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課題・解決手段

車両に使用されるスロットル制御システム及び方法。スロットル制御システムは、車両スロットルコントローラから入力電圧を受信する。スロットル制御システムは、スロットル信号を準備し、スロットル信号をスロットルに供給し、選択された速度への減速強制し、又は選択された値に加速を抑制する。スロットル信号の準備は、速度又は入力電圧の最大閾値の検出に従ってもよい。最大閾値は、車両の位置に固有のものであってもよい。スロットル信号及び最大閾値は、入力電圧、車速、車両の位置、又は他のパラメータを参照して定義してもよい。スロットル信号は、段階的に減速を強制し、又は加速を抑制してもよく、これにより、運転手の指示に対する車両スロットルコントローラの応答性損失が軽減される。スロットル信号は、車両電子制御モジュールに供給される出力電圧であってもよい。

概要

背景

多くの車両が、電子センサを用いて運転手入力を電子制御モジュール(electronic control module:ECM)に中継するドライブバイワイヤシステム(drive-by-wire system)を採用している。ECMは、運転手入力に応答する適切なアクチュエータの駆動を計算する。ECMによって一般的に制御される1つのサブシステムは、電子スロットル制御システムである。

車両のアクセルペダルは、電子回路によってECMに接続されており、電子回路は、アクセルペダル位置を対応する電圧に変換し、ECMは、この電圧に基づいて車両のスロットルの位置を決定する。運転手がアクセルペダルに圧力を加えていないとき、スロットルは、アイドル位置にある。運転手が、全可動範囲に亘ってペダルを踏み込むために十分な圧力をペダルに加えると、スロットルが全開になる。アイドル位置と全開位置との間の電圧の上昇及び下降は、運転手がアクセルペダルに加える圧力を反映し、これは、加速の増加又は減少の要求として解釈される。

アクセルペダルは、車両の安全性と運転性にとって重要な要素である。このため、ECMは、アクセルペダルが踏み込まれ又は解放されている間、通常、ペダル電圧をkHz範囲のレートでサンプリングし、アクセルペダルの状態を監視する。運転手がスロットルペダルを踏むと、スロットルペダル回路によってECMに送られる対応する電圧が上昇する。この電圧上昇に対応して、ECMは、エンジンシリンダヘッド上のスロットル位置モータを作動させ、シリンダに供給される混合気の増加をもたらす位置にバタフライバルブを動かし、加速度を上昇させる。

運転手がスロットルペダルの圧力を減少させると、アクセルペダル回路によってECMに送られる対応する電圧が低下する。この電圧低下に対応して、ECMは、スロットル位置モータを作動させ、シリンダに供給される混合気を減少させる位置にバタフライバルブを動かし、加速度を低下させる。

概要

車両に使用されるスロットル制御システム及び方法。スロットル制御システムは、車両スロットルコントローラから入力電圧を受信する。スロットル制御システムは、スロットル信号を準備し、スロットル信号をスロットルに供給し、選択された速度への減速強制し、又は選択された値に加速を抑制する。スロットル信号の準備は、速度又は入力電圧の最大閾値の検出に従ってもよい。最大閾値は、車両の位置に固有のものであってもよい。スロットル信号及び最大閾値は、入力電圧、車速、車両の位置、又は他のパラメータを参照して定義してもよい。スロットル信号は、段階的に減速を強制し、又は加速を抑制してもよく、これにより、運転手の指示に対する車両スロットルコントローラの応答性損失が軽減される。スロットル信号は、車両電子制御モジュールに供給される出力電圧であってもよい。

目的

本開示の目的は、従来の制御システムの少なくとも1つの問題を解決又は緩和することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

車両のスロットルを制御する方法であって、車速の速度データを受信するステップと、車両位置の位置データを受信するステップと、スロットルコントローラから入力電圧を受信するステップと、前記車両位置に対応する最高速度閾値アクセスするステップと、前記車速と前記最高速度閾値とを比較するステップと、前記スロットルにスロットル信号を供給するステップとを含み、前記速度データが前記最高速度閾値を下回る車速を示す場合、前記スロットル信号は、前記入電圧に対応し、前記速度データが前記最高速度閾値を上回る車速を示す場合、前記スロットル信号は、車両減速を制御するための低下された入力電圧値に対応する方法。

請求項2

請求項1において、前記速度データを受信するステップは、衛星サービスから前記速度データを受信するステップを含む方法。

請求項3

請求項2において、前記衛星サービス以外の比較速度データソースから比較速度データを受信するステップと、前記衛星サービスから受信した速度データに対して前記比較速度データを較正するステップとを更に含む方法。

請求項4

請求項3において、前記比較速度データソースは、車速センサを含む方法。

請求項5

請求項3において、前記比較速度データソースは、車両データバスを含む方法。

請求項6

請求項3において、前記衛星サービスから受信した速度データに対して前記比較速度データを較正した後:前記比較速度データが前記最高速度閾値を下回る車速を示す場合、前記スロットル信号は、前記入力電圧に対応し、前記比較速度データが前記最高速度閾値を上回る車速を示す場合、前記スロットル信号は、車両減速を制御するための低下された入力電圧値に対応する方法。

請求項7

請求項6において、前記速度データが前記衛星サービスから利用できない場合、前記比較速度データを適用して、前記車速を前記最高速度閾値と比較する方法。

請求項8

請求項2において、車両クルーズコントロールモジュールが前記車両に対し、前記最高速度閾値より大きい最大走行速度制御閾値走行するように指示している場合、前記車両クルーズコントロールモジュールに対する運転手の制御を解除する方法。

請求項9

請求項8において、前記車両クルーズコントロールモジュールに対する運転手の制御の解除は、前記車速が前記最大クルーズコントロール速度閾値を上回ることを示す速度データの受信に従う方法。

請求項10

請求項8において、前記車両クルーズコントロールモジュールに対する運転手の制御の解除は、前記車速が最大クルーズコントロール速度閾値以下であり、最高速度閾値を上回ることを示す速度データを所定の期間受信することに従う方法。

請求項11

請求項2において、前記衛星サービスから速度データを受信するステップは、衛星ベース追跡モジュールSTM)によって速度データを受信するステップを含み、前記車速を前記最高速度閾値と比較するステップは、前記STMによって実行され、前記スロットル信号を前記スロットルに供給するステップは、前記車速が前記最高速度閾値を上回る場合、前記STMからリミッタトリガ信号を受信するステップを含む方法。

請求項12

請求項11において、前記衛星サービス以外の比較速度データソースから比較速度データを受信するステップと、前記STMから較正トリガ信号を受信するステップと、前記衛星サービスから受信した速度データに対して前記比較速度データを較正するステップとを更に含む方法。

請求項13

請求項11において、前記STMからクルーズトリガ信号を受信するステップと、前記クルーズトリガ信号に応答して車両クルーズコントロール機能に対する運転手制御を解除するステップとを更に含む方法。

請求項14

請求項1において、前記速度データを受信するステップは、車速センサから前記速度データを受信するステップを含む方法。

請求項15

請求項1において、前記速度データを受信するステップは、車両データバスから前記速度データを受信するステップを含む方法。

請求項16

請求項1において、前記位置データを受信するステップは、衛星サービスから前記位置データを受信するステップを含む方法。

請求項17

請求項1において、前記位置データを受信するステップは、慣性ナビゲーションシステムから前記位置データを受信するステップを含む方法。

請求項18

請求項1において、前記位置データを受信するステップは、地上ビーコンステムから前記位置データを受信するステップを含む方法。

請求項19

請求項1において、前記最高速度閾値にアクセスするステップは、指定制限速度データベースにアクセスするステップと、前記データベース内の車両位置を特定するステップと、前記車両位置において指定制限速度を適用して、前記最高速度閾値を定義するステップとを含む方法。

請求項20

請求項19において、前記最高速度閾値を定義するステップは、前記最高速度閾値を、前記指定制限速度を超える所定のマージンに設定するステップを含む方法。

請求項21

請求項1において、前記最高速度閾値にアクセスするステップは、ジオフェンス位置のデータベースにアクセスし、前記データベース内の車両位置を特定するステップを含む方法。

請求項22

請求項21において、前記位置データを受信するステップは、衛星サービスから前記位置データを受信するステップを含み、前記衛星サービスとの通信が失われた場合、前記車両がジオフェンスに入ったときの最高速度閾値が適用可能に維持される方法。

請求項23

請求項21において、前記ジオフェンスの境界は、トンネルへのアクセスポイント近接して配置される方法。

請求項24

請求項21において、前記ジオフェンス位置は、前記最高速度閾値を定義するアキュムレータによって定義される方法。

請求項25

請求項21において、前記ジオフェンス位置のデータベースにアクセスするステップは、前記ジオフェンス位置のデータベースをホストするインターネットサービスにアクセスするステップを含む方法。

請求項26

請求項21において、前記ジオフェンス位置のデータベースにアクセスするステップは、ローカルに保存されている前記ジオフェンス位置のデータベースのコピーにアクセスするステップを含む方法。

請求項27

請求項21において、少なくとも1つのジオフェンス内の最高速度閾値はゼロである方法。

請求項28

請求項22において、前記最高速度閾値がゼロであるジオフェンスに前記車両が進入した場合、インターネットサービスに警告を送信するステップを更に含む方法。

請求項29

請求項1において、前記最高速度閾値にアクセスするステップは、運転手プロファイルのデータベースにアクセスするステップを含む方法。

請求項30

請求項1において、前記最高速度閾値にアクセスするステップは、インターネットサービスにアクセスするステップを含む方法。

請求項31

請求項30において、前記インターネットサービスにアクセスするステップは、気象サービスにアクセスするステップを含む方法。

請求項32

請求項31において、前記気象サービスにアクセスするステップは、悪天候地域のデータを含む気象データを受信するステップと、前記悪天候地域に対して前記車両位置を特定するステップと、前記悪天候地域に関する前記最高速度閾値を定義するステップとを含む方法。

請求項33

請求項32において、前記車両の位置が前記悪天候地域の内側にある場合、前記最高速度閾値を下げるステップを更に含む方法。

請求項34

請求項32において、前記車両の位置が前記悪天候地域から所定の距離内にある場合、前記最高速度閾値を下げるステップを更に含む方法。

請求項35

請求項1において、前記最高速度閾値にアクセスするステップは、前記車両上にローカルに保存されているデータベースにアクセスするステップを含む方法。

請求項36

請求項1において、前記スロットル信号は、前記車両のECMへの出力電圧を含み、前記速度データが前記最高速度閾値を上回る車速を示す場合、車両減速を制御するために、前記出力電圧を入力電圧から目標電圧値まで低下させ、前記スロットル信号を前記スロットルに供給するステップは、前記目標電圧値の出力電圧を前記ECMに供給するステップを含む方法。

請求項37

請求項36において、アイドリングスロットル値の入力電圧(VIdle)を受信するステップと、VIdleに基づいて、前記目標電圧を較正するステップとを更に含み、前記目標電圧は、VIdleである方法。

請求項38

請求項37において、前記入力電圧がVIdleに等しい場合、車両走行中にVIdleを再較正するステップを更に含む方法。

請求項39

請求項37において、前記出力電圧をVIdleに低下させるステップは、前記出力電圧を、前記最高速度閾値が検出された時点の電圧(VLIM)から、それぞれがYの期間を有するX個の段階で、VIdleに低下させるステップを含む方法。

請求項40

請求項39において、前記出力電圧がVIdleに達し、且つ前記速度が前記最高速度閾値以下であることを前記速度データが示した後にXYの時間が経過すると前記出力電圧に対する制御を解除するステップを更に含む方法。

請求項41

請求項39において、X=60ステップであり、Y=50ms/ステップであり、XY=3秒である方法。

請求項42

請求項1において、前記スロットル信号を前記スロットルに供給するステップは、前記スロットルと通信するECMに出力電圧を供給するステップを含む方法。

請求項43

請求項1において、前記速度データを前記最高速度閾値と比較し、前記スロットル信号を準備するステップは、前記車両上のECMで実行され、前記スロットル信号をスロットルに供給するステップは、前記ECMによる前記スロットルの作動を含む方法。

請求項44

請求項1において、前記低下された入力電圧値に対応する前記スロットル信号に従う前記最高速度閾値を超えて前記車速が加速していることを前記速度データが示しているとき、前記スロットル信号は、前記入力電圧に対応する方法。

請求項45

請求項1において、前記速度データ、前記位置データ、又は前記入力電圧のデータをインターネットサービスに提供するステップを更に含む方法。

請求項46

車両のスロットルを制御する方法であって、スロットルコントローラから入力電圧を受信するステップと、最大電圧閾値にアクセスするステップと、前記入力電圧を前記最大電圧閾値と比較するステップと、前記スロットルにスロットル信号を供給するステップとを含み、前記入力電圧が前記最大電圧閾値を下回る場合、前記スロットル信号は、前記入力電圧に対応し、前記入力電圧が前記最大電圧閾値を上回る場合、前記スロットル信号は、車両加速を制御するための低下された入力電圧に対応する方法。

請求項47

請求項46において、前記スロットル信号は、前記車両のECMへの出力電圧を含み、前記入力電圧が前記最大電圧閾値を上回る場合、車両加速を制御するために、前記出力電圧を前記入力電圧から低下された出力電圧値まで低下させ、前記スロットル信号を前記スロットルに供給するステップは、前記低下された電圧値の出力電圧を前記ECMに供給するステップを含む方法。

請求項48

請求項47において、アイドリングスロットル値(VIdle)の入力電圧を受信するステップと、全開スロットル電圧値(VWOT)の入力電圧を受信するステップと、VWOT及びVIdleに基づいて、前記低下された出力電圧を較正するステップとを更に含む方法。

請求項49

請求項48において、前記入力電圧値を前記最大電圧閾値と比較するステップは、VIdleの入力電圧値に従い、目標出力電圧は、VIdle+(VWOT−VIdle)*MFであり、前記最大電圧閾値は、VIdle+(VWOT−VIdle)*MFであり、加速を制御するステップは、前記出力電圧を定義された速度でVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めるステップを含む方法。

請求項50

請求項49において、MFは約33%である方法。

請求項51

請求項49において、前記出力電圧を定義された速度でVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めるステップは、ステップ数(X)と、ステップあたりの時間(Y)とを定義するステップと、1ステップあたり持続時間がYであるXステップで、XYの合計時間で、前記出力電圧をVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めるステップとを含む方法。

請求項52

請求項51において、X=60ステップであり、Y=50ms/ステップであり、XY=3秒である方法。

請求項53

請求項51において、前記出力電圧がVIdle+(VWOT−VIdle)に達した後、XYの時間が経過すると、前記出力電圧に対する制御を解除するステップを更に含む方法。

請求項54

請求項46において、車速の速度データを受信するステップを更に含み、前記最大電圧閾値は、前記車速に関して定義される方法。

請求項55

請求項46において、車両位置の位置データを受信するステップを更に含み、前記最大電圧閾値は、前記車両位置に関して定義される方法。

請求項56

請求項46において、前記速度データを前記最高速度閾値と比較し、前記スロットル信号を準備するステップは、前記車両上のECMで実行され、前記スロットル信号をスロットルに供給するステップは、前記ECMによる前記スロットルの作動を含む方法。

請求項57

請求項1乃至56のいずれかの方法を実行するための符号化された命令を含むコンピュータ可読媒体

請求項58

車両のスロットルを制御するシステムであって、車速の速度データを受信する速度データ入力と、車両位置の位置データを受信する位置データ入力と、スロットルコントローラからの入力電圧を受信する電圧入力と、前記スロットルにスロットル信号を供給するスロットル出力と、前記位置に対応する最高速度閾値を保存するコンピュータ可読媒体と、前記速度データを受信する前記速度データ入力、前記位置データを受信する前記位置データ入力、前記入力電圧を受信する前記電圧入力、前記スロットル信号を制御する前記スロットル出力、及び前記最高速度閾値にアクセスするための前記コンピュータ可読媒体と通信するプロセッサとを備え、前記プロセッサは、前記速度データを前記最高速度閾値と比較するように構成及び適応化されており、前記速度データが前記最高速度閾値を下回る車速を示す場合、前記スロットル信号は、前記入力電圧に対応し、前記速度データが前記最高速度閾値を上回る車速を示す場合、前記スロットル信号は、車両減速を制御するための低下された入力電圧値に対応するシステム。

請求項59

請求項58において、前記速度データ入力及び前記位置データ入力は、共に衛星サービスから衛星データを受信する衛星データ入力を含み前記衛星データは、前記速度データ及び前記位置データを含むシステム。

請求項60

請求項59において、前記衛星サービス以外の比較速度データソースから比較速度データを受信する比較速度データ入力を更に備え、前記プロセッサは、前記衛星サービスから受信した前記速度データに対して、前記比較速度データを較正するように構成及び適応化されているシステム。

請求項61

請求項60において、比較速度データソースは、車速センサを含むシステム。

請求項62

請求項60において、前記比較速度データソースは、車両データバスを含むシステム。

請求項63

請求項60において、前記比較速度データが前記最高速度閾値を下回る車速を示す場合、前記スロットル信号は、前記入力電圧に対応し、前記比較速度データが前記最高速度閾値を上回る車速を示す場合、前記スロットル信号は、車両減速を制御するための低下された入力電圧値に対応するシステム。

請求項64

請求項63において、プロセッサは、前記速度データが衛星サービスから利用できない場合、前記比較速度データを適用して、前記車速を前記最高速度閾値と比較するように構成及び適応化されているシステム。

請求項65

請求項59において、車両クルーズコントロールモジュールが前記車両に対し、前記最高速度閾値より大きい速度で走行するように指示している場合、割り込みによって前記車両クルーズコントロールモジュールに対する運転手の制御を解除するクルーズコントロールリレーを更に備えるシステム。

