WO2022113740A1 - 車両統合制御装置、および、車両統合制御方法 - Google Patents

車両統合制御装置、および、車両統合制御方法 Download PDF

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WO2022113740A1
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vehicle
vehicle integrated
external
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健太 前田
勝 山崎
貴廣 伊藤
健太郎 上野
修治 大下
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日立Astemo株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle integrated control device that controls the posture of a vehicle so as to improve the driver's operability and the ride quality of a occupant, and a vehicle integrated control method.
  • Patent Document 1 As a conventional vehicle attitude control device for controlling the attitude of a vehicle, the one described in Patent Document 1 is known.
  • the abstract of Patent Document 1 relates to a vehicle attitude control device that "can reduce the power consumption for attitude control without sacrificing the performance of attitude control" and "the degree of freedom of attitude control".
  • the target value calculation unit 42 calculates the target motion state amount of the number of degrees of freedom based on the state of the vehicle.
  • the control force calculation unit 44 calculates the control force vector so that the square norm of the control force vector for driving the attitude control device is minimized and the target motion state amount is realized. " There is.
  • Track value calculation unit 42 outputs the calculated target vertical force Fz, target roll moment Mx, target pitch moment My, target yaw moment Mz, and target front-rear force Fx to the control force calculation unit 44.
  • the target force Fx, Fz, the target moment Mx, My, and Mz 5 calculated by the target value calculation unit 42 are calculated.
  • the control force calculation unit 44 calculates a control force vector such as a control driving force F d and an active suspension generating force FAS to realize desired attitude control.
  • the vehicle attitude control in Patent Document 1 is mainly for controlling power consumption, and is not intended to improve the operability of the driver and the ride quality of the occupants. Therefore, in the vehicle attitude control of Patent Document 1, the target left-right force Fy is not taken into consideration when calculating the control force vector, and as a result of suppressing the power consumption, the operability of the driver and the riding comfort of the occupant are impaired. Left-right force may be generated.
  • a vehicle in an environment where external commands are insufficient, a vehicle that generates internal commands that complement the insufficient external commands and controls each actuator in an integrated manner so as to improve the operability of the driver and the ride comfort of the occupants. It is an object of the present invention to provide an integrated control device and a vehicle integrated control method.
  • the vehicle integrated control device of the present invention controls a plurality of actuators mounted on the vehicle in an integrated manner, and controls the vehicle with six control axes of front / rear, left / right, up / down, roll, pitch, and yaw. It is a vehicle integrated control device, and corresponds to the external command based on the command value acquisition unit that acquires the external command corresponding to the control axis of 1 or more and 6 or less for realizing the desired driving operation, and the external command. It is provided with a command value complementing unit that generates an internal command corresponding to a control axis other than the control axis to be operated, and an operation amount control distribution unit that controls the plurality of actuators based on the external command and the internal command. did.
  • each actuator can be controlled in an integrated manner.
  • Functional block diagram of the vehicle integrated control device of the first embodiment Explanatory diagram of an example of the calculation method of motion sickness incidence Plan view showing a vehicle entering the left curve A specific example of how to generate an internal command by the command value complement unit Attitude control of vehicle 1 by the motor driving force shown in FIG. 6 (d) Plan view showing a vehicle changing lanes
  • Functional block diagram of the vehicle integrated control device of the second embodiment A specific example of how to limit external commands by the command value complement section
  • FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the vehicle 1 of the present embodiment.
  • 2 is a vehicle integrated control device
  • 3 is an external control device
  • 4 is a combine sensor
  • 11 is a wheel
  • 12 is a motor
  • 13 is a brake mechanism
  • 14 is a steering mechanism
  • 15 is a suspension
  • 16 is an accelerator pedal
  • 17 Is the brake pedal and 18 is the steering wheel.
  • FL is a symbol indicating that the front left
  • FR is the front right
  • RL is the rear left
  • RR is the rear right.
  • the RRs are the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel, respectively.
  • F is a symbol indicating that the configuration corresponds to the front side
  • R is a symbol corresponding to the rear side.
  • the front-rear direction of the vehicle 1 is defined as the x-axis (front direction is positive)
  • the left-right direction is defined as the y-axis (left direction is positive)
  • the vertical direction is defined as the z-axis (upward direction is positive).
  • the vehicle integrated control device 2 is operated by the driver, an external command from the external control device 3, and a detection signal of the combine sensor 4 (front / rear, left / right, up / down acceleration, and roll, pitch, and yaw rates. It is a control device that integrally controls each actuator such as a motor 12, a brake mechanism 13, a steering mechanism 14, and a suspension 15 according to a detection signal relating to a control axis having a total of 6 degrees of freedom.
  • the vehicle integrated control device 2 is an ECU (Electronic Control Unit) including hardware such as an arithmetic unit such as a CPU, a main storage device such as a semiconductor memory, an auxiliary storage device, and a communication device. .. Then, each function described later is realized by the arithmetic unit executing the program loaded from the auxiliary storage device to the main storage device, but the following will be described while omitting such a well-known technique as appropriate.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the external control device 3 is a host controller for executing driving support control and automatic driving control via the vehicle integrated control device 2, and is external world information acquired by various external world sensors (camera, radar, LiDAR, etc.) (not shown). To realize speed command value and acceleration command value to realize adaptive cruise control (ACC) that follows the preceding vehicle, or lane keep control (LKC) to maintain driving in the lane. Yaw command values and the like are calculated and output to the vehicle integrated control device 2 as external commands.
  • the vehicle integrated control device 2 and the external control device 3 are separate bodies in FIG. 1, both may be realized by one ECU.
  • the vehicle 1 is equipped with a torque generator that applies a driving force to each of the wheels 11 as a main part of the drive system.
  • a torque generator that applies a driving force to each of the wheels 11 as a main part of the drive system.
  • An example of this torque generator is an engine or motor that transmits driving force to a pair of left and right wheels 11 via a differential gear and a drive shaft.
  • Another example of the torque generator is an in-wheel motor type motor 12 that independently drives each wheel 11.
  • the details of the present embodiment will be described on the premise of the vehicle structure of FIG. 1 in which the in-wheel motor type motor 12 is mounted on each wheel 11.
  • the driver When the driver wants to move the vehicle 1 forward (or backward), the driver sets the shift lever to a desired setting and then operates the accelerator pedal 16. At this time, the stroke sensor 16a detects the depression amount of the accelerator pedal 16, and the acceleration control device 16b outputs an accelerator command converted from the depression amount to the vehicle integrated control device 2.
  • the vehicle integrated control device 2 supplies electric power corresponding to the input accelerator command from a battery (not shown) to the motors 12 of each wheel, and controls the motor torque of each wheel. As a result, the vehicle 1 can be accelerated / decelerated according to the operation of the accelerator pedal 16.
