自動車の操縦安定性向上技術に関する特許出願技術動向調査
平成14 年 5 月 24 日 総務部技術調査課
第１章 はじめに
自動車の操縦安定性を向上させるため、サスペンションの構造・機構等の改良、ブッシュ 類の剛性の改良、電子制御サスペンションによるダンパーの減衰力制御、エアサスペンショ ン、油圧アクティブサスペンションへと積極的な制御へ拡大してきている。また、直接のト ー角制御である前輪・後輪の操舵角制御や、駆動力制御、制動力制御技術が開発され、これ らの電子制御による制御の自由度の拡大、制御の高度化が図られ今日に至っている。
欧州の自動車メーカーは自動車創成期からの長年の自動車の開発・製造に加え、高速での 操縦安定性 を要求される走行環境等により、メカニカルな機構での運動特性の熟成は得意と するところであるが 、自動車の製造に関しては後発である日本は、メカニカル な改良もさる ことながら 、積極的に電子制御を取り入れることで大幅な性能向上を図ってきている。
一方、交通事故は自動車の普及とともに大きな社会問題としてクローズアップされてきた。 事故防止を図る基盤技術の一つとして自動車の操縦安定性は重要な技術である。交通事故を 未然に防いだり、ドライバの負担を軽減するための「予防安全技術」として、自動車自体の 技術革新とともに、ドライバの「ヒヤリ・ハット」体験に対応した装備（ABS や視界改善等） や「こうあれば安全」等の改善策（ブレーキアシストや車両挙動安定化制御装置等）が具現 化されてきている。これからさらに予防安全技術を高めるためには、「ヒヤリ」とする以前、 またはドライバに車両の性能限界付近でのコントロールを求める以前に、ドライバの認知・ 判断・操作特性を把握する研究をベースにして、この特性を車両側で補う運転支援システム の研究・開発により交通事故を飛躍的に減少させることが期待される。これらの観点での国 家プロジェクトがITS(Intelligent Transport Systems；高度道路交通システム)として進められ、 ASV(Advanced Safety Vehicle)、AHS(Advanced cruise-assist Highway Systems)等のプロジ ェクトが行われている。
このような「予防安全技術」全体の研究・技術開発の現状を認識した上で、本調査では調 査ターゲットを明確にするため、「予防安全の基盤技術である車両自体の操縦安定性を向上 するための 技術」を調査対象とし、「自動車の操縦安定性向上技術 」に関わる約20 年間の特 許情報及び技術文献を検索・収集し、それぞれ第1-1 表 に示す自動車の操縦安定性技術分類 コードに従って分類・分析を行った。
第２章 技術発展状況、研究開発状況及 び将来展望 第１節 特許及び技術文献の全般的分析
１．操縦安定性制御技術全般の三極出願推移比較
第2-1 図に示す操縦安定性制御技術全般の三極出願推移比較から以下のことが分かる。
・日本からの特許出願件数推移の特徴として、1982 年からの立ち上がりと、1990 年前後及 び1997 年に二つのピークが見られる。
・特許出願件数は日本からの出願が多く、次いで欧州、米国の順である。 これらの要因として以下が考えられる。
・日本からの出願件数の立ち上がりは、ABS が普及し始めた時期とその普及状況（第 2-2 図） と一致している。その後、4WD・4WS・トラクションコントロール技術の普及と共に出願件 数が増大して1990 年∼1993 年のピークを迎える。バブル期後一時的に出願件数が低下する が（第2-3 図）、1995 年以降に車両挙動安定化制御、EBD 技術の関連する特許出願により、 1997 年に二つ目のピークとなる。
第1-1 表 自動車 の操縦安定性技術分類コード
・米国からの特許出願が少ない理由として、以下の二つが考えられる。
①NHTSA(National Highway Transportation Safety Administration)は、1973 年にエアブレー キ 商 用 車 に ABS 装 着 を 義務付 け る FMVSS(Federal Motor Vehicle Safety Standard) No.121(Air Brake Systems)を発行し ABS 装着が進んだが、アナログ制御方式で CB 無線機の 電 波 障 害を 受け や す い こ と等 により 、発 売 後 間もなく ブレーキ事 故が 相次 いで 発生 し、 NHTSA は法規発行後 1 年足らずで撤回することとなった。
操縦安定性技術分類コード表
目 的 分 類 大 分 類 中 分 類
A1 車両単体制御 A1 1 操舵角制御システム
A1 2 制・駆動力制御システム
A1 3 操舵角／制・駆動力協調制御システム A1 4 ロール角／ロール剛性制御システム
A2 外部情報との協調制御 A2 1 操舵角制御システム
A2 2 制・駆動力制御システム
A2 3 操舵角／制・駆動力協調制御システム A2 4 ロール角／ロール剛性制御システム
制御デバイス B1 エンジン制御
B2 ブレーキ制御 B2 1 前後独立制御