請求項66

請求項59において、前記プロセッサと通信する衛星ベース追跡モジュール(STM)を更に備え、前記STMは、前記位置データ入力及び前記速度データ入力を提供するために前記衛星サービスと通信し、前記車速を前記最高速度閾値と比較するステップは、前記STMによって実行され、前記STMは、前記車速が最高速度閾値を上回る場合、前記プロセッサにリミッタトリガ信号を供給するように構成及び適応化されているシステム。

請求項67

請求項66において、前記衛星サービス以外の比較速度データソースから比較速度データを受信する比較速度データ入力を更に備え、前記STMは、前記最高速度閾値を示す比較速度データに応答して、較正トリガ信号を前記プロセッサに提供するように構成及び適応化され、前記プロセッサは、何れも前記STMによってプロセッサに供給される前記較正トリガ信号及び前記リミッタトリガ信号に応答して、前記衛星サービスから受信した速度データに対して、前記比較速度データを較正するように構成及び適応化されているシステム。

請求項68

請求項66において、前記プロセッサは、アイドルスロットル値の入力電圧(VIdle)を受け取り、VIdleに基づいて、前記目標電圧を較正するように構成及び適応化されており、前記STMは、前記VIdleに等しい入力電圧に応答して、前記プロセッサに較正トリガ信号を提供するように構成及び適応化されており、前記プロセッサは、前記較正トリガ信号に応答して、前記VIdleを較正するように構成及び適応化されているシステム。

請求項69

請求項66において、前記プロセッサと車両クルーズコントロール機能との間の動作可能な通信を提供するクルーズコントロールリレーを更に備え、前記STMは、前記プロセッサにクルーズトリガ信号を提供するように構成及び適応化されており、前記プロセッサは、前記クルーズトリガ信号に応答して、車両クルーズコントロール機能に対する運転手制御を解除するように構成及び適応化されているシステム。

請求項70

請求項58において、前記速度データ入力は、車速センサから前記速度データを受信するシステム。

請求項71

請求項58において、前記速度データ入力は、車両データバスから前記速度データを受信するシステム。

請求項72

請求項58において、前記位置データ入力は、衛星ベースの追跡システムから前記速度データを受信するシステム。

請求項73

請求項58において、前記位置データ入力は、慣性ナビゲーションシステムから前記速度データを受信するシステム。

請求項74

請求項58において、前記位置データ入力は、地上ビーコンシステムから前記速度データを受信するシステム。

請求項75

請求項58において、前記スロットル出力は、前記システムを前記車両の電子制御モジュール(ECM)に接続する電圧出力を含み、前記スロットル信号は、出力電圧を含み、前記スロットル信号を制御するステップは、前記車速が最高速度閾値を上回ることを前記速度データが示しているとき、前記入力電圧をより低い値の目標電圧に低下させ、車両減速を制御するステップを含むシステム。

請求項76

請求項75において、前記プロセッサは、アイドリングスロットル値の入力電圧(VIdle)を受信し、VIdleに基づいて、前記目標電圧を較正するように構成及び適応化されており、前記目標電圧は、VIdleであるシステム。

請求項77

請求項76において、前記プロセッサは、前記入力電圧がVIdleに等しい場合、車両走行中にVIdleを再較正するように構成及び適応化されているシステム。

請求項78

請求項76において、前記プロセッサは、前記出力電圧を、前記最高速度閾値が検出された時点の電圧(VLIM)から、それぞれがYの期間を有するX個の段階で、VIdleに低下させることにより、前記出力電圧をVIdleに低下させるように構成及び適応化されているシステム。

請求項79

請求項78において、前記プロセッサは、前記出力電圧がVIdleに達し、且つ前記速度が最高速度閾値以下であることを前記速度データが示した後にXYの時間が経過すると、前記出力電圧に対する制御を解除するように構成及び適応化されているシステム。

請求項80

請求項78において、X=60ステップであり、Y=50ms/ステップであり、XY=3秒であるシステム。

請求項81

請求項58において、前記スロットル出力は、ECMのダウンストリームの前記スロットルの作動を指示するダウンストリーム側出力を含むシステム。

請求項82

請求項58において、前記低下された入力電圧値に対応する前記スロットル信号に従う前記最高速度閾値を超えて前記車速が加速していることを前記速度データが示しているとき、前記スロットル信号は、前記入力電圧に対応するシステム。

請求項83

車両のスロットルを制御するシステムであって、スロットルコントローラからの入力電圧を受信する電圧入力と、前記スロットルにスロットル信号を供給するスロットル出力と、最大電圧閾値を保存するコンピュータ可読媒体と、前記入力電圧を受信する電圧入力、前記スロットル信号を制御するスロットル出力、及び前記最大電圧閾値にアクセスするためのコンピュータ可読媒体と通信するプロセッサとを備え、前記プロセッサは、前記入力電圧を前記最大電圧閾値と比較するように構成及び適応化されており、前記入力電圧が前記最大電圧閾値を下回る場合、前記スロットル信号は、前記入力電圧に対応し、前記入力電圧が前記最大電圧閾値を上回る場合、前記スロットル信号は、車両加速を制御するための低下された入力電圧に対応するシステム。

請求項84

請求項83において、前記スロットル出力は、前記システムを前記車両の電子制御モジュール(ECM)に接続する電圧出力を含み、前記スロットル信号は、出力電圧を含み、前記スロットル信号を制御するステップは、前記入力電圧がアイドル電圧値(VIdle)から最大電圧閾値以上の入力電圧に増加したとき、車両加速を制御するために前記入力電圧をより低い値の目標電圧に低下せるステップを含むシステム。

請求項85

請求項84において、前記プロセッサは、アイドリングスロットル値の入力電圧(VIdle)を受信し、全開スロットル電圧値の入力電圧(VWOT)を受信し、VWOT及びVIdleに基づいて、前記低下された出力電圧を較正するシステム。

請求項86

請求項85において、前記プロセッサは、VIdleの入力電圧値に従い、前記入力電圧を最大電圧閾値と比較するように構成及び適応化されており、目標出力電圧は、VIdle+(VWOT−VIdle)*MFであり、前記最大電圧閾値は、VIdle+(VWOT−VIdle)*MFであり、加速を制御するステップは、前記出力電圧を定義された速度でVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めるステップを含むシステム。

請求項87

請求項86において、MFは約33%であるシステム。

請求項88

請求項86において、前記出力電圧を定義された速度でVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めるステップは、ステップ数(X)と、ステップあたりの時間(Y)とを定義するステップと、1ステップあたり持続時間がYであるXステップで、XYの合計時間で、前記出力電圧をVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めるステップとを含むシステム。

請求項89

請求項88において、X=60ステップであり、Y=50ms/ステップであり、XY=3秒であるシステム。

請求項90

請求項88において、前記プロセッサは、前記出力電圧がVIdle+(VWOT−VIdle)に達した後、XYの時間が経過すると、前記出力電圧に対する制御を解除するように構成及び適応化されているシステム。

請求項91

請求項83において、車両の速度の速度データを受信する速度データ入力を更に備え、前記プロセッサは、前記速度データに基づいて前記最大電圧閾値を更新するように構成及び適応化されているシステム。

請求項92

請求項83において、位置データを受信する位置データ入力を更に備え、前記プロセッサは、前記位置データに基づいて、前記最大電圧閾値を更新するように構成及び適応化されているシステム。

技術分野

0001

本開示は、包括的に、車両のスロットル制御に関する。

背景技術

0002

多くの車両が、電子センサを用いて運転手入力を電子制御モジュール(electronic control module:ECM)に中継するドライブバイワイヤシステム(drive-by-wire system)を採用している。ECMは、運転手入力に応答する適切なアクチュエータの駆動を計算する。ECMによって一般的に制御される1つのサブシステムは、電子スロットル制御システムである。

0003

車両のアクセルペダルは、電子回路によってECMに接続されており、電子回路は、アクセルペダル位置を対応する電圧に変換し、ECMは、この電圧に基づいて車両のスロットルの位置を決定する。運転手がアクセルペダルに圧力を加えていないとき、スロットルは、アイドル位置にある。運転手が、全可動範囲に亘ってペダルを踏み込むために十分な圧力をペダルに加えると、スロットルが全開になる。アイドル位置と全開位置との間の電圧の上昇及び下降は、運転手がアクセルペダルに加える圧力を反映し、これは、加速の増加又は減少の要求として解釈される。

0004

アクセルペダルは、車両の安全性と運転性にとって重要な要素である。このため、ECMは、アクセルペダルが踏み込まれ又は解放されている間、通常、ペダル電圧をkHz範囲のレートでサンプリングし、アクセルペダルの状態を監視する。運転手がスロットルペダルを踏むと、スロットルペダル回路によってECMに送られる対応する電圧が上昇する。この電圧上昇に対応して、ECMは、エンジンシリンダヘッド上のスロットル位置モータを作動させ、シリンダに供給される混合気の増加をもたらす位置にバタフライバルブを動かし、加速度を上昇させる。

0005

運転手がスロットルペダルの圧力を減少させると、アクセルペダル回路によってECMに送られる対応する電圧が低下する。この電圧低下に対応して、ECMは、スロットル位置モータを作動させ、シリンダに供給される混合気を減少させる位置にバタフライバルブを動かし、加速度を低下させる。

発明が解決しようとする課題

0006

加速、減速、及び速度を含む車両の機能の幾つかの側面を自動的に制御することが望ましい。車両の加速、減速、及び速度は、車両のスロットルの運転手制御を変調することによって、定義された条件が検出されたとき、定義された条件に応答して制御できる。車両のスロットルを無効化又は制御する従来の制御システムは、燃費、車両へのダメージ、運転手制御と自動スロットル制御との間の移行に関連する運転手のストレスに関する問題を有している。本開示の目的は、従来の制御システムの少なくとも1つの問題を解決又は緩和することである。

課題を解決するための手段

0007

車両のスロットルを制御するために車両と共に使用されるスロットル制御システム及び方法を提供する。スロットル制御システムは、スロットルペダル等の車両スロットルコントローラから入力電圧を受信する。スロットル制御システムは、スロットル制御信号を準備し、スロットル制御信号をスロットルに供給する。スロットル制御信号は、入力電圧、車速の速度データ、車両位置の位置データ、又はこれらの組み合わせを参照して準備してもよい。速度データは、衛星サービス車速センサ(vehicle speed sensor:VSS)、車両データバス、車両慣性ナビゲーションシステム(inertial navigation system:INS)、地上ビーコンサービス、又は適切な任意のソース又はデータソースの組み合わせから受信することができる。位置データは、STM、INS、地上ビーコンサービス、又は適切な任意のデータソースの組み合わせから受信できる。

0008

スロットル制御信号によって、車両加速度を選択された値に制限し、車両を選択された速度に強制的に減速させ、又は車両スロットルコントローラからスロットルと作動的に通信する車両電子制御モジュール(electronic control module:ECM)に入力電圧を供給することによって生じるスロットル応答に対して、スロットル応答を変化させることができる。スロットル制御システムは、入力電圧を目標電圧値降圧減衰又は低下させ、目標電圧値の出力電圧をECMに供給することによってスロットル制御信号をスロットルに供給してもよい。また、スロットル制御システムは、ECMの車載部品として含まれてもよく、この場合、スロットル制御信号は、燃料インジェクタ又はスロットルの他のダウンストリーム構成要素に直接的に供給してもよい。

0009

加速、減速、又は速度を制御するためのスロットル制御信号は、最高速度閾値を超えた場合、最大電圧閾値を超えた場合、又は適切な任意の条件が満たされた場合、スロットルに供給してもよい。閾値又は他の条件等は、入力電圧、車速、車両の位置、又はこれらの組み合わせの車両データを参照して判定又は更新してもよい。閾値又は他の条件は、ジオフェンス、指定制限速度、運転手プロファイル気象条件、又は他の適切な要因を含むパラメータを参照して判定又は更新してもよい。車両データを閾値と比較して、パラメータによって定義されている閾値が超過されたかを判定してもよい。スロットル制御システムは、インターネットサービスと通信できる。ジオフェンス位置及びプロパティ、制限速度、運転手プロファイル、気象条件は、インターネットサービスを介してリモートからアクセスしてもよく、又はインターネットサービスから更新されるローカルに保存されているデータベースから取得してもよい。

0010

スロットル制御システムは、入力電圧値の定義された範囲内で加速制御を適用することによって加速を抑制できる。範囲の限界は、ベースライン入力電圧値及び最大電圧範囲値であってもよい。上限最大電圧範囲値は、ベースライン値から最大電圧閾値を定義する。ベースライン値は、入力電圧のアイドルスロット電圧値であってもよい。加速制御は、ベースライン値から最大電圧閾値よりも大きな値に変化する入力電圧の増加に従ってもよい。このような場合、スロットルの運転手制御が解除され、スロットル制御信号をベースライン値から最大電圧範囲値まで徐々に増加させることができる。加速制御の下で上限最大電圧値に達すると、定義されたタイムフレーム内でスロットルに対する運転手の制御を再開できる。特定されたベースライン値、例えば、アイドルスロットル電圧値からの加速のみを制御することにより、高速道路上で他の車両を追い越すための急加速、又はより高速で行われる他の加速を可能にしながら、停止位置からの急加速を抑制できる。

0011

スロットル制御システムは、車速が最高速度閾値を超えたときに、減速を制御することによって減速を強制できる。スロットル制御信号は、減速制御が開始されたときに入力電圧が最高速度閾値以上であることの結果として、制御信号から目標値まで徐々に低下させることができる。アイドルスロットル値等の目標値は、最大閾値速度値に対して車速を制限する。最高速度閾値は、所与の場所に固有であってもよく、他の場所について更新してもよい。加速制御は、車両位置について最高速度閾値以上の車速を示す速度データの受信に従ってもよい。入力電圧が目標値に等しくなり、車速も最高速度閾値を下回っている場合には、定義されたタイムフレーム内でスロットルに対する運転手の制御を再開できる。所与の場所に固有の最高速度閾値を超えたときに減速を制御することにより、過度な速度で車両が走行することを抑制できる。更に、車両所有者又はスロットル制御システムにアクセス可能な他のユーザは、様々な場所、様々な運転手、指定制限速度、気象条件、又は他のパラメータに固有の最高速度閾値をプログラムできる。

0012

場所に固有の最大電圧又は速度閾値によって、より安全な車両運行を実現できる。スロットル制御信号を徐々に変更することによって、車両のスロットル応答性損失を軽減し、運転手と車両とのインタラクションの違和感を緩和することができ、これらは、安全性の観点からも有利である。スロットル制御信号を準備するために、アイドリングスロットルでの入力電圧、全開スロットルでの入力電圧、速度データ、又はこれらの組み合わせに基づいて、スロットル制御システムをスロットル位置に較正してもよい。較正は、入力スロットル値の段階的な変更を実現してもよい。

0013

第1の側面では、本開示は、車両で使用されるスロットル制御システム及び方法を提供する。スロットル制御システムは、車両スロットルコントローラから入力電圧を受信する。スロットル制御システムは、スロットル信号を準備し、スロットル信号をスロットルに供給し、選択された速度への減速を強制し、又は選択された値に加速を抑制する。スロットル信号の準備は、速度又は入力電圧の最大閾値の検出に従ってもよい。最大閾値は、車両の位置に固有のものであってもよい。スロットル信号及び最大閾値は、入力電圧、車速、車両の位置、又は他のパラメータを参照して定義してもよい。スロットル信号は、段階的に減速を強制し、又は加速を抑制してもよく、これにより、運転手の指示に対する車両スロットルコントローラの応答性の損失が軽減される。スロットル信号は、車両電子制御モジュールに供給される出力電圧であってもよい。

0014

更なる側面において、本開示は、車両上のスロットルを制御する方法を提供する。この方法は、車速の速度データを受信することと、車両位置の位置データを受信することと、スロットルコントローラから入力電圧を受信することと、車両位置に対応する最高速度閾値にアクセスすることと、車速と最高速度閾値とを比較することと、スロットルにスロットル信号を供給することとを含む。速度データが最高速度閾値を下回る車速を示す場合、スロットル信号は、入力電圧に対応する。速度データが最高速度閾値を上回る車速を示す場合、スロットル信号は、車両減速を制御するための低下された入力電圧値に対応する。

0015

幾つかの実施形態では、速度データを受信することは、衛星サービスから速度データを受信することを含む。幾つかの実施形態では、この方法は、衛星サービス以外の比較速度データソースから比較速度データを受信することと、衛星サービスから受信した速度データに対して比較速度データを較正することとを含む。幾つかの実施形態では、比較速度データソースは、車速センサを含み、幾つかの実施形態では、比較速度データソースは、車両データバスを含み、幾つかの実施形態では、衛星サービスから受信した速度データに対して比較速度データを較正した後:比較速度データが最高速度閾値を下回る車速を示す場合、スロットル信号は、入力電圧に対応し;比較速度データが最高速度閾値を上回る車速を示す場合、スロットル信号は、車両減速を制御するための低下された入力電圧値に対応する。幾つかの実施形態では、速度データが衛星サービスから利用できない場合、比較速度データを適用して、車速を最高速度閾値と比較する。

0016

幾つかの実施形態では、速度データを受信することは、衛星サービスから速度データを受信することを含む。幾つかの実施形態では、車両クルーズコントロールモジュールが車両に対し、最高速度閾値より大きい最大走行速度制御閾値で走行するように指示している場合、車両クルーズコントロールモジュールに対する運転手の制御を解除する。幾つかの実施形態では、車両クルーズコントロールモジュールに対する運転手の制御の解除は、車速が最大クルーズコントロール速度閾値を上回ることを示す速度データの受信に従い、幾つかの実施形態では、車両クルーズコントロールモジュールに対する運転手の制御の解除は、車速が最大クルーズコントロール速度閾値以下であり、最高速度閾値を上回ることを示す速度データを所定の期間受信することに従う。

