(57)【要約】【課題】  車両リアルタイム制御システム１００において、複数のＥＣＵ間で授受データが適切な時間内に受け渡されたか否かに基づいて、車間距離を適正に保つ処理、すなわち車両のリアルタイム制御における不整合を低減するための処理を行う。【解決手段】  車間制御ＥＣＵ２が、レーザレーダセンサ１が検出した前方車両情報５０に基づいて、前方車両と自車両との車間距離・相対速度に応じた目標速度をエンジンＥＣＵ３に出力する。このとき、目標速度の情報に、前方車両情報５０を検出した時刻を付与する。エンジンＥＣＵ３は、この車間制御ＥＣＵ２から受信した目標速度データ等に基づいてアクチュエータの作動を制御する。ただし、この受信データに付与された検出時刻に有効期間を加えたものと現在時刻とを比較して受信データが有効期限切れであるか否かを判定し、有効期限切れであれば、その目標速度データを現在値に線形補外して制御処理に用いる。【選択図】        図１
2005199954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＥＣＵ（２、３）を備え、前記複数のＥＣＵ間で授受される時間依存授受データに基づいて車両のリアルタイム制御を行う車両リアルタイム制御システムであって、
前記複数のＥＣＵのうち、前記時間依存授受データを受け取るＥＣＵ（３）が、前記時間依存授受データに付加された前記時間依存授受データの新鮮度に基づいて、前記時間依存授受データが前記車両のリアルタイム制御にとって有効期限切れであることを判定する判定手段（４３０）と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記時間依存授受データの処理を行う処理手段（４４０、４５０、４６０）と、を有することを特徴とする車両リアルタイム制御システム。
【請求項２】
前記時間依存授受データは、センサ（１）による検出データであり、前記時間依存授受データの新鮮度とは、前記検出データを前記センサが検出した時刻であり、
前記判定手段は、前記時間依存授受データの新鮮度および前記時間依存授受データの有効期間に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする請求項１に記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項３】
前記時間依存授受データの新鮮度とは、前記複数のＥＣＵのうち１つが当該時間依存授受データを出力する時刻であり、
前記判定手段は、前記時間依存授受データの新鮮度および前記時間依存授受データの有効期間に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする請求項１に記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項４】
前記時間依存授受データの新鮮度とは、前記時間依存授受データの有効期限であり、
前記判定手段は、前記時間依存授受データの有効期限および現在の時刻に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする請求項１に記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項５】
前記処理手段は、前記時間依存授受データが有効期限切れであると、前記時間依存授受データの新鮮度および現在時刻に基づいて、前記時間依存授受データの値を補正することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項６】
前記時間依存授受データの有効期間は、当該時間依存授受データが用いられるリアルタイム制御の内容毎に異なることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項７】
前記複数のＥＣＵのうち、前記時間依存授受データを出力するＥＣＵ（２）は、前記出力する時間依存授受データに前記時間依存授受データの新鮮度を付加する付加手段（３３０、６５５）を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項８】
前記時間依存授受データを受け取るＥＣＵは、前記時間依存授受データの有効期間を記憶する記憶媒体を有しており、
前記判定手段は、前記付加手段が前記時間依存授受データに付加した新鮮度および前記記憶媒体が記憶する前記時間依存授受データの有効期間に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする請求項７に記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項９】
前記付加手段は、前記出力する時間依存授受データに前記時間依存授受データの新鮮度および前記時間依存授受データの有効期間を付加し、
前記判定手段は、前記付加手段が前記時間依存授受データに付加した前記時間依存授受データの新鮮度および有効期間に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする請求項７または８に記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項１０】
前記時間依存授受データは、センサによる検出データであり、前記時間依存授受データの有効期間は、前記センサの種類毎に異なることを特徴とする請求項９に記載の車両リアルタイム制御システム。
【請求項１１】
複数のＥＣＵ（２、３）を備え、前記複数のＥＣＵ間で授受される時間依存授受データに基づいて車両のリアルタイム制御を行う車両リアルタイム制御システムにおいて、前記時間依存授受データを受け取る受信ＥＣＵであって、