B2 2 左右独立制御 B2 3 ABSとの関連制御
B2 4 トラクションコントロールとの関連制御
B3 デファレンシャル制御 B3 1 フロント
B3 2 センター B3 3 リア
B4 ステア制御 B4 1 前輪
B4 1 1 ステアリングギア比可変制御 B4 2 後輪
B4 3 前輪＆後輪 B5 サスペンション制御
B6 モータ（車輪駆動用） B7 複数デバイスの組合せ制御 B8 特定無し( 運動制御理論等）
制御目的 C1 アンダステア、ドリフトアウトの抑制 C1 1 小回り性向上
C2 オーバステア、スピンの抑制 C1 2 ﾀｲﾄｺｰﾅｰﾌﾞﾚｰｷﾝｸﾞ対策
C3 スピンとドリフトアウトの同時発生対策 C1 3 制動距離短縮、制動性能向上
C4 横風対策 C1 4 発進性能向上（滑りやすい路面など）
C5 ロール安定性、横転対策 C1 5 フェールセーフ対策
C6 路面外乱対策 C1 6 ｾﾝｻ検出精度、制御精度 などの向上
C7 ピッチング抑制
C1 0 その他
制御方式 D1 機械／油圧／電子制御系
D2
機械／電気・電子制御系（ｱｸﾁｭｴｰﾀが電気ﾓｰﾀ 等の場合）
D2 1 バイワイヤ D3 その他（電制の無いシステム）
E 1 車両速度（変化率推定も含む）
E 2 E 2 1 横方向挙動から推定
E 2 2 前後方向挙動から推定 E 2 3 音波、電波、撮像等により推定 E 2 4 タイヤ回転状態から推定
E 3 E 3 1 横方向（CP, CF, SAT等）推定
E 3 2 前後方向（制駆動力）推定 E 4
車体横すべり角推定技術（変化率推定も含 む）
E 5 路面勾配推定技術
E 6 タイヤ状態（半径変, 等）推定技術 E 6 1 タイヤ空気圧
E 7
ヨーレイト､横G推定技術（変化率推定も含 む）
E 1 0
その他（内容を備考または裏面に一言で記 入）
車種分類 F 1 乗用車 F 2 トラック
F 3 連結車両（ﾄﾚｰﾗｰ､ﾎﾞｰﾄ牽引､連結ﾊﾞｽ､ﾄﾗｯｸ等） 操縦安定性
制御態様
パラメータ
推定 路面摩擦係数（路面状態に起因するμ）
推定技術
タイヤと路面間の摩擦係数（タイヤスリップ 状態に起因するμ）推定技術
② そ の 後 、 デ ジ タ ル 制 御 ABS が 普 及 し た が、 1994 年 IIHS （ 道 路 安 全 保 険 協 会、 InsuranceInstitute for Highway safety）の調査報告1では、ABS 有無の保険請求指数に差が見 られないことが述べられている。
・欧州からの特許出願が少ない要因としては、欧州メーカーには長い車作りの歴史の中で機 械要素を改良・熟成して性能向上して行く伝統があると共に、Bosch 社、Lucas 社等の限 られたメーカーによる技術開発が行われてきたことによると 考えられる。
・
第2-1 図 操縦安定性制御技術全般の三極出願推移比較 第 2-2 図 ABS の普及状況
第2-3 図 生産台数の推移
参考資料：「自動車年鑑ハンドブック/2001∼02 年度版」
（日刊自動車新聞社・(社)日本自動車会議所 共編）より JARI で作成
２．操縦安定性技術文献の三極比較
第2-4 図に示す操縦安定性全体の技術文献数推移の三極比較と、第 2-5 図に示す 1991 年 以降のITS 関連文献数推移の三極比較から以下のことが分かる。
・欧州、米国に対する日本優位は変らないが、特許件数比率に比べてその差異は少ない。欧 州と米国の文献数は接近しており、近年は日本からの発表は減少傾向にある。
・1995 年以降 ITS 関連の文献が多く出されているが、この分野においては日本の優位が明確 である。
操縦安定性文献全体では三極文献数は特許出願件数ほど差はないが、ITS 関連文献の日本 優位が明確であることから、近年の日本の減少傾向は、研究全体が ITS 分野に移っていると
1
参考資料：Br i an O’ Nei l l , STATUS REPORT Vol . 29 No. 2. I ns ur anc e I ns t i t ut e f or Hi ghway s af et y
出典：自動車用 ABS の研究、日本エービーエス 株式会社編、山海堂
0 100 200 300 400 500
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日 米 欧
自動車生産台数 の 推 移
0 5, 000 10, 000 15, 000 20, 000 25, 000
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 年
生産台数（1000台）
日 本 米 国 欧 州
考えられる。
３．三極出願の相互関係
（１）操縦安定性関係の特許出願全件数
第2-6 図に示す操縦安定性関係の特許出願全件数の三極相互関係から以下のことが分かる。
・日本出願人によるものが欧米出願人のそれを圧倒して多くなっているが、その約88%は日 本単独出願 であり、国際的影響力は少ない。また、米国出願人の出願件数が少ない。
第2-4 図 操縦安定性全体の文献数の三極比較 第2-5 図 ITS 関連文献の文献数の三極比較
