同軸ケーブル８を介して管制室側から送られた指
令信号等に基づいて各アクチュエータ１２，１３，１４
を制御し、報知インターフェイス１５を通じて所要の情
報をドライバ等に出力させるために、制御手段としての
電子制御ユニット（ＥＣＵ）１９が設けられている。

【００３７】これにより、管制室側の道路情報処理装置
には、各車両からの情報（例えば車両位置情報，車速情
報，車間距離情報，車両の行き先情報等）が漏洩同軸ケ
ーブル８を介して入力されるほか、例えば道路上の障害
物検出カメラ（図示略）でとらえた道路状況（例えば、
事故の状況）等も入力され、これらの入力情報から、各
車両に前方道路情報，車速情報（加減速情報）や操舵情
報等の運転指令が漏洩同軸ケーブル８を介して出力され
るようになっている。

【００３８】そして、車両側では、ＥＣＵ１９を通じ
て、管制室側からの車速情報（加減速情報）や操舵情
報、及び車両側で検出したテレビカメラ２からの画像情
報，磁気ネイル５からの磁力検出に基づく車両の横ずれ
情報，車間距離センサ１１で検出された車間距離情報等
の各種情報に基づいて、ステアリングアクチュエータ１
２，スロットルアクチュエータ１３，ブレーキアクチュ
エータ１４を適宜制御して、車両のハンドル操作やスロ
ットル操作やブレーキ操作を自動的に行なうようになっ
ている。

【００３９】特に、操舵センサ，車輪速センサ，エンジ
ン回転数センサ，前後Ｇセンサ，横Ｇセンサ，ヨーレイ
トセンサ等の検出結果をフィードバックしながらステア
リングアクチュエータ１２，スロットルアクチュエータ
１３，ブレーキアクチュエータ１４を適切に制御しうる
ようになっている。このような各アクチュエータ１２〜
１４の制御のうち、ステアリングアクチュエータ１２の
制御は、通常、磁気ネイル５の磁力を磁気センサ６Ａ，
６Ｂで検出しながら車両の横ずれを検知しつつ、車両１
が車線内の走行目標ライン７に沿って走行するように行
なわれる。また、ステアリングアクチュエータ１２の制
御は、車線切り換えや合流分流等の場合や、前方車両を
追尾したりする場合にも、管制室側からの指令や自車両
による検出情報等に基づいて適宜行なわれる。

【００４０】また、スロットルアクチュエータ１３，ブ
レーキアクチュエータ１４は、車速を所定車速に維持す
る定車速制御や、前方車両との車間距離一定以上確保す
る車間距離制御や、前方車両を追尾する自動追尾制御等
の各制御モードに応じて制御される。例えば、ＥＣＵ
（制御手段）１９では、所要の制動条件下でブレーキア
クチュエータ１４に作動制御信号を出力して車両に制動
力を与え、所要の制動解除条件下でブレーキアクチュエ
ータ１４に作動解除制御信号を出力して車両に与えられ
た制動力を解除するように構成されている。

【００４１】この場合の制動条件とは、例えば車間距離
センサ１１で検出された車間距離情報から前方車両との
車間距離が規定距離内に狭まった場合や、道路上に障害
物等があってこれを回避する必要がある場合等である。
この場合の障害物等の検知は、車間距離センサ１１で行
なったり、道路上の障害物検出カメラでとらえた道路状
況管制室側から入力されることで行なわれる。

【００４２】また、制動解除条件とは、これとは逆に、
前方車両との車間距離が規定距離以上になった場合や、
道路上に障害物等が除去された場合等である。このよう
な自動運転をはじめとした車両における種々の運転制御
や運転アシストシステムにおいて、本装置を利用するこ
とで、適正な加速度推定値を用いることができるように
なり、運転制御や運転アシストシステムを適切な作動を
行なえ、特に、前後加速度センサの検出結果に基づいて
車両の加減速制御を行なう場合などでは、加減速の精度
向上やフィーリングの向上を思うように達成できるよう
になる利点がある。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用前後加速度推定装置によれば、前後加速度
検出値をフィルタリングするという簡素な構成により、
前後加速度検出値の中の不要な周波数成分を取り除くこ
とが可能になり、車両における前後加速度の推定精度を
向上しうる利点がある。

【００４４】請求項２記載の本発明の車両用前後加速度
推定装置によれば、車速関連速度検出値の中の不要な周
波数成分を取り除き、精度のよい車速関連速度推定値を
求めることができるようになり、前後加速度の推定精度
を向上しうる利点がある。請求項３記載の本発明の車両
用前後加速度推定装置によれば、該車両用前後加速度の
推定周波数域の所定の限周波数ｆに対して、該前後加速
度用ゲインＫ１及び車速関連速度用ゲインＫ２をそれぞ
れ（２πｆ）²及び（２√２πｆ）に設定することで、
周波数ｆ以下の周波数域の前後加速度検出値の中立点変
動等を低減することができ、前後加速度の推定精度を向
上しうる利点がある。したがって、周波数ｆの設定によ
って望みの周波数域についての中立点変動等を低減する
ことができ、利用目的に応じて前後加速度の推定精度の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての車両用前後加速度
推定装置の構成を模式的に示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態としての車両用前後加速度
推定装置のゲイン設定を説明する図である。

【図３】本発明の一実施形態としての車両用前後加速度
推定装置の効果を説明する図であり、（Ａ）は車体速度
の変遷を示し、（Ｂ）は前後加速度の変遷を示す。

【図４】本発明の一実施形態としての車両用前後加速度
推定装置を利用しうる自動運転システムを説明する斜視
図である。

【図５】一般的な加速度センサの特性を説明する図であ
る。

【符号の説明】

５１前後加速度センサ５２車輪速センサ（車速関連速度センサ）５３カルマンフィルタ５３Ａ前後加速度推定値算出部５３Ｂ車速関連速度推定部５４，５５加算部５６偏差算出部５７，５８積分部５９，６０ゲイン乗算部Ｋ１前後加速度用ゲインＫ２車速関連速度用ゲイン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の前後加速度を検出する前後加速度
センサと、該車両の車速関連速度を検出する車速関連速度センサ
と、該前後加速度センサ及び該車速関連速度センサの各検出
値を処理して前後加速度推定値を出力するカルマンフィ
ルタとをそなえ、該カルマンフィルタが、該前後加速度推定値と該車速関連速度センサで検出され
た車速関連速度検出値とに基づいて車速関連速度推定値
を出力する車速関連速度推定部と、該車速関連速度推定値と該車速関連速度センサによる車
速関連速度検出値との偏差の時間積分値に前後加速度用
ゲインＫ１を乗算した値で、該前後加速度センサによる
前後加速度検出値を補正して該前後加速度推定値を算出
する前後加速度推定値算出部とをそなえて構成されてい
ることを特徴とする、車両用前後加速度推定装置。
【請求項２】該車速関連速度推定部が、該前後加速度
推定値を、該車速関連速度推定値と該車速関連速度検出
値との偏差に車速関連速度用ゲインＫ２を乗算した値で
補正することで補正前後加速度推定値を算出し、該補正
前後加速度推定値を時間積分することで該車速関連速度
推定値を得るように構成されていることを特徴とする、
請求項１記載の車両用前後加速度推定装置。
【請求項３】該前後加速度センサの出力値の変動周波
数域の所定の周波数ｆに対して、該前後加速度用ゲイン
Ｋ１は（２πｆ）²に、該車速関連速度用ゲインＫ２は
（２√２πｆ）に設定されていることを特徴とする、請
求項１又は２記載の車両用前後加速度推定装置。