WO2004000598A1 - 車両制御情報伝達構造、この伝達構造を用いた車両制御装置、およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ - Google Patents

Abstract

車両の周辺の状況を認知して制御空間を生成する認知系の制御プラットフォームと、車体運動に関する状況を認知して制御空間を生成する操作系制御プラットフォームと、認知・操作の各制御プラットフォームからの情報に基づき判断制御空間を生成する判断系の制御プラットフォームとを備え、センサおよび個別の制御装置を各々の制御プラットフォームのいずれか、あるいは双方に属するように構成した制御情報伝達構造を採用する。これにより、各個別制御装置を上位で管理する制御構造の制御プラットフォームを提供することができる。

Description

明細書 車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両制御装置、

およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ 技術分野

本発明は、 複数の車両制御の構成要素を備える車両制御の制御ブラ ッ トフオーム、 すなわち制御系の構築構造に関するものである。 背景技術

車両制御の複数の構成要素を階層に分けて構築した制御系の組立構 造が知られている。 たとえば特開平 5— 8 5 2 2 8号公報に記載され ているように、 ドライバの希望が最上位の優先順位を有する階層レべ ルに構成され、 下位の階層レベルには駆動列やブレーキ系の階層が例 として計 6階層レベル開示されている。 この従来技術では指令流れは 上位の階層レベルから下位の階層レベルにのみ行われるものである。 また特開平 1 0— 2 5 0 4 1 7号公報では、 前述の従来技術では車両 の前進駆動に関する ドライバの希望よりも走行安定性に対する希望が 優先して車両が制御されることがあり、 ドライバの希望が最上位の階 層レベルにおいても全ての操作要素を操作することができないという 課題のもとに、 上位の階層レベルにただ 1つの指令伝送部を設け、 各 装置に対する調整要素を最上位に配置した制御方法が開示されている _c すなわち第 1の階層レベルに全体車両調整部を設け、 第 2の階層レべ ルに機械的出力発生源装置と車両運動装置とを配置する。 そしてこれ ら第 2の階層レベル内部で、 さらに階層を構成している。 たとえば機 械的出力発生源装置内部では、第 1の階層レベルに発生調整部を設け、 第 2の階層レベルに機関やクラツチ、 変速機等の機械出力に関する個 別要素を配置する。 また車両運動装置の内部には第 1の階層レベルに 車両運動調整部を配置し、 第 2の階層レベルに舵取りや駆動列および ブレーキ、 シャシを等の車両運動に関わる個別要素を配置する。

たとえば特開平 5 - 8 5 2 2 8号公報においては、 個別要素たとえ ばステアリ ング、 車輪駆動、 パワー ト レイン、 ブレーキ、 エンジン等 の個別制御装置を各階層に振り分けて、 個々の階層レベル間のインタ 一フェースを決定する物理量で上位の階層レベルから下位の階層レべ ルへの方向のみに命令が成される。 このように、 この従来技術の階層 構造では、 上位の階層から下位階層へのみ指令を伝達するものであつ た。

このように上位から下位の方向へのみの命令 Z指令系統を有する制 御系では、 たとえば下位の階層レベルの構成要素あるいはこの下位の 階層レベルにて信号処理されるセンサがフェールした場合、 このフエ ールした構成要素の上位の階層レベルでは各構成要素が、 下位の階層 レベルでフェールした構成要素が存在することを認知して、 且つ下位 の階層レベルでフュールした構成要素の機能 ·性能あるいは影響を演 算して除外するという動作を行わなければならない。

また、 拿両の制御系は車種毎あるいは車両グレード毎に製品バリェ ーシヨ ンが多く、 高付加価値車両ではセンサ数が多く、 低価格車両で はセンサ数が少ない状況である。 この場合、 下位の階層レベルにおけ る構成要素が持つセンサあるいは構成要素自身が存在する場合と存在 しない場合とで、 上位の階層レベルの構成要素自体あるいは上位の階 層レベルにおける制钾を変更しなければならなくなる。

またこの従来技術では、 個別要素すなわちステアリ ング、 パワート レイン、 エンジン等の個別の制御装置を如何に階層化するかという観 点でしか考察されておらず、 たとえば、 各階層内部毎に共通の制御系 を構築する際の基礎となる考え方（制御構造）をどのようにするかとい う示唆は存在しない。 あるいは、 各個別要素を一括して上位で管理す る制御系の基礎となる考え方（制御構造）をどのようにするかという示 唆は存在しない。

なお、 特開平 1 0— 2 5 0 4 1 7号公報では、 装置 A、 B間におい て、 状態や競合情報のフィードバック連絡を行う旨の記載がある。 し かしながら、 この特開平 1 0— 2 5 0 4 1 7号公報においては、 全体 から見た第 1の階層レベルで第 2の階層レベルからの装置からの要求 を調整して第 2の階層レベルに対して指令を発信するという構成しか 示されていない。 言い換えれば、 階層の上下関係において、 上位は調 整のみを実行する階層と し、 下位に具体的な個別要素を備えるように している。 これは下位の第 2の階層レベル内における階層化にも当て はめられており、 たとえば全体から見れば第 2の階層レベルである機 械的出力発生源装置の内部でも上位に調整のみを実行する発生調整部 を備え、 下位にクラツチ等の個別要素を備える構成を採用している。 このようにこの特開平 1 0— 2 5 0 4 1 7号公報では、 第 1の階層 レベルと第 2の階層レベルにどのような機能を持たせどのような制御 系の配置をするかという階層化の考え方、 あるいは各階層内において 上位に調整のみをする部分を持たせ、 下位に個別要素を持たせるとい う考え方しかない。

またこの特開平 1 0— 2 5 0 4 1 7号公報では、 全体から見た第 2 の階層レベルを機械的出力に関連した個別要素を備える機械的出力発 生源装置と車両運動に関連した個別要素群を備える車両運動装置とに 分けている。 そして、 車両運動装置の内部にエンジン出力に関わる個 別要素として駆動列およびブレーキを 1つの構成要素の単位と し、 こ の構成要素の単位の内部にトルク分配器を従えている。 また、 この駆 動列およびブレーキの構成要素とは別個に、 機械的出力発生源装置の 内部に燃料噴射等を制御する機関調整部を設けている。 またナビゲー ション等の操作要素は車両の全体構成に含めないか、 もしくはできる だけ下位に配置する旨の記載がある。 このようにこの従来技術では、 個別要素の最も大きな枠組みを、 調整部分（第 1の階層レベル）、 機械 系部分（第 2の階層レベル）、 運動制御部分（第 2の階層レベル）と分け ているため、 同じエンジンに関する制御が第 2の階層レベルの機械的 出力発生源装置と車両運動装置とに分かれて存在することになる。 こ のように 1つの機能の制御が複数の系統に分かれて存在する場合、 1 つの部品単位たとえばエンジンに関して 1つの装置単位たとえば車両 運動装置内部のみで完結することができない。 よって 1つの部品を車 種によって代える場合、 他の装置も含めて制御の再構築、 プログラミ ングおよび適合を実施する必要がある。 たとえばこの従来技術の場合 には、 車種あるいはグレードによってエンジンが変わる場合、 車両運 動装置側と機械的出力発生源装置側の双方を調整する必要がある。

またナビゲーションを単に乗員により操作される操作要素としか見 ていないが、 ナビゲーション装置には地図情報あるいは自車位置検知 装置 （G P S ) などが存在し、 車両制御に積極的に活用できるもので あるという技術思想が存在しない。

よって、 本発明では、 以上の課題のいずれか Zあるいは組み合わせ zあるいは全てを克服するための車両における制御プラッ トフオーム としての車両制御情報伝達構造、 およびこの伝達構造を用いた車両制 御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータを提供す ることを目的とする。 発明の開示

上記課題を解決するために、 本願請求項 1に記載の発明では、 情報 系および Zもしくは周辺監視系の構成要素を携える認知系制御ブラッ トフオームと、 車両運動系の構成要素を携える操作系制御ブラッ トフ オームと、 前記認知系制御プラッ トフオームおよび操作系制御プラッ トフオームからの情報を調整して当該認知系制御プラッ トフオームお よび操作系制御ブラッ トフオームに要求を送る判断系制御ブラッ トフ オームと、 を備える.ことを特徴とする。 このように車両の制御装置を、 認知系、 操作系、 判断系と 3分割し て制御プラッ トフオームを構築することによって、 ナビグーショ ン装 置等の車両周辺情報あるいは車間制御装置等に備えられる車間センサ 等の情報を車両の全体制御に積極的に活用することが可能となる。

また、 車両の制御装置を、 認知系、 操作系、 判断系と分けているの で、 1つの機能に関する制御は 1つの制御系統たとえば操作系制御プ ラッ トフオームにのみ配置あるいは接続されることになり、 車種毎あ るいはグレード毎のバリエーションへの対応が容易となる。

請求項 2および請求項 4に記載の発明では、 判断系制御プラッ トフ オームはドライバの状態を監視する機能を有し、 前記認知系制御ブラ ッ トフォームおよび操作系制御プラッ トフォームからの情報に前記ド ライバの状態を加味して当該認知系制御ブラッ トフオームおよび操作 系制御ブラッ トフオームに要求を送ることを特徴とする。 このよ うに 3種のプラッ トフオームの判断系制御プラッ トフオームにドライバ状 態監視に関する情報を集めることによって、 認知系および操作系の各 プラッ トフオームから入力される情報の実現判断をドライバの状態に 合わせて可変することが可能となる。

請求項 3に記載の発明では、 複数の制御機能を有する車両の制御情 報の伝達構造であって、 車両外部の情報を検出して出力する第 1のセ ンサと、 前記第 1のセンサに基づく情報およびノあるいは車両の周辺 情報が入力される認知系制御ブラッ トフオームと、 乗員により操作さ れるァクチユエータの作動状態を検知して出力する第 2のセンサおよ ぴ車体の状態を検知して出力するセンサを備える第 3のセンサと、 前 記第 2のセンサおよび/あるいは第 3のセンサに基づく情報が入力さ れる操作系制御プラッ トフォームと、 前記認知系制御プラッ トフォー ムおよび前記操作系制御ブラッ トフオームからの情報に基づいて前記 複数の制御機能の実行判断を行う とともに、 前記認知系制御プラッ ト フォームおよび操作系制御ブラッ トフオームに前記実行判断に応じた 要求を行う判断系制御ブラットフォームと、 を備えることを特徴とす る。

このよ うに各認知系、 操作系のプラッ トフオームの役割をセンサの 入力情報、 言い換えればセンサ種別によって分離し、 各々のプラッ ト フォームにて各センサからの情報に基づいた分析あるいは/および判 断を行った後、 この分析 Z判断の結果を判断系制御ブラットフオーム に送る。 このよ うにすれば、 各プラッ トフォームにおける役割がセン サ種別という観点で明確となり、 車種バリエーション、 センサ故障に 応じて各プラッ トフオームで情報を形成することができるので、 汎用 性が向上する。

請求項 5に記載の発明では、 複数の制御機能を有する車両用の制御 情報の伝達構造であって、 車両外部の情報を検出して出力する第 1の センサと、 車両の周辺情報を備える情報系構成要素と、 前記第 1のセ ンサからの情報および zあるいは情報系構成要素に備えられる情報に 基づいて車体の移動の許容範囲である車体の許容安心空間を設定する 許容安心空間設定手段を有する認知系制御プラッ トフオームと、 乗員 により操作されるァクチユエータの作動状態を検知して出力する第 2 のセンサおょぴ車体の状態を検知して出力するセンサを備える第 3の センサと、 前記第 2のセンサおよび Zあるいは第 3のセンサからの情 報に基づいて車体が移動できる許容範囲を車体の許容運動空間として 設定する許容運動空間設定手段を有する操作系制御ブラットフオーム と、 前記許容安心空間および前記許容運動空間の情報を前記認知系制 御プラッ トフオームおよび前記操作系制御ブラッ トフオームから受け て前記認知系制御ブラッ トフオームおよび前記操作系制御ブラッ トフ オームに伝達する制御要求を設定する判断制御空間を備える判断系制 御プラッ トフォームと、 を備えることを特徴とする。

このよ うに認知系制御プラッ トフォームでは認知系と しての第 1の センサあるいは/および周辺監視系の構成要素が有する情報に基づき 制御空間を設定する。 この際の制御空間すなわち許容安心空間は車体 が移動してもよい範囲という観点で制御可能領域を規定する。 なお、 第 1のセンサとしては車間距離センサゃ自車位置センサ等を挙げるこ とができ、 周辺監視系の構成要素が有する情報としてはナビゲーショ ン装置の地図情報等を挙げることができる。 また請求項 8に記載のご とく この際の許容安心空間は、 時間とベタ トルで規定されるようにし てもよく、たとえば単位時間後に車両が移動しても安心'安全な位置範 囲を座標で規定する。 またごとく許容安心空間の設定に際し安全性を 鑑みた確率設定を導入しても良い。

操作系制御プラッ トフォームでは操作系としての第 2のセンサある いは/および車体運動系としての第 3のセンサからの情報に基づき制 御空間を設定する。 この制御空間すなわち許容運動空間は車両の運動 基本性能あるいは Zおよび車両に備えられた車体挙動制御装置等の能 力をフルに発揮した場合に車体が物理的に移動できる領域を規定する。 ない、 第 2のセンサとしてはブレーキペダル操作量を検出するセンサ やアクセルペダル操作量、 ステアリング角を検出するセンサ等を挙げ ることができる。また第 3のセンサと しては、車体前後加速度センサ、 車体横加速度センサ、 ョーレートセンサ、 タイヤ空気圧センサ等を挙 げることができる。 またこの際の許容移動空間も時間とベタ トルで規 定されるようにしてもよく、 たとえば単位時間後に物理的に車両が移 動できる位置範囲を座標で規定する。 また、 許容運動空間の設定に、 物理的に移動できる確率、 たとえばエンジンやブレーキに負荷をどの く らいかければその位置に到達できるか、 あるいは車体挙動制御等の 制御装置の性能をどの程度使用すればその位置に到達できるかを鑑み た確率設定を導入しても良い。

このように車両の情報系と周辺監視系とを認知系の制御ブラッ トフ オームに集約し、 機械的出力系も含めた車両運動系を操作系制御ブラ ッ トフオームに集約している。 このように規定される許容安心空間と 許容移動空間の情報は判断系プラッ トフオームに集約され、 許容安心 空間と許容移動空間とを加味した制御要求を認知系制御ブラッ トフォ ームおよび操作系制御プラッ トフオームに伝達する。 この際の制御要 求は、 たとえば、 単位時間後に車両が物理的に移動できて且つ安全な 位置範囲を満足するように操作系制御ブラッ トフオームに属する個別 の構成要素を駆動する指令を出力する。 また、 たとえば単位時間後に 車両が物理的に移動できて且つ安全な位置範囲を満足できるような運 転となるように、 ドライバを支援する情報をドライバに報知するよう にしてもよい。 この際の情報が前記許容安心空間および前記許容運動 空間に基づいて判断されるようにすれば、 車両、 乗員、 および外部歩 行者等の安全と車両性能とを加味した支援を実現できる。 なお、 請求 項 6に記載の構成を採用しても同等の作用効果をそうすることができ る。