・日本出願人の欧州、米国への出願は国内特許の約12％が出願されており、戦略的には欧州、 米国とも同様に重要視していると思われる。
・欧州出願人の日本、米国への出願は自国内特許の約43％が出願されており、欧州企業は日 本、米国とも同様に重要視するとともに、三極全体を戦略域と捉えていると考えられる。
・米国出願人からは自国内特許のうち、欧州に約 79％、日本に約 30％が出願されており、 欧州に主眼を置いた出願となっている。
パラメータ 推定関係の特許出願全件数 の三極相互関係
第2-7 図に示すパラメータ推定の特許出願全件数の三極相互関係から以下のことが分かる。
・出願件数では第2-6 図に示す操縦安定性関係の特許出願全件数ほどの差異はないものの、 日本出願人 によるものが優位である。また、日本単独出願は約67%であり、近年パラメータ 推定関係の特許出願が増えていることから、日本企業のグローバル化に向けた特許戦略の方 向転換が読み取れる。
・日本出願人の欧州、米国への出願は国内特許の約34％が出願されており、操縦安定性特許 全般に比べて欧州、米国への出願比率が大きい。
・欧州出願人の日本、米国への出願は自国内特許の約40％が出願されており、欧州企業は日 本、米国とも同様に重要視していると考える。
・米国出願人からは自国内特許のうち、欧州に約 78％、日本に約 21％が出願されており、 欧州に主眼を置いた出願となっている。
0 5 10 15 20 25 30 35
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 19992000 2001 年
文献数
日本 米国 欧州
0 10 20 30 40 50 60
1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
年
文献数
日本 米国 欧州
第2-6 図 操縦安定性関係の特許出願全件数の 第2-7 図 パラメータ推定関係の特許出願 全件数
三極相互関係 の三 極 相 互 関 係
４．制御デバイス別特許出願の推移
第2-8 図に示す日本出願の制御デバイス別の特許出願件数推移から以下のことが分かる。 初めの立ち上がりはステア（操舵角）制御であり、1991 年から 1992 年にかけて最多出願の ピーク（4WS 関連）を経た後一時的に減少し、1997 年には二つめのピーク（前輪制御等） が見られる。次に特徴的なデバイスはブレーキ制御であり、1991 年のピーク（ABS、トラク ションコントロール）を経て一時的に減少したが、1994 年以降は他の制御を上回る特許出願
（車両挙動安定化制御等）が続いている。最も早くピークに達したのはサスペンション制御 であり、1989 年にピーク（エアサス、アクティブサス等）があり、その後減少している。
エンジン制御は 1990 年頃のピーク（トラクションコントロール等）が見られ、デファレ ンシャル制御は1986 年のピーク（電子制御 4WD の導入期）と 1992 年頃のピーク（駆動力 配分制御 4WD の開発期）が見られるが、出願件数はステア制御やブレーキ制御の半数程度 で推移している。また、モーター（車輪駆動用）や複数デバイスの組み合わせは 10 件未満 と出願件数は少ない。
第2-8 図 日本出願の制御デバイス別特許出願件数 の推移
第２節 技術区分別の三極出願比較
（１）車両単体制御と、外部情報との協調制御の比較
第2-9 図に車両単体制御を、第 2-10 図に外部情報との協調制御の出願推移を示す。車両単
日 本 4,538件
欧 州 624件
米 国 132件 日本出願人 の 出願数4, 558件
欧州出願人の 出願数 626件
米国出願人の 出願数162件 271件
530 件
40件
536件
104件
272件
日本 895件
欧州 273件
米国 81件 日本出願人 の 出願数905件
欧州出願人 の出願数273 件
米国出願人の出願数100件 110件
293件 306件
17件
63件
1 1 4件
0 50 100 150 200
1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 出願年
特許出願件数
B1*： エンジン制御全体
B2*： ブレーキ制御全体
B3*： デファレンシャル制御全 体
B4*： ス テ ア制御全体
B5： サスペンション 制御
B6： モータ （車輪駆動用）
B7： 複数デバイス の組 み合わせ 制御
体制御は第2-1 図の操縦安定性全体の出願件数推移傾向と同様であるが、外部情報との協調 制御に関する出願件数は少ないものの、近年になり日本及び欧州からの出願が見られる。
第2-9 図 車両単体制御の三極出願比較 第2-10 図 外部情報との協調制御の三極出願比較
これらの「外部情報との協調制御」は、1999 年に富士重工の ADA（車両挙動安定化制御） に採用された「ナビ情報との協調制御」と同様の特許出願によるものである。
（２）制御デバイス別出願件数比率の三極比較
第2-11 図に示す制御デバイス別の三極出願件数比率（20 年間の総件数に対する構成率） から以下のことが分かる。
