JP2020054039A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】情報を運転者に適切に通知することができる車両制御装置を提供する。【解決手段】本開示の一実施の形態に係る車両制御装置は、車両の車輪を駆動する駆動モータに電力を供給するインバータについての複数の制御マップを記憶し、運転者に通知すべきことを示す通知指示に基づいて、複数の制御マップのうちの１つを選択し、選択された制御マップに基づいてインバータの動作を制御するインバータ制御部を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、インバータを有する車両を制御する車両制御装置に関する。

自動車等の車両には、電気自動車やハイブリッド自動車など、駆動モータにより駆動力を生成するものがある。例えば、特許文献１には、制御モード設定用マップに基づいてモータを駆動するハイブリッド自動車が開示されている。

特開２０１１−０２４３４９号公報

ところで、車両では、様々な情報が運転者に通知され、運転者はこれらの情報に基づいて、様々な判断を行い車両の運転を行う。よって、車両では、情報を運転者に適切に通知することが望まれている。

情報を運転者に適切に通知することができる車両制御装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態に係る車両制御装置は、インバータ制御部を備えている。インバータ制御部は、車両の車輪を駆動する駆動モータに電力を供給するインバータについての複数の制御マップを記憶し、運転者に通知すべきことを示す通知指示に基づいて、複数の制御マップのうちの１つを選択し、選択された制御マップに基づいてインバータの動作を制御するように構成される。

本開示の一実施の形態に係る車両制御装置によれば、情報を運転者に適切に通知することができる。

本開示の一実施の形態に係る車両制御装置を備えた車両の一構成例を表す説明図である。 図１に示した車両制御装置の一構成例を表すブロック図である。 制御マップの一例を表す説明図である。 制御マップの他の一例を表す説明図である。 ＰＷＭ制御の一例を表す説明図である。 過変調ＰＷＭ制御の一例を表す説明図である。 矩形波制御の一例を表す説明図である。 図２に示した制御マップ記憶部に記憶された複数の制御マップの一例を表す説明図である。 図２に示したインバータ制御部の一動作例を表す状態遷移図である。 変形例に係る車両制御装置の一構成例を表すブロック図である。 他の変形例に係る車両制御装置の一構成例を表すブロック図である。 他の変形例に係る車両制御装置の一構成例を表すブロック図である。 他の変形例に係る車両制御装置の一構成例を表すブロック図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜実施の形態＞
［構成例］
図１は、一実施の形態に係る車両制御装置（車両制御装置１）を備えた車両１００における、駆動力を生成し、生成した駆動力を伝達する機構の一構成例を表すものである。図２は、車両１００における制御機構の一構成例を表すものである。車両１００は、電気自動車などの電動車両である。車両制御装置１は、車両１００に用いられるインバータの制御方法を変化させることにより、音や振動を用いて、運転者に情報を通知することができるように構成される。

図１に示したように、車両１００は、バッテリ１０１と、インバータ１０２と、モータジェネレータ１０３と、シャフト１０４と、ギア機構１０５と、プロペラシャフト１１１，１２１と、電子制御カップリング１０６と、ディファレンシャル機構１１２，１２２と、ドライブシャフト１１３，１２３と、２つの前輪１１０（前輪１１０Ｌ，１１０Ｒ）と、２つの制動機構１１４（制動機構１１４Ｌ，１１４Ｒ）と、２つの後輪１２０（後輪１２０Ｌ，１２０Ｒ）と、２つの制動機構１２４（制動機構１２４Ｌ，１２４Ｒ）と、車両制御装置１とを備えている。

バッテリ１０１は、電力を蓄えるとともに、インバータ１０２に直流電力を供給するように構成される。バッテリ１０１は、車両制御装置１により制御されるようになっている。

インバータ１０２は、バッテリ１０１から供給された直流電力に基づいて交流電力を生成し、生成した交流電力をモータジェネレータ１０３に供給するように構成される。インバータ１０２は、車両制御装置１により制御されるようになっている。

モータジェネレータ１０３は、インバータ１０２から供給された交流電力に基づいて、機械的エネルギーである駆動力を生成する動力源である。また、モータジェネレータ１０３は、車両１００が制動する際、回生エネルギーを発生させる発電機として動作することができるようになっている。

シャフト１０４は、モータジェネレータ１０３が生成した駆動力をギア機構１０５に伝達するように構成される。

ギア機構１０５は、シャフト１０４を介して伝達された駆動力をプロペラシャフト１１１に伝達するように構成される。

プロペラシャフト１１１は、ギア機構１０５を介して伝達された駆動力をディファレンシャル機構１１２に伝達するように構成される。また、プロペラシャフト１１１は、ギア機構１０５を介して伝達された駆動力を、電子制御カップリング１０６を介してプロペラシャフト１２１に伝達するようになっている。

電子制御カップリング１０６は、車両制御装置１からの指示に基づいて、プロペラシャフト１１１を介して伝達された駆動力をプロペラシャフト１２１に伝達するように構成される。これにより、車両１００では、前輪１１０Ｌ，１１０Ｒに伝達される駆動力のトルクと、後輪１２０Ｌ，１２０Ｒに伝達される駆動力のトルクとの比を調節することができるようになっている。

プロペラシャフト１２１は、電子制御カップリング１０６を介して伝達された駆動力をディファレンシャル機構１２２に伝達するように構成される。

ディファレンシャル機構１１２は、プロペラシャフト１１１を介して伝達された駆動力を、前輪１１０Ｌ，１１０Ｒに結合されたドライブシャフト１１３に伝達するように構成される。同様に、ディファレンシャル機構１２２は、プロペラシャフト１２１を介して伝達された駆動力を、後輪１２０Ｌ，１２０Ｒに結合されたドライブシャフト１２３に伝達するように構成される。