受け取った前記時間依存授受データに付加された前記時間依存授受データの新鮮度に基づいて、前記時間依存授受データが前記車両のリアルタイム制御にとって有効期限切れであることを判定する判定手段（４３０）と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記時間依存授受データの処理を行う処理手段（４４０、４５０、４６０）と、を有することを特徴とする受信ＥＣＵ。
【請求項１２】
複数のＥＣＵ（２、３）を備え、前記複数のＥＣＵ間で授受される時間依存授受データに基づいて車両のリアルタイム制御を行う車両リアルタイム制御システムにおいて、請求項１１に記載の受信ＥＣＵに前記時間依存授受データを出力する送信ＥＣＵであって、
前記出力する時間依存授受データに前記時間依存授受データの新鮮度を付加する付加手段（３３０、６５５）を有することを特徴とする送信ＥＣＵ。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＥＣＵを備え、これら複数のＥＣＵ間で授受される時間依存授受データに基づいて車両のリアルタイム制御を行う車両リアルタイム制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に複数のＥＣＵ（電子制御装置）が搭載され、車載ＬＡＮ等の信号線を介してそれらＥＣＵ間で時間依存データが授受され、この時間依存データの授受に基づいて車両のリアルタイム制御の１つが実現されるシステムがある。時間依存データとは、車両の走行状態、および車両外部の状態に基づいて時々刻々と変化するデータをいう。リアルタイム制御とは、制御に用いる時間依存データが、その制御の時刻における量であることが理想的には望まれるような制御をいう。
【０００３】
このようなシステムの例としては、自動巡航制御システム（Ａｕｔｏ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）がある。自動巡航制御システムでは、まずレーザレーダセンサ等の前方認識装置から車間制御ＥＣＵに、前方車両との間隔等を示す信号が入力される。そして車間制御ＥＣＵは、この入力された信号に基づいて車間距離を適正に保つための目標走行速度を演算し、この演算結果の信号をエンジンＥＣＵに出力する。エンジンＥＣＵは、受け取った信号の目標走行速度で車両が走行するための電子スロットル、インジェクタ、点火プラグ等のアクチュエータの動作を決定し、その決定通りにこれらアクチュエータを制御する。この場合、アクチュエータの制御に用いる目標走行速度のデータは、理想的にはその制御の時刻における車間距離に基づいた量であることが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような、複数のＥＣＵ間で授受される時間依存データに基づいて車両のリアルタイム制御を行うシステムにおいては、時間依存データの授受が適切な時間内に行われずに遅れてしまうと、古い時刻における時間依存データに基づいた制御が行われ、実際の制御の時刻とその制御に用いる時間依存データの時刻との差が大きくずれ、結果として車両のリアルタイム制御に不整合が生じる可能性がある。
【０００５】
例えば、上記のような適応走行制御システムでは、前方認識装置が前方車両との距離を検出して出力した時刻と、この検出した距離に基づいて最終的にエンジンＥＣＵがアクチュエータの制御を行う時刻とが大きく離れていると、車両はかなり過去の車間距離に基づいて車両の走行速度等を制御することになってしまい、適正な車間距離を保つことが難しくなる。
【０００６】
ＥＣＵ間の時間依存データの授受が適切な時間内に行われずに遅れてしまう場合としては、例えば１）授受が車載ＬＡＮを媒介して行われ、その車載ＬＡＮが他のデータ伝送のために混雑している場合、２）データの授受を行うＥＣＵのいずれかが画像等の大量のデータの処理を行わなければならないため、当該ＥＣＵの処理負荷が増大し、授受される時間依存データの送出、受領が遅れる場合等がある。
【０００７】
このような車両のリアルタイム制御の不整合を低減するためには、ＥＣＵ間で授受される時間依存データのうち、適切な時間内で授受が行われた時間依存データと、そうでなない時間依存データとを区別して扱うことが望ましい。
【０００８】
本発明は上記点に鑑み、複数のＥＣＵを備え、これら複数のＥＣＵ間で授受される時間依存授受データに基づいて車両のリアルタイム制御を行う車両リアルタイム制御システムにおいて、当該複数のＥＣＵ間で時間依存授受データが適切な時間内に受け渡されたか否かに基づいた作動を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、複数のＥＣＵ（２、３）を備え、前記複数のＥＣＵ間で授受される時間依存授受データに基づいて車両のリアルタイム制御を行う車両リアルタイム制御システムであって、前記複数のＥＣＵのうち、前記時間依存授受データを受け取るＥＣＵ（３）が、前記時間依存授受データに付加された前記時間依存授受データの新鮮度に基づいて、前記時間依存授受データが前記車両のリアルタイム制御にとって有効期限切れであることを判定する判定手段（４３０）と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記時間依存授受データの処理を行う処理手段（４４０、４５０、４６０）と、を有することを特徴とする車両リアルタイム制御システムである。
【００１０】
これによって、車両リアルタイム制御システムが、判定手段が車両のリアルタイム制御のための時間依存授受データの新鮮度に基づいて有効期限切れを判定し、さらにこの判定手段の判定結果に基づいた時間依存授受データの処理を行うので、複数のＥＣＵ間で時間依存授受データが適切な時間内に受け渡されたか否かに基づいた作動を行える。
【００１１】
