JP6874540B2 - 車両の制御方法、情報処理装置、及び車両制御システム - Google Patents

車両の制御方法、情報処理装置、及び車両制御システム Download PDF

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Description

本発明は、車両の制御方法、情報処理装置、及び車両制御システムに関する。
従来より、蓄電池の状態を含む車両情報を、必要とされるタイミングで、かつ必要とされる情報量だけセンタにアップロードすることが可能な車両情報提供装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４−０６４４６１号公報
ところで、センタにアップロードされる車両情報のデータ量は、十分に大きいことが望ましいが、車両が走行する地域、通信事業者、又は通信事業者との契約内容等によって、通信可能なデータ量（通信データ量）や通信料金は異なる。このため、センタでデータを解析するのに十分な通信データ量を確保できないおそれがある。
また、センタで解析されたデータに基づいて車両を制御する制御指令を車両に送信し、車両を制御する場合には、センタにアップロードされる車両情報のデータ量と、車両制御の精度は、トレードオフの関係にある。このため、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮することが望ましい。
そこで、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法、情報処理装置、及び車両制御システムを提供することを目的とする。
本発明の実施の形態の車両の制御方法は、
通信部を有する情報処理装置が実行する、車両の制御方法であって、
前記情報処理装置が、
前記通信部によって取得した車両と通信可能な通信データ量又は通信頻度に関する情報に基づいて、前記通信データ量又は前記通信頻度の範囲内において、前記車両から車両情報を収集し、
前記収集された前記車両情報の情報量に基づいて、前記車両の制御における燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度を算出し、
前記燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度に応じて、前記燃料削減指令による燃料削減量を調整する制御指令を作成する、処理を実行する。
このため、通信データ量に応じた精度を算出することができる。
従って、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法を提供することができる。
本発明の他の実施の形態の車両の制御方法は、
前記車両が走行する予定の経路における他車両の車速と走行負荷に基づいて当該経路における走行負荷を導出し、
前記導出される走行負荷に基づき、前記車両における燃料消費を削減させる燃料削減指令を生成し、
前記算出される精度に応じて前記燃料削減指令による燃料削減量を調整し、
前記通信部を介して前記燃料削減指令を前記車両に送信する、処理をさらに実行してもよい。
このため、走行負荷に基づいて生成される燃料削減指令を、通信データ量に応じた精度に基づいて調整することができる。
従って、通信データ量に応じた精度に基づいて調整した燃料削減指令を用いて燃料を削減することにより、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法を提供することができる。
本発明の他の実施の形態の車両の制御方法では、前記燃料削減量を調整する処理は、前記算出される精度の低下に応じて前記燃料削減指令による燃料削減量を少なくする処理であってもよい。
このため、走行負荷に基づいて生成される燃料削減指令による燃料削減量を、精度の低下に応じて低減できる。
従って、精度の低下に応じて燃料削減量を削減することにより、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法を提供することができる。
本発明の他の実施の形態の車両の制御方法では、前記燃料削減指令による燃料削減量は、前記算出される精度が第１閾値よりも高いときは、一定値に設定されてもよい。
このため、算出される精度が第１閾値よりも高いときは、燃料削減量が少なくされずに制御が行われる。
従って、算出される精度が高いときは、燃料を削減するための制御がそのまま行われ、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法を提供することができる。
本発明の他の実施の形態の車両の制御方法では、前記燃料削減指令による燃料削減量は、前記算出される精度が第１閾値以下で、前記第１閾値よりも小さい第２閾値よりも高いときは、前記算出される精度に応じて少なくされてもよい。
このため、算出される精度が第１閾値以下で第２閾値よりも高いときは、算出される精度に応じて少なくされる燃料削減量で制御が行われる。
従って、算出される精度が第１閾値以下で第２閾値よりも高いときは、燃料削減量が算出される精度に応じて少なくされることにより、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法を提供することができる。
