(57)【要約】【課題】運転者が行う操作に近い操作を実現させることが可能な車速制御装置及び車速制御方法を提供する。【解決手段】車速制御装置１００は、各時刻における目標車速を規定する走行パターンで車両を走行させるように制御する。車速制御部１４０は、走行パターンに応じて車速を制御する。判定部１２０は、走行パターンにおける走行状態を判定する。選択部１４２は、判定部１２０における判定結果に応じて、車速を制御するための制御方式を選択する。車速制御部１４０は、走行状態に対応する複数の制御方式を予め有しており、選択部１４２によって選択された、複数の制御方式のうちのいずれかを用いて、車速を制御する。【選択図】図１
2015125004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各時刻における目標車速を規定する走行パターンで車両を走行させるように制御する車速制御装置であって、
前記走行パターンに応じて車速を制御する車速制御手段と、
前記走行パターンにおける走行状態を判定する判定手段と、
前記判定手段における判定結果に応じて、車速を制御するための制御方式を選択する選択手段と
を有し、
前記車速制御手段は、前記走行状態に対応する複数の前記制御方式を予め有しており、前記選択手段によって選択された、前記複数の制御方式のうちのいずれかを用いて、車速を制御する
車速制御装置。
【請求項２】
前記走行パターンに応じて前記車両が走行する前に、前記走行パターンを読み込む読込手段
をさらに有し、
前記判定手段は、前記走行パターンに応じて前記車両が走行する前に、前記読み込んだ走行パターンにおける走行状態に応じて、前記各時刻においてどの前記制御方式を選択するかを判定するように構成され、
前記選択手段は、前記走行パターンに応じて前記車両が走行するときに、各時刻において前記判定手段によって判定された前記制御方式を選択するように構成されている
請求項１に記載の車速制御装置。
【請求項３】
前記走行パターンと前記判定手段によって判定された前記制御方式とを同期させる同期手段
をさらに有し、
前記選択手段は、前記制御方式を受け付けるときに、当該制御方式と同期した前記走行パターンに規定された前記目標車速を受け付けるように構成されている
請求項２に記載の車速制御装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記走行パターンにおける前記走行状態が、加速状態であるか、定速状態であるか又は減速状態であるかを判定するように構成され、
前記車速制御手段は、前記加速状態、前記定速状態及び前記減速状態それぞれに対応する複数の前記制御方式を予め有しており、前記複数の制御方式のうちのいずれかを用いて、車速を制御するように構成されている
請求項１から３のいずれか１項に記載の車速制御装置。
【請求項５】
各時刻における目標車速を規定する走行パターンで車両を走行させるように制御する車速制御方法であって、
前記走行パターンにおける走行状態を判定する判定工程と、
前記判定工程における判定結果に応じて、前記走行状態に対応する、予め定められた複数の前記制御方式から、車速を制御するための制御方式を選択する選択工程と、
前記選択工程において選択された、前記複数の制御方式のうちのいずれかを用いて、車速を制御する制御工程と
を有する車速制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車速制御装置及び車速制御方法に関し、特に、予め定められた走行パターンで車両を走行させるように制御する車速制御装置及び車速制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両の燃費を計測する際に、例えばシャシーダイナモメータ上に車両を配置し、各時刻における目標車速が予め規定された走行パターンで、車両を走行させることが行われる。ここで、車両を運転者（人）が運転する場合、運転者によって車両操作にばらつきが発生するおそれがある。そのため、燃費を正確に計測することが困難になるおそれがある。この問題を解決するための技術として、車両を目標車速に自動的に追従させるように制御するドライバモデル（車速制御装置）に関する技術がある。
【０００３】
この技術に関連して、特許文献１には、フィードフォワード回路を設けた車両速度制御装置が開示されている。特許文献１にかかる車両速度制御装置は、車速指令を入力され、制御系の遅れ要素を見込んだ先読み車速指令を出力する車速指令先読み部からの先読み車速指令から駆動力指令を演算する。車両速度制御装置は、この駆動力指令と検出車速を事前に収録した駆動力特性マップを有する駆動力特性部に入力してアクセル開度指令を出力させる。車両速度制御装置は、このアクセル開度指令により車両のアクセル開度を動かして車速指令に車速を一致させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９７８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両を実際に運転するのは人であるため、燃費の計測等の車両試験においては、人が車両を運転した場合の結果にできる限り近づけることが求められる。一方、上述したドライバモデルを用いて車両を制御した場合、ドライバモデルによってなされるアクセル操作が、人が車両を運転した場合のアクセル操作と異なるため、ドライバモデルによる燃費の計測の結果が、人が車両を運転した場合の結果と乖離してしまうおそれがある。つまり、ドライバモデルは、実車速の目標車速への追従性を重視するため、運転者がなし得ないアクセル操作を行っている。一方、運転者が車両を運転する場合、車両が例えば加速状態であるか、定速状態であるか、又は減速状態であるかに応じて、運転者は、ペダル操作（アクセル操作及びブレーキ操作）の方法を、適宜、選択している。したがって、ドライバモデル（車速制御装置）においても、運転者が行う操作に近い操作を実現させることが望まれる。
【０００６】
