(57)【要約】【課題】車両に要求される要求性能に対し、ユニットの特性に基づいて、複数のユニットを制御することによって、車両を適切に制御することができるようにする。【解決手段】車両の複数のユニットの特性情報を取得する特性情報取得部と、環境情報を取得する環境情報取得部と、前記環境情報に基づいて前記車両に要求される要求性能を判断する要求性能判断部と、前記特性情報及び前記要求性能に基づいて制御すべきユニットを決定する制御対象決定部と、前記ユニットに対する制御量を算出して前記ユニットを制御する制御部とを有する。【選択図】図１
2005263106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）車両の複数のユニットの特性情報を取得する特性情報取得部と、
（ｂ）環境情報を取得する環境情報取得部と、
（ｃ）前記環境情報に基づいて前記車両に要求される要求性能を判断する要求性能判断部と、
（ｄ）前記特性情報及び前記要求性能に基づいて制御すべきユニットを決定する制御対象決定部と、
（ｅ）前記ユニットに対する制御量を算出して前記ユニットを制御する制御部とを有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
（ａ）前記制御対象決定部は前記特性情報に基づいて制御すべきユニットに対する重み付けを決定し、
（ｂ）前記制御部は前記重み付けに基づいて前記ユニットに対する制御量を算出する請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記制御対象決定部は、前記特性情報に基づいて作成され、前記要求性能に応じて制御すべきユニットが設定されている制御マップに基づいて、制御すべきユニットを決定する請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
（ａ）前記制御マップは前記要求性能に応じて制御すべきユニットに対する重み付けを含み、
（ｂ）前記制御部は前記重み付けに基づいて前記ユニットに対する制御量を算出する請求項３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記制御マップはアクセサリ信号スイッチがオンになる毎に作成される請求項３又は４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、車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン、サスペンション、ステアリング等を制御するための制御装置を搭載した車両において、該車両を運転する運転者の操作を学習する技術が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、前記運転者の操作を学習した結果に基づいて、各制御装置の動作を規定するプログラムにおける制御値を変更して、前記エンジン、サスペンション、ステアリング等の制御が行われるようになっている。
【特許文献１】特開平５−５８１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の制御装置においては、それぞれの運転者による操作特性の相違を把握して前記エンジン、サスペンション、ステアリング等の被制御ユニットのそれぞれを制御することはできても、各被制御ユニット自体の特性を把握して制御することができなかった。車両におけるエンジン、サスペンション、ステアリング等の特性は、経時変化、故障、部品交換等によって変化する。そのため、前記エンジン、サスペンション、ステアリング等の被制御ユニットを適切に制御するためには、各被制御ユニット自体の特性を把握して制御することが必要である。しかし、前記従来の制御装置においては、被制御ユニット自体の特性を把握して、被制御ユニットを制御することができなかった。
【０００４】
本発明は、前記従来の制御装置の問題点を解決して、車両に要求される要求性能に対し、ユニットの特性に基づいて、複数のユニットを制御することによって、車両を適切に制御することができる車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのために、本発明の車両制御装置においては、車両の複数のユニットの特性情報を取得する特性情報取得部と、環境情報を取得する環境情報取得部と、前記環境情報に基づいて前記車両に要求される要求性能を判断する要求性能判断部と、前記特性情報及び前記要求性能に基づいて制御すべきユニットを決定する制御対象決定部と、前記ユニットに対する制御量を算出して前記ユニットを制御する制御部とを有する。
【０００６】
本発明の他の車両制御装置においては、さらに、前記制御対象決定部は前記特性情報に基づいて制御すべきユニットに対する重み付けを決定し、前記制御部は前記重み付けに基づいて前記ユニットに対する制御量を算出する。
【０００７】
本発明の更に他の車両制御装置においては、さらに、前記制御対象決定部は、前記特性情報に基づいて作成され、前記要求性能に応じて制御すべきユニットが設定されている制御マップに基づいて、制御すべきユニットを決定する。
【０００８】
本発明の更に他の車両制御装置においては、さらに、前記制御マップは前記要求性能に応じて制御すべきユニットに対する重み付けを含み、前記制御部は前記重み付けに基づいて前記ユニットに対する制御量を算出する。
【０００９】
