JP2020111278A

JP2020111278A - 車両用制御ユニット

Info

Publication number: JP2020111278A
Application number: JP2019005161A
Authority: JP
Inventors: 崇橋爪; Takashi Hashizume; 隆宏住吉; Takahiro Sumiyoshi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2020-07-27
Also published as: US20210339691A1; WO2020149110A1

Abstract

【課題】車両に搭載される複数の機能を、それぞれの機能の重要度に応じて適切に制御することができる車両用制御ユニットを提供する。【解決手段】車両用制御ユニット１０は、車両に搭載される複数の機能部（１１，１２，１３，１４，１５）と、温度を検知する温度検知部（１６）と、前記機能部の動作を制御する制御部（１１）と、を備え、前記機能部には、それぞれ重要度が設定されており、前記制御部は、前記温度検知部が検知する温度に応じて、設定されている重要度が低い前記機能部の動作を制限する動作制限処理を実行する。【選択図】図１

Description

本開示は、車両に搭載される各種の機能を制御する車両用制御ユニットに関する。

近年、車両に搭載される機能は増加傾向にあり、各種の機能を実現するための機器類の制御が複雑化している。そのため、近年では、車両に搭載される複数の機能を１つの制御ユニットによって集中的に制御するようにした統合システムの開発が進められている。そして、このような統合システムを構築する場合には、車両に搭載される複数の機能の重要度がそれぞれ異なっていることが課題となる。つまり、車両に搭載される機能においては、例えば高温環境下などの過酷な状況下であっても動作を可能な限り継続させるべき重要度の高い機能もあれば、仮に走行中であっても動作を制限して差し支えない重要度の低い機能もある。

ここで、例えば特許文献１には、複数の電池スタックが接続されたシステムにおいて、複数の電池スタックの電圧を定期的に検出して電流を制御することで温度上昇を抑制する技術が開示されている。そのため、この特許文献１に開示されている技術を上述した統合システムに適用すれば、各種の機器類に供給する電流を適宜制御することができ、システム全体としての温度上昇を抑制できるようにも考えられる。

しかしながら、特許文献１の技術は、電池スタックの電圧の検出結果に基づき、電流を抑えられそうな電池スタックを特定し、その特定した電池スタックに供給する電流を抑える技術となっている。つまり、特許文献１においては、複数の電池スタックは相互に対等な関係となっており、どの電池スタックも、電流を抑えられそうな状況であれば、供給される電流が抑えられてしまう。そのため、仮に、この特許文献１の技術を上述した統合システムに適用したとしても、電流を抑えられそうな機能に供給する電流を抑えることができるだけであり、それぞれの機能の重要度に応じた柔軟な制御を行うことはできない。

特開２０１７−１３８１８２号公報

そこで、車両に搭載される複数の機能を、それぞれの機能の重要度に応じて適切に制御することができる車両用制御ユニットを提供する。

本開示に係る車両用制御ユニットは、車両に搭載される複数の機能部１１，１２，１３，１４，１５と、温度を検知する温度検知部１６と、前記機能部の動作を制御する制御部１１と、を備えている。そして、前記機能部には、それぞれ重要度が設定されており、前記制御部は、前記温度検知部が検知する温度に応じて、設定されている重要度が低い前記機能部の動作を制限する動作制限処理を実行する。

即ち、本開示に係る車両用制御ユニットによれば、車両に搭載される複数の機能部にそれぞれ重要度を設定し、重要度が高い機能部の動作を制限することなく、重要度が低い機能部の動作を制限するようにした。これにより、重要度が高い機能が制限されてしまうことを回避しつつ、重要度の低い機能を優先的に制限することができ、車両に搭載される複数の機能を、それぞれの機能の重要度に応じて適切に制御することができる。

本実施形態に係る車両用制御ユニットの構成例を概略的に示す図本実施形態に係る複数の機能部に対する重要度の設定例を概略的に示す図本実施形態に係る複数の機能部の仕様の一例を示す図本実施形態に係る車両用制御ユニットの動作例を概略的に示すフローチャート

以下、車両用制御ユニットに係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に例示する車両用制御ユニット１０は、例えば車両などの移動体に搭載されるものであり、メイン制御部１１、無線通信部１２、サウンド出力部１３、メータ機能部１４、インフォテイメント機能部１５、温度センサ１６などを備えている。車両用制御ユニット１０は、例えば車両などの移動体に搭載される複数の機能を集中的に制御する、いわゆる統合型のコクピットシステムを構築しており、１つの制御ユニットによって複数の機能を制御可能に構成されている。