一方、特許文献１においては、単に、先読みを用いたフィードフォワード制御によって車速指令に対して遅れのない車速制御応答が実現されるのみであって、車両の走行状態に応じた最適な制御が選択されているわけではない、したがって、特許文献１においては、運転者が行う操作に近い操作を実現させることは困難である。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、運転者が行う操作に近い操作を実現させることが可能な車速制御装置及び車速制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる車速制御装置は、各時刻における目標車速を規定する走行パターンで車両を走行させるように制御する車速制御装置であって、前記走行パターンに応じて車速を制御する車速制御手段と、前記走行パターンにおける走行状態を判定する判定手段と、前記判定手段における判定結果に応じて、車速を制御するための制御方式を選択する選択手段とを有し、前記車速制御手段は、前記走行状態に対応する複数の前記制御方式を予め有しており、前記選択手段によって選択された、前記複数の制御方式のうちのいずれかを用いて、車速を制御する。
【０００９】
また、本発明にかかる車速制御方法は、各時刻における目標車速を規定する走行パターンで車両を走行させるように制御する車速制御方法であって、前記走行パターンにおける走行状態を判定する判定工程と、前記判定工程における判定結果に応じて、前記走行状態に対応する、予め定められた複数の前記制御方式から、車速を制御するための制御方式を選択する選択工程と、前記選択工程において選択された、前記複数の制御方式のうちのいずれかを用いて、車速を制御する制御工程とを有する。
【００１０】
本発明は、複数の制御方式が予め設けられており、走行パターンにおける走行状態に応じて、複数の制御方式から適切な制御方式を選択する。これにより、現在の車両の走行状態に応じた最適な制御方式を用いて車速を制御することができる。したがって、本発明は、運転者が行う操作に近い操作を実現させることが可能となる。
【００１１】
また、好ましくは、車速制御装置は、前記走行パターンに応じて前記車両が走行する前に、前記走行パターンを読み込む読込手段をさらに有し、前記判定手段は、前記走行パターンに応じて前記車両が走行する前に、前記読み込んだ走行パターンにおける走行状態に応じて、前記各時刻においてどの前記制御方式を選択するかを判定するように構成され、前記選択手段は、前記走行パターンに応じて前記車両が走行するときに、各時刻において前記判定手段によって判定された前記制御方式を選択するように構成されている。
判定手段は、車両が実際に走行する前に、走行パターンデータからどのタイミングでどの制御方式を選択するかを予め判定するように構成されている。このような構成によって、車速制御を行いながら制御方式を判定する必要がなくなるので、車速制御の処理が遅れることを抑制することが可能となる。
【００１２】
また、好ましくは、車速制御装置は、前記走行パターンと前記判定手段によって判定された前記制御方式とを同期させる同期手段をさらに有し、前記選択手段は、前記制御方式を受け付けるときに、当該制御方式と同期した前記走行パターンに規定された前記目標車速を受け付けるように構成されている。
同期手段は、走行パターンデータと、判定された制御方式とを同期させるように構成されている。これにより、走行パターンと同期して制御方式を選択することが可能となる。したがって、より確実に、走行パターンに沿って最適な制御方式を選択することが可能となる。
【００１３】
また、好ましくは、前記判定手段は、前記走行パターンにおける前記走行状態が、加速状態であるか、定速状態であるか又は減速状態であるかを判定するように構成され、前記車速制御手段は、前記加速状態、前記定速状態及び前記減速状態それぞれに対応する複数の前記制御方式を予め有しており、前記複数の制御方式のうちのいずれかを用いて、車速を制御するように構成されている。
運転者が車両を運転する場合、車両が加速状態であるか、定速状態であるか、又は減速状態であるかに応じて、運転者は、ペダル操作（アクセル操作及びブレーキ操作）の方法を、適宜、選択している。上記のように構成されていることによって、加速状態、定速状態及び減速状態のいずれの場合であっても、最適な制御方式を用いて車速を制御することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、運転者が行う操作に近い操作を実現させることが可能な車速制御装置及び車速制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１にかかる車両試験システムを示す図である。
【図２】実施の形態１にかかる走行パターンの例を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる車速制御部の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる車両試験システムによってなされる試験フローを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１にかかる、走行パターンと制御方式との同期を説明するための図である。
【図６】実施の形態２にかかる加速制御部の構成を示す図である。
【図７】実施の形態２にかかる定速制御部の構成を示す図である。
【図８】実施の形態２にかかる減速制御部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態１にかかる車両試験システム１を示す図である。車両試験システム１は、シャシーダイナモメータ１０と、排ガス分析器２０と、車速制御装置１００とを有する。シャシーダイナモメータ１０はローラ１２を有しており、そのローラ１２の上に、車両２の車輪が乗せられる。車両２は、車速制御装置１００による制御によって、シャシーダイナモメータ１０上で走行する。なお、シャシーダイナモメータ１０は、実際の路面を模擬するために、例えば走行抵抗を設定できるように構成されていてもよい。
【００１７】
排ガス分析器２０は、シャシーダイナモメータ１０上で走行した車両２の排気ガスを吸入してその排気ガスを分析する。そして、排ガス分析器２０は、排気ガスの分析結果から、車両２の燃費（燃料消費率）を計測する。具体的には、例えば、排ガス分析器２０は、吸入した排気ガスに含まれるカーボン量を計測し、カーボンバランス法を用いて、燃費を計測する。
【００１８】
車速制御装置１００は、各時刻における目標車速を規定する、予め定められた走行パターンに追従するように、車両２の走行速度（車速）を制御する。具体的には、車速制御装置１００は、車両２が実際に走行している際の車速を示す信号（実車速信号）を受信する。車速制御装置１００は、その実車速信号を用いて、車速を制御するための制御信号を、車両２に送信する。車両２は、その制御信号を受信して、その制御信号に従って車両２の駆動機構（エンジン又はモータ等）及び制動機構（ブレーキ等）を制御する。これによって、車速制御装置１００は、車速が走行パターンに追従するように、車両を制御する。
