JP7371561B2 - 車両管理システム及び情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両管理システム及び情報処理装置に関する。

例えば特許文献１には、複数の配置地域にそれぞれ配置されている車両を管理するシステムとしてのカーシェアリングシステムが記載されている。この文献に記載の車両管理システムでは、車両の需要予測に基づいて各配置地域に配置する車両の台数などを最適化するようにしている。

特開２０１９－１６８８２７号公報

ところで、車両が有する部品のうちで劣化が進みやすい部品は、高負荷運転が多い走行傾向や加減速走行が多い走行傾向など、当該車両の走行傾向に応じて異なる。ここで、例えば山間部が多い地域では高負荷運転が多い走行傾向になり、都心部では加減速走行が多い走行傾向になるなど、車両の走行傾向は地域毎に特徴があるため、車両が配置される配置地域毎に劣化が進む部品は異なる。そのため、車両の配置地域を固定していると、特定の部品の劣化が他の部品の劣化よりも進みやすくなる。従って、他の部品よりも先に特定の部品の寿命が尽きてしまい、その結果、まだ十分に使える部品があるにもかかわらず、車両の耐久寿命が早期に尽きてしまうおそれがある。

上記課題を解決する車両管理システムは、複数の配置地域にそれぞれ配置されている車両を管理する車両管理システムである。このシステムは、前記車両の走行傾向を含む車両情報を取得する取得処理と、取得した前記車両情報に基づいて前記車両が有する部品の劣化度合いを演算する劣化度合い演算処理と、前記劣化度合いが規定値以上の部品を有する車両の配置地域を、当該部品の前記劣化度合いが前記規定値未満である車両が配置されている地域に変更する配置変更処理と、を実行する実行装置を備えている。

同構成によれば、劣化度合いが規定値以上の部品を有する車両は、当該部品の劣化が進みにくい地域に配置変更されるため、配置地域に応じた部品の劣化が抑えられるようになり、車両の各部品の劣化は平均化されるようになるため、車両の耐久寿命が延びるようになる。

また、上記車両管理システムにおいて、前記車両情報は前記車両の温度情報を含んでもよい。
車両に使われる樹脂部品は、車両の温度環境に応じて劣化度合いが異なる。また、車両に使われるベアリングは、車両の温度環境に応じた潤滑油の粘度変化に対応して劣化度合いが異なる。この点、同構成によれば、上記車両情報には、車両の温度情報も含まれるため、樹脂部品やベアリングの劣化度合いも演算可能になる。

また、上記車両管理システムにおいて、前記実行装置は、取得した前記走行傾向に基づいて前記配置地域の区分けを行う地域分け処理を実行してもよい。
同構成によれば、実際の走行傾向に応じて車両の配置地域が区分けされるため、車両の部品の劣化をより適切に抑えることができる。

また、上記車両管理システムにおいて、前記車両管理システムは、カーシェアリングに利用されるシステムであって、前記実行装置は、カーシェアリングのユーザからの利用申請情報を受け付ける受付処理を実行するとともに、前記利用申請情報として、前記劣化度合いが前記規定値以上の部品を有する車両の配置地域を出発地とし、当該部品の前記劣化度合いが前記規定値未満である車両の配置地域を目的地とする情報が入力された場合には、前記配置変更処理として、前記劣化度合いが前記規定値以上の部品を有する前記車両を前記ユーザに貸し出す処理を実行してもよい。

同構成によれば、カーシェアリングによる車両の利用を通じて車両の移動が自ずと行われるため、車両の配置変更を効率よく行うことができる。
また、こうした車両管理システムを構成するものとして、前記実行装置を備える情報処理装置が考えられる。

一実施形態の車両管理システムの構成を示す模式図。 同実施形態の実行装置が実行する処理を示すブロック図。 配置地域ごとの走行傾向及び温度環境を部品の劣化度合いとの関係を示す模式図。

以下、車両管理システムの一実施形態を、図１～図３を参照して説明する。
本実施形態の車両管理システムは、カーシェアリングに適用される車両管理システムであり、情報処理装置１０、車両が配置される配置地域ＡＲにそれぞれ配置される複数の車両２０、複数のユーザ端末３０、通信ネットワーク４０などで構成されている。

