JP2008024165A - 負荷制御装置、負荷制御方法及び車両スリップ抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行エリアの様々な状況から安全装備の起動を予測して負荷制限を行うことにより、確実に安全装備を動作させることができる負荷制御装置を提供する。
【解決手段】 運転環境取得部３１は、カーナビゲーション装置４が車両情報センター２４や他車両２５から取得した、現在走行しているエリアの道路情報、気象情報、路面情報や、センサ２１、スイッチ２２からの車両速度、道路勾配、ワイパー等の作動情報、車両内の照度等からなる運転環境を取得し、危険要素点数抽出部３２は、運転環境の情報に基づいて、そのエリアでの危険要素毎の点数を抽出する。そして、危険レベル算出部３３がそのエリアでの危険要素毎の点数を加算して事故危険レベルを算出し、負荷制限実行部３４は、事故危険レベルに応じて安全装備の起動を予想し、安全装備の起動が予想される場合に、音声出力部２３から警告を発したり、負荷の給電カットを行うことにより給電負荷制限を実施する。
【選択図】図６

Description

本発明は、バッテリに接続される車載電装品等の負荷への給電を制限する負荷制御装置、負荷制御方法及び車両スリップ抑制装置に関する。

車両の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）は、車両の制御機構との間で信号のやり取りを行って車両の電子制御を行うものであり、例えば、エンジンＥＣＵには車両に装備されているセンサ群で検出された、車速、エンジン回転数、空気流入量等の情報が入力され、エンジンＥＣＵはこれらの情報に基づいて所定の演算処理を行い、その演算結果（例えば、燃料噴射量やバイパス空気量などを制御するための信号）を車両に装備された、電動スロットルやスタータ噴射弁等の制御機構へ送出し、燃料の噴射量や流入空気量の制御などを行っている。

車両にはこのような電子制御装置が多数、例えば、上記のようなエンジンＥＣＵ、電源の充電制御を行う充電制御ＥＣＵ、エンジンの駆動と停止を行いながら車両を走行させるエコランＥＣＵ、ドアやロックの制御を行うボディＥＣＵ、自動変速（ＡＴ）制御ＥＣＵ、エアバッグＥＣＵ、盗難が発生した場合や盗難が発生する可能性がある事象を検知した場合に警告を発生するセキュリティＥＣＵ等が搭載されている。

このように、自動車普及に伴う電子制御の発展や、利便性、快適性、安全性のニーズによる車載部品の普及によって車載電装品が急激に増加しており、給電系、すなわち、バッテリの負担が増加しているので、電装品の使用状況やバッテリ状態・走行状態に応じて発電機の発電量を制御することにより、バッテリの負担を軽減することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２９８６９４号公報

一方、車両には、ＡＦＳ、ＥＢＤ、ＡＢＳ、ＶＳＣ、ＴＣＳ、ＰＣＳ等様々な安全装備が装備されている。すなわち、ＡＦＳ（可動ライトシステム、Adaptive Front-lighting System）は、カーブや交差点での右左折時に、ステアリング操作に連動して操舵方向のヘッドライトのプロジェクターユニットが向きを変えて進行方向を照射するものであり、ＥＢＤ（電子制御制動力配分システム、Electronic Brake force Distribution）は、ブレーキング時の前輪と後輪の制動力配分（ブレーキ配分）をコンピュータがコントロールし、制動ポテンシャルをフルに引き出すシステムである。

また、ＡＢＳ（アンチ・ロック・ブレーキシステム、Anti-lock Brake System）は、滑りやすい状況での急制動時に車輪ロックを防止するものであり、ＶＳＣ（横滑り防止機能、Vehicle Stability Control）は、ハンドルの操舵角に応じて車両の挙動が安定する方向に操舵トルクをアシストするシステムである。さらに、ＴＣＳ（トラクションコントロール、Traction Control System）は、車輪空転を検知した場合に車両トルクをコントロールして加速時などの車輪空転を防ぐシステムであり、ＰＣＳ（プリクラッシュセーフティシステム、Pre-Crash Safety System）は、ブレーキの踏み込み速度などから、それが緊急ブレーキと判断した場合、運転席・助手席のシートベルトを巻き取り、乗員の拘束性能を高めるものである。

上記のように、従来、バッテリの負担を軽減するため、電装品の使用状況やバッテリ状態・走行状態に応じて発電機の発電量を制御しているが、発電機の発電量を制御したとしても、事故発生の恐れがあるときに、上記のような種々の安全装備が起動すると、発電機の発電能力を超過し、給電不足が発生する可能性があり、安全装備が動作しない可能性があった。

また、従来、ナビゲーション装置からの情報を用いて事故防止を行う車両スリップ抑制装置では、ナビゲーション装置からの情報、車両状態及び道路状況を考慮して許容速度や許容Ｇを算出して走行制御を行うが、自車状況のみで、天候や気温、あるいは運転者の状態等の運転環境が考慮されておらず、精度よく許容Ｇを算出することができず、スリップ回避制御の実行漏れが発生する恐れがあった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、走行エリアの様々な状況から安全装備の起動を予測して負荷制限を行うことにより、確実に安全装備を動作させることができる負荷制御装置、及び、運転環境を考慮することにより、精度よくスリップ回避制御を行うことができる車両スリップ抑制装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明に係る負荷制御装置は、自車が走行すると予想される走行エリアの危険レベルを算出し、算出した危険レベルが事故危険レベル判定値より大きい場合、危険レベルに応じて負荷の給電カットを実施することを特徴とする。
また、本発明に係る車両スリップ抑制装置は、理想車両Ｇと車両Ｇより車両スリップを判断する車両スリップ判断部を備え、スリップ判断結果に応じて車両スリップ回避制御の実行を行うことを特徴とし、特に、道路情報、外部環境、車両の状況等の検出結果に応じて危険度を予測し、予測した危険度に応じて許容Ｇを補正することを特徴とする。

