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車両制御装置 - トヨタ自動車株式会社
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発明の名称 車両制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2006−7892(P2006−7892A)
公開日 平成18年1月12日(2006.1.12)
出願番号 特願2004−185847(P2004−185847)
出願日 平成16年6月24日(2004.6.24)
代理人 【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
発明者 杉山 瑞穂
要約 課題
車両に発生する異常に対して、異常のタイプだけではなく走行状況に応じた適切な処理を実施する技術を提案することを目的とする。

解決手段
車両のECU100では、まず車体側センサ類36の検出値などに基づいて車両の異常の有無が異常検出部102において検出される。そして、異常検出部102で検出された異常は、異常ランク分類部104において所定のフェイルセーフ処理ランクに分類される。そして異常ランク修正部106において、日時IC28から送られてくる日時から車両走行時が昼間および夜間のうちいずれに該当するのかが判断され、その判断に基づいて異常ランク分類部104で分類されたフェイルセーフ処理ランクが修正される。そして、修正されたフェイルセーフ処理ランクに基づいて車両10のフェイルセーフ処理がフェイルセーフ処理部108によって行われる。
特許請求の範囲
【請求項1】
車両の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段が検出する前記異常をランクに分類する異常ランク分類手段と、
前記異常ランク分類手段によって分類された前記異常のランクを、前記車両の走行状況に応じて修正する異常ランク修正手段と、
前記異常ランク修正手段によって修正された前記異常のランクに応じて前記車両を制御する車両制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項2】
前記異常ランク修正手段は、前記車両の走行状況を参照して、前記異常ランク分類手段によって分類されたランクに応じて前記車両制御手段が前記車両を制御することが好適でないと判断する場合には、前記異常ランク分類手段によって分類された前記異常のランクを変更することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
【請求項3】
前記異常ランク修正手段は、前記異常ランク分類手段によって分類された前記ランクに応じて前記車両制御手段が前記車両を制御すると前記車両を停止させる場合には、前記車両の走行状況を参照して前記車両を停止させることが好適か否かを判断し、好適ではないと判断される場合には前記異常ランク分類手段によって分類された前記ランクを変更することを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御装置。
【請求項4】
車両の異常を検出する異常検出手段と、
前記車両の走行状況を加味して、前記異常検出手段が検出する前記異常をランクに分類する異常ランク分類手段と、
前記異常ランク分類手段によって分類された前記異常のランクに応じて前記車両を制御する車両制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項5】
前記異常ランク分類手段は、
異常のタイプと異常のランクとを対応させたランク分類テーブルを車両の走行状況に応じて選択する分類基準決定手段と、
前記分類基準決定手段によって選択されたランク分類テーブルを参照して、前記異常検出手段が検出する前記異常をランクに分類するランク分類手段と、
を有することを特徴とする請求項4に記載の車両制御装置。
【請求項6】
前記異常ランク分類手段は、車両の走行状況および異常のタイプと異常のランクとを対応させた統合型ランク分類テーブルを参照して、前記異常検出手段が検出する前記異常をランクに分類することを特徴とする請求項4に記載の車両制御装置。
【請求項7】
前記車両の走行状況は、前記車両が走行する日時に関するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の車両制御装置。
【請求項8】
前記車両の走行状況は、前記車両が走行する場所に関するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の車両制御装置。
【請求項9】
前記車両の走行状況は、前記車両が走行する場所の近辺の交通情報に関するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の車両制御装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両制御装置に関し、例えば車両に故障などが発生した場合にその故障などによる不利益を抑制するフェイルセーフ処理を行う車両制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両に発生する故障等の異常を検出して警告ランプの点灯や停車の催促などの処理を実施することは、安全で快適な車両走行を確保する観点から好ましい。そのため、異常が発生している車両に対して適切な処理を実施する技術が従来から提案されている。例えば特許文献1では、検出する異常のランクを判別し、当該ランクに応じた車輪の操舵制御を行って高い操縦安定性を維持することを目的とした車両の4輪操舵装置が提案されている。また特許文献2では、緊急の度合いや施設の設備などに応じた最適の施設を運転者に示すことを目的とした車両用地図表示装置が提案されている。