本発明の更に他の車両制御装置においては、さらに、前記制御マップはアクセサリ信号スイッチがオンになる毎に作成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両に要求される要求性能に対し、各ユニットの特性に基づいて、複数のユニットを制御することができ、車両全体の挙動を考慮した最適な車両制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態における車両制御システムの構成を示す概念図である。
【００１３】
図において、１０は車両を制御するための車両制御システム、１１は前記車両に搭載された車両制御装置としてのＩＴ−ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記憶手段等を備える一種のコンピュータである。ここで、前記車両は乗用車、トラック、バス、三輪車等道路を走行可能なものであればいかなる種類のものであってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、前記車両が四つの車輪を備える乗用車である場合について説明する。
【００１４】
そして、前記車両は、ユニットとしてのサスペンションユニット５１、変速機ユニット５２、ランプユニット５３、エンジンユニット５４、ブレーキユニット５５及びステアリングユニット５６を有する。前記サスペンションユニット５１は、車輪のサスペンション（懸架装置）であって複数であり、各々がサスペンションリンク、スプリング、ダンパー等を備え、各車輪に取り付けられる。そして、各サスペンションユニット５１は、スプリングのばね定数、ダンパーの減衰力等を調整することができるようになっている。また、各サスペンションユニット５１は、車体の高さを調整するための車高調整装置を有していてもよい。なお、前記サスペンションユニット５１は、左右の車輪が独立に運動することができるインディペンデントサスペンションであってもよいし、左右の車輪を車軸で連結したリジッドサスペンションであってもよい。また、前記サスペンションリンクは、マルチリンク、ダブルウィッシュボーン等いかなる種類のリンク形式のものであってもよい。さらに、前記スプリングは、コイルスプリング、リーフスプリング、空気ばね等いかなる種類のリンク形式のものであってもよく、ダンパーは、油圧式、摩擦式等いかなる種類のリンク形式のものであってもよい。
【００１５】
また、前記変速機ユニット５２は、エンジンユニット５４から駆動輪に伝達される車両の駆動力を調整する自動変速機である。前記変速機ユニット５２は、変速比を制御してエンジンユニット５４の回転を車軸に伝達する装置であり、変速比を段階的に変化させる変速段を備えた有段自動変速機であってもよいし、変速比を無段階に変化させる無段変速機であってもよい。そして、前記変速機ユニット５２は、無段変速機の場合、例えば、入力軸及び出力軸にそれぞれ取り付けられた二つのＶプーリと、該二つのＶプーリに掛けられたゴム製のＶベルト又は多数の金属ブロックを組み合わせた金属製のＶベルトとを有し、前記Ｖプーリの傾斜側面の間隔を調整して変速するベルト式無段変速機であるが、Ｖベルトに代えてチェーンを使用するチェーン式無段変速機、かさ形の摩擦車やアイドラを使用して摩擦やトラクションによって動力伝達を行う摩擦式無段変速機等、いかなる形式の無段変速機であってもよい。また、前記変速機ユニット５２は、有段変速機の場合、例えば、遊星歯車装置を有する有段変速機であってもよいし、すべり歯車、クラッチ等を備える平行軸歯車装置を有する有段変速機であってもよいし、いかなる形式の有段変速機であってもよい。
【００１６】
さらに、前記ランプユニット５３は、複数であり、車体の前面部に取り付けられたヘッドランプ（前照灯）、スモールランプ（車幅灯）、フォグランプ、ターンシグナル（方向指示灯）等であるが、車両がコーナを通過する際に車両の曲がる方向を照射するコーナライトを含んでいてもよいし、車体の後面部に取り付けられたブレーキランプ、スモールランプ、フォグランプ、ターンシグナル等を含んでいてもよい。そして、前記ランプユニット５３は、オン及びオフする、すなわち、点灯及び消灯するだけでなく、照度の調整、配光の調整、向きの調整等ができるようになっている。
【００１７】
さらに、前記エンジンユニット５４は、車両の駆動力を発生する装置であり、前記変速機ユニット５２の入力軸を回転させる。前記エンジンユニット５４は、通常、内燃機関であるが、電気モータであってもよいし、内燃機関と電気モータとを組み合わせて使用するハイブリッド型のものであってもよい。また、前記内燃機関は、通常、シリンダ内部をピストンが往復するレシプロ型エンジンであるが、ロータが回転するロータリーエンジンでもよいし、タービンが回転するガスタービンエンジンであってもよい。また、使用する燃料は、ガソリン、軽油、エタノール、メタノール、天然ガス、プロパンガス、水素ガス等いかなるものであってもよい。また、燃焼サイクルは、オットーサイクル、ディーゼルサイクル、スターリングサイクル等いかなるものであってもよい。
【００１８】
さらに、前記ブレーキユニット５５は、車両の制動装置であって、各車輪の回転を制動する。前記ブレーキユニット５５は、各車輪に取り付けられたディスクブレーキ装置、ドラムブレーキ装置等のブレーキ装置の他に、各車輪のブレーキ装置に制動力を伝達するための油圧回路、ワイヤ機構等を有する。また、前記油圧回路は、通常、運転者がブレーキペダルを踏むことによって発生する制動力を増加させるための倍力装置、急制動時等に各車輪のブレーキ装置に伝達される制動力を制御して各車輪のロックを防止するための制御弁等を備える。また、前記ブレーキユニット５５は、車両を駐停車させる際に使用されるサイドブレーキ（駐車ブレーキ）装置を含んでいる。
【００１９】