本発明に係る負荷制御装置、負荷制御方法によれば、走行エリアでの危険要素の点数から当該エリアでの危険レベルを算出し、算出した危険レベルが事故危険レベル判定値より大きい場合、安全装備の起動を予測して危険レベルに応じて負荷の給電カットが実施されるので、確実に安全装備を動作させることができる。
また、本発明に係る車両スリップ抑制装置によれば、天候や気温等の外部環境、運転者の状態、車両状況等の運転環境を考慮することにより、精度よくカーブ突入許容速度や許容Ｇを算出することができるので、スリップの発生可能性を正確に判断することができる。

以下、本発明の負荷制御装置の実施例について、図面を用いて説明する。
図１は本発明の負荷制御装置を含む車両システムの構成を示すブロック図であり、このシステムは、本発明の負荷制御装置であるバッテリ負荷制御装置１、バッテリ２、オルタネータ３、カーナビゲーション装置４、各種のＥＣＵ５、６、電装品７、８、・・・等により構成され、これらは通信ライン９、電源ライン１０を介して相互に接続されている。

バッテリ負荷制御装置１は、走行エリアの様々な状況から安全装備の起動を予測して給電負荷制限を実行するものであり、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、入出力回路（図示せず）等から構成されている。ＣＰＵ１１はバッテリ負荷制御装置１のハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ１２に記憶されたプログラムに基づいて給電負荷制限等の種々のプログラムを実行する。ＲＯＭ１２は、上記の給電負荷制限プログラム等の各種のプログラムや、種々の運転環境に基づく危険要素毎の点数データ（危険要素マップ）、危険レベルに応じた処置テーブル、危険レベルに応じた作動システムのテーブル、各車両装備品の優先順位テーブル及び警告メッセージ等を記憶しており、ＲＡＭ１３はＳＲＡＭ（Stand-by ＲＡＭ）等で構成され、一時的に発生するデータを記憶する。

また、このバッテリ負荷制御装置１には、各種のセンサ２１及びスイッチ２２の出力が入力されるとともに、音声出力部２３が接続されている。センサ２１には車速センサ、車両の傾きを検出するＧセンサ、車両内の照度を検出する照度センサ等が含まれ、スイッチ２２には、ワイパー、ウインカー、フォグランプ等の動作状態を検出するスイッチや運転者が危険レベルに応じて作動を予測する安全装備のテーブルを選択する、ドライバ意思選択スイッチが含まれている。また、音声出力部２３は事故発生が予測される場合に、ＲＯＭ１２に記憶されている警告メッセージにより音声によって警告を発するためのものである。

図２は、ＲＯＭ１２に記憶される危険要素マップの一例であり、道路勾配、ワイパー等の車両の機器の動作状態や車両速度等の外部状況、路面状況や風等の外乱、運転者の健康状態等の運転者状態、車両部品の劣化状態等の自車状況など、事故の危険要素となる各種の危険要素毎に状況に応じた点数がテーブルとして記憶されている。
また、図３はＲＯＭ１２に記憶されている、危険レベルに応じた処置テーブルの一例であり、この例では、危険レベルが９５以上のとき、事故発生に向けての準備を行い、危険レベルが８０〜９５のとき、警告を行うとともに、給電負荷制限ａを実施する。また、危険レベルが６０〜８０のとき、警告と上記の給電負荷制限よりも制限の少ない給電負荷制限ｂを実施し、危険レベルが４０〜６０のとき、運転者に注意を促すように設定されている。

さらに、図４は、ＲＯＭ１２に記憶されている、危険レベルに応じて作動が予想される安全装備の一覧テーブルであって、この例では、二つのテーブルのいずれかを運転者が選択できるようになっており、テーブルＡでは、危険度が７０〜９０のとき、ＡＢＳ、ＥＢＤの作動が予想され、危険度が９０以上のとき、ＡＢＳ、ＥＢＤ、エアバック、ＶＳＣが作動が予想されるものとして設定されている。また、テーブルＢでは、危険度が７０〜９０のとき、ＡＢＳの作動が予想され、危険度が９０以上のとき、ＡＢＳとエアバックの作動が予想されるものとして設定されている。
また、図５は、ＲＯＭ１２に記憶されている、各車両装備品の優先順位及び消費電力データのテーブルの一例を示すものであり、各車両装備品や安全装備のユニット毎に、その優先順位と動作状態の各レベルの必要電力（Ｗ）が記憶されている。

一方、バッテリ２は電源ライン１０を介してバッテリ負荷制御装置１、カーナビゲーション装置４等の電装品や各種のＥＣＵ５、６・・・に給電するもので、バッテリの充放電電流、端子電圧、バッテリ液温度を検出するセンサ（図示せず）を備えており、これらのセンサの出力が通信ライン９を介してバッテリ負荷制御装置１に入力される。オルタネータ３は、エンジン（図示せず）により駆動され、電源ライン１０を介してバッテリ２を充電するとともに、車両の他の電気負荷、すなわち、ＥＣＵや電装品に電力を供給する。

また、カーナビゲーション装置４は、ＧＰＳセンサやジャイロセンサからなる現在位置検出部や道路地図データを含む地図データを格納する地図データ格納部を備えるとともに、車両情報センター２４との無線通信や他の車両２５との車車間通信により車両の走行エリアの道路情報、気象情報、路面情報などを取得し、通信ライン９を介してバッテリ負荷制御装置１に入力する。

