(57)【要約】【課題】移動体に搭載されたセンサに周期的な振動が伝達されたことに起因して該センサが出力した信号に周期的な変動が加わった場合であっても、一つのセンサに対する増幅回路を増加させることなく、センサからの信号に基づき移動体の状態を推定できる移動体の状態推定装置及び移動体の状態推定方法を提供する。【解決手段】制御回路は、加速度センサから入力した加速度信号に基づき暫定加速度Ｇｙｐを時系列的に演算する。そして、制御回路は、時系列的に演算した各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形から最小二乗法を用いて車両の横方向加速度Ｇｙを演算し、演算結果に基づき車両状態を推定する。【選択図】図５
2009126393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体（１０）に設けられたセンサ（１７）から入力された状態信号（Ｓｇｙ）に基づき移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定装置（１６）であって、
前記センサ（１７）は、該センサ（１７）に対して周期的な振動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号（Ｓｇｙ）を出力するようになっており、
前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）から最小二乗法を用いて前記移動体（１０）の状態を推定する推定手段（２２）を備え、該推定手段（２２）は、前記移動体（１０）の状態を示す状態値及び前記状態信号（Ｓｇｙ）に含まれる周期的な変動を正弦波と見なした変動値を変数としてそれぞれ有する理論式に基づく波形を前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形に同定すべく最小二乗法を用いて前記状態値を演算し、該演算結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定装置。
【請求項２】
前記推定手段（２２）は、
前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）の大きさが予め設定された所定範囲（Ａ）内である場合には、前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形の波形中心を演算し、該波形中心に基づき前記移動体（１０）の状態を推定する一方、
前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）の大きさが前記所定範囲（Ａ）外である場合には、前記状態信号（Ｓｇｙ）から最小二乗法を用いて前記移動体（１０）の状態を推定する請求項１に記載の移動体の状態推定装置。
【請求項３】
移動体（１０）に設けられたセンサ（１７）から入力された状態信号（Ｓｇｙ）に基づき移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定装置（１６）であって、
前記センサ（１７）は、該センサ（１７）に対して周期的な振動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号（Ｓｇｙ）を出力するようになっており、
該状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形をプロットした時間対大きさのグラフ上において、前記波形に交差可能な状態推定直線（Ｐ）の大きさに基づき前記移動体（１０）の状態を推定する推定手段（２２）を備え、
該推定手段（２２）は、前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差する第１交点（Ｍ１）から時系列的に該第１交点（Ｍ１）の次に前記波形と交差する第２交点（Ｍ２）までの前半時間（Ｔ１）と、前記第２交点（Ｍ２）から時系列的に該第２交点（Ｍ２）の次に前記波形と交差する第３交点（Ｍ３）までの後半時間（Ｔ２）とが等しくなるような状態推定直線（Ｐ）の大きさを演算し、該演算結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定装置。
【請求項４】
前記グラフ上において前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差可能であると共に、互いに大きさの異なる複数の状態推定直線（Ｐ）を記憶する記憶手段（２０）をさらに備え、
前記推定手段（２２）は、前記記憶手段（２０）に記憶されている各状態推定直線（Ｐ）のうち、前記前半時間（Ｔ１）と前記後半時間（Ｔ２）との差が最小となる状態推定直線（Ｐ）を基準線とし、前記前半時間（Ｔ１）と前記後半時間（Ｔ２）とが等しくなるように前記基準線の大きさを補正し、該補正結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定する請求項３に記載の移動体の状態推定装置。
【請求項５】
前記推定手段（２２）は、
前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）の大きさが予め設定された所定範囲（Ａ）内である場合には、前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形の波形中心を演算し、該波形中心に基づき前記移動体の状態を推定する一方、
前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）の大きさが前記所定範囲（Ａ）外である場合には、前記グラフ上において前記前半時間（Ｔ１）と前記後半時間（Ｔ２）とが等しくなるように状態推定直線（Ｐ）の大きさを演算し、該演算結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定する請求項３又は請求項４に記載の移動体の状態推定装置。
【請求項６】
移動体（１０）に設けられたセンサ（１７）から出力された状態信号（Ｓｇｙ）に基づき移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定方法であって、
前記センサ（１７）は、該センサ（１７）に対して周期的な振動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号（Ｓｇｙ）を出力するようになっており、