なお、新鮮度とは、当該データの生成時刻、当該データがセンサ値に基づいているならそのセンサ値の検出時刻、当該センサ値の受信時刻、当該データの有効期限等を含む概念である。
【００１２】
また、処理手段の行う「データの処理」とは、「車両のリアルタイム制御において不整合を低減するための処理」をいい、当該データのリアルタイム制御のための処理、当該データの削除等を含む概念である。また、「リアルタイム制御のための処理」とは、リアルタイム制御の処理そのもののみならず、リアルタイム制御の前処理として行われる処理をも含む。また、リアルタイム制御とは、ハードリアルタイム制御、ソフトリアルタイム制御を含む概念である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記時間依存授受データは、センサに（１）よる検出データであり、前記時間依存授受データの新鮮度とは、前記検出データを前記センサが検出した時刻であり、前記判定手段は、前記時間依存授受データの新鮮度および前記時間依存授受データの有効期間に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記時間依存授受データの新鮮度とは、前記複数のＥＣＵのうち１つが当該時間依存授受データを出力する時刻であり、前記判定手段は、前記時間依存授受データの新鮮度および前記時間依存授受データの有効期間に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記時間依存授受データの新鮮度とは、前記時間依存授受データの有効期限であり、前記判定手段は、前記時間依存授受データの有効期限および現在の時刻に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記処理手段は、前記時間依存授受データが有効期限切れであると、前記時間依存授受データの新鮮度および現在時刻に基づいて、前記時間依存授受データの値を補正することを特徴とする。
【００１７】
なお、この処理手段が行う補正は、車両のリアルタイム制御における不整合を低減するための補正である。このようにすることで、有効期限切れの時間依存授受データもリアルタイム制御に利用することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれか１つに記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記時間依存授受データの有効期間は、当該時間依存授受データが用いられるリアルタイム制御の内容毎に異なることを特徴とする。
【００１９】
これによって、リアルタイム制御の内容に応じて柔軟な有効期限の設定が可能となる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記複数のＥＣＵのうち、前記時間依存授受データを出力するＥＣＵ（２）は、前記出力する時間依存授受データに前記時間依存授受データの新鮮度を付加する付加手段（３３０、６５５）を有することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記時間依存授受データを受け取るＥＣＵは、前記時間依存授受データの有効期間を記憶する記憶媒体を有しており、前記判定手段は、前記付加手段が前記時間依存授受データに付加した新鮮度および前記記憶媒体が記憶する前記時間依存授受データの有効期間に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記付加手段は、前記出力する時間依存授受データに前記時間依存授受データの新鮮度および前記時間依存授受データの有効期間を付加し、前記判定手段は、前記付加手段が前記時間依存授受データに付加した前記時間依存授受データの新鮮度および有効期間に基づいて、前記時間依存授受データが有効期限切れであることを判定することを特徴とする。
【００２３】
これによって、時間依存授受データを受ける側では有効期限の設定が不用となる。
【００２４】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の車両リアルタイム制御システムにおいて、前記時間依存授受データは、センサによる検出データであり、前記時間依存授受データの有効期間は、前記センサの種類毎に異なることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１１に記載の発明は、複数のＥＣＵ（２、３）を備え、前記複数のＥＣＵ間で授受される時間依存授受データに基づいて車両のリアルタイム制御を行う車両リアルタイム制御システムにおいて、前記時間依存授受データを受け取る受信ＥＣＵであって、受け取った前記時間依存授受データに付加された前記時間依存授受データの新鮮度に基づいて、前記時間依存授受データが前記車両のリアルタイム制御にとって有効期限切れであることを判定する判定手段（４３０）と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記時間依存授受データの処理を行う処理手段（４４０、４５０、４６０）と、を有することを特徴とする受信ＥＣＵである。
【００２６】
これによって、車両リアルタイム制御システムにおいて、受信ＥＣＵが、判定手段が車両のリアルタイム制御のための時間依存授受データの新鮮度に基づいて有効期限切れを判定し、さらにこの判定手段の判定結果に基づいた時間依存授受データの処理を行うので、複数のＥＣＵ間で時間依存授受データが適切な時間内に受け渡されたか否かに基づいた作動を行える。
【００２７】
また、請求項１２に記載の発明は、複数のＥＣＵ（２、３）を備え、前記複数のＥＣＵ間で授受される時間依存授受データに基づいて車両のリアルタイム制御を行う車両リアルタイム制御システムにおいて、請求項１１に記載の受信ＥＣＵに前記時間依存授受データを出力する送信ＥＣＵであって、前記出力する時間依存授受データに前記時間依存授受データの新鮮度を付加する付加手段（３３０、６５５）を有することを特徴とする送信ＥＣＵである。
