JP6788102B2

JP6788102B2 - 車車間通信及び全輪駆動遮断のためのシステム並びに方法

Info

Publication number: JP6788102B2
Application number: JP2019510565A
Authority: JP
Inventors: エコネン，トッド・アール; ホランド，ミッチェル; ブラウン，ウィリアム・ブレーク; グリフィス，マット
Original assignee: リナマー・コーポレーション
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2037-05-04
Also published as: JP2019521041A; CA3023053A1; WO2017192842A1; EP3452349A1; CN109415064A; CN109415064B; EP3452349B1

Description

[0001] この出願は、２０１６年５月４日に出願された米国仮出願第６２／３３１，５１８に対する優先権を主張する。

[0002] 例示的な実施態様は、全輪駆動システムの有効化を決定するための、車両における通信及び制御システムに関する。

[0003] 全輪駆動（ＡＷＤ）遮断システムは、ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリの性能又は利点が必要でない時にＡＷＤ動力伝達系統アセンブリの主回転動力伝達系統コンポーネントを遮断することによって、全輪駆動車の燃料効率を改善するようにデザインされている。ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリは、好ましくは、滑りやすい条件における車両の動作を改善するなどの、性能利点を提供する見込みがある場合にのみ接続される。

[0004] ＡＷＤ接続／遮断システムは、車輪のスリップなどの望ましくない事象が起きるまで待機し、次いで、接続するようにＡＷＤに命令することによって反応することができる。車両に搭載されたセンサから受け取られた情報に基づいて、ＡＷＤシステムの接続状態がいつ有益となるかを決定又は予測するための他の方法が存在する。例えば、Ｂｅｅｃｈｉｅに対する米国特許第８，０９５，２８７は、ＡＷＤシステムを作動させるかどうかを決定するために外気温度及びワイパーセンサ情報を使用することを記載する。車車間（Ｖ２Ｖ）通信及び路車間（Ｖ２Ｉ）通信などの新しい通信システム並びにプロトコルはまた、車両が他の車両から、又は道路上若しくは道路近くの構造物から情報を受け取ることを可能にする。

[0005] 本出願の一実施態様によれば、車両における全輪駆動（ＡＷＤ）アセンブリの接続状態を決定するための方法が提供される。方法は、車両によって、ハザード及びハザード位置を示すメッセージを受け取るステップと、前記車両から前記ハザード位置までの距離を決定するステップと、前記ハザード位置までの距離が第１閾値距離を下回っていることに応答して、前記車両におけるＡＷＤアセンブリの全輪駆動（ＡＷＤ）状態を接続状態にセットするステップと、前記ハザード位置までの距離が前記第１閾値を上回っていることに応答して、前記車両に関する前記ハザード位置までの時間を決定するステップと、前記ハザード位置までの時間が閾値ＡＷＤ接続時間を下回っていることに応答して、前記ＡＷＤ状態を前記接続状態にセットするステップと、を含む。
を含む方法。

[0006] 別の実施態様によれば、車両における全輪駆動アセンブリの接続状態を決定するためのコントローラが提供される。コントローラは、メモリと、無線通信サブシステムと、前記無線通信サブシステムを通じて、ハザード及びハザード位置を示すメッセージを受け取り、前記車両から前記ハザード位置までの距離を決定し、前記ハザード位置までの距離が第１閾値距離を下回っていることに応答して、前記車両における全輪駆動（ＡＷＤ）アセンブリのＡＷＤ状態を接続状態にセットし、前記ハザード位置までの距離が前記第１閾値を上回っていることに応答して、前記車両に関する前記ハザード位置までの時間を決定し、前記ハザード位置までの時間が閾値ＡＷＤ接続時間を下回っていることに応答して、前記ＡＷＤ状態を前記接続状態にセットする、ように構成されたプロセッサと、を含む。

[0007] 本発明は以下の詳細な説明を参照し添付の図面に関連して検討した時によりよく理解されるようになるので、その利点は容易に認識されるだろう。

図１は、本開示の一実施態様による車両及び車両の車道環境を示す図である。図２は、本開示の一実施態様による車両を示すブロック図である。図３は、本開示の一実施態様によるＭＡＳコントローラ及び車両制御システムの一部を示すブロック図である。図４は、車両における全輪駆動（ＡＷＤ）アセンブリの接続状態を決定するための方法のフローチャートである。図５は、車両における全輪駆動（ＡＷＤ）アセンブリの接続状態を決定するための方法のフローチャートである。図６は、本開示の一実施態様による車両及び車両の車道環境を示す図である。図７は、ＡＷＤ遮断状態を決定するための方法のフローチャートである。図８は、本開示の一実施態様による車両によってメッセージを受け取るための方法のフローチャートである。