図６は、図１のバッテリ負荷制御装置１の構成を機能で表した機能ブロック図であり、各部はＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３により構成され、ソフトウェアによりこれらの機能が実行される。
運転環境取得部３１は、カーナビゲーション装置４が車両情報センター２４や他車両２５から取得した、現在走行しているエリアの道路情報、気象情報、路面情報や、センサ２１、スイッチ２２からの車両速度、道路勾配、ワイパー等の作動情報、車両内の照度等からなる運転環境を取得して、危険要素点数抽出部３２に入力する。

また、危険要素点数抽出部３２は、運転環境取得部３１からのそのエリアの道路情報、気象情報、路面情報や車両の状況等の運転環境の情報に基づいて、ＲＯＭ１２に記憶されている、図２に示す危険要素マップからそのエリアでの危険要素毎の点数を抽出して危険レベル算出部３３に入力し、危険レベル算出部３３がそのエリアでの危険要素毎の点数を加算することにより、事故危険レベルを算出して負荷制限実行部３４に入力する。
そして、負荷制限実行部３４は、危険レベル算出部３３からの事故危険レベルに応じて安全装備の起動を予想し、安全装備の起動が予想される場合には、音声出力部２３から警告を発したり、負荷の給電カットを行うことにより給電負荷制限を実施する。

次に、上記のバッテリ負荷制御装置１の各機能部の作用を図１のブロック図及び図７のフローチャートを用いて説明する。
バッテリ負荷制御装置１のＣＰＵ１１は、一定時間毎、例えば、１５msec毎に図７のフローチャートに示す給電負荷制限プログラムを実行し、このプログラムを開始すると、まず、カーナビゲーション装置４から現在走行しているエリアの道路情報、気象情報、路面情報などを取得するとともに、センサ２１、スイッチ２２から車両速度、道路勾配、ワイパー等の作動情報、車両内の照度等を取得することにより、運転環境を取得する（ステップ１０１）。

次に、ＣＰＵ１１は、取得した運転環境の情報に基づいて、ＲＯＭ１２に記憶されている、図２に示す危険要素マップを使用して各種の危険要素の点数を抽出した（ステップ１０２）後、各危険要素の点数を加算することにより、事故危険レベルを算出する（ステップ１０３）。
すなわち、ＣＰＵ１１は、図８に示すように、外部状況、外乱、運転者状態、自車状況の各危険要素の点数を抽出し、これらの点数を加算することにより、危険レベルを算出する。

ここで、外部状況の危険要素としては、交差点の状況、ウインカー等の機器動作の有無、道路の勾配、車両の速度等が含まれ、外乱の各要素としては、風、道路の濡れ、道路の凍結、荒れ道等が含まれている。また、運転者状態の各要素としては、疲労、風邪、イライラ感、怪我等が含まれ、自車状況の危険要素としては、タイヤの磨耗状況、サスペンション、シャフトの使用期間、車両の走行距離等が含まれている。
なお、運転者の疲労状態、風邪、イライラ状態、怪我の状態等は表示・操作部（図示せず）から運転者が自己申告で入力するようにしてもよく、また、疲労状態を運転継続時間から算出するようにすることもできる。さらに、センサやカメラ等から運転者の状態を検知してもよい。

そして、当該エリアでの危険レベルを算出すると、ＣＰＵ１１は、算出した危険レベルと事故危険レベル判定値、例えば、４０とを比較することにより、安全装備が起動する可能性があるか否かを判定し（ステップ１０４）、算出した危険レベルが事故危険レベル判定値より小さいと判定した場合、プログラムを終了する。
一方、ステップ１０４で算出した危険レベルが事故危険レベル判定値より大きいと判定した場合、ＣＰＵ１１は、図３の処置テーブルに基づいて、危険レベルに応じた警告を実行する（ステップ１０５）とともに、危険レベルに応じて動作を停止する対象負荷を決定し、通信ライン９を介して当該電装品またはＥＣＵに駆動停止を指示することによって、当該電装品またはＥＣＵを停止させる（ステップ１０６）。

これにより、危険レベルが４０〜６０のとき、音声出力部２３から「事故の可能性があります。注意してください。」との音声メッセージが流れ、危険レベルが６０〜８０のとき、音声出力部２３から「事故の危険性があります。注意してください。」との音声メッセージが流れるとともに、例えば、４００Ｗの給電負荷制限が実行される。また、危険レベルが８０〜９５のとき、音声出力部２３から「事故の危険性があります。注意してください。」との音声メッセージが流れるとともに、例えば、６００Ｗの給電負荷制限が実行され、危険レベルが９５以上のとき、事故発生に向けての準備が行われる。

なお、上記の給電負荷制限を実施する場合には、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶されている、図５に示す車両装備品優先テーブルの各車両装備品のユニット毎の優先順位と動作状態の各レベルの必要電力より、給電制限するユニットを決定する。例えば、給電制限の電力が４００Ｗの場合は、マッサージチェア、ミラーヒータ、シートヒータへの給電を停止し、マッサージチェア等が使用されていない場合には、次に優先度の低いユニットを対象として給電を停止する。

以上のように、運転環境の各危険要素の点数から求めた危険レベルに応じて警告を発することにより運転者に注意を与えることができるとともに、危険レベルに応じて負荷への給電制限が実行されるので、安全装備の起動時に、給電不足が発生することを防止でき、確実に安全装備を起動させることができる。

