JP2013170991A - 傾斜角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より正確な傾斜角度の検出が可能で、車両の上下方向軸の傾斜角度を検出することも可能な傾斜角度検出装置を提供する。
【解決手段】加速度センサで検出された加速度のうちの重力加速度の成分から車両の傾斜角度を予め設定された所定の周期で算出するにあたり、ローパスフィルタによって重力加速度の成分の誤差成分を低減し、有効範囲フィルタによって重力加速度の成分が有効範囲内にある場合に当該重力加速度の成分をローパスフィルタに入力し、当該重力加速度の成分が有効範囲内にない場合にローパスフィルタからの前回出力値と同じ出力値を出力する。重力加速度の成分が有効範囲内にあった場合にはローパスフィルタ前回出力値に有効範囲変化量を加算及び減算して有効範囲を設定し、重力加速度の成分が有効範囲内にない場合には、有効範囲の上下限値の夫々に有効範囲変化量を加減して有効範囲を広くする。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の傾斜角度検出装置に関し、特に車両に作用する加速度の重力加速度成分から車両の傾斜角度を所定の周期で算出する傾斜角度検出装置に好適なものである。

このような傾斜角度検出装置としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。この傾斜角度検出装置は、車両の前後方向加速度を前後方向加速度センサで検出し、検出された車両の前後方向加速度と路面に対する車両の加速度の差から路面の車両前後方向への傾斜角度、つまり車両前後方向軸の路面傾斜角度を推定する。その際、車両の走行速度に応じた路面傾斜角度変化率の制限値を設定し、前回の路面傾斜角度の推定値に対する今回の路面傾斜角度の推定値の傾斜角度変化率が路面傾斜角度変化率制限値より大きい場合には、その変化率を制限値で制限して補正するようにしている。

特開２００９−２５０８１号公報

車両に作用する加速度から例えば車両の傾斜角度を算出する場合には、前記特許文献１にも記載されるように、検出された加速度の重力加速度の成分を用いる。走行中に段差を乗り越えた場合などの急峻な傾斜角度変化は、目的とする用途に必要な性能としては過度な応答となり得るため、取り除く必要がある。また、重力加速度以外の加速度成分を取り除く際、対地スリップなどによる推定できない加速度分の成分が取り除けないという問題が生じる。これらの過度な応答や推定できない加速度分といった要因によって生じる加速度成分を誤差成分とする。この誤差成分はローパスフィルタによって取り除くことが一般的である。しかし、加速度変化が大きく、生じる時間が長い成分は、ローパスフィルタ処理しても、十分に誤差を低減できない場合もあり、正確な傾斜角度の検出が困難である。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、より正確な傾斜角度の検出が可能で、車両の上下方向軸の傾斜角度を検出することも可能な傾斜角度検出装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車両に作用する加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサで検出された加速度のうちの重力加速度の成分から車両の傾斜角度を予め設定された所定の周期で算出する傾斜角度算出部とを備えた傾斜角度検出装置において、前記傾斜角度算出部は、前記加速度センサで検出された加速度のうちの誤差を内に有する重力加速度（以下、誤差有重力加速度とする）の成分の誤差成分を低減して車両の傾斜角度算出用に出力するローパスフィルタと、前記加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内にある場合に当該重力加速度の成分を前記ローパスフィルタに入力し、当該重力加速度の成分が有効範囲内にない場合に前記ローパスフィルタからの前回出力値と同じ出力値を車両の傾斜角度算出用に出力する有効範囲フィルタとを備えたことを特徴とする傾斜角度検出装置である。

また、前記有効範囲フィルタは、前回の車両の傾斜角度算出時に前記加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内にあった場合に当該重力加速度の成分のローパスフィルタ出力値に有効範囲変化量を加算及び減算して有効範囲を設定する有効範囲設定部を備えたことを特徴とする傾斜角度検出装置である。
また、前記有効範囲設定部は、前回の車両の傾斜角度算出時に前記加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内になかった場合に当該有効範囲の上限値に有効範囲変化量を加算し且つ当該有効範囲の下限値から有効範囲変化量を減算して有効範囲を設定することを特徴とする傾斜角度検出装置である。

また、前記加速度センサで検出される加速度が車両の前後方向軸の加速度である場合、前記有効範囲フィルタは、車両の走行速度に応じて前記有効範囲変化量を設定する有効範囲変化量設定部を備えたことを特徴とする傾斜角度検出装置である。
また、前記加速度センサで検出される加速度が車両の左右方向軸の加速度である場合、前記有効範囲フィルタは、車両の走行速度及び操舵角度に応じて前記有効範囲変化量を設定する有効範囲変化量設定部を備えたことを特徴とする傾斜角度検出装置である。

また、前記加速度センサは車両の前後方向軸の加速度及び左右方向軸の加速度を検出し、前記傾斜角度算出部は、前記加速度センサで検出された車両の前後方向軸の加速度及び左右方向軸の加速度の夫々の重力加速度の成分から車両の上下方向軸の傾斜角度を算出することを特徴とする傾斜角度検出装置である。

而して、本発明の一態様によれば、加速度センサで検出された加速度のうちの重力加速度の成分から車両の傾斜角度を予め設定された所定の周期で算出するにあたり、有効範囲フィルタによって加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内にある場合に当該重力加速度の成分をローパスフィルタに入力し、その出力値を車両の傾斜角度算出用に出力する。また、当該重力加速度の成分が有効範囲内にない場合にローパスフィルタからの前回出力値と同じ出力値を車両の傾斜角度算出用に出力する構成としたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。

