(57)【要約】【課題】実車両で計測された制御情報に基づいて電子制御装置に必要な模擬情報を出力する簡易モデル演算部を備えた車両シミュレーション装置でありながら、車両の様々な動作状態に対応した仮想的な環境を電子制御装置に与えてダイナミックなシミュレーションができる車両シミュレーション装置を提供する。【解決手段】評価対象となる電子制御装置５と接続され、電子制御装置５から出力される制御情報に応答して電子制御装置５に車両の模擬情報を出力する車両シミュレーション装置１であって、車両を実際に走行させたときの計測情報を記憶する計測情報記憶部２と、電子制御装置５から出力される制御情報に基づいて前記計測情報を補正して模擬情報を生成する簡易モデル演算部３と、簡易モデル演算部３により生成された模擬情報を電子制御装置５に出力する出力部とを備える。【選択図】図１
2009169945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象となる電子制御装置と接続され、前記電子制御装置から出力される制御情報に応答して前記電子制御装置に車両の模擬情報を出力するシミュレーション装置であって、
車両を実際に走行させたときの計測情報を記憶する計測情報記憶部と、
前記電子制御装置から出力される制御情報に基づいて、前記計測情報を補正して模擬情報を生成する簡易モデル演算部と、
前記簡易モデル演算部により生成された模擬情報を前記電子制御装置に出力する出力部と備えることを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項２】
前記簡易モデル演算部は、前記電子制御装置から出力された制御情報に基づいて、前記計測情報に含まれる計測制御情報であって、前記模擬情報に対応する計測情報を補正して前記模擬情報を生成することを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
前記計測情報は、実車両が走行した道路プロファイル情報、及び前記道路プロファイル情報に対応した車両の速度情報と他車両との相対速度及び相対距離情報を含み、
前記簡易モデル演算部は、前記電子制御装置から出力された制御情報に基づいて、前記計測情報を補正して車両の速度情報と他車両との相対速度及び相対距離情報を前記模擬情報として出力することを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項４】
簡易モデル演算部は、前記計測情報を補正して生成された模擬情報と前記計測情報の差分を算出し、当該差分が予め設定された所定範囲を逸脱すると、シミュレーションを終了することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のシミュレーション装置。
【請求項５】
前記簡易モデル演算部は、前記電子制御装置から出力された制御情報と、前記計測情報に含まれる計測制御情報であって、前記制御情報に対応する計測制御情報との差分を算出し、当該差分に基づいて前記計測情報を補正して模擬情報を生成することを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項６】
前記計測情報は、実車両の状態を示す車両状態情報と、実車両が走行した周辺環境を示す周辺状態情報を含み、
前記簡易モデル演算部は、
前記電子制御装置から出力された制御情報と、前記計測情報に含まれる計測制御情報であって、前記制御情報に対応する計測制御情報との差分を算出し、当該差分に基づいて前記車両状態情報を補正するとともに、
補正後の車両状態情報と、前記計測情報に含まれる計測車両状態情報であって、前記車両状態情報に対応する計測車両状態情報との差分を算出し、当該差分に基づいて前記周辺状態情報を補正し、
補正後の車両状態情報及び周辺状態情報を模擬情報とすることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項７】
車両を実際に走行させたときに計測される信号を計測情報として収集する計測ステップと、
前記計測ステップで収集された計測情報と、評価対象となる電子制御装置から出力される制御情報に基づいて、前記計測情報を補正して模擬情報を生成し、生成した前記模擬情報を前記電子制御装置に出力するシミュレーションステップと、
前記シミュレーションステップを行なった際に計測される信号を記録する記録ステップと、
を有することを特徴とするシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価対象となる電子制御装置と接続され、前記電子制御装置から出力される制御情報に応答して前記電子制御装置に車両の模擬情報を出力するシミュレーション装置及びシミュレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野において製品等の開発に要する期間やコストを削減するとともに製品等の安全性を事前検証し、或いは実際のプラントに対する運転の模擬訓練を行なうことを目的として、シミュレーション装置が利用されている。
当該シミュレーション装置は、実際の装置やプラントにおけるメカニズムや電気的信号等の果たす役割を数式化したモデルを演算するコンピュータで構成され、その演算結果に基づいて、製品等の特性を確認し、起こり得る問題を事前に解決、或いは訓練するために用いられる。
このようなシミュレーション装置として、特許文献１には、車両用のエンジン制御装置の動作確認及び性能評価を行うために、当該エンジン制御装置が装着される実車両を模擬した仮想的な環境を作り出すリアルタイムシミュレータが提案されている。
【０００３】
当該リアルタイムシミュレータは、仮想的な車両として動作する車両モデルプログラムを実行して、クランク角度信号に対応する模擬信号やエンジンの各行程を示す模擬信号を生成し、生成した模擬信号をエンジン制御装置に出力することにより、エンジン制御装置の動作の確認及び性能評価を行なうモデル用コンピュータ装置と、モデル用コンピュータ装置と協調して動作し、車両モデルに必要な信号を生成して車両モデルに出力する信号発生装置とを備えている。
【特許文献１】特開平１１−３２６１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両には、エンジン、ミッション、ブレーキ等の様々な機構を制御するために、マイクロコンピュータが組み込まれた様々な電子制御装置が搭載されている。各電子制御装置は、互いに接続された通信ラインを介して制御情報を遣り取りして、車両全体として纏まりのある制御動作を実行する。
【０００５】
このような様々な電子制御装置のロジック開発、及び、開発したロジックを検証するために、現実の車両の動作を忠実に模擬する車両モデルを構成する必要がある。
【０００６】
しかし、そのような車両モデルを実現するためには、非常に複雑なアルゴリズムを構築して、当該アルゴリズムを高速のコンピュータを用いて実行する必要があり、その開発は容易ではなかった。
【０００７】
そこで、実車両に搭載された各電子制御装置から得られる制御情報を、走行時やアイドリング時等の様々な局面でサンプリングして、それら制御情報を計測情報としてメモリに蓄積し、当該計測情報からターゲットとなる電子制御装置に必要な情報を模擬情報として抽出して、電子制御装置に出力する簡易モデル演算部を備えたシミュレーション装置が構築されている。
【０００８】
当該シミュレーション装置によれば、ターゲットとなる電子制御装置に、車両の様々な動作状態に対応した仮想的な環境を提供することが可能となる。
【０００９】
