JP7396230B2

JP7396230B2 - 誤差診断装置及び車両制御装置

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Publication number: JP7396230B2
Application number: JP2020142808A
Authority: JP
Inventors: 直人鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2023-12-12
Anticipated expiration: 2040-08-26
Also published as: JP2022038351A; US20220065658A1; DE102021121208A1; CN114103839B; CN114103839A

Description

本開示は、誤差診断装置及び車両制御装置に関する。

従来から、ＧＰＳ受信機などの測位センサによって車両の自己位置を測定すると共に、測定された自己位置及び地図情報に基づいて車両が走行中の道路を特定することが知られている（例えば、特許文献１）。特に、特許文献１では、車両が走行中として特定された道路に基づいて車両の目的地が予測される。

特開２０１０－００８３３０号公報

ところで、測位センサによって測定された車両の自己位置を利用した制御を行う場合には、車両の自己位置が正しく測定できていないと制御を適切に行うことができない。例えば、特許文献１のようなシステムでは、車両の自己位置が正しく測定できていない場合には、車両の目的地が誤って予測されてしまう。したがって、車両の自己位置が正しく測定できているか否かを診断することが必要である。

上記課題に鑑みて、本開示の目的は、測位センサによる車両の自己位置の測定に測位誤差があるか否かを診断する誤差診断装置を提供することにある。

本開示の要旨は以下のとおりである。

（１）車両の自己位置を測定する測位センサにおける測位誤差の有無を診断する誤差診断装置であって、
道路区間毎に区切られた地図情報を記憶する記憶部と、
前記測位センサによって測定された前記車両の自己位置情報を取得する位置取得部と、
前記車両の自己位置情報に基づいて、前記地図情報のうち前記車両が走行してきた道路区間を時系列に特定する走行区間特定部と、
前記車両が走行してきたと特定された道路区間の一つである第１道路区間と、該第１道路区間の走行後に走行していたと特定された第２道路区間とが連続していない場合には、前記測位センサには測位誤差があると判定し、前記第１道路区間と前記第２道路区間とが連続している場合には、前記測位センサには測位誤差がないと判定する誤差診断部と、を備える、誤差診断装置。
（２）車両の自己位置を測定する測位センサにおける測位誤差の有無を診断する誤差診断装置であって、
道路区間毎に区切られた地図情報を記憶する記憶部と、
前記測位センサによって測定された前記車両の自己位置情報を取得する位置取得部と、
前記車両の自己位置情報に基づいて、前記地図情報のうち前記車両が走行してきた道路区間を時系列に特定する走行区間特定部と、
前記車両が走行してきたと特定された複数の道路区間のうち、各道路区間と該道路区間の走行後に車両が走行していたと特定された道路区間とが連続している道路区間の割合が、予め定められた基準割合未満である場合には、前記測位センサに測位誤差があると判定し、前記割合が前記基準割合以上である場合には、前記測位センサには測位誤差がないと判定する誤差診断部と、を備える、誤差診断装置。
（３）車両の自己位置を測定する測位センサにおける測位誤差の有無を診断する誤差診断装置であって、
道路区間毎に区切られた地図情報を記憶する記憶部と、
前記測位センサによって測定された前記車両の自己位置情報を取得する位置取得部と、
前記車両の自己位置情報に基づいて、前記地図情報のうち前記車両が走行してきた道路区間を時系列に特定する走行区間特定部と、
前記地図情報を用いることなく、過去の第１時点から第１時点よりも後の第２時点までの間に前記車両が走行してきた走行距離を推定する走行距離推定部と、
前記第１時点から前記第２時点までの間に前記車両が走行してきたと特定された全ての道路区間の長さの合計である合計距離と前記推定された走行距離との距離差が予め定められた基準値以上である場合には、前記測位センサに測位誤差があると判定し、前記距離差が予め定められた前記基準値未満である場合には、前記測位センサには測位誤差がないと判定する誤差診断部と、を備える、誤差診断装置。
（４）前記走行距離推定部は、前記位置取得部によって取得された車両の自己位置情報の履歴に基づいて前記車両が走行してきた走行距離を推定する、上記（３）に記載の誤差診断装置。
（５）前記走行距離推定部は、前記車両の速度又は加速度を検出するセンサの出力に基づいて前記車両が走行してきた走行距離を推定する、上記（３）に記載の誤差診断装置。
（６）前記走行区間特定部は、任意の時点において前記車両の自己位置情報に対応する地点の最も近くに位置する道路区間をその時点に前記車両が走行してきた道路区間として特定する、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の誤差診断装置。
（７）前記走行区間特定部は、各時点において前記車両の自己位置情報に対応する地点の最も近くに位置する近傍道路区間のうち、始点が他の道路区間の終点と一致していない道路区間又は終点が他の道路区間の始点と一致していない道路区間を、前記車両が走行してきた道路区間として特定しない、上記（６）に記載の誤差診断装置。
（８）車両又は該車両に搭載された機器を制御する制御装置であって、
前記上記（１）～（７）のいずれか１つに記載の誤差診断装置と、
車両の現在の位置に基づいて該車両の将来の状態を予測する予測部と、
前記予測された前記将来の状態に基づいて前記車両又は該車両に搭載された機器を制御する制御部とを備え、
前記誤差診断装置によって前記測位センサに測位誤差があると判定された場合には、前記予測部が前記将来の状態の予測を中止するか又は前記制御部が前記予測された将来の状態に基づかずに前記車両若しくは該車両に搭載された機器を制御する、制御装置。
（９）前記車両は、該車両を駆動するモータと、充放電可能なバッテリと、作動することによって前記バッテリへの充電が可能な内燃機関と、該内燃機関の排気通路に設けられて通電されることによって加熱される電気加熱式の触媒装置と、を備え、前記内燃機関を作動させることにより前記バッテリへの充電を行うときには前記触媒装置を加熱してから前記内燃機関を始動するように構成され、
前記予測部は、前記車両の現在の自己位置に基づいて将来の車両の走行エネルギ量を予測し、
前記制御部は、前記予測された走行エネルギ量及び現在のバッテリ充電量に基づいて、バッテリ充電のための内燃機関の始動に向けた前記触媒装置への通電の要否を判定すると共に、前記触媒装置への通電が必要であると判定された場合には前記触媒装置への通電を開始する、上記（８）に記載の制御装置。