また、有効範囲フィルタの有効範囲設定部は、前回の車両の傾斜角度算出時に加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内にあった場合に当該重力加速度の成分のローパスフィルタ出力値に有効範囲変化量を加算及び減算して有効範囲を設定する構成としたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。
また、有効範囲設定部は、前回の車両の傾斜角度算出時に加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内になかった場合に当該有効範囲の上限値に有効範囲変化量を加算し且つ当該有効範囲の下限値から有効範囲変化量を減算して有効範囲を設定する構成としたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。

また、加速度センサで検出される加速度が車両の前後方向軸の加速度である場合、有効範囲フィルタの有効範囲変化量設定部は、車両の走行速度に応じて有効範囲変化量を設定する構成としたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。
また、加速度センサで検出される加速度が車両の左右方向軸の加速度である場合、有効範囲フィルタの有効範囲変化量設定部は、車両の走行速度及び操舵角度に応じて有効範囲変化量を設定する構成としたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。

また、傾斜角度算出部は、加速度センサで検出された車両の前後方向軸の加速度及び左右方向軸の加速度の夫々の重力加速度の成分から車両の上下方向軸の傾斜角度を算出する構成としたため、車両の上下方向軸の傾斜角度を検出することができる。

本発明の傾斜角度検出装置の第１実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１のｘ軸重力加速度算出部の一例を示すブロック図である。 図１のｙ軸重力加速度算出部の一例を示すブロック図である。 図２のｘ軸有効範囲フィルタ及びローパスフィルタで行われる演算処理のフローチャートである。 図３のｙ軸有効範囲フィルタ及びローパスフィルタで行われる演算処理のフローチャートである。 ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、及び傾斜角度の説明図である。 傾斜角度算出の説明図である。 ｘ軸有効範囲変化量の説明図である。 ｘ軸有効範囲変化量の説明図である。 ｙ軸有効範囲変化量の説明図である。 検出された加速度から傾斜角度を算出した場合の説明図である。 検出された加速度の重力加速度成分から傾斜角度を算出した場合の説明図である。 検出された加速度の重力加速度成分にローパスフィルタ処理を施して傾斜角度を算出した場合の説明図である。 有効範囲フィルタの一例を示す説明図である。 有効範囲フィルタの他の例を示す説明図である。 検出された加速度の重力加速度成分の有効範囲フィルタ及びローパスフィルタ処理を施して傾斜角度を算出した場合の説明図である。 本発明の傾斜角度検出装置の第２実施形態を示す図２のｘ軸有効範囲フィルタ及びローパスフィルタで行われる演算処理のフローチャートである。 本発明の傾斜角度検出装置の第２実施形態を示す図３のｙ軸有効範囲フィルタ及びローパスフィルタで行われる演算処理のフローチャートである。

次に、本発明の傾斜角度検出装置の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の傾斜角度検出装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の傾斜角度検出装置は、例えば図６に示す小型電動車両、所謂電動車いすのように、低速走行する車両、車輪外径の小さい車両、サスペンションストロークの短い車両、ホイールベースやトレッドの小さい車両に好適に用いることができる。この傾斜角度検出装置は、車両に作用する左右方向の加速度の重力加速度成分及び前後方向の加速度の重力加速度成分から上下方向軸の傾斜角度を算出するものである。以下、車両の左右方向軸をｘ軸、前後方向軸をｙ軸、上下方向軸をｚ軸として用いる。

この傾斜角度検出装置１は、車両の左右方向軸加速度、即ちｘ軸加速度Ｇｘを検出するｘ軸加速度センサ２、車両の前後方向軸加速度、即ちｙ軸加速度Ｇｙを検出するｙ軸加速度センサ３、擬似的な車両の走行速度として車輪の回転速度（以下、車輪速度とも記す）Ｖｗを検出する車輪速度センサ４、ステアリングホイールの操作角度であるステアリング角度（操舵角度）θｓを検出するステアリング角度（操舵角度）センサ５を備えている。ステアリング角度センサ５に代えて、車両の角速度ωを検出する角速度センサ６を備えていてもよい。

傾斜角度検出装置１は、ｘ軸加速度センサ２で検出されたｘ軸加速度Ｇｘからｘ軸重力加速度ｇｘを算出するｘ軸重力加速度算出部７、ｙ軸加速度センサ３で検出されたｙ軸加速度Ｇｙからｙ軸重力加速度ｇｙを算出するｙ軸重力加速度算出部８、ｘ軸重力加速度算出部７で算出されたｘ軸加速度ｇｘ及びｙ軸重力加速度算出部８で算出されたｙ軸加速度ｇｙからｚ軸傾斜角度θｚを算出するｚ軸傾斜角度算出部９を備えており、夫々の算出部は、車輪速度センサ４で検出された車輪速度Ｖｗ、ステアリング角度（操舵角度）センサ５で検出されたステアリング角度（操舵角度）θｓ、或いは角速度センサ６で検出された角速度ωを用いる。この傾斜角度検出装置１は、例えばマイクロコンピュータなどの演算処理装置及びＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置で構成される。なお、ｘ軸重力加速度ｇｘやｙ軸重力加速度ｇｙは、後述するように、例えば車両が傾斜することによって重力加速度ｇがｘ軸或いはｙ軸に作用している重力加速度ｇの成分を意味する。つまり、ｘ軸重力加速度ｇｘ及びｙ軸重力加速度ｇｙは、ｘ軸加速度センサ２及びｙ軸加速度センサ３で検出される重力加速度ｇの成分である。