前記センサ（１７）から出力された状態信号（Ｓｇｙ）から最小二乗法を用いて前記移動体（１０）の状態を推定する推定ステップ（Ｓ１４）を有し、
該推定ステップ（Ｓ１４）は、前記移動体（１０）の状態を示す状態値及び前記状態信号（Ｓｇｙ）に含まれる周期的な変動を正弦波と見なした変動値を変数としてそれぞれ有する理論式に基づく波形を前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形に同定すべく最小二乗法を用いて前記状態値を演算し、該演算結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定方法。
【請求項７】
移動体（１０）に設けられたセンサ（１７）から出力された状態信号（Ｓｇｙ）に基づき移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定方法であって、
前記センサ（１７）は、該センサ（１７）に対して周期的な振動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号（Ｓｇｙ）を出力するようになっており、
該状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形をプロットした時間対大きさのグラフ上において、前記波形に交差可能な状態推定直線（Ｐ）の大きさに基づき前記移動体（１０）の状態を推定する推定ステップ（Ｓ１４）を有し、
該推定ステップ（Ｓ１４）では、前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差する第１交点（Ｍ１）から時系列的に該第１交点（Ｍ１）の次に前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差する第２交点（Ｍ２）までの前半時間（Ｔ１）と、前記第２交点（Ｍ２）から時系列的に該第２交点（Ｍ２）の次に前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差する第３交点（Ｍ３）までの後半時間（Ｔ２）とが等しくなるような状態推定直線（Ｐ）の大きさが前記移動体（１０）の状態として演算される移動体の状態推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などの移動体に設けられたセンサからの信号に基づき移動体の状態を推定するための移動体の状態推定装置及び移動体の状態推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、移動体としての車両には、車両状態（例えば車両の加速度）を検出するための各種センサ（例えば加速度センサ）と、該センサから入力された加速度信号（状態信号）に基づき車両の加速度を演算（推定）する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）とが搭載されている。このような車両の走行中においては、エンジンの駆動や車両の横滑りなどに基づく周期的な振動が加速度センサに伝わってしまい、該加速度センサがＥＣＵに向けて出力する加速度信号には、車両の加速度に応じた大きさに対応する検出信号に対して上記各種振動に起因した周期的な変動がノイズ信号として加わってしまうことがある。このような加速度センサからの加速度信号を入力したＥＣＵは、その増幅回路によって加速度信号を増幅する。そして、ＥＣＵは、その演算部におけるフィルタリング処理などによって上記増幅された加速度信号（以下、「増幅加速度信号」という。）の波形中心を単位周期毎に演算し、該波形中心を車両の加速度としていた。
【０００３】
ところで、車両に搭載された加速度センサには、車両設計時に想定した以上の振動が伝達されることがある。この場合、加速度センサから出力された加速度信号には、非常に大きなノイズ信号が加わっており、該加速度信号がＥＣＵの増幅回路にて増幅されたときには、該増幅加速度信号が飽和状態になってしまうことがある。そして、このように飽和状態の増幅加速度信号の波形中心を演算部が演算しようとしても、その演算結果に正確性を欠いてしまうおそれがあった。すなわち、加速度センサに伝達される振動が大きすぎる場合には、正確な車両の加速度を演算できないおそれがあった。
【０００４】
そこで、近年では、一つの加速度センサに対して互いに増幅率の異なる複数の増幅回路を搭載したＥＣＵが提案されている。すなわち、各増幅回路のうち第１の増幅回路にて増幅された増幅加速度信号が飽和していない場合には、第１の増幅回路にて増幅された増幅加速度信号に基づき演算部が車両の加速度を演算する。一方、第１の増幅回路にて増幅された増幅加速度信号が飽和状態にある場合には、第１の増幅回路に比して増幅率の小さい第２の増幅回路にて増幅された増幅加速度信号に基づき演算部が車両の加速度を演算するようになっていた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−８８８７１号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一つの加速度センサに対して複数の増幅回路をＥＣＵに搭載した場合、増幅回路の増加に伴いＥＣＵが大型化及び高コスト化してしまう。そのため、近年の車両部品の小型化及び低コスト化の要望に応えるためには、一つの加速度センサに対して複数の増幅回路をＥＣＵに搭載することは好ましくなかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、移動体に搭載されたセンサに周期的な振動が伝達されたことに起因して該センサが出力した信号に周期的な変動が加わった場合であっても、一つのセンサに対する増幅回路を増加させることなく、センサからの信号に基づき移動体の状態を推定できる移動体の状態推定装置及び移動体の状態推定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、移動体の状態推定装置にかかる請求項１に記載の発明は、移動体（１０）に設けられたセンサ（１７）から入力された状態信号（Ｓｇｙ）に基づき移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定装置（１６）であって、前記センサ（１７）は、該センサ（１７）に対して周期的な振動