制動機構１１４Ｌは、前輪１１０Ｌに制動力が生じるように構成され、制動機構１１４Ｒは、前輪１１０Ｒに制動力が生じるように構成される。同様に、制動機構１２４Ｌは、後輪１２０Ｌに制動力が生じるように構成され、制動機構１２４Ｒは、後輪１２０Ｒに制動力が生じるように構成される。制動機構１１４Ｌ，１１４Ｒ，１２４Ｌ，１２４Ｒは、例えば、ディスクブレーキや、ドラムブレーキを用いて構成され、車両制御装置１からの指示に基づいて動作するようになっている。

また、図２に示したように、車両１００は、アクセルペダルセンサ９１と、ブレーキペダルセンサ９２とを備えている。アクセルペダルセンサ９１は、運転者がアクセルペダル（図示せず）を操作したときに、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出し、その検出結果を車両制御装置１に供給するように構成される。ブレーキペダルセンサ９２は、運転者がブレーキペダル（図示せず）を操作したときに、運転者によりブレーキペダルの踏込量を検出し、その検出結果を車両制御装置１に供給するように構成される。

車両制御装置１は、車外カメラ１１と、画像解析部１３と、位置情報取得部１５と、通信部１６と、ナビゲーション装置１７と、制御部２０とを備えている。

車外カメラ１１は、車両１００の前方を撮像するように構成される。例えば、車両１００が、先行車両との間の距離を検出するためのステレオカメラを備えている場合には、このステレオカメラを車外カメラ１１として用いることができる。

画像解析部１３は、車外カメラ１１により得られた撮像画像に基づいて、画像解析処理を行うように構成される。画像解析部１３は、制限速度情報取得部１４を有している。

制限速度情報取得部１４は、車外カメラ１１により得られた撮像画像に基づいて、車両１００が走行している道路に設置された、その道路の制限速度を示す交通標識を識別し、識別された交通標識に基づいて制限速度についての情報を取得するように構成される。そして、制限速度情報取得部１４は、取得した制限速度についての情報を制御部２０に供給するようになっている。

位置情報取得部１５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を用いて、地上での車両１００の座標を示す位置情報を取得するように構成される。

通信部１６は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）や無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信を用いて、例えば交通情報を配信するサーバに接続するように構成される。

ナビゲーション装置１７は、例えば内蔵する地図情報データベースＤＢに基づいて、車両１００が走行すべき目的地までのルートを決定するとともに、運転者に情報を提供することにより、決定したルートに沿って車両１００を誘導することができるように構成される。なお、この例では、ナビゲーション装置１７は、内蔵する地図情報データベースＤＢに基づいてルートを決定するようにしたが、これに限定されるものではなく、図示しないサーバが有する地図情報データベースに基づいてルートを決定してもよい。ナビゲーション装置１７は、例えば、表示パネル、タッチパネル、各種ボタンなどのユーザインタフェースＵＩを有している。これにより、ナビゲーション装置１７は、例えば、運転者がこのユーザインタフェースＵＩを操作することにより入力した目的地についての情報に基づいて目的地までのルートを決定し、決定したルートについての情報を、このユーザインタフェースＵＩを用いて運転者に提供することができるようになっている。ナビゲーション装置１７は、制限速度情報取得部１８を有している。

制限速度情報取得部１８は、地図情報データベースＤＢに基づいて、車両１００が走行している道路の制限速度についての情報を取得するように構成される。そして、制限速度情報取得部１８は、取得した制限速度についての情報を制御部２０に供給するようになっている。

制御部２０は、例えば複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を用いて構成される。複数の電子制御ユニットは、例えば、車両１００全体の動作を制御する電子制御ユニット、モータジェネレータ１０３の動作を制御する電子制御ユニット、バッテリ１０１の動作を制御する電子制御ユニット、制動機構１１４，１２４の動作を制御する電子制御ユニットなどを含む。制御部２０は、アクセルペダルセンサ９１における検出結果およびブレーキペダルセンサ９２における検出結果に基づいて、インバータ１０２、制動機構１１４，１２４、電子制御カップリング１０６、バッテリ１０１などの動作を制御するように構成される。制御部２０は、速度判定部２１と、モータ制御部２２と、制御マップ編集部２６とを有している。

速度判定部２１は、車両１００の走行速度と、制限速度情報取得部１４，１８が取得した、車両１００が走行している道路の制限速度とを比較することにより、車両１００の走行速度を判定するように構成される。具体的には、速度判定部２１は、まず、例えば、前輪１１０および後輪１２０のタイヤ径についての情報（タイヤ径情報２１Ａ）や、ギア機構１０５およびディファレンシャル機構１１２，１２２における減速比についての情報（減速比情報２１Ｂ）などを利用して、取得した制限速度をモータジェネレータ１０３におけるモータ回転数Ｎthに換算する。そして、速度判定部２１は、モータジェネレータ１０３のモータ回転数Ｎとこのモータ回転数Ｎthとを比較することにより、走行速度と制限速度とを比較することができる。速度判定部２１は、例えば、走行速度が制限速度を超えていないが制限速度に近づいている場合や、走行速度が制限速度を超えている場合に、通知指示ＩＮＳを生成する。そして、速度判定部２１は、その後に、走行速度が遅くなり、制限速度を十分に下回った場合には、その通知指示ＩＮＳを取り下げるようになっている。

モータ制御部２２は、モータジェネレータ１０３を制御するように構成される。モータ制御部２２は、インバータ制御部２３を有している。モータ制御部２２は、アクセルペダルセンサ９１における検出結果などに基づいて、モータジェネレータ１０３におけるモータ回転数Ｎの指令値、およびモータジェネレータ１０３におけるモータトルクＴの指令値を求める。そして、インバータ制御部２３は、これらのモータ回転数Ｎの指令値およびモータトルクＴの指令値に基づいて、制御マップＭを用いて、インバータ１０２を制御するようになっている。

図３Ａは、制御マップＭの一例である制御マップＭＡを表すものであり、図３Ｂは、制御マップＭの他の一例である制御マップＭＢを表すものである。図３Ａ，３Ｂにおいて、横軸はモータ回転数Ｎの指令値を示し、縦軸はモータトルクＴの指令値を示す。

