JP2023066129A - ブレーキ状態推定装置及びこれを備えた車両、ブレーキ状態推定方法、並びにプログラム - Google Patents

ブレーキ状態推定装置及びこれを備えた車両、ブレーキ状態推定方法、並びにプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を推定するようにする。【解決手段】ブレーキ状態推定装置は、対象車両の位置を取得する位置取得部３０と、前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する状態推定部３６と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、ブレーキ状態推定装置及びこれを備えた車両、ブレーキ状態推定方法、並びにプログラムに関する。
特許文献１には、ブレーキキャリパーにブレーキホースを接続する際使用するバンジョーボルトに組み込まれたセンサーと、上記センサーにて検知したセンサー信号に基づいて生成されたブレーキフルードの状態を示すパラメータを運転手に報知する報知手段とを備える制動装置監視システムが開示されている。
特開２０１９－１１９４０１号公報
上記特許文献１の記載の技術では、ブレーキフルードの状態を検出するために別途センサを取り付ける必要がある。
本発明は、上記の事情に鑑み、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を推定することを目的とする。
請求項１に記載のブレーキ状態推定装置は、対象車両の位置を取得する位置取得部と、前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する状態推定部と、を含む。
請求項１に記載のブレーキ状態推定装置では、位置取得部が、対象車両の位置を取得する。そして、状態推定部が、前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する。ここで、「湿度情報」とは、対象車両の位置における湿度に関連する情報であり、対象車両のブレーキフルードが含有する水分量に関わる情報を指す。また、「ブレーキフルードの劣化状態」とは、ブレーキフルードのベーパロックの発生に関連する状態を指す。当該ブレーキ状態推定装置によれば、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を推定することができる。
請求項２に記載のブレーキ状態推定装置は、請求項１に記載のブレーキ状態推定装置において、前記ブレーキ装置の温度を取得する温度取得部を更に含み、前記状態推定部は、前記ブレーキ装置の温度と、前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて、前記ブレーキフルードの劣化状態を推定する。
請求項２に記載のブレーキ状態推定装置は、前記ブレーキ装置の温度を更に取得し、前記ブレーキ装置の温度と、前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて、前記ブレーキフルードの劣化状態を推定する。当該ブレーキ状態推定装置によれば、ブレーキフルードの劣化状態を精度よく推定することができる。
請求項３に記載のブレーキ状態推定装置は、請求項２に記載のブレーキ状態推定装置において、前記状態推定部は、前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて、前記ブレーキフルードが含有する水分状態を推定し、前記ブレーキ装置の温度に基づいて、前記ブレーキフルードの熱状態を推定し、前記水分状態及び熱状態に基づいて、前記ブレーキフルードの劣化状態を推定する。
請求項３に記載のブレーキ状態推定装置は、前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて、前記ブレーキフルードが含有する水分状態を推定し、前記ブレーキ装置の温度に基づいて、前記ブレーキフルードの熱状態を推定し、前記水分状態及び熱状態に基づいて、前記ブレーキフルードの劣化状態を推定する。当該ブレーキ状態推定装置によれば、前記ブレーキフルードの水分状態及び熱状態を考慮して、ブレーキフルードの劣化状態を精度よく推定することができる。
請求項４に記載のブレーキ状態推定装置は、請求項２に記載のブレーキ状態推定装置において、前記状態推定部は、前記ブレーキ装置の温度と、前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて前記ブレーキフルードの劣化状態を推定するための学習済みモデルを用いて、前記劣化状態を推定する。
請求項４に記載のブレーキ状態推定装置では、前記ブレーキ装置の温度と、前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて前記ブレーキフルードの劣化状態を推定するための学習済みモデルを用いて、前記劣化状態を推定する。当該ブレーキ状態推定装置によれば、ブレーキフルードの劣化状態を精度よく推定することができる。
請求項５に記載の車両は、請求項１～請求項４の何れか１項記載のブレーキ状態推定装置と、前記油圧式のブレーキ装置と、を含む。
請求項５に記載の車両は、油圧式のブレーキ装置を備えており、油圧式のブレーキ装置のブレーキフルードの劣化状態を推定する。当該車両によれば、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を推定することができる。
