(57)【要約】【課題】衝撃を緩和する必要がない場合には、駆動トルクの変化率を制限せず、移動体の効率的な走行を実現する。【解決手段】移動体の加減速制御装置は、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出する予測部と、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行する制限決定部と、前記制限決定部による前記制限決定処理の実行可否を判定する判定部と、を備える。【選択図】図１
2020015358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出する予測部と、
前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行する制限決定部と、
前記制限決定部による前記制限決定処理の実行可否を判定する判定部と、
を備える、移動体の加減速制御装置。
【請求項２】
ユーザからの前記制限決定処理の実行可否に関する指示を受け付ける入力部を備え、
前記判定部は、前記入力部によって受け付けられた前記指示に基づいて、前記制限決定処理の実行可否を判定する、
請求項１に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項３】
前記移動体における乗員を検出する乗員検出部を備え、
前記判定部は、前記乗員検出部による検出結果に基づいて、前記制限決定処理の実行可否を判定する、
請求項１又は２に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項４】
前記移動体における積載物に関する積載物情報を受け付ける入力部を備え、
前記判定部は、前記入力部によって受け付けられた前記積載物情報に基づいて、前記制限決定処理の実行可否を判定する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項５】
前記積載物情報は、前記積載物の種別に関する情報である、
請求項４に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項６】
前記制限決定処理は、加速度を第１座標軸とし、躍度を第２座標軸とする２次元座標空間に規定されるマップにおける前記予測加速度及び予測躍度の位置に基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する処理である、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項７】
前記マップは、加速度及び躍度により乗員に与えられる不快感を判定するための不快度マップである、
請求項６に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項８】
前記マップは、加速度及び躍度により積載物に与えられる衝撃を判定するための衝撃度マップである、
請求項６に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項９】
前記移動体は自動運転車である、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項１０】
移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出するステップと、
前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行するステップと、
を有する移動体の加減速制御方法であって、
前記制限決定処理の実行可否を判定するステップをさらに有する、
移動体の加減速制御方法。
【請求項１１】
移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出するステップと、
前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行するステップと、
をコンピュータに実行させるための、コンピュータプログラムであって、
前記制限決定処理の実行可否を判定するステップを、前記コンピュータにさらに実行させる、
コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の加減速制御装置、移動体の加減速制御方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両の目標駆動トルクの増加時の変化率を、制限変化率を超えないように制限することで、駆動トルク増加時のショックによる不快感を与えることなく加速応答性を改善する駆動トルク制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６０６５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動運転システムを搭載した車両、即ち自動運転車では、乗員がいなくても自動走行が可能である。しかし、特許文献１に開示された駆動トルク制御装置では、例えば車両に人が乗っていない等、駆動トルク増加時の衝撃を緩和する必要がない場合でも、衝撃を緩和するように駆動トルクが制御されるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は、特許請求の範囲によって定められるものである。
【０００６】
本発明の一態様に係る移動体の加減速制御装置は、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出する予測部と、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行する制限決定部と、前記制限決定部による前記制限決定処理の実行可否を判定する判定部と、を備える。
【０００７】
本発明の一態様に係る移動体の加減速制御方法は、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出するステップと、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行するステップと、を有する移動体の加減速制御方法であって、前記制限決定処理の実行可否を判定するステップをさらに有する。
【０００８】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出するステップと、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行するステップと、をコンピュータに実行させるための、コンピュータプログラムであって、前記制限決定処理の実行可否を判定するステップを、前記コンピュータにさらに実行させる。
【０００９】
本発明は、上記のような特徴的な処理部を備える加減速制御装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする加減速制御方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、加減速制御装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、加減速制御装置を含む車両制御システムとして実現したりすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、衝撃を緩和する必要がない場合には、駆動トルクの変化率を制限せず、移動体の効率的な走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成の他の例を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る不快度マップの一例を示すグラフである。
【図４】第１実施形態に係る衝撃度マップの一例を示すグラフである。
【図５】第１実施形態に係る加減速制御装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る第１制限決定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係る第２制限決定処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態に係る不快度マップの一例を示すグラフである。
【図１０】第２実施形態に係る衝撃度マップの一例を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態に係る加減速制御装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係る第１制限決定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態に係る第２制限決定処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明の実施形態の概要＞
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）  本実施形態に係る移動体の加減速制御装置は、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出する予測部と、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行する制限決定部と、前記制限決定部による前記制限決定処理の実行可否を判定する判定部と、を備える。これにより、移動体の走行による衝撃を緩和する必要がない場合には、制限決定処理を実行せず、移動体の効率的な走行を実現することができる。また、移動体の走行による衝撃を緩和する必要がある場合には、制限決定処理を実行することで、衝撃を緩和することができる。ここでいう「移動体」は、動力源によって生じる動力によって推進する車両をいい、エンジン車及び電動車を含む。「エンジン車」は、エンジンの動力によって推進する車両をいう。「電動車」は、モータの動力によって推進する車両をいい、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）、ＨＶ（Hybrid Vehicle）を含む。
