JP2016206149A - 勾配推定装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態では、車両が走行する道路の勾配を精度良く推定し、高さ方向の車両の走行軌跡を精度良く求めることを目的とする。図1に本実施の形態の概要を説明するための説明図を示す。
図2に示すように、第1の実施の形態に係る勾配推定装置10は、各測位衛星から送信される衛星データを逐次受信するGPS装置12と、自車両の角速度を逐次検出する角速度センサ14と、自車両の加速度を逐次検出する加速度センサ16と、自車両の速度を逐次検出する速度センサ18と、自車両が走行する走路の一例としての道路の勾配を推定し、自車両の高さ方向の走行軌跡を算出するコンピュータ20とを備えている。
具体的には、方位変化算出部206は、角速度取得部204によって取得されたヨーレイトを時間積分することにより、自車両の進行方向の方位変化データを算出する。なお、方位変化算出部206は、ヨーレイトを時間積分する前処理として、角速度センサ14によって検出されたヨーレイトに対し零点補正処理を行っても良い。
次に、第1の実施の形態に係る勾配推定装置10の作用について説明する。
12 GPS装置
14 角速度センサ
16 加速度センサ
18 速度センサ
20 コンピュータ
200 衛星データ取得部
202 衛星データ蓄積部
204 角速度取得部
206 方位変化算出部
208 方位変化データ蓄積部
210 加速度取得部
212 速度データ取得部
214 速度データ蓄積部
216 加速度算出部
218 センサピッチ角算出部
220 センサピッチ角データ蓄積部
222 道路勾配推定部
224 道路勾配データ蓄積部
226 信頼度算出部
228 道路勾配補正部
230 高さ方向走行軌跡算出部
Claims (8)
- 各測位衛星から送信された衛星データの時系列、移動体に搭載された速度センサによって検出された速度データの時系列、及び前記移動体に搭載された加速度センサによって検出された加速度の時系列を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された加速度の時系列、及び前記速度データの時系列に基づいて算出される前記移動体の進行方向の加速度の時系列から、前記加速度センサのピッチ角の時系列を算出するピッチ角算出手段と、
前記取得手段により取得された各測位衛星からの衛星データの時系列と、前記速度データの時系列と、前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時系列とに基づいて、各測位衛星からの衛星データの時系列に基づき立式される各時刻における前記移動体の3次元速度ベクトルを推定するための方程式であって、前記3次元速度ベクトルの高さ方向の速度成分が、前記移動体の速度データ、現時刻の前記移動体のピッチ角、及び前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時間変化により拘束された方程式に従って、現時刻の前記移動体のピッチ角を、前記移動体が走行する走路の勾配として推定する勾配推定手段と、
を含む勾配推定装置。 - 前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時系列と、前記勾配推定手段によって推定された前記走路の勾配の時系列とに基づいて、前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角を補正することにより、前記走路の勾配を推定する補正手段を更に含む請求項1記載の勾配推定装置。
- 前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時系列と、前記勾配推定手段によって推定された前記走路の勾配の時系列とに基づいて、前記勾配推定手段によって推定された前記走路の勾配に関する信頼度を算出する信頼度算出手段を更に含み、
前記補正手段は、前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時系列と、前記勾配推定手段によって推定された前記走路の勾配の時系列と、前記信頼度算出手段によって算出された信頼度の時系列とに基づいて、前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角を補正する
請求項2記載の勾配推定装置。 - 方位変化算出手段を更に含み、
前記取得手段は、前記移動体に搭載された角速度センサによって検出された前記移動体のヨーレイトの時系列を更に取得し、
前記方位変化算出手段は、前記取得手段によって取得された前記移動体のヨーレイトに基づいて、前記移動体の進行方向の方位変化データの時系列を算出し、
前記勾配推定手段は、前記取得手段により取得された各測位衛星からの衛星データの時系列と、前記速度データの時系列と、前記ヨーレイトの時系列と、前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時系列と、前記方位変化算出手段によって算出された前記方位変化データの時系列とに基づいて、前記3次元速度ベクトルが、前記移動体の速度データ、現時刻の前記移動体のピッチ角、前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時間変化、及び前記方位変化算出手段によって算出された前記移動体の前記方位変化データの時間変化により拘束された前記方程式に従って、前記移動体が走行する走路の勾配を推定する
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の勾配推定装置。 - 前記勾配推定手段は、クロックドリフトの時間変化の線形化により更に拘束された前記方程式に従って、前記移動体が走行する走路の勾配を推定する
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の勾配推定装置。 - 前記勾配推定手段は、前記方程式に従って、前記移動体が走行する走路の勾配及び前記移動体の3次元速度ベクトルを推定する
請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の勾配推定装置。 - 前記移動体に搭載された速度センサによって検出された速度データの時系列と、前記勾配推定手段によって推定された前記移動体が走行した走路の勾配の時系列とに基づいて、前記移動体の高さ方向の走行軌跡を算出する高さ方向走行軌跡算出手段を更に含む
請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の勾配推定装置。 - コンピュータを
各測位衛星から送信された衛星データの時系列、移動体に搭載された速度センサによって検出された速度データの時系列、及び前記移動体に搭載された加速度センサによって検出された加速度の時系列を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された加速度の時系列、及び前記速度データの時系列に基づいて算出される前記移動体の進行方向の加速度の時系列から、前記加速度センサのピッチ角の時系列を算出するピッチ角算出手段、及び
前記取得手段により取得された各測位衛星からの衛星データの時系列と、前記速度データの時系列と、前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時系列とに基づいて、各測位衛星からの衛星データの時系列に基づき立式される各時刻における前記移動体の3次元速度ベクトルを推定するための方程式であって、前記3次元速度ベクトルの高さ方向の速度成分が、前記移動体の速度データ、現時刻の前記移動体のピッチ角、及び前記ピッチ角算出手段によって算出された前記加速度センサのピッチ角の時間変化により拘束された方程式に従って、現時刻の前記移動体のピッチ角を、前記移動体が走行する走路の勾配として推定する勾配推定手段
として機能させるためのプログラム。
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JP2015091909A JP6488860B2 (ja) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | 勾配推定装置及びプログラム |
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