加速度センサを用いたジャーク（加加速度）逐次推定フィルタの特性解析及び最適化

摘要

本稿では，車両の乗り心地や運転者の体への影響に関わる重要なパラメータと指摘されている，ジャーク(加速度の時間微分)を逐次的に推定する手法について報告する.乗り心地等の実時間評価のために加速度センサから逐次的にジャークを推定するフィルタが研究されているが，その特性は十分に解析されておらず最適化されていない.本稿では，ジャーク逐次推定フィルタの特性を解析し，最適構成法と精度限界を明らかにする.まず，加速度センサの雑音分散，計測対象の運動パラメータ，そしてジャーク推定誤差の関係を解析的に明らかにする.続いて，ジャーク推定誤差を最小化するフィルタ係数算出する.算出したフィルタ係数で達成可能な精度を，従来のカルマンフィルタによる精度と比較し，提案するフィルタ構成法の有用性を示す.