情報処理装置１０は、ＣＰＵ１１、メモリ１２、周辺回路１３、通信機１４などを備えており、メモリ１２に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１が実行することにより各種処理が実行される。これらＣＰＵ１１及びメモリ１２によって実行装置１００が実現されている。この情報処理装置１０は、通信ネットワーク４０を介して各車両２０や各ユーザ端末３０と相互通信を行う。そして、ユーザからのカーシェアリングの利用申請情報を受け付けて当該ユーザに車両２０を貸し出す処理など、カーシェアリングに関する各種処理などを実行する。なお、この情報処理装置１０は、１または複数の情報処理装置から構成されていたり、クラウドサーバや仮想サーバにて構成されていてもよい。

車両２０は、カーシェアリングに利用される車両であって、当該車両の原動機（例えば内燃機関や電動モータなど）の出力や、変速機の変速動作を制御する制御装置２５を備えている。この制御装置２５は、ＣＰＵ、メモリ、周辺回路、通信機などを備えており、通信ネットワーク４０を介して情報処理装置１０と相互通信を行う。また、制御装置２５には、車両２０の各種情報、例えば車両運転者の要求出力、原動機の回転速度、車両２０の車速ＳＰ、車両２０の加速度Ｇ、車両周辺の外気温ＴＨｏｕｔ、変速機の作動油であるＡＴＦの温度ＴＨａｔｆ（以下、ＡＴＦ温度ＴＨａｔｆという）等が各種センサで検出されて、その検出信号が制御装置２５に入力される。

また、車両２０は、基本的には、後述する区分け設定処理を通じて設定された複数の配置地域ＡＲ毎（図１には、複数の配置地域ＡＲのうちの３つの配置地域ＡＲａ、ＡＲｂ、ＡＲｃを図示）に配置が管理されている。

ユーザ端末３０は、カーシェアリングを利用するユーザが使う端末であり、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯端末、ノートパソコン、デスクトップパソコン、カーシェアリング専用の通信端末などである。ユーザは、ユーザ端末３０に表示される画面に対して出発地や目的地、利用日や利用時間などの各種情報を含む利用申請情報を入力して、その利用申請情報を情報処理装置１０に送信することにより、カーシェアリングの利用予約を行う。

図２に示すように、実行装置１００は、受付処理Ｍ１１、取得処理Ｍ１２、劣化度合い演算処理Ｍ１３、地域分け処理Ｍ１４、配置変更処理Ｍ１５などの各種処理を実行する。
受付処理Ｍ１１は、カーシェアリングのユーザからの上記利用申請情報を受け付ける処理である。

取得処理Ｍ１２は、車体製造番号などの車両２０の個体識別情報及び同車両２０の走行傾向に関する情報及び同車両２０の温度情報を含む車両情報を各車両２０から取得する処理である。ここで、走行傾向に関する情報とは、高負荷走行の頻度、高速走行の頻度、加減速走行の頻度、一定速度走行の頻度である。

高負荷走行の頻度とは、車両２０が高負荷走行していると判定することのできる原動機の出力トルクＴＱを閾値Ａとしたときに、出力トルクＴＱが閾値Ａ以上となっていた積算走行時間が車両２０の総走行時間に占める比率である。

また、高速走行の頻度とは、車両２０が高速走行していると判定することのできる車速ＳＰを閾値Ｂとしたときに、車速ＳＰが閾値Ｂ以上となっていた積算走行時間が車両２０の総走行時間に占める比率である。

また、加減速走行の頻度とは、車両２０が比較的大きな加速度で加減速走行していると判定することのできる加速度Ｇを閾値Ｃとしたときに、加速度Ｇが閾値Ｃ以上となっていた積算走行時間が車両２０の総走行時間に占める比率である。

また、一定速度走行の頻度とは、車両２０が一定速度走行していると判定することのできる車速ＳＰの短時間当たりの変化量の範囲を範囲Ｄとしたときに、車速ＳＰが範囲Ｄ内に収まっていた積算走行時間が車両２０の総走行時間に占める比率である。

また、車両２０の温度情報とは、車両２０が曝されている外気の温度である外気温ＴＨｏｕｔの変化履歴や、ＡＴＦ温度ＴＨａｔｆの変化履歴である。
車両２０の制御装置２５は、上述した高負荷走行の頻度、高速走行の頻度、加減速走行の頻度、一定速度走行の頻度、外気温ＴＨｏｕｔの変化履歴、及びＡＴＦ温度ＴＨａｔｆの変化履歴を演算しており、それらの演算結果を定期的に情報処理装置１０に送信している。