しかしながら、このような簡易モデル演算部で車両を模擬するシミュレーション装置は、予めサンプリングされた制御情報から、電子制御装置に必要な情報が時系列的に出力されるものであったために、そのような計測情報に従って電子制御装置のシーケンシャルで受動的な動作状態を確認することができるものに過ぎなかった。
【００１０】
そのため、様々な車両の状態に対応したダイナミックな動作確認を行なうためには、事前に様々な車両の状態に対応する計測情報を数多くサンプリングする必要があり、計測情報のサンプリング処理のための作業が膨大になるという問題があった。
【００１１】
また、計測情報に従って電子制御装置が制御対象に対して所定のフィードバック制御や学習制御等を実行する必要がある場合に、シミュレーション装置から出力される計測情報がフィードバック制御等を反映した情報ではないため、開発中の電子制御装置の制御ロジックの効果的な確認が行なえないという問題もあった。
【００１２】
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、実車両で計測された制御情報に基づいて電子制御装置に必要な模擬情報を出力する簡易モデル演算部を備えたシミュレーション装置でありながら、車両の様々な動作状態に対応した仮想的な環境を電子制御装置に与えてダイナミックなシミュレーションができるシミュレーション装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明によるシミュレーション装置の特徴構成は、評価対象となる電子制御装置と接続され、前記電子制御装置から出力される制御情報に応答して前記電子制御装置に車両の模擬情報を出力するシミュレーション装置であって、車両を実際に走行させたときの計測情報を記憶する計測情報記憶部と、前記電子制御装置から出力される制御情報に基づいて前記計測情報を補正して模擬情報を生成する簡易モデル演算部と、前記簡易モデル演算部により生成された模擬情報を前記電子制御装置に出力する出力部とを備える点にある。
【００１４】
上述の構成によれば、簡易モデル演算部から電子制御装置に模擬情報を出力する際に、単に計測情報から抽出した情報を模擬情報として出力するのではなく、電子制御装置から出力される制御情報に基づいて計測情報を補正した情報を模擬情報として出力するので、予めサンプリングされた計測情報で構築される仮想環境を変動させることができ、電子制御装置によるフィードバック制御等にダイナミックに対応した仮想環境を実現できるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明した通り、本発明によれば、実車両で計測された制御情報に基づいて電子制御装置に必要な模擬情報を出力する簡易モデル演算部を備えた車両シミュレーション装置でありながら、車両の様々な動作状態に対応した仮想的な環境を電子制御装置に与えてダイナミックなシミュレーションができる車両シミュレーション装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明によるシミュレーション装置を車両に適用した車両シミュレーション装置について説明する。
【００１７】
図２に示すように、車両シミュレーション装置１は、評価対象となる電子制御装置５（以下、電子制御装置を「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」と記す場合もある。）と接続され、電子制御装置５から出力される制御情報に応答して電子制御装置５に車両の模擬情報を出力する。
【００１８】
車両シミュレーション装置１は、車両を実際に走行させたときに車両から収集された計測情報を記憶する計測情報記憶部２と、電子制御装置５から出力される制御情報に基づいて計測情報を補正して模擬情報を生成する簡易モデル演算部３と、簡易モデル演算部３により生成された模擬情報を電子制御装置５に出力する出力部とを備えている。
【００１９】
車両シミュレーション装置１は、オペレーティングシステム（以下、「ＯＳ」と記す。）の管理下でアプリケーションを実行するＣＰＵが搭載されたマザーボード１０と、マザーボード１０とＰＣＩバスで接続される複数の入出力変換ボード１２を備え、それらがケーシングに収容されている。
【００２０】
マザーボード１０には、ＣＰＵ１０ａと、ＯＳやアプリケーションである車両モデルプログラムが格納された第一のメモリ１０ｂと、計測情報や模擬情報等が格納される計測情報記憶部２としての第二のメモリ１０ｃと、ホストコンピュータ６と接続するＬＡＮインタフェースと、周辺回路等を備えている。
【００２１】
入出力変換ボード１２には、単一または複数のＩ／Ｏ変換ボード１４と、単一または複数のインタフェースボード１６が含まれる。
【００２２】
Ｉ／Ｏ変換ボード１４は、ＣＰＵやＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ等を備えた演算ブロック１４ａと、演算ブロック１４ａによる演算結果を格納するメモリ１４ｂを備えている。
【００２３】
Ｉ／Ｏ変換ボード１４は、マザーボード１０で演算された論理的な模擬情報を電子制御装置５に対応した物理的な模擬信号に変換するとともに、電子制御装置５から出力された物理的な制御信号を論理的な制御情報に変換する。
【００２４】
インタフェースボード１６は、Ｉ／Ｏ変換ボード１４と電子制御装置５との間を接続する電源ラインや信号ラインを中継するインタフェース回路１６ａを備えている。
【００２５】
インタフェース回路１６ａは、当該電源ラインの電圧や信号ラインの信号を電気的に整合、つまりＩ／Ｏ変換ボード１４と電子制御装置５のそれぞれに対応した電圧レベルや信号レベルに変換し、或いは信号形態を変換する回路ブロックである。
【００２６】
ホストコンピュータ６は、ＬＡＮインタフェースを介して、車両シミュレーション装置１と接続され、簡易モデル演算部３を含む装置全体を統括制御する。
【００２７】
ホストコンピュータ６は、マザーボード１０の第二のメモリ１０ｃに計測情報をロードした後に、シミュレーションの起動、停止、シミュレーション条件の設定を行なうとともに、電子制御装置５から出力される制御情報や簡易モデル演算部３で処理される模擬情報を収集して、それらの情報をモニタ６ａに表示する。
【００２８】
オペレータは、ホストコンピュータ６のモニタ６ａに表示された制御情報等を目視して、制御ロジックが適正であるか否かを評価する。
【００２９】
車両モデルプログラムと、車両モデルプログラムを実行するＣＰＵを備えたマザーボード１０と、Ｉ／Ｏ変換ボード１４によって本発明の簡易モデル演算部３が構成され、インタフェースボード１６によって本発明の出力部が構成される。
【００３０】
簡易モデル演算部３は、電子制御装置５で実行される制御演算周期より短い所定の演算周期で演算を繰り返し、出力部は各演算周期で生成された模擬情報を電子制御装置５に出力する。
【００３１】
図３に示すように、実車両には、エンジンを制御するＥＦＩ‐ＥＣＵと、アダプティブ・クルーズ・コントロールを実行するＡＣＣ‐ＥＣＵと、前方車両を検知するＦＭＣＷ方式のレーダＥＣＵと、車速やエンジン回転数等を表示するメータＥＣＵと、ナビゲーション装置等の複数のＥＣＵが搭載され、各ＥＣＵがＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ＬＡＮを介して接続されている。
【００３２】
ＡＣＣ‐ＥＣＵは、ＥＦＩ‐ＥＣＵから入力される速度情報と、ナビゲーション装置から入力される道路情報と、レーダ‐ＥＣＵから入力される前方車両との相対速度情報及び相対距離情報等に基づいて、前方車両との車両間隔を調整しながら自車を所定の車速に調整するべくＥＦＩ‐ＥＣＵに速度制御指令を出力する。
【００３３】