・三極いずれの場合もブレーキ制御に関する特許出願割合が最も多く、次いでステア（操舵 角）制御又はサスペンション制御、駆動系又はエンジン制御の順である。
・日本国内からの出願は、ステア制御の比率が高い。
ブレーキ制御が多い要因は、ABS、トラクションコントロール制御を含むためであり、日 本からステア制御出願が多いのは、日本がその開発を主導した 4WS 技術関連特許出願によ る。このことより、以下の解析では操縦安定性制御技術 として、「ブレーキ（制動）制御」、
「ステア（操舵）制御」、「駆動力制御」の三つのデバイスに注目して検討を進めることとす る。
第2-11 図 制御デバイス別出願件数比率
（３）個別制御デバイス（エンジン制御、サスペンション制御、モーター（車輪駆動用 ））の 三極出願件数推移
A1 *：車両単体制御全体
0 100 200 300 400 500
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
A2 *：外部情報と の協 調 制 御 全 体
0 2 4 6 8 10
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
B1 エンジン制御 B2 ブレーキ制御 B3 デファレンシャル制御 B4 ステア制 御 B5 サスペンション制 御 B6 モータ（ 車輪駆動用） B7 複数 デバイス の組 合せ 制御 B8 特定無し ( 運動制御理論等）
制御 デバイス
（出 願 人 所 属 国： 日本）
B1* 7%
B3* 9% B4*
27% B8 10% B7 1% B6 1%
B5 18%
B2* 27%
制御デバイス
（出願人所属国：米国）
B3* 2% B7 1%
B2* 58% B8
B6 8% 1% B5 17% B4*
9%
B1* 4%
制御デバイス ( 出願人所属国：欧州）
B4* 15%
B7 B6 1%
1%
B8 9%
B5 13%
B3* 6%
B2* 46% B1*
9%
第2-12 図にエンジン制御、第 2-13 図にサスペンション制御、第 2-14 図にモーター（車輪 駆動用）の出願件数推移を示す。これらの日本の出願件数推移から以下のことが分かる。
・エンジン制御は出願件数が1984 年ころから立ち上がり、1990 年にピークが見られる。
・サスペンション 制御は出願件数が 1982 年に立ち上がり、1989 年にピークが見られる。
・モーター（車輪駆動用）の出願件数は少ないが、1990 年以降に出願増加が見られる。 この要因としては以下が考えられる。
・エンジン制御は、トラクションコントロール技術の市販化と同期して立ち上がり、技術の 熟成と景気後退により低下したと考えられる。
・サスペンション 制御は、その市販化に同期してエンジン制御より早く立ち上がっている。
・モーター（車輪駆動用）は、そのほとんどが電気自動車のモーター駆動の特許であるが、 1998 年出願の特許にはハイブリッド車等の後軸モーター駆動の特許も含まれる。
第2-12 図 エンジン制御の出願件数推移 第 2-13 図 サスペンション制御の出願件数推移
第2-14 図 モーター (車輪駆動用)の出願件数推移
（４）パラメータ推定の出願件数比率の三極比較
第2-15 図にパラメータ推定に関わる三極からの出願件数比率（20 年間の総件数に対する 構成率）を、第2-16 図にパラメータ推定に関わる三極からの出願件数推移を示す。これらか ら以下のことが分かる。
・三極から特許出願されるパラメータ推定要素はそれぞれ異なるが、件数比率は「路面摩擦 係数」、「車体横すべり角やヨーレート等の車両状態量」、「車両速度」の順に多い。
・パラメータ推定に関する特許は欧州からも出されているが、日本からの出願件数が最も多 く、日本からの出願件数推移には1992 年ごろと 1998 年ごろに二つのピークが見られる。
B5：サスペンション制御
0 50 100 150 200
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州 B1 *： エンジン制 御 全 体
0 20 40 60 80 100
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日 本 米 国 欧 州
B6：モ ー タ（ 車輪駆動用）
0 5 10 15 20
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日 本 米 国 欧 州
この要因としては以下が考えられる。
・パラメータ推定は、車速推定、路面摩擦推定、車両状態量推定が主な内容であるが、第 1 のピークは ABS、4WS 制御のための車速推定、ヨーレート等の車両挙動推定が主であり、 第2 ピークは車両挙動安定化制御や制御の高度化のための路面摩擦推定、車両状態量推定に 関わる特許出願が増えたことによる。
第2-15 図 パラメータ推定の出願割合
第 2-16 図 パラメータ推定に関わる三極からの出願件数推移
