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技術 車両制御システム

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 板橋界児河野克己平哲也藤嶋俊介井戸側正直光谷典丈山田芳久中野裕規柳井貴志伊藤良
出願日 2018年9月3日 (2年4ヶ月経過) 出願番号 2018-164729
公開日 2020年3月12日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-037309
状態 未査定
技術分野 車両用電気・流体回路
主要キーワード 熱配分 電力マネジメント 入力調整 シートヒーター 電力確保 熱発生器 駆動用バッテリー 仕向け地
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月12日)のものです。
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図面 (5)

課題

車両全体で最適な制御が可能な車両制御システムを提供する。

解決手段

車両の異なる複数の機能をそれぞれ制御する複数のシステムを備えた車両制御システムであって、各システムは、複数の入力部と、複数の入力部を介して入力される所定の車両機能を制御するための1以上の要求を調整する入力調整部と、車両機能に関わる複数の出力部と、入力調整部で調整された要求に基づいて、複数の出力部の動作を管理する管理部と、を含み、各管理部は、少なくとも調整された要求に基づいた管理に関する情報を相互に送受信できる通信機能を有する。

概要

背景

車両で発生する要求を調整してその要求に関わる車両動作を管理する管理部を、要求の種類ごとに複数備えた車両が知られている。例えば、特許文献1乃至3には、車両で発生する機械的資源電気的資源、及び熱的資源などに関する要求をそれぞれ管理する複数の管理部を備えた車両制御装置が開示されている。

概要

車両全体で最適な制御が可能な車両制御システムを提供する。車両の異なる複数の機能をそれぞれ制御する複数のシステムを備えた車両制御システムであって、各システムは、複数の入力部と、複数の入力部を介して入力される所定の車両機能を制御するための1以上の要求を調整する入力調整部と、車両機能に関わる複数の出力部と、入力調整部で調整された要求に基づいて、複数の出力部の動作を管理する管理部と、を含み、各管理部は、少なくとも調整された要求に基づいた管理に関する情報を相互に送受信できる通信機能を有する。

目的

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、車両全体で最適な制御が可能な車両制御システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両の異なる複数の機能をそれぞれ制御する複数のシステムを備えた車両制御システムであって、前記複数のシステムは、それぞれ、複数の入力部と、前記複数の入力部を介して入力される所定の車両機能を制御するための1以上の要求を調整する入力調整部と、前記車両機能に関わる複数の出力部と、前記入力調整部で調整された要求に基づいて、前記複数の出力部の動作を管理する管理部と、を含み、各前記管理部は、少なくとも前記調整された要求に基づいた管理に関する情報を相互に送受信可能である、車両制御システム。

請求項2

前記管理部の少なくとも1つは、他の管理部から受信した前記要求に基づいた管理に関する情報にさらに基づいて、前記出力部の動作を管理する、請求項1に記載の車両制御システム。

請求項3

各前記管理部は、前記要求に基づいた管理に関する情報を予め定められた物理量を用いて相互に送受信する、請求項1又は2に記載の車両制御システム。

請求項4

前記複数の機能は、車両運動に関わる機能、電力配分に関わる機能、熱配分に関わる機能、及び電装制御に関する機能を含む、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車両制御システム。

技術分野

0001

本発明は、車両を制御するシステムに関する。

背景技術

0002

車両で発生する要求を調整してその要求に関わる車両動作を管理する管理部を、要求の種類ごとに複数備えた車両が知られている。例えば、特許文献1乃至3には、車両で発生する機械的資源電気的資源、及び熱的資源などに関する要求をそれぞれ管理する複数の管理部を備えた車両制御装置が開示されている。

先行技術

0003

特開平10−250416号公報
特開平10−250417号公報
特開平10−315883号公報

発明が解決しようとする課題

0004

近年、車両搭載機能の進展によって車両で発生する要求が複雑化しており、この複雑化する要求に対応するために各管理部における管理能力も拡大している。しかしながら、各管理部における管理能力は個々に拡大はしているものの、車両全体での最適な制御については十分に検討されていなかった。

0005

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、車両全体で最適な制御が可能な車両制御システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車両の異なる複数の機能をそれぞれ制御する複数のシステムを備えた車両制御システムであって、複数のシステムは、それぞれ、複数の入力部と、複数の入力部を介して入力される所定の車両機能を制御するための1以上の要求を調整する入力調整部と、車両機能に関わる複数の出力部と、入力調整部で調整された要求に基づいて、複数の出力部の動作を管理する管理部と、を含み、各管理部は、少なくとも調整された要求に基づいた管理に関する情報を相互に送受信可能である。