  • the vehicle integrated control device 2 supplies desired electric power to the motor 12 of each wheel in response to the input external command. By doing so, each motor torque is controlled. As a result, the vehicle 1 is accelerated / decelerated, and desired driving support and automatic driving are executed.
  • the vehicle 1 is equipped with a wheel cylinder 13a that applies a braking force to each of the wheels 11 as a main part of the braking system.
  • the foil cylinder 13a is composed of, for example, a cylinder, a piston, a pad, a disc rotor, and the like.
  • the piston is propelled by the hydraulic fluid supplied from the master cylinder, and the pad connected to the piston is pressed against the disc rotor rotating together with the wheel 11, so that the brake torque acting on the disc rotor is applied. Is the braking force acting between the wheel 11 and the road surface.
  • the driver When the driver wants to brake the vehicle 1, the driver operates the brake pedal 17. At this time, the pedaling force at which the driver steps on the brake pedal 17 is increased by the brake booster (not shown), and the master cylinder generates hydraulic pressure substantially proportional to the pedaling force.
  • the generated hydraulic pressure is supplied to the wheel cylinders 13a FL , 13a FR , 13a RL , and 13a RR of each wheel via the brake mechanism 13, so that the wheel cylinder 13a of each wheel is supplied according to the driver's brake pedal operation.
  • the piston is pressed against the disc rotor and generates braking force on each wheel.
  • the brake booster and the master cylinder may be omitted. In that case, if the brake pedal 17 and the brake mechanism 13 are directly connected and the driver steps on the brake pedal 17.
  • the brake mechanism 13 may be a mechanism that operates directly.
  • the vehicle integrated control device 2 and the brake mechanism 13 via the braking control device 13b in response to the input external command.
  • the wheel cylinder 13a of each wheel is controlled.
  • the braking control device 13b also has a function of converting the amount of operation of the brake pedal 17 by the driver into a brake command and outputting it to the vehicle integrated control device 2 as an external command.
  • the vehicle 1 is equipped with a steering mechanism 14 that gives steering force to each wheel 11 as a main part of the steering system.
  • the front steering mechanism 14 F for steering the front wheels 11 F left front wheel 11 FL , right front wheel 11 FR
  • the rear steering mechanism 14 R left rear wheel 11 RL , right rear wheel 11 RR
  • the steering mechanism 14 R on the side is shown, it is not necessary to provide the steering mechanism 14 on the front and rear, and for example, the steering mechanism 14 R on the rear side may be omitted.
  • the driver When the driver wants to steer the vehicle 1, the driver operates the steering wheel 18. At this time, the "steering torque" and the “steering angle” input by the driver via the steering wheel 18 are detected by the steering torque detecting device 18a and the steering angle detecting device 18b.
  • the front steering control device 14a F controls the front steering motor 14b F based on the detected steering torque and steering angle to generate an assist torque for steering the front wheels 11F .
  • the rear steering control device 14a R controls the rear steering motor 14b R based on the detected steering torque and steering angle to provide an assist torque for steering the rear wheels 11 R. generate.
  • the vehicle integrated control device 2 controls the steering torque of the steering motor 14b via the steering control device 14a. As a result, the vehicle 1 is braked, and desired driving support and automatic driving are executed.
  • the vehicle 1 is equipped with a suspension 15 as a main part of the suspension system, which absorbs vibrations and impacts generated on each wheel 11 to improve the stability and riding comfort of the vehicle body.
  • the suspension 15 is, for example, a semi-active suspension in which a damper and a coil spring whose viscosity can be changed are combined, or an actuator whose length is adjustable, a damper and a coil spring, and the relative distance between the vehicle body and the wheel 11 is arbitrarily changed. It is a fully active suspension that can be used.
  • the vehicle integrated control device 2 not only improves the riding comfort by controlling the viscosity of the semi-active suspension and the length of the fully active suspension, but also appropriately controls the posture of the vehicle 1 according to the environment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram listing input / output signals of the vehicle integrated control device 2.
  • the vehicle integrated control device 2 has an accelerator command, a brake command, a steering torque, a steering angle, etc. generated by the driver operating the accelerator pedal 16, the brake pedal 17, the steering wheel 18, and the like. Input as an external command.
  • the vehicle integrated control device 2 has a front-rear acceleration command value, a left-right acceleration command value, a vertical acceleration command value, a roll command value, and a pitch command value generated by the external control device 3 during driving support control or automatic driving control.
  • Yaw command values a total of 6 degrees of freedom external commands are input. Further, the vehicle integrated control device 2 is input with the front / rear, left / right, up / down accelerations, and the detected values of the roll, pitch, and yaw rates from the combine sensor 4.
  • the vehicle integrated control device 2 has a motor 12 (12 FL to 12 RR ), a brake mechanism 13 (wheel cylinder 13a FL to 13a RR ), and a steering mechanism 14 (steering motor) based on the above-mentioned external commands and detected values.
  • vehicle control Since the vehicle 1 in FIG. 1 corresponds to manual driving, an external command caused by the driver is also exemplified in FIG. 2, but the present invention is a vehicle corresponding only to fully automatic driving or remote control. 1 can also be applied, in which case the configuration may be such that the external command caused by the driver is omitted.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the vehicle integrated control device 2.
  • FIG. 2 illustrates a vehicle integrated control device 2 in which three types of external commands caused by the driver are input and six types of external commands are input from the external control device 3, but the specifications of the external control device 3 are specified. Depending on the situation, one of the external commands may not be input.
  • the details of the vehicle integrated control device 2 of this embodiment will be described by taking as an example a situation in which any of the external commands that can be input is missing.
  • any of the six types of external commands front-back acceleration command value, left-right acceleration command value, up-down acceleration command value, roll command value, pitch command value, yaw command value
  • the three types of command values are referred to as the first command value to the third command value.
  • the vehicle integrated control device 2 of the present embodiment is not input so as to be able to realize attitude control that does not impair the driver's operability and the ride quality of the occupant even when the types of input external commands are insufficient.
  • An internal command that replaces the command is generated, and the operation amount of the motor 12 and the like is appropriately distributed in consideration of this internal command.
  • the vehicle integrated control device 2 of this embodiment includes a command value acquisition unit 21, a command value complement unit 22, and an operation amount control unit 23.
  • the command value acquisition unit 21 acquires an external command from the external control device 3 and outputs it to the command value complement unit 22 and the operation amount control unit 23. Specifically, the input type of external command is output as it is to the command value complement unit 22 and the operation amount control unit 23, and the invalid signal (for example, Null) is output as the command value for the type of external command that is not input. Output to the complement 22.
  • the command value acquisition unit 21 issues those external commands from the external control device 3. It shall be converted and output to the front-back acceleration command value, left-right acceleration command value, and yaw command value of the same type as the external command.
  • the command value complementing unit 22 generates an internal command of the same type as the external command of the type not input or can be used as an alternative based on the external command of the input type, and outputs the internal command to the operation amount control unit 23.