請求項６に記載のブレーキ状態推定方法は、位置取得部が、対象車両の位置を取得し、状態推定部が、前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する。
請求項６に記載のブレーキ状態推定方法は、位置取得部が、対象車両の位置を取得する。そして、状態推定部が、前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する。当該ブレーキ状態推定方法によれば、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を推定することができる。
請求項７に記載のプログラムは、対象車両の位置を取得し、前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定することをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
請求項７に記載のプログラムでは、コンピュータが、対象車両の位置を取得する。そして、コンピュータが、前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する。当該プログラムによれば、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を推定することができる。
本発明によれば、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を推定することができる。
第１、第２、第３の実施形態に係る車両システムの概略構成を示す図である。 第１、第２、第３の実施形態に係る車両のブレーキ装置の構成を示す概略図である。 第１、第２、第３の実施形態に係る車両のハードウェア構成を示すブロック図である。 第１、第２の実施形態の車載器における制御ＥＣＵのＣＰＵの機能構成の例を示すブロック図である。 エリア毎の、水分量と期間との関係を示すグラフである。 複数のエリアに滞在した場合における、水分量と期間との関係を示すグラフである。 ブレーキフルードの劣化状態の推定結果の表示例を示す図である。 第１の実施形態の車載器における制御ＥＣＵのＣＰＵにおいて実行されるブレーキ状態推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態の車載器における制御ＥＣＵのＣＰＵにおいて実行されるブレーキ状態推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態の管理サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の管理サーバにおける制御装置のＣＰＵの機能構成の例を示すブロック図である。
図１～図１１を用いて本発明の実施形態に係る車両システムについて説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る車両システム１０の概略構成を示すブロック図である。
（全体構成）
図１に示されるように、本実施形態に係る車両システム１０は、車両１２と、管理サーバ１６と、を含んでいる。
車両１２及び管理サーバ１６は、それぞれネットワークＮを介して通信可能に構成されている。ここで、車両１２は、ネットワークＮに接続される通信部１４を備えている。ネットワークＮは、３ＧやＬＴＥ等の移動体通信サービスやインターネット回線が含まれる。
（車両）
車両１２は、油圧式のブレーキ装置１８を備えている。ブレーキ装置１８は、図２に示すように、運転席に設けられ、かつ、運転者によって踏み込み操作されるブレーキペダル４０と、ブレーキペダル４０に作用した踏み込み力を増大させるブレーキブースタ４２と、ブレーキブースタ４２に一体的に設けられ、ブレーキペダル４０に作用する踏み込み力に応じたブレーキフルード４８の油圧を発生させるマスターシリンダ４４と、マスターシリンダ４４と各車輪のブレーキ機構（例えば、ブレーキディスク）とを連結するブレーキ配管４６と、マスターシリンダ４４の上部に設けられ、ブレーキフルード４８がブレーキ配管４６の内部に注入されるとともに、常に充填されるようにブレーキフルード４８が貯留されるリザーブタンク５０と、ブレーキ配管４６内のブレーキフルード４８の油圧を検出する油圧センサ５２とを有して構成されている。なお、油圧センサ５２は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）等のブレーキ制御用のブレーキアクチュエータ（図示省略）に設けられていてもよい。
図３に示されるように、車両１２に搭載される車載器１１は、制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０、温度センサ２２、車速センサ２４、ハイブリッドＥＣＵ２６、及び通信部１４を含む。
温度センサ２２は、車両１２の周辺の気温を検出する。車速センサ２４は、車両１２の車速を検出する。ハイブリッドＥＣＵ２６は、アクセル開度センサ（図示省略）、車速センサ２４等を含む各種センサからの信号に基づいて、運転モード（エンジン走行モード、モータ走行モード等）を決定し、エンジントルク及びモータトルクを決定し、エンジンＥＣＵ（図示省略）及びモータＥＣＵ（図示省略）に対し指令する。また、ハイブリッドＥＣＵ２６は、モータの回生量を検出する。