【特許文献1】特開平6−293276号公報
【特許文献2】特開平6−174482号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
異常が発生した車両に対して適切な処理を実施するための様々な技術が提案されているが、車両に発生した異常に対する最適な処理は、車両の走行環境によって変わりうるものであるため、必ずしも画一的に決められない。例えば、発生した異常のレベルが比較的軽度の場合であって、修理工場が近くに存在しない場所や修理工場が営業していない時間帯に異常が発生した場合には、その異常のために車両走行を停止させることは必ずしも好ましいフェイルセーフ処理とはいえない。
【0004】
本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、車両に発生する異常に対して走行状況に応じた適切な処理を施すことができる技術を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様は車両制御装置に関する。この車両制御装置は、車両の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段が検出する前記異常をランクに分類する異常ランク分類手段と、前記異常ランク分類手段によって分類された前記異常のランクを、前記車両の走行状況に応じて修正する異常ランク修正手段と、前記異常ランク修正手段によって修正された前記異常のランクに応じて前記車両を制御する車両制御手段と、を備える。
【0006】
当該車両制御装置によれば、車両の異常のランクが車両の走行状況に応じて修正されるので、車両制御手段は車両の異常のタイプだけではなく車両の走行状況にも対応した車両の制御を行うことができる。これにより、走行状況に応じて、車両の異常に対し適切な処理を施すことが可能である。
【0007】
前記異常ランク修正手段は、前記車両の走行状況を参照して、前記異常ランク分類手段によって分類されたランクに応じて前記車両制御手段が前記車両を制御することが好適でないと判断する場合には、前記異常ランク分類手段によって分類された前記異常のランクを変更するようにしてもよい。この場合、異常ランク分類手段によって分類されたランクが、車両の走行状況に適合した好ましいランクに変更される。そのため、車両制御装置は、車両の走行状況に応じたより好ましい車両制御を行うことが可能となる。
【0008】
前記異常ランク修正手段は、前記異常ランク分類手段によって分類された前記ランクに応じて前記車両制御手段が前記車両を制御すると前記車両を停止させる場合には、前記車両の走行状況を参照して前記車両を停止させることが好適か否かを判断し、好適ではないと判断される場合には前記異常ランク分類手段によって分類された前記ランクを変更するようにしてもよい。この場合にも、異常ランク分類手段によって分類されたランクを、車両の走行状況に適合した好ましいランクに変更することが可能であり、車両制御装置は、車両の走行状況に応じたより好ましい車両制御を行うことが可能となる。
【0009】
本発明の別の態様も車両制御装置に関する。この車両制御装置は、車両の異常を検出する異常検出手段と、前記車両の走行状況を加味して、前記異常検出手段が検出する前記異常をランクに分類する異常ランク分類手段と、前記異常ランク分類手段によって分類された前記異常のランクに応じて前記車両を制御する車両制御手段と、を備える。
【0010】
当該車両制御装置によれば、車両の異常のランクは車両の走行状況が加味されて分類されるので、車両制御手段は車両の異常のタイプだけではなく車両の走行状況にも対応した車両の制御を行うことができる。そのため、走行状況に応じて、車両の異常に対し適切な処理を施すことが可能である。
【0011】
前記異常ランク分類手段は、異常のタイプと異常のランクとを対応させたランク分類テーブルを車両の走行状況に応じて選択する分類基準決定手段と、前記分類基準決定手段によって選択されたランク分類テーブルを参照して、前記異常検出手段が検出する前記異常をランクに分類するランク分類手段と、を有していてもよい。
【0012】
この場合、車両の走行状況に応じて選択されたランク分類テーブルが参照されて車両の異常が所定のランクに分類されるので、車両の異常のランクは車両の走行状況に適合したランクに分類される。
【0013】
前記異常ランク分類手段は、車両の走行状況および異常のタイプと異常のランクとを対応させた統合型ランク分類テーブルを参照して、前記異常検出手段が検出する前記異常をランクに分類するようにしてもよい。
【0014】
この場合、統合型ランク分類テーブルが参照されて車両の走行状況も考慮したランクに車両の異常が分類される。
【0015】
前記車両の走行状況は、前記車両が走行する日時に関するものであってもよい。この場合、車両が走行する日時を考慮したランクに車両の異常が分類される。
【0016】
前記車両の走行状況は、前記車両が走行する場所に関するものであってもよい。この場合、車両が走行する場所を考慮したランクに車両の異常が分類される。
【0017】