尚、ＡＣＣ‐ＥＣＵがＥＦＩ‐ＥＣＵに速度制御指令を出力する替わりに、自車を所定の車速に調整するべく電子スロットルの開度を制御するための制御信号を出力するように構成する場合もある。
【００３４】
各ＥＣＵには、マイクロコンピュータを備えた制御回路５１と、データ格納用のＲＡＭ５２と、ＣＡＮインタフェースを含むインタフェース回路５３等が組み込まれている。
【００３５】
例えば、レーダＥＣＵには、アンテナ５０で受信した信号からビート信号を検出する信号処理回路５１１と、ビート信号に基づいて前方走行車両との相対距離や相対速度を算出する演算部５１２を備えた制御回路５１が組み込まれている。
【００３６】
このような車両にデータ収集装置８が搭載され、各ＥＣＵのインタフェース回路５３を介して接続されたデータ収集装置８によって、各ＥＣＵに備えた制御回路５１からの出力情報や、ＲＡＭ５２に格納された制御情報、さらにはＣＡＮを介して伝送される制御情報が収集される。制御情報には、各ＥＣＵから制御対象に出力される制御信号や、制御対象から各ＥＣＵに入力される車両信号も含まれる。
【００３７】
データ収集装置８は、上述した車両シミュレーション装置１と同様のハードウェア構成を備えており、マザーボードには、所定時間間隔で各ＥＣＵから必要な制御情報をサンプリングするモデルプログラムがインストールされている。
【００３８】
また、データ収集装置８は、ＬＡＮインタフェースを介してホストコンピュータ６と接続されている。サンプリングのための時間間隔は、簡易モデル演算部３の演算周期と一致させることが好ましい。
【００３９】
データ収集装置８は、実車両の走行時やアイドリング時等の様々な状況下で、各ＥＣＵにより処理され或は生成される制御情報を、所定時間間隔でサンプリングし、サンプリングしたデータをＬＡＮインタフェースを介してホストコンピュータ６に送信する。ホストコンピュータ６は、受信したサンプリングデータを計測情報としてハードディスク等の記憶装置６ｂに格納する。
【００４０】
つまり、車両を実際に走行させたときに、ＡＣＣ‐ＥＣＵを含む各ＥＣＵから収集され、記憶装置６ｂに格納された制御情報が、上述したホストコンピュータ６から車両シミュレーション装置１にロードされる計測情報となる。
【００４１】
例えば、データ収集装置８は、レーダＥＣＵの信号処理回路５１１から出力されるビート信号情報、演算部５１２から出力される相対距離情報や相対速度情報を収集する。
【００４２】
データ収集装置８は、ＡＣＣ−ＥＣＵのＲＡＭ５２に格納されている目標車速情報や制御回路５１から出力される各種センサの出力情報を収集する。
【００４３】
データ収集装置８は、ＥＦＩ−ＥＣＵのＲＡＭ５２に格納されているスロットル開度情報や制御回路５１から出力される車速情報を収集する。
【００４４】
さらに、データ収集装置８は、地図データベースを備えたナビゲーション装置から出力される道路プロファイル情報、つまり、実車両が走行した道路の傾き情報やカーブ情報等を含む道路の状態情報を収集する。
【００４５】
当該道路プロファイル情報は、ナビゲーション装置がＧＰＳ信号から算出した車両の走行位置情報に基づいて、地図データベースから読み出した道路の傾き情報やカーブ情報等である。
【００４６】
尚、道路の傾き情報やカーブ情報は、ＡＣＣ‐ＥＣＵに入力されるヨーレートセンサ、操舵角センサ等の出力情報に基づいてＡＣＣ‐ＥＣＵで算出された車両の姿勢に基づいて得ることもできる。
【００４７】
つまり、計測情報には、ＥＦＩ‐ＥＣＵから得られる車速情報やスロットル開度情報、レーダＥＣＵから得られるビート信号情報や、ビート信号に基づいてレーダＥＣＵにより算出された前方走行車両との車間距離情報や相対速度情報、ナビゲーション装置から得られる実車両が走行する道路情報、ＡＣＣ‐ＥＣＵから得られるヨーレートセンサ、操舵角センサ、加速度センサ、車輪速度センサの情報等が含まれる。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、このような車速情報、スロットル開度情報、前方走行車両と相対速度情報、相対距離情報、道路プロファイル情報、自車の走行位置情報等の複数の制御情報が、各データのサンプリング時刻で関連付けられることにより、実車両の走行状態に応じて変化する車両モデル情報が生成される。
【００４９】
車両モデル情報は、複数の計測情報をサンプリング時刻で関連付けて構成されるものに限らず、例えば、複数の計測情報を実車両が走行する道路の位置情報で関連付けて構成されるものであってもよい。
【００５０】
以下、一例として、シミュレーションの対象がアダプティブ・クルーズ・コントロール用のプログラムである場合の車両シミュレーション装置１について詳述する。
【００５１】
図１に示すように、車両シミュレーション装置１には、当該アダプティブ・クルーズ・コントロールを実行する電子制御装置５であるＡＣＣ‐ＥＣＵが接続されている。
【００５２】
既存のＡＣＣ‐ＥＣＵの制御ロジックの改良、或は新規なＡＣＣ‐ＥＣＵの制御ロジックの開発時に、本発明による車両シミュレーション装置１とターゲットとなるＡＣＣ‐ＥＣＵが接続されるのである。
【００５３】
車両シミュレーション装置１の第一のメモリ１０ｂ（図２参照）には、車両モデルプログラムがホストコンピュータ６からロードされている。ＣＰＵ１０ａにより車両モデルプログラムが実行されることによって、簡易エンジンモデル演算部３１と、簡易レーダモデル演算部３２等の機能を備えた簡易車両モデル演算部３０を含む簡易モデル演算部３が実現される。
【００５４】
本実施形態では、簡易モデル演算部３に、さらに、簡易周辺環境モデル演算部３３を備えている。簡易周辺環境モデル演算部３３は、車両が走行している道路の環境情報や、前方を走行する他車両の情報、さらには歩行者の情報等を模擬した模擬情報が生成される。
【００５５】
車両シミュレーション装置１の第二のメモリ１０ｃには、図４（ａ）に示す計測情報、つまり、車両モデル情報がホストコンピュータ６からロードされている。
【００５６】
簡易モデル演算部３は、ＡＣＣ‐ＥＣＵから入力される制御情報に基づいて、車両モデル情報から必要な情報を選択して、車両の走行状態をモデリングした模擬情報として、ＡＣＣ‐ＥＣＵに出力する。
【００５７】
例えば、制御周期ｔで演算する簡易モデル演算部３が、図４（ａ）に示す車両モデル情報のサンプリング時刻ｔに対応する車速、相対速度等の必要な情報を模擬情報として選択して、ＡＣＣ‐ＥＣＵに時系列的に出力する。つまり、簡易モデル演算部３の演算周期が計測情報のサンプリング周期と同期して演算が実行される。
【００５８】
尚、簡易モデル演算部３の演算周期が計測情報のサンプリング周期と異なる場合には、簡易モデル演算部３の演算周期に対応するように、既存の計測情報を補間した値が計測情報として算出されるように構成すればよい。
【００５９】
簡易エンジンモデル演算部３１から車速、スロットル開度に関する模擬情報が出力され、簡易レーダモデル演算部３２から前方車両との相対距離、相対速度に関する模擬情報が出力され、簡易周辺環境モデル演算部３３から道路の環境に関する模擬情報が出力される。
【００６０】
ＡＣＣ‐ＥＣＵが、これらの模擬情報に基づいて所定の制御演算を実行して、その結果生成された制御情報を車両シミュレーション装置１に出力する。
【００６１】
従って、簡易モデル演算部３から出力された模擬情報に対応して、ＡＣＣ‐ＥＣＵから出力される制御情報に基づいて、ＡＣＣ‐ＥＣＵのシーケンシャルな制御ロジックが適正か否かを評価することができる。
【００６２】
しかし、ＡＣＣ‐ＥＣＵから出力された制御情報に対応して簡易モデル演算部３から出力される模擬信号は、予めサンプリングされた情報に制限されるため、例えば、ＡＣＣ‐ＥＣＵで実行されるフィードバック制御等が適正であるか否か等のダイナミックな制御ロジックの評価が困難である。
