(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻に対して変化し、所定の制御対象に関する物理量について、複数の時刻における実測によって得られた前記物理量を含むデータを受け付ける受付部と、
前記受付部によって受け付けたデータから、前記実測によって得られた物理量の時間的な変化を表す関数の係数を抽出する物理量特性抽出部と、
前記物理量特性抽出部によって抽出された係数を有する関数に現在のシミュレーション時刻を代入する演算を行うことで、現在のシミュレーション時刻における前記制御対象に関する物理量を含むデータを算出する物理量データ算出部と、
前記制御対象を制御するための制御装置によって生成された制御信号および前記物理量データ算出部によって算出されたデータにしたがって前記制御対象の動作を模擬し、該制御対象が前記制御信号および前記物理量データ算出部によって算出されたデータの条件下に置かれた場合の、前記現在のシミュレーション時刻の後の時刻における該制御対象に関する物理量を含むデータを生成して前記制御装置に対して出力するシミュレーション実行部と、
前記シミュレーション実行部によって生成および出力されたデータに基づいて前記制御装置によって生成された、前記制御信号を入力する制御入力部と、
を備える制御対象シミュレーション装置。
【請求項２】
前記所定の制御対象は車両であり、前記実測によって得られた物理量は、該車両を実際に走行させることで得られた実測値である、請求項１に記載の制御対象シミュレーション装置。
【請求項３】
前記物理量データ算出部は、前記受付部によって受け付けたデータをフーリエ級数に変換し、変換されたフーリエ級数を示す関数に、現在のシミュレーション時刻を代入することで、現在のシミュレーション時刻における前記制御対象に関する物理量を算出する、請求項１または２に記載の制御対象シミュレーション装置。
【請求項４】
前記物理量データ算出部は、前記フーリエ級数を構成するそれぞれの周波数の波動関数を展開された多項式で表わし、シフト演算によって該多項式を演算することによって現在のシミュレーション時刻における前記制御対象に関する物理量を算出する、請求項３に記
載の制御対象シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象シミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両には、エンジン制御を実行するエンジン制御装置（ＥＣＵ：Engine Control
Unit）が備えられている。エンジン制御装置は、例えば、エンジンの冷却水の温度が所
定の温度を超えた場合に使用される。この場合、エンジン制御装置は、温度を検知する装置から入力された信号に応じて冷却ファンを起動させる信号を出力する制御を実行する。
【０００３】
また、エンジン制御装置の性能評価のために、車両の速度やエンジン回転数等、車両の様々な情報を生成するＣＲＡＭＡＳ（登録商標）のような制御対象シミュレーション装置が利用されている。制御対象シミュレーション装置は、実際の車両の代わりに、様々な状況下で車両が生成するエンジンの冷却水の温度等の情報を生成する。このことにより、制御対象シミュレーション装置は、エンジン制御装置のより細かな性能評価を低コストで実現する。
【０００４】
本発明に係る先行技術文献としては、次に示すものがある。
【特許文献１】特開平５−３４２４５号公報
【特許文献２】特許第３５０５０６２号公報
【特許文献３】特開２００１−２６４１９５号公報
【特許文献４】特開平８−９６０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
制御対象シミュレーション装置は、車両が走行する際に生成される物理量を使用する。このデータは、一般的に、車両の速度等の２０種類の物理情報である。これらの物理情報は、２ｍｓ〜５ｍｓごとに２０分間〜２５分間程度の時間発展と共に示される物理量をそれぞれ含んでいる。したがって、例として２ｍｓごとの２５分間のデータでは、１種類のデータで約７５万の情報となる。また、シミュレーションに使用される約２０種類のデータとして、車両情報シミュレーション装置に、時間と物理量との関係を示す約１５００万（約２０×約７５万）の情報が入力される。また、このデータは、データの１つの誤りがエンジン制御装置の性能評価に影響する。したがって、データの作成ために多大な工数を要する、といった問題があった。