前記車両の走行状況は、前記車両が走行する場所の近辺の交通情報に関するものであってもよい。この場合、車両が走行する場所の近辺の交通情報を考慮したランクに車両の異常が分類される。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、車両の異常のランクが車両の走行状況に応じて修正されるので、車両に発生する異常に対して走行状況に応じた適切な処理を実施することができる。
【0019】
また本発明によれば、車両の異常のランクの分類が車両の走行状況が考慮されて行われるので、車両に発生する異常に対して走行状況に応じた適切な処理を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。以下の各実施の形態では、主に、各車輪に組み込まれたインホイールモータを駆動源とした電気自動車に関して説明する。
【0021】
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の車両10の全体構成を示す図である。車両10は、車体12と、車体12の前後左右に設けられタイヤおよびホイールを含んで構成される車輪14とを備える。車体12には、電子制御装置100(以下、「ECU100」と表記する)と、ECU100に接続された日時IC28、GPS30、ウォーニングランプ34、車体側センサ類36、車体側機器制御部38および車体側通信装置40と、GPS30に接続されたVICS32と、ECU100に接続され各車輪14に対応するようにして設けられたモータ制御部24および車輪速センサ42と、相互に対応するモータ制御部24およびインホイールモータ52の各々に接続されたインバータ26とが搭載されている。一方、各車輪14には、インホイールモータ52と、車輪の所定の状態量を検出する車輪側センサ類54と、車輪側センサ類54に接続された車輪側通信装置56とが搭載されている。
【0022】
ECU100は、CPUを含むマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するROMと、一時的にデータを記憶するRAMと、各種信号の送受信を行うための入出力ポートとを有する。このECU100は、日時IC28、GPS30、VICS32、車体側センサ類36、車体側通信装置40、車輪速センサ42あるいは図示しない電子機器類などから送られてくる情報に基づいて、モータ制御部24、車体側機器制御部38あるいはその他の機器類を制御し、車両10の様々な状態をコントロールする。なお、本実施の形態のECU100は、後述する図2に示すように、車両システムに生じる異常をその種類や程度などのタイプに応じてランクに分類し、そのランクに応じたフェイルセーフ処理を実行する機能を有する。
【0023】
日時IC28は、日時を取得してECU100に送信する。この日時IC28は、任意の方法によって日時を取得することができ、例えばその内部において日時を常時カウントするリアルタイムクロックや、日時に関する電波を受信する電波時計を用いることが可能である。
【0024】
GPS30(Global Positioning System)は、人工衛星を利用して車両10の場所を割り出すシステムであり、車両10の場所を割り出して定期的にECU100に送信する。VICS32(Vehicle Information and Communication System)は、渋滞情報・規制情報・道路案内・駐車場案内などの交通情報を、道路上に設置したビーコンやFM多重放送によって取得するシステムである。VICS32が取得した交通情報は、GPS30に送られるとともにGPS30を介してECU100に送られ、GPS30では車両10の走行を誘導するカーナビゲーションシステムに用いられる。
【0025】
ウォーニングランプ34は、ランプを点灯させて車両ドライバー等に異常の発生を通知する。このウォーニングランプ34の点灯はECU100によって制御される。
【0026】
モータ制御部24は、ECU100によって制御され、対応するインバータ26を介して対応するインホイールモータ52を制御する。具体的には、モータ制御部24は、ECU100からのトルク指令に応じて対応するインバータ26を制御し、そのトルク指令に相当するトルクを対応するインホイールモータ52から出力させる。インバータ26は、対応するインホイールモータ52に適合する電力形式にバッテリ(図示せず)からの放電出力を変換することが可能であり、例えば三相交流形式に変換することができる。そのためモータ制御部24は、インバータ26における電力変換を調整することによって、対応するインホイールモータ52を制御する。なお、モータ制御部24は、上述した電力変換制御機能の他に、対応するインバータ26とECU100との間を絶縁分離する機能や、車両ドライバー等からの指示に基づいて必要とされる制動力の一部をインホイールモータ52による回生ブレーキによって実現させる電子制御ブレーキシステム(以下「ECB」とも表記する)をコントロールする機能も有する。
【0027】
車体側通信装置28は、各車輪側通信装置56から送られてくる車輪側センサ類54の検出値などの情報を無線受信して、ECU100に送る。車輪速センサ42は、対応する車輪14の車輪速を示す信号をECU100に送り、例えば微小角度位置変位毎のパルス信号を生成するレゾルバ等を車輪速センサ42として用いることが可能である。
【0028】
車体側センサ類36は、車体12に搭載された車輪速センサ42以外のセンサ類全般を含みうるものであり、車両10の様々な状態を検出する。例えば、車体12に搭載された機器類の温度等の状態、車両10の速度・加速度などの状態、等を検出するセンサ類がこの車体側センサ類36に含まれうる。この車体側センサ類36の検出結果はECU100に送られる。