【００６３】
この問題に対処するには、事前に様々な走行状態に対応した多数の計測情報をサンプリングしておき、ＡＣＣ‐ＥＣＵから出力された制御情報に対応した適切な情報を多数の計測情報から選択して、模擬情報として出力する必要があるが、事前のサンプリング作業が膨大になる欠点がある。
【００６４】
そこで、本発明の車両シミュレーション装置１では、簡易モデル演算部３が、ＡＣＣ‐ＥＣＵから入力された制御情報に基づいて、計測情報を補正した模擬情報を生成して出力するように構成されている。
【００６５】
例えば、車間距離が短くなることにより、レーダ装置の反射波が低下する倍波現象を反映させて、レーダの受信信号レベルを低下させるような補正、アクセル操作信号に基づいて、速度を上昇または下降させる補正等である。
【００６６】
図４（ａ）に示す計測情報の一部が、図４（ｂ）に示すように補正されて出力されるのである。尚、補正されたデータには記号「´」が付されている。このような補正後の模擬情報を新たな計測情報としてメモリに格納することにより、計測情報を増やすことができる。
【００６７】
そして、あるシミュレーションで補正され、メモリに格納された計測情報を、他のシミュレーションで補正することなくそのまま使用することもできるように構成されている。
【００６８】
静的なシミュレーションを行うか、動的なシミュレーションを行うかの選択は、ホストコンピュータ６を介して設定される。
【００６９】
静的なシミュレーションとは、事前にサンプリングされた計測情報または以前のシミュレーションで補正された計測情報を使用して、補正することなく模擬情報として出力するモードであり、動的なシミュレーションとは、事前にサンプリングされた計測情報または以前のシミュレーションで補正された計測情報に基づいて補正した計測情報を模擬情報として出力するモードである。
【００７０】
また、本発明の車両シミュレーション装置１は、図４（ｂ）に示すように、シミュレーションを行なう過程で、計測情報に元々存在しないデータ項目を追加するように構成されている。
【００７１】
このような機能は、例えば、既存の計測データから新たな種類の計測データを生成するモデルプログラムを設けておくことにより実現できる。例えば、速度情報を微分演算して加速度情報を生成する等である。
【００７２】
以下、図５及び図６に示すフローチャートに基づいて、ＡＣＣ−ＥＣＵが接続された車両シミュレーション装置の動作を説明する。
【００７３】
ホストコンピュータ６のハードディスク６ｂに格納された計測情報が、マザーボード１０の第二のメモリ１０ｃにロードされ（ＳＡ１）、ホストコンピュータ６からの指令に基づいてシミュレーションが開始されると（ＳＡ２）、簡易モデル演算部３は、第二のメモリ１０ｃから読み出した計測情報に含まれる車速情報、スロットル開度情報、道路情報の初期値を模擬情報としてＡＣＣ‐ＥＣＵに出力する（ＳＡ３）。
【００７４】
模擬情報が入力されたＡＣＣ‐ＥＣＵは、制御ロジックに従って動作し、模擬情報に含まれる車速情報、スロットル開度情報、前方車両との車間距離情報等に基づいて自車両の走行状態を把握する（ＳＢ１）。
【００７５】
ホストコンピュータ６から自動速度走行制御開始指令が出力されると（ＳＡ４、車両シミュレーション装置１のインタフェースボード１６を介して、ＡＣＣ‐ＥＣＵに自動速度走行制御開始指令が入力される（ＳＢ２）。
【００７６】
自動速度走行制御開始指令は、実車両のステアリング近傍に設けられたアダプティブクルーズコントロールスイッチの操作によってＡＣＣ‐ＥＣＵに出力される自動速度走行信号に対応する信号である。
【００７７】
ＡＣＣ‐ＥＣＵは、目標車速情報に対応した適応型自動走行制御を開始する（ＳＢ３）。目標車速情報とは、自動速度走行制御開始指令が入力されたときの模擬車速情報である。
【００７８】
ＡＣＣ‐ＥＣＵは、簡易モデル演算部３から出力される模擬車速情報と目標車速情報との偏差に応じて車速制御情報のフィードバック演算を行う。
【００７９】
車間距離が所定車間距離より十分に長いときには、フィードバック演算した車速制御情報を車両シミュレーション装置１に出力する（ＳＢ４）。
【００８０】
車間距離が所定車間距離より短いときには、フィードバック演算した車速制御情報を、さらに模擬車間距離情報に基づいて補正した車速制御情報を車両シミュレーション装置１に出力する。
【００８１】
つまり、ＡＣＣ‐ＥＣＵは、前方車両との車間距離を確保しながら所定速度を維持するように車速を制御する。前方車両との車間距離が短いときには、少なくとも車間距離が所定車間距離を確保できるように補正した車速制御情報を車両シミュレーション装置１に出力する（ＳＢ４）。
【００８２】
また、ホストコンピュータ６から自動追従走行制御開始指令が出力されると（ＳＡ３）、車両シミュレーション装置１のインタフェースボード１６を介して、ＡＣＣ‐ＥＣＵに自動追従走行制御開始指令が入力される（ＳＢ２）。
【００８３】
自動追従走行制御開始指令は、実車両のステアリング近傍に設けられたアダプティブクルーズコントロールスイッチの操作で出力される自動追従走行信号に対応する信号である。
【００８４】
ＡＣＣ‐ＥＣＵは、目標車間距離情報に対応した適応型自動走行制御を開始する（ＳＢ３）。
【００８５】
ＡＣＣ‐ＥＣＵは、前方車両との車間距離情報が、安全を確保するために設定された目標車間距離情報の前後の所定範囲に納まるように車速を制御する。目標車間距離情報とは、自動追従走行制御開始指令が入力されたときの模擬車間距離情報である。
【００８６】
ＡＣＣ‐ＥＣＵは、簡易モデル演算部３から出力される模擬車間距離情報と当該模擬車間距離情報に対応した目標車間距離情報との偏差に応じてフィードバック演算した車速制御情報を車両シミュレーション装置１に出力する（ＳＢ４）。
【００８７】
つまり、ＡＣＣ‐ＥＣＵは、模擬車間距離情報が目標車間距離情報より長くなれば、車速が上昇するように、また、模擬車間距離情報が目標車間距離情報より短くなれば、車速が下降するように制御する。
【００８８】
ＡＣＣ‐ＥＣＵが上述した自動速度走行制御や自動追従走行制御を実行して、車両シミュレーション装置１に車速制御情報を出力すると（ＳＢ４）、簡易モデル演算部３は、当該車速制御情報に基づいて、次に出力すべき計測情報を補正した模擬車速情報等を生成する（ＳＡ５、ＳＡ６）。
【００８９】
また、簡易モデル演算部３は、補正後の車速制御情報等に基づいて、必用に応じて新たなデータ項目を計測情報に追加生成する（ＳＡ７）。
【００９０】
例えば、ＡＣＣ‐ＥＣＵに、急加速または急減速に対処する制御ロジックが組み込まれている場合には、簡易モデル演算部３は、模擬車速情報から算出した模擬加速度情報を追加する。
【００９１】
簡易モデル演算部３は、補正後の模擬情報と元の計測情報との差分が予め設定された所定範囲内であるか否かを判断し（ＳＡ８）、所定範囲内であれば、シミュレーションを継続する。つまり、ステップＳＡ６、ＳＡ７で生成した模擬情報をＡＣＣ‐ＥＣＵに出力する（ＳＡ９）。一方、所定範囲外になると、ＡＣＣ−ＥＣＵに停止命令を出力して（ＳＡ１１）、シミュレーションを終了する。所定範囲とは、シミュレーションの精度等に基づいて適宜設定される範囲である。
【００９２】
計測情報を補正した模擬情報をＡＣＣ‐ＥＣＵに出力する一連の処理が、簡易モデル演算部３によって繰り返されると、元の計測情報と補正後の模擬情報との差が大きくなり、模擬情報の信頼性が損なわれる虞があるからである。
【００９３】