【００１９】
さらに具体的には、例えば、車速制御装置１００は、走行パターンに示された車速を目標車速とし、その目標車速と、受信した実車速信号が示す実車速とに応じて、車速が目標車速に追従するために必要な制御信号を生成する。制御信号は、例えば、車両２のアクセル開度を示すアクセル開度信号と、車両２のブレーキストロークを示すブレーキストローク信号とを含む。制御信号は、例えば、車両２のＥＣＵ（Engine Control Unit）に入力される。車両２のＥＣＵは、アクセル開度信号が示すアクセル開度に対応するように、駆動機構を制御する。また、車両２のＥＣＵは、ブレーキストローク信号が示すブレーキストロークに対応するように、制動機構を制御する。これにより、車両２は、車速制御装置１００からの制御信号によって、シャシーダイナモメータ１０上で、車速を制御されつつ自動運転を行う。
【００２０】
なお、本実施の形態においては、実車速が車両２から受信されるとしたが、シャシーダイナモメータ１０の回転数が受信されることによって、実車速を算出するようにしてもよい。また、本実施の形態においては、制御信号が車両２のＥＣＵに入力されるとしたが、これに限られない。車両２を運転するドライバロボットを車両２に乗せ、そのドライバロボットに制御信号を入力するようにしてもよい。このとき、ドライバロボットは、制御信号が示すアクセル開度となるようにアクセルペダルを操作し、制御信号が示すブレーキストロークとなるようにブレーキペダルを操作する。
【００２１】
車速制御装置１００は、データ読込部１１０と、判定部１２０と、目標車速指令部１３０と、車速制御部１４０とから構成される。これらの構成要素によって、本実施の形態にかかる車速制御装置１００は、走行パターンにおける走行状態（加速状態、定速状態及び減速状態）に対応した複数の制御方式をそれぞれ予め有しており、その複数の制御方式のうちのいずれかを用いて、車両２の車速を制御する。詳しくは後述する。なお、本実施の形態においては、目標車速指令部１３０及び車速制御部１４０は、車両２を走行させて試験を行っている間に動作する。一方、データ読込部１１０及び判定部１２０は、車両２を走行させて試験を行う前に動作してもよい。
【００２２】
なお、車速制御装置１００は、複数の回路素子から構成される回路で構成されてもよい。一方、車速制御装置１００及び車速制御装置１００の構成部分は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等のコンピュータで構成されてもよい。この場合、車速制御装置１００の処理は、コンピュータである車速制御装置１００が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）の制御によって、プログラムを実行させることによって実現してもよい。より具体的には、車速制御装置１００に含まれる記録媒体に格納されたプログラムをメモリにロードし、ＣＰＵの制御によってプログラムを実行して実現してもよい。
【００２３】
データ読込部１１０は、作業者の操作によって、車速制御に必要なデータを読み込む読込手段としての機能を有する。具体的には、データ読込部１１０は、車両諸元を示す車両データを読み込む。車両諸元とは、例えば、車両２の重量、車輪径、デフ及びトランスミッション等のギア比等である。また、データ読込部１１０は、走行パターンを示すデータ（走行パターンデータ）を読み込む。走行パターンデータは、例えば、時刻と、その時刻における目標速度との関係を示す。
【００２４】
図２は、走行パターンの例を示す図である。図２に示すように、走行パターンは、時刻と目標車速との関係を示す。例えば、時刻ｔ１では、目標車速はＶ１であり、時刻ｔ２では、目標車速はＶ２（＞Ｖ１）である。また、時刻ｔ３では、目標車速はＶ３（＞Ｖ２）であり、時刻ｔ４では、目標車速はＶ３である。さらに、時刻ｔ５では、目標車速はＶ５（＜Ｖ３）であり、時刻ｔ６では、目標車速はＶ６（＜Ｖ５）である。
【００２５】
判定部１２０は、データ読込部１１０によって読み取られた走行パターンデータから、どのタイミングでどの制御方式を選択するかを判定する判定手段としての機能を有する。具体的には、判定部１２０は、走行パターンにおいて、ある時刻における走行状態を判定する。さらに具体的には、判定部１２０は、走行パターンにおいて、ある時刻で走行状態が加速状態であるか、定速状態であるか又は減速状態であるかを判定する。そして、判定部１２０は、その時刻においてどの制御方式を選択するかを示す選択信号を生成する。つまり、選択信号は、判定部１２０の判定結果を示す。例えば、判定部１２０は、ある時刻で走行状態が加速状態であると判定した場合、「加速」を示す選択信号を生成する。また、判定部１２０は、ある時刻で走行状態が定速状態であると判定した場合、「定速」を示す選択信号を生成する。また、判定部１２０は、ある時刻で走行状態が減速状態であると判定した場合、「減速」を示す選択信号を生成する。判定部１２０の処理の詳細については後述する。
【００２６】
目標車速指令部１３０は、車両２を走行させて試験を行う際に、各時刻において走行パターンに示された目標車速を示す目標車速信号を含む目標車速指令を、車速制御部１４０に対して出力する。その際、目標車速指令部１３０は、判定部１２０によって生成された選択信号を目標車速信号と対応付けられた目標車速指令を、車速制御部１４０に対して出力してもよい。詳しくは後述する。
【００２７】
車速制御部１４０は、例えばドライバモデルである。車速制御部１４０は、以下に示す構成により、車両２を走行させて試験を行う際に、走行パターンに応じて車速を制御する車速制御手段としての機能を有する。具体的には、車速制御部１４０は、目標車速指令部１３０から目標車速指令を受信する。また、車速制御部１４０は、車両２から、実車速信号を受信する。そして、車速制御部１４０は、目標車速指令と実車速信号とから、制御信号を生成して、車両２に対して送信する。
【００２８】
図３は、車速制御部１４０の構成を示す図である。図３に示すように、車速制御部１４０は、選択部１４２と、加速制御部１５２と、定速制御部１５４と、減速制御部１５６とを有する。選択部１４２は、目標車速指令に含まれる選択信号に応じて、加速制御部１５２、定速制御部１５４又は減速制御部１５６のいずれを動作させるかを判断する。
【００２９】