発明の効果

0007

本開示の車両制御システムによれば、複数のシステムにおける複数の管理部を連携させて複数の要求に対する管理を実施できるので、車両全体で最適な制御を実現することができる。

図面の簡単な説明

0008

本実施形態に係る車両制御システムの機能ブロックを示す図
第1システムの管理部が実行する処理の一例を示すシーケンス
第1〜第4システムの各管理部が実行する処理の一例を示すシーケンス図
第1〜第4システムの各管理部が実行する処理の一例を示すシーケンス図

実施例

0009

概要
本実施形態に係る車両制御システムは、予め定められた車両の異なる複数の機能をそれぞれ制御する複数のシステムを備えており、複数のシステムにおける複数の管理部が管理に関する情報を相互に送受信する。これにより、車両全体で最適な制御を実現することができる。

0010

[構成]
図1は、本実施形態に係る車両制御システム1の構成例を示す機能ブロック図である。図1に例示した車両制御システム1は、複数の入力部11、入力調整部21、管理部31、及び複数の出力部41を含む第1システム100と、複数の入力部12、入力調整部22、管理部32、及び複数の出力部42を含む第2システム200と、複数の入力部13、入力調整部23、管理部33、及び複数の出力部43を含む第3システム300と、複数の入力部14、入力調整部24、管理部34、及び複数の出力部44を含む第4システム400と、を備える。この車両制御システム1は、車両に搭載される。なお、図1に示した車両制御システム1の構成はあくまで一例であって、システム、入力部、入力調整部、管理部、及び出力部は、図示した数に限られるものではない。また、入力部及び出力部は、一部が重複していても構わない。

0011

1.第1システム100
第1システム100は、一例として、車両の「走る」「曲がる」「止まる」といった運動に関わる機能(以下「第1機能」という)を制御する運動系システムとすることができる。第1システム100を運動系システムとした場合、複数の入力部11は、車両の周囲の状況を表す情報や車両の状態を表す情報を取得するデバイスカメラセンサミリ波レーダー超音波ソナーなど)や、ドライバーによる車両運転に関する操作(ドライバー操作)の入力を受け付けるデバイス(アクセルブレーキステアリングシフトなど)である。この複数の入力部11は、それぞれ車両の運動に関わる情報を取得して、入力調整部21に出力する。

0012

複数の出力部41は、第1機能を制御する電子制御装置(ECU)や、第1機能を実行するアクチュエーター(ACT)を含む。第1システム100を運動系システムとした場合、複数の出力部41は、例えばパワートレインを構成するエンジントランスミッションハイブリッドモーター燃料電池ユニット電気モーターなどのアクチュエーター、及びそれら制御するECUなど、車両の制動に関わるブレーキ、パーキングブレーキ、及びそれら制御するECUなど、及びステアリングの操舵に関わる電動パワーステアリング、及びそれら制御するECUなど、とすることができる。

0013

入力調整部21は、複数の入力部11が取得した車両の運動に関わる情報に基づいて第1機能の制御内容を決定し、決定した制御内容に応じた第1要求を出力する。第1要求は、複数の出力部41を駆動させる要求であり、一例として加速度減速度とすることができる。出力される第1要求は、1つの場合も複数の場合もあり得る。この入力調整部21は、運動系システムの一例として、自動運転自動駐車アダプティブクルーズコントロールレーンキープアシスト、及び衝突軽減ブレーキなどの車両の運転支援機能を実現する装置を含んでおり、入力部11から取得する車両の周囲の状況を表す情報(車間距離走行車線など)や車両の状態を表す情報(車速燃料/電料の残りなど)に基づいて、第1要求を出力することができる。また、入力調整部21は、運動系システムの一例として、ドライバーによる車両操作調停する装置を含んでいてもよく、入力部11から取得するドライバー操作の情報(アクセルペダル踏み込み量ブレーキペダルの踏み込み量、ステアリングの操舵角など)に基づいて、第1要求を出力することができる。

0014

管理部31は、入力調整部21が出力した第1要求を受け付け、この第1要求を満足するように第1機能に対応した複数の出力部41の動作を制御することができる、いわゆる運動マネージャーとすることができる。具体的には、管理部31は、第1要求が複数ある場合には、所定の基準に基づいて複数の第1要求の中から1つの要求を選択したり、複数の第1要求に基づいて出力部41の動作の許容範囲を設定したりして、第1要求の調停を実施する。そして、管理部31は、選択した第1要求や設定した許容範囲に基づいて、複数の出力部41に動作の指示を与える。