本発明の他の実施の形態の車両の制御方法では、前記燃料削減指令による燃料削減量は、前記算出される精度が第２閾値以下のときは、ゼロに設定されてもよい。
このため、算出される精度が第２閾値以下のときは、燃料削減指令による燃料削減のための制御が行われなくなる。
従って、算出される精度が第２閾値以下のときは、燃料削減指令をゼロに設定することにより、燃料削減量が算出される精度に応じて少なくされることにより、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法を提供することができる。
本発明の他の実施の形態の車両の制御方法では、前記通信部を介して行う通信の通信サービスを提供する通信事業者は、前記車両側で選択されてもよい。
このため、車両側で選択される通信費の安い通信事業者の通信サービスを利用して、車両の制御を行うことができる。
従って、通信費の安い通信事業者の通信サービスを利用して、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法を提供することができる。
本発明の他の実施の形態の情報処理装置では、
前記取得される前記通信データ量又は前記通信頻度は、前記通信部を介して行われる前記車両との通信に掛かる通信費用に対する、前記車両における燃料消費を削減させる燃料削減指令を前記通信によって受信する前記車両における燃費削減効果が大きくなるように決定されてもよい。
このため、限られた通信費用の下で、燃費削減効果を最大化することができる。
従って、通信費用に対する燃費削減効果を最大化することによって、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法を提供することができる。
本発明の実施の形態の情報処理装置は、
通信部と、
前記通信部によって取得した車両と通信可能な通信データ量又は通信頻度に関する情報に基づいて、前記通信データ量又は前記通信頻度の範囲内において、前記車両から車両情報を収集する収集部と、
前記収集部によって収集された前記車両情報の情報量に基づいて、前記車両の制御における燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度を算出する精度算出部と、
前記燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度に応じて、前記燃料削減指令による燃料削減量を調整する制御指令を作成する制御部と
を含む。
このため、通信データ量に応じた精度を算出することができる。
従って、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した情報処理装置を提供することができる。
本発明の実施の形態の車両制御システムは、
車両と、
前記車両と通信する情報処理装置と
を含む、車両制御システムであって、
前記情報処理装置は、
通信部と、
前記通信部によって取得した車両と通信可能な通信データ量又は通信頻度に関する情報に基づいて、前記通信データ量又は前記通信頻度の範囲内において、前記車両から車両情報を収集する収集部と、
前記収集部によって収集された前記車両情報の情報量に基づいて、前記車両の制御における燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度を算出する精度算出部と、
前記燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度に応じて、前記燃料削減指令による燃料削減量を調整する制御指令を作成する制御部と
を有する。


このため、通信データ量に応じた精度を算出することができる。
従って、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両制御システムを提供することができる。
通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両の制御方法、情報処理装置、及び車両制御システムを提供することができる。
実施の形態の車両制御システム３００と通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの関係を示す図である。 燃費効果と通信料金との関係を表す特性図である。 車両制御の精度の予測値の誤差と、制御変更量との関係を示す図である。 車両制御サーバ１００が実行する処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の車両の制御方法、情報処理装置、及び車両制御システムを適用した実施の形態について説明する。
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の車両制御システム３００と通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの関係を示す図である。
車両制御システム３００は、車両制御サーバ１００と車両２００を含む。車両制御サーバ１００は、インターネット５０を介して通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとデータ通信が可能であり、車両２００は、通信回線を介して通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのうちのいずれか１つとデータ通信が可能である。
