JP2003291893A - 制御システム、航空機・宇宙機の飛行制御システム、車両の運動制御システム - Google Patents
制御システム、航空機・宇宙機の飛行制御システム、車両の運動制御システムInfo
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- JP2003291893A JP2003291893A JP2002101455A JP2002101455A JP2003291893A JP 2003291893 A JP2003291893 A JP 2003291893A JP 2002101455 A JP2002101455 A JP 2002101455A JP 2002101455 A JP2002101455 A JP 2002101455A JP 2003291893 A JP2003291893 A JP 2003291893A
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各種条件において、常に最大レベルの運動能
力を達成できる制御システムを提供する。 【解決手段】 制御対象を操作するための操縦コマンド
１５ａを入力し、前記操縦コマンドに基づいて、前記制
御対象の複数の制御デバイスのそれぞれの状態を指示す
る制御出力１６を出力する第１の制御則１１と、前記第
１の制御則に入力された前記操縦コマンドを入力したと
き、前記第１の制御則と異なる前記制御出力を出力する
第２の制御則１２と、前記制御デバイスの不具合を示す
情報１４に基づいて、前記第１及び第２の制御則のいず
れかに切換える制御則切換部２０とを備えている。
力を達成できる制御システムを提供する。 【解決手段】 制御対象を操作するための操縦コマンド
１５ａを入力し、前記操縦コマンドに基づいて、前記制
御対象の複数の制御デバイスのそれぞれの状態を指示す
る制御出力１６を出力する第１の制御則１１と、前記第
１の制御則に入力された前記操縦コマンドを入力したと
き、前記第１の制御則と異なる前記制御出力を出力する
第２の制御則１２と、前記制御デバイスの不具合を示す
情報１４に基づいて、前記第１及び第２の制御則のいず
れかに切換える制御則切換部２０とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御システム、航
空機・宇宙機の飛行制御システム及び車両の運動制御シ
ステムに関し、特に、使用可能な制御デバイスを自律的
に有効活用できる制御システム、航空機・宇宙機の飛行
制御システム及び車両の運動制御システムに関する。
空機・宇宙機の飛行制御システム及び車両の運動制御シ
ステムに関し、特に、使用可能な制御デバイスを自律的
に有効活用できる制御システム、航空機・宇宙機の飛行
制御システム及び車両の運動制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の制御システムにおいて用いられる
制御則の一例として、図６に飛行制御則を概要を示す。
図６に示すように、従来の飛行制御システムでは、機体
の制御デバイス能力、飛行条件の変化などの組み合わせ
に対応して、飛行制御アルゴリズムのパラメータＫをス
ケジューリングすることで、必要な飛行能力を達成して
いた。例えば、機体の速度などの観測量４０に基づい
て、一定の（単一の）制御則のゲインＫを調整している
に過ぎなかった。
制御則の一例として、図６に飛行制御則を概要を示す。
図６に示すように、従来の飛行制御システムでは、機体
の制御デバイス能力、飛行条件の変化などの組み合わせ
に対応して、飛行制御アルゴリズムのパラメータＫをス
ケジューリングすることで、必要な飛行能力を達成して
いた。例えば、機体の速度などの観測量４０に基づい
て、一定の（単一の）制御則のゲインＫを調整している
に過ぎなかった。
【０００３】設計に際しては、各飛行条件における最悪
状態でも、制御デバイスの制約条件を逸脱しないように
配慮され、膨大なコンピュータシミュレーション、飛行
試験により制御性能を確認してきた。
状態でも、制御デバイスの制約条件を逸脱しないように
配慮され、膨大なコンピュータシミュレーション、飛行
試験により制御性能を確認してきた。
【０００４】以下に、従来の問題点を示す。
【０００５】（１）パラメータのスケジューリングのみ
では、飛行条件の変化に対応する対処能力に限界があ
る。 （２）同一飛行条件であっても、状況の変化により、要
求される機体運動性能などが変化した場合（パイロット
が急激な操縦コマンドを入力した場合なども含む）、柔
軟に対応できない場合がある。
では、飛行条件の変化に対応する対処能力に限界があ
る。 （２）同一飛行条件であっても、状況の変化により、要
求される機体運動性能などが変化した場合（パイロット
が急激な操縦コマンドを入力した場合なども含む）、柔
軟に対応できない場合がある。
【０００６】（３）制御デバイスの制約条件を、最悪条
件でも満足できる設計とせざるを得ず、結果として保守
的な運動性能しか達成できない。 （４）制御デバイスの故障／破損などが生じ、機体特性
が劇的に変化した場合の対処能力に欠ける。 （５）シミュレーション、飛行試験結果に応じて試行錯
誤的にパラメータを設定していたため、設計／開発に膨
大な時間と労力を要する。
件でも満足できる設計とせざるを得ず、結果として保守
的な運動性能しか達成できない。 （４）制御デバイスの故障／破損などが生じ、機体特性
が劇的に変化した場合の対処能力に欠ける。 （５）シミュレーション、飛行試験結果に応じて試行錯
誤的にパラメータを設定していたため、設計／開発に膨
大な時間と労力を要する。
【０００７】日本国特許第２９４８５４９号公報には、
本発明者の一部による次の高次ダイナミクス型自動制御
方法が開示されている。高次ダイナミクスを有する制御
則部分を線形離散時間状態空間表現を用いて記述し、こ
の線形離散時間状態空間表現された複数の制御則部分の
行列データを計算処理切換時に択一的に入替え、上記計
算処理切換時に制御対象からの出力と制御対象への入力
とにより切換時の運動状態及び制御信号を実現する制御
則部分の内部状態変数の収束値を算出して、上記行列デ
ータの入替えと同時に上記内部状態変数を算出した収束
値に入替えることを特徴とする方法である。
本発明者の一部による次の高次ダイナミクス型自動制御
方法が開示されている。高次ダイナミクスを有する制御
則部分を線形離散時間状態空間表現を用いて記述し、こ
の線形離散時間状態空間表現された複数の制御則部分の
行列データを計算処理切換時に択一的に入替え、上記計
算処理切換時に制御対象からの出力と制御対象への入力
とにより切換時の運動状態及び制御信号を実現する制御
則部分の内部状態変数の収束値を算出して、上記行列デ
ータの入替えと同時に上記内部状態変数を算出した収束
値に入替えることを特徴とする方法である。
【０００８】この高次ダイナミクス型自動制御方法によ
れば、制御則の切換えに際して制御対象が予想外の好ま
しくないトランジェント挙動を発生することがなく、円
滑に切換動作を実行することができると共に、切換後も
線形制御理論による安定性を保持することができ、結果
として広範囲、長時間に渡って精密で制御対象の変動に
も十分に対処し得る頑強な自動制御を実現できる。
れば、制御則の切換えに際して制御対象が予想外の好ま
しくないトランジェント挙動を発生することがなく、円
滑に切換動作を実行することができると共に、切換後も
線形制御理論による安定性を保持することができ、結果
として広範囲、長時間に渡って精密で制御対象の変動に
も十分に対処し得る頑強な自動制御を実現できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】各種条件において、常
に最大レベルの運動能力を達成できることが望まれてい
る。制御デバイスの故障／破損などが生じた場合でも、
残った制御デバイスの制約条件に応じ、それらを最大限
活用することで、常に高い運動能力を確保することが望
まれている。制御デバイスの制約条件と達成可能な制御
性能の関係が明確になり、設計／開発作業に要するコス
ト／期間を短縮することが望まれている。
に最大レベルの運動能力を達成できることが望まれてい
る。制御デバイスの故障／破損などが生じた場合でも、
残った制御デバイスの制約条件に応じ、それらを最大限
活用することで、常に高い運動能力を確保することが望
まれている。制御デバイスの制約条件と達成可能な制御
性能の関係が明確になり、設計／開発作業に要するコス
ト／期間を短縮することが望まれている。
【００１０】本発明の目的は、各種条件において、常に
最大レベルの運動能力を達成できる制御システム、航空
機・宇宙機の飛行制御システム及び車両の運動制御シス
テムを提供することである。
最大レベルの運動能力を達成できる制御システム、航空
機・宇宙機の飛行制御システム及び車両の運動制御シス
テムを提供することである。
【００１１】本発明の他の目的は、制御デバイスの故障
／破損などが生じた場合でも、残った制御デバイスの制
約条件に応じ、それらを最大限活用することで、常に高
い運動能力を確保することが可能な制御システム、航空
機・宇宙機の飛行制御システム及び車両の運動制御シス
テムを提供することである。
／破損などが生じた場合でも、残った制御デバイスの制
約条件に応じ、それらを最大限活用することで、常に高
い運動能力を確保することが可能な制御システム、航空
機・宇宙機の飛行制御システム及び車両の運動制御シス
テムを提供することである。
【００１２】本発明の更に他の目的は、制御デバイスの
制約条件と達成可能な制御性能の関係が明確になり、設
