JP7421613B1 - 車両制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 駆動操作子への入力に基づいて駆動源の駆動力を制御する車両制御システムにおいて、駆動操作子を誤操作しやすい運転者に対して、駆動源の駆動後に駆動操作子に急激な変化を伴う入力があった場合に駆動力を制限可能とする。【解決手段】 車両3における駆動源25、25A,25Bの出力制御を行う車両制御システム1であって、車両の駆動力に係る運転者からの入力を受け付ける駆動操作子31と、駆動操作子に対する入力に対応する駆動力を駆動源に出力させる制御装置21と、を有し、制御装置は、所定の有効化条件を満たすと判定した場合には、駆動源の出力を制限する駆動制限を有効化し、有効化条件には、駆動源の始動までの所定の時間に取得した駆動操作子への入力に基づく入力条件が含まれる。【選択図】 図2

Description

本開示は、自動車等の車両の制御を行うための車両制御システムに関する。
近年、交通参加者の中でも高齢者や障がい者や子供といった脆弱な立場にある人々にも配慮した持続可能な輸送システムへのアクセスを提供する取り組みが活発化している。この実現に向けて、車両の挙動安定性に関する開発を通して交通の安全性や利便性をより一層改善する研究開発が盛んに行われるようになっている。
特許文献1は、アクセルペダルの踏み間違いにより生じる車両挙動の急激な変化を抑制する駆動力制御装置を開示している。駆動力制御装置は、車両を駆動する駆動力を発生するパワープラントの出力を調節する出力制御手段を備え、該出力制御手段は、アクセルペダルの踏み込み量が所定値以上の領域でパワープラントの出力を制限するとともに、所定の出力制限緩和条件が満足された場合にはパワープラントの出力制限を緩和する。
特開2008-095635号公報
ところで、車両の挙動安定性を高めるため、出力制限を行う際に、運転者の意図によるものであるか、駆動操作子(アクセルペダル)の誤操作によるものであるかの判別が難しいという問題である。
例えば、特許文献1に係る駆動力制御装置では、アクセルペダルの踏み込み量が所定値以上となると、出力制限が行われる。しかしながら、運転者がアクセルペダルの踏み間違いではなく、車両の加速を目的としてアクセルペダルの踏み込んだときに、車両が十分加速されなくなる虞がある。
本発明は、以上の背景を鑑み、駆動操作子への入力に基づいて駆動源の駆動力を制御する車両制御システムにおいて、駆動操作子を誤操作しやすい運転者に対して、駆動源の駆動後に駆動操作子に急激な変化を伴う入力があった場合に駆動力を制限可能とすることを課題とする。そして、延いては持続可能な輸送システムの発展に寄与するものである。
上記課題を解決するために本発明のある態様は、車両(3)における駆動源(25、25A,25B)の出力制御を行う車両制御システム(1)であって、前記車両の駆動力に係る運転者からの入力を受け付ける駆動操作子(31)と、前記駆動操作子に対する入力に対応する駆動力を前記駆動源に出力させる制御装置(21)と、を有し、前記制御装置は、所定の有効化条件を満たすと判定した場合には、前記駆動源の出力を制限する駆動制限を有効化し、前記有効化条件には、前記駆動源の始動までの所定期間に取得した前記駆動操作子への入力に基づく入力条件が含まれる。
この態様によれば、運転者が駆動源の開始前に駆動操作子に入力を行うと、駆動源の出力を制限する駆動制限処理が開始される。そのため、駆動操作子を誤操作しやすい運転者に対して、駆動源の駆動後に駆動操作子に急激な変化を伴う入力があった場合に駆動力を適切に制限することができる。
上記の態様において、好ましくは、前記駆動操作子としてのアクセルペダル(31)と、対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ(41)とを備え、前記入力条件には、前記アクセル開度センサによって取得された前記アクセル開度が所定の閾値以上となること、及び/又は、前記アクセル開度の時間変化率が所定の閾値以上となることが含まれる。
この態様によれば、駆動操作子を誤操作しやすい運転者に対して、駆動制限を有効化することができる。
上記の態様において、好ましくは、前記制御装置に対して付与された識別情報を送信可能な端末(19)を備え、前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までに、前記端末から前記識別情報を取得可能に構成され、前記有効化条件には、取得した前記識別情報が所定の条件を満たすことが含まれる。
この態様によれば、所定の条件を満たす識別情報を送信する端末を運転者が所有する場合に、駆動制限が有効化される。そのため、所定の条件を満たす識別情報を送信する端末を、駆動操作子を誤操作し易い運転者に付与することで、車両の安全性を高めることができる。また、所定の条件を満たす識別情報を送信しない端末を誤操作し難い運転者に付与することで、運転者の意思に沿った車両操作が可能となるため、車両の利便性が高められる。
上記の態様において、好ましくは、前記所定期間は、前記車両に搭載された電装品(85A、85B)が使用可能となった後、前記駆動源が始動するまでの時間に設定されている。
この態様によれば、駆動操作子を誤操作しやすい運転者に対して、駆動制限を有効化することができる。
上記の態様において、好ましくは、前記制御装置は、前記駆動制限が有効化されているときには、前記駆動源の出力を車速が第1車速以下となるように制限する。
この態様によれば、車速が制限されるため、車両挙動の急激な変化を抑制することができる。
上記の態様において、好ましくは、前記制御装置は、前記駆動源が駆動した後において、前記有効化条件を満たしたと判定した場合には、前記駆動源の出力を車速が第1車速以下となるように制限する前記駆動制限を有効化する。
この態様によれば、駆動源の駆動が開始した後においても、駆動操作子の入力に応じて、車速を制限することができる。これにより、車両挙動の急激な変化をより確実に抑制することができる。
上記の態様において、好ましくは、前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までの間において、前記有効化条件を満たす状態が維持される時間が所定の閾値時間より短い場合には、車速が第1車速以下となるように前記駆動制限を行う。