0017

幾つかの実施形態では、速度データを受信することは、衛星サービスから速度データを受信することを含む。幾つかの実施形態では、衛星サービスから速度データを受信することは、衛星ベース追跡モジュール(satellite-based tracking module:STM)によって速度データを受信することを含み、車速を最高速度閾値と比較することは、STMによって実行され、スロットル信号をスロットルに供給することは、車速が最高速度閾値を上回る場合、STMからリミッタトリガ信号を受信することを含む。幾つかの実施形態では、この方法は、衛星サービス以外の比較速度データソースから比較速度データを受信することと、STMから較正トリガ信号を受信することと、衛星サービスから受信した速度データに対して比較速度データを較正することとを含み、幾つかの実施形態では、この方法は、STMからクルーズトリガ信号を受信することと、クルーズトリガ信号に応答して車両クルーズコントロール機能に対する運転手制御を解除することとを含む。

0018

幾つかの実施形態では、速度データを受信することは、車速センサから速度データを受信することを含む。

0019

幾つかの実施形態では、速度データを受信することは、車両データバスから速度データを受信することを含む。

0020

幾つかの実施形態では、位置データを受信することは、衛星サービスから位置データを受信することを含む。

0021

幾つかの実施形態では、位置データを受信することは、慣性ナビゲーションシステムから位置データを受信することを含む。

0022

幾つかの実施形態では、位置データを受信することは、地上ビーコンシステムから位置データを受信することを含む。

0023

幾つかの実施形態では、最高速度閾値にアクセスすることは、指定制限速度のデータベースにアクセスすることと、データベース内の車両位置を特定することと、車両位置において指定制限速度を適用して、最高速度閾値を定義することとを含む。幾つかの実施形態では、最高速度閾値を定義することは、最高速度閾値を、指定制限速度を超える所定のマージンに設定することを含む。

0024

幾つかの実施形態では、最高速度閾値にアクセスすることは、ジオフェンス位置のデータベースにアクセスし、データベース内の車両位置を特定することを含む。幾つかの実施形態では、位置データを受信することは、衛星サービスから位置データを受信することを含み、衛星サービスとの通信が失われた場合、車両がジオフェンスに入ったときの最高速度閾値が適用可能に維持され、幾つかの実施形態では、ジオフェンスの境界は、トンネルへのアクセスポイント近接して配置され、幾つかの実施形態では、ジオフェンス位置は、最高速度閾値を定義するアキュムレータによって定義され、幾つかの実施形態では、ジオフェンス位置のデータベースにアクセスすることは、ジオフェンス位置のデータベースをホストするインターネットサービスにアクセスすることを含み、幾つかの実施形態では、ジオフェンス位置のデータベースにアクセスすることは、ローカルに保存されているジオフェンス位置のデータベースのコピーにアクセスすることを含み、幾つかの実施形態では、少なくとも1つのジオフェンス内の最高速度閾値はゼロである。幾つかの実施形態では、この方法は、最高速度閾値がゼロであるジオフェンスに車両が進入した場合、インターネットサービスに警告を送信することを含む。

0025

幾つかの実施形態では、最高速度閾値にアクセスすることは、運転手プロファイルのデータベースにアクセスすることを含む。

0026

幾つかの実施形態では、最高速度閾値にアクセスすることは、インターネットサービスにアクセスすることを含む。幾つかの実施形態では、インターネットサービスにアクセスすることは、気象サービスにアクセスすることを含む。幾つかの実施形態では、気象サービスにアクセスすることは、悪天候地域のデータを含む気象データを受信することと、悪天候地域に対して車両位置を特定することと、悪天候地域に関する最高速度閾値を定義することとを含む。幾つかの実施形態では、この方法は、車両の位置が悪天候地域の内側にある場合、最高速度閾値を下げることを含み、幾つかの実施形態では、この方法は、車両の位置が悪天候地域から所定の距離内にある場合、最高速度閾値を下げることを含む。

0027

幾つかの実施形態では、最高速度閾値にアクセスすることは、車両上にローカルに保存されているデータベースにアクセスすることを含む。

0028

幾つかの実施形態では、スロットル信号は、車両のECMへの出力電圧を含み、速度データが最高速度閾値を上回る車速を示す場合、車両減速を制御するために、出力電圧を入力電圧から目標電圧値まで低下させ、スロットル信号をスロットルに供給することは、目標電圧値の出力電圧をECMに供給することを含む。幾つかの実施形態では、この方法は、アイドリングスロットル値の入力電圧(VIdle)を受信することと、VIdleに基づいて、目標電圧を較正することとを含み、目標電圧は、VIdleである。幾つかの実施形態では、この方法は、入力電圧がVIdleに等しい場合、車両走行中にVIdleを再較正することを含み、幾つかの実施形態では、出力電圧をVIdleに低下させることは、出力電圧を、最高速度閾値が検出された時点の電圧(VLIM)から、それぞれがYの期間を有するX個のステップによりVIdleに低下させることを含む。幾つかの実施形態では、この方法は、出力電圧がVIdleに達し、且つ速度が最高速度閾値以下であることを速度データが示した後にXYの時間が経過すると出力電圧に対する制御を解除することを含み、幾つかの実施形態では、X=60ステップであり、Y=50ms/ステップであり、XY=3秒である。

0029

幾つかの実施形態では、スロットル信号をスロットルに供給することは、スロットルと通信するECMに出力電圧を供給することを含む。

0030

幾つかの実施形態では、速度データを最高速度閾値と比較し、スロットル信号を準備することは、車両上のECMで実行され、スロットル信号をスロットルに供給することは、ECMによるスロットルの作動を含む。

0031

幾つかの実施形態では、低下された入力電圧値に対応するスロットル信号に従う最高速度閾値を超えて車速が加速していることを速度データが示しているとき、スロットル信号は、入力電圧に対応する。

0032

幾つかの実施形態では、この方法は、速度データ、位置データ、又は入力電圧のデータをインターネットサービスに提供することを含む。

0033

更なる側面では、本開示は、車両のスロットルを制御する方法を提供する。この方法は、スロットルコントローラから入力電圧を受信することと、最大電圧閾値にアクセスすることと、入力電圧を最大電圧閾値と比較することと、スロットルにスロットル信号を供給することとを含む。入力電圧が最大電圧閾値を下回る場合、スロットル信号は、入力電圧に対応する。入力電圧が最大電圧閾値を上回る場合、スロットル信号は、車両加速を制御するための低下された入力電圧に対応する、

0034

幾つかの実施形態では、スロットル信号は、車両のECMへの出力電圧を含み、入力電圧が最大電圧閾値を上回る場合、車両加速を制御するために、出力電圧を入力電圧から低下された出力電圧値まで低下させ、スロットル信号をスロットルに供給することは、低下された電圧値の出力電圧をECMに供給することを含む。幾つかの実施形態では、この方法は、アイドリングスロットル値(VIdle)の入力電圧を受信することと、全開スロットル電圧値(VWOT)の入力電圧を受信することと、VWOT及びVIdleに基づいて、低下された出力電圧を較正することとを含む。幾つかの実施形態では、入力電圧値を最大電圧閾値と比較することは、VIdleの入力電圧値に従い、目標出力電圧は、VIdle+(VWOT−VIdle)*MFであり、最大電圧閾値は、VIdle+(VWOT−VIdle)*MFであり、加速を制御することは、出力電圧を定義された速度でVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めることを含む。幾つかの実施形態では、MFは約33%であり、幾つかの実施形態では、出力電圧を定義された速度でVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めることは、ステップ数(X)と、ステップあたりの時間(Y)とを定義することと、1ステップあたり持続時間がYであるXステップで、XYの合計時間で、出力電圧をVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めることとを含む。幾つかの実施形態では、X=60ステップであり、Y=50ms/ステップであり、XY=3秒であり、幾つかの実施形態では、この方法は、出力電圧がVIdle+(VWOT−VIdle)に達した後、XYの時間が経過すると、出力電圧に対する制御を解除することを含む。

0035

幾つかの実施形態では、この方法は、車速の速度データを受信することを更に含み、最大電圧閾値は、車速に関して定義される。

0036

幾つかの実施形態では、この方法は、車両位置の位置データを受信することを更に含み、最大電圧閾値は、車両位置に関して定義される。

0037

幾つかの実施形態では、速度データを最高速度閾値と比較し、スロットル信号を準備することは、車両上のECMで実行され、スロットル信号をスロットルに供給することは、ECMによるスロットルの作動を含む。

0038

更なる側面では、本開示は、ここに記述するいずれかの方法を実行するための符号化された命令を含むコンピュータ可読媒体を提供する。

0039

更なる側面において、本開示は、車両のスロットルを制御するためのシステムを提供する。このシステムは、車速の速度データを受信する速度データ入力と、車両位置の位置データを受信する位置データ入力と、スロットルコントローラからの入力電圧を受信する電圧入力と、スロットルにスロットル信号を供給するスロットル出力と、位置に対応する最高速度閾値を保存するコンピュータ可読媒体と、速度データを受信する速度データ入力、位置データを受信する位置データ入力、入力電圧を受信する電圧入力、スロットル信号を制御するスロットル出力、及び最高速度閾値にアクセスするためのコンピュータ可読媒体と通信するプロセッサとを備える。プロセッサは、速度データを最高速度閾値と比較するように構成及び適応化されている。速度データが最高速度閾値を下回る車速を示す場合、スロットル信号は、入力電圧に対応する。速度データが最高速度閾値を上回る車速を示す場合、スロットル信号は、車両減速を制御するための低下された入力電圧値に対応する。

0040

幾つかの実施形態では、速度データ入力及び位置データ入力は、共に衛星サービスから衛星データを受信する衛星データ入力を含み、衛星データは、速度データ及び位置データを含む。幾つかの実施形態では、このシステムは、衛星サービス以外の比較速度データソースから比較速度データを受信する比較速度データ入力を更に備え、プロセッサは、衛星サービスから受信した速度データに対して、比較速度データを較正するように構成及び適応化されている。幾つかの実施形態では、比較速度データソースは、車速センサを含み、幾つかの実施形態では、比較速度データソースは、車両データバスを含み、幾つかの実施形態では、比較速度データが最高速度閾値を下回る車速を示す場合、スロットル信号は、入力電圧に対応し、比較速度データが最高速度閾値を上回る車速を示す場合、スロットル信号は、車両減速を制御するための低下された入力電圧値に対応する。幾つかの実施形態では、プロセッサは、速度データが衛星サービスから利用できない場合、比較速度データを適用して、車速を最高速度閾値と比較するように構成及び適応化されている。

0041

幾つかの実施形態では、速度データ入力及び位置データ入力は、共に衛星サービスから衛星データを受信する衛星データ入力を含み、衛星データは、速度データ及び位置データを含む。幾つかの実施形態では、このシステムは、車両クルーズコントロールモジュールが車両に対し、最高速度閾値より大きい速度で走行するように指示している場合、割り込みによって車両クルーズコントロールモジュールに対する運転手の制御を解除するクルーズコントロールリレーを備える。

0042

幾つかの実施形態では、速度データ入力及び位置データ入力は、共に衛星サービスから衛星データを受信する衛星データ入力を含み、衛星データは、速度データ及び位置データを含む。幾つかの実施形態では、このシステムは、プロセッサと通信する衛星ベース追跡モジュール(satellite-based tracking module:STM)を更に備え、STMは、位置データ入力及び速度データ入力を提供するために衛星サービスと通信し、車速を最高速度閾値と比較することは、STMによって実行され、STMは、車速が最高速度閾値を上回る場合、プロセッサにリミッタトリガ信号を供給するように構成及び適応化されている。幾つかの実施形態では、このシステムは、衛星サービス以外の比較速度データソースから比較速度データを受信する比較速度データ入力を更に備え、STMは、最高速度閾値を示す比較速度データに応答して、較正トリガ信号をプロセッサに提供するように構成及び適応化され、プロセッサは、何れもSTMによってプロセッサに供給される較正トリガ信号及びリミッタトリガ信号に応答して、衛星サービスから受信した速度データに対して、比較速度データを較正するように構成及び適応化されている。

0043

幾つかの実施形態では、速度データ入力及び位置データ入力は、共に衛星サービスから衛星データを受信する衛星データ入力を含み、衛星データは、速度データ及び位置データを含む。幾つかの実施形態では、このシステムは、プロセッサと通信する衛星ベース追跡モジュール(STM)を更に備え、STMは、位置データ入力及び速度データ入力を提供するために衛星サービスと通信し、車速を最高速度閾値と比較することは、STMによって実行され、STMは、車速が最高速度閾値を上回る場合、プロセッサにリミッタトリガ信号を供給するように構成及び適応化されている。幾つかの実施形態では、プロセッサは、アイドルスロットル値の入力電圧(VIdle)を受け取り、VIdleに基づいて、目標電圧を較正するように構成及び適応化されており、STMは、VIdleに等しい入力電圧に応答して、プロセッサに較正トリガ信号を提供するように構成及び適応化されており、プロセッサは、較正トリガ信号に応答して、VIdleを較正するように構成及び適応化されている。

0044

幾つかの実施形態では、速度データ入力及び位置データ入力は、共に衛星サービスから衛星データを受信する衛星データ入力を含み、衛星データは、速度データ及び位置データを含む。幾つかの実施形態では、このシステムは、プロセッサと通信する衛星ベース追跡モジュール(STM)を更に備え、STMは、位置データ入力及び速度データ入力を提供するために衛星サービスと通信し、車速を最高速度閾値と比較することは、STMによって実行され、STMは、車速が最高速度閾値を上回る場合、プロセッサにリミッタトリガ信号を供給するように構成及び適応化されている。幾つかの実施形態では、システムは、プロセッサと車両クルーズコントロール機能との間の動作可能な通信を提供するクルーズコントロールリレーを更に備え、STMは、プロセッサにクルーズトリガ信号を提供するように構成及び適応化されており、プロセッサは、クルーズトリガ信号に応答して、車両クルーズコントロール機能に対する運転手制御を解除するように構成及び適応化されている。

0045

幾つかの実施形態では、速度データ入力は、車速センサから速度データを受信する。

0046

幾つかの実施形態では、位置データ入力は、衛星ベースの追跡システムから速度データを受信する。

0047

幾つかの実施形態では、位置データ入力は、慣性ナビゲーションシステムから速度データを受信する。

0048

幾つかの実施形態では、位置データ入力は、地上ビーコンシステムから速度データを受信する。

0049

幾つかの実施形態では、スロットル出力は、システムを車両の電子制御モジュール(electronic control module:ECM)に接続する電圧出力を含み、スロットル信号は、出力電圧を含み、スロットル信号を制御することは、車速が最高速度閾値を上回ることを速度データが示しているとき、入力電圧をより低い値の目標電圧に低下させ、車両減速を制御することを含む。幾つかの実施形態では、プロセッサは、アイドリングスロットル値の入力電圧(VIdle)を受信し、VIdleに基づいて、目標電圧を較正するように構成及び適応化されており、目標電圧は、VIdleである。幾つかの実施形態では、プロセッサは、入力電圧がVIdleに等しい場合、車両走行中にVIdleを再較正するように構成及び適応化されており、幾つかの実施形態では、プロセッサは、出力電圧を、最高速度閾値が検出された時点の電圧(VLIM)から、それぞれがYの期間を有するX個のステップによってVIdleに低下させることにより、出力電圧をVIdleに低下させるように構成及び適応化されている。幾つかの実施形態では、プロセッサは、出力電圧がVIdleに達し、且つ速度が最高速度閾値以下であることを速度データが示した後にXYの時間が経過すると、出力電圧に対する制御を解除するように構成及び適応化されており、幾つかの実施形態では、X=60ステップであり、Y=50ms/ステップであり、XY=3秒である。

0050

幾つかの実施形態では、スロットル出力は、ECMのダウンストリームのスロットルの作動を指示するダウンストリーム側出力を含む。

0051

幾つかの実施形態では、低下された入力電圧値に対応するスロットル信号に従う最高速度閾値を超えて車速が加速していることを速度データが示しているとき、スロットル信号は、入力電圧に対応する。

0052

更なる側面において、本開示は、車両のスロットルを制御するためのシステムを提供する。このシステムは、スロットルコントローラからの入力電圧を受信する電圧入力と、スロットルにスロットル信号を供給するスロットル出力と、最大電圧閾値を保存するコンピュータ可読媒体と、入力電圧を受信する電圧入力、スロットル信号を制御するスロットル出力、及び最大電圧閾値にアクセスするためのコンピュータ可読媒体と通信するプロセッサとを備える。プロセッサは、入力電圧を最大電圧閾値と比較するように構成及び適応化されている。入力電圧が最大電圧閾値を下回る場合、スロットル信号は、入力電圧に対応する。入力電圧が最大電圧閾値を上回る場合、スロットル信号は、車両加速を制御するための低下された入力電圧に対応する。

0053

幾つかの実施形態では、スロットル出力は、システムを車両の電子制御モジュール(ECM)に接続する電圧出力を含み、スロットル信号は、出力電圧を含み、スロットル信号を制御することは、入力電圧がアイドル電圧値(VIdle)から最大電圧閾値以上の入力電圧に増加したとき、車両加速を制御するために入力電圧をより低い値の目標電圧に低下せることを含む。幾つかの実施形態では、プロセッサは、アイドリングスロットル値の入力電圧(VIdle)を受信し、全開スロットル電圧値の入力電圧(VWOT)を受信し、VWOT及びVIdleに基づいて、低下された出力電圧を較正する。幾つかの実施形態では、プロセッサは、VIdleの入力電圧値に従い、入力電圧を最大電圧閾値と比較するように構成及び適応化されており、目標出力電圧は、VIdle+(VWOT−VIdle)*MFであり、最大電圧閾値は、VIdle+(VWOT−VIdle)*MFであり、加速を制御することは、出力電圧を定義された速度でVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めることを含む。幾つかの実施形態では、MFは約33%であり、幾つかの実施形態では、出力電圧を定義された速度でVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めることは、ステップ数(X)と、ステップあたりの時間(Y)とを定義することと、1ステップあたり持続時間がYであるXステップで、XYの合計時間で、出力電圧をVIdleからVIdle+(VWOT−VIdle)*MFに高めることとを含む。