さらに、前記ステアリングユニット５６は、車両の操舵（だ）装置であり、通常、前輪の向き（トー角）を変化させて車両の進行方向を変化させる。前記ステアリングユニット５６は、通常、運転者が回転させて操作するステアリングホイール、該ステアリングホイールの回転を伝達するステアリングシャフト、該ステアリングシャフトの回転を左右方向の直線運動に変換するステアリングギヤボックス、前記左右方向の直線運動を前輪に伝達するタイロッド、前輪の車軸に取り付けられ、前記タイロッドによって前輪とともにキングピンを中心として回転させられるナックルアーム等を含んでいる。なお、前記ステアリングユニット５６は、通常、運転者がステアリングホイールを回転させることによって発生する操舵力を増加させるためのパワーステアリング装置を備える。なお、該パワーステアリング装置は、操舵力の補助力を油圧によって発生させる油圧式のものであってもよいし、前記補助力を電気モータ、電磁石等によって発生させる電動式のものであってもよい。また、前記ステアリングギヤボックスは、ステアリングホイールの回転角、すなわち、舵角に応じてギヤ比が変化する可変ギヤ比式のものであってもよいし、ギヤ比が一定である固定ギヤ比式のものであってもよい。
【００２０】
そして、前記サスペンションユニット５１、変速機ユニット５２、ランプユニット５３、エンジンユニット５４、ブレーキユニット５５及びステアリングユニット５６は、それぞれ、サスＥＣＵ４１、ＡＴ−ＥＣＵ４２、ランプＥＣＵ４３、エンジンＥＣＵ４４、ブレーキＥＣＵ４５及びステアリングＥＣＵ４６によって制御されるようになっている。なお、該サスＥＣＵ４１、ＡＴ−ＥＣＵ４２、ランプＥＣＵ４３、エンジンＥＣＵ４４、ブレーキＥＣＵ４５及びステアリングＥＣＵ４６は、それぞれ、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記憶手段、通信インターフェイス等を備える一種のコンピュータである。
【００２１】
前記サスＥＣＵ４１は、各車輪に取り付けられたサスペンションユニット５１におけるスプリングのばね定数、ダンパーの減衰力、車高調整装置等を制御する。この場合、前記サスＥＣＵ４１は、各サスペンションユニット５１の減衰特性、応答特性、車高可変幅、ばね定数、後述される上下加速度センサからの出力値に基づいて算出した上下加速度変化量等をユニットの特性情報として記憶手段に格納している。また、前記ＡＴ−ＥＣＵ４２は、前記変速機ユニット５２の変速比等を制御する。この場合、前記ＡＴ−ＥＣＵ４２は、車両重量や車両寸法のような車両諸元情報、前記変速機ユニット５２のタイプや型式、トルク容量、制御特性情報、後述されるＧＹＲＯセンサからの出力値に基づいて算出した変速ショック変化量等をユニットの特性情報として記憶手段に格納している。なお、前記制御特性情報とは、例えば、前記変速機ユニット５２が無段変速機である場合には変速幅、変速速度等であり、前記変速機ユニット５２が有段変速機である場合には段数、ギヤ比等である。
【００２２】
また、前記ランプＥＣＵ４３は、各ランプユニット５３の点灯及び消灯、照度、配光、向き等を制御する。この場合、前記ランプＥＣＵ４３は、ランプユニット５３の照度、左右方向又は上下方向の振れ幅、応答速度等をユニットの特性情報として記憶手段に格納している。また、前記エンジンＥＣＵ４４は、エンジンユニット５４の回転数、出力等を制御する。この場合、前記エンジンＥＣＵ４４は、エンジンユニット５４のシリンダ数、Ｖ型、直列、直噴等のエンジンタイプ、スロットル特性、スロットル可変幅、燃料カット特性、動力特性、効率マップ等をユニットの特性情報として記憶手段に格納している。
【００２３】
さらに、前記ブレーキＥＣＵ４５は、前記ブレーキユニット５５における各ブレーキ装置に伝達される制動力を制御する。この場合、前記ブレーキＥＣＵ４５は、前記ブレーキユニット５５における各ブレーキ装置のブレーキ特性、後述される車速センサからの出力値とブレーキ油圧に基づいて算出した減速量及びブレーキパッドの残量等をユニットの特性情報として記憶手段に格納している。また、前記ステアリングＥＣＵ４６は、前記ステアリングユニット５６のパワーステアリング装置が発生する操舵力の補助力、ステアリングギヤボックスのギヤ比等を制御する。この場合、前記ステアリングＥＣＵ４６は、前記ステアリングユニット５６のパワーステアリング装置の補助力特性、油圧式や電動式のようなタイプ、反力可変幅、ギヤ比可変幅等をユニットの特性情報として記憶手段に格納している。
【００２４】
そして、前記サスＥＣＵ４１、ＡＴ−ＥＣＵ４２、ランプＥＣＵ４３、エンジンＥＣＵ４４、ブレーキＥＣＵ４５及びステアリングＥＣＵ４６は、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１に接続され、該ＩＴ−ＥＣＵ１１に各ユニットの特性情報を送信し、また、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１からの制御指令に従って、前記サスペンションユニット５１、変速機ユニット５２、ランプユニット５３、エンジンユニット５４、ブレーキユニット５５及びステアリングユニット５６を制御するようになっている。なお、本実施の形態において、特性情報とは各ユニット固有の性能を示す情報である。
【００２５】