また、 請求項 9に記載のごとく、 前記第 2のセンサ群を、 ドライバ のアクセル操作、 ブレーキ操作、 ステアリング操作のうちの少なく と も 1つの操作状態を検知するとともに、 前記判断系制御ブラッ トフォ ームは、 前記第 2のセンサ群からの検出結果を受けて、 ドライバによ る指令状態を示す指令空間を生成し、 前記許容安心空間と前記許容運 動空間と前記指令空間とに基づいて前記制御要求を生成するようにし てもよい。 このようにすれば判断系制御プラッ トフォームが判断制御 空間を形成する際に、 車両、 乗員、 および外部歩行者等の安全と車両 性能に加えてドライバ技量あるいはドライバの操作癖等までも直接加 味した制御空間 ■制御指令を形成することができる。

また、 請求項 1 0に記載のごとく、 判断制御空間は、 前記許容安心 空間と前記許容運動空間と前記指令空間との重複部分を前記制御要求 可能領域とするとともに、 この制御要求可能領域に基づいて、 前記操 作系制御プラッ トフォームおよびノあるいは前記認知系制御プラッ ト フォームに対する制御の要求を実行するようにしてもよい。 このよう にすれば、 ドライバの指令を満たしつつ、 車両、 乗員および外部歩行 者等が安全な範囲で車体を動かす、 言い換えれば車両、 乗員および外 部歩行者等が安全な範囲にしか車体が動かないという制御を実現でき. 将来の自走車両にも応用することが可能な制御ブラッ トフオームとな る。

また、 請求項 1 4あるいは請求項 1 5に記載のごとく、 複数の制御 機能を階層に分けるとともに、 前記認知系制御プラッ トフォーム、 操 作系制御プラッ トフォームおよび判断系プラッ トフオームの全てを各 階層毎に設けるようにしてもよい。 このようにすれば、 各々の階層に おける各々の認知系、 操作系の制御プラッ トフォームは、 各々の階層 における各々の認知系、 操作系の制御プラッ トフォームに対応するセ ンサゃ構成要素あるいは情報に応じて各制御空間が設定される。 そし て、 各々の階層における判断系プラッ トフォームでは、 各層において あるだけの情報を用いて設定された許容安心空間および許容運動空間 に基づく判断を実行する。 すなわち、 この認知系、 操作系、 判断系の 3つを備える制御構造では、 あるだけの情報を用いた制御を実行する という思想であり、 たとえ個別の構成要素 ·個別の制御装置等を階層 化したとしても、 車種バリエーションゃ故障に左右されることが少な い制御構造を構築することができる。 なお、 階層あるいは階層構造と は、 車両制御を構築する際に車種や車両グレードによらないで且つ制 御性能を限定しない範囲で予め定めた統一的な車両制御のルール（規 則）という解釈もできる。 また操作系、 判断系、 認知系の各制御ブラッ トフオームを有する制御プラッ トフオームは、 各階層によらない統一 的な制御の構築のルールと言うことができる。

請求項 1 6ないし請求項 1 9に記載の如く、 前述までの制御プラッ トフオームを有する階層化された制御構造を構築するようにしてもよ い。 この場合、 たとえば請求項 1 6に記載の如く、 少なく ともェンジ ン出力を管理する第 1の階層と、 エンジン出力がォートマティック ト ランスミッションを介して車軸に伝達される駆動力の状態を管理する 第 2の階層と、 少なく とも前記車軸の駆動力に基づいて、 各車輪が発 揮するタイヤ発生力を管理する第 3の階層というように階層化すれば. 車両に作用する力として最も大きな力であるエンジンの出力を原点に. このエンジン出力がどう伝達されていくかの力学モデルに照らし合わ せた階層となり、 各階層の位置付けを明確にすることができ、 汎用性 を高める事が可能である。

また請求項 1 7に記載の如く、 制御機能の制御対象に対応して制御レ ベルを階層化した場合にも、 車両制御のルールとして明確であり、 汎 用性を高めることができる。 なお、 この汎用性とは、 車種や車両グレ 一ドによらずに適用できることを意図しているが、 それだけでなく車 両全体の制御構造の構築において、 たとえばエンジン制御、 ブレーキ 制御、 ステアリング制御というように部分毎に設計担当が分かれてい ても、 どのような機能に対して満足するように設計すれば良いかの基 本部分を明確にすることができるという意味も包含する。

また、請求項 1 9以後に記載の如く、判断系制御ブラッ トフォームが、 判断制御空間において用いられる情報を、 一つ上および/あるいは一 つ下の階層の操作系制御プラッ トフオームから受けるようにすれば、 各階層間において情報の伝達がなされ、 各階層において生成された情 報を有効活用する事が可能である。 図面の簡単な説明

図 1は、 第 1の実施形態を示すプロック構成図である。 図 2は、 第 2の実施形態を示すブロック構成図である。 図 3は、 第 3の実施形態 を示すブロック構成図である。 図 4は、 第 4の実施形態を示すプロッ ク構成図である。 図 5は、 第 4の実施形態の変形例を示すブロック構 成図である。 図 6は、 第 5の実施形態を示すプロック図である。 図 7 は、 第 6の実施形態を示すプロック図である。 図 8は、 階層構築の考 え方の一例を示すモデル図である。 図 9は、 第 2の階層の操作系制御 プラッ トフォームの詳細を示す図である。 図 1 0は、 第 3の階層の操 作系制御プラ ッ トフォームの詳細を示す図である。 図 1 1は、 第 4の 階層の操作系制御プラッ トフオームの詳細を示す図である。図 1 2は、 第 5の階層の操作系制御ブラッ トフオームの詳細を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

近年、 車両に装着される制御装置は車両性能の高機能化に伴い増加 している。 車両の基本性能に関わるエンジン制御装置ゃォートマティ ック トランスミ ツショ ン装置、 電動パワーステアリ ング装置等の他に も車体制動にかかわるアンチスキッ ド制御装置、 トラクシヨ ン制御装 置、 車体挙動制御装置や、 ドライバを運転支援する車間距離制御装置 等が存在する。 また、 車両走行上の付加情報として現在位置およびル 一ト等の情報を乗員に報知するナビゲーショ ンシステムあるいは渋滞 情報報知システム等も存在する。

これら、 近年の多岐にわたる個別の制御装置自身が有する情報、 た とえばナビグーションシステムが有する地図情報や、 個別の制御装置 が装着されることによって必須となるセンサからの情報を車両全体と して有意義に用いること、 および Zあるいは車種やグレードによって 付加される個別制御装置が変わったとしても、 車両全体として制御系 の再構築を必要とする部分を極力減らす制御構造を構築する必要があ る。

図 1は本発明の第 1の実施形態を示すシステム構成図である。

この第 1の実施の形態では、 個別の制御装置を情報系構成要素 2 1 1 と周辺監視系構成要素 2 1 2と車両運動系の構成要素 3 1 とに分類 する。 そして、 情報系構成要素 2 1 1 と周辺監視系構成要素 2 1 2と を一括りに分類して、 車両周辺を認知する構成要素 2 1 と考え、 車両 運動系構成要素 3 1 と共に、 車両に備えられる制御装置である各々の 構成要素を大きく 2つに分類する。

情報系構成要素 2 1 1には、 ナビゲーシヨ ンシステムや渋滞情報報 知システム等が分類される。 周辺監視系構成要素 2 1 2には、 車間距 離制御装置ゃェアバッグ装置、 レーンキープ装置等が分類される。 情報系構成要素 2 1 1および周辺監視系構成要素 2 1 2は、 車両が どのような地理的状況あるいは周囲状況で走行している状態かを認知 することが可能なセンサあるいは/および情報を備えている。 たとえ ば、 ナビゲーシヨ ンシステムは地図情報を備えており、 且つ自車位置 を検知する G P S装置も備えている。 また、 渋滞情報報知システムに は道路上の発信機から発信される渋滞情報等の路線情報を検知するセ ンサが備えられている。 車間距離制御装置あるいは/およびレーンキ ープ装置にはミ リ波レーダやレーザレーダ等の車間距離検知センサが 備えられ、 ェアバッグ装置には車両衝突を検知するセンサたとえば機 械式の前後加速度センサ、 横加速度センサが備えられている。

これら情報系構成要素 2 1 1あるいは Zおよび周辺監視系構成要素 2 1 2に分類される前述のナビゲーシヨンシステムや車間距離制御装 置等の個別の制御装置は認知系制御ブラッ トフオーム 2と情報の送受 信を行うように体系化される。 すなわち、 認知系制御ブラッ トフォー ム 2は情報系構成要素 2 1 1および周辺監視系構成要素 2 1 2に属す る個別の制御装置に対応している。

なお、 ナビゲーションシステムおよび渋滞情報報知システムのいず れも備えられていない車両の場合には情報系構成要素 2 1 1は存在し なくなり、 認知系制御ブラッ トフオーム 2は情報系構成要素 2 1 1に 属する情報すなわち地図情報ゃ自車位置等の情報は受けられなくなる また、 情報系構成要素 2 1 1が 1つもなく、 且つ車間距離制御装置や エアバッグ装置等の周辺監視系構成要素 2 1 2がーつも備えられない 車両においては車両周辺を認知する構成要素 2 1から認知系制御ブラ ッ トフオーム 2への情報が無くなるので、 本実施例では情報系構成要 素 2 1 1あるいは周辺監視系構成要素 2 1 2のいずれかに属する制御 装置が少なく とも 1つは必要となる。

車両運動系の構成要素 3 1には個別の制御装置として、 エンジン制 御装置、 電動パワーステアリング装置、 アンチスキッ ド制御装置、 ト ラタシヨン制御装置、 車体挙動制御装置、 タイヤ空気圧モニタ等が分 類される。

車両運動系の構成要素 3 1は、 車両が現在どのような運動状況にな つているかを示すセンサを備えている。 たとえば、 車体挙動制御装置 を備えている場合には車体の前後加速度、 横加速度、 ョーレート等を 検知するセンサを備える。 またブレーキ制御上用いられる制動油圧を 検知するセンサを備えている。 しかしながら、 車体運動系の構成要素

3 1においてこれら前後加速度、 横加速度、 ョーレート、 制動油圧等 を用いる制御を実行しない制御装置および個別のァクチユエータしか 備えていない場合には必然的にこれらのセンサも備えないこととなる なお、 個別のァクチユエータとは、 乗員により操作されるブレーキぺ ダルやアクセルペダル等を指し、 電動パワーステアリング装置もこの 個別ァクチユエータに分類されても良い。

このような車両運動系の構成要素 3 1は、 操作系制御ブラッ トフォ ーム 3と情報の送受信を行うように体系化される。 すなわち操作系制 御プラッ トフォーム 3は車両運動系構成要素 3 1に属する個別の制御 装置に対応している。

認知系制御ブラッ トフオーム 2に対して情報系構成要素 2 1 1およ び Zあるいは周辺監視系構成要素 2 1 2から入力された情報は判断系 制御プラッ トフォーム 1に送信され、 また車両運動系の構成要素 3 1 から操作系制御プラッ トフオーム 3に入力された情報も判断系制御プ ラッ トフオーム 1に送信される。 そして、 判断系制御プラッ トフォー ム 1では双方の制御ブラッ トフォーム 2， 3からの入力情報を調整し て認知系制御プラッ トフオーム 2および操作系制御プラッ トフオーム 3に属する各構成要素の実行判断を行い、 認知系制御ブラッ トフォー ム 2および操作系制御プラッ トフオーム 3に制御の要求あるいは Zお よびセンシング等の要求を送信する。 なお以後の実施形態において要 求の送受信を示す矢印線は実線で示し、 情報の送受信を示す矢印線は 点線で示す。

この要求を受けた認知系制御プラッ トフオーム 2および操作系制御 プラッ トフォーム 3は、 要求に従い、 各構成要素に実行許可および Z あるいは実行の要求を出力する。

以上の制御構造では、 車両の運動に関わる制御装置等を車両運動系 の構成要素 3 1 として分類し、 その他の個別の装置は認知系として情 報系構成要素 2 1 1あるいは周辺監視系構成要素 2 1 2に分類してい る。 よって、 たとえばエンジン制御に関わる制御装置あるいは制御が 別の判断系あるいは認知系の制御プラ ッ トフォームに跨って配置され ることがなく、 車種毎あるいはグレード毎に各個別の制御装置が可変 されたと しても、 単に操作系制御プラッ トフォーム 3に属する部位の みが可変されることとなり、 認知系制御プラッ トフオームおよび判断 系制御ブラッ トフオームを再設計再構築する必要がないといぅメ リ ツ トがある。言い換えれば，グレード毎等により車両運動系の構成要素 3 1および車両周辺を認知する構成要素 2 1に含まれる構成要素が異な つたとしても、 判断系制御ブラッ トフオーム 1 自体は何ら変更する必 要がない。

また、 認知系制御プラッ トフオーム 2および操作系制御プラッ トフ オーム 3に属する各個別の制御装置のセンサが故障した場合や配備さ れない場合に、 故障情報や配備されていないという情報あるいは状態 は、 各々が属するべき認知系制御プラッ トフォーム 2や操作系制御プ ラットフオーム 3において調整できる。すなわちこの調整された情報、 言い換えれば今あるだけの情報で実行可能な制御について、 認知系制 御ブラッ トフオーム 2や操作系制御プラッ トフオーム 3から判断系制 御ブラッ トフオーム 1に伝達されるため、 判断系制御プラッ トフォー ム 1は個別の制御装置やセンサの故障等に関わらず可能な制御の実行 判断をすることができる。

また以上の制御構造では各個別の構成要素（制御装置）を一括して上 位で管理することも可能となる。 すなわち、 各構成要素を認知系制御 プラッ トフオーム 2あるいは操作系制御ブラッ トフオーム 3に帰属さ せることによって、 これらの各構成要素より上位の制御系である認知 系制御プラッ トフオーム 2、 操作系制御プラッ トフォーム 3および判 断系制御プラッ トフオーム 1で一括管理することも可能である。

また、 認知系制御プラッ トフォーム 2に、 従来車両の運動に関わり が薄かったナビゲーション装置等を帰属させることによって、 車両全 体の制御に対してナビグーション装置等が備えている情報を有効に活 用することができる。