【００１３】
（２）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置において、前記加減速制御装置は、ユーザからの前記制限決定処理の実行可否に関する指示を受け付ける入力部を備え、前記判定部は、前記入力部によって受け付けられた前記指示に基づいて、前記制限決定処理の実行可否を判定してもよい。これにより、ユーザが必要に応じて、制限決定処理の実行可否を加減速制御装置に指示することができる。
【００１４】
（３）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置において、前記加減速制御装置は、前記移動体における乗員を検出する乗員検出部を備え、前記判定部は、前記乗員検出部による検出結果に基づいて、前記制限決定処理の実行可否を判定してもよい。これにより、例えば、乗員がいる場合には制限決定処理を実行し、乗員がいない場合には制限決定処理を実行しないようにすることができる。
【００１５】
（４）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置において、前記加減速制御装置は、前記移動体における積載物に関する積載物情報を受け付ける入力部を備え、前記判定部は、前記入力部によって受け付けられた前記積載物情報に基づいて、前記制限決定処理の実行可否を判定してもよい。これにより、例えば、積載物がある場合には制限決定処理を実行し、積載物がない場合には制限決定処理を実行しないようにすることができる。
【００１６】
（５）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置において、前記積載物情報は、前記積載物の種別に関する情報であってもよい。これにより、例えば、積載物が衝撃に弱い物（壊れやすい物）である場合には制限決定処理を実行し、積載物が衝撃に強い物（壊れやすくない物）である場合には制限決定処理を実行しないようにすることができる。
【００１７】
（６）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置において、前記制限決定処理は、加速度を第１座標軸とし、躍度を第２座標軸とする２次元座標空間に規定されるマップにおける前記予測加速度及び予測躍度の位置に基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する処理であってもよい。これにより、予測加速度及び予測躍度によって、移動体に生じる衝撃を二次元的に評価することができる。
【００１８】
（７）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置において、前記マップは、加速度及び躍度により乗員に与えられる不快感を判定するための不快度マップであってもよい。これにより、予測加速度及び予測躍度によって、乗員に与えられる不快感を評価することができる。
【００１９】
（８）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置において、前記マップは、加速度及び躍度により積載物に与えられる衝撃を判定するための衝撃度マップであってもよい。これにより、予測加速度及び予測躍度によって、積載物に与えられる衝撃を評価することができる。
【００２０】
（９）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置において、前記移動体は自動運転車であってもよい。これにより、乗員及び積載物の有無が変化しうる自動運転車において、制限決定処理を実行したりしなかったりすることで、衝撃の緩和と効率的な走行とを実現することができる。
【００２１】
（１０）  本実施形態に係る移動体の加減速制御方法は、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出するステップと、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行するステップと、を有する移動体の加減速制御方法であって、前記制限決定処理の実行可否を判定するステップをさらに有する。これにより、移動体の走行による衝撃を緩和する必要がない場合には、制限決定処理を実行せず、移動体の効率的な走行を実現することができる。また、移動体の走行による衝撃を緩和する必要がある場合には、制限決定処理を実行することで、衝撃を緩和することができる。
【００２２】
（１１）  本実施形態に係る移動体のコンピュータプログラムは、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出するステップと、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行するステップと、をコンピュータに実行させるための、コンピュータプログラムであって、前記制限決定処理の実行可否を判定するステップを、前記コンピュータにさらに実行させる。これにより、移動体の走行による衝撃を緩和する必要がない場合には、制限決定処理を実行せず、移動体の効率的な走行を実現することができる。また、移動体の走行による衝撃を緩和する必要がある場合には、制限決定処理を実行することで、衝撃を緩和することができる。
【００２３】
＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。以下の説明では、移動体の一例として電動車について説明する。移動体は電動車に限られず、エンジン車であってもよい。
【００２４】
［１．第１実施形態］
［１−１．加減速制御装置の構成］
図１は、本実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る加減速制御装置１００は、電動車に搭載される。加減速制御装置１００は、例えば、車速センサ２０１と、アクセル開度センサ２０２と、パワートレイン制御部３０１と、モータ３０２と、バッテリ３０３と、インバータ３０４と、トルク変動制限部４００と、乗員検出部５０１と、入力部５０２と、を備える。
【００２５】
車速センサ２０１は、電動車の車速を測定し、車速の測定値を出力する。アクセル開度センサ２０２は、電動車のアクセルペダル２２１に接続される。アクセル開度センサ２０２は、アクセル開度を測定し、アクセル開度の測定値を出力する。車速センサ２０１及びアクセル開度センサ２０２のそれぞれはパワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００のそれぞれに接続され、パワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００にそれぞれの測定値を送信する。
【００２６】
本実施形態の電動車は、例えば、ブレーキペダルが設けられず、アクセルペダル２２１のみでアクセル及びブレーキ操作が行われる１ペダル操作システムを有する。但し、電動車は、アクセルペダルによってアクセル操作が、ブレーキペダルによってブレーキ操作が行われる２ペダル操作システムを有してもよい。この場合、車速センサ２０１及びアクセル開度センサ２０２に加えて、ブレーキペダルに接続されたブレーキ量センサがパワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００に接続され、ブレーキ量の測定値がパワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００のそれぞれに出力される。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成の他の例を示すブロック図である。本実施形態に係る電動車は、自動運転車であってもよい。この場合、アクセルペダル及びブレーキペダルが設けられない構成とすることができる。自動運転は、車載器である運転制御装置によって実行される。この運転制御装置は、例えば外部に設けられたサーバから走行予定情報（走行経路、目的地等を含む）を無線等によって取得し、取得された走行予定情報から走行計画を作成し、作成された走行計画にしたがって走行制御を実行する。運転制御装置は、トルク変動制限部４００であってもよいし、トルク変動制限部４００とは別に設けられてもよい。図２に示す例では、運転制御装置がトルク変動制限部４００である構成を示している。また、運転制御装置による自動運転を実行する構成の場合、アクセル開度センサ２０２は設けられず、運転制御装置によって出力されるアクセル指令値がパワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００に与えられてもよい。
【００２８】
図１及び図２を参照する。乗員検出部５０１は、電動車における乗員を検出する。乗員検出部５０１は、例えば赤外線センサであり、座席に取り付けられた重量センサであってもよい。乗員検出部５０１は、検出信号をトルク変動制限部４００へと出力する。
【００２９】