0054

幾つかの実施形態では、X=60ステップであり、Y=50ms/ステップであり、XY=3秒であり、幾つかの実施形態では、プロセッサは、出力電圧がVIdle+(VWOT−VIdle)に達した後、XYの時間が経過すると、出力電圧に対する制御を解除するように構成及び適応化されている。

0055

幾つかの実施形態では、このシステムは、車両の速度の速度データを受信する速度データ入力を更に備え、プロセッサは、速度データに基づいて最大電圧閾値を更新するように構成及び適応化されている。

0056

幾つかの実施形態では、システムは、位置データを受信する位置データ入力を更に備え、プロセッサは、位置データに基づいて、最大電圧閾値を更新するように構成及び適応化されている。

0057

本開示の他の側面及び特徴は、添付の図面と併せて以下の特定の実施形態の説明を参照することによって、当業者にとって明らかとなる。

0058

単なる例示のみを目的として説明する本開示の実施形態で参照される添付図面では、複数の図面に亘って、対応する共通の特徴に、下2桁が共通する参照符号を付している(例えば、プロセッサ12、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112等)。

図面の簡単な説明

0059

スロットル制御システムの概略図である。

0060

図1のスロットル制御システムを車両に作動的に接続した概略図である。

0061

車両のスロットルからの入力電圧に基づいて、図1のスロットル制御システムを較正する処理のフローチャートである。

0062

図1のスロットル制御システムの較正の間、全開スロットル位置のペダル電圧を保存する処理のフローチャートである。

0063

図1のシステムによって車両加速を制御する処理のフローチャートである。

0064

車両の減速を制御するために図1のスロットル制御システムを較正する処理のフローチャートである。

0065

図1のシステムによって車両の減速を制御する処理のフローチャートである。

0066

衛星データ受信機を含むスロットル制御システムを示す図である。

0067

別個の衛星ベース追跡モジュールを有するスロットル制御システムの概略図である。

0068

別個の衛星ベース追跡モジュール及びトリガベースのシグナリングを有するスロットル制御システムの概略図である。

0069

制御された減速の一部としてのクルーズコントロールを無効化する処理のフローチャートである。

0070

車速センサに接続されたスロットル制御システムの概略図である。

0071

衛星ベース追跡モジュール及び車速センサからの速度データに基づいて、図12のスロットル制御システムを較正する処理のフローチャートである。

0072

衛星ベースの速度データに対して車速センサで測定された速度を較正する処理のフローチャートである。

0073

スロットル制御システムと共に使用されるトンネルを示すジオフェンスの概略図である。

0074

ジオフェンスに基づく速度制限のフローチャートである。

0075

デッドゾーンに基づく車両の無効化のフローチャートである。

0076

衛星ベースの速度データからの速度データのバックアップ源として、車速センサデータを適用する処理のフローチャートである。

0077

衛星ベースの速度データではなく、スロットル制御システムに保存されている最高速度閾値のフローチャートである。

0078

車両データバスと通信するスロットル制御システムの概略図である。

0079

慣性ナビゲーションシステムを含む車両に使用されるスロットル制御システムの概略図である。

0080

慣性ナビゲーションを用いて速度データ及び位置データを算出する処理のフローチャートである。

0081

ローカルでアクセスされる指定制限速度のデータベースに基づいて加速を制御する処理のフローチャートである。

0082

インターネットサービスと通信するスロットル制御システムの概略図である。

0083

スロットル制御システムと共に使用されるジオフェンスの累算値の概略図である。

0084

インターネットサービス及び気象サービスとインタラクトするスロットル制御システムの概略図である。

0085

気象データ及び進行方向データに基づく速度制限の処理のフローチャートである。

0086

運転手を運転手プロファイルと一致させるための図24のスロットル制御システムと制御サービスとの間の通信のフローチャートである。

0087

遠隔からアクセスされる指定制限速度のデータベースに基づいて加速を制御する処理のフローチャートである。

0088

車両の電子制御モジュールと直接的に一体化されたスロットル制御システムの概略図である。

0089

複数の車両部品に接続されたスロットル制御システムの概略図である。

0090

慣性ナビゲーションシステムを含む車両に使用されるスロットル制御システムの概略図である。

0091

インターネットサービスと通信するスロットル制御システムの概略図である。

0092

3回路スロットル制御システムを較正する処理のフローチャートである。

0093

3回路スロットル制御システムの較正の間、全開スロットル位置におけるペダル電圧を保存するフローチャートである。

0094

車両減速を制御するために3回路スロットル制御システムを較正する処理のフローチャートである。

実施例

0095

運転手、貨物、車両の安全性及びセキュリティは、自動車輸送業界にとって重要である。加速及び速度を含む車両の機能の幾つかの側面を自動的に制御することが望まれている。車両の加速、減速、及び速度は、車両のスロットルの運転手制御を変調することによって、定義された条件が検出されたとき、定義された条件に応答して制御できる。車両のスロットルを無効化又は制御する従来の制御システムは、燃費、車両へのダメージ、運転手のストレスに関する問題を有している。本開示の目的は、従来の制御システムの少なくとも1つの問題を解決又は緩和することである。

0096

ここでは、車両に使用するためのスロットル制御システム及び方法を提供する。このシステムは、車両スロットルコントローラと車両スロットルとをインターフェースし、スロットルコントローラから入力電圧を受け取り、スロットルにスロットル制御信号を供給する。スロットル制御信号は、車両ECMへの出力電圧であってもよい。スロットル制御システムがECM又はECM電圧入力のダウンストリーム側に統合されている場合、スロットル制御信号は、スロットル上のECMの機械的作動又は他のダウンストリーム側の効果を引き起こすことができる。説明を明瞭にするために、本明細書で例示的に提供する実施形態の大部分では、出力電圧をスロットル制御信号として説明する。しかしながら、ここに記述する方法及びシステムは、ECMのアップストリームにも又はダウンストリームにも適用できる。

0097

出力電圧は、車速、車両位置、又はこれらの組み合わせの入力を適用する一組の規則に基づいて、可変電圧発生器又は変圧器によって、入力電圧から降圧、減衰、又はその他の手法で低下させることができる。出力電圧を低下させることによって、ベースライン入力電圧値からの加速を制限し、選択された速度への減速を強制し、又は他の目的を実現できる。加速制御は、ユーザが入力電圧をベースライン値から最大入力電圧閾値よりも大きな値に増加させたときに適用してもよく、最大入力電圧閾値は、最大電圧範囲値と等しいものであってもよい。加速制御が適用されると、出力電圧は、入力電圧から低下し、これにより、ベースライン電圧から最大電圧範囲値への増加が、加速制御なしの場合よりも緩やかになる。減速制御は、ユーザが車速を最高速度閾値以上に増加させたときに適用してもよい。減速制御が適用されると、出力電圧は、入力電圧からより低い目標電圧値まで減少し、この目標電圧値は、アイドルスロットル位置に対応するスロットル制御についての電圧値であってもよい。出力電圧を上述のように入力電圧から徐々に上昇又は下降させることによって、車両のスロットル応答性の損失を軽減し、車両運転手と車両とのインタラクションの違和感を緩和してもよい。電圧を徐々に変化させることは、電圧制限勾配法(voltage limiting gradient method)の適用を含むことができる。入力電圧及び出力電圧は、アイドリングスロットル、全開スロットル、又はその両方における入力電圧に基づいて、スロットル位置に較正できる。この較正は、検出されている既知のスロットル電圧又は速度に応答して更新してもよい。

0098

出力電圧は、速度データと位置データの入力を適用する一連の規則に基づいて、入力電圧から低下させてもよい。車速データは、衛星サービス、車速センサ(vehicle speed sensor:VSS)、車両データバス、慣性ナビゲーションシステム(inertial navigation system:INS)、地上ビーコンサービス、又は適切な任意のソース又はデータソースの組み合わせから受信してもよい。車両位置データは、衛星サービス、INS、地上ビーコンサービス、又は適切な任意のデータソースの組み合わせから受信してもよい。速度データ及び位置データのそれぞれのソースが衛星サービス又は地上ビーコンサービスを含む場合、衛星サービス又は地上ビーコンサービスとの接続がない期間は、VSS、データバス、又はINSデータへのアクセスによって比較車速データを提供してもよい。速度データ及び位置データを参照して入力電圧に規則を適用することは、ジオフェンスデータ、制限速度データ、運転手識別データ、気象データ、他のパラメータ、又はこれらの組み合わせを含むコンテキストにおいて行ってもよく、これにより、定義された場所に関連付けられた最高速度閾値、最大入力電圧閾値、又はその両方が定義される。

0099

車速データの複数のソースは、他の車速データソースからの車速の較正のための基準点を互いに提供でき、例えば、衛星サービスから受信された速度データに対して、VSSからのパルスデータを較正してもよい。更に、スロットル制御システムをスロットル位置に較正し、アイドリングスロットルでの入力電圧及び全開スロットルでの入力電圧を定義してもよい。アイドリングスロットル電圧値及び全開スロットル電圧値を較正することによって、入力スロットル値の段階的な変更が容易になる。

0100

スロットル制御システムは、インターネットサービスと通信してもよい。インターネットサービスは、ライブアップデート、データベースへのアクセス、又はその両方を介して、スロットル制御システムに入力を提供できる。ライブアップデート、データベース、又はその両方は、ジオフェンスデータ、制限速度データ、気象データ、運転手プロファイルデータ、又は場所毎に及び短時間の経過で変化する可能性がある他の過渡データのうちいずれか1以上を含むことができる。インターネットサービスからの更新により、最高速度又は電圧閾値が変更され、入力電圧が変化する段階的な速度が変更され、又は他の変更が行われる。インターネットサービスからの任意の入力は、スロットル制御システムに供給してもよく、(例えば、16進暗号化等によって)暗号化してもよい。スロットル制御システムを更新し、スロットル制御システムからの報告を受信することに加えて、インターネットサービスを使用して、遠隔から車両を固定(immobilize)することによって、盗難破壊行為、その他の干渉を伴う財産リスクを軽減し、運転手、貨物、及び車両の安全性及びセキュリティを高めてもよい。

0101

衛星サービスとの接続は、衛星ベース追跡モジュール(satellite-based tracking module:STM)を介して行ってもよい。衛星サービスからの速度データ、位置データ、又はその両方の入力は、STMが受信してもよい。STMは、アナログ入力デジタル入力、又はその両方をプロセッサに供給し、プロセッサは、速度データ、位置データ、又はその両方を処理し、最大閾値速度又は電圧値が満たされている又は超過している場合、関連するスロットル制御信号を低下させる。STMとプロセッサとの間の通信は、デジタル速度データ及びデジタル位置データ、又はこれらの両方の搬送を含んでいてもよく、SMTは、これらのデータを、衛星サービスとして提供される衛星ベースのナビゲーションシステムからの衛星データとしてこれらを受信してもよく、このような衛星データに基づいてデジタル速度データ及びデジタル位置データ、又はこれらの両方を算出してもよい。アナログ入力は、制限速度、電圧較正、又はクルーズコントロールの停止のためのグランドトリガを含むことができる。アナログ入力は、単独で又は組み合わせてスロットル制御システムに供給してもよく、これにより、スロットル制御システムにおける異なる動作が実現される。アナログ入力は、STMによって受信及び処理される速度データ又は位置データに応答して、スロットル制御システムに供給してもよい。

0102

スロットル制御システム及び方法は、運転手が運転席にいるか、遠隔運転か、自律運転かを問わず、大型車中型車、又は軽量車のいずれかの可変加速制御、速度制御、及び他の遠隔制御を実現する。車両位置、車速、又はその両方のデータは、ジオフェンス、運転手プロファイル、特定の地理的エリアの指定制限速度(posted speed limit)、天候若しくは他の過渡的なイベントデータ、又は他の因子を含むパラメータに適用してもよい。これらのパラメータは、車両の位置、運転手プロファイル、車両が指定制限速度(これは必ずしも最高速度閾値と同じではない)を上回るか下回るか、運転手が急加速を要求することが許されているか、特別な状況のために最高速度閾値を強制する必要があるか、車両に固定(immobilization)のフラグが付されているか、又は他の因子の関数として最高速度又は電圧閾値の値に影響を与えることができる。

0103

スロットル制御システム

0104

図1は、車両に使用されるスロットル制御システム10の概略図である。スロットル制御システム10は、コンピュータ可読媒体14と通信するプロセッサ12を含む。プロセッサ12は、プロセッサ12が受信した入力を参照し及びコンピュータ可読媒体14に保存されているデータを参照して、プロセッサ12上で符号化されている命令を実行するように構成及び適応化されている。

0105

スロットル制御システム10は、車両のスロットル制御コントローラから入力スロットル電圧を受信し、プロセッサ12と通信するスロットルコントローラ入力11を含む。また、スロットル制御システム10は、出力スロットル制御信号を車両のスロットルに供給するスロットル出力13を含む。スロットル制御システムは、通常は入力電圧に従うスロットル制御信号に対して、スロットル制御信号を低下させることができる。スロットル制御信号は、車両の電子制御モジュール(electronic control module:ECM)への出力電圧であってもよい。スロットル出力13は、出力電圧の電気出力を実現してもよい。スロットル制御信号が出力電圧である場合、スロットル制御信号を低下させることは、出力電圧によって入力スロットル電圧を目標出力電圧に降下させ、減衰させ、又はこれ以外の手法で低下させることを含むことができる。

0106

ECMは、出力電圧に応答して、アクチュエータの駆動を算出し、車両スロットル及び関連する燃料噴射システムコンポーネントを制御してもよい。これに代えて、スロットル制御システム10は、(例えば、図30等のスロットル制御システム810のように)ECMと一体化してもよく、或いは、スロットル出力は、ECMのダウンストリームに設けてもよく、この場合、スロットル制御信号は、ダウンストリームの制御信号であってもよく、又は車両のスロットル又は燃料噴射システムに送られる作動信号であってもよい。このような場合、スロットルコントローラ入力で受信した入力電圧がEMCによって処理され、スロットル制御システムによるダウンストリーム信号修正なしでスロットルに影響を与えるのであれば、スロットル制御信号は、低下された入力電圧に従う値のダウンストリーム信号に対応する。

0107

スロットル制御システム10は、車両の速度の速度データを受信する車速データ入力06及び車両の位置の位置データを受信する車両位置データ入力08を含む。車速データ入力06及び車両位置データ入力08は、それぞれ、スロットル制御システム10への別個の入力点であってもよく、位置データ及び速度データの両方を受信する単一の入力点、例えば、図8に示すスロットル制御システム110の衛星データ受信機142によって提供してもよい。

0108

図2は、スロットルコントローラ30、位置データソース40、速度データソース50、及びECM60と通信するスロットル制御システム10の概略図である。スロットル制御システム10は、スロットルコントローラ入力11を介してスロットルコントローラ30と通信する。スロットルコントローラ30からの入力スロットル電圧として受信される電圧値のデータは、プロセッサ12に供給してもよい。入力スロットル電圧は、スロットルコントローラ30への運転手入力に対応する。スロットル制御システム10は、位置データ入力08を介して位置データソース40と通信する。位置データソース40から受信される位置データは、プロセッサ12に提供してもよい。スロットル制御システム10は、車速データ入力06を介して速度データソース50と通信する。速度データソース50から受信される速度データは、プロセッサ12に供給してもよい。スロットル制御システム10は、スロットル出力13を介してECM60と通信し、例えば、出力電圧であるスロットル制御信号をECM60に供給する。

0109

スロットル制御システム10は、スロットル出力13を介して出力電圧をECM60に供給する。ECM60は、スロットル61と通信する。スロットル制御システム10は、スロットルコントローラ30の入力電圧から出力電圧を低下させて、加速のペースを遅くし又は速度を定義された値に低下させることができる。ECM60への出力電圧は、車両におけるスロットルコントローラ30からの入力電圧のダウンストリーム側の影響を決定する。出力電圧は、ある期間に亘って、入力電圧から目標電圧まで徐々に調整してもよい。目標電圧は、スロットル61のアイドル位置におけるスロットルコントローラ30からの入力電圧に対応してもよい。アイドルスロットル位置での入力電圧値は、以下の場合、「VIdle」と呼ばれる。この期間は、約0.1秒〜約5秒、例えば、約3秒としてもよい。スロットル制御システムがスロットル61に加速制御を行っているとき、図3図5を参照して後に更に説明するように、その期間に亘って出力電圧をベースライン入力電圧から最大電圧範囲値まで増加させることができる。スロットル制御システムがスロットル61に減速制御を行っている場合、図6及び図7を参照して後に更に説明するように、その期間に亘って出力電圧を入力電圧から目標電圧まで低下させてもよい、

0110

プロセッサ12は、加速制御システム制限ロジック、制限速度ロジック、改竄ロジック(tamper logic)、及び安全ロジックを含むことができる。加速及び速度制御システム制限ロジックは、図3図7図13及び図14を参照して後述する、制御された加速又は制御された減速のペースを算出する機能を提供する。改竄ロジックは、スロットルコントローラ30からの入力電圧がゼロのとき、ECM60への出力電圧がゼロのとき、又は主動力がスロットル制御システム10から切り離されたときに起動してもよい。安全ロジックにより、運転手は、必要に応じて、(例えば、地形、異常な道路状況等に対処するために)下り坂ロジックに関して後述するように、エンジン速度を低速側のギアシフトさせることができる。