上記の実施例では、運転環境の各危険要素の点数を加算することにより危険レベルを算出して安全装備の起動を予想したが、例えば、運転者が同じでも、時間帯や雨等の環境の違いで危険度が変わるので、外乱、運転者状態、自車状況の点数を外部状況の総点数に応じて重み付けすることもでき、以下、外乱、運転者状態、自車状況の点数を重み付けする場合の実施例について説明する。
なお、車両システム、バッテリ負荷制御装置の構成は図１〜図６と同じであるので、説明を省略する。

バッテリ負荷制御装置１のＣＰＵ１１は、一定時間毎、例えば、１５msec毎に図９のフローチャートに示す給電負荷制限プログラムを実行し、このプログラムを開始すると、まず、上記と同様に、カーナビゲーション装置４、センサ２１、スイッチ２２から運転環境の情報を取得した（ステップ２０１）後、取得した運転環境の情報に基づいて、図２に示す危険要素マップを使用して各種の危険要素の点数を抽出する（ステップ２０２）。

次に、ＣＰＵ１１は、外部危険度、すなわち、外部状況の危険要素の総点数に応じて外乱、運転者状態、自車状況の重み付け定数を決定する（ステップ２０３）。
なお、この場合、外部状況の総点数の所定の範囲ごとに、外乱、運転者状態、自車状況の重み付け定数を設定して重み付け定数テーブルとしてＲＯＭ１２に記憶しておくことにより、外部危険度に応じて外乱、運転者状態、自車状況に対してそれぞれ異なる重み付けを行うことができる。

次に、ＣＰＵ１１は、図１０に示すように、外乱、運転者状態、自車状況の各危険要素の点数を外部情報の総点数に応じた重み付け定数により重み付けした後、加算することにより、危険レベル（＝外部状況総点数＋（外乱点数×重み乗数Ａ）＋（運転者点数×重み乗数Ｂ）＋（自車点数×重み乗数Ｃ））を演算する（ステップ２０４）。この後、算出した危険レベルと事故危険レベル判定値を比較することにより、安全装備が起動する可能性があるか否かを判定し（ステップ２０５）、算出した危険レベルが事故危険レベル判定値より大きいと判定した場合、危険レベルに応じた警告を実行する（ステップ２０６）とともに、危険レベルに応じて動作を停止する対象負荷を決定し、通信ライン９を介して当該電装品またはＥＣＵに駆動停止を指示することによって、当該電装品またはＥＣＵを停止させる（ステップ２０７）。

また、上記の実施例では、将来の車両制御において安全系、走行系等の重要な負荷の起動が予想される場合に、予想された負荷が起動できるように負荷の給電制限を行ったが、負荷の起動が予想される場合に、その負荷の起動による電力増加により電力不足が生じるか否かを判断して給電負荷制限を実行することもでき、以下、起動が予想される負荷の起動による電力増加によって電力不足が生じるか否かを判断する実施例について説明する。
なお、車両システムの構成は図１〜図５と同じであるので、説明を省略する。

図１１は、この実施例におけるバッテリ負荷制御装置１の構成を機能で表した機能ブロック図であり、上記と同様に、各部はＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３により構成され、ソフトウェアによりこれらの機能が実行されるが、運転環境取得部３１、危険要素点数抽出部３２及び危険レベル算出部３３の機能は図６の各機能部の機能と同じであるので、説明は省略する。

バッテリ状態算出部３５は、バッテリ２からバッテリの電圧、電流、バッテリ液温度などを取得してバッテリの残存電力量、内部抵抗等のバッテリ状態を算出して負荷制限実行部３４に入力し、電装品状態取得部３６は、種々の電装品の起動状態・駆動状態を取得して負荷制限実行部３４に入力する。

また、ドライバ意思取得部３７は、安全装備の起動を予想する場合、図４のテーブルのいずれのテーブルを使用するかをドライバが指定するためのドライバ意思選択スイッチ３０の選択状態を検出して、負荷制限実行部３４に入力する。すなわち、安全装備が起動するか否かは、運転者の運転方法によるところが大きいので、使用されるテーブルをドライバが指定できるようにしている。

そして、負荷制限実行部３４は、危険レベル算出部３３からの事故危険レベルに応じて安全装備の起動を予想するとともに、バッテリ状態、電装品の駆動状態から当該安全装備の起動による電力増加により電力不足が生じるか否かを判断して電装品やＥＣＵの負荷制限を実行する。

次に、上記のバッテリ負荷制御装置１の各機能部の作用を図１のブロック図及び図１２のフローチャートを用いて説明する。
バッテリ負荷制御装置１のＣＰＵ１１は、一定時間毎、例えば、１５msec毎に図１２のフローチャートに示す給電負荷制限プログラムを実行し、このプログラムを開始すると、まず、車両の加減速状態やエンジン回転数等の車両状態を検出する（ステップ３０１）とともに、バッテリ２からバッテリの電圧、電流、バッテリ液温度などを取得してバッテリの残存電力量、内部抵抗等のバッテリ状態を算出する（ステップ３０２）。

次に、ＣＰＵ１１は、エアコン、オーディオ装置、カーナビゲーション装置等の電装品やＥＣＵの稼働状況を検出した（ステップ３０３）後、カーナビゲーション装置４、センサ２１、スイッチ２２から運転環境を取得する（ステップ３０４）。この後、ＣＰＵ１１は、取得した運転環境の情報に基づいて、図２に示す危険要素マップからそのエリアでの各危険要素の点数を抽出し（ステップ３０５）、各危険要素の点数を加算することにより、事故危険レベルを算出する（ステップ３０６）。