車両２００の走行履歴等の車両情報は、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのうちのいずれか１つを経て車両制御サーバ１００にアップロードされる。また、車両制御サーバ１００が生成する車両２００の制御指令は、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのうちのいずれか１つを経て車両２００に送信される。制御指令は、燃料消費量（燃費）を減らすように車両２００の運転状況を変更させる制御指令である。
なお、以下では、車両２００とは、利用者の自車両であり、制御指令によって運転状況が遠隔的に制御（変更）される車両である。また、車両２００がＨＶ(Hybrid Vehicle：ハイブリッド車)である形態について説明する。
通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、互いに異なる通信事業者のサーバである。通信事業者とは、電話回線のような公衆通信網を利用した通信サービスを提供する電気通信事業者（キャリア）であり、ここでは一例として、通信事業者が３社あることになる。
車両２００のＤＣＭ(Data Communication Module)２６０は、ｅ−ＳＩＭ(Embedded Subscriber Identity Module)２６１を有するため、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのうちの１つを選択して利用することができる。また、ＤＣＭ２６０は、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと通信を行う際に利用するアンテナ２６２を有する。
通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、互いに同様の構成を有する。また、以下では、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを特に区別しない場合には、単に通信事業者サーバ１０と称す。
通信事業者サーバ１０は、通信部１１、契約管理部１２、課金管理部１３、ＤＢ(Data Base)１４、及びアンテナ１５を含む。
通信部１１は、車両制御サーバ１００とインターネット５０を介して有線又は無線でのデータ通信を行う機能と、通信回線を介して車両２００と無線でのデータ通信を行う機能とを有する。通信部１１には、アンテナ１５が接続されており、アンテナ１５は車両２００とのデータ通信に利用される。通信事業者サーバ１０と車両２００は、アンテナ１５とアンテナ２６２を介して無線でのデータ通信を行う。
契約管理部１２は、通信事業者の通信サービスを利用した顧客の契約内容を管理する処理部である。各顧客の契約内容を表すデータはＤＢ１４に格納される。契約内容は、通信速度、通信単価、最大通信量、及び通信料金等を含む。
課金管理部１３は、各顧客の利用料金を計算し、管理する処理部である。課金管理部１３は、契約管理部１２によってＤＢ１４に格納される契約内容を表すデータを読み出し、各顧客の通信サービスの利用量（通信データ量）に応じて利用料金を計算し、ＤＢ１４に格納する。利用料金は、例えば、月毎に計算され、顧客に対して請求が行われる。
ＤＢ１４は、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)のようなメモリであり、契約内容や利用料金を表すデータを格納する。
車両制御サーバ１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、及びＨＤＤ(Hard Disk Drive)等を含むコンピュータである。
車両制御サーバ１００は、主制御部１０１、通信監理部１１０、通信量決定部１２０、燃費効果取得部１３０、収集部１４０、精度算出部１５０、走行経路予測部１６０、走行負荷導出部１７０、制御指令生成部１８０、通信部１９０、及びメモリ１０２を含む。これらのうち、主制御部１０１乃至通信部１９０は、車両制御サーバ１００が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして表したものである。また、メモリ１０２は、車両制御サーバ１００が含むＲＡＭ、ＲＯＭ、及びＨＤＤのようにデータを格納する部分を機能的に表したものである。
主制御部１０１は、車両制御サーバ１００の制御を統括する処理部であり、通信監理部１１０乃至通信部１９０が行う処理以外の処理を実行する。
通信監理部１１０は、通信事業者サーバ１０から契約内容のうちの通信速度、通信単価、最大通信量、及び通信料金を表すデータを取得し、メモリ１０２に格納する。通信監理部１１０は、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにアクセスし、３社から通信速度、通信単価、最大通信量、及び通信料金を表すデータを取得し、メモリ１０２に格納する。通信監理部１１０は、３社の通信速度、通信単価、最大通信量、及び通信料金を比較し、最も安い通信事業者を選択する。