【０００６】
制御対象シミュレーション装置には、このデータを記憶する記憶媒体（例えば、フラッシュメモリ）が付いている。このフラッシュメモリには、物理的な容量の限界がある。したがって、このデータの大きさが制御対象シミュレーション装置の動作を不安定にさせる、といった問題があった。
【０００７】
したがって、制御対象シミュレーション装置は、データをフラッシュメモリに格納する際、データを圧縮して格納する。制御対象シミュレーション装置は、連続の同値を省き、直線的に変化する部分の最小値と最大値とを残し、中間値を省く、制御特性に影響の少ないと思われる部分で変化が少ない間の値を等間隔で間引く等、その都度、データのそれぞれの特性に合わせて定数を変えながらプログラムが作成されている。しかしながら、これらのデータが過度に省かれると、元の走行状態を再現することにはならない。したがって、元の走行状態を再現するため、データの質に応じて異なる圧縮方法が探られる必要がある。車両の走行は、物理量のマップ（表）引きにより制御量が取得される場合が多い。し
たがって、このマップの閾値の範囲内であるか否かの１データの違いがエンジン制御装置の性能評価に影響を与える。このため、走行データの作成と決定とのために、多大なデータ加工の工数と、膨大な検証時間を要する、といった問題があった。
【０００８】
さらに、車両情報シミュレーション装置は、生成する物理量に対する時間幅を、２ｍｓごとから１ｍｓごとに変更すると、シミュレーションのために倍のデータ量を持つ必要がある、といった問題があった。
【０００９】
本願はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、少ないデータ量から多くのデータ量を生成して処理する制御対象シミュレーション技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
【００１１】
（１）すなわち、本発明による制御対象シミュレーション装置は、時刻に対して変化し、所定の制御対象に関する物理量について、複数の時刻におけるデータを受け付ける受付部と、前記受付部によって受け付けたデータから前記任意の時刻に関するデータを算出する算出部と、前記算出部によって算出される任意の時刻に関するデータに基づいて前記制御対象に関する物理量を制御する制御量を生成する制御装置から、前記制御量を入力する制御入力部と、前記任意の時刻に関するデータおよび前記任意の時刻における制御量にしたがって前記制御対象の動作を模擬し、前記任意の時刻の後の時刻におけるデータを生成するシミュレーション実行部とを備える。
【００１２】
この構成によると、この制御対象シミュレーション装置は、時刻に対して変化し、所定の制御対象に関する物理量について、複数の時刻におけるデータを受け付け、受け付けたデータから任意の時刻に関するデータを算出し、算出される任意の時刻に関するデータから制御対象に関する物理量を制御する制御量を生成する、そのような制御装置から制御量を入力し、任意の時刻に関するデータおよび任意の時刻における制御量にしたがって制御対象の動作を模擬し、任意の時刻の後の時刻におけるデータを生成する。
【００１３】
（２）また、本発明による制御対象シミュレーション装置に係る算出部は、受付部によって受け付けたデータをフーリエ級数に変換し、任意の時刻に関するデータを算出してもよい。
【００１４】
（３）また、本発明による制御対象シミュレーション装置に係る算出部は、フーリエ級数を構成するそれぞれの周波数の波動関数を展開された多項式で表わすことによって任意の時刻に関するデータを算出してもよい。
【００１５】
（４）また、本発明による制御対象シミュレーション装置に係る算出部は、受付部によって受け付けたデータから任意の目的時刻に関するデータを算出する際、前記目的時刻の前後の複数の時刻に関して受け付けたデータから内挿補間により、前記任意の時刻に関するデータを算出してもよい。
【００１６】