図２（ａ）には、ステアリング角度（操舵角度）センサ５で検出されたステアリング角度（操舵角度）θｓ及び車輪速度センサ４で検出された車輪速度Ｖｗを用いたｘ軸（左右方向軸）重力加速度算出部７の構成の一例を示す。車両の走行速度ｖとして車輪速度Ｖｗを擬似的に用いる。このｘ軸重力加速度算出部７では、ステアリング角度（操舵角度）θｓから旋回半径算出部１０で旋回半径Ｒを算出する。この旋回半径算出部１０は、例えば図８に示すように、ホイールベースＬをステアリング角度（操舵角度）θｓの正弦値ｓｉｎθｓで除して旋回半径Ｒを得る。次いで、旋回半径Ｒと車輪速度Ｖｗとからｘ軸車両加速度算出部１１でｘ軸車両加速度ｇｘｖを算出する。ｘ軸車両加速度算出部１１は、擬似的な車両の走行速度Ｖである車輪速度Ｖｗの２乗値Ｖｗ²を旋回半径Ｒで除してｘ軸車両加速度ｇｘｖを得る。次いで、ｘ軸加速度センサ２で検出されたｘ軸加速度Ｇｘからｘ軸車両加速度ｇｘｖを加減算器１２で減じて誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅを得る。この誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅは、ｘ軸方向に作用するｘ軸重力加速度ｇｘとｘ軸方向へのｘ軸加速度誤差Ｅｘを含んでいる。この誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅに対し、後述する図４の演算処理で構成されるｘ軸有効範囲フィルタ１３及びｘ軸ローパスフィルタ１４の演算処理を施してｘ軸重力加速度ｇｘを算出する。

図２（ｂ）には、角速度センサ６で検出された角速度ω及び車輪速度センサ４で検出された車輪速度Ｖｗを用いたｘ軸（左右方向軸）重力加速度算出部７の構成の一例を示す。車輪速度Ｖｗは擬似的な車両の走行速度として用いる。このｘ軸重力加速度算出部７では、角速度ωと車輪速度Ｖｗとからｘ軸車両加速度算出部１１でｘ軸車両加速度ｇｘｖを算出する。ｘ軸車両加速度算出部１１は、擬似的な車両の走行速度である車輪速度Ｖｗに角速度ωを乗じてｘ軸車両加速度ｇｘｖを得る。次いで、ｘ軸加速度センサ２で検出されたｘ軸加速度Ｇｘからｘ軸車両加速度ｇｘｖを加減算器１２で減じて誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅを得る。この誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅは、ｘ軸方向に作用するｘ軸重力加速度ｇｘとｘ軸方向へのｘ軸加速度誤差Ｅｘを含んでいる。この誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅに対し、後述する図４の演算処理で構成されるｘ軸有効範囲フィルタ１３及びｘ軸ローパスフィルタ１４の演算処理を施してｘ軸重力加速度ｇｘを算出する。

なお、図２（ａ）と図２（ｂ）とでは、用いるセンサ出力がステアリング角度（操舵角度）センサ５のステアリング角度（操舵角度）θｓと角速度センサ６の角速度ωは、ω＝Ｖｗ／Ｒ＝Ｖｗ・ｓｉｎθｓ／Ｌとはならないため、ｘ軸車両加速度算出部１１で算出されるｘ軸車両加速度ｇｘｖは互いに異なるものであり、従って誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅに含まれるｘ軸加速度誤差Ｅｘも異なるものである。

図３には、車輪速度センサ４で検出された車輪速度Ｖｗを用いたｙ軸（前後方向軸）重力加速度算出部８の構成の一例を示す。車両の走行速度ｖとして車輪速度Ｖｗを擬似的に用いる。このｙ軸重力加速度算出部８では、車輪速度Ｖｗからｙ軸車両加速度算出部１５でｙ軸車両加速度ｇｙｖを算出する。ｙ軸車両加速度算出部１５は、擬似的な車両の走行速度である車輪速度Ｖｗの時間微分値からｙ軸車両加速度ｇｙｖを得る。次いで、ｙ軸加速度センサ３で検出されたｙ軸加速度Ｇｙからｙ軸車両加速度ｇｙｖを加減算器１６で減じて誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅを得る。この誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅは、ｙ軸方向に作用するｙ軸重力加速度ｇｙと例えば車輪の対地スリップなどに起因するｙ軸方向へのｙ軸加速度誤差Ｅｙを含んでいる。この誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅに対し、後述する図５の演算処理で構成されるｙ軸有効範囲フィルタ１７及びｙ軸ローパスフィルタ１８の演算処理を施してｙ軸重力加速度ｇｙを算出する。

ｘ軸重力加速度算出部７でｘ軸方向へのｘ軸重力加速度ｇｘが、ｙ軸重力加速度算出部８でｙ軸方向へのｘ軸重力加速度ｇｙが算出されたら、ｚ軸（上下方向軸）傾斜角度算出部９では、ｘ軸重力加速度ｇｘ及びｙ軸重力加速度ｇｙを用いて、下記１式に従ってｚ軸傾斜角度θｚを算出する。