【００２８】
このような送信ＥＣＵが請求項１１に記載の受信ＥＣＵに、新鮮度の付加された時間依存授受データを出力するので、車両リアルタイム制御システムにおいて、複数のＥＣＵ間で時間依存授受データが適切な時間内に受け渡されたか否かに基づいた作動を行える。
【００２９】
なお、上記各構成要素の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段、または具体的手段として下記マイコン２１、３１のＣＰＵを機能させるためのソフトウェアの処理との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る、車両に搭載された車両リアルタイム制御システム１００の概念図を示す。車両リアルタイム制御システム１００は、レーザレーダセンサ１、車間制御ＥＣＵ２（送信ＥＣＵに相当する）、エンジンＥＣＵ３（受信ＥＣＵに相当する）、電子スロットル４、インジェクタ５等を有している。
【００３１】
レーザレーダセンサ１は、自車両の前方の車両との車間距離・相対速度を特定するための前方車両情報５０を検出して車間制御ＥＣＵ２に出力する。
【００３２】
車間制御ＥＣＵ２は、レーザレーダセンサ１が検出した前方車両情報５０に基づいて、前方車両と自車両との車間距離・相対速度を特定し、またその車間距離・相対速度に応じた目標速度を特定し、その特定した目標速度を定期的にエンジンＥＣＵ３に出力する。車間制御ＥＣＵ２はこのとき、目標速度の情報に、その目標速度の特定のために用いた前方車両情報５０をレーザレーダセンサ１から受信した時刻、すなわちセンサ情報受信時刻を付与してエンジンＥＣＵ３に送信する。
【００３３】
エンジンＥＣＵ３は、この車間制御ＥＣＵ２から受信した目標速度データや、他の図示しない車両リアルタイム制御システム１００内のセンサ、ＥＣＵ等からのデータに基づいて電子スロットル４、インジェクタ５等のアクチュエータの作動を制御することで、前方車両と自車両の車間距離を適正に保つ。ただし、この目標速度データに付与されたセンサ情報受信時刻に所定の有効期間（本実施形態においては許容遅延時間）と現在時刻とを比較し、これにもとづいて受信した目標速度データが有効期限切れであるか否かを判定し、有効期限切れであれば、その目標速度データを現在値に線形補外し、補外した結果の値に基づいて電子スロットル４、インジェクタ５の作動を制御する。
【００３４】
ここで、目標速度のデータの性質について説明する。本実施形態の車両リアルタイム制御システム１００における車間距離の制御は、前方車両と自車両との車間距離を適正に保つため、現在の車間距離・相対速度に基づいて車両の走行速度を制御する。したがって、車両の走行速度の制御は、その制御の時点における車間距離・相対速度に基づいていることが理想的である。
【００３５】
目標速度のデータは、レーザレーダセンサ１からのセンサ値に基づいて特定される、車両内外の状況に応じて時々刻々と変化する値なので、リアルタイム制御に用いられる時間依存データである。したがって、目標速度のデータは、車両の走行速度の制御の時点におけるレーザレーダセンサ１からの信号に基づくことが理想である。しかし、信号の伝達には時間がかかり、厳密に制御の時点のレーザレーダセンサ１を用いて走行速度の制御を行うことはできないので、ある程度の時間のずれは許容範囲とし、制御の時点からその許容範囲内の時間依存データは、その制御の時点における値を反映しているとみなす。
【００３６】
本実施形態では、リアルタイム制御に用いる時間依存データがその制御の時点における値を反映していることの判定基準として、そのデータの生成時刻に有効期間を加えたものが、現在時刻より後になっていること、すなわち有効期限切れでないことを採用する。
【００３７】
図２に、このような車両リアルタイム制御システム１００のハードウェア構成を示す。車両リアルタイム制御システム１００は、レーザレーダセンサ１、車間制御ＥＣＵ２、エンジンＥＣＵ３、電子スロットル４、インジェクタ５に加え、イグナイタ６、スロットルセンサ７、アクセルセンサ８、水温センサ９、ブレーキ制御ＥＣＵ１０、統合制御ＥＣＵ１１等を有している。そして、車間制御ＥＣＵ２、エンジンＥＣＵ３、ブレーキ制御ＥＣＵ１０、統合制御ＥＣＵ１１は、車載ＬＡＮ９０の通信線によって互いに接続されている。
【００３８】
レーザレーダセンサ１は、車両リアルタイム制御システム１００が搭載される車両（自車両）の前方に取り付けられ、自車両の前方の車両にレーザを出力し、また前方の車両によって反射された当該レーザを受信する。またレーザレーダセンサ１は、このレーザを出力した時刻、およびレーザを受信した時刻の信号及びレーザの周波数を、車間制御ＥＣＵ２のマイコン２１に出力する。なお、レーザレーダセンサ１のレーザの出力、受信、時刻情報の出力は、定期的（例えば３２ミリ秒毎）に行われる。
【００３９】
車間制御ＥＣＵ２は、マイコン２１およびデータ送信部２２を有している。
【００４０】
マイコン２１は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリを備え、このＣＰＵは、このＲＯＭまたはフラッシュメモリに保存されているプログラムを実行し、そのプログラムの実行時に、そのプログラムおよびレーザレーダセンサ１から受けた信号に基づいた動作を行う。そしてこの動作の際、必要に応じてこれらＲＡＭ、ＲＯＭ、およびフラッシュメモリからデータを読み出し、またこのＲＡＭにデータを書き込み、データ送信部２２にエンジンＥＣＵ３への送信用のデータを出力する。なお、以下では、マイコン２１のＣＰＵがプログラムを実行する処理を、マイコン２１がプログラムを実行する処理として説明する。