0111

スロットル制御システム10は、入力電圧を受信するスロットル入力11を介して、スロットルコントローラ30と通信する。スロットルコントローラ30は、スロットルポジショニングシステム34に接続されたペダル32を含む。スロットルポジショニングシステム34は、適切な任意の電圧センサ(例えば、電位差測定センサ誘導型センサ磁気センサ等)を含むことができる。スロットルポジショニングシステム34は、第1のスロットル回路33及び第2のスロットル回路35を含む2回路スロットルポジショニングシステムとして示しているが、これに代えて、適切な任意のスロットルポジショニングシステム(例えば、3回路又はアイドル検証付き単一回路等)を含むことができる。図34図36は、2回路スロットルポジショニングシステム34の文脈で後述する幾つかの機能について、対応する3回路の例を示している。スロットルコントローラ30は、スロットル制御接続部36によってスロットル入力11に接続されている。スロットル制御接続部36は、スロットルポジショニングシステム34からスロットル入力11に電圧を伝達するための適切な任意の数の個別の接続部を含む。

0112

プロセッサ12は、必要に応じてコンピュータ可読媒体14にアクセスして、スロットル制御システム10にスロットルコントローラ30からの入力電圧を低下させる命令を実行する。スロットルコントローラからの入力電圧を低下させ、低下された出力電圧を供給することにより、加速のペースが遅くなり、目標電圧値までの段階的な加速が実現し、又は低下された目標電圧値に出力電圧を段階的に降下させることができる。以下では、ECMのアップストリームにあるスロットル制御システム10又は他のスロットル制御システムの実施形態に基づくECMへの出力電圧のスロットル制御信号を、図3図7のフローチャートに示すスロットル制御システムの機能に関する記述によって説明する。しかしながら、スロットル制御信号として出力電圧をECMに送るECMのアップストリームのスロットル制御システムの機能は、ECM上に設けられたスロットル制御システム(例えば、図30のスロットル制御システム810)にも同様に適用できる。図30のスロットル制御システム810のようにECMと一体化されたスロットル制御システムの場合、一体化されたECM860からスロットル861に送られる命令に対応する命令を実行することによって、スロットル制御信号を変更できる。

0113

スロットル制御システム10において、スロットル出力13からのスロットル制御信号は、ECM60への出力電圧である。ECM60への出力電圧は、車両の加速の制御又は減速の制御を行うための低下された電圧値であってもよい。加速を制御するために、入力電圧及び出力電圧は、既知のアイドル及び全開スロットル(wide open throttle:WOT)位置に較正してもよい。減速を制御するために、入力電圧及び出力電圧は、アイドルスロットル位置に較正してもよい。

0114

加速制御

0115

図3は、加速制御のためにスロットル制御システム10を較正する方法のフローチャートである。スロットル位置の安定性保証するために、車両エンジンは、所定の時間、スロットル61をアイドル位置にして稼働される。アイドル時のスロットルコントローラ30からのスロットル制御システム10への入力電圧(VIdle)が検出され、コンピュータ可読媒体14に保存されている較正データベース90に追加される。スロットルポジショニングシステム34は、所定の時間、スロットル61をWOT位置に配置するために使用される。WOT位置におけるスロットルコントローラ30からのスロットル制御システム10への入力電圧(VWOT)が検出され、コンピュータ可読媒体14上の較正データベース90に保存される。

0116

2回路スロットル制御システム10では、2つの異なる値のVIdle及びVWOTが記録される。VIdle1及びVWOT1は、第1のスロットル回路33から記録され、VIdle2及びVWOT2は、第2のスロットル回路35から記録される。これと共に、VIdle及びVWOTの記録された値は、スロットル出力13の出力電圧を制御する際のプロセッサ12によるアクセスのために、コンピュータ可読媒体14上の較正データベース90に保存される。図34は、3回路スロットルポジショニングシステムに対応する較正方法のフローチャートである。図34のフローチャートに示す方法は、VIdle3及びVWOT3を記録することを含む。

0117

図4は、スロットルコントローラ30からの入力としてスロットル制御システム10によって受信されるVWOT値の較正のフローチャートである。スロットル制御システムによって受信されるVWOT値の較正は、スロットル制御システム10の導入時に完了してもよい。第1の回路33及び第2の回路35のデフォルトのVWOT値は、それぞれ0Vに設定される。較正時には、運転手がペダルを最大開位置まで踏み込み、WOT電圧を読み出し、保存する。そして、検出された各スロットルペダル回路のVWOT(図4の「Vcur」)をデフォルトのVWOT1及びVWOT2の値と比較する。検出電圧デフォルト電圧を超えている場合、最大電圧値をVWOT1及びVWOT2の値として保存する。図35は、3回路スロットルポジショニングシステムに対応する較正方法のフローチャートである。図35のフローチャートに示す方法は、第3のスロットル回路用のVcurの記録及びVWOT3の記録を含む。

0118

図3に戻って説明すると、VIdle及びVWOTの全ての値が較正データベース90に保存されると、各回路のVIdleとVWOTとの差が算出され、この差が較正データベース90内のコンピュータ可読媒体14上にVdiffとして保存される。2回路スロットルポジショニングシステム34では、VIdle1とVWOT1との差はVdiff1であり、VIdle2とVWOT2との差はVdiff2である。

0119

スロットル制御システム10は、スロットル制御システム10からECM60への出力電圧を制限することによって、段階的に増加する「軽やかな(feathered)」加速を提供する。スロットル制御システム10は、第1のスロットル回路33及び第2のスロットル回路35のそれぞれからの出力電圧に乗法因子(multiplicative factor:MF)を乗算することによって、出力電圧の範囲を各回路の利用可能なVdiffのパーセンテージに制限する。MFは0〜100%であってもよい。MF値は、コンピュータ可読媒体14上の較正データベース90に保存してもよい。スロットル制御システム10は、各回路の入力電圧値の範囲に亘って加速制御を適用してもよい。第1の回路33に適用されるRange1は、VIdle1からVIdle1+(Vdiff1*MF)までであってもよい。第2の回路35に適用されるRange2は、VIdle2からVIdle2+(Vdiff2*MF)までであってもよい。

0120

Range1として定義されたスロットルポジショニングシステム34からの入力電圧の範囲内で、加速制御は、第1の回路33の出力電圧を、第1の回路33のための最大閾値電圧値を定義する最大のVIdle1+(Vdiff1*MF)に制限する。Range2として定義されたスロットルポジショニングシステム34からの入力電圧の範囲内で、加速制御は、第2の回路35の出力電圧を、第2の回路35のための最大閾値電圧値を定義する最大のVIdle2+(Vdiff2*MF)に制限する。加速制御中、加速のペースは、「X」と表される段階の数と、「Y」と表される段階あたりの時間とによって定義され、加速は、各回路の最大電圧範囲値VIdle+(Vdiff*MF)に制限される。車速、車両加速度、入力電圧、又は他の因子の定義された値又は範囲等の他の基準が満たされると、プロセッサ12は、スロットルポジショニングシステム34を介して運転手に制御を戻すためのタイムフレームとしてこれら2つの値の積XYを適用できる。

0121

スロットル制御システム10の較正値の例を表1に示す。

0122

表1の例では、第1の回路33に適用されるRange1は、0.5Vから0.83Vの入力電圧に適用される。第2の回路35に適用されるRange2は、1.1Vから2.024Vの入力電圧に適用される。第1のスロットル回路33と第2のスロットル回路35は同期しており、それぞれの電圧範囲の相対点に同時に到達する。この結果、信号ドリフト及び再較正の影響を受け、VIdle2とVIdle1との差が維持され、VWOT2とVWOT1との差が維持される。表1に示す例では、VIdle2とVIdle1との差は、1.1−0.5=0.6Vである。VWOT2とVWOT1との差は、3.9−1.5=2.4Vである。

0123

期間XYは、各回路のVIdle+(Vdiff*MF)の最大電圧範囲値に到達する期間である。また、期間XYは、図5を参照して後述するように、スロットル制御を運転手に戻すための期間であってもよい。例示的なアプリケーションは、X=60ステップ及びY=50ミリ秒の値を有する。この場合、スロットル制御を運転手に戻す時間は、XY=60*50ms=3000ms=3sとなる。スロットルペダルの戻りの速度と滑らかさは、X、Y、又はその両方を変更することで調整できる。上記の例及びX及びY値の追加の例を表2に示す。

0124

図5は、スロットル制御システム10による加速制御方法のフローチャートである。プロセッサ12は、VIdle及びVWOTがスロットルポジショニングシステム34の各回路について較正されていることを確認する。VIdle及びVWOTの較正は、図3に示すようなものであってもよい。VIdleとVWOTの値が較正されていない場合、加速制御は利用できず、プログラムは終了する。VIdle及びVWOT値が較正されている場合、スロットル制御システム10は、入力電圧を監視し、入力電圧が、第1及び第2の回路33、35に対して定義されたRange1及びRange2の2つの範囲のそれぞれにおいてより低い値であるベースライン入力電圧に等しいことを確認する。図5に示す加速制御方法において、ベースライン電圧入力値は、VIdleとして示されている。なお、状況によっては、VIdle以外の値を加速制御に使用してもよい。例えば、定義された速度範囲に対応するVIdleを超える電圧値で加速を制御してもよい。このような場合、より速い速度で、出力電圧を入力電圧より低く低下させることができ、これにより、高速道路での走行中に追い越しを容易にし、又は危険を回避できる。

0125

第1及び第2の回路33、35のそれぞれの入力電圧(図5及び他の図における「Vin」)が、それぞれのVIdleベースライン入力電圧値から増加すると、スロットル制御システム10により、入力電圧に応じて、加速制御を適用してもよい。ECM60への出力電圧(幾つかの図では「Vout」)は、加速制御中は、出力電圧に制限され、これ以外の場合は、図3の較正において第1及び第2の回路33、35のそれぞれについて定義されているように、Range1とRange2の入力電圧に従う。入力電圧が各回路の最大閾値電圧VIdle+(Vdiff*MF)を下回る場合、スロットルコントローラ30は、スロットルポジショニングシステム34の運転手入力に応答して、通常の動作を行う。

0126

入力電圧値がVIdleに等しいXYmsの期間内に、VIdleのベースライン入力電圧値に従う入力電圧がVIdle+(Vdiff*MF)の最大閾値電圧値を上回る場合、加速制御は、スロットル制御システム10によって行われる。加速制御中、スロットル制御システム10からECM60に供給される第1及び第2の回路33、35の出力電圧は、それぞれがYmsのX段階で、VIdleからVIdle+(Vdiff*MF)に増加する。XYmsの後、スロットル制御システム10は、入力電圧がRange1及びRange2の値以上であるかを確認する。入力電圧がRange1とRange2の値を超えたままである場合は、XYの期間でスロットルポジショニングシステム34に対する運転手制御を戻してもよい。

0127

スロットルポジショニングシステム34に対する運転手の制御が回復された後、入力電圧は出力電圧に等しくなり、入力電圧が再びVIdleに等しくなり、これに続いてVIdleより大きい値になるまで、加速制御が停止する。例えば、スロットル制御システム10の導入時に、スロットル制御システム10上のプログラム可能なパラメータを調整することによって、又はデータサービス(例えば、図24のスロットル制御システム710のインターネットサービス792)を介してスロットル制御システムにパケットを遠隔送信することによって加速制御を有効又は無効にしてもよい。

0128

減速制御

0129

図6は、減速制御の較正方法のフローチャートである。スロットル位置の安定性を確認するために、所定の時間、スロットルをアイドル位置にして車両のエンジンを稼働する。そして、VIdleを検出し、コンピュータ可読媒体14上の較正データベース90に保存する。一旦減速制御が作動されると、図3の加速制御の較正方法に関して説明したX、Yの値と同様に、運転手に制御が戻されるタイムラインを決定するXとYの値が設定される。図3に示す加速制御のための較正とは異なり、減速制御の較正は、VWOTの較正を含まない。

0130

図7は、車両が最高速度閾値以上の速度で走行していることを示す速度入力に応じてスロットル制御システム10が適用する減速制御方法のフローチャートである。プロセッサ12は、VIdle値がスロットルポジショニングシステム34の各回路について較正されているかをチェックする。VIdle値が較正されていない場合、減速制御は利用できず、プログラムは終了する。VIdle値が較正されている場合、スロットル制御システムは、速度データソース50から入力された速度データが最高速度閾値以上の車速を示していることに応答して、ECM60への出力電圧を制限する(図7等の「最高速度」は最高速度閾値を基準とする)。最高速度閾値は、コンピュータ可読媒体14に保存してもよい。複数の最高速度閾値をコンピュータ可読媒体に保存してもよい。プロセッサ12は、位置データソース40から判定される車両の位置に応じて、異なる最高速度閾値にアクセスするための符号化された命令を含んでいてもよい。

0131

車速データ入力06を介して速度データソース50から受信した速度データの入力が、車両が最高速度閾値で走行していることを示している場合、ECM60への出力電圧は、期間XYに亘って制限される。期間XYの間、出力電圧は、スロットルポジショニングシステム34の各回路について、較正されたVIdle値まで低下される。速度入力が最高速度閾値を示すときに各スロットル回路から観測される入力電圧は、スロットル制御信号の制限が開始される電圧であり、以下及び幾つかの図では「VLIM」と呼ばれる。出力電圧は、それぞれがYmsの期間を有するX段階でVLIMからVIdleに低下される。出力電圧がVIdleに等しくなり、車速が最高速度閾値以下で検出された後、XYの期間でスロットルポジショニングシステム34に対するユーザ制御を戻してもよい。入力電圧と出力電圧が一致すると、車両が最高速度閾値に達したことを示す速度データ入力が再びスロットル制御システム10によって受信されるまで、減速制御が停止する。

0132

減速は、VLIMを提供する最高速度閾値における位置から、各回路上でVIdleが発生する位置まで、スロットルポジショニングシステム34を強制する。スロットル位置の変化は、それぞれがYmsの期間を有するX段階で行われる。段階的又は「軽やかな(feathered)」減速により、運転手からのペダル32の制御の滑らかな解除を提供し、これにより、減速制御中の違和感(jerkiness)が軽減される。段階的減速は、車両の操縦性及び運転手の経験の他の側面に対する混乱を軽減でき、運転手のストレスを緩和し、スロットル制御システム10が最高速度閾値まで減速させ、スロットル位置をVIdle位置に強制する際の違和感を抑制する。

0133

衛星データ受信機

0134

図8は、プロセッサ112に接続された衛星データ受信機142を含むスロットル制御システム110の概略図である。衛星データ受信機142は、衛星サービス121から衛星データを受信できる。衛星データは、速度データ、位置データ、進行方向データ、又は他の情報を含むことができる。衛星データ受信機142は、衛星ベースのナビゲーションデバイスを介して、適切な任意のプロトコル(例えば、GPS、SATNAV、A−SATNAV、S−SATNAV、GLONASS、COMPASS、GALILEO、BeiDou−2、準天頂衛星システム等)に準拠する。

0135

スロットル制御システム110において、衛星データ受信機142は、位置データ及び速度データの両方をプロセッサ112に提供する。衛星データを提供する際に、衛星サービス121は、システム10に関して上述した位置データソース40及び速度データソース50として機能できる。衛星データ受信機142は、システム10に関して上述した車両位置データ入力08及び車速データ入力06として機能できる。衛星サービス121及び衛星データ受信機142は、スロットル制御システム110の位置データ及び速度データを提供する。後述するように、衛星データ受信機に加えて、位置データ、速度データ、又はその両方の他のソースをスロットル制御システムに追加してもよい。

0136

地上ビーコンシステム(図示せず)が衛星データ受信機142又は同様の受信機と通信して、地上ビーコンから発信される信号によって、衛星サービス121と同様に、位置データ、速度データ、又はその両方をスロットル制御システムに提供してもよい。このようなシステムは、衛星又は他のデータ信号に対する受信の欠如のために補助付きナビゲーションが複雑になる都市谷地又は他の場所に適用してもよい。

0137

図9は、車載STMプロセッサ244及びSTMコンピュータ可読媒体246を含む衛星ベース追跡モジュール(satellite-based tracking module:STM)241を備えるスロットル制御システム210の概略図である。STM241は、スタンドアロンスロットル制御システム210内のコンポーネントとして、スロットル制御システム210の一部として含まれてもよい。これに代えて、STM241は、スロットル制御システム210の他のコンポーネントと通信する車両コンポーネント又は衛星対応のモバイルデバイスであってもよい。プロセッサ212は、通信ポート220を介してSTM241と通信する。通信ポート220は、プロセッサ212とSTM241との間で双方向にデータを交換することを可能にする。通信ポート220で受信されたデータは、STM241からの衛星データを含むことができる。プロセッサ212は、衛星データを利用して、ECM260への出力電圧を算出できる。衛星データは、車速データ、車両位置データ、車両進行方向データ、又はこれらの全てを含むことができる。

0138

STM241は、STMプロセッサ244と通信する衛星データ受信機242を含む。また、STMプロセッサ244は、STMコンピュータ可読媒体246とも通信を行う。衛星データ受信機242は、衛星データを受信し、衛星データをSTMプロセッサ244に通信し、衛星データをSTM通信ポート251に渡し、又はこれらの全ての動作を行う。STM通信ポート251は、通信ポート220と通信し、衛星データをスロットル制御システム210に直接供給し、スロットル制御システム210からデータ、コマンド、又はその両方を受信する。STM通信ポート251と通信ポート220との間で交換される通信は、(例えば、16進暗号化等によって)暗号化してもよい。