インバータ制御部２３は、モータ回転数Ｎの指令値、およびモータトルクＴの指令値に基づいて、制御マップＭを用いて、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御、過変調ＰＷＭ制御、または矩形波制御により、インバータ１０２を制御する。具体的には、インバータ制御部２３は、図３Ａ，３Ｂに示したように、モータ回転数Ｎの指令値、およびモータトルクＴの指令値が示す動作点がＰＷＭ制御領域ＲＡに属する場合には、ＰＷＭ制御によりインバータ１０２を制御する。同様に、インバータ制御部２３は、動作点が過変調ＰＷＭ制御領域ＲＢに属する場合には、過変調ＰＷＭ制御によりインバータ１０２を制御し、動作点が矩形波制御領域ＲＣに属する場合には、矩形波制御によりインバータ１０２を制御するようになっている。ＰＷＭ制御は、走行速度が遅いときに用いられ、過変調ＰＷＭ制御は、走行速度が中程度であるときに用いられ、矩形波制御は、走行速度が速いときに用いられる。

図４ＡはＰＷＭ制御の一例を表すものであり、図４Ｂは過変調ＰＷＭ制御の一例を表すものであり、図４Ｃは矩形波制御の一例を表すものである。図４Ａ〜４Ｃにおいて、波形Ｗ１（波形Ｗ１Ａ，Ｗ１Ｂ，Ｗ１Ｃ）は、インバータ１０２におけるスイッチング部の出力信号の波形を示し、波形Ｗ２（波形Ｗ２Ａ，Ｗ２Ｂ，Ｗ２Ｃ）は、インバータ１０２の交流出力信号の波形を示す。波形Ｗ１の振幅は、バッテリ１０１から供給される直流電力の電圧に対応する。

ＰＷＭ制御（図４Ａ）では、インバータ１０２は、キャリア周波数ｆｃを有するキャリア信号に基づいて、インバータ１０２のスイッチング部の動作を制御するスイッチング制御信号を生成する。そしてスイッチング部は、このスイッチング制御信号に基づいてスイッチング動作を行うことにより出力信号（波形Ｗ１Ａ）を生成する。この出力信号は、いわゆるＰＷＭ信号である。インバータ１０２は、このＰＷＭ信号に含まれる高周波成分を除去することにより、交流出力信号（波形Ｗ２Ａ）を生成する。このＰＷＭ制御では、インバータ制御部２３は、交流出力信号の波形が基本波成分からなる正弦波波形になるように、インバータ１０２の動作を制御する。インバータ１０２は、この交流出力信号を、モータジェネレータ１０３に供給する。

過変調ＰＷＭ制御（図４Ｂ）では、インバータ１０２は、キャリア周波数ｆｃを有するキャリア信号に基づいて、スイッチング制御信号を生成する。これにより、スイッチング部の出力信号（波形Ｗ１Ｂ）が生成され、その結果、交流出力信号（波形Ｗ２Ｂ）が生成される。この過変調ＰＷＭ制御では、インバータ制御部２３は、交流出力信号の波形が、基本波成分に加え３次高調波成分などの高調波成分を含むように、インバータ１０２の動作を制御する。これにより、過変調ＰＷＭ制御では、ＰＷＭ制御の場合（図４Ａ）に比べて、変調率を高めることができ、交流出力信号の振幅を大きくすることができる。

矩形波制御（図４Ｃ）では、インバータ１０２は、キャリア信号を用いずにスイッチング制御信号を生成する。これにより、スイッチング部の出力信号（波形Ｗ１Ｃ）が生成される。この出力信号は、デューティ比が約５０％である矩形波信号である。インバータ１０２は、この矩形波信号に含まれる高周波成分を除去することにより、交流出力信号（波形Ｗ２Ｃ）を生成する。これにより、矩形波制御では、過変調ＰＷＭ制御の場合（図４Ｂ）に比べて交流出力信号の振幅を大きくすることができる。

図３Ａに示した制御マップＭＡでは、ＰＷＭ制御領域ＲＡおよび過変調ＰＷＭ制御領域ＲＢの結合領域は、さらに７つのサブ領域Ｒ１〜Ｒ７に区分されている。この７つのサブ領域Ｒ１〜Ｒ７には、互いに異なるキャリア周波数ｆｃが割り当てられている。この場合には、インバータ制御部２３は、この制御マップＭＡを用いて、複数のサブ領域Ｒ１〜Ｒ７のうちの、モータ回転数Ｎの指令値、およびモータトルクＴの指令値が示す動作点が属するサブ領域を特定し、特定したサブ領域に割り当てられたキャリア周波数ｆｃを用いてインバータ１０２を制御する。

一方、図３Ｂに示した制御マップＭＢでは、ＰＷＭ制御領域ＲＡおよび過変調ＰＷＭ制御領域ＲＢの結合領域は、１つのキャリア周波数ｆｃが割り当てられている。この場合には、インバータ制御部２３は、この制御マップＭＢを用いて、一つのキャリア周波数ｆｃを用いてインバータ１０２を制御するようになっている。

以上のように、インバータ制御部２３は、このような制御マップＭを用いて、モータ回転数Ｎの指令値、およびモータトルクＴの指令値に基づいて、ＰＷＭ制御、過変調ＰＷＭ制御、または矩形波制御により、インバータ１０２を制御するようになっている。インバータ制御部２３は、制御マップ記憶部２４と、制御マップ選択部２５とを有している。

制御マップ記憶部２４は、複数の制御マップＭを記憶するように構成される。制御マップ記憶部２４は、例えば不揮発性のメモリを用いて構成される。

図５は、制御マップ記憶部２４に記憶された複数の制御マップＭを表すものである。この例では、複数の制御マップＭは、２つのマップグループＭＧ１，ＭＧ２に区分されている。