通信量決定部１２０は、収集部１４０が走行履歴の収集を行う前に、通信部１９０が車両２００のＤＣＭ２６０と通信可能な通信データ量と通信頻度を決定する。通信量決定部１２０は、取得部の一例である。車両２００から車両制御サーバ１００にアップロードする車両情報のデータ量と、車両制御サーバ１００が生成する制御指令によって実現される車両制御の精度とは、トレードオフの関係にある。
このため、通信量決定部１２０は、ある通信料金で、車両制御の精度を最大化できるように、通信データ量と通信頻度を決定する。換言すれば、通信量決定部１２０は、ある通信料金で、燃費の削減効果を最大化できるように、通信データ量と通信頻度を決定する。
ここで、通信料金は、契約内容によって決まっているため、例えば、車両２００からアップロードされる車両情報の種類に応じて通信データ量と通信頻度を決定すればよい。車両情報の種類によって、車両情報のデータ量、更新される頻度、及び重要度等が異なるため、通信量決定部１２０は、例えば、データ量が小さければ通信頻度を多く、データ量が大きければ通信頻度を少なくするように、通信データ量と通信頻度を決定すればよい。
燃費効果取得部１３０は、メモリ１０２から燃費効果を表すデータを取得する（読み出す）。燃費とは燃料消費量のことである。また、燃費効果とは、通信データ量に対する燃料費用の削減分の関係を表す特性であり、通信データ量の増大が燃料費用の削減に表れる効果を表す。ここで、燃料費用とは、燃料の代金であり、燃料費用の削減分とは、車両制御サーバ１００が生成する制御指令による燃費の削減制御が行われない場合に対して、燃費の削減制御が行った場合に削減される燃料費用（差額）を表す。
ここで、図２を用いて説明する。図２は、燃費効果と通信料金との関係を表す特性図である。図２において、横軸は通信データ量を示し、縦軸は金額（燃料費用と通信料金）を示す。図２に示すように、通信料金は、通信データ量が増大すると、一例として段階的に（階段状に）増大する、段階定額制である。通信データ量が０からＤ１までは金額Ｃ１で定額であり、通信データ量がＤ１からＤ２までは金額Ｃ２で定額であり、通信データ量がＤ２以上では金額Ｃ３で定額である。
また、燃費効果は、通信データ量が０から増大し始める初期の段階では急激に増大するが、通信データ量がある程度多くなると、飽和するような特性になる。これは、制御指令による燃費削減制御を行わない場合（通信データ量が０の場合）に比べると、制御指令による燃費削減を行う方が効果が大きく表れ、制御指令による燃費削減制御をある程度まで行うと、削減効果が飽和することを表している。
図２に示す通信料金のデータは、通信監理部１１０によって取得される通信速度、通信単価、最大通信量、及び通信料金によって決まる。
また、燃費効果を表す特性は、燃費効果取得部１３０によってＤＢ１０２から取得される。燃費効果を表す特性は、車両２００の実験時や開発時に取得しておけばよく、このように取得したデータをＤＢ１０２に格納しておけばよい。また、燃費効果を表す特性は、例えば、多数の車両（車両２００及び複数の車両）から車両制御サーバ１００にアップロードされる走行データによって構築されるビッグデータを解析することによって取得してもよく、取得したデータをＤＢ１０２に格納しておいてもよい。
収集部１４０は、通信データ量と通信頻度の範囲内において、車両２００の車両情報を収集する。車両情報は、車両２００の走行履歴を含む車両２００に関する情報である。走行履歴は、例えば、車両２００の位置（緯度及び経度）、車速、走行負荷等である。また、車両情報は、このような走行履歴に加えて、ＨＶ（ハイブリッド車）の場合には、走行駆動力、ＭＧ(Motor Generator)トルク、バッテリの充放電電力や、エンジンの運転状態（出力トルク、回転数、燃料噴射量等）等を含ぬ。収集部１４０は、車両２００からアップロードされる車両情報をメモリ１０２に格納する。
精度算出部１５０は、車両２００の走行履歴のデータ量から、車両制御の精度の予測値を算出する。精度算出部１５０は、例えば、データ量が第１所定値の場合に第１予測値を算出し、データ量が第１所定値よりも大きい第２所定値の場合に、第１予測値よりも大きい第２予測値を算出するようにすればよい。
車両制御の精度の予測値は、データ量の増大に応じて増大するようにすればよく、比例関係であってもよいし、図２に示す燃費効果のように、データ量がある程度大きくなると飽和するような特性であってもよい。このようなデータ量と車両制御の精度の予測値との関係は、実験等で予め決めておけばよく、データ量と車両制御の精度の予測値との関係を表すデータをメモリ１０２に格納しておき、精度算出部１５０が、データ量に応じた車両制御の精度の予測値をメモリ１０２から読み出すようにしてもよい。
走行経路予測部１６０は、車両２００の走行履歴から、統計的に目的地を予測し、今後の走行経路を予測する。統計に用いるデータは、車両２００及び他車両についての過去の走行履歴を格納するデータベースである。このようなデータベースは、メモリ１０２に格納しておいてもよいし、車両制御サーバ１００とは別のサーバのメモリに格納しておいて、車両制御サーバ１００が当該別のサーバにアクセスして読み出すようにしてもよい。なお、目的地とは、走行中の車両２００の最終的な目的地に限らず、最終目的地に至るまでの途中にある経由地であってもよい。