本開示によれば、測位センサによる車両の自己位置の測定に測位誤差があるか否かを診断する誤差診断装置が提供される。

図１は、車両制御システムの全体構成を概略的に示す模式図である。図２は、車両制御システムのうち、自車両の構成を概略的に示す図である。図３は、車両制御システムのうち、サーバの構成を概略的に示す図である。図４は、ＥＣＵの構成を概略的に示す図である。図５は、交差点手前の或る地点Ａを通過した車両が、地点Ａからプレヒート時間Ｔだけ走行したときの過去の代表的な走行履歴の例を、矢印ａ～ｄで示した図である。図６は、地点Ａからのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐを、走行履歴毎に比較して示した図である。図７は、地点Ａからのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐのデータの、度数分布図及び累積相対度数分布である。図８は、走行区間特定部が自車両の自己位置情報に基づいて自車両が走行してきた道路区間を特定する手法を説明するための図である。図９Ａ及び図９Ｂは、ＧＰＳ受信機によって測定された自己位置情報に対応する地点の履歴と、走行区間特定部によって特定された道路区間とを概略的に示した図である。図１０は、ＧＰＳ受信機に測位誤差が生じているか否かを診断する誤差診断処理のフローチャートである。図１１は、第２実施形態に係るＥＣＵの構成を概略的に示す、図４と同様な図である。図１２Ａ～図１２Ｄは、ストレージ装置に記憶されている地図情報における任意の領域を概略的に示す図である。図１３Ａ～図１３Ｄは、ストレージ装置に記憶されている地図情報における任意の領域を概略的に示す、図１２Ａ～図１２Ｄと同様な図である。図１４は、第２実施形態に係る誤差診断部において、ＧＰＳ受信機に測位誤差が生じているか否かを診断する誤差診断処理のフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜第１実施形態＞
≪システムの構成≫
図１を参照して、第１実施形態に係る車両制御システムについて説明する。図１は、車両制御システム１の全体構成を概略的に示す模式図である。

図１に示したように、車両制御システム１は、複数の車両２と、各車両と無線通信を行うサーバ３とを有する。車両２のそれぞれは、車両２の走行履歴情報を、所定のタイミングでサーバ３に送信するように構成されている。サーバ３は、車両２のそれぞれから受信した走行履歴情報を蓄積すると共に集約することができるように構成される。サーバ３は、車両２からの要求に応じて、サーバ３において集約したデータから得られた情報をその車両２に送信する。

このように車両制御システム１は、車両２のそれぞれが、車両２の走行履歴情報をサーバ３に提供すると共に、その走行履歴情報をサーバ３において集約したデータから得られた情報を、車両２のそれぞれが利用することができるように構成される

なお、以下の説明では、車両２のうち後述する車両制御等を実施する車両のことを「自車両２ａ」といい、自車両２ａ以外の車両のことを「他車両２ｂ」という。本実施形態において、自車両２ａは、ハイブリッド車両又はプラグインハイブリッド車両である。一方で他車両２ｂは、特にその種類が限られるものではなく、ハイブリッド車両又はプラグインハイブリッド車両以外の車両であってもよい。

≪車両の構成≫
次に、図２を参照して、車両制御システム１に用いられる車両２について説明する。図２は、車両制御システム１のうち、自車両２ａの構成を概略的に示す図である。

自車両２ａは、内燃機関１０と、動力分割機構２０と、第１モータジェネレータ（ＭＧ）３０と、第２ＭＧ４０と、バッテリ５０と、昇圧コンバータ６０と、第１インバータ７０と、第２インバータ８０とを備える。自車両２ａは、内燃機関１０及び第２ＭＧ４０の一方又は双方の動力が最終減速装置１６を介して車輪駆動軸１７に伝達されることで駆動される。

内燃機関１０は、機関本体１１に形成された各気筒１２内で燃料を燃焼させて、出力軸１３を回転させるための動力を発生させる。出力軸１３は動力分割機構２０に連結されて内燃機関１０の動力は車輪駆動軸１７及び第１ＭＧ３０に伝達されることから、内燃機関１０は作動することによって自車両２ａの駆動とバッテリ５０への充電を行うことができる。各気筒１２から排気通路１４に排出された排気は、排気通路１４を流れて大気中に排出される。排気通路１４には、排気中の有害物質を浄化するための電気加熱式の触媒装置１５が設けられる。

電気加熱式の触媒装置１５は、導電性基材１５１と、一対の電極１５２と、電圧調整回路１５３と、電圧センサ１５４と、電流センサ１５５と、を備える。

導電性基材１５１は、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）や二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ₂）などの通電されることにより発熱する材料によって形成される。導電性基材１５１には、排気の流れ方向に沿って、断面形状が格子形状（又はハニカム形状）の複数の通路（以下「単位セル」という。）が形成されており、各単位セルの表面に触媒が担持されている。