[0015] 類似の要素及び特徴を記述するために図の全体を通して同様の符号が用いられる。

[0016] 本開示は、全輪駆動（ＡＷＤ）接続／遮断システムの一部である車両及び車両コントローラを対象としている。一般的にＡＷＤ接続／遮断システムは、ＡＷＤの性能又は利点が必要でない時に主回転動力伝達系統コンポーネントを遮断することによって、燃料効率を改善するようにデザインされている。ＡＷＤコンポーネントが接続されている時、車両は通常、ある種類の条件においてより良いトラクション及び操舵特性を有する。しかしながら接続状態では、燃料効率は、例えば寄生損失のせいで、概してより低い。本明細書において説明される実施態様によれば、車両コントローラは、車両によって受け取られた道路及びその環境についての１又は複数のメッセージに基づいて、ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリのコンポーネントをいつ接続するのが必要又は有益であり得るかを予測するように動作する。メッセージは、道路条件、天候条件、道路上のハザード、道路の特徴物、及び／又は他の車両によって受ける事象に関する情報を含むことができ、それらのいずれもが、ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリのコンポーネントを作動又は接続することが車両の動作にとって有益であり得る状況を作り出す場合がある。このＡＷＤ状態は、本明細書において、「接続状態」と称される。それとは異なり、もしＡＷＤ動力伝達系統アセンブリのコンポーネントを接続することがおそらく有益でないなら、それは本明細書において「遮断」状態と記載される。

[0017] 本出願による車両１００の動作に関する例示的環境が図１に示されている。車両１００は、図１において車両＃１としてもラベルを付されており、１又は複数の種類の無線通信をサポートするように構成される。車両１００によって受け取られるメッセージは、図１における車両＃２などの他の車両によって送られることができる。図１における車両＃２は、本明細書において説明される実施態様に従って動作してもよいし動作しなくてもよいが、車両＃２は少なくとも、本明細書において説明される情報を有した無線通信を送るように構成される。車両１００によって受け取られるメッセージは、信号機若しくは通信塔などの、図１において構造物１０５によって表された車道上又は車道近くの他の構造物によって送られることができる。これらの種類の通信はしばしば、それぞれ車車間（Ｖ２Ｖ）通信及び路車間（Ｖ２Ｉ）通信と称され、あるいは集合的にＶ２Ｘ通信と称される。最後に、車両１００はまた、携帯電話ネットワーク、ＷｉＦｉ（商標）ネットワークなどの無線ローカルエリアネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどの近距離無線ネットワーク、又は全地球測位システム（ＧＰＳ）ネットワークを含む、他の無線通信ネットワーク１１０を通じても、道路条件若しくは道路の特徴物についてのメッセージを受け取ることができる。

[0018] 図１の例において矢印１１５ａ、１１５ｂによって示されるように、車両＃１及び＃２は、共通の同一方向に進行しているのであってよい。車両＃２は凍った一区画１２０に遭遇した際、車輪のスリップの事象を経験するかもしれない。結果として、車両＃２は、スリップ事象及び車両＃２の位置についての情報を含むメッセージを送信又はブロードキャストすることができる。メッセージを受け取ると、そして本明細書において説明される方法に従って、車両１００は、車両＃２に対してスリップ事象を引き起こした同じ道路条件、即ち「ハザード」に対処するように準備するために、ＡＷＤアセンブリを接続状態にセットすることが有益であるかどうかを決定する。車両１００によるこの決定は、車両１００からこれらの道路条件即ちハザードまでの距離と、車両のスピードに基づいてなされることができる。いくつかの実施態様において、車両１００はまた、車両の進行経路とハザードの間の角度を決定することができ、この角度も、車両１００によってなされるＡＷＤ状態の決定における要素に含むことができる。いくつかの実施態様において、車両１００によって受け取られ処理された情報は、ＡＷＤ状態が接続されるべきか遮断されるべきかを決定するために、その内部センサ及びコンポーネントから収集された他の情報と組み合わされることができる。

[0019] 車両＃２によって送信されたメッセージは、そのいずれもがＡＷＤ接続状態の根拠となるハザードを示唆する、道路の１又は複数の特徴物、天候条件、道路条件、又は事象に関する情報を含むことができる、ということが理解されるだろう。そのような情報は、ＡＷＤアセンブリの作動が有益であるかもしれないシナリオ又は「ハザード」を示唆し得るので、本明細書において「ＡＷＤトリガー」と称されるだろう。車両＃２は、上述されたようなスリップ事象についての情報を含むメッセージを送信することができ、同一のメッセージ又は別のメッセージが、凍った道路条件が存在することを示唆する情報を含むことができる。車両＃２は、そのセンサから収集された情報及び／又は他の車両、構造物、又はネットワークから受け取られた情報に基づいて、凍った道路条件が存在することを決定することができる。いくつかの実施態様において、車両＃２は、別の車両（不図示）から受け取ったＡＷＤトリガー及びハザードの位置の情報を含むメッセージを再送信することができる。車両１００（車両＃１）は、例えば勾配の変化、又は砂利道など特定の道路の種類を示唆する構造物１０５からのメッセージを含む、１又は複数の潜在的なＡＷＤトリガー及びハザードについての複数のメッセージを受け取ることができる。構造物１０５によって送られたメッセージは、構造物１０５の位置、又はより具体的にはハザードの位置のいずれかを含む。車両１００は、天候条件及び道路の特徴物など、他のＡＷＤトリガー及びハザードについてのメッセージを、無線通信ネットワーク１１０を介して受け取ることができる。