0015

なお、管理部31は、パワートレイン系を管理するマネージャー(パワトレマネージャー)、制動系を管理するマネージャー(制動マネージャー)、及び操舵系を管理するマネージャー(操舵マネージャー)を設けて、パワートレインを構成する出力部に対する動作の指示をパワトレマネージャーで取りまとめて処理し、車両の制動に関わる出力部に対する動作の指示を制動マネージャーで取りまとめて処理し、ステアリングの操舵に関わる出力部に対する動作の指示を操舵マネージャーで取りまとめて処理してもよい。また、管理部31は、複数の出力部41から現在実現可能な運動制御アベイラビリティ)に関する情報の通知を受けてもよい。アベイラビリティの情報を受けることによって、複数の出力部41の動作を適切に管理することができる。さらに、管理部31は、他の管理部32、33、34との間で、通信バスなどの車載ネットワーク50を介して後述する所定の情報を相互に送受信できる通信機能を有する。

0016

2.第2システム200
第2システム200は、一例として、車両における充放電電圧変換といった電力消費と供給を効率的に制御(電力配分管理)する電力マネジメントに関わる機能(以下「第2機能」という)を制御する電力系システムとすることができる。第2システム200を電力系システムとした場合、複数の入力部12は、車両の始動/停止に関わるスイッチ類スタートストップタンなど)や、空調に関わるスイッチ(エアコン制御ボタン、シートヒーター制御ボタンなど)である。この複数の入力部12は、それぞれ車両の電力マネジメントに関わる情報を取得して、入力調整部22に出力する。

0017

複数の出力部42は、第2機能を制御する電子制御装置(ECU)や、第2機能を実行するアクチュエーター(ACT)を含む。第2システム200を電力系システムとした場合、複数の出力部42は、例えば車両の電力マネジメントに関わる第2機能に対応したオルタネーターモーターDCDCコンバーターなどのアクチュエーター、駆動用バッテリー高圧)や補機バッテリー低圧)などの電力蓄電要素、及びそれら制御するECUなど、とすることができる。

0018

入力調整部22は、複数の入力部12が取得した車両の電力マネジメントに関わる情報に基づいて第2機能の制御内容を決定し、決定した制御内容に応じた第2要求を出力する。第2要求は、複数の出力部42を駆動させる要求であり、一例として蓄電量(SOC)や電力量とすることができる。出力される第2要求は、1つの場合も複数の場合もあり得る。この入力調整部22は、電力系システムの一例として、車両の運転支援機能を実現する装置を含んでいてもよく、入力部12から取得する車両の状態を表す情報(設定温度通電の有無など)に基づいて、第2要求を出力することができる。

0019

管理部32は、入力調整部22が出力した第2要求を受け付け、この第2要求を満足するように第2機能に対応した複数の出力部42の動作を制御することができる、いわゆる電力マネージャーとすることができる。具体的には、管理部32は、第2要求が複数ある場合には、所定の基準に基づいて複数の第2要求の中から1つの要求を選択したり、複数の第2要求に基づいて出力部42の動作の許容範囲を設定したりして、第2要求の調停を実施する。そして、管理部32は、選択した第2要求や設定した許容範囲に基づいて、複数の出力部42に動作の指示を与える。

0020

なお、管理部32は、複数の出力部42から現在実現可能な電力制御(アベイラビリティ)に関する情報の通知を受けてもよい。アベイラビリティの情報を受けることによって、複数の出力部42の動作を適切に管理することができる。また、管理部32は、他の管理部31、33、34との間で、車載ネットワーク50を介して後述する所定の情報を相互に送受信できる通信機能を有する。

0021

3.第3システム300
第3システム300は、一例として、車両の排熱暖房といった熱の需要と供給を効率的に制御(熱配分管理)する熱マネジメントに関わる機能(以下「第3機能」という)を制御する熱系システムとすることができる。第3システム300を熱系システムとした場合、複数の入力部13は、車両の始動/停止に関わるスイッチ類(スタート&ストップボタンなど)や、空調に関わるスイッチ(エアコン制御ボタン、シートヒーター制御ボタンなど)である。この複数の入力部13は、それぞれ車両の熱マネジメントに関わる情報を取得して、入力調整部23に出力する。

0022

複数の出力部43は、第3機能を制御する電子制御装置(ECU)や、第3機能を実行するアクチュエーター(ACT)を含む。第3システム300を熱系システムとした場合、複数の出力部43は、例えば車両の熱マネジメントに関わる第3機能に対応したエンジン、エアコンヒートポンプ、シートヒーター、ラジエーター冷却用ファンなどのアクチュエーター、及びそれら制御するECUなど、とすることができる。

