[go: up one dir, main page]

JP2014240266A - Sensor drift amount estimation device and program - Google Patents

Sensor drift amount estimation device and program Download PDF

Info

Publication number
JP2014240266A
JP2014240266A JP2014071894A JP2014071894A JP2014240266A JP 2014240266 A JP2014240266 A JP 2014240266A JP 2014071894 A JP2014071894 A JP 2014071894A JP 2014071894 A JP2014071894 A JP 2014071894A JP 2014240266 A JP2014240266 A JP 2014240266A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angle
estimated
vehicle
sensor
calculated
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
JP2014071894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
麻衣子 平野
Maiko Hirano
麻衣子 平野
真輝 天野
Masaki Amano
真輝 天野
服部 義和
Yoshikazu Hattori
義和 服部
小野 英一
Hidekazu Ono
英一 小野
康昭 鶴見
Yasuaki Tsurumi
康昭 鶴見
稲垣 瑞穂
Mizuho Inagaki
瑞穂 稲垣
光雄 福田
Mitsuo Fukuda
光雄 福田
廣瀬 太郎
Taro Hirose
太郎 廣瀬
克之 山口
Katsuyuki Yamaguchi
克之 山口
司朗 門崎
Shiro Kadosaki
司朗 門崎
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.)
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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 Toyota Motor Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014071894A priority Critical patent/JP2014240266A/en
Publication of JP2014240266A publication Critical patent/JP2014240266A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

【課題】車両運動の状態に関わらず、安定してセンサのドリフト量を推定することができるようにする。【解決手段】センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、姿勢角オブザーバ26により算出された姿勢角の微分量と、運動方程式微分量算出手段30により算出された姿勢角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、スリップ角オブザーバ28により算出された車両速度の微分量と、運動方程式微分量算出手段30により算出された車両速度の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び車体ヨー角算出手段44により算出された車体ヨー角と、運動方程式微分量算出手段30により算出された車体ヨー角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、ドリフト量推定手段32によって、センサ信号のセンサドリフト量を推定する。【選択図】図1A drift amount of a sensor can be stably estimated regardless of a vehicle motion state. When a sensor drift amount of a sensor signal is taken into consideration, a sensor drift is calculated by a posture angle derivative calculated by a posture angle observer and a posture angle differential calculated by a motion equation derivative calculating unit. A value in which the sensor drift amount is taken into account in the relation that the value considering the amount becomes equal, the differential amount of the vehicle speed calculated by the slip angle observer 28, and the differential amount of the vehicle speed calculated by the motion equation differential amount calculating means 30 And the body yaw angle calculated by the vehicle body yaw angle calculating means 44 and the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the motion equation differential amount calculating means 30 are integrated with a value considering the sensor drift amount. The sensor drift amount of the sensor signal is estimated by the drift amount estimating means 32 using the relationship in which the values are equal. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、センサドリフト量推定装置に係り、特に、車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するセンサドリフト量推定装置に関する。   The present invention relates to a sensor drift amount estimation device, and more particularly to a sensor drift amount estimation device that estimates a sensor drift amount of a sensor signal according to a detected value of a motion state amount of vehicle motion.

従来より、車載の加速度センサおよび加速度センサを利用して車両の姿勢角を推定する姿勢角推定装置において、車載の角速度センサおよび加速度センサのゼロ点ドリフトは、姿勢角の推定への影響が大きいことから、ゼロ点ドリフトを逐次推定して補償する必要がある。   Conventionally, in a posture angle estimation device that estimates the posture angle of a vehicle using an in-vehicle acceleration sensor and an acceleration sensor, the zero point drift of the in-vehicle angular velocity sensor and acceleration sensor has a large influence on the estimation of the posture angle. Therefore, it is necessary to compensate by successively estimating the zero point drift.

このようなセンサゼロ点ドリフトを推定する従来技術として、姿勢がほぼ安定して長時間・長距離航行する移動体に用いる場合の角速度および加速度計のドリフト・バイアス誤差を低減する慣性航法システムが提案されている(特許文献1)。   As a conventional technique for estimating such sensor zero-point drift, an inertial navigation system has been proposed that reduces angular velocity and accelerometer drift / bias errors when used in a moving body that travels for long periods of time with a stable attitude. (Patent Document 1).

また、GPS衛星からの信号を利用したセンサドリフト量の推定方法も提案されている(非特許文献2、3)。非特許文献2では、GPS受信機から車両の旋回角を求めるとともに、角速度計の出力データを積算して車両のヨー角を求め、これら2つの角度の差に基づいて車両の走行中でもセンサドリフト量を求めヨー角速度の出力を補正する技術が提案されている。また、特許文献3では、ヨー角速度計またはGPS受信機から得られるヨー角の微分値が所定の値以下となっている期間のピッチ角速度信号の平均値を求めることでピッチ角速度のセンサドリフト量を推定する手法が記載されている。   Also, a method for estimating the amount of sensor drift using signals from GPS satellites has been proposed (Non-patent Documents 2 and 3). In Non-Patent Document 2, the turning angle of the vehicle is obtained from the GPS receiver, the output data of the angular velocity meter is integrated to obtain the yaw angle of the vehicle. A technique for correcting the output of the yaw angular velocity has been proposed. Further, in Patent Document 3, the sensor drift amount of the pitch angular velocity is obtained by obtaining the average value of the pitch angular velocity signals during the period when the differential value of the yaw angle obtained from the yaw angular velocity meter or GPS receiver is equal to or less than a predetermined value. The estimation method is described.

また、車両運動の状態に関わらず安定してセンサのドリフト量を推定することができるセンサドリフト量推定手法として、2軸角速度、および3軸加速度センサ信号に基づき、車体鉛直軸に対する姿勢角(ロール角、ピッチ角)を推定する姿勢角推定オブザーバと、オブザーバからの出力とセンサドリフト量を考慮した運動方程式との差からセンサドリフト量を推定する方法が提案されている(特許文献4)。この手法では、ヨー角速度と横加速度のセンサドリフト量を1つの式から推定するため、車速変化を利用し、ヨー角速度と横加速度のセンサドリフト量を配分している。   Further, as a sensor drift amount estimation method capable of stably estimating the sensor drift amount regardless of the state of the vehicle motion, a posture angle (roll) with respect to the vehicle body vertical axis based on the biaxial angular velocity and the triaxial acceleration sensor signal. A method for estimating the sensor drift amount from the difference between the attitude angle estimation observer for estimating the angle and the pitch angle) and the equation of motion considering the output from the observer and the sensor drift amount has been proposed (Patent Document 4). In this method, in order to estimate the sensor drift amount of the yaw angular velocity and the lateral acceleration from one equation, the sensor drift amount of the yaw angular velocity and the lateral acceleration is distributed using the change in the vehicle speed.

また、車載カメラから推定されるヨー角速度を利用し、車載ジャイロセンサのヨー角速度センサのゼロ点ドリフトのみを補正する技術についても提案されている(特許文献5、6、7)。特許文献5及び特許文献6の方法は、カメラを用いて車両が直進しているか否かを判定することでジャイロセンサのドリフトを補正する方法である。特許文献7の方法は、画像から得られる旋回時の消失点と直進時の消失点を基にヨーレートを推定し、ジャイロセンサのドリフトを補正する方法である。   A technique for correcting only the zero point drift of the yaw angular velocity sensor of the in-vehicle gyro sensor using the yaw angular velocity estimated from the in-vehicle camera has also been proposed (Patent Documents 5, 6, and 7). The methods of Patent Literature 5 and Patent Literature 6 are methods for correcting the drift of the gyro sensor by determining whether or not the vehicle is traveling straight using a camera. The method of Patent Document 7 is a method of correcting the drift of the gyro sensor by estimating the yaw rate based on the vanishing point at the time of turning and the vanishing point at the time of straight traveling obtained from the image.

特開2007‐15584号公報JP 2007-15584 A 特開平6−26865号公報JP-A-6-26865 特開2011‐191243号公報JP 2011-191243 A 特開2010‐70184号公報JP 2010-70184 A 特開2006‐199242号公報JP 2006-199224 A 特開2012‐233852号公報JP 2012-233852 A 特開2011‐169728号公報JP 2011-169728 A

車両運動制御技術の高精度化には、車両運動の状態に関わらず安定してセンサドリフト量を推定する必要がある、という課題がある。   In order to improve the accuracy of the vehicle motion control technology, there is a problem that it is necessary to stably estimate the sensor drift amount regardless of the state of the vehicle motion.

上記の特許文献1に記載の技術では、移動体の姿勢がほぼ一定に安定している状態を判定しドリフト量を推定するため、センサが搭載された物体が静止していない場合や等速運動していない場合には、センサドリフト量を推定することができない、という問題がある。また、上記の特許文献2、3に記載の技術では、車両の姿勢角(ロール角、ピッチ角)や、スリップ角を考慮していないため、カント路やスリップ角が大きくなるような走行では精度の劣化が懸念される、という問題がある。   In the technique described in Patent Document 1 described above, a state in which the posture of the moving body is almost constant and stable is determined, and the drift amount is estimated. If not, there is a problem that the sensor drift amount cannot be estimated. In addition, since the techniques described in Patent Documents 2 and 3 do not take into account the vehicle attitude angle (roll angle, pitch angle) or slip angle, the accuracy in traveling where the cant road and the slip angle are large. There is a problem that the deterioration of

上記の特許文献4では、上記課題に対し、車両運動の状態に関わらずセンサドリフト量を推定する技術を提案している。しかしながら、ヨー角速度と横加速度のセンサドリフト量の推定に車速変化を利用するため、車速変化の少ない走行条件では推定精度の劣化が懸念される、という問題がある。   In the above-mentioned Patent Document 4, a technique for estimating the sensor drift amount is proposed for the above problem regardless of the state of the vehicle motion. However, since the change in the vehicle speed is used to estimate the sensor drift amount of the yaw angular velocity and the lateral acceleration, there is a problem that there is a concern that the estimation accuracy is deteriorated under a traveling condition with a small change in the vehicle speed.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、車両運動の状態に関わらず、安定してセンサのドリフト量を精度よく推定することができるセンサドリフト量推定装置及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and provides a sensor drift amount estimation apparatus and program capable of stably estimating the drift amount of a sensor accurately regardless of the state of vehicle motion. The purpose is to do.

上記の目的を達成するために第1の発明に係るセンサドリフト量推定装置は、車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角の微分量を算出し、算出した前記姿勢角の微分量を積分して、前記姿勢角を推定する姿勢角推定手段と、前記センサ信号に基づいて、車両速度の微分量を算出し、前記車両速度の微分量を積分して、前記車両速度を推定し、前記推定された前記車両速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段と、前記センサ信号及び前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記姿勢角の微分量を算出し、前記センサ信号及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記車両速度の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの回転角の微分量を算出する算出手段と、複数の情報発信源の各々から発信された、前記情報発信源の各々の位置に関する情報、前記情報発信源の各々と前記車両との距離に関する情報、及び前記情報発信源の各々に対する前記車両の相対速度に関する情報を含む発信源情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記発信源情報に基づいて、前記車両の速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、前記スリップ角推定手段によって推定された前記スリップ角、及び前記車両速度ベクトル推定手段によって推定された前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記回転角を算出する車体回転角算出手段と、前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記姿勢角の微分量と、前記算出手段により算出された前記姿勢角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記車両速度の微分量と、前記算出手段により算出された前記車両速度の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記車体回転角算出手段により算出された前記回転角と、前記算出手段により算出された前記回転角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前記センサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段とを含んで構成されている。   In order to achieve the above object, a sensor drift amount estimation device according to a first aspect of the present invention calculates a differential amount of a posture angle with respect to a vertical axis of a vehicle body based on a sensor signal corresponding to a detected value of a motion state amount of vehicle motion. And calculating the differential amount of the vehicle speed based on the sensor signal based on the attitude angle estimating means for estimating the attitude angle by integrating the calculated differential amount of the attitude angle. Is integrated to estimate the vehicle speed, and based on the estimated vehicle speed, slip angle estimation means for estimating a slip angle, and the attitude angle estimated by the sensor signal and the attitude angle estimation means Based on the equation of motion of the vehicle motion, a differential amount of the posture angle obtained from the equation of motion of the vehicle motion, and based on the vehicle speed estimated by the sensor signal and the slip angle estimation means The vehicle motion is calculated based on the sensor signal, the posture angle estimated by the posture angle estimating means, and the vehicle speed estimated by the slip angle estimating means. Calculating means for calculating the differential amount of the rotation angle about the vehicle body up-down direction axis obtained from the equation of motion, information on each position of the information transmission source transmitted from each of the plurality of information transmission sources, the information Acquisition means for acquiring transmission source information including information on the distance between each of the transmission sources and the vehicle, and information on the relative speed of the vehicle with respect to each of the information transmission sources, and the transmission source acquired by the acquisition means Vehicle speed vector estimating means for estimating the speed vector of the vehicle based on the information; the posture angle estimated by the posture angle estimating means; Vehicle body rotation angle calculation means for calculating the rotation angle based on the slip angle estimated by the pop angle estimation means and the vehicle speed vector estimated by the vehicle speed vector estimation means, and the sensor signal When the sensor drift amount is taken into account, the posture angle differential amount calculated by the posture angle estimation unit and the posture angle differential amount calculated by the calculation unit include the sensor drift amount in consideration. A relationship in which the differential amount of the vehicle speed calculated by the slip angle estimating unit is equal to a value in which the sensor drift amount is considered in the differential amount of the vehicle speed calculated by the calculation unit, and The sensor drift is calculated based on the rotation angle calculated by the vehicle body rotation angle calculation means and the differential amount of the rotation angle calculated by the calculation means. It includes drift amount estimation means for estimating the sensor drift amount of the sensor signal using a relationship in which a value obtained by integrating a value considering the amount becomes equal.

第2の発明に係るプログラムは、コンピュータを、車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角の微分量を算出し、算出した前記姿勢角の微分量を積分して、前記姿勢角を推定する姿勢角推定手段、前記センサ信号に基づいて、車両速度の微分量を算出し、前記車両速度の微分量を積分して、前記車両速度を推定し、前記推定された前記車両速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段、前記センサ信号及び前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記姿勢角の微分量を算出し、前記センサ信号及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記車両速度の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの回転角の微分量を算出する算出手段、複数の情報発信源の各々から発信された、前記情報発信源の各々の位置に関する情報、前記情報発信源の各々と前記車両との距離に関する情報、及び前記情報発信源の各々に対する前記車両の相対速度に関する情報を含む発信源情報を取得する取得手段、前記取得手段により取得された前記発信源情報に基づいて、前記車両の速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、前記スリップ角推定手段によって推定された前記スリップ角、及び前記車両速度ベクトル推定手段によって推定された前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記回転角を算出する車体回転角算出手段、前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記姿勢角の微分量と、前記算出手段により算出された前記姿勢角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記車両速度の微分量と、前記算出手段により算出された前記車両速度の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記車体回転角算出手段により算出された前記回転角と、前記算出手段により算出された前記回転角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前記センサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段として機能させるためのプログラムである。   A program according to a second invention calculates a differential amount of a posture angle with respect to a vertical axis of a vehicle body based on a sensor signal corresponding to a detected value of a motion state amount of vehicle motion, Posture angle estimation means for integrating the differential amount to estimate the posture angle, calculating the differential amount of the vehicle speed based on the sensor signal, and integrating the differential amount of the vehicle speed to estimate the vehicle speed Then, based on the estimated vehicle speed, a slip angle estimating means for estimating a slip angle, the sensor signal and the posture angle estimated by the posture angle estimating means are obtained from a motion equation of vehicle motion. The vehicle speed obtained from the equation of motion of the vehicle motion based on the sensor signal and the vehicle speed estimated by the slip angle estimating means A vehicle body obtained from a motion equation of vehicle motion based on the sensor signal, the posture angle estimated by the posture angle estimating means, and the vehicle speed estimated by the slip angle estimating means. Calculation means for calculating the differential amount of the rotation angle about the vertical axis, information on the position of each of the information transmission sources transmitted from each of a plurality of information transmission sources, each of the information transmission sources and the vehicle Based on the transmission source information acquired by the acquisition means for acquiring transmission source information including information on distance and information on the relative speed of the vehicle with respect to each of the information transmission sources, the speed vector of the vehicle Vehicle speed vector estimation means for estimating the attitude angle estimated by the attitude angle estimation means, estimated by the slip angle estimation means The vehicle body rotation angle calculation means for calculating the rotation angle based on the slip angle and the vehicle speed vector estimated by the vehicle speed vector estimation means, and when the sensor drift amount of the sensor signal is considered, The relationship between the differential amount of the posture angle calculated by the posture angle estimating means and the value obtained by considering the sensor drift amount to the differential amount of the posture angle calculated by the calculating means, and the slip angle estimating means The calculated differential amount of the vehicle speed and the relationship between the differential amount of the vehicle speed calculated by the calculating unit and the value considering the sensor drift amount are equal to each other, and the vehicle body rotation angle calculating unit calculates The rotation angle is equal to a value obtained by integrating a differential amount of the rotation angle calculated by the calculation unit with a value considering the sensor drift amount. Is a program for functioning as drift amount estimation means for estimating the sensor drift amount of the sensor signal.

第3の発明に係るセンサドリフト量推定装置は、車両運動の上下加速度、前後加速度、横加速度、ロール角速度、及びヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対するロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出し、算出した前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を積分して、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定する姿勢角推定手段と、各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前後速度及び横速度の各々の微分量を算出し、前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を積分して、前記前後速度及び前記横速度を推定し、前記推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段と、前記センサ信号と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を算出し、前記センサ信号と、前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの車体ヨー角の微分量を算出する算出手段と、複数の情報発信源の各々から発信された、前記情報発信源の各々の位置に関する情報、前記情報発信源の各々と前記車両との距離に関する情報、及び前記情報発信源の各々に対する前記車両の相対速度に関する情報を含む発信源情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記発信源情報に基づいて、前記車両の速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、前記スリップ角推定手段によって推定された前記スリップ角、及び前記車両速度ベクトル推定手段によって推定された前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記車体ヨー角を算出する車体ヨー角算出手段と、前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記車体ヨー角算出手段により算出された前記車体ヨー角と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段とを含んで構成されている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a sensor drift amount estimation device that rolls relative to a vertical axis of a vehicle body based on sensor signals corresponding to detected values of vertical acceleration, longitudinal acceleration, lateral acceleration, roll angular velocity, and yaw angular velocity of vehicle motion. Attitude angle estimating means for calculating the differential amount of each of the angle and the pitch angle, integrating the calculated differential amounts of the roll angle and the pitch angle, and estimating the roll angle and the pitch angle, and each detection Based on the sensor signal according to the value, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are calculated, and the differential quantities of the longitudinal speed and the lateral speed are integrated to estimate the longitudinal speed and the lateral speed. A slip angle estimating means for estimating a slip angle based on the estimated longitudinal speed and lateral speed, the sensor signal, and the roll angle estimated by the attitude angle estimating means. And a differential amount of each of the roll angle and the pitch angle obtained from a motion equation of vehicle motion based on the pitch angle, and the front-rear speed estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means And a differential amount of each of the longitudinal speed and the lateral speed obtained from a motion equation of vehicle motion based on the lateral speed, and the sensor signal, the roll angle estimated by the attitude angle estimating means, and Calculation for calculating a derivative of the vehicle body yaw angle around the vehicle body vertical axis obtained from the equation of motion of the vehicle motion based on the pitch angle and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means. Means, information on the position of each of the information transmission sources transmitted from each of the plurality of information transmission sources, and the distance between each of the information transmission sources and the vehicle Acquisition means for acquiring transmission source information including information related to the information and relative information on the relative speed of the vehicle with respect to each of the information transmission sources, and a speed vector of the vehicle based on the transmission source information acquired by the acquisition means Vehicle speed vector estimation means for estimating the attitude angle estimated by the attitude angle estimation means, the slip angle estimated by the slip angle estimation means, and the vehicle speed estimated by the vehicle speed vector estimation means Based on the velocity vector, the vehicle body yaw angle calculation means for calculating the vehicle body yaw angle, and the roll angle and the pitch angle calculated by the posture angle estimation means when the sensor drift amount of the sensor signal is taken into account. Each differential amount and each differential amount of the roll angle and the pitch angle calculated by the calculating means are The relationship in which the value considering the sensor drift amount is equal, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the slip angle estimating means, the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the calculating means The differential value of the vehicle body yaw angle calculated by the vehicle body yaw angle calculation means and the differential of the vehicle body yaw angle calculated by the calculation means In accordance with each detected value of the vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the roll angular velocity, and the yaw angular velocity using a relationship in which the value obtained by integrating the value considering the sensor drift amount is equal to the amount. And drift amount estimating means for estimating the sensor drift amount of the sensor signal.

第4の発明に係るプログラムは、コンピュータを、車両運動の上下加速度、前後加速度、横加速度、ロール角速度、及びヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対するロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出し、算出した前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を積分して、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定する姿勢角推定手段、各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前後速度及び横速度の各々の微分量を算出し、前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を積分して、前記前後速度及び前記横速度を推定し、前記推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段、前記センサ信号と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を算出し、前記センサ信号と、前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの車体ヨー角の微分量を算出する算出手段、複数の情報発信源の各々から発信された、前記情報発信源の各々の位置に関する情報、前記情報発信源の各々と前記車両との距離に関する情報、及び前記情報発信源の各々に対する前記車両の相対速度に関する情報を含む発信源情報を取得する取得手段、前記取得手段により取得された前記発信源情報に基づいて、前記車両の速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、前記スリップ角推定手段によって推定された前記スリップ角、及び前記車両速度ベクトル推定手段によって推定された前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記車体ヨー角を算出する車体ヨー角算出手段、及び前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記車体ヨー角算出手段により算出された前記車体ヨー角と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段として機能させるためのプログラムである。   According to a fourth aspect of the invention, there is provided a program for causing a computer to detect a roll angle with respect to a vertical axis of a vehicle body based on sensor signals corresponding to detected values of vertical acceleration, longitudinal acceleration, lateral acceleration, roll angular velocity, and yaw angular velocity of vehicle motion. And a differential value of each of the pitch angles, and a posture angle estimating means for estimating the roll angle and the pitch angle by integrating the calculated differential amounts of the roll angle and the pitch angle, Based on the corresponding sensor signal, the respective differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are calculated, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are integrated, and the longitudinal speed and the lateral speed are estimated, Based on the estimated longitudinal speed and lateral speed, slip angle estimating means for estimating a slip angle, the sensor signal, and the roll angle estimated by the posture angle estimating means. Based on the pitch angle, a differential amount of each of the roll angle and the pitch angle obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and the front-rear speed estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means and Based on the lateral speed, a differential amount of each of the longitudinal speed and the lateral speed obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and the roll angle estimated by the sensor signal, the posture angle estimating means, and the Calculation means for calculating a differential amount of the vehicle body yaw angle about the vehicle body vertical axis obtained from the equation of motion of the vehicle motion based on the pitch angle and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimation means. , Information regarding the position of each of the information transmission sources transmitted from each of the plurality of information transmission sources, and the distance between each of the information transmission sources and the vehicle. Acquisition means for acquiring transmission source information including information on the relative speed of the vehicle with respect to each of the information transmission sources, and the vehicle speed vector based on the transmission source information acquired by the acquisition means. Vehicle speed vector estimation means to estimate, the attitude angle estimated by the attitude angle estimation means, the slip angle estimated by the slip angle estimation means, and the vehicle speed vector estimated by the vehicle speed vector estimation means Each of the roll angle and the pitch angle calculated by the attitude angle estimating means when the vehicle yaw angle calculating means for calculating the vehicle body yaw angle and the sensor drift amount of the sensor signal are considered. The sensor includes a differential amount and a differential amount of each of the roll angle and the pitch angle calculated by the calculation unit. The relationship between the value considering the drift amount is equal, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the slip angle estimating means, and the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the calculating means. A relationship in which each differential amount is equal to a value considering the sensor drift amount, the vehicle body yaw angle calculated by the vehicle body yaw angle calculating unit, and a differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the calculating unit A sensor corresponding to each detected value of the vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the roll angular velocity, and the yaw angular velocity using a relationship in which a value obtained by integrating the value considering the sensor drift amount is equal to It is a program for functioning as drift amount estimation means for estimating the sensor drift amount of a signal.

第5の発明に係るセンサドリフト量推定装置は、車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角の微分量を算出し、算出した前記姿勢角の微分量を積分して、前記姿勢角を推定する姿勢角推定手段と、前記センサ信号に基づいて、車両速度の微分量を算出し、前記車両速度の微分量を積分して、前記車両速度を推定し、前記推定された前記車両速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段と、前記センサ信号及び前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記姿勢角の微分量を算出し、前記センサ信号及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記車両速度の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの回転角の微分量を算出する算出手段と、前記車体の外部を撮像した複数の画像の各々から複数の特徴点を抽出し、前記抽出した複数の特徴点に基づいて、前記複数の画像を撮像したときの車両の運動を推定し、前記推定された車両の運動に基づいて、前記回転角の微分量を算出する運動推定手段と、前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記姿勢角の微分量と、前記算出手段により算出された前記姿勢角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記車両速度の微分量と、前記算出手段により算出された前記車両速度の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記運動推定手段により算出された前記回転角の微分量と、前記算出手段により算出された前記回転角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前記センサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段と、を含んで構成されている。   A sensor drift amount estimation device according to a fifth aspect of the present invention calculates a differential amount of a posture angle with respect to a vertical axis of a vehicle body based on a sensor signal corresponding to a detected value of a motion state amount of vehicle motion, and calculates the calculated posture angle. And a posture angle estimating means for estimating the posture angle, calculating a differential amount of the vehicle speed based on the sensor signal, integrating the differential amount of the vehicle speed, and calculating the vehicle speed. A slip angle estimating means for estimating a slip angle based on the estimated vehicle speed, and a vehicle motion based on the posture angle estimated by the sensor signal and the posture angle estimating means. The vehicle speed obtained from the motion equation of the vehicle motion is calculated based on the vehicle speed estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means. Is obtained from an equation of motion of vehicle motion based on the sensor signal, the posture angle estimated by the posture angle estimating means, and the vehicle speed estimated by the slip angle estimating means. A calculation means for calculating a differential amount of a rotation angle around the vehicle body vertical axis, and extracting a plurality of feature points from each of a plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body, and based on the extracted feature points, The motion estimation means for estimating the motion of the vehicle when the plurality of images are captured, and calculating the differential amount of the rotation angle based on the estimated motion of the vehicle, and the sensor drift amount of the sensor signal is taken into consideration The posture angle differential amount calculated by the posture angle estimation means, and the posture angle differential amount calculated by the calculation means and the value considering the sensor drift amount are equal to each other. A relationship in which the differential amount of the vehicle speed calculated by the slip angle estimation unit is equal to a value in which the sensor drift amount is considered in the differential amount of the vehicle speed calculated by the calculation unit, and The sensor signal is calculated using a relationship in which a differential amount of the rotation angle calculated by the motion estimation unit is equal to a value obtained by considering the sensor drift amount with the differential amount of the rotation angle calculated by the calculation unit. Drift amount estimating means for estimating the sensor drift amount.