本発明は、以上のような処理を実行する制御対象シミュレーション方法、又は、以上のような処理をコンピュータに実行させる制御対象シミューレションプログラムであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、少ないデータ量から多くのデータ量を生成して処理する制御対象シミ
ュレーション技術を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００１９】
《システム構成》
図１は、本実施形態の制御対象シミュレーション装置２に係るシステムを示すシステム構成図である。このシステムは、パーソナルコンピュータ１、制御対象シミュレーション装置２、及び、エンジン制御装置３を含んでいる。また、パーソナルコンピュータ１は、表示装置４及び入力装置５に接続されている。表示装置４は、ディスプレイ等の表示装置である。入力装置５は、キーボードやマウス等の入力装置である。また、入力装置は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体を含んでもよい。
【００２０】
＜パーソナルコンピュータ＞
パーソナルコンピュータ１は、このシステムのパーソナルコンピュータ１における処理を実行させるためのプログラムを格納するハードディスク、一時的な情報の格納に使用されるメモリ、プログラムを実行処理する中央処理装置、及び、他の装置との情報の入出力を実行する入出力インターフェースを有している。
【００２１】
パーソナルコンピュータ１は、パーソナルコンピュータ１が備える機能ブロックとして、出力部６、入力部７、ＰＣ制御部８、走行情報出力部９、及び、結果データ入力部１０を含んでいる。
【００２２】
出力部６は、ＰＣ制御部８から入力された出力情報を表示装置４に表示させる情報に変換し、表示装置４に出力する。入力部７は、入力装置５から入力された入力情報を、ＰＣ制御部８が処理可能な形式の情報に変換し、ＰＣ制御部８に出力する。
【００２３】
ＰＣ制御部８は、入力部７からのユーザによる入力に応じて、走行情報出力部９に走行情報を出力する。ＰＣ制御部８は、結果データ入力部１０からの結果データを、出力部６を通じて表示装置４に出力してユーザに示す。
【００２４】
ＰＣ制御部８は、入力部７からの入力に応じて、車両の走行データ（パターンデータとも呼ばれる）の新規作成、編集を実行する。パターンデータは、車両の速度、エンジン回転数、外気温度、ガソリンの空熱比、及び、アクセルペダルの踏み込み角度等の物理量である。これらの物理量は、時間の関数で示される物理量である。これらの物理量は、車両が公道を走る場合に車両が生成する量である。パターンデータは、車両による実測値であってもよい。
【００２５】
ＰＣ制御部８は、走行情報出力部１１を通じて、制御対象シミュレーション装置２にパターンデータを含む走行情報を出力する。走行情報は、エンジン制御装置３の性能評価に必要なパターンデータ、算術計算アプリケーションであるＭＡＴＬＡＢ（登録商標）で作成された車両モデルを含む。（さらに、制御対象シミュレーション装置（例えば、ＣＲＡＭＡＳ）の制御（操作）情報として、監視式というＣ言語で記述された情報を含む。）。
【００２６】
また、ＰＣ制御部８は、入力装置５からパターンデータの補間処理を実行するか否かの指定を受ける。ＰＣ制御部８が入力装置５からパターンデータの補間処理を実行するとの指定を受ける場合を説明する。この場合、ＰＣ制御部８は、このシステムで処理する時間幅の入力をユーザに促すためのパターンデータ補間処理設定ウィンドウを出力部６を通じて表示装置４に表示させる。ＰＣ制御部８は、この時間幅が入力部７から入力されると、
この時間幅を制御対象シミュレーション装置２に出力する走行情報に含める。
【００２７】
図２は、ＰＣ制御部８によって出力部６を通じて表示装置４に表示されるパターンデータ補間処理設定ウィンドウ１９の例である。入力装置５から補間処理を実行する時間幅が時間幅設定部２０に設定され、入力装置５が備えるキーボードのエンターキーが押されるとする。すると、ＰＣ制御部８は、この時間幅を制御対象シミュレーション装置２に出力する走行情報に含める。
【００２８】
ＰＣ制御部８は、入力装置５からの入力部７を通じた指示により、このシステムの起動の開始や終了を実行する。また、ＰＣ制御部８は、入力装置５からの入力部７を通じた指示により、結果データ入力部１０から入力された結果データをパーソナルコンピュータ１が備えるハードディスクに保存する。