つまり、例えば、選択部１４２は、選択信号が「加速」を示す場合、加速制御部１５２を動作させるように選択する。また、選択部１４２は、選択信号が「定速」を示す場合、定速制御部１５４を動作させるように選択する。また、選択部１４２は、選択信号が「減速」を示す場合、減速制御部１５６を動作させるように選択する。そして、選択部１４２は、動作させると判断した加速制御部１５２、定速制御部１５４又は減速制御部１５６に対して、目標車速信号を出力する。
【００３０】
加速制御部１５２は、選択部１４２が加速制御部１５２を動作させるように選択した場合に動作する。加速制御部１５２は、走行パターンにおいて加速状態である場合に適した制御方式（加速制御方式）で、車速を制御する。加速制御方式は、運転者が車両を運転する場合に、車両が加速状態であるときに運転者が行うペダル操作（アクセル操作）の方法を再現するように構成されている。加速制御方式は、データ読込部１１０によって読み込まれた車両データが示す車両諸元によって定まる制御ロジックによって構成される。加速制御方式の具体例については後述する。なお、加速制御方式は、後述する加速制御方式の具体例に限定されず、車両が加速状態であるときに運転者が行うアクセル操作の方法を再現し得るような方式であれば、どのような方式であってもよい。
【００３１】
加速制御部１５２は、選択部１４２から目標車速信号を受信し、車両２から実車速信号を受信する。そして、加速制御部１５２は、目標車速信号が示す目標車速と、実車速信号が示す実車速とから、加速制御方式を用いて、アクセル開度を算出する。また、加速制御部１５２は、算出されたアクセル開度を示すアクセル開度信号を生成する。さらに、加速制御部１５２は、生成したアクセル開度信号を車両２に対して送信する。
【００３２】
定速制御部１５４は、選択部１４２が定速制御部１５４を動作させるように選択した場合に動作する。定速制御部１５４は、走行パターンにおいて定速状態である場合に適した制御方式（定速制御方式）で、車速を制御する。定速制御方式は、運転者が車両を運転する場合に、車両が定速状態であるときに運転者が行うペダル操作（アクセル操作）の方法を再現するように構成されている。定速制御方式は、データ読込部１１０によって読み込まれた車両データが示す車両諸元によって定まる制御ロジックによって構成される。定速制御方式の具体例については後述する。なお、定速制御方式は、後述する定速制御方式の具体例に限定されず、車両が定速状態であるときに運転者が行うアクセル操作又はブレーキ操作の方法を再現し得るような方式であれば、どのような方式であってもよい。
【００３３】
定速制御部１５４は、選択部１４２から目標車速信号を受信し、車両２から実車速信号を受信する。そして、定速制御部１５４は、目標車速信号が示す目標車速と、実車速信号が示す実車速とから、定速制御方式を用いて、アクセル開度を算出する。また、定速制御部１５４は、算出されたアクセル開度を示すアクセル開度信号を生成する。さらに、定速制御部１５４は、生成したアクセル開度信号を車両２に対して送信する。
【００３４】
減速制御部１５６は、選択部１４２が減速制御部１５６を動作させるように選択した場合に動作する。減速制御部１５６は、走行パターンにおいて減速状態である場合に適した制御方式（減速制御方式）で、車速を制御する。減速制御方式は、運転者が車両を運転する場合に、車両が減速状態であるときに運転者が行うペダル操作（ブレーキ操作）の方法を再現するように構成されている。減速制御方式は、データ読込部１１０によって読み込まれた車両データが示す車両諸元によって定まる制御ロジックによって構成される。減速制御方式の具体例については後述する。なお、減速制御方式は、後述する減速制御方式の具体例に限定されず、車両が減速状態であるときに運転者が行うブレーキ操作又はアクセル操作の方法を再現し得るような方式であれば、どのような方式であってもよい。
【００３５】
減速制御部１５６は、選択部１４２から目標車速信号を受信し、車両２から実車速信号を受信する。そして、減速制御部１５６は、目標車速信号が示す目標車速と、実車速信号が示す実車速とから、減速制御方式を用いて、ブレーキストロークを算出する。また、減速制御部１５６は、算出されたブレーキストロークを示すブレーキストローク信号を生成する。さらに、減速制御部１５６は、生成したブレーキストローク信号を車両２に対して送信する。
【００３６】
つまり、選択部１４２は、判定部１２０における判定結果に応じて、車速を制御するための制御方式（加速制御方式、定速制御方式、減速制御方式）を選択する選択手段としての機能を有する。そして、車速制御部１４０は、加速状態、定速状態及び減速状態それぞれに対応する複数の制御方式（加速制御方式、定速制御方式、減速制御方式）を予め有している。そして、車速制御部１４０は、選択部１４２によって選択された、複数の制御方式（加速制御方式、定速制御方式、減速制御方式）のうちのいずれかを用いて、車速を制御する。
【００３７】
次に、車両試験システム１によってなされる試験フローについて説明する。
図４は、車両試験システム１によってなされる試験フローを示すフローチャートである。まず、作業者等によって、試験対象の車両２が、シャシーダイナモメータ１０上にセットされる（Ｓ１０２）。次に、車速制御装置１００は、車両２の車両データを読み込む（Ｓ１０４）。具体的には、データ読込部１１０は、作業者の操作等によって、車速制御に必要な車両諸元を示す車両データを読み込む。さらに、車速制御装置１００は、走行パターンデータを読み込む（Ｓ１０６）。具体的には、データ読込部１１０は、作業者の操作等によって、時刻と、その時刻における目標速度との関係を示す走行パターンデータを読み込む。
【００３８】
次に、車速制御装置１００は、走行パターンデータから、どのタイミングでどの制御方式を選択するかを判定する（Ｓ１０８）。具体的には、判定部１２０は、走行パターンにおいて、ある時刻ｔで走行状態が加速状態であるか、定速状態であるか又は減速状態であるかを判定する。さらに具体的には、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔで速度が増加している場合には、時刻ｔにおける走行状態は加速状態であると判定してもよい。同様に、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔで速度が減少している場合には、時刻ｔにおける走行状態は減速状態であると判定してもよい。同様に、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔで速度変化がない場合には、時刻ｔにおける走行状態は定速状態であると判定してもよい。
【００３９】
