JP3169213B2 - Moving speed detecting method and device, vehicle slip angle detecting device - Google Patents

Moving speed detecting method and device, vehicle slip angle detecting device

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JP3169213B2
JP3169213B2 JP04845298A JP4845298A JP3169213B2 JP 3169213 B2 JP3169213 B2 JP 3169213B2 JP 04845298 A JP04845298 A JP 04845298A JP 4845298 A JP4845298 A JP 4845298A JP 3169213 B2 JP3169213 B2 JP 3169213B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のよう
な移動体の安定運行のための制御技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control technique for stable operation of a moving body such as a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両の運行を安定に制御するには、運行
速度やすべり角を定量的に検出してそれらを車両の制御
機構に反映させる必要がある。移動検出装置やすべり角
検出装置は、そのために車両の運行制御機構の一部とし
て設けられる。ここで、すべり角は、以下のように説明
することができる。車両が直進している場合、正常であ
れば、図9(a)に示すように、車輪の向いている方向
と車輪の進行方向とは一致している。ところが、車両が
横すべりを伴う場合、図9(b)に示すように、車輪の
向きと進行方向とが一致しなくなる。このような場合、
車輪の進行方向に対する向きのなす角θがすべり角(ス
リップ角と呼ばれることもある)である。
2. Description of the Related Art In order to stably control the operation of a vehicle, it is necessary to quantitatively detect an operation speed and a slip angle and reflect them in a control mechanism of the vehicle. The movement detecting device and the slip angle detecting device are provided as a part of the operation control mechanism of the vehicle for that purpose. Here, the slip angle can be described as follows. When the vehicle is traveling straight, if it is normal, as shown in FIG. 9A, the direction in which the wheels face and the traveling direction of the wheels match. However, when the vehicle involves skidding, the direction of the wheels and the traveling direction do not match as shown in FIG. 9B. In such a case,
The angle θ formed by the direction with respect to the traveling direction of the wheel is a slip angle (sometimes called a slip angle).

【0003】このすべり角θを計測するための従来のす
べり角検出装置の多くは、以下の2つの計測方式のいず
れかを採用している。 (1)第1の方式は、方位ジャイロ(ジャイロはジャイ
ロスコープの略、以下同じ)の自転角速度計の計測値、
車両の横方向の加速度計の計測値、及び車速パルス速度
から算出される公転角速度の差分からすべり加速度を算
出し、これを積分することによりすべり速度を求める。
そして、このすべり速度に基づいてすべり角θを求め
る。このような計測方式は「方位角速度差検出方式」と
呼ばれている。 (2)第2の計測方式は、対地速度センサを2つ用いて
車両の前進速度と左右速度とを直接計測し、これらの計
測値からすべり角を算出する。このような計測方式は
「直接検出方式」と呼ばれている。
Many of the conventional slip angle detecting devices for measuring the slip angle θ employ one of the following two measurement methods. (1) The first method is a measurement value of a rotation gyro of a bearing gyro (gyro is an abbreviation of a gyroscope, the same applies hereinafter),
The slip acceleration is calculated from the difference between the measured value of the accelerometer in the lateral direction of the vehicle and the revolution angular speed calculated from the vehicle speed pulse speed, and the slip speed is obtained by integrating the slip acceleration.
Then, the slip angle θ is obtained based on the slip speed. Such a measurement method is called “azimuth angular velocity difference detection method”. (2) In the second measurement method, the forward speed and the left / right speed of the vehicle are directly measured using two ground speed sensors, and the slip angle is calculated from these measured values. Such a measurement method is called a “direct detection method”.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
計測方式には、それぞれ以下のような問題点があった。
「方位角速度差検出方式」では方位ジャイロで計測され
た角速度データの積分が必要になるが、角速度データを
そのまま積分すると誤差が生じる。また、方位ジャイロ
のドリフト成分が演算結果に多大な影響を与える。この
ため、方位ジャイロのゼロ調整とその再現性が得られる
だけの、高精度なジャイロセンサが必要となり、費用が
多くかかる。さらに、多くの場合、すべり発生時には、
車輪がロック状態や空回り状態に陥るが、この場合、検
出されたすべり角の信頼性は著しく低下する。
However, each of the above-mentioned measuring methods has the following problems.
In the “azimuth angular velocity difference detection method”, integration of angular velocity data measured by an azimuth gyro is required, but an error occurs if the angular velocity data is integrated as it is. In addition, the drift component of the azimuth gyro greatly affects the calculation result. For this reason, a high-precision gyro sensor that can obtain zero adjustment of the azimuth gyro and its reproducibility is required, and the cost is high. Furthermore, in many cases, when slippage occurs,
The wheels fall into a locked state or an idling state, in which case the reliability of the detected slip angle is significantly reduced.

【0005】一方、「直接計測方式」では、高価な対地
速度センサを2つ用いる必要があり、しかも、対地速度
センサのよごれや路面の状態によって計測値の精度が大
きく左右されてしまう。
On the other hand, in the "direct measurement method", it is necessary to use two expensive ground speed sensors, and the accuracy of the measured values is greatly affected by the contamination of the ground speed sensor and the condition of the road surface.

【0006】このような問題は、車両のほか、角速度計
と加速度計とを用いて速度制御を行う移動体に共通に生
じる。
[0006] Such a problem commonly occurs not only in vehicles but also in moving objects that perform speed control using an gyro and an accelerometer.

【0007】そこで本発明は、一時的に移動体が不安定
の状態になっても移動速度を正確に検出することができ
る、改良された移動速度検出手法を提供することを課題
とする。本発明の他の課題は、上記移動検出手法によっ
て検出された移動速度に基づいて正確なすべり角を簡易
な手法で検出することができる、改良されたすべり角検
出装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an improved moving speed detection method capable of accurately detecting a moving speed even when a moving body temporarily becomes unstable. Another object of the present invention is to provide an improved slip angle detecting device that can detect an accurate slip angle by a simple method based on the moving speed detected by the above-described movement detecting method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、移動体の速度を正確に検出する移動検出
方法及び移動検出装置を提供する。本発明による第1の
移動検出方法は、移動中における移動体の姿勢データを
検出する過程と、前記検出した姿勢データを用いて前記
移動体に加わる加速度を表す加速度データの補正を行う
過程と、前記補正された加速度と前記移動体の移動速度
値とに基づいて前記移動体の移動速度の推定値を導出す
る過程と、前記導出した推定値と前記移動速度値との差
を検出し、検出結果に応じて前記推定値と前記移動速度
値のいずれか一方を前記移動体の実際の移動速度として
出力する過程とを含むことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a movement detection method and a movement detection device for accurately detecting the speed of a moving body. A first movement detection method according to the present invention includes a step of detecting posture data of a moving body during movement, and a step of correcting acceleration data representing acceleration applied to the moving body using the detected posture data. A step of deriving an estimated value of the moving speed of the moving body based on the corrected acceleration and the moving speed value of the moving body, and detecting a difference between the derived estimated value and the moving speed value; Outputting one of the estimated value and the moving speed value as an actual moving speed of the moving body according to a result.