以下、車両用制御ユニット１０の構成要素について順に説明する。メイン制御部１１は、制御部の一例であり、機能部の一例でもある。メイン制御部１１は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成されており、プログラムメモリ１７に格納されている制御プログラムに基づき車両用制御ユニット１０の動作全般を制御する。

無線通信部１２は、機能部の一例である。無線通信部１２は、例えば周知の無線通信モジュールなどを備えて構成されており、車両用制御ユニット１０を外部の装置と無線通信可能に接続する。無線通信の例としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉ（登録商標）などの周知の無線通信規格が考えられるが、これらに限られるものではない。

サウンド出力部１３は、機能部の一例である。サウンド出力部１３は、例えば周知のスピーカ１３ａやアンプなどを備えて構成されており、メイン制御部１１から与えられる音声出力信号に基づいて、各種の音声をスピーカ１３ａから出力する。また、メイン制御部１１は、サウンド出力部１３のアンプを調整することにより、スピーカ１３ａから出力される音声の音量を調整可能となっている。

メータ機能部１４は、機能部の一例である。メータ機能部１４は、メイン制御部１１から与えられるメータ系映像の出力信号に基づいて、例えば、車両の走行速度やエンジンの回転速度などのメータ系の映像情報をメータユニット１４ａのメータに出力する。

インフォテイメント機能部１５は、機能部の一例である。インフォテイメント機能部１５は、メイン制御部１１から与えられるインフォテイメント系映像の出力信号に基づいて、例えば、映画などのインフォテイメント系の映像情報をインフォテイメントユニット１５ａの表示画面に出力する。

温度センサ１６は、温度検知部の一例である。温度センサ１６は、例えば周知の温度サーミスタなどを備えて構成されており、車両用制御ユニット１０の内部温度、あるいは、車両用制御ユニット１０の周辺温度を検知する。

また、車両用制御ユニット１０は、メイン制御部１１が制御プログラムを実行することに基づき、動作制限処理実行部２１、報知処理部２２などの各種の処理部をソフトウェアにより仮想的に実現する。なお、動作制限処理実行部２１、報知処理部２２などの各種の処理部は、ハードウェアにより構成してもよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより構成してもよい。

動作制限処理実行部２１は、温度センサ１６が検知する温度に応じて、設定されている重要度が低い機能部の動作を制限する動作制限処理を実行する処理部である。動作制限処理の詳細については後述する。

報知処理部２２は、報知部の一例であり、メイン制御部１１により後述する動作制限処理が開始された場合に、その旨、つまり、動作制限処理が開始されたことを報知する。なお、報知処理部２２による報知処理は、スピーカ１３ａを介して音声により報知する聴覚的な報知態様であってもよいし、メータユニット１４ａやインフォテイメントユニット１５ａを介して映像により報知する視覚的な報知態様であってもよいし、聴覚的な報知態様および視覚的な報知態様を組み合わせた報知態様であってもよい。

本開示に係る車両用制御ユニット１０においては、複数の機能部１１〜１５に、それぞれ重要度が設定されている。次に、重要度の設定例について説明する。図２に例示するように、複数の機能部１１〜１５に対しては、複数の観点、この場合、法規適合性、ユーザ認知性、ユーザ要求性、内部影響性の観点において、それぞれ評価が与えられている。なお、この場合、評価値の値は、「該当しない」の０点、「ほとんど該当しない」の１点、「比較的該当しない」の２点、「比較的該当する」の３点、「概ね該当する」の４点、「該当する」の５点の複数段階で設定可能である。

法規適合性は、法律の規定により機能を動作させることが定められているか否かという観点に基づき評価される評価項目である。この場合、車両の走行中においてメータユニット１４ａのメータにメータ系の映像情報を出力する機能は、例えば高温環境下などの過酷な状況下であっても動作を可能な限り継続させるべき重要度の高い機能であり、法律によっても、その動作を可能な限り継続させることが推奨されている。そのため、法規適合性の観点においては、この機能の動作を担うメイン制御部１１およびメータ機能部１４の評価値は５点となっている。

ユーザ認知性は、機能の動作を制限した場合に、その影響をユーザが容易に認知できるか否かという観点に基づき評価される評価項目である。この場合、メータユニット１４ａのメータにメータ系の映像情報を出力する機能は、メータユニット１４ａが運転席の前方に位置していることもあり、この機能の動作が制限されると、映像が見えなくなり、その影響をユーザが容易に認知することができる。そのため、この機能の動作を担うメイン制御部１１およびメータ機能部１４の評価値は５点となっている。