第6の発明に係るプログラムは、コンピュータを、車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角の微分量を算出し、算出した前記姿勢角の微分量を積分して、前記姿勢角を推定する姿勢角推定手段、前記センサ信号に基づいて、車両速度の微分量を算出し、前記車両速度の微分量を積分して、前記車両速度を推定し、前記推定された前記車両速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段、前記センサ信号及び前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記姿勢角の微分量を算出し、前記センサ信号及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記車両速度の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの回転角の微分量を算出する算出手段、前記車体の外部を撮像した複数の画像の各々から複数の特徴点を抽出し、前記抽出した複数の特徴点に基づいて、前記複数の画像を撮像したときの車両の運動を推定し、前記推定された車両の運動に基づいて、前記回転角の微分量を算出する運動推定手段、及び前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記姿勢角の微分量と、前記算出手段により算出された前記姿勢角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記車両速度の微分量と、前記算出手段により算出された前記車両速度の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記運動推定手段により算出された前記回転角の微分量と、前記算出手段により算出された前記回転角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前記センサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段、として機能させるためのプログラム。   A program according to a sixth aspect of the invention calculates a differential amount of a posture angle with respect to a vertical axis of a vehicle body based on a sensor signal corresponding to a detected value of a movement state amount of vehicle motion, Posture angle estimation means for integrating the differential amount to estimate the posture angle, calculating the differential amount of the vehicle speed based on the sensor signal, and integrating the differential amount of the vehicle speed to estimate the vehicle speed Then, based on the estimated vehicle speed, a slip angle estimating means for estimating a slip angle, the sensor signal and the posture angle estimated by the posture angle estimating means are obtained from a motion equation of vehicle motion. The vehicle speed obtained from the equation of motion of the vehicle motion based on the sensor signal and the vehicle speed estimated by the slip angle estimating means A vehicle body obtained from a motion equation of vehicle motion based on the sensor signal, the posture angle estimated by the posture angle estimating means, and the vehicle speed estimated by the slip angle estimating means. A calculating means for calculating a differential amount of a rotation angle about the vertical axis, extracting a plurality of feature points from each of a plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body, and based on the extracted plurality of feature points, the plurality of feature points When estimating the motion of the vehicle when the image of the image is taken, and considering the amount of sensor drift of the sensor signal, the motion estimation means for calculating the differential amount of the rotation angle based on the estimated motion of the vehicle The posture angle differential amount calculated by the posture angle estimating means is equal to the posture angle differential amount calculated by the calculating means in consideration of the sensor drift amount. A relationship in which the differential amount of the vehicle speed calculated by the slip angle estimating means is equal to a value in which the sensor drift amount is considered in the differential amount of the vehicle speed calculated by the calculation means, and The relationship between the differential amount of the rotation angle calculated by the motion estimation means and the value obtained by taking the sensor drift amount into consideration with the differential amount of the rotation angle calculated by the calculation means is equal. A program for functioning as drift amount estimation means for estimating the sensor drift amount.

第7の発明に係るセンサドリフト量推定装置は、車両運動の上下加速度、前後加速度、横加速度、ロール角速度、及びヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対するロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出し、算出した前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を積分して、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定する姿勢角推定手段と、各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前後速度及び横速度の各々の微分量を算出し、前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を積分して、前記前後速度及び前記横速度を推定し、前記推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段と、前記センサ信号と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を算出し、前記センサ信号と、前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの車体ヨー角の微分量を算出する算出手段と、前記車体の外部を撮像した複数の画像の各々から複数の特徴点を抽出し、前記抽出した複数の特徴点に基づいて、前記複数の画像を撮像したときの車両の運動を推定し、前記推定された車両の運動に基づいて、前記車体ヨー角の微分量を算出する運動推定手段と、前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記運動推定手段により算出された前記車体ヨー角の微分量と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段と、を含んで構成されている。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a sensor drift amount estimation device, wherein a roll relative to a vertical axis of a vehicle body is based on sensor signals corresponding to detected values of vertical acceleration, longitudinal acceleration, lateral acceleration, roll angular velocity, and yaw angular velocity of vehicle motion. Attitude angle estimating means for calculating the differential amount of each of the angle and the pitch angle, integrating the calculated differential amounts of the roll angle and the pitch angle, and estimating the roll angle and the pitch angle, and each detection Based on the sensor signal according to the value, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are calculated, and the differential quantities of the longitudinal speed and the lateral speed are integrated to estimate the longitudinal speed and the lateral speed. A slip angle estimating means for estimating a slip angle based on the estimated longitudinal speed and lateral speed, the sensor signal, and the roll angle estimated by the attitude angle estimating means. And a differential amount of each of the roll angle and the pitch angle obtained from a motion equation of vehicle motion based on the pitch angle, and the front-rear speed estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means And a differential amount of each of the longitudinal speed and the lateral speed obtained from a motion equation of vehicle motion based on the lateral speed, and the sensor signal, the roll angle estimated by the attitude angle estimating means, and Calculation for calculating a derivative of the vehicle body yaw angle around the vehicle body vertical axis obtained from the equation of motion of the vehicle motion based on the pitch angle and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means. And a plurality of feature points are extracted from each of the plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body and the plurality of images based on the extracted plurality of feature points. When estimating the motion of the vehicle when imaged, and taking into account the sensor drift amount of the sensor signal, the motion estimation means for calculating the differential amount of the vehicle body yaw angle based on the estimated motion of the vehicle, The sensor drift amount is considered in the differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the posture angle estimation unit and the differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the calculation unit. And the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the slip angle estimating means, and the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the calculating means. The relationship in which the value considering the sensor drift amount is equal, the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the motion estimation unit, and the calculation unit Using the relationship in which the differential value of the vehicle body yaw angle is equal to the value considering the sensor drift amount, the detected values of the vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the roll angular velocity, and the yaw angular velocity are used. And a drift amount estimating means for estimating the sensor drift amount of the corresponding sensor signal.

第8の発明に係るプログラムは、コンピュータを、車両運動の上下加速度、前後加速度、横加速度、ロール角速度、及びヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対するロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出し、算出した前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を積分して、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定する姿勢角推定手段、各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前後速度及び横速度の各々の微分量を算出し、前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を積分して、前記前後速度及び前記横速度を推定し、前記推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段、前記センサ信号と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を算出し、前記センサ信号と、前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの車体ヨー角の微分量を算出する算出手段、前記車体の外部を撮像した複数の画像の各々から複数の特徴点を抽出し、前記抽出した複数の特徴点に基づいて、前記複数の画像を撮像したときの車両の運動を推定し、前記推定された車両の運動に基づいて、前記車体ヨー角の微分量を算出する運動推定手段、及び前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記運動推定手段により算出された前記車体ヨー角の微分量と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段、として機能させるためのプログラムである。   According to an eighth aspect of the invention, there is provided a program for causing a computer to detect a roll angle with respect to a vertical axis of a vehicle body based on sensor signals corresponding to detected values of vertical acceleration, longitudinal acceleration, lateral acceleration, roll angular velocity, and yaw angular velocity of vehicle motion. And a differential value of each of the pitch angles, and a posture angle estimating means for estimating the roll angle and the pitch angle by integrating the calculated differential amounts of the roll angle and the pitch angle, Based on the corresponding sensor signal, the respective differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are calculated, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are integrated, and the longitudinal speed and the lateral speed are estimated, Based on the estimated longitudinal speed and lateral speed, slip angle estimating means for estimating a slip angle, the sensor signal, and the roll angle estimated by the posture angle estimating means. Based on the pitch angle, a differential amount of each of the roll angle and the pitch angle obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and the front-rear speed estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means and Based on the lateral speed, a differential amount of each of the longitudinal speed and the lateral speed obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and the roll angle estimated by the sensor signal, the posture angle estimating means, and the Calculation means for calculating a differential amount of the vehicle body yaw angle about the vehicle body vertical axis obtained from the equation of motion of the vehicle motion based on the pitch angle and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimation means. Extracting a plurality of feature points from each of a plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body, and capturing the plurality of images based on the extracted plurality of feature points. When estimating the motion of the vehicle at the time, taking into account the sensor drift amount of the sensor signal, the motion estimation means for calculating the derivative of the vehicle body yaw angle based on the estimated motion of the vehicle, A value obtained by taking the sensor drift amount into consideration for the respective differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the posture angle estimating means and the differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the calculating means. And the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the slip angle estimating means, and the differential quantities of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the calculating means. The relationship in which the sensor drift amount is considered to be equal, the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the motion estimation means, and the previous value calculated by the calculation means Using the relationship in which the differential value of the vehicle body yaw angle is equal to the value considering the sensor drift amount, the detected values of the vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the roll angular velocity, and the yaw angular velocity are used. It is a program for functioning as drift amount estimation means for estimating the sensor drift amount of the corresponding sensor signal.

また、本発明は、上記のプログラムを記憶した記録媒体として構成することもできる。   The present invention can also be configured as a recording medium storing the above program.

以上説明したように、本発明のセンサドリフト量推定装置及びプログラムによれば、姿勢角を推定するために算出された姿勢角の微分量と車両運動の運動方程式より得られる姿勢角の微分量との関係、スリップ角を推定するために算出された車両速度の微分量と車両運動の運動方程式より得られる車両速度の微分量との関係、及び発信源情報に基づいて算出された回転角と、車両運動の運動方程式より得られる回転角の微分量を積算した値との関係を用いて、センサドリフト量を推定することにより、車両運動の状態に関わらず、安定してセンサのドリフト量を推定することができる、という効果が得られる。   As described above, according to the sensor drift amount estimation device and the program of the present invention, the posture angle differential amount calculated for estimating the posture angle and the posture angle differential amount obtained from the motion equation of the vehicle motion , The relationship between the differential amount of the vehicle speed calculated to estimate the slip angle and the differential amount of the vehicle speed obtained from the equation of motion of the vehicle motion, and the rotation angle calculated based on the source information, By estimating the sensor drift amount using the relationship with the value obtained by integrating the differential amount of the rotation angle obtained from the equation of motion of the vehicle motion, the drift amount of the sensor can be estimated stably regardless of the vehicle motion state. The effect that it can do is acquired.

また、本発明のセンサドリフト量推定装置及びプログラムによれば、姿勢角を推定するために算出された姿勢角の微分量と車両運動の運動方程式により得られる姿勢角の微分量との関係、スリップ角を推定するために算出された車両速度の微分量と車両運動の運動方程式より得られる車両速度の微分量との関係、及び車体の外部を撮像した複数の画像に基づいて算出された回転角の微分量と、車両運動の運動方程式により得られる回転角の微分量との関係を用いて、センサドリフト量を推定することにより、車両運動の状態に関わらず、安定してセンサのドリフト量を推定することができる、という効果が得られる。   Further, according to the sensor drift amount estimation apparatus and program of the present invention, the relationship between the posture angle differential amount calculated for estimating the posture angle and the posture angle differential amount obtained from the motion equation of the vehicle motion, slip The relationship between the differential amount of the vehicle speed calculated for estimating the angle and the differential amount of the vehicle speed obtained from the equation of motion of the vehicle, and the rotation angle calculated based on a plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body By estimating the sensor drift amount using the relationship between the differential amount of the motor and the rotational angle derivative obtained from the equation of motion of the vehicle motion, the sensor drift amount can be stably stabilized regardless of the state of the vehicle motion. The effect that it can estimate is acquired.

本発明の第1の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the attitude | position angle slip angle estimation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 車両運動を説明する各軸の方向を示す図である。It is a figure which shows the direction of each axis | shaft explaining vehicle motion. 角度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an angle. 従来技術におけるドリフト量の推定手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the estimation method of the drift amount in a prior art. 車両速度ベクトル推定手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a vehicle speed vector estimation means. 車体ヨー角を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a vehicle body yaw angle. 本発明の第1の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置における姿勢角推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the attitude angle estimation process routine in the attitude angle slip angle estimation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置における車体ヨー角推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the vehicle body yaw angle estimation process routine in the attitude | position angle slip angle estimation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置における自車両速度推定処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the own vehicle speed estimation process in the attitude angle slip angle estimation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第2の実施の形態におけるドリフト量の推定値の更新方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the update method of the estimated value of the drift amount in 2nd Embodiment. ドリフトを印加した状態におけるヨー角誤差の算出結果、ロール角推定値の推定結果、ヨー角速度のセンサドリフト量の推定結果、及び連続補足時間を示すグラフである。It is a graph which shows the calculation result of the yaw angle error in the state which applied the drift, the estimation result of a roll angle estimated value, the estimation result of the sensor drift amount of a yaw angular velocity, and continuous supplementary time. 本発明の第4の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the attitude | position angle slip angle estimation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 平面運動する車両の座標系の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the coordinate system of the vehicle which carries out a plane motion. 本発明の第4の実施の形態に係る運動推定手段の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the motion estimation means which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置における姿勢角推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the attitude angle estimation process routine in the attitude angle slip angle estimation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置における車体ヨー角時間微分値推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the vehicle body yaw angle time differential value estimation process routine in the attitude | position angle slip angle estimation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置における運動推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the motion estimation process routine in the attitude | position angle slip angle estimation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. ノイズ対策の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a noise countermeasure.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態は、鉛直軸に対する車両の姿勢角であるピッチ角及びロール角を推定すると共に、車両のスリップ角を推定する姿勢角スリップ角推定装置に本発明を適用したものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a posture angle slip angle estimating device that estimates a pitch angle and a roll angle, which are vehicle posture angles with respect to a vertical axis, and estimates a vehicle slip angle.

まず、図2に示すように、車両運動の軸を重心から車両前方方向に向かってx軸、車両左方向に向かってy軸、鉛直上向きに向かってz軸としたときの各軸回りの回転角速度を各々ロール角速度、ピッチ角速度、ヨー角速度と定義する。   First, as shown in FIG. 2, rotation about each axis when the vehicle motion axis is the x axis from the center of gravity toward the front of the vehicle, the y axis toward the left of the vehicle, and the z axis upward in the vertical direction. The angular velocities are defined as roll angular velocity, pitch angular velocity, and yaw angular velocity, respectively.

図1に示すように、第1の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置10は、車両運動のxyz3軸の加速度である前後加速度G、横加速度G、及び上下加速度Gの各々を検出し、検出値に応じたセンサ信号を出力する前後加速度センサ12、横加速度センサ14、及び上下加速度センサ16と、ロール角速度Pを検出し、検出値に応じたセンサ信号を出力するロール角速度センサ18と、ヨー角速度Rを検出し、検出値に応じたセンサ信号を出力するヨー角速度センサ20とを備えている。 As shown in FIG. 1, the posture angle slip angle estimation device 10 according to the first embodiment includes each of a longitudinal acceleration G x , a lateral acceleration G y , and a vertical acceleration G z that are xyz three-axis accelerations of a vehicle motion. And the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, and the vertical acceleration sensor 16 that output a sensor signal corresponding to the detected value, and the roll angular velocity that detects the roll angular velocity P and outputs a sensor signal corresponding to the detected value. The sensor 18 includes a yaw angular velocity sensor 20 that detects a yaw angular velocity R and outputs a sensor signal corresponding to the detected value.

上下加速度センサ16、ロール角速度センサ18、前後加速度センサ12、横加速度センサ14、及びヨー角速度センサ20は、後述するドリフト量推定手段32によって推定されたセンサドリフト量に基づいて、各センサからのセンサ信号を補正するドリフト量補正手段22に接続されている。ドリフト量補正手段22は、ドリフト量推定手段32に接続されている。   The vertical acceleration sensor 16, the roll angular velocity sensor 18, the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, and the yaw angular velocity sensor 20 are sensors from each sensor based on sensor drift amounts estimated by a drift amount estimation means 32 described later. It is connected to drift amount correction means 22 for correcting the signal. The drift amount correcting means 22 is connected to the drift amount estimating means 32.

ドリフト量補正手段22は、車体の鉛直軸に対する姿勢角であるロール角φ及びピッチ角θを推定する姿勢角オブザーバ26に接続されている。   The drift amount correcting means 22 is connected to a posture angle observer 26 that estimates a roll angle φ and a pitch angle θ, which are posture angles with respect to the vertical axis of the vehicle body.

ドリフト量補正手段22は、車体スリップ角を推定するスリップ角オブザーバ28に接続されている。   The drift amount correcting means 22 is connected to a slip angle observer 28 that estimates the vehicle body slip angle.

また、前後加速度センサ12、横加速度センサ14、及びヨー角速度センサ20は、ドリフト量推定手段32によって推定された前後加速度センサ12、横加速度センサ14、及びヨー角速度センサ20の各々のセンサドリフト量に基づいて、前後加速度センサ12、横加速度センサ14、及びヨー角速度センサ20の各々からのセンサ信号を補正するドリフト量補正手段22に接続されている。   Further, the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, and the yaw angular velocity sensor 20 have the sensor drift amounts of the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, and the yaw angular velocity sensor 20 estimated by the drift amount estimating means 32. Based on the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, and the yaw angular velocity sensor 20, the drift amount correction unit 22 that corrects sensor signals is connected.

前後加速度センサ12、横加速度センサ14、上下加速度センサ16、ロール角速度センサ18、ヨー角速度センサ20、姿勢角オブザーバ26、及びスリップ角オブザーバ28は、車両運動の運動方程式により得られるロール角、ピッチ角、前後車両速度、横車両速度、及び車体ヨー角の各々の微分量を算出する運動方程式微分量算出手段30に接続されている。   The longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, the vertical acceleration sensor 16, the roll angular velocity sensor 18, the yaw angular velocity sensor 20, the attitude angle observer 26, and the slip angle observer 28 are a roll angle and a pitch angle obtained by a motion equation of vehicle motion. , Connected to a motion equation differential amount calculating means 30 for calculating the differential amounts of the front and rear vehicle speed, the lateral vehicle speed, and the vehicle body yaw angle.

姿勢角オブザーバ26、スリップ角オブザーバ28、及び運動方程式微分量算出手段30は、前後加速度センサ12、横加速度センサ14、上下加速度センサ16、ロール角速度センサ18、及びヨー角速度センサ20の各々のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段32に接続されている。   The attitude angle observer 26, the slip angle observer 28, and the equation of motion differential amount calculation means 30 are sensor drifts of the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, the vertical acceleration sensor 16, the roll angular velocity sensor 18, and the yaw angular velocity sensor 20, respectively. It is connected to drift amount estimation means 32 for estimating the amount.

ドリフト量補正手段22、姿勢角オブザーバ26、スリップ角オブザーバ28、運動方程式微分量算出手段30、及びドリフト量推定手段32は、各手段の機能を実現する1つまたは複数のコンピュータ、または1つまたは複数の電子回路で構成することができる。   The drift amount correcting means 22, the attitude angle observer 26, the slip angle observer 28, the equation of motion differential amount calculating means 30, and the drift amount estimating means 32 are one or more computers that realize the function of each means, or one or It can be composed of a plurality of electronic circuits.

姿勢角オブザーバ26は、スリップ角オブザーバ28で推定された横車体速度Vの推定値、前後車体速度Uの推定値、ドリフト量補正手段22で補正された上下加速度Gの検出値に応じた補正信号、及びロール角速度Pの検出値に応じた補正信号に基づいて、ピッチ角速度Qを推定する。姿勢角オブザーバ26は、ドリフト量補正手段22で補正された、車両運動の前後加速度G、横加速度G、上下加速度G、ヨー角速度R、及びロール角速度Pの各検出値に応じた補正信号と、前後車体速度Uの推定値Vsoと、ピッチ角速度Qの推定値とに基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角であるロール角φ及びピッチ角θを推定する。 Attitude angle observer 26, the estimated estimated value of the lateral vehicle body speed V at the slip angle observer 28, correction corresponding to the estimated value, the detection value of the corrected vertical acceleration G z in the drift amount correcting means 22 of the longitudinal vehicle body velocity U Based on the signal and the correction signal corresponding to the detected value of the roll angular velocity P, the pitch angular velocity Q is estimated. The attitude angle observer 26 corrects according to the detected values of the longitudinal acceleration G x , lateral acceleration G y , vertical acceleration G z , yaw angular velocity R, and roll angular velocity P of the vehicle motion corrected by the drift amount correcting means 22. Based on the signal, the estimated value V so of the front and rear vehicle body speed U, and the estimated value of the pitch angular speed Q, the roll angle φ and the pitch angle θ, which are attitude angles with respect to the vertical axis of the vehicle body, are estimated.

上下加速度センサ16、及びロール角速度センサ18は、後述するドリフト量推定手段32によって推定されたセンサドリフト量に基づいて、各センサからのセンサ信号を補正するドリフト量補正手段22に接続されている。ドリフト量補正手段22は、ドリフト量推定手段32に接続されている。   The vertical acceleration sensor 16 and the roll angular velocity sensor 18 are connected to a drift amount correcting unit 22 that corrects a sensor signal from each sensor based on a sensor drift amount estimated by a drift amount estimating unit 32 described later. The drift amount correcting means 22 is connected to the drift amount estimating means 32.

ドリフト量補正手段22は、車体の鉛直軸に対する姿勢角であるロール角φ及びピッチ角θを推定する姿勢角オブザーバ26に接続されている。   The drift amount correcting means 22 is connected to a posture angle observer 26 that estimates a roll angle φ and a pitch angle θ, which are posture angles with respect to the vertical axis of the vehicle body.

姿勢角スリップ角推定装置10は、GPS衛星からの電波を受信するGPS受信手段40を更に備えている。   The attitude angle slip angle estimation device 10 further includes GPS receiving means 40 for receiving radio waves from GPS satellites.

GPS受信手段40は、車両速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段42に接続されている。GPS受信手段40は、複数のGPS衛星からの電波を受信して、受信した全てのGPS衛星からの受信信号から、GPS衛星の情報として、GPS衛星の衛星番号、GPS衛星の軌道情報(エフェメリス)、GPS衛星が電波を送信した時刻、受信信号の強度、周波数などを取得し、車両速度ベクトル推定手段42に出力する。なお、GPS衛星が情報発信源の一例である。   The GPS receiving means 40 is connected to a vehicle speed vector estimating means 42 for estimating a vehicle speed vector. The GPS receiving means 40 receives radio waves from a plurality of GPS satellites, and from the received signals from all received GPS satellites, as GPS satellite information, the satellite number of the GPS satellite, orbit information (ephemeris) of the GPS satellite The time when the GPS satellite transmits the radio wave, the intensity of the received signal, the frequency, and the like are acquired and output to the vehicle speed vector estimating means 42. A GPS satellite is an example of an information transmission source.

車両速度ベクトル推定手段42は、車体ヨー角を算出する車体ヨー角算出手段44に接続されている。車体ヨー角算出手段44は、姿勢角オブザーバ26、スリップ角オブザーバ28、車両速度ベクトル推定手段42に接続されており、算出した車体ヨー角を、ドリフト量推定手段32に出力する。   The vehicle speed vector estimation unit 42 is connected to a vehicle body yaw angle calculation unit 44 that calculates a vehicle body yaw angle. The vehicle body yaw angle calculation means 44 is connected to the attitude angle observer 26, the slip angle observer 28, and the vehicle speed vector estimation means 42, and outputs the calculated vehicle body yaw angle to the drift amount estimation means 32.

次に、ピッチ角速度の推定について説明する。剛体に固定された3軸加速度及び3軸角速度を検出する3軸センサから出力されるセンサ信号と運動状態量との関係を表す剛体の運動方程式は、以下のように記述することができる。   Next, estimation of the pitch angular velocity will be described. The equation of motion of the rigid body that expresses the relationship between the sensor signal output from the three-axis sensor that detects the three-axis acceleration and the three-axis angular velocity fixed to the rigid body and the motion state quantity can be described as follows.


ただし、 G:前後加速度、G:横加速度、G:上下加速度、P:ロール角速度、Q:ピッチ角速度、R:ヨー角速度、U:前後車体速度、V:横車体速度、W:上下車体速度、φ:ロール角、θ:ピッチ角、g:重力加速度である。座標系は、図2のように車体固定座標系とし、車体の上向きをZ軸の正方向とする右手系で記述する。角度は図3に示すように軸をZ軸→Y軸→X軸の順番で回転させたオイラー角で表現する。 However, Gx : longitudinal acceleration, Gy : lateral acceleration, Gz : vertical acceleration, P: roll angular velocity, Q: pitch angular velocity, R: yaw angular velocity, U: longitudinal vehicle velocity, V: lateral vehicle velocity, W: vertical velocity Vehicle speed, φ: roll angle, θ: pitch angle, g: gravitational acceleration. As shown in FIG. 2, the coordinate system is a vehicle body fixed coordinate system, and is described by a right-hand system in which the upward direction of the vehicle body is the positive direction of the Z axis. As shown in FIG. 3, the angle is expressed as an Euler angle obtained by rotating the axis in the order of Z axis → Y axis → X axis.

本実施の形態において車両を剛体とした場合、前後加速度G、横加速度G、及び上下加速度Gの3軸速度、並びにロール角速度P及びヨー角速度Rの2軸角速度の各々は、前後加速度センサ12、横加速度センサ14、上下加速度センサ16、ロール角速度センサ18、及びヨー角速度センサ20によって検出されたセンサ信号がドリフト量補正手段22でドリフト量を補正された信号であり、横車体速度Vは、スリップ角オブザーバ28によって推定でき、また、前後車体速度Uは各輪の車輪速に基づいて推定することができる。 When the vehicle is a rigid body in the present embodiment, each of the three-axis speeds of the longitudinal acceleration G x , the lateral acceleration G y , and the vertical acceleration G z and the two-axis angular speeds of the roll angular velocity P and the yaw angular velocity R is the longitudinal acceleration. Sensor signals detected by the sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, the vertical acceleration sensor 16, the roll angular velocity sensor 18, and the yaw angular velocity sensor 20 are signals in which the drift amount is corrected by the drift amount correcting means 22, and the lateral vehicle body speed V Can be estimated by the slip angle observer 28, and the front and rear vehicle body speed U can be estimated based on the wheel speed of each wheel.

本実施の形態では、上記(3)式において上下車体速度Wの変化を無視(W=0とする)できると仮定し、ロール角φ及びピッチ角θの各々の前回推定値~φ、~θ、横車体速度Vの前回推定値~V、及び前後車体速度Uとして前後車体速度の推定値Vsoを用いることにより、ピッチ角速度Qの推定値~Qを以下の(6)式から求めることができる。姿勢角オブザーバ26は、下記(6)式の演算を実行することによりピッチ角速度Qの推定値~Qを求める。 In the present embodiment, it is assumed that the change in the vertical vehicle body speed W can be ignored (W = 0) in the above equation (3), and the previously estimated values of the roll angle φ and the pitch angle θ are ~ φ, ~ θ By using the estimated value V so of the longitudinal vehicle body speed V and the estimated value V so of the longitudinal vehicle body speed U as the longitudinal vehicle body speed U, the estimated value ~ Q of the pitch angular velocity Q can be obtained from the following equation (6). it can. The posture angle observer 26 obtains the estimated value ~ Q of the pitch angular velocity Q by executing the calculation of the following equation (6).