さらに、判定部１２０は、時刻ｔで、時刻ｔにおける走行状態に対応する制御方式を選択するように判定する。具体的には、判定部１２０は、時刻ｔで走行状態が加速状態である場合に、時刻ｔで「加速制御方式」を選択するように判定する。このとき、判定部１２０は、「加速」を示す選択信号を生成する。また、判定部１２０は、時刻ｔで走行状態が定速状態である場合に、時刻ｔで「定速制御方式」を選択するように判定する。このとき、判定部１２０は、「定速」を示す選択信号を生成する。また、判定部１２０は、時刻ｔで走行状態が減速状態である場合に、時刻ｔで「減速制御方式」を選択するように判定する。このとき、判定部１２０は、「減速」を示す選択信号を生成する。
【００４０】
例えば、図２に例示する走行パターンでは、時刻ｔ１及びｔ２では速度が増加しているので、判定部１２０は、時刻ｔ１及びｔ２で「加速制御方式」を選択するように判定する。同様に、時刻ｔ３及びｔ４では速度変化がないので、判定部１２０は、時刻ｔ３及びｔ４で「定速制御方式」を選択するように判定する。同様に、時刻ｔ５及びｔ６では速度が減少しているので、判定部１２０は、時刻ｔ５及びｔ６で「減速制御方式」を選択するように判定する。
【００４１】
なお、定速状態とは、上述したように速度変化がない場合であってもよいが、加速度が予め定められた範囲内である場合に、定速状態と判定されてもよい。つまり、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔでの加速度が予め定められた正の閾値Ａｔｈ１よりも大きい場合に、時刻ｔにおける走行状態は加速状態であると判定してもよい。同様に、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔでの加速度が予め定められた負の閾値Ａｔｈ２よりも小さい場合に、時刻ｔにおける走行状態は減速状態であると判定してもよい。同様に、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔでの加速度がＡｔｈ２以上であってＡｔｈ１以下である場合に、時刻ｔにおける走行状態は定速状態であると判定してもよい。
【００４２】
次に、車速制御装置１００は、走行パターンデータと、Ｓ１０８の工程で判定された制御方式とを同期させる（Ｓ１１０）。具体的には、判定部１２０は、図５に例示するように、時刻ｔにおいて判定された制御方式と、走行パターンデータにおける時刻ｔの目標車速とを同期させる。そして、判定部１２０は、走行パターンにおいて、各時刻それぞれにおいて同期された、目標車速と制御方式とを示すデータ（同期データ）を生成し、目標車速指令部１３０に対して出力する。つまり、判定部１２０は、同期手段（同期部）としての機能を有する。なお、この同期手段としての機能は、目標車速指令部１３０が有してもよい。
【００４３】
図５は、走行パターンと制御方式との同期を説明するための図である。図５は、図２に例示した走行パターンと制御方式とを同期させた例を図示している。図５に例示するように、例えば、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔ１と、「加速制御方式」を示す選択信号とを同期させる。これにより、時刻ｔ１において、目標車速Ｖ１と、「加速制御方式」を示す選択信号とが同期する。同様に、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔ２と、「加速制御方式」を示す選択信号とを同期させる。
【００４４】
また、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔ３と、「定速制御方式」を示す選択信号とを同期させる。これにより、時刻ｔ３において、目標車速Ｖ３と、「定速制御方式」を示す選択信号とが同期する。同様に、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔ４と、「定速制御方式」を示す選択信号とを同期させる。また、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔ５と、「減速制御方式」を示す選択信号とを同期させる。これにより、時刻ｔ５において、目標車速Ｖ５と、「減速制御方式」を示す選択信号とが同期する。同様に、判定部１２０は、走行パターンにおける時刻ｔ６と、「減速制御方式」を示す選択信号とを同期させる。つまり、同期データにおいては、目標車速信号と選択信号とが対応付けられて（同期して）いる。
【００４５】
次に、車速制御装置１００は、車両２の走行を制御する（Ｓ１１２）。具体的には、目標車速指令部１３０は、走行パターンにおける時刻に応じて、対応する目標車速指令を車速制御部１４０に対して出力する。車速制御部１４０の選択部１４２は、目標車速指令に同期されて含まれる選択信号に応じて、加速制御部１５２、定速制御部１５４及び減速制御部１５６のいずれかを選択する。選択された各制御部（加速制御部１５２、定速制御部１５４又は減速制御部１５６）は、上述したように、目標車速指令に含まれる目標車速信号と実車速信号とを用いて、制御信号を生成し、車両２に対して送信する。これにより、車両２の走行が制御される。
【００４６】
例えば、車速制御部１４０は、試験開始から時刻ｔ１後に、時刻ｔ１に対応する目標車速指令を、目標車速指令部１３０から受け付ける。このとき、時刻ｔ１に対応する目標車速指令には、「加速制御方式」を示す選択信号が同期されて含まれている。したがって、車速制御部１４０の選択部１４２は、加速制御部１５２が動作するように選択する。言い換えると、選択部１４２は、時刻ｔ１において、制御方式として「加速制御方式」を選択する。さらにこのとき、車速制御部１４０の選択部１４２は、目標車速「Ｖ１」を示す目標車速信号を、加速制御部１５２に対して出力する。加速制御部１５２は、上述したように、目標車速信号と実車速信号とから、アクセル開度信号を生成し、車両２に対して送信する。なお、加速制御部１５２に対応付けられた加速制御方式が、フィードフォワード制御を含み、先読み制御を行う場合、加速制御部１５２は、先読み時間Ｔｆ後に対応する目標車速信号を受け付け、その先読み時間Ｔｆ後の目標車速信号を用いてアクセル開度信号を生成してもよい。詳しくは後述する。
【００４７】
同様に、例えば、車速制御部１４０は、試験開始から時刻ｔ２後に、時刻ｔ２に対応する目標車速指令を、目標車速指令部１３０から受け付ける。このとき、時刻ｔ２に対応する目標車速指令には、「加速制御方式」を示す選択信号が同期されて含まれている。したがって、車速制御部１４０の選択部１４２は、加速制御部１５２が動作するように選択する。さらにこのとき、車速制御部１４０の選択部１４２は、目標車速「Ｖ２」を示す目標車速信号を、加速制御部１５２に対して出力する。