一対の電極１５２は、導電性基材１５１に電圧を印加するための部品である。一対の電極１５２は、それぞれ導電性基材１５１に電気的に接続されると共に、電圧調整回路１５３を介してバッテリ５０に接続される。一対の電極１５２を介して導電性基材１５１に電圧を印加することで、導電性基材１５１に電流が流れて導電性基材１５１が発熱し、触媒装置１５、特に導電性基材１５１に担持された触媒が加熱される。

一対の電極１５２によって導電性基材１５１に印加する電圧（以下「基材印加電圧」という。）Ｖｈ［Ｖ］は、電子制御ユニット２００によって電圧調整回路１５３を制御することで調整可能である。電子制御ユニット２００によって電圧調整回路１５３を制御することで、導電性基材１５１に供給する電力（以下「基材供給電力」という。）Ｐｈ［ｋＷ］を任意の電力に制御することができ、よって触媒の加熱量を調整することができる。電圧調整回路１５３は、電圧センサ１５４によって検出された基材印加電圧Ｖｈが所定の目標電圧になるように又は電流センサ１５５によって検出された導電性基材１５１に流れる電流Ｉｈ［Ａ］が目標電流になるように制御される。

動力分割機構２０は、内燃機関１０の出力を、車輪駆動軸１７を回転させるための動力と、第１ＭＧ３０を回生駆動させるための動力との２系統に分割するための遊星歯車である。動力分割機構２０は、サンギア２１と、リングギア２２と、ピニオンギア２３と、プラネタリキャリア２４とを備える。サンギア２１は、第１ＭＧ３０の回転軸３３に連結される。リングギア２２は、サンギア２１と同心円上に位置するようにサンギア２１の周囲に配置され、第２ＭＧ４０の回転軸４３に連結される。また、リングギア２２には、リングギア２２の回転を最終減速装置１６に伝達するためのドライブギア１８が一体化されて取り付けられている。ピニオンギア２３は、サンギア２１及びリングギア２２と噛み合うように、サンギア２１とリングギア２２との間に複数個配置される。プラネタリキャリア２４は、内燃機関１０の出力軸１３に連結されており、また、プラネタリキャリア２４が回転したときに、各ピニオンギア２３が個々に回転（自転）しながらサンギア２１の周囲を回転（公転）することができるように、各ピニオンギア２３にも連結されている。

第１ＭＧ３０は、例えば三相の交流同期型のモータジュネレータであり、回転軸３３に連結されて複数の永久磁石を有するロータ３１と、回転磁界を発生させる励磁コイルを有するステータ３２とを備える。第１ＭＧ３０は、バッテリ５０からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、内燃機関１０の動力を受けて回生駆動する発電機としての機能とを有する。本実施形態では、第１ＭＧ３０は主に発電機として使用される。

第２ＭＧ４０（走行モータ）は、例えば三相の交流同期型のモータジュネレータであり、回転軸４３に連結されて複数の永久磁石を有するロータ４１と、回転磁界を発生させる励磁コイルを有するステータ４２とを備える。第２ＭＧ４０も、電動機及び発電機としての機能を有する。

バッテリ５０は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池である。本実施形態では、バッテリ５０として、リチウムイオン二次電池を使用している。バッテリ５０は、バッテリ５０の充電電力を第１ＭＧ３０及び第２ＭＧ４０に供給してそれらを力行駆動することができるように、また、第１ＭＧ３０及び第２ＭＧ４０の発電電力をバッテリ５０に充電できるように、昇圧コンバータ６０等を介して第１ＭＧ３０及び第２ＭＧ４０に電気的に接続される。

本実施形態では、バッテリ５０は、例えば家庭用コンセントなどの外部電源からの充電が可能なように、充電制御回路５１及び充電リッド５２を介して外部電源と電気的に接続可能に構成されている。充電制御回路５１は、外部電源から供給される交流電流をバッテリに充電可能な直流電流に変換する。

昇圧コンバータ６０は、電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて、一次側端子の端子間電圧を昇圧して二次側端子から出力し、また、二次側端子の端子間電圧を降圧して一次側端子から出力する。昇圧コンバータ６０の一次側端子はバッテリ５０の出力端子に接続され、二次側端子は第１インバータ７０及び第２インバータ８０の直流側端子に接続される。

第１インバータ７０及び第２インバータ８０は、電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて、直流側端子から入力された直流電流を交流電流（本実施形態では三相交流電流）に変換して交流側端子から出力し、逆に電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて交流側端子から入力された交流電流を直流電流に変換して直流側端子から出力することが可能な電気回路をそれぞれ備える。第１インバータ７０の直流側端子は昇圧コンバータ６０の二次側端子に接続され、第１インバータ７０の交流側端子は第１ＭＧ３０の入出力端子に接続される。第２インバータ８０の直流側端子は昇圧コンバータ６０の二次側端子に接続され、第２インバータ８０の交流側端子は第２ＭＧ４０の入出力端子に接続される。

また、自車両２ａは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００と、ＥＣＵ２００に接続された複数のセンサとを備える。図４は、ＥＣＵ２００の構成を概略的に示す図である。図４に示したように、ＥＣＵ２００は、ＣＡＮ等の車内ネットワークを介して各種アクチュエータ（例えば内燃機関１０のスロットル弁駆動用のアクチュエータや、インバータ７０、８０）や各種センサと接続される通信インタフェース２０１と、プログラムや各種情報を記憶するメモリ２０２と、各種演算を行うプロセッサ２１０とを備える。通信インタフェース２０１とメモリ２０２とプロセッサ２１０とは信号線を介して互いに接続されている。ＥＣＵ２００は、自車両２ａの各種アクチュエータを制御して自車両２ａを制御する車両制御装置として機能すると共に、後述する測位センサの誤差の有無を診断する誤差診断装置として機能する。