[0020] いくつかのケースにおいて、車両＃１及び＃２は、同一方向に進行している必要はない。車両＃２によって送信されたＡＷＤトリガー及びハザードの位置についてのメッセージは、たとえ車両＃２が図１に示されたのと反対の方向に進行していたとしても、依然として車両＃１に関連があり得る。車両とハザードの距離に依存して、車両＃２によって経験される凍った道路条件は、依然として車両＃１のＡＷＤ状態に関連があり得る。交差点における右左折など、車両＃１の進路の変更もまた、車両＃１を、車両＃２によって送られたＡＷＤトリガーに対するハザード位置の範囲に入り込ませ、又は当該範囲から抜け出させるかもしれない。

[0021] 車両＃１、＃２及び構造物１０５によって送信されるメッセージは、安全性応用におけるデータ送信のための二方向短中距離通信プロトコルである専用狭域通信（ＤＳＲＣ）規格に従うことができる。メッセージは典型的に約１０００フィートの範囲内で受け取られることができる。ＤＳＲＣベースの通信は、ミリ秒オーダーの超低遅延、迅速なネットワーク捕捉、及び車道環境におけるマルチパス送信に対する高い信頼性とトレランスを特徴とする。ＤＳＲＣ通信は、安全性メッセージを優先させる能力、及び雨、霧、雪等のような厳しい天候条件により影響を受けにくい性能能力によって、高速で動作している車両に対して機能するように意図されている。ＤＳＲＣ通信はまた、メッセージの安全でプライベートな送信又は交換も提供することができる。車両及びインフラによって送信され受け取られるメッセージは、ＤＳＲＣ規格に従うことができ、又は他の短距離低遅延無線通信プロトコルによってサポートされることができる。

[0022] ＤＳＲＣ規格に従って送信されるメッセージは、基本安全メッセージ（ＢＳＭ）を含むことができ、この基本安全メッセージは、送信メッセージのタイムスタンプに加えて、送信側エンティティの位置、進行方向、及びスピードなど、送信側エンティティについての情報を含む。ＢＳＭは、ビーコン信号として各車両によって定期的に送信されることができる。

[0023] 本明細書において説明される実施態様によれば、車両は、車両の状態、道路の状態、又は車両によって遭遇される事象に関する付加情報を送信するように動作することができ、それらは上述されたようにＡＷＤトリガーとして取り扱われる。一実施態様において、ＡＷＤトリガー情報は、ＢＳＭの一部として、拡張安全メッセージ（ＥＳＭ）の一部として、又はＶ２Ｘ通信のために規定され、車両の位置及び／又はハザードの位置を更に含む別のメッセージタイプの一部として、含まれることができる。これらのメッセージは、各車両によって周期的に、及び／又は新たなＡＷＤトリガー情報に応答して、送信されることができる。ＡＷＤトリガー情報は、予め割り当てられたビットフィールド若しくはビット値を用いて特定のメッセージフィールドにエンコードされ、又は予め決められたメッセージフォーマットにエンコードされることができる。

[0024] ＡＷＤトリガー情報は、車輪スリップ事象、（車両の実際のヨーレートが理論上のヨーレートを超える）ヨー事象、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）若しくは急ブレーキ事象、接続若しくはロックされたＡＷＤ状態、閾値を超えるアクセルペダル事象、粗悪な道路条件による（冬用ドライビングモードなどの）スロットルレートマップの変化、次に来る道路条件によるトルク伝達装置の状態の変化、又はワイパー作動などの、メッセージを送信する車両によって経験された事象を示唆することができる。ＡＷＤトリガー情報は、エンジン負荷と比較したスロットル位置に基づいて検出される急な勾配、車両の加速度計によって決定されるラフな道路条件、若しくは車両によって計算される摩擦係数などの、車両によって経験又は検出された条件を示すことができる。メッセージは、砂利道、泥道、急な道路勾配、若しくは道路の急な湾曲を含む、永久的又は半永久的な道路の条件若しくは特徴物などのＡＷＤトリガーを示すことができる。メッセージは、凍った道路条件、雪の道路条件、又は雨の若しくは濡れた道路条件を含む、過渡的な条件又は天候条件などのＡＷＤトリガーを示すことができる。車両１００によって１又は複数の通信ネットワーク１１０から及び／又は構造物１０５などのインフラから受け取られるメッセージは、永久的又は半永久的な道路の条件若しくは特徴物、地図データ、及び天候条件についての類似のＡＷＤトリガー情報だけでなく、これらのハザードの位置も含むことができる。

[0025] 図２、３、４及び５は、車両１００、メッセージＡＷＤ状態コントローラあるいは「ＭＡＳ」コントローラ２００、及び車両１００のＡＷＤ動力伝達系統アセンブリのＡＷＤ状態を決定するために１又は複数の受け取られたメッセージに基づいてＭＡＳコントローラ２００によって実行される方法を示す。図２のブロック図に示されるように、車両１００は、第１のセットの車輪２０５及び第２のセットの車輪２１０を有する。車両は、フロント動力伝達系統アセンブリ２１５及びリア動力伝達系統アセンブリ２２０を備えた全輪駆動（ＡＷＤ）動力伝達系統アセンブリを含む。フロント動力伝達系統アセンブリ２１５は、他のコンポーネントの中で特に、エンジン、トランスミッション、及び動力伝達装置（ＰＴＵ）を含むことができる。ＰＴＵは、プロペラシャフト２２５を通じてリア動力伝達系統アセンブリ２２０へトルクを伝達するための出力を含む。全輪駆動（ＡＷＤ）連結アセンブリ（不図示）が、フロント及びリア動力伝達系統アセンブリ２１５、２２０間における連結並びにトルク分配を制御するために、リア動力伝達系統アセンブリ２２０の一部として提供される。車両監視コントローラ２３０が、ＭＡＳコントローラ２００並びにフロント及びリア動力伝達系統アセンブリ２１５、２２０のコンポーネントと通信可能である。監視コントローラ２３０はまた、車両１００の各所に配置された１又は複数のセンサ（不図示）と通信可能でもあってよい。