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号（Ｓｇｙ）を出力するようになっており、前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）から最小二乗法を用いて前記移動体（１０）の状態を推定する推定手段（２２）を備え、該推定手段（２２）は、前記移動体（１０）の状態を示す状態値及び前記状態信号（Ｓｇｙ）に含まれる周期的な変動を正弦波と見なした変動値を変数としてそれぞれ有する理論式に基づく波形を前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形に同定すべく最小二乗法を用いて前記状態値を演算し、該演算結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定するたことを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、センサから入力された状態信号から最小二乗法を用いて移動体の状態を示す状態値を近似的に演算し、該演算結果に基づき移動体の状態が推定される。すなわち、センサから入力された状態信号に基づく波形（「実波形」ともいう。）と、該状態信号に対応する理論式に基づく波形（「推定波形」という。）とを同定させることにより、理論式の変数である状態値が演算され、該演算結果に基づき移動体の状態が推定される。そのため、例えば状態信号が飽和状態になってしまい、状態信号の一部が欠落したとしても、一つのセンサに対して複数の増幅回路を設けることなく、取得できた状態信号から状態値を演算できる。したがって、移動体に搭載されたセンサに周期的な振動が伝達されたことに起因して該センサが出力した信号に周期的なノイズ信号が加わった場合であっても、一つのセンサに対する増幅回路を増加させることなく、センサからの信号に基づき移動体の状態を推定できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の移動体の状態推定装置において、前記推定手段（２２）は、前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）の大きさが予め設定された所定範囲（Ａ）内である場合には、前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形の波形中心を演算し、該波形中心に基づき前記移動体（１０）の状態を推定する一方、前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）の大きさが前記所定範囲（Ａ）外である場合には、前記状態信号（Ｓｇｙ）から最小二乗法を用いて前記移動体（１０）の状態を推定することを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、センサからの状態信号の大きさが所定範囲内である場合には、状態信号に欠落した部分がないため、従来の演算方法（フィルタリング処理など）を用いて状態信号に基づく実波形の波形中心が単位周期毎に演算され、該演算結果に基づき移動体の状態が推定される。一方、センサからの状態信号の大きさが所定範囲外である場合には、状態信号に欠落した部分が存在する可能性があるため、状態信号から最小二乗法を用いて移動体の状態を示す状態値が近似的に演算される。すなわち、センサからの状態信号が大きすぎて該状態信号に欠落した部分がある可能性がある場合にのみ、従来の演算方法では正確に移動体の状態を推定できない可能性があるため、最小二乗法を用いて移動体の状態が推定される。
【００１１】
また、移動体の状態推定装置にかかる請求項３に記載の発明は、移動体（１０）に設けられたセンサ（１７）から入力された状態信号（Ｓｇｙ）に基づき移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定装置（１６）であって、前記センサ（１７）は、該センサ（１７）に対して周期的な振動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号（Ｓｇｙ）を出力するようになっており、該状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形をプロットした時間対大きさのグラフ上において、前記波形に交差可能な状態推定直線（Ｐ）の大きさに基づき前記移動体（１０）の状態を推定する推定手段（２２）を備え、該推定手段（２２）は、前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差する第１交点（Ｍ１）から時系列的に該第１交点（Ｍ１）の次に前記波形と交差する第２交点（Ｍ２）までの前半時間（Ｔ１）と、前記第２交点（Ｍ２）から時系列的に該第２交点（Ｍ２）の次に前記波形と交差する第３交点（Ｍ３）までの後半時間（Ｔ２）とが等しくなるような状態推定直線（Ｐ）の大きさを演算し、該演算結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定することを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、センサからの状態信号に基づく実波形と交差する状態推定直線の大きさを前半時間と後半時間とが等しくなるように演算し、該演算結果に基づき移動体の状態が推定される。そのため、例えば状態信号が飽和状態になってしまい、状態信号の一部が欠落したとしても、一つのセンサに対して複数の増幅回路を設けることなく、取得できた状態信号から状態値を演算できる。したがって、移動体に搭載されたセンサに周期的な振動が伝達されたことに起因して該センサが出力した信号に周期的なノイズ信号が加わった場合であっても、一つのセンサに対する増幅回路を増加させることなく、センサからの信号に基づき移動体の状態を推定できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の移動体の状態推定装置において、前記グラフ上において前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差可能であると共に、互いに大きさの異なる複数の状態推定直線（Ｐ）を記憶する記憶手段（２０）をさらに備え、前記推定手段（２２）は、前記記憶手段（２０）に記憶されている各状態推定直線（Ｐ）のうち、前記前半時間（Ｔ１）と前記後半時間（Ｔ２）との差が最小となる状態推定直線（Ｐ）を基準線とし、前記前半時間（Ｔ１）と前記後半時間（Ｔ２）とが等しくなるように前記基準線の大きさを補正し、該補正結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定することを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、センサから状態信号が入力された場合には、記憶手段に予め記憶されている複数の状態推定直線のうち、状態信号に基づく実波形における前半時間と後半時間との差が最小となる状態推定直線が基準線として選択される。