この態様によれば、駆動源の駆動前に駆動操作子に操作を行った運転者に対して、駆動力を制限することができる。
上記の態様において、好ましくは、前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までの間において、前記有効化条件を満たす状態が維持される時間が前記閾値時間を越えた場合には、車速が前記第1車速よりも大きな第2車速以下となるように前記駆動制限を行う。
駆動源の駆動開始前に閾値時間に渡って駆動操作子への有効化条件が満たす操作が検出されるときには、運転者に加速意思があると考えられる。この態様によれば、駆動源の駆動開始前に閾値時間に渡って駆動操作子への有効化条件が満たす操作を行う加速意思のある運転者に対しては、駆動制限時の車速の制限が第1車速から第2車速まで緩められる。そのため、運転者の意思に応じた駆動力の出力制限が可能となる。
上記の態様において、好ましくは、前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までに取得した前記駆動操作子への入力と、前記駆動源の駆動開始後に取得した前記駆動操作子への入力とに基づいて、前記有効化条件を満たすと判定したときには、前記駆動制限を行う。
この態様によれば、駆動源の駆動開始前までの駆動操作子への入力と、駆動開始後の駆動操作子への入力とに基づいて駆動制限が行われる。そのため、運転者の意思に応じたより適切な駆動力の制限を行うことができる。
上記の態様において、好ましくは、前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までに取得した前記駆動操作子への入力が検出された後に、所定の制限時間より後に前記駆動源の駆動が開始され、駆動開始の後に、入力が前記有効化条件を満たすと判定したときには、車速が第1車速以下となるように前記駆動制限を行う。
この態様によれば、駆動源の駆動前後に操作入力があったときに、駆動制限が可能となる。
上記の態様において、好ましくは、前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までに取得した前記駆動操作子への入力が検出された後に、前記制限時間以内に前記駆動源の駆動が開始され、駆動開始の後に、前記入力条件が満たされたときには、前記有効化条件を満たすと判定し、車速が前記第1車速よりも大きな第2車速以下となるように前記駆動制限を行う。
この態様によれば、駆動源の駆動開始前に閾値時間に渡って制限条件が満たされる運転者に加速意思があるときには車速の制限が緩められる。そのため、運転者の意思に応じた駆動力の出力制限が可能となる。
以上の構成によれば、駆動操作子への入力に基づいて駆動源の駆動力を制御する車両制御システムにおいて、駆動操作子を誤操作しやすい運転者に対して、駆動源の駆動後に駆動操作子に急激な変化を伴う入力があった場合に駆動力の制限が可能となる。
本発明に係る車両制御システムの機能ブロック図 第1実施形態に係る車両制御システムの判定処理を示すフロー図 第2実施形態に係る車両制御システムの判定処理を示すフロー図 第3実施形態に係る車両制御システムの判定処理を示すフロー図 第4実施形態に係る車両制御システムの判定処理を示すフロー図
以下、本発明の車両制御装置の実施形態について説明する。
<<第1実施形態>>
車両制御システム1は4輪の自動車などの車両3に設けられる。但し、車両制御システム1が設けられる車両3は4輪の自動車には限定されず、運転者(操作者)の操作に基づいて移動する移動体であれば、いかなる態様のものであってもよい。
車両制御システム1は車両3の駆動を制御する。車両制御システム1は、図1に示すように、推進装置5と、ブレーキ装置7と、ステアリング装置9と、運転操作装置11と、車両センサ15と、通信装置17と、スマートキー19(端末)と、制御装置21とを備えている。推進装置5と、ブレーキ装置7と、ステアリング装置9と、運転操作装置11と、操作量センサ13と、車両センサ15と、通信装置17と、制御装置21とはそれぞれ、車両3に搭載されている。
推進装置5(パワーシステム)は駆動源25及び変速機27を含み、車両3に駆動力を付与する。駆動源25はガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関25A及び走行モータ25Bの少なくとも一方を有し、車両3を走行させるための駆動力を出力する。
ブレーキ装置7は、例えばブレーキロータにパッドを押し付けるブレーキキャリパと、ブレーキキャリパに油圧を供給する電動シリンダとを含み、車両3に制動力を付与する。ブレーキ装置7はワイヤケーブルによって車輪の回転を規制するパーキングブレーキ装置を含んでもよい。ブレーキ装置7は、推進装置5が走行モータ25Bを含む場合は、その走行モータ25Bによる回生ブレーキを含んでもいてもよい。
ステアリング装置9は車輪の舵角を変えるための装置であり、例えば車輪を転舵するラックアンドピニオン機構と、ラックアンドピニオン機構を駆動する電動モータとを有する。
運転操作装置11は、運転者が車両3を制御するために行う入力操作を受け付ける。運転操作装置11は、運転者から車両3の駆動力に係る入力を受け付けるアクセルペダル31(駆動操作子)を含む。運転操作装置11は、運転者から操舵に係る入力を受け付けるステアリングホイールや、制動力に係る入力を受け付けるブレーキペダル33、その他、シフトレバーやパーキングブレーキレバー等を含んでもよい。
運転操作装置11は、更に、パワースイッチ35(プッシュスタートスイッチ)を含む。パワースイッチ35は、ユーザから車両3を起動するための入力を受け付ける。パワースイッチ35は、インスツルメントパネルに設けられた押しボタン式のスイッチであってよい。パワースイッチ35はその他、カーナビゲーションシステムを構成するタッチパネルや、ダッシュボードに設けられたタッチパネルなどに表示されるボタンによって構成されていてもよい。
操作量センサ13には、運転操作装置11への操作量を検出する。操作量センサ13には、アクセル開度センサ41が含まれる。アクセル開度センサ41は、アクセルペダル31の踏み込み量、すなわち、アクセル開度を検出する。アクセル開度センサ41は検出したアクセル開度を制御装置21に出力する。その他、アクセル開度センサ41は、アクセル開度に加えて、アクセルペダル31の踏み込み速度、すなわち、アクセル開度の時間変化率を検出し、制御装置21に出力するように構成されていてもよい。