計／開発作業に要するコスト／期間を短縮することが可
能な制御システム、航空機・宇宙機の飛行制御システム
及び車両の運動制御システムを提供することである。
制約条件と達成可能な制御性能の関係が明確になり、設
計／開発作業に要するコスト／期間を短縮することが可
能な制御システム、航空機・宇宙機の飛行制御システム
及び車両の運動制御システムを提供することである。
【００１３】本発明の更に他の目的は、使用可能な制御
デバイスを自律的に有効活用できる制御システム、航空
機・宇宙機の飛行制御システム及び車両の運動制御シス
テムを提供することである。
デバイスを自律的に有効活用できる制御システム、航空
機・宇宙機の飛行制御システム及び車両の運動制御シス
テムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態］で使用する番号・符号を用いて、［課題を解決す
るための手段］を説明する。これらの番号・符号は、
［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記
載との対応関係を明らかにするために付加されたもので
あるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技
術的範囲の解釈に用いてはならない。
形態］で使用する番号・符号を用いて、［課題を解決す
るための手段］を説明する。これらの番号・符号は、
［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記
載との対応関係を明らかにするために付加されたもので
あるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技
術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１５】本発明の制御システム（１０）は、制御対
象を操作するための操縦コマンド（１５ａ）を入力し、
前記操縦コマンド（１５ａ）に基づいて、前記制御対象
の制御デバイスの状態を指示する制御出力（１６）を出
力する第１の制御則（１１）と、前記第１の制御則（１
１）に入力された前記操縦コマンド（１５ａ）を入力し
たとき、前記第１の制御則（１１）と異なる前記制御出
力（１６）を出力する第２の制御則（１２）と、前記制
御デバイスの不具合を示す情報（１４）に基づいて、前
記第１及び第２の制御則（１１、１２）のいずれかに切
換える制御則切換部（２０）とを備えている。
象を操作するための操縦コマンド（１５ａ）を入力し、
前記操縦コマンド（１５ａ）に基づいて、前記制御対象
の制御デバイスの状態を指示する制御出力（１６）を出
力する第１の制御則（１１）と、前記第１の制御則（１
１）に入力された前記操縦コマンド（１５ａ）を入力し
たとき、前記第１の制御則（１１）と異なる前記制御出
力（１６）を出力する第２の制御則（１２）と、前記制
御デバイスの不具合を示す情報（１４）に基づいて、前
記第１及び第２の制御則（１１、１２）のいずれかに切
換える制御則切換部（２０）とを備えている。
【００１６】本発明の制御システムにおいて、前記第１
及び第２の制御則（１１、１２）のそれぞれは、高次ダ
イナミクスを有するコントローラである。
及び第２の制御則（１１、１２）のそれぞれは、高次ダ
イナミクスを有するコントローラである。
【００１７】本発明の制御システム（１０）において、
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの能力
の範囲内で高い制御能力を達成するための前記制御出力
（１６）が出力されるように、前記第１及び第２の制御
則（１１、１２）のいずれかに切換える。
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの能力
の範囲内で高い制御能力を達成するための前記制御出力
（１６）が出力されるように、前記第１及び第２の制御
則（１１、１２）のいずれかに切換える。
【００１８】本発明の制御システム（１０）において、
前記第１及び第２の制御則（１１、１２）が同一の前記
操縦コマンド（１５ａ）を入力したとき、前記第１及び
第２の制御則（１１、１２）から出力される前記制御出
力（１６）は、前記操縦コマンド（１５ａ）に対する応
答の速さにおいて異なる。
前記第１及び第２の制御則（１１、１２）が同一の前記
操縦コマンド（１５ａ）を入力したとき、前記第１及び
第２の制御則（１１、１２）から出力される前記制御出
力（１６）は、前記操縦コマンド（１５ａ）に対する応
答の速さにおいて異なる。
【００１９】本発明の制御システム（１０）において、
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの不具
合を示す情報（１４）及び前記操縦コマンド（１５ａ）
の少なくともいずれか一つに基づいて、前記第１及び第
２の制御則（１１、１２）のいずれかに切換える。
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの不具
合を示す情報（１４）及び前記操縦コマンド（１５ａ）
の少なくともいずれか一つに基づいて、前記第１及び第
２の制御則（１１、１２）のいずれかに切換える。
【００２０】本発明の制御システム（１０）において、
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの不具
合を示す情報（１４）、前記操縦コマンド（１５ａ）及
び前記制御対象の運動状態を示す情報（１５ｂ）の少な
くともいずれか一つに基づいて、前記第１及び第２の制
御則（１１、１２）のいずれかに切換える。
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの不具
合を示す情報（１４）、前記操縦コマンド（１５ａ）及
び前記制御対象の運動状態を示す情報（１５ｂ）の少な
くともいずれか一つに基づいて、前記第１及び第２の制
御則（１１、１２）のいずれかに切換える。
【００２１】本発明の制御システム（１０）において、
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの不具
合を示す情報（１４）、前記操縦コマンド（１５ａ）、
前記制御対象の運動状態を示す情報（１５ｂ）及び前記
制御対象の運動状態に影響を与える外部の情報（１５
ｃ）の少なくともいずれか一つに基づいて、前記第１及
び第２の制御則（１１、１２）のいずれかに切換える。
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの不具
合を示す情報（１４）、前記操縦コマンド（１５ａ）、
前記制御対象の運動状態を示す情報（１５ｂ）及び前記
制御対象の運動状態に影響を与える外部の情報（１５
ｃ）の少なくともいずれか一つに基づいて、前記第１及
び第２の制御則（１１、１２）のいずれかに切換える。
【００２２】本発明の制御システム（１０）において、
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの能力
をリアルタイムに推定し、前記推定された能力以上の前
記制御出力（１６）が出力されないように、前記第１及
び第２の制御則（１１、１２）のいずれかに切換える。
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの能力
をリアルタイムに推定し、前記推定された能力以上の前
記制御出力（１６）が出力されないように、前記第１及
び第２の制御則（１１、１２）のいずれかに切換える。
【００２３】本発明の制御システム（１０）において、
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの不具
合を示す情報（１４）と、前記制御対象の運動状態を示
す情報（１５ｂ）と、前記第１及び第２の制御則（１
１、１２）のそれぞれの内部状態量を用いて、前記第１
及び第２の制御則（１１、１２）のそれぞれに対応する
最大ＣＰＩ集合（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｐｏｓｉｔｉ
ｖｅｌｙ Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｓｅｔ）を求め、前記
制御対象の運動状態を示す情報（１５ｂ）によって示さ
れた前記制御対象の運動状態を含む前記最大ＣＰＩ集合
に対応する前記第１及び第２の制御則（１１、１２）の
うち、制御性能の最も高い前記第１及び第２の制御則
（１１、１２）のいずれかに切換える。
前記制御則切換部（２０）は、前記制御デバイスの不具
合を示す情報（１４）と、前記制御対象の運動状態を示
す情報（１５ｂ）と、前記第１及び第２の制御則（１
１、１２）のそれぞれの内部状態量を用いて、前記第１
及び第２の制御則（１１、１２）のそれぞれに対応する
最大ＣＰＩ集合（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｐｏｓｉｔｉ
ｖｅｌｙ Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｓｅｔ）を求め、前記
制御対象の運動状態を示す情報（１５ｂ）によって示さ
れた前記制御対象の運動状態を含む前記最大ＣＰＩ集合
に対応する前記第１及び第２の制御則（１１、１２）の
うち、制御性能の最も高い前記第１及び第２の制御則
（１１、１２）のいずれかに切換える。
【００２４】本発明の制御システム（１０）において、
前記第１及び第２の制御則（１１、１２）のそれぞれ