以下に、前記１式の算出根拠を説明する。前述した図６のように車両のｘ軸（左右方向）、ｙ軸（前後方向軸）、ｚ軸（上下方向軸）を設定し、例えば路面の傾斜に伴ってそれらの軸が図６に示すように傾斜した場合、ｘ軸の傾斜角度θｘ及びｙ軸の傾斜角度θｙは、夫々、水平面に対するｘ軸の傾斜角度θｘ及びｙ軸の傾斜角度θｙとなる。従って、図７に示すように、ｘ軸加速度センサ２で検出されるｘ軸加速度Ｇｘから求めたｘ軸重力加速度ｇｘは−ｇ・ｓｉｎθｘ、ｙ軸加速度センサ３で検出されるｙ軸加速度Ｇｙから求めたｙ軸重力加速度ｇｙは−ｇ・ｓｉｎθｙと表れる。一方、ｚ軸の傾斜角度θｚは鉛直軸に対するｚ軸の傾斜角度θｚであるので、仮にｚ軸加速度センサでｚ軸重力加速度ｇｚを検出したとすると、ｚ軸加速度ｇｚはｇ・ｃｏｓθｚと表れる。ｘ軸加速度ｇｘ、ｙ軸加速度ｇｙ、ｚ軸加速度ｇｚには下記２式が成立するので、ｇｚ＝ｇ・ｃｏｓθｚを代入し、ｚ軸傾斜角度θｚについて解けば前記１式が導出される。

次に、図２のｘ軸有効範囲フィルタ１３及びｘ軸ローパスフィルタ１４として実行される図４の演算処理について説明する。この演算処理は、予め設定された所定の演算周期Ｔで実行され、まずステップＳ１１で、今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅを読込む。
次にステップＳ１２に移行して、後述する手法を用いてｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを設定する。

次にステップＳ１３に移行して、前回のｘ軸有効範囲Ｆｘｏの上限値と下限値の夫々にｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを加減して今回のｘ軸有効範囲Ｆｘを設定する。具体的には、前回のｘ軸有効範囲Ｆｘｏの上限値にｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを加算した値を今回のｘ軸有効範囲Ｆｘの上限値とし、前回のｘ軸有効範囲Ｆｘｏの下限値からｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを減じた値を今回のｘ軸有効範囲Ｆｘの下限値とする。なお、後述のステップＳ１７のように前回のｘ軸有効範囲Ｆｘｏが前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘである場合には、当該前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘにｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを加算した値を今回のｘ軸有効範囲Ｆｘの上限値とし、前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘからｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを減じた値を今回のｘ軸有効範囲Ｆｘの下限値とする。

次にステップＳ１４に移行して、今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅは今回のｘ軸有効範囲Ｆｘ内に入っているか否かを判定し、今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅが今回のｘ軸有効範囲Ｆｘ内に入っている場合にはステップＳ１５に移行し、そうでない場合にはステップＳ１８に移行する。
ステップＳ１５では、今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅをそのまま使用するものとしてステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６では、今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅをｘ軸ローパスフィルタ処理してｘ軸重力加速度ｇｘを算出してからステップＳ１７に移行する。コンピュータなどの離散系のｘ軸ローパスフィルタ処理には、例えば周知の移動平均などを用いることができる。今回の走行データではＲｅｍｅｚ法のローパスフィルタを用いている。又、ローパスフィルタは、何れも移動平均のように過去の複数回にわたる値を用いてフィルタ処理を行う。

ステップＳ１７では、ステップＳ１６で算出されたｘ軸重力加速度ｇｘを前回のｘ軸有効範囲Ｆｘｏとして更新記憶してから復帰する。
一方、前記ステップＳ１８では、前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘｏを今回のｘ軸重力加速度ｇｘとして出力してからステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、ステップＳ１３で設定された今回のＸ軸有効範囲Ｆｘを前回のｘ軸有効範囲Ｆｘｏとして更新記憶してから復帰する。

次に、図２のｙ軸有効範囲フィルタ１７及びｙ軸ローパスフィルタ１８として実行される図５の演算処理について説明する。この演算処理は、予め設定された所定の演算周期Ｔで実行され、まずステップＳ２１で、今回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅを読込む。
次にステップＳ２２に移行して、後述する手法を用いてｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔを設定する。

次にステップＳ２３に移行して、前回のｙ軸有効範囲Ｆｙｏの上限値と下限値の夫々にｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔを加減して今回のｙ軸有効範囲Ｆｙを設定する。具体的には、前回のｙ軸有効範囲Ｆｙｏの上限値にｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔを加算した値を今回のｙ軸有効範囲Ｆｙの上限値とし、前回のｙ軸有効範囲Ｆｙｏの下限値からｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔを減じた値を今回のｙ軸有効範囲Ｆｙの下限値とする。なお、後述のステップＳ２７のように前回のｙ軸有効範囲Ｆｙｏが前回演算時のｙ軸重力加速度ｇｙである場合には、当該前回演算時のｙ軸重力加速度ｇｙにｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔを加算した値を今回のｙ軸有効範囲Ｆｙの上限値とし、前回演算時のｙ軸重力加速度ｇｙからｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔを減じた値を今回のｙ軸有効範囲Ｆｙの下限値とする。

次にステップＳ２４に移行して、今回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅは今回のｙ軸有効範囲Ｆｙ内に入っているか否かを判定し、今回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅが今回のｙ軸有効範囲Ｆｙ内に入っている場合にはステップＳ２５に移行し、そうでない場合にはステップＳ２８に移行する。
ステップＳ２５では、今回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅをそのまま使用するものとしてステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６では、今回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅをｙ軸ローパスフィルタ処理してｙ軸重力加速度ｇｙを算出してからステップＳ２７に移行する。コンピュータなどの離散系のｙ軸ローパスフィルタ処理には、例えば周知の移動平均などを用いることができる。
ステップＳ２７では、ステップＳ２６で算出されたｙ軸重力加速度ｇｙを前回のｙ軸有効範囲Ｆｙｏとして更新記憶してから復帰する。