[0026] 図３は、ＭＡＳコントローラ２００及び車両１００の制御システムの一部のブロック図を示す。ＭＡＳコントローラ２００は、プログラム可能なチップ、特定用途向け集積回路、又は専用回路基板アセンブリ若しくはモジュールなどの、個別コンポーネントであってよい。ＭＡＳコントローラは、車両監視コントローラ２３０の一部であってもよく、又は、車両監視コントローラ２３０は、ＭＡＳコントローラ２００の機能を実行するように構成されることができる。ＭＡＳコントローラ２００は、プロセッサ３０５及びメモリ３１０を含み、本明細書において説明されるような車両１００におけるＡＷＤアセンブリの接続状態を決定する方法のための命令を格納し実行するように構成される。ＭＡＳコントローラ２００は、他の車両又は車道の構造物１０５からメッセージを受け取るためのＶ２Ｘ無線通信サブシステム３１５などの、少なくとも１つの無線通信サブシステムを含む。ＭＡＳコントローラ２００は、無線通信ネットワーク１１０からメッセージを受け取るための付加的な無線通信サブシステム３２０を含んでもよい。Ｖ２Ｘサブシステム３１５は、ＤＳＲＣ通信若しくは上述されたような他の短距離低遅延の安全性指向の通信メッセージを受信、又は送信及び受信するように構成されることができる。１又は複数の無線サブシステム３２０は、携帯電話通信、ＷｉＦｉ（商標）などの無線ローカルエリアネットワーク通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）ネットワークなどの短距離無線ネットワーク通信、又はＧＰＳ通信をサポートするために含まれることができる。ＭＡＳコントローラ２００は、ＧＰＳネットワークから受け取られた情報に基づいて車両２００の位置又はおおよその位置を決定するように構成されることができ、又はこのアクションは、車両監視コントローラ２３０によって実施されることができる。

[0027] ＭＡＳコントローラ２００は、車両監視コントローラ２３０の一部であってよく、又は、いくつかの実施態様では、ＭＡＳコントローラ２００は、車両監視コントローラ２３０に接続されてもよい。いくつかの実施態様において、ＭＡＳコントローラ２００と車両監視コントローラ２３０との接続は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス３３０などの車両通信バスの一部であってよい。ＭＡＳコントローラ２００はまた、動力伝達系統コントローラ３４０に直接、又はＣＡＮバス３３０を介して接続されることができる。動力伝達系統コントローラ３４０は、フロント及びリア動力伝達系統アセンブリ２１５、２２０の接続状態、並びにＡＷＤコンポーネントの作動を含む他の側面を制御するように動作する。

[0028] 図４及び５は、車両１００に関するＡＷＤ状態を決定する方法４００、５００を示す。方法４００は、メッセージを受け取るステップ４０５で開始し、上述されたように、メッセージは、ＡＷＤトリガー情報及びハザードの位置、例えばＧＰＳ座標を含む。メッセージは、車両１００によって受け取られて直ちにＭＡＳコントローラ２００によって処理されることができ、又は、いくつかの実施態様では、メッセージは、メモリ３１０のバッファ若しくはキューに格納されて、処理のためにステップ４０５において取り戻されることができる。オプションとして、もしＭＡＳコントローラ２００が、車両１００は動いておらず車両のスピードはゼロであると判断４１０したら、方法４００は、処理時間を除くために終了してもよい。あるいはまた、ＭＡＳコントローラ２００は、ＡＷＤ状態をＤＩＳＣＯＮＮＥＣＴにセットし、次のメッセージを処理するためにステップ４０５に戻ってもよい。

[0029] そうでなければ、各メッセージについて、ＭＡＳコントローラ２００は、車両１００とメッセージに示されているハザードの位置との距離を決定４２０する。一実施態様において、車両１００とハザード位置との距離（Ｄ）は、車両１００のＧＰＳ座標とハザードのＧＰＳ座標を用いて正距円筒図法（equirectangular）近似によって決定される。この距離は、以下の式（１）に従って決定されることができ、ここでＲ_Ｅは地球の平均半径（６，３７１ｋｍ）であり、Ｘ及びＹは式（２）及び（３）によって定義される。

[0030] 上式において、φ_Ｖは車両１００の緯度（ラジアン）を表し、λ_Ｖは車両１００の経度（ラジアン）を表し、φ_Ｈはハザードの緯度（ラジアン）を表し、λ_Ｈはハザードの経度（ラジアン）を表す。