ＥＣＵ２００には、前述した電圧センサ１５４や電流センサ１５５の他にも様々なセンサが接続される。例えば、ＥＣＵ２００には、バッテリ５０の充電量（ＳＯＣ（State Of Charge））を検出するＳＯＣセンサ１７１や、内燃機関１０への要求出力や内燃機関１０の回転速度等、内燃機関１０の制御に必要なパラメータの値を検出するセンサが接続され、これらセンサからの出力信号が入力される。ＥＣＵ２００は、これら各種センサからの出力信号等に基づいて、自車両２ａの各種アクチュエータを制御する。

加えて、自車両２ａは、図２に示したように、車載通信機９０と、ストレージ装置９５及びＧＰＳ受信機９６を備える。車載通信機９０は、サーバ３のサーバ通信機３０１との間で無線通信可能に構成される。車載通信機９０は、電子制御ユニット２００から送信されてきた自車両２ａの走行履歴情報をサーバ３に送信する。また、車載通信機９０は、自車両２ａの周辺の地図情報をサーバ３か受信してストレージ装置９５に送信してもよい。

ストレージ装置９５は、例えば、ハードディスク装置または不揮発性の半導体メモリを有する。ストレージ装置９５は、地図情報を記憶する記憶部の一例である。特に、本実施形態では、地図情報は、道路の所定の区間ごとに記憶されている。道路区間は、例えば、交差点ごとに区切られ、また長距離に亘って交差点の無い道路では一定の距離ごとに区切られる。したがって、各道路区間は、交差点とこれと隣合う交差点との間の分岐や合流のない道路の区間や、一定距離の分岐や合流のない道路の区間を表す。したがって、地図情報は、各道路区間の位置、各道路区間の長さ（距離）、各道路区間に関する道路標示を表す情報（例えば、車線、区画線または停止線）を含む。ストレージ装置９５は、ＥＣＵ２００からの地図情報の読出し要求に従って地図情報を読み出し、地図情報をＥＣＵ２００へ送信する。

ＧＰＳ受信機９６は、自車両２ａの自己位置を測定する測位センサの一例である。ＧＰＳ受信機９６は、３個以上のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて自車両２ａの自己位置（緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信機９６は、所定の周期ごとに自車両２ａの自己位置の測定結果をＥＣＵ２００へ出力する。なお、自車両２ａの自己位置を測定することができれば、ＧＰＳ受信機９６の代わりに他の測位センサが用いられてもよい。

≪サーバの構成≫
図３は、車両制御システム１のうち、サーバ３の構成を概略的に示す図である。図３に示したように、サーバ３は、サーバ通信機３０１と、サーバメモリ３０２と、サーバプロセッサ３０３と、を備える。サーバ通信機３０１、サーバメモリ３０２及びサーバプロセッサ３０３は、信号線を介して互いに接続されている。

サーバ通信機３０１は、車両２（自車両２ａ及び他車両２ｂ）の車載通信機９０と無線通信可能に構成される。サーバ通信機３０１は、車両２の要求に応じてサーバプロセッサ３０３から送信されてきた各種の情報を車両２に送信すると共に、車両２から受信した走行履歴情報をサーバプロセッサ３０３に送信する。

サーバメモリ３０２は、ハードディスクドライブ、光記録媒体又は半導体メモリ等の記憶媒体を有し、サーバプロセッサ３０３において実行されるコンピュータプログラムを記憶する。また、サーバメモリ３０２は、サーバプロセッサ３０３によって生成されたデータや、サーバプロセッサ３０３が車両２から受信した走行情報などを記憶する。サーバプロセッサ３０３は、サーバ３において制御及び演算を行うコンピュータプログラムを実行する。

≪車両制御≫
次に、ＥＣＵ２００によって行われる車両制御、特に自車両２ａの走行モードの制御について説明する。図４に示したように、ＥＣＵ２００のプロセッサ２１０は、自車両２ａの制御に関して、制御部２１１及び予測部２１２の二つの機能ブロックを有する。

本実施形態に係るＥＣＵ２００の制御部２１１は、バッテリ５０の充電量に基づいて、自車両２ａの走行モードをＥＶ（Electrical Vehicle）モード及びＣＳ（Charge Sustaining：充電維持）モードのうちのいずれか一方に設定する。具体的には、制御部２１１は、バッテリ５０の充電量がモード切替充電量ＳＣ１以上であるときには自車両２ａの走行モードをＥＶモードに設定し、バッテリ５０の充電量がモード切替充電量ＳＣ１未満でるときには自車両２ａの走行モードをＣＳモードに設定する。モード切替充電量ＳＣ１は、予め定められた一定の値（例えば、満充電量の１０％）であってよいし、例えば自車両２ａへの要求出力（例えば、アクセルペダルの踏み込み量に比例）等に応じて変化する値であってもよい。

ＥＶモードは、自車両２ａが第２ＭＧ４０によって駆動されるモードである。自車両２ａの走行モードがＥＶモードに設定されているときには、制御部２１１は、内燃機関１０を停止させて、バッテリ５０に充電された電力を利用して第２ＭＧ４０を力行駆動させる。自車両２ａは、この第２ＭＧ４０の駆動力によって駆動される。