そして、この状態推定直線の大きさを前半時間と後半時間とが等しくなるように補正し、該補正結果に基づき移動体の状態が推定される。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の移動体の状態推定装置において、前記推定手段（２２）は、前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）の大きさが予め設定された所定範囲（Ａ）内である場合には、前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形の波形中心を演算し、該波形中心に基づき前記移動体の状態を推定する一方、前記センサ（１７）から入力した状態信号（Ｓｇｙ）の大きさが前記所定範囲（Ａ）外である場合には、前記グラフ上において前記前半時間（Ｔ１）と前記後半時間（Ｔ２）とが等しくなるように状態推定直線（Ｐ）の大きさを演算し、該演算結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定することを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、センサからの状態信号の大きさが所定範囲内である場合には、状態信号に欠落した部分がないため、従来の演算方法（フィルタリング処理など）を用いて状態信号に基づく実波形の波形中心が単位周期毎に演算され、該演算結果に基づき移動体の状態が推定される。一方、センサからの状態信号の大きさが所定範囲外である場合には、状態信号に欠落した部分が存在する可能性があるため、状態信号に基づく実波形と交差する状態推定直線の大きさを前半時間と後半時間とが等しくなるように演算し、該演算結果に基づく移動体の状態が推定される。すなわち、センサからの状態信号が大きすぎて該状態信号に欠落した部分がある可能性がある場合にのみ、従来の演算方法では正確に移動体の状態を推定できない可能性があるため、状態推定直線を用いて移動体の状態が推定される。
【００１７】
一方、移動体の状態推定方法にかかる請求項６に記載の発明は、移動体（１０）に設けられたセンサ（１７）から出力された状態信号（Ｓｇｙ）に基づき移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定方法であって、前記センサ（１７）は、該センサ（１７）に対して周期的な振動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号（Ｓｇｙ）を出力するようになっており、前記センサ（１７）から出力された状態信号（Ｓｇｙ）から最小二乗法を用いて前記移動体（１０）の状態を推定する推定ステップ（Ｓ１４）を有し、該推定ステップ（Ｓ１４）は、前記移動体（１０）の状態を示す状態値及び前記状態信号（Ｓｇｙ）に含まれる周期的な変動を正弦波と見なした変動値を変数としてそれぞれ有する理論式に基づく波形を前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形に同定すべく最小二乗法を用いて前記状態値を演算し、該演算結果に基づき前記移動体（１０）の状態を推定することを要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、請求項１に記載の発明と同等の作用効果を得ることができる。
また、移動体の状態推定方法にかかる請求項７に記載の発明は、移動体（１０）に設けられたセンサ（１７）から出力された状態信号（Ｓｇｙ）に基づき移動体（１０）の状態を推定する移動体の状態推定方法であって、前記センサ（１７）は、該センサ（１７）に対して周期的な振動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号（Ｓｇｙ）を出力するようになっており、該状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形をプロットした時間対大きさのグラフ上において、前記波形に交差可能な状態推定直線（Ｐ）の大きさに基づき前記移動体（１０）の状態を推定する推定ステップ（Ｓ１４）を有し、該推定ステップ（Ｓ１４）では、前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差する第１交点（Ｍ１）から時系列的に該第１交点（Ｍ１）の次に前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差する第２交点（Ｍ２）までの前半時間（Ｔ１）と、前記第２交点（Ｍ２）から時系列的に該第２交点（Ｍ２）の次に前記状態信号（Ｓｇｙ）に基づく波形と交差する第３交点（Ｍ３）までの後半時間（Ｔ２）とが等しくなるような状態推定直線（Ｐ）の大きさが前記移動体（１０）の状態として演算されることを要旨とする。
【００１９】
上記構成によれば、請求項３に記載の発明と同等の作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の移動体の状態推定装置及び移動体の状態推定方法を車両の横方向加速度推定装置及び車両の横方向加速度推定方法に具体化した第１の実施形態を図１〜図５に従って説明する。なお、「車両の横方向」とは、車両の幅方向を示すものとする。
【００２１】
図１に示すように、移動体としての車両１０のエンジンルーム内には、車両１０に対して制動力を付与すべく駆動する制動装置１１が設けられており、該制動装置１１は、複数（本実施形態では３つのみ図示）の合成樹脂製の支持部材１２（「マウント」ともいう。）を介して車体に組み付け固定されている。また、制動装置１１は、側面視略矩形状をなすハウジング１３を備え、該ハウジング１３内には、車両１０の図示しない複数（本実施形態では４つ）の車輪に個別対応する図示しない各ホイールシリンダ内にブレーキ液圧を発生させるためのハイドロユニット１４（図２参照）が収容されている。このハイドロユニット１４には、複数の図示しない電磁弁と、モータ１５の回転に基づき駆動する図示しないポンプ（ギヤポンプ又はピストンポンプなど）とが設けられている。