は、更に、前記制御対象の運動状態を示す情報（１５
ｂ）及び前記制御対象の運動状態に影響を与える外部の
情報（１５ｃ）に基づいて、前記制御出力（１６）を出
力する。
前記第１及び第２の制御則（１１、１２）のそれぞれ
は、更に、前記制御対象の運動状態を示す情報（１５
ｂ）及び前記制御対象の運動状態に影響を与える外部の
情報（１５ｃ）に基づいて、前記制御出力（１６）を出
力する。
【００２５】本発明の制御システム（１０）において、
前記制御則切換部（２０）は、前記第１の制御則（１
１）から前記第２の制御則（１２）に切換えるときに、
トランジェント挙動が発生しないように切換える。
前記制御則切換部（２０）は、前記第１の制御則（１
１）から前記第２の制御則（１２）に切換えるときに、
トランジェント挙動が発生しないように切換える。
【００２６】本発明の航空機・宇宙機の飛行制御システ
ム（１０）は、航空機または宇宙機の機体姿勢を制御す
るための操縦コマンド（１５ａ）を入力し、前記操縦コ
マンド（１５ａ）に基づいて、前記機体の複数の制御デ
バイスのそれぞれの状態を指示する制御出力（１６）を
出力する第１の制御則（１１）と、前記第１の制御則
（１１）に入力された前記操縦コマンド（１５ａ）を入
力したとき、前記第１の制御則（１１）と異なる前記制
御出力（１６）を出力する第２の制御則（１２）と、前
記制御デバイスの不具合を示す情報に基づいて、前記第
１及び第２の制御則（１１、１２）のいずれかに切換え
る制御則切換部（２０）とを備えている。
ム（１０）は、航空機または宇宙機の機体姿勢を制御す
るための操縦コマンド（１５ａ）を入力し、前記操縦コ
マンド（１５ａ）に基づいて、前記機体の複数の制御デ
バイスのそれぞれの状態を指示する制御出力（１６）を
出力する第１の制御則（１１）と、前記第１の制御則
（１１）に入力された前記操縦コマンド（１５ａ）を入
力したとき、前記第１の制御則（１１）と異なる前記制
御出力（１６）を出力する第２の制御則（１２）と、前
記制御デバイスの不具合を示す情報に基づいて、前記第
１及び第２の制御則（１１、１２）のいずれかに切換え
る制御則切換部（２０）とを備えている。
【００２７】本発明の飛行制御システムにおいて、前記
操縦コマンド（１５ａ）は、前記航空機または宇宙機が
有人機の場合には、パイロットにより入力されたパイロ
ットコマンドであり、前記航空機または宇宙機が無人機
の場合には、前記パイロットに代わる誘導器からの操縦
用誘導コマンドである。
操縦コマンド（１５ａ）は、前記航空機または宇宙機が
有人機の場合には、パイロットにより入力されたパイロ
ットコマンドであり、前記航空機または宇宙機が無人機
の場合には、前記パイロットに代わる誘導器からの操縦
用誘導コマンドである。
【００２８】本発明の航空機・宇宙機の飛行制御システ
ムにおいて、前記機体の複数の制御デバイスには、前記
航空機または宇宙機の舵面および推力器の少なくともい
ずれか一つが含まれ、前記制御出力（１６）には、前記
舵面の舵角、並びに前記推力器による推力の量及び方向
の少なくともいずれか一つを指示するコマンドが含まれ
ている。
ムにおいて、前記機体の複数の制御デバイスには、前記
航空機または宇宙機の舵面および推力器の少なくともい
ずれか一つが含まれ、前記制御出力（１６）には、前記
舵面の舵角、並びに前記推力器による推力の量及び方向
の少なくともいずれか一つを指示するコマンドが含まれ
ている。
【００２９】本発明の車両の運動制御システムは、車両
を操縦するための操縦コマンド（２５ａ）を入力し、前
記操縦コマンド（２５ａ）に基づいて、前記車両の複数
の制御デバイスのそれぞれの状態を指示する制御出力
（２６）を出力する第１の制御則（１１Ａ）と、前記第
１の制御則（１１Ａ）に入力された前記操縦コマンド
（２５ａ）を入力したとき、前記第１の制御則（１１
Ａ）と異なる前記制御出力（２６）を出力する第２の制
御則（１２Ａ）と、前記制御デバイスの不具合を示す情
報に基づいて、前記第１及び第２の制御則（１１Ａ、１
２Ａ）のいずれかに切換える制御則切換部（２０Ａ）と
を備えている。
を操縦するための操縦コマンド（２５ａ）を入力し、前
記操縦コマンド（２５ａ）に基づいて、前記車両の複数
の制御デバイスのそれぞれの状態を指示する制御出力
（２６）を出力する第１の制御則（１１Ａ）と、前記第
１の制御則（１１Ａ）に入力された前記操縦コマンド
（２５ａ）を入力したとき、前記第１の制御則（１１
Ａ）と異なる前記制御出力（２６）を出力する第２の制
御則（１２Ａ）と、前記制御デバイスの不具合を示す情
報に基づいて、前記第１及び第２の制御則（１１Ａ、１
２Ａ）のいずれかに切換える制御則切換部（２０Ａ）と
を備えている。
【００３０】本発明の車両の運動制御システムにおい
て、前記操縦コマンド（２５ａ）は、前記車両が有人車
両の場合には、ドライバにより入力されたドライバコマ
ンドであり、前記車両が無人車両の場合には、前記ドラ
イバに代わる誘導器からの操縦用誘導コマンドである。
て、前記操縦コマンド（２５ａ）は、前記車両が有人車
両の場合には、ドライバにより入力されたドライバコマ
ンドであり、前記車両が無人車両の場合には、前記ドラ
イバに代わる誘導器からの操縦用誘導コマンドである。
【００３１】本発明の車両の運動制御システムにおい
て、前記機体の複数の制御デバイスには、前記車両のス
テアリング系、ブレーキ系、サスペンション系、タイ
ヤ、エンジンの少なくともいずれか一つが含まれ、前記
制御出力（１６）には、前記ステアリングの舵角及びブ
レーキの動作の少なくともいずれか一つを指示するコマ
ンドが含まれている。
て、前記機体の複数の制御デバイスには、前記車両のス
テアリング系、ブレーキ系、サスペンション系、タイ
ヤ、エンジンの少なくともいずれか一つが含まれ、前記
制御出力（１６）には、前記ステアリングの舵角及びブ
レーキの動作の少なくともいずれか一つを指示するコマ
ンドが含まれている。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の制御システム一の実施形態について説明する。
明の制御システム一の実施形態について説明する。
【００３３】まず、図２及び図４を参照して、第１実施
形態に係る飛行制御システムについて説明する。
形態に係る飛行制御システムについて説明する。
【００３４】第１実施形態では、飛行条件の変化、使用
可能な制御デバイス能力の変化に対し、自律的に対応可
能な航空機・宇宙機の飛行制御システム１０を構築す
る。
可能な制御デバイス能力の変化に対し、自律的に対応可
能な航空機・宇宙機の飛行制御システム１０を構築す
る。
【００３５】ここで、「飛行条件の変化、使用可能な制
御デバイス能力の変化」には、図２に示すように、飛行
制御装置（制御則）に対する入力（有人機の場合にはパ
イロットによる操縦コマンド入力、無人機の場合には誘
導器からの操縦用誘導コマンド）１５ａの変化と、機体
の姿勢、速度、エンジンの状態（スラスト量、スラスト
方向）等の機体運動のセンサ情報１５ｂの変化と、風力
・風向等の大気情報１５ｃの変化と、システムの故障情
報（空力舵面の状態の変化（故障／破損）、エンジンの
故障等）１４などが含まれる。
御デバイス能力の変化」には、図２に示すように、飛行
制御装置（制御則）に対する入力（有人機の場合にはパ
イロットによる操縦コマンド入力、無人機の場合には誘
導器からの操縦用誘導コマンド）１５ａの変化と、機体
の姿勢、速度、エンジンの状態（スラスト量、スラスト
方向）等の機体運動のセンサ情報１５ｂの変化と、風力
・風向等の大気情報１５ｃの変化と、システムの故障情
報（空力舵面の状態の変化（故障／破損）、エンジンの
故障等）１４などが含まれる。
【００３６】飛行制御システム１０では、構造／性能の
異なる複数の制御則１１〜１３を準備しておき、状況に
応じてそれらを切換え、常に高い運動能力を達成する。
制御則１１〜１３の切換判断には、その時点での制御デ
バイス能力で達成可能な飛行能力を予測する、ある種の
推定器（推定・制御則切換装置２０）を準備し、その推
定結果を参照して制御則１１〜１３の選択を行う。
異なる複数の制御則１１〜１３を準備しておき、状況に
応じてそれらを切換え、常に高い運動能力を達成する。
制御則１１〜１３の切換判断には、その時点での制御デ
バイス能力で達成可能な飛行能力を予測する、ある種の
推定器（推定・制御則切換装置２０）を準備し、その推
定結果を参照して制御則１１〜１３の選択を行う。
【００３７】飛行制御システム１０は、複数の制御則１
１〜１３と、それらの制御則１１〜１３を切換える推定
・制御則切換装置２０とを有している。複数の制御則１
１〜１３は、符号１１で示す第１の飛行制御則Ｃ１
（ｓ）と、符号１２で示す第２の飛行制御則Ｃ２（ｓ）
と、符号１３で示す第３の飛行制御則Ｃ３（ｓ）であ
る。
１〜１３と、それらの制御則１１〜１３を切換える推定
・制御則切換装置２０とを有している。複数の制御則１
１〜１３は、符号１１で示す第１の飛行制御則Ｃ１
（ｓ）と、符号１２で示す第２の飛行制御則Ｃ２（ｓ）
と、符号１３で示す第３の飛行制御則Ｃ３（ｓ）であ
る。
【００３８】それぞれの制御則１１〜１３は、飛行制御
装置（制御則）に対する入力１５ａと、機体運動のセン
サ情報１５ｂと、大気情報１５ｃとを含む入力データ１
５を入力し、制御出力１６を出力する。
装置（制御則）に対する入力１５ａと、機体運動のセン
サ情報１５ｂと、大気情報１５ｃとを含む入力データ１
５を入力し、制御出力１６を出力する。
【００３９】制御出力１６には、複数の舵面（例えば、
エレベータ、エルロン、ラダー等）のそれぞれへの舵角