操作量センサ13は、その他の運転操作装置11への操作量を検出する各種センサを含んでいてもよい。操作量センサ13はそれぞれ、取得した操作量を制御装置21に出力するとよい。
車両センサ15は車両状態を検出する。車両センサ15は、車両3の速度を検出する車速センサ51を含む。車両センサ15は、その他、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両3の向きを検出する方位センサ等を含んでいてもよい。車速センサ51は例えば、車軸の回転数に比例してパルス信号(以下、車速信号)を発生させるスピードメータ・センサであってもよく、その他、種々の公知のセンサを用いることができる。車速センサ51は、取得した車速信号を制御装置21に出力する。
通信装置17は車両3に設けられ、制御装置21に接続されている。通信装置17は、端末と制御装置21との間の無線通信を媒介する。通信装置17は端末から送信された無線信号を受信する受信アンテナと、制御装置21からの信号に基づいて端末に無線信号を送信する送信アンテナとを有していてもよい。
スマートキー19(FOB)はユーザが携帯可能な公知の端末である。車両制御システム1は少なくとも一つのスマートキー19を備えていればよい。すなわち、車両制御システム1は一つのスマートキー19のみを備えていてもよく、また、複数のスマートキー19を備えていてもよい。スマートキー19は通信部61と、処理部63とを備えている。通信部61は通信アンテナを備え、処理部63からの信号に基づいて、通信装置17を介して制御装置21に無線信号を送受信する。処理部63は、通信部61において受信した信号を処理し、通信部61から制御装置21に対して無線信号を送信する。これにより、スマートキー19はそれぞれ、車外から無線信号を送受信することによって、通信装置17を介して制御装置21に相互に通信可能に構成されている。スマートキー19は更に、記憶部65を備えている。記憶部65はスマートキー19に固有の識別情報を記憶している。本実施形態では、識別情報として、スマートキー19に固有の識別番号(以下、キーID)を記憶している。
スマートキー19は、FPGA及び通信器、各種メモリ等によって構成されていてもよい。また、スマートキー19は処理部63を構成するプロセッサ、記憶部65を構成する不揮発性メモリ(ROM)等の各種メモリを含むマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。また、スマートキー19は、所定のアプリケーションをインストールされたスマートフォンや携帯電話、タブレット等の携帯端末によって構成されてもよい。
制御装置21は、中央演算処理装置(CPU)等のプロセッサ71と、読み取り専用メモリ73A(Read Only Memory, ROM)やランダムアクセスメモリ73B(Random Access Memory、RAM)等のメモリ73と、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の記憶装置75とを備えた電子制御装置(ECU)である。
制御装置21は、アクセル開度センサ41を含む操作量センサ13から操作量を取得可能に構成されている。制御装置21は、アクセル開度を含む取得した操作量に基づき、メモリ73及び/又は記憶装置75に記憶された所定のプログラムを実行することによって、駆動源25に信号を送信し、駆動源25の出力制御を行う。本実施形態では、制御装置21は、取得した操作量に基づき、駆動源25以外の推進装置5や、ブレーキ装置7、及びステアリング装置9にも接続され、それぞれに信号を送信することにより、それぞれの装置を制御可能に構成されている。本発明はこの態様には限定されず、制御装置21は、少なくとも、アクセル開度センサ41の検出結果によるアクセル開度、及び/又は、アクセル開度の時間変化率に基づいて、駆動源25を含む推進装置5を制御可能に構成されていればよい。
記憶装置75には、制御装置21が搭載された車両3に対応するスマートキー19のキーIDと、スマートキー19の種別とが関連付けられて記憶されている。スマートキー19の種別には、駆動制限付きと、駆動制限無しとの2つの種別が含まれる。
車両3には、IG電源81(イグニッション電源)及びACC電源83(アクセサリ電源)の少なくとも2種の車載電源が設けられている。IG電源81には、ワイパー・ウインカー等の、主に車両3の走行に必須となる電装品85Aが接続されている。推進装置5が内燃機関25Aを含む場合には、IG電源81には、セルモータが接続されている。ACC電源83には、カーナビゲーションシステムや、カーエアコン、オーディオシステムなどの電装品85Bが接続されている。本実施形態では、制御装置21は、IG電源81及びACC電源83をそれぞれオン/オフすることができる。
始動前の車両3において、パワースイッチ35への入力に応じて、制御装置21は、車両3のモードを切り替える。
車両3のモードには、オフモード(以下、OFFモード)と、アクセサリモード(以下、ACCモード)と、オンモード(以下、ONモード。IG-ONモードともいう。)と、走行可能モードとが含まれる。
OFFモードでは駆動源25が始動しておらず、且つ、IG電源81及びACC電源83がそれぞれオフである。よって、全ての電装品85A、85Bが使用不能である。
ACCモードでは駆動源25が始動しておらず、IG電源81がオフ且つACC電源83がオンである。よって、ACC電源83に接続された一部の電装品85Bが使用可能である。
ONモードでは、IG電源81及びACC電源83が共にオンであり、全ての電装品85A、85Bが使用可能であるが、駆動源25が始動しておらず、車両3は走行することができない。
走行可能モードでは、IG電源81及びACC電源83がそれぞれオンであって、全ての電装品85A、85Bが使用可能であり、且つ、駆動源25が始動し、車両3が走行可能である。
例えば、推進装置5が内燃機関25Aを含む場合には、走行可能モードでは、全ての電装品85A、85Bが使用可能であり、エンジンが始動している(推進装置5が駆動している)。そのため、推進装置5がエンジンを含む場合、走行可能モードはエンジン始動モードとも呼ばれる。