走行負荷導出部１７０は、車両２００が走行している経路において他車両から集計した車速分布及び走行負荷分布に基づいて、車両２００の将来の走行負荷を導出する。走行負荷導出部１７０は、負荷導出部の一例である。経路は、電子地図においてリンクで表される道路である。また、走行負荷とは、燃費のように車両２００の走行において負担になる値である。ここでは走行負荷として燃費を用いる。経路毎に他車両の車速や燃費が分かれば、経路の移動における車両２００の将来の走行負荷を予測することができる。
制御指令生成部１８０は、走行負荷導出部１７０によって予測される車両２００の将来の走行負荷に基づき、車両２００に送信する制御指令を生成する。制御指令生成部１８０は、指令生成部の一例である。制御指令生成部１８０は、予測される走行負荷が大きいほど、車両２００における燃費が削減されるようにする制御指令を生成する。
また、制御指令生成部１８０は、精度算出部１５０によって算出される車両制御の精度の予測値に応じて、制御指令を調整する。より具体的には、制御指令生成部１８０は、精度算出部１５０によって算出される車両制御の精度の予測値が低いほど、制御指令による燃費の削減分が少なくなるように、制御指令を調整する。これについては、図３を用いて説明する。
図３は、車両制御の精度の予測値の誤差（予測誤差）と、制御変更量との関係を示す図である。予測誤差とは、車両制御の精度の予測値が低いほど大きくなる誤差であり、例えば、車両制御の精度の予測値の逆数で与えられる。
また、制御変更量とは、制御指令によって燃費を削減するために制御を変更する量をいう。例えば、ＨＶが加速する際に、燃費を削減するためにＭＧ２５０の出力の割合が制御変更前よりも多くなるようにＭＧ２５０の制御量を変更することが該当する。制御変更量は、燃費を削減するための制御を行う際に用いる燃料削減指令の一例である。
図３において、横軸の予測誤差が小さいときは、制御変更量を１００％にすればよい。例えば、横軸の予測誤差が０からＥ１未満であるときは、制御変更量を１００％にすればよい。制御変更量が１００％である場合には、制御指令生成部１８０は、制御指令が表す制御変更量の１００％に制御指令を調整する。すなわち、この場合には、制御指令生成部１８０が生成する制御指令は、車両制御の精度の予測値によって調整されることなく、そのまま（１００％で）出力される。予測誤差が０からＥ１未満であるときは、車両制御の精度の予測値が第１閾値よりも高いときであり、制御変更量を１００％に設定されることは、燃料削減指令による燃料削減量が少なくされずに当該燃料削減量が表す一定値に設定されることである。
また、横軸の予測誤差がＥ１以上でＥ２未満のときは、制御変更量を１００％から線形的に２０％まで減少させればよい。制御変更量が２０％である場合には、制御指令生成部１８０は、制御指令が表す制御変更量の２０％に制御指令を調整する。すなわち、この場合には、制御指令生成部１８０が生成する制御指令は、車両制御の精度の予測値によって２０％に調整されて出力される。予測誤差がＥ１以上でＥ２未満のときは、車両制御の精度の予測値が第１閾値以下で、第１閾値よりも小さい第２閾値よりも高いときであり、制御変更量が１００％から線形的に２０％まで減少されることは、燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度に応じて少なくされることである。
また、横軸の予測誤差がＥ２以上のときは、制御変更量を０％に設定すればよい。制御変更量が０％である場合には、制御指令生成部１８０は、制御指令が表す制御変更量の０％に制御指令を調整する。すなわち、この場合には、制御指令生成部１８０が生成する制御指令によって、車両２００において燃費を削減するために制御が変更されることはない。予測誤差がＥ２以上のときは、車両制御の精度の予測値が第２閾値以下のときであり、制御変更量が０％に設定されることは、燃料削減指令による燃料削減量がゼロに設定されることである。
例えば、図３に示すような予測誤差と制御変更量との関係を表すデータをメモリ１０２に格納しておき、制御指令生成部１８０は、走行負荷導出部１７０によって予測される車両２００の将来の走行負荷に基づいて生成される制御指令を出力する前に調整すればよい。
通信部１９０は、インターネット５０を介して通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに接続する通信処理部であり、例えば、モデムである。通信部１９０は、制御指令を車両２００に送信する。
メモリ１０２は、車両制御サーバ１００のＨＤＤ等によって実現され、各種データを格納する格納部である。
車両２００は、ＨＶ−ＥＣＵ(Electric Control Unit：電子制御装置)２１０、燃料噴射装置２２０、バッテリ２４０、ＭＧ(Motor Generator)２５０、及びＤＣＭ２６０を含む。
ＨＶ−ＥＣＵ２１０は、エンジン制御部２１１、充放電制御部２１２、及びＭＧ制御部２１３を有する。エンジン制御部２１１は、車両２００のエンジンの制御（スロットル開度等に応じた出力制御）を行う。車両２００はＨＶ（ハイブリッド車）であるため、エンジン制御部２１１は、充放電制御部２１２及びＭＧ制御部２１３と協働して制御を行う。
充放電制御部２１２は、車両２００の走行状態に応じて、バッテリ２４０の充電／放電を制御する。より具体的には、車両２００は、バッテリ２４０の充放電を行う昇降圧コンバータを有するため、充放電制御部２１２は、昇降圧コンバータを制御することにより、バッテリ２４０の充放電の制御を行う。充放電制御部２１２は、例えば、バッテリ２４０のＳＯＣ(State OF Charge)が目標値よりも低いときにはバッテリ２４０が充電されるように昇降圧コンバータを制御し、バッテリ２４０のＳＯＣが目標値よりも高いときにはバッテリ２４０が放電されるように昇降圧コンバータを制御する。