【0009】また、第2の移動検出方法は、周期的に入
力される移動体の加速度を表す加速度データのうち、少
なくとも最新の1周期分の加速度データを保持してお
き、保持されている加速度データの絶対値と次周期の加
速度データの絶対値とを比較し、絶対値の小さい加速度
データに所定の重み付け処理を施して当該次周期の加速
度データとして採用する過程を含み、前記採用された加
速度データに基づいて前記移動体の移動速度を検出する
ことを特徴とする。前記重み付け処理は、例えば、前記
保持されている加速度データの絶対値と前記次周期の加
速度データの絶対値のうち小さい方にN、大きい方にN
より小さいM(N,Mは0以外の自然数)をそれぞれ乗
じた値の和をN+Mの値で除算する処理である。
In the second movement detection method, acceleration data of at least the latest one cycle among acceleration data representing acceleration of a moving object which is periodically input is held, and the held acceleration data is stored. Comparing the absolute value of the data with the absolute value of the acceleration data of the next cycle, performing a predetermined weighting process on the acceleration data having a small absolute value, and employing the weighted acceleration data as the acceleration data of the next cycle. The moving speed of the moving body is detected based on data. The weighting process is performed, for example, by setting N to the smaller one of the absolute value of the held acceleration data and the absolute value of the acceleration data in the next cycle and N to the larger one.
This is a process of dividing the sum of values multiplied by smaller M (N and M are natural numbers other than 0) by the value of N + M.

【0010】本発明による第1の移動検出装置は、移動
体上で互いに直交する第1及び第2軸線に加わる加速度
を表す加速度データを出力する第1及び第2加速度計
と、前記第1及び第2加速度計からそれぞれ出力される
第1及び第2加速度データを周期的に取り込んで少なく
とも一方の加速度データを補正するデータ補正手段とを
備え、補正された加速度データに基づいて前記移動体の
移動速度を検出する装置であって、前記データ補正手段
が、前記第1及び第2加速度データのうち、少なくとも
一方の最新の1周期分を保持するデータ保持手段と、前
記保持されている加速度データの絶対値と当該加速度計
による次周期の加速度データの絶対値とを比較し、絶対
値の小さい加速度データに所定の重み付け処理を施して
当該加速度計による当該次周期の加速度データとして前
記データ保持手段に保持させる手段とを有することを特
徴とする。
A first movement detecting device according to the present invention comprises first and second accelerometers for outputting acceleration data representing acceleration applied to first and second axes orthogonal to each other on a moving body, and the first and second accelerometers. Data correction means for periodically taking in the first and second acceleration data respectively output from the second accelerometer and correcting at least one of the acceleration data, wherein the movement of the moving object is performed based on the corrected acceleration data. An apparatus for detecting a speed, wherein the data correction means comprises: a data holding means for holding at least one of the first and second acceleration data for the latest one cycle; The absolute value is compared with the absolute value of acceleration data in the next cycle by the accelerometer, acceleration data having a smaller absolute value is subjected to a predetermined weighting process, and And having a means for holding said data holding means as the acceleration data this next cycle.

【0011】また、第2の移動検出装置は、移動体上で
互いに直交する第1乃至第3軸線回りの角速度を検出す
る第1乃至第3角速度計及び前記第1及び第2軸線に加
わる加速度を検出する第1及び第2加速度計を有するセ
ンサと、このセンサの出力データを補正するデータ補正
手段とを有し、このデータ補正手段で補正されたデータ
に基づいて前記移動体の移動速度を検出する装置であっ
て、前記データ補正手段は、前記第1及び第2加速度計
の少なくとも一方と前記第3角速度計とが同時にほぼゼ
ロ値を検出したときに当該ゼロ値を検出した加速度計に
よる計測累計値をゼロクリアするように構成されている
ものである。
The second movement detecting device includes first to third gyros for detecting angular velocities around first to third axes orthogonal to each other on the moving body, and acceleration applied to the first and second axes. And a data correction means for correcting output data of the sensor, and a moving speed of the moving body based on the data corrected by the data correction means. An apparatus for detecting, when at least one of the first and second accelerometers and the third angular velocimeter simultaneously detect almost zero value, the data correction means detects the zero value. It is configured to clear the measured cumulative value to zero.

【0012】第3の移動検出装置は、その前進または後
退方向の速度値を検出する手段を備えた車両の実際の運
行速度を推定する装置であって、前記車両の左右方向の
角速度を計測する第1角速度計、前記車両の前進及び後
退方向の角速度を計測する第2角速度計、前記車両の旋
回方向の角速度を計測する第3角速度計、前記前進及び
後退方向の加速度を計測する第1加速度計、前記左右方
向の加速度を計測する第2加速度計を有するセンサと、
前記速度値及び前記センサから出力される各計測データ
に基づいて前記車両の姿勢を表す姿勢データを生成する
姿勢検出手段と、前記生成された姿勢データ、前記速度
値、前記第1及び第2加速度計で計測された加速度デー
タに基づいて前記車両の前進または後退方向の速度推定
値を算出するとともに、この速度推定値と前記速度値と
の差を検出し、検出結果に応じて前記推定値と前記速度
値のいずれか一方を選択する手段とを有し、選択された
値を前記車両の実際の運行速度として出力することを特
徴とする。
The third movement detecting device is a device for estimating the actual running speed of the vehicle, which is provided with a means for detecting the speed value in the forward or backward direction, and measures the lateral angular speed of the vehicle. A first gyro, a second gyro for measuring angular velocities of the vehicle in forward and reverse directions, a third gyro for measuring angular velocities of the vehicle in a turning direction, and a first acceleration for measuring accelerations in the forward and reverse directions A sensor having a second accelerometer for measuring the lateral acceleration,
Attitude detecting means for generating attitude data representing the attitude of the vehicle based on the speed value and each measurement data output from the sensor; and the generated attitude data, the speed value, the first and second accelerations. Calculating a speed estimate in the forward or backward direction of the vehicle based on the acceleration data measured by the meter, and detecting a difference between the speed estimate and the speed value, and Means for selecting one of the speed values, and outputting the selected value as an actual operating speed of the vehicle.