また、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１にはカメラ３５及びセンサ３６が接続され、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、前記カメラ３５及びセンサ３６から環境情報を取得する。前記カメラ３５は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像装置を備え、車体の前面部に取り付けられ、前方を走行する車両、道路表面に標示されたセンタライン、道路表面の状態等を撮影して、前方を走行する車両との車間距離を取得したり、センタラインに対する車両の走行軌跡の乖（かい）離を取得したり、路面状況を取得したりすることができる。また、前記カメラ３５は、車体の後面部に取り付けられ、後退時における後方視界を確保するためのものであってもよい。
【００２６】
そして、前記センサ３６は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナ、車速を検出する車速センサ、車体の変化を検出するＧＹＲＯ（ジャイロ）センサ、運転者が操作するシフトポジションスイッチの動作を検出するシフトポジションセンサ、運転者が操作する車両のブレーキペダルの動きを検出するブレーキセンサ、運転者が操作する車両のサイドブレーキレバー又はペダルの動きを検出するサイドブレーキセンサ、運転者が操作するスロットル開度を検出するスロットルセンサ、運転者が操作する車両のステアリングの舵角を検出するステアリングセンサ、運転者が操作する車両のヘッドランプ、スモールランプ、フォグランプ等のスイッチの動作を検出するランプスイッチセンサ、車両の上下方向の加速度を検出する上下加速度センサ等を含んでいる。
【００２７】
さらに、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１には、ＤＢ−ＥＣＵ３３を介して環境情報データベース３４が接続されている。該環境情報データベース３４は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等の記憶手段を備え、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル、各地域のホテル、ガソリンスタンド等の施設の情報が記憶されたＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）データファイル等の各種の環境情報のファイルを格納する。なお、本実施の形態において、環境情報とは車両及び道路の状態を示す情報である。
【００２８】
そして、前記交差点データファイルには交差点データが、ノードデータファイルにはノードデータが、道路データファイルには道路データがそれぞれ記録され、前記交差点データ、ノードデータ及び道路データによって道路形状を把握することができる。なお、前記交差点データには、交差点の種類、すなわち、交通信号灯器の設置されている交差点であるか又は交通信号灯器の設置されていない交差点であるかが含まれる。また、前記ノードデータは、前記地図データファイルに記録された地図データにおける少なくとも道路の位置及び形状を構成するものであり、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等を含む）、ノード点及び各ノード点間を連結するリンクを示すデータを含む。さらに、前記ノード点は、少なくとも道路の屈曲点の位置を示す。
【００２９】
また、前記道路データには、道路自体について、幅員、勾（こう）配、カント、高度、バンク、路面の状態、道路の車線数、該車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等のデータが含まれる。なお、高速道路や幹線道路の場合、対向方向の車線のそれぞれが別個の道路データとして格納され、二条化道路として処理される。例えば、片側二車線以上の幹線道路の場合、二条化道路として処理され、上り方向の車線と下り方向の車線は、それぞれ、独立した道路として道路データに格納される。また、コーナについては、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等のデータが含まれる。さらに、道路属性については、踏切、高速道路出入口ランプウェイ、高速道路の料金所、降坂路、登坂路、道路種別（国道、主要地方道、一般道、高速道等）等のデータが含まれる。そして、前記地図データファイルは、地図を描画するためのノード、リンク、座標、施設名称等の地図情報を格納する。
【００３０】
さらに、前記ＰＯＩデータファイルは、出発地、目的地、通過点等となる地点を検索するための施設データ、タウンページデータ、イベントデータ等を格納する。なお、前記ＰＯＩデータファイルは施設や地域に関する詳細情報を含むものであってもよい。例えば、前記施設がレストラン、食堂等の飲食店である場合、前記詳細情報は、営業する曜日、営業時間、電話番号、メニュー、値段、味、サービスの良否、店内の雰囲気、駐車場の有無等であり、前記施設がコンビニエンスストア、百貨店、ホームセンタ、スーパーマーケット等の商業施設である場合、前記詳細情報は、営業する曜日、営業時間、電話番号、品揃（ぞろ）え、値段、バーゲンセール（特売）の期間、バーゲンセールの対象商品、サービスの良否、店内の雰囲気、駐車場の有無、催し物やイベントの種類及び期間等であり、前記施設がテーマパーク、ゲームセンタ、映画館、劇場等の娯楽施設である場合、前記詳細情報は、営業する曜日、営業時間、電話番号、施設の内容、値段、サービスの良否、雰囲気、駐車場の有無、催し物やイベントの種類及び期間等である。
【００３１】