制御ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０Ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０Ｃ、ストレージ２０Ｄ、及び入出力Ｉ／Ｆ（Inter Face）２０Ｅを含んで構成されている。ＣＰＵ２０Ａ、ＲＯＭ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ及び入出力Ｉ／Ｆ２０Ｅは、図示しない内部バスを介して相互に通信可能に接続されている。
ＣＰＵ２０Ａは、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ２０Ａは、ＲＯＭ２０Ｂからプログラムを読み出し、ＲＡＭ２０Ｃを作業領域としてプログラムを実行する。
ＲＯＭ２０Ｂは、各種プログラム及び各種データを記憶している。ＲＡＭ２０Ｃは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。
ストレージ２０Ｄには、ブレーキ状態推定プログラム１００が記憶されている。このストレージ２０Ｄは、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）により構成される。
入出力Ｉ／Ｆ２０Ｅは、ブレーキ装置１８、温度センサ２２、車速センサ２４、ハイブリッドＥＣＵ２６、及び通信部１４のそれぞれと通信するためのインタフェースである。
ブレーキフルードについて、ベーパロックと呼ばれる現象により停止距離が増加する、という課題がある。このベーパロックは、ブレーキフルードの沸点と影響があり、その沸点低下の要因となる水分量は、総熱負荷、期間、及び湿度で決定される。
現状のシステムは、ブレーキフルードが漏れるとリザーブタンクにあるセンサによって検出する仕組みである。当該センサによってブレーキフルード全体の量を検出しているが、ブレーキフルード自体がどのくらい水分量を含んでいるのか劣化状態を客観的あるいは定量的に判断することができない。
自動車メーカーは、交換時期を２年ごとの車検時と設定していても、車両の走行状況にもよるため、ブレーキフルードの交換時期が必ずしも一律にはならない。例えば、ブレーキフルードの汚れや劣化状態によって、交換時期が早くなったり、遅くなったりすることもある。最終的に、日本の自動車メーカーのブレーキフルードの交換時期は、基本的に一律に車検ごとに交換することを推奨している。
車検を受けるユーザ側の心理としては、ブレーキフルードの見た目に汚れがなければ、車検の費用を抑えた方がよいと考える点もあり、ユーザ車検や個人店で車検を受けた場合には、ブレーキフルードを交換していない車両もあるのが実情である。
このように、ブレーキフルードが注入されているブレーキ配管は閉塞されているため、現状でのブレーキフルードの劣化状態を判断する方法は、リザーブタンクの量、ブレーキフルードの色を用いた方法である。ブレーキフルードを交換した直後は、ほぼ透明の状態であるが、劣化すると、透明、黄色、茶色、黒色の順に変化する。多くの車両では、ブレーキフルードの色が黄色の状態であり、ブレーキフルードの色から、劣化状態を判断することはできない。
そこで、本実施形態では、車載器１１が、ブレーキフルードの劣化状態を、車両走行データを活用して推定する。
具体的には、図４に示されるように、本実施形態の制御ＥＣＵ２０では、ＣＰＵ２０Ａが、ブレーキ状態推定プログラム１００を実行することで、位置取得部３０、情報取得部３２、温度取得部３４、及び状態推定部３６として機能する。
位置取得部３０は、車両１２の位置を取得する。位置取得部３０は、例えば、車両１２に搭載されたナビゲーションシステムから、車両１２の位置の緯度経度を取得する。
情報取得部３２は、位置取得部３０によって取得した車両１２の位置に基づいて、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報を取得する。また、情報取得部３２は、位置取得部３０によって取得した車両１２の位置に基づいて、湿度情報を取得する。例えば、情報取得部３２は、位置取得部３０によって取得した車両１２の位置を、通信部１４により管理サーバ１６へ送信し、管理サーバ１６から、車両１２の位置に応じた湿度情報として、車両１２の位置を含むエリアについて予め求められた、ブレーキフルードが含有する水分量と期間との関係を表す係数を取得する。
温度取得部３４は、ブレーキ装置１８の温度を取得する。具体的には、温度取得部３４は、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量に基づいて、ブレーキ装置１８の温度を計算する。
例えば、温度取得部３４は、所定時間毎に、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量を取得し、以下の（１）式、（２）式に従って、Δｔ秒間におけるブレーキディスクの温度の変化量ΔＴを累積推定することにより、ブレーキディスクの温度ＴＲを計算する。
Figure 2023066129000002

（１）
Figure 2023066129000003

（２）
ただし、Ｑｉｎは、ブレーキ吸収エネルギーであり、Ｑｏｕｔは、ブレーキ放熱エネルギーであり、Ｗｂは、ブレーキディスクの摺動部の重量であり、Ｃは比熱であり、Ｔｂｅｆｏｒｅは、Δｔ秒前のブレーキディスクの温度である。また、Δｔは、サンプリング周期である。