第３節 研究開発及び将来展望
本節では各技術分野ごとの特許出願件数推移の分析と共に、出願件数にとらわれない視点 での注目特許樹系図分析及 び最近の技術文献の投稿状況から、研究開発の動向及び将来展望 について考察する。
１．操舵角（ステア角）による車両挙動制御
（１）操舵角制御に関する特許出願の推移
第 2-17 図に示す操舵角制御に関わる制御技術区分ごとの三極の特許出願件数推移から以 下のことが分かる。
・舵角制御に関する特許、特に 4WS 技術は日本主導で技術開発が行われたものであり、調 査対象期間 を通じて日本が優位にある。
・日本出願の操舵角制御全体の特許出願は1992 年と 1997 年に二つのピークが見られるが、 一つ目のピークは主に 4WS 関連の後輪制御技術であり、二つ目のピークは前輪可変ギア比 制御等の前輪舵角制御技術によるものである。
E パラメータ推定
E1 車両速度（変 化 率 推 定も含 む）
E2 路面摩擦係数 （路面状態に起因する μ）推定技術
E3
タ イ ヤと路 面 間の摩擦係数（タイヤスリップ 状態に 起 因す るμ）推定技術
E4 車 体 横すべり 角推定技術（ 変化率推定も含 む） E5 路面勾配推定技術
E6 タ イ ヤ状態（半径変 , 等）推定技術 E7 ヨーレイト､ 横G推定技術（ 変化率推定も含 む） E10 その他
パ ラ メ ー タ推定
（出 願 人 所 属 国：日 本） E1 15%
E2* 38% E7
11% E10
6% E6*
4% E5 2%
E4 16%
E3* 8%
パラメータ 推定 ( 出 願 人 所 属 国：米 国）
E1 7% E2*
12%
E7 33% E10 23%
E3* 14%
E5 4% E6*
2%
E4 5%
パ ラ メ ー タ推定
（出願人所属国：欧州 ） E1 8%
E2* 14% E10
21%
E7 25%
E6* 4%
E5 3%
E4 5%
E3* 20%
E： パラメータ推 定
0 20 40 60 80 100
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日 本 米 国 欧 州
・操舵角制御は4WS 技術の熟成に伴い、前輪操舵系制御に主体が移行している。
第2-17 図 操舵角制御に関わる特許出願の推移
２．制動力による車両挙動制御
（１）制動力制御に関する特許出願の推移
第2-18 図に示す制動力制御に関わる三極の特許出願件数推移から以下のことが分かる。
・制動制御に関する特許においても日本からの出願件数が多く、日本優位に推移している。
・日本出願のブレーキ制御全体の特許は1991 年と 1997 年に二つのピークが見られるが、一 つ目のピークはABS 及びトラクションコントロール制御に関わる特許が主であり、二つ目の ピークは「前後輪独立制御 」及び「左右独立制御」から構成される「車両挙動安定化制御」 の関連特許によるものである。
・制動制御は、前後輪及び／又は左右輪独立制御 による「車両挙動安定化制御」に技術開発 の主体が移行していることが分かる。
（２）技術開発に係わる注目特許の樹系図
B4*： ステア制御全体
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出 願 年
特許出願件数
日本 米国 欧州
B41 *： ス テ ア制 御 前 輪 全 体
0 20 40 60 80 100
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出 願 年
特許出願件数
日 本 米 国 欧 州
B411： ｽﾃｱﾘﾝｸﾞｷﾞ ｱ比可変制御
0 10 20
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出 願 年
特許出願件数
日 本 米 国 欧 州
B42： ステア制 御 後 輪
0 50 100 150 200
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出 願 年
特許出願件数
日 本 米 国 欧 州
B43： ス テ ア制 御 前 輪 ＆後輪
0 2 4 6 8 10
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
第2-19 図に、主要国特許から抽出・分析した注目特許樹系図を示す。「制動力による車両挙動 安定化制御」に国内企業からの特許も多く出願されており、国内外で技術開発が活発であること が伺える。同様に、操舵性制御や転倒防止制御の特許出願もされている。
さらに、1996 年（H8 年）に BOSCH からブレーキバイワイヤによる独立輪制御の特許が出願 されており、今後は制動力制御においてもバイワイヤ制御の方向に向かうことが伺える。
第2-18 図 制動力制御に関わる特許出願の推移
３．両挙動制御分野 へのバイワイヤシステム技術の導入
（１）バイワイヤシステム に関する特許出願の推移