【００２９】
走行情報出力部９は、ＰＣ制御部８からの情報を、パーソナルコンピュータ１と制御対象シミュレーション装置２との間の通信が可能な形式の情報に変換し、制御対象シミュレーション装置２が備える走行情報入力部１１に出力する。
【００３０】
結果データ入力部１０は、制御対象シミュレーション装置２が備える結果データ出力部２からの情報を、ＰＣ制御部８が処理可能な情報の形式に変換し、ＰＣ制御部８に出力する。
【００３１】
＜制御対象シミュレーション装置＞
制御対象シミュレーション装置２は、このシステムの制御対象シミュレーション装置２における処理を実行させるためのプログラムを格納するハードディスク、一時的な情報の格納に使用されるメモリ、プログラムを実行処理する中央処理装置、及び、他の装置との情報の入出力を実行する入出力インターフェースを有している。
【００３２】
制御対象シミュレーション装置２は、制御対象シミュレーション装置２が備える機能ブロックとして、走行情報入力部１１、結果データ出力部１２、車両情報生成部１３、制御情報出力部１４、及び、フィードバック情報入力部１５を含んでいる。
【００３３】
走行情報入力部１１は、パーソナルコンピュータ１が備える走行情報出力部９から入力された情報を、車両情報生成部１３が処理可能な情報の形式に変換し、車両情報生成部１３に出力する。
【００３４】
結果データ出力部１２は、車両情報生成部１３から入力された情報を、パーソナルコンピュータ１と制御対象シミュレーション装置２との間の通信が可能な形式の情報に変換し、パーソナルコンピュータ１が備える結果データ入力部１０に出力する。
【００３５】
車両情報生成部１３は、走行情報入力部１１から入力された走行情報を受ける（車両情報生成部１３が本発明の「受付部」に相当）。車両情報生成部１３は、走行情報入力部１１から入力された走行情報を用いて、走行シミュレーションを実行（車両情報生成部１３が本発明の「シミュレーション実行部」に相当）し、車両情報を生成する。車両情報生成部１３は、フィードバック情報入力部１５からフィードバック情報が入力された場合、走行情報入力部１１から入力された走行情報とフィードバック情報入力部１５から入力されたフィードバック情報とを用いて、走行シミュレーションを実行し、車両情報を生成する。このフィードバック情報は、制御対象シミュレーション装置２が出力した制御情報に応じて、エンジン制御装置３が出力した情報である。車両情報生成部１３は、車両情報として、例えば、実際の車両が所定の条件下で生成する情報、すなわち、エンジンの冷却水の温度といった情報を生成する。
【００３６】
車両情報生成部１３は、車両情報の生成の際、パターンデータが測定された時間の範囲、例えば、２０分間分のパターンデータが入力されると、２０分間の走行シミュレーションを実行する。車両情報生成部１３は、走行シミュレーションの結果（車両情報）を、パーソナルコンピュータ１からの指示による時間間隔ごとに算出する。車両情報生成部１３は、走行シミュレーションにおいて、算術計算アプリケーションであるＭＡＴＬＡＢ（登録商標）で作成された車両モデルにより、車両の状態を算出する。
【００３７】
また、車両情報生成部１３は、パーソナルコンピュータからパターンデータの補間処理を実行するとの指示を受けると、走行シミュレーションの前に、パターンデータの補間処理を実行する。車両情報生成部１３は、パターンデータの補間処理の実行の際、パターンデータから任意の時刻におけるデータを算出するための式を算出する（本発明の「算出部」に相当）。パターンデータは、温度、湿度、大気圧、水圧、太陽光の照度、気体の流量、移動量、速度、加速度、回転数、周波数、振幅等、様々な物理量に関するデータを含んでもよい。車両情報生成部１３は、算出された式と補間の指示と共に設定された時間幅に応じて走行シミュレーションを実行する。
【００３８】
車両情報生成部１３は、生成された車両情報を結果データ出力部１２に出力する。また、車両情報生成部１３は、生成された車両情報を制御情報として制御情報出力部１４を通じてエンジン制御装置３に出力する。
【００３９】