一方、前記ステップＳ２８では、前回演算時のｙ軸重力加速度ｇｙｏを今回のｙ軸重力加速度ｇｙとして出力してからステップＳ３０に移行する。
ステップＳ３０では、ステップＳ２３で設定された今回のｙ軸有効範囲Ｆｙを前回のｙ軸有効範囲Ｆｙｏとして更新記憶してから復帰する。

次に、ｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔの設定手法について説明する。有効範囲フィルタは、実走行では考えにくい傾斜角度の例えば路面を走行した際の重力加速度を上下限値とするバンドパスフィルタであり、ｘ軸有効範囲フィルタＦｘは、車両左右方向軸に作用する重力加速度のバンドパスフィルタである。このｘ軸有効範囲フィルタＦｘの上限値を増加方向に演算周期Ｔ毎に補正し、下限値を減少方向に演算周期Ｔ毎に補正するのがｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔである。

例えば図８に示すように、旋回中の車両の進行方向がステアリング角度（操舵角度）θｓにほぼ等しいとすると、前述のように旋回半径ＲはホイールベースＬをステアリング角度（操舵角度）θｓの正弦値ｓｉｎθｓで除した値となる。また、旋回中の車両の角速度ωは車両の走行速度Ｖを旋回半径Ｒで除した値となる。本実施形態では、車両の走行速度ｖには車輪速度Ｖｗを擬似的に用いるので、ω＝Ｖｗ／Ｒとなる。図９に示すように、車両の走行速度ｖ、ステアリング角度（操舵角度）θｓ、時間ｔに依存する車両の旋回角度α（ｖ，θｓ，ｔ）は角速度ωと時間ｔの積値であるから、角速度ω及び旋回半径Ｒを代入すると下記３式が得られる。

図９に示すように、ｘ軸の傾斜角度θｘの斜面を車両が旋回角度α（ｖ，θｓ，ｔ）で旋回したときのｘ軸重力加速度ｇｘであるｇ・ｓｉｎθｘのｘ軸成分をｘ軸有効範囲Ｆｘ（ｖ，θｓ，ｔ）とすると、ｘ軸有効範囲Ｆｘ（ｖ，θｓ，ｔ）は下記４式で表れる。演算周期Ｔ毎のｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔはｘ軸有効範囲Ｆｘ（ｖ，θｓ，ｔ）の時間微分値に演算周期Ｔを乗じたものであるから、結果的にｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔは下記５式で表れる。

但し、電動車いすのように低速走行する車両で、且つステアリング角度（操舵角度）も走行可能なｘ軸傾斜角度も限られた車両の場合にはｘ軸有効範囲Ｆｘ（ｖ，θｓ，ｔ）も限られ、ｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔも限られるので、実験などによりｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを一定値βｘとしてもよい。そして、そのようにｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを一定値βｘとすることにより演算負荷が軽減される。

次に、ｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔの設定手法について説明する。ｙ軸有効範囲フィルタＦｙは、車両前後方向軸に作用する重力加速度のバンドパスフィルタである。このｙ軸有効範囲フィルタＦｙの上限値を増加方向に演算周期Ｔ毎に補正し、下限値を減少方向に演算周期Ｔ毎に補正するのがｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔである。

例えば図１０に示すように、平坦路を走行していた車両がｙ軸傾斜角度θｙの登坂路にさしかかり、時間ｔ秒後に登った高さｈは、ｔ秒後の車両ｙ軸の傾斜角度γ（ｖ，ｔ）、走行距離ｌを用い、車両の走行速度ｖには車輪速度Ｖｗを擬似的に用いて下記６式で表れる。

ｙ軸傾斜角度θｙは車両の使用として許容される最大値があるので、ｙ軸傾斜角度θｙを最大値とし、走行速度ｖ、時間ｔで登坂したときのｙ軸重力加速度ｇ・ｓｉｎγ（ｖ，ｔ）をｙ軸重力加速度ｇｙのｙ軸有効範囲Ｆｙ（ｖ，ｔ）とすればｙ軸有効範囲Ｆｙ（ｖ，ｔ）として下記７式が得られる。また、演算周期Ｔ毎のｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔはｙ軸有効範囲Ｆｙ（ｖ，ｔ）の時間微分値に演算周期Ｔを乗じたものであるから、結果的にｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔは下記８式で表れる。

なお、このｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔも、実験などにより一定値βｙとしてもよい。そして、そのようにｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔを一定値βｙとすることにより演算負荷が軽減される。
次に、本実施形態の傾斜角度検出装置の作用について説明する。図１１は、車両が走行した路面の実際の傾斜角度、車輪速度から求めた走行速度、及びｘ軸加速度Ｇｘ及びｙ軸加速度Ｇｙから算出したｚ軸傾斜角度θｚを示す。同図から明らかなように、ｘ軸加速度Ｇｘ及びｙ軸加速度Ｇｙには、夫々、ｘ軸車両加速度ｇｘｖ及びｙ軸車両加速度ｇｙｖが含まれており、計算で求めたこれらのｘ軸車両加速度ｇｘｖ及びｙ軸車両加速度ｇｙｖに本当の加速度が含まれているため、ｘ軸加速度Ｇｘ及びｙ軸加速度Ｇｙをそのまま用いても正確なｚ軸傾斜角度θｚは得られない。