【００２２】
また、ハウジング１３内には、ハイドロユニット１４（各電磁弁やモータ１５）の駆動を各別に制御するための電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）１６と、車両１０の横方向加速度を検出するための加速度センサ１７とが設けられている。ＥＣＵ１６は、図２に示すように、加速度センサ１７から入力された状態信号としての加速度信号Ｓｇｙに基づき車両の横方向加速度を演算し、該演算結果に基づき車両状態を推定するようになっている。したがって、本実施形態では、ＥＣＵ１６が、加速度センサ１７から入力された加速度信号に基づき車両１０の横方向加速度を推定する横方向加速度推定装置（状態推定装置）として機能するようになっている。なお、加速度センサ１７は、該加速度センサ１７（制動装置１１）に対して周期的な振動が各支持部材１２などを介して伝達された場合、該伝達された周期的な振動に対応した周期的な変動を含んだ加速度信号Ｓｇｙを出力する構成とされている。
【００２３】
次に、ＥＣＵ１６の構成について図２に基づき以下説明する。
ＥＣＵ１６は、加速度センサ１７から入力された加速度信号Ｓｇｙを増幅させるための増幅回路１８と、ＣＰＵ１９、ＲＯＭ２０及びＲＡＭ２１などを備えた制御回路２２と、ハイドロユニット１４を駆動させるための駆動回路２３とを主体として構成されている。ＥＣＵ１６の増幅回路１８は、加速度センサ１７から入力された加速度信号Ｓｇｙを予め設定された所定倍率で増幅し、該増幅した加速度信号（以下、「増幅加速度信号Ｓｇｙａ」という。）を制御回路２２に向けて出力するようになっている。また、増幅回路１８においては、制御回路２２側に出力可能な増幅加速度信号Ｓｇｙａの大きさの所定範囲Ａ（所謂ダイナミックレンジ）が予め設定されている。そのため、加速度センサ１７からの加速度信号Ｓｇｙを所定倍率に増幅した増幅加速度信号Ｓｇｙａが所定範囲Ａ外である場合、増幅回路１８は、大きさが所定範囲Ａの上限値（又は下限値）となる増幅加速度信号Ｓｇｙａを出力するようになっている。
【００２４】
また、ＥＣＵ１６の駆動回路２３は、制御回路２２（ＣＰＵ１９）が出力した制御指令に基づきハイドロユニット１４を駆動させるようになっている。
制御回路２２において、ＲＯＭ２０には、加速度センサ１７から入力された加速度信号Ｓｇｙに基づき車両１０の横方向加速度を演算するためのプログラム（後述する車両状態推定処理等）及び各種閾値（上限加速度、下限加速度等）などが予め記憶されている。また、ＲＡＭ２１には、車両１０の図示しないイグニッションスイッチの「オン」中に適宜書き換えられる各種の情報（暫定加速度、横方向加速度等）などが適宜記憶されるようになっている。
【００２５】
次に、本実施形態の制御回路２２が実行する各種制御処理のうち、加速度センサ１７からの加速度信号Ｓｇｙに基づき車両１０の横方向加速度を演算するための車両状態推定処理ルーチンについて図３に示すフローチャート、及び図４に示すタイミングチャートに基づき以下説明する。
【００２６】
さて、制御回路２２は、所定周期毎（例えば０．０１秒毎）に車両状態推定処理ルーチンを実行する。そして、この車両状態推定処理ルーチンにおいて、制御回路２２は、増幅回路１８にて上記所定倍率に増幅された増幅加速度信号Ｓｇｙａを取得し（ステップＳ１０）、該取得した増幅加速度信号Ｓｇｙａの大きさに基づく車両１０の横方向加速度（以下、「暫定加速度Ｇｙｐ」という。）を演算する（ステップＳ１１）。なお、このステップＳ１１で演算された暫定加速度Ｇｙｐには、加速度信号Ｓｇｙ（増幅加速度信号Ｓｇｙａ）に含まれる周期的な変動をも含んだ状態で演算されたものである。
【００２７】
続いて、制御回路２２は、ステップＳ１１にて演算した暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。すなわち、加速度信号Ｓｇｙの増幅結果が所定範囲Ａ外である場合には、大きさが所定範囲Ａの上限値（又は下限値）になる増幅加速度信号Ｓｇｙａが制御回路２２に出力される。このような状態で制御回路２２が演算する暫定加速度Ｇｙｐは、上記所定範囲Ａの上限値に対応した上限加速度Ｇｙｍａｘ（又は所定範囲Ａの下限値に対応した下限加速度Ｇｙｍｉｎ）になる（図５（ａ）参照）。そして、ステップＳ１１にて演算した暫定加速度Ｇｙｐが上限加速度Ｇｙｍａｘ（又は下限加速度Ｇｙｍｉｎ）であることが複数回（例えば３回）連続した場合、制御回路２２は、暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態であると判定する。なお、本実施形態では、上限加速度Ｇｙｍａｘが「１．７m/s2 」であると共に下限加速度Ｇｙｍｉｎが「―１．７m/s2 」であるものとする。
【００２８】
ステップＳ１２の判定結果が否定判定である場合、制御回路２２は、後述する第１加速度演算処理に基づき車両１０の横方向加速度Ｇｙ（図５（ａ）参照）を演算し（ステップＳ１３）、その後、車両状態推定処理ルーチンを一旦終了する。一方、ステップＳ１１の判定結果が肯定判定である場合、制御回路２２は、後述する第２加速度演算処理に基づき車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算し（ステップＳ１４）、その後、車両状態推定処理ルーチンを一旦終了する。
【００２９】
次に、ステップＳ１３の第１加速度演算処理ルーチンでの車両１０の横方向加速度Ｇｙの演算方法について以下説明する。
さて、第１加速度演算処理ルーチンにおいて、制御回路２２は、上記ステップＳ１１にて演算した暫定加速度Ｇｙｐに対して所定の周波数（例えば「１０Ｈｚ（ヘルツ）」）よりも高周波数の変動成分を取り除くためのフィルタリング処理を実行する。すなわち、制御回路２２は、時系列的に演算した各暫定加速度Ｇｙｐを時間対加速度の大きさのグラフにプロットした実波形の波形中心を単位周期毎に取得し、該波形中心を車両１０の横方向加速度Ｇｙとする。その後、制御回路２２は、第１加速度演算処理ルーチンを終了する。
【００３０】
次に、ステップＳ１４の第２加速度演算処理ルーチンでの車両１０の横方向加速度Ｇｙの演算方法について図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すタイミングチャートに基づき以下説明する。