制動時のブレーキ吸収エネルギーＱｉｎは、以下の式で表される。
Figure 2023066129000004
ただし、Ｐは、ブレーキフルード４８の油圧であり、Ａｂは、ブレーキディスクの摺動部の面積であり、μは、パッドの摩擦係数であり、Ｒは、制動有効半径（タイヤ中心とキャリパピストン中心との距離）である。
また、制動時以外では、ブレーキ吸収エネルギーＱｉｎは、回生ブレーキを考慮しない場合、以下の式で表される。
Figure 2023066129000005
ただし、Ｍは、車両１２の重量であり、Ｖは、車速であり、Ｖｂｅｆｏｒｅは、Δｔ秒前の車速であり、αは、制動力配分であり、Ｃ１は、走行抵抗損失係数であり、Ｃ２は、ディスクブレーキの摺動部以外での熱損失係数である。
また、制動時以外では、ブレーキ吸収エネルギーＱｉｎは、回生ブレーキを考慮する場合、以下の式で表される。
Figure 2023066129000006
ただし、Ｗｉｎは、回生量である。
また、ブレーキ放熱エネルギーＱｏｕｔは、以下の式で表される。
Figure 2023066129000007
ただし、ｈＶは、熱伝達率であり、Ｔａｔｍは、温度センサ２２によって検出された気温である。
状態推定部３６は、湿度情報と、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報と、ブレーキ装置１８の温度とに基づいて、ブレーキフルード４８の劣化状態を推定する。
具体的には、状態推定部３６は、湿度情報と、期間情報とに基づいて、ブレーキフルード４８が含有する水分状態を推定し、ブレーキ装置１８の温度に基づいて、ブレーキフルード４８の熱状態を推定し、水分状態及び熱状態に基づいて、ブレーキフルード４８の劣化状態を推定する。
例えば、ブレーキディスクの温度が閾値温度を超える度に、熱によるブレーキフルード４８の劣化状態を表す熱状態の値を１カウントアップし、ベーパロックが起きている可能性を推定する。閾値温度は、ブレーキの効きが低下する温度とすればよい。
また、管理サーバ１６に、ビッグデータを活用して予め用意された、エリアごとの、ブレーキフルードが含有する水分量と期間との関係を表す係数を、湿度情報として格納しておく。特に、湿度が高いエリアと、湿度が低いエリアとで、ブレーキフルードに含有する水分量と期間との関係に差があることが分かっている。
そこで、管理サーバ１６から湿度情報として得られる、当該エリアの係数Ｂと、期間情報とに基づいて、以下の式に従って、水分量Ｙを計算し（図５参照）、水分量Ｙが閾値を超える度に、沸点低下によるブレーキフルード４８の劣化状態を表す水分状態の値を１カウントアップする。
Ｙ＝Ｂ×Ｔ
ただし、Ｔは、前回水分状態の値を１カウントアップした時点からの期間とする。
図５では、湿度が高いエリア１においては水分量が閾値を超える一方、湿度が低いエリア２においては水分量が閾値を超えない例を示している。
なお、前回水分状態の値を１カウントアップした時点からの期間で、複数のエリアにまたがって滞在している場合には、それぞれのエリアごとに、当該エリアの係数Ｂと、期間情報とに基づいて、上記の式に従って、水分量Ｙを計算し、加算すればよい（図６参照）。
図６では、湿度が高いエリア１と湿度が低いエリア２とにまたがって滞在した場合における、水分量と期間との関係の例を示している。
状態推定部３６は、熱状態の値と水分状態の値とを加算した値を、ブレーキフルード４８の劣化状態として推定する。状態推定部３６は、車載器１１のディスプレイ（図示省略）に、図７に示すように、ブレーキフルード４８の劣化状態を表示する。図７では、ブレーキフルード４８の劣化状態を４段階のレベルで表示する例を示している。なお、車載器１１に接続された、ディーラー側の端末（例えば、診断機）に、ブレーキフルード４８の劣化状態を表示するようにしてもよい。
（管理サーバ）
管理サーバ１６は、予め用意された、エリアごとの、ブレーキフルードが含有する水分量と期間との関係を表す係数を、湿度情報として記憶している。管理サーバ１６は、車載器１１から、位置取得部３０によって取得した車両１２の位置を受信すると、当該車両１２の位置を含むエリアに対応する湿度情報として記憶されている、ブレーキフルードが含有する水分量と期間との関係を表す係数を、車載器１１へ、ネットワークＮを介して送信する。
（処理の流れ）
次に、第１実施形態の車両システム１０における処理の流れについて図８のフローチャートを用いて説明する。
まず、車両１２の走行中に、車載器１１の制御ＥＣＵ２０は、所定時間毎に、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量を取得する。
そして、車両１２のイグニッションスイッチ（図示省略）がオフにされると、車載器１１の制御ＥＣＵ２０のＣＰＵ２０Ａは、ブレーキ状態推定プログラム１００を実行することにより、図８に示すブレーキ状態推定処理を行う。
まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵ２０Ａは、温度取得部３４として、所定時間毎に取得した、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量に基づいて、Δｔ秒間におけるブレーキディスクの温度の変化量ΔＴを累積推定することにより、所定時間毎のブレーキディスクの温度ＴＲを計算する。