マップグループＭＧ１に属する複数の制御マップＭ（複数の制御マップＭ１）は、通常動作において使用される。複数の制御マップＭ１は、例えば、バッテリ１０１からインバータ１０２に供給される直流電力の電圧に対応して設けられている。

マップグループＭＧ２に属する複数の制御マップＭ（複数の制御マップＭ２）は、音や振動を用いて、運転者に情報を通知する場合に使用される。複数の制御マップＭ２は、例えば、バッテリ１０１からインバータ１０２に供給される直流電力の電圧に対応して設けられている。

マップグループＭＧ２に属する複数の制御マップＭ２は、マップグループＭＧ１に属する複数の制御マップＭ１よりも、車両１００が大きな音や大きな振動を生じるように設定されている。すなわち、インバータ制御部２３が、制御マップＭを用いてインバータ１０２を制御すると、インバータ１０２が交流電力を生成し、モータジェネレータ１０３がその交流電力に基づいて駆動力を生成する。そして、この駆動力は、シャフト１０４、ギア機構１０５、プロペラシャフト１１１、ディファレンシャル機構１１２、ドライブシャフト１１３を介して前輪１１０に伝達されるとともに、プロペラシャフト１２１、ディファレンシャル機構１２２、ドライブシャフト１２３を介して後輪１２０に伝達される。これにより、車両１００は、制御マップＭに応じて、音や振動を生じさせる。複数の制御マップＭ２は、複数の制御マップＭ１よりも、車両１００が大きな音や大きな振動を生じるように設定される。具体的には、例えば、制御マップＭ２におけるキャリア周波数ｆｃは、制御マップＭ１におけるキャリア周波数ｆｃよりも低い周波数に設定される。この制御マップＭ２におけるキャリア周波数ｆｃは、例えば、人間の可聴周波数範囲の範囲内の周波数にすることができる。このような制御マップＭ２を用いた場合に生じる音や振動は、制御マップＭ１を用いた場合に生じる音や振動よりも、運転者にとって大きく感じられる。このようにして、車両１００では、運転者に情報を通知することができるようになっている。

制御マップ選択部２５は、制御マップ記憶部２４に記憶された複数の制御マップＭから、使用する制御マップＭを選択するように構成される。具体的には、制御マップ選択部２５は、通常動作時において、例えば、バッテリ１０１からインバータ１０２に供給される直流電力の電圧に基づいて、マップグループＭＧ１に属する複数の制御マップＭ１のうちの、その電圧に対応する制御マップＭ１を、使用する制御マップＭとして選択する。また、制御マップ選択部２５は、インバータ制御部２３が通知指示ＩＮＳを受け取った場合には、例えば、バッテリ１０１からインバータ１０２に供給される直流電力の電圧に基づいて、マップグループＭＧ２に属する複数の制御マップＭ２のうちの、その電圧に対応する制御マップＭ２を、使用する制御マップＭとして選択する。これにより、車両１００では、音や振動を用いて、運転者に情報を通知することができるようになっている。

制御マップ編集部２６は、例えば、ナビゲーション装置１７におけるユーザインタフェースＵＩを利用して、運転者の操作に基づいて、制御マップ記憶部２４に記憶されたマップグループＭＧ２に属する複数の制御マップＭ２を編集することができるように構成される。具体的には、制御マップ編集部２６は、制御マップＭ２における、ＰＷＭ制御領域ＲＡと過変調ＰＷＭ制御領域ＲＢとの境界の位置や、過変調ＰＷＭ制御領域ＲＢと矩形波制御領域ＲＣとの境界の位置を変更することができるように構成される。また、制御マップ編集部２６は、例えば、図３Ａに示した制御マップＭＡにおける複数のサブ領域Ｒ１〜Ｒ７のそれぞれの大きさや、サブ領域Ｒ１〜Ｒ７にそれぞれ割り当てられたキャリア周波数ｆｃを変更することができるように構成される。また、制御マップ編集部２６は、例えば、図３Ｂに示した制御マップＭＢにおける、ＰＷＭ制御領域ＲＡおよび過変調ＰＷＭ制御領域ＲＢに割り当てられたキャリア周波数ｆｃを変更することができるように構成される。制御マップ編集部２６は、モータジェネレータ１０３の動作に影響が無い範囲で、運転者の操作に基づいて、これらの設定を変更することができるようになっている。

この構成により、車両制御装置１では、車両１００の走行速度が制限速度を超えていないが制限速度に近づいている場合や、走行速度が制限速度を超えている場合に、通知指示ＩＮＳが生成され、この通知指示ＩＮＳに基づいて、マップグループＭＧ２に属する１つの制御マップＭ２が選択される。これにより、車両制御装置１では、音や振動を用いて、運転者に、例えば車両１００の走行速度が制限速度に近づいている旨を通知することができるようになっている。

ここで、インバータ制御部２３は、本開示における「インバータ制御部」の一具体例に対応する。モータジェネレータ１０３は、本開示における「駆動モータ」の一具体例に対応する。インバータ１０２は、本開示における「インバータ」の一具体例に対応する。速度判定部２１は、本開示における「通知指示生成部」の一具体例に対応する。制御マップ編集部２６は、本開示における「制御マップ生成部」の一具体例に対応する。