  • the method of generating an internal command by the command value complementing unit 22 will be described later.
  • the operation amount control unit 23 appropriately controls the distribution of the operation amount of the motor 12 and the like based on the external command input from the outside and the internal command generated by the command value complement unit 22. As a result, it is possible to control the motor 12 and the like so as to improve the operation feeling of the driver and the ride comfort of the occupant even with respect to the vehicle posture and the like corresponding to the type of external command not input from the external control device 3.
  • the motion sickness incidence rate (MSI), which is an example of a sensitivity index for evaluating the ride quality of an occupant, will be described.
  • a paper by Takahiro Wada et al. Is known as a document on motion sickness (so-called "motion sickness") (Takahiro Wada, Satoshi Fujisawa, Katsuya Imaizumi, Tokumasa Uechi, Shunichi Doi, Suppression of motion sickness in driver's head movement. Analysis of effects, Proceedings of the Society of Automotive Engineers of Japan, Vol. 41, No. 5, pp. 999-1004, 2010.).
  • the motion sickness incidence rate (MSI) can be calculated by the method shown in FIG.
  • the "head acceleration” and "head angular velocity” in the figure are the acceleration and the angular velocity received by the occupant's head while the vehicle is driving.
  • the command value complementing unit 22 Since the motion sickness incidence rate (MSI) is an index that the ride quality is considered to be better as it is smaller, it is desired that the command value complementing unit 22 generate an internal command so that the motion sickness incidence rate (MSI) becomes smaller.
  • the command value complementing unit 22 has already learned the correspondence between the sensitivity index and the internal command, and improves the motion sickness incidence rate (MSI) without measuring the head acceleration and head angular velocity of the occupant in real time. It shall be possible to generate an internal signal.
  • MSDV Motion Sickness Dose Value
  • This is a value obtained by extracting a specific frequency component that is considered to be particularly prone to motion sickness among the accelerations generated in the human body, and it is generally known that the higher this value is, the more prone to motion sickness. There is. Therefore, when paying attention to this sensitivity index, the command value complementing unit 22 generates an internal command for controlling the front-back, left-right, and up-down accelerations so as not to generate the specific frequency component.
  • the sensitivity index is the time constant for the steering angle. This defines the response time (delay time) of each rate of left-right acceleration, roll, and yaw as a time constant with respect to the change in steering angle, and the difference between the time constants related to the above three momentums is small (3). It is generally known that (they have similar values) makes the car easier to drive. Therefore, when paying attention to this sensitivity index, the command value complementing unit 22 uses this "difference in time constant" as an index to generate an internal command for controlling left / right / roll / yaw so as to reduce the index. ..
  • a biological signal for example, sweating / heartbeat
  • the command value complementing unit 22 when paying attention to this sensitivity index, the command value complementing unit 22 generates an internal command for controlling the momentum of the six axes so that the biological signal is improved.
  • FIG. 5 is a plan view showing the vehicle 1 entering the left curve, and the driving operation executed here is a left turn.
  • the roads shown here have a first section (to A) with a curvature of 0, a second section (A to B) in which the curvature gradually increases, and a third section (B to C) having a constant curvature. It can be divided into a fourth section (C to D) that gradually decreases and a fifth section (D to) having a curvature of 0.
  • FIG. 6A shows an external command “yaw command value” required for steering control given to the vehicle integrated control device 2 by the external control device 3 when the vehicle 1 travels on the left curve of FIG. ..
  • the yaw command value required in the first section (to A) and the fifth section (D to) having a curvature of 0 is 0.
  • the yaw command value required in the second section (A to B) in which the curvature gradually increases is monotonically increased, and is required in the fourth section (C to D) in which the curvature gradually decreases.
  • the yaw command value decreases monotonically.
  • the yaw command value required in the third section (B to C) having a constant curvature is constant.
  • FIG. 6B is a left-right acceleration actually generated when the vehicle 1 is driven according to the yaw command value of FIG. 6A.
  • the command value complementing unit 22 calculates the left-right acceleration of FIG. 6B as an internal command prior to the actual running. Can be done.
  • the broken line in FIG. 6 (c) is the roll angle of the vehicle 1 predicted to be generated by the lateral acceleration in FIG. 6 (b) in the conventional technique that does not adopt the control of this embodiment.
  • the roll angle when tilting to the right is defined as positive, and the roll angle in the left direction is defined as negative. Therefore, the control of the present embodiment is executed for the vehicle 1 traveling on the left curve of FIG. If not, it can be seen that a roll tilting to the right occurs.
  • a large motion sickness incidence rate (MSI) as shown by the broken line of FIG. 6 (e) is calculated, and deterioration of ride quality is confirmed.
  • the solid line in FIG. 6C is the roll angle generated as an internal command by the command value complementing unit 22 of this embodiment.
  • the roll angle generated here corresponds to an internal command for tilting the vehicle 1 traveling on the left curve of FIG. 5 to the left.
  • MSI motion sickness incidence rate
  • FIG. 6D exemplifies the motor driving force generated by the operation amount control unit 23 in each motor 12 in order to realize the roll angle shown by the solid line in FIG. 6C. That is, from the second section to the fourth section, the motor driving force in the positive direction is generated in the front left and rear motors 12 FL and 12 RR , and the motors in the negative direction are generated in the front right and rear motors 12 FR and 12 RL . Generates driving force.
  • FIG. 8 is a plan view showing a vehicle 1 traveling on a straight road with two lanes on each side, and the driving operation executed here is a lane change from the right lane to the left lane.
  • the road shown here can be divided into a sixth section (to E) scheduled to go straight, a seventh section (E to F) scheduled to change lanes, and an eighth section (F to) scheduled to go straight.
  • FIG. 9A shows an external command “yaw command value” required for steering control given to the vehicle integrated control device 2 by the external control device 3 when the vehicle 1 implements the lane change of FIG. ..
  • the yaw command value required in the sixth section (to E) and the eighth section (F to) scheduled to go straight is 0.
  • a positive yaw command value is given in the front stage of the seventh section (E to F) where the lane is scheduled to be changed, and a non-directional yaw command value is given in the rear stage.
  • FIG. 9 (b) shows the left-right acceleration actually generated when the vehicle 1 is driven according to the yaw command value of FIG. 9 (a).
  • the command value complementing unit 22 may calculate the left-right acceleration of FIG. 9B as an internal command prior to the actual running. can.
  • the broken line in FIG. 9 (c) is the roll angle of the vehicle 1 predicted to be generated by the lateral acceleration in FIG. 9 (b) in the conventional technique that does not adopt the control of this embodiment.
  • the lateral acceleration and the roll angle have substantially the same shape, but the roll angle may be delayed from the lateral acceleration due to the physical characteristics of the suspension system. This delay can occur even in the environment shown in FIG. 5, but unlike the left turn in FIG. 5, which takes a relatively long time, the lane change in FIG. 8 is completed in a relatively short time, so that the time for lateral acceleration and roll angle is long. The effect of deviation on the deterioration of riding comfort is large.