さらに、簡易モデル演算部３が、補正後の模擬車間距離情報がマイナスの値になり、或いは、模擬車間距離情報が所定値より大きくなると、先行車両が存在しないため自動追従走行制御ができなくなる等の不都合を回避するためである。
【００９４】
ＡＣＣ‐ＥＣＵは、ホストコンピュータ６から終了指令が出力されて（ＳＡ１０）、車両シミュレーション装置１から停止命令が出力されるまで（ＳＡ１１）、上述のステップＳＢ１からステップＳＢ４の動作を繰り返す。
【００９５】
以下、ＡＣＣ‐ＥＣＵによって自動追従走行制御が実行される場合に、上述したステップＳＡ６で実行される補正処理について詳述する。
【００９６】
簡易エンジンモデル演算部３１には、模擬車速情報と、模擬車速情報と車速制御情報との偏差と、道路の傾き情報やカーブ情報等の道路の状態情報の組み合わせに対する速度変換係数が設定された多次元マップデータを備えている。
【００９７】
図６に示すように、ＡＣＣ‐ＥＣＵから車速制御情報が入力されると（ＳＣ１）、簡易エンジンモデル演算部３１は、ＡＣＣ−ＥＣＵから入力された車速制御情報に従って、次に出力する模擬車速情報を調整する。
【００９８】
具体的に説明する。簡易エンジンモデル演算部３１は、計測情報から読み出した前回の模擬車速情報または前回補正した模擬車速情報に、多次元マップデータから読み出した速度変換係数と、所定時間を掛けた値を、次にＡＣＣ−ＥＣＵに出力するための補正後の模擬車速情報として生成する（ＳＣ２）。
【００９９】
ＡＣＣ−ＥＣＵに模擬車速情報を出力する周期、または、ＡＣＣ−ＥＣＵの演算周期を、所定時間とすることが好ましい。
【０１００】
簡易レーダモデル演算部３２は、前回出力した模擬情報に基づいて、前方車両の車速と位置、及び、自車両の位置を算出し（ＳＣ３）、簡易エンジンモデル演算部３１で算出された補正後の模擬車速情報と、前方車両の車速及び位置に基づいて、次にＡＣＣ−ＥＣＵに出力するための新たな模擬相対速度情報及び模擬相対距離情報を補正する（ＳＣ４）。
【０１０１】
簡易モデル演算部３は、既存の計測情報に基づいて補正した模擬車速情報、模擬相対速度情報、及び模擬相対距離情報等の模擬情報と、そのときにＡＣＣ−ＥＣＵから出力された制御情報を、新たな計測情報として、メモリ１４ｂに記憶するとともに（ＳＣ５）、補正後の模擬車速情報等の模擬制御信号をＡＣＣ‐ＥＣＵに出力する（ＳＣ６）。
【０１０２】
ＡＣＣ‐ＥＣＵは、簡易モデル演算部３から出力された模擬車速情報、模擬相対速度情報、及び模擬相対距離情報に基づいて、上述と同様の自動追従走行制御を実行し、その結果、車両シミュレーション装置１に新たな車速制御情報を出力する（ＳＢ４）。
【０１０３】
簡易エンジンモデル演算部３１は、新たな車速制御情報が入力されると、上述と同様に、次回出力するための模擬車速情報を算出する。
【０１０４】
同様に、簡易レーダモデル演算部３２は、簡易エンジンモデル演算部３１で補正された次回の模擬車速情報に基づいて、次回出力するための模擬相対速度情報及び模擬相対距離情報を算出する。
【０１０５】
簡易モデル演算部３は、補正後の模擬車速情報、模擬相対速度情報、及び模擬相対距離情報をＡＣＣ‐ＥＣＵに出力するとともに、それらの模擬情報と道路状態情報を含む新たな計測情報をメモリ１４ｂに記憶する。
【０１０６】
車両シミュレーション装置１は、上述の動作をホストコンピュータ６からの停止指令が出力されるまで繰り返し、停止指令が出力されるとシミュレーションを終了する（ＳＡ７）。
【０１０７】
メモリ１４ｂに記憶された新たな計測情報は、その後ホストコンピュータ６に送信されてホストコンピュータ６のメモリに格納され、次のシミュレーションに使用される。
【０１０８】
計測情報の補正アルゴリズムの代表的な他の例を図１０に示す。
【０１０９】
簡易モデル演算部は、制御情報差分演算部とメインモデル演算部と補正後計測情報生成部の各機能ブロックで構成されている。
【０１１０】
制御情報差分演算部は、電子制御装置から制御情報ｓｔ（ｎ）が入力されると、記憶部に記憶された計測情報であって、制御情報ｓｔ（ｎ）に対応する計測制御情報ｋｓｔ（ｎ）を読み出し、制御情報ｓｔ（ｎ）と計測制御情報ｋｓｔ（ｎ）との差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）を算出して、メインモデル演算部に差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）を出力する。
【０１１１】
メインモデル演算部は、前回に補正後計測情報生成部で補正され、記憶部に記憶された補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）を読み出し、差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）と補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）に基づいて、今回電子制御装置から入力された制御情報に対応して変動すると予測される車両の状態を示す補正後状態情報ｊｔ´（ｎ）を所定のモデル演算式に基づいて生成する。尚、ｎは演算回数を示す自然数であり、ｎ＝１のとき、補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）は初期値として計測情報ｋｔ（１）が採用される。
【０１１２】
メインモデル演算部に入力される補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）として、当該制御情報の前回値ｓｔ（ｎ−１）、または、当該補正後状態情報の前回値ｊｔ´（ｎ−１）が採用されることが特に好ましい。
【０１１３】
メインモデル演算部が補正後状態情報ｊｔ´（ｎ）を生成するためのモデル演算式は、差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）に従って補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）の変化量を求める演算式であって、制御情報の種類によって予め設定されている。
【０１１４】
ここで、メインモデル演算部は、記憶部に記憶された補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）に替えて、記憶部に記憶された計測情報ｋｔ（ｎ）を読み出し、差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）と計測情報ｋｔ（ｎ）に基づいて、今回電子制御装置から入力された制御情報に対応して変動すると予測される車両の状態を示す補正後状態情報ｊｔ´（ｎ）を所定のモデル演算式に基づいて生成するように構成してもよい。これに対応するアルゴリズムを表すブロック構成図を図１２に示す。
【０１１５】
さらに、図１２に破線で示すように、メインモデル演算部は、記憶部に記憶された計測情報ｋｔ（ｎ）に加えて、補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）を読み出し、差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）と計測情報ｋｔ（ｎ）と補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）に基づいて、今回電子制御装置から入力された制御情報に対応して変動すると予測される車両の状態を示す補正後状態情報ｊｔ´（ｎ）を所定のモデル演算式に基づいて生成するように構成してもよい。
【０１１６】