バイワイヤシステムに関わる特許出願の状況を明確にするため、第2-20 図に制御方式に関 わる「機械/油圧/電子制御系」「機械/電気・電子制御系（アクチュエータが電気モーター等の 場合）」「バイワイヤ」の特許出願推移を示す。これらの出願推移から以下のことが分かる。
・前 2 者が第 1 節の特許の全般的解析で検討した二つのピークに一致しているのに対して、
「バイワイヤ」は1995 年以降の近年になって特許出願されていることが明確である。
・「バイワイヤ」に関する特許は欧州からの出願が多く、次いで日本、米国の順である。 これらは「操舵角制御技術」や「制動力制御技術」の特許出願が日本優位であった状況と は異なる。
B2 *： ブ レ ー キ制 御 全 体
0 50 100 150 200
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
B21： 前 後 独 立ブ レ ー キ制 御
0 10 20 30 40 50
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
B22 ：左 右 独 立 ブ レ ー キ制御
0 20 40 60 80 100
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
B23： ABS と の 関連制御
0 20 40 60 80 100
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
B24： トラクションコントロール と の 関 連 制 御
0 10 20 30 40 50
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
第 2-19 図 制動力制御に関わる技術開発の注目特許の樹系図
- 1 1 -
J P 8813188 1989- 214506 19880122 MITS UNA R I M
各輪の操舵、制動に よる挙動制御
US 88206735 1990- 052620 19880615 A IS IN S EIKI KK
実・目標ヨー比較に 基づく制動による挙 動安定化制御
DE 4123232 1993- 019157 19910713 MER C EDES - B E NZ A G
実・目標ヨー比較か らスキッドを検出する 不安定挙動防止装 置
J P 9410977 1995- 270262 19940202 TOYOT A J IDOSHA KK
制動によるヨー挙動 安定化制御と制御装 置
DE 4446582 1996- 289556 19941224 B OS C H GMB H R OB ER T
車輪回転情報に基づ く制動による車両挙 動安定化制御
DE 4447313 1996- 301634 19941231 IT T A UT OMOTIV E EUR O GMB H
制動とエンジン制御 による車両挙動安定 化制御
J P 95142475 1997- 012928 19950517 T OYOTA J IDOS HA KK
V SC の制御ロジック
J P 95286416 1997- 205319 19951006 TOY OT A J IDOSHA KK
V SC の制御ロジック
J P 95286417 1997- 205320 19951006 T OYOTA J IDOS HA KK
V SC の制御ロジック
J P 96305216 1998- 020175 19961115 HONDA GIKEN KOGYO KK
制駆動力によるヨー モーメント制御、オー バステア抑制
DE 1031856 1998- 121375 19960807 B OS C H GMB H
制動力によるヨー モーメント制御、 B B W/ EMB による独 立輪制御
1985年 1990年 1995年 2000年
制 動 力 に よ る 車 両 挙 動 制 御
制動力による車両挙動安定化制御
制動力による操舵性制御
制動力による転倒防止制御
バイワイヤ技術の適用
DE 1032943 1998- 113084 19960816 DA IMLE R - BE NZ AG
制動力制御による転 倒防止制御 DE 1001795 1997- 373936 19960119 IT T A UT OMOT IV E E UR O GMB H&CONTINE NT A L T EV ES 制動力によるヨー モーメント増大制御
第2-20 図 制御方式に関わる特許出願の推移
（ ２）バイ ワ イ ヤ技術開発 に関わ る注目特許の 樹系 図
第 2-21 図に、DWPI データベースから抽出した主要国出願の注目特許樹系図を示す。 バイワイヤシステムとして 、「ブレーキバイワイヤ （以下BBW）」については 1988 年の EMB ホイールブレーキシステムの特許、「 ステアバイワイヤ（ 以 下 SBW）」に つ い て は 1996 年の故障時に制動力により操舵性を確保する特許が出願されたのを初めとして、 BBW と SBW のいずれにおいても多くのカーメーカーや部品メーカーから多くの特許出 願 がなされている。また、日本出願人としては 、SBW に関する特許が 1999 年（H11 年） に 光洋精工（株 ）から 出願されているが、BBW に関する特許出願は見られない。