【００４１】
データ送信部２２は、送信用のメモリである図示しない送信バッファを有しており、マイコン２１から入力のあったデータをこの送信バッファに記憶させ、所定のタイミングで、この送信バッファに記憶されたデータを車載ＬＡＮ９０に出力する。
【００４２】
エンジンＥＣＵ３は、マイコン３１およびデータ受信部３２を有している。
【００４３】
マイコン３１は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリを備え、このＣＰＵは、このＲＯＭまたはフラッシュメモリに保存されているプログラムを実行し、そのプログラムの実行時に、そのプログラム、および各種センサ７〜９から受けた信号に基づいた動作を行う。そしてこの動作の際、必要に応じてこれらＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、およびデータ受信部３２の受信バッファからデータを読み出し、またこのＲＡＭおよびフラッシュメモリにデータを書き込む。なお、スロットルセンサ７は、車両の電子スロットル開度を検出してマイコン３１に出力し、アクセルセンサ８は、車両のアクセルの踏み込み度合いを検出してマイコン３１に出力し、水温センサ９はエンジン冷却水の温度を検出してマイコン３１に出力する。なお、以下では、マイコン３１のＣＰＵがプログラムを実行する処理を、マイコン３１がプログラムを実行する処理として説明する。
【００４４】
データ受信部３２は、受信用のメモリである図示しない受信バッファを有しており、車載ＬＡＮ９０に車間制御ＥＣＵ２、ブレーキ制御ＥＣＵ１０、統合制御ＥＣＵ１１から所定のタイミングで出力されたデータをこの受信バッファに記憶させる。
【００４５】
電子スロットル４は、マイコン３１からの制御信号に基づいて、スロットル開度をモータにより電子的に制御するアクチュエータである。
【００４６】
インジェクタ５は、マイコン３１からの制御信号に基づいて、エンジンへの燃料噴射の量およびタイミングを制御するアクチュエータである。
【００４７】
イグナイタ６は、マイコン３１からの制御信号に基づいて、エンジン内の燃料の点火のタイミングを制御するアクチュエータである。
【００４８】
ブレーキ制御ＥＣＵ１０は、車両のブレーキペダルの踏み込み度合い等に基づいて車両のブレーキの作動を制御するＥＣＵである。このブレーキ制御ＥＣＵ１０は、車両のブレーキペダルの踏み込み度合いを、ブレーキペダル情報として所定のタイミングで車載ＬＡＮ９０に出力する。
【００４９】
統合制御ＥＣＵ１１は、車載ＬＡＮ９０等から受信した各種車両内の情報に基づいて車両の目標トルクを算出し、その目標トルク値を所定のタイミングで車載ＬＡＮ９０に出力する。
【００５０】
なお、以上のようなハードウェア構成の車両リアルタイム制御システム１００において、レーザレーダセンサ１、車間制御ＥＣＵ２、エンジンＥＣＵ３、電子スロットル４、インジェクタ５、イグナイタ６、スロットルセンサ７、アクセルセンサ８、水温センサ９、ブレーキ制御ＥＣＵ１０、統合制御ＥＣＵ１１は、あらかじめ時刻が同期するように設定されている。
【００５１】
このようなハードウェア構成の車両リアルタイム制御システム１００における作動について以下説明する。図３に、車間制御ＥＣＵ２のマイコン２１が実行するプログラムをフローチャートとして示す。
【００５２】
マイコン２１は、レーザレーダセンサ１から信号の入力があると、このプログラムの実行を開始し、まずステップ３２０で、レーザレーダセンサ１からの信号、すなわち、レーザレーダセンサ１がレーザを出力した時刻、当該レーザの反射を受信した時刻、当該レーザの反射波の周波数の情報を含む検出データを受信し、それをＲＡＭの所定の領域に記憶させる。
【００５３】
次にステップ３３０では、受信した情報に、受信時刻ｔｒの情報を付与する。具体的には、現在時刻ｔｒを、ステップ３３０で受信してＲＡＭに記憶させたデータと関連づけてＲＡＭに記憶させる。ここで現在時刻ｔｒは、検出データをレーザレーダセンサ１が検出した時刻、および検出データを車間制御ＥＣＵ２が受信した時刻と、ほぼ同時刻である。
【００５４】
次にステップ３４０では、車間距離・相対速度を演算する。具体的には、出力したレーダの反射波が帰ってくるまでの時間から前方車両との距離を、ドップラー効果による反射波の周波数変化から前方車両との相対速度を特定する。
【００５５】
次にステップ３５０では、車間距離・相対速度の関係に基づいて公知の方法により目標車速の演算を行う。目標車速ではなく目標上限車速の演算を行うこととしてもよい。
【００５６】
次にステップ３６０では、車間制御情報のデータを車載ＬＡＮ９０に送信するための処理を行う。具体的には、データ送信部２２に、ステップ３３０で特定した受信時刻ｔｒ、およびステップ３５０で特定した目標車速を含んだ時間依存データとしての車間制御情報を、データ送信部２２に出力する。そして処理は終了する。
【００５７】
このようなマイコン２１の処理により、レーザレーダセンサ１からの検出データに基づいて、目標車速が決定され、この目標車速に、上記検出データの検出時刻（または受信時刻）を付加された車間制御情報がデータ送信部２２に出力される。ここで、現在時刻ｔｒが、検出データをレーザレーダセンサ１が検出した時刻、および検出データを車間制御ＥＣＵ２が受信した時刻とほぼ同時刻であるのは、ステップ３３０の現在時刻を特定する処理が、ステップ３２０の検出データの受信の直後に行われているからである。
【００５８】
また、車間制御情報を受信したデータ送信部２２は、この車間制御情報を送信バッファに記憶させ、所定の時刻にこの車間制御情報を車載ＬＡＮ９０に送出する。また、エンジンＥＣＵ３のデータ受信部３２は、データ送信部２２がこの情報を送出するタイミングで車載ＬＡＮ９０内を流れるデータを受信するようになっている。したがって、データ受信部３２は、車間制御ＥＣＵ２のデータ受信部３２が送出した車間制御情報を受信し、自らの受信バッファに当該情報を記憶する。