  • a roll angle synchronized with the left-right acceleration in FIG. 9 (b) is generated as an internal command.
  • the roll angle generated here corresponds to an internal command for tilting the vehicle 1 traveling in the seventh section of FIG. 8 to the right first and then to the left, for example, as shown in FIG. 9 (d). It controls the suspension stroke.
  • the difference in the response time (delay time) of each rate of the left-right acceleration, the roll, and the yaw with respect to the steering angle becomes small, and the running stability of the vehicle 1 is improved, so that the improvement of the riding comfort can be confirmed. Note that it is not necessary to completely synchronize FIGS. 9 (b) and 9 (c), as long as the time delay between them is equal to or less than a predetermined value.
  • each actuator can be controlled in an integrated manner so as to improve the riding comfort of the vehicle.
  • an external command is given to the operation amount control unit 23 as it is, and it is allowed that the sensitivity index is deteriorated by the vehicle control based on the external command. Met.
  • the command value complementing unit 22 of the present embodiment has an external command (from the first command value to the third command value) and a variable permissible range (from the first permissible width to the third permissible width). Based on the above, an internal command that can improve the sensitivity index is generated, and at the same time, an external command is modified so as not to cause deterioration of the sensitivity index.
  • FIG. 11 is a graph for specifically explaining the control by the vehicle integrated control device 2 of the present embodiment, and is premised on traveling in the same environment as FIGS. 5 and 6 of the first embodiment. ..
  • FIG. 11 (a) and 11 (b) are the "yaw command value” and the "front-back acceleration command value” input as external commands, and FIG. 11 (c) shows the "front-back acceleration command value” set as the front-back acceleration command value. Acceleration allowable width ". Note that FIG. 11A is equivalent to FIG. 6A.
  • FIG. 11 (d) shows the corrected front-rear acceleration command value (external command) generated based on the front-rear acceleration (external command) in FIG. 11 (b) and the left-right acceleration (internal command) in FIG. 6 (b). be.
  • the corrected front-back acceleration command value (external command) shown here is proportional to the time change of the left-right acceleration with a first-order delay of a predetermined time constant, and an amount that does not exceed the allowable fluctuation range is added to the front-back acceleration or It is a command generated by subtraction.
  • the operation amount control unit 23 controls the motor driving force and the brake braking force as shown in FIGS. 11 (e) and 11 (f) to allow deterioration of the sensitivity index within a predetermined allowable range. Can be stored inside.

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Abstract

外部指令が不足する環境下では、不足する外部指令を補完する内部指令を生成し、運転者の操作感や乗員の乗り心地が改善するように各アクチュエータを統合制御する車両統合制御装置を提供する。車両に搭載した複数のアクチュエータを統合制御して、前後・左右・上下・ロール・ピッチ・ヨーの６制御軸で前記車両を制御する車両統合制御装置であって、所望の運転動作を実現するための１以上６以下の制御軸に対応する外部指令を取得する指令値取得部と、前記外部指令に基づいて、前記外部指令に対応する制御軸以外の制御軸に対応する内部指令を生成する指令値補完部と、前記外部指令と前記内部指令に基づいて前記複数のアクチュエータを制御する操作量制御配部と、を具備する車両統合制御装置。