【0013】上記他の課題を解決する本発明のすべり角
検出装置は、上記第3の移動検出装置を応用したもの
で、前記センサ、前記姿勢検出手段のほか、前記生成さ
れた姿勢データ、前記速度値、前記第1及び第2加速度
計で計測された加速度データに基づいて前記車両の前進
または後退方向の速度推定値を算出するとともに、この
速度推定値、前記第2加速度計で計測された加速度デー
タ、及び前記旋回方向の角速度に基づいて前記車両の左
右方向のすべり速度を検出するすべり速度検出手段と、
前記速度推定値及び前記検出されたすべり速度に基づい
て前記すべり角を算出する角度算出手段とを備えて構成
される。
A slip angle detecting device according to the present invention for solving the above-mentioned other problems is an application of the above-mentioned third movement detecting device. In addition to the sensor and the attitude detecting means, the generated attitude data, Calculating a speed estimate in the forward or backward direction of the vehicle based on the speed value and the acceleration data measured by the first and second accelerometers, and calculating the speed estimate and the speed estimate by the second accelerometer; Slip speed detecting means for detecting a slip speed in the left-right direction of the vehicle based on the acceleration data and the angular speed in the turning direction;
An angle calculating unit configured to calculate the slip angle based on the estimated speed value and the detected slip speed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両に取り付けら
れるすべり角検出装置に適用した場合の実施の形態を、
図面を参照して詳細に説明する。図1は、実施形態によ
るすべり角検出装置の構成図である。このすべり角検出
装置1は、車両の計器収容部分に取り付けられるもの
で、センサ部10と、データ処理装置20とから構成さ
れる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a slip angle detecting device mounted on a vehicle will be described below.
This will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of the slip angle detection device according to the embodiment. The slip angle detecting device 1 is attached to an instrument housing portion of a vehicle, and includes a sensor unit 10 and a data processing device 20.

【0015】センサ部10は、車両の左右方向の角速度
つまりローリングの程度を計測するロールジャイロ1
1、車両の前進及び後退方向の角速度つまりピッチ成分
を計測するピッチジャイロ12、車両の旋回方向の角速
度つまりヨー成分を計測するヨージャイロ13、車両の
前進及び後退方向の加速度を検出する前後加速度計1
4,車両の左右方向の加速度を検出する横加速度計1
5、及びこれらの計器11〜15をデータ処理装置20
に送出するデータ送出部16を備えて構成される。3つ
のジャイロ11〜13は、互いに直交する三次元軸上に
それぞれ設置され、2つの加速度計14,15は、三次
元軸線のうちヨージャイロ13が設置された軸線を除く
他の軸線上に設置されている。
The sensor unit 10 includes a roll gyro 1 for measuring the angular velocity of the vehicle in the left-right direction, that is, the degree of rolling.
1. A pitch gyro 12 for measuring an angular velocity in a forward and backward direction of a vehicle, ie, a pitch component, a yaw gyro 13 for measuring an angular velocity in a turning direction of a vehicle, ie, a yaw component, and a longitudinal accelerometer 1 for detecting acceleration of the vehicle in forward and backward directions.
4. Lateral accelerometer 1 for detecting the lateral acceleration of the vehicle
5 and these instruments 11 to 15
And a data transmission section 16 for transmitting the data to the data transmission section. The three gyros 11 to 13 are respectively installed on three-dimensional axes orthogonal to each other, and the two accelerometers 14 and 15 are installed on other axes of the three-dimensional axes except for the axis on which the yaw gyro 13 is installed. ing.

【0016】なお、各計器11〜15の設置誤差がある
場合には、角速度データや加速度データの校正処理を行
うことで対応することができる。
If there is an installation error of each of the instruments 11 to 15, it can be dealt with by performing a calibration process of angular velocity data and acceleration data.

【0017】データ処理装置20は、A/Dコンバータ
21、パルスカウンタ22、CPU(マイクロプロセッ
サ)23、及びROM等のストレージ手段にストレージ
されたプログラムをCPU23が読み出して実行するこ
とにより形成される、姿勢検出部24、速度推定部2
5、すべり速度検出部26、角度算出部27、通信部2
8の機能ブロックを含んで構成される。
The data processing device 20 is formed by the CPU 23 reading and executing a program stored in storage means such as an A / D converter 21, a pulse counter 22, a CPU (microprocessor) 23, and a ROM. Attitude detector 24, speed estimator 2
5. Slip speed detector 26, angle calculator 27, communication unit 2
It is configured to include eight functional blocks.

【0018】センサ部10の出力データは、図示しない
データ入力機構を通じてA/Dコンバータ21に入力さ
れる。また、パルスカウンタ22には、車両に標準装備
されている車速計器から出力される速度データが入力さ
れるようになっている。この速度データは、車両の前進
または後退方向の速度を表すパルス状のデータ(以下、
車速パルス)である。通信部28からは、図示しないデ
ータ出力機構を通じてレコーダや運行制御機構等にデー
タ処理装置20の処理結果データが出力されるようにな
っている。
Output data of the sensor section 10 is input to the A / D converter 21 through a data input mechanism (not shown). The pulse counter 22 receives speed data output from a vehicle speed gauge that is provided as standard equipment in the vehicle. This speed data is pulse-shaped data (hereinafter, referred to as the speed) indicating the speed of the vehicle in the forward or reverse direction.
(Vehicle speed pulse). The processing result data of the data processing device 20 is output from the communication unit 28 to a recorder, an operation control mechanism, and the like through a data output mechanism (not shown).

【0019】A/Dコンバータ21には積分型のものを
使用し、車両の一瞬の動きを取りこぼすことなく検出で
きるようにしている。なお、製造コストを低く抑えるた
めには、随時比較型のA/Dコンバータを用い、アナロ
グ信号にローパスフィルタ(LPF)をかけてからオー
バーサンプリングし、CPU23にてデジタルフィルタ
処理を行うようにしてもよい。
The A / D converter 21 is of an integral type so that the instantaneous movement of the vehicle can be detected without missing. In order to reduce the manufacturing cost, a comparison type A / D converter may be used at any time, a low-pass filter (LPF) may be applied to the analog signal, then oversampled, and the CPU 23 may perform digital filter processing. Good.

【0020】パルスカウンタ22は、所定の演算周期に
おける車速パルスを取り込み、この車速パルス数によっ
て間接的に速度を表現できるようにしたものである。パ
ルス数によって速度を検出する場合、通常、最大10k
m/hほどの量子化誤差が発生するが、この量子化誤差
は、ナイキスト周波数をピークに、周波数の低減に向か
って、6dB/octの割合で減衰するので、LPFに
よってこの誤差を低減させることができる。但し、LP
Fを用いると位相遅れが生じるため、加速度データを用
いて位相補正を行う。このような手法でパルス数を計測
することにより、あるパルスから他のパルスまでの時間
を計測することで速度検出を行う場合に比べて、低速に
おける精度に優れている。
The pulse counter 22 captures vehicle speed pulses in a predetermined calculation cycle, and can express the speed indirectly by the number of vehicle speed pulses. When speed is detected by the number of pulses, it is usually up to 10k
Although a quantization error of about m / h occurs, the quantization error peaks at the Nyquist frequency and attenuates at a rate of 6 dB / oct toward the reduction of the frequency. Can be. However, LP
If F is used, a phase delay occurs, so that phase correction is performed using acceleration data. By measuring the number of pulses by such a method, the accuracy at a low speed is superior to that in the case where speed detection is performed by measuring the time from a certain pulse to another pulse.

