WO2019054188A1

WO2019054188A1 - 車両運動状態推定装置、車両運動状態推定システム、車両運動制御装置および車両運動状態推定方法

Info

Publication number: WO2019054188A1
Application number: PCT/JP2018/032097
Authority: WO
Inventors: 大揮内藤; 聡柏村
Original assignee: 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2019-03-21
Also published as: JP2019048593A; US20210107455A1; DE112018005058T5; JP7132703B2

Abstract

本発明では、コントローラが、取得された自車の位置情報と、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第１車両挙動信号が入力される第１車両挙動信号入力部と、車両挙動検出部により検出された第２車両挙動信号が入力される第２車両挙動信号入力部と、第１車両挙動信号と、第２車両挙動信号と、に基づいて自車の第１運動状態を推定する運動状態推定部と、を備えたこととした。

Description

車両運動状態推定装置、車両運動状態推定システム、車両運動制御装置および車両運動状態推定方法

　本発明は、車両運動状態推定装置、車両運動状態推定システム、車両運動制御装置および車両運動状態推定方法に関する。

　特許文献１には、車両運動状態を推定する技術が開示されている。具体的には、横加速度検出値、前後速度検出値及びヨーレイト検出値を車両の横方向運動方程式及び前後方向運動方程式に基づくオブザーバに入力する。そして、この入力により得られた横速度推定値及び前後速度推定値から車体横滑り角を演算する。このとき、前後速度検出値と前後速度推定値との誤差に基づいて、横加速度検出値と前後加速度検出値とをそれぞれ補正し、タイヤ特性の非線形領域における推定精度を向上している。

特開2014-108728号公報

　一般的に、横加速度センサが重力の影響を受けるバンク走行時には、横加速度検出値が減少してヨーレイトと横加速度との関係が乖離するため、重力の影響を打ち消すための補正をしている。しかしながら、バンク走行時と緩やかなスピン（以下、スロースピンと記載する。）の際のヨーレイトと横加速度の乖離は酷似しており、車両がバンク走行しているかスロースピンしているかの判断が難しい。したがって、実際に車両がスピンしているにも関わらず、バンク走行と判断してスピンによるヨーレイトと横加速度との乖離を補正してしまい、車両の運動状態を正確に把握できないおそれがあった。これは、上記のように横加速度センサを用いた技術にあっても同様に問題となる。
　本発明の目的は、車両の運動状態の推定精度を向上可能な車両運動状態推定装置、車両運動状態推定システム、車両運動制御装置および車両運動状態推定方法を提供することにある。

　本発明の一実施形態によれば、自車の位置情報は重力の影響を受けないため、車両の運動状態の推定精度を向上できる。

実施例１の車両の制御システムを示す図である。実施例１のコントローラの制御構成を表すブロック図である。実施例１の運動状態推定処理を表すフローチャートである。実施例２の運動状態推定部12dの制御構成を表す制御ブロック図である。実施例３の運動状態推定部12dの制御構成を表す制御ブロック図である。実施例４のスピン判断処理を表す制御ブロック図である。

　〔実施例１〕
　図１は、実施例１の車両の制御システムを示す図である。実施例１の車両は、前輪FL,FRと、後輪RL,RRとを有する（以下、単に前輪、後輪もしくは車輪とも記載する。）。各車輪は、液圧により摩擦制動力を発生するブレーキユニット11FL,11FR,11RL,11RR（以下、単にブレーキユニット11とも記載する。）を有する。マスタシリンダM/Cは、ブレーキペダルBPの操作に応じたマスタシリンダ圧を生成し、ブレーキ制御装置14にマスタシリンダ圧を供給する。ブレーキ制御装置14は、マスタシリンダ圧もしくは走行状態に応じて生成された制御ブレーキ圧をホイルシリンダ圧としてブレーキユニット11に供給する。また、ブレーキ制御装置14は、ABSによるホイルシリンダ圧の減圧・保持・増圧処理を行い、VDCによるホイルシリンダ圧の増圧処理を行う。ブレーキユニット11は、供給されたブレーキ液圧に応じて、対応する車輪1FL,1FR,1RL,1RRに制動トルクを付与する。各車輪は、車輪速度を検出する車輪速センサ4FL,4FR,4RL,4RR（以下、単に車輪速センサ4とも記載する。）を有する。操舵装置15は、前輪を操舵するアクチュエータであり、ラックバーの軸方向運動状態を制御する。

