JP2019196154A

JP2019196154A - 車両制御システム

Info

Publication number: JP2019196154A
Application number: JP2018092486A
Authority: JP
Inventors: 将荒木; Susumu Araki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2019-11-14

Abstract

【課題】自動運転において、車両の用途に応じた好適な走行制御が可能な車両制御システムを提供する。【解決手段】車両制御システムは、車両の運動を管理する運動管理部と、ナビゲーション機能およびメーター表示機能を管理するＨＭＩ管理部と、車両の各部の熱配分を管理する熱管理部と、車両の各部の電力を管理する電力管理部とを含む複数の管理部と、車両の用途に応じて設定された複数の走行モードから選択された走行モードに応じて、複数の管理部の少なくとも１つを制御する制御部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両を制御するシステムに関する。

複数の運転モードを備える車両が知られている。例えば、特許文献１は、フォークリフトがレバーの操作設定および消費電力に応じた６種類の運転モードを備え、運転モードの選択によって好適な操作感や消費電力の低減を得ることを開示している。

特許第５４９５２８２号公報

自動運転車両の用途が拡大している。しかし、用途に応じた好適な走行制御が十分に検討されていなかった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、自動運転において、車両の用途に応じた好適な走行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。

上記課題を解決するために、本発明の一局面は、車両の運動を管理する運動管理部と、ナビゲーション機能およびメーター表示機能を管理するＨＭＩ管理部と、車両の各部の熱配分を管理する熱管理部と、車両の各部の電力を管理する電力管理部とを含む複数の管理部と、車両の用途に応じて設定された複数の走行モードから選択された走行モードに応じて、複数の管理部の少なくとも１つを制御する制御部とを備える、車両制御システムである。

これにより、制御部が走行モードに応じて運動管理部、熱管理部、ＨＭＩ管理部、電力管理部を連携させて、所望の車両特性を実現することができる。

以上のように、本発明によれば、自動運転において、制御部が走行モードに応じて運動管理部、熱管理部、ＨＭＩ管理部、電力管理部を連携させて車両特性を実現できるので、例えばユーザーの用途に応じた好適な走行制御を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置の機能ブロック図

（概要）
本発明に係る車両制御システムは、走行モードに応じて、車両の運動、熱、電力等の管理、制御機能を連携させて、自動運転時の車両の走行特性を実現できる。

（実施形態）
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜構成＞
図１に、本実施形態における車両制御システム１００とその周辺の構成の機能ブロック図を示す。車両制御システム１００は、車両に搭載され、管理部１０と制御部２０とを備える。管理部１０は、運動管理部１１、ＨＭＩ管理部１２、熱管理部１３、電力管理部１４を含む。

車両制御システム１００は、自動運転部３１からの要求に基づいて、車両の走行等の制御内容を決定し、ステアリング４１、ブレーキ４２、パワートレイン（またはＩＷＭ：インホイールモータ）４３を制御する。自動運転部３１は、Ｌｉｄａｒ（Light Detection and Ranging）等の各種センサ３０から車両の周囲の状況を表す情報を取得し、これに基づいて、走行制御内容を決定し、加減速やステアリングの要求を生成する。

運動管理部１１は、自動運転部３１からの要求、車両の駆動や操舵に関わる各部の要求および制約や車両の走行状態に基づいて、車両の運動に関する加減速やステアリング等を制御する。

ＨＭＩ管理部１２は、ナビゲーション機能およびメーター等への表示機能を有し、表示機能においては車両各部からの表示要求に基づいて、乗員に好適な表示を行う。

熱管理部１３は、車両のエンジン、エアコン、ヒートポンプ、冷却水等、車両の熱に関わる各部における熱発生量、熱必要量、熱移動量等の状態や要求および制約に基づいて、効率的な熱配分の制御を行う。

電力管理部１４は、バッテリ、オルタネータ、モータ、各種電子機器等、車両の電力供給および消費に関わる各部を管理して、電力供給源となる各部の電力供給能力と、電力を必要とする各部の電力要求とに基づいて、安定かつ安全な電力配分管理を行う。