のコマンド１６ａと、エンジンのスラストの方向を示す
コマンド（ジンバル舵角等）１６ｂと、エンジンのスラ
ストの出力量のコマンド１６ｃとが含まれる。
エレベータ、エルロン、ラダー等）のそれぞれへの舵角
のコマンド１６ａと、エンジンのスラストの方向を示す
コマンド（ジンバル舵角等）１６ｂと、エンジンのスラ
ストの出力量のコマンド１６ｃとが含まれる。
【００４０】それぞれの制御則１１〜１３は、高次ダイ
ナミクスを有するコントローラである。なお、高次ダイ
ナミクスを有するコントローラの一例は、前述の日本国
特許第２９４８５４９号公報に開示した通りである。
ナミクスを有するコントローラである。なお、高次ダイ
ナミクスを有するコントローラの一例は、前述の日本国
特許第２９４８５４９号公報に開示した通りである。
【００４１】推定・制御則切換装置２０は、入力データ
１５及びシステム故障情報１４を入力し、その入力デー
タ１５及びシステム故障情報１４に基づいて状況を判断
し、その状況に応じて、複数の制御則１１〜１３を切換
える。その状況の判断には、複数の舵面のそれぞれの能
力（飽和状態か否かを含む）のリアルタイムでの推定が
含まれる。
１５及びシステム故障情報１４を入力し、その入力デー
タ１５及びシステム故障情報１４に基づいて状況を判断
し、その状況に応じて、複数の制御則１１〜１３を切換
える。その状況の判断には、複数の舵面のそれぞれの能
力（飽和状態か否かを含む）のリアルタイムでの推定が
含まれる。
【００４２】推定・制御則切換装置２０は、各舵面、ジ
ンバル舵角の飽和状態を推定／予測し、その状況に応じ
て使用する制御則を選択すると共に、切換トランジェン
トなく制御則の切換を実施する。
ンバル舵角の飽和状態を推定／予測し、その状況に応じ
て使用する制御則を選択すると共に、切換トランジェン
トなく制御則の切換を実施する。
【００４３】推定・制御則切換装置２０は、航空機の舵
面の破損や故障、エンジンの故障を示すシステム故障情
報１４に基づいて、複数の制御則１１〜１３を切換え
る。従来は、例えば、航空機の舵面に破損や故障が発生
したり、エンジンに故障が発生したときには、機体の特
性が変わることによりそのままの制御則では十分に対応
できなかった。これに対し、本実施形態では、そのよう
な場合には舵面の状況等に応じて、推定・制御則切換装
置２０が複数の制御則１１〜１３を適宜選択的に切換え
ることにより、十分に対応すること（飛行を継続するこ
と）ができる。
面の破損や故障、エンジンの故障を示すシステム故障情
報１４に基づいて、複数の制御則１１〜１３を切換え
る。従来は、例えば、航空機の舵面に破損や故障が発生
したり、エンジンに故障が発生したときには、機体の特
性が変わることによりそのままの制御則では十分に対応
できなかった。これに対し、本実施形態では、そのよう
な場合には舵面の状況等に応じて、推定・制御則切換装
置２０が複数の制御則１１〜１３を適宜選択的に切換え
ることにより、十分に対応すること（飛行を継続するこ
と）ができる。
【００４４】推定・制御則切換装置２０は、飛行制御装
置（制御則）に対する入力１５ａと、機体運動のセンサ
情報１５ｂと、大気情報１５ｃとを含む入力データ１５
に基づいて、複数の制御則１１〜１３を切換える。航空
機が舵面を使って運動するときに、例えば、舵面の能力
以上の舵角のコマンド１６ａが与えられると、機体の運
動が不安定になる。舵面が破損または故障して舵面の能
力が下がると、舵面が飽和して機体の運動が不安定にな
り易くなる。本実施形態では、舵面の能力が低下してい
るときには、入力データ１５に応じて、制御則１１〜１
３を切換えることにより、保守的な制御出力（例えば舵
角コマンド１６ａ）１６しか出力されないような制御則
に切換えて、舵面の飽和を防ぐようにしている。
置（制御則）に対する入力１５ａと、機体運動のセンサ
情報１５ｂと、大気情報１５ｃとを含む入力データ１５
に基づいて、複数の制御則１１〜１３を切換える。航空
機が舵面を使って運動するときに、例えば、舵面の能力
以上の舵角のコマンド１６ａが与えられると、機体の運
動が不安定になる。舵面が破損または故障して舵面の能
力が下がると、舵面が飽和して機体の運動が不安定にな
り易くなる。本実施形態では、舵面の能力が低下してい
るときには、入力データ１５に応じて、制御則１１〜１
３を切換えることにより、保守的な制御出力（例えば舵
角コマンド１６ａ）１６しか出力されないような制御則
に切換えて、舵面の飽和を防ぐようにしている。
【００４５】例えば、複数の制御則１１〜１３は、パイ
ロットから入力された機体の姿勢コマンドが５°である
場合に、その５°の機体姿勢になるまでの応答の速さ、
過渡的な速さ、オーバーシュート量等がそれぞれ異なる
ものである。応答が速い制御則ほど、舵面が飽和し易く
なる。
ロットから入力された機体の姿勢コマンドが５°である
場合に、その５°の機体姿勢になるまでの応答の速さ、
過渡的な速さ、オーバーシュート量等がそれぞれ異なる
ものである。応答が速い制御則ほど、舵面が飽和し易く
なる。
【００４６】なお、一般的に、「自己修復制御則」また
は「再構成制御則」と呼ばれるシステムでは、舵面の破
損パターンから使用する舵面の割り振りを決める配分比
率を決定する方式が採用されている。即ち、図７に示す
ように、単一の制御則３１からの出力（モーメント）３
２を分配器３３がどのように複数の舵面（図７では、エ
レベータ（ｅ）、エルロン（ａ）、ラダー（ｒ）の３種
類の舵面）に振り分けるか（配分）を切換えるものであ
る。
は「再構成制御則」と呼ばれるシステムでは、舵面の破
損パターンから使用する舵面の割り振りを決める配分比
率を決定する方式が採用されている。即ち、図７に示す
ように、単一の制御則３１からの出力（モーメント）３
２を分配器３３がどのように複数の舵面（図７では、エ
レベータ（ｅ）、エルロン（ａ）、ラダー（ｒ）の３種
類の舵面）に振り分けるか（配分）を切換えるものであ
る。
【００４７】ここで、制御則３１が、高次ダイナミクス
を有するコントローラであり、分配器３３は代数演算の
みを行う。分配器３３は、３種類の舵面の舵角δｅ、δ
ａ、δｒをそれぞれ出力する。分配器３３は、３種類の
舵面のうちの１つが故障したら残りの２種類に出力３２
を振り分ける。
を有するコントローラであり、分配器３３は代数演算の
みを行う。分配器３３は、３種類の舵面の舵角δｅ、δ
ａ、δｒをそれぞれ出力する。分配器３３は、３種類の
舵面のうちの１つが故障したら残りの２種類に出力３２
を振り分ける。
【００４８】上記の「自己修復制御則」または「再構成
制御則」によれば、分配器３３が、制御則３１からの出
力３２の複数の舵面への配分（舵角δｅ、δａ、δｒ）
を切換えるだけであり、制御則を切換えるわけではない
ため、本実施形態のように、前述した応答の速さ、オー
バーシュート量等自体を切換えることはできない。
制御則」によれば、分配器３３が、制御則３１からの出
力３２の複数の舵面への配分（舵角δｅ、δａ、δｒ）
を切換えるだけであり、制御則を切換えるわけではない
ため、本実施形態のように、前述した応答の速さ、オー
バーシュート量等自体を切換えることはできない。
【００４９】上記の「自己修復制御則」または「再構成
制御則」は、舵面の故障・破損に対応すること（複数の
舵面への配分の切換え）ができるに過ぎす、本実施形態
のように、飛行制御装置（制御則）に対する入力１５ａ
の変化や、機体運動のセンサ情報１５ｂの変化や、大気
情報１５ｃの変化に対応することはできない。
制御則」は、舵面の故障・破損に対応すること（複数の
舵面への配分の切換え）ができるに過ぎす、本実施形態
のように、飛行制御装置（制御則）に対する入力１５ａ
の変化や、機体運動のセンサ情報１５ｂの変化や、大気
情報１５ｃの変化に対応することはできない。
【００５０】これに対し、本実施形態では、飛行条件／
舵面状態／制御則挙動などの総合的な情報から、活用可
能な舵面能力をリアルタイムに推定し、制御能力を向上
させるアルゴリズムを開発した点が新規である。制御則
自体を切換えることにより、応答の速さ、オーバーシュ
ート量等自体を切換えることができる。
舵面状態／制御則挙動などの総合的な情報から、活用可
能な舵面能力をリアルタイムに推定し、制御能力を向上
させるアルゴリズムを開発した点が新規である。制御則
自体を切換えることにより、応答の速さ、オーバーシュ
ート量等自体を切換えることができる。
【００５１】本実施形態においては、図２に示すよう
に、複数の制御則１１〜１３のうちで切換えられた制御
則１１から、直接的に（分配器３３等を介すことな
く）、複数の舵面のそれぞれへの舵角のコマンド１６ａ
と、エンジンのスラストの方向及び出力量のコマンド１
６ｂ、１６ｃとが、制御出力１６として出力される。
に、複数の制御則１１〜１３のうちで切換えられた制御
則１１から、直接的に（分配器３３等を介すことな
く）、複数の舵面のそれぞれへの舵角のコマンド１６ａ
と、エンジンのスラストの方向及び出力量のコマンド１
６ｂ、１６ｃとが、制御出力１６として出力される。
【００５２】なお、図６において、パラメータＫを切換
える際に用いる観測量４０としては、機体運動のセンサ
情報１５ｂと大気情報１５ｃのみであり、飛行制御シス
テム１０の推定・制御則切換装置２０とは異なり、飛行
制御装置（制御則）に対する入力１５ａや、システム故
障情報１４は含まれない。
える際に用いる観測量４０としては、機体運動のセンサ
情報１５ｂと大気情報１５ｃのみであり、飛行制御シス
テム１０の推定・制御則切換装置２０とは異なり、飛行
制御装置（制御則）に対する入力１５ａや、システム故
障情報１４は含まれない。