この場合、メインモデル演算部が補正後状態情報ｊｔ´（ｎ）を生成するためのモデル演算式は、差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）に従って計測情報ｋｔ（ｎ）の変化量を求める演算式、または、差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）と計測情報ｋｔ（ｎ）に従って補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）の変化量を求める演算式となる。
【０１１７】
一般的に、モデル演算部は、制御対象の挙動を数式により模擬した複雑な物理モデルに基づいて、入力パラメータＡｔ（ｎ），Ｂｔ（ｎ）に対する出力パラメータＣｔ（ｎ）を演算して出力するように構成されている。Ａｔ（ｎ），Ｂｔ（ｎ），Ｃｔ（ｎ）はそれぞれ異なる物理量である。
【０１１８】
しかし、本発明では、簡易モデル演算部が、過去に計測された入力パラメータＡｔ（ｎ−１）及び出力パラメータＣｔ（ｎ−１）と、新たに入力された入力パラメータＡｔ（ｎ）に基づいて、入力パラメータＡｔの差分を求め、当該差分に応じて過去の出力パラメータＣｔ（ｎ−１）を補正した新たな出力パラメータＣｔ（ｎ）を出力するように構成されている。
【０１１９】
従って、本発明では、モデル演算部に複雑な物理モデルを構築して移植する必要が無く、極めて簡易な演算式をモデル演算部に移植するだけで済むという利点がある。
【０１２０】
メインモデル演算部によって生成された補正後状態情報ｊｔ´（ｎ）が補正後計測情報生成部に出力される。
【０１２１】
補正後計測情報生成部は、制御情報ｓｔ（ｎ）に対応して、補正後状態情報ｊｔ´（ｎ）を模擬情報ｍｔ（ｎ）として電子制御装置に出力する。このとき生成された模擬情報ｍｔ（ｎ）は新たな計測情報として記憶部に記憶される。
【０１２２】
つまり、簡易モデル演算部は、電子制御装置から出力された制御情報と、計測情報に含まれる計測制御情報であって、制御情報に対応する計測制御情報との差分を算出し、当該差分に基づいて計測情報を補正して模擬情報を生成するように構成されている。
【０１２３】
さらに、電子制御装置がＡＣＣ−ＥＣＵである場合の他の補正アルゴリズムの具体例を図１１に示す。この例では、計測情報から自車両の状態、及び、自車両の周辺環境状態が補正される場合を示し、ＡＣＣ−ＥＣＵから制御情報としてスロットル開度等が出力される。
【０１２４】
簡易モデル演算部は、制御情報差分演算部とメインモデル演算部と状態情報差分演算部と簡易周辺環境モデル演算部と補正後計測情報生成部の各機能ブロックを備えている。
【０１２５】
図１１に示される計測情報ｋｔには、図４に示す車速Ｖｋ、スロットル開度ＳＬｋ、相対速度ＶＲｋ、相対距離Ｌｒｋ、道路プロファイル情報ＲＩｋ等が含まれる。
【０１２６】
制御情報差分演算部は、ＡＣＣ−ＥＣＵからスロットル開度等の制御情報ｓｔ（ｎ）が入力されると、記憶部に記憶された計測情報であって、スロットル開度等に対応する計測制御情報ｋｓｔ（ｎ）を読み出し、制御情報ｓｔ（ｎ）と計測制御情報ｋｓｔ（ｎ）との差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）を算出して、メインモデル演算部に差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）を出力する。
【０１２７】
メインモデル演算部は、前回に補正後計測情報生成部で補正され、記憶部に記憶された補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）を読み出し、差分制御情報ｓｓｔ（ｎ）と補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）に基づいて、今回ＡＣＣ−ＥＣＵから入力された制御情報に対応して、変動すると予測される自車の状態を示すモデル演算後車両状態情報ｊｊｔ´（ｎ）を生成する。
【０１２８】
尚、ｎは演算回数を示す自然数であり、ｎ＝１のとき、補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）は初期値として計測情報ｋｔ（１）が採用される。
【０１２９】
補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）とは、スロットル開度の変動に影響を受ける計測情報であり、車速Ｖｋ´（ｎ−１）等が含まれる。状態情報演算部がモデル演算後車両状態情報ｊｊｔ´を生成するためのモデル演算式は、制御情報の種類によって予め設定されている。
【０１３０】
メインモデル演算部によって生成された、車速Ｖｋ´（ｎ−１）等に対応するモデル演算後車両状態情報ｊｊｔ´（ｎ）が状態情報差分演算部及び補正後計測情報生成部に出力される。
【０１３１】
状態情報差分演算部は、記憶部に記憶された計測情報であって、車速Ｖｋ（ｎ）等の自車両の状態を示す計測車両状態情報ｋｊｊｔ（ｎ）を読み出し、モデル演算後車両状態情報ｊｊｔ´（ｎ）と計測車両状態情報ｋｊｊｔ（ｎ）から差分車両状態情報ｓｊｊｔ（ｎ）を算出する。例えば、車速の差分情報等が差分車両状態情報ｓｊｊｔ（ｎ）として算出される。
【０１３２】
状態情報差分演算部によって算出された差分車両状態情報ｓｊｊｔ（ｎ）が簡易周辺環境モデル演算部に出力される。
【０１３３】
簡易周辺環境モデル演算部は、記憶部から補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）を読み出し、差分車両状態情報ｓｊｊｔ（ｎ）と補正後計測情報ｋｔ´（ｎ−１）からモデル演算後周辺状態情報ｓｊｔ´（ｎ）を算出する。
【０１３４】
つまり、自車両の状態変化に応じて変化する前方車両との相対速度や道路プロファイル等の、周辺状態を示す計測情報が補正されるのである。補正のためのモデル演算式も、計測情報の種類毎に予め設定されている。例えば、相対速度に自車両の車速差分情報を加算または減算することにより補正後の相対速度が算出できる。
【０１３５】
簡易周辺環境モデル演算部によって算出されたモデル演算後周辺状態情報ｓｊｔ´（ｎ）が補正後計測情報生成部に出力される。
【０１３６】
さらに、補正後計測情報生成部は、制御情報ｓｔ（ｎ）に対応して、モデル演算後車両状態情報ｊｊｔ´（ｎ）とモデル演算後周辺状態情報ｓｊｔ´（ｎ）を模擬情報ｍｔ（ｎ）として、ＡＣＣ−ＥＣＵに出力する。このとき生成された模擬情報ｍｔ（ｎ）は新たな計測情報として記憶部に記憶される。
【０１３７】
つまり、簡易モデル演算部は、電子制御装置から出力された制御情報と、計測情報に含まれる計測制御情報であって、制御情報に対応する計測制御情報との差分を算出し、当該差分に基づいて車両状態情報を補正するとともに、補正後の車両状態情報と、計測情報に含まれる計測車両状態情報であって、車両状態情報に対応する計測車両状態情報との差分を算出し、当該差分に基づいて前記周辺状態情報を補正し、補正後の車両状態情報及び周辺状態情報を模擬情報とするように構成されている。
【０１３８】
尚、以上の説明では、簡易モデル演算部３が、ＡＣＣ‐ＥＣＵから出力された車速制御情報に基づいて、計測情報を補正する構成について説明したが、車両シミュレーション装置１に接続されるＥＣＵに応じて、補正対象となる計測データや、補正演算が異なることは言うまでもない。
【０１３９】
本発明によるシミュレーション装置によれば、このような演算処理を繰り返すことにより、車両の様々な動作状態に対応した仮想的な環境を電子制御装置に与えてダイナミックなシミュレーションができるようになる。
【０１４０】
図７に実線で示す特性は、実車両に組み込まれた既存のＡＣＣ−ＥＣＵで自動追従走行制御が実行されたときに、計測された前方車両との相対距離及び車速情報の特性である。