次に図 2に基づき第 2の実施形態について説明する。 なお、 第 1の 実施形態と同等の内容については説明を省略する。

第 2の実施形態においては、 判断系制御プラッ トフオーム 1にドラ ィバの状態を監視する機能を備える。 このドライバの状態とは、 ドラ ィバの生理状態や運転の癖等を監視する。 たとえば、 居眠り運転を車 体速度の変動度合いゃステアリングを握る力から判定したり、 ステア リングの切り方、 アクセル、 ブレーキのかけ方の癖をステアリング角 度センサゃァクセノレス トロークセンサ、 プレーキス トロークセンサか ら判定する。 このように判定したドライバの状態についての情報は、 判断系制御ブラッ トフオーム 1において認知系制御制御プラッ トフォ ーム 2および操作系制御プラッ トフオーム 3からの情報を調整する際 に加味される。 このようにドライバを監視して得た情報は認知系、 操 作系の各制御プラッ トフォーム 2、 3に属する個別の制御装置の実行 判断に加味され、 且つこれらの個別の制御装置を用いたりあるいは別 の報知装置により、 ドライバに報知するようにしてもよい。 次に図 3に基づいて第 3の実施形態について説明する。 なお、 上述 までの実施形態と重複する説明は省略する。

上述までの実施形態では認知系制御プラッ トフォーム 2および操作 系制御ブラッ トフオーム 3には情報系の構成要素 2 1 1や周辺監視系 構成要素 2 1 2および車両運動系の構成要素 3 1である各個別の制御 装置が帰属していたが、 この第 3の実施形態では個別の制御装置から 個別の制御装置に用いられるセンサを独立して考え、 各センサを認知 系制御プラッ トフォーム 2および操作系制御プラッ トフォーム 3に属 させる。 そして、 各個別の制御装置 8 , 9は各々の装置が利用するセ ンサの属する認知系あるいは操作系制御プラッ トフオームと同じある いは異なる認知系あるいは操作系制御ブラッ トフオームに属している _c たとえば個別制御装置としての車間距離制御装置は操作系制御プラッ トフオーム 3に属し、 しかしながら車間距離制御装置が用いる車間距 離センサは認知系制御ブラッ トフオーム 2に属するようにしてもよい _c なお、 第 1のセンサ群 4と して車間距離センサ、 衝突センサを位置 付け、認知系制御プラッ トフオーム 2に情報を送るように体系化する。 また車両周辺情報 5としてナビゲーション装置に備えられている地図 情報を位置付け、 認知系制御プラッ トフオーム 2に情報を送るあるい は認知系ブラッ トフオーム 2が情報を引き出すように体系化する。 ド ライバにより操作されるステアリ ング、 アクセル、 ブレーキ等のァク チユエータの操作量を検出する第 2のセンサ群 6として、 プレーキぺ ダノレス トロークセンサ、 ァクセ/レぺダノレス トロークセンサ、 ステア角 センサを位置付け、 操作系制御ブラッ トフオーム 3に情報を送るよう にし、 第 3のセンサ群 7として横加速度センサ、 前後加速度センサ、 ョ一レートセンサを位置付け、 同様に操作系制御プラッ トフォーム 3 に情報を送るように体系化する。 第 2のセンサ群 6と第 3のセンサ群 7 とは一括したセンサ群と してもよい。

なお、 個別の制御装置が属する認知系あるいは操作系制御プラッ ト フォームと、 その個別の制御装置が必要とするセンサが属する認知系 あるいは操作系制御ブラッ トフオームとが異なる場合、 たとえば車間 距離等のセンサ情報は、まず認知系制御ブラットフォーム 2に送られ、 認知系制御プラッ トフォーム 2から判断系制御プラッ トフォーム 1に 送られる。 そしてこの判断系制御プラッ トフォーム 1から操作系制御 プラッ トフオーム 3に送られ、 この操作系制御ブラッ トフオーム 3か ら車間距離制御装置等の個別の制御装置に送信される。

もしくは、 個別の制御装置が本来必要とするセンサ情報、 たとえば 車間距離制御装置における車間距離情報は、 センサから直に個別の制 御装置（ここでは車間距離制御装置）に送られるようにしてもよい。 且 つこの場合、 この車間距離情報がブレーキ制御装置等本来このセンサ を有していない個別の制御装置に対して用いられる場合には、 センサ から認知系制御ブラットフオーム 2、判断系制御ブラッ トフオーム 1、 操作系制御ブラットフオーム 3の順に経由して個別の制御装置に送信 されるようにしてもよい。

このように構成しても第 1の実施形態と同様の作用効果をそうする ことが可能である。

また第 3の実施形態では各個別の制御装置と、 センサとを分けて位 置付けることにより各個別の制御装置自体のバリエーションゃセンサ の有無についてのバリエーションおよび個別の制御装置の故障やセン サ故障に対して汎用性を一層高められる。

次に図 4および図 5に基づいて第 4の実施形態おょぴその変形例に ついて説明する。 なお、 第 1ないし第 3の実施形態と同様の内容であ る場合には図中に同様の構成名あるいは符号を付し説明を省略する。 なお、 図 4， 5において第 1のセンサ情報群 4 0は、 前述までの実施 例における第 1のセンサ群 4と車両周辺情報 5とが併合されたもので ある。

この第 4の実施形態では、 認知系制御プラッ トフォーム 2、 操作系 制御プラッ トフオーム 3および判断系制御ブラッ トフオーム 1の各々 に制御空間が定義されている。

認知系制御ブラッ トフオーム 2ではこの制御空間として、 自車両が 移動しても安心 ·安全である空間範囲を規定する許容安心空間 2 0 0 を定義する。 この許容安心空間 2 0 0 として、 たとえば 1秒後に自車 両が移動していても良い領域 A (図中ハツチングで示す）をべク トルで 規定する。 この際、 危険度に応じて自車両が移動していても良い確率 を評価してもよい。 具体的には、 たとえば自車両の前方に電信柱や車 両が存在する場合には、 その電信柱や車両までの距離と現時点の車体 速度に応じて車両が移動してもよい領域を設定する。 また、 車両の左 側前方に歩行者がいる場合にも同様に歩行者までの距離と現時点の車 体速度に応じて車両が移動してもよい領域を規定する。 ただし対人間 の安全性に関わる場合の確率の設定は、 電信柱等の固体物がある場合 に比較して、 確率が高い（すなわち移動しても良い可能性が高い）領域 を狭めるように設定するようにしてもよい。

操作系制御ブラッ トフォームでは制御空間として自車両が有する操 作系装置 9の各々の個別の制御装置によつて物理的に移動可能な空間 範囲を規定する許容運動空間 3 0 0を定義する。 この許容運動空間 3 0 0とは、たとえば 1秒後に車両が移動で'きる領域 B (図中ハツチング で示す）がべク トルで規定されるものである。 すなわち、 車両に備えら れているエンジン、 ブレーキ、 アンチスキッ ド制御装置や車体挙動制 御装置等車体の動きを調整する制御装置の機能をフルに発揮させた場 合に物理的に移動できる領域 Bを規定する。 なお、 物理的に移動でき る領域 Bに余裕度に応じて確率を設定してもよい。 また、 車両の諸言 や車両に元来備えられているブレーキ、 エンジン、 ステアリ ングによ り乗員の操作のみによって移動できる領域 Cを分けて設定するように してもよい。 この場合には領域 C (図中格子状に示す）は領域 Bに包含 されるものであり、 確率の設定は領域 Cに比べて領域 C外の領域 B内 は確率が低く設定される。

このように設定される許容安心空間 2 0 0と許容運動空間 3 0 0の 情報は、 各々、 認知系制御プラッ トフォーム 2および操作系制御ブラ ッ トフォーム 3から判断系制御プラッ トフオーム 1に送られる。 そし て判断系制御プラッ トフォーム 1では、 許容安心空間 2 0 0 と許容運 動空間 3 0 0および第 2のセンサ群等 6から判断される ドライバ指令 に基づいた指令空間に沿った実行判断を下す。 この実行判断を下す制 御空間として判断制御空間 1 0 0が規定されている。 この実行判断は 1秒後にドライバが欲している車体の移動位置を移動可能且つ安全な 領域を加味してベク トルで規定する。 たとえば、 ドライバの指令が許 容安心空間 2 0 0を越えている場合には判断制御空間 1 0 0で確実に 許容安心空間 2 0 0に包含されるような制御要求に加工し、 操作系制 御ブラッ トフオーム 3に制御要求を送信する。 あるいはドライバの指 令が許容運動空間 3 0 0を越えている場合には判断制御空間 1 0 0で 確実に許容運動空間 3 0 0に包含されるような制御要求に加工し、 操 作系制御ブラッ トフオーム 3に制御要求を送信する。 またドライバの 指令が、 許容安心空間 2 0 0で規定された領域 Aと許容運動空間 3 0 0で規定された領域 B (または C ) とで重複した領域から出ている場 合に確実に重複した領域 D (図中ハッチングで示す）に制御要求が入る ようにして操作系制御ブラッ トフオーム 3に制御要求を送信するよう にしてもよい。

また、 許容安心空間 2 0 0で判断された領域 Aと、 許容運動空間 3 0 0で判断された領域 Bまたは Cと、 ドライバの指令に基づく指令領 域（指令空間と同等）と、 が重複する領域に基づき操作系制御ブラッ ト フォーム 3に要求を送信するようにしてもよい。

なお、 ドライバの指令が許容安心空間 2 0 0で判断された領域 Aあ るいは/および許容運動空間 3 0 0で判断された領域 Bまたはじから 逸脱している場合には、 ドライバへ報知するようにしてもよい。 この 場合には判断系制御ブラッ トフォーム 1がドライバに報知を行うよう に直接ィンパネ周り （たとえばメータ表示器等）に報知要求しても良い し、 判断系制御ブラッ トフオーム 1から認知系制御プラッ トフオーム 2に報知要求を実施して認知系制御ブラッ トフォーム 2に帰属する構 成要素である認知系装置のいずれかを用いて報知を行うようにしても よい。 あるいは判断系制御プラッ トフオーム 1から操作系制御プラッ トフォーム 3に報知要求を実施して操作系制御ブラッ トフオーム 3に 属する構成要素である操作系装置 9のいずれかを用いて報知を行うよ うにしても良い。

図 5は第 4の実施形態の変形例である。 この第 4の実施形態の変形 例は、 図 4に示す構成に比べて、 図 4の第 1のセンサ群 4 1力 S、 上述 の実施形態における情報系構成要素および周辺監視系構成要素として の認知系装置 8 0に包含されて分類されており、 また図 4の第 3のセ ンサ群 7が、 上述の実施例における車両運動系の構成要素と しての操 作系装置 9 0に包含されて分類されている点で異なる。

このような図 4、 図 5に示す第 4の実施形態および変形例において も上述までの実施例と同等の作用効果を奏することができる。

以上説明した実施形態は車両に複数存在する.制御装置に対してどの ような制御構造とするかを 1つの階層にてモデル化したものであるが、 次に図 6に基づき説明する第 5の実施形態の如く複数の制御階層を備 える制御構造にも適用できる。

図 6では、 車両制御および車両に備えられる個別の制御装置および センサを第 1の階層 1 0から第 5の階層 1 4に分けて配置している。 そして、 基本的に第 1ないし第 5の各階層には、 前述までの実施形態 で説明した認知系制御プラッ トフォーム、 操作系制御プラッ トフォー ムおよび判断系制御プラッ トフォームを備えている。 ただし、 後に詳 述する第 1の階層 1 0は車両の最も基本的な機能に関わる階層であり、 認知系制御プラッ トフオーム、 操作系制御プラッ トフオームおょぴ判 断系制御プラッ トフオームの全てを備える形態に構成されていない。 まず各階層が車両制御におけるどのような位置付けにあるかを説明 する。

第 1の階層 1 0は車両の走る ' 曲がる '止まるという最も基礎的な 機能を制御する必要最低限の階層である。 すなわちこの第 1の階層 1 0は、 車両にかかる作用力を管理するパワーソースモデルと して構築 されている。 この作用力として代表的なものはエンジン出力であり、 加えて、 ステアリングの回動によって旋回させるように働く作用力お よび制動力を挙げることができる。 必要最低限の階層とした前提と し ては、 現在の車両はエンジン、 電動パワーステアリ ング、 ブレーキと も電子制御されていることを挙げなければならない。 すなわち、 ェン ジンは燃料噴射量、 吸入空気量を電子制御しているし、 電動パワース テアリングによってドライバによるステアリングの回動力を電気的に アシス トしている。 またブレーキにおいても周知のプレーキバイワイ ャ等により、 アンチスキッ ド制御等の限られた時期だけでない通常の 制動時においても電気的に制動力を制御する装置が標準装備されつつ ある。 しかしながら、 たとえば、 通常の制動は単に油圧によるプレー キであって、 電子制御の余地がない装置しか備えられない場合には、 この第 1の階層 1 0から外す必要がある。 パワーステアリングも同様 に電動ではなく単なる油圧式であって電気的な制御でない場合には第 1の階層 1 0から外す必要がある。

第 2の階層 1 1は車両のパワーすなわちエンジン出力および/ある いはブレーキ力および Zあるいはステアリングによる旋回力に応じて, エンジンから車軸に伝達されるパワーを多段階に変換するォートマチ ック トランスミツション（以下 A Tと言う）を管理する A T制御モデノレ として構築されている。 たとえば、 第 1 の階層 1 0で制御されるェン ジン出力を車軸にかかる トルクに変換するモデルである。

第 3の階層 1 2は車両の各車輪におけるタイヤ発生力を管理する車 輪安定制御モデルと して構築されている。 すなわち第 2の階層 1 1に おいて変換された結果である車軸のトルクが各車輪に伝達され、 各車 輪が路面からの反力を得てタイヤと路面との間に作用力を発生し車両 に力を及ぼす。 なお、 タイヤ発生力とは、 このタイヤと路面との間に 発生する作用力と同義である。 第 3の階層 1 2では、 車軸という 1軸 系モデルから各車輪の接地点における路面から車体への作用力を鑑み た多輪モデルと言える。 言い換えれば駆動輪 2輪あるいは 4輪の接地 点における路面反力を管理して車体に及ぼされる作用力を管理するモ デルである。

第 4の階層 1 3は各輪が受ける路面反力を入力と して車体がどのよ うな運動をするかを管理する車両安定制御モデルと して構築されてい る。 たとえば、 車体がローリングあるいは前後に揺れたり した場合、 乗員の乗り心地が悪くなるだけでなく、 エンジン駆動力のパワーを口 一リング振動等の余分な運動に用いられていると考えることができ、 車体を安定させれば燃費の向上も可能であるという観点からモデルを 構築してもよい。

第 5の階層 1 4は車両がどのような運動をしても乗員おょぴノある いは外に対して安全を確保するという安全管理の観点から車両安全制 御モデルが構築されている。 この第 5の階層 1 4の內容は、 図 4、 図 5で前述した実施形態の内容を採用することができる。

このように構築される制御構造の階層は、 第 1の階層 1 0から第 5 の階層 1 4に向けて順に高機能化している。 それとともに、 エンジン を基準としてどのようにエンジンのパワーが車体に伝達されるかに基 づいて下層から上位層へ階層が構築されている。 すなわち、 エンジン → A T→ (車軸および車体を介して）各車輪→車体の順に構築されてお り、 最上位は車体の運動を安定化させた上でさらに安全性を高める階 層として構築される。 '