0139

STMプロセッサ244は、衛星データ受信機242から生の衛星データを受信し、生の衛星データを処理された衛星データに処理し、処理された衛星データをプロセッサ212に渡す。生の衛星データの処理は、STMコンピュータ可読媒体246に保存されているデータを必要に応じて参照して行ってもよい。STMプロセッサ244は、生の衛星データを処理する際、STMコンピュータ可読媒体246に保存されているデータを必要に応じて参照して、STMプロセッサ244上に符号化されている規則を適用する。規則は、生の衛星データを参照して適用される。同様に、プロセッサ212は、コンピュータ可読媒体214に保存されているデータを必要に応じて参照し、プロセッサ212上に符号化されている規則に基づいて、処理された衛星データ、生の衛星データ、又はその両方に演算を適用してもよい。プロセッサ212、プロセッサ244、又はその両方によって、生の衛星データ、処理された衛星データ、又はその両方に規則を適用した結果に基づいて、プロセッサ212は、スロットルコントローラ入力211を介して受信する入力電圧を低下させ、スロットル出力213を介してECM260に目標電圧の出力電圧を供給してもよい。最高速度閾値、最大電圧閾値、又はその両方は、コンピュータ可読媒体214、STMコンピュータ可読媒体246、又はその両方に保存できる。

0140

STMトリガ信号を参照するスロットル制御

0141

図10は、スロットル制御システム310の概略図である。スロットル制御システム310は、通信ポート320及びアナログトリガ入力322、324、326を介してSTM341と通信する。スロットル制御システム310内のアナログトリガ入力は、クルーズトリガ入力322、リミッタトリガ入力324、及び較正トリガ入力326を含む。STM341は、STM341においてSTMプロセッサ344が衛星データを処理した結果に基づいて、又はSTM341がSTM通信ポート351を介してプロセッサ312から受信した他のデータに基づいて、クルーズトリガ入力322、リミッタトリガ入力324、及び較正トリガ入力326のうちの1つ以上に対してアナログトリガ信号を送信できる。トリガ出力352、354、356はアナログトリガ出力として例示しているが、トリガ出力によってプロセッサと通信する別個のSTMを有するスロットル制御システムの他の例では、他のオープンコレクタ出力又は他のトリガ信号出力を適用してもよい。

0142

アナログトリガ入力322、324、326のそれぞれによって、STM341からスロットル制御システム310にトリガ信号を供給できる。プロセッサ312は、各トリガ信号を適用して、入力電圧を、目標電圧値を有する出力電圧に変調し、又は他の動作を行う。目標電圧値は、プロセッサ312上の命令及びコンピュータ可読媒体314内のデータによって定義され、トリガ信号によって示される条件に対応する。スロットル制御システム310では、3つのアナログトリガ入力を示しているが、アナログトリガ入力がプロセッサ312によってどのように処理されるかの変更に応じて、他の数のアナログトリガ入力を設けてもよい。これに代えて、STMプロセッサ344は、STM通信ポート351を介して、デジタル制御信号又は他の信号をプロセッサ312に送信してもよい。以下に参照する例では、スロットル制御システム310又はスロットル制御システム410は、STMプロセッサ344上の命令に基づいてトリガ信号を適用して所与の効果を提供するが、これらは、STMプロセッサ344上で同様の命令を実行した後に、例えば、STM通信ポート351及び通信ポート320を介して、プロセッサ312に供給される他の信号に基づいて行ってもよい。

0143

スロットル制御システム310は、クルーズコントロールリレー319を介して、車両クルーズコントロールモジュール366と通信する。プロセッサ312は、クルーズコントロールリレー319を介してクルーズコントロールモジュール366に割り込み信号を送信することによってクルーズコントロールモジュール366を無効にするように構成及び適応化してもよい。クルーズコントロールリレー319からの割り込み信号がクルーズコントロールモジュール366によって受信されると、クルーズコントロールモジュール366の運転手制御を解除できる。

0144

STMプロセッサ344は、STMコンピュータ可読媒体を必要に応じて参照して、衛星データ受信機342で受信された生の衛星データにSTMプロセッサ344上に符号化されている規則を適用してもよい。生の衛星データに規則を適用した結果に基づいて、STMプロセッサ344は、STM341に、STM通信ポート351を介して衛星データを出力させ、クルーズトリガ出力352を介してクルーズトリガ出力を送信させ、リミッタトリガ出力354を介してリミッタトリガ信号を送信させ、較正トリガ出力356を介して較正トリガ信号を送信させ、又はこれらの組み合わせを行わせる。クルーズトリガ出力352、リミッタトリガ出力354、及び較正トリガ出力356は、それぞれ、クルーズトリガ入力322、リミッタトリガ入力324、及び較正トリガ入力326と通信し、プロセッサ312にトリガ信号を供給する。

0145

プロセッサ312は、クルーズトリガ入力322、リミッタトリガ入力324、較正トリガ入力326、又はこれらの組合せを介してSTM341から受信したアナログ信号によって制御できる。上述のように、STMプロセッサ344は、クルーズトリガ出力352、リミッタトリガ出力354、及び較正トリガ出力356のうちの1つ以上に、処理の結果に基づいてトリガ信号をプロセッサ312に送信させる。

0146

表3は、クルーズトリガ出力352、リミッタトリガ出力354、及び較正トリガ出力356からクルーズトリガ入力322、リミッタトリガ入力324、及び較正トリガ入力326へのアナログトリガ入力の可能な組み合わせを示す真理値表である。トリガ状態A〜Fのそれぞれは、例示的なスロットル制御システム310において使用される。トリガ状態G及びHは、スロットル制御システム310内の機能に割り当てられていないが、これらのトリガ状態に機能を割り当てることもできる。

0147

トリガ状態Aは、STM341からプロセッサ312への入力がないことに対応する。トリガ状態Aは、プロセッサ312による特定の動作をもたらさない。

0148

トリガ状態Bは、リミッタトリガ入力324がトリガされていることに対応する。トリガ状態Bに応答して、プロセッサ312は、スロットルコントローラ330に対する運転手制御を解除し、スロットル制御システム310は減速制御を適用する。図7の方法のように、トリガ状態Bは、Vout=VIdleの後にXY秒が経過し、車速が最高速度閾値を下回るまでオンに維持される。

0149

トリガ状態Cは、クルーズトリガ入力322がトリガされていることに対応する。STMプロセッサ344は、衛星データ受信機342での信号受信喪失に応答して、出力をクルーズトリガ出力352に送る。トリガ状態Cに至るSTMプロセッサ344のロジックに関する更なる詳細は、図11を参照して後述する。

0150

トリガ状態Dは、クルーズトリガ入力322及びリミッタトリガ入力324がトリガされていることに対応し、この結果、トリガ状態Cと同様に、クルーズコントロールが無効にされる。また、トリガ状態Bと同様に、減速制御が行われる。

0151

トリガ状態Eは、較正トリガ入力326がトリガされていることに対応する。STMプロセッサ344は、図13を参照して後述するような処理で、トリガ状態Eを有効にする。トリガ状態Eに応答して、スロットル制御システム310は、図13を参照して上述したようにVIdleを較正する。

0152

トリガ状態Fは、リミッタトリガ入力324及び較正トリガ入力326がトリガされていることに対応する。トリガ状態Fは、VSSからのパルスデータにアクセスし、これについては、VSS462と通信するスロットル制御システム410を記述する図12図14を参照して後述する。簡単に説明すると、後述のように、STMプロセッサ444は、衛星データ受信機442で受信した衛星データから導出された車速に基づいてトリガ状態Fを引き起こす。トリガ状態Fに応答して、プロセッサ412は、図13を参照して後述するように、VSS462からのパルスデータを最高速度閾値に較正し、スロットルコントローラ430に対する運転手制御を解除し、減速制御を適用する。

0153

トリガ状態Gは、クルーズトリガ入力322及び較正トリガ入力326がトリガされていることに対応する。トリガ状態Hは、クルーズトリガ入力322、リミッタトリガ入力324、及び較正トリガ入力326のそれぞれがトリガされていることに対応する。例示的なスロットル制御システム310では、トリガ状態G及びトリガ状態Hのいずれにも機能を割り当てていないが、STMプロセッサ344上の適切な命令と、プロセッサ312上の対応する命令とを含むことによってトリガ状態G又はトリガ状態Hのいずれか又は両方に機能を割り当てることができる。

0154

STMプロセッサ344は、衛星データ受信機342からの生の衛星データに基づいて車速及び位置データを算出する。監視されている車両の速度が設定された最高速度閾値以上に達すると、STMプロセッサ344は、表3を参照して上述したように、STM341に、クルーズトリガ出力352、リミッタトリガ出力354、及び較正トリガ出力356を介して1つ又は複数の信号を出力させる(トリガ状態B、D、Fは、それぞれ最高速度閾値以上の車速の検出を含む条件に起因する)。

0155

表3について上述したアナログトリガ信号の1つを受信すると、プロセッサ312は、減速制御により車速を制御し、VIdleを再較正し、(スロットル制御システム410のようにVSSデータが利用可能である場合)最大車速に対してパルスデータを再較正し、クルーズコントロールを無効にし、表3を参照して上述した任意の組み合わせの動作を行う。減速制御を適用する場合、これは、VIdleの最新の較正値、パルスデータに基づく最高速度閾値、又は他の定義された速度閾値に適用してもよい。VIdle、パルスデータに基づく最高速度閾値、及び速度テーブル内の他のパルスデータの値は、コンピュータ可読媒体314、STMコンピュータ可読媒体346、又はその両方(又はスロットル制御システム410のパルスデータに関する対応する要素)に保存される。

0156

この減速制御中の加速喪失の結果、車速が低下する。車速がSTM341に設定された最高速度閾値を下回ると、STMプロセッサ344は、リミッタトリガ出力354へのトリガ出力の供給を停止する。プロセッサ321がリミッタトリガ入力324におけるトリガの受信を停止すると、図3図6及び図7を参照して上述したXYの期間を経て、制御された手法で制御を運転手に戻してもよい。

0157

スロットル制御システム310は、クルーズコントロールリレー319を介してクルーズコントロールモジュール366と通信する。トリガ状態C、D、Eは、STM341が、クルーズトリガ出力352、並びにトリガ状態D及びEのための他のトリガ出力を介して、プロセッサ312に供給できるクルーズトリガを含む。プロセッサ312は、クルーズトリガ入力322、並びにトリガ状態D及びEのための他のトリガ入力を介して、トリガ信号を受信する。クルーズトリガがクルーズトリガ入力322を介して受信されると、クルーズキックアウトリレー(cruise kick out relay)319が状態を変更する(例えば、常閉のクルーズキックアウトリレーを開いてもよい)。クルーズキックアウトリレー319の状態が変化すると、クルーズコントロールモジュール366が無効になる。トリガ状態C及びDのそれぞれは、クルーズコントロールを無効にする。

0158

図11は、クルーズトリガ出力352からクルーズトリガをいつ出力するかを決定するためにSTMプロセッサ344上で実行される方法のフローチャートである。車両クルーズコントロールモジュール366が、定義されたクルーズキックアウト期間の最高速度閾値以上の速度値に設定されている場合、STM341は、クルーズトリガ出力352からクルーズトリガを送信する。クルーズトリガ出力352からクルーズトリガをいつ送信するかを決定するためにSTMプロセッサ344によって実行されるロジックは、車速及びタイマ持続時間の入力を含む。タイマ持続時間は、約5秒〜約15秒、例えば約10秒としてもよい。図11に示す方法は、クルーズコントロールモジュール366による速度設定を最高速度閾値より上に高めることによって、運転手が最高速度閾値に違反することを緩和又は防止できる。更に、車両がクルーズコントロールの制御下で動作しているときに(例えば、ジオフェンスを横切ったとき、指定制限速度の変化に従って等により)最高速度閾値が変化すると、図11の方法は、減速制御が開始される前に、車両クルーズコントロールモジュール366によって設定された速度から、運転手が手動で車速を低下させる機会を提供する。

0159

図11においては、車速が、例えば、100km/hの最高速度閾値を上回り、車両は、最大クルーズコントロール速度閾値を有する速度で設定されたクルーズコントロールモジュール366を使用して、最高速度閾値を上回る速度、例えば、110km/hで走行している。最高速度閾値を超えると、STMプロセッサ344は、タイマを提供して、設定値からゼロへのカウントダウンを開始する。タイマがゼロに達する前に車速が最高速度閾値を下回ると、タイマはクリアされリセットされる。車速が最高速度閾値よりも大きい最大クルーズコントロール速度閾値を超えている場合、クルーズトリガ出力352とリミッタトリガ出力354の両方からトリガ信号が送信される。同様に、タイマがゼロに達した場合、すなわち車速が最高速度閾値を上回ったままである場合、クルーズトリガ出力352とリミッタトリガ出力354の両方からトリガ信号が送信される。

0160

トリガ状態Dでは、クルーズトリガ出力352からのトリガ信号に加えて、プロセッサは、リミッタトリガ出力354からトリガ信号を出力させる。リミッタトリガ入力324におけるトリガ信号入力に応答して、スロットル制御システム310は、減速を制御できる。運転手はクルーズコントロールモジュール366を使用して、車両の速度を上げることができず、車両の速度は低下する。車速が最高速度閾値以下に低下すると、STM341は、クルーズトリガ出力352及びリミッタトリガ出力354からの信号トリガを停止する。スロットル制御システム310がクルーズトリガ入力322及びリミッタトリガ入力324でトリガ信号を受信しなくなると、クルーズコントロールモジュール366及びスロットルペダル332の運転手制御が再開される。

0161

再較正

0162

図2を参照して説明すると、スロットルペダル32及びスロットルポジショニングシステム34上の車両センサは、それぞれ異なる速度で別々に劣化し、信号エラーを生じさせる可能性がある。スロットル61に取り付けられたアクチュエータも故障する可能性があり、この結果、情報がECM60に伝達され、エンジンがフェイルセーフになり、アイドル時又は停止動作中に車両がエンスト(stall)する可能性がある。スロットル制御システム10が、スロットル、スロットルペダル32、スロットルポジショニングシステム34、スロットルコントローラ30の他の構成要素、又は車両の他の関連する構成要素上のセンサの磨耗又はこれ以外の段階的な劣化と同期した状態を維持することを保証するために、スロットル制御システム10は、経時的に再較正を行う機能を有することができる。

0163

図12は、スロットル制御システム410の概略図である。スロットル制御システム410は、VSS入力415を介して車速センサ(VSS)462と通信する。VSS462は、車両のトランスミッション出力軸の回転速度を測定する。回転速度は矩形波パルスで測定され、速度センサパルス出力と出力軸の回転との関係は線形である。これにより得られるパルスデータは、車速を示す。VSS入力415は、VSS462からパルスデータを受信し、コンピュータ可読媒体414上の保存、STM441への通信、又は他の用途のためにパルスデータをプロセッサ412に通信する。このパルスデータは、再較正に役立ち、この再較正については、スロットル制御システム410を参照して後述する。なお、車両データバス564とインタラクトするスロットル制御システム510等の異なる代替の速度データソースを含むスロットル制御システムも同様に再較正に適応化させることができる。更に、再較正は、スロットル制御システム10、110、210、310、又は1つのみの速度データのソースを有する他のスロットル制御システムに適用してもよい。

0164

図13は、スロットル制御システム410の再較正方法のフローチャートである。再較正は、プロセッサ444が衛星サービス421からの衛星データに対してVSS462からのパルスデータを較正することによって実行してもよい。プロセッサ412は、VIdleに関して再較正を行ってもよい。再較正は、STMプロセッサ444がトリガ信号をプロセッサ412に提供することによって、STMプロセッサ444がデジタル入力をプロセッサ412に提供することによって、又はプロセッサ412がSTM通信ポート451を介する速度データのパススルーに基づいてトリガしてもよい。較正トリガ出力456は、プロセッサ412にVIdleを再較正させるために適用できる(トリガ状態E)。図13は、更に、車両が最高速度閾値を超えていることを示す速度データの適用を示しており、これにより、STMプロセッサ444は、最高速度閾値とVSS462からのパルスデータとを相関させる(トリガ状態F)。

0165

図13に示すように、STMプロセッサ444が衛星データ受信機442からゼロ速度を示す衛星データを受信すると、較正トリガ出力456からのトリガ信号が較正トリガ入力426に供給され、プロセッサ412によって受信される(トリガ状態E)。較正トリガ出力456からのトリガ信号は、較正トリガ入力426を介して受信され、これにより、プロセッサ412は、VIdle入力電圧がプログラムされた誤差閾値内にある場合、スロットルコントローラ430からのVIdle入力電圧を較正する。誤差閾値は、最小値が0V、最大値が0.9999Vで、0.3から0.4Vの範囲であってもよい。VIdle値は、スロットル出力413を介して供給される制御信号を制御する際にプロセッサ412がアクセスするために、コンピュータ可読媒体414上の較正データベースに保存される。

0166

スロットルコントローラ430内の各回路のVIdleは、車両がアイドリング状態である間、頻繁にサンプリングされ、各回路のサンプルの二乗平均平方根(root mean square:RMS)値が算出される。このRMS計算によって、較正時間間隔の間に受け取られる電圧データから電圧スパイクが除去され、スロットルをアイドル位置に置くスロットルペダルの位置において、スロットルコントローラ入力411を介して受信されるスロットルポジショニングシステム電圧の較正精度が改善される。予め設定された数のこのような較正の後、プロセッサ412は、先に較正されたVIdle値を更新してもよい。VIdleを較正する際にプロセッサ412によって電圧のスパイクが検出された場合、スパイクに対応するデータは、例外としてRMS計算から除外され、コンピュータ可読媒体414に保存される。VIdle値が更新されると、コンピュータ可読媒体414にデータパケットを保存し、通信ポート420を介してSTMコンピュータ可読媒体446に供給してもよい。

0167

更に図13に示すように、STMプロセッサ444が、最高速度閾値で走行していることを示す車両データを衛星データ受信機442から受信すると、リミッタトリガ出力454及び較正トリガ出力456からの出力がプロセッサ412に供給される(トリガ状態F)。リミッタトリガ出力454及び較正トリガ出力456からのトリガ信号は、リミッタトリガ入力424及び較正トリガ入力426を介して受信される。最高速度閾値は、コンピュータ可読媒体414とSTMコンピュータ可読媒体446の両方に保存される。