【００５３】また、図７において、分配器３３が制御則
３１からの出力３２を複数の舵面に分配するときには、
入力した舵面の状態のみに基づいて分配しており、飛行
制御システム１０の推定・制御則切換装置２０とは異な
り、少なくとも、飛行制御装置（制御則）に対する入力
１５ａ、機体運動のセンサ情報１５ｂ、大気情報１５ｃ
は入力していない。
３１からの出力３２を複数の舵面に分配するときには、
入力した舵面の状態のみに基づいて分配しており、飛行
制御システム１０の推定・制御則切換装置２０とは異な
り、少なくとも、飛行制御装置（制御則）に対する入力
１５ａ、機体運動のセンサ情報１５ｂ、大気情報１５ｃ
は入力していない。
【００５４】また、本実施形態において、推定・制御則
切換装置２０が複数の制御則１１〜１３を切換えるとき
には、前述した日本国特許第２９４８５４９号の技術を
適用し、トランジェントを発生することなく切換える。
切換装置２０が複数の制御則１１〜１３を切換えるとき
には、前述した日本国特許第２９４８５４９号の技術を
適用し、トランジェントを発生することなく切換える。
【００５５】次に、図４を参照して、飛行制御システム
１０の動作について説明する。図４は、制御則が切換え
られるときの推定・制御則切換装置２０の演算内容を示
すタイミングチャートである。
１０の動作について説明する。図４は、制御則が切換え
られるときの推定・制御則切換装置２０の演算内容を示
すタイミングチャートである。
【００５６】図４に示すように、推定・制御則切換装置
２０は、制御則切換アルゴリズム２４と、システム制御
状態の推定アルゴリズム２５とを有している。
２０は、制御則切換アルゴリズム２４と、システム制御
状態の推定アルゴリズム２５とを有している。
【００５７】推定・制御則切換装置２０が第１の制御則
１１から第２の制御則１２に切換えるときには、日本国
特許第２９４８５４９号公報に開示したように、制御則
切換アルゴリズム２４が第１の制御則１１部分の行列デ
ータを第２の制御則１２への処理切換時に他の行列デー
タに入替え、この処理切換え時に切換時の運動状態及び
制御信号を実現する第２の制御則１２部分の内部状態変
数の収束値を算出して、上記行列データの入替えと同時
に上記内部状態変数を算出した収束値に入れ換える。
１１から第２の制御則１２に切換えるときには、日本国
特許第２９４８５４９号公報に開示したように、制御則
切換アルゴリズム２４が第１の制御則１１部分の行列デ
ータを第２の制御則１２への処理切換時に他の行列デー
タに入替え、この処理切換え時に切換時の運動状態及び
制御信号を実現する第２の制御則１２部分の内部状態変
数の収束値を算出して、上記行列データの入替えと同時
に上記内部状態変数を算出した収束値に入れ換える。
【００５８】図４に示すように、最初は、第１の制御則
１１を用いて制御が実行されている。このとき、図１の
切換スイッチ１８および切換スイッチ１９は、推定・制
御則切換装置２０からそれぞれ出力された切換えコマン
ド２２、２３に応答して、第１の制御則１１に接続され
ている。
１１を用いて制御が実行されている。このとき、図１の
切換スイッチ１８および切換スイッチ１９は、推定・制
御則切換装置２０からそれぞれ出力された切換えコマン
ド２２、２３に応答して、第１の制御則１１に接続され
ている。
【００５９】このとき、推定・制御則切換装置２０は、
システム故障情報１４に基づいて、各制御デバイス（舵
面等）は正常であると判断している。また、第１の制御
則１１へは、飛行制御装置（制御則）に対する入力１５
ａとして、操縦コマンドが入力されている。
システム故障情報１４に基づいて、各制御デバイス（舵
面等）は正常であると判断している。また、第１の制御
則１１へは、飛行制御装置（制御則）に対する入力１５
ａとして、操縦コマンドが入力されている。
【００６０】次に、矢印Ｙ１に示すように、制御デバイ
スの一部が故障した場合には、その旨を示すシステム故
障情報１４が推定・制御則切換装置２０に入力される
（矢印Ｙ２参照）。推定・制御則切換装置２０の制御則
切換アルゴリズム２４では、切換トランジェント無しに
制御則を切り替えるための制御則内部状態量を、機体運
動のセンサ情報１５ｂ及び飛行制御装置（制御則）に対
する入力１５ａに基づいて、各制御則１１〜１３に対し
て算出する。
スの一部が故障した場合には、その旨を示すシステム故
障情報１４が推定・制御則切換装置２０に入力される
（矢印Ｙ２参照）。推定・制御則切換装置２０の制御則
切換アルゴリズム２４では、切換トランジェント無しに
制御則を切り替えるための制御則内部状態量を、機体運
動のセンサ情報１５ｂ及び飛行制御装置（制御則）に対
する入力１５ａに基づいて、各制御則１１〜１３に対し
て算出する。
【００６１】また、矢印Ｙ２に示すように、推定・制御
則切換装置２０が制御デバイスの一部の故障を示すシス
テム故障情報１４を入力すると、矢印Ｙ３に示すよう
に、システム制御状態の推定アルゴリズム２５では、シ
ステム故障情報１４、機体運動のセンサ情報１５ｂ、各
制御則１１〜１３の内部状態量を用いて、各制御則１１
〜１３に対応する最大ＣＰＩ集合を算出する。この最大
ＣＰＩ集合については、図５を参照して説明する。
則切換装置２０が制御デバイスの一部の故障を示すシス
テム故障情報１４を入力すると、矢印Ｙ３に示すよう
に、システム制御状態の推定アルゴリズム２５では、シ
ステム故障情報１４、機体運動のセンサ情報１５ｂ、各
制御則１１〜１３の内部状態量を用いて、各制御則１１
〜１３に対応する最大ＣＰＩ集合を算出する。この最大
ＣＰＩ集合については、図５を参照して説明する。
【００６２】図５は、第２の制御則Ｃ２（ｓ）１２に切
換える場合の最大ＣＰＩ集合の例を示している。ここ
で、ＣＰＩ集合とは、Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｐｏｓｉ
ｔｉｖｅｌｙ Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｓｅｔであり、公
知である。
換える場合の最大ＣＰＩ集合の例を示している。ここ
で、ＣＰＩ集合とは、Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｐｏｓｉ
ｔｉｖｅｌｙ Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｓｅｔであり、公
知である。
【００６３】ここでは、図５に示すように、制御則の性
能は、Ｃ１（ｓ）＞Ｃ２（ｓ）＞Ｃ３（ｓ）であるとす
る。上記のように、システム制御状態の推定アルゴリズ
ム２５が各制御則１１〜１３に対応する最大ＣＰＩ集合
を算出した結果、図５に示すように、最大ＣＰＩ集合
は、Ｃ３（ｓ）の最大ＣＰＩ集合は、Ｃ１（ｓ）の最大
ＣＰＩ集合及びＣ２（ｓ）の最大ＣＰＩ集合を内包する
関係にあり、Ｃ２（ｓ）の最大ＣＰＩ集合は、Ｃ１
（ｓ）の最大ＣＰＩ集合を内包する関係にあるとする。
能は、Ｃ１（ｓ）＞Ｃ２（ｓ）＞Ｃ３（ｓ）であるとす
る。上記のように、システム制御状態の推定アルゴリズ
ム２５が各制御則１１〜１３に対応する最大ＣＰＩ集合
を算出した結果、図５に示すように、最大ＣＰＩ集合
は、Ｃ３（ｓ）の最大ＣＰＩ集合は、Ｃ１（ｓ）の最大
ＣＰＩ集合及びＣ２（ｓ）の最大ＣＰＩ集合を内包する
関係にあり、Ｃ２（ｓ）の最大ＣＰＩ集合は、Ｃ１
（ｓ）の最大ＣＰＩ集合を内包する関係にあるとする。
【００６４】次に、図４の矢印Ｙ４に示すように、シス
テム制御状態の推定アルゴリズム２５は、機体運動のセ
ンサ情報１５ｂを用いて、システムの状態量（図５の×
印）が最大ＣＰＩ集合に含まれる制御則を識別する。そ
のうち、制御性能の最も高い制御則を選択する。
テム制御状態の推定アルゴリズム２５は、機体運動のセ
ンサ情報１５ｂを用いて、システムの状態量（図５の×
印）が最大ＣＰＩ集合に含まれる制御則を識別する。そ
のうち、制御性能の最も高い制御則を選択する。
【００６５】ここでは、故障発生時のシステム状態量
（図５の×印）は、Ｃ１（ｓ）の最大ＣＰＩ集合には含
まれず、Ｃ２（ｓ）の最大ＣＰＩ集合に含まれていると
する。この場合、システムの状態量（図５の×印）が最
大ＣＰＩ集合に含まれる制御則のうち、制御性能の最も
高い制御則は、第２の制御則Ｃ２（ｓ）１２である。
（図５の×印）は、Ｃ１（ｓ）の最大ＣＰＩ集合には含
まれず、Ｃ２（ｓ）の最大ＣＰＩ集合に含まれていると
する。この場合、システムの状態量（図５の×印）が最
大ＣＰＩ集合に含まれる制御則のうち、制御性能の最も
高い制御則は、第２の制御則Ｃ２（ｓ）１２である。
【００６６】次いで、矢印Ｙ５に示すように、制御則切
換アルゴリズム２４では、上記において各制御則１１〜
１３に対して算出した制御則内部状態量を初期値として
置き換えて、矢印Ｙ６に示すように、第２の制御則Ｃ２
（ｓ）１２に切換える。この場合、推定・制御則切換装
置２０は、切換スイッチ１８、１９に対してそれぞれ切
換コマンド２２、２３を出力して、切換スイッチ１８、
１９を第２の制御則Ｃ２（ｓ）１２に接続する。その後
は、矢印Ｙ７に示すように、第２の制御則Ｃ２（ｓ）１
２を用いて制御が実行される。
換アルゴリズム２４では、上記において各制御則１１〜
１３に対して算出した制御則内部状態量を初期値として
置き換えて、矢印Ｙ６に示すように、第２の制御則Ｃ２
（ｓ）１２に切換える。この場合、推定・制御則切換装
置２０は、切換スイッチ１８、１９に対してそれぞれ切
換コマンド２２、２３を出力して、切換スイッチ１８、
１９を第２の制御則Ｃ２（ｓ）１２に接続する。その後
は、矢印Ｙ７に示すように、第２の制御則Ｃ２（ｓ）１
２を用いて制御が実行される。