次に各階層において構成されている各制御ブラッ トフォーム、 認知 系装置、 操作系装置およびセンサ等で構成されるセンシング部につい て説明する。

第 1の階層 1 0における制御プラッ トフォームは、 パワーソースコ 一ディネータ 5 0 0と操作系制御プラッ トフォーム 5 0 1により構成 されている。 なお、 この第 1の階層 1 0は車両の最も基本性能に関わ る部分であり、 認知系制御ブラッ トフオームに対応する構成は存在し ない。

第 1 の階層 1 0における認知系装置 8 1 と してエアコン等が属して いる。 また第 1 の階層 1 0における認知系装置 8 1に属する,センシン グ部 4 1はエアコンの作動状態等に基づき補機トルク要求値や熱マネ ジメント要求値をパワーソースコーディネータ 5 0 0に情報として送 信する。 なお、 エアコン等の認知系装置はパワーソースコーディネ一 タ 5 0 0からの要求に基づいて、 センシング部 4 1にどのような情報 をパワーソースコーディネータ 5 0 0へ送るかを要求することもでき る。

第 1の階層 1 0の操作系装置 9 1 と しては車両の基本性能発揮のた めのエンジン制御装置、 電動パワーステアリ ング装置、 モータジエネ レータ、 ブレーキ制御装置が存在する。 なお、 電動パワーステアリ ン グ装置ではなく油圧パワーステアリングであつて制御できない場合に はこの操作系装置 9 1から外れる。 ブレーキ制御装置も同様に、 基本 ブレーキが乗員のペダル踏み込みによる制動意思を電気信号に変換し てモータあるいはモータポンプで制動力を確保するブレーキバイワイ ャ装置ではなく、 単に乗員のペダル踏み込み力を油圧に変換して制動 する通常ブレーキ時に制御不可能な場合には操作系装置 9 1から外れ る。 なお、 操作系装置 9 1に属する各個別の制御装置は、 パワーソー スコーディネータ 5 0 0からの要求に基づいて各々駆動される。

第 1 の階層 1 0の操作系装置 9 1に属するセンシング部 7 1には、 エンジン回転数センサゃ舵角センサが属する。 これらのセンサにおけ る検出結果は、 パワーソースコーディネータ 5 0 0および操作系制御 プラッ トフォーム 5 0 1に随時送られる。 なお、 検出結果はパワーソ 一スコーディネータ 5 0 0から操作系装置 9 1に情報送信の要求が出 された際に、 操作系装置 9 1がこの要求に応じてセンシング部 7 1に 要求を出し、 センシング部はこの要求に応じてパワーソースコーディ ネータ 5 0 0および Zあるいは操作系制御プラッ トフオーム 5 0 1に 情報を送信するようにしてもよい。

パワーソースコーディネ一タ 5 0 0は、 センシング部 4 1、 7 1お よびドライバ指令 4 0 0からのドライバ指令に基づいて操作系装置 9 1に属する個別の制御装置をどのように駆動するかの要求信号を生成 する。 この際、 ドライバ指令を元に、 複数の個別の制御装置の駆動状 態および補機トルク要求、 熱マネジメント要求、 さらに第 2の階層 1 1における操作系制御ブラッ トフォーム 3 0 1で考慮された車輪安定 制御基礎空間を加味した調停を行い要求信号を生成する。 また、 パヮ 一ソースコーディネータ 5 0 0は、 前述の調停の結果やセンシング部 4 1， 7 1の検出結果に基づき、 個別の制御装置の故障状態等を報知 する報知装置 4 0 1へ報知要求を送信する。

ドライバ指令 4 0 0は、 アクセルペダルの踏み込み量、 ステアリ ン グの舵角、 ブレーキ踏み込み量の各々に相当する値を検出するセンサ の検出信号に基づいてドライバの加速意思、 旋回意思、 制動意思を指 令信号として生成し、パワーソースコーディネータ 5 0 0に送信する。 なお、 ドライバ指令 4 0 0は第 1の階層 1 0と第 5の階層 1 4にのみ 図示しているが、 これに関わらず全階層において各判断系制御プラッ トフオーム 5 0 0、 1 0 1〜 1 0 4に指令信号を送信するよ うにして もよい。

第 1の階層の操作系制御プラッ トフオーム 5 0 1は、 パワーソース コーディネータ 5 0 0における調停結果およびセンシング部 9 1から のェンジン回転数等の検出結果に基づいて、 A T制御基礎空間を生成 する。 この A T制御基礎空間とは、 現状のエンジンの駆動状態（出力） および補機トルク要求等を鑑みて、 たとえばどのギヤ段範囲が許容で きるかという許容運動空間を生成するものである。

次に第 2の階層 1 1における各ブラッ トフオーム等の構成について 説明する。

第 2の階層 1 1における認知系装置 8 2は、 本実施形態では存在し ない。 しかしながら、 この第 2の階層 1 1 の認知系装置 8 2に対応す るセンシング部 4 2に属するセンサと して外気温センサが存在する。 この外気温センサの検出結果が随時第 2の階層 1 1の認知系制御プラ ッ トフオーム 2 0 1に送信されるだけではなく、 認知系制御プラッ ト フォーム 2 0 1からの要求に基づいて検出結果を送信する場合には、 認知系装置 8 2として何らかの装置を要する。 この場合、 第 2の階層 1 1 の認知系装置 8 2に、 センシング要求を送受信したりあるいは/ および加工したりするための要求指示装置を個別の制御装置とは独立 して設けるようにしてもよい。

第 2の階層 1 1における操作系装置 9 2として A Tが存在する。 こ の操作系装置 9 2は第 2の階層 1 1 の操作系制御ブラッ トフオーム 3 0 1から駆動要求に従い駆動される。 また、 操作系制御プラッ トフォ ーム 3 0 1からセンシングの要求が来た場合には、 A Tセンシング部 7 2にその要求を送る。

この操作系装置 9 2に対応するセンシング部としての A T状態セン シング部 7 2にはギヤ段を検出するセンサや、 ギヤおよびトルクコン バータの伝達効率の状態を検出するセンサあるいは演算装置が設けら れている。 この A T状態センシング部 7 2に属するセンサ等は随時、 第 2の階層 1 1の操作系制御ブラッ トフオームに検出結果を送信した り、 あるいはノおよび操作系装置 9 2からの要求に従い検出結果を送 信する。

第 2の階層 1 1 の認知系制御プラッ トフォーム 2 0 1は、 センシン グ部 4 2からの情報を受けて A T制御許容空間を生成する。 この A T 制御許容空間は上述までの実施形態における許容安心空間に相当する ₍ 第 2の階層 1 1における判断系制御ブラッ トフオーム 1 0 1は、 第 2の階層 1 1の認知系制御プラッ トフオーム 2 0 1からの A T制御許 容安心空間の情報と、 第 1の階層 1 0の操作系制御プラッ トフォーム 5 0 1からの A T制御基礎空間の情報と、 第 3の階層 1 2の操作系制 御プラッ トフオーム 3 0 2において生成される車両安定制御基礎空間 の情報と、 ドライバ指令 4 0 0からの指令信号に基づく指令空間の情 報とを加味して A T制御空間を生成する。 ここで言う 「加味」 とは、 各々の空間（言い換えれば領域）が重複する部分を制御要求可能領域と して設定することである。また判断系制御ブラッ トフオーム 1 0 1は、 実行判断のための情報の送信の要求を認知系制御ブラッ トフォーム 2 0 1に出す。 なお、 第 3の階層 1 2の操作系制御ブラッ トフォーム 3 0 2から第 2の階層 1 1の判断系制御プラッ トフオーム 1 0 1に送信 される車両安定制御基礎空間の情報とは、 たとえば各輪におけるスリ ップ角、各輪に対する駆動'制動トルクの如く 4輪の路面との接地点に おける車両への作用力（言い返れば路面反力であってタイヤ発生力と 等価である）を指す。 なお、 A T制御空間は 2つの制御可能領域の要素 に分けて考えられる。 すなわち、 1つ目は第 3の階層 1 2の操作系制 御プラッ トフォーム 3 0 2から送信される情報と、 指令空間および A T制御許容空間とに基づく、 後述する車輪安定制御基本空間の設定の 基礎となる実行判断に対応する制御可能領域である。 2つ目は、 第 1 の階層 1 0の操作系制御プラッ トフォーム 5 0 1からの情報と、 指令 空間おょぴ A T制御許容空間とに基づく、 後述する "車軸が必要とす る駆動トルクをエンジントルクに換算した許容運動空間" の設定の基 礎となる実行判断に対応する制御可能領域である。

第 2の階層 1 1の操作系制御ブラッ トフオーム 3 0 1は、 判断系制 御ブラッ トフオーム 1 0 1から A T制御空間の制御要求可能領域に基 づく制御の要求を受けて操作系装置 9 2に属する個別の制御装置（こ こでは A T )に駆動要求を送信する。 また、 図 9に示すように、 この操 作系制御プラッ トフオーム 3 0 1は A Tセンシング部 7 2にて検出お よび/あるいは演算される結果と、 A T制御空間の情報と、 に基づき 車軸が必要とする駆動トルクをエンジン トルクに換算した許容運動空 間の情報をパワーソースコーディネータ 5 0 0に送信する。 またこの 判断系制御プラッ トフォーム 3 0 1から第 3の階層 1 2における判断 系制御ブラッ トフオーム 1 0 2へは、 第 3の階層 1 2の判断系制御プ ラッ トフオーム 1 0 2において生成される車輪安定制御空間の基礎情 報としての車輪安定制御基本空間を送信する。 この車輪安定制御基礎 空間は、 たとえば A T制御基礎空間に基づいて A Tが駆動された場合 のエンジンから A Tへのトルクの伝達効率等を考慮に入れた上で各輪 に車軸から伝達される トルクの情報に対応する許容運動空間である。 次に第 3の階層 1 2の各ブラッ トフオーム等の構成について説明す る。 第 3の階層 1 2における認知系装置 8 3には、 タイヤの空気圧を 検知するタイヤモニタが属する。 また、 第 3の階層 1 2の認知系装置 8 3に対応するセンシング部 4 3としてタイヤ圧センサが存在する。 このタイヤ圧センサは、 随時第 3の階層 1 2の認知系制御ブラッ トフ オーム 2 0 2に検出結果の信号を送信する。 また認知系装置 8 3は認 知系制御プラッ トフォーム 2 0 2からの検出要求を受けてセンシング 部 4 3に要求を送信し、 この要求送信に対応してセンシング部 4 3が 認知系制御ブラッ トフォーム 2 0 2に検出結果を送信するようにして もよい。

第 3の階層 1 2における操作系装置 9 3として、 既知のアンチスキ ッ ド制御装置 （A B S装置） およびトラクシヨ ン制御装置 （T R C装 置） がある。 この操作系装置 9 3は車輪の運動 (たとえばスリ ップ) を制御する装置を包含している。 そして、 第 3の階層 1 2の操作系装 置 9 3に対応するセンシング部として車輪センシング部 7 3がある。 この車輪センシング部 7 3は、各車輪の車輪速度（V w )、車体速度（V b )、 各輪スリ ップ率、 ステアリングの舵角から求められる操舵輪の角 度、 等をセンシングあるいは演算する。 なお、 ス リ ップ率は、 各車輪 が車軸 （駆動軸） から受けた駆動力が路面との間の推進力と してどれ だけ利用されたかという駆動力伝達効率の指標として演算される。 な お、 これらのセンシング結果あるいは演算結果は随時第 3の階層 1 2 の操作系制御プラ ッ トフォーム 3 0 2に送信される。 また、 操作系制 御プラッ トフオーム 3 0 2から操作系装置 9 3への要求に基づいて操 作系装置 9 3が車輪センシング部 7 3に要求をだし、 この要求に応じ た送信を車輪センシング部 7 3から操作系制御プラッ トフオーム 3 0 2に行うようにしてもよい。

第 3の階層 1 2の認知系制御プラッ トフオーム 2 0 2は、 許容安心 空間として、 センシング部 4 3からの情報に基づいて車輪安定許容空 間を生成する。 この車輪安定許容空間は、 各車輪単位で、 たとえば現 状のタイヤ圧でタイヤのゴム部ひいてはカーカス部の変形を考慮して、 路面反力を受けることができる摩擦円の限界を設定するようにしても よい。

第 3の階層 1 2の判断系制御ブラッ トフオーム 1 0 2は、 ドライバ 指令 4 0 0からの指令信号に基づく指令空間と、 認知系制御ブラッ ト フォーム 2 0 2において生成された車輪安定許容空間と、 第 2の階層 1 1 の操作系制御プラッ トフォーム 3 0 1で生成された車輪安定制御 基礎空間 （の内の車輪安定制御基本空間） と、 第 4の階層 1 3の操作 系制御ブラッ トフオーム 3 0 3で生成される車両安全制御制御基礎空 間と、 に基づいて、 車輪安定制御空間を生成する。 また、 認知系制御 プラッ トフォーム 2 0 2 へ、 車輪安定制御空間の生成に用いる情報の 送信の要求を出す。 なお、 第 4の階層 1 3の操作系制御ブラッ トフォ ーム 3 0 3から第 3の階層 1 2の判断系制御プラッ トフォーム 1 0 2 へ送信される車両安全制御基礎空間とは、 車両を安定させる、 言い換 えれば前後 ·横方向の振動をなるベく発生させないために各車輪に付 与される トルク要求等によって示される車輪安定指令空間である。 よ つて、 この第 3の階層 1 2における判断系制御ブラッ トフオーム 1 0 2では、指令空間と、車輪安定制御空間と、車輪安定制御基礎空間と、 車輪安定指令空間との重複部分を第 3の階層 1 2における操作系制御 ブラッ トフオーム 3 0 2に対する実行判断に相当する制御要求可能領 域として生成する。

なお、 車輪安定制御空間は 2つの制御可能領域の要素に分けて考え られる。 すなわち、 1つ目は第 4の階層 1 3の操作系制御プラッ トフ オーム 3 0 3から送信される情報と、 指令空間および車輪安定許容空 間とに基づく、 後述する車両安定制御基本空間の設定の基礎となる実 行判断に対応する制御可能領域である。 2つ目は、 第 2の階層 1 1の 操作系制御プラッ トフオーム 3 0 1からの情報と、 指令空間および車 輪安定許容空間とに基づく、 後述する "各輪駆動トルクあるいは Zお よび路面反力に基づく許容運動空間" の設定の基礎となる、 実行判断 に対応する制御可能領域である。