危険レベルを算出すると、ＣＰＵ１１は、図４の安全装備作動予想テーブルを参照することにより、算出した危険レベルに基づいて安全装備の起動が予想されるか否かを判定し（ステップ３０７）、安全装備の起動が予想されないと判定した場合、プログラムを終了する。
一方、危険レベルが７０以上であり、安全装備の起動が予想されると判定した場合、ＣＰＵ１１は、ドライバ意思選択スイッチ３０のスイッチ状態に応じて、図４の安全装備作動予想テーブルのテーブルＡまたはテーブルＢのいずれかを選択し、危険レベルに基づいて起動が予想される安全装備を決定する（ステップ３０８）。

次に、ＣＰＵ１１は、起動が予想される安全装備の必要電力を図５のテーブルの消費電力データから読み出し、読み出した消費電力に現在駆動されている負荷の消費電力を加算することにより、予測電力量を算出した（ステップ３０９）後、算出した予測電力量が、バッテリ２の残存電力量と、車両の加減速状態、エンジン回転数より算出したオルタネータ３の発電量との和より大きいか否かを判定し（ステップ３１０）、予測電力量が、バッテリ２の残存電力量とオルタネータ３の発電量との和より小さいと判定した場合、プログラムを終了する。

また、算出した予測電力量が、バッテリ２の残存電力量とオルタネータ３の発電量との和より大きいと判定した場合、ＣＰＵ１１は、警告を実行する（ステップ３１１）とともに、不足電力量及び図５のテーブルの各車両装備品の優先度に基づいて動作を停止する対象負荷を決定し、通信ライン９を介して当該電装品またはＥＣＵに駆動停止を指示することにより、当該電装品またはＥＣＵを停止させて負荷制限を実行する（ステップ３１２）。

以上のように、負荷の起動が予想される場合に、その負荷の起動による電力増加により電力不足が生じるか否かを判断して給電負荷制限を実行することにより、不要な負荷制限を防止することができる。

さらに、以上の実施例では、給電負荷制限を実行する場合、バッテリ負荷制御装置が通信ラインを介して当該電装品またはＥＣＵに駆動停止を指示し、当該電装品またはＥＣＵが自身で駆動を停止するようにしたが、バッテリ負荷制御装置が直接当該電装品またはＥＣＵの駆動を停止させることもでき、以下、バッテリ負荷制御装置が直接当該電装品またはＥＣＵの駆動を停止させる場合の実施例について説明する。

図１３はこの実施例の負荷制御装置を含む車両システムの構成を示すブロック図であるが、各ＥＣＵ５、６、電装品７、８・・・に電源スイッチ２６〜２９が設けられている点を除いて図１のブロック図の車両システムと同じであるので、詳細な説明は省略する。
この実施例においては、各ＥＣＵ５、６、電装品７、８の起動は、バッテリ負荷制御装置１によって電源スイッチ２６〜２９がオンされることによって行われ、また、安全装備の起動が予想され、給電負荷制限を実施する場合には、バッテリ負荷制御装置１によって電源スイッチ２６〜２９がオフされることによって給電制限されるＥＣＵまたは電装品の駆動が停止される。

また、ＥＣＵの給電制限を実施する場合、カーナビゲーション装置４やセンサ２１、スイッチ２２から運転環境を取得するマスタＥＣＵを設け、このマスタＥＣＵから各ＥＣＵに運転環境の情報を流すことにより、各ＥＣＵ自身で給電負荷制限を判断し、必要な場合に自身で動作を停止するようにすることも可能である。

また、以上の実施例では、危険レベルに応じて安全装備の起動を予想して給電負荷制限を行ったが、危険レベルに応じて危険回避制御を行うことも可能であり、以下、危険レベルに応じてスリップ回避制御を行う実施例について説明する。

図１４はスリップ回避制御を行う車両制御ＥＣＵを含む車両システムの構成を示すブロック図であり、このシステムは、車両制御ＥＣＵ４０、変速制御ＥＣＵ５１、ブレーキ制御ＥＣＵ５２、ステアリングＥＣＵ５３、スロットル制御ＥＣＵ５４等の複数のＥＣＵにより構成され、これらのＥＣＵが通信ライン９を介して接続されている。

車両制御ＥＣＵ４０は、道路状況、運転環境に基づいてカーブ突入許容速度や許容Ｇを算出してスリップ回避制御を行うものであり、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３、通信装置（図示せず）、入出力回路（図示せず）等から構成されている。ＣＰＵ４１は車両制御ＥＣＵ４０のハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに基づいてスリップ回避制御等の種々のプログラムを実行する。ＲＯＭ４２はスリップ回避制御プログラム等のプログラムや各種の運転環境に基づく事故危険レベル等のデータを記憶しており、ＲＡＭ４３はＳＲＡＭ等で構成され、一時的に発生するデータを記憶する。

この車両制御ＥＣＵ４０には、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６１、表示・操作部６２、警報ランプ６３が接続されている。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６１は、運転者がスリップ回避制御の実行可否を選択するためのものであり、このＯＮ／ＯＦＦスイッチ６１がオフされると、車両制御ＥＣＵ１は減速制御やスリップ抑制制御を実行しない。

表示・操作部６２は、スリップ回避制御に伴う種々のデータの表示を行うとともに、運転者の健康状態等を入力するためのものである。この表示・操作部６２として、カーナビゲーション装置４の表示・操作部を使用することができ、カーナビゲーション装置のＬＣＤ表示部に配設されたタッチパネルスイッチを使用することにより様々なデータを入力することができる。なお、健康状態はセンサ、カメラ等から判断してもよい。
さらに、警報ランプ６３は、スリップの可能性がある場合に、車両制御ＥＣＵ４０により点灯または点滅される。