Description

車両統合制御装置、および、車両統合制御方法
　本発明は、運転者の操作感や乗員の乗り心地を改善するように車両の姿勢を制御する、車両統合制御装置、および、車両統合制御方法に関する。
　車両の姿勢を制御する従来の車両姿勢制御装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。例えば、特許文献１の要約書には、「姿勢制御の性能を犠牲にすることなく、姿勢制御のための消費電力をより小さくできる」車両姿勢制御装置に関連し、「姿勢制御の自由度の数より大きい数の姿勢制御デバイスが設けられた車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置３０において、目標値演算部４２は、車両の状態に基づいて自由度の数の目標運動状態量を演算する。制御力演算部４４は、姿勢制御デバイスを駆動するための制御力ベクトルの２乗ノルムが最小になり、且つ、目標運動状態量を実現するよう、制御力ベクトルを演算する。」との記載がある。
　そして、特許文献１の段落００２７「目標値演算部４２は、演算した目標上下力Ｆｚ、目標ロールモーメントＭｘ、目標ピッチモーメントＭｙ、目標ヨーモーメントＭｚおよび目標前後力Ｆｘを制御力演算部４４に出力する。」の記載、および、式３から明らかなように、特許文献１の車両姿勢制御装置では、目標値演算部４２が演算した、目標力Ｆｘ、Ｆｚ、目標モーメントＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚの５情報に基づいて、制御力演算部４４が制御駆動力Ｆｄやアクティブサス発生力ＦＡＳなどの制御力ベクトルを演算することで、所望の姿勢制御を実現している。
特開２０１８－４７７６０号公報
　しかしながら、特許文献１の車両姿勢制御は、主として消費電力抑制のための制御であり、運転者の操作感や乗員の乗り心地の改善を目的としたものではない。このため、特許文献１の車両姿勢制御では、制御力ベクトルを演算する際に目標左右力Ｆｙを考慮しておらず、消費電力を抑制した結果、運転者の操作感や乗員の乗り心地を損ねる左右力が発生する可能性もある。
　そこで、本発明では、外部指令が不足する環境下では、不足する外部指令を補完する内部指令を生成し、運転者の操作感や乗員の乗り心地が改善するように各アクチュエータを統合制御する車両統合制御装置、および、車両統合制御方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の車両統合制御装置は、車両に搭載した複数のアクチュエータを統合制御して、前後・左右・上下・ロール・ピッチ・ヨーの６制御軸で前記車両を制御する車両統合制御装置であって、所望の運転動作を実現するための１以上６以下の制御軸に対応する外部指令を取得する指令値取得部と、前記外部指令に基づいて、前記外部指令に対応する制御軸以外の制御軸に対応する内部指令を生成する指令値補完部と、前記外部指令と前記内部指令に基づいて前記複数のアクチュエータを制御する操作量制御配部と、を具備するものとした。
　本発明の車両統合制御装置および車両統合制御方法によれば、外部指令が不足しても、不足する外部指令を補完する内部指令を生成し、運転者の操作感や乗員の乗り心地が改善するように各アクチュエータを統合制御することができる。
実施例１の車両の全体構成を示す平面図 実施例１の車両統合制御装置の入出力信号を例示した概略図 実施例１の車両統合制御装置の機能ブロック図 動揺病発症率の演算方法の一例の説明図 左カーブに進入する車両を示す平面図 指令値補完部による内部指令の生成方法の一具体例 図６（ｄ）のモータ駆動力による車両１の姿勢制御 車線変更する車両を示す平面図 指令値補完部による内部指令の生成方法の他の具体例 実施例２の車両統合制御装置の機能ブロック図 指令値補完部による外部指令の制限方法の一具体例
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　まず、図１から図８を用いて、本発明の実施例１に係る車両統合制御装置を説明する。
　＜車両１の全体構成＞
　図１は、本実施例の車両１の全体構成を示す平面図である。図１において、２は車両統合制御装置、３は外部制御装置、４はコンバインセンサ、１１は車輪、１２はモータ、１３はブレーキ機構、１４はステアリング機構、１５はサスペンション、１６はアクセルペダル、１７はブレーキペダル、１８はハンドルである。図中、ＦＬは左前、ＦＲは右前、ＲＬは左後、ＲＲは右後に対応する構成であることを示す符号であり、車輪１１を例にすれば、１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲはそれぞれ、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪である。また、Ｆは前側、Ｒは後側に対応する構成であることを示す符号である。
　以下、車両１の前後方向をｘ軸（前方向を正）、左右方向をｙ軸（左方向を正）、上下方向をｚ軸（上方向を正）と定義したうえで、各構成の詳細を順次説明する。
　＜車両統合制御装置２＞
　車両統合制御装置２は、運転者の操作や、外部制御装置３からの外部指令、および、コンバインセンサ４の検出信号（前後、左右、上下の各加速度、および、ロール、ピッチ、ヨーの各レートの合計６自由度の制御軸に関する検出信号）に応じて、モータ１２、ブレーキ機構１３、ステアリング機構１４、サスペンション１５等の各アクチュエータを統合制御する制御装置である。この車両統合制御装置２は、具体的には、ＣＰＵ等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、補助記憶装置、および、通信装置などのハードウェアを備えたＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。そして、補助記憶装置から主記憶装置にロードしたプログラムを演算装置が実行することで、後述する各機能を実現するが、以下では、このような周知技術を適宜省略しながら説明する。
　＜外部制御装置３＞
　外部制御装置３は、車両統合制御装置２を介して運転支援制御や自動運転制御を実行するための上位コントローラであり、図示しない各種の外界センサ（カメラ、レーダ、LiDAR等）が取得した外界情報に基づいて、先行車に追従するアダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）を実現するための速度指令値や加速指令値、あるいは、車線内走行を維持するレーン・キープ・コントロール（ＬＫＣ）を実現するためのヨー指令値等を演算し、それらを外部指令として車両統合制御装置２に出力する。なお、図１では、車両統合制御装置２と外部制御装置３を別体としているが、両者を一つのＥＣＵで実現しても良い。
　＜駆動系＞
　ここで、車両１の駆動系を説明する。車両１は、駆動系の要部として、各々の車輪１１に駆動力を与えるトルク発生装置を搭載している。このトルク発生装置の一例は、デファレンシャルギアとドライブシャフトを介して左右一対の車輪１１に駆動力を伝達するエンジンやモータである。トルク発生装置の他の例は、各々の車輪１１を独立駆動させるインホイールモータ式のモータ１２である。以下では、インホイールモータ式のモータ１２を各々の車輪１１に搭載した、図１の車両構造を前提に本実施例の詳細を説明する。