ピッチ角速度が上記のように推定されると、ピッチ角もロール角と同時に姿勢角オブザーバ26によって推定することができる。姿勢角オブザーバ26を用いた場合の自動車固有の運動の拘束条件について説明する。上記の運動方程式を利用して、姿勢角オブザーバ26を構成する場合、積分演算によって推定される速度及び角度の状態量が発散しないように、測定できる物理量のフィードバックが必要となる。本実施の形態では、自動車運動固有の特徴を、以下のようにフィードバックする物理量に利用する。なお、以下の式では、ロール角及びピッチ角として各々の前回推定値~φ、~θ、横車体速度としての横車体速度の推定値~V、及び前後車体速度Uとしての前後車体速度の推定値Vsoを各々用いている。 When the pitch angular velocity is estimated as described above, the pitch angle can also be estimated by the attitude angle observer 26 simultaneously with the roll angle. A description will be given of a constraint condition of the motion unique to the automobile when the attitude angle observer 26 is used. When the posture angle observer 26 is configured using the above equation of motion, feedback of a physical quantity that can be measured is necessary so that the state quantities of the speed and angle estimated by the integral calculation do not diverge. In the present embodiment, the characteristic unique to automobile motion is used as a physical quantity to be fed back as follows. In the following equations, the previous estimated values ~ φ, ~ θ, the estimated value ~ V of the lateral vehicle speed as the lateral vehicle speed ~ V, and the estimated longitudinal vehicle speed as the longitudinal vehicle speed U, respectively, as the roll angle and the pitch angle. Each value V so is used.

前後車体速度の推定値Vsoを微分して上記(1)式に代入し、自動車運動固有の特徴として、車体の前後方向に関しては「車輪のスリップは長時間増加し続けない」という性質を利用すると、上記(1)式から上下車体速度の変化を無視した、フィードバックに利用する以下の(7)式に示す条件が得られる。 Differentiating the estimated value V so of the front and rear vehicle speed and substituting it into the above equation (1), and using the characteristic that “the wheel slip does not continue to increase for a long time” in the longitudinal direction of the vehicle body as a feature unique to automobile motion Then, the condition shown in the following formula (7) used for feedback is obtained, ignoring the change in the vertical vehicle body speed from the formula (1).


ここで、VS0は車輪速から推定される車体前後速度で、この車輪速度から推定される加速度(前後車体速度の推定値Vsoの微分値)と前後加速度Gとの差と、ピッチ角θとの関係を記述している。また、車体横速度Vはスリップ角の推定値~βを用い、以下の(8)式により求められるため、~Vと表す。 Here, V S0 is the vehicle body longitudinal speed estimated from the wheel speed, and the difference between the acceleration estimated from the wheel speed (the differential value of the estimated value V so of the longitudinal vehicle speed) and the longitudinal acceleration G x , and the pitch angle Describes the relationship with θ. Further, the vehicle body lateral velocity V is expressed as ~ V because it is obtained by the following equation (8) using the estimated value ~ β of the slip angle.


また、車体の横方向に関しては、「スリップ角は長時間増加し続けない」という性質からロール角速度及び横加速度を無視できることから、フィードバックに利用するための、上記(2)式から得られる以下の(9)式に示す条件が得られる。   Further, regarding the lateral direction of the vehicle body, the roll angular velocity and the lateral acceleration can be ignored due to the property that “the slip angle does not continue to increase for a long time”, so the following obtained from the above equation (2) for use in feedback: The condition shown in equation (9) is obtained.


さらに、一般的な道路勾配を考慮すると、「地面固定座標系の鉛直軸方向の加速度は、重力加速度と等しい」と考えられる。この条件は、前後加速度G、横加速度G、上下加速度G、ピッチ角θ、及びロール角φを用いて次の(10)式の代数方程式によって記述することができる。 Furthermore, considering a general road gradient, it is considered that “the acceleration in the vertical axis direction of the fixed ground coordinate system is equal to the acceleration of gravity”. This condition can be described by the following algebraic equation (10) using longitudinal acceleration G x , lateral acceleration G y , vertical acceleration G z , pitch angle θ, and roll angle φ.


次に、姿勢角オブザーバについて説明する。   Next, the attitude angle observer will be described.

上記(7)、(9)、(10)式の関係は、長い時間の中での変化を考慮したときに満足する条件であることから、オブザーバ測定量のフィードバックには、以下の(11)〜(13)式に示す、上記(7)〜(9)式の両辺をローパスフィルタ処理した値を利用する。   Since the relationship of the above equations (7), (9), and (10) is a condition that is satisfied when a change in a long time is taken into account, the following (11) A value obtained by performing low-pass filter processing on both sides of the above formulas (7) to (9) shown in formula (13) is used.


ただし、τx、 τy、 τgは、上記(7)、(9)、(10)式で考慮するローパスフィルタの数秒から数十秒以上の時定数を各々表している。 However, τ x , τ y , and τ g respectively represent time constants of several seconds to several tens of seconds or more of the low-pass filter considered in the above equations (7), (9), and (10).

次に、本実施の形態では、オブザーバの状態量~xを下記(14)式で表す。   Next, in this embodiment, the state quantity ~ x of the observer is expressed by the following equation (14).


また、フィードバックに用いるオブザーバ出力を下記(15)式で表す。   The observer output used for feedback is expressed by the following equation (15).


さらに、センサ信号等から演算される車両出力を以下の(16)式で表わし、適切なオブザーバゲインk(~x,u)を設定することによって、ロール角及びピッチ角を推定する姿勢角オブザーバ26を構成している。   Further, the vehicle output calculated from the sensor signal or the like is expressed by the following equation (16), and an appropriate observer gain k (˜x, u) is set to estimate the roll angle and the pitch angle. Is configured.


オブザーバゲインの一例として、本実施の形態では、オブザーバの安定性を確保するため、線形化を行ったときの対角成分が負の係数を持つように、下記(19)式のように表す。   As an example of the observer gain, in the present embodiment, in order to ensure the stability of the observer, the diagonal component when linearization is performed is expressed as the following equation (19) so as to have a negative coefficient.


、K、Kは正の定数、Kφg(G)、Kθg(G)と、Kφy、Kθxは横加速度、前後推定値、ピッチ角推定値に応じて変化する可変ゲインとする。 K x, K y, K g is a positive constant, K φg (G y), and K θg (G x), K φy, K θx is the lateral acceleration, longitudinal estimated value varies according to the pitch angle estimated value Variable gain.

したがって、ロール角及びピッチ角を推定する本実施の形態の非線形オブザーバは、以下の(20)式で表される運動方程式で記述される。   Therefore, the nonlinear observer of the present embodiment for estimating the roll angle and the pitch angle is described by an equation of motion represented by the following equation (20).


姿勢角オブザーバ26は、上記(20)式を用いることにより、車体鉛直方向に対する姿勢角であるロール角~φの微分量~dφとピッチ角~θの微分量~dθとを算出し、算出したロール角~φの微分量~dφ及びピッチ角~θの微分量~dθの各々を積分することにより、ロール角~φ及びピッチ角~θを算出することができる。   The attitude angle observer 26 uses the above equation (20) to calculate the roll angle ~ φ differential amount ~ dφ and the pitch angle ~ θ differential quantity ~ dθ, which are attitude angles with respect to the vehicle body vertical direction. The roll angle ~ φ and the pitch angle ~ θ can be calculated by integrating each of the roll angle ~ φ derivative amount ~ dφ and the pitch angle ~ θ derivative amount ~ dθ.

スリップ角オブザーバ28は、車両横方向の車体速度である横車体速度Vを推定すると共に、各輪の車輪速度に基づいて車両前後方向の車体速度である前後車体速度Uを推定し、また、横車体速度Vの推定値、前後車体速度Uの推定値、前後加速度Gの検出値に応じた補正信号、横加速度Gの検出値に応じた補正信号、及びヨー角速度Rの検出値に応じた補正信号に基づいて、前後車体速度U及び横車体速度Vを推定する。また、スリップ角オブザーバ28は、前後車体速度Uの推定値及び横車体速度Vの推定値に基づいて、車体スリップ角βを推定する。 The slip angle observer 28 estimates the lateral vehicle body speed V which is the vehicle body speed in the lateral direction of the vehicle, estimates the longitudinal vehicle body speed U which is the vehicle body speed in the vehicle longitudinal direction based on the wheel speed of each wheel, estimate of vehicle speed V, according to the estimated value, the correction signal corresponding to the detected value of the longitudinal acceleration G x, the correction signal corresponding to the detected value of the lateral acceleration G y, and the detection value of the yaw angular velocity R of the longitudinal vehicle body velocity U Based on the corrected signal, the longitudinal vehicle body speed U and the lateral vehicle body speed V are estimated. Further, the slip angle observer 28 estimates the vehicle body slip angle β based on the estimated value of the longitudinal vehicle body speed U and the estimated value of the lateral vehicle body speed V.

次に、前後車体速度及び横車体速度の推定について説明する。   Next, estimation of the longitudinal vehicle body speed and the lateral vehicle body speed will be described.

従来、動特性を無視していた上記(1)式には、横車体速度Vの項が含まれており、この横車体速度を利用することによってオブザーバが構成できる。ここでは、ヨー角速度を独立したパラメータとみなして、上記(1)式及び(2)式を以下の(21)式のように整理する。なお、上下車体速度Wに関しては、姿勢角オブザーバ26と同様に0と仮定している。   Conventionally, the equation (1), which ignores dynamic characteristics, includes a term of the horizontal vehicle body speed V, and an observer can be configured by using this horizontal vehicle body speed. Here, considering the yaw angular velocity as an independent parameter, the above formulas (1) and (2) are arranged as the following formula (21). Note that the vertical vehicle body speed W is assumed to be 0 as in the case of the attitude angle observer 26.


また、システムの出力yを前後車体速度U、すなわち以下の(22)式で表わされると考えると、(21)式及び(22)式は可観測なシステムとなる。   Further, assuming that the output y of the system is represented by the longitudinal vehicle body speed U, that is, the following equation (22), equations (21) and (22) are observable systems.


なお、前後車体速度Uは、上記で説明したように、各輪の車輪速に基づいて推定される。例えば、オブザーバゲインKは、ヨー角速度の絶対値から得られる値を含む以下の(23)式で表わされる。   The front-rear vehicle body speed U is estimated based on the wheel speed of each wheel, as described above. For example, the observer gain K is expressed by the following equation (23) including a value obtained from the absolute value of the yaw angular velocity.


オブザーバゲインを上記の(23)式のように表わすと、オブザーバは以下の(24)式で表される運動方程式で記述される。   When the observer gain is expressed as in the above equation (23), the observer is described by an equation of motion expressed by the following equation (24).


ただし、~xは、オブザーバの状態量であり、以下の(25)式で表される。   However, ~ x is the state quantity of the observer and is expressed by the following equation (25).


本実施の形態のスリップ角オブザーバ28は、上記(24)式を用いて前後車体速度及び横車体速度を推定する。本実施の形態では、車体の姿勢角、すなわち鉛直軸に対する車体のロール角φ及びピッチ角θは既知という仮定の下で(例えば、ロール角、ピッチ角を0とする)、前後車体速度~U及び横車体速度~Vをオブザーバの状態量とし、前後車体速度の演算値Uから前後車体速度の推定値~U(オブザーバ出力)を減算した偏差、既知のロール角φ及びピッチ角θ、並びにドリフト量補正手段22で補正された前後加速度G−Gxdr、横加速度G−Gydr、及びヨー角速度R−Rdrを用いて、前後車体速度~Uの微分量~dU及び横車体速度~Vの微分量~dVを算出している。また、スリップ角オブザーバ28は、前後車体速度及び横車体速度の微分量を積分して、前後車体速度及び横車体速度を推定している。 The slip angle observer 28 according to the present embodiment estimates the longitudinal vehicle body speed and the lateral vehicle body speed using the above equation (24). In the present embodiment, the vehicle body attitude angle, that is, the roll angle φ and the pitch angle θ of the vehicle body with respect to the vertical axis are assumed to be known (for example, the roll angle and the pitch angle are set to 0), And the lateral body speed ~ V is the state quantity of the observer, the deviation obtained by subtracting the estimated value ~ U (observer output) of the front and rear body speed from the calculated value U of the front and rear body speed, the known roll angle φ and pitch angle θ, and drift By using the longitudinal acceleration G x -G xdr , lateral acceleration G y -G ydr , and yaw angular velocity R-R dr corrected by the amount correction means 22, the longitudinal vehicle body speed ~ the derivative of U ~ dU and the lateral vehicle body speed ~ The derivative amount V of dV is calculated. Further, the slip angle observer 28 estimates the longitudinal vehicle body speed and the lateral vehicle body speed by integrating the differential amounts of the longitudinal vehicle body speed and the lateral vehicle body speed.

また、スリップ角オブザーバ28は、前後車体速度U及び横車体速度Vの関係から次の(26)式に基づいて車体スリップ角~βを推定する。   The slip angle observer 28 estimates the vehicle body slip angle ~ β based on the following equation (26) from the relationship between the longitudinal vehicle body speed U and the lateral vehicle body speed V.


次に、ドリフト量の補正について説明する。   Next, the correction of the drift amount will be described.

姿勢角オブザーバ26およびスリップ角オブザーバ28に、センサドリフトが重畳したセンサ信号を入力した場合、姿勢角および車体速度推定値に誤差が重畳し、推定誤差が増大する。したがって、ドリフト量推定手段32で算出するドリフト量推定値をセンサ信号から差し引き、オブザーバの入力とする必要がある。   When a sensor signal in which sensor drift is superimposed is input to the attitude angle observer 26 and the slip angle observer 28, an error is superimposed on the attitude angle and the vehicle body speed estimation value, and the estimation error increases. Therefore, it is necessary to subtract the drift amount estimated value calculated by the drift amount estimating means 32 from the sensor signal and use it as an input of the observer.

ドリフト量補正手段22は、上下加速度センサ16からのセンサ信号から、上下加速度ドリフト量推定値を差し引いて、姿勢角オブザーバ26へ出力する。また、ドリフト量補正手段22は、ロール角速度センサ18からのセンサ信号から、ロール角速度ドリフト量推定値を差し引いて、姿勢角オブザーバ26へ出力する。   The drift amount correction means 22 subtracts the estimated vertical acceleration drift amount from the sensor signal from the vertical acceleration sensor 16 and outputs the result to the attitude angle observer 26. Further, the drift amount correcting means 22 subtracts the roll angular velocity drift amount estimated value from the sensor signal from the roll angular velocity sensor 18 and outputs the result to the attitude angle observer 26.

ドリフト量補正手段22は、前後加速度センサ12からのセンサ信号から、前後加速度ドリフト量推定値を差し引いて、スリップ角オブザーバ28へ出力する。また、ドリフト量補正手段22は、横加速度センサ14からのセンサ信号から、横加速度ドリフト量推定値を差し引いて、スリップ角オブザーバ28へ出力する。また、ドリフト量補正手段22は、ヨー角速度センサ20からのセンサ信号から、ヨー角速度ドリフト量推定値を差し引いて、スリップ角オブザーバ28へ出力する。   The drift amount correcting unit 22 subtracts the estimated longitudinal acceleration drift amount from the sensor signal from the longitudinal acceleration sensor 12 and outputs the result to the slip angle observer 28. The drift amount correcting means 22 subtracts the estimated lateral acceleration drift amount from the sensor signal from the lateral acceleration sensor 14 and outputs the result to the slip angle observer 28. The drift amount correction means 22 subtracts the estimated yaw angular velocity drift amount from the sensor signal from the yaw angular velocity sensor 20 and outputs the result to the slip angle observer 28.

次に、車体ヨー角を利用したドリフト量の推定手法について説明する。   Next, a drift amount estimation method using the vehicle body yaw angle will be described.

上記特許文献4に記載のドリフト量推定手段は、センサ誤差の影響を少なくする効果がオブザーバにあることを利用し、センサ信号の単純積分とオブザーバの出力とを比較することによってセンサゼロ点ドリフトを推定するという手法である(図4参照)。   The drift amount estimation means described in Patent Document 4 uses the fact that the observer has the effect of reducing the influence of the sensor error, and estimates the sensor zero point drift by comparing the simple integration of the sensor signal with the output of the observer. (See FIG. 4).

従来手法では上記の概念をもとに横加速度とヨー角速度のセンサドリフトを1つの式から推定するため、車速変化によるヨー角速度ドリフト推定値の精度悪化が懸念される。   In the conventional method, since the sensor drift of the lateral acceleration and the yaw angular velocity is estimated from one equation based on the above concept, there is a concern that the accuracy of the yaw angular velocity drift estimated value is deteriorated due to a change in the vehicle speed.

本実施の形態では、GPS信号を利用し、車体ヨー方向に関する以下のつり合いの式を新たに加えることで、ヨー角速度ドリフトの推定精度を向上できる。   In the present embodiment, the estimation accuracy of the yaw angular velocity drift can be improved by using the GPS signal and newly adding the following balance formula relating to the vehicle body yaw direction.


ここで、ψは車体ヨー角とする。   Here, ψ is the vehicle body yaw angle.

次に、GPS衛星の信号から得られる車体速度ベクトルを用いた車体ヨー角の算出方法について説明する。   Next, a method for calculating the vehicle body yaw angle using the vehicle body velocity vector obtained from the GPS satellite signal will be described.

GPS衛星から得られる信号は、搬送波と搬送波上に0.1で付与されるコードで構成されており、搬送波のトップラー効果によって生じる周波数変化分を計測したものをGPSドップラーという。このGPSドップラーと衛星速度から車体の地球中心座標系に対する速度を推定する手法により、精度の高い車体速度ベクトルが得られる。   A signal obtained from a GPS satellite is composed of a carrier wave and a code given by 0.1 on the carrier wave. A signal obtained by measuring a frequency change caused by the topler effect of the carrier wave is called a GPS Doppler. A highly accurate vehicle speed vector can be obtained by a method of estimating the speed of the vehicle body relative to the earth center coordinate system from the GPS Doppler and the satellite speed.

車両速度ベクトル推定手段42は、特開2011‐209268と同様に、GPSドップラーによる車体速度ベクトルを利用し、移動体の位置を推定する。   The vehicle speed vector estimation means 42 estimates the position of the moving body using a vehicle body speed vector by GPS Doppler, as in JP 2011-209268 A.

車両速度ベクトル推定手段42を、以下で説明する自車両速度推定処理ルーチンに従って機能ブロックで表すと、図5に示すように、GPS受信手段40から、電波を受信した全てのGPS衛星について、GPS衛星の情報を取得すると共に、GPS擬似距離データ、ドップラー周波数、及びGPS衛星の位置座標を算出して取得するGPS情報取得手段50と、取得した各GPS衛星のドップラー周波数に基づいて、各GPS衛星に対する自車両の相対速度を算出する相対速度算出手段52と、取得した各GPS衛星の位置座標の時系列データに基づいて、各GPS衛星の速度ベクトルを算出する衛星速度算出手段54と、取得した各GPS衛星のGPS擬似距離データに基づいて、自車両の位置を算出する自車位置算出手段56と、算出された自車両の位置及び各GPS衛星の位置座標に基づいて、各GPS衛星の方向(角度の関係)を算出する衛星方向算出手段58と、算出された相対速度、各GPS衛星の速度ベクトル、及び各GPS衛星の方向に基づいて、各GPS衛星方向の自車両の速度を算出する衛星方向自車速算出手段60と、算出された複数の各GPS衛星方向の自車両の速度に基づいて、自車両の速度ベクトルを算出する自車両速度算出手段62と、を備えた構成で表すことができる。   When the vehicle speed vector estimation means 42 is expressed in functional blocks according to the own vehicle speed estimation processing routine described below, as shown in FIG. 5, the GPS satellites are obtained for all GPS satellites that have received radio waves from the GPS reception means 40. And GPS information acquisition means 50 for calculating and acquiring GPS pseudorange data, Doppler frequency, and GPS satellite position coordinates, and for each GPS satellite based on the acquired Doppler frequency of each GPS satellite. Relative speed calculation means 52 for calculating the relative speed of the host vehicle, satellite speed calculation means 54 for calculating the speed vector of each GPS satellite based on the acquired time series data of the position coordinates of each GPS satellite, and each acquired Based on the GPS pseudorange data of the GPS satellite, the vehicle position calculation means 56 for calculating the position of the vehicle, and the calculation Satellite direction calculation means 58 for calculating the direction (angle relationship) of each GPS satellite based on the position of the own vehicle and the position coordinates of each GPS satellite, the calculated relative velocity, the velocity vector of each GPS satellite, And a satellite direction own vehicle speed calculation means 60 for calculating the speed of the own vehicle in each GPS satellite direction based on the direction of each GPS satellite, and an own vehicle speed based on the calculated own vehicle speeds in the plurality of GPS satellite directions. The vehicle speed calculation means 62 for calculating the vehicle speed vector can be used.

GPS情報取得手段50は、GPS受信手段40から、電波を受信した全てのGPS衛星について、GPS衛星の情報を取得すると共に、GPS衛星が電波を送信した時刻及び自車両で電波を受信した時刻に基づいて、GPS擬似距離データを算出する。また、GPS情報取得手段50は、各GPS衛星から送信される信号の既知の周波数と、各GPS衛星から受信した受信信号の周波数とに基づいて、各GPS衛星からの受信信号のドップラー周波数を各々算出する。なお、ドップラー周波数は、GPS衛星と自車との相対速度による、搬送波周波数のドップラーシフト量を観測したものである。また、GPS情報取得手段50は、GPS衛星の軌道情報及びGPS衛星が電波を送信した時刻に基づいて、GPS衛星の位置座標を各々算出する。   The GPS information acquisition unit 50 acquires GPS satellite information for all GPS satellites that have received radio waves from the GPS reception unit 40, and at the time when the GPS satellites transmit radio waves and the time at which the vehicle receives radio waves. Based on this, GPS pseudorange data is calculated. Further, the GPS information acquisition means 50 determines the Doppler frequency of the received signal from each GPS satellite based on the known frequency of the signal transmitted from each GPS satellite and the frequency of the received signal received from each GPS satellite. calculate. The Doppler frequency is obtained by observing the Doppler shift amount of the carrier frequency due to the relative speed between the GPS satellite and the own vehicle. Further, the GPS information acquisition means 50 calculates the position coordinates of the GPS satellites based on the orbit information of the GPS satellites and the time when the GPS satellites transmitted the radio waves.

相対速度算出手段52は、ドップラー周波数とGPS衛星に対する相対速度との関係を表わす以下の(28)式に従って、各GPS衛星からの受信信号のドップラー周波数から、各GPS衛星に対する自車両の相対速度を算出する。   The relative speed calculation means 52 calculates the relative speed of the host vehicle with respect to each GPS satellite from the Doppler frequency of the received signal from each GPS satellite according to the following equation (28) representing the relationship between the Doppler frequency and the relative speed with respect to the GPS satellite. calculate.


ただし、vはGPS衛星jに対する相対速度であり、D1はGPS衛星jから得られるドップラー周波数(ドップラーシフト量)である。また、Cは光速であり、Fは、GPS衛星から送信される信号の既知のL1周波数である。 Here, v j is a relative velocity with respect to the GPS satellite j, and D1 j is a Doppler frequency (a Doppler shift amount) obtained from the GPS satellite j. C is the speed of light, and F 1 is a known L1 frequency of a signal transmitted from a GPS satellite.

衛星速度算出手段54は、取得した各GPS衛星の位置座標の時系列データから、ケプラーの方程式の微分を用いて、各GPS衛星の速度ベクトル(3次元速度VX、VY、VZ)を算出する。例えば、非特許文献(Pratap Misra and Per Enge原著 日本航海学会GPS研究会訳:“精説GPS基本概念・測位原理・信号と受信機”正陽文庫,2004.)に記載された方法を用いて、各GPS衛星の速度ベクトルを算出することができる。 The satellite velocity calculation means 54 calculates the velocity vector (three-dimensional velocity VX j , VY j , VZ j ) of each GPS satellite from the acquired time series data of the position coordinates of each GPS satellite using the differentiation of Kepler's equation. calculate. For example, using the method described in a non-patent document (Pratap Misra and Per Eng, the original Japanese Navigational Society GPS Study Group translation: “Sophisticated GPS Basic Concept / Positioning Principle / Signal and Receiver”, Shoyo Bunko, 2004.) The velocity vector of each GPS satellite can be calculated.

自車位置算出手段56は、以下のように、GPS情報取得手段50によって取得された各GPS衛星のGPS擬似距離データを用いて、自車両の位置を算出する。   The own vehicle position calculation means 56 calculates the position of the own vehicle using the GPS pseudorange data of each GPS satellite acquired by the GPS information acquisition means 50 as follows.

GPSを用いた測位では、既知であるGPS衛星の位置座標と、各GPS衛星から受信した受信信号の伝播距離である擬似距離とに基づいて、三角測量の原理に従って、自車両の位置が推定される。   In positioning using GPS, the position of the host vehicle is estimated according to the principle of triangulation based on the known position coordinates of GPS satellites and the pseudo distance that is the propagation distance of the received signal received from each GPS satellite. The

ここで、GPS衛星までの真の距離rは、以下の(29)式で表され、GPSで観測される擬似距離ρは、以下の(30)式で表される。 Here, the true distance r j to the GPS satellite is expressed by the following equation (29), and the pseudorange ρ j observed by GPS is expressed by the following equation (30).


ただし、(X,Y,Z)がGPS衛星jの位置座標であり、(x,y,z)が自車両の位置座標である。sは、GPS受信手段40の時計誤差による距離誤差である。 However, (X j , Y j , Z j ) is the position coordinate of the GPS satellite j, and (x, y, z) is the position coordinate of the host vehicle. s is a distance error due to a clock error of the GPS receiving means 40.

上記(29)式、(30)式より、4つ以上のGPS衛星のGPS擬似距離データから得られる以下の(31)式の連立方程式を解くことによって、自車両の位置(x、y、z)が算出される。   By solving simultaneous equations of the following equation (31) obtained from the GPS pseudorange data of four or more GPS satellites from the above equations (29) and (30), the position of the host vehicle (x, y, z ) Is calculated.


なお、本実施の形態では、自車両の位置を、GPS衛星の方向(GPS衛星と自車両との角度)を求めるために算出しているが、遠方に存在するGPS衛星の方向であるため、位置決めは大まかでよく、擬似距離を用いた位置決定を行わなくてもよい。時刻の影響が少なく、システム等で許容される推定精度に依存するが、自車の位置決めの誤差も数百mの範囲であれば、速度推定誤差も1m/sec以下程度となり大きな問題はないため、例えば、地図などから位置を決定してもよく、また、過去の位置の測定履歴やビーコンなどの情報などから、自車両の位置を決定してもよい。   In the present embodiment, the position of the host vehicle is calculated in order to obtain the direction of the GPS satellite (the angle between the GPS satellite and the host vehicle), but is the direction of the GPS satellite existing in the distance. The positioning may be rough, and the position determination using the pseudo distance may not be performed. Although the influence of time is small and depends on the estimation accuracy allowed by the system etc., if the positioning error of the host vehicle is in the range of several hundred meters, the speed estimation error is about 1 m / sec or less and there is no major problem. For example, the position may be determined from a map or the like, or the position of the host vehicle may be determined from information such as a past measurement history or a beacon.