ＭＧ制御部２１３は、車両２００のＭＧ２５０の駆動制御を行う。ＭＧ制御部２１３は、ＭＧ２５０の駆動力が必要な場合には、駆動力を出力するようにＭＧ２５０を制御し、発電を行うことが必要な場合には、発電するようにＭＧ２５０を制御する。
なお、図１には、車両２００の制御装置の一例としてＨＶ−ＥＣＵ２１０を示すが、車両２００には、ＨＶ−ＥＣＵ２１０以外にも様々な制御装置（ＥＣＵ）が搭載される。
燃料噴射装置２２０は、アクセルペダルの踏み込み量に基づいて、車両２００のエンジンのシリンダ等に噴射する燃料の量を制御する装置である。バッテリ２４０は、ＨＶ（ハイブリッド車）である車両２００に搭載され、ＭＭＧ２５０を駆動する際の電力を出力するとともに、ＭＧ２５０の回生によって生じる電力を蓄積する二次電池である。バッテリ２４０としては、例えば、リチウムイオン電池を用いることができる。
ＭＧ２５０は、ＨＶ（ハイブリッド車）である車両２００の駆動力のうちのモータ出力の部分を担うとともに、走行エネルギを回生して電気エネルギを生成するモータ発電機である。
ＤＣＭ２６０は、車両２００に搭載される通信部又は無線通信装置の一例であり、例えば、３Ｇ(3rd Generation)、ＬＴＥ(Long Term Evolution)、４Ｇ(Fourth Generation)、又は５Ｇ(Fifth Generation)等の通信回線を介して無線通信を行う。ＤＣＭ２６０には、ｅ−ＳＩＭ２６１が取り付けられている。ｅ−ＳＩＭ２６１は、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのうちのいずれか１つを選択できるＳＩＭであり、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの選択は、車両制御サーバ１００から行うことができる。
次に、制御指令生成部１８０が生成する制御指令の具体例について説明する。
エンジン制御については、予測される走行負荷が低い地点では、エンジン出力を向上させることを抑制し、燃費を削減する。例えば、ターボエンジンの車両では、タービンの空気吸入口に配置される吸入制御弁（例えば、インレットガイドベーン（IGV））の開度が小さくなるように制御し、過給圧の上昇を抑制する。
また、エンジン制御についての他の例としては、環境負荷物質の排出量が多い地域（例えば、工業地帯等）では、排気浄化制御を強化して、窒化酸化物（ＮＯｘ）等の排出量を削減する。例えば、ＥＧＲ弁の開度を拡大すること、又は、バルブタイミングの変更等を行えばよい。
また、ハイブリッド車の制御については、走行負荷と、車両制御の精度の予測値とに応じて、ＭＧ２５０の出力だけで走行する割合を向上させて、エンジンを積極的に停止させる。また、ハイブリッドシステムの出力（エンジン＋ＭＧ２５０の総合出力）を増大する制御や、ドライバビリティを向上させるための制御を停止させることにより、燃費を削減する。
例えば、走行負荷が高くなる経路の手前でバッテリ２４０の充電率を増大させておき、その経路に差し掛かったときに、エンジンよりもＭＧ２５０を優先的に駆動することによって、燃費を削減すればよい。
また、走行負荷が高くなる区間が短く、短時間で通過できるような場合には、バッテリ２４０のＳＯＣの低下を一時的に許容し、バッテリ２４０の出力を一時的に増大させてＭＧ２５０を積極的に駆動してエンジンの始動を抑制することによって、燃費を削減してもよい。
また、プラグインハイブリッド車においては、バッテリ２４０を十分に充電した状態で、バッテリ２４０の電力を有効的に利用してＭＧ２５０を積極的に駆動してエンジンの始動を抑制することによって、燃費を削減してもよい。
また、空調制御については、走行負荷が高い経路の手前の走行負荷が低い経路においてエアコンのコンプレッサの動作を増大させて予め車室内の温度を下げておき、走行負荷が高い経路を通過している際にはコンプレッサの動作を抑制することによって、エンジンやＭＧ２５０の負荷を低減することによって、燃費を削減してもよい。このようにして、エアコンのコンプレッサを駆動することによって車両２００に生じる負荷を平準化すればよい。
また、ＤＣＭ２６０を介して走行している経路の気象情報を入手し、気温、湿度、降水量、積雪量等からエアコンのコンプレッサを駆動することによる負荷を推定し、コンプレッサの駆動、外気の導入割合、及びブロアの風量制御を最適化してもよい。さらに、気象情報の更新周期や、気象情報が発表される地域の細かさ（空間的な分解能の細かさ）に応じて、制御指令を生成するようにしてもよい。すなわち、気象情報が更新される度に制御指令を生成してもよく、気象情報が発表される地域が変わる度に制御指令を生成してもよい。
図４は、車両制御サーバ１００が実行する処理を示すフローチャートである。車両制御サーバ１００は、所定の制御周期毎に、スタートからエンドまでの処理を繰り返し実行する。
通信監理部１１０は、通信事業者サーバ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにアクセスし、通信速度、通信単価、最大通信量、及び通信料金を表すデータを取得し、メモリ１０２に格納する（ステップＳ１）。これにより、車両制御サーバ１００は、３社の通信料金等を表すデータを得る。