第 3の階層 1 2の操作系制御ブラッ トフオーム 3 0 2は判断系制御 プラッ トフオーム 1 0 2から制御要求可能領域に基づく制御の要求に 基づいて、 第 3の階層 1 2の操作系装置 9 3に制御の実行の要求およ び情報を送信する。 また、 この操作系制御プラッ トフォーム 3 0 2で は、 車輪センシング部 7 3からの情報に基づいて、 車両安定制御基礎 空間を生成する。この車両安定制御基礎空間は、図 1 0に示すように、 第 2の階層 1 1の判断系制御ブラッ トフォーム 1 0 1へ送信される各 輪の駆動トルクあるいはノおよび路面反力の現状に基づく許容運動空 間の情報と、 第 4の階層 1 3の判断系制御プラッ トフォーム 1 0 3に 送信される車両安定制御基本空間の情報とを含んでいる。 なお、 この 車両安定制御基本空間とは、 各輪のタイヤの路面反力である前後力お よび横力を鑑みた摩擦円に基づき演算される車両運動制御空間であり、 車輪がスリ ップしたり車体へ振動を与えないための各輪にかかる駆動 力 ·制動力 ·旋回の運動余裕度をタイヤの路面への接地点を基準に考 えたものである。

次に第 4の階層 1 3の各制御ブラッ トフオーム等の構成について説 明する。 第 4の階層 1 3の認知系装置 8 4は本実施形態では存在しな い。 しかしながら、 車種毎あるいは車両グレード毎に対する汎用性を 向上させるために、 第 2の階層 1 1 の認知系装置 8 2にて説明した要 求指示装置と同様の機能を有する要求指示装置を配置するようにして もよい。 そして、 第 4の階層 1 3の認知系制御プラッ トフォーム 2 0 3に対応するセンシング部 4 4の構成も本実施形態では存在しないが- ロジック内に制御領域を確保しておく ようにしてもよい。

第 4の階層 1 3の操作系装置 9 4は、 既知の車両挙動制御装置や横 転防止装置が含まれる。 車両挙動制御装置は車両がオーバステアある いはアンダーステア状態等の横滑りを起こした際に、 エンジン出力お よび/あるいはブレーキによる制動力により、 車両進行方向を補正す る装置である。 また横転防止装置とは、 車両の急旋回時等にエンジン 出力あるいは/およびブレーキによる制動力を用いて車体が横転する ことを阻止する装置である。

このような第 4の階層 1 3の操作系装置 9 4に属するセンシング部 である車両センシング部 7 4では、 車体前後加速度 （G x)、 車体横加 速度 （G y)、 車体重心周りのョーレート（γ )および車体重心周りの回 動角 （∑ _γ ) 等をセンシングあるいは演算する。 これらのセンシング 結果および演算結果は随時第 4の階層 1 3の操作系制御ブラッ トフォ ーム 3 0 3に送信される。 また、 操作系制御プラッ トフォーム 3 0 3 から操作系装置 9 4への要求に基づき操作系装置 9 4が車両センシン グ部 7 4に要求をだし、 この要求に従い車両センシング部 7 4が操作 系制御ブラッ トフオーム 3 0 3にセンシング結果あるいは演算結果を 送信するようにしてもよい。 第 4の階層 1 3の認知系制御プラッ トフォーム 2 0 3は、 センシン グ部 4 4からの情報に基づいて車両安定許容空間を生成する。 しかし 本実施形態ではセンシング部 4 4に属するセンサあるいは演算装置が 存在しないため、 車両安定許容空間を生成しないことも可能である。 あるいはセンシング部 4 4に属するセンサあるいは演算装置が存在し ない際に、 仮想の車両安定許容空間と して一つ下の第 3の階層 1 2の 認知系制御ブラッ トフオーム 2 0 2にて生成された車輪安定許容空間 と同等の内容を用いるようにしてもよい。 この際には認知系制御プラ ッ トフオーム 2 0 3から第 4の階層 1 3の判断系制御プラッ トフォー ム 1 0 3に車両安定許容空間の情報を許容安心空間と して送信する。 第 4の階層 1 3の判断系制御ブラッ トフオーム 1 0 3では、 ドライ バ指令 4 0 0にからの指令信号に基づく指令空間と、 認知系制御ブラ ッ トフォーム 2 0 3からの車両安定許容空間と、 第 3の階層 1 2の操 作系制御プラッ トフォーム 3 0 2から送信される車両安定制御基礎空 間 （の内の車両安定制御基本空間） と、 第 5の階層 1 4の操作系制御 プラッ トフォーム 3 0 4にて生成される車両安定指令空間と、 の重複 部分に基づいて、 制御要求可能領域と しての車両安定制御空間を生成 する。 また、 認知系制御プラッ トフォーム 2 0 3へ車両安定制御空間 の生成のために情報を要求することも可能である。

なお、 車両安定制御空間は 2つの制御可能領域の要素に分けて考え られる。 すなわち、 1つ目は第 5の階層 1 4の操作系制御プラッ トフ オーム 3 0 4から送信される情報と、 指令空間および車両安定許容空 間とに基づく、 後述する車両安全制御基本空間の設定の基礎となる実 行判断に対応する制御可能領域である。 2つ目は、 第 3の階層 1 2の 操作系制御プラッ トフォーム 3 0 2からの情報と、 指令空間および車 両安定許容空間とに基づく、 後述する "車輪安定指令空間" の設定の 基礎となる、 実行判断に対応する制御可能領域である。

第 4の階層 1 3の操作系制御ブラッ トフォーム 3 0 3では、 判断系 制御プラッ トフオーム 1 0 3から車両安定制御空間の情報と、 車両セ ンシング部 7 4からの情報に基づいて車両安全制御基礎空間を生成す る。 この車両安全制御基礎空間は、 図 1 1に示すように、 車輪安定指 令空間の情報と、 車両安全制御基本空間とを含んでいる。 車両安全制 御基本空間とは、 第 5 の階層 1 4の判断系制御プラ ッ トフォーム 1 0 4において車両安全制御空間を生成するための元となる情報であって 上位の階層に対する要求の範囲を規定しているものである。 逆に車輪 安定指令空間とは上位の階層から下位の階層へ制御目標を指示するた めの情報である。 なお、 車両安全制御基本空間とは、 第 4の階層 1 3 の判断系制御プラッ トフオーム 1 0 3からの車両安定制御空間の情報 と車両センシング部 7 4からの情報に基づき、 たとえば車両に横滑り Z加減速スリ ップ/横転等の危険を起こさせないような各操作系装置 7 4 - 7 1 の駆動の範囲を規定するものである。

次に第 5の階層 1 4の各制御プラッ トフォーム等の構成について説 明する。 第 5の階層 1 4の認知系装置 8 5 としては、 ナビゲーション システムや車間距離制御装置等を挙げることが出来る。 なお、 ナビゲ ーシヨ ンシステムには自車位置認識装置も含まれている。 なお、 この 認知系装置 8 5には前述の要求指示装置を独立して含むようにしても よい。

第 5の階層 1 4のセンシング部 4 5には車間距離センサゃ地図情報 が含まれる。 そしてこのセンシング部 4 5からの情報は随時第 5の階 層 1 4の認知系制御プラッ トフォーム 2 0 4に送信される。 あるいは 認知系装置 8 5からの要求に従い認知系制御プラッ トフオーム 2 0 4 に送信するようにしてもよい。

第 5の階層 1 4の操作系装置 9 5には、 車間距離制御装置等が含ま れる。 この車間距離装置は第 5の階層 1 5の車両センシング部 7 5に 対して検出あるいはノ演算結果の送信の要求を出力する。 なお、 この 車間距離制御装置は本実施形態では認知系装置 8 5と操作系装置 9 5 との双方に含まれるよう設定されている。 ただし、 このように双方の 装置 8 5， 9 5に含まれる設定としても車間距離制御装置自体を 2つ 持つ必要はなく、 単に通信上の位置付けとすればよい。

第 5の階層 1 4に対応するセンシング部として車両センシング部 7 5が存在する。 車両センシング部 7 5は随時検出結果あるいは Zおよ び演算結果を第 5の階層 1 5の操作系制御ブラッ トフオーム 3 0 4に 送信する。 あるいは操作系制御ブラッ トフォーム 3 0 4から操作系装 置 9 5への要求に従い操作系装置 9 5から送信される要求に応じて検 出結果 あるいは演算結果を送信するようにしてもよい。 この車両セ ンシング部 7 5は第 4の階層 1 3における車両センシング部 7 4と同 様とすることが可能である。 この場合もセンサを各々の階層 1 4， 1 5に対応して各々 2つづつ持つ必要はなく、 通信上第 4、 第 5の階層 1 4 , 1 5の双方に検出結果あるいは/および演算結果を送信するよ うにすればよい。

第 5の階層 1 4の認知系制御プラッ トフオーム 2 0 4は、 第 5の階 層 1 4のセンシング部 4 5からの情報を受けて環境安全許容空間を許 容安心空間と して生成する。 この環境安全許容空間は、 図 4， 図 5を 用いて説明した第 4の実施形態の認知系制御ブラッ トフオーム 2にて 生成される許容安心空間の内容を採用することができる。 また、 この 認知系制御プラッ トフォーム 2 0 4は認知系装置 8 5に対して情報の 要求を行う。 たとえば、 ナビゲーシヨンシステムに対して、 現演算時 の走行地点から 3 0 m先あるいは 3秒後の地図データを要求したり、 自車右前の空間における車両有無あるいは および車間距離の情報を 要求することができる。

第 5の階層 1 4の判断系制御プラッ トフォーム 1 0 4では、 ドライ バ指令 4 0 0からの指令信号に基づく指令空間と、 認知系制御ブラッ トフオーム 2 0 4からの環境安全許容空間と、 第 4の階層 1 3の操作 系制御ブラッ トフォーム 3 0 3からの車両安全制御基礎空間 （車両安 全制御基本空間） と、 に基づいて車両安全制御空間を生成する。 この 車両安全制御空間は各空間の重複部分により生成されるようにしても よい。 半 U断系制御ブラッ トフォーム 1 0 4からは報知装置 4 0 1へ報 知の要求を送信する。 この報知の要求は、 たとえばドライバによる指 令空間と環境安全許容空間あるいは Zおよび車両安全制御基本空間と の間に重複領域が存在しない場合に送信される。 このような状態は、 ドライバが危険な運転をしている際あるいは危険になりそうな場合に 存在し、 たとえば 2秒後の道路が急カーブで車速が早い場合等に起こ りえる。 また判断系制御プラッ トフォーム 1 0 4は、 認知系制御ブラ ッ トフォーム 2 0 4に車両安全制御空間を生成するための情報の送信 要求も出す。

判断系制御プラッ トフォーム 1 0 4における車両安全制御空間は 2 つの制御可能領域の要素に分けて考えられる。 すなわち、 1つ目は第 4の階層 1 3の操作系制御プラッ トフォーム 3 0 3から送信される情 報と、 指令空間および車両安定許容空間とに基づく、 後述する車両安 定指令空間の設定の基礎となる実行判断に対応する制御可能領域であ る。 2つ目は、 第 5の階層 1 4の操作系制御プラッ トフオーム 3 0 4 から送信される後述する車両安定指令空間と、 指令空間および車両安 定許容空間とに基づく、 後述する "ヒューマン 'マシン 'インターフ エースの駆動要求" の設定の基礎となる、 実行判断に対応する制御可 能領域である。

第 5の階層 1 4の操作系制御プラッ トフォーム 3 0 4では、 図 1 2 に示すように、 第 5の階層 1 4の判断系制御プラッ トフォーム 1 0 4 からの車両安全制御空間の情報と、 車両センシング部 7 5からの情報 に基づいて車両安定指令空間を生成する。 この車両安定指令空間は、 第 4の階層 1 4の判断系制御ブラッ トフォーム 1 0 3へ送信される情 報であり、 許容運動空間に相当する。 またこの操作系制御プラッ トフ オーム 3 0 4では、 判断系制御プラッ トフオーム 1 0 4からの車両安 全制御空間に基づいて、 H M I (ヒューマン 'マシン 'インターフエ一 ス）の駆動要求を生成する。 この H M I とは、 操作系装置 9 5〜 9 1を 用いて乗員に何らかの異常あるいは危険を報知する機能を指す。 よつ て、 前述の如く第 5の階層 1 4の判断系制御プラッ トフォーム 1 0 4 から報知装置 4 0 1への送信と並行して、 あるいは代替手段と して H M Iの駆動要求が生成される。 なお、 H M Iの駆動要求の具体例とし ては、 エンジンを遅角制御して異常振動をエンジンマウントに発生さ せて振動騒音により乗員に報知したり、 A B S装置等によりブレーキ 油圧を振動させてブレーキペダルから振動により報知することを挙げ ることができる。

以上のように構成される制御構造の階層化は第 1の階層 1 0から第 5の階層 1 4へ上位にいくにしたがって高機能化する。 前述の如くそ の高機能化は、 図 8に矢印にて示すように車体を移動させる力の原動 力であるエンジンの出力が伝達される順に設定されている。

すなわち、 第 1の階層 1 0から第 2の階層 1 1へは、 矢印 7 0 1の 如く、 エンジン 6 0 1の出力という 1つの作用力点の制御モデ^/から A T 6 0 2における車軸 6 0 3への作用力の制御モデルへ制御範囲を 広げている。

また第 2の階層 1 1力ゝら第 3の階層 1 2へは、 矢印 7 0 2の如く、 車軸 6 0 0という作用力点の制御モデルから各車輪にかかる駆動力あ るいは路面反力 Fという少なく とも 4つの作用力点の制御モデルへ制 御範囲を広げている。 なお両前輪への車軸 6 0 3の作用力の伝達は車 体 6 0 4を介して成されていると考えることもできる。

また第 3の階層 1 2から第 4の階層 1 3へは、 矢印 7 0 3に示す如 く、 各車輪という 4つの作用力点の制御モデルから車体 6 0 4の運動 という全体像の制御モデルへ制御範囲を広げている。

さらに第 4の階層 1 3から第 5の階層 1 4へは周囲環境を鑑みた安 全という観点の制御モデルへ制御範囲を広げている。 そして、 それぞれの階層に対応する形式で認知系装置、 操作系装置 およびセンサ等を配置している。 また、 各階層で前述の如く制御範囲 が異なり且つ属する操作系装置が異なり制御の機能が異なる場合でも, 各々階層において共通して認知系 ·判断系 ■操作系の各ブラッ トフォ ームを備えている。

よって、 たとえ各階層のいずれかに属する操作系装置あるいは zお よび認知系装置が故障したり、 あるいは車種やグレード毎に備えられ ていない場合であっても、 それぞれの階層において、 あるだけの情報 でもって各空間を生成することができ、 できるだけの制御を実現する ことができる。 同様に、 たとえある階層が車種あるいはグレードによ つて存在しない場合があっても、 その階層を飛ばして上下の階層は 各々あるだけの情報で各空間を生成することが可能であり、 できるだ けの制御を実現することができる。 たとえば、 第 5の階層 1 4の認知 系装置 8 5、 操作系装置 9 5およびセンシング部 4 5、 車両センシン グ部 7 5を一つも持たず実質第 5の階層 1 4が存在しない車種でも、 最上級の車種で構築された第 1の階層 1 0から第 5の階層 1 4までを 含む制御構造をそのまま流用することができ、 第 1ないし第 4の階層 までにて制御を行うことができる。 同様に第 5の階層 1 4と第 4の階 層 1 3との双方の認知系装置 8 5 , 8 4、 操作系装置 9 5， 9 4、 セ ンシング部 4 5， 4 4、 および車両センシング部 7 5 , 7 4を一つも 有しない下級グレードの車両でも、 上級車種で構築した第 1 の階層 1 0から第 5の階層 1 4までを含む制御構造をそのまま流用することが でき、下級グレードの車両は第 1ないし第 3の階層までで制御される。