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２０Ａは、状態推定部３６として、上記ステップＳ１００で計算されたブレーキディスクの温度が閾値温度以下であるか否かを判定する。ブレーキディスクの温度が閾値温度を超えた場合には、ＣＰＵ２０Ａは、ステップＳ１０４へ移行する。一方、ブレーキディスクの温度が閾値温度以下である場合には、ＣＰＵ２０Ａは、ステップＳ１０６へ移行する。なお、ブレーキフルードの種類、例えば、ＦＭＶＳＳ基準（Federal Motor Vehicle Safety Standard／米国自動車安全基準）における、ＤＯＴ３、ＤＯＴ４、ＤＯＴ５．１等の基準の違いにより閾値温度が異なる。
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２０Ａは、状態推定部３６として、熱によるブレーキフルード４８の劣化状態を表す熱状態の値を１カウントアップし、ステップＳ１１６へ移行する。
ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２０Ａは、位置取得部３０として、車両１２の位置を取得する。
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ２０Ａは、情報取得部３２として、上記ステップＳ１０６で取得した車両１２の位置に基づいて、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報を取得する。また、ＣＰＵ２０Ａは、情報取得部３２として、上記ステップＳ１０６で取得した車両１２の位置に基づいて、湿度情報を取得する。
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ２０Ａは、状態推定部３６として、上記ステップＳ１０８で湿度情報として得られる、車両１２の位置を含むエリアの係数Ｂと、期間情報とに基づいて、水分量を計算する。
ステップＳ１１２において、ＣＰＵ２０Ａは、状態推定部３６として、上記ステップＳ１１０で計算された水分量が閾値以下であるか否かを判定する。水分量が閾値を超える場合には、ＣＰＵ２０Ａは、ステップＳ１１４へ移行する。一方、水分量が閾値以下である場合には、ＣＰＵ２０Ａは、ブレーキ状態推定処理を終了する。なお、ブレーキフルードの種類の違いにより水分量に関する閾値が異なる。
ステップＳ１１４において、ＣＰＵ２０Ａは、状態推定部３６として、沸点低下によるブレーキフルード４８の劣化状態を表す水分状態の値を１カウントアップする。
ステップＳ１１６において、ＣＰＵ２０Ａは、状態推定部３６として、熱状態の値と水分状態の値とを加算した値を、ブレーキフルード４８の劣化状態として推定する。
ステップＳ１１８において、ＣＰＵ２０Ａは、車載器１１のディスプレイ（図示省略）に、ブレーキフルード４８の劣化状態を表示して、ブレーキ状態推定処理を終了する。
（第１の実施形態のまとめ）
本実施形態の車両１２は、制御ＥＣＵ２０が、湿度情報と、期間情報とに基づいて、ブレーキフルードが含有する水分状態を推定し、ブレーキ装置の温度に基づいて、ブレーキフルードの熱状態を推定し、水分状態及び熱状態に基づいて、ブレーキフルードの劣化状態を推定するように構成されている。このように、制御ＥＣＵ２０が、ブレーキフルードの水分状態及び熱状態を考慮して、ブレーキフルードの劣化状態を推定するようにする。これにより、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を精度よく推定することができる。
また、管理サーバ１６が、エリアごとの、ブレーキフルードが含有する水分量と期間との関係を表す係数を、湿度情報として記憶するように構成されている。これにより、管理サーバ１６側において、エリアごとの、ブレーキフルードが含有する水分量と期間との関係を表す係数の変更を容易に行うことができる。
また、車両１２のイグニッションスイッチがオフされたときに、車載器１１から管理サーバ１６に各種情報が送信されるため、通信負荷を低減することができる。
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、湿度情報と、期間情報とに基づいて、ブレーキフルードが含有する水分状態を推定し、ブレーキ装置の温度に基づいて、ブレーキフルードの熱状態を推定し、水分状態及び熱状態に基づいて、ブレーキフルードの劣化状態を推定していた。これに対して、第２の実施形態では、ブレーキ装置の温度と、湿度情報と、期間情報とに基づいてブレーキフルードの劣化状態を推定するための学習済みモデルを用いて、劣化状態を推定する点で第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。なお、同一の構成には同一の符号を付しており、説明については省略する。
（車両）
本実施形態の車載器１１の状態推定部３６は、湿度情報と、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報と、ブレーキ装置１８の温度とに基づいてブレーキフルード４８の劣化状態を推定するための学習済みモデルを用いて、ブレーキフルード４８の劣化状態を推定する。