これに対し、ｘ軸加速度Ｇｘ及びｙ軸加速度Ｇｙの夫々からｘ軸車両加速度ｇｘｖ及びｙ軸車両加速度ｇｙｖを減じた誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ及び誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅを用いてｚ軸傾斜角度θｚを算出すると、図１２に示すように、実際の傾斜角度に近づくものの、やはり誤差がある。図１３には、ｘ軸加速度Ｇｘ及びｙ軸加速度Ｇｙに含まれる車輪の対地スリップなどの誤差が急峻で且つ振幅が大きい場合に誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ及び誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅから算出したｚ軸傾斜角度θｚ、及び誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ及び誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅにローパスフィルタ処理を施してから算出したｚ軸傾斜角度θｚを示す。ｘ軸加速度Ｇｘ及びｙ軸加速度Ｇｙに含まれる車輪の対地スリップなどの誤差が急峻で且つ振幅が大きい場合には、誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ及び誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅからｚ軸傾斜角度θｚを算出しても実際の傾斜角度に近い値は得られないし、誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ及び誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅの生じる時間が長い成分で振幅の大きな誤差成分をローパスフィルタ処理で除去しにくい。除去するためには時定数を大きくしなければならないので位相遅れが大きくなってしまう。

図１４、図１５には、本実施形態の有効範囲フィルタの作用を示す。図１４は、ｘ軸有効範囲Ｆｘ（ｖ，θｓ，ｔ）の変化量がｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ（又はｙ軸有効範囲Ｆｙ（ｖ，ｔ）の変化量がｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙ（ｖ，ｔ）／Δｔ・Ｔ、何れも変数を示す（ ）以下を省略）、図１５は、ｘ軸有効範囲Ｆｘ（ｖ，θｓ，ｔ）の変化量が一定値βｘ（又はｙ軸有効範囲Ｆｙ（ｖ，ｔ）の変化量が一定値βｙ、変数を示す（ ）を省略）の場合を示している。また、図中のドットが誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ（又は誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅ）を示している。

ここでは、ｘ軸重力加速度ｇｘについて代表して説明する。何れも、図中の二点鎖線の直線がｘ軸重力加速度ｇｘの真値であるとして、前記図４（ｙ軸重力加速度ｇｙについては図５）の演算処理では、誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅがｘ軸有効範囲Ｆｘ内に入っている場合には、今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅをｘ軸ローパスフィルタ処理してｘ軸重力加速度ｇｘを算出し、次の演算周期で、前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘにｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ又は一定値βｘを加算した値を今回のｘ軸有効範囲Ｆｘの上限値とし、前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘからｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ又は一定値βｘを減じた値を今回のｘ軸有効範囲Ｆｘの下限値とする。一方、誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅがｘ軸有効範囲Ｆｘ内に入っていない場合には、前回のｘ軸有効範囲Ｆｘｏの上限値にｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを加算した値を今回のｘ軸有効範囲Ｆｘの上限値とし、前回のｘ軸有効範囲Ｆｘｏの下限値からｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔを減じた値を今回のｘ軸有効範囲Ｆｘの下限値とする。

図１４、図１５の場合には、時刻ｔ０でｘ軸重力加速度ｇｘが算出された後、時刻ｔ４まで誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅがｘ軸有効範囲Ｆｘ内に入っていないので、その間、ｘ軸有効範囲Ｆｘの上限値は演算周期Ｔ毎にｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ又は一定値βｘずつ増加し、下限値は演算周期Ｔ毎にｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ又は一定値βｘずつ減少して、ｘ軸有効範囲Ｆｘが図の上下方向に広がる。

一方、時刻ｔ４では誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅがｘ軸有効範囲Ｆｘ内に入ったので、その誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅをローパスフィルタ処理してｘ軸重力加速度ｇｘが算出され、次の演算周期である時刻ｔ５では時刻ｔ４のｘ軸重力加速度ｇｘにｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ又は一定値βｘを加算した値がｘ軸有効範囲Ｆｘの上限値に設定され、当該時刻ｔ４の軸重力加速度ｇｘからｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ又は一定値βｘを減じた値がｘ軸有効範囲Ｆｘの下限値に設定された。

また、時刻ｔ５でも誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅがｘ軸有効範囲Ｆｘ内に入ったので、その誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅをローパスフィルタ処理してｘ軸重力加速度ｇｘが算出され、次の演算周期である時刻ｔ６では時刻ｔ５のｘ軸重力加速度ｇｘにｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ又は一定値βｘを加算した値がｘ軸有効範囲Ｆｘの上限値に設定され、当該時刻ｔ５の軸重力加速度ｇｘからｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ又は一定値βｘを減じた値がｘ軸有効範囲Ｆｘの下限値に設定された。

その結果、有効範囲フィルタは、図１４、図１５の網がけ部分のように設定される。本実施形態では、例えば図１４、図１５の時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３のように、誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ（又は誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅ）がｘ軸有効範囲Ｆｘ（又はｙ軸有効範囲Ｆｙ）に入っていない場合、前回演算時と同じｘ軸重力加速度ｇｘ（又はｙ軸重力加速度ｇｙ）が出力されるので、前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘ（又はｙ軸重力加速度ｇｙ）に対して誤差による変動の大きな誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ（又は誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅ）は除去され、前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘ（又はｙ軸重力加速度ｇｙ）が保持される。

図１６には、ｘ軸加速度Ｇｘ及びｙ軸加速度Ｇｙに含まれる車輪の対地スリップなどの誤差が急峻で且つ振幅が大きい場合に誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ及び誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅから算出したｚ軸傾斜角度θｚ、誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ及び誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅにローパスフィルタ処理を施してから算出したｚ軸傾斜角度θｚ、及び誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅ及び誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅに有効範囲フィルタ処理を施してから算出したｚ軸傾斜角度θｚを示す。同図から明らかなように、本実施形態の有効範囲フィルタ処理を施してから算出したｚ軸傾斜角度θｚでは、ｘ軸加速度Ｇｘ及びｙ軸加速度Ｇｙに含まれる車輪の対地スリップなどの誤差が急峻で且つ振幅が大きい場合であっても、真値に対する誤差が小さい。