【００３１】
さて、第２加速度演算処理ルーチンにおいて、制御回路２２は、時系列的に演算した各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形に含まれる周期的な変動が正弦波であると仮定し、以下に示す理論式（式１）（式２）を利用して車両１０の横方向加速度Ｇｙを推定（演算）する。すなわち、制御回路２２は、理論式（式１）（式２）に基づく理論波形を上記実波形に同定させるべく、逐次最小二乗法を用いて車両の横方向加速度Ｇｙを演算する。なお、理論式（式１）は、状態値としての車両１０の横方向加速度Ｇｙと周期的な変動を正弦波と見なした変動値とを変数として有している。また、理論式（式２）は、理論式（式１）を二回微分したものである。さらに、「逐次最小二乗法」とは、新たな測定値（この場合、暫定加速度Ｇｙｐ）を入力する毎（即ち、第２加速度演算処理ルーチンが実行される毎）に演算する方法である。
【００３２】
【数１】
2009126393.tif 000003
ただし、Ｇｓ…横方向加速度の理論値、Ｇ0 …車両の横方向加速度、Ａ…周期的な変動の大きさ、ω…角周波数、ｔ…時間、Φ…初期位相
ここで、理論式（式２）を以下に示す関係式（式３）（式４）（式５）に置き換える。
【００３３】
【数２】
2009126393.tif 000004
ただし、ｙ…暫定加速度を二回微分した値（実測値）
すると、上記関係式（式３）は、以下に示す関係式（式６）に変換可能である。
【数３】
2009126393.tif 000005
そのため、制御回路２２は、上記関係式（式６）を利用することにより、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、車両１０の横方向加速度Ｇｙ（即ち、関係式（式６）における「θ」）を車両１０の実際の横方向加速度（以下、「実横方向加速度」という。）に同定させることができる。したがって、本実施形態では、制御回路２２が、推定手段として機能する。また、ステップＳ１４が、推定ステップに相当する。その後、制御回路２２は、第２加速度演算処理ルーチンを終了する。なお、第２加速度演算処理では、飽和状態の暫定加速度Ｇｙｐ（＝上限加速度Ｇｙｍａｘ又は下限加速度Ｇｙｍｉｎ）を利用することなく、車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算している。
【００３４】
次に、本実施形態における車両１０の横方向加速度推定方法（状態推定方法）について暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態にある場合を中心に図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づき以下説明する。なお、前提として、運転手が図示しないステアリングホイールを左右両方向に連続して操舵した状態で車両１０が走行（所謂蛇行）しているものとする。また、車両１０の走行時に制動装置１１を支持する各支持部材１２が共振し、制動装置１１（加速度センサ１７）に非常に大きな周期的な振動が伝達される結果、加速度センサ１７からの加速度信号Ｓｇｙには、該周期的な振動と同周期の変動（即ち、ノイズ信号）が加わっているものとする。さらに、後述する「従来の方法」とは、暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態になった場合であっても第１加速度演算処理に基づき車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算する方法のことである。
【００３５】
さて、加速度センサ１７からの加速度信号Ｓｇｙが増幅回路１８に入力されると、該増幅回路は、加速度信号Ｓｇｙを所定倍率に増幅した増幅加速度信号Ｓｇｙａを制御回路２２に出力する。すると、制御回路２２では、入力された増幅加速度信号Ｓｇｙａの大きさに基づき暫定加速度Ｇｙｐが演算される。しかし、図５（ａ）（ｂ）に示すように、暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態である場合、上記第１加速度演算処理では、正確な車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算できないおそれがある。
【００３６】
そのため、暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態である場合、上述した各式（式１）〜（式６）を利用した逐次最小二乗法を用いて車両の横方向加速度Ｇｙが演算される。すなわち、制御回路２２では、時系列的に演算された各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形の周期的な変動（即ち、加速度センサ１７に伝達された周期的な振動に対応する変動）の角周波数「ω」が随時演算され、該演算結果と上記関係式（式４）〜（式６）に基づき車両の横方向加速度Ｇｙ（即ち、関係式（式５）における「Ｇｓ」）が演算される。
【００３７】
すると、この演算結果は、図５（ｃ）に示すように、従来の方法で横方向加速度Ｇｙを演算した場合に比して、車両１０の実横方向加速度に非常に近い値になる。より具体的には、本実施形態の横方向加速度推定方法にて演算（推定）した横方向加速度Ｇｙと実横方向加速度との誤差と、従来の方法で演算した横方向加速度Ｇｙと実横方向加速度との誤差との差は、車両１０の実横方向加速度が上限加速度Ｇｙｍａｘ又は下限加速度Ｇｙｍｉｎに接近するほど大きくなる。
【００３８】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）時系列的に演算された各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形から最小二乗法を用いて車両１０の横方向加速度Ｇｙが近似的に演算され、該演算結果に基づき車両状態が推定される。そのため、増幅加速度信号Ｓｇｙａに基づき演算された暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態になっても、一つの加速度センサ１７に対して複数の増幅回路１８を設けることなく車両１０の横方向加速度Ｇｙが演算される。したがって、車両１０に搭載された加速度センサ１７に周期的な振動が伝達されたことに起因して該加速度センサ１７が出力した加速度信号Ｓｇｙに周期的な変動が加わった場合であっても、一つの加速度センサ１７に対する増幅回路１８を増加させることなく、加速度センサ１７からの加速度信号Ｓｇｙに基づき車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算できる。