BBW は 1988 年（S63 年）に BOSCH から出願され、2001 年（H13 年）に世界で初 め てEHB としてメルセデスベンツに実車搭載された。この背景として、国際調和乗用車 ブレーキ 法規である UN/ECE R.13H に電子制御システムの安全要件として Annex8 が追 加（2001 年 6 月 2）さ れ、「バイワイヤシステム」の ブレーキ適用 が可能 となったことに よ る。 今後 は、各 社の システムが 実 用 化へ と向かうことが 予想される 。な お、ス テ ア バ イワイヤ についても、操 舵装置 の法規 である UN/ECE R.79 がバイワイヤ適用に向けて検 討 が開始 されているとの報告
3
がある 。
BBW の故障時の安全性に関しては、①2 系統独立システムによるフォールトトレラン ス（ 故障状態下で も要求 する機 能を遂 行し続 ける能 力）、②アドオンタイプ、③ 液圧モ ー ド との切 り替えなどが 見られ 、種々 の技術 が確立 されてきている。
2 UN/ECE R.13H Annex8 では、主に以下を規定している 。
・ 電子制御 シ ス テ ムの故障時の 機 能 安 全を確 保するため 、システム に対す る適切 な安全性解析 と そ れ に基づ く適切 な 処 置を 行い文書化する。
・ 設 計・製造過程 の適切 さを示 すため 文書に 残し管 理する 。（ プ ロ セ ス管 理） 認証時に 適切な 安全性解析と 設計・ 解析の 妥当性 を文書 により 判断 す る こ と。
2
参 考 資 料 ：J ASI C ホ ー ム ペ ー ジ、「 平成 13 年 12 月 11 日 検 索」、イ ン タ ー ネ ッ ト 、 第 124 回 WP 会 議 概 要 報 告＜ URL: ht t p: / / www. j as i c . or g/ wp/ 124wp. ht ml >
3
D1： 機械／ 油圧／電 子 制 御 系
0 100 200 300 400 500
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
D2*： 機械 ／電気・電 子 制 御 系（ ｱｸﾁｭｴｰﾀ が電 気ﾓ ｰ ﾀ等の場合 ）
0 50 100 150 200
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
D21：バイワイヤ
0 10 20 30 40 50
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出願年
特許出願件数
日本 米国 欧州
SBW は 1996 年の VW の出願を初めとして近年多くの特許が出願され、故障時の安全 性 に つ い て も①制動力 に よ る操 舵 性 確 保、 ②二つ のサブシステム に よ る冗長性、 ③機 械 的 システムへの 切り替 えなどが見ら れ、バ イ ワ イ ヤ技術 が確立 しつつあることが分 かる。
第 2-22 図に、日本出願特許の注目特許樹系図を示す。BBW に関する特許は 1999 年
（H10 年）以降に EHB システムの故障時の安全性技術が出願されている。SBW に関す る 特許は 、①1997 年（H9 年）以降に光洋精工（株）とトヨタ自動車（株）から完全バ イワイヤ に関す る多く の特許 が 、②1998 年（H10 年）に日産自動車からジョイスティッ ク 操舵装置、故障時に 制 動 力に よ り操 舵 性を確 保する 特許が 、③1999 年（H11 年）には 障害物回避制御や ドライバ 意志を 反映 した 制御等 、バイワイヤによる 制御自由度 の大 き い 特許が 出願さ れ て い る。
（ ３）最 近の技 術 文 献に見 るバイワイヤ 技術
注目特許の分 析では 、2000 年以降の特許データが入手できず直近の技術開発情報が得 られないため、JICST 検索により得た最近 3 ヵ年の技術文献から以下のことが分かる。8 件 の抽出 リスト 中 4 件が日本から出されており、BBW に関する文献が 3 件（2 件は SBW を 含む ）、SBW に関する文献が 7 件である。また、日本からの文献はいずれも SBW に 関 する文 献で あ る。
以上 のように、 国内 ・国 外 特 許 及び 技術文献の い ず れ か ら見て も、 バイワイヤ に関 わ る 特許 ・技術発表 が見 られ 活発に 技術開発 が行われている 。法 規 面で もバ イ ワ イ ヤは 適 用 の環境 が整い つ つ あ る。こ の よ う な状況 の中で 、日 本 出 願 人か ら は SBW に関する特 許出願が 多く、BBW に関する特許出願が少ないこと、及び技術発表においても BBW に 関 する発 表が見 られないことは将来展望を 検討す る上 で注 目 点で あ る。
４ ．統合制御による 車両挙動制御