制御情報出力部１４は、車両情報生成部１３から入力された情報を、制御対象シミュレーション装置２とエンジン制御装置３との間の通信が可能な形式の情報に変換し、エンジン制御装置３が備える制御情報入力部１６に出力する。
【００４０】
フィードバック情報入力部１５は、エンジン制御装置３が備えるフィードバック情報出力部１７から入力された情報を、車両情報生成部１３が処理可能な形式の情報に変換し、車両情報生成部１３に出力する。
【００４１】
＜エンジン制御装置＞
エンジン制御装置３は、このシステムのエンジン制御装置３における処理を実行させるためのプログラムを格納するハードディスク、一時的な情報の格納に使用されるメモリ、プログラムを実行処理する中央処理装置、及び、他の装置との情報の入出力を実行する入出力インターフェースを有している。エンジン制御装置３は、実際の車両に備えられた場合と同等に動作する。
【００４２】
エンジン制御装置３は、エンジン制御装置３が備える機能ブロックとして、制御情報入力部１６、フィードバック情報出力部１７、及び、ＥＣＵ制御部１８を含んでいる。
【００４３】
制御情報入力部１６は、制御対象シミュレーション装置２が備える制御情報入力部１６から入力された制御情報を、ＥＣＵ制御部１８が処理可能な形式の情報に変換し、ＥＣＵ制御部１８に出力する。
【００４４】
フィードバック情報出力部１７は、ＥＣＵ制御部から入力された情報を、制御対象シミュレーション装置２とエンジン制御装置３との間の通信に可能な形式の情報に変換し、制御対象シミュレーション装置２に出力する。
【００４５】
ＥＣＵ制御部１８は、制御情報入力部１６から入力された制御情報（制御対象シミュレーション装置２によるシミュレーション結果）に応じて、フィードバック情報（エンジン制御信号）をフィードバック情報出力部１７を通じてシミュレーション装置２に出力する
。ＥＣＵ制御部１８は、例えば、車両情報に含まれるエンジンの冷却水の温度が所定の温度以上であると判定すると、冷却ファンを動作させる信号をフィードバック情報に含めてフィードバック出力部１８に出力する。
【００４６】
＜エンジン制御装置の性能評価＞
このシステムでは、エンジン制御装置３の性能評価が実行される。例として、制御対象シミュレーション装置２が実行するシミュレーションにより、エンジンの冷却水の温度が所定の大きさを超えた場合のエンジン制御装置の性能評価について説明する。制御対象シミュレーション装置は、エンジンの冷却水の温度をエンジン制御装置３に出力している。エンジン制御装置３は、エンジンの冷却水の温度が所定の温度を超える際、冷却ファン（アクチュエーター）を動作させる指示を制御対象シミュレーション装置３に出力する。
【００４７】
制御対象シミュレーション装置２は、冷却ファンを動作させるという、エンジン制御装置３からの指示に基づき、算術計算アプリケーションであるＭＡＴＬＡＢ（登録商標）で作成された車両モデルに基づいてエンジン水の温度を再計算する。このようにして、制御対象シミュレーション装置２は、冷却ファンの動作によってエンジン水の温度が下がったとするシミュレーション結果を算出する。エンジン制御装置３は、エンジン水の温度が所定の大きさより下がったとの情報を受けると、冷却ファンを止めさせる指示を制御対象シミュレーション装置に出力する。
【００４８】
制御対象シミュレーション装置２は、冷却ファンを止めさせるという、エンジン制御装置３からの指示に基づき、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）で作成された車両モデルに基づいてエンジンの冷却水の温度を再計算する。
【００４９】
このようにして、制御対象シミュレーション装置２は、実際の車両が生成する情報と同等の情報をエンジン制御装置３に出力できる。このようにして、エンジン制御装置３の性能評価が実行される。
【００５０】
次に、図１に基づいて、データの流れとして、このシステムにおける処理を説明する。まず、パーソナルコンピュータ１から制御対象シミュレーション装置２に設定情報が入力される。制御対象シミュレーション装置２は、その設定情報及びエンジン制御装置３からのフィードバック情報に応じて、車両情報を生成する。制御対象シミュレーション装置２は、車両情報を結果データとして、パーソナルコンピュータ１に出力する。また制御対象シミュレーション装置２は、車両情報を制御情報として、エンジン制御装置３に出力する。エンジン制御装置３は、制御対象シミュレーション装置２から入力された制御情報に応じてフィードバック情報を生成し、制御対象シミュレーション装置２に出力する。このようにして、このシステムでは、実際の車両の走行によって出力される各種のデータを制御対象シミュレーション装置２が生成する。そして、このシステムによって、エンジン制御装置３が、生成された各種のデータに応じて、フィードバック情報を生成する動作を検査することにより、エンジン制御装置３の性能評価が実行される。