　運転者が車両１を前進（または後退）させたい場合、運転者はシフトレバーを所望の設定にしてから、アクセルペダル１６を操作する。このとき、ストロークセンサ１６ａは、アクセルペダル１６の踏み込み量を検出し、加速制御装置１６ｂは、踏み込み量を変換したアクセル指令を車両統合制御装置２に出力する。車両統合制御装置２は、入力されたアクセル指令に応じた電力を図示しないバッテリから各輪のモータ１２に供給し、各々のモータトルクを制御する。この結果、アクセルペダル１６の操作に応じて、車両１を加減速させることができる。
　また、外部制御装置３からの外部指令に応じて運転支援や自動運転を実施する場合、車両統合制御装置２は、入力された外部指令に応じて所望の電力を各輪のモータ１２に供給することで、各々のモータトルクを制御する。この結果、車両１が加減速され、所望の運転支援や自動運転が実行される。
　＜制動系＞
　次に、車両１の制動系を説明する。車両１は、制動系の要部として、各々の車輪１１に制動力を与えるホイルシリンダ１３ａを搭載している。このホイルシリンダ１３ａは、例えば、シリンダ、ピストン、パッド、ディスクロータ等から構成されている。このホイルシリンダ１３ａでは、マスタシリンダから供給された作動液によってピストンが推進され、ピストンに連結されたパッドが車輪１１と共に回転しているディスクロータに押圧されることで、ディスクロータに作用したブレーキトルクが、車輪１１と路面との間に作用する制動力となる。
　運転者が車両１を制動させたい場合、運転者はブレーキペダル１７を操作する。このとき、運転者がブレーキペダル１７を踏む踏力は、ブレーキブースタ（不図示）で増加され、マスタシリンダによって、その踏力に略比例した油圧を発生させる。発生した油圧は、ブレーキ機構１３を介して、各輪のホイルシリンダ１３ａＦＬ、１３ａＦＲ、１３ａＲＬ、１３ａＲＲに供給されるので、運転者のブレーキペダル操作に応じて、各輪のホイルシリンダ１３ａのピストンがディスクロータに押圧され、各輪に制動力を発生させる。なお、車両統合制御装置２を搭載した車両１では、ブレーキブースタやマスタシリンダを省略しても良く、その場合は、ブレーキペダル１７とブレーキ機構１３を直結させ、運転者がブレーキペダル１７を踏めばブレーキ機構１３が直接動作する機構であっても良い。
　また、外部制御装置３からの外部指令に応じて運転支援や自動運転を実施する場合、車両統合制御装置２は、入力された外部指令に応じ、制動制御装置１３ｂを介して、ブレーキ機構１３と各輪のホイルシリンダ１３ａを制御する。この結果、車両１が制動され、所望の運転支援や自動運転が実行される。なお、制動制御装置１３ｂは、運転者によるブレーキペダル１７の操作量をブレーキ指令に変換し、車両統合制御装置２に外部指令として出力する機能も担っている。
　＜操舵系＞
　次に、車両１の操舵系を説明する。車両１は、操舵系の要部として、各々の車輪１１に操舵力を与えるステアリング機構１４を搭載している。図１では、前輪１１Ｆ（左前輪１１ＦＬ、右前輪１１ＦＲ）を操舵する前側のステアリング機構１４Ｆと、後輪１１Ｒ（左後輪１１ＲＬ、右後輪１１ＲＲ）を操舵する後側のステアリング機構１４Ｒを示しているが、前後にステアリング機構１４を備える必要は無く、例えば、後側のステアリング機構１４Ｒを省略しても良い。
　運転者が車両１を操舵したい場合、運転者はハンドル１８を操作する。このとき、運転者がハンドル１８を介して入力した「操舵トルク」と「操舵角」は、操舵トルク検出装置１８ａと操舵角検出装置１８ｂで検出される。前側の操舵制御装置１４ａＦは、検出された操舵トルクと操舵角に基づいて、前側の操舵用モータ１４ｂＦを制御して、前輪１１Ｆを操舵するためのアシストトルクを発生させる。同様に、後側の操舵制御装置１４ａＲは、検出された操舵トルクと操舵角に基づいて、後側の操舵用モータ１４ｂＲを制御して、後輪１１Ｒを操舵するためのアシストトルクを発生させる。
　また、外部制御装置３からの外部指令に応じて運転支援や自動運転を実施する場合、車両統合制御装置２は、操舵制御装置１４ａを介して、操舵用モータ１４ｂの操舵トルクを制御する。この結果、車両１が制動され、所望の運転支援や自動運転が実行される。
　＜懸架系＞
　次に、車両１の懸架系を説明する。車両１は、懸架系の要部として、各々の車輪１１に発生する振動や衝撃を吸収し、車体の安定性、乗り心地を良くするための、サスペンション１５を搭載している。このサスペンション１５は、例えば、粘性を変更可能なダンパとコイルスプリングを組み合わせたセミアクティブサスペンションや、長さを調節可能なアクチュエータとダンパとコイルスプリングを組み合わせ、車体と車輪１１の相対距離を任意に変更できるフルアクティブサスペンションである。
　車両統合制御装置２は、セミアクティブサスペンションの粘性や、フルアクティブサスペンションの長さを制御することで、乗り心地等を改善するだけでなく、環境に応じて車両１の姿勢を適切に制御する。
　＜車両統合制御装置２の入出力＞
　次に、図２を用いて、車両統合制御装置２の入出力を説明する。図２は、車両統合制御装置２の入出力信号を列挙した概略図である。ここに示すように、車両統合制御装置２には、運転者がアクセルペダル１６、ブレーキペダル１７、ハンドル１８等を操作することで生成された、アクセル指令、ブレーキ指令、操舵トルク、操舵角等が外部指令として入力される。また、車両統合制御装置２には、運転支援制御中や自動運転制御中に外部制御装置３が生成した、前後加速指令値、左右加速指令値、上下加速指令値、ロール指令値、ピッチ指令値、ヨー指令値の、合計６自由度の外部指令が入力される。さらに、車両統合制御装置２には、コンバインセンサ４から、前後、左右、上下の各加速度、および、ロール、ピッチ、ヨーの各レートの各検出値が入力される。
　そして、車両統合制御装置２は、上記の外部指令、検出値に基づいて、モータ１２（１２ＦＬ～１２ＲＲ）、ブレーキ機構１３（ホイルシリンダ１３ａＦＬ～１３ａＲＲ）、ステアリング機構１４（操舵用モータ１４ｂＦ、１４ｂＲ）、サスペンション１５（１５ＦＬ～１５ＲＲ）の各々の操作量を適切に配分して、駆動、制動、操舵、懸架の各制御を実行することで、姿勢制御を含む所望の車両制御を実現する。なお、図１の車両１は、手動運転に対応するものであるため、図２では運転者起因の外部指令も例示しているが、本発明は、完全自動運転または遠隔操作にのみ対応した車両１にも適応でき、その場合は、運転者起因の外部指令を省略した構成とすれば良い。
　＜車両統合制御装置２の機能ブロック図＞
　図３は、車両統合制御装置２の機能ブロック図である。図２では、運転者起因の３種の外部指令が入力され、また、外部制御装置３からの６種の外部指令が入力される車両統合制御装置２を例示したが、外部制御装置３の仕様次第では、何れかの外部指令が入力されない可能性もある。以下では、入力可能な外部指令のうち何れかの外部指令が欠落している状況を例に、本実施例の車両統合制御装置２の詳細を説明する。なお、以下では、外部制御装置３から入力可能な６種の外部指令（前後加速指令値、左右加速指令値、上下加速指令値、ロール指令値、ピッチ指令値、ヨー指令値）のうち、任意の３種の指令値を、第一指令値から第三指令値と称する。
　本実施例の車両統合制御装置２は、入力された外部指令の種類が不足する場合でも、運転者の操作感や乗員の乗り心地を損なわない姿勢制御を実現できるように、入力されなかった外部指令を代替する内部指令を生成し、この内部指令を考慮してモータ１２等の操作量を適切に配分する。このような制御を実現するため、本実施例の車両統合制御装置２は、指令値取得部２１と、指令値補完部２２と、操作量制御部２３を備えている。