【０１４１】
当該ＡＣＣ‐ＥＣＵに組み込まれた制御ロジックでは、車間距離のハンチング特性が大きいため、これを小さくするように改良された制御ロジックをＡＣＣ‐ＥＣＵに組み込み、本発明の車両シミュレーション装置１でダイナミックにシミュレーションする場合の例を説明する。
【０１４２】
ＡＣＣ−ＥＣＵは、シミュレーション開始時の模擬相対距離情報Ｌや模擬車速情報ｖ等に基づいて車速制御情報を算出して、車両シミュレーション装置１に出力する。
【０１４３】
車両シミュレーション装置１の簡易モデル演算部３は、ＡＣＣ−ＥＣＵで算出された車速制御情報に基づいて、前方車両に対する模擬相対距離情報及び自車両の模擬車速情報を補正して、ＡＣＣ−ＥＣＵに出力する。
【０１４４】
ＡＣＣ−ＥＣＵは、簡易モデル演算部３から出力された模擬情報に基づいて新たな車速制御情報を算出する。
【０１４５】
このように、簡易モデル演算部３がＡＣＣ−ＥＣＵから出力される制御情報に基づいて、ＡＣＣ−ＥＣＵに出力する模擬情報を補正することにより、ＡＣＣ−ＥＣＵで実行される車速のフィードバック制御が適正に実行されるか否かが検証できるようになる。
【０１４６】
図７に示す破線は、時刻ｔからシミュレーションが開始され、ＡＣＣ−ＥＣＵで実行された車速のフィードバック制御による車間距離のハンチング特性を示す。
【０１４７】
図８は、図７に対応したシミュレーションが開始された時刻ｔ及び時間Δｔの経過後における自車両及び前方車両の位置を示す。実線はシミュレーション開始時の状態であり、破線は時間Δｔの経過後の状態である。ＡＣＣ−ＥＣＵによって、車間距離Ｌから車間距離Ｌ´に広がっていることが示されている。
【０１４８】
つまり、簡易モデル演算部３から計測情報が補正された模擬情報が出力されることにより、自車両、前方走行車両、及び道路状態等の時間経過による変化がシミュレーションされる。その結果、ＡＣＣ−ＥＣＵの改良ロジックの効果がダイナミックに検証されるのである。
【０１４９】
また、本発明による車両シミュレーション装置によれば、簡易モデル演算部３でシミュレーションが実行される際に、計測情報が補正された模擬情報により新たな計測情報が生成されるため、予め収集される計測情報がそれほど多く必要とされない。シミュレーションで生成された新たな計測情報が、後のシミュレーションに使用されるようになるためであり、そのような新たな計測情報に基づいて実行されるシミュレーションにより、さらに新たな計測情報が生成されるからである。
【０１５０】
更に、本発明による車両シミュレーション装置では、実車両での計測が困難な情報、例えば、実車両にセンサが搭載されていない等の理由で計測が困難な種類の信号からの制御情報や、車両の事故発生時の制御情報等を用いてシミュレーションを実行したい場合であっても容易に対応できる。
【０１５１】
例えば、事故前の相対速度や相対距離等についてのデータを収集しておけば、事故発生時の相対速度や相対距離等を補正によって生成できるからである。
【０１５２】
ホストコンピュータ６からの指令に基づいて、簡易モデル演算部３により実行されるシミュレーションのモードが選択可能に構成されていることが好ましい。
【０１５３】
元の計測情報に忠実な模擬情報を出力するモードでシミュレーションを実行するのか、元の計測情報に基づいて補正した模擬情報を出力するモードでシミュレーションを実行するのか、元の計測情報に基づいて補正した模擬情報を出力するとともに、新たな項目の計測情報を生成するモードでシミュレーションを実行するのかの何れかのモードである。
【０１５４】
また、ホストコンピュータ６のメモリには、実車両でサンプリングされた計測情報と、シミュレーションにより新たに生成された計測情報が管理されるのであるが、これらの計測情報に含まれる情報の全てまたは一部を予め補正または変更できるように構成することにより、多様な計測情報を確保することができる。
【０１５５】
上述のデータ収集装置及び車両シミュレーション装置を用いることにより、車両を実際に走行させたときに計測される信号を計測情報として収集する計測ステップと、前記計測ステップで収集された計測情報と、評価対象となる電子制御装置から出力される制御情報に基づいて前記計測情報を補正して模擬情報を生成し、生成した前記模擬情報を前記電子制御装置に出力するシミュレーションステップと、前記シミュレーションステップを行なった際に計測される際の信号を記録する記録ステップとを有する車両シミュレーション方法が実現できる。
【０１５６】
簡易モデル演算部３による計測情報の補正を実施したシミュレーション結果と、簡易モデル演算部３による計測情報の補正を実施しないシミュレーション結果とをメモリに保存しておき、ホストコンピュータ６の表示部に両結果を比較可能に表示する評価部を備えた車両シミュレーション装置１を構築してもよい。
【０１５７】
同様に、簡易モデル演算部３による新たなデータ項目の追加を実施したシミュレーション結果と、簡易モデル演算部３による新たなデータ項目の追加を実施しないシミュレーション結果とを保存しておき、両結果を比較可能に表示する評価部を備えた車両シミュレーション装置１を構築してもよい。
【０１５８】
このような車両シミュレーション装置１の動作を、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
【０１５９】
車両シミュレーション装置１は、図５のステップＳＡ１〜ＳＡ４と同様の処理を実行する（ＳＤ１〜ＳＤ４）。そして、ＡＣＣ−ＥＣＵから車速制御情報が入力されると（ＳＤ５）、当該車速制御情報に対応して計測情報から選択した模擬情報を返信する（ＳＤ６）。つまり、ステップＳＤ６では、簡易モデル演算部３による計測情報の補正や新たなデータ項目の追加が行なわれない。
【０１６０】
車両シミュレーション装置１によって当該シミュレーションを行なうための計測情報の再生が終了すると（ＳＤ８）、ＡＣＣ−ＥＣＵに停止命令を出力して（ＳＤ９）、ＡＣＣ−ＥＣＵから入力されたシミュレーション結果としてのデータを一旦第二のメモリ１０ｃに保存しておく（ＳＤ１０）。
【０１６１】
次に、車両シミュレーション装置１は、図５のステップＳＡ１〜ＳＡ９と同様の処理を実行する（ＳＤ１１〜ＳＤ１９）。つまり、ステップＳＤ１１〜ＳＤ１９では、簡易モデル演算部３による計測情報の補正や新たなデータ項目の追加が行なわれる。
【０１６２】
車両シミュレーション装置１によって当該シミュレーションを行なうための計測情報の再生が終了すると（ＳＤ２１）、ＡＣＣ−ＥＣＵに停止命令を出力して（ＳＤ２２）、ＡＣＣ−ＥＣＵから入力されたシミュレーション結果としてのデータを一旦第二のメモリ１０ｃに保存しておく（ＳＤ２３）。
【０１６３】
その後、ステップＳＤ１０で保存したデータとステップＳＤ２３で保存したデータとを比較して（ＳＤ２４）、その結果をホストコンピュータ６に出力してモニタ６ａに表示する（ＳＤ２５）。
【０１６４】
ステップＳＤ１０で保存したデータとステップＳＤ２３で保存したデータをホストコンピュータ６に出力して、ホストコンピュータ６がデータとを比較してモニタ６ａに表示してもよい。
【０１６５】
尚、シミュレーション実行中にホストコンピュータからシミュレーション終了指令があった場合は（ＳＤ７、ＳＤ２０）、ＡＣＣ−ＥＣＵに停止命令を出力して（ＳＤ２６）、シミュレーションを終了する。
【０１６６】
上述のように両結果を比較可能な構成とすることによって、車両の様々な動作状態を仮想的に実現して、各動作を実行した場合の有効性を検証するシミュレーションを、迅速に行なうことができる。
【０１６７】