さらに、この車両制御ＥＣＵ４０には、車速センサ６４、Ｇセンサ６５、外気温センサ６６等のセンサやワイパー駆動部６７等が接続され、各種センサの検出出力や駆動状況信号が入力されるとともに、カーナビゲーション装置４からカーブ情報等の道路情報や気象情報が入力される。

一方、変速制御ＥＣＵ５１は、車両の変速制御を行うものであり、通信ライン９を介して車両制御ＥＣＵ４０に現在のシフト位置を入力するとともに、車両制御ＥＣＵ４０からの減速指令時にはシフトダウンを実行する。また、ブレーキ制御ＥＣＵ５２は、アンチロックブレーキ制御、自動ブレーキ制御等を行うものであり、通信ライン９を介して車両制御ＥＣＵ４０に現在のブレーキ状態を入力するとともに、車両制御ＥＣＵ４０からの減速指令時には、ブレーキ作動、ブレーキ力増加等を実行する。

さらに、ステアリングＥＣＵ５３は、トーションバーの両端に作用するトルクを検出するトルクセンサからの出力が入力され、電動機を制御することによりトーションバーの両端に作用するトルクが解消される方向にステアリングシャフトを進めるものであり、車両制御ＥＣＵ４０からのスリップ抑制制御指令時には、ステアリング操作を実行する。
また、スロットル制御ＥＣＵ５４は、アクセルペダルの操作量をセンサにより電気信号として取り込み、所定の演算処理を施してから電動機等からなるアクチュエータに供給し、このアクチュエータによりスロットルバルブを開閉制御するものであり、車両制御ＥＣＵ４０からの減速指令時には、スロットル開度閉じ側に制御を実行する。

次に、車両制御ＥＣＵ４０がスリップ回避制御を行う場合の作用について、図１５のフローチャートにより説明する。
車両のイグニッションスイッチがオンとなると、車両制御ＥＣＵ４０のＣＰＵ４１は、図１５のフローチャートに示すプログラムを一定時間毎に実行し、このプログラムを開始すると、まず、ナビゲーション装置４から得られる地図情報に基づいて走行路前方の所定距離以内にカーブ、交差点等のコーナーがあるか否かを判定する（ステップ４０１）。走行路前方にコーナーがないと判定した場合、ＣＰＵ４１は、プログラムを終了し、走行路前方にコーナーがあると判定した場合、地図情報を処理して走行路前方のカーブの曲率半径を算出し、カーブレベルを取得する（ステップ４０２）。

カーブレベルを取得した後、ＣＰＵ４１は、車速センサ６４の出力に基づいて現在の車速Ｖｎを取得する（ステップ４０３）。次に、ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶されている、図１６（ａ）に示すカーブレベルと制御開始距離との対応を示すテーブルを使用し、ステップ４０２で取得したカーブレベルに基づいて制御開始距離を求めた後、ＲＯＭ４２に記憶されている、図１６（ｂ）に示す車両の速度と制御開始距離の補正値との対応を示すテーブルを使用し、車速Ｖｎに基づいて補正値を求め、この補正値で上記の制御開始距離を補正することにより制御開始ポイントＰを決定する（ステップ４０４）。

次に、ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶されている、図１７（ａ）に示すカーブレベルと許容速度との対応を示すテーブルを使用し、カーブレベルに基づいて許容速度Ｖｄを求めた（ステップ４０５）後、ＲＯＭ４２に記憶されている、図１７（ｂ）に示すカーブレベルと許容Ｇとの対応を示すテーブルを使用し、カーブレベルに基づいて許容Ｇ（Ｇｄ）を求める（ステップ４０６）。この後、ＣＰＵ４１は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６１がオフになっているか否かを判定することにより、スリップ回避制御に対するユーザの意思を検出する（ステップ４０７）。

次に、ＣＰＵ４１は、運転環境に基づき危険レベルの点数を算出した（ステップ４０８）後、この危険レベルの合計点数に基づいて、ＲＯＭ４２に記憶されている、図１８（ａ）に示す危険レベルの合計点数と許容速度の補正値の対応を示すテーブルを使用することにより、許容速度の補正値を読み出し、この補正値によってステップ４０５で算出した許容速度Ｖｄを補正することにより、許容速度補正値Ｖｄｈを算出する（ステップ４０９）。すなわち、危険レベルの合計点数が大きいほど、許容速度補正値Ｖｄｈが小さくなるように補正される。

また、同様に、ＣＰＵ４１は、危険レベルの合計点数に基づいて、ＲＯＭ４２に記憶されている、図１８（ｂ）に示す危険レベルの点数と許容Ｇの補正値の対応を示すテーブルを使用することにより、許容Ｇの補正値を読み出し、この補正値によりステップ４０６で算出した許容Ｇ（Ｇｄ）を補正し、許容Ｇ補正値Ｇｄｈを算出する（ステップ４１０）。すなわち、危険レベルの合計点数が大きいほど、許容Ｇ補正値Ｇｄｈが小さくなるように補正される。

次に、ＣＰＵ４１は、危険レベルの合計点数に基づいて、ＲＯＭ４２に記憶されている危険レベルの点数と制御開始ポイントの補正値の対応を示すテーブル（図示せず）を使用することにより、制御開始ポイントの補正値を読み出し、この補正値によりステップ４０４で算出した制御開始ポイントＰを補正し、制御開始ポイント補正値Ｐｈを算出する（ステップ４１１）。すなわち、危険レベルの合計点数が大きいほど、制御開始ポイントがコーナーから遠い位置になるように補正される。