　車両は、自車両の位置情報を取得するGPSセンサ1と、自車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ2と、自車両の横加速度を検出する横加速度センサ3と、ブレーキ制御装置14を制御するコントローラ12と、有する。コントローラ12は、各種センサ1，2，3，4から情報を入力する入力部を有する。コントローラ12は、例えば、各輪のロック傾向を監視し、ロック傾向が高まったときは、ロックを回避するアンチロックブレーキ制御（以下、ABSと記載する。）を行う。ABSは、ロック傾向を示すブレーキユニット11からブレーキ液圧を減圧し、ブレーキ制御装置14内のリザーバに貯留後、ポンプを駆動してマスタシリンダM/Cに還流する周知の技術である。また、コントローラ12は、車両の旋回状態を監視し、アンダーステア傾向もしくはオーバーステア傾向が高まったときは、ニュートラルステアに向けて制御するビークルダイナミクス制御（以下、VDCと記載する。）を行う。VDCは、ポンプを駆動して対象輪のブレーキユニット11に制御ブレーキ圧を供給し、ニュートラルステアに向かうためのヨーモーメントを発生する周知の技術である。

　また、コントローラ12は、通常時は、運転者の操舵トルクに応じて操舵アシストトルクを演算し、操舵装置15を作動させるパワーステアリング装置として機能する。また、自動運転時には、他のコントローラからの指令に基づいて操舵装置15を制御し、前輪の転舵角を制御することで所望の経路を走行する。また、緊急回避や操舵操作の補助を行う際は、操舵装置15の操舵アシストトルクを補正し、運転者の操舵負担を軽減しつつ車両の運動状態を制御する。

　図２は、実施例１のコントローラの制御構成を表すブロック図である。
　走行軌跡演算部12aでは、GPSセンサ1に基づいて車両の走行軌跡を演算する。走行軌跡は以下の方法で算出される。まず、平面座標系において自車両の位置を任意の３点ａ，ｂ，ｃとして取得する。
　ａ：（x1,y1）、ｂ：（x2,y2）、ｃ：（x3,y3）　この３点を通る円の半径（旋回半径）をｒ、円の中心を（p,q）とすると、円の方程式から以下の三つの式が成立する。（式１）（x1-p）2＋（y1-q）2＝ｒ2（式２）（x2-p）2＋（y2-q）2＝ｒ2（式３）（x3-p）2＋（y3-q）2＝ｒ2この３つの式を連立方程式として解き、pとqについて整理すると以下の（式４）、（式５）が得られる。（式４）p=｛(x12-x22＋y12-y22)(y1-y3)-(x12-x32＋y12-y32)(y1-y2)｝/2｛(x1-x2)(y1-y3)-(x1-x3)(y1-y2)｝（式５）q=｛x12-x32+y12-y32-2(x1-x2)p｝/｛2(y1-y3)｝

　以上の（式４），（式５）から求められる円の中心座標（p,q）を（式１）に代入し、半径ｒを算出する。また、点ａから円の中心に向けたベクトルと、点ａから点ｃに向けたベクトルとの外積cpを演算すると、以下の（式６）が得られる。（式６）cp=(x3-x1)(q-y1)-(y3-y1)(p-x1)cp＞0なら左旋回状態と判断し、cp＜0なら右旋回状態と判断する。

　GPS換算横加速度推定部12bでは、走行軌跡演算部12aで演算された旋回半径ｒ及び車輪速センサ4により検出された車輪速Vwから演算した車速Vに基づいて、GPS換算横加速度YG(GPS)を下記式より演算する。YG(GPS)＝V2/ｒ尚、GPS換算ヨーレイトYR(GPS)は、下記式により演算できる。YR(GPS)＝V/ｒ　フィルタ処理部12b1では、演算されたGPS換算横加速度YG(GPS)にフィルタ処理を施し、ノイズを除去する。GPS換算横加速度YG(GPS)は、ノイズが多く、そのまま使用することは困難だからである。

　ヨーレイト換算横加速度推定部12cでは、ヨーレイトセンサ2により検出されたヨーレイトセンサ値YRと、車速Vに基づいて、ヨーレイト換算横加速度YG(YR)を下記式より演算する。YG(YR)＝YR×V

　運動状態推定部12dでは、GPS換算横加速度YG(GPS)と、ヨーレイト換算横加速度YG(YR)と、横加速度センサ3により検出された横加速度センサ値YGとに基づいて運動状態を推定する。
　図３は、実施例１の運動状態推定処理を表すフローチャートである。
　ステップS1では、横加速度センサ値YG、GPS換算横加速度YG(GPS)及びヨーレイト換算横加速度YG(YR)を入力する。
　ステップS2では、横加速度センサ値YGとGPS換算横加速度YG(GPS)との偏差の絶対値が所定値X1以下か否かを判断し、X1以下の場合はステップS3に進んで平坦路を走行中と判断し、X1より大きい場合はステップS4に進んでバンク路を走行中と判断する。ここで、所定値X1とは、横加速度センサ値YGとGPS換算横加速度YG(GPS)とが乖離し、バンク路を走行していると判断できる値である。言い換えると、平坦路を走行しているときは、両者の値は略一致するものの、バンク路の影響によって横加速度センサ値YGは重力の影響を受けて小さくなるからである。