また、サウンド出力部１３から音声を出力する機能は、この機能の動作が制限されると、出力される音声の音量が低下あるいは消失することから、その影響をユーザが容易に認知することができる。そのため、この機能の動作を担うサウンド出力部１３の評価値は５点となっている。

また、インフォテイメントユニット１５ａの表示画面にインフォテイメント系の映像情報を出力する機能は、この機能の動作が制限されると、映像が見えなくなり、その影響をユーザが容易に認知することができる。そのため、この機能の動作を担うインフォテイメント機能部１５の評価値は３点となっている。なお、インフォテイメント系の映像情報は、車両の走行という観点からは、上述したメータ系の映像情報に比べ、その重要度が低い。そのため、インフォテイメント機能部１５の評価値は、上述したメータ機能部１４の評価値よりも低い値となっている。

ユーザ要求性は、ユーザにより機能の動作が要求されているか否かという観点に基づき評価される評価項目である。ユーザが要求している機能の動作が制限されると、ユーザの要求にも関わらず、その機能の動作が制限されることから、その影響をユーザが容易に認知することができる。そのため、ユーザにより動作が要求されている機能については、より高い評価値が設定されている。図２の例では、メータユニット１４ａのメータにメータ系の映像情報を出力する機能がユーザにより要求されており、従って、この機能の動作を担うメイン制御部１１およびメータ機能部１４の評価値は５点となっている。なお、車両用制御ユニット１０は、図示しない操作入力部を介して、ユーザからの機能の動作の要求を受け付け可能となっている。即ち、ユーザは、図示しない操作入力部を介して、優先的に動作させたい機能、あるいは、動作を制限したくない機能の要求を車両用制御ユニット１０に入力することができる。

内部影響性は、機能の動作が制限された場合に、車両用制御ユニット１０を構成する他の要素に影響が及ぶか否かという観点に基づき評価される評価項目である。例えば、メイン制御部１１による制御機能は、この機能の動作が制限されると、車両用制御ユニット１０の他の要素の動作も制限されることになり、その影響が及ぶことになる。そのため、メイン制御部１１の評価値は５点となっている。一方で、メイン制御部１１以外の機能部１２〜１５については、その機能の動作が制限されたとしても、他の要素に与えられる影響は僅か、あるいは、皆無である。そのため、メイン制御部１１以外の機能部１２〜１５の評価値は、この場合、何れも０点となっている。

以上の通り、車両用制御ユニット１０が備える複数の機能部１１〜１５に対しては、上述のように複数の観点に基づき評価が与えられている。そして、このような複数の観点に基づく評価値の合計が、その機能部の重要度として設定されている。この場合、メイン制御部１１の重要度は「２０」、無線通信部１２の重要度は「２」、サウンド出力部１３の重要度は「６」、メータ機能部１４の重要度は「１５」、インフォテイメント機能部１５の重要度は「４」となっている。

また、車両用制御ユニット１０が備える複数の機能部１１〜１５は、それぞれ仕様が異なっている。図３に例示するように、メイン制御部１１は、動作が許容される温度範囲の上限値が７５℃、供給される電力の調整可能範囲が３．５Ｗから５．５Ｗまでの２．０Ｗとなっている。また、無線通信部１２は、動作が許容される温度範囲の上限値が６５℃、供給される電力の調整可能範囲が１．０Ｗから２．０Ｗまでの１．０Ｗとなっている。また、サウンド出力部１３は、動作が許容される温度範囲の上限値が６５℃、供給される電力の調整可能範囲が１０．０Ｗから２０．０Ｗまでの１０．０Ｗとなっている。また、メータ機能部１４は、動作が許容される温度範囲の上限値が７５℃、供給される電力の調整可能範囲が０．０Ｗ、つまり、調整不可となっている。また、インフォテイメント機能部１５は、動作が許容される温度範囲の上限値が６５℃、供給される電力の調整可能範囲が１０．０Ｗから１５．０Ｗまでの５．０Ｗとなっている。

また、車両用制御ユニット１０が備える複数の機能部１１〜１５の動作を制限する場合の制限内容は、この場合、以下のように設定されている。

即ち、メイン制御部１１の機能は、車両用制御ユニット１０の動作全般を司る機能であることから、基本的に制限しないように設定されている。

また、無線通信部１２の機能を制限する場合には、当該無線通信部１２に供給される電力を抑制することにより、送受信の感度を低下させる。あるいは、無線通信部１２の機能を制限する場合には、当該無線通信部１２への電力の供給を停止する。

また、サウンド出力部１３の機能を制限する場合には、当該サウンド出力部１３に供給される電力を抑制することにより、出力される音声の音量を抑制する。あるいは、サウンド出力部１３の機能を制限する場合には、当該サウンド出力部１３への電力の供給を停止する。