［動作および作用］
続いて、本実施の形態の車両制御装置１の動作および作用について説明する。

（全体動作概要）
まず、図２を参照して、車両制御装置１の全体動作概要を説明する。車外カメラ１１は、車両１００の前方を撮像する。画像解析部１３は、車外カメラ１１により得られた撮像画像に基づいて、画像解析処理を行う。画像解析部１３の制限速度情報取得部１４は、車外カメラ１１により得られた撮像画像に基づいて、車両１００が走行している道路に設置された、その道路の制限速度を示す交通標識を識別し、識別された交通標識に基づいて制限速度についての情報を取得する。位置情報取得部１５は、ＧＰＳなどのＧＮＳＳを用いて、地上での車両１００の座標を示す位置情報を取得する。通信部１６は、ＬＴＥや無線ＬＡＮなどの無線通信を用いて、例えば交通情報を配信するサーバに接続する。ナビゲーション装置１７は、内蔵する地図情報データベースＤＢに基づいて、車両１００が走行すべき目的地までのルートを決定するとともに、運転者に情報を提供することにより、決定したルートに沿って車両１００を誘導する。ナビゲーション装置１７の制限速度情報取得部１８は、地図情報データベースＤＢに基づいて、車両１００が走行している道路の制限速度についての情報を取得する。制御部２０は、アクセルペダルセンサ９１における検出結果およびブレーキペダルセンサ９２における検出結果に基づいて、インバータ１０２、制動機構１１４，１２４、電子制御カップリング１０６、バッテリ１０１などの動作を制御する。

制御部２０の速度判定部２１は、車両１００の走行速度と、制限速度情報取得部１４，１８が取得した、車両１００が走行している道路の制限速度とを比較することにより、車両１００の走行速度を判定する。

制御部２０のモータ制御部２２は、アクセルペダルセンサ９１における検出結果などに基づいて、モータジェネレータ１０３におけるモータ回転数Ｎの指令値、およびモータジェネレータ１０３におけるモータトルクＴの指令値を求める。インバータ制御部２３は、これらのモータ回転数Ｎの指令値およびモータトルクＴの指令値に基づいて、制御マップＭを用いて、インバータ１０２を制御する。インバータ制御部２３の制御マップ選択部２５は、制御マップ記憶部２４に記憶された複数の制御マップＭから、使用する制御マップＭを選択する。制御マップ編集部２６は、例えば、ナビゲーション装置１７におけるユーザインタフェースＵＩを利用して、運転者の操作に基づいて、制御マップ記憶部２４に記憶されたマップグループＭＧ２に属する複数の制御マップＭ２を編集する。

（詳細動作）
速度判定部２１は、車両１００の走行速度と、制限速度情報取得部１４，１８が取得した、車両１００が走行している道路の制限速度とを比較することにより、車両１００の走行速度を判定する。速度判定部２１は、走行速度が制限速度を超えていないが制限速度に近づいている場合や、走行速度が制限速度を超えている場合に、通知指示ＩＮＳを生成する。インバータ制御部２３は、この通知指示ＩＮＳに基づいて、インバータ１０２を制御する方法を変更する。

図６は、インバータ制御部２３の状態遷移図の一例を表すものである。インバータ制御部２３の動作状態は、通常動作状態Ｓ１および通知動作状態Ｓ２を含む。通常動作状態Ｓ１は、マップグループＭＧ１に属する制御マップＭ１を用いてインバータ制御部２３がインバータ１０２を制御する状態であり、通知動作状態Ｓ２は、マップグループＭＧ２に属する制御マップＭ２を用いてインバータ制御部２３がインバータ１０２を制御する状態である。

インバータ制御部２３の動作状態が通常動作状態Ｓ１である場合に、インバータ制御部２３が通知指示ＩＮＳを受け取ると、インバータ制御部２３の動作状態は、通常動作状態Ｓ１から通知動作状態Ｓ２に変化する。具体的には、制御マップ選択部２５が、この通知指示ＩＮＳに基づいて、制御マップ記憶部２４に記憶された、マップグループＭＧ２に属する複数の制御マップＭ２のうち、バッテリ１０１からインバータ１０２に供給される直流電力の電圧に対応する制御マップＭ２を、使用する制御マップＭとして選択する。インバータ制御部２３は、この制御マップＭ（制御マップＭ２）を用いてインバータ１０２を制御する。複数の制御マップＭ２は、複数の制御マップＭ１よりも、車両１００が大きな音や大きな振動を生じるように設定される。これにより、車両１００では、車両１００の走行速度が制限速度を超えていないが制限速度に近づいていることや、走行速度が制限速度を超えていることを、音や振動を用いて、運転者に通知することができる。

また、インバータ制御部２３の動作状態が通知動作状態Ｓ２である場合に、その通知指示ＩＮＳが取り下げられた場合には、インバータ制御部２３の動作状態は、通知動作状態Ｓ２から通常動作状態Ｓ１に変化する。具体的には、制御マップ選択部２５が、この通知指示ＩＮＳの取り下げに基づいて、制御マップ記憶部２４に記憶された、マップグループＭＧ１に属する複数の制御マップＭ１のうち、バッテリ１０１からインバータ１０２に供給される直流電力の電圧に対応する制御マップＭ１を、使用する制御マップＭとして選択する。そして、インバータ制御部２３は、この制御マップＭ（制御マップＭ１）を用いてインバータ１０２を制御する。

このように、車両制御装置１では、通知指示ＩＮＳに基づいて、インバータ１０２の制御方法を変更するようにしたので、情報を運転者に適切に通知することができる。すなわち、例えば、インストルメントパネルに情報を表示した場合には、運転者は、その情報を見ていない可能性があり、その場合には、運転者に情報を通知できないおそれがある。また、例えば、警告音により情報を通知する場合には、通知すべき情報が例えば緊急性を要するような重要な情報ではない場合に、運転者は、その警告音に嫌悪感を抱くおそれがある。一方、本実施の形態に係る車両制御装置１では、通知指示ＩＮＳに基づいて、インバータ１０２の制御方法を変更するようにした。特に、車両制御装置１では、通知指示ＩＮＳに基づいて、車両１００が大きな音や大きな振動を生じる制御マップを用いてインバータ１０２を制御するようにした。これにより、車両制御装置１では、視覚を用いないので、運転者に情報を通知しやすくすることができる。また、例えば、車両１００に生じる音や振動を適切なレベルに設定することにより、運転者が嫌悪感を抱くおそれを低減することができる。よって、車両制御装置１では、情報を運転者に適切に通知することができる。特に、通知すべき情報が、例えば緊急性を要するような重要な情報ではない場合に、情報を運転者に適切に通知することができる。