具体的には、湿度情報として得られる当該エリアの係数、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報と、ブレーキ装置１８の温度とを入力とし、ブレーキフルード４８の劣化状態を示すレベルを出力する学習済みモデルを予め用意しておく。なお、ブレーキフルード４８の種類の違いにより学習済みモデルが異なる。
そして、状態推定部３６は、湿度情報として得られる当該エリアの係数、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報と、ブレーキ装置１８の温度とを、学習済みモデルに入力して、学習済みモデルの出力を、ブレーキフルード４８の劣化状態の推定結果とする。
（処理の流れ）
次に、第２の実施形態の車両システム１０における処理の流れについて図９のフローチャートを用いて説明する。
まず、車両１２の走行中に、車載器１１の制御ＥＣＵ２０は、所定時間毎に、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量を取得する。
そして、車両１２のイグニッションスイッチ（図示省略）がオフにされると、車載器１１の制御ＥＣＵ２０のＣＰＵ２０Ａは、ブレーキ状態推定プログラム１００を実行することにより、図９に示すブレーキ状態推定処理を行う。なお、第１の実施形態と同様の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵ２０Ａは、温度取得部３４として、所定時間毎に取得した、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量に基づいて、Δｔ秒間におけるブレーキディスクの温度の変化量ΔＴを累積推定することにより、所定時間毎のブレーキディスクの温度ＴＲを計算する。
ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２０Ａは、位置取得部３０として、車両１２の位置を取得する。
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ２０Ａは、情報取得部３２として、上記ステップＳ１０６で取得した車両１２の位置に基づいて、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報を取得する。また、ＣＰＵ２０Ａは、情報取得部３２として、上記ステップＳ１０６で取得した車両１２の位置に基づいて、湿度情報を取得する。
ステップＳ２００において、ＣＰＵ２０Ａは、状態推定部３６として、上記ステップＳ１００で計算されたブレーキディスクの温度の最大温度と、上記ステップＳ１０８で湿度情報として得られる、車両１２の位置を含むエリアの係数と、期間情報とを、学習済みモデルに入力して、ブレーキフルード４８の劣化状態を推定する。
ステップＳ１１８において、ＣＰＵ２０Ａは、車載器１１のディスプレイ（図示省略）に、ブレーキフルード４８の劣化状態を表示して、ブレーキ状態推定処理を終了する。
（第２の実施形態のまとめ）
本実施形態の車両１２は、制御ＥＣＵ２０が、ブレーキ装置の温度と、湿度情報と、期間情報とに基づいてブレーキフルードの劣化状態を推定するための学習済みモデルを用いて、ブレーキフルードの劣化状態を推定するように構成されている。これにより、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を精度よく推定することができる。
［第３の実施形態］
第１および第２の実施形態では、車載器においてブレーキフルードの劣化状態を推定していた。これに対して、第３の実施形態では、管理サーバ側で、車両のブレーキフルードの劣化状態を推定する点で第１および第２の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。なお、同一の構成には同一の符号を付しており、説明については省略する。
（全体構成）
上記図１に示されるように、本実施形態に係る車両システム３１０は、車両１２と、管理サーバ３１６と、を含んでいる。
（車両）
車両１２に搭載される車載器１１は、車両１２に搭載されたナビゲーションシステムから、車両１２の位置の緯度経度を定期的に取得し、通信部１４により管理サーバ１６へ送信する。
車載器１１は、所定時間毎に、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量を取得し、通信部１４により管理サーバ１６へ送信する。
また、車載器１１は、管理サーバ１６から、ブレーキフルードの劣化状態の推定結果を取得し、車載器１１のディスプレイ（図示省略）に表示する。
（管理サーバ）
図１０に示されるように、管理サーバ３１６は、制御装置３８０と、通信部３１６Ｂとを含んで構成されている。
制御装置３８０は、ＣＰＵ３８２、ＲＯＭ３８３、ＲＡＭ３８４、ストレージ３８５、入出力Ｉ／Ｆ３８６を備えている。ＣＰＵ３８２、ＲＯＭ３８３、ＲＡＭ３８４、ストレージ３８５及び入出力Ｉ／Ｆ３８６は、バス３８８を介して相互に接続されている。
ＣＰＵ３８２、ＲＯＭ３８３、ＲＡＭ３８４、ストレージ３８５及び入出力Ｉ／Ｆ３８６の各機能については、上述したＣＰＵ２０Ａ、ＲＯＭ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ、ストレージ２０Ｄ及び入出力Ｉ／Ｆ２０Ｅと同じである。
ＣＰＵ３８２は、ストレージ３８５からブレーキ状態推定プログラム３００を読み出し、ＲＡＭ３８４を作業領域としてプログラムを実行する。本実施形態では、ストレージ３８５に、ブレーキ状態推定プログラム３００が記憶されている。