0023

入力調整部23は、複数の入力部13が取得した車両の熱マネジメントに関わる情報に基づいて第3機能の制御内容を決定し、決定した制御内容に応じた第3要求を出力する。第3要求は、複数の出力部43を駆動させる要求であり、一例として熱量とすることができる。出力される第3要求は、1つの場合も複数の場合もあり得る。この入力調整部23は、熱系システムの一例として、車両の運転支援機能を実現する装置を含んでいてもよく、入力部13から取得する車両の状態を表す情報(設定温度、通電の有無など)に基づいて、第3要求を出力することができる。

0024

管理部33は、入力調整部23が出力した第3要求を受け付け、この第3要求を満足するように第3機能に対応した複数の出力部43の動作を制御することができる、いわゆる熱マネージャーとすることができる。具体的には、管理部33は、第3要求が複数ある場合には、所定の基準に基づいて複数の第3要求の中から1つの要求を選択したり、複数の第3要求に基づいて出力部43の動作の許容範囲を設定したりして、第3要求の調停を実施する。そして、管理部33は、選択した第3要求や設定した許容範囲に基づいて、複数の出力部43に動作の指示を与える。熱系システムの一例として、管理部33は、エアコンによって車内温度を所定の温度まで上昇させたい場合には、熱発生器(エンジンやヒートポンプなど)や熱交換器(ラジエーターやインタークーラーなど)に対してエアコンへ熱を分配する指示を与えることを行う。

0025

なお、管理部33は、複数の出力部43から現在実現可能な熱制御(アベイラビリティ)に関する情報の通知を受けてもよい。アベイラビリティの情報を受けることによって、複数の出力部43の動作を適切に管理することができる。また、管理部33は、他の管理部31、32、34との間で、車載ネットワーク50を介して後述する所定の情報を相互に送受信できる通信機能を有する。

0026

4.第4システム400
第4システム400は、一例として、車両のナビゲーション画面メーターなどへの好適な表示や車両の操作を好適に提供する電装制御(ユーザビリティ)に関わる機能(以下「第4機能」という)を制御するHMI(Humen Machine Interface)系システムとすることができる。第4システム400をHMI系システムとした場合、複数の入力部14は、無線制御に関わるデバイス(電子キー通信アンテナなど)や、車両操作に関わるスイッチ(指示器ボタン、灯火ボタンなど)や、インタフェースに関わる装備アウトレットシガーソケットなど)である。この複数の入力部14は、それぞれ車両のHMI操作に関わる情報を取得して、入力調整部24に出力する。

0027

複数の出力部44は、第4機能を制御する電子制御装置(ECU)や、第4機能を実行するアクチュエーター(ACT)を含む。第4システム400をHMI系システムとした場合、複数の出力部44は、例えば車両のHMI操作に関わる第4機能に対応したライトワイパーシートなどのアクチュエーター、ディスプレイなどの表示デバイス、及びそれら制御するECUなど、とすることができる。

0028

入力調整部24は、複数の入力部14が取得した車両のHMI操作に関わる情報に基づいて第4機能の制御内容を決定し、決定した制御内容に応じた第4要求を出力する。第4要求は、複数の出力部44を駆動させる要求であり、一例として制御信号電圧電流)とすることができる。出力される第4要求は、1つの場合も複数の場合もあり得る。この入力調整部24は、HMI系システムの一例として、車両の運転支援機能を実現する装置を含んでいてもよく、入力部14から取得する車両の周辺の状態を表す情報(天候照度など)に基づいて、第4要求を出力することができる。

0029

管理部34は、入力調整部24が出力した第4要求を受け付け、この第4要求を満足するように第4機能に対応した複数の出力部44の動作を制御することができる、いわゆるHMIマネージャーとすることができる。具体的には、管理部34は、第4要求が複数ある場合には、所定の基準に基づいて複数の第4要求の中から1つの要求を選択したり、複数の第4要求に基づいて出力部44の動作の許容範囲を設定したりして、第4要求の調停を実施する。そして、管理部34は、選択した第4要求や設定した許容範囲に基づいて、複数の出力部44に動作の指示を与える。

0030

なお、管理部34は、複数の出力部44から現在実現可能な制御(アベイラビリティ)に関する情報の通知を受けてもよい。アベイラビリティの情報を受けることによって、複数の出力部44の動作を適切に管理することができる。また、管理部34は、他の管理部31、32、33との間で、車載ネットワーク50を介して後述する所定の情報を相互に送受信できる通信機能を有する。