制御部２０は、上述の運動管理部１１、ＨＭＩ管理部１２、熱管理部１３、電力管理部１４の少なくとも１つを制御して、例えば車両の用途に応じて設定された複数の走行モードから選択された走行モードに応じた制御を行う。走行モードは、車両ごとに予め選択されてもよく、運用する業者あるいは乗員である、ユーザーによって車両使用時に選択されてもよい。

以下に走行モードおよび処理内容の例を説明する。以下の説明における運動管理部１１、ＨＭＩ管理部１２、熱管理部１３、電力管理部１４の各処理は、制御部２０が走行モードに応じて各管理部を制御することによって実行される。

＜走行モードの例１＞
本例に係る走行モードは、目的地まで早く到着したい場合に選択される。本例では、ＨＭＩ管理部１２が、地図データを参照したり外部から最新の渋滞情報を取得したりして、目的地到着までに要する時間が最短となるルートを特定する。ＨＭＩ管理部１２は、特定したルートを表す情報を、自動運転部３１および運動管理部１１に通知する。自動運転部３１は、通知された情報に基づき、最短ルートに沿った経路設定を行う。また、運動管理部１１は、加速度や減速度等の許容範囲を標準より大きく設定し、法定速度内でメリハリのある加減速等を行うことで、走行時間の短縮を図る。本例に係る走行モードは、例えば運送業者が、積荷を配送先に早く配達したい場合に選択することができる。

＜走行モードの例２＞
本例に係る走行モードは、消費電力や燃費を抑制したい場合に選択される。本例では、電力管理部１４および熱管理部１３が、車両全体の電力消費や熱発生量を抑制するため加速度や減速度等の許容範囲を標準より小さく設定するよう、運動管理部１１に要求する。運動管理部１１は、通知された許容範囲内で加減速等を行う。本例に係る走行モードは、例えば運送業者が、車両の運用コストを小さくしたい場合に選択することができる。

＜走行モードの例３＞
本例に係る走行モードは、車両内の人や物に与えるストレスを小さくしたい場合に選択される。本例では、運動管理部１１は、車両を６自由度制御し、進行方向に沿った加速度や横方向の加速度等の許容範囲を標準より小さくし、あるいは、ヨーを最小化する等の制御を行い、滑らかな加減速、旋回等を行って、乗り心地向上や衝撃低減等を行う。本例に係る走行モードは、例えば運送業者が、乗り物酔いしやすい人や、壊れやすい物を運ぶ場合に選択することができる。

＜走行モードの例４＞
本例に係る走行モードは、車両の走行能力を最大限に発揮させたい場合に選択される。本例では、運動管理部１１は、車両を６自由度制御し、進行方向に沿った加速度、横方向の加速度あるいは車両横すべり角等の許容範囲を車両の能力の限界まで大きくする。本例に係る走行モードは、例えば車両の走行能力を安全な場所で演示したい場合や、運送業者が目的地までの到着時間を短くしたい場合に選択することができる。

以上の説明は例示であって、他の特性を有する走行モードを設けてもよい。

（効果）
本発明によれば、制御部が、複数の走行モードから選択された走行モードに応じて運動管理部、熱管理部、ＨＭＩ管理部、電力管理部の各管理部を連携させて、自動運転において所望の走行特性や車両特性を実現することができる。これにより、例えばユーザーの用途に応じた好適な走行制御を行うことができる。

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、車両制御システムのコンピューターが実行する方法、プログラム、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。

本発明は、車両等における制御システムに有用である。

１０管理部
１１運動管理部
１２ＨＭＩ管理部
１３熱管理部
１４電力管理部
２０制御部
３０センサ
３１自動運転部
４１ステアリング
４２ブレーキ
４３パワートレイン／ＩＷＭ

Claims

車両の運動を管理する運動管理部と、
ナビゲーション機能およびメーター表示機能を管理するＨＭＩ管理部と、
車両の各部の熱配分を管理する熱管理部と、
車両の各部の電力を管理する電力管理部とを含む複数の管理部と、
車両の用途に応じて設定された複数の走行モードから選択された走行モードに応じて、前記複数の管理部の少なくとも１つを制御する制御部とを備える、車両制御システム。