【００５９】
次に、この車間制御情報を受信する側のエンジンＥＣＵ３のマイコン３１の作動について説明する。図４は、このマイコン３１が実行するプログラムのフローチャートである。マイコン３１は、定期的（例えば３２ミリ秒毎）にこのプログラムを実行するようになっている。
【００６０】
まずステップ４１０では、新たな車間制御情報を受信したか否かを判定する。具体的には、データ受信部３２の受信バッファから車間制御情報のデータを読み出してフラッシュメモリに記憶させ、それが新たな車間制御情報であるか否かを判定する。受信バッファ中に保存されている車間制御情報が新たなものであるか否かは、前回このプログラムを実行した時にステップ４１０で読み出してフラッシュメモリに記憶させた車間制御情報のデータと、今回ステップ４１０で読み出した車間制御情報のデータの双方に含まれる検出データの検出時刻ｔｒを比較し、今回の方が後の時刻となっているか否かで判定する。新たな車間制御情報を受信していなければ処理はステップ４２０に進み、新たな車間制御情報を受信していれば処理はステップ４３０に進む。
【００６１】
ステップ４２０では、過去データ、すなわち前回以前にこのプログラムを実行したときにステップ４１０で読み出した車間制御情報のみから、線形補外によって現在値を推定する。ステップ４１０で読み出した車間制御情報は、その車間制御情報が基づいているレーザレーダセンサ１からの検出値が検出された時刻における値であり、現在値とは、仮に現在時刻においてレーザレーダセンサ１からの検出値に基づいて車間制御情報が生成されたとするとき、その車間制御情報がとると推定される推定値をいう。この線形補外の詳細な方法については後述する。
【００６２】
ステップ４３０では、補正条件判定を行う。具体的には、ステップ４１０で読み出した新たな車間制御情報に含まれる検出データの検出時刻ｔｒに有効期間ｔＬを加算したものが、現在時刻ｔｎｏｗより後であるか否かを判定する。ここで有効期間ｔＬは、検出データの検出時刻と現在時刻とを比較したときに、その検出時刻が有効期限切れの古いデータであるか否かを判定する基準となる値である。この有効期間ｔＬは、あらかじめマイコン３１のフラッシュメモリまたはＲＯＭに記憶されている。ｔｒ＋ｔＬがｔｎｏｗより後であれば、すなわち、新たな車間制御情報が有効期限切れでないなら、処理はステップ４５０に進む。また、ｔｒ＋ｔＬがｔｎｏｗより後でなければ、すなわち、新たな車間制御情報が有効期限切れなら、処理はステップ４４０に進む。
【００６３】
ステップ４４０では、今回および過去のデータ、すなわち、今回および前回以前にこのプログラムを実行したときにステップ４１０で読み出した車間制御情報から、現在値を推定する。具体的には、車間制御情報の今回および過去のデータから、線形補外により、今回の車間制御情報を現在値に補正する。この補正の詳細については後述する。
【００６４】
そしてステップ４５０では、ステップ４１０で受信した車間制御情報中の目標速度、あるいは４４０または４５０で推定された車間制御情報中の目標速度の現在値に基づいて、電子スロットル４の開度、開閉タイミング、インジェクタ５の噴射量、噴射タイミング、イグナイタ６の点火タイミング等を演算する。なお、これらの値の演算は、更にスロットルセンサ７、アクセルセンサ８、水温センサ９から入力のあった信号、ブレーキ制御ＥＣＵ１０、統合制御ＥＣＵ１１から送信され、データ受信部３２の受信バッファに記憶された情報に基づいている。
【００６５】
次にステップ４６０では、ステップ４５０で演算された各種量、すなわちエンジン制御情報に基づいた制御信号を、電子スロットル４、インジェクタ５、イグナイタ６等の各種アクチュエータに出力する。そして図４のプログラムの処理は終了する。
【００６６】
このようなプログラムを実行することにより、マイコン３１は、定期的に新たな車間制御情報を受信したか否かを判定する。そして、新たな車間制御情報を受信していない場合は過去の車間制御情報から線形補外で現在値を推定する。また、新たな車間制御情報を受信している場合は、その新たな車間制御情報が有効期限切れであれば、今回および過去の車間制御情報から線形補外で現在値を補正、推定し、その新たな車間制御情報が有効期限切れでなければ、その車間制御情報をそのまま現在値とし、この現在値に基づいて車両のリアルタイム制御のための、インジェクタ５、イグナイタ６、スロットルセンサ７といったアクチュエータの制御を行う。
【００６７】
ここで、ステップ４２０およびステップ４４０で行う線形補外について図５を用いて説明する。図５は、横軸を時刻、縦軸をデータ値（本実施形態においては目標車速）とする２次元座標空間を示している。この２次元座標空間中の点に示された丸印６１〜６５は、その値をとるデータ値が基づく検出データの検出時刻ｔｒを示している。逆三角印７１〜７５は、それぞれ丸印６１〜６５のデータをエンジンＥＣＵ３のマイコン３１が受信し、そのデータに基づいて各種演算、制御を行う時刻を示している。また、時間の範囲指定８１〜８５は、有効期間（許容遅延時間）ｔＬを示している。
【００６８】
それぞれ０ミリ秒、３２ミリ秒、６４ミリ秒、９６ミリ秒を検出時刻ｔｒとする丸印６１〜６４で示されるデータは、逆三角印７１〜７４に示すように、その検出時刻ｔｒから有効期間ｔＬ以内のタイミングでマイコン３１において受信（ステップ４１０）、各種演算（ステップ４５０）、制御（ステップ４６０）が行われる。この場合、ステップ４１０、４３０の処理で肯定と判定されるので、受信されたデータはそのまま補正されずに各種演算に用いられる。
【００６９】