【００６７】上述したシステム状態量が含まれる最大Ｃ
ＰＩ集合の識別（矢印Ｙ４）は、上記の制御デバイスの
故障（矢印Ｙ１）のケースの他に、飛行制御装置（制御
則）に対する入力１５ａのレベルの変化（一定レベル以
上の急激なコマンドが入力された等）や、外部（環境）
状態（風力・風向等の大気情報１５ｃ）の変化が生じた
時点で、図４に示すフローに準じて実施し、その結果、
上記の基準に従って必要であれば制御則の切換を行う。
ＰＩ集合の識別（矢印Ｙ４）は、上記の制御デバイスの
故障（矢印Ｙ１）のケースの他に、飛行制御装置（制御
則）に対する入力１５ａのレベルの変化（一定レベル以
上の急激なコマンドが入力された等）や、外部（環境）
状態（風力・風向等の大気情報１５ｃ）の変化が生じた
時点で、図４に示すフローに準じて実施し、その結果、
上記の基準に従って必要であれば制御則の切換を行う。
【００６８】本実施形態によれば、以下の効果を奏する
ことができる。
ことができる。
【００６９】（１）各種飛行条件において、常に最大レ
ベルの運動能力を達成できる。 （２）制御デバイスの故障／破損などが生じた場合で
も、残った制御デバイスの制約条件に応じ、それらを最
大限活用する制御則に切換えることで、常に高い運動能
力を確保することができる。 （３）制御デバイスの制約条件と達成可能な制御性能の
関係が明確になり、設計／開発作業に要するコスト／期
間を短縮することができる。
ベルの運動能力を達成できる。 （２）制御デバイスの故障／破損などが生じた場合で
も、残った制御デバイスの制約条件に応じ、それらを最
大限活用する制御則に切換えることで、常に高い運動能
力を確保することができる。 （３）制御デバイスの制約条件と達成可能な制御性能の
関係が明確になり、設計／開発作業に要するコスト／期
間を短縮することができる。
【００７０】次に、図３及び図４を参照して、第２実施
形態に係る車両自動制御システムについて説明する。第
２実施形態は、自動車などの車両に本発明の制御システ
ムを適用したものである。
形態に係る車両自動制御システムについて説明する。第
２実施形態は、自動車などの車両に本発明の制御システ
ムを適用したものである。
【００７１】第２実施形態では、運転条件の変化、使用
可能な制御デバイス能力の変化に対し、自律的に対応可
能な車両の運動制御システム１０Ａを構築する。
可能な制御デバイス能力の変化に対し、自律的に対応可
能な車両の運動制御システム１０Ａを構築する。
【００７２】ここで、「運転条件の変化、使用可能な制
御デバイス能力の変化」には、図３に示すように、運転
制御装置（制御則）に対する入力（有人車両の場合には
ドライバによるハンドル、ブレーキ等の運転コマンド入
力、無人車両の場合には誘導器からの操縦用誘導コマン
ド）２５ａの変化と、車体の速度、エンジンの状態等の
車体運動のセンサ情報２５ｂの変化と、路面状況等の外
部情報２５ｃの変化と、システムの故障情報（ステアリ
ング系、ブレーキ系、サスペンション系、タイヤ等の状
態の変化（故障／破損）、エンジンの故障等）２４など
が含まれる。
御デバイス能力の変化」には、図３に示すように、運転
制御装置（制御則）に対する入力（有人車両の場合には
ドライバによるハンドル、ブレーキ等の運転コマンド入
力、無人車両の場合には誘導器からの操縦用誘導コマン
ド）２５ａの変化と、車体の速度、エンジンの状態等の
車体運動のセンサ情報２５ｂの変化と、路面状況等の外
部情報２５ｃの変化と、システムの故障情報（ステアリ
ング系、ブレーキ系、サスペンション系、タイヤ等の状
態の変化（故障／破損）、エンジンの故障等）２４など
が含まれる。
【００７３】車両の運動制御システム１０Ａでは、構造
／性能の異なる複数の制御則１１Ａ〜１３Ａを準備して
おき、状況に応じてそれらを切換え、常に高い運動能力
を達成する。制御則１１Ａ〜１３Ａの切換判断には、そ
の時点での制御デバイス能力で達成可能な運動能力を予
測する。ある種の推定器（推定・制御則切換装置２０
Ａ）を準備し、その推定結果を参照して制御則１１Ａ〜
１３Ａの選択を行う。
／性能の異なる複数の制御則１１Ａ〜１３Ａを準備して
おき、状況に応じてそれらを切換え、常に高い運動能力
を達成する。制御則１１Ａ〜１３Ａの切換判断には、そ
の時点での制御デバイス能力で達成可能な運動能力を予
測する。ある種の推定器（推定・制御則切換装置２０
Ａ）を準備し、その推定結果を参照して制御則１１Ａ〜
１３Ａの選択を行う。
【００７４】車両の運動制御システム１０Ａは、複数の
制御則１１Ａ〜１３Ａと、それらの制御則１１Ａ〜１３
Ａを切換える推定・制御則切換装置２０Ａとを有してい
る。複数の制御則１１Ａ〜１３Ａは、符号１１Ａで示す
第１の制御則Ｃ１（ｓ）と、符号１２Ａで示す第２の制
御則Ｃ２（ｓ）と、符号１３Ａで示す第３の制御則Ｃ３
（ｓ）である。
制御則１１Ａ〜１３Ａと、それらの制御則１１Ａ〜１３
Ａを切換える推定・制御則切換装置２０Ａとを有してい
る。複数の制御則１１Ａ〜１３Ａは、符号１１Ａで示す
第１の制御則Ｃ１（ｓ）と、符号１２Ａで示す第２の制
御則Ｃ２（ｓ）と、符号１３Ａで示す第３の制御則Ｃ３
（ｓ）である。
【００７５】それぞれの制御則１１Ａ〜１３Ａは、運転
制御装置（制御則）に対する入力２５ａと、車体運動の
センサ情報２５ｂと、外部情報２５ｃとを含む入力デー
タ２５を入力し、制御出力２６を出力する。制御出力２
６には、ステアリングへの舵角のコマンド２６ａと、各
車輪のブレーキの動作を示すコマンド２６ｂとが含まれ
る。
制御装置（制御則）に対する入力２５ａと、車体運動の
センサ情報２５ｂと、外部情報２５ｃとを含む入力デー
タ２５を入力し、制御出力２６を出力する。制御出力２
６には、ステアリングへの舵角のコマンド２６ａと、各
車輪のブレーキの動作を示すコマンド２６ｂとが含まれ
る。
【００７６】それぞれの制御則１１Ａ〜１３Ａは、高次
ダイナミクスを有するコントローラである。なお、高次
ダイナミクスを有するコントローラの一例は、前述の日
本国特許第２９４８５４９号公報に開示した通りであ
る。
ダイナミクスを有するコントローラである。なお、高次
ダイナミクスを有するコントローラの一例は、前述の日
本国特許第２９４８５４９号公報に開示した通りであ
る。
【００７７】推定・制御則切換装置２０Ａは、入力デー
タ２５及びシステム故障情報２４を入力し、その入力デ
ータ２５及びシステム故障情報２４に基づいて状況を判
断し、その状況に応じて、複数の制御則１１Ａ〜１３Ａ
を切換える。その状況の判断には、ステアリング系、ブ
レーキ系、サスペンション系、タイヤ等のそれぞれの能
力（飽和状態か否かを含む）のリアルタイムでの推定が
含まれる。
タ２５及びシステム故障情報２４を入力し、その入力デ
ータ２５及びシステム故障情報２４に基づいて状況を判
断し、その状況に応じて、複数の制御則１１Ａ〜１３Ａ
を切換える。その状況の判断には、ステアリング系、ブ
レーキ系、サスペンション系、タイヤ等のそれぞれの能
力（飽和状態か否かを含む）のリアルタイムでの推定が
含まれる。
【００７８】推定・制御則切換装置２０Ａは、ステアリ
ング、各輪ブレーキ、サスペンション系、タイヤ等の飽
和状態を推定／予測し、その状況に応じて使用する制御
則を選択すると共に、切換トランジェントなく制御則の
切換を実施する。
ング、各輪ブレーキ、サスペンション系、タイヤ等の飽
和状態を推定／予測し、その状況に応じて使用する制御
則を選択すると共に、切換トランジェントなく制御則の
切換を実施する。
【００７９】推定・制御則切換装置２０Ａは、ステアリ
ング系、ブレーキ系、サスペンション系、タイヤ等の状
態の変化（故障／破損）、エンジンの故障等を示すシス
テム故障情報２４に基づいて、複数の制御則１１Ａ〜１
３Ａを切換える。従来は、例えば、ステアリング系やブ
レーキ系やサスペンション系やタイヤ等に故障が発生し
たり、エンジンに故障が発生したときには、車体の特性
が変わることによりそのままの制御則では十分に対応で
きなかった。これに対し、本実施形態では、そのような
場合にはシステムの状況等に応じて、推定・制御則切換
装置２０Ａが複数の制御則１１Ａ〜１３Ａを適宜選択的
に切換えることにより、十分に対応することができる。
ング系、ブレーキ系、サスペンション系、タイヤ等の状
態の変化（故障／破損）、エンジンの故障等を示すシス
テム故障情報２４に基づいて、複数の制御則１１Ａ〜１
３Ａを切換える。従来は、例えば、ステアリング系やブ
レーキ系やサスペンション系やタイヤ等に故障が発生し
たり、エンジンに故障が発生したときには、車体の特性
が変わることによりそのままの制御則では十分に対応で
きなかった。これに対し、本実施形態では、そのような
場合にはシステムの状況等に応じて、推定・制御則切換
装置２０Ａが複数の制御則１１Ａ〜１３Ａを適宜選択的
に切換えることにより、十分に対応することができる。
【００８０】推定・制御則切換装置２０Ａは、運転制御
装置（制御則）に対する入力２５ａと、車体運動のセン
サ情報２５ｂと、外部情報２５ｃとを含む入力データ２
５に基づいて、複数の制御則１１Ａ〜１３Ａを切換え
る。車両がタイヤを使って運動するときに、例えば、タ
イヤの能力以上の舵角のコマンド２６ａが与えられる
と、車両の運動が不安定になる。タイヤが破損または故
障してタイヤの能力が下がると、タイヤ能力の限界を超
えて車両の運動が不安定になり易くなる。本実施形態で
は、タイヤの能力が低下しているときには、入力データ
２５に応じて、制御則１１Ａ〜１３Ａを切換えることに
より、保守的な制御出力（例えば舵角コマンド２６ａ）
２６しか出力されないような制御則に切換えて、タイヤ
能力の限界からの逸脱を防ぐようにしている。