本実施形態の制御装置３８０には、入出力Ｉ／Ｆ３８６を介して通信部３１６Ｂが接続されている。なお、通信部３１６Ｂは、バス３８８に対して直接接続されていてもよい。
図１１に示されるように、本実施形態の制御装置３８０では、ＣＰＵ３８２が、ブレーキ状態推定プログラム３００を実行することで、位置取得部３３０、情報取得部３３２、温度取得部３３４、及び状態推定部３３６として機能する。
位置取得部３３０は、車両１２の車載器１１から受信した、当該車両１２の位置の緯度経度を取得する。
情報取得部３３２は、位置取得部３３０によって取得した車両１２の位置に基づいて、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報を取得する。また、情報取得部３３２は、位置取得部３３０によって取得した車両１２の位置に基づいて、湿度情報を取得する。例えば、情報取得部３３２は、予め用意された、エリアごとの、ブレーキフルードが含有する水分量と期間との関係を表す係数を、湿度情報として保持している。情報取得部３３２は、位置取得部３３０によって取得した車両１２の位置を含むエリアに対応する湿度情報としての、ブレーキフルードが含有する水分量と期間との関係を表す係数を取得する。
温度取得部３３４は、車両１２の車載器１１から受信した、ブレーキ装置１８の温度を取得する。具体的には、温度取得部３３４は、車両１２の車載器１１から受信した、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量に基づいて、上記第１の実施形態の温度取得部３４と同様に、ブレーキ装置１８の温度を計算する。
状態推定部３３６は、湿度情報と、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報と、ブレーキ装置１８の温度とに基づいて、ブレーキフルード４８の劣化状態を推定する。
具体的には、状態推定部３３６は、上記第１の実施形態における状態推定部３６と同様に、湿度情報と、期間情報とに基づいて、ブレーキフルード４８が含有する水分状態を推定し、ブレーキ装置１８の温度に基づいて、ブレーキフルード４８の熱状態を推定し、水分状態及び熱状態に基づいて、ブレーキフルード４８の劣化状態を推定する。
状態推定部３３６は、ブレーキフルード４８の劣化状態の推定結果を、通信部３１６Ｂにより、車載器１１へ、ネットワークＮを介して送信する。
（処理の流れ）
まず、車両１２の走行中に、車載器１１の制御ＥＣＵ２０は、所定時間毎に、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量を取得し、通信部１４により管理サーバ１６へ送信する。
また、車載器１１は、車両１２に搭載されたナビゲーションシステムから、車両１２の位置の緯度経度を定期的に取得し、通信部１４により管理サーバ１６へ送信する。
そして、車両１２のイグニッションスイッチ（図示省略）がオフにされると、車載器１１は、ブレーキフルード４８の劣化状態の推定要求を、通信部１４により管理サーバ１６へ送信する。
そして、管理サーバ１６は、車載器１１から、ブレーキフルード４８の劣化状態の推定要求を受信すると、管理サーバ１６の制御装置３８０のＣＰＵ３８２は、ブレーキ状態推定プログラム３００を実行することにより、上記図８に示すブレーキ状態推定処理と同様の処理を行う。
（第３の実施形態のまとめ）
本実施形態の管理サーバ３１６は、制御装置３８０が、湿度情報と、期間情報とに基づいて、ブレーキフルードが含有する水分状態を推定し、ブレーキ装置の温度に基づいて、ブレーキフルードの熱状態を推定し、水分状態及び熱状態に基づいて、ブレーキフルードの劣化状態を推定するように構成されている。このように、制御装置３８０が、ブレーキフルードの水分状態及び熱状態を考慮して、ブレーキフルードの劣化状態を推定するようにする。これにより、簡易な構成で、ブレーキフルードの劣化状態を精度よく推定することができる。
また、管理サーバ３１６が、湿度情報と、期間情報とに基づいて、ブレーキフルードが含有する水分状態を推定し、ブレーキ装置の温度に基づいて、ブレーキフルードの熱状態を推定ように構成されている。これにより、管理サーバ３１６側において、水分状態、熱状態に関わる閾値の変更を容易に行うことができる。
（第３の実施形態の変形例）
第３の実施形態では、管理サーバ３１６が、湿度情報と、期間情報とに基づいて、ブレーキフルードが含有する水分状態を推定し、ブレーキ装置の温度に基づいて、ブレーキフルードの熱状態を推定し、水分状態及び熱状態に基づいて、ブレーキフルードの劣化状態を推定する場合を例に説明したが、これに限定されない。管理サーバ３１６の状態推定部３３６は、上記第２の実施形態と同様に、湿度情報として得られる当該エリアの係数、車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報と、ブレーキ装置１８の温度とを、学習済みモデルに入力して、学習済みモデルの出力を、ブレーキフルード４８の劣化状態の推定結果としてもよい。この場合には、管理サーバ１６の制御装置３８０のＣＰＵ３８２は、ブレーキ状態推定プログラム３００を実行することにより、上記図９に示すブレーキ状態推定処理と同様の処理を行う。