このように本実施形態の傾斜角度検出装置では、ｘ軸加速度センサ２、ｙ軸加速度センサ３で検出されたｘ軸加速度Ｇｘ、ｙ軸加速度Ｇｙのうちの重力加速度の成分から車両の傾斜角度θｚを予め設定された所定の周期Ｔで算出するにあたり、ｘ軸ローパスフィルタ１４、ｙ軸ローパスフィルタ１８によって加速度センサ２、３で検出された加速度Ｇｘ、Ｇｙのうちの誤差有重力加速度の成分の誤差成分を低減して車両の傾斜角度算出用に出力する。その際、ｘ軸有効範囲フィルタ１３、ｙ軸有効範囲フィルタ１７によって加速度センサ２、３で検出された加速度Ｇｘ、Ｇｙのうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲Ｆｘ、Ｆｙ内にある場合に当該重力加速度の成分をｘ軸ローパスフィルタ１４、ｙ軸ローパスフィルタ１８に入力する。一方、当該重力加速度の成分が有効範囲Ｆｘ、Ｆｙ内にない場合にはｘ軸ローパスフィルタ１４、ｙ軸ローパスフィルタ１８からの前回出力値と同じ出力値を車両の傾斜角度算出用に出力することとしたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。また、有効範囲フィルタ１３、１７の有効範囲Ｆｘ、Ｆｙ内に誤差有重力加速度の成分がある場合のみ、誤差有重力加速度の成分の誤差成分を十分に減衰できる。そのため、減衰率、時間遅れの小さいローパスフィルタ１４、１８を有効に活用できる。また、有効範囲フィルタ１３、１７の有効範囲Ｆｘ、Ｆｙ内に重力加速度の成分がない場合には、その重力加速度の成分を傾斜角度に反映させないので、重力加速度の成分の誤差成分が残存することによる悪影響を極めて小さくできる。例えば、車両が加速から減速に転じた場合のように走行状態の変化による影響を小さくでき、傾斜角度の精度を向上することができる。例えば段差を乗り越えたりするときの、目的とする用途に必要な性能としては不必要となる急峻な傾斜角度変化を取り除くことができる。

また、ｘ軸有効範囲フィルタ１３、ｙ軸有効範囲フィルタ１７の有効範囲Ｆｘ、Ｆｙを設定するステップは、前回の車両の傾斜角度θｚの算出時にｘ軸加速度センサ２、ｙ軸加速度センサ３で検出されたｘ軸加速度Ｇｘ、ｙ軸加速度Ｇｙのうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲Ｆｘ、Ｆｙ内にあった場合に当該重力加速度の成分のローパスフィルタ出力値に有効範囲変化量ΔＦｘ（ΔＦｘ（ｖ，θｓ，ｔ）／Δｔ・Ｔ、変数を示す（ ）を省略）、ΔＦｙを加算及び減算して有効範囲Ｆｘ、Ｆｙを設定することとしたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。

また、有効範囲Ｆｘ、Ｆｙを設定するステップは、前回の車両の傾斜角度θｚの算出時にｘ軸加速度センサ２、ｙ軸加速度センサ３で検出されたｘ軸加速度Ｇｘ、ｙ軸加速度Ｇｙのうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲Ｆｘ、Ｆｙ内になかった場合に当該有効範囲Ｆｘ、Ｆｙの上限値に有効範囲変化量ΔＦｘ、ΔＦｙを加算し且つ当該有効範囲Ｆｘ、Ｆｙの下限値から有効範囲変化量を減算して有効範囲Ｆｘ、Ｆｙを設定することとしたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。

また、これらの構成により、適正な有効範囲を設定することができ、傾斜角度の算出精度を高く保つことができる。また、正確な重力加速度成分を除去してしまうといった不都合をなくすることができる。
また、ｙ軸加速度センサ３で検出されるｙ軸加速度Ｇｙが車両の前後方向軸の加速度である場合、ｙ軸有効範囲フィルタ１７のｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙを設定するステップは、車両の走行速度ｖとして用いる車輪速度Ｖｗに応じてｙ軸有効範囲変化量ΔＦｙを設定することとしたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。

また、ｘ軸加速度センサ２で検出されるｘ軸加速度Ｇｘが車両の左右方向軸の加速度である場合、ｘ軸有効範囲フィルタ１３のｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘを設定するステップは、車両の走行速度ｖとして用いる車輪速度Ｖｗ及びステアリング角度（操舵角度）θｓ又は車両の角加速度ωに応じてｘ軸有効範囲変化量ΔＦｘを設定することとしたため、より正確な傾斜角度の算出が可能となる。

また、これらの構成により、車両の走行状態、操作状態に応じた適正な有効範囲を設定することができ、傾斜角度の算出精度を高く保つことができる。
次に、本発明の傾斜角度検出装置の第２実施形態について説明する。本実施形態の装置の構成は前記第１実施形態と同等である。また、本実施形態の傾斜角度検出の原理も前記第１実施形態と同様である。本実施形態では、図２のｘ軸有効範囲フィルタ１３及びｘ軸ローパスフィルタ１４として実行される演算処理が図４から図１７に、図２のｙ軸有効範囲フィルタ１７及びｙ軸ローパスフィルタ１８として実行される演算処理が図５から図１８に変更されている。