一方、１２８ミリ秒を検出時刻ｔｒとする丸印６５で示されるデータは、逆三角形７５に示すように、その検出時刻ｔｒから有効期間ｔＬ以内のタイミングより遅れたタイミングｔｎｏｗで受信、演算、制御が行われる。この場合、ステップ４１０で肯定、ステップ４３０で否定と判定されるので、受信されたデータはステップ４４０で線形補外される。この線形補外は、マイコン３１が前回に受信したデータ（丸印６４に相当する）、および今回受信したデータ（丸印６５に相当する）の検出時刻とデータ値から、データ値を示す時刻の線形関数を導き、その線形関数の今回の演算、制御のタイミング（逆三角系７５に相当する）におけるデータ値（丸印９１に相当する）を補正値とするようになっている。
【００７０】
一方、１２８ミリ秒を検出時刻ｔｒとする丸印６５で示されるデータが、逆三角形７５に示した受信、演算、制御のタイミングｔｎｏｗにおいても受信されなかった場合、ステップ４１０で否定と判定されるので、過去のデータのみがステップ４２０で線形補外される。この線形補外は、マイコン３１が前々回に受信したデータ（丸印６３に相当する）、および前回受信したデータ（丸印６４に相当する）の検出時刻とデータ値から、データ値を示す時刻の線形関数を導き、その線形関数の今回の演算、制御のタイミング（逆三角系７５に相当する）におけるデータ値（丸印９３に相当する）を補正値とするようになっている。
【００７１】
以上の様な車両リアルタイム制御システム１００の作動により、エンジンＥＣＵ３のマイコン３１が車両のリアルタイム制御のための目標速度のデータ（授受データに相当する）の新鮮度、すなわち目標速度のデータが基づいているレーザレーダセンサ１の検出データの検出時刻または受信時刻、に基づいて、当該データの有効期限切れを判定する（ステップ４３０参照）。そして、このマイコン３１は、判定結果に基づいた授受データの処理を行う（ステップ４４０、４５０、４６０参照）。したがって、車両リアルタイム制御システム１００において、複数のＥＣＵ間で授受データが適切な時間内に受け渡されたか否かに基づいて、車間距離を適正に保つ処理、すなわち車両のリアルタイム制御における不整合を低減するための処理を行える。
【００７２】
また、マイコン３１は、当該データの有効期限切れの判定を、授受データの新鮮度に加え、授受データの有効期間、および現在時刻に基づいて行っている。
【００７３】
そして、マイコン３１の、判定結果に基づいた授受データの処理としては、授受データが有効期限切れの場合に、車両のリアルタイム制御における不整合を低減するため、授受データの値を線形補外によって現在値に補正する。
【００７４】
また、このような新鮮度の情報は、エンジンＥＣＵ３に車間制御情報を送信する車間制御ＥＣＵ２のマイコン２１が付加する（ステップ３３０参照）。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、第１実施形態においては授受データの有効期限ｔＬの情報が、エンジンＥＣＵ３のマイコン３１が有するＲＯＭまたはフラッシュメモリによってあらかじめ記憶されているのに対して、本実施形態においては、車間制御ＥＣＵ２のマイコン２１が有するＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されており、マイコン２１によってエンジンＥＣＵ３に送信される授受データに付与されるようになっていることである。
【００７６】
本実施形態の車両リアルタイム制御システム１００のハードウェア構成は第１実施形態と同様である。以下、本実施形態の車両リアルタイム制御システム１００の作動について、第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００７７】
図６に、本実施形態におけるマイコン２１が読み出して実行するプログラムのフローチャートを示す。このプログラムが、第１実施形態におけるマイコン２１が実行するプログラム（図３参照）と異なるのは、ステップ３５０とステップ３６０の間にステップ６５５の処理があることである。なお、図３と図６において同一の符号が付されたステップは、互いに同一の処理を行うものである。
【００７８】
ステップ６５５では、車間制御情報に有効期間ｔＬを付与する。具体的には、あらかじめマイコン２１のＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されている有効期間ｔＬのデータを読み出し、ステップ３５０で算出した目標車速に付与する。
【００７９】
このようにすることで、ステップ３６０の処理によって、受信時刻ｔｒ、有効期間ｔＬ、および目標速度の情報を揺する車間制御情報がデータ送信部２２、車載ＬＡＮ９０を介してエンジンＥＣＵ３に送信される。
【００８０】
次に、エンジンＥＣＵ３のマイコン３１の作動について説明する。マイコン３１が実行するプログラムは、図４に示したプログラムと同等である。ただし、ステップ４３０で用いる有効期間ｔＬは、ステップ４１０で受信バッファから読み出したデータ車間制御情報に含まれる有効期間ｔＬである。
【００８１】
このように、有効期間ｔＬがマイコン２１によって授受データに付与されるようになっていることで、授受データを受信するエンジンＥＣＵ３側で有効期間ｔＬを設定する必要がなくなる。このような構成は、例えば授受データが１つのＥＣＵから複数のＥＣＵに送信され、それぞれの受信側のＥＣＵで図４のステップ４３０に示した補正条件の判定を行うようになっていると、設定の手間、メモリ容量の低減の効果を有する。
【００８２】
（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態においては、車両リアルタイム制御システム１００内でリアルタイム制御のために授受される授受データは、車間制御ＥＣＵ２からエンジンＥＣＵ３に送信される車間制御情報の１種類であったが、車両リアルタイム制御システム１００内において複数種類のリアルタイム制御のための授受データがＥＣＵ間で受け渡されるようになっていてもよい。