【００５１】
《制御対象シミュレーション装置によるパターンデータの補間処理の原理》
制御対象シミュレーション装置２が備える車両情報生成部１３は、パーソナルコンピュータ１から入力された設定情報（走行情報）を示すパターンデータから補間処理によって新たなデータを生成する。車両情報生成部１３による、新たなデータの生成方法としては、パターンデータをフーリエ級数に変換する方法がある。車両情報生成部１３は、フーリエ級数に変換したデータから任意の時間ｔにおける物理量を示すデータを算出することができる。
【００５２】
車両情報生成部１３は、パーソナルコンピュータ１からパターンデータの補間処理の実
行が指示された際、車両情報を生成するシミュレーションを実行する前に、このフーリエ級数を算出する。
【００５３】
図３に示されるフローチャートに基づいて、車両情報生成部１３によるフーリエ級数の算出を説明する。フーリエ級数を示す式ｆ（ｔ）は、補間処理が実行されていないパターンデータ（元パターンデータと呼ぶ）全体の時間幅をＴとすると、
【００５４】
【数１】
0004551349.tif 000002
【００５５】
によって与えられる。ここでａ０は、
【００５６】
【数２】
0004551349.tif 000003
【００５７】
によって与えられ、ａｋは、
【００５８】
【数３】
0004551349.tif 000004
【００５９】
によって与えられ、ｂｋは、
【００６０】
【数４】
0004551349.tif 000005
【００６１】
によって与えられる。車両情報生成部１３は、ａ０，ａｋ及びｂｋを積分の演算の代わりに、和の演算の実行によって計算する。ｇ（ｔ）は、時間ｔにおける元パターンデータの値である。
【００６２】
まず、車両情報生成部１３は、変数ｋを１、定数ｗを２π、定数ｎを所定の数（例えば、５）と設定した後、ａ０を算出する（Ｓ１）。
【００６３】
【数５】
0004551349.tif 000006
【００６４】
車両情報生成部１３はａ０を上記の式を用いて算出する。車両情報生成部１３はａ０を以下のようにして求める。車両情報生成部１３は、上記の式で示すように、元パターンデータｇ（ｔ）をｔ＝０からｔ＝Ｔまで足し合わせ、足し合わされた合計値を、Ｔで割ることにより求める。車両情報生成部１３は、ステップＳ１の処理の後、ステップＳ２の処理に進む。
【００６５】
ステップＳ２の処理にて、車両情報生成部１３はａｋを算出する（Ｓ２）。
【００６６】
【数６】
0004551349.tif 000007
【００６７】
車両情報生成部１３はａｋを上記の式を用いて算出する。車両情報生成部１３は、ａｋを、上記の式で示すように、ｇ（ｔ）にＣｏｓ（ｋｗｔ）を掛けた値をｔ＝０からｔ＝Ｔまで足し合わせ、足しあわされた合計値を、（Ｔ／２）で割ることにより求める。車両情報生成部１３は、ステップＳ２の処理の後、ステップＳ３の処理に進む。
【００６８】
ステップＳ３の処理にて、車両情報生成部１３はｂｋを算出する（Ｓ３）。
【００６９】
【数７】
0004551349.tif 000008
【００７０】
車両情報生成部１３はｂｋを上記の式を用いて算出する。車両情報生成部１３は、ｂｋを、上記の式で示すように、元パターンデータｇ（ｔ）にＳｉｎ（ｋｗｔ）を掛けた値をｔ＝０からｔ＝Ｔまで足し合わせ、足し合わされた合計値を、（Ｔ／２）で割ることにより求める。車両情報生成部１３は、ステップＳ３の処理の後、ステップＳ４の処理に進む。
【００７１】
ステップＳ４の処理にて、車両情報生成部１３はｋの値を１つ増やす（Ｓ４）。車両情報生成部１３は、ステップＳ４の処理の後、ステップＳ５の処理に進む。
【００７２】