推進装置5が内燃機関25Aを含まず、車両3が電動車両である場合には、走行モードでは、全ての電装品85A、85Bが使用可能であり、走行モータ25Bが始動している(推進装置5が駆動している)。車両3が電動車両である場合には、走行可能モードは、Readyモードとも呼ばれる。
制御装置21は、車両3のモードがオフモードにあるときに、パワースイッチ35の押下とともに、ブレーキペダル33の踏み込みを条件として、車両3のモードをアクセサリモードに切り替える。その後、制御装置21は、車両3のモードがアクセサリモードにあるときに、パワースイッチ35の押下とともに、ブレーキペダル33の踏み込みを条件として、車両3のモードを走行可能モードに切り替える。
但し、制御装置21は、車両3のモードがアクセサリモードにあるときに、ブレーキペダル33が踏み込まれることなく、パワースイッチ35が押下されると、車両3のモードをオンモードに切り替える。制御装置21は、車両3のモードがオンモードにあるときに、パワースイッチ35が押下されると、ブレーキペダル33の踏み込みを条件として、車両3を走行可能モードに切り替える。
制御装置21(詳細には、制御装置21のプロセッサ71)は、車両3のモードがONモード(全ての電装品85A、85Bが使用可能であるが、駆動源25が始動していない状態)から走行可能モード(全ての電装品85A、85Bが使用可能、且つ、駆動源25が始動している状態)になるまでの期間において、駆動前有効化条件を満たすか否かを判定する判定処理を行う。駆動前有効化条件を満たす場合には、制御装置21は、駆動制限を有効化する。駆動制限が有効な場合には、制御装置21は、駆動源25の始動後、駆動源25の出力制限を行う。
以下、判定処理の詳細について、図2のフロー図を参照して説明する。但し、車両3が駆動停止したときには、駆動制限は無効化され、車両3のモードがONモードになるまで、駆動制限は無効化された状態に維持される。すなわち、判定処理が開始される前には、駆動制限は無効化されている。
制御装置21は、判定処理の最初のステップST1において、運転者の保持するスマートキー19のキーIDに基づき、スマートキー19の種別が駆動制限付きであるかを判定する。制御装置21は、ステップST1において、運転席近傍のスマートキー19のキーIDを運転者の保持するスマートキー19のキーIDとして取得してもよい。また、制御装置21は、車両3のモードがONモードになる前(例えば、ドアの開閉時など)に、スマートキー19のキーIDを取得していてもよい。駆動制限付きでないときには、制御装置21は、判定処理を終え、駆動制限付きであるときには、ステップST2を実行する。
制御装置21は、ステップST2において、車両3のモードが走行可能モードになっているか、すなわち、駆動源25が始動しているかを判定する。駆動源25が始動しているときには、制御装置21は、判定処理を終える。制御装置21は、駆動源25が始動していないときには、ステップST3を実行する。
制御装置21は、ステップST3において、アクセルペダル31への操作入力が入力条件を満されたかを判定する。本実施形態では、制御装置21は、アクセル開度センサ41によって取得されたアクセル開度を取得し、アクセル開度が所定の閾値(開度閾値)を越えたときに入力条件を満たすと判定する。入力条件が満たされたときには、駆動前有効化条件を満たすと判定し、ステップST4において、駆動制限を有効化し、判定処理を終える。超えていない場合には、制御装置21は、ステップST2に戻り、再度、車両3のモードが走行可能モードになっているかを判定する。
すなわち、図2のフロー図から理解できるように、駆動制限が有効化されるための駆動前有効化条件は、(条件1)運転者の保持するスマートキー19の種別が駆動制限付きであること、(条件2)アクセル開度が所定の閾値(開度閾値)を超えることと、が共に満たされることに対応する。駆動装置は、車両3のモードがONモードから走行可能モードになるまでの間において、条件1と条件2とが共に満たされたとき、すなわち、駆動前有効化条件が満たされたときに、駆動制限を有効化する。
条件1は、運転者の保持するスマートキー19の種別が駆動制限付きであること、すなわち、駆動制限が禁止されていないこと、ということができる。条件1は、スマートキー19に基づく許可条件(又は、禁止条件)ということができる。また、条件2は、アクセルペダル31への操作入力に係る入力条件に対応する。
駆動前有効化条件は、この態様には限定されず、例えば、条件3として、アクセル開度センサ41によって取得されたアクセル開度の時間変化率が所定の閾値(以下、変化率閾値)以上となったとき、が含まれていてもよい。条件3もまた、条件2と同様、アクセルペダル31への操作入力に係る入力条件に相当する。
この場合には、制御装置21は、条件1及び条件2が共に成立するか、又は、条件1及び条件3が共に満たされたときに、入力条件が満たされたと判定する。これにより、制御装置21は、駆動前有効化条件が満たされたと判定し、駆動制限を有効化する。その他、制御装置21は、条件1及び条件2が満たされたときに、入力条件が満たされたと判定してもよい。すなわち、制御装置21は、条件1、条件2,及び、条件3の3つの条件が全て満たされたときに、駆動前有効化条件が満たされたと判定し、駆動制限を有効化するように構成されていてもよい。
駆動源25の駆動開始後、制御装置21は、アクセル開度センサ41によって取得したアクセル開度を取得して、駆動源25に取得したアクセル開度に対応する駆動力を出力させる。但し、駆動制限が有効になっているときには、制御装置21は、駆動制限が有効化されていない場合に比べて、駆動源25から出力される駆動力を制限する。これにより、アクセル開度が同じ場合であっても、駆動制限が行われている場合に駆動源25から出力される駆動力は、駆動源25が行われていない場合に駆動源25から出力される駆動力以下に制限される。
本実施形態では、駆動制限が有効化されているときに、制御装置21は、車速センサ51から車速信号を取得して、車速を検出し、その車速が第1車速以下となるように、駆動力の出力を制限する。第1車速はクリープ現象による車両3の速度(クリープ速度)に設定されているとよい。第1車速は例えば、5~10km/hのいずれかの値であってよい。