劣化度合い演算処理Ｍ１３は、取得処理Ｍ１２にて取得した車両情報に基づいて車両２０が有する部品の劣化度合いを個々の車両２０毎に演算する処理である。なお、部品の劣化度合とは、例えば未使用の部分の劣化度合いを「０％」とし、使用不可となった部品の劣化度合いを「１００％」とする値である。そして、劣化度合い演算処理Ｍ１３では、以下のようにして劣化度合いが算出される。

まず、高負荷走行の頻度が多い車両ほど、駆動系や原動機のギヤ（図３に示す部品Ｄに相当）は傷みやすい傾向があるため、高負荷走行の頻度が多いほどギヤの劣化度合いが大きくなるように当該劣化度合いを算出する。

また、高速走行の頻度が多い車両ほど、駆動系や原動機のベアリング（図３に示す部品Ａに相当）は傷みやすい傾向があるため、高速走行の頻度が多いほどそうしたベアリングの劣化度合いが大きくなるように当該劣化度合いを算出する。

また、加減速走行の頻度が多い車両ほど、駆動系のデファレンシャルケース内のギヤや、車両２０に設けられたオイルポンプ（図３に示す部品Ｃに相当）は傷みやすい傾向があるため、加減速走行の頻度が多いほど、デフケース内のギヤやオイルポンプの劣化度合いが大きくなるように当該劣化度合いを算出する。

また、一定速度走行の頻度が多い車両ほど、変速機が幽するインプットシャフトのオイルシールや上記デファレンシャルケースのオイルシール（図３に示す部品Ｂに相当）は傷みやすい傾向があるため、一定速度走行の頻度が多いほど、そうしたオイルシールの劣化度合いが大きくなるように当該劣化度合いを算出する。

また、原動機や変速機のブッシュ、あるいは電動モータのモールドなどのように車両に使われる樹脂部品は、車両２０の温度環境が高いほど劣化が進む。また、車両２０に使われるベアリング、例えば原動機や変速機などに使われるベアリングは、車両２０の温度環境の低温化に伴う潤滑油の粘度増加が進むほど劣化しやすくなる。

そのため、劣化度合い演算処理Ｍ１３は、外気温ＴＨｏｕｔの変化履歴から車両２０が低温に曝されていた時間を算出し、その算出した低温時間が長いほど、原動機に使われているベアリングの劣化度合いが大きくなるように当該劣化度合いを算出する。また、同じく、外気温ＴＨｏｕｔの変化履歴から車両２０が高温に曝されていた時間を算出し、その算出した高温時間が長いほど、車両２０に使われている上記樹脂部品の劣化度合いが大きくなるように当該劣化度合いを算出する。

また、劣化度合い演算処理Ｍ１３は、ＡＴＦ温度ＴＨａｔｆの変化履歴から変速機が低温になっていた時間を算出し、その算出した低温時間が長いほど、変速機に使われているベアリングの劣化度合いが大きくなるように当該劣化度合いを算出する。また、同じく、ＡＴＦ温度ＴＨａｔｆの変化履歴から変速機が高温になっていた時間を算出し、その算出した高温時間が長いほど、変速機に使われている樹脂部品の劣化度合いが大きくなるように当該劣化度合いを算出する。

地域分け処理Ｍ１４は、取得した上記車両情報に含まれる車両の走行傾向に基づいて配置地域ＡＲの区分けを行う処理である。
図３及び図１に示すように、地域分け処理Ｍ１４では、例えば高負荷走行の頻度、高速走行の頻度、加減速走行の頻度、及び一定速度走行の頻度のうちで高速走行の頻度が多い車両２０が配置されている配置エリアを第１配置地域ＡＲａとして区分けする。ちなみに、こうした第１配置地域ＡＲａに区分けされやすい地域としては、例えば信号の少ない直線道路が多く存在する地方の郊外などの地域が挙げられる。

また、それら各頻度のうちで、加減速走行の頻度が多い車両２０が配置されている配置エリアを第２配置地域ＡＲｂとして区分けする。ちなみに、こうした第２配置地域ＡＲｂに区分けされやすい地域としては、例えば発進や停止が頻繁に繰り返される都心部の地域等が挙げられる。

また、それら各頻度のうちで、高負荷走行の頻度が多い車両２０が配置されている配置エリアを第３配置地域ＡＲｃとして区分けする。ちなみに、こうした第３配置地域ＡＲｃに区分けされやすい地域としては、例えば坂路走行による高負荷走行が行われやすい山間部の地域等が挙げられる。