[0031] 方法４００は、車両１００とハザード間の距離（Ｄ）と、第１閾値距離との比較４２５に基づいてＡＷＤ状態を決定するステップを含む。第１閾値距離は、ＧＰＳ座標に基づいて位置を決定する際の誤差のマージンと、ＡＷＤコンポーネントが作動又は接続され車両１００において動作可能になるのに必要な時間とに基づいて、設定されることができる。したがって、例えば、もし各位置についての誤差のマージンが約４メートルであるなら、第１閾値距離は８メートルに設定されることができる。もしハザードまでの距離が第１閾値距離以下であるなら、ＡＷＤ状態はＣＯＮＮＥＣＴにセット４３０される。ＭＡＳコントローラ２００によって決定されたＡＷＤ状態は、ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリのコンポーネントを作動及び接続するために、ＣＡＮバス３３０を介して動力伝達系統コントローラ３４０へ通信されることができる。他の実施態様では、ＭＡＳコントローラ２００によって決定されたＡＷＤ状態は、車両監視コントローラ２３０に提供されることができる。車両監視コントローラ２３０は、車両監視コントローラ２３０によって車両の他のコンポーネント及びセンサから受け取られた他の条件又は情報とともに、ＭＡＳコントローラ２００によって示唆された状態に基づいて、ＡＷＤ状態に関する最終決定をする。

[0032] もしハザードまでの距離が第１閾値距離以内でなければ、ＭＡＳコントローラ２００は、車両１００が進行してハザード位置に到達するおおよその時間を決定４３５する。一実施態様において、この時間は、距離（Ｄ）を車両のスピードで除算する単純な計算に基づいて決定されることができる。ＭＡＳコントローラ２００は、車両１００がハザードに到達する時間と第１閾値時間との比較４４０に基づいてＡＷＤ状態を決定する。第１閾値時間は、ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリが遮断状態から接続状態で動作可能になるまで遷移するのに関連する時間遅延、例えば、車両１０によるがおよそ７秒、に対応するのであってよい。もし車両１００がハザードに到達する時間がこのＡＷＤ接続時間を上回っているなら、ＡＷＤ状態は、上述されたようにＣＯＮＮＥＣＴにセット４３０される。そうでなければ、ＡＷＤ状態はＤＩＳＣＯＮＮＥＣＴにセット４１５され、方法４００は終了するか、又は次のメッセージを処理するためにステップ４０５へ戻ることができる。

[0033] 図５は、車両１００が進行してハザード位置に遭遇する時間を決定するための方法４３５に関する更なる実施態様を示す。この決定は、車両１００の進行方向とハザード位置との間の角度、車両１００からハザード位置までの距離（Ｄ）、及び上述されたような第１閾値距離に基づいてなされる。図５は、車両１００（車両＃１としてもラベルを付されている）とハザード位置との間の例示的な角度及び距離を示す図６を参照して説明されるだろう。図６は、車両＃１が矢印１１５ａの方向に進行しており、車両＃２から車輪スリップ事象及び／又は道路上の凍った一区画１２０などのＡＷＤトリガーについてのメッセージを受け取った図１に類似の例示的な実施態様を示す。車両＃１の現在位置は、車両１００の位置に関連する誤差のマージンに等しい半径（Ｒ_Ｖ）に基づく円６０５によって示されている。この例では、ハザードの位置は、ＡＷＤトリガーについての１又は複数のメッセージを送信した車両＃２の位置と同じであるとみなされている。ハザードの位置は、車両＃２の位置に関連する誤差のマージンに等しい半径（Ｒ_Ｈ）に基づく円６１０によって示されている。円６１５は、ハザード位置に第１閾値距離以内で遭遇すると期待される時における車両１００の未来の位置を示す。第１閾値距離は、図６において距離（ａ）として示され、ここでａ＝Ｒ_Ｖ＋Ｒ_Ｈである。以下に説明されるように、車両＃１とハザード位置との間の角度（θ）、矢印１１５ａによって示されるような車両＃１の進行方向、車両＃１とハザードの位置との距離（Ｄ）、及び第１閾値距離（ａ）に基づいて、車両＃１がその経路上のハザードにおそらく遭遇する前に進むだろう距離（Ｄ’）が決定されることができる。

[0034] 図５に戻り、方法４３５は、車両１００とハザードの位置との間の角度（θ）を最初に決定するステップ５０５を含む。一実施態様において、角度（θ）は、真北に沿った軸６２０を基準として決定される。角度（θ）は、上で定義されたような車両１００のＧＰＳ座標（φ_Ｖ，λ_Ｖ）及びハザード位置のＧＰＳ座標（φ_Ｈ，λ_Ｈ）に基づいて、以下の式（４）乃至（７）に従って決定されることができる。この例では、ハザード位置は車両＃２の位置と同じであるとみなされている。