許容速度、許容Ｇ、制御開始ポイントの補正値（Ｖｄｈ、Ｇｄｈ、Ｐｈ）を算出すると、ＣＰＵ４１は、ナビゲーション装置４からの車両位置情報に基づいて、車両が制御開始ポイントＰｈよりコーナーに近い位置にあるか否かを判定し（ステップ４１２）、図１９に示すように、車両Ｃが制御開始ポイントＰｈに到達していないと判定した場合、プログラムを終了する。
一方、図１９に示すように、車両Ｄが制御開始ポイントＰｈを超えていると判定した場合、ＣＰＵ４１は、現在の車速Ｖｎが許容速度Ｖｄｈを越えているか否かを判定し（ステップ４１３）、現在の車速Ｖｎが許容速度Ｖｄｈを越えていると判定した場合、現在の車速Ｖｎと許容速度Ｖｄｈの差が所定値を超えているか否かを判定する（ステップ４１４）。

現在の車速Ｖｎと許容速度Ｖｄｈの差が所定値を超えていないと判定した場合、ＣＰＵ４１は、警報ランプ６３を点灯することにより、現在の車速が許容速度を超えていることを運転者に通知する（ステップ４１５）。また、現在の車速Ｖｎと許容速度Ｖｄｈの差が所定値を超えていると判定した場合、ＣＰＵ４１は、ステップ４０７でのユーザの意思検出結果に基づいてユーザの介入禁止操作があったか否かを判定し（ステップ４１６）、ユーザがＯＮ／ＯＦＦスイッチ６１をオフしていた場合には、警報ランプ６３を点滅することにより、現在の車速が許容速度を大幅に超え、スリップする危険性があることを運転者に通知する（ステップ４１７）。

一方、ステップ４１６でユーザの介入禁止操作がないと判定した場合、ＣＰＵ４１は、変速制御ＥＣＵ５１によるシフトダウン、ブレーキ制御ＥＣＵ５２によるブレーキ作動・ブレーキ力増加、スロットル制御ＥＣＵ５４によるスロットル開度閉じ制御の少なくとも一つを実行するように各ＥＣＵに指令することにより減速制御を行った（ステップ４１８）後、警報ランプ６３を点滅することにより、減速制御を行っていることを運転者に通知する（ステップ４１９）。

そして、ステップ４１３で現在の車速が許容速度を越えていないと判定した場合、あるいは、ステップ４１５、ステップ４１７またはステップ４１９で運転者に通知を行った後、ＣＰＵ４１は、Ｇセンサ６５の出力に基づいて現在の車両Ｇ（Ｇｎ）を検出する（ステップ４２０）。次に、ＣＰＵ４１は、現在の車両Ｇ（Ｇｎ）と許容Ｇ（Ｇｄｈ）との差が第１の閾値Ａより小さいか否かを判定し（ステップ４２１）、差が第１の閾値Ａより大きいと判定した場合、プログラムを終了する。

一方、ステップ４２１で現在の車両Ｇ（Ｇｎ）と許容Ｇ（Ｇｄｈ）との差が第１の閾値Ａより小さいと判定した場合、ＣＰＵ１１は、現在の車両Ｇ（Ｇｎ）と許容Ｇ（Ｇｄｈ）との差が第２の閾値Ｂ（Ｂ＜Ａ）より小さいか否かを判定し（ステップ４２２）、差が第２の閾値Ｂより大きいと判定した場合、警報ランプ６３を点灯することにより、現在の車両Ｇが許容Ｇに近づいていることを運転者に通知する（ステップ４２３）。また、現在の車両Ｇ（Ｇｎ）と許容Ｇ（Ｇｄｈ）との差が第２の閾値Ｂより小さいと判定した場合、ＣＰＵ４１は、ステップ４０７でのユーザの意思検出結果に基づいてユーザの介入禁止操作があったか否かを判定し（ステップ４２４）、ユーザがＯＮ／ＯＦＦスイッチ６１をオフしていた場合には、警報ランプ６３を点滅することにより、現在の車両Ｇが許容Ｇにほぼ達し、スリップする危険性があることを運転者に通知する（ステップ４２５）。

そして、ステップ４２４でユーザの介入禁止操作がないと判定した場合、ＣＰＵ４１は、変速制御ＥＣＵ５１によるシフトダウン、ブレーキ制御ＥＣＵ５２によるブレーキ作動・ブレーキ力増加、スロットル制御ＥＣＵ５４によるスロットル開度閉じ制御、あるいは、ステアリングＥＣＵ５３によるステアリング操作の少なくとも一つを実行するように各ＥＣＵに指令することによりスリップ抑制制御を行った（ステップ４２６）後、警報ランプ６３を点滅することにより、スリップ抑制制御を行っていることを運転者に通知する（ステップ４２７）。

なお、上記の実施例では、ステップ４１７、４１９、４２５及び４２７の報知制御で警報ランプ１６を点滅させたが、ステップ４１７、４２５で警報ランプ６３を点滅させ、ステップ４１９、４２７で、例えば、警報ランプ６３を異なる色で点灯させるようにして、通知方法を変えるようにしてもよく、また、ステップ４１５、４１７、４１９、４２３、４２５及び４２７での通知を音声あるいは表示・操作部６２への文字表示により行うようにすることもできる。