制御装置21は、駆動制限を所定の解除条件が満たされたときに、解除するように構成されていてもよい。解除条件は、例えば、駆動制限が行われてから所定の時間が経過したことであってもよい。また、解除条件は、駆動制限が有効化された後、アクセルペダル31への操作入力がない(又は、アクセル開度が所定の閾値未満である)状態が所定時間維持されることであってもよく、また、シフトレバーの操作や、所定の解除ボタンへの操作入力等を条件としてもよい。
次に、このように構成した車両制御システム1の効果について説明する。
ONモードから走行可能モードへの車両3のモードの変更は、ブレーキペダル33の踏み込みを条件として、パワースイッチ35の押下によって行われる。そのため、アクセルペダル31の踏み込みを要しない。よって、ONモードから駆動源25が駆動するまでの間に、アクセルペダル31の踏み込みが検出されると、運転者がアクセルペダル31とブレーキペダル33とを誤って踏む傾向があると推察できる。
本発明に係る車両制御システム1では、駆動源25の駆動前に、駆動前有効化条件が満たされると、駆動源25の駆動後、車速が第1車速以下に制限される。すなわち、運転席近傍のスマートキー19の種別が駆動制限付きであり、且つ、駆動源25の駆動前にアクセル開度が開度閾値以上になる(又は、アクセル開度の時間変化率が変化率閾値以上となる)と、車速が第1車速以下に制限される。
すなわち、駆動制限付きを所有した運転者が、ONモードから駆動源25が駆動するまでの間に、アクセル開度が開度閾値以上となる程度に(又は、アクセル開度の時間変化率が変化率閾値以上となる程度に)アクセルペダル31を踏み込んだ場合、車速が第1車速以下に制限される。
これにより、アクセルペダル31とブレーキペダル33とを誤って踏む傾向がある運転者に対して、駆動源25の駆動後に、その運転者が運転する車両3の車速を制限することができる。よって、アクセルペダル31の踏み込みに基づいて、誤操作かを判定する(例えば、アクセル開度が所定の閾値以上かを判定する等)処理による遅延の影響を受けることなく、車速の制限が可能となる。よって、駆動源25の駆動後に、アクセルペダル31に急激な変化を伴う入力があった場合においても、駆動力を適切に制限することができる。これにより、運転者がアクセルペダル31を誤って踏み込んだ時などにおいて駆動力を適切に制限することができ、車両3の安全性をより高めることができる。
これにより、交通の安全性がより一層改善されるため、脆弱な立場にある人々にも配慮した持続可能な輸送システムへのアクセスを提供できる。よって、本発明は、持続可能な輸送システムの発展に寄与するものである。
運転者が駆動制限付きのスマートキー19を所有する場合に、駆動制限が有効となる。そのため、駆動制限付きのスマートキー19を誤操作し易いユーザが所有することで、車両3の安全性を高めることができる。また、駆動制限なしのスマートキー19を誤操作し難いユーザが所有することで、ユーザが意思に沿って車両3を操作することが可能となるため、車両3の利便性が高められる。
<<第2実施形態>>
第2実施形態に係る車両制御システム1は、第1実施形態に比べて、駆動源25の駆動後においても、制御装置21が、駆動制限を有効化できる点が第1実施形態と異なり、他の構成については第1実施形態と同様である。よって、以下では、第1実施形態と異なる点、すなわち、駆動源25の駆動後においても、制御装置21が、駆動制限を有効化できる点について詳細に説明し、他の構成については説明を省略する。
第2実施形態に係る制御装置21(詳細には、プロセッサ71)は、駆動源25の駆動後に、駆動後有効化条件が満たされるか否かを判定し、駆動後有効化条件が満たされたときに、駆動制限を有効化する。
駆動後有効化条件は、駆動前有効化条件と同一であってよい。すなわち、駆動後有効化条件は条件1と条件2とを含み、制御装置21は、駆動源25の駆動後に、条件1と条件2とが共に満たされたときに、駆動制限を有効化する。
本実施形態では、制御装置21は、駆動源25の駆動後に、図3のフロー図に示す判定処理を実行するように構成されている。図3のフロー図に示すように、判定処理の最初のステップST11において、運転席近傍に位置するスマートキー19のキーIDを取得し、その種別が駆動制限付きであるか(条件1が満たされたか)を判定する。駆動制限付きでないときには、制御装置21は、判定処理を終え、駆動制限付きであるときには、ステップST12を実行する。
制御装置21はステップST12において、入力条件が満たされたかを判定する。本実施形態では、制御装置21は、条件2が満たされた、すなわち、アクセル開度が開度閾値を超えたときに、入力条件が満たされたと判定する。但し、制御装置21は、ST12において、条件3が満たされた(すなわち、アクセル開度の時間変化率が変化率閾値以上)ときに、入力条件が満たされたと判定してもよい。また、制御装置21は、条件2又は条件3が満たされたときに、入力条件が満たされたと判定してもよく、また、条件2及び条件3が満たされたときに、入力条件が満たされたと判定してもよい。
制御装置21は入力条件が満たされた(アクセル開度が開度閾値を超えた)ときには、ステップST13において、駆動制限を有効化し、判定処理を終える。入力条件が満たされていない(超えていない)場合には、制御装置21は、ステップST12に戻り、再度、車両3のモードがONモードになっているかを判定する。これにより、制御装置21は、駆動源25の駆動後に、条件1と条件2とが共に満たされたときに、駆動制限を有効化する。
駆動源25の駆動後、駆動制限が有効になると、制御装置21は、第1実施形態と同様に、車速が第1車速以下となるように、駆動力の出力を制限する。
次に、このように構成した車両制御システム1の効果について説明する。
駆動源25が駆動開始した後においても、アクセル開度が開度閾値以上となる(及び/又は、アクセル開度の時間変化率、すなわち踏み込み速度が変化率閾値以上となる)アクセルペダル31の踏み込みがあったときに、車速を制限することができる。これにより、駆動源25が駆動開始した後においても、運転者がアクセルペダル31に誤って強く踏み込んだときに、車両3の挙動の急激な変化を抑制することができるため、車両3の安全性を高めることができる。
<<第3実施形態>>
第3実施形態に係る車両制御システム1は、第1実施形態に比べて、駆動前有効化条件が満たされたときに、駆動源25の駆動開始まで(詳細には、ONモードから走行可能モードになるまで)のアクセルペダル31への入力に応じて、駆動後の駆動制限が設定される点が異なる。