配置変更処理Ｍ１５は、上述した各部品のうちで、劣化度合いが規定値以上の部品を有する車両２０の配置地域を、当該部品の劣化度合いが同規定値未満である車両２０が配置されている地域に変更する処理である。すなわち、上記劣化度合いを算出する各部品のそれぞれについて、全車両２０における平均値を算出する（例えば図３に示す部品Ａの平均値ＡＶＥａ、部品Ｂの平均値ＡＶＥｂ、部品Ｃの平均値ＡＶＥｃ、部品Ｄの平均値ＡＶＥｄ）。そして、その平均値を上記規定値とする。そして、劣化度合いが規定値以上の部品を有する車両２０を、当該部品の劣化度合いが規定値未満である車両２０、より好適には当該部品の劣化度合いが規定値から所定値を減じた値以下となっており、同劣化度合いが規定値に対して十分に余裕のある状態になっている車両２０が配置されている地域に変更する。

例えば、図３に示すように、部品Ａの劣化度合いが平均値ＡＶＥａ以上となっている第１配置地域ＡＲａの車両２０について当該車両２０の配置地域ＡＲを、部品Ａの劣化度合いが平均値ＡＶＥａ未満となっている第２配置地域ＡＲｂに変更する処理を実行する。

こうした車両２０の移動は、次の処理を通じて行われる。すなわち、上述したカーシェアリングの利用申請情報として、劣化度合いが規定値以上の部品（図３に示す例では部品Ａ）を有する車両２０の配置地域ＡＲ（図３に示す例では第１配置地域ＡＲａ）を出発地とし、当該部品の劣化度合いが規定値未満である車両２０の配置地域ＡＲ（図３に示す例では第２配置地域ＡＲｂ）を目的地とする情報が入力された場合には、配置変更処理として、劣化度合いが規定値以上の部品（図３に示す例では部品Ａ）を有する車両２０をユーザに貸し出す処理を実行する。

本実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）車両２０が有する部品のうちで劣化が進みやすい部品は、高負荷運転が多い走行傾向や加減速走行が多い走行傾向など、当該車両２０の走行傾向に応じて異なる。ここで、例えば山間部が多い地域では高負荷運転が多い走行傾向になり、都心部では加減速走行が多い走行傾向になるなど、車両２０の走行傾向は地域毎に特徴があるため、車両２０が配置される配置地域ＡＲ毎に劣化が進む部品は異なる。この点、本実施形態では、劣化度合いが規定値以上の部品を有する車両２０は、上述した配置変更処理Ｍ１５の実行を通じて、当該部品の劣化が進みにくい地域に配置変更されるため、配置地域ＡＲに応じた部品の劣化が抑えられるようになり、車両２０の各部品の劣化は平均化されるようになるため、車両２０の耐久寿命が延びるようになる。

（２）上述したように、車両２０に使われる樹脂部品は、車両２０の温度環境に応じて劣化度合いが異なる。また、車両２０に使われるベアリングは、車両２０の温度環境に応じた潤滑油の粘度変化に対応して劣化度合いが異なる。この点、本実施形態によれば、上述した劣化度合い演算処理Ｍ１３が参照する上記車両情報には、外気温ＴＨｏｕｔやＡＴＦ温度ＴＨａｔｆといった車両２０の温度情報も含まれるため、そうした樹脂部品やベアリングの劣化度合いも演算可能になる。

（３）取得した走行傾向に基づいて配置地域ＡＲの区分けを行う上記地域分け処理Ｍ１４が実行されるため、車両２０の実際の走行傾向に応じて車両２０の配置地域ＡＲは区分けされる。従って、配置地域ＡＲは、実際の部品の劣化に応じて適切に区分けされるようになり、これにより上記配置変更処理Ｍ１５による車両２０の移動が部品の劣化に合わせて適切に行われるようになる。そのため、走行傾向の予測に基づいて予め配置地域ＡＲを設定しておく場合と比較して、車両２０の部品の劣化をより適切に抑えることができる。