本発明の負荷制御装置を含む車両システムの構成を示すブロック図である。 ＲＯＭに記憶されている、危険要素マップの一例である。 ＲＯＭに記憶されている、危険レベルに応じた処置テーブルの一例である。 ＲＯＭに記憶されている、危険レベルに応じて作動が予想される安全装備の一覧テーブルである。 ＲＯＭに記憶されている、各車両装備品の優先順位及び消費電力データのテーブルの一例である。 バッテリ負荷制御装置の構成を機能で表した機能ブロック図である。 バッテリ負荷制御装置の作用を示すフローチャートである。 事故危険レベルの算出方法を説明するための図である。 他の実施例のバッテリ負荷制御装置の作用を示すフローチャートである。 外乱、運転者状態、自車状況の各危険要素の点数を重み付けして危険レベルを算出する方法を示す図である。 他の実施例のバッテリ負荷制御装置の構成を機能で表した機能ブロック図である。 図１１のバッテリ負荷制御装置の作用を示すフローチャートである。 さらに他の実施例の負荷制御装置を含む車両システムの構成を示すブロック図である。 スリップ回避システムの構成を示すブロック図である。 車両制御ＥＣＵがスリップ回避制御を行う場合の作用を示すフローチャートである。 ＲＯＭに記憶されているカーブレベルと制御開始距離及び車両速度と制御開始距離の補正値との対応関係を示すテーブルの一例である。 ＲＯＭに記憶されているカーブレベルと許容速度及び許容Ｇとの対応関係を示すテーブルの一例である。 ＲＯＭに記憶されている危険レベルの点数と許容速度及び許容Ｇの補正値との対応関係を示すテーブルの一例である。 コーナー、車両位置及び制御開始ポイントの位置関係を説明するための図である。

符号の説明

１ バッテリ負荷制御装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
２ バッテリ
３ オルタネータ
４ カーナビゲーション装置
５、６ ＥＣＵ
７、８ 電装品
９ 通信ライン
１０ 電源ライン
２１ センサ
２２ スイッチ
２３ 音声出力部

Claims (15)

1. 自車が走行すると予想される走行エリアの危険レベルを算出する危険レベル算出手段と、
   上記算出した危険レベルと事故危険レベル判定値とを比較し、上記算出した危険レベルが事故危険レベル判定値より大きい場合、危険レベルに応じて負荷の給電カットを実施する負荷制限実行手段と、を備えたことを特徴とする負荷制御装置。
2. 請求項１に記載された負荷制御装置において、
   上記危険レベル算出手段が、各危険要素の点数に重み付けして当該エリアでの危険レベルを算出することを特徴とする負荷制御装置。
3. 請求項１に記載された負荷制御装置において、
   上記負荷制限実行手段が、上記算出した危険レベルに応じて安全装備の起動を予測し、当該安全装備の起動による予測使用電力量、既存のバッテリ電力量及びオルタネータ発電量により負荷制限の可否を判断することを特徴とする負荷制御装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載された負荷制御装置において、
   負荷の給電カットを実施する場合、上記負荷制限実行手段が各負荷に停止を指令し、各負荷が駆動を停止することを特徴とする負荷制御装置。
5. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載された負荷制御装置において、
   負荷の給電カットを実施する場合、上記負荷制限実行手段が給電をカットする負荷の電源を遮断することを特徴とする負荷制御装置。
6. 自車が走行すると予想される走行エリアの危険レベルを算出し、
   算出した危険レベルが事故危険レベル判定値より大きい場合、危険レベルに応じて負荷の給電カットを実施することを特徴とする負荷制御方法。
7. 理想車両Ｇを算出する許容Ｇ算出部と、車両Ｇを検出する車両Ｇ検出部と、車両スリップを判断する車両スリップ判断部を備え、スリップ判断結果に応じて車両スリップ回避制御の実行を行うことを特徴とする車両スリップ抑制装置。
8. 請求項７に記載された車両スリップ抑制装置において、
   カーブ突入許容速度を算出する許容速度算出部を備え、
   カーブ突入より所定距離前となっても、カーブ突入許容速度に基づく第１の閾値よりも、実車速が高いと検出された場合は、許容速度まで減速するようユーザへ報知することを特徴とする車両スリップ抑制装置。
9. 請求項８に記載された車両スリップ抑制装置において、
   上記第１の閾値よりも高い第２の閾値よりも、実車速が高いと検出された場合は、減速手段を実行することを特徴とする車両スリップ抑制装置。
10. 請求項９に記載された車両スリップ抑制装置において、
    減速手段、またはスリップ回避制御実行中は、ユーザへ制御実行中であることを報知することを特徴とする車両スリップ抑制装置。
11. 請求項７に記載された車両スリップ抑制装置において、
    許容Ｇと車両Ｇの偏差が第１の閾値未満となった場合は、ユーザへスリップの可能性がある旨を報知することを特徴とする車両スリップ抑制装置。
12. 請求項１１に記載された車両スリップ抑制装置において、
    許容Ｇと車両Ｇの偏差が上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値未満となった場合は、車両スリップ回避制御を実行することを特徴とする車両スリップ抑制装置。
13. 請求項７〜請求項１２のいずれかに記載された車両スリップ抑制装置において、
    道路情報を取得する道路状況検出部と、外部環境を検出する外部環境検出部と、車両の状況を検出する車両状況検出部と、検出結果に応じて危険度を予測する危険度予測部とを備え、
    上記許容Ｇは上記危険度予測部にて予測した危険度に応じて補正されることを特徴とする車両スリップ抑制装置。
14. 請求項７〜請求項１２のいずれかに記載された車両スリップ抑制装置において、
    スリップ回避制御は、ユーザが介入禁止操作していない場合に実行されることを特徴とする車両スリップ抑制装置。
15. 請求項１４に記載された車両スリップ抑制装置において、
    介入禁止と判断された場合に、ユーザへ緊急減速が必要である旨を通知することを特徴とする車両スリップ抑制装置。

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