衛星方向算出手段58は、算出された自車両の位置及び各GPS衛星の位置座標に基づいて、各GPS衛星jの位置と自車両の位置との角度関係(水平方向に対する仰角θ、北方向に対する方位角φ)を、各GPS衛星の方向として算出する。 Based on the calculated position of the own vehicle and the position coordinates of each GPS satellite, the satellite direction calculating means 58 determines the angular relationship between the position of each GPS satellite j and the position of the own vehicle (elevation angle θ j with respect to the horizontal direction, north direction) the phi j) azimuth angle to be calculated as the direction of each GPS satellite.

衛星方向自車速算出手段60は、算出された各GPS衛星に対する自車両の相対速度v、各GPS衛星の速度ベクトル(VX、VY、VZ)、及び各GPS衛星の方向R(θ、φ)に基づいて、以下の(32)式に従って、各GPS衛星jの方向の自車両の速度Vvを算出する。 The satellite direction own vehicle speed calculation means 60 calculates the relative speed v j of the own vehicle with respect to each calculated GPS satellite, the velocity vector (VX j , VY j , VZ j ) of each GPS satellite, and the direction R j ( Based on θ j , φ j ), the speed Vv j of the host vehicle in the direction of each GPS satellite j is calculated according to the following equation (32).


は、GPS衛星jに対する自車両の相対速度(衛星方向におけるGPS衛星との相対速度)である。また、Vsは、自車方向のGPS衛星jの速度であり、Vs=R[VX,VY,VZにより求まる。また、Vvは、GPS衛星jの方向の自車速であり、vCbは、クロックバイアス変動である。 v j is a relative speed of the host vehicle with respect to the GPS satellite j (relative speed with respect to the GPS satellite in the satellite direction). Vs j is the speed of the GPS satellite j in the direction of the vehicle, and is obtained by Vs j = R j [VX j , VY j , VZ j ] T. Vv j is the vehicle speed in the direction of the GPS satellite j, and vCb is a clock bias fluctuation.

上述したように、GPS衛星方向の自車速は、GPS衛星位置の三次元位置ではなく、GPS衛星との方位関係によってのみ算出される。GPS衛星は遥か遠方にあり、1日で地球をほぼ2周するため1分間の角度変化は0.5度である。通常、GPS衛星とGPS受信機との時計誤差は通常1msec以下であるため、GPS衛星との方位関係に大きな影響はない。また、同じくGPS衛星は遥か遠方にあるため、自車の位置決定に数100m程度の誤差が生じていたとしても、GPS衛星との方位関係に大きな影響はない。このため、擬似距離に誤差が乗りやすい状況であったとしても、GPS衛星方向の自車速は、擬似距離に比較して正確に算出され得る。   As described above, the own vehicle speed in the direction of the GPS satellite is calculated not only by the three-dimensional position of the GPS satellite position but only by the orientation relationship with the GPS satellite. The GPS satellite is far away, and the angle change per minute is 0.5 degrees because it makes two rounds of the earth in one day. Usually, since the clock error between the GPS satellite and the GPS receiver is usually 1 msec or less, the azimuth relationship with the GPS satellite is not greatly affected. Similarly, since the GPS satellite is far away, even if an error of about several hundred meters occurs in determining the position of the own vehicle, the orientation relationship with the GPS satellite is not greatly affected. For this reason, even if it is a situation where an error is likely to ride on the pseudo distance, the vehicle speed in the direction of the GPS satellite can be accurately calculated as compared with the pseudo distance.

自車両速度算出手段62は、以下に説明するように、自車両の速度ベクトルの最適推定を行う。   The own vehicle speed calculation means 62 performs optimum estimation of the speed vector of the own vehicle, as will be described below.

まず、自車の速度ベクトルを(Vx,Vy,Vz)としたとき、GPS衛星方向の自車両の速度Vvとの関係は以下の(33)式で表される。 First, when the velocity vector of the vehicle and (Vx, Vy, Vz), the relationship between the speed Vv j of the GPS satellites direction of the vehicle is expressed by the following equation (33).


各GPS衛星jについて得られる上記(33)式より、Vx,Vy,Vz及びCbを推定値とした、以下の(34)式で表される連立方程式が得られる。   From the above equation (33) obtained for each GPS satellite j, simultaneous equations represented by the following equation (34) with Vx, Vy, Vz, and Cb as estimated values are obtained.


電波を受信したGPS衛星が4個以上である場合に、上記(34)式の連立方程式を解くことによって、自車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)の最適値を算出する。   When the number of GPS satellites that have received radio waves is four or more, the optimum value of the speed vector (Vx, Vy, Vz) of the host vehicle is calculated by solving the simultaneous equation (34).

上記のように、GPSドップラーに基づいて算出される車体の速度ベクトルは、図6のような地球中心座標系に対する速度として求められる。地面固定座標系に対する車体速度ベクトルを、任意の位置を原点とした地面固定座標系O−XYZの速度ベクトルに変換すると、地面固定座標系O−XYZとGPSドップラーによる車体速度ベクトルとのなす角ψGPSが得られる。以下では、ψGPSをGPS方位角とする。XY平面での運動のみを考えた場合、ψGPSと車体スリップ角βおよび車体ヨー角ψの関係は、以下の(35)式で表わされる。 As described above, the velocity vector of the vehicle body calculated based on the GPS Doppler is obtained as the velocity with respect to the earth center coordinate system as shown in FIG. When the vehicle body speed vector with respect to the ground fixed coordinate system is converted into the speed vector of the ground fixed coordinate system O-XYZ with an arbitrary position as the origin, the angle ψ formed between the ground fixed coordinate system O-XYZ and the vehicle body speed vector by the GPS Doppler GPS is obtained. Hereinafter, the [psi GPS and GPS azimuth. When considering only the motion in the XY plane, the relationship between ψ GPS , the vehicle body slip angle β, and the vehicle body yaw angle ψ is expressed by the following equation (35).


車体のロール角、ピッチ角を考慮した車両運動を扱うため、(35)式の関係を3次元での車両運動を考慮した形に拡張する。車体姿勢角は、上記で定義したように軸をZ軸→Y軸→X軸の順番で回転させたオイラー角である。したがって、車体座標系をX軸→Y軸の順に戻した座標系O−Xと、地面固定座標系とのZ軸まわりの回転角が車体ヨー角である。このとき、車体の速度ベクトルをO−Xとで表した場合のX方向成分とY方向成分から作られるベクトルをVX1Y1Z1とすると、X軸とVX1Y1Z1とがなす角は以下の(36)式で表される。 In order to deal with vehicle motion in consideration of the roll angle and pitch angle of the vehicle body, the relationship of equation (35) is expanded to a shape that takes into account vehicle motion in three dimensions. The vehicle body attitude angle is an Euler angle obtained by rotating an axis in the order of Z axis → Y axis → X axis as defined above. Therefore, the rotation angle around the Z axis between the coordinate system OX 1 Y 1 Z 1 obtained by returning the vehicle body coordinate system in the order of the X axis to the Y axis and the ground fixed coordinate system is the vehicle body yaw angle. At this time, if the velocity vector of the vehicle body is expressed as OX 1 Y 1 Z 1 and the vector formed from the X 1 direction component and the Y 1 direction component is V X1Y1Z1 , the X 1 axis and V X1Y1Z1 form. The angle is expressed by the following equation (36).


すなわち、車両の3次元運動を考慮した場合、β’を用いて(35)式は、以下の(37)式のように修正される。   That is, when the three-dimensional motion of the vehicle is taken into consideration, the expression (35) is corrected to the following expression (37) using β ′.


上記(37)式により、GPS信号から得られる車体速度ベクトルと車体スリップ角から、車両の3次元運動を考慮した車体ヨー角が得られる。   By the above equation (37), the vehicle body yaw angle considering the three-dimensional motion of the vehicle can be obtained from the vehicle body velocity vector and the vehicle body slip angle obtained from the GPS signal.

車体ヨー角算出手段44は、車両速度ベクトル推定手段42によって推定された車両速度ベクトルから得られるGPS方位角ψGPSと、スリップ角オブザーバ28によって推定されたスリップ角βと、姿勢角オブザーバ26によって推定されたロール角φ、ピッチ角θとに基づいて、上記(36)式、(37)式に従って、車体ヨー角ψを算出する。 The vehicle body yaw angle calculation means 44 is estimated by the GPS azimuth angle ψ GPS obtained from the vehicle speed vector estimated by the vehicle speed vector estimation means 42, the slip angle β estimated by the slip angle observer 28, and the attitude angle observer 26. Based on the roll angle φ and the pitch angle θ, the vehicle body yaw angle ψ is calculated according to the above equations (36) and (37).

次に、車両運動の運動方程式により得られる各微分量の算出方法について説明する。   Next, a method for calculating each differential amount obtained from the motion equation of vehicle motion will be described.

上記(1)式、(2)式、(4)式、(5)式に対して、上下車体速度Wを0と仮定し、上記(6)式を代入すると、以下の(38)式〜(41)式が得られる。   Assuming that the vertical vehicle body speed W is 0 with respect to the above expressions (1), (2), (4), and (5), and substituting the above expression (6), the following expressions (38) to Equation (41) is obtained.


ただし、ロール角φ及びピッチ角θには、姿勢角オブザーバ26によって推定されたロール角φ及びピッチ角θの推定値を用いる。前後加速度G、横加速度G、及び上下加速度Gの3軸速度、並びにロール角速度P及びヨー角速度Rの2軸角速度の各々は、前後加速度センサ12、横加速度センサ14、上下加速度センサ16、ロール角速度センサ18、及びヨー角速度センサ20によって検出されたセンサ信号である。また、横車体速度Vは、カルマンフィルタ等を用いて推定したり、横加速度センサの検出値から推定したりすることができ、前後車体速度Uは各輪の車輪速に基づいて推定することができる。 However, estimated values of the roll angle φ and the pitch angle θ estimated by the attitude angle observer 26 are used for the roll angle φ and the pitch angle θ. The longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, and the vertical acceleration sensor 16 are respectively the three-axis speeds of the longitudinal acceleration G x , the lateral acceleration G y , and the vertical acceleration G z and the two-axis angular speeds of the roll angular velocity P and the yaw angular velocity R. , Sensor signals detected by the roll angular velocity sensor 18 and the yaw angular velocity sensor 20. The lateral vehicle body speed V can be estimated using a Kalman filter or the like, or can be estimated from the detection value of the lateral acceleration sensor, and the longitudinal vehicle body speed U can be estimated based on the wheel speed of each wheel. .

また、センサ信号G、G、G、P、Rに一定のドリフト誤差Gxdr、Gydr、Gzdr、Pdr、Rdrが重畳していると仮定するとともに、上式の右辺はオブザーバによって真値が既知と仮定すると、以下の(42)〜(45)式の関係が成立する。 In addition, it is assumed that constant drift errors G xdr , G ydr , G zdr , P dr , R dr are superimposed on the sensor signals G X , G y , G z , P, R, and the right side of the above equation is Assuming that the true value is known by the observer, the following relationships (42) to (45) are established.


ここで、dφ、dθは(40)式、(41)式の右辺に相当する姿勢角オブザーバ26の内部値である。また、dU、dVは(38)式、(39)式の右辺に相当し、車体前後、横速度推定手法から得られるオブザーバ内部値である。   Here, dφ and dθ are internal values of the posture angle observer 26 corresponding to the right side of the equations (40) and (41). DU and dV correspond to the right sides of the equations (38) and (39), and are observer internal values obtained from the vehicle body longitudinal and lateral velocity estimation methods.

車体ヨー角と角速度センサ信号との関係式を表す上記(27)式について、センサ信号に一定のドリフト誤差が重畳していると仮定し、両辺積分すると以下の(46)式のように表わされる。   The above equation (27) representing the relational expression between the vehicle body yaw angle and the angular velocity sensor signal is assumed to have a constant drift error superimposed on the sensor signal. .


ここで、ピッチ角速度Qには(6)式の推定値を利用した。   Here, the estimated value of equation (6) was used for the pitch angular velocity Q.

運動方程式微分量算出手段30は、上記(44)式、(45)式に従って、車両運動の運動方程式より得られるロール角φ及びピッチ角θの微分量を算出する。   The motion equation differential amount calculating means 30 calculates the differential amounts of the roll angle φ and the pitch angle θ obtained from the motion equation of vehicle motion according to the above equations (44) and (45).

運動方程式微分量算出手段30は、上記(42)式、(43)式に従って、車両運動の運動方程式より得られる前後車体速度U及び横車体速度Vの微分量を算出する。   The motion equation differential amount calculation means 30 calculates the differential amounts of the longitudinal vehicle body speed U and the lateral vehicle body speed V obtained from the motion equation of vehicle motion according to the above equations (42) and (43).

運動方程式微分量算出手段30は、上記(46)式右辺の括弧{ }内の式に従って、車両運動の運動方程式より得られる車体ヨー角ψの微分量を算出する。   The motion equation differential amount calculation means 30 calculates the differential amount of the vehicle body yaw angle ψ obtained from the motion equation of vehicle motion according to the formula in parentheses {} on the right side of the formula (46).

次に、センサドリフト量の推定方法について説明する。   Next, a sensor drift amount estimation method will be described.

上記(42)、(43)、(44)、(45)、および(46)式をドリフトに関する式に整理すると、以下の(47)〜(51)式のように表される。   When the equations (42), (43), (44), (45), and (46) are arranged into equations related to drift, they are expressed as the following equations (47) to (51).


ただし、dU、dVは、上記(24)式により得られるオブザーバ内部演算値としての前後車体速度の微分量、横車体速度の微分量であり、dφ、dθは、上記(20)式により得られるオブザーバ内部演算値としてのロール角の微分量、ピッチ角の微分量である。   However, dU and dV are the differential amounts of the front and rear vehicle body speeds and the lateral vehicle body speeds as the observer internal calculation values obtained by the above equation (24), and dφ and dθ are obtained by the above equation (20). It is the differential amount of the roll angle and the differential amount of the pitch angle as the internal calculation value of the observer.

上記(49)式、(50)式は、センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、姿勢角オブザーバ26により算出されたロール角及びピッチ角の微分量と、運動方程式により得られるロール角及びピッチ角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を表わしている。また、上記(47)式、(48)式は、スリップ角オブザーバ28により算出された前後車体速度及び横車体速度の微分量と、運動方程式により得られる前後車体速度及び横車体速度の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を表わしている。また、上記(51)式は、車体ヨー角算出手段44により算出された車体ヨー角と、運動方程式により得られる車体ヨー角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を表わしている。   The above formulas (49) and (50) are calculated based on the differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the attitude angle observer 26, the roll angle obtained from the equation of motion, This represents a relationship in which the differential value of the pitch angle is equal to the value considering the sensor drift amount. Further, the above equations (47) and (48) are obtained by calculating the differential amounts of the front and rear vehicle body speeds and the lateral vehicle body speeds calculated by the slip angle observer 28 and the differential amounts of the front and rear vehicle body speeds and the lateral vehicle body speeds obtained from the equations of motion. This represents a relationship in which the value considering the sensor drift amount becomes equal. In addition, in the above equation (51), the vehicle body yaw angle calculated by the vehicle body yaw angle calculation means 44 is equal to the value obtained by integrating the differential amount of the vehicle body yaw angle obtained from the equation of motion with the value considering the sensor drift amount. Represents the relationship.

さらに、上記(10)式の「地面固定座標系の鉛直方向の加速度は重力加速度」という条件を考慮し、センサドリフトを未知数とした連立方程式を解くことでセンサドリフト推定値を求める。ここで、(10)式は長時間の運動に関する仮定であるため、フィルタ処理した次の(52)式を用いる。   Further, the sensor drift estimated value is obtained by solving the simultaneous equation with the sensor drift as an unknown in consideration of the condition that “the acceleration in the vertical direction of the ground fixed coordinate system is the gravitational acceleration” in the equation (10). Here, since the equation (10) is an assumption regarding long-time movement, the following equation (52) after filtering is used.


上記(52)式は以下の(53)式のように書き直される。   The above equation (52) is rewritten as the following equation (53).


ただし、Dgf、Egfは、以下の(54)式、(55)式で表される。また、τは、長時間の運動のみを考慮するためのフィルタ時定数である。 However, D gf and E gf are expressed by the following formulas (54) and (55). Also, τ f is a filter time constant for considering only long-time movement.


また、ugfは鉛直方向加速度の増加による推定精度の悪化を防止するため、gに上限を設けた信号とし、その範囲をgを用いて設定する。 Further, u gf is a signal in which an upper limit is set for g v in order to prevent deterioration in estimation accuracy due to an increase in vertical acceleration, and the range is set using g m .

また、(47)、(48)、(49)、(50)、(51)、(53)式から、以下の(56)式のように記述できる。   Moreover, it can describe like the following (56) Formula from (47), (48), (49), (50), (51), (53) Formula.


ここで、tsmpはシステム全体の演算に用いるサンプリング時間とする。(57)、(58)式左辺の係数行列と右辺のベクトルを一定時間積分すると、以下の(59)式が得られる。 Here, t smp is a sampling time used for the calculation of the entire system. When the coefficient matrix on the left side of equations (57) and (58) and the vector on the right side are integrated for a fixed time, the following equation (59) is obtained.


したがって、以下の(61)式を解くことにより、Gzdr、Pdr、Rdr、Gydr、Gxdrを導出できる。 Therefore, G zdr , P dr , R dr , G ydr , G xdr can be derived by solving the following equation (61).


ここで、Dは疑似逆行列とする。 Here, D + is a pseudo inverse matrix.

ドリフト量推定手段32は、上記(61)式に従って、姿勢角オブザーバ26で算出されるロール角及びピッチ角の各々の微分量と、スリップ角オブザーバ28で算出される前後車体速度及び横車体速度の各々の微分量と、車体ヨー角算出手段44によって算出された車両ヨー角と、運動方程式微分量算出手段30で算出されたロール角、ピッチ角、前後車体速度、横車体速度、及び車体ヨー角の各々の微分量とに基づいて、前後加速度センサ12のセンサドリフト量、横加速度センサ14のセンサドリフト量、上下加速度センサ16のセンサドリフト量、ロール角速度センサ18のセンサドリフト量、及びヨー角速度センサ20のセンサドリフト量を推定することができる。   The drift amount estimating means 32 calculates the differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the attitude angle observer 26 and the longitudinal vehicle body speed and the lateral vehicle body speed calculated by the slip angle observer 28 according to the above equation (61). Each differential amount, the vehicle yaw angle calculated by the vehicle body yaw angle calculation means 44, the roll angle, the pitch angle, the front and rear vehicle body speed, the lateral vehicle body speed, and the vehicle body yaw angle calculated by the motion equation differential amount calculation means 30. On the basis of the respective differential amounts, the sensor drift amount of the longitudinal acceleration sensor 12, the sensor drift amount of the lateral acceleration sensor 14, the sensor drift amount of the vertical acceleration sensor 16, the sensor drift amount of the roll angular velocity sensor 18, and the yaw angular velocity sensor. Twenty sensor drift amounts can be estimated.

また、本実施の形態に係るドリフト量推定手段32では、演算の安定化を図るため、上式の演算結果に対し、前回値を用いて以下の(62)〜(66)式のように平滑化した値をドリフト推定値とする。   Further, in the drift amount estimating means 32 according to the present embodiment, in order to stabilize the calculation, the previous value is used for the calculation result of the above equation to smooth the following equation (62) to (66). The converted value is used as the drift estimation value.


ただし、~Gzdr、~Pdr、~Gydr、~Rdr、~Gxdrは、平滑化後のセンサドリフト量の推定値であり、λ、λ、λは忘却係数である。(64)、(65)、(66)式は、並進加速度と姿勢角のつり合い状態での姿勢角推定値の増加を抑制するため、並進加速度のドリフト推定値更新時に、姿勢角の絶対値を低下させる方向に変更される場合に限ってドリフト推定値を更新するロジックである。 Here, ~ G zdr , ~ P dr , ~ G ydr , ~ R dr , ~ G xdr are estimated values of the sensor drift after smoothing, and λ 1 , λ 2 , and λ 3 are forgetting factors. Equations (64), (65), and (66) represent the absolute value of the posture angle when updating the translational acceleration drift estimated value in order to suppress an increase in the posture angle estimated value in the balanced state of the translational acceleration and the posture angle. This is a logic for updating the drift estimation value only when the direction is changed in a decreasing direction.

すわなち、上記(64)式に示すように、ロール角の推定値~φが正の場合には、新たに演算されたドリフト誤差の推定値Gydrが前回値~Gydr(i)より大きければ、ドリフト誤差の更新によりロール角の推定値の絶対値を小さくすることができるため、ドリフト誤差学習値を更新する。また、ロール角の推定値~φが負の場合には、新たに演算されたドリフト誤差の推定値Gydrが前回値~Gydr(i)より小さければ、ドリフト誤差の更新によりロール角の推定値の絶対値を小さくすることができるため、ドリフト誤差学習値を更新する。 In other words, as shown in the above equation (64), when the estimated value ~ φ of the roll angle is positive, the newly calculated estimated value G ydr of the drift error is obtained from the previous value ~ G ydr (i). If it is larger, the absolute value of the estimated roll angle value can be reduced by updating the drift error, so the drift error learning value is updated. If the estimated roll angle value ~ φ is negative, and the newly calculated drift error estimated value G ydr is smaller than the previous value ~ G ydr (i), the roll angle is estimated by updating the drift error. Since the absolute value of the value can be reduced, the drift error learning value is updated.

上記(65)式に示すように、ロール角の推定値~φが正の場合には、新たに演算されたドリフト誤差の推定値Rdrが前回値~Rdr(i)より小さければ、ドリフト誤差の更新によりロール角の推定値の絶対値を小さくすることができるため、ドリフト誤差学習値を更新する。また、ロール角の推定値~φが負の場合には、新たに演算されたドリフト誤差の推定値Rdrが前回値~Rdr(i)より大きければ、ドリフト誤差の更新によりロール角の推定値の絶対値を小さくすることができるため、ドリフト誤差学習値を更新する。 As shown in the above equation (65), when the estimated value ~ φ of the roll angle is positive, if the estimated value R dr of newly calculated drift error is smaller than the previous value ~ R dr (i), the drift Since the absolute value of the estimated roll angle value can be reduced by updating the error, the drift error learning value is updated. If the estimated roll angle value ~ φ is negative and the newly calculated drift error estimated value R dr is greater than the previous value ~ R dr (i), the roll angle is estimated by updating the drift error. Since the absolute value of the value can be reduced, the drift error learning value is updated.

上記(66)式に示すように、ピッチ角の推定値~θが正の場合には、新たに演算されたドリフト誤差の推定値Gxdrが前回値~Gxdr(i)より小さければ、ドリフト誤差の更新によりピッチ角の推定値の絶対値を小さくすることができるため、ドリフト誤差学習値を更新する。また、ピッチ角の推定値~θが負の場合には、新たに演算されたドリフト誤差の推定値Gxdrが前回値~Gxdr(i)より大きければ、ドリフト誤差の更新によりピッチ角の推定値の絶対値を小さくすることができるため、ドリフト誤差学習値を更新する。 As shown in the above equation (66), when the estimated pitch angle value ~ θ is positive, if the newly calculated estimated drift error value G xdr is smaller than the previous value ~ G xdr (i), drift Since the absolute value of the estimated value of the pitch angle can be reduced by updating the error, the drift error learning value is updated. When the estimated pitch angle value ~ θ is negative, if the newly calculated drift error estimated value G xdr is larger than the previous value ~ G xdr (i), the pitch angle is estimated by updating the drift error. Since the absolute value of the value can be reduced, the drift error learning value is updated.

上記の第1の実施の形態において、コンピュータを、ドリフト量補正手段22、姿勢角オブザーバ26、スリップ角オブザーバ28、運動方程式微分量算出手段30、及びドリフト量推定手段32の各手段として機能させるプログラムによる情報処理は、図7のフローチャートに示す姿勢角推定処理ルーチンで実現することができる。コンピュータは、相互にバスによって接続されたCPU、ROM、及びRAM、並びに必要に応じて接続されたHDDで構成され、これらのプログラムは、コンピュータのCPUに接続されているROMまたはHDD等の記録媒体に記録される。   In the first embodiment, a program that causes a computer to function as each means of the drift amount correcting means 22, the posture angle observer 26, the slip angle observer 28, the motion equation differential amount calculating means 30, and the drift amount estimating means 32. The information processing by can be realized by the posture angle estimation processing routine shown in the flowchart of FIG. The computer includes a CPU, a ROM, and a RAM connected to each other by a bus, and an HDD connected as necessary. These programs are recorded on a recording medium such as a ROM or an HDD connected to the CPU of the computer. To be recorded.

この姿勢角推定処理ルーチンを説明すると、ステップ100で、前後加速度センサ12、横加速度センサ14、上下加速度センサ16、ロール角速度センサ18、及びヨー角速度センサ20から、各検出値に応じたセンサ信号を取得する。   This posture angle estimation processing routine will be described. In step 100, sensor signals corresponding to the detected values are obtained from the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, the vertical acceleration sensor 16, the roll angular velocity sensor 18, and the yaw angular velocity sensor 20. get.

そして、ステップ102において、後述のステップ110で1演算周期前に得られた前後加速度センサ12のセンサドリフト量、横加速度センサ14のセンサドリフト量、上下加速度センサ16のセンサドリフト量、ロール角速度センサ18のセンサドリフト量、及びヨー角速度センサ20のセンサドリフト量を用いて、上記ステップ100で取得された前後加速度センサ12、横加速度センサ14、上下加速度センサ16、ロール角速度センサ18、及びヨー角速度センサ20から出力されたセンサ信号を補正する。   In step 102, the sensor drift amount of the longitudinal acceleration sensor 12, the sensor drift amount of the lateral acceleration sensor 14, the sensor drift amount of the vertical acceleration sensor 16, and the roll angular velocity sensor 18 obtained one calculation cycle before in step 110 described later. And the sensor drift amount of the yaw angular velocity sensor 20, the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, the vertical acceleration sensor 16, the roll angular velocity sensor 18, and the yaw angular velocity sensor 20 acquired in step 100 above. The sensor signal output from is corrected.