【００４８】
さらに、例えば、車速制御部１４０は、試験開始から時刻ｔ３後に、時刻ｔ３に対応する目標車速指令を、目標車速指令部１３０から受け付ける。このとき、時刻ｔ３に対応する目標車速指令には、「定速制御方式」を示す選択信号が同期されて含まれている。したがって、車速制御部１４０の選択部１４２は、定速制御部１５４が動作するように選択する。言い換えると、選択部１４２は、時刻ｔ３において、制御方式として「定速制御方式」を選択する。さらに言い換えると、選択部１４２は、時刻ｔ３において、制御方式を、「加速制御方式」から「定速制御方式」に変更する。さらにこのとき、車速制御部１４０の選択部１４２は、目標車速「Ｖ３」を示す目標車速信号を、定速制御部１５４に対して出力する。
【００４９】
同様に、例えば、車速制御部１４０は、試験開始から時刻ｔ５後に、時刻ｔ５に対応する目標車速指令を、目標車速指令部１３０から受け付ける。このとき、時刻ｔ５に対応する目標車速指令には、「減速制御方式」を示す選択信号が同期されて含まれている。したがって、車速制御部１４０の選択部１４２は、減速制御部１５６が動作するように選択する。言い換えると、選択部１４２は、時刻ｔ５において、制御方式として「減速制御方式」を選択する。さらに言い換えると、選択部１４２は、時刻ｔ５において、制御方式を、「定速制御方式」から「減速制御方式」に変更する。さらにこのとき、車速制御部１４０の選択部１４２は、目標車速「Ｖ５」を示す目標車速信号を、減速制御部１５６に対して出力する。
【００５０】
次に、車両試験システム１は、燃費を算出する（Ｓ１１４）。具体的には、排ガス分析器２０は、シャシーダイナモメータ１０上で走行した車両２の排気ガスを吸入してその排気ガスを分析して、燃費を算出する。これにより、車両試験が終了する。
【００５１】
このように、本実施の形態においては、車速制御装置１００の車速制御部１４０は、予め定められた走行パターンにおける走行状態（加速状態、定速状態及び減速状態）に適した複数の制御方式をそれぞれ予め有している。つまり、車速制御部１４０は、走行パターンにおける加速状態に適した加速制御方式で車速を制御する加速制御部１５２と、定速状態に適した定速制御方式で車速を制御する定速制御部１５４と、減速状態に適した減速制御方式で車速を制御する減速制御部１５６を、予め有している。また、判定部１２０が、走行パターンにおいて、加速状態であるか、定速状態であるか又は減速状態であるかを判定するように構成されている。さらに、選択部１４２が、判定部１２０における判定結果に応じて、上記複数の制御方式のうちのいずれかを選択するように構成されている。
【００５２】
これによって、車速制御部１４０は、走行パターンに沿って車両２が走行しているときに、例えば、加速状態であれば、加速状態に適した加速制御方式を用いて車速を制御し、定速状態であれば、定速状態に適した定速制御方式を用いて車速を制御し、減速状態であれば、減速状態に適した減速制御方式を用いて車速を制御する。ここで、上述したように、各制御方式は、運転者が車両を運転する場合に、その制御方式に対応する走行状態であるときに運転者が行うペダル操作（アクセル操作又はブレーキ操作）の方法を再現するように構成されている。したがって、本実施の形態にかかる車速制御装置１００は、車両２の走行において、運転者が行う操作に近い操作を実現させることが可能となる。また、選択部１４２が、判定部１２０における判定結果に応じて、上記複数の制御方式のうちのいずれかを選択するように構成されていることで、制御方式を別個に設けていない場合と比較して、より確実に、現在の走行状態に対応した制御方式を用いて車速を制御することが可能となる。
【００５３】
また、判定部１２０が、車両２の走行中に、加速状態であるか、定速状態であるか又は減速状態であるかを判定するようにすると、その判定処理に要する時間及び資源（ＣＰＵ、メモリ等）の使用のために、車速制御の処理が遅れるおそれがある。一方、本実施の形態においては、図４に示すように、判定部１２０は、車両２が実際に走行する前に、走行パターンデータからどのタイミングでどの制御方式を選択するかを予め判定するように構成されている。このような構成によって、車速制御の処理が遅れることを抑制することが可能となる。
【００５４】
また、本実施の形態においては、車速制御装置１００は、走行パターンデータと、判定された制御方式とを同期させるように構成されている。これにより、走行パターンと同期して制御方式を選択することが可能となる。したがって、より確実に、走行パターンに沿って最適な制御方式を選択することが可能となる。また、上記のように構成されていることによって、目標車速信号を車速制御部１４０に入力させる際に、併せて、判定結果を示す選択信号も入力させることが可能となる。これにより、選択信号を車速制御部１４０に入力させる構成を別個に設けることが不要となる。したがって、車速制御装置１００の構成が簡素化され、効率的な制御を行うことが可能となる。
【００５５】
（実施の形態２）
次に実施の形態２について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１にかかる車速制御部１４０の加速制御部１５２、定速制御部１５４及び減速制御部１５６が、それぞれ、加速制御部２２０、定速制御部２４０及び減速制御部２６０に置き換わっている。これ以外の点については、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。加速制御部２２０は、加速制御部１５２の詳細を例示し、加速制御方式の具体的な一例を示す。同様に、定速制御部２４０は、定速制御部１５４の詳細を例示し、定速制御方式の具体的な一例を示す。同様に、減速制御部２６０は、減速制御部１５６の詳細を例示し、減速制御方式の具体的な一例を示す。
【００５６】
図６は、加速制御部２２０の構成を示す図である。加速制御部２２０は、フィードフォワード制御を含む。図６に示すように、加速制御部２２０は、目標車速受付部２２２と、先読み制御部２２４と、ＦＦ（フィードフォワード）制御部２２６と、減算部２２８と、ＦＢ（フィードバック）制御部２３０と、加算部２３２と、回転数変換部２３４と、アクセル制御部２３６とを有する。ここで、加速制御部２２０の各構成部分において用いられる運動方程式等の関数は、データ読込部１１０によって読み込まれた車両２の車両諸元（重量、車輪径、ギア比等）から定義される。
【００５７】