一方、ＣＳモードは、自車両２ａが内燃機関１０によって駆動されると共に第１ＭＧ３０によってバッテリ５０への充電が行われるモードである。自車両２ａの走行モードがＣＳモードに設定されているときには、制御部２１１は、内燃機関１０を運転させると共に、内燃機関１０の動力を動力分割機構２０によって分割し、分割した動力の一方を車輪駆動軸１７に伝達すると共に、分割した動力の他方によって第１ＭＧ３０を回生駆動して発電を行わせる。自車両２ａは、内燃機関１０の駆動力及び第１ＭＧ３０から供給された電力によって駆動された第２ＭＧ４０の駆動力によって駆動される。

自車両２ａの走行モードがＥＶモードからＣＳモードに切り替わるときには、内燃機関１０が始動される。内燃機関１０が始動されると機関本体１１の各気筒１２から排気通路１４に排気ガスが排出される。ここで、触媒装置１５において排気ガスを浄化するためには、触媒装置１５の温度が触媒の活性温度（例えば、３００℃）以上になっている必要がある。このため、内燃機関１０の駆動によりバッテリ５０への充電を行うべく自車両２ａの走行モードをＥＶモードからＣＳモードに切り替えるときには、内燃機関１０の始動時に触媒装置１５の温度が活性温度以上になっているように、事前に触媒装置１５を昇温させておく必要がある。そこで、本実施形態では、走行モードをＥＶモードからＣＳモードに切り替えるときには、触媒装置１５の加熱が完了してから内燃機関１０を始動すべく、ＳＯＣセンサによって検出されたバッテリ５０の充電量が、モード切替充電量ＳＣ１よりも多い暖機開始充電量ＳＣ２まで低下したら、導電性基材１５１に対する通電が開始され、すなわち触媒装置１５の昇温が開始される。このように、内燃機関１０の始動前のＥＶモード中に触媒装置１５を電気的に加熱するプレヒートを実施して予め触媒装置１５の暖機を完了しておくことで排気エミッションの悪化を抑制することができる。

ところで、触媒装置１５の加熱の開始が早すぎると、触媒装置１５の温度が活性温度に到達してから内燃機関１０が始動される前の時間が長くなり、触媒装置１５を高温に維持するのに無駄なエネルギが必要になる。一方、触媒装置１５の加熱の開始が遅すぎると、触媒装置１５が十分に昇温されていない状態で内燃機関１０が始動されることになり、排気エミッションの悪化が生じる。このため、無駄なエネルギの消費や排気エミッションの悪化を抑制するためには、触媒装置１５の加熱を適切な時期に開始する必要があり、このためには暖機開始充電量ＳＣ２を適切な値に設定することが必要である。

そこで、本実施形態では、制御部２１１は、下記式（１）に基づいて、暖機開始充電量ＳＣ２を設定する。
ＳＣ２＝Ｅｈ＋Ｅｐ＋ＳＣ１ …（１）

上記式（１）において、Ｅｈは、触媒装置１５を活性温度にまで昇温するのに必要なエネルギ量［ｋＷｈ］である。Ｅｈは、基材に供給される電力にプレヒート時間Ｔを乗算することによって算出される。また、上記式（１）において、Ｅｐは、触媒装置１５を活性温度にまで昇温させるまでの間（プレヒート時間Ｔ）に、触媒装置１５以外の機器（例えば、第２ＭＧ４０）を駆動するために必要なエネルギ量［ｋＷｈ］である。Ｅｐを算出するためには、現在からプレヒート時間Ｔが経過するまでの間に必要なエネルギ量を予測することが必要になり、Ｅｐの算出はＥＣＵ２００の予測部２１２によって行われる。

予測部２１２は、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの現在の自己位置に基づいて自車両２ａの将来の状態を予測する。以下では、予測部２１２が自車両２ａの将来の状態、特に現在からプレヒート時間Ｔが経過するまでの間の走行エネルギ量を予測する手法について説明する。

図５は、交差点手前の或る地点Ａを通過した車両２が、地点Ａからプレヒート時間Ｔだけ走行したときの過去の代表的な走行履歴の例を、矢印ａ～ｄで示した図である。図６は、地点Ａからのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐを、走行履歴毎に比較して示した図である。

図５において、走行履歴ａは、交差点の信号が赤信号であり、低負荷で走行しながら交差点で停止した場合の走行履歴を示し、走行履歴ｂ～ｄは、それぞれ交差点の信号が青信号であり、交差点を通過して交差点を左折、直進、右折した場合の走行履歴を示す。図５に示したように、地点Ａを過去に通過した車両２が地点Ａからプレヒート時間Ｔだけ走行した場合の走行履歴は様々であり、したがって図６に示したように、地点Ａからのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐも、走行履歴毎に異なる。図６に示した例では、走行履歴ａ、ｂ、ｃ、ｄの順に走行エネルギが大きくなっている。このように地点Ａからの走行ルートや交通状況に応じて走行負荷Ｐｐが様々に変化するため、地点Ａからのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐを精度良く予測するのは難しい。

そこで、本実施形態では、各車両２の走行履歴情報を収集し、当該走行履歴情報を集約したデータに基づいて、各車両２の現在の自己位置からのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐとして適切な値を算出することができるようにした。

図７（Ａ）は、各車両２の走行履歴情報をもとに、過去に地点Ａを通過した各車両２の地点Ａからのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐを算出し、その走行エネルギ量Ｅｐのデータを度数分布図として示した図であり、図７（Ｂ）は、その走行エネルギ量Ｅｐのデータを累積相対度数分布として示した図である。