上述した実施形態では、車両シミュレーション装置１に接続されるＥＣＵがＡＣＣ‐ＥＣＵである場合を説明したが、任意のＥＣＵが接続可能である。ＦＥＩ‐ＥＣＵが接続される場合には、エンジンのクランクパルス情報や気筒パルス情報、さらには噴射パルス情報や点火パルス情報等の計測情報に基づいて、模擬信号を出力する簡易エンジンモデルを備えた簡易モデル演算部３を構築すればよい。
【０１６８】
簡易エンジンモデルでは、ＦＥＩ‐ＥＣＵから出力される制御情報である噴射パルスや点火パルスに基づいて計測情報に含まれるクランクパルス情報や気筒パルス情報を補正算出して、模擬クランクパルス情報や気筒パルス情報を模擬信号としてＦＥＩ‐ＥＣＵに出力する。
【０１６９】
例えば、簡易エンジンモデルに、模擬クランクパルス情報と、模擬点火パルス周期や模擬噴射パルス幅とＦＥＩ‐ＥＣＵから出力される点火パルス周期や噴射パルス幅の差分に対応して、模擬クランクパルスや模擬気筒パルスの補正幅を規定するマップデータを備え、当該マップデータに基づいて模擬クランクパルス情報や模擬気筒パルス情報を補正するように構成することができる。
【０１７０】
さらに、車両シミュレーション装置１にレーダＥＣＵが接続される場合には、前方車両との車間距離情報、相対速度情報、ドップラー効果により発生するビート信号を含む計測情報を備え、レーダＥＣＵから出力されるレーダ走査信号に対応して発生するビート信号を、レーダ走査信号と計測情報に基づいて補正する簡易レーダモデル演算部３２を備えた簡易モデル演算部３を構築すればよい。
【０１７１】
簡易レーダモデル演算部３２は、計測情報に含まれる車速情報と相対速度情報と相対距離情報に基づいて、ホストコンピュータ６から指示された車速情報に変化したときの相対速度情報と相対距離情報を算出し、これらに対応するビート信号を補正するのである。
【０１７２】
ＦＭＣＷレーダでは前方車両との車間距離が短くなるとレーダ波が再反射して倍波現象が生じるが、簡易レーダモデル演算部３２に車間距離が短くなると倍波現象を反映させる倍波生成モデル演算部を付加することも可能である。
【０１７３】
また、簡易レーダモデル演算部３２に、ホストコンピュータ６から指示された制動情報に基づいてビート信号の信号レベルを低下させる信号処理部を備えるものであっても良い。制動時に車両の先端が沈み込み、レーダ波の放射方向が下方にずれることによって生じる反射波のレベル低下を模擬するものである。
【０１７４】
本発明による車両シミュレーション装置１は、計測情報に基づいて車両状態を示す模擬情報を生成するモデル演算部をアレンジすることにより、車載カメラ等で取り込んだ車両周辺の画像を処理するための画像認識ロジック、車両の衝突回避制御等を行なうプリ・クラッシュ・コントロール・システム（ＰＣＳ）の制御ロジック、或は、アダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）とＰＣＳを統合したシステムであって、ドリフト防止のための車輪速制御やスリップ防止のためのブレーキ制御等を行なうドライバーズ・サポート・システム（ＤＳＳ）の制御ロジックの検証等を行なうことも可能である。
【０１７５】
つまり、本発明による車両シミュレーション装置は、電子制御装置から出力される制御情報に基づいて、予め時系列的に収集された計測情報を補正して、模擬情報を生成する簡易モデル演算部を備えている点に特徴がある。
【０１７６】
簡易モデル演算部が電子制御装置から出力されるフィードバック制御情報や学習制御情報等の制御情報を基に、計測情報を補正した適正な模擬情報を出力するように構成されているため、模擬情報に基づいて電子制御装置が実行する制御対象に対する任意のフィードバック制御や学習制御等の制御ロジックの検証を正確に行なうことができるようになる。
【０１７７】
上述した実施形態は、本発明を実現する具体例を説明するものであり、車両シミュレーション装置１を構成する簡易モデル演算部３は、計測情報と、電子制御装置から出力される制御情報に基づいて計測情報を補正して模擬情報を生成するものであれば、計測情報や模擬情報は必要に応じて適宜設定すればよく、その具体的構成も実施形態の記載に制限されるものでは無く、適宜構成可能である。
【０１７８】
例えば、電子制御装置がＡＣＣ−ＥＣＵであれば、ＡＣＣ−ＥＣＵから出力される制御情報としてスロットル開度やブレーキ操作に関する情報を採用し、シミュレーション装置から出力される模擬情報として車速、車間距離及び相対速度に関する情報を採用できる。
【０１７９】
電子制御装置がエンジンＥＣＵであれば、エンジンＥＣＵから出力される制御情報として点火パルス、噴射パルス及びスロットル開度に関する情報を採用し、シミュレーション装置から出力される模擬情報としてエンジン回転数やエンジントルクに関する情報を採用できる。
【０１８０】
電子制御装置が電動パワーステアリングを制御するＥＰＳ−ＥＣＵであれば、ＥＰＳ−ＥＣＵから出力される制御情報として操舵アシストトルクに関する情報を採用し、シミュレーション装置から出力される模擬情報として操舵トルクに関する情報を採用できる。
【０１８１】
電子制御装置がレーンキープアシスト制御を行なうＬＫＡ−ＥＣＵであれば、ＬＫＡ−ＥＣＵから出力される制御情報として操舵アシストトルクに関する情報を採用し、シミュレーション装置から出力される模擬情報としてレーン逸脱量に関する情報を採用できる。
【０１８２】
以上、車両シミュレーション装置について説明したが、本発明によるシミュレーション装置は車両を対象とするものに限るものではなく、発電プラントや、流体系のプラントにおいて、水や空気の流れ等に対するシミュレーションにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】シミュレーション装置のブロック構成図
【図２】シミュレーション装置の回路のブロック構成図
【図３】ＥＣＵ及びナビゲーション装置からのデータ収集を示す説明図
【図４】（ａ）は、車両モデル情報を示し、（ｂ）は、ノイズ信号レベルを付加した車両モデル情報を示す説明図
【図５】シミュレーション装置及びＡＣＣ−ＥＣＵの動作について説明するためのフローチャート
【図６】模擬情報の生成について説明するためのフローチャート
【図７】自動追従走行制御が実行された時の前方車両との相対距離及び車速情報に関する計測情報を示す説明図
【図８】自動追従走行制御が実行された時の自車両と前方車両の位置関係を示す説明図
【図９】別実施形態でのシミュレーション装置及びＡＣＣ−ＥＣＵの動作について説明するためのフローチャート
【図１０】簡易モデル演算部によって実行される計測情報を補正処理するアルゴリズムを説明するためのブロック構成図
【図１１】簡易モデル演算部によって実行される車両の計測情報を補正処理するアルゴリズムを説明するためのブロック構成図
【図１２】簡易モデル演算部によって実行される計測情報を補正処理する他のアルゴリズムを説明するためのブロック構成図
【符号の説明】
【０１８４】
１：車載シミュレーション装置
２：計測情報記憶部
３：簡易モデル演算部
５：電子制御装置
【図１】
2009169945.tif 000003
【図３】
2009169945.tif 000004
【図４】
2009169945.tif 000005
【図５】
2009169945.tif 000006
【図６】
2009169945.tif 000007
【図７】
2009169945.tif 000008
【図８】
2009169945.tif 000009
【図９】
2009169945.tif 000010
【図１０】
2009169945.tif 000011
【図１１】
2009169945.tif 000012
【図１２】
2009169945.tif 000013
【図２】
2009169945.tif 000014