【0029】
車体側機器制御部38は、車体12に搭載されたモータ制御部24以外の制御装置全般を含みうるものであり、ECU100から送られてくる制御指令に基づいてブレーキ装置などの車両10の各種機器類を制御する。例えば、急ブレーキ時の車輪14のロックを防止するABSシステム、路面に対するタイヤの摩擦力が車両旋回時に限界を超えにくくする車両安定性制御システム(以下「VSC」とも表記する)、加速時に駆動輪の空転を防止するアクティブセーフティシステム(以下「TRC」とも表記する)、あるいは制動力の発生を補完するブレーキアシストシステム、等を構成する各種機器類が車体側機器制御部38に含まれうる。
【0030】
各車輪14に設けられたインホイールモータ52は、インバータ26を介してモータ制御部24により制御され、組み込まれた車輪14を回転駆動する。インホイールモータ52は、対応するインバータ26を介してバッテリーから供給される電力を駆動エネルギーとしており、他の車輪14の回転状態にかかわらず対応する車輪14の独立した回転駆動を行うことが可能である。
【0031】
車輪側センサ類54は、車輪14に搭載されたセンサ類全般を含みうるものであり、主に車輪14に関連する状態量を検出する。例えば、インバータ26からインホイールモータ52に供給される電力量、インホイールモータ52のロータ角度位置、タイヤの内部空気圧、等の状態量を検出するセンサ類が車輪側センサ類54に含まれうる。この車輪側センサ類54の検出結果は車輪側通信装置56に送られる。
【0032】
車輪側通信装置56は、車輪側センサ類54の検出値などの情報を車体側通信装置40に対して無線送信する。車体側通信装置40に送られた車輪側センサ類54の検出値等はECU100に送られる。
【0033】
図2は、車両10の異常に対してフェイルセーフ処理を施す第1の実施の形態のECU100の機能ブロック図である。図3は、異常の程度とフェイルセーフ処理ランクとの関係を示す図である。
【0034】
ECU100は、図2に示すように異常検出部102と、異常ランク分類部104と、異常ランク修正部106と、フェイルセーフ処理部108と、ダイアグノーシス記憶部110とを有する。
【0035】
異常検出部102は、車輪速センサ42、車体側センサ類36、あるいは車体側通信装置40から送られてくる各種情報に基づいて、車両10の異常を検出する。例えば、ウォーニングランプ34が正常に点灯しない場合や、ECB、ABS、VSC、TRCなどの各種車両システムが正常に作動しない場合には、そのような異常の発生が異常検出部102において検出される。
【0036】
異常ランク分類部104は、異常検出部102が検出する車両10の異常を、所定のフェイル処理ランクに分類する。本実施の形態では、図3に示すように車両10の異常がその内容に応じてランク1〜ランク5のフェイルセーフ処理ランクに分類される。異常の重大さはランク1からランク5に向かって徐々に重くなっており、基本的には、ランク1は軽微な異常の場合、ランク2は小程度の異常の場合、ランク3は中程度の異常の場合、ランク4は大程度の異常の場合、ランク5は重大な異常の場合に該当する。例えば、ウォーニングランプ34のランプが切れた場合や、異常が一瞬だけ発生したがその後正常に稼働している場合などの異常はランク1に該当しうる。電気装備のうち安全性には全く影響を及ぼさない部分が故障した場合などの異常はランク2に該当しうる。ABSやVSCの一部などに不具合が生じた場合などの異常はランク3に該当しうる。ABSやVSCが作動しなくなった場合などの異常はランク4に該当しうる。ブレーキ系統のシステムに異常が生じた場合などの異常はランク5に該当しうる。なお、ここで挙げた各種異常のランクの分類は例示であり、その他の異常も各種ランクに分類することができ、同様の異常であっても車両の種類によって異なるランクに分類される場合もある。
【0037】
異常ランク修正部106は、異常ランク分類部104によって分類された車両10の異常のフェイルセーフ処理ランクを、車両10の走行状況に応じて修正する。例えば異常ランク修正部106は、車両10の走行状況を参照して、異常ランク分類部104によって分類されたフェイルセーフ処理ランクに応じて車両10を制御することが好適でないと判断する場合には、異常ランク分類部104によって分類されたフェイルセーフ処理ランクを変更する。また、異常ランク修正部106は、異常ランク分類部104によって分類されたフェイルセーフ処理ランクに応じて車両10を制御すると車両10を停止させてしまうような場合には、車両10を停止させることが好適か否かを車両10の走行状況を参照して判断し、好適ではないと判断する場合には異常ランク分類部104において分類されたフェイルセーフ処理ランクを変更する。本実施の形態では、参照する車両10の走行状況として日時IC28から送られてくる日時が用いられており、異常ランク修正部106は日時から車両走行時が昼間および夜間のいずれに属するのかを判断する。昼間あるいは夜間の具体的な判断は任意の時間帯を基準とすることができ、一例として日時IC28が取得した日時が9:00以降18:00以前の範囲に含まれる場合には昼間と判断し、それ以外の時間帯を夜間と判断することもできる。車両走行時が昼間あるいは夜間のいずれに該当するのかの判断を行った異常ランク修正部106は、その判断に従って異常ランク分類部104で分類されたフェイルセーフ処理ランクを修正する。