そして、ステップ104で、後述のステップ114で1演算周期前に得られた姿勢角推定値と後述のステップ112で1演算周期前に得られた車体速度推定値とを用いて、上記で説明したように、姿勢角オブザーバ26によってロール角及びピッチ角を推定するために算出されるロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出する。   Then, in step 104, the posture angle estimated value obtained in the later-described step 114 in the later-described step 114 and the vehicle body speed estimated value obtained in the later-described step 112 in the later-described step 112 are described above. As described above, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated for estimating the roll angle and the pitch angle by the posture angle observer 26 are calculated.

ステップ106において、ステップ114で1演算周期前に得られた姿勢角推定値とステップ112で1演算周期前に得られた車体速度推定値とを用いて、上記で説明したように、前後車体速度及び横車体速度を推定するために算出される前後車体速度及び横車体速度の各々の微分量を算出する。   In step 106, as described above, using the attitude angle estimation value obtained in step 114 one operation cycle before and the vehicle body speed estimation value obtained in step 112 one operation cycle, as described above, The differential amounts of the front and rear vehicle body speeds and the lateral vehicle body speeds calculated to estimate the lateral vehicle body speeds are calculated.

そして、ステップ108において、ステップ112で1演算周期前に得られた姿勢角推定値とステップ114で1演算周期前に得られた車体速度推定値と後述するステップ124で1演算周期前に算出された車体ヨー角とに基づいて、上記で説明したように、上記ステップ106で算出された車両前後速度及び車両横速度の各々の微分量と、車両運動の運動方程式から得られる車両前後速度及び車両横速度の各々の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、上記ステップ104で算出されたロール角及びピッチ角の各々の微分量と、車両運動の運動方程式から得られるロール角及びピッチ角の各々の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び上記ステップ124で算出された車体ヨー角と、車両運動の運動方程式から得られる車両ヨー角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前後加速度センサ12のセンサドリフト量、横加速度センサ14のセンサドリフト量、上下加速度センサ16のセンサドリフト量、ロール角速度センサ18のセンサドリフト量、及びヨー角速度センサ20のセンサドリフト量を推定する。   Then, in step 108, the estimated attitude angle value obtained one step before the calculation cycle in step 112, the estimated vehicle body speed value obtained one step before the calculation cycle in step 114, and one calculation cycle before in step 124 described later. As described above, based on the vehicle body yaw angle, the vehicle longitudinal speed and vehicle obtained from the differential amounts of the vehicle longitudinal speed and the vehicle lateral speed calculated in step 106, and the motion equation of the vehicle motion, as described above. The relationship in which the differential amount of the lateral velocity is equal to the value in consideration of the sensor drift amount, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated in the above step 104, and the roll angle obtained from the motion equation of the vehicle motion Further, the relationship between the differential value of each of the pitch angle and the value considering the sensor drift amount, and the vehicle body yaw angle calculated in step 124 and the vehicle operation The sensor drift amount of the longitudinal acceleration sensor 12 and the sensor drift amount of the lateral acceleration sensor 14 are obtained by using a relationship in which the differential value of the vehicle yaw angle obtained from the equation of motion is equal to the value obtained by integrating the value considering the sensor drift amount. The sensor drift amount of the vertical acceleration sensor 16, the sensor drift amount of the roll angular velocity sensor 18, and the sensor drift amount of the yaw angular velocity sensor 20 are estimated.

次のステップ110では、上記ステップ108で推定された前後加速度センサ12のセンサドリフト量、横加速度センサ14のセンサドリフト量、上下加速度センサ16のセンサドリフト量、ロール角速度センサ18のセンサドリフト量、及びヨー角速度センサ20のセンサドリフト量を、前回のセンサドリフト量の推定値を用いて平滑化する。   In the next step 110, the sensor drift amount of the longitudinal acceleration sensor 12 estimated in step 108, the sensor drift amount of the lateral acceleration sensor 14, the sensor drift amount of the vertical acceleration sensor 16, the sensor drift amount of the roll angular velocity sensor 18, and The sensor drift amount of the yaw angular velocity sensor 20 is smoothed using the estimated value of the previous sensor drift amount.

次のステップ112では、上記ステップ104で算出されたロール角及びピッチ角の各々の微分量を積分することで、ロール角及びピッチ角を推定して出力する。   In the next step 112, the roll angle and pitch angle are estimated and output by integrating the differential amounts of the roll angle and pitch angle calculated in step 104 above.

そして、ステップ114において、上記ステップ106で算出された前後車体速度及び横車体速度の各々の微分量を積分することで、前後車体速度及び横車体速度を推定し、推定された前後車体速度及び横車体速度に基づいて車体スリップ角を推定して出力し、上記ステップ100へ戻る。   In step 114, the front and rear vehicle body speeds and the lateral vehicle body speeds are estimated by integrating the differential amounts of the front and rear vehicle body speeds and the lateral vehicle body speeds calculated in step 106, and the estimated front and rear vehicle body speeds and lateral vehicle body speeds are estimated. The vehicle body slip angle is estimated and output based on the vehicle body speed, and the process returns to step 100.

また、コンピュータを、車両速度ベクトル推定手段42、及び車体ヨー角算出手段44の各手段として機能させるプログラムによる情報処理は、図8のフローチャートに示す車体ヨー角推定処理ルーチンで実現することができる。   Information processing by a program that causes a computer to function as each means of the vehicle speed vector estimation means 42 and the vehicle body yaw angle calculation means 44 can be realized by a vehicle body yaw angle estimation processing routine shown in the flowchart of FIG.

ステップ120で、GPS受信手段40から複数のGPS衛星の情報を取得すると共に、複数のGPS衛星のGPS擬似距離データ、ドップラー周波数、GPS衛星の位置座標を算出して取得する。   In step 120, information on a plurality of GPS satellites is acquired from the GPS receiving means 40, and GPS pseudorange data, Doppler frequency, and GPS satellite position coordinates of the plurality of GPS satellites are calculated and acquired.

次に、ステップ122で、後述する自車両速度推定処理を実行して、自車両の速度ベクトルを算出し、次に、ステップ124で、上記ステップ122で算出した速度ベクトル、及び上記ステップ112で推定されたスリップ角およびステップ114で推定された姿勢角に基づいて、車体ヨー角を算出し、上記ステップ120へ戻る。   Next, in step 122, the host vehicle speed estimation process described later is executed to calculate the speed vector of the host vehicle. Next, in step 124, the speed vector calculated in step 122 and the estimation in step 112 are performed. The vehicle body yaw angle is calculated based on the slip angle and the attitude angle estimated in step 114, and the process returns to step 120.

次に、図9を参照して、自車両速度推定処理ルーチンについて説明する。   Next, the host vehicle speed estimation processing routine will be described with reference to FIG.

ステップ130で、上記(28)式に従って、各GPS衛星からの受信信号のドップラー周波数から、各GPS衛星に対する自車両の相対速度vを算出する。 In step 130, the relative speed vj of the host vehicle with respect to each GPS satellite is calculated from the Doppler frequency of the received signal from each GPS satellite according to the above equation (28).

次に、ステップ132で、取得した各GPS衛星の位置座標の時系列データから、ケプラーの方程式の微分を用いて、各GPS衛星の速度ベクトル(VX、VY、VZ)を算出する。 Next, in step 132, the velocity vector (VX j , VY j , VZ j ) of each GPS satellite is calculated from the obtained time series data of the position coordinates of each GPS satellite using the differential of Kepler's equation.

次に、ステップ134で、各GPS衛星のGPS擬似距離データを用いて、上記(29)〜(31)式に従って、自車両の位置を算出する。なお、ここでは、自車両の位置を、GPS衛星の方向(GPS衛星と自車両との角度)を求めるために算出しており、自車両の位置として大まかな位置が決定できればよく、例えば、地図などから位置を決定してもよく、また、過去の位置の測定履歴やビーコンなどの情報などから、自車両の位置を決定してもよい。   Next, in step 134, the position of the host vehicle is calculated according to the above equations (29) to (31) using the GPS pseudorange data of each GPS satellite. Here, the position of the own vehicle is calculated in order to obtain the direction of the GPS satellite (the angle between the GPS satellite and the own vehicle), and it is sufficient that a rough position can be determined as the position of the own vehicle. The position may be determined from the above information, or the position of the host vehicle may be determined from information such as past position measurement history and beacons.

次に、ステップ136で、上記ステップ134で算出された自車両の位置及び取得された各GPS衛星の位置座標に基づいて、各GPS衛星jの位置と自車両の位置との角度関係R(水平方向に対する仰角θ、北方向に対する方位角φ)を、各GPS衛星の方向として算出する。 Next, in step 136, based on the position of the host vehicle calculated in step 134 and the acquired position coordinates of each GPS satellite, the angular relationship R j (the position of each GPS satellite j and the position of the host vehicle). The elevation angle θ j with respect to the horizontal direction and the azimuth angle φ j with respect to the north direction are calculated as the directions of the respective GPS satellites.

次に、ステップ138で、上記ステップ130で算出された各GPS衛星に対する自車両の相対速度v、上記ステップ132で算出された各GPS衛星の速度ベクトルV(VX、VY、VZ)、及び上記ステップ136で算出された各GPS衛星の方向R(θ、φ)に基づいて、上記(32)式に従って、各GPS衛星jの方向の自車両の速度Vvを算出する。(32)式における自車方向のGPS衛星jの速度Vsは、Vs=R[VX,VY,VZにより算出する。 Next, in step 138, the relative speed v j of the host vehicle with respect to each GPS satellite calculated in step 130, and the velocity vector V j (VX j , VY j , VZ j of each GPS satellite calculated in step 132 above. ) And the direction R jj , φ j ) of each GPS satellite calculated in step 136, the speed Vv j of the host vehicle in the direction of each GPS satellite j is calculated according to the above equation (32). To do. The velocity Vs j of the GPS satellite j in the direction of the vehicle in the equation (32) is calculated by Vs j = R j [VX j , VY j , VZ j ] T.

次に、ステップ140で、上記(33)式、及び(34)式に従って、自車両の速度ベクトル(Vx,Vy,Vz)の最適値を算出して、リターンする。   Next, in step 140, the optimal value of the speed vector (Vx, Vy, Vz) of the host vehicle is calculated according to the above equations (33) and (34), and the process returns.

以上説明したように、第1の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置によれば、車体鉛直軸に対する姿勢角を推定する手法、車両前後速度を推定し車体スリップ角を推定する手法、およびGPS衛星から得られる車体ヨー角を利用し、ロール角及びピッチ角を推定するために算出されたロール角及びピッチ角の各々の微分量と車両運動の運動方程式より得られるロール角及びピッチ角の各々の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、スリップ角オブザーバによって算出された前後車体速度及び横車体速度の各々の微分量と車両運動の運動方程式より得られる前後車体速度及び横車体速度の各々の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及びGPSドップラーに基づいて算出された車体ヨー角と車両運動の運動方程式より得られる車体ヨー角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前後加速度、横加速度、上下加速度、ヨー角速度、及びロール角速度の各々を検出するセンサのセンサドリフト量を推定することにより、車両運動の状態に関わらず、安定して、前後加速度、横加速度、上下加速度、ヨー角速度、及びロール角速度の各々を検出するセンサのセンサドリフト量を推定することができる。   As described above, according to the posture angle slip angle estimating apparatus according to the first embodiment, a method for estimating the posture angle with respect to the vehicle body vertical axis, a method for estimating the vehicle longitudinal speed and the vehicle body slip angle, and Using the vehicle body yaw angle obtained from the GPS satellite, the roll angle and pitch angle obtained from the differential values of the roll angle and pitch angle calculated to estimate the roll angle and pitch angle and the motion equation of vehicle motion are calculated. The relationship between each differential amount and the value considering the sensor drift amount is equal, the front and rear vehicle body speeds obtained from the differential amounts of the front and rear vehicle body speeds and lateral vehicle body speeds calculated by the slip angle observer and the motion equations of the vehicle motion, and The relationship between the differential value of the horizontal vehicle body speed and the value considering the sensor drift amount, and the vehicle body yaw angle calculated based on GPS Doppler Using the relationship in which the differential value of the vehicle body yaw angle obtained from the equations of motion of both motions and the value obtained by integrating the value taking into account the sensor drift amount are equal, longitudinal acceleration, lateral acceleration, vertical acceleration, yaw angular velocity, and roll angular velocity By estimating the sensor drift amount of the sensor that detects each of the above, the sensor that detects each of the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the vertical acceleration, the yaw angular velocity, and the roll angular velocity stably regardless of the state of the vehicle motion. The amount of sensor drift can be estimated.

また、姿勢角およびスリップ角の推定値を車体ヨー角算出手段に反映することにより、車両の3次元運動を考慮した車体ヨー角を算出することができる。また、車速変化が少ない条件でも、GPS衛星からの情報を利用することにより、精度の高いヨー角速度のセンサドリフト量を推定できる。   Further, by reflecting the estimated values of the posture angle and the slip angle on the vehicle body yaw angle calculation means, the vehicle body yaw angle considering the three-dimensional motion of the vehicle can be calculated. Further, even when the vehicle speed change is small, the sensor drift amount of the yaw angular velocity with high accuracy can be estimated by using the information from the GPS satellite.

また、GPS衛星からの信号を利用した地球座標系に対する車両の速度ベクトル推定値に対し、姿勢角オブザーバおよびスリップ角オブザーバから得られる姿勢角・スリップ角の推定値を適用することによって、車両の3次元運動を考慮した車体ヨー角が得られることに着目し、車両状態量とドリフト量を考慮したときの運動方程式の関係からセンサ信号のドリフト量を推定する。GPS衛星から得られる車体ヨー角信号は、衛星の受信環境や車速によってノイズが重畳するため、このノイズを除去し安定的にドリフト量を推定する。   Further, by applying the attitude angle / slip angle estimation values obtained from the attitude angle observer and the slip angle observer to the vehicle velocity vector estimation value for the earth coordinate system using signals from GPS satellites, the vehicle 3 Focusing on the fact that the vehicle body yaw angle can be obtained in consideration of dimensional motion, the drift amount of the sensor signal is estimated from the relationship between the equation of motion when the vehicle state amount and the drift amount are considered. Since the vehicle body yaw angle signal obtained from the GPS satellite is superimposed with noise depending on the satellite reception environment and vehicle speed, the noise is removed and the drift amount is stably estimated.

また、推定されたセンサドリフト量によって補正されたセンサ信号に基づいて、姿勢角としてのロール角及びピッチ角を精度よく推定することができる。   In addition, the roll angle and the pitch angle as the posture angle can be accurately estimated based on the sensor signal corrected by the estimated sensor drift amount.

また、推定されたセンサドリフト量によって補正されたセンサ信号に基づいて、前後車体速度及び横車体速度を精度よく推定することができ、また、車体スリップ角を精度よく推定することができる。   Further, the front and rear vehicle body speed and the lateral vehicle body speed can be accurately estimated based on the sensor signal corrected by the estimated sensor drift amount, and the vehicle body slip angle can be accurately estimated.

次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態の姿勢角スリップ角推定装置の構成は、第1の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described. Note that the configuration of the posture angle slip angle estimation apparatus of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

第2の実施の形態では、忘却係数によるドリフト推定値の平滑化を行う際、車速に応じて忘却係数を変化させている点が、第1の実施の形態と異なっている。   The second embodiment is different from the first embodiment in that the forgetting factor is changed according to the vehicle speed when the drift estimation value is smoothed by the forgetting factor.

まず、センサドリフト量を推定する原理について説明する。   First, the principle of estimating the sensor drift amount will be described.

GPS信号から得られる車体ヨー角は、衛星と車両との相対速度から求めるため、車速が低い場合は相対速度が小さくなり、GPS信号のノイズの影響が大きくなる。したがって、GPS信号から得られる車体ヨー角の推定値にノイズが重畳し、ヨー角速度のドリフト量の推定精度への影響が懸念される。そこで、忘却係数によるドリフト推定値の平滑化を行う際、車速に応じて忘却係数を変化させることで、車速低下によるノイズの影響を軽減する。すなわち、上記(65)式を以下の(67)式のように変更する。   Since the vehicle body yaw angle obtained from the GPS signal is obtained from the relative speed between the satellite and the vehicle, the relative speed decreases when the vehicle speed is low, and the influence of noise in the GPS signal increases. Therefore, noise is superimposed on the estimated value of the vehicle body yaw angle obtained from the GPS signal, and there is a concern about the influence on the estimation accuracy of the drift amount of the yaw angular velocity. Therefore, when smoothing the drift estimation value based on the forgetting factor, the forgetting factor is changed according to the vehicle speed to reduce the influence of noise due to the reduction in the vehicle speed. That is, the above expression (65) is changed to the following expression (67).


上記(67)式に、車速域をU0、2U0、3U0、3U0以上の4つの車速域に分割した場合について示す。ここで、Uminは、GPS信号から演算可能な車速の最低値とし、U0は、Uminより大きな適当な値とする。また、忘却係数はλ21>λ22>λ23>λ24とする。また、Uは、スリップ角オブザーバ28により算出された前後車体速度である。 The case where the vehicle speed range is divided into four vehicle speed ranges of U 0 , 2U 0 , 3U 0 , 3U 0 or more is shown in the above equation (67). Here, U min is the minimum value of the vehicle speed that can be calculated from the GPS signal, and U 0 is an appropriate value larger than U min . The forgetting factor is λ 21 > λ 22 > λ 23 > λ 24 . U is the front-rear vehicle body speed calculated by the slip angle observer 28.

本実施の形態に係るドリフト量推定手段32では、演算の安定化を図るため、上記(61)式の演算結果に対し、前回値と前後車体速度を用いて、上記の(62)〜(64)、(66)、(67)式のように平滑化した値をドリフト推定値とする。   In the drift amount estimating means 32 according to the present embodiment, in order to stabilize the calculation, the above values (62) to (64) are used for the calculation result of the equation (61) using the previous value and the longitudinal vehicle body speed. ), (66), and a smoothed value as in (67) are used as drift estimation values.

なお、第2の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置の他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。   In addition, about the other structure and effect | action of the attitude | position angle slip angle estimation apparatus which concern on 2nd Embodiment, since it is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

このように、忘却係数によるドリフト推定値の平滑化を行う際、車速が低いほど、忘却係数を大きくして、センサドリフト量の更新における、ドリフト推定値の影響度合いを小さくすることにより、GPS信号のノイズの影響を抑制することができ、より精度良く姿勢角及びスリップ角を推定することができる。   As described above, when smoothing the drift estimated value by the forgetting factor, the GPS signal is reduced by increasing the forgetting factor and reducing the influence degree of the drift estimating value in updating the sensor drift amount as the vehicle speed decreases. The influence of the noise can be suppressed, and the posture angle and the slip angle can be estimated with higher accuracy.

次に、第3の実施の形態について説明する。なお、第3の実施の形態の姿勢角スリップ角推定装置の構成は、第1の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。   Next, a third embodiment will be described. Note that the configuration of the posture angle slip angle estimation apparatus of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

第3の実施の形態では、センサが補償するドリフト量の最大値を利用し、ノイズの影響を軽減している点が、第1の実施の形態と異なっている。   The third embodiment differs from the first embodiment in that the maximum drift amount compensated by the sensor is used to reduce the influence of noise.

まず、センサドリフト量を推定する原理について説明する。   First, the principle of estimating the sensor drift amount will be described.

捕捉衛星数が安定しない場合や、建物や木などによってGPS信号を常時受信できない場合、GPS信号のノイズが大きくなる。そこで、上記(46)式の関係と、センサが補償するドリフト量の最大値を利用し、ノイズの影響を軽減する。すなわち、上下加速度センサ16の検出値、ロール角速度センサ18の検出値、ヨー角速度センサ20の検出値、姿勢角オブザーバ26によるロール角推定値、ヨー角推定値、スリップ角オブザーバ28による前後車両速度推定値、横車両速度推定値から算出される車体ヨー角(上記(46)式右辺からドリフト量Gzdr、Pdr、Rdrを除いた式から算出される車体ヨー角)と、車体ヨー角算出手段44から得られる車体ヨー角との誤差が、センサで補償される最大ドリフト量よりも大きい値の場合、ヨー角速度ドリフト推定値の更新を行わない。 When the number of captured satellites is not stable, or when GPS signals cannot be received constantly due to buildings, trees, etc., the noise of the GPS signals increases. Therefore, the influence of noise is reduced by using the relationship of the above equation (46) and the maximum drift amount compensated by the sensor. That is, the detected value of the vertical acceleration sensor 16, the detected value of the roll angular velocity sensor 18, the detected value of the yaw angular velocity sensor 20, the estimated roll angle by the attitude angle observer 26, the estimated yaw angle, and the longitudinal vehicle speed estimated by the slip angle observer 28. Value, the vehicle body yaw angle calculated from the lateral vehicle speed estimation value (the vehicle body yaw angle calculated from the expression obtained by removing the drift amounts G zdr , P dr , and R dr from the right side of the above equation (46)) and the vehicle body yaw angle calculation When the error from the vehicle body yaw angle obtained from the means 44 is larger than the maximum drift amount compensated by the sensor, the yaw angular velocity drift estimated value is not updated.

本実施の形態に係るドリフト量推定手段32では、上記(61)式の演算結果に対し、前回値と前後車体速度を用いて、上記の(62)〜(64)、(66)式のように平滑化した値をドリフト推定値とする。   The drift amount estimating means 32 according to the present embodiment uses the previous value and the front and rear vehicle body speeds for the calculation result of the above equation (61), as in the above equations (62) to (64) and (66). The smoothed value is taken as the drift estimation value.

また、ドリフト量推定手段32は、ヨー角速度センサ20のドリフト推定値を更新する際、上記(46)式右辺からドリフト量Gzdr、Pdr、Rdrを除いた式(Δt秒の積分値)から算出される車体ヨー角と、車体ヨー角算出手段44から得られる車体ヨー角との誤差を、ドリフト推定値更新前のN点分を取得し、更新前N点分の平均Hψを算出する(図10参照)。ヨー角速度センサ20が補償するゼロ点ドリフト最大値をRdrmaxとした場合、ドリフト量推定手段32は、以下の(68)式が成立する場合、ヨー角速度ドリフト量の推定値の更新を行わない。一方、以下の(68)式が成立しない場合、上記(65)式に従って、ヨー角速度ドリフト量の推定値の更新を行う。 Further, when updating the drift estimated value of the yaw angular velocity sensor 20, the drift amount estimating means 32 is an equation obtained by removing the drift amounts G zdr , P dr , R dr from the right side of the equation (46) (integral value of Δt seconds). The difference between the vehicle body yaw angle calculated from the vehicle body yaw angle and the vehicle body yaw angle calculation means 44 is obtained for N points before the drift estimation value is updated, and the average H ψ for the N points before the update is calculated. (See FIG. 10). When the maximum zero point drift value compensated by the yaw angular velocity sensor 20 is R drmax , the drift amount estimating means 32 does not update the estimated value of the yaw angular velocity drift amount when the following equation (68) is satisfied. On the other hand, when the following equation (68) is not satisfied, the estimated value of the yaw angular velocity drift amount is updated according to the above equation (65).


次に、第3の実施の形態のセンサドリフト量の推定方法による推定結果について説明する。なお、センサドリフト量の推定方法の効果を確認するため、ヨー角速度センサ信号にドリフトが重畳した場合を模擬して、センサドリフト量の推定、及びこの推定値を利用した姿勢角の推定を行った。   Next, an estimation result obtained by the sensor drift amount estimation method according to the third embodiment will be described. In order to confirm the effect of the sensor drift amount estimation method, the drift of the yaw angular velocity sensor signal was simulated, the sensor drift amount was estimated, and the posture angle was estimated using this estimated value. .

図11に推定結果を示す。ここで、連続衛星捕捉時間とは、途切れることなく連続してGPS衛星を捕えられた時間とする。すなわち、連続衛星捕捉時間は0sになるタイミングでは衛星からの信号が途切れたことを意味する、この結果から、衛星が連続して捕捉できない走行においても、ドリフト推定精度は良好であることが分かる。   FIG. 11 shows the estimation result. Here, the continuous satellite capturing time is a time when GPS satellites are continuously captured without interruption. That is, it means that the signal from the satellite is interrupted at the timing when the continuous satellite acquisition time becomes 0 s. From this result, it can be seen that the drift estimation accuracy is good even when the satellite cannot be continuously acquired.

このように、センサが補償するドリフト量の最大値を利用し、車体ヨー角の誤差が、ドリフト量の最大値を超える場合に、ヨー角速度ドリフト量の推定値の更新を行わないようにすることにより、ノイズの影響を抑制することができ、より精度良く姿勢角及びスリップ角を推定することができる。   In this way, the maximum value of the drift amount compensated by the sensor is used, and when the error of the vehicle body yaw angle exceeds the maximum value of the drift amount, the estimated value of the yaw angular velocity drift amount is not updated. Therefore, the influence of noise can be suppressed, and the posture angle and the slip angle can be estimated with higher accuracy.

次に、第4の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の構成、及び作用となる点については、同一符号を付して説明を省略する。   Next, a fourth embodiment will be described. In addition, about the structure and effect | action similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

第4の実施の形態では、車載カメラを用いて取得した、車体ヨー角の時間微分値を利用してドリフト量を推定する点が、第1の実施の形態と異なっている。   The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the drift amount is estimated using the time differential value of the vehicle body yaw angle obtained using the in-vehicle camera.

まず、第4の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置100について説明する。図12に示すように、第4の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置100は、車両運動のxyz3軸の加速度である前後加速度G、横加速度G、及び上下加速度Gの各々を検出し、検出値に応じたセンサ信号を出力する前後加速度センサ12、横加速度センサ14、及び上下加速度センサ16と、ロール角速度Pを検出し、検出値に応じたセンサ信号を出力するロール角速度センサ18と、ヨー角速度Rを検出し、検出値に応じたセンサ信号を出力するヨー角速度センサ20とを備えている。 First, the attitude angle slip angle estimation apparatus 100 according to the fourth embodiment will be described. As shown in FIG. 12, the posture angle slip angle estimation device 100 according to the fourth embodiment includes a longitudinal acceleration G x , a lateral acceleration G y , and a vertical acceleration G z that are xyz 3-axis accelerations of the vehicle motion. And the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, and the vertical acceleration sensor 16 that output a sensor signal corresponding to the detected value, and the roll angular velocity that detects the roll angular velocity P and outputs a sensor signal corresponding to the detected value. The sensor 18 includes a yaw angular velocity sensor 20 that detects a yaw angular velocity R and outputs a sensor signal corresponding to the detected value.

上下加速度センサ16、ロール角速度センサ18、前後加速度センサ12、横加速度センサ14、及びヨー角速度センサ20は、後述するドリフト量推定手段32によって推定されたセンサドリフト量に基づいて、各センサからのセンサ信号を補正するドリフト量補正手段22に接続されている。ドリフト量補正手段22は、ドリフト量推定手段140に接続されている。   The vertical acceleration sensor 16, the roll angular velocity sensor 18, the longitudinal acceleration sensor 12, the lateral acceleration sensor 14, and the yaw angular velocity sensor 20 are sensors from each sensor based on sensor drift amounts estimated by a drift amount estimation means 32 described later. It is connected to drift amount correction means 22 for correcting the signal. The drift amount correcting means 22 is connected to the drift amount estimating means 140.