装置（制御則）に対する入力２５ａと、車体運動のセン
サ情報２５ｂと、外部情報２５ｃとを含む入力データ２
５に基づいて、複数の制御則１１Ａ〜１３Ａを切換え
る。車両がタイヤを使って運動するときに、例えば、タ
イヤの能力以上の舵角のコマンド２６ａが与えられる
と、車両の運動が不安定になる。タイヤが破損または故
障してタイヤの能力が下がると、タイヤ能力の限界を超
えて車両の運動が不安定になり易くなる。本実施形態で
は、タイヤの能力が低下しているときには、入力データ
２５に応じて、制御則１１Ａ〜１３Ａを切換えることに
より、保守的な制御出力（例えば舵角コマンド２６ａ）
２６しか出力されないような制御則に切換えて、タイヤ
能力の限界からの逸脱を防ぐようにしている。
【００８１】例えば、複数の制御則１１Ａ〜１３Ａは、
ドライバから入力された車両の姿勢コマンドが５°であ
る場合に、その５°の車両姿勢になるまでの応答の速
さ、過渡的な速さ、オーバーシュート量等がそれぞれ異
なるものである。応答が速い制御則ほど、タイヤ能力が
限界を超え易くなる。
ドライバから入力された車両の姿勢コマンドが５°であ
る場合に、その５°の車両姿勢になるまでの応答の速
さ、過渡的な速さ、オーバーシュート量等がそれぞれ異
なるものである。応答が速い制御則ほど、タイヤ能力が
限界を超え易くなる。
【００８２】車両の運動制御システム１０Ａの動作につ
いては、図４を参照して前述した、飛行制御システム１
０の動作に準じるので、ここでの説明を省略する。
いては、図４を参照して前述した、飛行制御システム１
０の動作に準じるので、ここでの説明を省略する。
【００８３】次に、図１及び図４を参照して、第３実施
形態に係る制御システムについて説明する。本実施形態
は、制御対象を限定しない汎用的な適用例である。
形態に係る制御システムについて説明する。本実施形態
は、制御対象を限定しない汎用的な適用例である。
【００８４】第３実施形態では、条件の変化、使用可能
な制御デバイス能力の変化に対し、自律的に対応可能な
制御システム１０Ｂを構築する。制御システム１０Ｂ
は、飛行機に適用した飛行制御システム１０や、車両に
適用された車両の運動制御システム１０Ａのように、適
用対象を限定していない。第１及び第２実施形態の説明
からも明らかなように、本発明は、飛行機や車両に限定
されずに、他の対象にも容易に適用可能であることが分
かる。
な制御デバイス能力の変化に対し、自律的に対応可能な
制御システム１０Ｂを構築する。制御システム１０Ｂ
は、飛行機に適用した飛行制御システム１０や、車両に
適用された車両の運動制御システム１０Ａのように、適
用対象を限定していない。第１及び第２実施形態の説明
からも明らかなように、本発明は、飛行機や車両に限定
されずに、他の対象にも容易に適用可能であることが分
かる。
【００８５】ここで、「条件の変化、使用可能な制御デ
バイス能力の変化」には、図１に示すように、制御装置
（制御則）に対する入力（有人機の場合には操作者によ
る操作等の操縦コマンド入力、無人機の場合には誘導器
からの操縦用誘導コマンド）の変化３５ａと、制御装置
（制御則）による制御対象の速度、駆動源の状態等の制
御対象のセンサ情報の変化３５ｂと、外部情報の変化
と、システムの故障情報（制御対象の状態の変化（故障
／破損）、駆動源の故障等）３４などが含まれる。
バイス能力の変化」には、図１に示すように、制御装置
（制御則）に対する入力（有人機の場合には操作者によ
る操作等の操縦コマンド入力、無人機の場合には誘導器
からの操縦用誘導コマンド）の変化３５ａと、制御装置
（制御則）による制御対象の速度、駆動源の状態等の制
御対象のセンサ情報の変化３５ｂと、外部情報の変化
と、システムの故障情報（制御対象の状態の変化（故障
／破損）、駆動源の故障等）３４などが含まれる。
【００８６】制御システム１０Ｂでは、構造／性能の異
なる複数の制御則１１Ｂ〜１３Ｂを準備しておき、状況
に応じてそれらを切換え、常に高い運動能力を達成す
る。制御則１１Ｂ〜１３Ｂの切換判断には、その時点で
の制御デバイス能力で達成可能な運動能力を予測する、
ある種の推定器（推定・制御則切換装置２０Ｂ）を準備
し、その推定結果を参照して制御則１１Ｂ〜１３Ｂの選
択を行う。
なる複数の制御則１１Ｂ〜１３Ｂを準備しておき、状況
に応じてそれらを切換え、常に高い運動能力を達成す
る。制御則１１Ｂ〜１３Ｂの切換判断には、その時点で
の制御デバイス能力で達成可能な運動能力を予測する、
ある種の推定器（推定・制御則切換装置２０Ｂ）を準備
し、その推定結果を参照して制御則１１Ｂ〜１３Ｂの選
択を行う。
【００８７】制御システム１０Ｂは、複数の制御則１１
Ｂ〜１３Ｂと、それらの制御則１１Ｂ〜１３Ｂを切換え
る推定・制御則切換装置２０Ｂとを有している。複数の
制御則１１Ｂ〜１３Ｂは、符号１１Ｂで示す第１の制御
則Ｃ１（ｓ）と、符号１２Ｂで示す第２の制御則Ｃ２
（ｓ）と、符号１３Ｂで示す第３の制御則Ｃ３（ｓ）で
ある。
Ｂ〜１３Ｂと、それらの制御則１１Ｂ〜１３Ｂを切換え
る推定・制御則切換装置２０Ｂとを有している。複数の
制御則１１Ｂ〜１３Ｂは、符号１１Ｂで示す第１の制御
則Ｃ１（ｓ）と、符号１２Ｂで示す第２の制御則Ｃ２
（ｓ）と、符号１３Ｂで示す第３の制御則Ｃ３（ｓ）で
ある。
【００８８】それぞれの制御則１１Ｂ〜１３Ｂは、制御
装置（制御則）に対する入力３５ａと、制御対象のセン
サ情報３５ｂと、外部情報とを含む入力データ３５を入
力し、制御出力３６を出力する。
装置（制御則）に対する入力３５ａと、制御対象のセン
サ情報３５ｂと、外部情報とを含む入力データ３５を入
力し、制御出力３６を出力する。
【００８９】それぞれの制御則１１Ｂ〜１３Ｂは、高次
ダイナミクスを有するコントローラである。なお、高次
ダイナミクスを有するコントローラの一例は、前述の日
本国特許第２９４８５４９号公報に開示した通りであ
る。
ダイナミクスを有するコントローラである。なお、高次
ダイナミクスを有するコントローラの一例は、前述の日
本国特許第２９４８５４９号公報に開示した通りであ
る。
【００９０】推定・制御則切換装置２０Ｂは、入力デー
タ３５及びシステム故障情報３４を入力し、その入力デ
ータ３５及びシステム故障情報３４に基づいて状況を判
断し、その状況に応じて、複数の制御則１１Ｂ〜１３Ｂ
を切換える。
タ３５及びシステム故障情報３４を入力し、その入力デ
ータ３５及びシステム故障情報３４に基づいて状況を判
断し、その状況に応じて、複数の制御則１１Ｂ〜１３Ｂ
を切換える。
【００９１】推定・制御則切換装置２０Ｂは、システム
故障情報３４に基づいて、複数の制御則１１Ｂ〜１３Ｂ
を切換える。
故障情報３４に基づいて、複数の制御則１１Ｂ〜１３Ｂ
を切換える。
【００９２】推定・制御則切換装置２０Ｂは、制御装置
（制御則）に対する入力３５ａと、制御対象のセンサ情
報３５ｂと、外部情報とを含む入力データ３５に基づい
て、複数の制御則１１Ｂ〜１３Ｂを切換える。
（制御則）に対する入力３５ａと、制御対象のセンサ情
報３５ｂと、外部情報とを含む入力データ３５に基づい
て、複数の制御則１１Ｂ〜１３Ｂを切換える。
【００９３】制御システム１０Ｂの動作については、図
４を参照して前述した、飛行制御システム１０の動作に
準じるので、ここでの説明を省略する。
４を参照して前述した、飛行制御システム１０の動作に
準じるので、ここでの説明を省略する。
【００９４】
【発明の効果】本発明の制御システムによれば、各種条
件において、常に最大レベルの運動能力を達成すること
ができる。
件において、常に最大レベルの運動能力を達成すること
ができる。
【図１】 本発明の制御システムの一の実施の形態の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の航空機・宇宙機の飛行制御システム
の一の実施の形態の構成を示すブロック図である。
の一の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の車両の運動制御システムの一の実施
の形態の構成を示すブロック図である。
の形態の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の制御システムの一の実施の形態にお
いて、推定・制御則切換装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。
いて、推定・制御則切換装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。
【図５】 本発明の制御システムの一の実施の形態にお
いて、推定・制御則切換装置の動作の一部を説明するた
めの模式図である。
いて、推定・制御則切換装置の動作の一部を説明するた
めの模式図である。
【図６】 従来の航空機・宇宙機の飛行制御システムの
制御則の構成を示すブロック図である。
制御則の構成を示すブロック図である。
【図７】 従来の自己修復制御則ないし再構成制御則の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
１０ 飛行制御システム
１１ 第１の制御則
１２ 第２の制御則
１３ 第３の制御則
１４ システム故障情報
１５ 入力データ
１５ａ 飛行制御装置に対する入力
１５ｂ 機体運動のセンサ情報
１５ｃ 大気情報
１６ 制御出力
１６ａ 各舵面への舵角のコマンド
１６ｂ スラストの方向を示すコマンド
１６ｃ スラストの出力量を示すコマンド
１８ 切換スイッチ
１９ 切換スイッチ
２０ 推定・制御則切換装置
２２ 切換コマンド
２３ 切換コマンド
２４ 制御則切換アルゴリズム