しかしながら、 これらの場合、 E C U (電子制御装置） において使 用されない容量（たとえばビッ ト数）が増大してしまう。 よってこのよ うな場合には、 その階層に属する認知系装置、 操作系装置、 およびセ ンサ等が一つもない階層は、 全てなくすることも可能である。 この場 合には元々各階層毎に I cの基盤への配置を固めておいたり、 あるい は各階層毎に I Cを分けておくことが有利である。

また、 車両の開発が下級グレードから始まった場合、 例えば第 1の 階層 1 0と第 2の階層 1 1 のみを有する制御構造で制御を構築してお き、 車種が上級に展開していく毎に、 第 3の階層 1 2ないし第 5の階 層 1 4を随時追加していく事も可能である。

次に図 7に基づいて第 6の実施形態を説明する。 なお、 図 6で説明 した第 5の実施形態と同様の機能を有する構成については説明を省略 する。 第 5 の実施形態では各センシング部 4 1 ~ 4 5は各階層 1 0〜 1 4の各認知系装置 8 1〜 8 5に対応して設けられ、 各々のセンシン グ部 7 1〜 7 5は各階層 1 0〜 1 4の各操作系装置 9 1〜 9 5に対応 して設けられていたが、 本第 6実施形態ではセンシング部を各階層に おいて 1つにまとめる。

すなわち、 第 6実施形態における第 1 の階層 1 0におけるパワーソ 一スコーディネータ 5 0 0に対応するセンシング部 4 1 1は認知系装 置 8 1に対応するセンサおよび演算機能と操作系装置 9 1に対応する センサおょぴ演算機能とを双方備えるようにしている。 よって、 セン シング部 4 1 1は補機トルク要求値、 熱マネジメン ト要求値の演算に 加えて、 エンジン回転数、 舵角等も検出する。 そしてこれらの検出あ るいは Zおよび演算結果の情報は、 パワーソースコーディネータ 5 0 0に伝達され、 且つこのパワーソースコーディネータ 5 0 0から操作 系制御ブラッ トフォーム 5 0 1へ送信される。

第 2の階層 1 1 の認知系プラッ トフォーム 2 0 1に対応するセンシ ング部 4 2 1は、 認知系装置 8 2に対応するセンサおよび演算機能と 操作系装置 9 2に対応するセンサおよび演算機能とを双方備えるよう にしている。 よって、センシング部 4 2 1は、温度センサ等に加えて、 ギヤ段や A Tの伝達効率を検出あるいは演算する機能を有する。 そし てこのセンシング部 4 2 1 で検出あるいは および演算された情報は、 認知系制御プラッ トフォーム 2 0 1へ送られるとともに、 この認知系 制御プラッ トフオーム 2 0 1から判断系制御プラッ トフオーム 1 0 1 を介して操作系制御ブラッ トフォーム 3 0 1へ送信される。

第 3の階層 1 2の認知系制御ブラッ トフォーム 2 0 2に対応するセ ンシング部 4 3 1は、 認知系装置 8 3に対応するセンサおよび演算機 能と操作系装置 9 3に対応するセンサおよび演算機能とを双方備える ようにしている。 よって、 センシング部 4 3 1は、 タイヤ空気圧に加 えて車輪速度、 車体速度、 舵角、 スリ ップ率等を検出あるいは/およ ぴ演算する。 このセンシング部 4 3 1から認知系制御プラッ トフォー ム 2 0 2に送信された情報は、 判断系制御プラッ トフォーム 1 0 2を 介して操作系制御ブラッ トフオーム 3 0 2へ送信される。

第 4の階層 1 3の認知系制御ブラッ トフオーム 2 0 3に対応するセ ンシング部 4 4 1は、 認知系装置 8 4に対応するセンサおよび演算機 能と操作系装置 9 4に対応するセンサおよび演算機能とを双方備える ようにしている。 よって、 センシング部 4 4 1は、 前後加速度、 横加 速度、 ョー、 回動角を検出あるいは/および演算する。 このセンシン グ部 4 4 1から認知系制御ブラッ トフォーム 2 0 3に送信された情報 は、 判断系制御プラッ トフオーム 1 0 3を介して操作系制御ブラッ ト フォーム 3 0 3へ送信される。

第 5の階層 1 4の認知系制御ブラッ トフォーム 2 0 3に対応するセ ンシング部 4 5 1は、 認知系装置 8 5に対応するセンサおよび演算機 能と操作系装置 9 5に対応するセンサおよび演算機能とを双方備える ようにしている。 よって、 センシング部 4 5 1は、 車間距離、 地図情 報に加えて、 前後加速度、 横加速度、 ョー、 回動角を検出あるいは/ および演算する。 このセンシング部 4 5 1から認知系制御プラッ トフ オーム 2 0 4に送信された情報は、 判断系制御プラッ トフォーム 1 0 4を介して操作系制御プラッ トフォーム 3 0 4へ送信される。

第 5実施形態では、 認知系装置とそれに対応するセンシング部と操 作系装置とそれに対応するセンシング部と各制御プラッ トフオーム構 造という 5つに大きく構成が大別されていたが、 以上の第 6の実施形 態では、 認知系装置と操作系装置とセンシング部と各制御プラッ トフ オーム構造という 4つに分けている。 このよ うに構成した場合でも第 5実施形態とほぼ同等の作用効果を得る事が可能である。 さらに各セ ンサのうち、 同一階層で認知系装置 8 1〜 8 5 と操作系装置 9 1〜 9 5とにおいて双方共に配置されている場合、 第 5実施形態ではそのセ ンサから操作系装置に対応するセンシング部と、 認知系装置に対応す るセンシングの双方に情報通信を行わなければならないが、 本第 6実 施形態ではその必要がなく、 配線量、 あるいは Zおよび通信量を低減 できる。

本願発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である _c たとえば以上のように構成される制御の階層構造では、 基本性能のた めの第 1の階層 1 0を除く各階層 1 1〜 1 4に認知系制御ブラッ トフ オーム、 判断系制御ブラッ トフオームおよび操作系制御ブラッ トフォ ームを含んでいる。 ただし、 判断系制御プラッ トフォームからの "要 求" を基準として階層を考えると、 認知系制御ブラッ トフオームおよ び判断系制御ブラッ トフオームとも同一の階層に対して要求を出して いるが、 判断系制御プラッ トフォームへの "情報" を基準と して階層 を考えると、 認知系制御プラッ トフオームは判断系制御プラッ トフォ 一ムと同階層に位置しているが、 操作系制御プラ ッ トフォームからの 情報は一つ下および一つ上の階層から得ている。 よって、 各階層は図 6に基づく分け方ではなく、以下のように分割することも可能であり、 上述までの実施例と同等の作用効果を発揮する事が可能である。

すなわち、 第 5、 第 6実施形態の変形例としての第 1の階層 1 0に 包含される構成は、 パワース一スコーディネータ 5 0 0、 認知系装置 8 1、 センシング部 4 1、操作系装置 9 1、センシング部 7 1 とする。 すなわち、 第 1の階層 1 0は車両の基本性能部分であるエンジン、 ス テア、 ブレーキを調停して動かす機能のみとし、 A T制御基礎空間の 如く制御空間を生成する機能を持たないようにする。

第 5、 第 6実施形態の変形例としての第 2の階層に包含される構成 は、 認知系制御プラッ トフォーム 2 0 1、 判断系制御プラッ トフォー ム 1 0 1、 認知系装置 8 2、 センシング部 4 2、 操作系装置 9 2、 A T状態センシング部 7 2および操作系制御プラッ トフォーム 5 0 1 と 操作系制御プラッ トフオーム 3 0 2の "各輪の駆動トルクあるいは Z および路面反力の現状に基づく許容運動空間の情報" を生成する機能 とする。

第 5、 第 6実施形態の変形例としての第 3の階層に包含される構成 は、 認知系制御プラッ トフォーム 2 0 2、 判断系制御プラッ トフォー ム 1 0 2、 認知系装置 8 3、 センシング部 4 3、 操作系装置 9 3、 車 輪センシング部 7 3、 操作系制御プラッ トフォーム 3 0 1の "車輪安 定制御基本空間" の生成機能および操作系制御プラッ トフオーム 3 0 1の "車軸が必要とする駆動トルクをエンジントルクに換算した許容 運動空間の情報" と操作系制御プラッ トフォーム 3 0 3の "車輪安定 指令空間" を生成する機能とする。

第 5、 第 6実施形態の変形例としての第 4の階層に包含される構成 は、 認知系制御プラッ トフォーム 2 0 3、 判断系制御プラッ トフォー ム 1 0 3、 認知系装置 8 4、 センシング部 4 4、 操作系装置 9 4、 車 両センシング部 7 4、 操作系制御プラッ トフォーム 3 0 2の "車両安 定制御基本空間" の生成機能および操作系制御プラッ トフオーム 3 0 4の "車両安定指令空間" を生成する機能とする。

第 5、 第 6実施形態の変形例と しての第 5の階層に包含される構成 は、 認知系制御プラッ トフォーム 2 0 4、 判断系制御プラッ トフォー ム 1 0 4、 認知系装置 8 5、 センシング部 4 5、 操作系装置 9 5、 車 両センシング部 7 5、 操作系制御プラッ トフォーム 3 0 3の "車両安 全制御基本空間" の生成機能とすることができる。 なお、 操作系制御 プラッ トフォーム 3 0 4の " H M Iの駆動要求" を生成する機能は第 5、 第 6実施形態の変形例としての第 5の階層に包含しても、 新たに 第 6の階層として形成してもよい。

また、 第 5、 第 6実施形態ではドライバ指令 4 0 0からのドライバ 指令は、 各階層に対して同様の内容であつたが、 階層の上下で内容を 変えても良い。 たとえば、 第 1 の階層 1 0のパワーソースコーディネ ータ 5 0 0および Zあるいは第 2の階層 1 1 の判断系制御プラッ トフ オーム 1 0 1への ドライバ指令は、 乗員のアクセル操作、 ステアリン グの操作、 ブレーキペダルの操作を直に信号変換した瞬間指令を送信 し、 第 3の階層 1 2ないし第 5の階層 1 4のいずれかあるいは全てへ の ドライバ指令は、 ドライバ指令 4 0 0において、 乗員のアクセル操 作、 ステアリングの操作、 ブレーキペダルの操作に対応する信号を加 ェして送信する。 この際の加工として、 たとえば信号を所定時間積分 したりあるいは Zおよび微分することができる。 たとえば下位の階層 は車両の基本的な機能を制御するためのものであるので、 なるべく ド ライバの意思をタイムリーに反映したほうが良く、 また上位の階層は 高機能に対応しているので、 ドライバの意思を一定期間（たとえば 5 0 Oms)通算して反映してもよい。

また第 5実施形態では、 各認知系装置 8 1〜 8 5と各センシング部 4 1〜 4 5、 各操作系装置 9 1〜 9 5 と各センシング部 7 1 〜 7 5を 分けていたが、 これに関わらず各センシング部 4 1〜 4 5を各認知系 装置 8 1〜 8 5へ、 各センシング部 7 1〜 7 5を各操作系装置 9 1〜 9 5へ包含させることも可能である。 また第 6実施形態では、 各認知 系装置 8 1〜 8 5と各センシング部 4 1 1 , 4 2 1 , 4 3 1 , 4 4 1 , 4 5 1 とを分けていたが、 これに関わらず各センシング部 4 1 1 ， 4 2 1 , 4 3 1 , 4 4 1 , 4 5 1を各認知系装置 8 1〜 8 5へ包含させ ることも可能である。

また、 第 5、 第 6実施形態では、 階層を 5つに分けていたが、 さら に多くの階層を構築することも可能である。 たとえば、 4輪駆動車両 ( 4 W D )では第 2の階層 1 1の A T制御モデルと第 3の階層 1 2の車 輪安定制御モデルとの間に、 4 W D制御用モデルの階層を揷入するこ とができる。 この 4 W D制御用のモデルでは、 第 2の階層 1 1におい て、 A T制御空間に基づいて操作系制御プラッ トフオーム 3 0 1では 車輪安定制御基礎空間の代わりにデフアレンシャル制御基礎空間を生 成するようにしてもよい。 このデファレンシャル制御基礎空間は 4 W D制御における L S D (リ ミテッ ド 'スプレッ ド 'デフアレンシャル） による前後輪駆動力配分に対する許容運動空間とする。 また、 新たに 増設する階層ではデファレンシャル制御に基づき車輪安定制御基礎空 間を生成することができる。

また、 第 5、 第 6の実施形態では、 各階層 1 1〜 1 4の各判断系制 御プラッ トフォーム 1 0 1〜 1 0 4は同一階層の操作系制御プラッ ト フォーム 3 0 1〜 3 0 4から情報を受信していなかつたが、 これに関 わらず、 たとえば同一の階層の操作系制御ブラッ トフオーム 3 0 1〜 3 0 4に同一の階層に属する操作系装置 9 2〜 9 5から作動状態ある いは/および故障状態等の情報を送信し、 この情報を同一階層の操作 系制御ブラッ トフオーム 3 0 1〜 3 0 4が同一階層の判断系制御ブラ ッ トフォーム 1 0 1〜 1 0 4へ送信するようにしてもよい。 具体的に 一例を挙げると、 第 3の階層 1 2では操作系装置 9 3から A B S装置 等の故障状態等を送信し、 操作系制御ブラッ トフオーム 3 0 2で同一 階層の操作系装置 9 3の機能 Z作動状態を踏まえて許容運動空間を生 成する際の情報とする。 そしてこの許容運動空間の情報を操作系制御 プラッ トフォーム 3 0 2から判断系制御プラッ トフオーム 1 0 2へ送 信し、 車輪安定制御空間を生成する際の情報として用いるようにして もよい。