0031

5.システム間の連携
上述した管理部31,32,33,34は、各入力調整部から受け付けた要求に基づいた管理に関する所定の情報(以下「管理情報」という)を、車載ネットワーク50を介して相互に送受信できる通信機能を有する。車載ネットワーク50は、例えばCAN(Controller Area Network)である。この管理情報は、入力調整部から受け付けた要求であってもよいし、要求に応じた物理量であってもよいし、管理部で要求を調停した後に得られる物理量であってもよい。一例として、入力調整部から受け付けた要求が車両運動である場合、要求に応じた物理量は車両運動に必要な加減速度ヨーレートなどとなり、管理部で要求を調停した後に得られる物理量は、ステアリングに指令する操舵角やブレーキに指令する制動力などとなる。

0032

システム間の連携として、具体的には、管理部31は、入力調整部21から受信した第1要求に基づいた管理情報を管理部32,33,34に送信し、また管理部32,33,34からも第2要求、第3要求、第4要求に基づいた管理情報を受信することができる。管理部32は、入力調整部22から受信した第2要求に基づいた管理情報を管理部31,33,34に送信し、また管理部31,33,34からも第1要求、第3要求、第4要求に基づいた管理情報を受信することができる。管理部33は、入力調整部23から受信した第3要求に基づいた管理情報を管理部31,32,34に送信し、また管理部31,32,34からも第1要求、第2要求、第4要求に基づいた管理情報を受信することができる。管理部34は、入力調整部24から受信した第1要求に基づいた管理情報を管理部31,32,33に送信し、また管理部31,32,33からも第1要求、第2要求、第3要求に基づいた管理情報を受信することができる。この通信機能により、各管理部は、他の管理部が実施している出力部の管理状況をそれぞれ把握することができ、自身が実施する出力部の管理に役立てることができる。

0033

各管理部は、自己宛の要求に基づいた管理情報を常時他の管理部に送信するようにしてもよい。これにより、各管理部は、他の管理部の状況を考慮しつつ、自らが管理する出力部の動作を最適に制御することができる。特に、管理情報が要求に応じた物理量である場合には、各管理部は、自らが管理する出力部の動作だけで要求に応じた物理量を満足できない場合に不足する物理量を他の管理部に送信することができる。このようにすれば、車載ネットワーク50に流す情報の通信量が不必要に多くならないため、管理処理遅延が生じることを抑制できる。各管理部において扱われる物理量及びさらにその単位は、駆動力や制動力[N]、電力量[W]、熱量[J]などのいずれかに統一されている(ルール化されている)ことが望ましい。各管理部において扱われる物理量を統一することで、物理量が異なる要求を扱うシステムも容易に追加や削除することができる。なお、物理量の単位が一致しないような場合には、各管理部が予め統一された単位の物理量で示した情報を他の管理部へ送信するか、各管理部が受信した情報に示された物理量の単位を自身が扱う物理量の単位に変換することが好ましい。

0034

また、各管理部は、他の管理部から受信する管理情報に基づいて、自らが管理する出力部の動作を制御したり、管理情報を送信してきた他の管理部とは別の管理部に対して出力部の動作の制御を依頼したりすることができる。なお、各管理部が他の管理部から受信する管理情報に基づいて自らの管理を制御するか否かは、現在行っている処理の優先度緊急度などに基づいて決定することができる。

0035

[システム間連携による管理制御
次に、図2乃至図4を参照し、車両制御システム1が行うシステム間連携によって実現される管理制御の例をいくつか具体的に説明する。図2乃至図4は、入力調整部から受け付けた要求を管理情報として送信する具体例を処理シーケンスで示した図である。

0036

<具体例1>
具体例1は、ある任意のシステムにおいて生じた要求の情報を他のシステムに通知することによって、当該要求に基づく車両運動に関する出力部の動作を補助するために1以上の他のシステムが連携して制御する、というシステム間連携制御を説明する。図2に示した具体例1では、第1システム100の管理部31がレーンキープアシスト(LKA)機能に基づいて出力部41の1つであるステアリングの制御を管理している状態(ステップS211)において、第4システム400の入力部14の1つであるターンシグナルコントロールレバーを介して方向指示器を作動させる入力が行われた場合を説明する。

0037

ステップS212:第4システム400の管理部34は、方向指示器を作動させるという第4要求を入力調整部24から受け付ける。

0038

ステップS213:第4システム400の管理部34は、受け付けた第4要求に基づいた管理情報、例えば「方向指示器ON」という情報を、第1システム100の管理部31、第2システム200の管理部32、及び第3システム300の管理部33にそれぞれ送信する。