また、前記ＤＢ−ＥＣＵ３３は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記憶手段、通信インターフェイス等を備える一種のコンピュータであり、前記環境情報データベース３４の動作を制御し、該環境情報データベース３４へのデータの格納、前記環境情報データベース３４に格納されているデータの検索や取得等を管理する。なお、前記環境情報データベース３４は、ＤＢ−ＥＣＵ３３に内蔵されたものであってもよい。
【００３２】
そして、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、前記カメラ３５、センサ３６及び環境情報データベース３４から環境情報を取得し、車両の現在位置を検出する現在位置検出機能を有する。また、例えば、車両の現在位置と道路形状とに基づいて、変速機ユニット５２の適切なギヤ比を算出したり、舗装の継ぎ目、道路の段差等によって車両が大きな衝撃を受けた地点を学習することもできる。
【００３３】
さらに、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１には、運転者、同乗者等が操作する情報端末装置３１が接続されている。該情報端末装置３１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記憶手段、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示手段、キーボード、ジョイスティック、十字キー、押しボタン、リモートコントローラ、タッチパネル等の入力手段、前記表示手段を制御する表示制御手段、通信インターフェイス等を備える。
【００３４】
また、前記情報端末装置３１には、車両に搭載されるデータ通信モジュールとしてのＤＣＭ（Ｄａｔａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ）３２が接続されている。該ＤＣＭ３２は、図示されないネットワークに接続してデータ通信を行う装置である。前記ネットワークは、例えば、インターネットであるが、有線又は無線の公衆通信回線網、専用通信回線網、イントラネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、携帯電話網、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−Ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）電話網等のいかなる種類のものであってもよいし、複数種類の通信回線網を適宜組み合わせたものであってもよい。そして、前記ＤＣＭ３２は、例えば、無線ＬＡＮ装置であって、無線ＬＡＮシステムによってアクセスポイントと通信を行う装置であるが、携帯電話機、ＰＨＳ電話機等であってもよく、ネットワークに接続してデータ通信を行うことができる装置であれば、いかなる種類の装置であってもよい。
【００３５】
そして、前記情報端末装置３１は、表示手段の表示画面において前記ＩＴ−ＥＣＵ１１が検出した車両の現在位置を地図上に表示する現在位置表示機能、通常の車両用ナビゲーション装置と同様に、セットされた目的地までの経路を探索する経路探索機能、探索された経路についての案内を行う経路案内機能も有する。さらに、前記情報端末装置３１は、通常のパーソナルコンピュータと同様に、インターネット上のホームページ（Ｗｅｂページ）を閲覧するブラウジング機能も有する。さらに、前記情報端末装置３１は、通常のパーソナルコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）が備えるＰＩＭ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｍａｎａｇｅ）等の個人情報管理用ソフトウェアによって予定、スケジュール等のデータを作成する機能、すなわち、スケジューラ機能を有し、ユーザの予定表、スケジュール表等を作成することができる。さらに、記憶手段に格納された各種ファイルや前記環境情報データベース３４に格納されたファイルを操作するファイル操作機能も有する。
【００３６】
次に、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１の構成について詳細に説明する。
【００３７】
図２は本発明の実施の形態におけるＩＴ−ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【００３８】
前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、図２に示されるように、演算手段を備え各種の演算処理を実行する中央処理装置１２、該中央処理装置１２が各種の演算処理を行う際にワーキングメモリとして使用される記憶手段としての揮発性メモリ１３、前記中央処理装置１２の動作を制御する制御プログラム等の各種のプログラムが記録された記憶手段としての不揮発性メモリ１４、他のＥＣＵのような外部の装置と通信を行うための通信インターフェイス１５、及び、前記中央処理装置１２、揮発性メモリ１３、不揮発性メモリ１４、通信インターフェイス１５等に電力を供給する電源１６を有する。
【００３９】
さらに、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、前記センサ３６のＧＰＳアンテナからＧＰＳ信号を受信するＧＰＳレシーバ１７、車速センサから車速信号を受信する車速信号インターフェイス１８、ＧＹＲＯセンサからジャイロ信号を受信するＧＹＲＯ信号インターフェイス２１、シフトポジションセンサからシフトポジションスイッチ信号を受信するシフトポジションスイッチインターフェイス２２、ブレーキセンサからブレーキ信号を受信するブレーキ信号インターフェイス２３、サイドブレーキセンサからサイドブレーキ信号を受信するサイドブレーキ信号インターフェイス２４、スロットルセンサからスロットル開度信号を受信するスロットル開度信号インターフェイス２５、ステアリングセンサからステアリング信号を受信するステアリング信号インターフェイス２６、ランプスイッチセンサからランプスイッチ信号を受信するランプスイッチインターフェイス２７、及び、前記カメラ３５から撮影された画像信号を受信するカメラ画像信号インターフェイス２８を有する。