入力部５０２は、ユーザからの指示を受け付けることが可能であり、また、積載物情報を受け付けることが可能である。入力部５０２は、例えばナビゲーション装置等の画面に設けられたタッチセンサ、マイクロフォン等を含み、ユーザからの情報を受け付ける。ユーザは、入力部５０２によって、後述する制限決定処理の実行指示又は実行禁止指示を加減速制御装置１００に入力することができる。積載物情報は、例えば、積載物の有無、積載物の種別の情報を含む。積載物の種別には、壊れ物か否かの情報を含む。入力部５０２は、例えば、バーコードリーダを含み、積載物に貼付されたバーコードから積載物情報の読み取りが可能である。入力部５０２は、入力された情報（制限決定処理の実行指示、実行禁止指示、積載物情報）をトルク変動制限部４００へと出力する。
【００３０】
モータ３０２は車軸に接続され、電動車の駆動トルクを発生する。モータ３０２及びバッテリ３０３にはインバータ３０４が接続される。インバータ３０４は、バッテリ３０３から受電し、モータ３０２を回転駆動する。また、制動時におけるモータ３０２による回生電力は、インバータ３０４を通じてバッテリ３０３に回収される。
【００３１】
パワートレイン制御部３０１は、ＣＰＵ３０５と、メモリ３０６とを有する。図１の構成例の場合、パワートレイン制御部３０１は、車速センサ２０１及びアクセル開度センサ２０２から受信された車速及びアクセル開度の測定値に基づいて、電動車を駆動するための要求トルクを算出する。図２の構成例の場合、パワートレイン制御部３０１は、車速センサ２０１及び運転制御装置（トルク変動制限部４００）から受信された車速の測定値及びアクセル指令値に基づいて、要求トルクを算出する。具体的には、車速及びアクセル開度（アクセル指令値）を要求トルクに変換するためのマップがメモリ３０６に記憶され、ＣＰＵ３０５が当該マップを参照して、車速及びアクセル開度（アクセル指令値）に応じた要求トルクを算出する。パワートレイン制御部３０１は、算出された要求トルクに応じた制御信号をインバータ３０４に出力する。これにより、パワートレイン制御部３０１はモータ３０２を制御し、モータ３０２に要求された駆動トルクを発生させる。
【００３２】
トルク変動制限部４００は、予測部、制限決定部、及び判定部として機能する。つまり、トルク変動制限部４００は、パワートレイン制御部３０１から要求トルクを受信し、要求トルクに基づいて、電動車に発生する加速度及び躍度の予測値（予測加速度及び予測躍度）を算出する。また、トルク変動制限部４００は、算出された予測加速度及び予測躍度に基づいて、電動車の走行による衝撃を緩和するように電動車の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定処理を実行する。また、トルク変動制限部４００は、制限決定処理の実行可否を判定する。
【００３３】
トルク変動制限部４００は、ＣＰＵ４０１と、メモリ４０２とを備える。メモリ４０２には、ＲＡＭ及びフラッシュメモリ等の不揮発性メモリが含まれ、コンピュータプログラムであるトルク変動制限プログラム４０３及びトルク変動制限プログラム４０３の実行に使用されるデータが格納される。トルク変動制限部４００は、コンピュータを備えて構成され、トルク変動制限部４００の各機能は、前記コンピュータの記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムであるトルク変動プログラム４０３がＣＰＵ４０１によって実行されることで発揮される。トルク変動プログラム４０３は、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記憶させることができる。ＣＰＵ４０１は、トルク変動制限プログラム４０３を実行し、後述するような制限決定処理を行う。メモリ４０２には、制限決定処理に用いられる不快度マップ４１０及び衝撃度マップ４２０が格納される。
【００３４】
図３は、本実施形態に係る不快度マップの一例を示すグラフである。図３における横軸は加速度を示し、縦軸は躍度を示す。不快度マップ４１０は、加速度を第１座標軸（図３における横軸）とし、躍度を第２座標軸（図３における縦軸）とする２次元座標空間に規定される。不快度マップ４１０は、乗員が不快に感じるか否かを判定するための閾値範囲４１１を含む。閾値範囲４１１の内部は、乗員が不快に感じない領域であり、閾値範囲４１１の外部は乗員が不快に感じる領域である。
【００３５】
閾値範囲４１１は、車両に乗った被験者に対して官能試験を施すことにより得られる。閾値範囲４１１は、内部に原点座標を含むように設定される。つまり、閾値範囲は、加速度及び躍度のそれぞれにおいて、正から負の範囲に亘って設定される。また、閾値範囲４１１は、加速度が大きくなるほど（つまり、加速度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど（つまり、加速度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づく。また、躍度が大きくなるほど（つまり、躍度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど（つまり、躍度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づく。これは、車両が急加速し、加速度が大きくなると、躍度が０に近くても乗員は不快に感じ、車両が急減速し、加速度が小さくなると、躍度が０に近くても乗員は不快に感じることを意味する。また、唐突な加速が生じ、躍度が大きくなると、加速度が０に近くても乗員は不快に感じ、唐突な減速が生じ、躍度が小さくなると、加速度が０に近くても乗員は不快に感じることを意味する。
【００３６】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の位置を特定し、その位置が閾値範囲４１１の内部にあるか否かによって、乗員が不快に感じるか否かを判定する。トルク変動制限部４００は、乗員が不快に感じると判定した場合、トルク変動の制限指令をパワートレイン制御部３０１に出力する。他方、トルク変動制限部４００は、乗員が不快に感じないと判定した場合、トルク変動の制限指令をパワートレイン制御部３０１に出力しない。
【００３７】
図４は、本実施形態に係る衝撃度マップの一例を示すグラフである。図４における横軸は加速度を示し、縦軸は躍度を示す。衝撃度マップ４２０は、加速度を第１座標軸（図４における横軸）とし、躍度を第２座標軸（図４における縦軸）とする２次元座標空間に規定される。衝撃度マップ４２０は、積載物が損傷する可能性が高いか否か判定するための閾値範囲４２１を含む。閾値範囲４２１の内部は、積載物が損傷する可能性が低い領域であり、閾値範囲４２１の外部は積載物が損傷する可能性が高い領域である。
【００３８】
閾値範囲４２１は、例えば、車両を走行させて積載物（例えば、陶器、ガラス等の壊れ物）が損傷するかどうかを調べる試験を実施することにより得られる。閾値範囲４２１は、内部に原点座標を含むように設定される。つまり、閾値範囲４２１は、加速度及び躍度のそれぞれにおいて、正から負の範囲に亘って設定される。また、閾値範囲４２１は、加速度が大きくなるほど（つまり、加速度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど（つまり、加速度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づく。また、躍度が大きくなるほど（つまり、躍度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど（つまり、躍度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づく。また、閾値範囲４２１における加速度に対する躍度の比率は、不快度マップ４１０の閾値範囲４１１における加速度に対する躍度の比率よりも小さい。これは、陶器、ガラス製品などの積載物は加速度よりも躍度に弱いことを意味する。即ち、これらの積載物は、躍度が小さければ加速度が大きくても損傷を受けにくいのに対して、躍度が大きければ加速度が小さくても損傷を受けやすい。
【００３９】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の位置を特定し、その位置が閾値範囲４２１の内部にあるか否かによって、積載物が損傷する可能性が高いか否かを判定する。トルク変動制限部４００は、積載物が損傷する可能性が高いと判定した場合、トルク変動の制限指令をパワートレイン制御部３０１に出力する。他方、トルク変動制限部４００は、積載物が損傷する可能性が低いと判定した場合、トルク変動の制限指令をパワートレイン制御部３０１に出力しない。
【００４０】
トルク変動制限部４００は、制限決定処理の実行可否を判定する。ユーザから入力部５０２に制限決定処理の実行禁止指示が与えられた場合、トルク変動制限部４００は、制限決定処理を実行しないと判定することができる。また、乗員検出部５０１によって乗員が検出されない場合、トルク変動制限部４００は、制限決定処理を実行しないと判定することができる。また、例えば種別が壊れ物の積載物がない場合、トルク変動制限部４００は、制限決定処理を実行しないと判定することができる。他方、トルク変動制限部４００は、ユーザから制限決定処理の実行禁止指示が与えられず、且つ、乗員が検出された又は種別が壊れ物の積載物がある場合には、制限決定処理を実行すると判定することができる。
【００４１】
トルク変動制限部４００は、制限決定処理の実行禁止指示が与えられたか否か、乗員検出部５０１によって乗員が検出されたか否か、及び、種別が壊れ物の積載物があるか否かの組み合わせによって、制限決定処理を実行するか否か、実行するのであれば、不快度マップ４１０及び衝撃度マップ４２０のどちらを用いて制限決定処理を実行するのかを判定する。表１は、判定処理による判定ルールの一例を示す表である。
【表１】
2020015358.tif 000003