（４）上記配置変更処理Ｍ１５を実行するに際して上述した利用申請情報を利用することにより、ユーザによるカーシェアリングの利用を通じて車両２０の移動を行うようにしている。従って、配置地域間における車両２０の移動は、カーシェアリングによる車両２０の利用を通じて自ずと行われるため、車両２０の配置変更を効率よく行うことができる。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・高負荷走行の頻度、高速走行の頻度、加減速走行の頻度、一定速度走行の頻度、外気温ＴＨｏｕｔの変化履歴、及びＡＴＦ温度ＴＨａｔｆの変化履歴を車両２０の制御装置２５で演算するようにした。この他、車両２０の制御装置２５は、出力トルクＴＱ、車速ＳＰ、加速度Ｇ、外気温ＴＨｏｕｔ、及びＡＴＦ温度ＴＨａｔｆの各値を繰り返し情報処理装置１０に送信する。そして上述した高負荷走行の頻度、高速走行の頻度、加減速走行の頻度、一定速度走行の頻度、外気温ＴＨｏｕｔの変化履歴、及びＡＴＦ温度ＴＨａｔｆの変化履歴の演算については情報処理装置１０で行うようにしてもよい。

・上述した走行傾向や温度情報に基づき、上記部品とは異なる他の部品の劣化度合いを算出してもよい。
・上述した走行傾向とは異なる他の走行傾向に基づき、上記部品とは異なる他の部品の劣化度合いを算出してもよい。

・車両２０の制御装置２５が送信する車両情報のうちで上記温度情報を省略してもよい。この場合でも、上記（２）以外の作用効果を得ることができる。
・上述した地域分け処理Ｍ１４の実行を省略する。そして、走行傾向毎に区分けした複数の配置地域ＡＲを、例えば県や市区町村ごとに設定してもよい。例えば高速走行の頻度が多い上記第１配置地域ＡＲａとして北海道などを設定したり、加減速走行の頻度が多い上記第２配置地域ＡＲｂとして東京都を設定したり、高負荷走行の頻度が多い上記第３配置地域ＡＲｃとして九州地区を設定したりしてもよい。この場合でも、上記（３）以外の作用効果を得ることができる。

・ユーザによるカーシェアリングの利用を通じて車両２０の移動を行うようにしたが、他の態様で車両２０の移動を行ってもよい。例えば、上記配置変更処理Ｍ１５として、配置変更の必要がある車両２０と、当該車両２０の配置変更先の配置地域とを、カーシェアリングの事業者に知らせる処理を実行する。そして、同事業者によって車両２０の移動を行うようにしてもよい。この場合でも、上記（４）以外の作用効果を得ることができる。

また、車両２０が、目的地まで自動運転することが可能な車両である場合には、配置変更先の配置地域内に存在するステーションなどを目的地に指定して、当該車両２０を自動運転にて移動させるようにしてもよい。

・上述した車両管理システムは、複数の配置地域にそれぞれ配置されている車両を管理する車両管理システムに適用可能であり、カーシェアリング以外に適用してもよい。例えば公共交通機関であるバスやタクシーなども、複数の配置地域にそれぞれ配置されている車両に該当するため、そうしたバスやタクシーなどを管理するシステムに上記車両管理システムを適用することにより、上記（４）以外の作用効果を得ることができる。

１０…情報処理装置
１１…ＣＰＵ
１２…メモリ
１３…周辺回路
１４…通信機
２０…車両
２５…制御装置
３０…ユーザ端末
４０…通信ネットワーク
１００…実行装置

Claims (4)

1. 複数の配置地域にそれぞれ配置されている車両を管理する車両管理システムであって、
   前記車両の走行傾向を含む車両情報を取得する取得処理と、
   取得した前記車両情報に基づいて前記車両が有する部品の劣化度合いを演算する劣化度合い演算処理と、
   前記劣化度合いが規定値以上の部品を有する車両の配置地域を、当該部品の前記劣化度合いが前記規定値未満である車両が配置されている地域に変更する配置変更処理と、
   カーシェアリングのユーザからの利用申請情報を受け付ける受付処理と、を実行する実行装置を備え、
   前記実行装置は、
   前記利用申請情報として、前記劣化度合いが前記規定値以上の部品を有する車両の配置地域を出発地とし、当該部品の前記劣化度合いが前記規定値未満である車両の配置地域を目的地とする情報が入力された場合には、前記配置変更処理として、前記劣化度合いが前記規定値以上の部品を有する前記車両を前記ユーザに貸し出す処理を実行する
   車両管理システム。
2. 前記車両情報は、前記車両の温度情報を含む
   請求項１に記載の車両管理システム。
3. 前記実行装置は、取得した前記走行傾向に基づいて前記配置地域の区分けを行う地域分け処理を実行する
   請求項１または２に記載の車両管理システム。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両管理システムにおける前記実行装置を備える情報処理装置。