【００３９】
（２）時系列的に演算された各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形に理論式（式１）（式２）に基づく理論波形を逐次最小二乗法にて同定させることにより、車両１０の横方向加速度Ｇｙを実横方向加速度に近づけることができる。そのため、ＥＣＵ１６は、より的確な車両状態を取得できるため、ハイドロユニット１４の駆動を的確に制御できる。
【００４０】
（３）暫定加速度Ｇｙｐが非飽和状態にある場合には、第１加速度演算処理によって車両１０の横方向加速度Ｇｙが演算される。すなわち、本実施形態では、暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態になってしまい、第１加速度演算処理では正確な横方向加速度Ｇｙを演算することが困難である場合にのみ、第２加速度演算処理に基づき車両１０の横方向加速度Ｇｙを近似的に演算できる。その一方で、暫定加速度Ｇｙｐが非飽和状態である場合には、第２加速度演算処理よりも正確な横方向加速度Ｇｙを演算可能な第１加速度演算処理によって車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算できる。したがって、暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態であるか否かによって各加速度演算処理を使い分けることにより、より正確な車両１０の横方向加速度Ｇｙ（即ち、車両状態）を推定できる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図６及び図７に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第２加速度演算処理の内容が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００４２】
図６に示すように、制御回路２２のＲＯＭ２０には、互いに横方向加速度Ｇｙに相当する大きさが互いに異なる複数本（図６には４本のみ図示）の状態推定直線としての加速度推定直線Ｐ（図６では破線で示す。）が予め記憶されている。したがって、本実施形態では、ＲＯＭ２０が、複数の加速度推定直線Ｐを記憶する記憶手段として機能する。これら各加速度推定直線Ｐは、図６に示す時間対加速度の大きさのグラフ上において、所定間隔（本実施形態では「０．５」間隔）をおいてそれぞれ配置されている。また、図６に示すグラフ上に時系列的に演算された各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形（図６にて実線で示す。）は、各加速度推定直線Ｐのうち一部の加速度推定直線Ｐに交差するようになっている。
【００４３】
なお、本実施形態において、図６に示すグラフ上で時系列的に演算された各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形が一本の加速度推定直線Ｐと交差した場合、実波形の単位周期内において該実波形と加速度推定直線Ｐとの交点が３点存在することになる。そこで、これら各交点のうち時系列的に最初となる交点を第１交点Ｍ１というと共に、時系列的に二番目となる交点を第２交点Ｍ２といい、さらに時系列的に最後となる交点を第３交点Ｍ３というものとする。また、第１交点Ｍ１から第２交点Ｍ２までの時間のことを前半時間Ｔ１というと共に、第２交点Ｍ２から第３交点Ｍ３までの時間のことを後半時間Ｔ２というものとする。
【００４４】
次に、第２加速度演算処理ルーチンでの車両１０の横方向加速度Ｇｙの演算方法について図６及び図７（ａ）（ｂ）に示すタイミングチャートに基づき以下説明する。
さて、第２加速度演算処理ルーチンにおいて、制御回路２２は、図６に示すように、暫定加速度Ｇｙｐを時系列的に演算して単位周期の実波形を取得した場合、ＲＯＭ２０に記憶されている各加速度推定直線Ｐのうち実波形に交差する加速度推定直線Ｐを全て読み出す。そして、制御回路２２は、読み出した加速度推定直線Ｐ毎に前半時間Ｔ１及び後半時間Ｔ２をそれぞれ演算し、読み出した各加速度推定直線Ｐのうち前半時間Ｔ１と後半時間Ｔ２との差が最小となる加速度推定直線Ｐを基準線と設定する。
【００４５】
続いて、制御回路２２は、基準線に設定した加速度推定直線Ｐの大きさを、前半時間Ｔ１と後半時間Ｔ２とが等しくなるように補正し、該補正された加速度推定直線Ｐの大きさ（補正結果）を車両１０の横方向加速度Ｇｙとする。したがって、本実施形態では、制御回路２２が、推定手段として機能する。また、ステップＳ１４が、推定ステップに相当する。その後、制御回路２２は、第２加速度演算処理ルーチンを終了する。
【００４６】
すなわち、運転手による図示しないステアリングホイールの操舵、及び加速度センサ１７に伝達される周期的な振動に基づき図７（ａ）に示す実波形が取得された場合、本実施形態の第２加速度演算処理に基づき演算した車両１０の横方向加速度Ｇｙは、従来の方法で横方向加速度Ｇｙを演算した場合に比して、車両１０の実横方向加速度に非常に近い値になる。より具体的には、本実施形態の横方向加速度推定方法にて演算（推定）した横方向加速度Ｇｙと実横方向加速度との誤差と、従来の方法で演算した横方向加速度Ｇｙと実横方向加速度との誤差との差は、車両１０の横方向加速度Ｇｙが上限加速度Ｇｙｍａｘ又は下限加速度Ｇｙｍｉｎに接近するほど大きくなる。
【００４７】
したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態の効果（３）に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（４）時系列的に演算された各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形と交差する加速度推定直線Ｐの大きさを、前半時間Ｔ１と後半時間Ｔ２とが等しくなるように演算し、該演算結果に基づき車両１０の横方向加速度Ｇｙが推定される。そのため、増幅加速度信号Ｓｇｙａに基づく暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態になっても、一つの加速度センサ１７に対して複数の増幅回路１８を設けることなく車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算できる。したがって、車両１０に搭載された加速度センサ１７に周期的な振動が伝達されたことに起因して該加速度センサ１７が出力した加速度信号Ｓｇｙに周期的な変動が加わった場合であっても、一つの加速度センサ１７に対する増幅回路１８を増加させることなく、加速度センサ１７からの加速度信号Ｓｇｙに基づき車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算できる。
【００４８】
（５）時系列的に演算された各暫定加速度Ｇｙｐに基づく実波形に交差する各加速度推定直線Ｐのうち前半時間Ｔ１と後半時間Ｔ２との差が最小となる加速度推定直線Ｐは、基準線に設定され、前半時間Ｔ１と後半時間Ｔ２とが等しくなるように補正される。そして、この補正結果に基づき車両１０の横方向加速度Ｇｙが演算される。したがって、大きさの異なる複数本の加速度推定直線ＰをＲＯＭ２０に予め記憶させておくことにより、より正確な車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算できる。
【００４９】
なお、各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・各実施形態において、第１加速度演算処理では、増幅加速度信号Ｓｇｙａに対してフィルタリング処理を実行し、周期的な変動（ノイズ）が取り除かれた信号から車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算するようにしてもよい。
【００５０】
・第１の実施形態において、第２加速度演算処理では、増幅加速度信号Ｓｇｙａから最小二乗法を用いて増幅加速度信号Ｓｇｙａに含まれる周期的な変動を取り除き、該周期的な変動が取り除かれた信号の大きさから車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算するようにしてもよい。
【００５１】
同様に、第２の実施形態において、第２加速度演算処理では、増幅加速度信号Ｓｇｙａに基づく波形に交差する状態推定直線の大きさを、該波形の単位周期毎に演算することにより増幅加速度信号Ｓｇｙａに含まれる周期的な変動を取り除き、該周期的な変動が取り除かれた信号の大きさから車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算するようにしてもよい。
【００５２】
・各実施形態において、暫定加速度Ｇｙｐが飽和状態であるか否かに関係なく、第２加速度演算処理によって車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算するようにしてもよい。すなわち、車両状態推定処理ルーチンにおいてステップＳ１２，Ｓ１３を省略してもよい。
【００５３】
・第１の実施形態において、第２加速度演算処理では、予め設定された一定時間毎に最小二乗法を用いて車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算するようにしてもよい。
・各実施形態において、加速度センサ１７は、制動装置１１内にではなく、車両１０の任意の位置（例えば、車両１０の重心に対応する位置）に配置してもよい。
【００５４】
・各実施形態において、加速度センサ１７から入力した加速度信号Ｓｇｙの大きさから正確に車両１０の横方向加速度Ｇｙを演算できるのであれば、ＥＣＵ１６に増幅回路１８を設けなくてもよい。
【００５５】
・各実施形態において、センサは、車両１０の前後方向（即ち、進行方向）の加速度を検出するための加速度センサであってもよい。
また、センサは、該センサに対して周期的な変動が伝達された場合に、該振動に対応した周期的な変動を含んだ状態信号を出力するセンサであれば任意のセンサ（例えばヨーレートセンサ）であってもよい。センサは、特に制動装置１１の駆動を制御する際に必要となる車両状態を検出するためのセンサであることが望ましい。センサがヨーレートセンサである場合、ＥＣＵ１６は、ヨーレートセンサからの状態信号に基づきヨーレート（Yaw Rate）を車両状態として演算することになる。
【００５６】
・各実施形態において、移動体は、四輪を有する車両ではなく、自動二輪車両や六輪以上の複数の車輪を有する車両（所謂大型車両）であってもよい。また、移動体は、航空機などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施形態における車両の制動装置を示す概略側面図。
【図２】第１の実施形態におけるＥＣＵのブロック図。
【図３】第１の実施形態における車両状態推定処理ルーチンを示すフローチャート。
【図４】増幅加速度信号を示すタイミングチャート。
【図５】（ａ）は時系列的に演算した各暫定加速度に基づく実波形を示すタイミングチャート、（ｂ）は図５（ａ）の実波形の一部拡大図、（ｃ）は第１の実施形態の演算方法で演算した横方向加速度と従来の方法で演算した横方向加速度とを比較したタイミングチャート。
【図６】加速度推定直線を説明するためのグラフ。
【図７】（ａ）は時系列的に演算した各暫定加速度に基づく実波形を示すタイミングチャート、（ｂ）は第２の実施形態の演算方法で演算した横方向加速度と従来の方法で演算した横方向加速度とを比較したタイミングチャート。
【符号の説明】
【００５８】
１０…移動体としての車両、１６…状態推定装置としてのＥＣＵ１６…加速度センサ、２０…記憶手段としてのＲＯＭ、２２…推定手段としての制御回路、Ａ…所定範囲、Ｍ１…第１交点、Ｍ２…第２交点、Ｍ３…第３交点、Ｐ…状態推定直線としての加速度推定直線、Ｓｇｙ…状態信号としての加速度信号、Ｔ１…前半時間、Ｔ２…後半時間。
【図１】
2009126393.tif 000006
【図２】
2009126393.tif 000007
【図３】
2009126393.tif 000008
【図４】
2009126393.tif 000009
【図５】
2009126393.tif 000010
【図６】
2009126393.tif 000011
【図７】
2009126393.tif 000012