図4には第3実施形態に係る車両制御システム1の判定処理のフロー図が示されている。図4に示すように、第3実施形態においては、第1実施形態に比べて、判定処理のステップST3の後に、ST31、ST32、ST33が設けられている点が異なる。その他の構成については第1実施形態と同様であるため、他の構成については説明を省略する。
図4に示すように、制御装置21(詳細には、プロセッサ71)は、第1実施形態と同様に、ステップST3において、駆動源25の駆動開始までに、入力条件が満たされたか(例えば、アクセル開度が開度閾値以上となったか)を判定する。入力条件が満たされたときには、制御装置21は、ステップST31を実行する。入力条件が満たされていないときには、制御装置21は、ステップST2を実行する。
制御装置21は、ステップST31において、入力条件が満たされていた時間(例えば、アクセル開度が開度閾値以上となっている時間)が所定の閾値時間以上となったかを判定する。
入力条件が満たされていた時間が閾値時間を超えているときには、ステップST32を実行し、制御装置21は駆動前有効化条件が満たされたと判定して、第1駆動制限を有効化する。入力条件を満たされていた時間が閾値時間以下であるときには、制御装置21は、ステップST33を実行し、駆動前有効化条件が満たされたと判定して、第2駆動制限を有効化する。
制御装置21は駆動源25の駆動後、第1駆動制限が有効となっているときには、駆動源25の駆動力を車速が第1車速よりも大きな第2車速以下となるように制限する。一方、駆動装置は駆動源25の駆動後、第2駆動制限が有効となっているときには、駆動源25の駆動力を車速が第1車速以下となるように制限する。
第2車速は例えば、30km/h程度であってよい。また、第2車速は駆動源25の駆動開始後、第1車速から、単調に増加し、所定の値(例えば、30km/h)に達するように設定されていてもよい。
第2実施形態と同様に、制御装置21はONモードから駆動源25の始動までに駆動前有効化条件が満たされず、ONモードから駆動源25の始動後に駆動後有効化条件が満たされたときには、駆動源25の駆動力を、車速が第1車速以下となるように制限してもよい。
次に、このように構成した車両制御システム1の効果について説明する。
制御装置21は、入力条件が満たされている時間が閾値時間未満であるときには、制御装置21は第2駆動制限を有効化する。これにより、車速が第1車速以下となるように、駆動力が制限される。
一方、制御装置21は、入力条件が満たされている時間が閾値時間以上となるときには、制御装置21は第1駆動制限を有効化する。これにより、車速は第2車速以下になるように制限され、車速が第1車速よりも大きくなることが許容される。すなわち、制御装置21は、入力条件が満たされている時間と閾値時間とを比較し、比較結果に基づいて、駆動制限の切り替えを行う。
ONモードから走行可能モードになるまで、すなわち、駆動源25の始動前(駆動開始前)に、入力条件が満たされている時間(例えば、アクセル開度が開度閾値以上に維持される時間)が閾値時間以上となるときは、運転者に加速意思があることが予測される。そのため、入力条件が満たされている時間が閾値時間未満である場合に比べて、車速を第1車速よりも大きな第2車速以下とし、車速の制限を緩めることで、運転者の意思により即した車両3の制御が可能となる。
<<第4実施形態>>
第4実施形態に係る車両制御システム1は、制御装置21が実行する判定処理が異なり、他の構成は第1実施形態と同様であるため、他の構成については、説明を省略する。第4実施形態に係る車両制御システム1は、制御装置21が駆動源25の駆動開始まで(本実施形態では、ONモードから走行可能モードになるまで)に取得したアクセル開度と、駆動源25の駆動開始後に取得したアクセル開度とに基づいて、有効化条件を満たすかを判定し、駆動制限を行う。
図5には、第4実施形態に係る車両制御システム1の制御装置21が実行する判定処理のフロー図が示されている。制御装置21は、車両3のモードがONモードになったときに、判定処理を開始する。
制御装置21(詳細には、プロセッサ71)は、判定処理の最初のステップST41において、第1実施形態と同様に、スマートキー19の種別が駆動制限付きであるかを判定する。スマートキー19の種別が駆動制限付きであるときには、ステップST42を実行し、駆動制限なしの場合には、判定処理を終える。
制御装置21は、ステップST42において、車両3のモードが走行可能モードになっているか、すなわち、駆動源25の始動状態を判定する。駆動源25が始動していないときにステップST43を、駆動源25が始動しているときにはステップST44をそれぞれ実行する。
制御装置21は、ステップST43において、入力条件が満たされたかを判定する。本実施形態では、制御装置21は、条件2が満たされたとき、すなわち、アクセル開度が開度閾値以上となったときに、入力条件が満たされたと判定する。入力条件が満たされたとき、すなわち、アクセル開度が開度閾値以上であるときには、制御装置21は、ステップST44を、入力条件が満たされていないとき、すなわち、アクセル開度が開度閾値未満であるときには、ステップST42を実行する。
制御装置21は、ステップST44において、駆動制限が有効化しているかを判定する。駆動制限が有効化されていないときには判定処理を終了し、駆動制限が有効化しているときには、ステップST46を実行する。
制御装置21は、ステップST45において、駆動制限を有効化し、タイマーをスタートする。タイマーのスタートが完了すると、制御装置21は、再度ステップST42を実行する。但し、制御装置21は、ステップST44において、既に、駆動制限が有効化されているときには、駆動制限を維持するとともに、タイマーを再スタートするとよい。
制御装置21は、ステップST46において、入力条件が満たされているか、すなわち、アクセル開度が開度閾値以上であるかを判定する。入力条件が満たされている、すなわち、アクセル開度が開度閾値以上であるときには、制御装置21は、ステップST47を実行し、入力条件が満たされていない、すなわち、アクセル開度が開度閾値未満であるときには、再度ステップST46を実行する。
制御装置21は、ステップST47において、タイマーをスタートしてからの経過時間を取得する。経過時間は、駆動源25が始動前にアクセル開度が開度閾値以上となってから、駆動源25が始動後に再度、アクセル開度が開度閾値以上となるまでの時間に相当する。経過時間の取得が完了すると、制御装置21はステップST48を実行する。