次いで、通信監理部１１０は、３社の通信速度、通信単価、最大通信量、及び通信料金を比較し、最も安い通信事業者を選択する（ステップＳ２）。これにより、車両制御サーバ１００が通信を行う通信事業者サーバ（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか）が決まる。
次いで、通信量決定部１２０は、通信データ量と通信頻度を決定する（ステップＳ３）。例えば、データ量が小さければ通信頻度が多くなるように通信データ量と通信頻度を決定すればよく、データ量が大きければ通信頻度を少なくするように、通信データ量と通信頻度を決定すればよい。
次いで、燃費効果取得部１３０は、メモリ１０２から燃費効果を表すデータを取得する（ステップＳ４）。ステップＳ４で取得する燃費効果を表すデータと、ステップＳ１で取得した通信料金のうち、ステップＳ２で決定された通信事業者の通信料金とにより、図２に示すような燃費効果と通信料金との関係を表す特性を表すデータが得られる。
次いで、収集部１４０は、車両２００の車両情報を収集する（ステップＳ５）。車両情報は車両２００からアップロードされ、メモリ１０２に格納される。
次いで、精度算出部１５０は、ステップＳ５で取得された車両情報に含まれる走行履歴のデータ量から、車両制御の精度の予測値を算出する（ステップＳ６）。車両制御の精度の予測値は、データ量が多いほど、大きな値として算出される。データ量が多い方が、高い精度の制御指令を生成することができるからである。
次いで、走行経路予測部１６０は、車両２００の走行履歴から、統計的に目的地を予測し、今後の走行経路を予測する（ステップＳ７）。走行経路は、車両２００及び他車両についての過去の走行履歴から求められる。
次いで、走行負荷導出部１７０は、車両２００の将来の走行負荷を導出する（ステップＳ８）。ステップＳ８で導出される走行負荷は、車両２００が走行している経路について他車両から集計した車速分布及び走行負荷分布に基づいて導出される、車両２００の将来の走行負荷である。
次いで、制御指令生成部１８０は、将来の走行負荷と、車両制御の精度の予測値とに基づき、制御指令を生成する（ステップＳ９）。制御指令生成部１８０は、まず、走行負荷導出部１７０によって予測される車両２００の将来の走行負荷に基づき、車両２００に送信する制御指令を導出し、精度算出部１５０によって算出される車両制御の精度の予測値に応じて、制御指令を調整する。制御指令生成部１８０によって最終的に生成される制御指令は、車両制御の精度の予測値に基づいて調整された値を有する。
次いで、主制御部１０１は、通信部１９０に、ステップＳ９で生成された制御指令を車両２００に送信させる（ステップＳ１０）。制御指令は、インターネット５０、通信事業者サーバ（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか）、及び通信回線を介して車両２００のＤＣＭ２６０によって受信され、車両２００のエンジン制御部２１１、充放電制御部２１２、及びＭＧ制御部２１３等が燃費を削減するための制御を行う。
以上のようにして、車両制御サーバ１００は、収集した車両情報から車両制御の精度の予測値を算出する。また、車両制御サーバ１００は、車両２００が走行している経路について他車両から集計した車両情報に基づいて導出した車両２００の将来の走行負荷から、車両２００の燃費を削減させるための制御指令を導出し、さらに、導出した制御指令を車両制御の精度の予測値に基づいて調整する。
そして、このようにして生成される制御指令によって、車両２００では燃費を削減するための制御が行われる。
従って、通信データ量と、車両制御の精度とのバランスを考慮した車両制御サーバ１００、車両制御システム３００、及び車両の制御方法を提供することができる。
なお、以上では、ＤＣＭ２６０にｅ−ＳＩＭ２６１を取り付けて、通信事業者サーバ（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか）を選択する形態について説明したが、ｅ−ＳＩＭ２６１の代わりに、同様の機能を実現できるデバイスがあれば、そのようなデバイスを用いてもよい。
また、以上では、通信事業者サーバ（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか）を選択する形態について説明したが、通信事業者は１社であってもよい。この場合には、通信監理部１１０は、その１社の通信事業者が提供するプラン（料金体系の異なる複数のプラン）の中で、最も安いプランを選択すればよい。
また、以上では、ステップＳ３の処理において、通信量決定部１２０が通信データ量と通信頻度を決定する形態について説明したが、通信量決定部１２０は、通信データ量と通信頻度を決定せずに、取得してもよい。例えば、予め決定しておいた通信データ量と通信頻度をメモリ１０２に格納しておき、ステップＳ３の処理で通信データ量と通信頻度をメモリ１０２から取得しても（読み出しても）よい。通信データ量と通信頻度を予め決定しておくためには、上述のステップＳ３（通信データ量と通信頻度を決定する処理）を予め行い、メモリ１０２に格納しておけばよい。