【0038】
図4は、異常ランク修正部106におけるフェイルセーフ処理ランクの修正前後のランクを比較した図である。本実施の形態の異常ランク修正部106は、昼間に車両10が走行していると判断した場合には、異常ランク分類部104で分類したフェイルセーフ処理ランクを維持し、変更しない。
【0039】
一方、夜間に車両10が走行していると異常ランク修正部106が判断した場合には、以下のような修正がフェイルセーフ処理ランクに加えられる。異常ランク分類部104がフェイルセーフ処理ランクをランク1あるいはランク2と判断した場合には、通常の車両走行が確保されるので、異常ランク修正部106は異常ランク分類部104が判断したフェイルセーフ処理ランクを維持する。異常ランク分類部104がフェイルセーフ処理ランクをランク3と判断した場合には、目的地への迅速な到着を優先させるために、異常ランク修正部106はランク3からランク2にフェイルセーフ処理ランクを修正する。同様に、異常ランク分類部104がフェイルセーフ処理ランクをランク4と判断した場合には、停車よりも目的地への迅速な到着を優先させるために、異常ランク修正部106はランク4からランク3にフェイルセーフ処理ランクを修正する。ただし、異常ランク分類部104がフェイルセーフ処理ランクをランク5と判断した場合には、重大な異常が車両10に発生していると判断されているので速やかに停車させる必要があり、異常ランク修正部106はランク5というフェイルセーフ処理ランクを維持する。
【0040】
図3に示すフェイルセーフ処理部108は、異常ランク修正部106において維持あるいは変更という修正が施されたフェイルセーフ処理ランクに応じて、車両10の制御を行う。本実施の形態では、異常ランク修正部106における修正後のフェイルセーフ処理ランクがランク1の場合、フェイルセーフ処理部108は、車両10の異常に関する情報をダイアグノーシス記憶部110に記録する処理のみを行う。またフェイルセーフ処理ランクがランク2の場合、フェイルセーフ処理部108はウォーニングランプ34を点灯させる。またフェイルセーフ処理ランクがランク3の場合、フェイルセーフ処理部108は、ウォーニングランプ34の点灯だけでなく、モータ制御部24や車体側機器制御部38などに所定の制御指令を送って、異常発生機器類に関連する各種システムの機能の一部を停止させたり低速走行だけを可能にしたりする。またフェイルセーフ処理ランクがランク4あるいはランク5の場合、フェイルセーフ処理部108は、ウォーニングランプ34の点灯だけでなく、モータ制御部24や車体側機器制御部38に所定の制御指令を送って車両10の走行を停止させる。なお、フェイルセーフ処理ランクがランク1の場合だけでなくランク2〜ランク5のいずれの場合であっても、フェイルセーフ処理部108は車両10の異常に関する情報をダイアグノーシス記憶部110に記録する処理を行う。
【0041】
ダイアグノーシス記憶部110は、車両10の異常に関する情報がフェイルセーフ処理部108によって記録され、例えば異常の種類、異常ランク分類部104によって分類されたフェイルセーフ処理ランク、異常ランク修正部106によって修正されたフェイルセーフ処理ランク、等を記憶する。なお、ダイアグノーシス記憶部110に記憶されたデータは必要に応じて適宜呼び出され、他の処理に使用される。
【0042】
次に本実施の形態におけるフェイルセーフ処理について説明する。
【0043】
図5は、第1の実施の形態のECU100におけるフェイルセーフ処理の流れを示すフローチャートである。
【0044】
車両10の機器類に生じた故障等の異常は、車輪速センサ42、車体側センサ類36あるいは車輪側センサ類54によって検出され、状態量データとしてECU100に送られる。ECU100では、送られてくる状態量データに基づいて車両10の機器類に異常が生じているか否かが異常検出部102において判定される(図5のS11)。車両10の機器類に異常が生じていないと判定される場合(S11のNO)、ECU100による通常の車両制御が継続され、車両10は通常走行を続行する。車両10の機器類に異常が生じていると判定される場合(S11のYES)、異常ランク分類部104において、その異常が種類や程度などに応じて所定のフェイルセーフ処理ランクに分類される(S12)。
【0045】
一方、日時IC28から送られてくる日時に基づいて車両走行時の昼夜区分が異常ランク修正部106において判断される(S13)。昼間であると判断される場合(S13のNO)、異常ランク分類部104で分類されたフェイルセーフ処理ランクは、異常ランク修正部106では変更されずに維持されたままフェイルセーフ処理部108に送られる。
【0046】
夜間であると判断される場合(S13のYES)、異常ランク分類部104で分類されたフェイルセーフ処理ランクの変更が必要か否かが異常ランク修正部106において判断される(S14)。上述したように本実施の形態では異常ランク分類部104においてフェイルセーフ処理ランクがランク1、ランク2あるいはランク5に分類された場合には、フェイルセーフ処理ランクの変更が不要であると判定され(S14のNO)、フェイルセーフ処理ランクは異常ランク修正部106において変更されずに維持されたまま、フェイルセーフ処理部108に送られる。一方、異常ランク分類部104においてフェイルセーフ処理ランクがランク3あるいはランク4に分類された場合には、フェイルセーフ処理ランクの変更が必要であると異常ランク修正部106において判定され(S14のYES)、ランク3であったものはランク2に変更され、ランク4であったものはランク3に変更される(S15)。そして、異常ランク修正部106で変更されたフェイルセーフ処理ランクに関する情報がフェイルセーフ処理部108に送られる。