【0021】姿勢検出部24は、図2に示すように、車
速パルスの変化成分を抽出する微分回路241、センサ
部10で検出された前進方向(または後退方向、以下、
前進方向という場合は後退方向を含むものとする)の加
速度データから微分回路241の出力データを差し引く
(負の加算)加算器242、加算器242の出力データ
の低周波成分を通過させるLPF243、センサ部10
から出力されるピッチジャイロ12で検出された角速度
データの高周波成分を通過させるハイパスフィルタ(H
PF)244、LPF244及びHPF244の出力を
合成して姿勢データを出力するミキシング部245を有
している。
As shown in FIG. 2, the attitude detecting section 24 includes a differentiating circuit 241 for extracting a change component of the vehicle speed pulse, and a forward direction (or a backward direction, hereinafter, referred to as a backward direction) detected by the sensor section 10.
The adder 242 subtracts the output data of the differentiating circuit 241 from the acceleration data of “forward direction includes the backward direction” (negative addition), the LPF 243 that passes the low-frequency component of the output data of the adder 242, and the sensor unit 10.
A high-pass filter (H) that passes high frequency components of angular velocity data detected by the pitch gyro 12 output from the
A mixing unit 245 that combines the outputs of the PF) 244, the LPF 244, and the HPF 244 and outputs posture data.

【0022】なお、便宜上、前進方向の加速度データ及
びピッチジャイロ12による角速度データを用いた場合
の例を図示してあるが、実際には、横加速度データ及び
他のジャイロ11,13による角速度データを相互に反
映させて姿勢データを生成する。具体的には、ミキシン
グ部245から出力される角度成分のうち、ある軸線回
しの角速度データに基づくものを、他の軸線回りの角速
度データのパラメータとして姿勢検出部24の入力段に
フィードバックさせる。また、ある加速度データに基づ
く速度算出の際に、他の軸線についての加速度データを
用いて適宜補正を加える。検出された姿勢データは、速
度推定部25に入力される。
For the sake of convenience, an example is shown in which acceleration data in the forward direction and angular velocity data from the pitch gyro 12 are used, but actually, lateral acceleration data and angular velocity data from the other gyros 11, 13 are used. Posture data is generated by mutually reflecting the posture data. Specifically, of the angular components output from the mixing unit 245, those based on angular velocity data of a certain axis rotation are fed back to the input stage of the attitude detection unit 24 as parameters of angular velocity data around another axis. Further, at the time of speed calculation based on certain acceleration data, correction is appropriately made using acceleration data on other axes. The detected attitude data is input to the speed estimation unit 25.

【0023】速度推定部25は、姿勢データのほか、車
速パルス及び横加速度計14で計測された加速度データ
に基づいて車両の前進方向の速度推定値Vxを算出す
る。そのための具体的な構成例を図3に示す。すなわ
ち、姿勢データの正弦波成分(Sin)を関数処理部2
51で抽出し、これを加算器252で左右方向の加速度
データから減算(負の加算)し、HPF253で低周波
成分を除去した後、これを積分器254で積分する。一
方、車速パルスの高周波成分をLPF256で除去した
後、これを加算器255で積分器254の出力値と合算
し、前進方向の速度推定値Vxとする。
The speed estimating unit 25 calculates an estimated speed value Vx in the forward direction of the vehicle based on the vehicle speed pulse and the acceleration data measured by the lateral accelerometer 14 in addition to the attitude data. FIG. 3 shows a specific configuration example for that purpose. In other words, the sine wave component (Sin) of the posture data is
The extracted data is subtracted from the acceleration data in the left-right direction by the adder 252 (negative addition), the low-frequency component is removed by the HPF 253, and the extracted data is integrated by the integrator 254. On the other hand, after the high-frequency component of the vehicle speed pulse is removed by the LPF 256, the added value is added to the output value of the integrator 254 by the adder 255 to obtain a forward speed estimated value Vx.

【0024】この速度推定値Vxは、そのまま車両の運
行速度として使用することもできるが、本実施形態で
は、速度データ出力部257において、速度推定値Vx
と車速パルス数との差を検出し、検出結果に応じて速度
推定値と車速パルス数のいずれか一方を選択的に出力す
るようにした。例えば、車輪ロックが生じた場合には両
者の差が大きくなり、逆に定常時には両者の差は殆ど生
じない。そこで、ある閾値を定めておき、上記差が閾値
を越えた場合は速度推定値Vx、閾値以下の場合には車
速パルス数をそれぞれ出力するようにすることで、横す
べりが発生した場合の速度検出精度を高めるようにし
た。このことは、本実施形態のすべり角検出装置1を、
車両の運行速度を検出するための移動速度検出装置とし
ても利用できることを意味する。なお、速度推定値Vx
を得るための加速度データは左右方向のみならず、前後
方向のものを加味するようにしてもよい。
Although the estimated speed Vx can be used as it is as the operating speed of the vehicle, in the present embodiment, the estimated speed Vx is output by the speed data output unit 257.
And the number of vehicle speed pulses are detected, and one of the estimated speed value and the number of vehicle speed pulses is selectively output according to the detection result. For example, when a wheel lock occurs, the difference between the two becomes large, and conversely, there is almost no difference between the two in a steady state. Therefore, a certain threshold value is determined, and the speed estimation value Vx is output when the difference exceeds the threshold value, and the vehicle speed pulse number is output when the difference is equal to or less than the threshold value. Increased accuracy. This means that the slip angle detection device 1 of the present embodiment
This means that it can also be used as a moving speed detecting device for detecting the operating speed of a vehicle. Note that the speed estimation value Vx
The acceleration data for obtaining the data may be calculated not only in the left-right direction but also in the front-rear direction.

【0025】図1に戻り、すべり速度検出部26は、上
記速度推定値Vx、横加速度計14で計測された加速度
データ(生加速度)、及びヨージャイロで計測された角
速度データに基づいて車両の左右方向のすべり速度SV
yを検出するものである。その具体的な構成例は図4に
示すとおりであり、ノイズキャンセル処理部261、加
算器262、すべり角ゼロ判定部263、2次HPF2
64、積分器265を含んですべり角検出部26を構成
している。
Returning to FIG. 1, the slip speed detecting section 26 determines the right and left sides of the vehicle based on the estimated speed value Vx, the acceleration data (raw acceleration) measured by the lateral accelerometer 14, and the angular speed data measured by the yaw gyro. Sliding speed SV
This is to detect y. The specific configuration example is as shown in FIG. 4, and includes a noise cancellation processing unit 261, an adder 262, a slip angle zero determination unit 263, and a secondary HPF2.
64 and the integrator 265 to constitute the slip angle detecting section 26.