以上、本発明の例示的な実施の形態の車両の制御方法、情報処理装置、及び車両制御システムについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 通信事業者サーバ
１００ 車両制御サーバ
１０１ 主制御部
１０２ メモリ
１１０ 通信監理部
１２０ 通信量決定部（取得部）
１３０ 燃費効果取得部
１４０ 収集部
１５０ 精度算出部
１６０ 走行経路予測部
１７０ 走行負荷導出部（負荷導出部）
１８０ 制御指令生成部（指令生成部）
１９０ 通信部
２００ 車両
２１０ ＨＶ−ＥＣＵ
２１１ エンジン制御部
２１２ 充放電制御部
２１３ ＭＧ制御部
２２０ 燃料噴射装置
２４０ バッテリ
２５０ ＭＧ
２６０ ＤＣＭ
３００ 車両制御システム

Claims (11)

  1. 通信部を有する情報処理装置が実行する、車両の制御方法であって、
    前記情報処理装置が、
    前記通信部によって取得した車両と通信可能な通信データ量又は通信頻度に関する情報に基づいて、前記通信データ量又は前記通信頻度の範囲内において、前記車両から車両情報を収集し、
    前記収集された前記車両情報の情報量に基づいて、前記車両の制御における燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度を算出し、
    前記燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度に応じて、前記燃料削減指令による燃料削減量を調整する制御指令を作成する、処理を実行する、車両の制御方法。
  2. 前記車両が走行する予定の経路における他車両の車速と走行負荷に基づいて当該経路における走行負荷を導出し、
    前記導出される走行負荷に基づき、前記車両における燃料消費を削減させる燃料削減指令を生成し、
    前記算出される精度に応じて前記燃料削減指令による燃料削減量を調整し、
    前記通信部を介して前記燃料削減指令を前記車両に送信する、処理をさらに実行する、請求項１記載の車両の制御方法。
  3. 前記燃料削減量を調整する処理は、前記算出される精度の低下に応じて前記燃料削減指令による燃料削減量を少なくする処理である、請求項２記載の車両の制御方法。
  4. 前記燃料削減指令による燃料削減量は、前記算出される精度が第１閾値よりも高いときは、一定値に設定される、請求項３記載の車両の制御方法。
  5. 前記燃料削減指令による燃料削減量は、前記算出される精度が第１閾値以下で、前記第１閾値よりも小さい第２閾値よりも高いときは、前記算出される精度に応じて少なくされる、請求項３又は４記載の車両の制御方法。
  6. 前記燃料削減指令による燃料削減量は、前記算出される精度が第２閾値以下のときは、ゼロに設定される、請求項３乃至５のいずれか一項記載の車両の制御方法。
  7. 前記通信部を介して行う通信の通信サービスを提供する通信事業者は、前記車両側で選択される、請求項１乃至６のいずれか一項記載の車両の制御方法。
  8. 前記取得される前記通信データ量又は前記通信頻度は、前記通信部を介して行われる前記車両との通信に掛かる通信費用に対する、前記車両における燃料消費を削減させる燃料削減指令を前記通信によって受信する前記車両における燃費削減効果が大きくなるように決定される、請求項１乃至７のいずれか一項記載の車両の制御方法。
  9. 請求項１乃至８のいずれか一項記載の車両の制御方法を実行する情報処理装置。
  10. 通信部と、
    前記通信部によって取得した車両と通信可能な通信データ量又は通信頻度に関する情報に基づいて、前記通信データ量又は前記通信頻度の範囲内において、前記車両から車両情報を収集する収集部と、
    前記収集部によって収集された前記車両情報の情報量に基づいて、前記車両の制御における燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度を算出する精度算出部と、
    前記燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度に応じて、前記燃料削減指令による燃料削減量を調整する制御指令を作成する制御部と
    を含む、情報処理装置。
  11. 車両と、
    前記車両と通信する情報処理装置と
    を含む、車両制御システムであって、
    前記情報処理装置は、
    通信部と、
    前記通信部によって取得した車両と通信可能な通信データ量又は通信頻度に関する情報に基づいて、前記通信データ量又は前記通信頻度の範囲内において、前記車両から車両情報を収集する収集部と、
    前記収集部によって収集された前記車両情報の情報量に基づいて、前記車両の制御における燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度を算出する精度算出部と、
    前記燃料削減指令による燃料削減量が算出される精度に応じて、前記燃料削減指令による燃料削減量を調整する制御指令を作成する制御部と
    を有する、車両制御システム。
JP2017109945A 2017-06-02 2017-06-02 車両の制御方法、情報処理装置、及び車両制御システム Active JP6874540B2 (ja)

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