0168

図14は、VSS462からのパルスデータを参照してスロットル制御システム410を較正し、最高速度閾値以外の速度を含む速度テーブルにおいて、パルスデータを車速と相関させる方法のフローチャートである。図14の処理は、プロセッサ412によって実行され、図13の左側に示すSTMプロセッサ444で実行される方法のフローチャートの「車速(Vehicle Speed)=最高速度(Max Speed)」分岐のダウンストリームの影響としてプロセッサ412上で行われる処理である。リミッタトリガ入力424及び較正トリガ入力426を介して受信される2つのトリガ信号の組み合わせに応答して、プロセッサ412は、VCS462からのパルスデータを最高速度閾値にマッピングしてもよい。そして、プロセッサ412は、パルスカウントと速度との比を算出できる。パルスデータと車速とを関連付ける速度テーブルは、プロセッサ412によって算出され、プロセッサ412によるアクセスのためにコンピュータ可読媒体414に保存される。速度テーブルは、時間と距離の値を確認するためにクロック同期を使用するSTMプロセッサ444による速度の計算を参照して準備できる。VSS462からのパルスデータは、衛星サービス421からの速度データに対する較正を行うための比較速度データを提供する。

0169

ジオフェンスを参照するスロットル制御

0170

図15図17は、スロットル制御システム上で定義され、ローカルに保存できるジオフェンスの適用の概略及びフローチャートを示している。以下のジオフェンスの説明では、スロットル制御システム410を基準点として適用するが、ジオフェンスは、最高速度閾値、最大電圧閾値、運転手プロファイルの位置固有の詳細、指定制限速度、又は車両の位置によって部分的に定義される他のパラメータの変化を定義するために適用できる。ジオフェンスの位置及び境界は、STMコンピュータ可読媒体446、コンピュータ可読媒体414、又はその両方に保存できる。ジオフェンスへの侵入があったことを示す位置データが衛星データ受信機442によって受信されると、この結果の最高速度閾値、最大電圧閾値、又はプロセッサ412、STMプロセッサ444若しくはこの両方の他の機能の変化が適用され、コンピュータ可読媒体412、STMコンピュータ可読媒体444、又はその両方に保存される。最高速度閾値、最大電圧閾値、又は他の機能の変化は、定義され、コンピュータ可読媒体412、STMコンピュータ可読媒体444、又はその両方に保存されているジオフェンスの特性を参照して判定される。図24は、インターネットサービス792上に保存されているジオフェンスの類似のアプリケーションを示している。ジオフェンスデータを参照する速度制御は、スロットル制御システム410又はスロットル制御システム710の他に、本明細書で説明及び示唆するスロットル制御システム上で実行してもよい。

0171

図15は、第1のアクセスポイント71と第2のアクセスポイント73との間に延びるトンネル72を含む道路70の概略図である。トンネル72の外側では、道路70は開放されており、第1の開放道路セクション75及び第2の開放道路セクション76に沿って衛星データ受信機442によって検出される信号等の衛星信号及び他のデータ信号を受信できる。トンネル72は、衛星又は他のデータ信号の受信が制限された閉鎖道路セクション79を画定する。

0172

第1のジオフェンス74は、第1のアクセスポイント71に跨っており、第2のジオフェンス76は、第2アクセスポイント73に跨っている。ジオフェンスは衛星座標で定義された囲まれたゾーンであり、進入トラフィック退出トラフィックを追跡するために使用される。ジオフェンスを使用して、車両、運転手、貨物、又は他の資産が、ジオフェンスの指定された境界に入り又はここを出たときに、ユーザ又は制御デバイスに警告を行うことができる。第1及び第2のジオフェンス74、76のそれぞれは、トンネルの外側約100mからトンネルの内側約100mまで伸びている。第1及び第2のジオフェンス74、76の位置、並びに第1及び第2のジオフェンス74、76のそれぞれの内側の最高速度閾値は、それぞれ、コンピュータ可読媒体414、STMコンピュータ可読媒体446、又はその両方にローカルに保存してもよい。第1のジオフェンス74は、第2のジオフェンス76と同じ最高速度閾値を定義してもよい。

0173

第1及び第2のジオフェンス74、76は、それぞれトンネル72への第1及び第2のアクセスポイント71、73を跨いでいる。この結果、第1のジオフェンス74は、第1の開放道路セクション75と閉鎖道路セクション79の両方を含み、第2のジオフェンス76は、第2の開放道路セクション77と閉鎖道路セクション79の両方を含む。車両は、道路70に沿って方向78に移動する際、第1のジオフェンス74に入り、第1のアクセスポイント71でトンネル72に入り、閉鎖道路セクション79内の第1のジオフェンス74を出て、第2のジオフェンス76に入り、第2のアクセスポイント73でトンネル72を出て、第2のジオフェンス76を出る。トンネル72に対する第1及び第2のジオフェンス74、76の相対的な配置によって、衛星データ受信機42によって衛星信号が受信されないトンネル72内の最高速度閾値に応じて、車速を制御できる。

0174

図16は、STMコンピュータ可読媒体446、コンピュータ可読媒体414、又はその両方にローカルに保存されているジオフェンスデータに基づいて、STMプロセッサ444、プロセッサ412、又はその両方によって実行可能な車速を制御する方法のフローチャートである。図16の方法は、図15のトンネル72のようなトンネルに車両が進入した際に実行してもよい。車両が第1のジオフェンス74内に入ったことを示す位置データをスロットル制御システム410が受信すると、道路70上の第1のジオフェンス74の外側に適用可能な最高速度閾値を、第1のジオフェンス74内のより低い最高速度閾値に更新してもよい。第1のジオフェンス74のより低い最高速度閾値は、第1のアクセスポイント71に近接するトンネル72内に適用される。第1及び第2のジオフェンス74、76内の最高速度閾値、並びに第1及び第2のジオフェンス74、76の位置は、いずれも、STMコンピュータ可読媒体446、コンピュータ可読媒体414、又はその両方に保存されるジオフェンスデータ内にあってもよい。

0175

第1のジオフェンス74の内側であってトンネル72の外側で、更新されたより低い最高速度閾値が衛星データ受信機442によって検出された場合、リミッタトリガ出力454(トリガ状態B)から、クルーズトリガ出力452及びリミッタトリガ出力454(トリガ状態D)から、又は較正トリガ出力456及びリミッタトリガ出力454(トリガ状態F)からトリガ信号を送信してもよい。プロセッサ412は、トリガ信号を受信し、スロットル制御システム410は、第1のジオフェンス74内で、最高速度閾値を超えた場合、(例えば、図7に示す方法によって)減速を制御してもよい。車両がトンネル72に入ると、衛星ネットワーク421とSTM441との間の通信が失われる可能性がある。STM441との衛星通信が途切れている間、STMプロセッサ444は、第1のジオフェンス74内に適用可能な最高速度閾値を維持し、この機能は、STM441との衛星通信が途切れている場合、最後の既知の位置を車両の現在の位置として維持することによってSTMプロセッサ444上にプログラムしてもよい。この結果、関連する任意の最高速度閾値又は他の関連する規則が、最後の既知の位置と同様に維持され、これにより、第1のジオフェンス74の最高速度閾値は、閉鎖道路セクション79への進入に応じて維持される。STM41との衛星通信が再確立されると、STMプロセッサ444、プロセッサ412、又はその両方は、衛星データ受信機442によって検出された車両位置、並びにSTMコンピュータ可読媒体446、コンピュータ可読媒体414、又はその両方に保存されている任意の関連するジオフェンスデータに基づいて、最高速度閾値を必要に応じて更新してもよい。第1及び第2のジオフェンス74、76が共通の最高速度閾値を共有する場合、共通の最高速度閾値を適用して、車両がトンネル72を通過する際に、車両の共通の最高速度閾値を維持してもよい。

0176

図17は、定義されたデッドゾーン内での車両の動作を防止する方法のフローチャートであり、この方法は、STMコンピュータ可読媒体446、コンピュータ可読媒体414、又はその両方にローカルに保存されているジオフェンスデータに基づいて、STMプロセッサ444、プロセッサ412、又はその両方によって実行可能である。デッドゾーンは、例えば、車両の進入が禁止されている領域(例えば、空港機密性が高い政府機関、学校区域等)であってもよい。衛星データ受信機442によって受信された衛星データが、車両がデッドゾーン内にあることを示すと、STMプロセッサ444は、リミッタトリガ出力454からの出力を含むトリガ信号を送信する。デッドゾーンにおける最高速度閾値は、0km/時に設定してもよい。この結果、車両がデッドゾーンに進入すると、STMプロセッサ444は、0km/hrの最高速度閾値でリミッタトリガ出力454からトリガ信号を送信させる。そして、車両は、運転手が車両を安全に停止させることを可能にしながら、スロットルをアイドル状態にして、減速して停止する。

0177

車両がデッドゾーンから移動できるようにするためにエア認証(air authentication)を要求してもよい。セルラ又は他の送信機構にアクセスするスロットル制御システム710等のスロットル制御システムでは、プロセッサ712、STMプロセッサ744、又はその両方が、デッドゾーンに違反が生じたときに、応答チームにメッセージを送信するようにプログラムすることができる。

0178

VSSパルスデータを参照するスロットル制御

0179

上述したように、スロットル制御システム410は、VSS入力415を含み、VSS462からパルスデータを受信する。パルスデータは、VSS入力415によって受信され、プロセッサ412、コンピュータ可読媒体414、又はその両方に渡される。プロセッサ412は、パルスデータからノイズを除去するためにフィルタを適用できる。図13に示すように、STMプロセッサ444によって、又は図14に示すように、プロセッサ412によって、衛星サービス421からの速度データに対してパルスデータを較正してもよい。

0180

図14に示すように、STMプロセッサ444が衛星データ受信機442からSTMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値を示すデータを受信すると、リミッタトリガ出力454及び較正トリガ出力456の両方からの出力がプロセッサ412に供給される(トリガ状態F)。プロセッサ412は、トリガ状態Fに応答して、パルスデータを最高速度閾値に較正する。この較正により、図14で参照される速度テーブルが定義され、スロットル制御システム410は、パルスデータを速度データとして適用できる。プロセッサ412は、VSS462からのパルスデータを適用して、スロットル制御システム410に減速を制御させてもよい。

0181

STM441が衛星データ受信機442において衛星データを受信し、及びコンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値がSTMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値と等しい間、図13及び図14較正手順を繰り返してもよく、これにより、プロセッサ412の較正精度を向上させることができ、スロットル制御システム410によるより正確な速度制御が可能になる。VSS462からのパルスデータを、衛星サービス421からの車速データを参照してSTM441が判定する最高速度を参照する車速に較正した後、プロセッサ412は、STM441とは独立して機能してもよく、衛星データ受信機442によって衛星サービス421から衛星データが受信されていない場合、車両の最高速度を制限するために使用してもよい。

0182

パルスデータが衛星データ又は他の速度データに対して較正されると、パルスデータは、主にプロセッサ412による減速制御のために使用してもよく、衛星サービス421との接続が利用できない場合(例えば、以下の「ケース1」等)のみに使用してもよい。パルスデータが主にプロセッサ412による減速制御のために使用される場合、衛星サービス421は、位置データのソースとして残り、パルスデータの再較正を補助する。以下、他の2つのケースを説明する。ケース1では、衛星サービス421がVSS462にとっての好ましい速度データソースである。ケース2では、衛星サービス421がVSS462にとっての好ましい速度データソースであることに変わりはないが、コンピュータ可読媒体446に保存されているより大きな最高速度閾値に比べて、コンピュータ可読媒体414には、より小さな最高速度閾値が保存される。

0183

ケース1:コンピュータ可読媒体414及びSTMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値が等しい

0184

図18は、図13及び図14に示すように較正された後のスロットル制御システム410による車両の最高速度の制御方法のフローチャートである。図18の処理は、コンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値がSTMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値と一致する場合、プロセッサ412上で実行してもよい。STM441が衛星データ受信機442から衛星データを受信している場合、プロセッサ412は、STM441からのトリガ信号に応じてスロットル制御システム410に減速を制御させることができる。

0185

衛星データ受信機442において衛星データが受信されていない場合、プロセッサ412は、減速を制御するためのトリガとして、VSS462からのパルスデータ及び速度テーブルからの相関速度値(correlated speed value)を参照してもよい。パルスデータから判定された相関速度値がコンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値と一致する場合、スロットル制御システム410は、スロットル制御システム410がトリガ状態B又はDのいずれかに対応するSTM441からの入力を受信した場合と同様に、減速を制御できる。

0186

また、プロセッサ412は、STMプロセッサ444によって実行され、図11で説明した手法と同様の手法で、クルーズカウントダウンタイマを適用するように構成及び適応化してもよい。パルスデータが最高速度閾値に対応するパルス数以上のパルス数を示す場合、タイマは、設定値からのカウントダウンを開始する。タイマがゼロに達すると、クルーズコントロールモジュール466は、クルーズコントロールリレー419からのクルーズコントロールモジュール466への割り込み信号によって(例えば、常閉のクルーズリレーを開状態に内部的にトリガすることによって)無効にされる。プロセッサ412は、スロットル制御システム410がトリガ状態C又はDのいずれかに対応するSTM441からの入力を受信した場合と同様に、クルーズコントロールリレー419を制御して、割り込み信号をクルーズコントロールモジュール466に送信させる。車速が最高速度閾値に低下すると、(例えば、開かれたクルーズリレーを閉状態に戻すこと等によって)再開信号をクルーズコントロールモジュール466に送信してもよい。

0187

ケース2:コンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値がSTMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値よりも低く、衛星データ受信機442が衛星データを受信している

0188

図19は、STMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値ではなく、コンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値を適用する方法のフローチャートである。図19に示す方法は、STM441の衛星データ受信機442が衛星サービス421からの衛星データを受信している場合に適用される。コンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値がSTMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値よりも低い場合、コンピュータ可読媒体414のより低い最高速度閾値が優先される。

0189

例えば、STM441が衛星データ受信機442によって衛星データを受信している間、コンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値が80km/hrであり、STMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値が100km/hrであれば、プロセッサ412は、パルスデータから判定された車速を参照して、コンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値を80km/時を適用する。同様に、STMコンピュータ可読媒体446に保存されている最高速度閾値がコンピュータ可読媒体414に保存されている最高速度閾値よりも低い場合、2つの値のうちの低い方が適用される。このような場合、プロセッサ412がVSS462からのパルスデータを含む速度データを参照してコンピュータ可読媒体414に保存されているより高い最高速度閾値を適用するのではなく、STMプロセッサ444が衛星サービス421からの衛星データを含む速度データを参照してSTMコンピュータ可読媒体446に保存されているより低い最高速度閾値を適用する。両方の値は、有効のままであるため、2つの値のうちの低い方が最初に減速制御をトリガする。

0190

下り坂ロジック(Downhill Logic)

0191

下り坂のために車速が最高速度閾値を上回る場合、ECM460への出力電圧を制限すると、車両の安全性が損なわれ、速度を制限できない可能性がある。例えば、車両が下り坂を走行する積み荷を積んだセミトレーラートラックである場合、スロットルポジショニングシステムに対する運転手の制御を維持することによって安全な車両制御が実現され、これにより、運転手は、エンジン速度を上げてより低いギアにシフトでき、又は運転手が斜面又は地形の変化に反応してエンジン又は変速機を操作する機会が提供される。

0192

プロセッサ412は、図13及び図14に関連して説明した速度テーブルと比較して、VSS462からのパルスデータに対する較正された速度値に基づいて、下り坂ロジックを適用してもよい。スロットル制御システム410が、定義された期間に亘って増加するパルスカウントデータを受信し、出力電圧に基づいて、これが車両が下り坂を走行した結果であると判定すると、プロセッサ412は、減速制御手順を無効にし、スロットルポジショニングシステムの運転手制御を維持又は回復するようにプログラムしてもよい。この定義された期間は、適切な任意の期間、例えば、約1秒〜約5秒に設定できる。加速制御を行っているときに車両が最高速度閾値を超えた場合、速度データは、出力電圧がVIdleに低下したにもかかわらず、車両の速度が増加していることを示す。VSS462からのパルスデータに代えて又はこれと組み合わせて、衛星サービス421は、高度を含む位置データを提供できる。高度の変化が検出され、これがECM460に供給される出力電圧に従う通常の速度を外れた速度の増加と相関する場合、下り坂のロジックが起動され、スロットルの運転手制御が維持される。

0193

車両データバス入力を参照するスロットル制御

0194

図20は、スロットル制御システム510の概略図である。スロットル制御システム510は、データバス入力517を介して車両データバス564と通信する。データバス入力517は、車両データバス564からデジタル速度データを受信し、コンピュータ可読媒体514への保存、STM514への通信、又は他の用途のために、この速度データをプロセッサ512に供給する。車両データバス564は、適切な任意のプロトコル(例えば、SAEJ1939、SAE J1708、SAE J1850、SAE J1587等)で動作してもよい。

0195

車両データバス564からのデジタル速度データが、コンピュータ可読媒体514に保存されている最高速度閾値に等しい車速を示す場合、プロセッサ512は、スロットル制御システム510に減速を制御させることができる。また、車両データバス564からのデジタル速度データは、車両のクルーズコントロールモジュール566が有効であるか否かの示唆を含むことができ、この示唆は、データバス入力517からプロセッサ512が受信してもよい。また、クルーズコントロールモジュール566を使用して、コンピュータ可読媒体514上の最高速度閾値を超えて車速を増加させる場合、プロセッサ512は、減速制御の方法を実行することに加えて、クルーズコントロールリレー519を介してクルーズコントロールモジュール566に割り込み信号を供給してもよい。車速が最高速度閾値を下回ると、プロセッサ512は、クルーズコントロールリレー519を介してクルーズコントロールモジュール566に再開信号を供給してもよい。この再開信号により、クルーズコントロールモジュール566の運転手制御が再開される。