撮像装置110は、車両の前方又は後方を撮像し、画像の画像信号を生成する撮像部(図示省略)と、撮像部で生成された画像信号をA/D変換するA/D変換部(図示省略)と、A/D変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ(図示省略)とを備えている。撮像装置110は、A/D変換された画像信号を運動推定手段120に出力する。なお、本実施の形態においては、撮像装置として車載カメラを用いることとする。また、本実施の形態においては、撮像装置は1つであるものとするが、撮像装置を2つ用いてもよい。   The imaging device 110 captures an image of the front or rear of the vehicle and generates an image signal of the image (not shown), and an A / D conversion unit (not shown) that A / D converts the image signal generated by the imaging unit. And an image memory (not shown) for temporarily storing the A / D converted image signal. The imaging device 110 outputs the A / D converted image signal to the motion estimation unit 120. In the present embodiment, an in-vehicle camera is used as the imaging device. In the present embodiment, there is one imaging device, but two imaging devices may be used.

運動推定手段120は、自車の運動を推定することにより、車体ヨー角の時間微分値を算出し、算出された車体ヨー角の時間微分値を、ドリフト量推定手段140に出力する。なお、車体ヨー角の時間微分値が、回転角の微分量、及び車体ヨー角の微分量の一例である。   The motion estimation unit 120 calculates the time differential value of the vehicle body yaw angle by estimating the motion of the host vehicle, and outputs the calculated time differential value of the vehicle body yaw angle to the drift amount estimation unit 140. The time differential value of the vehicle body yaw angle is an example of the differential amount of the rotation angle and the differential amount of the vehicle body yaw angle.

次に、車体ヨー角の時間微分値を利用したドリフト量の推定する原理について説明する。   Next, the principle of estimating the drift amount using the time differential value of the vehicle body yaw angle will be described.

本実施の形態においては、撮像装置110(車載カメラ)を利用し、車体ヨー方向に関する上記(27)式のつり合いの式を新たに加えることで、ヨー角速度ドリフトの推定精度を向上できる。   In the present embodiment, the estimation accuracy of the yaw angular velocity drift can be improved by using the imaging device 110 (on-vehicle camera) and newly adding the balance equation (27) relating to the vehicle body yaw direction.

次に、撮像装置110により得られる画像信号を用いた車体ヨー角の時間微分値の算出方法について説明する。   Next, a method for calculating the time differential value of the vehicle body yaw angle using the image signal obtained by the imaging device 110 will be described.

運動推定手段120は、撮像装置110から入力される画像信号に基づく画像を用いて、追跡しやすい特徴点を複数抽出し、次の時刻の画像信号に基づく画像において、当該特徴点がどのように変化したかを探索することによって、特徴点の信頼度を判定しながら、自車両の運動を推定し、当該推定された運動から車体ヨー角の時間微分値を算出する。具体的には、図13のように、平面運動する車両の座標系を考えると、時刻tから時刻tでの車体ヨー角はΔψ変化するものとすると、車体ヨー角の時間微分値は、 The motion estimation unit 120 uses the image based on the image signal input from the imaging device 110 to extract a plurality of feature points that are easy to track, and how the feature point is in the image based on the image signal at the next time. By searching for the change, the motion of the host vehicle is estimated while determining the reliability of the feature point, and the time differential value of the vehicle body yaw angle is calculated from the estimated motion. Specifically, as shown in FIG. 13, given the coordinates of a vehicle planar motion, the vehicle body yaw angle from the time t 1 at time t 2 Assuming that change [Delta] [phi], the time derivative of the vehicle body yaw angle ,


となる。実際の車両では、図13とは異なり、時刻tから時刻tの間にロールやピッチも伴うが、特徴点から運動を推定する手法では、これらの運動を分離した後のヨー角時間微分信号を推定することができる。なお、図13においては、ロール運動、ピッチ運動は考えないものとする。 It becomes. In an actual vehicle, unlike FIG. 13, rolls and pitches are also accompanied between time t 1 and time t 2 , but in the method of estimating motion from feature points, yaw angle time differentiation after separating these motions. The signal can be estimated. In FIG. 13, the roll motion and the pitch motion are not considered.

運動推定手段120を、以下で説明する運動推定処理ルーチンに従って機能ブロックで表すと、図14に示すように、画像取得部122と、特徴点抽出部124と、特徴点特徴量算出部126と、対応点検索部128と、特徴ベクトル生成部130と、学習結果記憶部132と、判定部134と、運動推定部136と、を備えた構成で表すことができる。   When the motion estimation means 120 is expressed in functional blocks according to a motion estimation processing routine described below, as shown in FIG. 14, an image acquisition unit 122, a feature point extraction unit 124, a feature point feature amount calculation unit 126, This can be represented by a configuration including a corresponding point search unit 128, a feature vector generation unit 130, a learning result storage unit 132, a determination unit 134, and a motion estimation unit 136.

画像取得部122は、撮像装置110から撮像された画像を取得する。   The image acquisition unit 122 acquires an image captured from the imaging device 110.

特徴点抽出部124は、撮像装置110から得られる複数の撮像画像の各々から、特徴点を複数抽出する。特徴点は、例えば、DoG(Difference of Gaussian)、Harris−Laplaceなどを用いて、自動的に抽出される。   The feature point extraction unit 124 extracts a plurality of feature points from each of a plurality of captured images obtained from the imaging device 110. The feature points are automatically extracted using, for example, DoG (Difference of Gaussian), Harris-Laplace, or the like.

特徴点特徴量算出部126は、特徴点抽出部124において抽出された特徴点の各々の特徴量を算出する。   The feature point feature amount calculation unit 126 calculates the feature amount of each feature point extracted by the feature point extraction unit 124.

対応点検索部128は、特徴点特徴量算出部126から得られる各特徴点の特徴量を用いて、以下に説明するように、複数の画像間での特徴点の対応付けを行って、一つの画像の特徴点に対応する特徴点を他の画像から検索する。   The corresponding point search unit 128 uses the feature amount of each feature point obtained from the feature point feature amount calculation unit 126 to associate feature points between a plurality of images, as will be described below. A feature point corresponding to a feature point of one image is searched from other images.

特徴点の抽出と特徴量の算出が行われた2枚の画像I,I´において、画像Iの特徴点fに対する画像I´の特徴点を求めるとき、画像I´から抽出された特徴点から、その特徴量が特徴点fの特徴量と最も近い特徴点f´を求める。このとき、特徴点fの特徴量と特徴点f´の特徴量との距離d及び、特徴点fの特徴量と2番目に近い特徴量f´との距離dの比d/dが、ある所定のしきい値より小さい場合に、画像Iの特徴点fと画像I´の特徴点f´を対応付ける。 When obtaining the feature point of the image I ′ with respect to the feature point f i of the image I in the two images I and I ′ that have been subjected to feature point extraction and feature amount calculation, the feature points extracted from the image I ′ Then, the feature point f j ′ whose feature amount is closest to the feature amount of the feature point f i is obtained. In this case, the ratio of a distance d 2 between the 'distance d 1 and the feature quantity of the feature point f i and the feature amount f k second closest to the feature amount of' the feature quantity of the feature point f i and the feature point f j When d 1 / d 2 is smaller than a predetermined threshold value, the feature point f i of the image I and the feature point f j ′ of the image I ′ are associated with each other.

特徴ベクトル生成部130は、特徴点抽出部124により抽出された特徴点の各々について、注目特徴点とその周辺に存在する特徴点の特徴量の個数分布であるヒストグラムを用いて、特徴ベクトルを生成する。   The feature vector generation unit 130 generates a feature vector for each of the feature points extracted by the feature point extraction unit 124 using a histogram that is the number distribution of feature amounts of the feature point of interest and the feature points existing around the feature point. To do.

学習結果記憶部132は、以下に説明する学習処理により学習結果として得られた特徴ベクトルとインライア、アウトライアを示すラベルとの関係を記憶する。   The learning result storage unit 132 stores a relationship between a feature vector obtained as a learning result by a learning process described below and labels indicating inliers and outliers.

学習処理では、まず、予め用意された複数の学習用画像に対して、上述した方法と同様に、特徴点の抽出、特徴点の特徴量の算出、及び対応する特徴点の検索を行い、特徴点、特徴量、および画像間での特徴点の対応関係を求める。そして、オペレータの操作によって、学習用画像から抽出された特徴点のうち、画像間での特徴点の対応関係に誤りがある特徴点、および移動物体上に存在する特徴点をアウトライアとラベル付けし、そうでない特徴点をインライアとラベル付けする。次に、ラベル付けされた特徴点に対して、特徴ベクトル生成部130と同様に特徴ベクトルを生成し、そして、ラベル付けされた特徴点、特徴点の特徴ベクトル、およびラベルを入力として、特徴ベクトルに対してインライア、アウトライアを判定する学習処理を行い、特徴ベクトルとインライア、アウトライアを示すラベルとの関係を学習する。なお、特徴点に対してラベル付けされるインライア又はアウトライアは、運動推定の際に特徴点の対応が信頼できるか否かを表わし、特徴点を信頼できるか否かに対応している。   In the learning process, first, feature points are extracted, feature points are calculated, and corresponding feature points are searched for a plurality of learning images prepared in the same manner as described above. Correspondences between points, feature amounts, and feature points between images are obtained. Then, out of the feature points extracted from the learning image by the operator's operation, feature points that have an incorrect correspondence between the feature points between the images and feature points that exist on the moving object are labeled as outliers. And label feature points that are not so as inliers. Next, a feature vector is generated for the labeled feature point in the same manner as the feature vector generating unit 130, and the feature vector, the feature vector of the feature point, and the label are input as inputs. A learning process for determining inliers and outliers is performed on the images, and the relationship between the feature vectors and the labels indicating the inliers and outliers is learned. Note that the inlier or outlier labeled for the feature point indicates whether or not the correspondence of the feature point can be trusted at the time of motion estimation, and corresponds to whether or not the feature point can be trusted.

判定部134は、特徴ベクトル生成部130によって生成された各特徴点の特徴ベクトル、及び学習結果記憶部132に記憶された学習結果としての特徴ベクトルとラベルとの関係に基づいて、各特徴点に対してインライア、アウトライアの判定を行う。   Based on the feature vector of each feature point generated by the feature vector generation unit 130 and the relationship between the feature vector and the label as the learning result stored in the learning result storage unit 132, the determination unit 134 The inlier and outlier are judged.

運動推定部136は、判定部134によりインライアと判定された特徴点の画像間での対応関係を用いて、複数の画像間の相対的な位置及び姿勢を、複数の画像を撮像したときの自車両の運動として推定する。   The motion estimation unit 136 uses the correspondence between the feature points determined to be inliers by the determination unit 134 to determine the relative positions and orientations of the plurality of images when the plurality of images are captured. Estimated as vehicle motion.

2枚の画像で対応する特徴点の座標から、2つの画像が撮像されたときの位置、姿勢の変化(3次元空間での移動量および回転量)を計算するとき、計算する位置姿勢の変化は、第1の画像から第2の画像への回転行列Rと並進ベクトルtから構成される6自由度の運動である。   When calculating changes in position and orientation (movement amount and rotation amount in three-dimensional space) when two images are captured from the coordinates of corresponding feature points in the two images, changes in the position and orientation to be calculated Is a six-degree-of-freedom motion composed of a rotation matrix R and a translation vector t from the first image to the second image.

ここで、第1の画像から第2の画像への回転行列Rと並進ベクトルtとの計算方法について説明する。第1の画像におけるn点の対応点の画像座標Iと第2の画像におけるn点の対応点の画像座標I’とについて(n≧8)、対応点の対応関係が正しくて誤差がなければ、位置及び姿勢の変化を示す行列として、以下の(70)式を満たす3×3行列Fが存在する。 Here, a calculation method of the rotation matrix R and the translation vector t from the first image to the second image will be described. Regarding the image coordinates I i of the corresponding points of the n points in the first image and the image coordinates I ′ i of the corresponding points of the n points in the second image (n ≧ 8), the correspondence between the corresponding points is correct and there is an error. Otherwise, there is a 3 × 3 matrix F that satisfies the following expression (70) as a matrix indicating the change in position and orientation.


ただし、I=(u,v,1)、I’=(u’,v’,1)であり、第1の画像での画像座標(u,v)の点に対応する第2の画像での点の画像座標が(u’,v’)である。 However, I i = (u i , v i , 1) T , I ′ i = (u ′ i , v ′ i , 1) T and image coordinates (u i , v i ) in the first image The image coordinates of the point in the second image corresponding to the point are (u ′ i , v ′ i ).

ここで、上記(70)式を満たす行列Fは、定数倍の不定性を持っている。すなわち、Fが上記(70)式を満たす場合には、αFも上記(70)式を満たす(ただし、αは実数)。よって、行列Fを以下の(71)式のように表すことができる。 Here, the matrix F satisfying the above equation (70) has a constant multiple indefiniteness. That is, when F s satisfies the above equation (70), α F s also satisfies the above equation (70) (where α is a real number). Therefore, the matrix F can be expressed as the following equation (71).


また、上記(70)式、(71)式より、以下の(72)式が得られる。   Moreover, the following (72) Formula is obtained from the said (70) Formula and (71) Formula.


ここで、8組以上の対応点I、I’があれば、上記(72)式が少なくとも8つ得られるため、8つの変数f11〜f32を求めることができる。つまり、判定部134によりインライアと判定された特徴点が8点以上あれば、行列Fを計算できる。 Here, if there are eight or more pairs of corresponding points I i and I ′ i , at least eight of the above-described expression (72) can be obtained, so that eight variables f 11 to f 32 can be obtained. That is, if there are eight or more feature points determined as inliers by the determination unit 134, the matrix F can be calculated.

また、誤対応した特徴点や移動物体上の特徴点の中にも、インライアと誤判定された点が含まれることがあるため、インライアと判定された特徴点のうち、その対応関係が上記(70)式を満たす特徴点の数が最も多くなる行列Fを求める。   In addition, since mis-corresponding feature points and feature points on moving objects may include points that are erroneously determined as inliers, among the feature points determined as inliers, the correspondence relationship is 70) A matrix F having the largest number of feature points satisfying equation 70 is obtained.

実画像で特徴点の対応を求めた場合には、対応する画像座標には誤差が含まれるため、正しい対応関係であっても上記(70)式を厳密には満たさない。そこで、行列Fが与えられたとき、特徴点の対応関係が上記(70)式を満たすか否かは以下の(73)式に示す条件を満たすか否かにより判断する。   When the correspondence between the feature points is obtained in the real image, the corresponding image coordinates include an error, and thus the above equation (70) is not strictly satisfied even with the correct correspondence. Therefore, when the matrix F is given, whether or not the correspondence between the feature points satisfies the above equation (70) is determined by whether or not the following equation (73) is satisfied.


ただし、d(a,b)はaとbの距離を表し、τはあらかじめ設定するしきい値である。   However, d (a, b) represents the distance between a and b, and τ is a preset threshold value.

また、撮像装置110のキャリブレーション行列Kが既知である場合には、上述したように特定された行列Fに基づいて、以下の(74)式、(75)式に従って、回転行列Rと並進ベクトルtとを計算し、第1の画像及び第2の画像の各々が撮像されたときの撮像装置110の運動(位置及び姿勢の変化)として出力する。   Further, when the calibration matrix K of the imaging device 110 is known, the rotation matrix R and the translation vector according to the following equations (74) and (75) based on the matrix F specified as described above. t is calculated and output as a motion (change in position and orientation) of the imaging device 110 when each of the first image and the second image is captured.


上記の方法により、運動推定部136は、第1の画像及び第2の画像における複数組の対応する特徴点の画像座標と、各特徴点のインライア、アウトライアの判定結果とに基づいて、第1の画像及び第2の画像を撮像したときの撮像装置110の位置及び姿勢の変化を計算する。運動推定部136は、第1の画像が撮像された時間tと第2の画像が撮像された時間tとの間での撮像装置110の姿勢の変化のうちの、車体ヨー角の変化量Δψに基づいて、上記(69)式に従って、車体ヨー角の時間微分値を算出し、ドリフト量推定手段140に出力する。 With the above method, the motion estimation unit 136 performs the first operation based on the image coordinates of the plurality of sets of corresponding feature points in the first image and the second image, and the inlier and outlier determination results of each feature point. Changes in the position and orientation of the imaging device 110 when the first image and the second image are captured are calculated. Motion estimation unit 136, of the change in the attitude of the imaging device 110 between the first image and the time t 1 which is captured and t 2 the second time the image is captured, a change in the vehicle body yaw angle Based on the amount Δψ, the time differential value of the vehicle body yaw angle is calculated according to the above equation (69) and output to the drift amount estimating means 140.

次に、車両運動の運動方程式により得られる各微分量の算出方法について説明する。   Next, a method for calculating each differential amount obtained from the motion equation of vehicle motion will be described.

本実施の形態において、車体ヨー角と角速度センサ信号との関係式を表す上記(27)式について、センサ信号に一定のドリフト誤差が重畳していると仮定すると、上記(46)式は、下記(76)式に置き換えられる。なお、下記(76)式のdψは、運動推定部136により、上記(69)式に従って、算出された車体ヨー角の時間微分値である。   In the present embodiment, assuming that a constant drift error is superimposed on the sensor signal with respect to the equation (27) representing the relational expression between the vehicle body yaw angle and the angular velocity sensor signal, the equation (46) It is replaced with equation (76). In the following equation (76), dψ is a time differential value of the vehicle body yaw angle calculated by the motion estimation unit 136 according to the equation (69).


ここで、ピッチ角速度Qには(6)式の推定値を利用した。   Here, the estimated value of equation (6) was used for the pitch angular velocity Q.

運動方程式微分量算出手段30は、上記(44)式、(45)式に従って、車両運動の運動方程式より得られるロール角φ及びピッチ角θの微分量を算出する。   The motion equation differential amount calculating means 30 calculates the differential amounts of the roll angle φ and the pitch angle θ obtained from the motion equation of vehicle motion according to the above equations (44) and (45).

運動方程式微分量算出手段30は、上記(42)式、(43)式に従って、車両運動の運動方程式より得られる前後車体速度U及び横車体速度Vの微分量を算出する。   The motion equation differential amount calculation means 30 calculates the differential amounts of the longitudinal vehicle body speed U and the lateral vehicle body speed V obtained from the motion equation of vehicle motion according to the above equations (42) and (43).

運動方程式微分量算出手段30は、上記(76)式右辺に従って、車両運動の運動方程式より得られる車体ヨー角ψの微分量を算出する。   The motion equation differential amount calculating means 30 calculates the differential amount of the vehicle body yaw angle ψ obtained from the vehicle motion equation according to the right side of the equation (76).

次に、センサドリフト量の推定方法について説明する。   Next, a sensor drift amount estimation method will be described.

上記(42)、(43)、(44)、及び(45)をドリフトに関する式に整理すると、上記の(47)〜(50)式のように表される。また、上記(76)式をドリフトに関する式に整理すると下記(77)式のように表される。   When the above (42), (43), (44), and (45) are arranged into equations relating to drift, they are expressed as the above equations (47) to (50). Further, when the above equation (76) is rearranged into an equation relating to drift, it is expressed as the following equation (77).


上記(77)式は、運動推定手段120により算出された車体ヨー角の時間微分値と、運動方程式により得られる車体ヨー角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を表している。   The above expression (77) represents a relationship in which the time differential value of the vehicle body yaw angle calculated by the motion estimation unit 120 is equal to the value obtained by taking the sensor drift amount into the differential value of the vehicle body yaw angle obtained from the motion equation. ing.

本実施の形態においては、上記(47)〜(50)、(77)、及び(53)式から、上記(56)式のように記述できる。ただし、本実施の形態においては、上記(58)式で表される条件は、下記(78)式に置き換わる。   In the present embodiment, the equation (47) to (50), (77), and (53) can be described as the above equation (56). However, in the present embodiment, the condition represented by the above equation (58) is replaced by the following equation (78).


ここで、tsmpはシステム全体の演算に用いるサンプリング時間とする。(57)、(78)式左辺の係数行列と右辺のベクトルを一定時間積分すると、上記(59)式が得られる。 Here, t smp is a sampling time used for the calculation of the entire system. When the coefficient matrix on the left side of equations (57) and (78) and the vector on the right side are integrated for a fixed time, the above equation (59) is obtained.

ドリフト量推定手段140は、上記(61)式に従って、姿勢角オブザーバ26で算出されるロール角及びピッチ角の各々の微分量と、スリップ角オブザーバ28で算出される前後車体速度及び横車体速度の各々の微分量と、運動推定手段120によって算出された車体ヨー角の時間微分値と、運動方程式微分量算出手段30で算出されたロール角、ピッチ角、前後車体速度、横車体速度、及び車体ヨー角の各々の微分量とに基づいて、前後加速度センサ12のセンサドリフト量、横加速度センサ14のセンサドリフト量、上下加速度センサ16のセンサドリフト量、ロール角速度センサ18のセンサドリフト量、及びヨー角速度センサ20のセンサドリフト量を推定することができる。   The drift amount estimating means 140 calculates the differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the attitude angle observer 26 and the longitudinal vehicle body speed and the lateral vehicle body speed calculated by the slip angle observer 28 according to the above equation (61). Each differential amount, a time differential value of the vehicle body yaw angle calculated by the motion estimation means 120, a roll angle, a pitch angle, a front and rear vehicle body speed, a lateral vehicle body speed, and a vehicle body speed calculated by the motion equation differential amount calculation means 30 Based on the differential amount of each yaw angle, the sensor drift amount of the longitudinal acceleration sensor 12, the sensor drift amount of the lateral acceleration sensor 14, the sensor drift amount of the vertical acceleration sensor 16, the sensor drift amount of the roll angular velocity sensor 18, and the yaw amount The sensor drift amount of the angular velocity sensor 20 can be estimated.

上記の第4の実施の形態において、コンピュータを、ドリフト量補正手段22、姿勢角オブザーバ26、スリップ角オブザーバ28、運動方程式微分量算出手段30、及びドリフト量推定手段32の各手段として機能させるプログラムによる情報処理は、図15のフローチャートに示す姿勢角推定処理ルーチンで実現することができる。コンピュータは、相互にバスによって接続されたCPU、ROM、及びRAM、並びに必要に応じて接続されたHDDで構成され、これらのプログラムは、コンピュータのCPUに接続されているROMまたはHDD等の記録媒体に記録される。   In the fourth embodiment, a program that causes a computer to function as each of the drift amount correcting means 22, the attitude angle observer 26, the slip angle observer 28, the motion equation differential amount calculating means 30, and the drift amount estimating means 32. The information processing by can be realized by the posture angle estimation processing routine shown in the flowchart of FIG. The computer includes a CPU, a ROM, and a RAM connected to each other by a bus, and an HDD connected as necessary. These programs are recorded on a recording medium such as a ROM or an HDD connected to the CPU of the computer. To be recorded.

この姿勢角推定処理ルーチンを説明すると、ステップ200において、ステップ112で1演算周期前に得られた姿勢角推定値と、ステップ114で1演算周期前に得られた車体速度推定値と、後述するステップ404で1演算周期前に算出された車体ヨー角の時間微分値とに基づいて、上記で説明したように、上記ステップ106で算出された車両前後速度及び車両横速度の各々の微分量と、車両運動の運動方程式から得られる車両前後速度及び車両横速度の各々の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、上記ステップ104で算出されたロール角及びピッチ角の各々の微分量と、車両運動の運動方程式から得られるロール角及びピッチ角の各々の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び上記ステップ404で算出された車体ヨー角の時間微分値と、車両運動の運動方程式から得られる車両ヨー角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前後加速度センサ12のセンサドリフト量、横加速度センサ14のセンサドリフト量、上下加速度センサ16のセンサドリフト量、ロール角速度センサ18のセンサドリフト量、及びヨー角速度センサ20のセンサドリフト量を推定する。   This posture angle estimation processing routine will be described. In step 200, the posture angle estimated value obtained in step 112 before one calculation cycle, the vehicle body speed estimation value obtained in step 114 before one calculation cycle, and a later-described step. Based on the time differential value of the vehicle body yaw angle calculated in step 404 one calculation cycle before, as described above, the differential amounts of the vehicle longitudinal speed and the vehicle lateral speed calculated in step 106 are as follows. , The relationship in which the differential values of the vehicle longitudinal speed and the vehicle lateral speed obtained from the equation of motion of the vehicle are equal to the values considering the sensor drift amount, each of the roll angle and pitch angle calculated in step 104 above The relationship in which the differential amount is equal to the differential value of each of the roll angle and pitch angle obtained from the equation of motion of the vehicle motion, taking into account the sensor drift amount, and The longitudinal acceleration sensor 12 is calculated using the relationship in which the time derivative value of the vehicle body yaw angle calculated in step 404 is equal to the derivative value of the vehicle yaw angle obtained from the equation of motion of the vehicle and the value considering the sensor drift amount. Sensor drift amount, lateral acceleration sensor 14 sensor drift amount, vertical acceleration sensor 16 sensor drift amount, roll angular velocity sensor 18 sensor drift amount, and yaw angular velocity sensor 20 sensor drift amount are estimated.

また、コンピュータを、運動推定手段120として機能させるプログラムによる情報処理は、図16のフローチャートに示す車体ヨー角の時間微分値推定処理ルーチンで実現することができる。   Information processing by a program that causes a computer to function as the motion estimation means 120 can be realized by a time differential value estimation processing routine of the vehicle body yaw angle shown in the flowchart of FIG.

次に、図16に示す、車体ヨー角の時間微分値推定処理ルーチンについて説明する。ステップ400で、撮像装置110によって連続して撮像した第1の画像及び第2の画像の画像信号を取得する。   Next, the vehicle body yaw angle time differential value estimation processing routine shown in FIG. 16 will be described. In step 400, image signals of a first image and a second image continuously captured by the imaging device 110 are acquired.

次に、ステップ402で、後述する運動推定処理を実行して、自車両の運動を推定し、次に、ステップ404で、上記ステップ402で推定された自車両の運動に基づいて、車体ヨー角の時間微分値を算出し、上記ステップ400へ戻る。   Next, in step 402, a motion estimation process described later is executed to estimate the motion of the host vehicle. Next, in step 404, based on the motion of the host vehicle estimated in step 402, the vehicle body yaw angle is determined. Is calculated, and the process returns to step 400.

次に、図17を参照して、運動推定処理ルーチンについて説明する。   Next, the motion estimation processing routine will be described with reference to FIG.

ステップ500において、上記ステップ400で取得した第1の画像及び第2の画像から特徴点を複数抽出する。そして、ステップ502において、上記ステップ500で第1の画像及び第2の画像から抽出された複数の特徴点の各々について、特徴量を算出する。   In step 500, a plurality of feature points are extracted from the first image and the second image acquired in step 400. In step 502, a feature amount is calculated for each of the plurality of feature points extracted from the first image and the second image in step 500.