図７（Ｂ）において、累積相対度数が１になったときの走行エネルギ量をＥｐ１とすると、累積相対度数が１であるとは、過去に地点Ａを通過した車両２のうち、走行エネルギ量Ｅｐ１以下の走行エネルギ量で、地点Ａからプレヒート時間Ｔだけ走行できた車両２の割合が１であることを表す。すなわち、過去に地点Ａを通過した車両２のうち、全ての車両２が、走行エネルギ量Ｅｐ１以下の走行エネルギ量で、地点Ａからプレヒート時間Ｔだけ走行したことを表す。

また、累積相対度数が０．５になったときの走行エネルギ量をＥｐ２とすると、累積相対度数が０．５であるとは、過去に地点Ａを通過した車両２のうち、走行エネルギ量Ｅｐ２以下の走行エネルギ量で、地点Ａからプレヒート時間Ｔだけ走行できた車両２の割合が０．５であることを表す。すなわち、過去に地点Ａを通過した車両２のうち、半数の車両２が、走行エネルギ量Ｅｐ２以下の走行エネルギ量で、地点Ａからプレヒート時間Ｔだけ走行したことを表す。

したがって、図７（Ｂ）における累積相対度数は、地点Ａからプレヒート時間Ｔだけ車両２が走行したときに任意の走行エネルギ量が消費される確率を表しているといえる。したがって、このように、過去に或る地点を通過した各車両２の或る地点からのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐのデータを累積相対度数分布としてまとめた場合、累積相対度数がαの走行エネルギ量Ｅｐ（α）を前述した（１）式に代入して暖機開始充電量ＳＣ２を設定することで、或る地点からプレヒートを開始したときに、概ねαの確率でプレヒートを成功させることができるようになる。

そこで、本実施形態では、サーバ３が、複数の車両２のそれぞれから送信されてきた走行履歴情報をもとに、道路上の各地点からのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐを算出し、地点毎に当該走行エネルギ量Ｅｐのデータを累積相対度数分布としてまとめた分布データを生成する。

そして、ＥＣＵ２００の予測部２１２は、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置をサーバ３に送信すると共に、サーバ３からその位置における図７（Ｂ）に示したような分布データを受信する。そして、予測部２１２は、受信した分布データに基づいて道路上の或る地点からプレヒートを開始したときに、プレヒート時間Ｔ以内にプレヒートが完了する確率が所定確率以上となる走行エネルギ量Ｅｐの予測値（以下「予測走行エネルギ量Ｅｐｅｓｔ」）を算出する。具体的には、予測部２１２は、道路上の或る地点からのプレヒート時間分の予測走行エネルギ量Ｅｐｅｓｔを求めたいときには、その地点からのプレヒート時間分の走行エネルギ量Ｅｐのデータを累積相対度数分布としてまとめた分布データを参照し、プレヒートの成功確率が所定確率αｓ（０≦αｓ≦１）となる走行エネルギ量Ｅｐ、すなわち累積相対度数αが予め定められた累積相対度数αｓになったときの走行エネルギ量Ｅｐ（αｓ）を、予測走行エネルギ量Ｅｐｅｓｔとして算出する。なお、本実施形態では、累積相対度数αｓを固定値としているが、例えば図７（Ａ）の度数分布図の形状等に応じて可変値としても良い。

これにより、累積相対度数αｓを例えば１に近い値に設定すれば、高い確率で、バッテリ充電量ＳＣが暖機開始充電量ＳＣ２からモード切替充電量ＳＣ１に低下するまでの間に触媒装置１５の暖機を完了させることができる。また逆に、累積相対度数αｓを例えば１から０に近付けていくことで、触媒装置１５の暖機が完了してからバッテリ充電量ＳＣがモード切替充電量ＳＣ１に低下するまでの時間が長くなりすぎるのを抑制することができる。

本実施形態では、制御部２１１は、このようにして算出された予測走行エネルギ量Ｅｐｅｓｔを式（１）のＥｐとして代入することにより、暖機開始充電量ＳＣ２を算出する。そして、上述したように、制御部２１１は、ＳＯＣセンサによって検出されたバッテリ５０の充電量が、算出された暖機開始充電量ＳＣ２以下であるか否か、すなわちバッテリへの充電を開始するための内燃機関１０の始動に向けた触媒装置１５への通電の要否を判定する。そして、制御部２１１は、検出されたバッテリ５０の充電量が暖機開始充電量ＳＣ２以下であると判定された場合、すなわち触媒装置１５への通電が必要であると判定された場合には、走行モードのＥＶモードからＣＳモードへの変更に備えて、触媒装置１５への通電、すなわち触媒装置１５の昇温を開始する。すなわち、本実施形態では、制御部２１１は、予測された将来の状態に基づいて自車両２ａに搭載された機器である触媒装置１５（又は、自車両２ａ自体）を制御する。

なお、上記実施形態では、予測部２１２は、自車両２ａの将来の状態として、現在からプレヒート時間Ｔが経過するまでの間の走行エネルギ量を予測している。しかしながら、予測部２１２は、車両の現在の自己位置に基づいて予測することができる自車両２ａの将来の状態であれば、自車両２ａの将来の状態として、例えば所定時間後の自車両２ａの到達予想地点等、他のパラメータを予測してもよい。また、本実施形態では、制御部２１１は、予想された将来の状態に基づいて触媒装置１５を制御している。しかしながら、制御部２１１は、将来の状態に基づいて触媒装置１５以外の自車両２ａに搭載された機器（例えば、ナビゲーションシステム）を制御してもよい。或いは、制御部２１１は、将来の状態に基づいて自車両２ａ自体（例えば、自動運転車両であれば、加減速や操舵）を制御してもよい。