ステップＳ５の処理にて、車両情報生成部１３は、ｋがｎと等しいかを判定する（Ｓ５）。車両情報生成部１３は、ｋがｎと等しいと判定する（Ｓ５；ＹＥＳ）と、図３で示されるフローチャートにおける処理を終了する。車両情報生成部１３は、ｋがｎに等しくないと判定する（Ｓ５；ＮＯ）と、ステップＳ２の処理に戻る。
【００７３】
このようにして、上記の式におけるａ０，ａｋ，ｂｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）がそれぞれ算出される。車両情報生成部１３は、算出されたａ０，ａｋ，ｂｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）をｆ（ｔ）の式に代入する。そして、車両情報生成部１３は、補間する時間ｔ（時間幅入力部２０（図２参照）に入力された時間幅に応じて発展する時間）をｆ（ｔ）に代入することにより、任意の時間におけるパターンデータの値を求めることができる。
【００７４】
図４は、ａ０，ａｋ，ｂｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の値を示す係数格納テーブル２１の例である。車両情報生成部１３は、算出されたａ０，ａｋ，ｂｋ（ｋ＝１，２，・・
・，ｎ）を係数格納テーブル２１に格納する。車両情報生成部１３は、格納されたａ０，ａｋ，ｂｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の値をｆ（ｔ）の算出の際、係数格納テーブル２１から読み出し、読み出された値を使用してｆ（ｔ）を算出する。
【００７５】
車両情報生成部１３は、このようにして求めたｆ（ｔ）を用いて走行シミュレーションを実行する。このことにより、車両情報生成部１３は、少ないデータ量から多くのデータ量を生成して処理することができる。また、少ないデータ量から多くのデータ量を生成して処理することにより、多くのデータ量を用意するために起こりうる人為的なミスを防ぐことができる。
【００７６】
このように、車両情報生成部１３は、時刻に対して変化し、所定の制御対象に関する物理量について、複数の時刻におけるデータを受け付け、受け付けたデータから任意の時刻に関するデータを算出し、算出される任意の時刻に関するデータから制御対象に関する物理量を制御する制御量（例えば、フィードバック情報）を生成する、そのような制御装置（例えば、エンジン制御装置３）から制御量を入力し、データおよび第１の時刻における制御量にしたがって制御対象の動作を模擬（走行シミュレーションの実行）し、第２の時刻のデータを生成することができる。
【００７７】
＜変形例１＞
車両情報生成部１３は、ｆ（ｔ）からデータを算出する代わりに、ｆ（ｔ）の三角関数をテイラー展開した式であるｈ（ｔ）からデータを算出してもよい。ｈ（ｔ）は、三角関数（sin(kwt), cos(kwt)）ではなく、（kwt）のベキ級数で表される。テイラー展開を使
用する際には、sin(kwt)とcos(kwt)のテイラー展開によって展開された項（（kwt）のべ
キの項）でsin(kwt)とcos(kwt)を展開した同一の次数の項（（kwt）のベキの項）の係数
を式において括ることにより、値をより簡易に求めることができる。
【００７８】
また、コンピュータにおける計算では、倍数計算はシフト処理と対応しており、ＣＰＵによる１クロックで１演算が終了する。したがって、テイラー展開された式の使用により、コンピュータによる演算速度は上がる。シフト処理の例としては、２（＝Ｈｅｘ００１０）を左に２シフトさせると８（＝Ｈｅｘ１０００）となる。すなわち、４倍の計算をこのようにして実行できる。このようにして、例えば、アセンブラ言語によるプログラムのチューニングも可能である。
【００７９】
三角級数の計算で算出された定数の合計は、三角級数が一般的に単純な値をとらないため、誤差が積算される可能性があり、その誤差範囲は認識されない。しかしながら、テーラー展開の場合、微小であるとして切り落とす項を誤差範囲として認識することができる。
【００８０】
また、制御対象シミュレーション装置２は、ｈ（ｔ）を採用することによって、三角級数を計算できない廉価なＣＰＵを備えた機器に対しても本発明による技術を実行できる。
【００８１】
したがって、車両情報生成部１３は、ｈ（ｔ）をｆ（ｔ）の代わりに採用することにより、計算スピードを上げ、計算誤差を少なくし、廉価なＣＰＵで当該の計算を実行できる。