また、車載器１１の制御ＥＣＵ２０は、所定時間毎に、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量を取得し、通信部１４により管理サーバ１６へ送信する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。車載器１１の制御ＥＣＵ２０は、所定時間毎に取得した、温度センサ２２によって検出された気温、車速センサ２４によって検出された車速、ブレーキ装置１８の油圧センサ５２によって検出されたブレーキフルード４８の油圧、及びハイブリッドＥＣＵ２６によって検出された回生量に基づいて、ブレーキディスクの温度を計算し、計算結果を、通信部１４により管理サーバ１６へ送信するようにしてもよい。
［備考］
上記各実施形態では、温度センサ２２から気温を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。外部のサーバから、車両１２の位置を含むエリアにおける気温を取得してもよい
また、上記実施形態でＣＰＵ２０Ａ、３８２がソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した各種処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、各種処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
また、上記実施形態において、各プログラムはコンピュータが読み取り可能な非一時的記録媒体に予め記憶（インストール）されている態様で説明した。例えば、車載器１１においてブレーキ状態推定プログラム１００は、ストレージ２０Ｄに予め記憶されている。また例えば、管理サーバ３１６においてブレーキ状態推定プログラム３００はストレージ３８５に予め記憶されている。しかしこれに限らず、各プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の非一時的記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、各プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
上記実施形態で説明した処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
その他、上記実施形態で説明した車載器及び管理サーバの各々の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。
１０、３１０ 車両システム
１１ 車載器
１２ 車両（対象車両）
１４ 通信部
１６、３１６ 管理サーバ
１８ ブレーキ装置
２０ 制御ＥＣＵ（ブレーキ状態推定装置）
２０Ａ、３８２ＣＰＵ
２２ 温度センサ
２４ 車速センサ
３０、３３０ 位置取得部
３２、３３２ 情報取得部
３４、３３４ 温度取得部
３６、３３６ 状態推定部
４８ ブレーキフルード
５２ 油圧センサ
１００、３００ブレーキ状態推定プログラム（プログラム）
３８０ 制御装置（ブレーキ状態推定装置）

Claims (7)

  1. 対象車両の位置を取得する位置取得部と、
    前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する状態推定部と、
    を含むブレーキ状態推定装置。
  2. 前記ブレーキ装置の温度を取得する温度取得部を更に含み、
    前記状態推定部は、前記ブレーキ装置の温度と、前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて、前記ブレーキフルードの劣化状態を推定する請求項１記載のブレーキ状態推定装置。
  3. 前記状態推定部は、
    前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて、前記ブレーキフルードが含有する水分状態を推定し、
    前記ブレーキ装置の温度に基づいて、前記ブレーキフルードの熱状態を推定し、
    前記水分状態及び熱状態に基づいて、前記ブレーキフルードの劣化状態を推定する請求項２記載のブレーキ状態推定装置。
  4. 前記状態推定部は、
    前記ブレーキ装置の温度と、前記湿度情報と、前記期間情報とに基づいて前記ブレーキフルードの劣化状態を推定するための学習済みモデルを用いて、前記劣化状態を推定する請求項２記載のブレーキ状態推定装置。
  5. 請求項１～請求項４の何れか１項記載のブレーキ状態推定装置と、
    前記油圧式のブレーキ装置と、
    を含む車両。
  6. 位置取得部が、対象車両の位置を取得し、
    状態推定部が、前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する
    ブレーキ状態推定方法。
  7. 対象車両の位置を取得し、
    前記対象車両の位置に対応する湿度情報と、前記対象車両の位置を含むエリアに滞在した期間を表す期間情報とに基づいて、前記対象車両の油圧式のブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルードの劣化状態を推定する
    ことをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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