【0026】各部の動作は下記のとおりである。ノイズ
キャンセル処理部261は、加速度データの生加速度G
yに含まれるノイズをキャンセルする。横加速度計14
からの生加速度Gyにはノイズ成分が多く含まれてお
り、特に車輪スリップ時にはそれが顕著になる。そのた
め、このまますべり速度を演算すると、図6のグラフA
のように、横すべり角を正しく求めることができない。
図7のグラフBのように単純にLPFを通した場合も同
様であり、そのまま積分した場合と同じ結果となる。
The operation of each section is as follows. The noise cancellation processing unit 261 calculates the raw acceleration G of the acceleration data.
Cancel the noise contained in y. Lateral accelerometer 14
The raw acceleration Gy from the vehicle contains a lot of noise components, and this becomes remarkable especially at the time of wheel slip. Therefore, when calculating the speed of this circling, the graph A in FIG.
It is not possible to correctly determine the sideslip angle as in
The same applies to the case where the data is simply passed through the LPF as shown in the graph B of FIG.

【0027】そこで、予めリファレンスVyを用いて生
加速度Gyとの比較を行った。具体的には、予め対地速
度センサによって求めたリファレンスVyを微分してリ
ファレンスSLIP加速度を求め、これを遠心力Vwか
ら減じてリファレンス加速度を算出し、算出値と生加速
度Gyと比較した。この結果を示したのが図8のグラフ
Cである。このグラフCによれば、生加速度Gyの内側
(小さい方)の成分が正しい加速度データであることが
判明した。そこで、本実施形態では、生加速度Gyの内
側データを抽出するために、ノイズキャンセル処理部2
61を設けたものである。
Therefore, a comparison with the raw acceleration Gy was previously performed using the reference Vy. Specifically, a reference SLIP acceleration was obtained by differentiating the reference Vy obtained by the ground speed sensor in advance, and this was subtracted from the centrifugal force Vw to calculate a reference acceleration, and the calculated value was compared with the raw acceleration Gy. Graph C of FIG. 8 shows the result. According to the graph C, it was found that the component inside (smaller) of the raw acceleration Gy is correct acceleration data. Therefore, in the present embodiment, in order to extract data inside the raw acceleration Gy, the noise cancellation processing unit 2
61 is provided.

【0028】このノイズキャンセル処理部261による
処理手順は図5に示すとおりである。すなわち、生加速
度Gyを周期的に取り込む(ステップS101)。最初
は生加速度Gyを保持しておき、以後、周期的に最新の
ものに更新できるようにしておく。そして、保持されて
いるデータ(前回値とする)の絶対値と次周期の生加速
度(今回値とする)Gyの絶対値とを周期的に比較し
(ステップS102)、絶対値の小さい方のデータに所
定の重み付け処理を施して当該データのノイズ成分を除
去する(ステップS103,S104)。
The processing procedure by the noise canceling processing unit 261 is as shown in FIG. That is, the raw acceleration Gy is taken in periodically (step S101). At first, the raw acceleration Gy is held, and thereafter, it can be periodically updated to the latest one. The absolute value of the held data (previous value) and the absolute value of the next cycle of raw acceleration (current value) Gy are periodically compared (step S102). The data is subjected to a predetermined weighting process to remove noise components of the data (steps S103 and S104).

【0029】重み付け処理は、前回値の絶対値と今回値
Gyの絶対値のうち小さい方にN、大きい方にNより小
さいM(N,Mは0以外の自然数)をそれぞれ乗じた値
の和をN+Mの値で除算することにより行う。ここで
は、シミュレーションの結果、最も優れていた数値とし
て、Nを“19”、Mを“1”としてデータ補正を行う
ようにした。
In the weighting process, the smaller of the absolute value of the previous value and the absolute value of the current value Gy is multiplied by N, and the larger one is multiplied by M smaller than N (N and M are natural numbers other than 0). Is divided by the value of N + M. Here, as a result of the simulation, data correction is performed with N being “19” and M being “1” as the most excellent numerical values.

【0030】この補正後のデータを当該周期の補正後加
速度データ(すべり加速度ともいう)lgyとして採用
する。そして、この補正加速度データlgyを後続処理
に渡すとともに、次周期の加速度データに対する前回値
として既存値を更新する(ステップS105)。以上の
処理を生加速度Gyの入力がなくなるまで繰り返す。
The corrected data is adopted as corrected acceleration data (also called slip acceleration) lgy of the cycle. Then, the corrected acceleration data lgy is passed to the subsequent processing, and the existing value is updated as the previous value for the acceleration data of the next cycle (step S105). The above processing is repeated until there is no input of the raw acceleration Gy.

【0031】ノイズキャンセル処理部261から出力さ
れる補正後加速度データlgyは、加算器262に反転
入力される。加算器262には、上記速度推定値Vxに
ヨージャイロ13からの角速度データ(ヨーレート)を
乗じて得たデータが入力され、両者が合算される(後者
から前者が減算される)ようになっている。この加算器
262の出力は、すべり角ゼロ判定部263に入力され
る。
The corrected acceleration data lgy output from the noise canceling processing unit 261 is inverted and input to the adder 262. Data obtained by multiplying the estimated speed value Vx by the angular velocity data (yaw rate) from the yaw gyro 13 is input to the adder 262, and the two are added (the former is subtracted from the latter). . The output of the adder 262 is input to the slip angle zero determination unit 263.

【0032】すべり角ゼロ判定部263は、ヨージャイ
ロ13による角速度(ヨーレート)と横加速度計14に
よる加速度データが同時にゼロとなる点がすべり角ゼロ
の点であることを利用し、両者が同時にゼロ値になった
時点(実際には、ほぼゼロ値となった時点)があるかど
うかを判定する。そして、両者がゼロ値(ほぼゼロ値)
になったと判定できた場合は、その時点で補正後加速度
データlgyとすべり角のオフセットをゼロクリアす
る。これにより、誤差の累積を防止することができる。
The zero slip angle determination unit 263 utilizes the fact that the point at which the angular velocity (yaw rate) by the yaw gyro 13 and the acceleration data by the lateral accelerometer 14 become zero at the same time is the point at which the slip angle is zero. It is determined whether or not there is a time point (actually, a time point when the value becomes substantially zero). And both are zero value (almost zero value)
When it is determined that the offset has been obtained, the offset of the corrected acceleration data lgy and the slip angle is cleared to zero at that time. Thereby, accumulation of errors can be prevented.