【００８３】
このような場合、それぞれの授受データで、その授受データについての有効期間が一定であってもよいし、一定でなくともよい。例えば、授受データのうち、時間的に変化が大きいものの有効期間は短く、時間的に変化が小さいものの有効期間は長く設定することができる。これは、時間的変化率の大きいデータは、比較的短時間で有効でないデータとなってしまうという事実に基づくものである。例えば、エンジンの冷却水温センサ値は時間的変化率の小さいデータであり、エンジン回転数は時間的変化率の大きいデータであると言える。
【００８４】
また、有効期間が、当該授受データが用いられるリアルタイム制御の内容毎に異なるようになっていてもよい。リアルタイム制御の内容とは、例えば、その制御がリアルタイムである必要性の高さ、その制御の車両の走行に対する重要性をいう。これらの場合、リアルタイムである必要性の高い制御の授受データほど有効期間を短くし、また、重要な制御のための授受データほど有効期間を短くすることで、制御内容に適した柔軟な処理を行うことが可能となる。例えば、本実施例の自動巡航制御はリアルタイムである必要性は高く、車室内の温度調節をするエアコン制御についてはリアルタイム性は比較的低いと言える。
【００８５】
また、有効期間は、当該授受データが基づく検出データが出力するセンサの種類毎に異なっていてもよい。
【００８６】
また、上記した実施形態においては、レーザレーダセンサ１からの情報の出力を受信する車間制御ＥＣＵ２の出力する授受データを、リアルタイム制御のためにアクチュエータを制御するエンジンＥＣＵ３が直接受信しているが、必ずしもこのようになっていずともよく、車間制御ＥＣＵ２とエンジンＥＣＵ３との間に他のＥＣＵが介在していてもよい。      
【００８７】
すなわち、エンジンＥＣＵ３のＥＣＵのリアルタイム制御のための処理は車間制御ＥＣＵ２から出力された授受データに基づいていれば足りる。
【００８８】
また、授受データは、必ずしもレーザレーダセンサ１等のセンサの出力に基づいている必要はなく、リアルタイム制御に用いられる時間的に変化する量を示すデータであればよい。
【００８９】
また、上記した実施形態において、授受データの新鮮度とは、その授受データが基づく検出データの検出時刻、およびその検出データの車間制御ＥＣＵ２における受信時刻となっているが、例えば、新鮮度のデータは、当該データの有効期限、すなわちそのデータが有効期限切れとなる時刻であってもよい。つまり、有効期限のみを送信するだけでよいため、通信負荷を軽減することが出来る。
【００９０】
また、授受データの新鮮度は、その授受データが演算された時刻を表すようになっていてもよい。このようになっていれば、例えば、授受データがセンサの出力に基づいていない場合でも、その授受データの新鮮度を特定できる。
【００９１】
また、上記した実施形態においては、データの新鮮度は車間制御ＥＣＵ２が付加しているが、必ずしもこのようになっていずともよく、例えばレーザレーダセンサ１からの検出データ自体に、その検出データの検出時刻が新鮮度として付与されているようになっていてもよい。
【００９２】
また、上記した実施形態においては、車間制御ＥＣＵ２またはエンジンＥＣＵ３が有する記憶媒体に有効期間の情報が記憶されているが、他のＥＣＵの有する記憶媒体がこの有効期間の情報を記憶しており、エンジンＥＣＵ３のマイコン３１は当該他のＥＣＵから有効期間の情報を受け取ってもよい。
【００９３】
また、上記した各実施形態においては、有効期限ｔＬは固定値であるが、時間的に変化しても良い。たとえば、車両の走行距離に基づいて変化するようになっていてもよい。このようになっていると、車両の経年変化によるセンサ感度の変化に柔軟に対応することができるようになる。
【００９４】
また上記した各実施形態において、レーザレーダセンサ１、車間制御ＥＣＵ２、エンジンＥＣＵ３、ブレーキ制御ＥＣＵ１０、統合制御ＥＣＵ１１は、あらかじめ時刻が同期するように設定されているが、時刻の同期は、各ＥＣＵが車載ＬＡＮ９０を介して時刻情報を授受することによって実現されていてもよい。
【００９５】
また上記した各実施形態においては、有効期限切れと判定された場合に線形補外により現在値を推定したが、それに限定されるものでなく、他の方法により推定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両リアルタイム制御システム１００の概念図である。
【図２】車両リアルタイム制御システム１００のハードウェア構成を示す図である。
【図３】マイコン２１が実行するプログラムのフローチャートである。
【図４】マイコン３１が実行するプログラムのフローチャートである。
【図５】マイコン３１が実行するデータの補外を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るマイコン２１が実行するプログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１…レーザレーダセンサ、２…車間制御ＥＣＵ、３…エンジンＥＣＵ、
４…電子スロットル、５…インジェクタ、６…イグナイタ、７…スロットルセンサ、
８…アクセルセンサ、９…水温センサ、１０…ブレーキ制御ＥＣＵ、
１１…統合制御ＥＣＵ、２１…マイコン、２２…データ送信部、３１…マイコン、
３２…データ受信部、５０…前方車両情報、９０…車載ＬＡＮ、
１００…車両リアルタイム制御システム。
【図１】
2005199954.tif 000003
【図２】
2005199954.tif 000004
【図３】
2005199954.tif 000005
【図４】
2005199954.tif 000006
【図５】
2005199954.tif 000007
【図６】
2005199954.tif 000008