また第 5、 第 6の実施形態では、 報知装置 4 0 1を第 1の階層 1 0 と第 5の階層 1 4の最下位 ·最上位の階層のみに設けていたが、 全て の階層に設けるようにしてもよい。 また第 5、 第 6の実施形態では、 第 1の階層 1 0における制御ブラ ッ トフオームにおいて、 パワーソースコーディネータ 5 0 0を操作系 装置 9 1による駆動力の調停をするものと規定し、 認知系制御ブラッ トフオームおよび判断系制御ブラッ トフオームに相当するものを構成 していなかった。 しかしながら、 上述の実施形態におけるパワーソー ス コーディネータ 5 0 0は、 他の階層における認知系制御ブラッ トフ オームと判断系制御ブラッ トフオームとを双方包含したものと解釈す ることも可能である。 すなわち、 第 1の階層 1 0は車両の基本性能を 鑑みた階層であるので、 認知系制御プラッ トフオームにおける許容安 心空間の要素と判断制御プラッ トフオームにおける制御可能領域とは 双方とも条件がそれほど多くなく， あるいは Zおよび通信時間を短縮 する必要があるので、 一つのプラッ トフオームにまとめられた方が良 いとも解釈できる。 このような考え方とは別に、 第 1の階層 1 0も第 2の階層以上と同様に認知系制御ブラッ トフオームと判断系制御ブラ ッ トフォームを備えるようにしても良い。 この際、 たとえば認知系制 御プラッ トフオームと しては補機トルク要求値や熱マネジメント要求 値に応じて許容安心空間を生成し、 判断系制御ブラッ トフオームでは エンジン回転数や、 燃料噴射量等基づく実現可能な制御領域と、 許容 安心空間と、 ドライバ指令 4 0 0に基づく指令空間との重複空間に基 づき実行判断を生成するようにしてもよい。

また第 5、 第 6の実施形態における操作系装置 9 1 〜 9 5は、 各々 に対応するセンシング部 7 1 〜 7 5に対して、 各操作系制御プラッ ト フォーム 5 0 1 、 3 0 1 〜 3 0 4へ情報を送信するように要求を出す のみであつたが、 これに加えて、 各操作系装置 9 1 〜 9 5自体の作動 状態あるいは/および故障状態等を直接、 同一階層の操作系制御ブラ ッ トフォーム 5 0 1 、 3 0 1 〜 3 0 4に送信するようにしてもよい。 同様に各認知系装置 8 1 〜 8 5も同一階層のパワーソース コーディ ネータ 5 0 0および各認知系制御プラットフォーム 2 0 1〜 2 0 4に 対して、 作動状態あるいはノおよび故障状態を送信するようにしても よい。

また、 第 5、 第 6実施形態の如く、 多様な機能を複数の階層に分け て制御ブラッ トフオームを構築する場合、 各 E C U間は分散制御にて 通信されるのが好ましい。 すなわち、 たとえ同階層に包含される装置 が別の E C Uとされていても分散制御であれば、 車載 L A N (ロウ力 ルエリアネッ トワーク）上等価な作動を行うことが出来るからである。

また、 上述の実施形態の如く車両制御を構築する場合には、 各階層 の制御ブラッ トフォーム毎に共通の制御パラメータを用いるのが好ま しい。 特に、 操作系装置側あるいは認知系装置側は従来の制御を従来 のパラメータで行っていても良いが、 各階層の制御プラッ トフォーム 内と操作系装置との間および各階層の制御ブラッ トフオーム内と認知 系装置との間における要求は、全ての階層で統一されるのが好ましい。 具体的に言えば、 第 1の階層 1 0において、 操作系装置 9 1のェンジ ン制御は、 吸入空気量や燃料噴射量という制御パラメータで制御され ており、 またドライバ指令はアクセル開度 （あるいはアクセルペダル 操作量） でパワーソースコーディネータ 5 0 0に指示される。 また第 3の階層 1 2等の操作系装置 9 3では、 たとえば車輪の制動カはスリ ップ率あるいは車輪速度というパラメータで制御される。 さらに第 5 の階層 1 4の認知系装置 8 5の車間距離制御装置では距離ないし車体 減速度が制御パラメ一タとされる。 しかしながら、 第 1の階層 1 0な いし第 5の階層 1 4までの全体において、 操作系装置および認知系装 置と、 各階層の制御プラッ トフォームとの間の要求を "トノレク" に統 —して行う。 すなわち、 各階層の制御プラッ トフォームにおいて、 制 御ブラッ トフオームから外部に送信する要求値をトルクに換算して指 示し、 各操作装置および認知系装置ではこの要求を自身の装置の中で 制御可能なように加工して使用する。 なお、 各階層全部で統一したパ ラメータを使用せず、 少なく とも各階層毎に全ての車種あるいはグレ 一ドあるいはディーゼルとガソリンのごときエンジンの形式に関わら ないパラメータを設定するようにしてもよい。 また、 少なく とも "ト ルク" を共通のパラメータとして使用し、 その他このトルクに換算で きないパラメータは各階層の制御プラッ トフオームと操作系装置間で 使用するようにしてもよい。

また上述までの実施形態では、 各個別の制御装置を用いて車両制御 を行うための制御構造あるいは制御装置として説明したが、 たとえば 車両の制御構造を構築する上でのシミュレータに適用してもよい。 具 体的には、 たとえば図 6， 7にて説明した階層構造をコンピューター 上で構築し、 車両の走行条件や車両毎に変化するパラメータを適宜設 定してシミュレーションを行うようにしてもよい。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の制御機能を有する車両の制御情報の伝達構造であって、 情報系および/もしくは周辺監視系の構成要素を携える認知系制御 プラッ トフオームと、

車両運動系の構成要素を携える操作系制御ブラッ トフオームと、 前記認知系制御プラッ トフオームおよび操作系制御プラッ トフォー ムからの情報を調整して当該認知系制御ブラッ トフオームおよび操作 系制御プラッ トフォームに要求を送る判断系制御プラッ トフオームと . を備えることを特徴とする車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を 用いた車両制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレ ータ。

2 . 前記判断系制御プラッ トフオームはドライバの状態を監視する 機能を有し、 前記認知系制御ブラッ トフオームおよび操作系制御プラ ッ トフオームからの情報に前記ドライバの状態を加味して当該認知系 制御プラッ トフオームおよび操作系制御プラッ トフオームに要求を送 ることを特徴とする請求項 1に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝 達構造を用いた車両制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御 シミュレータ。

3 . 複数の制御機能を有する車両の制御情報の伝達構造であって、 車両外部の情報を検出して出力する第 1のセンサと、

前記第 1のセンサに基づく情報および Zあるいは車両の周辺情報が 入力される認知系制御プラットフオームと、

乗員により操作されるァクチユエータの作動状態を検知して出力す る第 2のセンサおよび車体の状態を検知して出力するセンサを備える 第 3のセンサと、

前記第 2のセンサおよび/あるいは第 3のセンサに基づく情報が入 力される操作系制御ブラッ トフォームと、

前記認知系制御ブラッ トフオームおよび前記操作系制御ブラッ トフ オームからの情報に基づいて前記複数の制御機能の実行判断を行うと ともに、 前記認知系制御ブラッ トフオームおよび操作系制御ブラッ ト フォームに前記実行判断に応じた要求を行う判断系制御ブラッ トフォ ームと、

を備えることを特徴とする車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を 用いた車両制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレ ータ。

4 . 前記判断系制御ブラッ トフオームはドライバの状態を監視する 機能を有し、 前記制御機能の実行判断を行う際にこの ドライバの状態 を加味することを特徴とする請求項 3に記載の車両制御情報伝達構造- この伝達構造を用いた車両制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車 両制御シミユレータ。

5 . 複数の制御機能を有する車両用の制御情報の伝達構造であって、 車両外部の情報を検出して出力する第 1のセンサと、

車両の周辺情報を備える情報系構成要素と、

前記第 1のセンサからの情報および あるいは情報系構成要素に備 えられる情報に基づいて車体の移動の許容範囲である車体の許容安心 空間を設定する許容安心空間設定手段を有する認知系制御ブラッ トフ オームと、

乗員により操作されるァクチユエータの作動状態を検知して出力す る第 2のセンサおよび車体の状態を検知して出力するセンサを備える 第 3のセンサと、

前記第 2のセンサおよび Zあるいは第 3のセンサからの情報に基づ いて車体が移動できる許容範囲を車体の許容運動空間として設定する 許容運動空間設定手段を有する操作系制御ブラッ トフォームと、

前記許容安心空間および前記許容運動空間の情報を前記認知系制御 プラッ トフオームおよび前記操作系制御プラッ トフオームから受けて 前記認知系制御プラッ トフオームおよび前記操作系制御ブラッ トフォ 一ムに伝達する制御要求を設定する判断制御空間を備える判断系制御 プラッ トフオームと、

を備えることを特徴とする車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を 用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュ レータ。

6 . 複数の制御機能を有する車両用の制御情報の伝達構造であって、 車両の外部の情報を検出して出力する第 1のセンサを備え、 この検 出された外部情報および あるいは元々備えられた周辺情報に基づい て作動する認知系装置と、

前記第 1のセンサおよび/あるいは前記認知系装置からの情報に基 づいて設定される車体の移動の許容範囲である車体の許容安心空間を 設定する許容安心空間設定手段を備え、 前記許容安心空間の情報を判 断系制御プラッ トフオームに提供する認知系制御プラッ トフオームと. 車両に備えられる個別のァクチユエータの作動状態あるいは作動結 果を検出する第 2のセンサあるいは Zおよび前記車体の運動状態を検 出する第 3のセンサを備える操作系装置と、

前記第 2および/あるいは第 3のセンサおょぴ Zあるいは前記操作 系装置からの情報に基づく車体が移動できる許容範囲である車体の許 容運動空間を設定する許容運動空間設定手段を備え、 前記許容運動空 間の情報を前記判断系制御プラッ トフオームに提供する操作系制御プ ラッ トフオームと、

前記許容安心空間と許容運動空間との相対関係に基づいて実行判断 を行う判断制御空間を備え、 前記認知系制御プラッ トフオームおよび 操作系制御ブラッ トフオームに制御要求を出力する前記判断系制御プ ラッ トフオームと、

を備えることを特徴とする車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を 用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュ レータ。

7 . 前記許容安心空間設定手段は、 前記第 1のセンサからの情報に 基づいて所定時間後に車体が移動していても良い許容位置範囲を所定 時間間隔ごとに設定し、

前記許容運動空間設定手段は、 前記第 2のセンサあるいは /および 第 3のセンサからの情報に基づいて所定時間後に物理的に車体が移動 できる許容位置範囲を所定時間間隔ごとに設定することを特徴とする 請求項 5または請求項 6のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた 車両制御シミユレータ。

8 . 前記許容安心空間設定手段は、 前記第 1のセンサからの情報に 基づいて所定時間後に車体が移動していても良い許容位置範囲を安全 を鑑みた確率に対応して設定し、

前記許容運動空間設定手段は、 前記第 2のセンサおよび/あるいは 第 3のセンサからの情報に基づいて所定時間後に物理的に車体が移動 できる確率に応じて許容位置範囲を設定することを特徴とする請求項 7に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御 装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。

9 . 前記第 2のセンサ群は、 ドライバのアクセル操作、 ブレーキ操 作、 ステアリング操作のうちの少なく とも 1つの操作状態を検知する とともに、

前記判断系制御ブラッ トフオームは、 前記第 2のセンサ群からの検 出結果を受けて、 ドライバによる指令状態を示す指令空間を生成し、 前記許容安心空間と前記許容運動空間と前記指令空間とに基づいて前 記制御要求を生成することを特徴とする請求項 5ないし請求項 8のい ずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用 制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。

1 0 . 前記判断制御空間は、 前記許容安心空間と前記許容運動空間 と前記指令空間との重複部分を前記制御要求可能領域とするとともに、 この制御要求可能領域に基づいて、 前記操作系制御ブラッ トフオーム および/あるいは前記認知系制御プラッ トフォームに対する制御の要 求を実行することを特徴とする請求項 9に記載の車両制御情報伝達構 造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用 いた車両制御シミュレータ。 - ,

1 1 . 前記判断系制御プラッ トフオームは、 ドライバに対して報知 する情報を前記許容安心空間および前記許容運動空間に基づいて設定 することを特徴とする請求項 5ないし請求項 8のいずれかに記載の車 両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 および この伝達構造を用いた車両制御 ミュレータ。

1 2 . 前記判断系制御プラッ トフォームは、 前記ドライバに対して 報知する機能を有する報知装置に対して、 前記指令空間と前記許容安 心空間および/あるいは前記許容運動空間との重複領域が存在しない 場合、 報知の要求を出力することを特徴とする請求項 9または請求項 1 0に記載の記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車 両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。

1 3 . 前記第 1のセンサは、 自車位置、 車間距離、 衝突の少なく と もいずれかを検出し、

前記第 2のセンサはエンジン回転数、 エンジンの吸入空気量、 制動 力、 ステア角、 アクセル操作量、 ブレーキペダル操作量の少なく とも いずれかを検出し、

前記第 3のセンサは車体前後加速度、 車体横加速度、 車体ョーレー トの少なく ともいずれかを検出することを特徴とする請求項 3ないし 請求項 1 2のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造 を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミ ユレータ。

1 4 . 前記複数の制御機能を階層に分けるとともに、 前記認知系制 御プラッ トフオーム、 操作系制御ブラッ トフオームおよび判断系ブラ ッ トフオームの全てを各階層毎に設けることを特徴とする請求項 1な いし請求項 1 3のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達 構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御 シミュレータ。

1 5 . 複数の制御機能を有する車両の制御情報の伝達構造であって、 車両においてエンジンの出力が伝達される順に前記複数の制御機能 を複数に階層化した制御ブラッ トフオームを備え、

複数の階層の制御プラッ トフオームには、 前記認知系制御プラッ ト フォームと、 操作系制御プラッ トフオームと判断系制御プラッ トフォ ームと、 を備えていることを特徴とする請求項 1ないし請求項 1 3の いずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両 用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。

1 6 . 複数の制御機能を有する車両の制御情報の伝達構造であって、 少なく ともエンジン出力を管理する第 1の階層と、

前記エンジン出力がォートマティック トランスミ ッショ ンを介して 車軸に伝達される駆動力の状態を管理する第 2の階層と、

少なく とも前記車軸の駆動力に基づいて、 各車輪が発揮するタイヤ 発生力を管理する第 3の階層と、

を備え、

前記第 1の階層は、 ドライバの指令に基づいて生成される指令空間 と、 エンジン出力に影響を及ぼす要求値とに基づき調停を実施して少 なく ともエンジン制御を実行するための要求を生成するとともに、 前 記第 2の階層において前記ォートマティ ック トランスミ ツションを制 御するための基本情報となるオートマティ ック トランスミ ッション制 御基礎空間を生成し、

前記第 2の階層は、

前記ォートマティ ック トランスミ ツショ ンの制御を許容する範囲を 指定するため、車両外部あるいは/および車両内部の情報に基づいて、 オートマティ ック トランスミツショ ン制御許容空間を生成する第 1 の 認知系制御ブラッ トフォームと、 前記第 1の階層のォートマティック 制御基礎空間と、 第 3の階層の車両安定制御基礎空間と、 前記オート マティック制御許容空間と、 ドライバ指令に基づく指令空間との内の いずれか Zあるいは全てに基づいて、 前記ォートマティック トランス ミツショ ンに対する実行判断を要求と して生成する第 1の判断系制御 プラ ッ トフオームと、