【0033】2次HPF264は、すべり角ゼロ判定部
263を経た補正後加速度データlgyに含まれるドリ
フト等の低周波成分をキャンセルするものである。これ
は、補正後加速度データlgyを積分器265で単純積
分すると、ヨーレートのドリフトによるオフセット誤差
や車両のロール傾斜による加速度データのオフセット誤
差が蓄積され、すべり速度SVyの精度が低下すること
を防止するために設けたものである。HPFを2次(2
段縦続)で使用するのは、データを収束させるためであ
る。1次では発散の可能性があるので好ましくない。た
だし、2次であっても、その設定時定数τによっては
(τ:1.5秒程度)、積分結果に揺り返しの現象が起
こり、特に短い時定数では、正確なすべり角が算出され
ない場合がある。そこで、本実施形態では、時定数τを
15秒(カットオフ周波数0.01に設定し、揺り返し
の影響を極力抑え、すべり横速度SVyを算出すること
とした。なお、積分器265の前段で補正後加速度デー
タlgyのデータ変動分を収束できればよいので、2次
HPF264は、データ変動吸収要素で代用することが
できる。
The secondary HPF 264 cancels low-frequency components such as drift contained in the corrected acceleration data lgy that has passed through the slip angle determination unit 263. This is because when the corrected acceleration data lgy is simply integrated by the integrator 265, an offset error due to a yaw rate drift and an offset error of the acceleration data due to a roll inclination of the vehicle are accumulated, thereby preventing the accuracy of the slip velocity SVy from being reduced. It is provided for the purpose. HPF is second order (2
The cascade is used to converge the data. The first order is not preferable because there is a possibility of divergence. However, even if it is quadratic, depending on the set time constant τ (τ: about 1.5 seconds), the phenomenon of reversal occurs in the integration result, and especially when the time constant is short, an accurate slip angle cannot be calculated. There is. Therefore, in the present embodiment, the time constant τ is set to 15 seconds (the cutoff frequency is 0.01), the influence of the swingback is suppressed as much as possible, and the slip lateral velocity SVy is calculated. Therefore, the secondary HPF 264 can be replaced with a data fluctuation absorbing element, as long as the data fluctuation of the corrected acceleration data lgy can be converged.

【0034】図1に戻り、角度算出部27は、すべり横
速度SVy及び速度推定値Vxに基づいてすべり角を算
出する。具体的には、arcTAN(SVy/Vx)か
らすべり角を算出する。検出したすべり角は、通信部2
8を通じてレコーダ等に出力される。
Returning to FIG. 1, the angle calculator 27 calculates the slip angle based on the slip lateral speed SVy and the estimated speed value Vx. Specifically, the slip angle is calculated from arcTAN (SVy / Vx). The detected slip angle is indicated by the communication unit 2
8 to a recorder or the like.

【0035】このように、本実施形態のすべり角検出装
置1では、走行中の車両の姿勢データを用いて加速度デ
ータの補正を行い、補正された加速度データと車速パル
ス数とに基づいて車両の運行速度を推定し、これにより
得られた速度推定値Vxと車速パルス数との差に応じて
速度推定値Vxと車速パルス数のいずれか一方を車両の
実際の運行速度として採用するようにしたので、車輪ス
リップが生じた場合であっても、正しい速度データを運
転者に表示したり、運行制御機構に伝えたりすることが
できるようになった。
As described above, in the slip angle detecting device 1 of the present embodiment, the acceleration data is corrected using the posture data of the running vehicle, and the vehicle is detected based on the corrected acceleration data and the vehicle speed pulse number. The operating speed is estimated, and one of the estimated speed value Vx and the vehicle speed pulse number is adopted as the actual operating speed of the vehicle according to the difference between the obtained speed estimated value Vx and the vehicle speed pulse number. Therefore, even if a wheel slip occurs, correct speed data can be displayed to the driver or transmitted to the operation control mechanism.

【0036】また、従来の問題の一つであるジャイロの
ドリフトが自動的に補正されるので、横すべり発生時の
計測精度を従来方式に比べて格段に向上させることがで
きた。
In addition, since the drift of the gyro, which is one of the conventional problems, is automatically corrected, the measurement accuracy at the time of occurrence of a skid can be remarkably improved as compared with the conventional method.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の移動速度の検出手法によれば、一時的に移動体が不安
定の状態になっても、その移動速度を正確に検出するこ
とができるという特有の効果が得られる。また、本発明
のすべり角検出装置によれば、上記移動検出手法によっ
て検出された移動速度を用いることで、すべり角を簡易
な手法で安価に検出できるとい効果が得られる。
As is apparent from the above description, according to the moving speed detecting method of the present invention, even if the moving body temporarily becomes unstable, the moving speed can be accurately detected. The unique effect that can be obtained is obtained. Further, according to the slip angle detecting device of the present invention, the use of the moving speed detected by the above-described movement detecting method has an effect that the slip angle can be detected at a low cost by a simple method.

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

【図1】本発明を適用したすべり角検出装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a slip angle detection device to which the present invention is applied.

【図2】本実施形態による姿勢検出部の機能ブロック構
成図。
FIG. 2 is a functional block configuration diagram of a posture detection unit according to the embodiment.

【図3】本実施形態による速度推定部の機能ブロック構
成図。
FIG. 3 is a functional block configuration diagram of a speed estimation unit according to the embodiment.

【図4】本実施形態によるすべり速度検出部の機能ブロ
ック構成図。
FIG. 4 is a functional block configuration diagram of a slip speed detection unit according to the embodiment.

【図5】すべり速度検出部における処理手順説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a processing procedure in a slip speed detection unit.

【図6】ノイズキャンセル処理を行わない場合の生加速
度と推定横すべり速度及びリファレンス横すべり速度と
の関係を示したグラフ。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a raw acceleration, an estimated skid speed, and a reference skid speed when no noise canceling processing is performed.

【図7】図6において、ノイズキャンセル処理に代えて
LPFを用いた場合の生加速度と推定横すべり速度及び
リファレンス横すべり速度との関係を示したグラフ。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between raw acceleration, an estimated skid speed, and a reference skid speed when an LPF is used in place of the noise canceling process in FIG. 6;

【図8】図6において、ノイズキャンセル処理を行った
場合の生加速度と推定横すべり速度及びリファレンス横
すべり速度との関係を示したグラフ。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between raw acceleration, an estimated sideslip speed, and a reference sideslip speed in a case where noise cancellation processing is performed in FIG. 6;