（ １）統合制御 に関 する特許出願 の推 移 及び注 目 特 許の樹系 図 分 析 第 2-23 図に示す統合制御に関わる特
許 出 願の 三極出願推移 から 以下 のことが 分 かる。
・ 出 願 件 数は 多く な い が、 日本 か ら の出 願件数がほとんどである。ま た、1992 年 前 後に多 くの特許出願 が見られる。
・ 注 目 特 許の 分析 （日 本 以 外の 特許出願 が わ ず か の た め日 本 特 許で 分析 ）結 果か ら 、1989 年から 1992 年にかけての特許 出 願は以 下のようである。
統合制御 に関 する 国内特許 の樹系図 は 、
① 操舵と 制動制御の協 調、② 操舵と 駆動力配分制御の 協調、③操舵 と懸架系制御 の協調 、
④ 制 動 力と 懸架系制御 との 協調に 区分 することができる。 この中 で多 く出 願さ れ て い る の は、① の操舵 と制動制御の 協調である。
（ ２）最 近の技 術 文 献に見 る車両挙動の 統合 制御
第2-23 図 統合制御に関わる特許出願の推移 B7：複数デバイス の組み合わせ制御
0 5 10 15 20
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
出 願 年
特許出願件数
日本 米国 欧州
最近3 ヵ年の技術文献リストから以下のことが分かる。12 件の抽出リスト中 5 件が日 本 、4 件が米国、3 件が欧州から出されており、12 件中 7 件が大学からの投稿である。
第 2-21 図 バイワイヤシステムに関わる技術開発の注目特許の樹系図（主要国特許）
- 1 5 -
1985年 1990年 1995年 2000年
DE 3840685 1990- 179709 19881202 BOSCH GMBH
BBW/ EMBホ イー ル ブレ ーキシ ス テ ム
DE 1030735 1997- 146394 19950822 BOSCH GMBH
BBW/ EMBブ レー キ シス テム
DE 1034567 1998- 123226 19960827 BOSCH GMBH
BBW, 2系統 独立 シ ステ ムによ る フ ォー ルトト レ ラ ンス
DE 1051969 1998- 334203 19961213 CONTI NENTAL AG
BBW/ EMBアク チュエータ
GB 971389 1997- 535698 19970123 L UCAS I ND PL C
BBW/ E HB
US 9738043 1998- 495670 19970306 KELSEY- HAYES CO
BBW/ EHB
US 97854459 1998- 296490 19970512 GENERAL MOTORS CORP
BBWア ドオ ンタ イ プブ レーキ シ ス テム
DE 1004932 1999- 480185 19980207 I TT MFG ENTERPRI S ES I NC&CONTI NENTAL TEVES BBW
DE 1033460 2000- 172182 19980724 BOSCH GMBH ROBERT
SBW：2つの同 一サブシステ ムで構成する
DE 1039953 2000- 239010 19980902 DAI ML E RCHRYSLE R AG
SBW： 故障 時に 機 械的 バック ア ップ に切り 替 え
GB 9823201 2000- 320834 19981024 L UCAS I ND PL C
BBW/ EHB： 液圧 ブ レー キモー ド と EHBモー ドの 切 り替 え
J P 99130272 2000- 681310 19990511 KOYO SEI KO CO L T D&S UMI TOMO EL ECT RI C I ND CO SBW
DE 1029428 2001- 062808 19990626 BOSCH GMBH ROBERT
SBW： 電子 制御 と 電子 油圧制 御 の 独立 2系 統電 子 油圧 操舵シ ス テ ム
DE 1035073 2001- 169970 19990728 MERCEDES- BENZ L ENKUNGEN GMBH
SBW： 電子 制御 モ ータ と油圧 制 御 モー タの2系 統 で構 成され る 操 舵シ ステム
DE 99U2015559 2000- 118065 19990903 TRW F AHRWERKSYSTEM E GMBH
SBW
J P 99357451 2001- 346067 19991216 KOYO SEI KO CO L TD
SBW
車 両 挙 動 制 御 へ の バ イ ワ イ ヤ シ ス テ ム の 適 用
EHB 2001年メルセデスベンツSLに搭載
ブレーキバイワイヤシステム
DE 1018355 2000- 666065 19990422 VOLKSWAGEN AG
SBW
＊ ＊
＊ ＊
＊ ＊
ステアバイワイヤシステム
DE 1032251 1998- 121512 19960809 VOLKSWAGEN AG
S BW、 故障 時の 制 動力 制御に よ る 操舵 性確保