　ステップS5では、横加速度センサ値YGとヨーレイト換算横加速度YG(YR)との偏差が所定値X2以上か否かを判断し、X2以上の場合はステップS6に進んで車両がスピン中であると判断し、X2未満の場合は本制御フローを終了する。ここで、所定値X2とは、横加速度センサ値YGとヨーレイト換算横加速度YG(YR)とが乖離し、スピンが発生していると判断できる値である。横加速度センサが重力の影響を受けるバンク走行時には、横加速度センサ値YGが減少してヨーレイトと横加速度との関係が乖離する。しかしながら、バンク走行時とスロースピンの際のヨーレイトと横加速度の乖離は酷似しており、車両がバンク走行しているかスロースピンしているかの判断が難しい。そこで、ステップS2において、GPS換算横加速度YG(GPS)を用いてバンク路を走行中でないと判断した後に、横加速度センサ値YGとヨーレイト換算横加速度YG(YR)との偏差に基づいてスピンを判断することで、スロースピンを精度よく検出できる。

　図２に戻り、バンク補正値演算部12eでは、運動状態推定部12dのバンク路を走行中か否かの判断結果に基づいて横加速度センサ値YGを補正するバンク補正値を演算する。バンク路を走行中であれば、横加速度センサ値YGをGPS換算横加速度YG(GPS)との偏差に応じて補正することで、重力の影響を排除できる。

　横滑り角推定部12fでは、ヨーレイトセンサ値YRと、横加速度センサ値YGと、車速Vと、バンク補正値とに基づいて横滑り角度βを推定する。横滑り角βは以下の式により算出する。β＝V/VyVyは、車両の横速度である。ここで、Vyは直接観測できないため、オブザーバを用いて推定する。例えば、ヨーレイトセンサ値YRと、GPS換算ヨーレイトYG(GPS)の偏差を、観測できない実際の横速度Vyと推定横速度Vy*との偏差にフィードバックして横速度Vyを算出する。ただし、コーナリングフォースがβに比例しない非線形領域に対応するために、バンク補正値で補正された横加速度YG1とヨーレイトセンサ値YRとを用いて逐次コーナリングフォースを演算し、前回の横滑り角βで除したコーナリングパワーをオブザーバに代入することで、精度の高い横速度Vyを推定し、これにより横滑り角βを算出する。尚、横滑り角βの演算処理については、他の技術を用いてもよく、特に限定しない。

　ブレーキ制御部12gでは、車輪速Vwに基づいてABSを行い、また、横滑り角βに基づいてVDCを行い、ブレーキ制御装置14によってホイルシリンダ圧を制御する。ABSを実行することで車両制動時における安定性を向上する。また、VDCを実行することで、横滑り角βが適正な値となるように車両の運動状態を制御でき、車両の旋回時における安定性を向上する。ABS及びVDCについては、周知の制御処理を適宜適用可能であり、特に限定しない。加えて、自動運転制御により車両挙動を安定的に運転する場合、所望のホイルシリンダ圧を演算し、ブレーキ制御装置14によってホイルシリンダ圧を制御する。この制御のうちGPSセンサ1の信号に基づいた制御は、GPSセンサ1の信号が取得できる場面でのみ実施され、GPSセンサ1の信号が取得できない場合は、ブレーキ制御装置14への信号の出力を停止することで、安全性を確保する。

　操舵制御部12hでは、横滑り角βに基づいて車両の挙動を安定させるように操舵を促す操舵アシストトルク、もしくは、車両の挙動を安定させる転舵角を演算し、操舵装置15によって前輪の転舵角を制御し、車両の走行安定性を向上する。この制御は、GPSセンサ1の信号が取得できる場面でのみ実施され、GPSセンサ1の信号が取得できない場合は操舵装置15への信号の出力を停止することで、安全性を確保する。尚、操舵装置15の制御については、他の自動運転制御に基づいて制御してもよく、特に限定しない。

　実施例１にあっては、以下の効果を奏する。
　（１）GPSセンサ1により取得された自車の位置情報と、自車の前後方向の速度と、に基づいて求められたGPS換算横加速度YG(GPS)（第１車両挙動信号）が入力される入力部（第１車両挙動信号入力部）と、横加速度センサ3（車両挙動検出部）により検出された横加速度センサ値YG（第２車両挙動信号）が入力される入力部（第２車両挙動信号入力部）と、を有するコントローラ12であって、コントローラ12は、GPS換算横加速度YG(GPS)と、横加速度センサ値YGと、に基づいてバンク路を走行中否か（自車の第１運動状態）を推定する。
　GPSセンサ1は重力の影響を受けないため、車両の運動状態の推定精度を向上できる。