【図9】(a)は定常時の車輪と車両進行方向の関係を
示した図、(b)は横すべりが生じた場合の車輪と車両
進行方向との関係を示した図。
9A is a diagram illustrating a relationship between wheels and a traveling direction of a vehicle in a steady state, and FIG. 9B is a diagram illustrating a relationship between wheels and a traveling direction of a vehicle when a side slip occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 すべり角検出装置 10 センサ部 11 ロールジャイロ 12 ピッチジャイロ 13 ヨージャイロ 14 横加速度計 15 前後加速度計 21 A/Dコンバータ 22 パルスカウンタ 23 CPU 24 姿勢検出部 25 速度推定部 26 すべり速度検出部 27 角度算出部 28 通信部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slip angle detecting device 10 Sensor part 11 Roll gyro 12 Pitch gyro 13 Yaw gyro 14 Lateral accelerometer 15 Front and rear accelerometer 21 A / D converter 22 Pulse counter 23 CPU 24 Attitude detecting unit 25 Speed estimating unit 26 Slip speed detecting unit 27 Angle calculation Unit 28 Communication unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // B62D 101:00 103:00 111:00 133:00 137:00 (56)参考文献 特開 平8−40107(JP,A) 特開 平1−248907(JP,A) 特開 昭61−148373(JP,A) 特開 平8−43417(JP,A) 特開 平8−282521(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 7/00 G01P 15/00 - 15/18 G01C 19/00 - 19/56 G01P 3/42 - 3/60 G01P 9/00 - 9/04 B62D 6/00 - 6/06 B62D 101:00 B62D 103:00 B62D 111:00 B62D 133:00 B62D 137:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI // B62D 101: 00 103: 00 111: 00 133: 00 137: 00 (56) References JP-A-8-40107 (JP, A) JP-A-1-248907 (JP, A) JP-A-61-148373 (JP, A) JP-A-8-43417 (JP, A) JP-A-8-282521 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01P 7/00 G01P 15/00-15/18 G01C 19/00-19/56 G01P 3/42-3/60 G01P 9/00-9/04 B62D 6 / 00-6/06 B62D 101: 00 B62D 103: 00 B62D 111: 00 B62D 133: 00 B62D 137: 00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 移動中における移動体の姿勢データを検
出する過程と、 前記検出した姿勢データを用いて前記移動体に加わる加
速度を表す加速度データの補正を行う過程と、 前記補正された加速度と前記移動体の移動速度値とに基
づいて前記移動体の移動速度の推定値を導出する過程
と、 前記導出した推定値と前記移動速度値との差を検出し、
検出結果に応じて前記推定値と前記移動速度値のいずれ
か一方を前記移動体の実際の移動速度として出力する過
程とを含む、移動速度検出方法。
A step of detecting posture data of the moving body during movement; a step of correcting acceleration data representing an acceleration applied to the moving body using the detected posture data; Deriving an estimated value of the moving speed of the moving object based on the moving speed value of the moving object, and detecting a difference between the derived estimated value and the moving speed value,
Outputting one of the estimated value and the moving speed value as an actual moving speed of the moving object according to a detection result.
【請求項2】 周期的に入力される移動体の加速度を表
す加速度データのうち、少なくとも最新の1周期分の加
速度データを保持しておき、保持されている加速度デー
タの絶対値と次周期の加速度データの絶対値とを比較
し、絶対値の小さい加速度データに所定の重み付け処理
を施して当該次周期の加速度データとして採用する過程
を含み、 前記採用された加速度データに基づいて前記移動体の移
動速度を検出することを特徴とする、移動速度検出方
法。
2. The acceleration data of at least the latest one cycle among the acceleration data representing the acceleration of the moving object that is periodically input is held, and the absolute value of the held acceleration data and the next cycle are stored. Comparing the absolute value of the acceleration data, applying a predetermined weighting process to the acceleration data having a small absolute value and adopting the acceleration data as the acceleration data of the next cycle, and based on the adopted acceleration data, A moving speed detecting method comprising detecting a moving speed.
【請求項3】 前記重み付け処理は、前記保持されてい
る加速度データの絶対値と前記次周期の加速度データの
絶対値のうち小さい方にN、大きい方にNより小さいM
(N,Mは0以外の自然数)をそれぞれ乗じた値の和を
N+Mの値で除算する処理であることを特徴とする、請
求項2記載の移動速度検出方法。
3. The weighting process includes the step of: N for the smaller of the absolute value of the held acceleration data and the absolute value of the acceleration data of the next cycle, and M for the larger one.
3. The moving speed detecting method according to claim 2, wherein a sum of values each multiplied by (N and M are natural numbers other than 0) is divided by a value of N + M.
【請求項4】 移動体上で互いに直交する第1及び第2
軸線に加わる加速度を表す加速度データを出力する第1
及び第2加速度計と、前記第1及び第2加速度計からそ
れぞれ出力される第1及び第2加速度データを周期的に
取り込んで少なくとも一方の加速度データを補正するデ
ータ補正手段とを備え、補正された加速度データに基づ
いて前記移動体の移動速度を検出する装置であって、 前記データ補正手段は、 前記第1及び第2加速度データのうち、少なくとも一方
の最新の1周期分を保持するデータ保持手段と、 前記保持されている加速度データの絶対値と当該加速度
計による次周期の加速度データの絶対値とを比較し、絶
対値の小さい加速度データに所定の重み付け処理を施し
て当該加速度計による当該次周期の加速度データとして
前記データ保持手段に保持させる手段とを有することを
特徴とする、速度検出装置。
4. A first and a second orthogonal to each other on a moving body.
First to output acceleration data representing acceleration applied to the axis
And a second accelerometer, and data correction means for periodically taking in the first and second acceleration data respectively output from the first and second accelerometers and correcting at least one of the acceleration data. An apparatus for detecting a moving speed of the moving object based on the acceleration data obtained, wherein the data correction unit holds at least one latest cycle of the first and second acceleration data. Means, comparing the absolute value of the held acceleration data with the absolute value of acceleration data in the next cycle by the accelerometer, performing a predetermined weighting process on the acceleration data having a small absolute value, and Means for causing the data holding means to hold the acceleration data in the next cycle as acceleration data.
【請求項5】 移動体上で互いに直交する第1乃至第3
軸線回りの角速度を検出する第1乃至第3角速度計及び
前記第1及び第2軸線に加わる加速度を検出する第1及
び第2加速度計を有するセンサと、このセンサの出力デ
ータを補正するデータ補正手段とを有し、このデータ補
正手段で補正されたデータに基づいて前記移動体の移動
速度を検出する装置であって、 前記データ補正手段は、前記第1及び第2加速度計の少
なくとも一方と前記第3角速度計とが同時にほぼゼロ値
を出力したときに当該ゼロ値を検出した加速度計による
計測累計値をゼロクリアするように構成されていること
を特徴とする、速度検出装置。
5. A first to third orthogonal to each other on a moving body.
A sensor having first to third gyros for detecting angular velocities around an axis and first and second accelerometers for detecting accelerations applied to the first and second axes, and data correction for correcting output data of the sensors Means for detecting the moving speed of the moving body based on the data corrected by the data correcting means, wherein the data correcting means is at least one of the first and second accelerometers. When the third angular velocity meter and the third angular velocity meter simultaneously output substantially zero values, the velocity measurement device is configured to clear the accumulated value measured by the accelerometer that has detected the zero value to zero.