また、車両制御装置１では、車両１００の走行速度が制限速度を超えていないが制限速度に近づいている場合や、走行速度が制限速度を超えている場合に、インバータ１０２の制御方法を変更するようにした。これにより、車両制御装置１では、車両１００に生じる音や振動を用いて、運転者に走行速度についての注意喚起を行うことができるので、例えば警告音を用いた場合とは異なり、運転者が嫌悪感を抱くおそれを低減しつつ、運転者に注意喚起を行うことができる。

また、車両制御装置１では、制御マップ編集部２６を設け、運転者が、制御マップ記憶部２４に記憶されたマップグループＭＧ２に属する複数の制御マップＭ２を編集することができるようにしたので、通知動作状態Ｓ２において車両１００に生じる音や振動を適切なレベルに設定することができる。具体的には、例えば、制御マップＭ２を編集することにより、生じる音の大きさや音の周波数を設定することができ、あるいは、例えば加速時において、音の周波数が段階的に上昇することにより音階が生じるように設定することができる。これにより、車両制御装置１では、運転者が、車両１００に生じる音や振動に嫌悪感を抱くおそれを低減することができるので、情報を運転者に適切に通知することができる。

［効果］
以上のように本実施の形態では、通知指示に基づいて、インバータの制御方法を変更するようにしたので、情報を運転者に適切に通知することができる。

本実施の形態では、制御マップ編集部を設け、運転者が、制御マップ記憶部に記憶されたマップグループＭＧ２に属する複数の制御マップＭ２を編集することができるようにしたので、通知動作状態において車両に生じる音や振動を適切なレベルに設定することができるため、情報を運転者に適切に通知することができる。

［変形例］
上記実施の形態では、走行速度についての情報に基づいてインバータ１０２の制御方法を変更したが、これに限定されるものではない。以下に、いくつか例を挙げて、本変形例に係る車両制御装置について詳細に説明する。

図７は、本変形例に係る車両制御装置１Ａの一構成例を表すものである。車両制御装置１Ａは、車両１００の前方の交通信号機の表示についての情報に基づいて、インバータ１０２の制御方法を変更するように構成される。車両制御装置１Ａは、車外カメラ１１と、画像解析部１３Ａと、制御部２０Ａとを備えている。

画像解析部１３Ａは、交通信号判定部１４Ａを有している。交通信号判定部１４Ａは、車外カメラ１１により得られた撮像画像に基づいて、車両１００が走行している道路における、その車両１００の前方に設けられた交通信号機を識別し、識別された交通信号機の表示状態を判定するように構成される。具体的には、交通信号判定部１４Ａは、例えば、識別された交通信号機が、通行許可を示すいわゆる青信号（green light）を表示しているのか、あるいは通行禁止を示すいわゆる赤信号（red light）を表示しているのかを判定する。そして、交通信号判定部１４Ａは、その交通信号機が、通行禁止を示す赤信号を表示している場合に、通知指示ＩＮＳを制御部２０Ａに供給する。そして、交通信号判定部１４Ａは、その後に、その交通信号機が、通行許可を示すいわゆる青信号を表示する場合には、その通知指示ＩＮＳを取り下げるようになっている。ここで、交通信号判定部１４Ａは、本開示における「通知指示生成部」の一具体例に対応する。

制御部２０Ａは、上記実施の形態に係る制御部２０（図２）から速度判定部２１を省いたものである。

交通信号判定部１４Ａは、車外カメラ１１により得られた撮像画像に基づいて、車両１００が走行している道路における、その車両１００の前方に設けられた交通信号機を識別し、識別された交通信号機の表示状態を判定する。そして、交通信号判定部１４Ａは、その交通信号機が、通行禁止を示す赤信号を表示している場合に、通知指示ＩＮＳを制御部２０Ａに供給する。

制御マップ選択部２５は、この通知指示ＩＮＳに基づいて、マップグループＭＧ２に属する１つの制御マップＭ２を、使用する制御マップＭとして選択する。そして、インバータ制御部２３は、この制御マップＭ２を用いてインバータ１０２を制御する。これにより、車両１００では、車両１００の前方の交通信号機が、通行禁止を示す赤信号を表示していることを、音や振動を用いて運転者に通知することにより、運転者に注意喚起を行うことができる。

なお、この例では、車両制御装置１Ａは、車両１００の前方の交通信号機が、通行禁止を示す赤信号を表示している場合に、インバータ１０２の制御方法を変更するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、車両制御装置１Ａは、車両１００の前方の交通信号機が、通行禁止を示す赤信号を表示しており、車両１００の速度が所定の速度以上であり、運転者がブレーキペダルを操作していない場合に、インバータ１０２の制御方法を変更するようにしてもよい。

図８は、本変形例に係る他の車両制御装置１Ｂの一構成例を表すものである。車両制御装置１Ｂは、車両１００の運転者の姿勢についての情報に基づいて、インバータ１０２の制御方法を変更するように構成される。車両制御装置１Ｂは、車内カメラ１２と、画像解析部１３Ｂと、制御部２０Ｂとを備えている。

車内カメラ１２は、例えば車両１００の内部に配置され、車両１００の運転者を撮像するように構成される。

画像解析部１３Ｂは、車内カメラ１２により得られた撮像画像に基づいて、画像解析処理を行うように構成される。画像解析部１３Ｂは、ドライバ姿勢判定部１４Ｂを有している。ドライバ姿勢判定部１４Ｂは、車内カメラ１２により得られた撮像画像に基づいて、車両１００の運転者の姿勢を判定するように構成される。具体的には、ドライバ姿勢判定部１４Ｂは、運転者が前方を向いているのか、あるいは前方以外の方向を向いているのかを判定する。そして、ドライバ姿勢判定部１４Ｂは、運転者が前方以外の方向を向いている場合に、通知指示ＩＮＳを制御部２０Ｂに供給する。そして、ドライバ姿勢判定部１４Ｂは、その後に、運転者が前方を向いた場合には、その通知指示ＩＮＳを取り下げるようになっている。ここで、ドライバ姿勢判定部１４Ｂは、本開示における「通知指示生成部」の一具体例に対応する。