　（２）GPS換算横加速度YG(GPS)と、横加速度センサ値YGとに基づいて自車の運動状態を判断するため、バンク路を走行中か否かの推定精度を向上できる。
　（３）ヨーレイトセンサ2によって検出されたヨーレイトセンサ値YRと、自車の前後方向の速度である車速Vと、に基づいて求められたヨーレイト換算横加速度YG(YR)（第３横加速度である第３車両挙動信号）が入力される入力部（第３車両挙動信号入力部）を有し、コントローラ12は、横加速度センサ値YGと、ヨーレイト換算横加速度YG(YR)と、に基づいてスピン中（自車の第２運動状態）か否かを推定する。
　よって、スピン状態の推定精度を向上できる。

　（４）GPSセンサ1から取得される自車の位置情報と、自車の前後方向の速度Vと、に基づいて求められるGPS換算横加速度YG(GPS)と、横加速度センサ3によって検出される横加速度センサ値YGと、ヨーレイトセンサ2によって検出されるヨーレイトセンサ値YRと、自車の前後方向の速度Vと、に基づいて求められるヨーレイト換算横加速度YG(YR)と、を用い、GPSセンサ1の信号を取得した場合は、GPSセンサ1の信号が取得できない場合に比べて、より自車の挙動を安定させる方向に自車を動かす指令をブレーキ制御装置14及び／又は操舵装置15（自車の操舵および制駆動に関するアクチュエータ部）に出力する。
　よって、車両の運動状態の推定精度を向上すると共に、車両の挙動を安定化できる。尚、この実施例を採用した車両を、低μ路でスロースピンが発生する状態の路面を走行させる。そして、車両に搭載されているGPSセンサ1で位置情報が受信できる状態と受信できない状態（アンテナを遮蔽するなどして）におけるスロースピン時の車両挙動を比較する。この場合、位置情報が受信できる状態の方が、受信できない状態に比べて車両挙動が安定することになる。

　（実施例２）　次に、上記実施例１の制御処理の思想を適用した実施例２について説明する。図４は、実施例２の運動状態推定部12dの制御構成を表す制御ブロック図である。
　第１偏差演算部41では、GPS換算横加速度YG(GPS)と横加速度センサ値YGとの第１偏差を演算する。
　第１加算処理部42では、第１偏差が加算閾値a1以上か否かを判断し、加算閾値a1以上の場合は１を出力し、それ以外は０を出力する。
　第１減算処理部43では、第１偏差が減算閾値a2以下か否かを判断し、減算閾値a2以下の場合は１を出力し、それ以外の場合は０を出力する。
　第１カウンタ44では、第１加算処理部42から出力された値を加算し、第１減算処理部43から出力された値を減算する。また、前回値出力部45からリミッタ46を通過した前回第１カウント値を加算し、今回の第１カウント値を算出する。

　バンク判断部47では、第１カウント値が第１カウンタ閾値c1以上か否かを判断し、第１カウンタ閾値c1以上のときはバンク路と判断して１を出力し、第１カウンタ閾値c1未満のときは０を出力する。バンク路と判断して１を出力した場合は、バンク補正値演算部12eにてバンク補正値が演算される。尚、偏差の大きさを評価するにあたり、カウンタを利用することでフィルタ処理を施すことができ、ノイズに対する耐性を向上する。特にGPSセンサ1の位置情報はノイズが多いからである。
　信号変換部48では、バンク判断部47から出力された値が１か否かを判断し、１の場合は０を出力し、０の場合は１を出力する。言い換えると、バンク路と判断したときは０が出力され、平坦路と判断したときは１が出力される。

　第２偏差演算部51では、ヨーレイト換算横加速度YG(YR)と横加速度センサ値YGとの第２偏差を演算する。
　第２加算処理部52では、第２偏差が加算閾値b1以上か否かを判断し、加算閾値b1以上の場合は１を出力し、それ以外は０を出力する。
　第２減算処理部53では、第２偏差が減算閾値b2以下か否かを判断し、減算閾値b2以下の場合は１を出力し、それ以外の場合は０を出力する。
　第２カウンタ54では、第２加算処理部52から出力された値を加算し、第２減算処理部53から出力された値を減算する。また、前回値出力部55からリミッタ56を通過した前回第２カウント値を加算し、今回の第２カウント値を算出する。

　スピン判断部57では、第２カウント値が第２カウンタ閾値c2以上か否かを判断し、第２カウンタ閾値c2以上のときは１を出力し、第２カウンタ閾値c2未満のときは０を出力する。言い換えると、スピンと判断したときは１が出力され、スピンしていないと判断したときは０が出力される。

　尚、加算閾値a1は加算閾値b1よりも大きな値に設定され、減算閾値a2は減算閾値b2よりも大きな値に設定され、第２カウンタ閾値c2は、第1カウンタ閾値c1よりも大きな値に設定されている。すなわち、平坦路判断をスピン判断より早期に介入させるためである。仮に、スピン判断が先に行われる構成すると、バンク突入時にスピン判断が先行し、スロースピンであると誤判断することで、バンク補正値を制限するおそれがある。また、バンク路から平坦路になった直後にスロースピンが発生する場面を想定すると、早期に平坦路と判定する必要がある。しかしながら、スピン判断より早く平坦路判断を終了すると、誤判断するおそれがある。そこで、a1＞b1、a2≧b2、c1＞c2とし、スピン判断の閾値が平坦路判断の閾値より大きくすることで、スロースピンの判定制度を向上している。