【００４０】
そして、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、他のＥＣＵ、すなわち、サスＥＣＵ４１、ＡＴ−ＥＣＵ４２、ランプＥＣＵ４３、エンジンＥＣＵ４４、ブレーキＥＣＵ４５及びステアリングＥＣＵ４６と通信を行って、各ユニット、すなわち、サスペンションユニット５１、変速機ユニット５２、ランプユニット５３、エンジンユニット５４、ブレーキユニット５５及びステアリングユニット５６の特性情報を取得する。また、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、前記カメラ３５、センサ３６及び環境情報データベース３４から環境情報を取得する。該環境情報は、カメラ３５が出力する路面状況、車間距離等の車両の走行環境情報、センサ３６が出力する車両情報としての走行状態情報、環境情報データベース３４に格納されている交差点データ、道路データ等が示す交差点の交差角、道路の車線数、道路勾配、コーナの曲率半径等の車両の走行環境情報である。そして、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、取得した特性情報及び環境情報に基づいて車両に要求される要求性能を判断し、どのユニットを制御すべきかを決定し、制御すべきユニットの制御量を算出して、対応するＥＣＵに制御量を送信して前記ユニットの制御を行わせるようになっている。
【００４１】
この場合、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、機能の観点から、ユニットの特性情報を取得する特性情報取得部、環境情報を取得する環境情報取得部、環境情報に基づいて車両に要求される要求性能を判断する要求性能判断部、特性情報に基づいて制御すべきユニットを決定する制御対象決定部、及び、制御すべきユニットに対する制御量を算出してユニットを制御する制御部を有する。より具体的には、前記制御対象決定部は、特性情報に基づいて制御すべきユニットに対する重み付けを決定する。さらに、前記制御対象決定部は、特性情報に基づいて作成され、要求性能に応じて制御すべきユニットが設定されている制御マップに基づいて、制御すべきユニットを決定する。また、前記制御部は、重み付けに基づいてユニットに対する制御量を算出する。
【００４２】
次に、前記構成の車両制御システム１０の動作について説明する。まず、制御すべきユニットを決定するために使用される制御マップを作成する動作について説明する。
【００４３】
図３は本発明の実施の形態における制御マップの例を示す図、図４は本発明の実施の形態における車両制御システムの制御マップを作成する動作を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、車両の運転者が図示されないアクセサリ信号スイッチをオンにすると、電源電流が供給され、車両制御システム１０が起動する。なお、前記アクセサリ信号スイッチは、一般的に車両のエンジンスイッチと一体的に形成され、運転者がエンジンキーを使用してオン又はオフの操作を行うようになっている。
【００４５】
そして、ＩＴ−ＥＣＵ１１は、制御対象確認を行い、制御対象としてのユニットとして、どのようなユニットが車両に搭載されているのかを確認する。これにより、サスペンションユニット５１、変速機ユニット５２、ランプユニット５３、エンジンユニット５４、ブレーキユニット５５及びステアリングユニット５６が制御対象として確認される。
【００４６】
続いて、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、サスＥＣＵ４１、ＡＴ−ＥＣＵ４２、ランプＥＣＵ４３、エンジンＥＣＵ４４、ブレーキＥＣＵ４５及びステアリングＥＣＵ４６と通信を行って、各ユニット、すなわち、前記サスペンションユニット５１、変速機ユニット５２、ランプユニット５３、エンジンユニット５４、ブレーキユニット５５及びステアリングユニット５６の特性情報を取得する。そして、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、取得した特性情報に基づいて、車両に要求される要求性能に対する各ユニットの分担及び重み付けを行い、図３に示されるような制御マップを作成して、該制御マップを作成するための処理を終了する。なお、作成された制御マップは、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１の揮発性メモリ１３等の記憶手段に格納される。そして、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、後述されるように、制御を行う際には、前記制御マップを参照するようになっている。
【００４７】