前記第 1の判断系制御ブラッ トフオームからの要求を受け、 ォート マティック トランスミ ッションに制御の要求を送信するとともに、 ォ ー トマティ ック トランスミツションの作動状態を受けて第 1 の階層あ るいは Zおよび第 3の階層に第 1 の許容運動空間を送信する第 1の操 作系制御プラッ トフオームと、

を備 、

前記第 3の階層は、

各車輪の路面反力を管理するために外部の情報を用いて車輪安定許 容空間を生成する第 2の認知系制御ブラッ トフオームと、

前記車輪安定許容空間と前記第 2の階層からの許容運動空間と前記 指令空間とのいすれか/あるいは全てに基づいて、 車輪の運動を制御 する操作系装置に対応する第 2の操作系制御ブラッ トフオームに対す る要求を生成する第 2の判断系制御プラッ トフオームと、

前記第 2の判断系制御ブラッ トフオームからの要求を受け、 前記操 作系装置に対する制御の要求を送信するとともに、 前記操作系装置か らの情報を受けて第 2の階層に第 2の許容運動空間を送信する第 2の 操作系制御プラッ トフオームと、

を備える事を特徴とする車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用 いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミ ュレ ータ。

1 7 . 複数の制御機能を有する車両の制御情報の伝達構造であって、 前記複数の制御機能の制御対象に対応して制御レベルを階層化し、 複数の階層において、 それぞれ、 車両の内外部の情報を認知する認 知系制御プラッ トフォームと、 車両自身の運動を調整するための操作 系制御プラッ トフオームと、 前記認知系制御プラッ トフオームおょぴ 操作系制御ブラッ トフオームからの情報と ドライバによる操作の指令 とに基づいて、 前記認知系制御プラッ トフオームおよび/あるいは操 作系制御ブラッ トフオームに要求を送信する判断系制御ブラッ トフォ ームと、

を備えることを特徴とする車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を 用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミ ュ レータ。

1 8 . 複数の制御機能を有する車両の制御情報の伝達構造であって、 車両に対する作用力の位置順関係から制御ブラッ トフオームが複数に 階層化されており、

複数の階層にはそれぞれ、 制御領域としての許容安心空間を生成す る認知系制御ブラッ トフオームと、 制御領域としての許容運動空間を 生成する操作系制御ブラッ トフオームと、 前記複数の制御機能の実行 判断に対応する要求を生成する判断制御空間を備える判断系制御ブラ ッ トフオーム 有し、

各々の階層にはそれぞれ、 前記複数の制御機能を個別に発揮する個 別の制御装置と、 その個別の制御装置の作動状態および/あるいは車 両の各部の運動状態を検知するセンサとが対応して位置付けられてお りヽ

且つ、前記複数の階層のいずれの判断系制御プラッ トフオームにも、 ドライバによる指令が通信され、 ドライバ指令に対応する指令空間を 生成することを特徴とする車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用 いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミ ュレ ータ。 -

1 9 . 複数の制御機能を有する車両の制御情報の伝達構造であって、 車両に対する作用力の位置順関係から制御ブラッ トフオームが複数に 階層化されており、

複数の階層にはそれぞれ、 制御領域としての許容安心空間を生成す る認知系制御プラ ッ トフォームと、 制御領域としての許容運動空間を 生成する操作系制御ブラッ トフオームと、 前記複数の制御機能の実行 判断に対応する要求を生成する判断制御空間を備える判断系制御ブラ ッ トフオームを有し、

前記操作系制御ブラッ トフオームは、 前記許容運動空間の情報を一 つ上および/あるいは一つ下の階層の判断系制御プラッ トフオームに 送信するとともに、

前記判断系制御プラッ トフオームは、 前記判断制御空間において用 いられる情報を、 一つ上および/あるいは一つ下の階層の操作系制御 ブラッ トフオームから受けるとともに、 同一階層の操作系制御ブラッ トフオームに対して前記要求を送信することを特徴とする車両制御情 報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達 構造を用いた車両制御シミ ュレータ。

2 0 . 前記複数の階層のうち、 車両の最も基本性能の部分を担当す る第 1の階層の制御ブラッ トフオームは、 前記判断系制御ブラッ トフ オームと前記認知系制御プラッ トフォームとを備えておらず、 ェンジ ンの出力を複数の要求に対応して調停するパワーソースコーディネ一 タを備えることを特徴とする請求項 1 7ないし請求項 1 9のいずれか に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装 置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

2 1 . 前記複数の階層のうち、 車両の最も基本性能の部分を担当す る第 1の階層の制御ブラッ トフオームは、 前記判断系制御ブラッ トフ オームと前記認知系制御ブラッ トフォームとを包含した機能を備える パワーソースコーディネータを備える事を特徴とする請求項 1 7ない し請求項 1 9のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構 造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シ ミュレータ。

2 2 . 前記複数の階層のうち、 車両の基本性能の部分を担当する第 1の階層は、 少なく とも車両のエンジン制御装置を当該第 1の階層の 操作系装置として位置付けていることを特徴とする請求項 1 7ないし 請求項 2 1のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造 を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミ ュレ—タ。

2 3 . 前記第 1の階層の制御プラッ トフォームは、 前記操作系装置 の作動状態としてエンジンの回転数、 燃料噴射量、 吸入空気量のいず れか Zあるいは全てを検出するセンサから情報を受信していることを 特徴とする請求項 2 2に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造 を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミ ユレ一タ。

2 4 . 前記複数の階層のうち、 前記第 1の階層のすぐ上の階層とし ての第 2の階層は、 少なく ともォートマティック トランスミ ッション を当該第 2の階層の操作系装置として位置付けていることを特徴とす る請求項 2 0ないし請求項 2 3のいずれかに記載の車両制御情報伝達 構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を 用いた車両制御シミユレータ。

2 5 . 前記複数の階層のうち、 前記第 1の階層の操作系制御プラッ トフオームは前記第 2の階層の操作系装置を第 2の階層で制御するた めの基本情報と してのォー トマティ ック トランスミ ツション制御基礎 空間を生成し、

前記第 2の階層の判断系制御ブラッ トフオームは、 前記第 1の階層 からのォートマティック トランスミツション制御基礎空間の情報と第 2の階層の認知系制御ブラッ トフオームからの許容安心空間の情報と を少なく とも用いて前記第 2の階層の操作系装置に対する要求を生成 することを特徴とする請求項 2 4に記載の車両制御情報伝達構造、 こ の伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車 両制御シミュレータ。

2 6 . 前記第 2の階層の判断系制御プラッ トフォームは、 ドライバ によるアクセル、 ブレーキ、 ステアリングの少なく とも一つの操作状 態をドライバ指令として受け、 このドライバ指令に基づいた操作系装 置への制御の要求を規定する指令空間を生成し、 当該指令空間と前記 第 1の階層からのォートマティック トランスミツション制御基礎空間 の情報と第 2の階層の認知系制御ブラッ トフオームからの許容安心空 間の情報との重複部分に基づいて、 前記第 2の階層の操作系装置に対 する要求を生成することを特徴とする請求項 2 5に記載の車両制御情 報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達 構造を用いた車両制御シミュレータ。

2 7 . 前記第 1の階層から前記第 2の階層の判断系制御ブラッ トフ オームに送られるォー トマティ ック トランスミ ツション制御基礎空間 は、 少なく とも現状のエンジンの駆動状態に基づき、 オートマテイツ ク トランスミツションが実現可能な制御範囲を規定する許容運動空間 に関することを特徴とする請求項 2 6に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた 車両制御シミュレータ。

2 8 . 前記複数の階層のうち、 前記第 2の階層の操作系制御プラッ トフオームは、 前記第 1の階層の制御プラッ トフォームに対して、 前 記第 2の階層の操作系装置の作動状態に基づく車輪安定制御基礎空間 の情報を送信することを特徴とする請求項 2 4ないし請求項 2 7のい ずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用 制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

2 9 . 前記車輪安定制御基礎空間は、 少なく ともオートマティック トランスミ ツションの作動状態に基づいて、 車両の車軸が必要とする トルクをエンジントルクに換算して生成されることを特徴とする請求 項 2 8に記載の記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた 車両用制御装置、およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

3 0 . 前記複数の階層のうち、 前記第 2の階層のすぐ上の階層であ る第 3の階層は、 少なく ともアンチスキッ ド制御装置を当該第 3の階 層の操作系装置として位置付けていることを特徴とする請求項 2 4な いし請求項 2 9のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達 構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御 シミュレータ。

3 1 . 前記第 2の階層の操作系制御ブラッ トフオームは前記第 3の 階層の操作系装置を第 3の階層で制御するための基本情報と しての車 輪安定制御基礎空間を生成し、

前記第 3の階層の判断系制御ブラッ トフオームは、 前記第 2の階層 からの車輪安定制御基礎空間の情報と第 3の階層の認知系制御ブラッ トフオームからの許容安心空間の情報とを少なく とも用いて前記第 3 の階層の操作系装置に対する要求を生成することを特徴とする請求項 3 0に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制 御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

3 2 . 前記第 2の階層の操作系制御ブラッ トフオームから前記第 3 の階層の判断系制御ブラッ トフオームに送信される前記車輪安定制御 基礎空間は、 少なく とも車輪速度と車体速度と、 エンジンからオート マティック トランスミッションへのエンジン出力の伝達効率とを考慮 に入れた上で各輪に車軸から伝達される トルクの情報に対応する許容 運動空間と して生成されることを特徴とする請求項 3 1に記載の車両 制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこ の伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。

3 3 . 前記複数の階層のうち、 前記第 3の階層の操作系制御プラッ トフオームは、前記第 2の階層の判断制御ブラッ トフオームに対して、 前記第 3の階層の操作系装置の作動状態に基づく車両安定制御基礎空 間の情報を送信することを特徴とする請求項 3 0ないし請求項 3 2の いずれかに記載の車両 御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両 用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

3 4 . 前記第 3の階層の操作系制御ブラッ トフオームから前記第 2 の階層の判断系制御ブラッ トフオームに送信される車両安定制御基礎 空間は、 少なく とも車輪速度と車体速度とに基づくタイヤ発生力の情 報に対応する許容運動空間として生成されることを特徴とする請求項 3 3に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制 御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

3 5 . 前記複数の階層のうち、 前記第 3の階層のすぐ上の階層であ る第 4の階層は、 少なく とも車両挙動制御装置を当該第 4の階層の操 作系装置として位置付けていることを特徴とする請求項 3 0ないし請 求項 3 4のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を 用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュ レータ。

3 6 . 前記第 3の階層の操作系制御ブラッ トフオームは前記第 4の 階層の操作系装置を第 4の階層で制御するための基本情報と しての車 両安定制御基礎空間を生成し、

前記第 4の階層の判断系制御ブラッ トフオームは、 前記第 3の階層 からの車両安定制御基礎空間の情報と前記第 4の階層の認知系制御プ ラッ トフオームからの許容安心空間の情報とを少なく とも用いて前記 第 4の階層の操作系装置に対する要求を生成することを特徴とする請 求項 3 5に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両 用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。 3 7 · 前記第 3の階層の操作系制御ブラッ トフオームから前記第 4 の階層の判断系制御ブラッ トフオームに送信される車両安定制御基礎 空間は、 車体が振動を起こさないように、 現状の各車輪のタイヤ発生 力の摩擦円に対する余裕度を規定する許容運動空間であることを特徴 とする請求項 3 6に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用 いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレ ータ。

3 8 . 前記複数の階層のうち、 前記第 4の階層の操作系制御プラッ トフオームは、前記第 3の階層の判断制御ブラッ トフォームに対して、 前記第 4の階層の操作系装置の作動状態に基づく車両安全制御基礎空 間の情報を送信することを特徴とする請求項 3 5ないし請求項 3 7の いずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両 用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。

3 9 . 前記第 4の階層の操作系制御ブラッ トフオームから前記第 3 の階層の判断系制御ブラッ トフオームに送信される車両安全制御基礎 空間は、 車体の前後あるいは zおよび横方向の振動の抑制を鑑みて各 車輪に付与される トルク要求によって示される車輪安定指令空間であ ることを特徴とする請求項 3 8に記載の車両制御情報伝達構造、 この 伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両 制御シミユレータ。

4 0 . 前記複数の階層のうち、 前記第 4の階層のすぐ上の階層であ る第 5の階層は、 少なく ともナビゲーシヨンシステムを当該第 4の階 層の認知系装置として位置付けていることを特徴とする請求項 3 5な いし請求項 3 9のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達 構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御 シミュレータ。

4 1 . 前記第 5の階層は、 少なく とも車間距離制御装置を当該第 5 の階層の操作系装置として位置付けていることを特徴とする請求項 4 0に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御 装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。

4 2 . 前記第 4の階層の操作系制御ブラッ トフオームは前記第 5の 階層の操作系装置を第 5の階層で制御するための基本情報と しての車 両安全制御基礎空間を生成し、

前記第 5の階層の判断系制御ブラッ トフオームは、 前記第 4の階層 からの車両安全制御基礎空間の情報と認知系制御プラッ トフオームか らの許容安心空間の情報とを少なく とも用いて前記第 5の階層の操作 系装置に対する要求を生成することを特徴とする請求項 4 0または請 求項 4 1に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両 用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

4 3 . 前記第 4の階層の操作系制御プラッ トフオームから前記第 5 の判断系制御ブラッ トフオームに送信される車両安全制御基礎空間は、 車両を安定させるために必要な操作系装置への要求に基づぐ許容運動 空間であることを特徴とする請求項 4 2に記載の車両制御情報伝達構 造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用 いた車両制御シミュレータ。

4 4 . 前記複数の階層のうち、 前記第 5の階層の操作系制御プラッ トフオームは、前記第 4の階層の判断制御ブラッ トフオームに対して、 前記第 5の階層の操作系装置の作動状態に基づく車両安定指令空間の 情報を送信することを特徴とする請求項 4 2または請求項 4 3に記載 の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 お よびこの伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

4 5 . 前記第 5の階層の操作系制御ブラッ トフオームから第 4の階 層の判断系制御ブラッ トフオームに対して送信される車両安定指令空 間は、 少なく ともナビゲーションシステムからの情報を用いて生成さ れていることを特徴とする請求項 4 4に記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた 車両制御シミュレータ。

4 6 . 複数の階層の判断系制御プラッ トフォームには、 ドライバの 指令を示す信号が伝達され、

この ドライバの指令の信号は、 下位の階層ほど瞬間的な指令値であ るとともに、 上位の階層ほど所定時間積分された加工値とされている ことを特徴とする請求項 1 4ないし請求項 4 5のいずれかに記載の車 両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車両用制御装置、 および この伝達構造を用いた車両制御シミュレータ。

4 7 . 前記複数の階層における制御プラッ トフォームは、 それぞれ の階層に対応する操作系装置との間の要求の伝達を各階層で共通化し たパラメータを用いることを特徴とする請求項 1 4ないし請求項 4 6 のいずれかに記載の車両制御情報伝達構造、 この伝達構造を用いた車 両用制御装置、 およびこの伝達構造を用いた車両制御シミユレータ。