　スロースピン判断部60では、信号変換部48の出力する値と、スピン判断部57の出力する値との組み合わせに基づいてスロースピンか否かを判断する。信号変換部48が１（すなわち平坦路と判断）、かつ、スピン判断部57が１（すなわちスピン）のときのみ、スロースピン状態と判断する。尚、バンク判断部48が０のときは、バンク路を走行中と判断し、スロースピン判断は行わない。このように、偏差に基づくバンク判断やスピン判断を行う際、カウンタを導入することで、センサ誤差やノイズによる誤判断を回避する。また、バンク判断及びスピン判断の両方にカウンタを導入することで、更に誤判断を低減できる。

　（５）コントローラ12は、第１カウント値（GPS換算横加速度YG(GPS)とヨーレイトセンサ値YRとの第１偏差が小さいことを表す値）が第１カウンタ閾値c1を上回った場合に限り、スピン状態を推定する。
　すなわち、平坦路を走行していると判断した場合のみヨーレイト換算横加速度YG(YR)と横加速度センサ値YGとの第２偏差をスピン成分として評価し、第２偏差が加算閾値a2以上の状態が継続した時に車両がスピン傾向にあると判断する。２つの判断部位を設けることによって平坦路の判断を優先し冗長性を確保したうえで、平坦路を走行しているシーンに限り第２偏差をスピン成分として取り扱うことで、スピン時は早期に判断を行うことができる。

　（６）コントローラ12は、第２カウント値（ヨーレイト換算横加速度YG(YR)と横加速度センサ値YGとの第２偏差が大きいことを表す値）が第１カウンタ閾値c1より大きな第２カウンタ閾値c2を上回ったか否かに基づいてスピン状態を推定する。スピン判断の閾値が平坦路判断の閾値より大きくなるように設定することで、下記懸念点を抑制できる。すなわち、各閾値を決める際にスピン判断を平坦路判断より早期に入るようにすると、バンクに突入時にスピン判断が先に完了してしまい、スロースピンであると誤判断しバンク補正を制限してしまう可能性があるため、平坦路判断はスピン判断よりも優先的に且つ素早く行われるように閾値を設定しなければならない。一方で、バンク終了直後にスロースピンが発生する可能性を考慮すると速やかに平坦路判断を終了しなければならないが、スピン判断より速く終了すると誤判断する可能性がある。これらの懸念点を抑制できる。

　（７）コントローラ12は、バンク路の推定を、スピン中か否かの推定より早期に推定する。
　よって、平坦路判断をスピン判断より早期に介入させることで、上記（６）に記載の懸念点を抑制できる。
　（８）運動状態推定部12dは、ノイズ除去をしたGPS換算横加速度YG(GPS)を入力する。
　GPS換算横加速度YG(GPS)はノイズが多く、そのまま使用することは難しいため、フィルタを用いノイズを除去することで、誤判断を抑制できる。

　（実施例３）　次に、実施例３について説明する。基本的な構成は実施例２と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図５は、実施例３の運動状態推定部12dの制御構成を表す制御ブロック図である。実施例２では、横加速度センサ値YGと、GPS換算横加速度YG(GPS)と、ヨーレイト換算横加速度YG(YR)とを用いて、バンク判断及びスピン判断を行った。これに対し、実施例３では、ヨーレイトセンサ値YRと、GPS換算ヨーレイトYR(GPS)と、横加速度換算ヨーレイトYR(YG)とを用いて、バンク判断及びスピン判断を行う点が異なる。ここで、横加速度換算ヨーレイトYR(YG)は、以下の式により演算する。YR(YG)＝YG/Vこれにより、実施例２と同様の作用効果が得られる。

　（実施例４）　次に、実施例４について説明する。基本的な構成は実施例３と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。実施例１－３では、スロースピンを検出するために、バンク路か否か、及びスピン中か否かを個別に判断し、バンク路ではなく平坦路と判断されたときに、初めてスピン中か否かを判断することでスロースピンを検出した。これに対し、実施例４では、GPS換算ヨーレイトYR(GPS)とヨーレイトセンサ値YRとを用いてスピン中か否かを判断した点が異なる。言い換えると、バンク路か否かの判断を行わずにスピン中か否かを判断する。図６は、実施例４のスピン判断処理を表す制御ブロック図である。