本実施の形態において、前記要求性能は、例えば、加速性能、減速性能、旋回性能、乗り心地性能及び燃費性能に分類される。なお、要求性能を他の観点から分類してもよいし、各性能をより細かく分類してもよい。そして、前記制御マップにおいては、図３に示されるように、加速性能、減速性能、旋回性能、乗り心地性能及び燃費性能のそれぞれに対して分担する各ユニットが対応付けされ、さらに、各ユニットの重み付けがなされている。図３に示される例において、各ユニットの重み付けは制御対象としての重要度が数字によって示されており、少ない数ほど重みがある、すなわち、より重要な役割を果たすことを示している。なお、各性能に対する各ユニットの対応付け及び重み付けは、各ユニットの特性情報に基づいて設定される。
【００４８】
例えば、加速性能については、エンジンユニット５４及び変速機ユニット５２が対応付けされている。そして、前記エンジンユニット５４が所定値以上の駆動力を発生することができる装置、例えば、レシプロ型ガソリンエンジンであって排気量が所定排気量以上の装置であって、かつ、変速機ユニット５２が有段変速機である場合、図３に示されるように、エンジンユニット５４の重み付けを（１）とし、変速機ユニット５２の重み付けを（２）とする。すなわち、レシプロ型ガソリンエンジンの出力を左右する燃料噴射量を主として制御し、有段変速機においてキックダウンする際にダウンするギヤの段数を少なくするように制御することが示されている。
【００４９】
一方、前記エンジンユニット５４が所定値未満の駆動力を発生することができる装置、例えば、レシプロ型ガソリンエンジンであって排気量が所定排気量未満の装置であって、かつ、変速機ユニット５２が無段変速機である場合、エンジンユニット５４の重み付けを（２）とし、変速機ユニット５２の重み付けを（１）とする。すなわち、燃料噴射量を変化させないように制御し、無段変速機の変速比を変化させるように制御することが示される。
【００５０】
また、例えば、減速性能については、エンジンユニット５４、変速機ユニット５２及びブレーキユニット５５が対応付けされている。そして、前記エンジンユニット５４が所定値以上の駆動力を発生することができる装置、例えば、レシプロ型ガソリンエンジンであって排気量が所定排気量以上の装置であって、かつ、車両重量が所定値未満であり軽い場合、変速機ユニット５２の重み付けを（１）とし、ブレーキユニット５５の重み付けを（２）とする。すなわち、大きなエンジンブレーキを得ることができるので、変速機ユニット５２の変速比を主として制御し、最終的に減速力が不足したときにブレーキ装置に制動力を発揮させるようにブレーキユニット５５を補助的に制御する。
【００５１】
一方、前記エンジンユニット５４が所定値未満の駆動力を発生することができる装置、例えば、レシプロ型ガソリンエンジンであって排気量が所定排気量未満の装置であって、かつ、車両重量が所定値以上であり重い場合、図３に示されるように変速機ユニット５２の重み付けを（２）とし、ブレーキユニット５５の重み付けを（１）とする。すなわち、大きなエンジンブレーキを得ることができないので、最終的に減速力が不足したときに変速機ユニット５２の変速比を補助的に制御し、減速初期段階は主としてブレーキ装置に制動力を発揮させるようにブレーキユニット５５を制御する。
【００５２】
なお、図３に示される例において、燃費性能については、エンジンユニット５４が内燃機関と電気モータとを組み合わせて使用するハイブリッド型のものであって、内燃機関としてのエンジン部及び電気モータとしてのモータ部から成る場合が例示されている。
【００５３】
本実施の形態において、ＩＴ−ＥＣＵ１１は、車両制御システム１０が起動する度に、制御対象としてのユニットとして、どのようなユニットが車両に搭載されているのかを確認し、各ユニットの特性情報を取得して制御マップを作成する。そのため、各ユニットを構成する部品が交換されたり、調整されたりして、前記ユニットの特性情報が変化した場合であっても、変化した特性情報に対応した制御マップを自動的に作成して使用することができる。また、各ユニットを構成する部品に故障が発生したり、経時変化によって部品の品質が劣化したりしてユニットの特性情報が変化した場合にも、同様に、変化した特性情報に対応した制御マップを自動的に作成して使用することができる。
【００５４】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  制御対象確認を行う。
ステップＳ２  特性情報を取得する。
ステップＳ３  分担及び重み付けを行う。
ステップＳ４  制御マップを作成して、処理を終了する。
【００５５】
次に、各ユニットを制御する動作について説明する。
【００５６】
図５は本発明の実施の形態における車両制御システムのユニットを制御する動作を示すフローチャートである。
【００５７】
前述のように制御マップを作成して格納した後、ＩＴ−ＥＣＵ１１は、カメラ３５、センサ３６のＧＰＳアンテナ、車速センサ、ＧＹＲＯセンサ、シフトポジションセンサ、ブレーキセンサ、サイドブレーキセンサ、スロットルセンサ、ステアリングセンサ及びランプスイッチセンサ、並びに、環境情報データベース３４から環境情報を取得する。そして、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、取得した環境情報に基づいて、車両に要求される要求性能を判断する。続いて、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、前記制御マップを参照して、各要求性能に応じて制御すべきユニットを決定し、各ユニットの重み付けに応じて各ユニットに対する制御量を算出する。そして、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、各ユニットに対応するＥＣＵに対して、算出した制御量を送信して前記ユニットの制御を行わせ、すなわち、各制御対象を制御して、処理を終了する。