　指令値取得部２１は、外部制御装置３から外部指令を取得し、指令値補完部２２と操作量制御部２３に出力する。具体的には、入力された種類の外部指令についてはそのまま指令値補完部２２と操作量制御部２３に出力し、入力されなかった種類の外部指令については無効信号（例えば、Null）を指令値補完部２２に出力する。なお、運転者起因の３種の外部指令（アクセル指令、ブレーキ指令、操舵トルク・操舵角）が入力された場合は、指令値取得部２１は、それらの外部指令を、外部制御装置３からの外部指令と同種の、前後加速指令値、左右加速指令値、ヨー指令値に変換して出力するものとする。
　指令値補完部２２では、入力された種類の外部指令に基づいて、入力されなかった種類の外部指令と同種または代替利用可能な内部指令を生成し、操作量制御部２３に出力する。なお、指令値補完部２２での内部指令の生成方法は後述する。
　操作量制御部２３は、外部から入力された外部指令と、指令値補完部２２で生成された内部指令に基づいて、モータ１２等の操作量の配分を適切に制御する。これにより、外部制御装置３から入力されなかった種類の外部指令に対応する車両姿勢等に関しても、運転者の操作感や乗員の乗り心地を改善するようなモータ１２等の制御が実現される。
　＜乗員の乗り心地の評価方法＞
　ここで、図４を用いて、乗員の乗り心地を評価する感性指標の一例である動揺病発症率（ＭＳＩ）について説明する。動揺病（いわゆる「車酔い」）に関する文献としては、和田隆広らの論文が知られている（和田 隆広, 藤澤 智, 今泉 克哉, 上地 徳昌, 土居 俊一, ドライバ頭部運動の動揺病抑制効果の解析, 自動車技術会論文集, Vol. 41, No. 5, pp. 999-1004, 2010.）。この文献によれば、図４に示す方法で動揺病発症率（ＭＳＩ）を演算できる。なお、図中の「頭部加速度」と「頭部角速度」は、車両の運転中に乗員の頭部が受ける加速度と角速度である。
　動揺病発症率（ＭＳＩ）は、小さいほど乗り心地が良いとされる指標であるため、指令値補完部２２では、動揺病発症率（ＭＳＩ）が小さくなるような内部指令の生成が望まれる。なお、指令値補完部２２は、感性指標と内部指令の対応関係を学習済みであり、乗員の頭部加速度や頭部角速度をリアルタイムで測定しなくても、動揺病発症率（ＭＳＩ）を改善する内部信号を生成できるものとする。
　また、感性指標の他の例としては、ＭＳＤＶ（Motion Sickness Dose Value）が挙げられる。これは、人体に発生した加速度の中で、特に動揺病を発症しやすいとされる特定の周波数成分を抜き出した値であり、この値が高いほど動揺病を発症しやすいことが一般に知られている。従って、この感性指標に着目する場合は、指令値補完部２２は、その特定の周波数成分を発生させないように前後・左右・上下の加速度を制御するような内部指令を生成する。
　また、感性指標の他の例としては、操舵角に対する時定数が挙げられる。これは、操舵角の変化に対して、左右加速度、ロール、ヨーの各レートの応答時間（遅れ時間）を時定数と定義したものであり、以上３つの運動量に関する時定数の差が小さい（３つとも同じような値である）ことが運転しやすい車となることが一般に知られている。従って、この感性指標に着目する場合は、指令値補完部２２は、この「時定数の差」を指標として、指標を小さくするように左右・ロール・ヨーを制御するような内部指令を生成する。
　さらに、感性指標の他の例としては、生体信号（たとえば発汗・心拍）が挙げられる。
乗員が動揺病を発症した場合、心拍数の増加、掌部または額部の発汗が見られることが一般に知られている。従って、この感性指標に着目する場合は、指令値補完部２２は、この生体信号が改善するように６軸の運動量を制御するような内部指令を生成する。
　＜内部指令の生成方法の一具体例＞
　次に、図５から図７を用いて、所望の運転動作を実行する際の、指令値補完部２２による内部指令の生成方法の一具体例を説明する。
　図５は、左カーブに進入する車両１を示す平面図であり、ここで実行される運転動作は左旋回である。ここに示す道路は、曲率０の第一区間（～Ａ）と、曲率が徐々に大きくなる第二区間（Ａ～Ｂ）と、曲率が一定の第三区間（Ｂ～Ｃ）と、曲率が徐々に小さくなる第四区間（Ｃ～Ｄ）と、曲率０の第五区間（Ｄ～）に分割することができる。
　図６（ａ）は、車両１が図５の左カーブを走行する際に、外部制御装置３が車両統合制御装置２に与える、操舵制御に必要な外部指令「ヨー指令値」を示している。ここに示すように、曲率０の第一区間（～Ａ）と第五区間（Ｄ～）で必要とされるヨー指令値は０である。また、曲率が徐々に大きくなる第二区間（Ａ～Ｂ）で必要とされるヨー指令値は単調増加するものであり、曲率が徐々に小さくなる第四区間（Ｃ～Ｄ）で必要とされるヨー指令値は単調減少するものである。そして、曲率が一定の第三区間（Ｂ～Ｃ）で必要とされるヨー指令値は一定のものである。
　図６（ｂ）は、図６（ａ）のヨー指令値に従って車両１を走行させた場合に実際に発生する左右加速度である。図６（ａ）のヨー指令値が外部制御装置３から事前に入力されている場合、指令値補完部２２は、実走行に先立ち、図６（ｂ）の左右加速度を内部指令として演算することができる。
　図６（ｃ）の破線は、本実施例の制御を採用しない従来技術において、図６（ｂ）の左右加速度により発生すると予測される車両１のロール角である。図５の車両１では、右方向へ傾く場合のロール角を正、左方向を負と定義しているため、図５の左カーブを走行中の車両１には、本実施例の制御を実行しなければ、右方向に傾くロールが発生することが分かる。この場合、図４の演算方法によれば、図６（ｅ）の破線に示すような、大きな動揺病発症率（ＭＳＩ）が算出され、乗り心地の劣化が確認される。
　一方、図６（ｃ）の実線は、本実施例の指令値補完部２２が内部指令として生成したロール角である。ここで生成したロール角は、図５の左カーブを走行中の車両１を左方向に傾ける内部指令に相当する。この場合、図４の演算方法によれば、図６（ｅ）の実線に示すような、相対的に小さな動揺病発症率（ＭＳＩ）が算出され、乗り心地の改善が確認される。
　図６（ｄ）は、図６（ｃ）の実線で示したロール角を実現するために、操作量制御部２３が各々のモータ１２で発生させるモータ駆動力を例示したものである。すなわち、第二区間から第四区間にかけては、左前と右後のモータ１２ＦＬ、１２ＲＲに正方向のモータ駆動力を発生させ、右前と左後のモータ１２ＦＲ、１２ＲＬに負方向のモータ駆動力を発生させる。
　これにより、図７左図に示すように、左前輪１１ＦＬと右後輪１１ＲＲには正方向の駆動力が発生し、右前輪１１ＦＲと左後輪１１ＲＬには負方向の駆動力が発生する。この結果、車体１には、図７右図に示すような、左側ではＤＯＷＮ方向の、右側ではＵＰ方向のサスペンション力が発生し、これらのサスペンション力によって車両１が左方向に傾き、内部指令として生成した図６（ｃ）のロール角に適った車両１の姿勢制御が実現される。
　＜内部指令の生成方法の他の具体例＞
　次に、図８と図９を用いて、所望の運転動作を実行する際の、指令値補完部２２による内部指令の生成方法の他の具体例を説明する。
　図８は、片側二車線の直線道路を走行する車両１を示す平面図であり、ここで実行される運転動作は、右車線から左車線への車線変更である。ここに示す道路は、直進予定の第六区間（～Ｅ）と、車線変更予定の第七区間（Ｅ～Ｆ）と、直進予定の第八区間（Ｆ～）に分割することができる。
　図９（ａ）は、車両１が図８の車線変更を実施する際に、外部制御装置３が車両統合制御装置２に与える、操舵制御に必要な外部指令「ヨー指令値」を示している。ここに示すように、直進予定の第六区間（～Ｅ）と第八区間（Ｆ～）で必要とされるヨー指令値は０である。また、車線変更予定の第七区間（Ｅ～Ｆ）の前段では正方向のヨー指令値が与えられ、後段では不方向のヨー指令値が与えられる。
　図９（ｂ）は、図９（ａ）のヨー指令値に従って車両１を走行させた場合に実際に発生する左右加速度である。図９（ａ）のヨー指令値が外部制御装置３から事前入力されている場合、指令値補完部２２は、実走行に先立ち、図９（ｂ）の左右加速度を内部指令として演算することができる。
