[发明专利]路面纵断面推断装置、路面纵断面推断系统、路面纵断面推断方法以及存储介质

说明书

提供一种路面纵断面推断装置等，与路面纵断面的推断一起确定仿真模型中包含的多个参数。路面纵断面推断装置(10)具备：获取部(11)，获取表示在路面上行驶的车辆(30)的运动的物理量；预测部(12)，基于包含多个参数(P)的仿真模型(M1)来预测车辆(30)的状态变量的时间演化；计算部(13)，基于观测模型(M2)，根据由预测部(12)预测出的状态变量来计算物理量的观测值；更新部(14)，通过数据同化来更新状态变量；推断部(15)，在第一条件以及第二条件下分别推断路面的纵断面；以及确定部(16)，确定多个参数，以使评价函数的绝对值变小，所述评价函数评价在第一条件下推断出的路面的纵断面与在第二条件下推断出的路面的纵断面之差。

技术领域

本发明涉及一种路面纵断面推断装置、路面纵断面推断系统、路面纵断面推断方法以及路面纵断面推断程序。

背景技术

以往，为了评价路面的纵剖面形状(以下，称为路面的纵断面。)，有时测定路面的凹凸，计算例如IRI(International Roughness Index：国际粗糙度指数)等指数。与路面纵断面相关的信息有时用于判断是否需要进行路面的修补，或者评价在车辆行驶的情况下的舒适性。

在下述专利文献1中记载了一种路面评价装置，该路面评价装置同步地记录车辆的俯仰角速度以及GPS信息，使用角速度响应和传递函数来推断加速度响应，使用推断出的加速度响应和相关函数来推断国际粗糙度指数。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6132304号

发明内容

路面纵断面有时使用四分之一车模型、半车模型等仿真模型(模拟模型)来推断。在此，仿真模型包含表示车辆的惯性力矩的参数、表示减震器的衰减系数的参数等多个参数。

以往，仿真模型中包含的多个参数是对车辆进行实际测量，或根据越过已知形状的隆起时的响应来推断的。然而，例如在无法简单地实际测量车辆的惯性力矩等而使用越过已知形状的隆起时的响应的情况下，有时难以使车辆速度等实验条件恒定，或者响应与实际行驶时不同，从而产生比较大的推断误差。

因此，本发明提供一种路面纵断面推断装置、路面纵断面推断系统、路面纵断面推断方法以及路面纵断面推断程序，其与路面纵断面的推断一起确定仿真模型中包含的多个参数。

本发明的一个方式所涉及的路面纵断面推断装置具备：获取部，获取表示在路面上行驶的车辆的运动的物理量；预测部，基于包含多个参数的仿真模型来预测状态变量的时间演化，所述状态变量包含表示车辆行驶的路面的凹凸的变量以及表示物理量的变量；计算部，基于观测模型，根据由预测部预测出的状态变量来计算物理量的观测值；更新部，通过由获取部获取的物理量与由计算部计算出的物理量的数据同化，来更新状态变量；推断部，基于状态变量中包含的表示路面的凹凸的变量，在第一条件以及第二条件下分别推断路面的纵断面；以及确定部，确定多个参数，以使评价函数的绝对值变小，所述评价函数评价在第一条件下推断出的路面的纵断面与在第二条件下推断出的路面的纵断面之差。

根据该方式，在第一条件和第二条件下推断路面的纵断面，以在两个条件下推断出的路面的纵断面之差变小的方式确定仿真模型中包含的多个参数，由此能够与路面纵断面的推断一起确定仿真模型中包含的多个参数。

也可以是，在上述方式中，更新部基于由获取部获取的物理量与由计算部计算出的物理量之差，来更新在仿真模型中对状态变量施加的噪声的方差协方差矩阵以及在观测模型中对物理量的观测值施加的噪声的方差协方差矩阵。

根据该方式，通过动态地更新在仿真模型中对状态变量施加的噪声的方差协方差矩阵和在观测模型中对物理量的观测值施加的噪声的方差协方差矩阵，能够除去方差协方差矩阵对初始值的依赖性，稳定地推断路面的纵断面。

也可以是，在上述方式中，仿真模型是车辆的半车模型，