また、メータ機能部１４の機能は、供給される電力の調整可能範囲が０．０Ｗであり調整不能であることから、基本的に制限しないように設定されている。

また、インフォテイメント機能部１５の機能を制限する場合には、当該インフォテイメント機能部１５に供給される電力を抑制することにより、クロックダウン、つまり、描画速度を低下させたり、応答速度を低下させたりする。あるいは、インフォテイメント機能部１５の機能を制限する場合には、当該インフォテイメント機能部１５への電力の供給を停止する。

以上のように構成される車両用制御ユニット１０において、メイン制御部１１は、温度センサ１６が検知する温度に応じて、設定されている重要度が低い機能部の動作を制限する動作制限処理を実行するように構成されている。以下、メイン制御部１１およびメータ機能部１４よりも低い重要度が設定されているインフォテイメント機能部１５の動作を制限する場合を例として説明する。

図４に例示するように、メイン制御部１１は、スリープ状態から起動すると、複数、この場合、全ての機能部１２〜１５を起動する（Ｓ１）。なお、メイン制御部１１は、全ての機能部ではなく、一部の所定の機能部を起動するようにしてもよい。そして、メイン制御部１１は、インフォテイメント機能部１５用の重要度変数Ｘに数値１を設定する（Ｓ２）。そして、メイン制御部１１は、温度センサ１６が検知する温度Ｔがインフォテイメント機能部１５用の基準温度Ｋ１を超えているか否かを判定する（Ｓ３）。なお、インフォテイメント機能部１５用の基準温度Ｋ１は、適宜変更して設定することができ、例えば、車両用制御ユニット１０あるいは各機能部、例えばインフォテイメント機能部１５の動作許容温度の上限値を設定してもよいし、車両用制御ユニット１０あるいは各機能部、例えばインフォテイメント機能部１５の動作許容温度の上限値よりも所定温度、例えば、５℃程度低い温度を設定してもよい。

メイン制御部１１は、温度センサ１６が検知する温度Ｔがインフォテイメント機能部１５用の基準温度Ｋ１を超えていない場合（Ｓ３：ＮＯ）には、そのまま待機する。一方、メイン制御部１１は、温度センサ１６が検知する温度Ｔがインフォテイメント機能部１５用の基準温度Ｋ１を超えている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、その時点における重要度変数Ｘの値の重要度が設定されているインフォテイメント機能部１５が動作しているか否かを確認する（Ｓ４）。この場合、インフォテイメント機能部１５の重要度として４が設定されている。そのため、メイン制御部１１は、その時点における重要度変数Ｘの値が４ではない場合には、ステップＳ４において否定判定を行い、ステップＳ５に移行する。メイン制御部１１は、ステップＳ５に移行すると、重要度変数Ｘの値をインクリメント、つまり、１だけ増加させて、ステップＳ３に移行する。

一方、メイン制御部１１は、その時点における重要度変数Ｘの値が４である場合には、ステップＳ４において肯定判定を行い、ステップＳ６に移行する。メイン制御部１１は、ステップＳ６に移行すると、ステップＳ４において肯定判定したインフォテイメント機能部１５に、供給される電力の調整可能範囲が設定されているか否かを確認する。つまり、メイン制御部１１は、ステップＳ４において肯定判定した機能部の動作を制限することが可能であるか否かを確認する。メイン制御部１１は、ステップＳ４において肯定判定したインフォテイメント機能部１５に、供給される電力の調整可能範囲が設定されていない場合には、重要度変数Ｘの値をインクリメントして（Ｓ５）、ステップＳ３に移行する。

一方、メイン制御部１１は、ステップＳ４において肯定判定したインフォテイメント機能部１５に、供給される電力の調整可能範囲が設定されている場合には、インフォテイメント機能部１５の動作を制限する動作制限処理を開始する（Ｓ７）。これにより、ステップＳ４において肯定判定したインフォテイメント機能部１５に供給される電力が抑制されるように調整され、当該インフォテイメント機能部１５の動作が制限される。また、メイン制御部１１は、インフォテイメント機能部１５の動作を制限する動作制限処理を開始すると、その旨、つまり、インフォテイメント機能部１５の動作制限処理が開始されたことを報知する（Ｓ８）。