0039

ステップS214:第4システム400の管理部34は、受け付けた第4要求に基づいて、出力部44の1つである方向指示灯ターンシグナルランプ)を点滅させるように制御する。

0040

ステップS215:第1システム100の管理部31は、第4システム400から受信した管理情報に基づいてドライバーが走行車線を変更しようとしていると判断する。この判断に基づいて、管理部31は、レーンキープアシスト機能に従ったステアリングの制御を一時的に変更する必要があると判断する。具体的には、管理部31は、車両が走行レーンを逸脱しないように実施しているステアリングのトルク補助を、車線変更を行っている間はキャンセルする必要があると判断する。

0041

ステップS216:第1システム100の管理部31は、ステアリングの操舵があっても操舵と反対方向のトルクを発生させないように制御を変更する(トルク補助の解除)。

0042

管理部34は、車線変更が完了すると、その旨を示す管理情報を第1システム100に送信する。管理部31は、車線変更が完了したことを示す管理情報を第4システム400から受信することによって、スムーズな車線変更のために一時的に行っていた制御を元の状態に戻すことができる。

0043

このような第4システム400と第1システム100との間の連携によって、ドライバーが車線変更をスムーズに行えるという目的を達成することができる。よって、車両の安全な走行を確保しつつ、ドライバーの意思を反映させた快適な車両制御を実現させることができる。

0044

<具体例2>
具体例2は、ある任意のシステムにおいて生じた要求の情報を他のシステムに通知することによって、当該要求に基づく電力収支に関する出力部の動作が完了するまでの時間を短縮するために1以上の他のシステムが連携して制御する、というシステム間連携制御を説明する。図3に示した具体例2は、第1システム100の管理部31がEV走行に基づいた出力部41の1つである電動モーターの制御を管理している状態(ステップS311)、及び第2システム200の管理部32が車室内冷房のために出力部42の1つであるエアコンの制御を管理している状態(ステップS312)において、第4システム400の入力部14の1つであるアクセサリーソケットスマートフォンなどの外部機器が接続された場合を説明する。

0045

ステップS313:第4システム400の管理部34は、外部機器が接続されて充電を開始するという第4要求を入力調整部24から受け付ける。

0046

ステップS314:第4システム400の管理部34は、受け付けた第4要求に基づいた管理情報、例えば「外部機器の充電開始」という情報を、第1システム100の管理部31、第2システム200の管理部32、及び第3システム300の管理部33にそれぞれ送信する。

0047

ステップS315:第4システム400の管理部34は、受け付けた第4要求に基づいて、出力部44の1つである表示装置インフォメーションディスプレイなど)に外部機器を充電中であることを示すランプ点灯させるように制御する。

0048

ステップS316:第1システム100の管理部31は、第4システム400から受信した管理情報に基づいてバッテリーの蓄電量(SOC)が低下するおそれがあると判断する。この判断に基づいて、管理部31は、例えば外部機器の充電が完了するまでは、バッテリーを充電する必要があると判断する。具体的には、管理部31は、電動モーターによる電力を消費する走行からエンジンによる電力を蓄える走行に切り替える必要があると判断する。

0049

ステップS317:第1システム100の管理部31は、上記ステップS312の管理情報に基づく判断に従って、電動モーターによる走行からエンジンによる走行に切り替える制御を行う。

0050

ステップS318:第2システム200の管理部32は、第4システム400から受信した管理情報に基づいてバッテリーの蓄電量(SOC)が低下するおそれがあると判断する。この判断に基づいて、管理部32は、例えば外部機器の充電が完了するまでは、バッテリーの消費電力を少なくする必要があると判断する。具体的には、管理部32は、エアコンの動作を抑える必要があると判断する。

0051

ステップS319:第2システム200の管理部32は、エアコンの動作を抑制するための制御を行う。例えば、設定温度を1〜2℃上昇させたり、風量を「強」から「弱」に切り替えたり、することが考えられる。

0052

管理部34は、外部機器の充電が完了すると、その旨を示す管理情報を第1システム100及び第2システム200に送信する。管理部31及び管理部32は、外部機器の充電が完了したことを示す管理情報を第4システム400から受信することによって、電力確保のために一時的に行っていた制御を元の状態に戻すことができる。

0053

このような第4システム400と第1システム100及び第2システム200との間の連携によって、外部機器の充電を素早く効率的に完了させるという目的を達成することができる。よって、車両の快適性を維持しつつ、ドライバーの意図を尊重させた利便性の高い車両制御を実現させることができる。