２５ システム制御状態の推定アルゴリズム
３１ 制御則
３２ 制御則からの出力
３３ 分配器
４０ 観測量
Ｋ パラメータ
δｅ エレベータ舵面の舵角
δａ エルロン舵面の舵角
δｒ ラダー舵面の舵角
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小松 逸人
愛知県海部郡七宝町大字鯰橋７丁目36番地
Claims (17)
- 【請求項１】 制御対象を操作するための操縦コマンド
を入力し、前記操縦コマンドに基づいて、前記制御対象
の制御デバイスの状態を指示する制御出力を出力する第
１の制御則と、 前記第１の制御則に入力された前記操縦コマンドを入力
したとき、前記第１の制御則と異なる前記制御出力を出
力する第２の制御則と、 前記制御デバイスの不具合を示す情報に基づいて、前記
第１及び第２の制御則のいずれかに切換える制御則切換
部とを備えた制御システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の制御システムにおいて、 前記第１及び第２の制御則のそれぞれは、高次ダイナミ
クスを有するコントローラである制御システム。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の制御システム
において、 前記制御則切換部は、前記制御デバイスの能力の範囲内
で高い制御能力を達成するための前記制御出力が出力さ
れるように、前記第１及び第２の制御則のいずれかに切
換える制御システム。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
制御システムにおいて、 前記第１及び第２の制御則が同一の前記操縦コマンドを
入力したとき、前記第１及び第２の制御則から出力され
る前記制御出力は、前記操縦コマンドに対する応答の速
さにおいて異なる制御システム。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
制御システムにおいて、 前記制御則切換部は、前記制御デバイスの不具合を示す
情報及び前記操縦コマンドの少なくともいずれか一つに
基づいて、前記第１及び第２の制御則のいずれかに切換
える制御システム。 - 【請求項６】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
制御システムにおいて、 前記制御則切換部は、前記制御デバイスの不具合を示す
情報、前記操縦コマンド及び前記制御対象の運動状態を
示す情報の少なくともいずれか一つに基づいて、前記第
１及び第２の制御則のいずれかに切換える制御システ
ム。 - 【請求項７】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
制御システムにおいて、 前記制御則切換部は、前記制御デバイスの不具合を示す
情報、前記操縦コマンド、前記制御対象の運動状態を示
す情報及び前記制御対象の運動状態に影響を与える外部
の情報の少なくともいずれか一つに基づいて、前記第１
及び第２の制御則のいずれかに切換える制御システム。 - 【請求項８】 請求項５から７のいずれか１項に記載の
制御システムにおいて、 前記制御則切換部は、前記制御デバイスの能力をリアル
タイムに推定し、前記推定された能力以上の前記制御出
力が出力されないように、前記第１及び第２の制御則の
いずれかに切換える制御システム。 - 【請求項９】 請求項８記載の制御システムにおいて、 前記制御則切換部は、前記制御デバイスの不具合を示す
情報と、前記制御対象の運動状態を示す情報と、前記第
１及び第２の制御則のそれぞれの内部状態量を用いて、
前記第１及び第２の制御則のそれぞれに対応する最大Ｃ
ＰＩ集合（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｐｏｓｉｔｉｖｅｌ
ｙ Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｓｅｔ）を求め、前記制御対
象の運動状態を示す情報によって示された前記制御対象
の運動状態を含む前記最大ＣＰＩ集合に対応する前記第
１及び第２の制御則のうち、制御性能の最も高い前記第
１及び第２の制御則のいずれかに切換える制御システ
ム。 - 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか１項に記載
の制御システムにおいて、 前記第１及び第２の制御則のそれぞれは、更に、前記制
御対象の運動状態を示す情報及び前記制御対象の運動状
態に影響を与える外部の情報に基づいて、前記制御出力
を出力する制御システム。 - 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれか１項に記
載の制御システムにおいて、 前記制御則切換部は、前記第１の制御則から前記第２の
制御則に切換えるときに、トランジェント挙動が発生し
ないように切換える制御システム。 - 【請求項１２】 航空機または宇宙機の機体を制御する
ための操縦コマンドを入力し、前記操縦コマンドに基づ
いて、前記機体の複数の制御デバイスのそれぞれの状態
を指示する制御出力を出力する第１の制御則と、 前記第１の制御則に入力された前記操縦コマンドを入力
したとき、前記第１の制御則と異なる前記制御出力を出
力する第２の制御則と、 前記制御デバイスの不具合を示す情報に基づいて、前記
第１及び第２の制御則のいずれかに切換える制御則切換
部とを備えた航空機・宇宙機の飛行制御システム。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の航空機・宇宙機の飛
行制御システムにおいて、 前記操縦コマンドは、前記航空機または宇宙機が有人機
の場合には、パイロットにより入力されたパイロットコ
マンドであり、前記航空機または宇宙機が無人機の場合
には、前記パイロットに代わる誘導器からの操縦用誘導
コマンドである航空機・宇宙機の飛行制御システム。 - 【請求項１４】 請求項１２または１３に記載の航空機
・宇宙機の飛行制御システムにおいて、 前記機体の複数の制御デバイスには、前記航空機または
宇宙機の舵面および推力器の少なくともいずれか一つが
含まれ、 前記制御出力には、前記舵面の舵角、並びに前記推力器
による推力の量及び方向の少なくともいずれか一つを指
示するコマンドが含まれている航空機・宇宙機の飛行制
御システム。 - 【請求項１５】 車両を操縦するための操縦コマンドを
入力し、前記操縦コマンドに基づいて、前記車両の複数
の制御デバイスのそれぞれの状態を指示する制御出力を
出力する第１の制御則と、 前記第１の制御則に入力された前記操縦コマンドを入力
したとき、前記第１の制御則と異なる前記制御出力を出
力する第２の制御則と、 前記制御デバイスの不具合を示す情報に基づいて、前記
第１及び第２の制御則のいずれかに切換える制御則切換
部とを備えた車両の運動制御システム。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の車両の運動制御シス
テムにおいて、 前記操縦コマンドは、前記車両が有人車両の場合には、
ドライバにより入力されたドライバコマンドであり、前
記車両が無人車両の場合には、前記ドライバに代わる誘
導器からの操縦用誘導コマンドである車両の運動制御シ
ステム。 - 【請求項１７】 請求項１５または１６に記載の車両の
運動制御システムにおいて、 前記機体の複数の制御デバイスには、前記車両のステア
リング系、ブレーキ系、サスペンション系、タイヤ、エ
ンジンの少なくともいずれか一つが含まれ、 前記制御出力には、前記ステアリングの舵角及びブレー
キの動作の少なくともいずれか一つを指示するコマンド
が含まれている車両の運動制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101455A JP3637326B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 制御システム、航空機・宇宙機の飛行制御システム、車両の運動制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101455A JP3637326B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 制御システム、航空機・宇宙機の飛行制御システム、車両の運動制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003291893A true JP2003291893A (ja) | 2003-10-15 |
| JP3637326B2 JP3637326B2 (ja) | 2005-04-13 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002101455A Expired - Fee Related JP3637326B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 制御システム、航空機・宇宙機の飛行制御システム、車両の運動制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3637326B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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