【0047】
そして、異常ランク修正部106において修正されたフェイルセーフ処理ランクに応じたフェイルセーフ処理がフェイルセーフ処理部108によって実行される(S16)。具体的には、異常に関する情報がダイアグノーシス記憶部110に記録されたり、モータ制御部24、ウォーニングランプ34、車体側機器制御部38、等を介してフェイルセーフ処理が行われたり、車輪14に搭載された機器制御部(図示せず)に対し車体側通信装置40および車輪側通信装置56を介してフェイルセーフ処理信号が送信されて車輪14に搭載された機器類の制御が行われたりする。
【0048】
以上説明したように本実施の形態の車両制御装置によれば、異常の種類や程度だけではなく走行時間帯にも柔軟に対応したフェイルセーフ処理が車両10には施される。例えば停車処理を行うことが好ましいが必ずしも緊急の停車を必要としない異常が発生した場合、修理工場などが開いている昼間に車両10が走行している時は、車両10を停止させて、近所の修理工場などにおいて修理を受けるように車両ドライバー等に促すことが望ましい。一方、そのような異常が発生した場合に修理工場などが閉まっている夜間に車両10が走行している時には、車両10を停止させたとしても修理工場などにおいて修理を受けさせることが難しい。そのため、車両10の一部の機能の停止や低速走行のみを可能にするなどの制限を設けて安全性を確保した状態で車両10を走行させることにより、目的地への迅速な到達を優先させるほうが適切な場合もある。このように、本実施の形態では、故障の進行の抑制などによる安全性や経済性、あるいは目的地への到着という車両ドライバー等の欲求を効果的に満たす利便性の適切なバランスがとられた現実的なフェイルセーフ処理が実行される。
【0049】
なお上述では、フェイルセーフ処理ランクを維持するか、或いはより軽度の異常に対応するランクに変更することでフェイルセーフ処理ランクを修正する例について説明したが、異常のタイプや走行状況に応じてより重度の異常に対応するランクに変更する修正を異常ランク修正部106において加えることも可能である。例えば、昼間であれば車両走行にほとんど影響を与えない軽微な異常に該当するが、夜間であれば車両走行に影響をもたらしうる程度の異常に該当する場合には、より重度の異常に対応するランクに変更する修正を異常ランク修正部106において加えることが好ましい。そのような異常として、ヘッドランプ系統の故障などが該当しうる。例えば、異常ランク分類部104では、そのような異常のフェイルセーフ処理ランクをランク1に分類し、異常ランク修正部106では、昼間走行時にはランク1のフェイルセーフ処理ランクを維持する一方で、夜間走行時にはフェイルセーフ処理ランクをランク1からランク5に変更するように車両制御装置を構成することも可能である。
【0050】
(第2の実施の形態)
本実施の形態において、上述の第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0051】
図6は、車両10の異常に対してフェイルセーフ処理を施す第2の実施の形態のECU100の機能ブロック図である。
【0052】
本実施の形態のECU100は、異常検出部102と、分類基準決定部112と、ランク分類部114と、テーブル記憶部116と、フェイルセーフ処理部108と、ダイアグノーシス記憶部110とを有する。
【0053】
テーブル記憶部116は、車両10の異常のタイプとフェイルセーフ処理ランクとを対応させたランク分類テーブルを、車両10の走行状況に応じて複数保持する。
【0054】
図7は、第2の実施の形態で用いられるランク分類テーブルの一例を示す図であり、(a)は昼間用のランク分類テーブルを示し、(b)は夜間用のランク分類テーブルを示す。本実施の形態では車両10の走行状況として、日時IC28からECU100に送られる日時に基づいて判断される車両の走行時間帯が基準とされており、テーブル記憶部116は、図7(a)に示す昼間用のランク分類テーブルと、図7(b)に示す夜間用のランク分類テーブルとを保持する。
【0055】
図6に示す分類基準決定部112は、車両の走行状況に応じて適切なランク分類テーブルを選択して、その選択結果をランク分類部114に送る。本実施の形態の分類基準決定部112は、テーブル記憶部116が保持するランク分類テーブルのうちいずれのテーブルが適切なのかを、日時IC28から送られてくる日時に基づいて判断する。
【0056】
ランク分類部114は、分類基準決定部112におけるランク分類テーブルの選択情報を参照して適切なランク分類テーブルをテーブル記憶部116から読み出す。そしてランク分類部114は、読み出したランク分類テーブルを参照して、異常検出部102が検出する車両10の異常を所定のフェイルセーフ処理ランクに分類する。本実施の形態のランク分類部114では、図7(a)(b)に示すランク分類テーブルが参照され、車両10の異常が所定のフェイルセーフ処理ランクに分類される。従って例えば、昼間であっても夜間であっても、軽微な異常はランク1に分類され、小程度の異常はランク2に分類され、重大な異常はランク5に分類される。一方、中程度の異常は、昼間であればランク3に分類され、夜間であればランク2に分類される。また大程度の異常は、昼間であればランク4に分類され、夜間であればランク3に分類される。
【0057】