ところで、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じている場合、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置が実際の自己位置から大きくずれている。このような場合に、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置に基づいて自車両２ａの将来の状態を予測しても、正確に予測することはできない。そこで、本実施形態では、ＧＰＳ受信機９６に測位誤差が生じていると判定された場合には、予測部２１２は将来の予測を中止する。この場合、上記式（１）において暖機開始充電量ＳＣ２を算出する際にはＥｐには予め定められた一定値が代入される。

或いは、ＧＰＳ受信機９６に測位誤差が生じていると判定された場合には、制御部２１１は、上記式（１）において暖機開始充電量ＳＣ２を算出する際に、走行エネルギ量Ｅｐとして、予測部２１２によって予測された走行エネルギ量（すなわち、予測された将来の状態）を用いずに予め定められた一定値を用いてもよい。この場合、制御部２１１は、予測部２１２によって予測された将来の状態に基づかずに車両に搭載された機器である触媒装置１５（又は、自車両２ａ自体）を制御することになる。

≪測位センサの誤差診断≫
次に、図８、図９Ａ及び図９Ｂを参照して、測位センサとして機能するＧＰＳ受信機９６の測位誤差の有無を診断する誤差診断について説明する。誤差診断はＥＣＵ２００によって行われ、ＥＣＵ２００は、図４に示したように、誤差診断に関して、位置取得部２１３、走行区間特定部２１４及び誤差診断部２１５を備える。

位置取得部２１３は、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報を取得する。位置取得部２１３は、ＧＰＳ受信機９６から自己位置の測定結果が送信される所定の周期ごとに自車両２ａの自己位置情報を取得する。自己位置情報は、例えば、ＧＰＳ受信機９６によって測定が行われたときの自車両２ａの緯度及び経度の情報を含む。

走行区間特定部２１４は、位置取得部２１３によって取得された自車両２ａの自己位置情報に基づいて、ストレージ装置９５に記憶されている地図情報のうち自車両２ａが走行してきた道路区間を時系列に特定する。走行区間特定部２１４による道路区間の特定方法について具体的に説明する。

図８は、走行区間特定部２１４が自車両２ａの自己位置情報に基づいて自車両２ａが走行してきた道路区間を特定する手法を説明するための図である。図８は、ストレージ装置９５に記憶されている地図情報における任意の領域を概略的に示している。特に、図８に示した領域には、５つの道路区間Ｍ１～Ｍ５が含まれている。

一方、図８中の地点Ｇは、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する地図情報上の地点を時系列的に示したものである。地点Ｇ間の矢印は、地点Ｇが測定された順序を表しており、したがって地点Ｇ１が図８に示した領域においてＧＰＳ受信機９６によって最初に測定された自己位置情報に対応し、地点Ｇ２２が図８に示した領域においてＧＰＳ受信機９６によって最後に測定された自己位置情報に対応する。

本実施形態では、走行区間特定部２１４は、或る時点において位置取得部２１３によって取得された自車両２ａの自己位置情報に対応する地点の最も近くに位置する道路区間をその時点に自車両２ａが走行している道路区間として特定する。したがって、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する地図情報上の地点がＧ１であるときには、地点Ｇ１の最も近くに位置する道路区間Ｍ１が、この時点に自車両２ａが走行している道路区間として特定される。同様に、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する地点がＧ７、Ｇ８、Ｇ２２であるときには、道路区間Ｍ１、Ｍ３、Ｍ５がそれぞれの時点で自車両２ａが走行している道路区間として特定される。

誤差診断部２１５は、ＧＰＳ受信機９６に、すなわち測位センサに測位誤差が生じているか否かを判定する。本実施形態では、誤差診断部２１５は、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自己位置情報と、走行区間特定部２１４によって特定された、自車両２ａが走行してきた道路区間とに基づいて、測位誤差の有無を診断する。

ところで、ＧＰＳ受信機９６等の測位センサでは、測定された自己位置が実際の自己位置からずれる場合がある。特に、バッテリ交換などによってＧＰＳ受信機９６における位置の補正情報がリセットされた場合、ＧＰＳ受信機９６の測位誤差が大きくなり、場合によっては数ｋｍ程度の誤差が生じる。このような場合には、走行区間特定部２１４によって特定される道路区間が、実際に自車両２ａが走行した道路区間とは異なるものとなる。

図９Ａ及び図９Ｂは、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自己位置情報に対応する地点の履歴と、走行区間特定部２１４によって特定された道路区間とを概略的に示した図である。図９Ａ及び図９Ｂにおいて、一点鎖線は自車両２ａの実際の走行経路を、破線はＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する地点が辿った経路（以下、「測定経路」という）を、実線は自車両２ａの自己位置情報に基づいて特定された道路区間をそれぞれ表している。

図９Ａは、ＧＰＳ受信機９６に測位誤差がほとんどない場合を示している。この場合には、自車両２ａの実際の走行経路（一点鎖線）と、測定経路（破線）と、自車両２ａが走行してきたものとして特定された道路区間（実線）はほぼ一致する。このため、図９Ａに示した例では、一点鎖線、破線及び実線が重なっている。

一方、図９Ｂは、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差がある場合を示している。特に、図９Ｂに示した例では、ＧＰＳ受信機９６によって測定される自車両２ａの自己位置が、実際の自車両２ａの位置よりも北側（図９Ｂにおいて上側）にずれている場合を示している。図９Ｂからわかるように、ＧＰＳ受信機９６によって測定される自己位置が実際の自己位置から大きくずれている場合、測定経路（破線）が地図上の道路の位置から大きくずれる。この結果、走行区間特定部２１４によって特定される道路区間（実線）は、自車両２ａが実際に走行していた道路とは異なる道路の道路区間を示すことになる。このような場合、通常、測定経路（破線）に沿って延びるような道路は存在しないことから、走行区間特定部２１４は、図９Ｂに示したように、連続していない互いに分離された道路区間を、自車両２ａが走行してきた道路区間として特定することになる。換言すると、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差がある場合には、特定された道路区間同士が連続しない。