　偏差演算部61では、ヨーレイトセンサ値YRと、GPS換算ヨーレイトYR(GPS)との偏差を演算する。
　加算処理部62では、偏差が加算閾値以上か否かを判断し、加算閾値以上の場合は１を出力し、それ以外は０を出力する。
　減算処理部63では、偏差が減算閾値以下か否かを判断し、減算閾値以下の場合は１を出力し、それ以外の場合は０を出力する。
　カウンタ64では、加算処理部62から出力された値を加算し、減算処理部63から出力された値を減算する。また、前回値出力部65からリミッタ66を通過した前回カウント値を加算し、今回のカウント値を算出する。

　スピン判断部67では、カウント値がカウンタ閾値以上か否かを判断し、カウンタ閾値以上のときは１を出力し、カウンタ閾値未満のときは０を出力する。言い換えると、スピンと判断したときは１が出力され、スピンしていないと判断したときは０が出力される。
　すなわち、GPS換算ヨーレイトYR(GPS)は、GPSセンサ1の値に基づいて算出されたヨーレイトであり、重力の影響を受けることがない。よって、各種閾値を適宜設定することで、バンク路を走行中であってもスピン状態を検出できる。尚、実施例１では、スロースピンを検出するにあたり、バンク路中のスピン判定を回避したが、実施例１に実施例４を組み合わせ、バンク路と判断したときは、実施例４によりスピン判定を行うように構成してもよい。

　（９）コントローラ12は、GPS換算ヨーレイトYR(GPS)と、ヨーレイトセンサ値YRと、に基づいて自車の運動状態を推定する。
　よって、バンク走行中でもスピン状態の推定精度を向上できる。

　（他の実施例）　実施例１では、GPSセンサ1により自車の位置情報を取得したが、外界認識センサとマップ情報とを組み合わせ、自車の位置情報を取得してもよい。また、実施例では、ブレーキ装置と操舵装置をアクチュエータとして車両の走行状態を安定化させる例を示したが、エンジンやモータといった駆動源を制御してもよいし、車両のピッチ、ロール、バウンスといった上下方向運動を制御するサスペンション装置に適用してもよい。また、実施例２では、カウンタを用いて偏差を評価したが、カウンタを廃止し、偏差にローパスフィルタなどのフィルタ処理を行った値を比較することで判断してもよい。また、ブレーキユニット11及びブレーキ制御装置14として液圧に基づく例を示したが、電動キャリパなどの電動式摩擦制動装置を採用してもよい。

　（実施形態から把握しうる技術的思想）
　以上説明した実施形態から把握しうる技術的思想（又は技術的解決策。以下同じ。）について、以下に記載する。（１）本技術的思想の車両運動状態推定装置は、その一つの態様において、
　コントローラを備え、
　前記コントローラは、
　取得された自車の位置情報と、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第１車両挙動信号が入力される第１車両挙動信号入力部と、
　車両挙動検出部により検出された第２車両挙動信号が入力される第２車両挙動信号入力部と、
　前記第１車両挙動信号と、前記第２車両挙動信号と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する運動状態推定部と、
　を備える。
　（２）より好ましい態様では、前記態様において、
　前記第１車両挙動信号は第１横加速度であり、前記第２車両挙動信号は第２横加速度であり、
　前記運動状態推定部は、前記第１横加速度と、前記第２横加速度と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する。
　（３）別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記コントローラは、
　前記車両挙動検出部によって検出されたヨーレイトと、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第３横加速度である第３車両挙動信号が入力される第３車両挙動信号入力部を備え、
　前記運動状態推定部は、前記第２横加速度と、前記第３横加速度と、に基づいて前記自車の第２運動状態を推定する。
　（４）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記運動状態推定部は、前記第１横加速度と前記第２横加速度との偏差に基づいて算出された第１カウント値が第１閾値を上回った場合に限り、前記第２運動状態を推定する。
　（５）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記運動状態推定部は、前記第３横加速度と前記第２横加速度との偏差に基づいて算出された第２カウント値が前記第１閾値より大きな第２閾値を上回ったか否かに基づいて前記第２運動状態を推定する。
　（６）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記運動状態推定部は、前記第１運動状態を、前記第２車両運動状態より早期に推定する。
　（７）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記第１車両挙動信号入力部は、ノイズ除去をした前記第１横加速度を入力する。
　（８）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記第１車両挙動信号は第１ヨーレイトであり、前記第２車両挙動信号は第２ヨーレイトであり、
　前記運動状態推定部は、前記第１ヨーレイトと、前記第２ヨーレイトと、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する。