目標車速受付部２２２は、目標車速指令部１３０から、選択部１４２を介して、目標車速信号を受け付ける。先読み制御部２２４は、予め定められた先読み時間Ｔｆ後の目標車速（目標車速信号）を読み込む。つまり、車速制御部１４０が、現在、走行パターンにおいて時刻ｔについての走行を制御している場合、先読み制御部２２４は、時刻（ｔ＋Ｔｆ）における目標車速を読み込む。ここで、目標車速受付部２２２は、時刻ｔから時刻（ｔ＋Ｔｆ）に対応する目標車速信号を受け付けて格納するように構成してもよい。このとき、目標車速受付部２２２は、例えばバッファ又はキューのように、複数のデータを一時的に格納し得る構成であってもよい。
【００５８】
ＦＦ制御部２２６は、フィードフォワード制御を行う。具体的には、ＦＦ制御部２２６は、先読み制御部２２４によって先読みされた目標車速を受け付け、その先読みされた目標車速に対応する、車両２のエンジン出力トルク（ペラ軸トルク）を算出する。ＦＦ制御部２２６は、例えば逆モデルなどの車両を模擬した運動方程式を用いてエンジン出力トルクを算出する。
【００５９】
減算部２２８は、目標車速から実車速を減算する。つまり、減算部２２８は、目標車速と実車速との偏差を算出する。ＦＢ制御部２３０は、フィードバック制御を行う。具体的には、ＦＢ制御部２３０は、減算部２２８によって算出された目標車速と実車速との偏差から、エンジン出力トルクを算出する。ＦＢ制御部２３０は、例えばＬＱＩ（Linear Quadratic Integral）制御を行うように構成されている。つまり、ＦＢ制御部２３０は、状態フィードバックによって、目標車速と実車速との偏差が小さくなるような制御を行う。言い換えると、ＦＢ制御部２３０は、目標車速と実車速との偏差が小さくなるような、エンジン出力トルクを算出する。具体的には、ＦＢ制御部２３０は、目標車速と実車速との偏差を積分し、その積分値と状態フィードバックとから、エンジン出力トルクを算出する。
【００６０】
加算部２３２は、ＦＦ制御部２２６によって算出されたエンジン出力トルクと、ＦＢ制御部２３０によって算出されたエンジン出力トルクとを加算する。回転数変換部２３４は、実車速からエンジン回転数を算出する。アクセル制御部２３６は、エンジン回転数と、加算部２３２によって加算されたエンジン出力トルクとから、アクセル開度を算出し、アクセル開度信号を生成する。アクセル制御部２３６は、車両２の、アクセル用の逆マップを有している。この逆マップは、エンジン回転数とエンジン出力トルクとアクセル開度との関係を示すマップである。アクセル制御部２３６は、この逆マップを用いて、アクセル開度を算出する。なお、この逆マップは、車両２ごとに設定されている。
【００６１】
図７は、定速制御部２４０の構成を示す図である。定速制御部２４０は、フィードバック制御を行う。図７に示すように、定速制御部２４０は、目標車速受付部２４２と、減算部２４８と、ＦＢ（フィードバック）制御部２５０と、回転数変換部２５４と、アクセル制御部２５６とを有する。ここで、定速制御部２４０の各構成部分において用いられる運動方程式等の関数は、データ読込部１１０によって読み込まれた車両２の車両諸元（重量、車輪径、ギア比等）から定義される。
【００６２】
目標車速受付部２４２は、目標車速指令部１３０から、選択部１４２を介して、目標車速信号を受け付ける。減算部２４８は、減算部２２８と同様に、目標車速から実車速を減算して、目標車速と実車速との偏差を算出する。ＦＢ制御部２５０は、フィードバック制御を行う。具体的には、ＦＢ制御部２５０は、減算部２４８によって算出された目標車速と実車速との偏差から、エンジン出力トルクを算出する。ＦＢ制御部２５０は、例えばＰＩＤ制御を行うように構成されている。つまり、ＦＢ制御部２５０は、目標車速と実車速との偏差が小さくなるような制御を行う。言い換えると、ＦＢ制御部２５０は、目標車速と実車速との偏差が小さくなるような、エンジン出力トルクを算出する。
【００６３】
回転数変換部２５４は、回転数変換部２３４と同様に、実車速からエンジン回転数を算出する。アクセル制御部２５６は、アクセル制御部２３６と同様に、車両２の逆マップを有している。アクセル制御部２５６は、アクセル制御部２３６と同様に、エンジン回転数と、ＦＢ制御部２５０によって算出されたエンジン出力トルクとから、アクセル開度を算出し、アクセル開度信号を生成する。
【００６４】
図８は、減速制御部２６０の構成を示す図である。減速制御部２６０は、フィードフォワード制御を含む。図８に示すように、減速制御部２６０は、目標車速受付部２６２と、先読み制御部２６４と、ＦＦ（フィードフォワード）制御部２６６と、減算部２６８と、ＦＢ（フィードバック）制御部２７０と、加算部２７２と、回転数変換部２７４と、ブレーキ制御部２７６とを有する。ここで、減速制御部２６０の各構成部分において用いられる運動方程式等の関数は、データ読込部１１０によって読み込まれた車両２の車両諸元（重量、車輪径、ギア比等）から定義される。
【００６５】
目標車速受付部２６２は、目標車速指令部１３０から、選択部１４２を介して、目標車速信号を受け付ける。先読み制御部２６４は、先読み制御部２２４と同様に、予め定められた先読み時間Ｔｆ後の目標車速を読み込む。ここで、目標車速受付部２６２は、目標車速受付部２２２と同様に、時刻ｔから時刻（ｔ＋Ｔｆ）に対応する目標車速信号を受け付けて格納するように構成してもよい。ＦＦ制御部２６６は、フィードフォワード制御を行う。具体的には、ＦＦ制御部２６６は、ＦＦ制御部２２６と同様に、先読み制御部２６４によって先読みされた目標車速に対応する、車両２のエンジン出力トルクを算出する。
【００６６】
減算部２６８は、減算部２２８と同様に、目標車速から実車速を減算して、目標車速と実車速との偏差を算出する。ＦＢ制御部２７０は、フィードバック制御を行う。具体的には、ＦＢ制御部２７０は、ＦＢ制御部２３０と同様に、減算部２６８によって算出された目標車速と実車速との偏差から、エンジン出力トルクを算出する。ＦＢ制御部２７０は、ＦＢ制御部２３０と同様に、例えばＬＱＩ制御を行うように構成されている。
【００６７】
加算部２７２は、加算部２３２と同様に、ＦＦ制御部２６６によって算出されたエンジン出力トルクと、ＦＢ制御部２７０によって算出されたエンジン出力トルクとを加算する。回転数変換部２７４と、回転数変換部２３４と同様に、実車速からエンジン回転数を算出する。ブレーキ制御部２７６は、エンジン回転数と、加算部２７２によって加算されたエンジン出力トルクとから、ブレーキストロークを算出し、ブレーキストローク信号を生成する。ブレーキ制御部２７６は、車両２の、ブレーキ用の逆マップを有している。この逆マップは、エンジン回転数とエンジン出力トルクとブレーキストロークとの関係を示すマップである。ブレーキ制御部２７６は、この逆マップを用いて、ブレーキストロークを算出する。