制御装置21は、ステップST48において、経過時間が所定の制限時間以内であるかを判定する。制限時間以内であるときにはステップST49を、制限時間よりも大きいときには、ステップST50を実行する。
制御装置21は、ステップST49において、車速が第2車速以下となる駆動制限(第1駆動制限)を有効化し、判定処理を終える。
制御装置21は、ステップST50において、車速が第1車速以下となる駆動制限(第2駆動制限)を有効化し、判定処理を終える。
第2車速は第1車速よりも大きく、第2車速及び第1車速はそれぞれ、第3実施形態と同様に設定されている。具体的には、第1車速はクリープ現象による車両3の速度(クリープ速度)に設定されているとよく、例えば、5~10km/hのいずれかの値であってよい。第2車速は例えば、30km/h程度であってよく、駆動源25の駆動開始後、第1車速から、単調に増加し、所定の値(例えば、30km/h)に達するように設定されていてもよい。
但し、ステップST43及び/又はステップST46において、制御装置21は、アクセル開度の時間変化率(すなわち、アクセルペダル31の踏み込み速度)が変化率開度閾値以上とき(すなわち、条件3が満たされたとき)に、入力条件が満たされたと判定してもよい。また、制御装置21は、ステップST43及び/又はステップST46において、条件2及び/又は条件3が満たされたときに、入力条件が満たされたと判定してもよい。
次に、このように構成した車両制御システム1の効果について説明する。
制御装置21は、(条件A)駆動源25の駆動開始までに入力条件を満たすこと(アクセル開度が開度閾値以上となること。ST43にてYes)、(条件B)運転者の保持するスマートキー19の種別が駆動制限付きであること(ST41にてYes)、(条件C)駆動源25の駆動後に入力条件を満たすこと、の3つの条件が満たされたときに(アクセル開度が開度閾値以上となること。ST46にてYes)、有効化条件が満たされたと判定し、駆動制限を行う。
制御装置21は、更に、駆動源25の駆動開始前において、アクセル開度が開度閾値以上となってから駆動源25が開始するまでの経過時間に基づき、駆動制限の制限内容を設定する。
具体的には、制御装置21は、駆動源25の駆動開始前において、アクセル開度が開度閾値以上となってから駆動源25が開始するまでの時間が所定の制限時間以内の場合には、車速が第2車速以下となるように駆動制限を行う(ST49)。
一方、制御装置21は、駆動源25の駆動開始前において、アクセル開度が開度閾値以上となってから駆動源25が開始するまでの時間が制限時間より大きい場合には、車速が第1車速以下となるように駆動制限を行う(ST50)。
このように、運転者が、駆動源25の駆動前において、アクセル開度が開度閾値を越える程度にアクセルペダル31に踏み込み、一旦解除した後、駆動源25を駆動させ、その後、アクセル開度が開度閾値を越える程度にアクセルペダル31への踏み込みを行うと、駆動制限が実行される。
駆動源25の駆動前に入力条件を満たす程度に(本実施形態では、アクセル開度が開度閾値を越える程度に)アクセルペダル31に踏み込みを行い、制限時間以前に、駆動源25を駆動させる運転者には、車両3をより迅速に加速させたいという意思があると考えられる。
運転者が、入力条件を満たす程度にアクセルペダル31に踏み込みを行った後、制限時間より後に駆動源25を駆動させた場合(ST48にてNo)には、車速は第1車速に制限される。一方、運転者が、入力条件を満たす程度にアクセルペダル31に踏み込みを行った後、制限時間以前に駆動源25を駆動させた場合には(ST48にてYes)、車速は第1車速よりも大きな第2車速に制限される。そのため、制限時間以前に駆動源25を駆動させた場合には、制限時間より後に駆動源25を駆動させた場合に比べて、車速の制限が緩められる。よって、加速意思がある運転者に対しては、車速制限が緩められることになるため、運転者の意思に沿った駆動力の出力制限が可能となる。
このように、第4実施形態に係る車両制御システム1では、駆動源25の駆動開始前までのアクセルペダル31への入力と(例えば、アクセル開度)、駆動開始後のアクセルペダル31への入力とに基づいて、駆動制限が行われるため、より運転者の傾向や意思に即した車両3の挙動制御が可能となる。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。
上記第1実施形態では、制御装置21は、車両3のモードがONモードから走行可能モードに切り替わるまでの間、すなわち、車両3に搭載された電装品85A、85Bが使用可能となった後、駆動源25が始動するまでの期間に取得されたアクセルペダル31の操作入力に基づいて駆動制限を行うように構成されていたが、この態様には限定されない。
制御装置21は、駆動源25の始動までの所定期間に取得されたアクセルペダル31の操作入力に基づいて駆動制限を行う態様であれば、いかなる態様であってもよい。例えば、制御装置21は、ACCモードから走行可能モードまでのアクセルペダル31の操作入力に基づいて、駆動制限を行ってもよい。その他、制御装置21は、ドアが開錠されてから駆動源25が始動するまでの期間に取得されたアクセルペダル31の操作入力に基づいて駆動制限を行うように構成されていてもよい。
その他、制御装置21は、ONモードから、走行可能モードにおいてシフトレバーがPレンジからDレンジやRレンジに切り替わるまでの間のアクセルペダル31の操作入力に基づいて、駆動制限を行ってもよい。
上記実施形態では、駆動制限は車速に基づいて行われるように構成されていたが、この態様には限定されない。例えば、駆動源25から出力される駆動力に制限が加えられる態様であってもよい。また、駆動制限と同時に、制御装置21は音声や光等によって警告を行ってもよい。また、制御装置21は、駆動制限が有効化されたとき及び/又は駆動制限が行われたときに、運転席の前に設けられたメータパネルの警告灯を点灯させてもよく、各種液晶ディスプレイに警告表示を行わせてもよい。
また、駆動制限は、走行可能モードにおいてシフトレバーの操作に制限(DレンジやRレンジに切り替えに所定の操作を有する等)が加えられる態様であってもよい。