[0035] 角度（θ）に基づいて、ＭＡＳコントローラ２００は、ハザード位置が、車両１００が進行している経路上にあるかどうかを決定５１０する。ハザード位置と車両１００及び車両進行方向との間の角度（Ａ）によっては、ハザード位置は、車両１００の近くにあるが、経路上にはない又は車両１００によって遭遇されないかもしれない。この決定は、図６に示される角度Ａ、Ｂ、及びＣを決定するための以下に提示される式（８）乃至（１１）に基づいてなされることができる。上述されたように、Ｄは車両１００とハザード位置との距離であり、「ａ」は車両１００がもし軸６２０に対する現在の進行方向（Ｈ_Ｖ）で進み続けたらハザード位置に遭遇するだろう（Ｒ_Ｖ＋Ｒ_Ｈに等しい）第１閾値距離である。

[0036] いくつかの実施態様において、Ａ、Ｂ、及びＣの結果に基づいて、もしＢが実数でないなら、又はもしＣがゼロよりも小さければ、ＭＡＳコントローラ２００は、ハザード位置は車両＃１の現在の経路上にないと決定する。方法は、ＡＷＤ状態を接続にセットすることなしに、この決定をもって終了してよい。ＭＡＳコントローラ２００は、次のメッセージを処理するためにステップ４０５へと進むことができる。もしハザード位置が車両＃１の現在の経路上にあるなら、ＭＡＳコントローラ２００は、車両＃１がハザード位置に到達する時間を決定する。いくつかの実施態様において、ＭＡＳコントローラ２００は、ハザード位置が、ゼロに等しい角度（Ａ）又は微小角度によって示されるように車両１００のまっすぐ前方にあるかどうかを決定５１５することができる。もしハザード位置が車両＃１のまっすぐ前方にあるなら、車両１００がハザード位置に遭遇する前にその経路上を進行するだろう距離（Ｄ’）は、車両とハザード位置の距離（Ｄ）マイナスＲ_ＶとＲ_Ｈの和（ａ）として決定５２０される。もしハザード位置が車両＃１のまっすぐ前方にないなら、車両１００がハザード位置に遭遇する前にその経路上を進行するだろう距離（Ｄ’）は、以下の式（１２）に従って決定５２５される。

[0037] 最後に、車両１００がハザード位置に遭遇する前に進行する時間が、距離（Ｄ’）を車両のスピードで除算することに基づいて決定５３０される。方法は、ハザード位置に遭遇する時間が第１閾値時間よりも短いかどうかをＭＡＳコントローラ２００が決定４４０する図４に示されるアクション４４０に戻る。

[0038] 方法４００は、ＭＡＳコントローラ２００によって受け取られて格納された各メッセージを処理するために、例えば１００ｍｓ毎に、周期的に実施されることができる。図７は、ＭＡＳコントローラ２００又は車両監視コントローラ２３０がＡＷＤ状態に基づいてＡＷＤ動力伝達系統アセンブリの接続又は遮断を指令する方法７００を示す。方法７００もまた、例えば１００ｍｓ毎に、周期的に実施されることができる。方法７００は、ＣｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅ及びＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒのデフォルト値を設定するステップ７０５を含む。ＣｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅは、ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリが作動したままでいるべき最小時間に対応する。ＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒは、もしＡＷＤアセンブリの接続が正しいとされることを示す新しいメッセージが処理されないならＡＷＤ動力伝達系統アセンブリがその時間後に遮断されるべきである時間に対応する。ＣｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅ及びＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒのこれらのデフォルト値は、上述された第１閾値時間に対応してもよいし、しなくてもよい。

[0039] 方法４００によって決定されたＡＷＤ状態がチェック７１０され、もしこの状態がＣＯＮＮＥＣＴ状態を示すなら、ＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒがＣｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅの値に再設定７１５される。ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリを接続又は作動状態に投入する若しくは維持するためにコマンドが発行７２０される。

[0040] もしＡＷＤ状態がＤＩＳＣＯＮＮＥＣＴ状態であるなら、ＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒが値ｄＴだけデクリメントされる。この値は例えば、０．１秒に設定されることができる。ＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒは、Ｍａｘ（ＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒ−ｄＴ，０）などの値に設定されることができる。もしＭＡＳコントローラ２００又は車両監視コントローラ２３０が、ＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒがゼロに到達したことを決定７３５すると、ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリのコンポーネントを遮断するためにコマンドが発行７４０される。そうでなければ、ＡＷＤ動力伝達系統アセンブリを接続又は作動状態に投入する若しくは維持するためにコマンドが発行７２０される。いくつかの実施態様において、車両監視コントローラ２３０は、車両監視コントローラ２３０によって車両の他のコンポーネント及びセンサから受け取られた他の条件又は情報とともに、ＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔＴｉｍｅｒ及び方法７００に基づいて、ＡＷＤ状態に関する最終決定をすることができる。

[0041] 上述されたように、車両１００のＡＷＤ状態を決定する方法４００は、車両１００によって別の車両又は構造物から、あるいは１又は複数の無線通信ネットワーク１１０から受け取られた各メッセージについて実施されることができる。一実施態様において、各々の受け取られたメッセージは、図８に示される方法８００に従って検査される。もし受け取られたメッセージが新たなＡＷＤトリガー及びハザード位置の示唆を与えるなら、それはＭＡＳコントローラ２００によってメモリ３１０のバッファなどに格納されることができる。方法４００はこうして、周期的に実行されて、各々のユニークなハザード位置について反復されることができる。