次のステップ504では、上記ステップ502で算出された特徴量に基づいて、上記ステップ500で抽出された第1の画像上の複数の特徴点の各々に対応する特徴点を、第2の画像上で検索して追跡する。   In the next step 504, based on the feature amount calculated in step 502, feature points corresponding to each of the plurality of feature points on the first image extracted in step 500 are displayed on the second image. Search and track with.

そして、ステップ506において、第1の画像上の特徴点の各々について、特徴ベクトルを生成し、ステップ508において、学習結果記憶部132に記憶されている学習された特徴ベクトルとラベルとの関係、及び上記ステップ506で生成された各特徴点の特徴ベクトルに基づいて、第1の画像上の特徴点の各々について、インライアかアウトライアかを判定する。   In step 506, a feature vector is generated for each feature point on the first image. In step 508, the relationship between the learned feature vector stored in the learning result storage unit 132 and the label, and Based on the feature vector of each feature point generated in step 506, it is determined whether each feature point on the first image is an inlier or an outlier.

次のステップ510では、上記ステップ508でインライアと判定された特徴点と対応する特徴点との対応関係の任意の組み合わせに基づいて、行列Fを計算し、また、対応関係が上記(73)式を満たす特徴点の数が最も多い行列Fを求める。そして、求められた行列Fに基づいて、上記(74)式及び(75)式に従って、第1の画像を撮像したときの撮像装置110の第1の位置及び第1の姿勢と、第2の画像を撮像したときの撮像装置110の第2の位置及び第2の姿勢との変化として、撮像装置110の運動のXYZ軸方向の移動量及びXYZ軸を基準とする回転量を算出し、撮像装置110を搭載した自車両のその2時刻間における運動の推定結果として外部装置に出力して、運動推定処理ルーチンを終了する。   In the next step 510, the matrix F is calculated based on an arbitrary combination of the correspondences between the feature points determined to be inliers in step 508 and the corresponding feature points, and the correspondence relationship is expressed by the above equation (73). A matrix F having the largest number of feature points satisfying is obtained. Then, based on the obtained matrix F, the first position and the first posture of the imaging device 110 when the first image is captured according to the above formulas (74) and (75), and the second As a change in the second position and the second posture of the image pickup apparatus 110 when the image is picked up, the movement amount of the movement of the image pickup apparatus 110 in the XYZ axis direction and the rotation amount based on the XYZ axis are calculated, and the image pickup is performed. The motion estimation processing routine of the host vehicle on which the device 110 is mounted is output to the external device as the motion estimation result during the two hours.

以上説明したように、第4の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置によれば、車体鉛直軸に対する姿勢角を推定する手法、車両前後速度を推定し車体スリップ角を推定する手法、および撮像装置から得られる車体ヨー角の時間微分値を利用し、ロール角及びピッチ角を推定するために算出されたロール角及びピッチ角の各々の微分量と車両運動の運動方程式より得られるロール角及びピッチ角の各々の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、スリップ角オブザーバによって算出された前後車体速度及び横車体速度の各々の微分量と車両運動の運動方程式より得られる前後車体速度及び横車体速度の各々の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び撮像装置を利用して算出された車体ヨー角の時間微分値と車両運動の運動方程式より得られる車体ヨー角の微分量にセンサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前後加速度、横加速度、上下加速度、ヨー角速度、及びロール角速度の各々を検出するセンサのセンサドリフト量を推定することにより、車両運動の状態に関わらず、安定して、前後加速度、横加速度、上下加速度、ヨー角速度、及びロール角速度の各々を検出するセンサのセンサドリフト量を推定することができる。   As described above, according to the posture angle slip angle estimating apparatus according to the fourth embodiment, a method for estimating the posture angle with respect to the vehicle body vertical axis, a method for estimating the vehicle longitudinal velocity and estimating the vehicle body slip angle, and The roll angle obtained from the differential value of each roll angle and pitch angle calculated to estimate the roll angle and pitch angle and the motion equation of vehicle motion, using the time differential value of the vehicle body yaw angle obtained from the imaging device And the differential value of each of the pitch angles is equal to the value considering the sensor drift amount, the differential values of the front and rear vehicle body speeds and the lateral vehicle body speeds calculated by the slip angle observer and the equation of motion of the vehicle motion. The relationship in which the differential values of the front and rear vehicle body speeds and the lateral vehicle body speeds are equal to the values considering the sensor drift amount, and the vehicle body yaw angle calculated using the imaging device Using the relationship in which the differential value of the vehicle yaw angle obtained from the time differential value and the equation of motion of the vehicle is equal to the value considering the sensor drift amount, longitudinal acceleration, lateral acceleration, vertical acceleration, yaw angular velocity, and roll angular velocity By estimating the sensor drift amount of the sensor that detects each of the above, the sensor that detects each of the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the vertical acceleration, the yaw angular velocity, and the roll angular velocity stably regardless of the state of the vehicle motion. The amount of sensor drift can be estimated.

また、車両に搭載されたカメラの画像から車両の運動を推定し、車体スリップ角の影響を受けない車体ヨー角の時間微分値が得られることにより、車両状態量とドリフト量を考慮したときの運動方程式の関係からセンサ信号のドリフト量を推定することができる。   In addition, by estimating the movement of the vehicle from the image of the camera mounted on the vehicle and obtaining the time differential value of the vehicle body yaw angle that is not affected by the vehicle body slip angle, the vehicle state amount and the drift amount are taken into account. The drift amount of the sensor signal can be estimated from the relationship of the equation of motion.

次に、第5の実施の形態について説明する。なお、第5の実施の形態の姿勢角スリップ角推定装置の構成及び作用について、第1〜第4の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。   Next, a fifth embodiment will be described. In addition, about the structure and effect | action of the attitude angle slip angle estimation apparatus of 5th Embodiment, about the part which becomes the same structure as 1st-4th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. .

第5の実施の形態では、センサが補償するドリフト量の最大値を利用し、ノイズの影響を軽減している点が、第1〜第4の実施の形態と異なっている。   The fifth embodiment is different from the first to fourth embodiments in that the maximum drift amount compensated by the sensor is used to reduce the influence of noise.

まず、センサドリフト量を推定する原理について説明する。   First, the principle of estimating the sensor drift amount will be described.

周辺環境が極端に明るいまたは暗い場合や、車両は運動しているのに対し同じような画像が続く場合など、特徴点を捉えにくい環境下では、カメラから推定されるヨー角の時間微分値に大きなノイズが重畳しやすい。そこで、上記(76)式の関係と、センサが保障するドリフト量の最大値を利用し、ノイズの影響を軽減する。すなわち、上下加速度センサ16の検出値、ロール角速度センサ18の検出値、ヨー角速度センサ20の検出値、姿勢角オブザーバ26によるロール角推定値、ヨー角推定値、スリップ角オブザーバ28による前後車両速度推定値、横車両速度推定値から算出される車体ヨー角の微分量(上記(76)式の右辺からドリフト量Gzdr、Pdr、Rdrを除いた式から算出される車体ヨー角の微分量)と、運動推定手段120から得られる車体ヨー角の時間微分値との誤差が、センサで補償される最大ドリフト量よりも大きい値の場合、ヨー角速度ドリフト推定値の更新を行わない。 When the surrounding environment is extremely bright or dark, or when the vehicle continues to move and the same image continues, the time derivative of the yaw angle estimated from the camera will be used. Large noise is easily superimposed. Therefore, the influence of noise is reduced by using the relationship of the above equation (76) and the maximum drift amount guaranteed by the sensor. That is, the detected value of the vertical acceleration sensor 16, the detected value of the roll angular velocity sensor 18, the detected value of the yaw angular velocity sensor 20, the estimated roll angle by the attitude angle observer 26, the estimated yaw angle, and the longitudinal vehicle speed estimated by the slip angle observer 28. Vehicle body yaw angle derivative calculated from the value and lateral vehicle speed estimated value (the vehicle body yaw angle derivative calculated from the expression obtained by removing the drift amounts G zdr , P dr , and R dr from the right side of the above equation (76)) ) And the time differential value of the vehicle body yaw angle obtained from the motion estimation means 120 is larger than the maximum drift amount compensated by the sensor, the yaw angular velocity drift estimated value is not updated.

本実施の形態に係るドリフト量推定手段32では、上記(61)式の演算結果に対し、前回値と前後車体速度を用いて、上記の(62)〜(64)、(66)式のように平滑化した値をドリフト推定値とする。   The drift amount estimating means 32 according to the present embodiment uses the previous value and the front and rear vehicle body speeds for the calculation result of the above equation (61), as in the above equations (62) to (64) and (66). The smoothed value is taken as the drift estimation value.

また、ドリフト量推定手段140は、ヨー角速度センサ20のドリフト推定値を更新する際、上記(76)式右辺からドリフト量Gzdr、Pdr、Rdrを除いた式から算出される車体ヨー角の微分量と、運動推定手段120から得られる車体ヨー角の時間微分値との誤差を、ドリフト推定値更新前のN点分を取得し、更新前N点分の平均Hψを算出する(図18参照)。ヨー角速度センサ20が補償するゼロ点ドリフト最大値をRdrmaxとした場合、ドリフト量推定手段140は、下記の(79)式が成立する場合、ヨー角速度ドリフト量の推定値の更新を行わない。一方、下記の(79)式が成立しない場合、上記(65)式に従って、ヨー角速度ドリフト量の推定値の更新を行う。 Further, when the drift amount estimation means 140 updates the drift estimation value of the yaw angular velocity sensor 20, the vehicle body yaw angle calculated from the equation obtained by removing the drift amounts G zdr , P dr , and R dr from the right side of the equation (76). (N) before updating the drift estimation value, and calculating an average H ψ for the N point before the update (the difference between the differential amount and the time differential value of the vehicle body yaw angle obtained from the motion estimation means 120). (See FIG. 18). When the maximum zero point drift value compensated by the yaw angular velocity sensor 20 is R drmax , the drift amount estimating means 140 does not update the estimated value of the yaw angular velocity drift amount when the following equation (79) is satisfied. On the other hand, when the following expression (79) is not satisfied, the estimated value of the yaw angular velocity drift amount is updated according to the above expression (65).


以上説明したように、第5の実施の形態に係る姿勢角スリップ角推定装置によれば、センサが補償するドリフト量の最大値を利用し、車体ヨー角の時間微分値の誤差が、ドリフト量の最大値を超える場合に、ヨー角速度ドリフト量の推定値の更新を行わないようにすることにより、ノイズの影響を抑制することができ、より精度良く姿勢角及びスリップ角を推定することができる。   As described above, according to the posture angle slip angle estimating apparatus according to the fifth embodiment, the maximum value of the drift amount compensated by the sensor is used, and the error of the time differential value of the vehicle body yaw angle is the drift amount. If the estimated value of the yaw angular velocity drift amount is not updated when the maximum value is exceeded, the influence of noise can be suppressed, and the attitude angle and slip angle can be estimated more accurately. .

また、画像から得られる車体ヨー角の時間微分信号は、撮影環境によってノイズが重畳するため、このノイズを除去し、安定的にドリフト量を推定することができる。   Further, since the time derivative signal of the vehicle body yaw angle obtained from the image is superimposed with noise depending on the shooting environment, this noise can be removed and the drift amount can be estimated stably.

10 姿勢角スリップ角推定装置
12 前後加速度センサ
14 横加速度センサ
16 上下加速度センサ
18 ロール角速度センサ
20 ヨー角速度センサ
22 ドリフト量補正手段
26 姿勢角オブザーバ
28 スリップ角オブザーバ
30 運動方程式微分量算出手段
32 ドリフト量推定手段
40 GPS受信手段
42 車両速度ベクトル推定手段
44 車体ヨー角算出手段
100 姿勢角スリップ角推定装置
110 撮像装置
120 運動推定手段
140 ドリフト量推定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Attitude angle slip angle estimation apparatus 12 Longitudinal acceleration sensor 14 Lateral acceleration sensor 16 Vertical acceleration sensor 18 Roll angular velocity sensor 20 Yaw angular velocity sensor 22 Drift amount correction means 26 Attitude angle observer 28 Slip angle observer 30 Motion equation differential amount calculation means 32 Drift amount Estimating means 40 GPS receiving means 42 Vehicle speed vector estimating means 44 Vehicle body yaw angle calculating means 100 Attitude angle slip angle estimating apparatus 110 Imaging apparatus 120 Motion estimating means 140 Drift amount estimating means

Claims (21)