0054

なお、この具体例2は、カーナビなどから与えられる走行ルート情報にも利用することができる。例えば、カーナビの地図情報から走行ルートの1km先にバッテリーの蓄電量(SOC)を10%充電できる下り坂があるという管理情報を、各システムが共有することができる。このとき、すでにバッテリーの蓄電量が95%に達していたとすれば、下り坂で得られる電力の半分が余剰となり廃棄されてしまう。よって、このような場合、走行に影響のない範囲でバッテリーの蓄電量を90%まで消費するための制御を、各システムで実行することができる。

0055

<具体例3>
具体例3は、ある任意のシステムにおいて生じた要求の情報を他のシステムに通知することによって、当該要求に基づく熱収支に関する出力部の動作を効率的に完了させるために1以上の他のシステムが連携して制御する、というシステム間連携制御を説明する。図4に示した具体例3では、第1システム100の管理部31が出力部41の1つであるエンジンによって走行している状態(ステップS411)、及び第3システム300の管理部33が冷却水の冷却のために出力部43の1つであるラジエーターの制御を管理している状態(ステップS412)において、第2システム200の入力部14の1つである空調コントローラーを介して車室内温度を上昇させる入力が行われた場合を説明する。

0056

ステップS413:第2システム200の管理部32は、車室内温度を上昇させるという第2要求を入力調整部22から受け付ける。

0057

ステップS414:第2システム200の管理部32は、受け付けた第2要求に基づいた管理情報、例えば「車室内温度を上昇」という情報を、第1システム100の管理部31、第3システム300の管理部33、及び第4システム400の管理部34にそれぞれ送信する。

0058

ステップS415:第2システム200の管理部32は、受け付けた第2要求に基づいて、出力部42の1つであるエアコンを暖房動作させるように制御する。

0059

ステップS416:第3システム300の管理部33は、第2システム200から受信した管理情報に基づいて車室内温度を上昇させる制御が行われると判断する。そして、管理部33は、冷却水の熱を車室内温度の上昇に利用できると判断する。具体的には、管理部33は、車内に取り込む空気と冷却水との熱交換によって集熱した熱を利用できると判断する。

0060

ステップS417:第3システム300の管理部33は、受け付けた第2要求に基づいて、出力部43の1つである熱交換器を用いて、冷却水から熱を集熱するための制御を行う。

0061

ステップS418:第3システム300の管理部33は、上記ステップS417の制御だけでは車室内温度を短時間で効率的に素早く上昇させることができないと判断した場合には、例えば「熱量が不足」という管理情報を、さらに第1システム100の管理部31、第2システム200の管理部32、及び第4システム400の管理部34へ向けて送信する。

0062

ステップS419:第1システム100の管理部31は、第3システム300から受信した管理情報に基づいて、車室内温度を短時間で効率的に上昇させるために制御の必要があると判断する。具体的には、管理部31は、エンジンで発生する熱をより多く獲得して、獲得した熱を空調のために供給する必要があると判断する。

0063

ステップS420:第1システム100の管理部31は、エンジンの回転数を上昇させる制御を行う。

0064

ステップS421:第4システム400の管理部34は、第2システム200から受信した管理情報に基づいて、車室内の温度を上昇させていると判断する。

0065

ステップS422:第4システム400の管理部34は、出力部44の1つである表示装置(インフォメーションディスプレイなど)に車室内を暖房していることを示す情報を表示させるように制御する。

0066

管理部32は、車室内温度が所定の温度まで上昇すると、その旨を示す管理情報を第1システム100及び第3システム300に送信する。管理部31及び管理部33は、車室内温度の上昇が完了したことを示す管理情報を第2システム200から受信することによって、集熱のために一時的に行っていた制御を元の状態に戻すことができる。

0067

このような第2システム200と第1システム100及び第3システム300との間の連携によって、エアコンだけを稼働させたときと比べて車室内の温度を素早く効率的に上昇させるという目的を達成することができる。よって、車両の機能変更をドライバーに意識させることなく、ドライバーの快適性を優先させた利便性の高い車両制御を実現させることができる。

0068

<具体例4>
具体例4は、ある任意のシステムにおいて生じた要求をそのシステム内で満足できない場合に、当該要求に基づく電力収支に関する出力部の動作不足分を1以上の他のシステムが余力で補う、というシステム間連携制御を説明する。