[0042] 方法８００は、車両１００及びＭＡＳコントローラが新たなメッセージを受け取るステップ８０５によって開始する。新たなメッセージは、ＡＷＤトリガー、即ち、ＡＷＤアセンブリの作動が車両の動作にとって有益であり得るシナリオ又はハザードを示唆する情報を含んでいるかどうかを決定するために検査８１０される。一実施態様において、ＡＷＤトリガー情報は、ＡＷＤトリガーの存在を示す値「１」とＡＷＤトリガーなしを示す値「０」を用いて、予め割り当てられたビットフィールド内にエンコードされることができる。ビット値は、もし１又は複数のＡＷＤトリガーが存在するなら方法８００が継続するように、ともにＯＲ−ｄであり得る。もしＡＷＤトリガーが存在しないなら、メッセージは削除８１５されることができる。方法は次の新たなメッセージを受け取ることを継続する。

[0043] もし新たなメッセージがＡＷＤトリガーを含んでいるなら、当該新たなメッセージに関連する新たなハザードの位置とバッファに格納されているハザードの位置との距離が計算８２０される。距離は、新たなメッセージに含まれているＧＰＳ位置及びバッファに格納されている既存の又は既知のハザードに対するＧＰＳ位置に基づいて決定されることができる。当該距離は、上述された式（１）、（２）、及び（３）に類似した式に基づいて、しかし新たなハザード位置と格納された又は既知のハザード位置の緯度及び経度を用いて計算されることができる。

[0044] 計算された距離から、最小距離が決定される。ＭＡＳコントローラ２００は、当該最小距離を第２閾値距離と比較８２５する。もし最小距離が閾値よりも大きいなら、このことは、ハザード位置が、以前受け取られたメッセージ及びバッファに格納されている既知のハザードによって既に表されていないことを示唆する。結果として、当該ハザード位置は、既知のハザード位置としてバッファに格納８３０される。ＭＡＳコントローラ２００は、完全なメッセージ、メッセージからの選択されたフィールド若しくはデータ、又は当該既知のハザード位置だけを格納することができる。これとは異なり、もし最小距離が第２閾値距離よりも小さいなら、このことは、ハザード位置が、以前受け取られたメッセージ及びバッファに格納されている既知のハザード位置によって既に表されていることを示唆する。そのケースでは、メッセージは削除８１５される。こうして、あらゆるメッセージ又はＡＷＤトリガーの存在を含むあらゆるメッセージを検査するように方法４００を実行するのではなく、ＭＡＳコントローラ２００は、方法４００の処理時間を削減するためにいくつかの受け取られたメッセージを除くことができる。いくつかの実施態様において、第２閾値距離は、第１閾値距離と同じ値に設定されることもでき、ＧＰＳ座標に基づいて位置を決定する際の誤差のマージンに基づくことができる。

[0045] 本発明は例示的なやり方で説明されており、用いられた用語は、限定的ではなく、記載された語の性質を有しているように意図されている、ということが理解されなければならない。上記の教示に照らして本発明の多くの変更及びバリエーションが可能である。したがって、添付されたクレームの範囲内において、本発明は、特定的に説明された以外にも実践されることができるということが理解されなければならない。