表１において、「１」は不快度マップ４１０を用いた制限決定処理を実行することを、「２」は衝撃度マップ４２０を用いた制限決定処理を実行することを、「−」は制限決定処理を実行しないことを示す。表１に示される例では、乗員がおり、且つ、壊れ物の積載物がある場合、衝撃度マップ４２０を用いた制限決定処理が実行される。また、乗員がおり、且つ、壊れ物ではない積載物がある場合、不快度マップ４１０を用いた制限決定処理が実行される。乗員がおり、且つ、積載物がない場合も、不快度マップ４１０を用いた制限決定処理が実行される。乗員がおらず、且つ、壊れ物の積載物がある場合、衝撃度マップ４２０を用いた制限決定処理が実行される。乗員がおらず、且つ、壊れ物ではない積載物がある場合、制限決定処理は実行されない。また、乗員がおらず、且つ、積載物がない場合も、制限決定処理は実行されない。
【００４２】
パワートレイン制御部３０１は、トルク変動の制限指令を受信すると、要求トルクから導出される駆動トルクの変化率を制限する。駆動トルクの変化率の制限は、例えばローパスフィルタによって実現される。具体的には、パワートレイン制御部３０１は、要求トルクの応答を遅らせるローパスフィルタを備える。ローパスフィルタの時定数には、第１時定数と第２時定数とが予め設けられ、パワートレイン制御部３０１のＣＰＵは、第１時定数及び第２時定数の何れか一方をローパスフィルタの現在の時定数として設定する。第１時定数は例えば０とされ、第２時定数は第１時定数より大きい値とされる。第１時定数は通常走行時における時定数であり、第２時定数はトルク変動制限時における時定数である。パワートレイン制御部３０１のＣＰＵは、トルク変動の制限指令を受信しない場合、時定数を第１時定数に設定し、トルク変動の制限指令を受信した場合、時定数を第２時定数に設定する。これにより、トルク変動の制限指令がパワートレイン制御部３０１に与えられた場合に、駆動トルクの変化率が制限される。
【００４３】
なお、ローパスフィルタによる駆動トルクの変化率制限は一例であり、他の方法により駆動トルクの変化率を制限してもよい。例えば、トルク変動の制限指令を受けた場合、要求トルクを予め設定された割合で減少させるようにすることもできる。
【００４４】
［１−２．加減速制御装置の動作］
次に、本実施形態に係る加減速制御装置１００の動作について説明する。図５は、本実施形態に係る加減速制御装置１００の動作の手順を示すフローチャートである。
【００４５】
電動車の車速は、車速センサ２０１によって測定される。アクセル開度は、アクセル開度センサ２０２によって測定されるか、アクセル指令値として運転制御装置から出力される。パワートレイン制御部３０１は、車速の測定値及びアクセル開度情報を受信する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
パワートレイン制御部３０１のＣＰＵ３０５は、車速測定値及びアクセル開度情報に基づき、ドライバの要求トルクを算出する（ステップＳ１０２）。具体的には、ＣＰＵ３０５が、メモリ３０６におけるマップを参照し、車速及びアクセル開度に応じた要求トルクを算出する。
【００４７】
パワートレイン制御部３０１は、算出された要求トルクをトルク変動制限部４００に送信する。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、要求トルクを受信すると、加速度・躍度予測処理を実行し、受信された要求トルクに基づいて、予測加速度及び予測躍度を算出する（ステップＳ１０３）。
【００４８】
加速度・躍度予測処理を詳細に説明する。電動車の加速度ａと駆動力Ｆとの間には、次の運動方程式が成り立つ。
【数１】
2020015358.tif 000004
但し、Ｍは電動車の慣性重量を、Ｆｄｒａｇは空気抵抗を、Ｆｒｏｌｌはタイヤの転がり抵抗を、Ｆｇｒａｄは勾配抵抗を示す。Ｆｄｒａｇ＋Ｆｒｏｌｌ＋Ｆｇｒａｄは電動車の走行抵抗である。
【００４９】
ＣＰＵ４０１は、要求トルクをギヤ比で割ることにより車軸に作用するトルク（車軸トルク）を得る。さらにＣＰＵ４０１は、車軸トルクをタイヤ半径で割ることにより、駆動力Ｆを得る。
【００５０】
ＣＰＵ４０１は、駆動力Ｆから走行抵抗（Ｆｄｒａｇ＋Ｆｒｏｌｌ＋Ｆｇｒａｄ）を引くことにより、電動車に作用する力Ｍａを算出し、Ｍａを電動車の慣性重量で割ることにより予測加速度ａを算出する。ＣＰＵ４０１は、予測加速度ａを時間微分することにより、予測躍度を算出する。
【００５１】
ユーザは入力部５０２に制限決定処理の実行禁止指示を入力することができる。入力部５０２は、実行禁止指示を受け付けると、トルク変動制限部４００に出力する。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、実行禁止指示を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。実行禁止指示を受信した場合（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、制限決定処理を実行することなく、ステップＳ１０１へ処理を戻す。他方、実行禁止指示を受信しない場合（ステップＳ１０４においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ１０５へ処理を移す。
【００５２】
電動車に乗員がいる場合、乗員検出部５０１によって乗員が検出される。乗員検出部５０１による検出信号は、トルク変動制限部４００に出力される。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、乗員が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。乗員が検出された場合（ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２に設けられた乗員フラグ（図示せず）を立て（「１」をセットし）（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０８へ処理を移す。乗員が検出されない場合（ステップＳ１０５においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、乗員フラグを下ろし（「０」をセットし）（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８へ処理を移す。
【００５３】
入力部５０２には電動車の積載物に関する積載物情報が入力される。入力部５０２は、積載物情報を受け付けるとトルク変動制限部４００に出力し、出力された積載物情報はトルク変動制限部４００のメモリ４０２に格納される。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、積載物情報を参照して、種別が壊れ物の積載物があるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。壊れ物の積載物がある場合（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２に設けられた積載物フラグ（図示せず）を立て（「１」をセットし）（ステップＳ１０９）、ステップＳ１１１へ処理を移す。壊れ物の積載物がない場合（ステップＳ１０８においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、積載物フラグを下ろし（「０」をセットし）（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１１へ処理を移す。
【００５４】
ＣＰＵ４０１は、乗員フラグ及び積載物フラグに基づいて、制限決定処理を実行するか否か、実行するのであれば、不快度マップ４１０及び衝撃度マップ４２０のどちらを用いて制限決定処理を実行するのかを判定する（ステップＳ１１１）。ここでは、表１の例にしたがって判定が行われる処理を説明する。乗員フラグ及び積載物フラグの両方が立っている場合、ＣＰＵ４０１は、衝撃度マップ４２０を用いて制限決定処理を実行すると判定する（ステップＳ１１１において「第２制限決定処理」）。乗員フラグが立ち、且つ、積載物フラグが下りている場合、ＣＰＵ４０１は、不快度マップ４１０を用いて制限決定処理を実行すると判定する（ステップＳ１１１において「第１制限決定処理」）。乗員フラグが下り、且つ、積載物フラグが立っている場合、ＣＰＵ４０１は、衝撃度マップ４２０を用いて制限決定処理を実行すると判定する（ステップＳ１１１において「第２制限決定処理」）。乗員フラグ及び積載物フラグの両方が下りている場合、ＣＰＵ４０１は、制限決定処理を実行しないと判定する（ステップＳ１１１において「実行しない」）。
【００５５】
ステップＳ１１１において「実行しない」の場合、ＣＰＵ４０１は、制限決定処理を実行することなく、ステップＳ１０１へ処理を戻す。ステップＳ１１１において「第１制限決定処理」の場合、ＣＰＵ４０１は、第１制限決定処理を実行する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１１において「第２制限決定処理」の場合、ＣＰＵ４０１は、第２制限決定処理を実行する（ステップＳ１１３）。
【００５６】