【００５８】
例えば、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、環境情報に基づいて、車両の進行方向前方にコーナがあると判断すると、該コーナの曲率半径、勾配等の形状と現在の車速とに基づいて、前記コーナに進入する際の限界速度を算出する。そして、前記コーナの手前で運転者がスロットルを閉じたことが検出されると、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、コーナに対する制御を開始し、制御マップを参照して、変速機ユニット５２及びブレーキユニット５５の各々に対する制御量を算出する。そして、車両が前記コーナに進入する前の所定のタイミングで、ＡＴ−ＥＣＵ４２及びブレーキＥＣＵ４５に各々の制御量を送信して、変速機ユニット５２及びブレーキユニット５５の制御を行わせる。
【００５９】
なお、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、制御量を算出する際に、運転者の操作によって、各ユニットの設定情報が入力されている場合、該設定情報を考慮して制御量を算出するようになっている。例えば、運転者がサスペンションユニット５１をハードにする、すなわち、硬くするような設定情報を入力した場合、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、サスペンションユニット５１を硬くするような制御量を算出する。
【００６０】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１  環境情報を取得する。
ステップＳ１２  要求性能を判断する。
ステップＳ１３  制御マップを参照する。
ステップＳ１４  各制御対象を制御して、処理を終了する。
【００６１】
このように、本実施の形態において、ＩＴ−ＥＣＵ１１は、車両が走行を開始する毎に、すなわち、アクセサリ信号スイッチがオンになり、車両制御システム１０が起動する度に特性情報に基づいて制御マップを作成し、該制御マップを参照して各ユニットに対する制御量を算出するようになっている。そのため、部品交換、調整、故障、経時変化等によってユニットの特性が変化しても、該ユニットの特性に対応して適切に制御することができる。
【００６２】
また、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、環境情報に基づいて要求性能を判断し、前記制御マップを参照して、各要求性能に応じて制御すべきユニットを決定し、各ユニットの重み付けに応じて各ユニットに対する制御量を算出するようになっている。そのため、車両の走行環境や走行状態に応じて、複数のユニットを適切に調和させて制御することができ、車両を適切に制御することができる。
【００６３】
さらに、前記ＩＴ−ＥＣＵ１１は、車両の現在位置を検出する現在位置検出機能を有しているので、車両が現在走行している道路形状に応じて、また、進行方向前方の道路形状を予測して、各ユニットを適切に制御することができる。さらに、前記ユニットは、シートベルトユニット、シートユニット等を含むものであってもよい。
【００６４】
本実施の形態において、制御マップには各ユニットの重み付けとして、制御対象としての重要度が示されているが、重み付けは、各ユニットの制御の順番、要求性能に対する各ユニットの制御比率を示す情報であってもよい。例えば、重み付けが各ユニットの制御の順番である場合、加速性能についてエンジンユニット５４が（１）、変速機ユニット５２が（２）と設定されているとする。この場合、まずエンジンユニット５４の制御を行い、その後変速機ユニット５２の制御を行うことになる。また、例えば、重み付けが要求性能に対する各ユニットの制御比率である場合に、加速性能についてエンジンユニット５４が（３）、変速機ユニット５２が（１）と設定されているとする。この場合、要求された加速性能に対して、エンジンユニット５４と変速機ユニット５２を３：１の割合で制御することになる。
【００６５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態における車両制御システムの構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるＩＴ−ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における制御マップの例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における車両制御システムの制御マップを作成する動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態における車両制御システムのユニットを制御する動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１１    ＩＴ−ＥＣＵ
５１    サスペンションユニット
５２    変速機ユニット
５３    ランプユニット
５４    エンジンユニット
５５    ブレーキユニット
５６    ステアリングユニット
【図１】
2005263106.tif 000003
【図２】
2005263106.tif 000004
【図３】
2005263106.tif 000005
【図４】
2005263106.tif 000006
【図５】
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