0196

慣性ナビゲーションを参照するスロットル制御

0197

図21は、慣性ナビゲーションシステム(inertial navigation system:INS)668を含む車両に使用されるスロットル制御システム610の概略図である。スロットル制御システム610は、INS入力669を介してINS668と通信する。INS668は、基準フレームに対する車両の姿勢を導出するためのジャイロスコープ667を含む。また、INS668は、車両の特定の力を測定するための加速度計665を含む。INS668は、位置データ、速度データ、又はその両方を提供することもできる。また、INS668は、車両の高度も検出し、INS668又は別のソースからの速度データと組み合わせて、INS668からの位置データによって、下り坂ロジックをトリガしてもよい。INS668は、車両の構成要素として示しているが、これは、スロットル制御システム610と一体化してもよく、サードパーティ製のスタンドアロン製品であってもよい。

0198

図22は、INS668を用いて、INS入力669を介してスロットル制御システム610に速度入力を供給するフローチャートである。INS668は、ジャイロスコープ667を用いて車両の角運動を検出する。角運動は、基準フレームに対する車両姿勢を算出するために適用される。INS668は、加速度計665によって車両の特定の力を検出し、基準フレームに対する特定の力を分解する。角運動及び車両姿勢の両方が基準フレームに対して正規化されると、重力又は地球の重力場による合力が計算され、特定の力量と組み合わせて、高度を含む車両の速度、方向、位置が推定される。車両の速度、方向、及び位置の推定値は、INS668からスロットル制御システム610に提供される。車両の速度の推定値がコンピュータ可読媒体614に保存されている最高速度閾値を超える場合、スロットル制御システム610は、INS668からの速度データを制御減速に適用してもよい。

0199

指定制限速度を参照する減速制御

0200

図23は、コンピュータ可読媒体14上にローカルに保存される指定制限速度情報91のデータベースを適用するフローチャートである(図23の方法を適用する例として、スロットル制御システム10を使用する)。プロセッサ12は、指定制限速度情報データベース91に対して位置データソース40から受信した車両の現在位置データを参照することによって、現在の車両位置での指定制限速度を判定してもよい。減速制御は、指定制限速度情報データベース91から制限速度値を参照して定義される最高速度閾値によって適用してもよい。最高速度閾値は、車両位置における制限速度値と等しくてもよく、車両位置における制限速度を所定のマージンだけ超えるものであってもよい。車両の現在の速度が現在の車両位置における最高速度閾値を上回る場合、スロットル制御システム10は、車速が最高速度閾値まで低下するまで、減速制御を適用する。最高速度閾値は、現在の車両位置における制限速度、又は制限速度を超えて定義されたマージンの上端に等しくてもよい。

0201

インターネットサービス対応スロットル制御システム

0202

図24は、リモートアクセス可能なスロットル制御システム710の概略図である。スロットル制御システム110、210、310、410、510、610の衛星データ受信機142、242、342、442、542、642等の衛星データ受信機の代わりに、スロットル制御システム710は、通信モジュール748を含む。通信モジュール748は、衛星データ受信機142、242、342、442、542、642と同様に衛星データを受信する。また、通信モジュール748は、インターネットサービス792との双方向通信を可能にする。通信ポート720は、スロットル制御システム710と一体化された通信モデムを含んでいてもよく、通信モデムに動作可能に接続されてもよい。通信モジュール748は、衛星データ受信機を含む第1のモジュールと、双方向インターネットサービス通信リンクを含む第2のモジュールとによって、別個のモジュールと置き換えることができる。スロットル制御システム710は、独立したSTMではなく、プロセッサ712に常駐する通信モジュール748を含む。これに代えて、通信モジュール748は、図33のスロットル制御システム1110と同様に、プロセッサ712と通信する別個のSTM上に配置してもよい。

0203

通信モジュール748は、インターネットサービス792との双方向通信を提供することによって、スロットル制御システム710に追加の機能を提供できる。プロセッサ712は、インターネットサービス792からパケットを受信できる。パケットは、最高速度閾値、ジオフェンス、又は他の情報に関する情報を含むことができる。特定の場所、特定の車両、特定の運転手、又はこれらの組み合わせに適用可能な最高速度閾値及び他のパラメータは、インターネットサービス792上で更新し、遠隔からプロセッサ712に通信してもよい。インターネットサービス792から受信された最高速度閾値又は他のパラメータの更新は、コンピュータ可読媒体714に保存してもよい。

0204

図13に示すようにスロットル制御システム710が再較正される場合、コンピュータ可読媒体714に保存されている更新されたVIdle値のパケットをインターネットサービス792に提供してもよい。このパケットは、後に別のアプリケーションによって、インターネットサービス792に提供してもよく、インターネットサービス792とのリアルタイムの更新を実現できる通信モジュール748を介してインターネットサービス792に送信してもよい。パケットは、インターネットサービス792とプロセッサ712との間で通信されるとき(例えば、16進暗号化等によって)暗号化してもよい。このパケットは、VIdleの較正中の各スロットルペダル回路の入力電圧、出力電圧、平均電圧値、較正中の例外、その他の情報、又はこれらの組み合わせを含むことができる。パケットは、インターネットサービスによって解析及び分析してもよい。スロットル制御システム710のようにインターネット通信リンクを有するスロットル制御システムを適用する場合、システムがバイパスされているか又は他の改竄があるかを評価するために、スロットル回路電圧をリアルタイムでインターネットサービスに提供してもよい。

0205

スロットルコントローラ730の通常動作中、スロットルコントローラ入力711には0Vより大きな電圧が供給されることが予想される。スロットル出力713がECM760への電圧出力である場合、スロットルを制御するためにスロットル出力713を介してECM760に少なくとも0Vの電圧が供給されている。入力電圧又は出力電圧が0Vに低下すると、プロセッサ712は、スロットル制御システム710が切断又は改竄されたことを示す警告をインターネットサービス792に送信できる。更に、車速が最高速度閾値以上になり、スロットル制御システム710が車速を制限することなく速度を維持し、且つ下り坂のロジックが有効になっていない場合、潜在的な改竄の可能に関する警告を含むパケットをインターネットサービス792に送信してもよい。

0206

ジオフェンスを参照するスロットル制御

0207

図25は、インターネットサービス792に保存されているジオフェンスを用いたアキュムレータに基づく車両スピードの制御を示す図である。道路751の部分は、第1のジオフェンス753と第2のジオフェンス755とで囲まれている。第1のジオフェンス753は、第2のジオフェンス755を取り囲んでいる。第1及び第2のジオフェンス753、755の位置及び座標は、インターネットサービス792に保存してもよい。第1及び第2のジオフェンス753、755のそれぞれの内側の減速制御の対象となる車両のアイデンティティは、インターネットサービス792上で定義される。第1及び第2のジオフェンス753、755のそれぞれの内側に適用可能な最大許容速度閾値も、図25に示すように、インターネットサービス792上で定義できる。第1のジオフェンス753内の最大許容速度閾値は80km/hrとして示され、第2のジオフェンス755内の最大許容速度閾値は60km/hrとして示されている。車両が道路751に沿って走行すると、スロットル制御システム710は、通信モジュール748を介してインターネットサービス792に車両位置の更新を提供する。スロットル制御システム710は、定期的な報告間隔、例えば、約5分毎に1回の間隔で、車両位置座標を報告する。

0208

インターネットサービス792は、スロットル制御システム710によって報告される車両位置の座標をチェックし、座標が第1及び第2のジオフェンス753、755のいずれかに入ったかを検証する。また、インターネットサービス792は、スロットル制御システム710からインターネットサービス792への位置データの次の報告の前に、速度データ及び位置データに基づいて、車両がジオフェンスに入る可能性があるか否かをチェックしてもよい。スロットル制御システム710が第1のジオフェンス753のようなジオフェンスの境界内にある場合、インターネットサービス792は、第1のジオフェンス753内の最高速度閾値を含むパケットで応答する。車両が第1のジオフェンス753の最高速度閾値を超えて走行している場合、車両が第1のジオフェンス753に進入すると、スロットル制御システム710は、減速を制御できる。これに代えて、インターネットサービス792からの必要に応じた更新を伴って、ジオフェンス753、755の位置、累算値の関数としての最高速度閾値、又はその両方をコンピュータ可読媒体714にローカルに保存してもよい。STM1141のようにスロットル制御システムにSTMが含まれている場合、減速の制御は、リミッタトリガ出力1154からリミッタ入力1124への出力によって開始してもよく、これにより、スロットル制御システム1110が減速を制御する。

0209

第1及び第2のジオフェンス753、755の最高速度閾値は、インターネットサービス792に保存され、通信モジュール748によってプロセッサ712に通信される累算値によって判定してもよい。アキュムレータは、累算値の増加に基づいて最高速度閾値の減少を定義する。第1及び第2のジオフェンス753、755の外側では、累算値は0であり、最高速度閾値は100km/hrである。車両が第1のジオフェンス753に入ると、インターネットサービス792は、パケットを通信モジュール748に送り、通信モジュール748は、累算値を1増加させる。この増加により、合計累算値が1になり、最高速度閾値は、100km/hrから80km/hrに20km/hr減少する。

0210

車両が第1のジオフェンス753から第2のジオフェンス755に入ると、累算値は、1増加されて合計値2になり、これに応じて、最高速度閾値は、80km/hrから60km/hrに20km/hr減少する。車両が第2のジオフェンス755を出ると、累算値は、1減少して合計値1になり、最高速度閾値は、60km/hrから80km/hrに増加する。車両が第1のジオフェンス753をでると、累算値は、1減少して合計値0になり、最高速度閾値は、80km/hrから100km/hrに増加する。

0211

車両が第1及び第2のジオフェンス753、755のうちの1つに接近し、又はこれらを通過する際、第1及び第2のジオフェンス753、755の位置、及び第1及び第2のジオフェンス753、755のそれぞれに対する累算値の変化は、全て、スロットル制御システム710への送信のために、インターネットサービス792に保存してもよい。また、累算値を増減するための信号をインターネットサービス792から通信モジュール748に供給してもよい。累算値の増加又は減少の結果を標準化し、累算値から最高速度閾値を導出するためのロジックを保存することによって、第1及び第2のジオフェンス753、755のうちの1つに出入りがあった場合のインターネットサービス792から送信するパケットを小さくでき、帯域幅の使用を軽減できる。

0212

気象情報を参照するスロットル制御

0213

図26は、悪天候地域782を通過する道路780の概略図である。悪天候地域782は、悪天候開始位置781と悪天候終了位置783との間に延在する。車両784は、悪天候地域782を通って道路780に沿って移動する。車両784は、インターネットサービス792と通信するスロットル制御システム710を含む。車両位置データ786は、ジオフェンス及び図25に関連して説明したように、予め設定された間隔で、スロットル制御システム710からインターネットサービス792に提供してもよい。車両位置データ786とインターネットサービス792との通信は、悪天候開始位置781と悪天候終了位置783とで行われる。車両位置データ786は、車両784の緯度及び経度((L,L)V)、時間、車速、車両進行方向、他の車両情報、又はこれらの組み合わせを含むことができる。

0214

インターネットサービス792は、気象サービス794と通信できる。インターネットサービス792は、気象サービス794から気象データ788を受信する。気象データ788は、場所、深刻度、並びに、最高速度閾値、最大電圧閾値、最大電圧範囲値、又はこれらの組み合わせに対する効果に関連する気象に関する情報を含むことができる。以下の例では、最高速度閾値を基準点とするが、悪天候の結果として、最高速度閾値、最大電圧閾値、最大電圧範囲値、又はこれらの組み合わせを減少させてもよい。気象データ788は、気象サービス794からの緯度及び経度情報に基づいて悪天候地域782を定義できる。緯度及び経度データは、悪天候開始位置781の緯度及び経度値「(L,L)BW Start」悪天候終了位置783の緯度及び経度値「(L,L)BW End」を含むことができる。気象データ788はまた、悪天候の深刻度及び最高速度閾値に対する影響を示すデータを含むことができる。

0215

(L,L)V値を含む車両位置データ786は、車両位置及び気象データベース787に保存してもよい。(L,L)BW Start及び(L,L)BW Endを含む気象データ788を、インターネットサービス792及びスロットル制御システム710によってアクセス可能な車両位置及び気象データベース787に追加してもよい。車両位置及び気象データベース787は、インターネットサービス792に保存してもよい。

0216

図27は、スロットル制御システム710の適用に気象データ788を考慮して車両784を制御する方法のフローチャートである。気象サービス794は、気象データ788を評価して、気象データ788が最高速度閾値を下げる根拠となる悪天候を示しているかどうかを判断できる。気象データ788が良好な天候を示している場合、気象サービス794は、単に気象データ788の監視を継続する。気象データ788が悪天候を示す場合、気象データ788がインターネットサービス792に提供され、車両位置及び気象データベース787に保存される。気象データ788が悪天候を示していると、通常、選択された車両、選択された運転手、又は最高速度閾値の変化の程度に依存する他の適切な資格について、選択されたジオフェンス内で最高速度閾値が低減される。天候の性質は、道路状況への影響、視界への影響、又は他の要因に関連することもある。気象データ788に基づいて最高速度閾値を下げ、最大電圧範囲値を変更することにより、運転手、貨物、及び車両の安全性を高めることができる。

0217

インターネットサービス792は、車両位置及び気象データベース787内の(L,L)Vデータに基づいて車両位置を算出し、車両位置及び気象データベース787に保存されている(L,L)BW Start及び(L,L)BW End値に基づいて、この位置を悪天候地域782と比較してもよい。インターネットサービス792は、車両が悪天候地域782に接近しているか又は悪天候地域782内にあるかを算出する。インターネットサービス792による計算は、(L,L)BW Start≦(L,L)V≦(L,L)BW Endの適用によって、車両位置(L,L)Vが(L,L)BW Startから所定の閾値範囲「(Lx,Ly)」内にあるか否かの確認、及び車両784が悪天候地域782内にあるか否かを確認することを含むことができる。インターネットサービス792は、(L,L)V及び(L,L)BW Startに基づいて、不等式を適用し、最高速度閾値をいつ変更するかを決定する。図27に示すように、不等式は、(L,L)BW Start−(L,L)V≦(Lx,Ly)又は(L,L)BW Start≦(L,L)V≦(L,L)BW Endのとき、「真」と判定される。

0218

車両が(L,L)BW Startから(Lx,Ly)の範囲内にある又は(L,L)BW Start≦(L,L)V≦(L,L)BW Endであるとインターネットサービス792が判定した場合、スロットル制御システム710にパケットが送信される。このパケットは、更新された最高速度閾値、並びにジオフェンス又は悪天候地域の他の地理的定義を含む。このパケットは通信モジュール748で受信され、この情報は、プロセッサ712によるアクセスのためにコンピュータ可読媒体714に保存される。最高速度閾値情報を含むパケットを送信した後、インターネットサービス792は、悪天候地域内の悪天候条件のために車両の最高速度閾値が低減されたことを運転手に通知してもよい。インターネットサービス792は、スロットル制御システム710に通信され、任意の利用可能なメッセージングプラットフォームを介して携帯電話又は他のデバイスに送信され、又は適切な任意のモバイルデータ端末に送信されるメッセージによって運転手に通知を行うことができる。車両位置データと気象データとの比較結果が最高速度閾値を低減すべきであることを示す場合、スロットル制御システム710は、車両784の現在の速度が、更新された最高速度閾値を超えているか判定する。

0219

インターネットサービス792が、(L,L)BW Start≦(L,L)V≦(L,L)BW Endの条件が満たされなくなったことに基づいて、車両が悪天候地域から出たと判断すると、インターネットサービス792は、最大許容速度閾値を悪天候のない場合の車両の現在位置に適した値まで増やし、良好な天候に適用される最高速度閾値及び他のパラメータを回復する。インターネットサービス792は、上記のように運転手にメッセージを送信して初期状態が回復されたことを運転手に通知し、回復された最高速度閾値に従う。

0220

例えば、積み荷を積んだセミトレーラー又はトラクター吹雪が発生している悪天候地域に近付く場合、運転手は、悪天候及びこれに関連する道路状況の性質について事前に警告を受けることができないことがある。この場合、インターネットサービス792は、気象データ788と共にパケットを送信して最高速度閾値を下げ、悪天候地域の運転手にこれを通知できる。気象データ788が悪天候を過ぎたことを示すと、最高速度閾値は、悪天候が存在しない場合の値に戻すことができる。

0221

インターネットサービス792は、気象サービス794に代えて、気象サービスと同様に機能するが、最高速度閾値又は他の因子に関連する可能性を有する他の一次的状態を指示する一時的走行条件サービス(図示せず)を含んでもよく、これに基づいて、車速、加速度、又はその両方を制限してもよい。このようなイベントには、当局によって現場で報告されている事故デモ、高速道路の部分的修理、又はイベントがない場合のスロットル制御より慎重アプローチを要求する可能性がある道路780上の一時的なイベントが含まれる。

0222

運転手プロファイルを参照するスロットル制御

0223

図28は、スロットル制御システム710による運転手固有のパラメータ設定へのアクセスのフローチャートである。パラメータは、インターネットサービス792に保存される。パラメータには、運転手が所属する1又は複数の組織、運転手のアカウントにアクセスするためのパスワード、運転手に関連付けられた運転手IDデバイス(例えば、RFIDタグ、Proxカード、Dallas Iボタンバイオメトリクス、NFC、又はピンコード等)のシリアル番号、運転手に割り当てられたルートに関係する任意のジオフェンス、このような各ジオフェンス内の最大許容速度閾値、ジオフェンス外での最大許容速度、及び加速特権等が含まれる。

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