図６は、第１制限決定処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ４０１は、不快度マップ４１０を参照し、２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の座標位置が、閾値範囲４１１に入るか否かを判定する（ステップＳ１２１）。予測加速度及び予測躍度の座標位置が閾値範囲４１１に入らない場合（ステップＳ１２１においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、トルク変動の制限をすると決定し、パワートレイン制御部３０１へトルク変動の制限指令を出力する（ステップＳ１２２）。予測加速度及び予測躍度の座標位置が閾値範囲４１１に入る場合（ステップＳ１２１においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、トルク変動の制限をしないと決定し、トルク変動の制限指令を出力しない。以上で、第１制限決定処理が終了する。
【００５７】
上記の第１制限決定処理により、乗員が不快に感じる加速度及び躍度が予測される場合に、トルク変動の制限指令がパワートレイン制御部３０１へ出力される。
【００５８】
図７は、第２制限決定処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ４０１は、衝撃度マップ４２０を参照し、２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の座標位置が、閾値範囲４２１に入るか否かを判定する（ステップＳ１３１）。予測加速度及び予測躍度の座標位置が閾値範囲４２１に入らない場合（ステップＳ１３１においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、トルク変動の制限をすると決定し、パワートレイン制御部３０１へトルク変動の制限指令を出力する（ステップＳ１３２）。予測加速度及び予測躍度の座標位置が閾値範囲４２１に入る場合（ステップＳ１３１においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、トルク変動の制限をしないと決定し、トルク変動の制限指令を出力しない。以上で、第２制限決定処理が終了する。
【００５９】
上記の第２制限決定処理により、壊れ物の積載物が損傷する可能性がある加速度及び躍度が予測される場合に、トルク変動の制限指令がパワートレイン制御部３０１へ出力される。
【００６０】
再び図５を参照する。パワートレイン制御部３０１のＣＰＵ３０５は、トルク変動の制限指令を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１４）。トルク変動の制限指令を受信しない場合（ステップＳ１１４においてＮＯ）、ＣＰＵ３０５は、算出された要求トルクに応じてモータ３０２を駆動し、駆動トルクを発生させる（ステップＳ１１６）。トルク変動の制限指令を受信した場合（ステップＳ１１４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ３０５は、駆動トルクの変化率を制限した要求トルクを算出し（ステップＳ１１５）、要求トルクに応じてモータ３０２を駆動し、駆動トルクを発生させる（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６の後、処理はステップＳ１０１に戻る。
【００６１】
上記のように、本実施形態に係る加減速制御装置１００は、制限決定処理の実行可否を判定し、制限決定処理を実行しないと判定された場合には制限決定処理を実行せず、制限決定処理を実行すると判定された場合には制限決定処理を実行する。このため、移動体の走行による衝撃を緩和する必要がない場合には、制限決定処理を実行せず、移動体の効率的な走行を実現することができる。移動体の走行による衝撃を緩和する必要がある場合には、制限決定処理を実行し、乗員又は積載物に対する衝撃を緩和することができる。
【００６２】
加減速制御装置１００は、ユーザから制限決定処理の実行禁止指示を受け付けた場合に、制限決定処理を実行しないと判定する。これにより、ユーザが必要に応じて、制限決定処理の実行可否を加減速制御装置に指示することができる。
【００６３】
加減速制御装置１００は、乗員が検出された場合に、制限決定処理を実行すると判定する。これにより、乗員がいる場合には制限決定処理を実行し、乗員に与える不快感を抑制することができる。また、加減速制御装置１００は、積載物がある場合に、制限決定処理を実行すると判定する。これにより、積載物がある場合には制限決定処理を実行し、積載物が損傷する可能性を低減することができる。また、積載物情報が、積載物の種別に関する情報であるため、積載物が衝撃に弱い物（壊れやすい物）である場合には制限決定処理を実行し、積載物が衝撃に強い物（壊れやすくない物）である場合には制限決定処理を実行しないようにすることができる。
【００６４】
上記のように、予測加速度及び予測躍度に基づいて、駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定することにより、電動車の走行時における乗員に与える不快感を効果的に抑制したり、積載物に与える衝撃を緩和し損傷を抑制したりすることができる。また、加速度を第１座標軸とし、躍度を第２座標軸とする２次元座標空間に規定されるマップを用いて、制限決定処理を行うことにより、予測加速度及び予測躍度によって、移動体に生じる衝撃を二次元的に評価することができる。
【００６５】
また、不快度マップ４１０を用いることで、予測加速度及び予測躍度によって、乗員に与えられる不快感を二次元的に評価することができ、衝撃度マップ４２０を用いることで、予測加速度及び予測躍度によって、積載物に与えられる衝撃を二次元的に評価することができる。不快度マップ４１０は、乗員が不快に感じるか否かを判定するための閾値範囲４１１を含み、この閾値範囲４１１に、予測加速度及び予測躍度の座標位置が入るか否かを判定することにより、簡易な構成によって、予測加速度及び予測躍度から不快感を評価することができる。また、衝撃度マップ４２０は、積載物が損傷する可能性が高いか否かを判定するための閾値範囲４２１を含み、この閾値範囲４２１に、予測加速度及び予測躍度の座標位置が入るか否かを判定することにより、簡易な構成によって、予測加速度及び予測躍度から積載物に与えられる衝撃を評価することができる。
【００６６】
また、電動車が、乗員及び積載物の有無が変化しうる自動運転車であれば、制限決定処理を実行したりしなかったりすることで、衝撃の緩和と効率的な走行とを実現することができる。
【００６７】
［２．第２実施形態］
［２−１．加減速制御装置の構成］
図８は、本実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る加減速制御装置１２０は、車速センサ２０１と、アクセル開度センサ２０２と、加速度センサ２０３と、躍度センサ２０４と、パワートレイン制御部３０１と、モータ３０２と、バッテリ３０３と、インバータ３０４と、トルク変動制限部４００と、乗員検出部５０１と、入力部５０２と、を備える。なお、第１実施形態と同様に、自動運転車の場合には、アクセル開度センサ２０２を設けず、運転制御装置からアクセル指令値がパワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００に与えられる構成であってもよい。
【００６８】
加速度センサ２０３は、加速度測定部であり、電動車に作用する加速度を測定する。躍度センサ２０４は、躍度測定部であり、電動車に作用する躍度を測定する。加速度センサ２０３及び躍度センサ２０４のそれぞれは、トルク変動制限部４００に接続され、トルク変動制限部４００に加速度及び躍度の測定値を送信する。なお、躍度センサ２０４を設けることなく、加速度センサ２０３による加速度の測定値を時間微分して、躍度の測定値を算出してもよい。
【００６９】
トルク変動制限部４００は、予測部、制限決定部、及び判定部として機能する。本実施形態に係るトルク変動制限部４００のメモリ４０２には、不快度マップ４４０と、衝撃度マップ４５０とが格納される。図９は、本実施形態に係る不快度マップの一例を示すグラフである。図９における横軸は加速度を示し、縦軸は躍度を示す。不快度マップ４４０は、加速度を第１座標軸（図９における横軸）とし、躍度を第２座標軸（図９における縦軸）とする２次元座標空間に規定される。不快度マップ４４０は、乗員が感じる不快感レベルを複数段階で示すマップである。図９に示す不快度マップ４４０は、５段階の不快感レベルにより規定される。図９において、領域４４１は最も高い不快感レベルの領域であり、領域４４２は２番目に高い不快感レベルの領域であり、領域４４３は３番目に高い不快感レベルの領域であり、領域４４４は４番目に高い不快感レベルの領域であり、領域４４５は最も低い不快感レベルの領域である。
【００７０】
領域４４５を囲むように、他の領域４４１〜４４４は環状に構成される。最も内側の領域４４５は、内部に原点座標を含むように設定される。つまり、領域４４１〜４４５のそれぞれは、加速度及び躍度のそれぞれにおいて、正から負の範囲に亘って設定される。また、最も低い不快感レベルの領域４４１を除く領域４４２〜４４５のそれぞれは、概略、加速度が大きくなるほど（つまり、加速度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど（つまり、加速度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づく。また、躍度が大きくなるほど（つまり、躍度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど（つまり、躍度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づく。図９に示す例では、領域４４３〜４４５のそれぞれにおいて、加速度が大きくなるほど躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど躍度が０に近づき、躍度が大きくなるほど加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど加速度が０に近づく。