制御部２０Ｂは、上記実施の形態に係る制御部２０（図２）から速度判定部２１を省いたものである。

ドライバ姿勢判定部１４Ｂは、車内カメラ１２により得られた撮像画像に基づいて、車両１００の運転者の姿勢を判定する。そして、ドライバ姿勢判定部１４Ｂは、運転者が前方以外の方向を向いている場合に、通知指示ＩＮＳを制御部２０Ｂに供給する。

制御部２０Ｂの制御マップ選択部２５は、この通知指示ＩＮＳに基づいて、マップグループＭＧ２に属する１つの制御マップＭ２を、使用する制御マップＭとして選択する。そして、インバータ制御部２３は、この制御マップＭ２を用いてインバータ１０２を制御する。これにより、車両１００では、運転者が前方以外の方向を向いていることを、音や振動を用いて運転者に通知することにより、運転者に注意喚起を行うことができる。

図９は、本変形例に係る他の車両制御装置１Ｃの一構成例を表すものである。車両制御装置１Ｃは、車両１００が走行しているルート（走行ルート）についての情報に基づいて、インバータ１０２の制御方法を変更するように構成される。車両制御装置１Ｃは、位置情報取得部１５と、通信部１６と、ナビゲーション装置１７Ｃと、制御部２０Ｃとを備えている。

ナビゲーション装置１７Ｃは、ルート判定部１８Ｃを有している。ルート判定部１８Ｃは、位置情報取得部１５が取得した位置情報に基づいて、車両１００が走行しているルート（走行ルート）が、ナビゲーション装置１７Ｃが決定したルートから外れているかどうかを判定するように構成される。そして、ルート判定部１８Ｃは、走行ルートが、決定したルートから外れている場合に、通知指示ＩＮＳを制御部２０Ｃに供給する。そして、ルート判定部１８Ｃは、その後に、走行ルートが、決定したルートに戻った場合には、その通知指示ＩＮＳを取り下げるようになっている。ここで、ルート判定部１８Ｃは、本開示における「通知指示生成部」の一具体例に対応する。

制御部２０Ｃは、上記実施の形態に係る制御部２０（図２）から速度判定部２１を省いたものである。

ルート判定部１８Ｃは、位置情報取得部１５が取得した位置情報に基づいて、車両１００が走行しているルート（走行ルート）が、ナビゲーション装置１７Ｃが決定したルートから外れているかどうかを判定する。そして、ルート判定部１８Ｃは、車両１００の走行ルートが、決定したルートから外れている場合に、通知指示ＩＮＳを制御部２０Ｃに供給する。

制御部２０Ｃの制御マップ選択部２５は、この通知指示ＩＮＳに基づいて、マップグループＭＧ２に属する１つの制御マップＭ２を、使用する制御マップＭとして選択する。そして、インバータ制御部２３は、この制御マップＭ２を用いてインバータ１０２を制御する。これにより、車両１００では、車両１００の走行ルートが、ナビゲーション装置１７Ｃが決定したルートから外れていることを、音や振動を用いて運転者に通知することにより、運転者に注意喚起を行うことができる。

図１０は、本変形例に係る他の車両制御装置１Ｄの一構成例を表すものである。車両制御装置１Ｄは、車両１００の前方における渋滞や通行止めなどの交通障害についての情報に基づいて、インバータ１０２の制御方法を変更するように構成される。車両制御装置１Ｄは、位置情報取得部１５と、通信部１６と、ナビゲーション装置１７Ｄと、制御部２０Ｄとを備えている。

ナビゲーション装置１７Ｄは、交通障害判定部１８Ｄを有している。交通障害判定部１８Ｄは、通信部１６が受信した交通情報に基づいて、車両１００が走行しているルート（走行ルート）における車両１００の前方に、渋滞や通行止めなどの交通障害が生じているかどうかを判定するように構成される。そして、交通障害判定部１８Ｄは、交通障害が生じている場合に、通知指示ＩＮＳを制御部２０Ｄに供給する。そして、交通障害判定部１８Ｄは、その後に、車両１００の前方におけるその交通障害が解消された場合には、その通知指示ＩＮＳを取り下げるようになっている。ここで、交通障害判定部１８Ｄは、本開示における「通知指示生成部」の一具体例に対応する。

制御部２０Ｄは、上記実施の形態に係る制御部２０から速度判定部２１を省いたものである。

交通障害判定部１８Ｄは、通信部１６が受信した交通情報に基づいて、車両１００が走行しているルート（走行ルート）における車両１００の前方に、渋滞や通行止めなどの交通障害が生じているかどうかを判定する。そして、交通障害判定部１８Ｄは、車両１００の前方に交通障害が生じている場合に、通知指示ＩＮＳを制御部２０Ｄに供給する。

制御部２０Ｄの制御マップ選択部２５は、この通知指示ＩＮＳに基づいて、マップグループＭＧ２に属する１つの制御マップＭ２を、使用する制御マップＭとして選択する。そして、インバータ制御部２３は、この制御マップＭ２を用いてインバータ１０２を制御する。これにより、車両１００では、車両１００の前方に交通障害が生じていることを、音や振動を用いて運転者にすることにより、運転者に注意喚起を行うことができる。

以上、４つの車両制御装置１Ａ〜１Ｄを挙げて、本変形例について説明したが、これに限定されるものではない。運転者に通知すべき様々な情報に基づいて、インバータ１０２の制御方法を変更することができる。また、これらの変形例のうちの２以上を組み合わせてもよい。この場合には、通知すべき情報に応じて、制御マップＭが互いに異なるようにしてもよい。すなわち、例えば、車両１００の走行速度についての情報を通知する場合には、音が大きくなるように設定された制御マップＭを用い、車両１００の前方の交通信号機の表示についての情報を通知する場合には、振動が大きくなるように設定された制御マップＭを用いるようにしてもよい。