フェイルセーフ処理部108は、ランク分類部114において分類された車両10のフェイルセーフ処理ランクに応じて、車両10を制御する。
【0058】
他の構成は、上述の第1の実施の形態と略同一に構成することができる。
【0059】
図8は、第2の実施の形態のECU100におけるフェイルセーフ処理の流れを示すフローチャートである。
【0060】
ECU100では、送られてくる状態量データに基づいて車両10の機器類に異常が生じているか否かが異常検出部102において判定される(図6のS21)。車両10に異常が生じていないと判定される場合(S21のNO)、ECU100による通常の車両制御が継続される。車両10の機器類に異常が生じていると判定される場合(S21のYES)、分類基準決定部112では、日時IC28から送られてくる日時に基づいて車両走行時が昼間および夜間のいずれに属するのかが判断され、適切なランク分類テーブルの判断、選択がなされる(S22)。
【0061】
そしてランク分類部114では、分類基準決定部112において選択された情報に基づいてテーブル記憶部116から適切なランク分類テーブルが読み出され、そのランク分類テーブルが参照されて、異常検出部102が検出する車両10の異常が所定のフェイルセーフ処理ランクに分類される(S23)。
【0062】
そして、ランク分類部114において分類されたフェイルセーフ処理ランクに応じたフェイルセーフ処理がフェイルセーフ処理部108によって実行される(S24)。
【0063】
以上説明したように本実施の形態においても、車両10の異常の種類や程度だけではなく走行時間帯にも柔軟に対応した現実的なフェイルセーフ処理を行うことができる。
【0064】
なお、上述ではランク分類テーブルを昼間用と夜間用の2種類用いた例について説明したが、3種類以上のランク分類テーブルを用いることも可能であり、車両走行時間帯に適切に対応した複数のランク分類テーブルを適宜用いることが可能である。
【0065】
(第3の実施の形態)
本実施の形態において、上述の第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0066】
図9は、車両10の異常に対してフェイルセーフ処理を施す第3の実施の形態のECU100の機能ブロック図である。
【0067】
本実施の形態のECU100は、異常検出部102と、ランク分類部118と、テーブル記憶部120と、フェイルセーフ処理部108と、ダイアグノーシス記憶部110とを有する。
【0068】
テーブル記憶部120は、車両10の走行状況および車両10の異常のタイプと、車両10の異常のフェイルセーフ処理ランクと、を対応させた統合型ランク分類テーブルを保持する。
【0069】
図10は、第3の実施の形態で用いられる統合型ランク分類テーブルの一例を示す図である。本実施の形態では車両10の走行状況として、日時IC28からECU100に送られる日時に基づいて判断される「車両走行時が昼間あるいは夜間のいずれなのか」が基準とされるので、テーブル記憶部120は、昼間用のフェイルセーフ処理ランクと夜間用のフェイルセーフ処理ランクとを有する統合型ランク分類テーブルを保持する。
【0070】
図9に示すランク分類部118は、テーブル記憶部120が保持する統合型ランク分類テーブルを参照して、異常検出部102が検出する車両10の異常を所定のフェイルセーフ処理ランクに分類する。具体的には、ランク分類部118は、日時IC28から送られてくる日時に基づいて「車両走行時が昼間あるいは夜間のいずれなのか」を判断する。そしてランク分類部118は、その昼間あるいは夜間のいずれかについての判断と、異常検出部102が検出する車両10の異常とから、統合型ランク分類テーブルを参照して、車両10の異常を所定のフェイルセーフ処理ランクに分類する。
【0071】
フェイルセーフ処理部108は、ランク分類部114において分類された車両10のフェイルセーフ処理ランクに応じて、車両10を制御する。
【0072】
他の構成は、上述の第1の実施の形態と略同一に構成することができる。
【0073】
図11は、第3の実施の形態のECU100におけるフェイルセーフ処理の流れを示すフローチャートである。
【0074】
ECU100では、送られてくる状態量データに基づいて車両10の機器類に異常が生じているか否かが異常検出部102において判定される(図11のS31)。車両10に異常が生じていないと判定される場合(S31のNO)、ECU100による通常の車両制御が継続される。車両10の機器類に異常が生じていると判定される場合(S31のYES)、ランク分類部118では、日時IC28から送られてくる日時に基づいて車両走行時が昼間および夜間のいずれに属するのかが判断される。そして、ランク分類部118ではテーブル記憶部120から統合型ランク分類テーブルが読み出されて、異常検出部102が検出する車両10の異常がランク分類部114において所定のフェイルセーフ処理ランクに分類される(S32)。
【0075】
そして、ランク分類部114において分類されたフェイルセーフ処理ランクに応じたフェイルセーフ処理がフェイルセーフ処理部108によって実行される(S33)。
【0076】
以上説明したように本実施の形態においても、車両10の異常の種類や程度だけでなく走行時間帯にも柔軟に対応した現実的なフェイルセーフ処理を行うことができる。
【0077】
なお、上述では昼間用および夜間用という2種類のフェイルセーフ処理ランクを有する統合型ランク分類テーブルを用いた例について説明したが、走行時間帯に適切に対応した3種類以上のフェイルセーフ処理ランクを有する統合型ランク分類テーブルを用いることも可能である。