【００７１】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の位置を特定し、その位置が領域４４１〜４４５の何れにあるかによって、乗員が感じる不快感のレベルを判定する。例えば、トルク変動制限部４００は、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４１にある場合、不快感レベルを「４」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４２にある場合、不快感レベルを「３」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４３にある場合、不快感レベルを「２」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４４にある場合、不快感レベルを「１」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４５にある場合、不快感レベルを「０」と判定することができる。以下、この動作を、「予測値に基づく不快感レベルの判定」という。
【００７２】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における加速度及び躍度の測定値の位置を特定し、その位置が領域４４１〜４４５の何れにあるかによって、乗員が感じる不快感のレベルを判定する。例えば、トルク変動制限部４００は、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４１にある場合、不快感レベルを「４」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４２にある場合、不快感レベルを「３」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４３にある場合、不快感レベルを「２」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４４にある場合、不快感レベルを「１」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４５にある場合、不快感レベルを「０」と判定することができる。以下、この動作を、「測定値に基づく不快感レベルの判定」という。
【００７３】
トルク変動制限部４００は、予測値に基づく不快感レベルの判定結果と、測定値に基づく不快感レベルの判定結果とを用いて、不快感レベルの総合判定を行う。この総合判定は、例えば、予測値に基づく不快感レベルの判定結果と測定値に基づく不快感レベルの判定結果とを比較し、高レベルの方を採用する処理であってもよいし、予測値に基づく不快感レベルの判定結果と、測定値に基づく不快感レベルの判定結果との平均値を算出する処理であってもよい。
【００７４】
トルク変動制限部４００は、不快感レベルの総合判定の結果に応じたトルク変動の制限レベルを生成し、生成されたトルク変動の制限レベルをパワートレイン制御部３０１に出力する。例えば、トルク変動制限部４００は、不快感レベルが「４」の場合の制限レベルを「４」とし、不快感レベルが「３」の場合の制限レベルを「３」とし、不快感レベルが「２」の場合の制限レベルを「２」とし、不快感レベルが「１」の場合の制限レベルを「１」とし、不快感レベルが「０」の場合の制限レベルを「０」とする。
【００７５】
図１０は、本実施形態に係る衝撃度マップの一例を示すグラフである。図１０における横軸は加速度を示し、縦軸は躍度を示す。衝撃度マップ４５０は、加速度を第１座標軸（図１０における横軸）とし、躍度を第２座標軸（図１０における縦軸）とする２次元座標空間に規定される。衝撃度マップ４５０は、積載物が損傷する可能性のレベル（以下、「損傷可能性レベル」という）を複数段階で示すマップである。図１０に示す衝撃度マップ４５０は、５段階の損傷可能性レベルにより規定される。図１０において、領域４５１は最も高い損傷可能性レベルの領域であり、領域４５２は２番目に高い損傷可能性レベルの領域であり、領域４５３は３番目に高い損傷可能性レベルの領域であり、領域４５４は４番目に高い損傷可能性レベルの領域であり、領域４５５は最も低い損傷可能性レベルの領域である。
【００７６】
領域４５５を囲むように、他の領域４５１〜４５４は環状に構成される。最も内側の領域４５５は、内部に原点座標を含むように設定される。つまり、領域４５１〜４５５のそれぞれは、加速度及び躍度のそれぞれにおいて、正から負の範囲に亘って設定される。また、最も低い不快感レベルの領域４５１を除く領域４５２〜４５５のそれぞれは、概略、加速度が大きくなるほど（つまり、加速度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど（つまり、加速度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づく。また、躍度が大きくなるほど（つまり、躍度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど（つまり、躍度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づく。図１０に示す例では、領域４５２〜４５５のそれぞれにおいて、加速度が大きくなるほど躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど躍度が０に近づき、躍度が大きくなるほど加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど加速度が０に近づく。また、領域４５２〜４５５における加速度に対する躍度の比率は、不快度マップ４４０の領域４４２〜４４５における加速度に対する躍度の比率よりも小さい。これは、陶器、ガラス製品などの積載物は加速度よりも躍度に弱いことを意味する。即ち、これらの積載物は、躍度が小さければ加速度が大きくても損傷を受けにくいのに対して、躍度が大きければ加速度が小さくても損傷を受けやすい。
【００７７】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の位置を特定し、その位置が領域４５１〜４５５の何れにあるかによって、積載物が損傷する可能性のレベルを判定する。例えば、トルク変動制限部４００は、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４５１にある場合、損傷可能性レベルを「４」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４５２にある場合、損傷可能性レベルを「３」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４５３にある場合、損傷可能性レベルを「２」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４５４にある場合、損傷可能性レベルを「１」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４５５にある場合、損傷可能性レベルを「０」と判定することができる。以下、この動作を、「予測値に基づく損傷可能性レベルの判定」という。
【００７８】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における加速度及び躍度の測定値の位置を特定し、その位置が領域４５１〜４５５の何れにあるかによって、積載物が損傷する可能性のレベルを判定する。例えば、トルク変動制限部４００は、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４５１にある場合、損傷可能性レベルを「４」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４５２にある場合、損傷可能性レベルを「３」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４５３にある場合、損傷可能性レベルを「２」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４５４にある場合、損傷可能性レベルを「１」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４５５にある場合、損傷可能性レベルを「０」と判定することができる。以下、この動作を、「測定値に基づく損傷可能性レベルの判定」という。
【００７９】
トルク変動制限部４００は、予測値に基づく損傷可能性レベルの判定結果と、測定値に基づく損傷可能性レベルの判定結果とを用いて、損傷可能性レベルの総合判定を行う。この総合判定は、例えば、予測値に基づく損傷可能性レベルの判定結果と測定値に基づく損傷可能性レベルの判定結果とを比較し、高レベルの方を採用する処理であってもよいし、予測値に基づく損傷可能性レベルの判定結果と、測定値に基づく損傷可能性レベルの判定結果との平均値を算出する処理であってもよい。
【００８０】
トルク変動制限部４００は、損傷可能性レベルの総合判定の結果に応じたトルク変動の制限レベルを生成し、生成されたトルク変動の制限レベルをパワートレイン制御部３０１に出力する。例えば、トルク変動制限部４００は、損傷可能性レベルが「４」の場合の制限レベルを「４」とし、損傷可能性レベルが「３」の場合の制限レベルを「３」とし、損傷可能性レベルが「２」の場合の制限レベルを「２」とし、損傷可能性レベルが「１」の場合の制限レベルを「１」とし、損傷可能性レベルが「０」の場合の制限レベルを「０」とする。