図４の演算処理と図１７の演算処理は類似しており、同等のステップも多数存在する。そこで、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。図１７の演算処理では、図４の演算処理のステップＳ１８がステップＳ１８’及びステップＳ１９’に変更されている。ステップＳ１８’では、前回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅｏを今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅとして使用するものとしてステップＳ１９’に移行する。

ステップＳ１９’では、今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅをｘ軸ローパスフィルタ処理してｘ軸重力加速度ｇｘを算出してからステップＳ２０に移行する。ここでもｘ軸ローパスフィルタ処理には、例えば周知の移動平均などを用いることができる。
ステップＳ１８’及びステップＳ１９’では、前記図４の演算処理のステップＳ１８と同様に、結果的に前回演算時のｘ軸重力加速度ｇｘｏが算出される。

また、図５の演算処理と図１８の演算処理は類似しており、同等のステップも多数存在する。そこで、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。図１８の演算処理では、図５の演算処理のステップＳ２８がステップＳ２８’及びステップＳ２９’に変更されている。
ステップＳ２８’では、前回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅｏを今回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅとして使用するものとしてステップＳ２９’に移行する。

ステップＳ２９’では、今回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅをｙ軸ローパスフィルタ処理してｙ軸重力加速度ｇｙを算出してからステップＳ３０に移行する。ここでもｙ軸ローパスフィルタ処理には、例えば周知の移動平均などを用いることができる。
ステップＳ２８’及びステップＳ２９’では、前記図５の演算処理のステップＳ２８と同様に、結果的に前回演算時のｙ軸重力加速度ｇｙｏが算出される。

また、本発明の主旨から外れない範囲で、応用改変が可能である。例えば、前述した実施形態の図４等に示す制御フローチャートにおいて、ステップＳ１３の設定処理とステップＳ１４の判断処理との間に追加して「今回の誤差有ｘ軸重力加速度ｇｘｅにｘ軸ローパスフィルタ処理を行う」処理を行う一方、図５等に示す制御フローチャートにおいて、ステップＳ２３の設定処理とステップＳ２４の判断処理との間に追加して「今回の誤差有ｙ軸重力加速度ｇｙｅにｙ軸ローパスフィルタ処理を行う」処理を行うことが可能である。これらにより、高周波数の成分が多く含まれている場合に、先にローパスフィルタ処理を行うことによって含まれる誤差を予め低減させておき、精度を高めることができる。

１は傾斜角度検出装置
２はｘ軸加速度センサ
３はｙ軸加速度センサ
４は車輪速度（走行速度）センサ
５はステアリング角度（操舵角度）センサ
６は角速度センサ
７はｘ軸重力加速度算出部
８はｙ軸重力加速度算出部
９はｚ軸傾斜角度算出部
１０は旋回半径算出部
１１はｘ軸車両加速度算出部
１２は加減算器
１３はｘ軸有効範囲フィルタ
１４はｘ軸ローパスフィルタ
１５はｙ軸車両加速度算出部
１６は加減算器
１７はｙ軸有効範囲フィルタ
１８はｙ軸ローパスフィルタ

Claims (6)

1. 車両に作用する加速度を検出する加速度センサと、
   前記加速度センサで検出された加速度のうちの重力加速度の成分から車両の傾斜角度を予め設定された所定の周期で算出する傾斜角度算出部とを備えた傾斜角度検出装置において、
   前記傾斜角度算出部は、
   前記加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分の誤差成分を低減して車両の傾斜角度算出用に出力するローパスフィルタと、
   前記加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内にある場合に当該誤差有重力加速度の成分を前記ローパスフィルタに入力し、当該誤差有重力加速度の成分が有効範囲内にない場合に前記ローパスフィルタからの前回出力値と同じ出力値を車両の傾斜角度算出用に出力する有効範囲フィルタとを備えたことを特徴とする傾斜角度検出装置。
2. 前記有効範囲フィルタは、前回の車両の傾斜角度算出時に前記加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内にあった場合に当該重力加速度の成分のローパスフィルタ出力値に有効範囲変化量を加算及び減算して有効範囲を設定する有効範囲設定部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の傾斜角度検出装置。
3. 前記有効範囲設定部は、前回の車両の傾斜角度算出時に前記加速度センサで検出された加速度のうちの誤差有重力加速度の成分が有効範囲内になかった場合に当該有効範囲の上限値に有効範囲変化量を加算し且つ当該有効範囲の下限値から有効範囲変化量を減算して有効範囲を設定することを特徴とする請求項２に記載の傾斜角度検出装置。
4. 前記加速度センサで検出される加速度が車両の前後方向軸の加速度である場合、
   前記有効範囲フィルタは、車両の走行速度に応じて前記有効範囲変化量を設定する有効範囲変化量設定部を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の傾斜角度検出装置。
5. 前記加速度センサで検出される加速度が車両の左右方向軸の加速度である場合、
   前記有効範囲フィルタは、車両の走行速度及び操舵角度に応じて前記有効範囲変化量を設定する、または車両の走行速度及び角速度に応じて前記有効範囲変化量を設定する有効範囲変化量設定部を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の傾斜角度検出装置。
6. 前記加速度センサは車両の前後方向軸の加速度及び左右方向軸の加速度を検出し、
   前記傾斜角度算出部は、前記加速度センサで検出された車両の前後方向軸の加速度及び左右方向軸の加速度の夫々の重力加速度の成分から車両の上下方向軸の傾斜角度を算出することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の傾斜角度検出装置。

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