【請求項6】 その前進または後退方向の速度値を検出
する手段を備えた車両の実際の運行速度を推定する装置
であって、 前記車両の左右方向の角速度を計測する第1角速度計、
前記車両の前進及び後退方向の角速度を計測する第2角
速度計、前記車両の旋回方向の角速度を計測する第3角
速度計、前記前進及び後退方向の加速度を計測する第1
加速度計、前記左右方向の加速度を計測する第2加速度
計を有するセンサと、 前記速度値及び前記センサから出力される各計測データ
に基づいて前記車両の姿勢を表す姿勢データを生成する
姿勢検出手段と、 前記生成された姿勢データ、前記速度値、前記第1及び
第2加速度計で計測された加速度データに基づいて前記
車両の前進または後退方向の速度推定値を算出するとと
もに、この速度推定値と前記速度値との差を検出し、検
出結果に応じて前記推定値と前記速度値のいずれか一方
を選択する手段とを有し、 選択された値を前記車両の実際の運行速度として出力す
ることを特徴とする速度検出装置。
6. An apparatus for estimating an actual operating speed of a vehicle, comprising a means for detecting a speed value of the forward or backward direction, a first gyro for measuring an angular speed of the vehicle in a left-right direction,
A second gyro for measuring the angular velocities of the vehicle in forward and backward directions, a third gyro for measuring the angular velocities of the vehicle in the turning direction, and a first gyro for measuring the acceleration in the forward and reverse directions
An accelerometer, a sensor having a second accelerometer for measuring the acceleration in the left-right direction, and an attitude detecting means for generating attitude data representing the attitude of the vehicle based on the speed value and each measurement data output from the sensor. Calculating a speed estimation value in the forward or backward direction of the vehicle based on the generated attitude data, the speed value, and acceleration data measured by the first and second accelerometers; Means for detecting a difference between the speed value and the speed value, and selecting one of the estimated value and the speed value in accordance with the detection result, and outputting the selected value as an actual operating speed of the vehicle. A speed detecting device.
【請求項7】 その前進または後退方向の速度値を検出
する手段を備えた車両のすべり角を検出する装置であっ
て、 前記車両の左右方向の角速度を計測する第1角速度計、
前記車両の前進及び後退方向の角速度を計測する第2角
速度計、前記車両の旋回方向の角速度を計測する第3角
速度計、前記前進及び後退方向の加速度を計測する第1
加速度計、前記左右方向の加速度を計測する第2加速度
計を有するセンサと、 前記速度値及び前記センサから出力される各計測データ
に基づいて前記車両の姿勢を表す姿勢データを生成する
姿勢検出手段と、 前記生成された姿勢データ、前記速度値、前記第1及び
第2加速度計で計測された加速度データに基づいて前記
車両の前進または後退方向の速度推定値を算出するとと
もに、この速度推定値、前記第2加速度計で計測された
加速度データ、及び前記旋回方向の角速度に基づいて前
記車両の左右方向のすべり速度を検出するすべり速度検
出手段と、 前記速度推定値及び前記検出されたすべり速度に基づい
て前記すべり角を算出する角度算出手段とを有すること
を特徴とする、車両のすべり角検出装置。
7. A device for detecting a slip angle of a vehicle, comprising a means for detecting a speed value of the forward or backward direction, wherein the first angular velocity meter measures an angular speed of the vehicle in a left-right direction.
A second gyro for measuring the angular velocities of the vehicle in forward and backward directions, a third gyro for measuring the angular velocities of the vehicle in the turning direction, and a first gyro for measuring the acceleration in the forward and reverse directions
An accelerometer, a sensor having a second accelerometer for measuring the acceleration in the left-right direction, and an attitude detecting means for generating attitude data representing the attitude of the vehicle based on the speed value and each measurement data output from the sensor. Calculating a speed estimation value in the forward or backward direction of the vehicle based on the generated attitude data, the speed value, and acceleration data measured by the first and second accelerometers; A slip speed detecting means for detecting a slip speed in the left-right direction of the vehicle based on the acceleration data measured by the second accelerometer and the angular speed in the turning direction; and the estimated speed value and the detected slip speed. And an angle calculating means for calculating the slip angle based on the slip angle.
【請求項8】 前記すべり速度検出手段は、前記計測さ
れた加速度データを周期的に取り込んで最新の1周期分
を保持しておき、保持されている加速度データの絶対値
と次周期の加速度データの絶対値とを比較し、絶対値の
小さい加速度データに所定の重み付け処理を施して当該
次周期の加速度データのノイズ成分を除去するように構
成されていることを特徴とする請求項7記載のすべり角
検出装置。
8. The slip speed detecting means periodically takes in the measured acceleration data and holds the latest one cycle, and stores the absolute value of the held acceleration data and the acceleration data of the next cycle. The acceleration data having a small absolute value is subjected to a predetermined weighting process to remove a noise component of the acceleration data in the next cycle. Slip angle detector.
【請求項9】 前記すべり速度検出手段は、前記保持さ
れている加速度データの絶対値と前記次周期の加速度デ
ータの絶対値のうち小さい方にN、大きい方にNより小
さいM(N,Mは0以外の自然数)をそれぞれ乗じた値
の和をN+Mの値で除算することにより前記重み付け処
理を施すことを特徴とする請求項8記載のすべり角検出
装置。
9. The slip velocity detecting means, wherein N (M, N, M) is smaller than the absolute value of the held acceleration data and the absolute value of the acceleration data of the next cycle, and smaller than N. 9. The slip angle detecting device according to claim 8, wherein the weighting process is performed by dividing a sum of values obtained by multiplying each by a natural number other than 0) by a value of N + M.
【請求項10】 前記すべり速度検出手段は、前記加速
度データを前記導出された速度推定値及び前記旋回方向
の角速度で補正するとともに、補正後の前記加速度デー
タを複数段の高域通過フィルタでその変動分を収束させ
ることで前記すべり速度を検出するように構成されてい
ることを特徴とする請求項8記載のすべり角検出装置。
10. The slip velocity detecting means corrects the acceleration data with the derived velocity estimated value and the angular velocity in the turning direction, and corrects the corrected acceleration data by a multi-stage high-pass filter. 9. The slip angle detecting device according to claim 8, wherein the slip speed is detected by converging a variation.
【請求項11】 前記加速度データと前記第3角速度計
から出力される角速度データとが共にほぼゼロ値になっ
た時点で前記すべり速度及びすべり角をゼロクリアさせ
る手段をさらに備えてなる請求項7乃至11のいずれか
の項記載のすべり角検出装置。
11. The apparatus according to claim 7, further comprising means for clearing the slip velocity and the slip angle to zero when both the acceleration data and the angular velocity data output from the third gyro become substantially zero. 12. The slip angle detection device according to any one of items 11 to 11.
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