【００８１】
パワートレイン制御部３０１は、トルク変動の制限レベルを受信すると、制限レベルに応じて駆動トルクの変化率を制限する。駆動トルクの変化率の制限は、例えばローパスフィルタによって実現される。具体的には、パワートレイン制御部３０１は、要求トルクの応答を遅らせるローパスフィルタを備える。ローパスフィルタの時定数には、第１〜第５時定数の５つが予め設けられ、パワートレイン制御部３０１のＣＰＵは、第１〜第５時定数の何れか１つをローパスフィルタの現在の時定数として設定する。パワートレイン制御部３０１は、制限レベルが０の場合に第１時定数を設定し、制限レベルが１の場合に第２時定数を設定し、制限レベルが２の場合に第３時定数を設定し、制限レベルが３の場合に第４時定数を設定し、制限レベルが４の場合に第５時定数を設定する。第１時定数は例えば０とされ、第２〜第５時定数は０より大きい値とされる。また、第２〜第５時定数は、この順番で大きくなる値とされる。これにより、制限レベルが０の場合には、駆動トルクの変化率が制限されず、制限レベルが１〜４の場合には、変動トルクの変化率が制限される。また、制限レベルが１〜４の順番で、変動トルクの変化率の制限が強くなる。
【００８２】
なお、ローパスフィルタによる駆動トルクの変化率制限は一例であり、他の方法により駆動トルクの変化率を制限してもよい。例えば、制限レベルが１〜４の場合には、要求トルクを予め設定された割合で減少させるようにすることもできる。この場合において、制限レベルが高くなるにしたがい、要求トルクの減少割合を大きくすることができる。
【００８３】
なお、本実施形態に係る加減速制御装置１２０のその他の構成は、実施形態１に係る加減速制御装置１００の構成と同様であるので、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
［２−２．加減速制御装置の動作］
次に、本実施形態に係る加減速制御装置１２０の動作について説明する。図１１は、本実施形態に係る加減速制御装置１２０の動作の手順を示すフローチャートである。
【００８５】
電動車の車速は、車速センサ２０１によって測定される。アクセル開度は、アクセル開度センサ２０２によって測定されるか、アクセル指令値として運転制御装置から出力される。パワートレイン制御部３０１は、車速の測定値及びアクセル開度情報を受信する（ステップＳ２０１）。
【００８６】
パワートレイン制御部３０１のＣＰＵ３０５は、車速測定値及びアクセル開度情報に基づき、ドライバの要求トルクを算出する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＣＰＵ３０５が、メモリ３０６におけるマップを参照し、車速及びアクセル開度に応じた要求トルクを算出する。
【００８７】
パワートレイン制御部３０１は、算出された要求トルクをトルク変動制限部４００に送信する。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、要求トルクを受信すると、加速度・躍度予測処理を実行し、受信された要求トルクに基づいて、予測加速度及び予測躍度を算出する（ステップＳ２０３）。なお、本実施形態に係る加速度・躍度予測処理は、第１実施形態に係る加速度・躍度予測処理と同様であるので、その説明を省略する。
【００８８】
ユーザは入力部５０２に制限決定処理の実行禁止指示を入力することができる。入力部５０２は、実行禁止指示を受け付けると、トルク変動制限部４００に出力する。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、実行禁止指示を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。実行禁止指示を受信した場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、制限決定処理を実行することなく、ステップＳ２０１へ処理を戻す。他方、実行禁止指示を受信しない場合（ステップＳ２０４においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２０５へ処理を移す。
【００８９】
電動車に乗員がいる場合、乗員検出部５０１によって乗員が検出される。乗員検出部５０１による検出信号は、トルク変動制限部４００に出力される。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、乗員が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２０５）。乗員が検出された場合（ステップＳ２０５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２に設けられた乗員フラグ（図示せず）を立て（「１」をセットし）（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０８へ処理を移す。乗員が検出されない場合（ステップＳ２０５においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、乗員フラグを下ろし（「０」をセットし）（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０８へ処理を移す。
【００９０】
入力部５０２には電動車の積載物に関する積載物情報が入力される。入力部５０２は、積載物情報を受け付けるとトルク変動制限部４００に出力し、出力された積載物情報はトルク変動制限部４００のメモリ４０２に格納される。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、積載物情報を参照して、種別が壊れ物の積載物があるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。壊れ物の積載物がある場合（ステップＳ２０８においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２に設けられた積載物フラグ（図示せず）を立て（「１」をセットし）（ステップＳ２０９）、ステップＳ２１１へ処理を移す。壊れ物の積載物がない場合（ステップＳ２０８においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、積載物フラグを下ろし（「０」をセットし）（ステップＳ２１０）、ステップＳ２１１へ処理を移す。
【００９１】
ＣＰＵ４０１は、乗員フラグ及び積載物フラグに基づいて、制限決定処理を実行するか否か、実行するのであれば、不快度マップ４１０及び衝撃度マップ４２０のどちらを用いて制限決定処理を実行するのかを判定する（ステップＳ２１１）。ここでは、表１の例にしたがって判定が行われる処理を説明する。乗員フラグ及び積載物フラグの両方が立っている場合、ＣＰＵ４０１は、衝撃度マップ４５０を用いて制限決定処理を実行すると判定する（ステップＳ２１１において「第２制限決定処理」）。乗員フラグが立ち、且つ、積載物フラグが下りている場合、ＣＰＵ４０１は、不快度マップ４４０を用いて制限決定処理を実行すると判定する（ステップＳ２１１において「第１制限決定処理」）。乗員フラグが下り、且つ、積載物フラグが立っている場合、ＣＰＵ４０１は、衝撃度マップ４５０を用いて制限決定処理を実行すると判定する（ステップＳ２１１において「第２制限決定処理」）。乗員フラグ及び積載物フラグの両方が下りている場合、ＣＰＵ４０１は、制限決定処理を実行しないと判定する（ステップＳ２１１において「実行しない」）。
【００９２】
ステップＳ２１１において「実行しない」の場合、ＣＰＵ４０１は、制限決定処理を実行することなく、ステップＳ２０１へ処理を戻す。ステップＳ２１１において「第１制限決定処理」の場合、ＣＰＵ４０１は、第１制限決定処理を実行する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１１において「第２制限決定処理」の場合、ＣＰＵ４０１は、第２制限決定処理を実行する（ステップＳ２１３）。
【００９３】
図１２は、第１制限決定処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ４０１は、不快度マップ４４０を参照し、２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の座標位置が、領域４４１〜４４５の何れにあるかを判定することにより、不快感レベルを判定する（ステップＳ２４１）。
【００９４】
電動車の加速度は、加速度センサ２０３によって測定され、躍度は、躍度センサ２０４によって測定される。トルク変動制限部４００は、加速度センサ２０３及び躍度センサ２０４のそれぞれから出力された加速度及び躍度の測定値を受信する（ステップＳ２４２）。
【００９５】
ＣＰＵ４０１は、不快度マップ４４０を参照し、２次元座標空間における加速度の測定値及び躍度の測定値の座標位置が、領域４４１〜４４５の何れにあるかを判定することにより、不快感レベルを判定する（ステップＳ２４３）。
【００９６】
ＣＰＵ４０１は、予測値に基づく不快感レベルの判定結果と、測定値に基づく不快感レベルの判定結果とを用いて、不快感レベルの総合判定を行う（ステップＳ２４４）。ＣＰＵ４０１は、最終的に判定された不快感レベルに応じて、トルク変動の制限レベルを決定する（ステップＳ２４５）。ＣＰＵ４０１は、決定された制限レベルをパワートレイン制御部３０１へ出力する（ステップＳ２４６）。以上で、第１制限決定処理が終了する。
【００９７】