上記第2実施形態では、駆動源25が始動した後、ST12において、入力条件が満たされた(アクセル開度が開度閾値以上になった)ときに、駆動制限を有効化するように構成していたが、ST12において、入力条件が満たされ、且つ、車速が所定の閾値(例えば、30km/h)以下であるときに、駆動制限が実施されるように構成されていてもよい。
車両制御システム1は一つのスマートキー19のみを備えていてもよく、また、複数のスマートキー19を備えていてもよい。スマートキー19は所定の無線信号を送信可能に構成され、制御装置21はその無線信号を所定強度以上で受信することができた場合に、許可条件を満たすと判定してもよい。
スマートキー19は、車両3のドアを施錠・開錠するためのボタン等を備えていてもよい。また、スマートキー19は、ユーザに所有され、所定のアプリケーションをインストールされた携帯端末(例えば、スマートフォン等)によって構成されてもよい。スマートキー19は、複数の端末によって構成されてもよい。例えば、スマートキー19は、駆動制限が有効化するための第1キーと、車両3のドアを施錠・開錠する等の他の機能を有する第2キーとによって構成されていてもよい。その場合には、制御装置21は、第1キーから所定強度以上の信号(許可信号)を受信したときに許可条件を満たすと判定し、第1キーから許可信号を受信できないときに、許可条件を満たさないと判定してもよい。
1 :車両制御システム
3 :車両
19 :スマートキー(端末)
21 :制御装置
25 :駆動源
25A :内燃機関
25B :走行モータ
31 :アクセルペダル(駆動操作子)
41 :アクセル開度センサ
85A :電装品
85B :電装品

Claims (10)

  1. 車両における駆動源の出力制御を行う車両制御システムであって、
    前記車両の駆動力に係る運転者からの入力を受け付ける駆動操作子と、
    前記駆動操作子に対する入力に対応する駆動力を前記駆動源に出力させる制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、所定の有効化条件を満たすと判定した場合には、前記駆動源の出力を制限する駆動制限を有効化し、
    前記有効化条件には、前記駆動源の始動までの所定期間に取得した前記駆動操作子への入力に基づく入力条件が含まれ
    前記所定期間は、前記車両に搭載された電装品が使用可能となった後、前記駆動源が始動するまでの時間に設定されている車両制御システム。
  2. 前記駆動操作子としてのアクセルペダルと、対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサとを備え、
    前記入力条件には、前記アクセル開度センサによって取得された前記アクセル開度が所定の閾値以上となること、及び/又は、前記アクセル開度の時間変化率が所定の閾値以上となることが含まれる請求項1に記載の車両制御システム。
  3. 前記制御装置に対して付与された識別情報を送信可能な端末を備え、
    前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までに、前記端末から前記識別情報を取得可能に構成され、
    前記有効化条件には、取得した前記識別情報が所定の条件を満たすことが含まれる請求項2に記載の車両制御システム。
  4. 前記制御装置は、前記駆動制限が有効化されているときには、前記駆動源の出力を車速が第1車速以下となるように制限する請求項1~請求項3のいずれか1つの項に記載の車両制御システム。
  5. 前記制御装置は、前記駆動源が駆動した後において、前記有効化条件を満たしたと判定した場合には、前記駆動源の出力を車速が第1車速以下となるように制限する前記駆動制限を有効化する請求項1~請求項3のいずれか1つの項に記載の車両制御システム。
  6. 車両における駆動源の出力制御を行う車両制御システムであって、
    前記車両の駆動力に係る運転者からの入力を受け付ける駆動操作子と、
    前記駆動操作子に対する入力に対応する駆動力を前記駆動源に出力させる制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、所定の有効化条件を満たすと判定した場合には、前記駆動源の出力を制限する駆動制限を有効化し、
    前記有効化条件には、前記駆動源の始動までの所定期間に取得した前記駆動操作子への入力に基づく入力条件が含まれ、
    前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までの間において、前記有効化条件を満たす状態が維持される時間が所定の閾値時間より短い場合には、車速が第1車速以下となるように前記駆動制限を行う車両制御システム。
  7. 前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までの間において、前記有効化条件を満たす状態が維持される時間が前記閾値時間を越えた場合には、車速が前記第1車速よりも大きな第2車速以下となるように前記駆動制限を行う請求項6に記載の車両制御システム。
  8. 前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までに取得した前記駆動操作子への入力と、前記駆動源の駆動開始後に取得した前記駆動操作子への入力とに基づいて、前記有効化条件を満たすと判定したときには、前記駆動制限を行う請求項1~請求項3のいずれか1つの項に記載の車両制御システム。
  9. 前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までに取得した前記駆動操作子への入力が検出された後に、所定の制限時間より後に前記駆動源の駆動が開始され、駆動開始の後に、入力が前記有効化条件を満たすと判定したときには、車速が第1車速以下となるように前記駆動制限を行う請求項8に記載の車両制御システム。
  10. 前記制御装置は、前記駆動源の駆動開始までに取得した前記駆動操作子への入力が検出された後に、前記制限時間以内に前記駆動源の駆動が開始され、駆動開始の後に、前記入力条件が満たされたときには、前記有効化条件を満たすと判定し、車速が前記第1車速よりも大きな第2車速以下となるように前記駆動制限を行う請求項9に記載の車両制御システム。
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