車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角の微分量を算出し、算出した前記姿勢角の微分量を積分して、前記姿勢角を推定する姿勢角推定手段と、
前記センサ信号に基づいて、車両速度の微分量を算出し、前記車両速度の微分量を積分して、前記車両速度を推定し、前記推定された前記車両速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段と、
前記センサ信号及び前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記姿勢角の微分量を算出し、前記センサ信号及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記車両速度の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの回転角の微分量を算出する算出手段と、
複数の情報発信源の各々から発信された、前記情報発信源の各々の位置に関する情報、前記情報発信源の各々と車両との距離に関する情報、及び前記情報発信源の各々に対する前記車両の相対速度に関する情報を含む発信源情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記発信源情報に基づいて、前記車両の速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段と、
前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、前記スリップ角推定手段によって推定された前記スリップ角、及び前記車両速度ベクトル推定手段によって推定された前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記回転角を算出する車体回転角算出手段と、
前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記姿勢角の微分量と、前記算出手段により算出された前記姿勢角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記車両速度の微分量と、前記算出手段により算出された前記車両速度の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記車体回転角算出手段により算出された前記回転角と、前記算出手段により算出された前記回転角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前記センサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段と、
を含むセンサドリフト量推定装置。
Based on the sensor signal corresponding to the detected value of the motion state quantity of the vehicle motion, the differential amount of the posture angle with respect to the vertical axis of the vehicle body is calculated, and the posture angle is estimated by integrating the calculated differential amount of the posture angle. Posture angle estimating means for performing,
Based on the sensor signal, a differential amount of the vehicle speed is calculated, the differential amount of the vehicle speed is integrated, the vehicle speed is estimated, and a slip angle is estimated based on the estimated vehicle speed. Slip angle estimating means;
Based on the posture angle estimated by the sensor signal and the posture angle estimating means, a differential amount of the posture angle obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and is estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means. Based on the vehicle speed, a differential amount of the vehicle speed obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and the sensor signal, the posture angle estimated by the posture angle estimating means, and the slip angle estimating means are used. A calculating means for calculating a differential amount of a rotation angle about a vehicle body vertical axis obtained from a motion equation of vehicle motion based on the estimated vehicle speed;
Information regarding the position of each of the information transmission sources, information regarding the distance between each of the information transmission sources and the vehicle, and the relative speed of the vehicle with respect to each of the information transmission sources, transmitted from each of a plurality of information transmission sources. Obtaining means for obtaining source information including information on
Vehicle speed vector estimation means for estimating a speed vector of the vehicle based on the transmission source information acquired by the acquisition means;
Based on the posture angle estimated by the posture angle estimation means, the slip angle estimated by the slip angle estimation means, and the vehicle speed vector estimated by the vehicle speed vector estimation means, the rotation angle is calculated. Vehicle body rotation angle calculating means for calculating;
When the sensor drift amount of the sensor signal is taken into consideration, the sensor drift amount is considered in the differential amount of the posture angle calculated by the posture angle estimation unit and the differential amount of the posture angle calculated by the calculation unit. The differential value of the vehicle speed calculated by the slip angle estimating means is equal to the value of the differential value of the vehicle speed calculated by the calculating means in consideration of the sensor drift amount. And the relationship in which the rotation angle calculated by the vehicle body rotation angle calculation means is equal to the value obtained by integrating the differential amount of the rotation angle calculated by the calculation means with the value considering the sensor drift amount. Drift amount estimation means for estimating the sensor drift amount of the sensor signal using
Sensor drift amount estimation apparatus including
前記ドリフト量推定手段によって推定された前記センサドリフト量に基づいて、前記センサ信号を補正する補正手段を更に含み、
前記姿勢角推定手段は、前記補正手段によって補正された前記センサ信号に基づいて、前記姿勢角を推定し、
前記スリップ角推定手段は、前記補正手段によって補正された前記センサ信号に基づいて、前記スリップ角を推定する請求項1記載のセンサドリフト量推定装置。
Further comprising correction means for correcting the sensor signal based on the sensor drift amount estimated by the drift amount estimation means,
The posture angle estimation means estimates the posture angle based on the sensor signal corrected by the correction means,
The sensor drift amount estimating apparatus according to claim 1, wherein the slip angle estimating means estimates the slip angle based on the sensor signal corrected by the correcting means.
車両運動の上下加速度、前後加速度、横加速度、ロール角速度、及びヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対するロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出し、算出した前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を積分して、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定する姿勢角推定手段と、
各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前後速度及び横速度の各々の微分量を算出し、前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を積分して、前記前後速度及び前記横速度を推定し、前記推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段と、
前記センサ信号と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を算出し、前記センサ信号と、前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの車体ヨー角の微分量を算出する算出手段と、
複数の情報発信源の各々から発信された、前記情報発信源の各々の位置に関する情報、前記情報発信源の各々と車両との距離に関する情報、及び前記情報発信源の各々に対する前記車両の相対速度に関する情報を含む発信源情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記発信源情報に基づいて、前記車両の速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段と、
前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、前記スリップ角推定手段によって推定された前記スリップ角、及び前記車両速度ベクトル推定手段によって推定された前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記車体ヨー角を算出する車体ヨー角算出手段と、
前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記車体ヨー角算出手段により算出された前記車体ヨー角と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段と、
を含むセンサドリフト量推定装置。
Based on sensor signals corresponding to the detected values of vertical acceleration, longitudinal acceleration, lateral acceleration, roll angular velocity, and yaw angular velocity of the vehicle motion, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle with respect to the vertical axis of the vehicle body are calculated, Attitude angle estimating means for integrating the calculated differential amounts of the roll angle and the pitch angle to estimate the roll angle and the pitch angle;
Based on the sensor signal corresponding to each detected value, the respective differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are calculated, and the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are integrated to obtain the longitudinal speed and the lateral speed. Slip angle estimation means for estimating a slip angle based on the estimated longitudinal speed and lateral speed,
Based on the sensor signal and the roll angle and the pitch angle estimated by the posture angle estimating means, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle obtained from the motion equation of vehicle motion are calculated, Based on the sensor signal and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed obtained from a motion equation of vehicle motion are calculated, Based on the sensor signal, the roll angle and the pitch angle estimated by the posture angle estimating means, and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means, obtained from a motion equation of vehicle motion. Calculating means for calculating the differential amount of the vehicle body yaw angle around the vehicle body vertical axis;
Information regarding the position of each of the information transmission sources, information regarding the distance between each of the information transmission sources and the vehicle, and the relative speed of the vehicle with respect to each of the information transmission sources, transmitted from each of a plurality of information transmission sources. Obtaining means for obtaining source information including information on
Vehicle speed vector estimation means for estimating a speed vector of the vehicle based on the transmission source information acquired by the acquisition means;
Based on the roll angle and pitch angle estimated by the posture angle estimation means, the slip angle estimated by the slip angle estimation means, and the vehicle speed vector estimated by the vehicle speed vector estimation means, Vehicle body yaw angle calculating means for calculating the vehicle body yaw angle;
When the sensor drift amount of the sensor signal is taken into account, the respective differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the posture angle estimation unit, and the roll angle and the pitch angle calculated by the calculation unit Each differential amount is equal to a value in consideration of the sensor drift amount, each differential amount of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the slip angle estimating means, and calculated by the calculating means Calculated by the calculation means, the relationship in which the differential value of each of the longitudinal speed and the lateral speed is equal to the value considering the sensor drift amount, the vehicle body yaw angle calculated by the vehicle body yaw angle calculation means, and Further, the vertical acceleration, the front-rear direction, and the front-rear acceleration are obtained by using a relationship in which a differential value of the vehicle body yaw angle is equal to a value obtained by integrating a value in consideration of the sensor drift amount Speed, and the lateral acceleration, drift amount estimating means for estimating the sensor drift amount of the roll angular velocity, and sensor signals corresponding to the respective detected values of the yaw angular velocity,
Sensor drift amount estimation apparatus including
前記ドリフト量推定手段は、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定し、前記推定された前記センサドリフト量と前回推定された前記センサドリフト量とに基づいて、前記センサドリフト量を更新する請求項3記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimation means estimates a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to each detected value of the vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the roll angular velocity, and the yaw angular velocity, and the estimated sensor The sensor drift amount estimation apparatus according to claim 3, wherein the sensor drift amount is updated based on a drift amount and the previously estimated sensor drift amount. 前記ドリフト量推定手段は、前記推定された前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を用いて該センサドリフト量を更新することにより、前記姿勢角推定手段によって推定される前記ロール角の絶対値が小さくなる場合のみ、前記推定された前記前後速度が小さいほど、該センサドリフト量の更新における、前記推定された前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量の影響度合いを小さくして、前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を更新する請求項4記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimating means updates the sensor drift amount by using a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to the estimated yaw angular velocity, thereby obtaining an absolute value of the roll angle estimated by the posture angle estimating means. Only when the value is smaller, the smaller the estimated longitudinal speed is, the smaller the degree of influence of the sensor drift amount of the sensor signal according to the estimated yaw angular velocity in the update of the sensor drift amount is, The sensor drift amount estimation apparatus according to claim 4, wherein a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to the yaw angular velocity is updated. 前記ドリフト量推定手段は、前記車体ヨー角算出手段により算出された前記車体ヨー角と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量を積分した値との差分の絶対値が、予め定められた値未満である場合のみ、前記推定された前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量と前回推定された前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量とに基づいて、前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を更新する請求項4記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimation means has an absolute value of a difference between the vehicle body yaw angle calculated by the vehicle body yaw angle calculation means and a value obtained by integrating the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the calculation means in advance. Only when it is less than a predetermined value, based on the sensor drift amount of the sensor signal corresponding to the estimated yaw angular velocity and the sensor drift amount of the sensor signal corresponding to the yaw angular velocity estimated last time, The sensor drift amount estimation apparatus according to claim 4, wherein the sensor drift amount of the sensor signal corresponding to the angular velocity is updated. 前記ドリフト量推定手段は、前記推定された前記横加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を用いて該センサドリフト量を更新することにより、前記姿勢角推定手段によって推定される前記ロール角の絶対値が小さくなる場合のみ、前記推定された前記横加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量と前回推定された前記横加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量とに基づいて、前記横加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を更新する請求項4〜請求項6の何れか1項記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimating means updates the sensor drift amount using a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to the estimated lateral acceleration, thereby obtaining an absolute value of the roll angle estimated by the posture angle estimating means. Only when the value is small, based on the sensor drift amount of the sensor signal according to the estimated lateral acceleration and the sensor drift amount of the sensor signal according to the previously estimated lateral acceleration, according to the lateral acceleration. The sensor drift amount estimation apparatus according to claim 4, wherein the sensor drift amount of the sensor signal is updated. 前記ドリフト量推定手段は、前記推定された前記前後加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を用いて該センサドリフト量を更新することにより、前記姿勢角推定手段によって推定される前記ピッチ角の絶対値が小さくなる場合のみ、前記推定された前記前後加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量と前回推定された前記前後加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量とに基づいて、前記前後加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を更新する請求項4〜請求項7の何れか1項記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimating means updates the sensor drift amount using a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to the estimated longitudinal acceleration, thereby obtaining an absolute value of the pitch angle estimated by the posture angle estimating means. Only in the case where the value is small, based on the sensor drift amount of the sensor signal corresponding to the estimated longitudinal acceleration and the sensor drift amount of the sensor signal corresponding to the previously estimated longitudinal acceleration, according to the longitudinal acceleration. The sensor drift amount estimation apparatus according to claim 4, wherein the sensor drift amount of the sensor signal is updated. 前記ドリフト量推定手段によって推定された前記センサドリフト量に基づいて、各検出値に応じたセンサ信号を補正する補正手段を更に含み、
前記姿勢角推定手段は、前記補正手段によって補正された各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定し、
前記スリップ角推定手段は、前記補正手段によって補正された各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前記前後速度及び前記横速度を推定し、推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定する請求項4〜請求項8の何れか1項記載のセンサドリフト量推定装置。
Based on the sensor drift amount estimated by the drift amount estimating means, further includes a correcting means for correcting a sensor signal corresponding to each detected value,
The posture angle estimation means estimates the roll angle and the pitch angle based on a sensor signal corresponding to each detection value corrected by the correction means,
The slip angle estimating means estimates the longitudinal speed and the lateral speed based on a sensor signal corresponding to each detected value corrected by the correcting means, and based on the estimated longitudinal speed and the lateral speed. The sensor drift amount estimation apparatus according to any one of claims 4 to 8, which estimates a slip angle.
コンピュータを、
車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角の微分量を算出し、算出した前記姿勢角の微分量を積分して、前記姿勢角を推定する姿勢角推定手段、
前記センサ信号に基づいて、車両速度の微分量を算出し、前記車両速度の微分量を積分して、前記車両速度を推定し、前記推定された前記車両速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段、
前記センサ信号及び前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記姿勢角の微分量を算出し、前記センサ信号及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記車両速度の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの回転角の微分量を算出する算出手段、
複数の情報発信源の各々から発信された、前記情報発信源の各々の位置に関する情報、前記情報発信源の各々と車両との距離に関する情報、及び前記情報発信源の各々に対する前記車両の相対速度に関する情報を含む発信源情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された前記発信源情報に基づいて、前記車両の速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段、
前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、前記スリップ角推定手段によって推定された前記スリップ角、及び前記車両速度ベクトル推定手段によって推定された前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記回転角を算出する車体回転角算出手段、
前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記姿勢角の微分量と、前記算出手段により算出された前記姿勢角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記車両速度の微分量と、前記算出手段により算出された前記車両速度の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記車体回転角算出手段により算出された前記回転角と、前記算出手段により算出された前記回転角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前記センサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段
として機能させるためのプログラム。
Computer
Based on the sensor signal corresponding to the detected value of the motion state quantity of the vehicle motion, the differential amount of the posture angle with respect to the vertical axis of the vehicle body is calculated, and the posture angle is estimated by integrating the calculated differential amount of the posture angle. Posture angle estimating means to perform,
Based on the sensor signal, a differential amount of the vehicle speed is calculated, the differential amount of the vehicle speed is integrated, the vehicle speed is estimated, and a slip angle is estimated based on the estimated vehicle speed. Slip angle estimating means,
Based on the posture angle estimated by the sensor signal and the posture angle estimating means, a differential amount of the posture angle obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and is estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means. Based on the vehicle speed, a differential amount of the vehicle speed obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and the sensor signal, the posture angle estimated by the posture angle estimating means, and the slip angle estimating means are used. A calculating means for calculating a differential amount of a rotation angle about a vehicle body vertical axis obtained from a motion equation of vehicle motion based on the estimated vehicle speed;
Information regarding the position of each of the information transmission sources, information regarding the distance between each of the information transmission sources and the vehicle, and the relative speed of the vehicle with respect to each of the information transmission sources, transmitted from each of a plurality of information transmission sources. Acquisition means for acquiring transmission source information including information on,
Vehicle speed vector estimation means for estimating a speed vector of the vehicle based on the transmission source information acquired by the acquisition means;
Based on the posture angle estimated by the posture angle estimation means, the slip angle estimated by the slip angle estimation means, and the vehicle speed vector estimated by the vehicle speed vector estimation means, the rotation angle is calculated. Vehicle body rotation angle calculating means for calculating,
When the sensor drift amount of the sensor signal is taken into consideration, the sensor drift amount is considered in the differential amount of the posture angle calculated by the posture angle estimation unit and the differential amount of the posture angle calculated by the calculation unit. The differential value of the vehicle speed calculated by the slip angle estimating means is equal to the value of the differential value of the vehicle speed calculated by the calculating means in consideration of the sensor drift amount. And the relationship in which the rotation angle calculated by the vehicle body rotation angle calculation means is equal to the value obtained by integrating the differential amount of the rotation angle calculated by the calculation means with the value considering the sensor drift amount. A program for functioning as a drift amount estimating means for estimating a sensor drift amount of the sensor signal.
コンピュータを、
車両運動の上下加速度、前後加速度、横加速度、ロール角速度、及びヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対するロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出し、算出した前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を積分して、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定する姿勢角推定手段、
各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前後速度及び横速度の各々の微分量を算出し、前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を積分して、前記前後速度及び前記横速度を推定し、前記推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段、
前記センサ信号と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を算出し、前記センサ信号と、前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの車体ヨー角の微分量を算出する算出手段、
複数の情報発信源の各々から発信された、前記情報発信源の各々の位置に関する情報、前記情報発信源の各々と車両との距離に関する情報、及び前記情報発信源の各々に対する前記車両の相対速度に関する情報を含む発信源情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された前記発信源情報に基づいて、前記車両の速度ベクトルを推定する車両速度ベクトル推定手段、
前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、前記スリップ角推定手段によって推定された前記スリップ角、及び前記車両速度ベクトル推定手段によって推定された前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記車体ヨー角を算出する車体ヨー角算出手段、及び
前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記車体ヨー角算出手段により算出された前記車体ヨー角と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値を積分した値とが等しくなる関係を用いて、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段 として機能させるためのプログラム。
Computer
Based on sensor signals corresponding to the detected values of vertical acceleration, longitudinal acceleration, lateral acceleration, roll angular velocity, and yaw angular velocity of the vehicle motion, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle with respect to the vertical axis of the vehicle body are calculated, Attitude angle estimation means for integrating the calculated differential amounts of the roll angle and the pitch angle to estimate the roll angle and the pitch angle;
Based on the sensor signal corresponding to each detected value, the respective differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are calculated, and the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are integrated to obtain the longitudinal speed and the lateral speed. Slip angle estimating means for estimating a slip angle based on the estimated longitudinal speed and lateral speed,
Based on the sensor signal and the roll angle and the pitch angle estimated by the posture angle estimating means, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle obtained from the motion equation of vehicle motion are calculated, Based on the sensor signal and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed obtained from a motion equation of vehicle motion are calculated, Based on the sensor signal, the roll angle and the pitch angle estimated by the posture angle estimating means, and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means, obtained from a motion equation of vehicle motion. Calculating means for calculating a differential amount of the vehicle body yaw angle around the vehicle body vertical axis;
Information regarding the position of each of the information transmission sources, information regarding the distance between each of the information transmission sources and the vehicle, and the relative speed of the vehicle with respect to each of the information transmission sources, transmitted from each of a plurality of information transmission sources. Acquisition means for acquiring transmission source information including information on,
Vehicle speed vector estimation means for estimating a speed vector of the vehicle based on the transmission source information acquired by the acquisition means;
Based on the roll angle and pitch angle estimated by the posture angle estimation means, the slip angle estimated by the slip angle estimation means, and the vehicle speed vector estimated by the vehicle speed vector estimation means, A vehicle body yaw angle calculating means for calculating the vehicle body yaw angle, and a differential amount of each of the roll angle and the pitch angle calculated by the attitude angle estimating means when considering a sensor drift amount of the sensor signal, A relationship in which a differential value of each of the roll angle and the pitch angle calculated by the calculation unit is equal to a value considering the sensor drift amount, the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the slip angle estimation unit And the differential amount of each of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the calculating means. The sensor drift amount is considered in the relationship in which the value considering the sensor drift amount is equal, the vehicle body yaw angle calculated by the vehicle body yaw angle calculating means, and the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the calculating means. The sensor drift amount of the sensor signal is estimated according to the detected values of the vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the roll angular velocity, and the yaw angular velocity using a relationship in which the integrated value becomes equal. A program for functioning as drift amount estimation means.
車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角の微分量を算出し、算出した前記姿勢角の微分量を積分して、前記姿勢角を推定する姿勢角推定手段と、
前記センサ信号に基づいて、車両速度の微分量を算出し、前記車両速度の微分量を積分して、前記車両速度を推定し、前記推定された前記車両速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段と、
前記センサ信号及び前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記姿勢角の微分量を算出し、前記センサ信号及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記車両速度の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの回転角の微分量を算出する算出手段と、
前記車体の外部を撮像した複数の画像の各々から複数の特徴点を抽出し、前記抽出した複数の特徴点に基づいて、前記複数の画像を撮像したときの車両の運動を推定し、前記推定された車両の運動に基づいて、前記回転角の微分量を算出する運動推定手段と、
前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記姿勢角の微分量と、前記算出手段により算出された前記姿勢角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記車両速度の微分量と、前記算出手段により算出された前記車両速度の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記運動推定手段により算出された前記回転角の微分量と、前記算出手段により算出された前記回転角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前記センサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段と、
を含むセンサドリフト量推定装置。
Based on the sensor signal corresponding to the detected value of the motion state quantity of the vehicle motion, the differential amount of the posture angle with respect to the vertical axis of the vehicle body is calculated, and the posture angle is estimated by integrating the calculated differential amount of the posture angle. Posture angle estimating means for performing,
Based on the sensor signal, a differential amount of the vehicle speed is calculated, the differential amount of the vehicle speed is integrated, the vehicle speed is estimated, and a slip angle is estimated based on the estimated vehicle speed. Slip angle estimating means;
Based on the posture angle estimated by the sensor signal and the posture angle estimating means, a differential amount of the posture angle obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and is estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means. Based on the vehicle speed, a differential amount of the vehicle speed obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and the sensor signal, the posture angle estimated by the posture angle estimating means, and the slip angle estimating means are used. A calculating means for calculating a differential amount of a rotation angle about a vehicle body vertical axis obtained from a motion equation of vehicle motion based on the estimated vehicle speed;
A plurality of feature points are extracted from each of a plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body, and based on the extracted plurality of feature points, a motion of the vehicle when the plurality of images are captured is estimated, and the estimation Motion estimation means for calculating a differential amount of the rotation angle based on the motion of the vehicle,
When the sensor drift amount of the sensor signal is taken into consideration, the sensor drift amount is considered in the differential amount of the posture angle calculated by the posture angle estimation unit and the differential amount of the posture angle calculated by the calculation unit. The differential value of the vehicle speed calculated by the slip angle estimating means is equal to the value of the differential value of the vehicle speed calculated by the calculating means in consideration of the sensor drift amount. And the relationship in which the differential amount of the rotation angle calculated by the motion estimation unit is equal to the value of the differential amount of the rotation angle calculated by the calculation unit in consideration of the sensor drift amount. , Drift amount estimating means for estimating a sensor drift amount of the sensor signal;
Sensor drift amount estimation apparatus including
前記ドリフト量推定手段によって推定された前記センサドリフト量に基づいて、前記センサ信号を補正する補正手段を更に含み、
前記姿勢角推定手段は、前記補正手段によって補正された前記センサ信号に基づいて、前記姿勢角を推定し、
前記スリップ角推定手段は、前記補正手段によって補正された前記センサ信号に基づいて、前記スリップ角を推定する請求項12記載のセンサドリフト量推定装置。
Further comprising correction means for correcting the sensor signal based on the sensor drift amount estimated by the drift amount estimation means,
The posture angle estimation means estimates the posture angle based on the sensor signal corrected by the correction means,
The sensor drift amount estimating device according to claim 12, wherein the slip angle estimating means estimates the slip angle based on the sensor signal corrected by the correcting means.
車両運動の上下加速度、前後加速度、横加速度、ロール角速度、及びヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対するロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出し、算出した前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を積分して、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定する姿勢角推定手段と、
各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前後速度及び横速度の各々の微分量を算出し、前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を積分して、前記前後速度及び前記横速度を推定し、前記推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段と、
前記センサ信号と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を算出し、前記センサ信号と、前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの車体ヨー角の微分量を算出する算出手段と、
前記車体の外部を撮像した複数の画像の各々から複数の特徴点を抽出し、前記抽出した複数の特徴点に基づいて、前記複数の画像を撮像したときの車両の運動を推定し、前記推定された車両の運動に基づいて、前記車体ヨー角の微分量を算出する運動推定手段と、
前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記運動推定手段により算出された前記車体ヨー角の微分量と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段と、
を含むセンサドリフト量推定装置。
Based on sensor signals corresponding to the detected values of vertical acceleration, longitudinal acceleration, lateral acceleration, roll angular velocity, and yaw angular velocity of the vehicle motion, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle with respect to the vertical axis of the vehicle body are calculated, Attitude angle estimating means for integrating the calculated differential amounts of the roll angle and the pitch angle to estimate the roll angle and the pitch angle;
Based on the sensor signal corresponding to each detected value, the respective differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are calculated, and the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are integrated to obtain the longitudinal speed and the lateral speed. Slip angle estimation means for estimating a slip angle based on the estimated longitudinal speed and lateral speed,
Based on the sensor signal and the roll angle and the pitch angle estimated by the posture angle estimating means, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle obtained from the motion equation of vehicle motion are calculated, Based on the sensor signal and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed obtained from a motion equation of vehicle motion are calculated, Based on the sensor signal, the roll angle and the pitch angle estimated by the posture angle estimating means, and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means, obtained from a motion equation of vehicle motion. Calculating means for calculating the differential amount of the vehicle body yaw angle around the vehicle body vertical axis;
A plurality of feature points are extracted from each of a plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body, and based on the extracted plurality of feature points, a motion of the vehicle when the plurality of images are captured is estimated, and the estimation Motion estimation means for calculating a differential amount of the vehicle body yaw angle based on the motion of the vehicle,
When the sensor drift amount of the sensor signal is taken into account, the respective differential amounts of the roll angle and the pitch angle calculated by the posture angle estimation unit, and the roll angle and the pitch angle calculated by the calculation unit Each differential amount is equal to a value in consideration of the sensor drift amount, each differential amount of the longitudinal speed and the lateral speed calculated by the slip angle estimating means, and calculated by the calculating means The relationship between the differential amount of each of the longitudinal speed and the lateral speed is equal to the value considering the sensor drift amount, and the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the motion estimation means, and the calculation means The vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the front acceleration, the front acceleration, the longitudinal acceleration, and the front And the lateral acceleration, drift amount estimating means for estimating the sensor drift amount of the roll angular velocity, and the sensor signals corresponding to the respective detected values of the yaw angular velocity,
Sensor drift amount estimation apparatus including
前記ドリフト量推定手段は、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定し、前記推定された前記センサドリフト量と前回推定された前記センサドリフト量とに基づいて、前記センサドリフト量を更新する請求項14記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimation means estimates a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to each detected value of the vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the roll angular velocity, and the yaw angular velocity, and the estimated sensor The sensor drift amount estimation device according to claim 14, wherein the sensor drift amount is updated based on a drift amount and the sensor drift amount estimated last time. 前記ドリフト量推定手段は、前記運動推定手段により算出された前記車体ヨー角の微分量と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量との差分の絶対値が、予め定められた値未満である場合のみ、前記推定された前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量と前回推定された前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量とに基づいて、前記ヨー角速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を更新する請求項15記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimation means has a predetermined absolute value of a difference between the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the motion estimation means and the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the calculation means. Only when it is less than the value, based on the sensor drift amount of the sensor signal according to the estimated yaw angular velocity and the sensor drift amount of the sensor signal according to the yaw angular velocity estimated last time, according to the yaw angular velocity. The sensor drift amount estimation apparatus according to claim 15, wherein the sensor drift amount of the detected sensor signal is updated. 前記ドリフト量推定手段は、前記推定された前記横加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を用いて該センサドリフト量を更新することにより、前記姿勢角推定手段によって推定される前記ロール角の絶対値が小さくなる場合のみ、前記推定された前記横加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量と前回推定された前記横加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量とに基づいて、前記横加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を更新する請求項15〜請求項16の何れか1項記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimating means updates the sensor drift amount using a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to the estimated lateral acceleration, thereby obtaining an absolute value of the roll angle estimated by the posture angle estimating means. Only when the value is small, based on the sensor drift amount of the sensor signal according to the estimated lateral acceleration and the sensor drift amount of the sensor signal according to the previously estimated lateral acceleration, according to the lateral acceleration. The sensor drift amount estimation apparatus according to any one of claims 15 to 16, wherein the sensor drift amount of the sensor signal is updated. 前記ドリフト量推定手段は、前記推定された前記前後加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を用いて該センサドリフト量を更新することにより、前記姿勢角推定手段によって推定される前記ピッチ角の絶対値が小さくなる場合のみ、前記推定された前記前後加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量と前回推定された前記前後加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量とに基づいて、前記前後加速度に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を更新する請求項15〜請求項17の何れか1項記載のセンサドリフト量推定装置。   The drift amount estimating means updates the sensor drift amount using a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to the estimated longitudinal acceleration, thereby obtaining an absolute value of the pitch angle estimated by the posture angle estimating means. Only in the case where the value is small, based on the sensor drift amount of the sensor signal corresponding to the estimated longitudinal acceleration and the sensor drift amount of the sensor signal corresponding to the previously estimated longitudinal acceleration, according to the longitudinal acceleration. The sensor drift amount estimation apparatus according to any one of claims 15 to 17, wherein the sensor drift amount of the sensor signal is updated. 前記ドリフト量推定手段によって推定された前記センサドリフト量に基づいて、各検出値に応じたセンサ信号を補正する補正手段を更に含み、
前記姿勢角推定手段は、前記補正手段によって補正された各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定し、
前記スリップ角推定手段は、前記補正手段によって補正された各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前記前後速度及び前記横速度を推定し、推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定する請求項15〜請求項18の何れか1項記載のセンサドリフト量推定装置。
Based on the sensor drift amount estimated by the drift amount estimating means, further includes a correcting means for correcting a sensor signal corresponding to each detected value,
The posture angle estimation means estimates the roll angle and the pitch angle based on a sensor signal corresponding to each detection value corrected by the correction means,
The slip angle estimating means estimates the longitudinal speed and the lateral speed based on a sensor signal corresponding to each detected value corrected by the correcting means, and based on the estimated longitudinal speed and the lateral speed. The sensor drift amount estimation apparatus according to any one of claims 15 to 18, which estimates a slip angle.
コンピュータを
車両運動の運動状態量の検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対する姿勢角の微分量を算出し、算出した前記姿勢角の微分量を積分して、前記姿勢角を推定する姿勢角推定手段、
前記センサ信号に基づいて、車両速度の微分量を算出し、前記車両速度の微分量を積分して、前記車両速度を推定し、前記推定された前記車両速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段、
前記センサ信号及び前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記姿勢角の微分量を算出し、前記センサ信号及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記車両速度の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記姿勢角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記車両速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの回転角の微分量を算出する算出手段、
前記車体の外部を撮像した複数の画像の各々から複数の特徴点を抽出し、前記抽出した複数の特徴点に基づいて、前記複数の画像を撮像したときの車両の運動を推定し、前記推定された車両の運動に基づいて、前記回転角の微分量を算出する運動推定手段、及び
前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記姿勢角の微分量と、前記算出手段により算出された前記姿勢角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記車両速度の微分量と、前記算出手段により算出された前記車両速度の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記運動推定手段により算出された前記回転角の微分量と、前記算出手段により算出された前記回転角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前記センサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段、
として機能させるためのプログラム。
The computer calculates a differential amount of the posture angle with respect to the vertical axis of the vehicle body based on the sensor signal corresponding to the detected value of the movement state amount of the vehicle motion, integrates the calculated differential amount of the posture angle, and calculates the posture angle. Posture angle estimation means for estimating
Based on the sensor signal, a differential amount of the vehicle speed is calculated, the differential amount of the vehicle speed is integrated, the vehicle speed is estimated, and a slip angle is estimated based on the estimated vehicle speed. Slip angle estimating means,
Based on the posture angle estimated by the sensor signal and the posture angle estimating means, a differential amount of the posture angle obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and is estimated by the sensor signal and the slip angle estimating means. Based on the vehicle speed, a differential amount of the vehicle speed obtained from a motion equation of vehicle motion is calculated, and the sensor signal, the posture angle estimated by the posture angle estimating means, and the slip angle estimating means are used. A calculating means for calculating a differential amount of a rotation angle about a vehicle body vertical axis obtained from a motion equation of vehicle motion based on the estimated vehicle speed;
A plurality of feature points are extracted from each of a plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body, and based on the extracted plurality of feature points, a motion of the vehicle when the plurality of images are captured is estimated, and the estimation A motion estimation unit that calculates a differential amount of the rotation angle based on the movement of the vehicle, and a differential of the posture angle calculated by the posture angle estimation unit when a sensor drift amount of the sensor signal is taken into consideration A relationship in which the amount and the differential value of the posture angle calculated by the calculating unit are equal to a value considering the sensor drift amount, the differential amount of the vehicle speed calculated by the slip angle estimating unit, and the calculation A relationship between the differential amount of the vehicle speed calculated by the means and a value considering the sensor drift amount, and the differential amount of the rotation angle calculated by the motion estimation means, Drift amount estimation means for estimating the sensor drift amount of the sensor signal using a relationship in which the differential amount of the rotation angle calculated by the calculation means is equal to a value in consideration of the sensor drift amount;
Program to function as.
コンピュータを、
車両運動の上下加速度、前後加速度、横加速度、ロール角速度、及びヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、車体の鉛直軸に対するロール角及びピッチ角の各々の微分量を算出し、算出した前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を積分して、前記ロール角及び前記ピッチ角を推定する姿勢角推定手段、
各検出値に応じたセンサ信号に基づいて、前後速度及び横速度の各々の微分量を算出し、前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を積分して、前記前後速度及び前記横速度を推定し、前記推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、スリップ角を推定するスリップ角推定手段、
前記センサ信号と、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量を算出し、前記センサ信号と、前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度とに基づいて、車両運動の運動方程式より得られる前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量を算出し、前記センサ信号、前記姿勢角推定手段によって推定された前記ロール角及び前記ピッチ角、及び前記スリップ角推定手段により推定された前記前後速度及び前記横速度に基づいて、車両運動の運動方程式より得られる、車体上下方向軸まわりの車体ヨー角の微分量を算出する算出手段、
前記車体の外部を撮像した複数の画像の各々から複数の特徴点を抽出し、前記抽出した複数の特徴点に基づいて、前記複数の画像を撮像したときの車両の運動を推定し、前記推定された車両の運動に基づいて、前記車体ヨー角の微分量を算出する運動推定手段、及び
前記センサ信号のセンサドリフト量を考慮したときに、前記姿勢角推定手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記ロール角及び前記ピッチ角の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、前記スリップ角推定手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量と、前記算出手段により算出された前記前後速度及び前記横速度の各々の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係、及び前記運動推定手段により算出された前記車体ヨー角の微分量と、前記算出手段により算出された前記車体ヨー角の微分量に前記センサドリフト量を考慮した値とが等しくなる関係を用いて、前記上下加速度、前記前後加速度、前記横加速度、前記ロール角速度、及び前記ヨー角速度の各検出値に応じたセンサ信号のセンサドリフト量を推定するドリフト量推定手段、
として機能させるためのプログラム。
Computer
Based on sensor signals corresponding to the detected values of vertical acceleration, longitudinal acceleration, lateral acceleration, roll angular velocity, and yaw angular velocity of the vehicle motion, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle with respect to the vertical axis of the vehicle body are calculated, Attitude angle estimation means for integrating the calculated differential amounts of the roll angle and the pitch angle to estimate the roll angle and the pitch angle;
Based on the sensor signal corresponding to each detected value, the respective differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are calculated, and the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed are integrated to obtain the longitudinal speed and the lateral speed. Slip angle estimating means for estimating a slip angle based on the estimated longitudinal speed and lateral speed,
Based on the sensor signal and the roll angle and the pitch angle estimated by the posture angle estimating means, the differential amounts of the roll angle and the pitch angle obtained from the motion equation of vehicle motion are calculated, Based on the sensor signal and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means, the differential amounts of the longitudinal speed and the lateral speed obtained from a motion equation of vehicle motion are calculated, Based on the sensor signal, the roll angle and the pitch angle estimated by the posture angle estimating means, and the longitudinal speed and the lateral speed estimated by the slip angle estimating means, obtained from a motion equation of vehicle motion. Calculating means for calculating a differential amount of the vehicle body yaw angle around the vehicle body vertical axis;
A plurality of feature points are extracted from each of a plurality of images obtained by imaging the outside of the vehicle body, and based on the extracted plurality of feature points, a motion of the vehicle when the plurality of images are captured is estimated, and the estimation A motion estimation unit that calculates a differential amount of the vehicle body yaw angle based on the motion of the vehicle, and the roll angle calculated by the posture angle estimation unit when the sensor drift amount of the sensor signal is considered; A relationship in which each differential amount of the pitch angle is equal to a value obtained by taking the sensor drift amount into the differential amount of each of the roll angle and the pitch angle calculated by the calculating unit, the slip angle estimating unit The sensor drift amount is added to the calculated differential amounts of the longitudinal velocity and the lateral velocity, and the differential amounts of the longitudinal velocity and the lateral velocity calculated by the calculating means. A relationship in which the considered value is equal, and a differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the motion estimation unit, and a value in which the sensor drift amount is considered in the differential amount of the vehicle body yaw angle calculated by the calculation unit Drift amount estimating means for estimating a sensor drift amount of a sensor signal corresponding to each detected value of the vertical acceleration, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, the roll angular velocity, and the yaw angular velocity using a relationship in which
Program to function as.
JP2014071894A 2013-05-13 2014-03-31 Sensor drift amount estimation device and program Pending JP2014240266A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014071894A JP2014240266A (en) 2013-05-13 2014-03-31 Sensor drift amount estimation device and program

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013101601 2013-05-13
JP2013101601 2013-05-13
JP2014071894A JP2014240266A (en) 2013-05-13 2014-03-31 Sensor drift amount estimation device and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014240266A true JP2014240266A (en) 2014-12-25

Family

ID=52139760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014071894A Pending JP2014240266A (en) 2013-05-13 2014-03-31 Sensor drift amount estimation device and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014240266A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016146054A (en) * 2015-02-06 2016-08-12 株式会社デンソー Careless driving determination device
JP2017060091A (en) * 2015-09-18 2017-03-23 カシオ計算機株式会社 Device and method for posture estimation, and program
JP2018112520A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 Sensor error correction device and method
US10297033B2 (en) 2016-05-31 2019-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing apparatus and method
KR20190060575A (en) 2017-11-24 2019-06-03 현대오트론 주식회사 Apparatus and method for estimating position of vehicle using yawrate sensor
CN114750772A (en) * 2020-12-28 2022-07-15 本田技研工业株式会社 Abnormality determination device and method, vehicle state estimation device, and readable storage medium
EP4174603A1 (en) * 2021-11-01 2023-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Data processing apparatus, method, and program

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016146054A (en) * 2015-02-06 2016-08-12 株式会社デンソー Careless driving determination device
JP2017060091A (en) * 2015-09-18 2017-03-23 カシオ計算機株式会社 Device and method for posture estimation, and program
US10297033B2 (en) 2016-05-31 2019-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing apparatus and method
JP2018112520A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 Sensor error correction device and method
KR20190060575A (en) 2017-11-24 2019-06-03 현대오트론 주식회사 Apparatus and method for estimating position of vehicle using yawrate sensor
CN114750772A (en) * 2020-12-28 2022-07-15 本田技研工业株式会社 Abnormality determination device and method, vehicle state estimation device, and readable storage medium
EP4174603A1 (en) * 2021-11-01 2023-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Data processing apparatus, method, and program
JP2023067606A (en) * 2021-11-01 2023-05-16 株式会社東芝 Data processor, method, and program
JP7646520B2 (en) 2021-11-01 2025-03-17 株式会社東芝 Data processing device, method and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108731670B (en) Inertial/visual odometer integrated navigation positioning method based on measurement model optimization
JP5419665B2 (en) POSITION LOCATION DEVICE, POSITION LOCATION METHOD, POSITION LOCATION PROGRAM, Velocity Vector Calculation Device, Velocity Vector Calculation Method, and Velocity Vector Calculation Program
JP2014240266A (en) Sensor drift amount estimation device and program
JP5586994B2 (en) POSITIONING DEVICE, POSITIONING METHOD OF POSITIONING DEVICE, AND POSITIONING PROGRAM
CN103235328B (en) GNSS (global navigation satellite system) and MEMS (micro-electromechanical systems) integrated navigation method
CN106500693B (en) A kind of AHRS algorithm based on adaptive extended kalman filtering
JP6409346B2 (en) Moving distance estimation device
JP5602070B2 (en) POSITIONING DEVICE, POSITIONING METHOD OF POSITIONING DEVICE, AND POSITIONING PROGRAM
JP6201762B2 (en) Speed estimation device
KR100898169B1 (en) Initial alignment method of inertial navigation system
CN109870173A (en) A kind of track correct method of the submarine pipeline inertial navigation system based on checkpoint
CN101563625A (en) Arrangement for and method of two dimensional and three dimensional precision location and orientation determination
CN112902956B (en) A method for obtaining initial heading value of a handheld GNSS/MEMS-INS receiver, electronic device, and storage medium
CN106814753A (en) A kind of target location antidote, apparatus and system
CN113566850B (en) Method and device for calibrating installation angle of inertial measurement unit and computer equipment
CN102937450A (en) Relative attitude determining method based on gyroscope metrical information
JP6488860B2 (en) Gradient estimation apparatus and program
KR20190040818A (en) 3D vehicular navigation system using vehicular internal sensor, camera, and GNSS terminal
CN113566849B (en) Method and device for calibrating installation angle of inertial measurement unit and computer equipment
CN111912427A (en) Method and system for aligning motion base of strapdown inertial navigation assisted by Doppler radar
US10466054B2 (en) Method and system for estimating relative angle between headings
CN104121930A (en) Compensation method for MEMS (Micro-electromechanical Systems) gyroscopic drifting errors based on accelerometer coupling
CN110869808B (en) Azimuth estimation device
JP6981459B2 (en) Sensor error correction device
JP6613961B2 (en) State estimation device, information terminal, information processing system, and program