　図９（ｃ）の破線は、本実施例の制御を採用しない従来技術において、図９（ｂ）の左右加速度により発生すると予測される車両１のロール角である。左右加速度とロール角は略同形状となるが、懸架系の物理特性によって、左右加速度よりロール角が遅延する場合がある。この遅延は図５の環境下でも発生しうるが、比較的長い時間をかける図５の左旋回と異なり、図８の車線変更は比較的短時間で完了するため、左右加速度とロール角の時間ずれが乗り心地の劣化に与える影響は大きい。
　そこで、本実施例の指令値補完部２２では、図９（ｃ）の実線に示すように、図９（ｂ）の左右加速度と同期するロール角を内部指令として生成する。ここで生成したロール角は、図８の第七区間を走行中の車両１を最初は右方向に傾け、次に左方向に傾ける内部指令に相当し、例えば、図９（ｄ）のようにサスペンションストロークを制御するものである。この場合、操舵角に対する左右加速度、ロール、ヨーの各レートの応答時間（遅れ時間）の差が小さくなり、車両１の走行安定性が向上することで乗り心地の改善が確認できる。なお、図９（ｂ）と図９（ｃ）は完全に同期させる必要は無く、両者の時間遅れが所定値以下であれば良い。
　以上で説明した、本実施例の車両統合制御装置および車両統合制御方法によれば、外部指令が不足しても、不足する外部指令を補完する内部指令を生成し、運転者の操作感や乗員の乗り心地が改善するように各アクチュエータを統合制御することができる。
　次に、図１０と図１１を用いて、本発明の実施例２に係る車両統合制御装置を説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。
　実施例１の車両統合制御装置２では、図３に示したように、外部指令をそのまま操作量制御部２３に与えており、外部指令に基づく車両制御により感性指標が劣化することも許容するものであった。
　これに対し、本実施例の車両統合制御装置２では、必要に応じて修正した外部指令を操作量制御部２３に与えることで、外部指令に基づく車両制御により感性指標が劣化することを抑制できるようにした。このため、本実施例の指令値補完部２２は、図１０に例示するように、外部指令（第一指令値から第三指令値）と変動許容幅（第一許容幅から第三許容幅）に基づき、感性指標を改善できるような内部指令を生成すると同時に、感性指標の劣化を招かぬよう外部指令を修正する。
　図１１は、本実施例の車両統合制御装置２による制御を具体的に説明するためのグラフであり、実施例１の図５、図６と同環境下での走行を前提としたものである。
　図１１（ａ）と図１１（ｂ）は、外部指令として入力された「ヨー指令値」と「前後加速指令値」であり、図１１（ｃ）は前後加速指令値に設定された「前後加速度許容幅」である。なお、図１１（ａ）は、図６（ａ）と同等のものである。
　図１１（ｄ）は、図１１（ｂ）の前後加速度（外部指令）と図６（ｂ）の左右加速度（内部指令）に基づいて生成した、修正後の前後加速指令値（外部指令）である。ここに示す修正後の前後加速指令値（外部指令）は、左右加速度の時間変化に所定の時定数の一次遅れをもって比例し、かつ、変動許容幅を超えない量を、前後加速度に対し加算または減算することで生成した指令である。この指令に基づいて、操作量制御部２３は、図１１（ｅ）や図１１（ｆ）のように、モータ駆動力やブレーキ制動力を制御することで、感性指標の劣化を所定の許容範囲内に収めることができる。
　以上で説明した本実施例によれば、実施例１の効果に加え、ある外部指令に基づいた車両制御による感性指標の劣化を抑制することができる。
１…車両、１１…車輪、１２…モータ、１３…ブレーキ機構、１３ａ…ホイルシリンダ、１３ｂ…制動制御装置、１４…ステアリング機構、１４ａ…操舵制御装置、１４ｂ…操舵用モータ、１５…サスペンション、１６…アクセルペダル、１６ａ…ストロークセンサ、１６ｂ…加速制御装置、１７…ブレーキペダル、１８…ハンドル、１８ａ…操舵トルク検出装置、１８ｂ…操舵角検出装置、１８ｄ…操舵用モータ、２…車両統合制御装置、２１…指令値取得部、２２…指令値補完部、２３…操作量制御部、３…外部制御装置、４…コンバインセンサ

Claims (9)

  1. 　車両に搭載した複数のアクチュエータを統合制御して、前後・左右・上下・ロール・ピッチ・ヨーの６制御軸で前記車両を制御する車両統合制御装置であって、
    　所望の運転動作を実現するための１以上６以下の制御軸に対応する外部指令を取得する指令値取得部と、
    　前記外部指令に基づいて、前記外部指令に対応する制御軸以外の制御軸に対応する内部指令を生成する指令値補完部と、
    　前記外部指令と前記内部指令に基づいて前記複数のアクチュエータを制御する操作量制御配部と、
    　を具備することを特徴とする車両統合制御装置。
  2. 　請求項１に記載の車両統合制御装置において、
    　前記内部指令は、前記車両の乗員に関する感性指標を改善するように、前記複数のアクチュエータを制御する指令であることを特徴とする車両統合制御装置。
  3. 　請求項２に記載の車両統合制御装置において、
    　前記感性指標は、乗員の動揺病発症率、ＭＳＤＶ（Motion Sickness Dose Value）、操舵角に対する時定数、または、乗員の生体信号の何れかであることを特徴とする車両統合制御装置。
  4. 　請求項２に記載の車両統合制御装置において、
    　前記指令値補完部は、前記外部指令として左右またはヨーの制御軸に関する指令が入力された場合には、左右加速度とロール角が、同位相、または、所定以内の時間差となるように前記内部指令を生成することを特徴とする車両統合制御装置。
  5. 　請求項２に記載の車両統合制御装置において、
    　前記指令値補完部は、前記外部指令の夫々に設定された変動許容幅に基づいて、前記外部指令を修正することを特徴とする車両統合制御装置。
  6. 　請求項５に記載の車両統合制御装置において、
    　前記指令値補完部は、前記外部指令として、前後、および、左右またはヨーの制御軸に関する指令が入力された場合には、
    　前後の時間軸に関する外部指令を、左右加速度の時間変化に比例し、かつ、前記変動許容幅を超えない量を加算または減算することで修正することを特徴とする車両統合制御装置。
  7. 　請求項１から請求項６の何れか一項に記載の車両統合制御装置において、
    　前記外部指令は、外部制御装置から入力された、運転支援制御または自動運転制御を実行するための指令であることを特徴とする車両統合制御装置。
  8. 　請求項１から請求項６の何れか一項に記載の車両統合制御装置において、
    　前記外部指令は、運転者によるハンドル、アクセルペダル、または、ブレーキペダルの操作に基づいて生成した、前後、左右、ヨーの何れかの制御軸に関する指令であることを特徴とする車両統合制御装置。
  9. 　車両に搭載した複数のアクチュエータを統合制御して、前後・左右・上下・ロール・ピッチ・ヨーの６制御軸で前記車両を制御する車両統合制御方法であって、
    　所望の運転動作を実現するための１以上６以下の制御軸に対応する外部指令を取得するステップと、
    　前記外部指令に基づいて、前記外部指令に対応する制御軸以外の制御軸に対応する内部指令を生成するステップと、
    　前記外部指令と前記内部指令に基づいて前記複数のアクチュエータを制御するステップと、
    　を具備することを特徴とする車両統合制御方法。
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