上記の第１制限決定処理により、乗員に与えられる不快感のレベルに応じて、トルク変動の制限指令がパワートレイン制御部３０１へ出力される。
【００９８】
図１３は、第２制限決定処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ４０１は、衝撃度マップ４５０を参照し、２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の座標位置が、領域４５１〜４５５の何れにあるかを判定することにより、損傷可能性レベルを判定する（ステップＳ２５１）。
【００９９】
電動車の加速度は、加速度センサ２０３によって測定され、躍度は、躍度センサ２０４によって測定される。トルク変動制限部４００は、加速度センサ２０３及び躍度センサ２０４のそれぞれから出力された加速度及び躍度の測定値を受信する（ステップＳ２５２）。
【０１００】
ＣＰＵ４０１は、衝撃度マップ４５０を参照し、２次元座標空間における加速度の測定値及び躍度の測定値の座標位置が、領域４５１〜４５５の何れにあるかを判定することにより、損傷可能性レベルを判定する（ステップＳ２５３）。
【０１０１】
ＣＰＵ４０１は、予測値に基づく損傷可能性レベルの判定結果と、測定値に基づく損傷可能性レベルの判定結果とを用いて、損傷可能性レベルの総合判定を行う（ステップＳ２５４）。ＣＰＵ４０１は、最終的に判定された損傷可能性レベルに応じて、トルク変動の制限レベルを決定する（ステップＳ２５５）。ＣＰＵ４０１は、決定された制限レベルをパワートレイン制御部３０１へ出力する（ステップＳ２５６）。以上で、第２制限決定処理が終了する。
【０１０２】
上記の第２制限決定処理により、積載物が損傷する可能性のレベルに応じて、トルク変動の制限指令がパワートレイン制御部３０１へ出力される。
【０１０３】
再び図１１を参照する。パワートレイン制御部３０１のＣＰＵ３０５は、トルク変動の制限レベルを受信し、制限レベルに応じて、駆動トルクの変化率を制限した要求トルクを算出する（ステップＳ２１４）。ここで、制限レベルが０であれば、ＣＰＵ３０５は、駆動トルクの変化率を制限しない。つまりこの場合、要求トルクの再計算が行われない、又は、再計算された要求トルクは計算前のものと同じとなる。
【０１０４】
ＣＰＵ３０５は、算出された要求トルクに応じてモータ３０２を駆動し、駆動トルクを発生させる（ステップＳ２１５）。ステップＳ２１５の後、処理はステップＳ２０１に戻る。
【０１０５】
上記のように、本実施形態に係る加減速制御装置１２０は、制限決定処理の実行可否を判定し、制限決定処理を実行しないと判定された場合には制限決定処理を実行せず、制限決定処理を実行すると判定された場合には制限決定処理を実行する。このため、移動体の走行による衝撃を緩和する必要がない場合には、制限決定処理を実行せず、移動体の効率的な走行を実現することができる。移動体の走行による衝撃を緩和する必要がある場合には、制限決定処理を実行し、乗員又は積載物に対する衝撃を緩和することができる。
【０１０６】
加減速制御装置１２０は、ユーザから制限決定処理の実行禁止指示を受け付けた場合に、制限決定処理を実行しないと判定する。これにより、ユーザが必要に応じて、制限決定処理の実行可否を加減速制御装置に指示することができる。
【０１０７】
加減速制御装置１２０は、乗員が検出された場合に、制限決定処理を実行すると判定する。これにより、乗員がいる場合には制限決定処理を実行し、乗員に与える不快感を抑制することができる。また、加減速制御装置１２０は、積載物がある場合に、制限決定処理を実行すると判定する。これにより、積載物がある場合には制限決定処理を実行し、積載物が損傷する可能性を低減することができる。また、積載物情報が、積載物の種別に関する情報であるため、積載物が衝撃に弱い物（壊れやすい物）である場合には制限決定処理を実行し、積載物が衝撃に強い物（壊れやすくない物）である場合には制限決定処理を実行しないようにすることができる。
【０１０８】
上記のように、予測加速度及び予測躍度に基づいて、駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定することにより、電動車の走行時における乗員に与える不快感を効果的に抑制したり、積載物に与える衝撃を緩和し損傷を抑制したりすることができる。また、加速度を第１座標軸とし、躍度を第２座標軸とする２次元座標空間に規定されるマップを用いて、制限決定処理を行うことにより、予測加速度及び予測躍度によって、移動体に生じる衝撃を二次元的に評価することができる。
【０１０９】
また、不快度マップ４４０を用いることで、予測加速度及び予測躍度によって、乗員に与えられる不快感を二次元的に評価することができ、衝撃度マップ４５０を用いることで、予測加速度及び予測躍度によって、積載物に与えられる衝撃を二次元的に評価することができる。不快度マップ４４０は、乗員が感じる不快感レベルを複数段階で示すための領域４４１〜４４５を含み、これらの領域４４１〜４４５のいずれに、予測加速度及び予測躍度の座標位置が入るか否かを判定することにより、簡易な構成によって、予測加速度及び予測躍度から不快感を多段階評価することができる。また、衝撃度マップ４２０は、積載物の損傷可能性レベルを複数段階で示すための領域４５１〜４５５を含み、これらの領域４５１〜４５５のいずれに、予測加速度及び予測躍度の座標位置が入るか否かを判定することにより、簡易な構成によって、予測加速度及び予測躍度から積載物に与えられる衝撃を多段階評価することができる。
【０１１０】
また、加速度及び躍度の測定値にさらに基づいて、駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定することにより、電動車の走行時における乗員に与える不快感、及び積載物に与えられる衝撃をさらに効果的に抑制することができる。また、加速度及び躍度の測定値による不快感の評価に、不快度マップ４４０を用いることで、不快感を二次元的に評価することができ、加速度及び躍度の測定値による積載物の損傷可能性の評価に、衝撃度マップ４５０を用いることで、損傷可能性を二次元的に評価することができる。
【０１１１】
また、電動車が、乗員及び積載物の有無が変化しうる自動運転車であれば、制限決定処理を実行したりしなかったりすることで、衝撃の緩和と効率的な走行とを実現することができる。
【０１１２】
［３．その他の実施形態］
上記の第１実施形態及び第２実施形態に係る加減速制御装置１００，１２０は、ユーザから受け付けた制限決定処理の実行禁止指示に基づいて制限決定処理の実行可否を判定し、乗員が検出されたか否か及び積載物の種別に基づいて制限決定処理の実行可否を判定する構成である。しかしながら、上記の構成に限定されない。例えば、ユーザから受け付けた制限決定処理の実行禁止指示に基づく制限決定処理の実行可否判定と、乗員の検出結果に基づく制限決定処理の実行可否判定と、積載物の種別に基づく制限決定処理の実行可否判定のうちいずれか１つ又は２つを実行する構成としてもよい。
【０１１３】
また、第１実施形態及び第２実施形態に係る加減速制御装置１００，１２０は、制限決定処理の実行可否の判定結果にかかわらず、加速度・躍度予測処理を実行する構成である。しかしながら、この構成に限定されない。例えば、制限決定処理を実行しないと判定された場合には、制限決定処理に用いられる予測加速度及び予測躍度が不要になるため、加速度・躍度予測処理を実行しない構成とすることもできる。
【０１１４】
また、第１実施形態及び第２実施形態に係る加減速制御装置１００，１２０は、不快度マップ４１０，４４０を用いて第１制限決定処理を実行し、衝撃度マップ４２０，４５０を用いて第２制限決定処理を実行する構成である。しかしながら、この構成に限定されない。例えば、不快度マップ４１０，４４０を用いた第１制限決定処理だけを実行する構成としてもよいし、衝撃度マップ４２０，４５０を用いた第２制限決定処理だけを実行する構成としてもよい。
【０１１５】
［４．補記］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的ではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１１６】
１００，１２０  加減速制御装置
２０１  車速センサ
２０２  アクセル開度センサ
２０３  加速度センサ
２０４  躍度センサ
２２１  アクセルペダル
３０１  パワートレイン制御部
３０２  モータ
３０３  バッテリ
３０４  インバータ
３０５  ＣＰＵ
３０６  メモリ
４００  トルク変動制限部
４０１  ＣＰＵ
４０２  メモリ
４０３  トルク変動制限プログラム
４１０，４４０  不快度マップ
４１１  閾値範囲
４２０，４５０  衝撃度マップ
４２１  閾値範囲
４４１〜４４５  領域
４５１〜４５５  領域
５０１  乗員検出部
５０２  入力部
【図１】
2020015358.tif 000005
【図２】
2020015358.tif 000006
【図３】
2020015358.tif 000007
【図４】
2020015358.tif 000008
【図５】
2020015358.tif 000009
【図６】
2020015358.tif 000010
【図７】
2020015358.tif 000011
【図８】
2020015358.tif 000012
【図９】
2020015358.tif 000013
【図１０】
2020015358.tif 000014
【図１１】
2020015358.tif 000015
【図１２】
2020015358.tif 000016
【図１３】
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