【0078】
本発明は上述の各実施の形態や変形例に限定されるものではなく、各実施の形態やその変形例の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施の形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態やその変形例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【0079】
上述の実施の形態では車両の走行状況として「昼間」および「夜間」という基準を用いた例について説明したが、これに限定されるものではなく、他の走行状況を用いることもできる。例えば、日時IC28が取得する日時に基づいて「休日」および「平日」という基準を用いることもでき、上述したECU100おいて「昼間」および「夜間」という基準の代わりに「休日および平日」という基準を適用することも可能である。
【0080】
同様に、車両の走行状況として「市街地」および「郊外、山岳路など」という基準を用いることも可能である。一般に、「市街地」には修理工場などの車両異常に対応可能な施設が多く存在するのに対し、「郊外、山岳路など」には修理工場などの存在が少ない。そのため、例えば停車処理を行うことが好ましいが必ずしも緊急の停車を必要としない異常が、市街地で生じた場合には車両10を停止させることが好ましいが、郊外や山岳路などで生じた場合には車両10を停止させることが必ずしも好ましい処理とは言えない場合もある。従って、車両10の異常の種類や程度だけでなく車両10の走行場所にも柔軟に対応した現実的なフェイルセーフ処理を行うことが望ましい。車両10の走行場所に関する情報は例えばGPS30によって取得することが可能であり、上述したECU100において「市街地」および「郊外、山岳路など」という基準を適用することも可能である。
【0081】
また同様に、車両の走行状況として「車両10が走行する場所の近辺の交通情報」という基準を用いることも可能である。例えば、交通渋滞時にある車両を強制的に停止させると渋滞が更に悪化してスムーズな交通が妨げられる場合がある。従って、停車処理を行うことが好ましいが必ずしも緊急の停車を必要としない異常が、渋滞していない道路を走行している際に生じた場合には車両10を停止させることが好ましいが、渋滞している道路を走行している際に生じた場合には車両10を停止させることが必ずしも好ましい処理とは言えない場合もある。そのため、車両10の異常の種類や程度だけでなく交通情報にも柔軟に対応した現実的なフェイルセーフ処理を行うことが望ましい。交通情報は例えばGPS30やVICS32によって取得することが可能であり、上述したECU100において「交通情報」という基準を適用することも可能である。
【0082】
また、車両の走行状況として複数の状況を組み合わせた基準を用いることも可能であり、例えば車両走行日時、車両走行場所、交通情報などを適宜組み合わせて用いることも可能である。
【0083】
なお、上述の各実施の形態では電気自動車を例としてあげて説明したが、ガソリンエンジン自動車などに対しても本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0084】
【図1】第1の実施の形態の車両の全体構成を示す図である。
【図2】車両の異常に対してフェイルセーフ処理を施す第1の実施の形態のECUの機能ブロック図である。
【図3】異常の程度とフェイルセーフ処理ランクとの関係を示す図である。
【図4】異常ランク修正部におけるフェイルセーフ処理ランクの修正前後のランクを比較した図である。
【図5】第1の実施の形態のECUにおけるフェイルセーフ処理の流れを示すフローチャートである。
【図6】車両の異常に対してフェイルセーフ処理を施す第2の実施の形態のECUの機能ブロック図である。
【図7】第2の実施の形態で用いられるランク分類テーブルの一例を示す図であり、(a)は昼間用のランク分類テーブルを示す図であり、(b)は夜間用のランク分類テーブルを示す図である。
【図8】第2の実施の形態のECUにおけるフェイルセーフ処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】車両の異常に対してフェイルセーフ処理を施す第3の実施の形態のECUの機能ブロック図である。
【図10】第3の実施の形態で用いられる統合型ランク分類テーブルの一例を示す図である。
【図11】第3の実施の形態のECUにおけるフェイルセーフ処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0085】
10 車両、 12 車体、 14 車輪、 24 モータ制御部、 26 インバータ、 28 日時IC、 30 GPS、 32 VICS、 34 ウォーニングランプ、 36 車体側センサ類、 38 車体側機器制御部、 40 車体側通信装置、 42 車輪速センサ、 52 インホイールモータ、 54 車輪側センサ類、 56 車輪側通信装置、 100 ECU、 102 異常検出部、 104 異常ランク分類部、 106 異常ランク修正部、 108 フェイルセーフ処理部、 110 ダイアグノーシス記憶部、 112 分類基準決定部、 114、118 ランク分類部、 116、120 テーブル記憶部




 

 


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