　（９）また、他の観点から、本技術的思想の車両運動状態推定方法は、その一つの態様において、
　取得された自車の位置情報と、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第１車両挙動信号が入力される第１車両挙動信号入力ステップと、
　車両挙動検出部により検出された第２車両挙動信号が入力される第２車両挙動信号入力ステップと、
　前記第１車両挙動信号と、前記第２車両挙動信号と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する第１車両運動状態推定ステップと、
　を備える。
　（１０）より好ましい態様では、前記態様において、
　前記第１車両挙動信号は第１横加速度であり、前記第２車両挙動信号は第２横加速度であり、
　前記第１車両運動状態推定ステップでは、前記第１横加速度と、前記第２横加速度と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定方法。
　（１１）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記車両挙動検出部によって検出されたヨーレイトと、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第３横加速度である第３車両挙動信号が入力される第３車両挙動信号入力ステップと、
　前記第２横加速度と、前記第３横加速度と、に基づいて前記自車の第２運動状態を推定する第２車両運動状態推定ステップと、
　を備える。
　（１２）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記第１車両挙動信号は第１ヨーレイトであり、前記第２車両挙動信号は第２ヨーレイトであり、
　前記第１車両運動状態推定ステップでは、前記第１ヨーレイトと、前記第２ヨーレイトと、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定ステップ。

　（１３）また、他の観点から、本技術的思想の車両運動状態推定システムは、その一つの態様において、
　自車の位置情報を取得する自車位置取得部と、
　前記自車の前後方向速度を検出する前後速度検出部と、
　前記自車の位置情報と、前記自車の前後方向速度と、に基づいて第１車両挙動信号を求める車両挙動信号演算部と、
　前記自車の車両挙動である第２車両挙動信号を検出する車両挙動検出部と、
　前記第１車両挙動信号と、前記第２車両挙動信号と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する第１車両運動状態推定部と、
　を備える。
　（１４）より好ましい態様では、前記態様において、
　前記第１車両挙動信号は第１横加速度であり、前記第２車両挙動信号は第２横加速度であり、
　前記第１車両運動状態推定部は、前記第１横加速度と、前記第２横加速度と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定システム。
　（１５）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記自車のヨーレイトを検出するヨーレイト検出部と、
　前記ヨーレイトと、前記自車の前後方向速度と、に基づいて第３横加速度である第３車両挙動信号を求める第３車両挙動信号演算部と、
　前記第２横加速度と、前記第３横加速度と、に基づいて前記自車の第２運動状態を推定する第２車両運動状態推定部と、
　を備える。
　（１６）更に別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、
　前記第１車両挙動信号は第１ヨーレイトであり、前記第２車両挙動信号は第２ヨーレイトであり、
　前記第１車両運動状態推定部は、前記第１ヨーレイトと、前記第２ヨーレイトと、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する。

　（１７）また、他の観点から、本技術的思想の車両運動制御装置は、その一つの態様において、
　GPSセンサから取得される自車の位置情報と、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められるGPS換算横加速度と、
　横加速度センサによって検出される横加速度と、
　ヨーレイトセンサによって検出されるヨーレイトと、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められるヨーレイト換算横加速度と、
　を用い、前記GPSセンサの信号を取得した場合は、前記GPSセンサの信号が取得できない場合に比べて、より自車の挙動を安定させる方向に前記自車を動かす指令を前記自車の操舵及び制駆動の少なくとも一方に関するアクチュエータ部に出力する。

　尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

　本願は、２０１７年９月１２日付出願の日本国特許出願第２０１７－１７４５６６号に基づく優先権を主張する。２０１７年９月１２日付出願の日本国特許出願第２０１７－１７４５６６号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