以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記の実施の形態等では、バッテリ１０１がインバータ１０２に直流電力を供給したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、バッテリ１０１とインバータ１０２との間にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、バッテリ１０１がＤＣ／ＤＣコンバータに直流電力を供給し、ＤＣ／ＤＣコンバータがこの直流電力を変換し、変換された直流電力をインバータ１０２に供給してもよい。

また、例えば、上記の実施の形態等では、電動車両に本技術を適用したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、ハイブリッド自動車などの車両に本技術を適用してもよい。

また、上記の実施の形態等では、インストルメントパネルに情報を表示しない場合や警告音により情報を通知しない場合に、インバータ１０２の制御方法を変更して運転者に情報を通知したが、これに限定されるものではない。例えば、インストルメントパネルに情報を表示しない場合に、音が大きくなるように設定された制御マップＭを用い、警告音により情報を通知する場合に、振動が大きくなるように設定された制御マップＭを用いるようにしてもよい。

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

１，１Ａ〜１Ｄ…車両制御装置、１１…車外カメラ、１２…車内カメラ、１３，１３Ａ，１３Ｂ…画像解析部、１４…制限速度情報取得部、１４Ａ…交通信号判定部、１４Ｂ…ドライバ姿勢判定部、１５…位置情報取得部、１６…通信部、１７，１７Ｃ，１７Ｄ…ナビゲーション装置、１８…制限速度情報取得部、１８Ｃ…ルート判定部、１８Ｄ…交通障害判定部、２０，２０Ａ〜２０Ｄ…制御部、２１…速度判定部、２１Ａ…タイヤ径情報、２１Ｂ…減速比情報、２２…モータ制御部、２３…インバータ制御部、２４…制御マップ記憶部、２５…制御マップ選択部、２６…制御マップ編集部、９１…アクセルペダルセンサ、９２…ブレーキペダルセンサ、１００…車両、１０１…バッテリ、１０２…インバータ、１０３…モータジェネレータ、１０４…シャフト、１０５…ギア機構、１０６…電子制御カップリング、１１０，１１０Ｌ，１１０Ｒ…前輪、１１１，１２１…プロペラシャフト、１１２，１２２…ディファレンシャル機構、１１３，１２３…ドライブシャフト、１１４，１１４Ｌ，１１４Ｒ，１２４，１２４Ｌ，１２４Ｒ…制動機構、１２０，１２０Ｌ，１２０Ｒ…後輪、ＩＮＳ…通知指示、Ｍ，ＭＡ，ＭＢ，Ｍ１，Ｍ２…制御マップ、ＭＧ１，ＭＧ２…マップグループ、ＲＡ…ＰＷＭ制御領域、ＲＢ…過変調ＰＷＭ制御領域、ＲＣ…矩形波制御領域、Ｓ１…通常動作状態、Ｓ２…通知動作状態。

Claims (12)

1. 車両の車輪を駆動する駆動モータに電力を供給するインバータについての複数の制御マップを記憶し、運転者に通知すべきことを示す通知指示に基づいて、前記複数の制御マップのうちの１つを選択し、選択された前記制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御するインバータ制御部を備えた
   車両制御装置。
2. 前記車両が走行すべきルートを決定するナビゲーション装置から供給された情報、前記車両の周囲を撮像する第１の撮像装置から供給された情報、および前記車両の車内を撮像する第２の撮像装置から供給された情報のうちの１以上に基づいて前記通知指示を生成する通知指示生成部をさらに備えた
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記通知指示生成部は、前記車両が走行する道路の制限速度についての情報を取得し、前記制限速度および前記車両の走行速度に基づいて前記通知指示を生成する
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記通知指示生成部は、前記第２の撮像装置の撮像結果に基づいて前記運転者の姿勢を検出し、その検出結果に基づいて前記通知指示を生成する
   請求項２または請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記通知指示生成部は、前記車両の走行ルートおよび前記ナビゲーション装置により決定された前記ルートに基づいて前記通知指示を生成する
   請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
6. 前記ナビゲーション装置は、前記車両の走行ルートにおける前記車両の前方での交通障害についての情報を取得し、
   前記通知指示生成部は、前記交通障害についての情報に基づいて前記通知指示を生成する
   請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
7. 前記通知指示生成部は、前記第１の撮像装置の撮像結果に基づいて前記車両の前方の交通信号機の表示を検出し、その検出結果に基づいて前記通知指示を生成する
   請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の車両制御装置。
8. 前記複数の制御マップは、第１の制御マップおよび第２の制御マップを含み、
   前記第２の制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御した場合における前記車両が発生する音は、前記第１の制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御した場合における前記車両が発生する音よりも大きく、
   前記インバータ制御部は、前記通知指示がない場合には前記第１の制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御し、前記通知指示がある場合には前記第２の制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御する
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
9. 前記複数の制御マップは、第１の制御マップおよび第２の制御マップを含み、
   前記第２の制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御した場合における前記車両が発生する振動は、前記第１の制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御した場合における前記車両が発生する振動よりも大きく、
   前記インバータ制御部は、前記通知指示がない場合には前記第１の制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御し、前記通知指示がある場合には前記第２の制御マップに基づいて前記インバータの動作を制御する
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の車両制御装置。
10. 前記制御マップは、前記駆動モータのモータトルクについての情報および前記駆動モータのモータ回転数についての情報と、前記インバータの制御モードとの対応関係についての情報を含む
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の車両制御装置。
11. 前記運転者の指示を受け付ける操作部と、
    前記操作部からの指示に基づいて前記複数の制御マップのうちの１以上の制御マップを生成する制御マップ生成部と
    をさらに備えた
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の車両制御装置。
12. 前記通知指示は、前記運転者に注意喚起を行うべきことを指示するものである
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の車両制御装置。

Images