Claims

車両における全輪駆動（ＡＷＤ）アセンブリの接続状態を決定するための方法であって、
車両によって、ハザード及びハザード位置を示すメッセージを受け取るステップと、
前記車両から前記ハザード位置までの距離を決定するステップと、
前記ハザード位置までの距離が第１閾値距離を下回っていることに応答して、前記車両におけるＡＷＤアセンブリの全輪駆動（ＡＷＤ）状態を接続状態にセットするステップと、
前記ハザード位置までの距離が前記第１閾値を上回っていることに応答して、前記車両に関する前記ハザード位置までの時間を決定するステップと、
前記ハザード位置までの時間が閾値ＡＷＤ接続時間を下回っていることに応答して、前記ＡＷＤ状態を前記接続状態にセットするステップと、
を含む方法。
前記ハザード位置までの時間を決定する前記ステップは、
前記ハザード位置が前記車両の経路上にあるかどうかを決定するステップと、
前記ハザード位置が前記車両の前記経路上にあることに応答して、車両スピードと、前記車両の前記経路上における前記ハザード位置までの距離とに基づいて、前記ハザード位置までの時間を決定するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
前記車両の進行方向と前記ハザード位置との間の角度、前記車両から前記ハザード位置までの距離、及び前記第１閾値距離に基づいて、前記車両の前記経路上における前記ハザード位置までの距離を決定するステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
前記ハザードを示す前記メッセージを受け取る前記ステップは、メッセージを１又は複数の他の車両、１又は複数の車道構造物、１又は複数の無線ネットワーク、又はそれらの組み合わせから受け取るステップを含む、請求項１に記載の方法。
前記ハザードを示す前記メッセージを受け取る前記ステップは、
１又は複数の新たなメッセージを受け取るステップと、
各々の新たな受け取られたメッセージがハザードを示す情報を含んでいるかどうかを決定するステップと、
ハザードを示す情報を含んでいる各々の新たな受け取られたメッセージについて、前記新たな受け取られたメッセージのハザード位置と前記車両によって格納されている１又は複数の既知のハザードのハザード位置との最小距離を決定するステップと、
前記最小距離が第２閾値距離よりも大きいことに応答して、前記新たなメッセージのハザード位置を既知のハザード位置として格納するステップと、
を含み、
前記車両から前記ハザード位置までの距離を決定する前記ステップは、前記既知のハザード位置までの距離を決定するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
前記ハザード位置は、前記ハザード位置の全地球測位システム（ＧＰＳ）座標、前記ハザードを示す前記メッセージを送った別の車両のＧＰＳ座標、又は前記ハザードを示す前記メッセージを送った車道構造物のＧＰＳ座標を含む、請求項１に記載の方法。
前記メッセージは、別の車両における車輪スリップ事象、別の車両におけるヨー事象、別の車両におけるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）事象、別の車両における接続若しくはロックされたＡＷＤ状態、別の車両におけるアクセルペダル事象、急な道路勾配、ラフな道路条件、道路の摩擦係数、砂利道、泥道、道路の急な湾曲、凍った道路条件、雪の道路条件、濡れた道路条件、又はそれらの組み合わせの指標を含む、請求項１に記載の方法。
前記メッセージは、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）メッセージを含む、請求項１に記載の方法。
前記ＡＷＤ状態が接続状態にセットされることに基づいて前記ＡＷＤアセンブリの接続を有効化するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
前記ＡＷＤ状態が接続状態にセットされること及び前記車両の１又は複数のセンサから受け取られた情報に基づいて前記ＡＷＤアセンブリの接続を有効化するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
車両における全輪駆動アセンブリの接続状態を決定するためのコントローラであって、
メモリと、
無線通信サブシステムと、
前記無線通信サブシステムを通じて、ハザード及びハザード位置を示すメッセージを受け取り、
前記車両から前記ハザード位置までの距離を決定し、
前記ハザード位置までの距離が第１閾値距離を下回っていることに応答して、前記車両における全輪駆動（ＡＷＤ）アセンブリのＡＷＤ状態を接続状態にセットし、
前記ハザード位置までの距離が前記第１閾値を上回っていることに応答して、前記車両に関する前記ハザード位置までの時間を決定し、
前記ハザード位置までの時間が閾値ＡＷＤ接続時間を下回っていることに応答して、前記ＡＷＤ状態を前記接続状態にセットする、
ように構成されたプロセッサと、
を備えるコントローラ。
前記プロセッサは、
前記ハザード位置が前記車両の経路上にあるかどうかを決定し、
前記ハザード位置が前記車両の前記経路上にあることに応答して、車両スピードと、前記車両の前記経路上における前記ハザード位置までの距離とに基づいて、前記ハザード位置までの時間を決定する、
ことによって、前記ハザード位置までの時間を決定するように更に構成される、請求項１１に記載のコントローラ。
前記プロセッサは、前記車両の進行方向と前記ハザード位置との間の角度、前記車両から前記ハザード位置までの距離、及び前記第１閾値距離に基づいて、前記車両の前記経路上における前記ハザード位置までの距離を決定するように更に構成される、請求項１２に記載のコントローラ。
前記プロセッサは、
前記無線通信サブシステムを通じて、１又は複数の新たなメッセージを受け取り、
各々の新たな受け取られたメッセージがハザードを示す情報を含んでいるかどうかを決定し、
ハザードを示す情報を含んでいる各々の新たな受け取られたメッセージについて、前記新たな受け取られたメッセージのハザード位置と前記コントローラによって格納されている１又は複数の既知のハザードのハザード位置との最小距離を決定し、
前記最小距離が第２閾値距離よりも大きいことに応答して、前記新たなメッセージのハザード位置を既知のハザード位置として前記メモリに格納し、
前記既知のハザード位置までの距離を決定することによって、前記車両から前記ハザード位置までの距離を決定する、
ように更に構成される、請求項１２に記載のコントローラ。
前記ハザード位置は、前記ハザード位置の全地球測位システム（ＧＰＳ）座標、前記ハザードを示す前記メッセージを送った別の車両のＧＰＳ座標、又は前記ハザードを示す前記メッセージを送った車道構造物のＧＰＳ座標を含む、請求項１２に記載のコントローラ。
前記メッセージは、別の車両における車輪スリップ事象、別の車両におけるヨー事象、別の車両におけるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）事象、別の車両における接続若しくはロックされたＡＷＤ状態、別の車両におけるアクセルペダル事象、急な道路勾配、ラフな道路条件、道路の摩擦係数、砂利道、泥道、道路の急な湾曲、凍った道路条件、雪の道路条件、濡れた道路条件、又はそれらの組み合わせの指標を含む、請求項１２に記載のコントローラ。
前記無線通信サブシステムは、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）メッセージを受け取るように構成される、請求項１２に記載のコントローラ。
前記プロセッサは、前記ＡＷＤ状態が接続状態にセットされることに基づいて前記ＡＷＤアセンブリの接続を有効化するように更に構成される、請求項１２に記載のコントローラ。
前記プロセッサは、前記ＡＷＤ状態が接続状態にセットされること及び前記車両の１又は複数のセンサから前記コントローラによって受け取られた情報に基づいて前記ＡＷＤアセンブリの接続を有効化するように更に構成される、請求項１２に記載のコントローラ。