【００６８】
人（運転者）は、運転中の車両を加速させようとする場合、目標車速の立ち上がりに合わせてアクセルを踏み込む。つまり、このとき、人は、目標車速の先読みを行っている。したがって、加速状態においては、目標車速を先読みしてフィードフォワード制御を行うことが望ましい。ここで、実施の形態２にかかる加速制御部２２０は、目標車速を先読みしてフィードフォワード制御を行うので、加速状態において最適な車速制御を行うことが可能となる。
【００６９】
また、人は、運転中の車両を定速に維持させようとする場合、目標車速と実車速との差をできるだけ小さくしようとする。つまり、このとき、人は、目標車速と実車速との偏差によってフィードバック制御を行っている。したがって、定速状態においては、フィードバック制御を行うことが望ましい。ここで、実施の形態２にかかる定速制御部２４０は、フィードバック制御を行うので、定速状態において最適な車速制御を行うことが可能となる。
【００７０】
また、人は、運転中の車両を減速させようとする場合、どこまで目標車速を下げればよいかを見てブレーキを踏む。つまり、このとき、人は、目標車速の先読みを行っている。したがって、減速状態においては、目標車速を先読みしてフィードフォワード制御を行うことが望ましい。ここで、実施の形態２にかかる減速制御部２６０は、目標車速を先読みしてフィードフォワード制御を行うので、減速状態において最適な車速制御を行うことが可能となる。
【００７１】
（変形例）
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図４に示すフローチャートの各工程の順序は、適宜、入れ替えてもよい。例えば、Ｓ１０２〜Ｓ１０８の工程の順序は、互いに入れ替え可能である。また、図４に示すフローチャートの全ての工程が実行される必要はない。例えば、Ｓ１１４の工程は、実行されなくてもよい。
【００７２】
また、上述した実施の形態においては、車両試験システム１は燃費の計測を行うとしたが、これに限られない。車両試験システム１によってなされる試験は、実機である車両２を予め定められた走行パターンにしたがって走行させる試験であれば任意の試験であってもよく、例えば耐久試験であってもよい。また、上述した実施の形態においては、車両２はシャシーダイナモメータ１０上で走行するとしたが、これに限られない。車速制御装置１００を車両２に搭載可能に構成することによって、車両２は、実際の道路を走行することも可能である。
【００７３】
また、上述した実施の形態においては、判定部１２０は、図４に示すように、車両２が実際に走行する前に、走行パターンデータからどのタイミングでどの制御方式を選択するかを判定するとしたが、これに限られない。つまり、判定部１２０は、車両２の走行中に上記判定処理を並行して行うように構成されてもよい。しかしながら、上述したように、走行中に上記判定処理を行うことにより、制御の遅れが発生するおそれがある。したがって、本実施の形態のように判定部１２０を構成することによって、走行前に上記判定処理を行うことによって、制御の遅れを抑制することが可能である。
【００７４】
また、上述した実施の形態においては、車速制御装置１００は、走行パターンデータと、判定された制御方式とを同期させるように構成されているが、このような構成に限られない。つまり、目標車速信号と、制御方式の判定結果を示す選択信号とを別個に車速制御部１４０に入力させるようにしてもよい。しかしながら、本実施の形態のように、走行パターンデータと、判定された制御方式とを同期させるように構成されることによって、上述した利点を得ることが可能となる。
【００７５】
また、上述した実施の形態においては、車速制御装置１００の判定部１２０は、走行パターンデータと、判定された制御方式とを、各時刻それぞれにおいて同期させるとしたが、このような構成に限られない。判定部１２０は、制御方式が変更されるタイミングを、走行パターンデータと同期させるようにしてもよい。つまり、判定部１２０は、走行パターンにおいて、例えば加速状態から定速状態に変化するというように、走行状態が変化するタイミングを判定し、そのタイミングで加速制御方式から定速制御方式に制御方式を変更させることを示す切替信号を生成してもよい。そして、判定部１２０が、その切替信号を、走行パターンデータにおける制御方式が変更されるタイミングで同期させるようにしてもよい。このとき、選択部１４２は、切替信号を受け付けた場合に、選択している制御方式を変更する。ここで、「制御方式を変更する」ということは、今まで選択されていた制御方式（例えば加速制御方式）から別の制御方式（例えば定速制御方式）を選択することである。つまり、「制御方式を選択する」という概念は、「制御方式を変更する」概念をも包含する。
【００７６】
また、実施の形態２にかかる加速制御部２２０は、ＦＢ制御部２３０を有するように構成されているが、ＦＢ制御部２３０は必須の構成ではない。つまり、加速制御部２２０は、フィードバック制御を行わずにフィードフォワード制御のみを行うようにしてもよい。減速制御部２６０についても同様である。
【符号の説明】
【００７７】
１  車両試験システム
２  車両
１００  車速制御装置
１１０  データ読込部
１２０  判定部
１３０  目標車速指令部
１４０  車速制御部
１４２  選択部
１５２  加速制御部
１５４  定速制御部
１５６  減速制御部
２２０  加速制御部
２２２  目標車速受付部
２２４  先読み制御部
２２６  ＦＦ（フィードフォワード）制御部
２２８  減算部
２３０  ＦＢ（フィードバック）制御部
２３２  加算部
２３４  回転数変換部
２３６  アクセル制御部
２４０  定速制御部
２４２  目標車速受付部
２４８  減算部
２５０  ＦＢ（フィードバック）制御部
２５４  回転数変換部
２５６  アクセル制御部
２６０  減速制御部
２６２  目標車速受付部
２６４  先読み制御部
２６６  ＦＦ（フィードフォワード）制御部
２６８  減算部
２７０  ＦＢ（フィードバック）制御部
２７２  加算部
２７４  回転数変換部
２７６  ブレーキ制御部
【図１】
2015125004.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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