そして、メイン制御部１１は、温度センサ１６が検知する温度Ｔが動作制限処理を停止するための基準温度Ｋ２よりも低くなったか否かを判定する（Ｓ９）。なお、動作制限処理を停止するための基準温度Ｋ２は、適宜変更して設定することができ、例えば、車両用制御ユニット１０あるいは各機能部、例えばインフォテイメント機能部１５の動作許容温度の下限値を設定してもよいし、車両用制御ユニット１０あるいは各機能部、例えばインフォテイメント機能部１５の動作許容温度の下限値よりも所定温度、例えば、５℃程度高い温度を設定してもよい。

メイン制御部１１は、温度センサ１６が検知する温度Ｔが動作制限処理を停止するための基準温度Ｋ２よりも低くなっていない場合（Ｓ９：ＮＯ）には、インフォテイメント機能部１５の動作制限処理を継続する。また、このとき、メイン制御部１１は、設定されている重要度が低い他の機能部、この場合、重要度として２が設定されている無線通信部１２や、重要度として６が設定されているサウンド出力部１３についても同様に動作制限処理を実行するようにしてもよい。このように、設定されている重要度が比較的低い機能部について、その動作を順次制限していくことにより、温度センサ１６が検知する温度Ｔ、つまり、車両用制御ユニット１０の内部温度、あるいは、車両用制御ユニット１０の周辺温度を一層迅速に低下させることができる。

一方、メイン制御部１１は、温度センサ１６が検知する温度Ｔが動作制限処理を停止するための基準温度Ｋ２よりも低くなっている場合（Ｓ９：ＹＥＳ）には、動作制限処理を停止して（Ｓ１０）、この制御を終了する。

本開示に係る車両用制御ユニット１０によれば、車両に搭載される複数の機能部１１〜１５にそれぞれ重要度を設定し、重要度が比較的高い機能部の動作を制限することなく、重要度が比較的低い機能部の動作を制限するようにした。これにより、重要度が比較的高い機能が制限されてしまうことを回避しつつ、重要度が比較的低い機能を優先的に制限することができ、車両に搭載される複数の機能を、それぞれの機能の重要度に応じて適切に制御することができる。

また、車両用制御ユニット１０によれば、メイン制御部１１により動作制限処理が開始されたことを、報知処理部２２により報知することが可能である。この構成によれば、ユーザは、報知処理部２２による報知処理に基づき、車両に搭載されている機能部の動作が意図的に制限されていることを認識することができ、例えば、機能部に不具合が生じているのではないかと誤認してしまうことを回避することができる。

また、車両用制御ユニット１０によれば、車両の走行中に動作が要求される機能部、例えば、ユーザによって動作が要求されている機能部、法律により動作が推奨されている機能部などに比較的高い重要度を設定することにより、重要な機能の動作を可能な限り継続させることができる。

また、車両用制御ユニット１０によれば、車両の走行中に動作が要求されない機能部、例えば、ユーザによって動作が要求されていない機能部、法律により動作が推奨されていない機能部などに低い重要度を設定することにより、重要な機能の動作を可能な限り継続させながらも、重要でない機能の動作を制限して車両用制御ユニット１０の内部温度あるいは周辺温度の上昇を抑制することができる。

なお、本開示は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や拡張を行うことができる。例えば、車両用制御ユニット１０に備えられる機能部は、上述した一実施形態に例示した機能部に限られるものではなく、車両に搭載可能な機能部であれば種々の機能部を適用することができる。

また、複数の機能部に対する重要度の設定手法は、上述した一実施形態に例示した手法に限られるものではなく、例えば、車両の車種、法律、ユーザの好み、車両に搭載されている機能部の性質などに応じて種々の手法を採用することができる。

なお、本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

また、本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

図面中、１０は車両用制御ユニット、１１はメイン制御部（制御部、機能部）、１２は無線通信部（機能部）、１３はサウンド出力部（機能部）、１４はメータ機能部（機能部）、１５はインフォテイメント機能部（機能部）、１６は温度センサ（温度検知部）、２２は報知処理部（報知部）を示す。

Claims

車両に搭載される複数の機能部（１１，１２，１３，１４，１５）と、
温度を検知する温度検知部（１６）と、
前記機能部の動作を制御する制御部（１１）と、を備え、
前記機能部には、それぞれ重要度が設定されており、
前記制御部は、前記温度検知部が検知する温度に応じて、設定されている重要度が低い前記機能部の動作を制限する動作制限処理を実行する車両用制御ユニット。
車両の走行中に動作が要求される前記機能部に高い重要度が設定されている請求項１に記載の車両用制御ユニット。
車両の走行中に動作が要求されない前記機能部に低い重要度が設定されている請求項１または２に記載の車両用制御ユニット。
前記制御部により前記動作制限処理が開始されたことを報知する報知部（２２）をさらに備える請求項１から３の何れか１項に記載の車両用制御ユニット。