0069

例えば、第2システム200において、入力調整部22からの第2要求が電力100Wの生成であるのに対して、第2システム200の出力部42によるアベイラビリティが電力90Wしかなかった場合、管理部32は、不足する電力10Wを自らのシステムで賄えない。そこで、管理部32は、不足する電力10Wを管理情報として第1システム100、第3システム300、及び第4システム400に送信する。

0070

第1システム100の管理部31は、第2システム200から管理情報を受信すると、第1システム100で受け付けている第1要求を満足しつつも不足電力10Wを生成できる余力があるか否かを判断する。余力がある場合には、管理部31は、該当する出力部41に対して所定の制御を指示する。制御の一例として、トランスミッションのギア段を一時的に下げ回生電力を生じさせたり、エンジンを回して一時的に発電したりしすることが可能である。不足電力5Wを賄える場合には、管理部31は、その旨を第2システム200、第3システム300、及び第4システム400に送信してもよい。なお、不足する要求を賄えるシステムが複数ある場合には、例えば、余力の程度や出力部の精度や能力などに基づいて調整することができる。

0071

管理部32は、不足する電力がなくなると、その旨を示す管理情報を第1システム100に送信する。管理部31は、不足する電力がなくなったことを示す管理情報を第2システム200から受信することによって、電力確保のために一時的に行っていた制御を元の状態に戻すことができる。

0072

<具体例5>
具体例5は、ある任意のシステムにおいて生じた要求が他のシステムにおける他の要求よりも優先される場合に、当該要求に基づく車両運動に関する出力部の動作を優先させるべく他のシステムで生じた要求に基づく制御を制限する、というシステム間連携制御を説明する。

0073

例えば、第2システム200でエアコンを動作させている状態において、急カーブなど第1システム100で急なステアリング操舵の要求が生じた場合、管理部31は、この要求を自らのシステムで賄えるが、ステアリング操舵状態を管理情報として第2システム200、第3システム300、及び第4システム400に送信する。

0074

第2システム200の管理部32は、第1システム100から管理情報を受信すると、安全性の観点から優先されるべきステアリング操舵によって大電流が消費されると判断できる。よって、管理部32は、大電流が消費によってバッテリーが消耗しないように、エアコンの効き方を一時的に弱めて(又は停止して)バッテリーの電力消費を抑えることができる。

0075

管理部31は、ステアリング操舵が完了すると、その旨を示す管理情報を第2システム200に送信する。管理部32は、ステアリング操舵が完了したことを示す管理情報を第1システム100から受信することによって、電力消費を抑えるために一時的に行っていた制御を元の状態に戻すことができる。

0076

[作用・効果]
以上のように、本発明の一実施形態に係る車両制御システムによれば、複数のシステムにおいて、それぞれの入力部からの調停された要求を受け付け、制御内容を決定した出力部を制御する機能部である管理部が相互に接続されそれぞれの管理情報を送受信できるように構成される。これによって、複数の管理部は、互いの管理部と各種の好適な協調動作を行うことができる。従って、異なるシステム間で各入力部及び各出力部を、例えば一対一で接続し、それぞれが互いに通信して動作の要求、調停、制御を個別に行うといった複雑なシステム構成を行わなくても、シンプルなシステム構成によってシステムを跨いだ出力部間の連携による、各種機能の実現や効率化を図ることができる。

0077

システムを跨いだ出力部間の連携は、一例として、あるシステムが他のシステムで実施している出力部の動作を補助するために行われてもよいし、あるシステムが他のシステムで実施している出力部の動作が完了するまでの時間を短縮するために行われてもよいし、あるシステムが他のシステムで実施している出力部の動作を効率的に完了させるために行われてもよいし、あるシステムが他のシステムで実施している出力部の動作を補完するするために行われてもよいし、あるシステムが他のシステムで実施している出力部の動作を優先させるために行われてもよい。

0078

また、これにより、車両制御システムへの機能追加を管理部への機能追加により、簡単に実行することができる。よって、車種仕向け地ユニットの違いごとに設計や評価を行う工数が低減され、開発工数品質確保工数を削減することができる。

0079

なお、本発明は、車両制御システムとして捉えるだけでなく、車両制御システムが備える各システムのコンピューターが実行する方法、プログラム、プログラムを格納したコンピューター読み取り可能な非一時的な記憶媒体、あるいは、車両制御システムを搭載した車両として捉えることも可能である。

0080

本発明は、車両などにおける制御システムに有用である。

0081

1車両制御システム
11〜14 入力部
21〜24入力調整部
31〜34管理部
41〜44 出力部
50車載ネットワーク
100、200、300、400 システム

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