　1 GPSセンサ2 ヨーレイトセンサ3 横加速度センサ4 車輪速センサ11FL,11FR,11RL,11RR ブレーキユニット12　コントローラ14　ブレーキ制御装置15　操舵装置1FL,1FR 前輪1RL,1RR 後輪

Claims

　車両運動状態推定装置であって、前記車両運動状態推定装置は、コントローラを備え、
　前記コントローラは、
　取得された自車の位置情報と、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第１車両挙動信号が入力される第１車両挙動信号入力部と、
　車両挙動検出部により検出された第２車両挙動信号が入力される第２車両挙動信号入力部と、
　前記第１車両挙動信号と、前記第２車両挙動信号と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する運動状態推定部と、
　を備えたことを特徴とする車両運動状態推定装置。
　請求項１に記載の車両運動状態推定装置において、
　前記第１車両挙動信号は第１横加速度であり、前記第２車両挙動信号は第２横加速度であり、
　前記運動状態推定部は、前記第１横加速度と、前記第２横加速度と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定装置。
　請求項２に記載の車両運動状態推定装置において、
　前記コントローラは、
　前記車両挙動検出部によって検出されたヨーレイトと、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第３横加速度である第３車両挙動信号が入力される第３車両挙動信号入力部を備え、
　前記運動状態推定部は、前記第２横加速度と、前記第３横加速度と、に基づいて前記自車の第２運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定装置。
　請求項３に記載の車両運動状態推定装置において、
　前記運動状態推定部は、前記第１横加速度と前記第２横加速度との偏差に基づいて算出された第１カウント値が第１閾値を上回った場合に限り、前記第２運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定装置。
　請求項４に記載の車両運動状態推定装置において、
　前記運動状態推定部は、前記第３横加速度と前記第２横加速度との偏差に基づいて算出された第２カウント値が前記第１閾値より大きな第２閾値を上回ったか否かに基づいて前記第２運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定装置。
　請求項３に記載の車両運動状態推定装置において、
　前記運動状態推定部は、前記第１運動状態を、前記第２車両運動状態より早期に推定することを特徴とする車両運動状態推定装置。
　請求項２に記載の車両運動状態推定装置において、
　前記第１車両挙動信号入力部は、ノイズ除去をした前記第１横加速度を入力することを特徴とする車両運動状態推定装置。
　請求項１に記載の車両運動状態推定装置において、
　前記第１車両挙動信号は第１ヨーレイトであり、前記第２車両挙動信号は第２ヨーレイトであり、
　前記運動状態推定部は、前記第１ヨーレイトと、前記第２ヨーレイトと、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定装置。
　車両運動状態推定方法であって、前記車両運動状態推定方法は、
　取得された自車の位置情報と、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第１車両挙動信号が入力される第１車両挙動信号入力ステップと、
　車両挙動検出部により検出された第２車両挙動信号が入力される第２車両挙動信号入力ステップと、
　前記第１車両挙動信号と、前記第２車両挙動信号と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する第１車両運動状態推定ステップと、
　を備えたことを特徴とする車両運動状態推定方法。
　請求項９に記載の車両運動状態推定方法において、
　前記第１車両挙動信号は第１横加速度であり、前記第２車両挙動信号は第２横加速度であり、
　前記第１車両運動状態推定ステップでは、前記第１横加速度と、前記第２横加速度と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定方法。
　請求項１０に記載の車両運動状態推定方法において、
　前記車両挙動検出部によって検出されたヨーレイトと、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められた第３横加速度である第３車両挙動信号が入力される第３車両挙動信号入力ステップと、
　前記第２横加速度と、前記第３横加速度と、に基づいて前記自車の第２運動状態を推定する第２車両運動状態推定ステップと、
　を備えたことを特徴とする車両運動状態推定方法。
　請求項９に記載の車両運動状態推定方法において、
　前記第１車両挙動信号は第１ヨーレイトであり、前記第２車両挙動信号は第２ヨーレイトであり、
　前記第１車両運動状態推定ステップでは、前記第１ヨーレイトと、前記第２ヨーレイトと、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定方法。
　車両運動状態推定システムであって、前記車両運動状態推定システムは、
　自車の位置情報を取得する自車位置取得部と、
　前記自車の前後方向速度を検出する前後速度検出部と、
　前記自車の位置情報と、前記自車の前後方向速度と、に基づいて第１車両挙動信号を求める車両挙動信号演算部と、
　前記自車の車両挙動である第２車両挙動信号を検出する車両挙動検出部と、
　前記第１車両挙動信号と、前記第２車両挙動信号と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する第１車両運動状態推定部と、
　を備えたことを特徴とする車両運動状態推定システム。
　請求項１３に記載の車両運動状態推定システムにおいて、
　前記第１車両挙動信号は第１横加速度であり、前記第２車両挙動信号は第２横加速度であり、
　前記第１車両運動状態推定部は、前記第１横加速度と、前記第２横加速度と、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定することを特徴とする車両運動状態推定システム。
　請求項１４に記載の車両運動状態推定システムにおいて、
　前記自車のヨーレイトを検出するヨーレイト検出部と、
　前記ヨーレイトと、前記自車の前後方向速度と、に基づいて第３横加速度である第３車両挙動信号を求める第３車両挙動信号演算部と、
　前記第２横加速度と、前記第３横加速度と、に基づいて前記自車の第２運動状態を推定する第２車両運動状態推定部と、
　を備える車両運動状態推定システム。
　請求項１３に記載の車両運動状態推定システムにおいて、
　前記第１車両挙動信号は第１ヨーレイトであり、前記第２車両挙動信号は第２ヨーレイトであり、
　前記第１車両運動状態推定部は、前記第１ヨーレイトと、前記第２ヨーレイトと、に基づいて前記自車の第１運動状態を推定する車両運動状態推定システム。
　車両運動制御装置であって、前記車両運動制御装置は、
　GPSセンサから取得される自車の位置情報と、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められるGPS換算横加速度と、
　横加速度センサによって検出される横加速度と、
　ヨーレイトセンサによって検出されるヨーレイトと、前記自車の前後方向の速度と、に基づいて求められるヨーレイト換算横加速度と、
　を用い、前記GPSセンサの信号を取得した場合は、前記GPSセンサの信号が取得できない場合に比べて、より自車の挙動を安定させる方向に前記自車を動かす指令を前記自車の操舵及び制駆動の少なくとも一方に関するアクチュエータ部に出力する車両運動制御装置。