【００８２】
【数８】
0004551349.tif 000009
【００８３】
車両情報生成部１３は、ｈ（ｔ）からデータを算出する際、ｈ（ｔ）における変数ｊを所定の数（例えば、５）とし、係数格納テーブル２１に格納された０，ａｋ，ｂｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の値を使用する。このことにより、車両情報生成部１３は、任意の時刻におけるデータを算出する。
【００８４】
このようにして、車両情報生成部１３は、フーリエ級数を構成するそれぞれの周波数の波動関数を展開された多項式を含む式ｈ（ｔ）で表わすことによって任意の時刻に関するデータを算出してもよい。
【００８５】
＜変形例２＞
車両情報生成部１３は、元パターンデータをフーリエ級数に変換する代わりに、設定されている時間間隔の間の時間を示すデータを、その両隣のデータを加算して２で割ることにより、補間してもよい。例えば、時間ｔでの元パターンデータの値をｇ（ｔ）し、時間ｔの次の時間（ｔ＋１）における元パターンデータの値をｇ（ｔ＋１）とする。すると、車両情報生成部１３は、［ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋１）］／２の計算結果をｇ（ｔ＋（１／２））のデータとして使用してもよい。また、同様に、車両情報生成部１３は、ｇ（ｔ＋（１／３））のデータとして、［ｇ（ｔ）＊２＋ｇ（ｔ＋１）］／３の計算結果を使用してもよい。
【００８６】
このように、車両情報生成部１３は、設定されたデータ間を補間するために、比を使用してもよい。車両情報生成部１３は、例えば、ａ，ｂを、ゼロを含む自然数として、ｇ（ｔ＋（ａ／（ａ＋ｂ）））＝（ｇ（ｔ）＊ｂ＋ｇ（ｔ＋１）＊ａ）／（ａ＋ｂ）をｇ（ｔ）の補間のための式として使用してもよい。このことにより、車両情報生成部１３は、時間［ｔ＋（ａ／（ａ＋ｂ））］におけるデータｇ（ｔ＋（ａ／（ａ＋ｂ）））を時間幅入力部２０（図２参照）に対する入力に応じて生成し、新たなデータとして使用できる。
【００８７】
なお、車両情報生成部１３は、前後、２点に限定されず、前後それぞれ２点以上、例えば、含み４点以上のデータを用いてもよい。その場合に、車両情報生成部１３は、最も近い前後２点の重みを増し、それ以外の点の重みを減らしてもよい。
【００８８】
このようにして、車両情報生成部１３は、パターンデータから任意の目的時刻に関するデータを算出する際、目的時刻の前後の複数の時刻に関して受け付けたデータから内挿補間により、任意の時刻に関するデータを算出してもよい。
【００８９】
＜変形例３＞
本実施形態は、車両以外にも適用可能である。例えば、オートバイ、ロボット、ロケット等の制御シミュレーションに適用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態の制御対象シミュレーション装置に係るシステムを示すシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパターンデータ補間処理ウィンドウを示す図である。
【図３】本発明の実施形態におけるフーリエ級数の算出処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る係数格納テーブルである。
【符号の説明】
【００９１】
１  パーソナルコンピュータ
２  制御対象シミュレーション装置
３  エンジン制御装置
４  表示装置
５  入力装置
６  出力部
７  入力部
８  ＰＣ制御部
９  走行情報出力部
１０  結果データ入力部
１１  走行情報入力部
１２  結果データ出力部
１３  車両情報生成部
１４  制御情報出力部
１５  フィードバック情報入力部
１６  制御情報入力部
１７  フィードバック情報出力部
１８  ＥＣＵ制御部
１９  パターンデータ補間処理設定ウィンドウ
２０  時間幅入力部
２１  係数格納テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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