そこで、本実施形態では、誤差診断部２１５は、走行区間特定部２１４によって特定された道路区間のうち、各道路区間とこの道路区間の走行後に自車両２ａが走行したとして特定された道路区間とが連続している道路区間の割合が、予め定められた基準割合未満である場合には、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差があると判定し、斯かる割合が基準割合以上である場合には、ＧＰＳ受信機９６には大きな測位誤差はないと判定する。ここで、基準割合は、例えば、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差がないときに上記割合が取り得る最小値に設定される。

具体的には、本実施形態では、誤差診断部２１５は、過去の任意の開始時点から終了時点までに走行区間特定部２１４によって特定された各道路区間について、その道路区間の始点が、その道路区間を走行する前に自車両２ａが走行していたと特定された道路区間の終点と一致するか否かを判定する。そして、誤差診断部２１５は、任意の開始時点から終了時点までの全道路区間のうち、或る道路区間の始点とその前の道路区間の終点が一致している道路区間の数を算出する。そして、算出した道路区間の数を、任意の開始時点から終了時点までの全道路区間の数で除算した値を、連続している道路区間の割合として算出する。誤差診断部２１５は、このようにして算出した割合と基準割合とを比較して測位誤差の有無を判定する。

この結果、図９Ａに示したようにＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じていない場合には連続している道路区間の割合は基準割合よりも大きくなり、よって測位誤差が小さいと判定される。一方、図９Ｂに示したようにＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じている場合には連続している道路区間の割合は基準割合よりも小さくなり、よって測位誤差が大きいと判定される。このように、本実施形態によれば、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じているか否かを適切に検出することができる。

なお、上記実施形態では、誤差診断部２１５は、自車両２ａが走行してきたと特定された３つ以上の道路区間に基づいて測位誤差の診断をしている。しかしながら、誤差診断部２１５は、２つの道路区間に基づいて測位誤差の診断をしてもよい。この場合、誤差診断部２１５は、自車両２ａが走行してきたと特定された道路区間の一つである第１道路区間と、該第１道路区間の走行後に走行していたと推定された第２道路区間とが連続していない場合には、前記測位センサには測位誤差があると判定し、前記第１道路区間と前記第２道路区間とが連続している場合には、前記測位センサには測位誤差がないと判定する

図１０は、ＧＰＳ受信機９６に測位誤差が生じているか否かを診断する誤差診断処理のフローチャートである。図示した誤差診断処理は、ＥＣＵ２００のプロセッサ２１０において一定時間間隔毎に実行される。

図１０に示したように、まず、ステップＳ１１において、位置取得部２１３が、ＧＰＳ受信機９６から自車両２ａの現在の自己位置情報を取得する。次いで、ステップＳ１２において、走行区間特定部２１４が、現在の自己位置情報に基づいて自車両２ａが現在走行している道路区間を特定すると共に、特定した道路区間をＥＣＵ２００のメモリ２０２に記憶させる。

次いで、ステップＳ１３では、誤差診断部２１５が、任意の開始時点（例えば、道路区間の記憶を開始した時点）からメモリ２０２に記憶された道路区間の数が予め定められた一定の基準値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１３において、道路区間数が基準値未満であると判定された場合には、制御ルーチンが終了される。一方、ステップＳ１３において、道路区間数が基準値以上であると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１４へと進む。

ステップＳ１４では、誤差診断部２１５が、メモリ２０２に記憶される任意の開始時点からの全ての道路区間に対する、或る道路区間の始点とその前の道路区間の終点とが一致している道路区間の割合を、連続している道路区間の割合Ｒとして算出する。次いで、誤差診断部２１５は、ステップＳ１５において、連続している道路区間の割合Ｒが、予め定められた基準割合Ｒｒｅｆ以上であるか否かを判定する。ステップＳ１５において、連続している道路区間の割合Ｒが基準割合以上であると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１６へと進み、誤差診断部２１５はＧＰＳ受信機９６を正常であると判定する。一方、ステップＳ１５において、連続している道路区間の割合Ｒが基準割合未満であると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１７へと進み、誤差診断部２１５はＧＰＳ受信機９６に異常がある、すなわち測位誤差が大きいと判定する。

＜第２実施形態＞
次に、図１１～図１４を参照して、第２実施形態に係る車両制御システムについて説明する。以下では、第１実施形態とは異なる部分を中心に説明する。上記第１実施形態では、誤差診断部２１５は、走行区間特定部２１４によって特定された各道路区間の始点と終点とが一致しているか否かに基づいて、測位誤差の有無を判定する。これに対して、第２実施形態では、誤差診断部２１５は、走行区間特定部２１４によって特定された道路区間に対応する走行距離に基づいて測位誤差の有無を判定する。

図１１は、第２実施形態に係るＥＣＵ２００の構成を概略的に示す、図４と同様な図である。図１１に示したように、本実施形態では、ＥＣＵ２００は、誤差診断に関して、位置取得部２１３、走行区間特定部２１４及び誤差診断部２１５に加えて、走行距離推定部２１６を備える。

走行距離推定部２１６は、地図情報を用いることなく、過去の或る開始時点（第１時点）からこの或る開始時点よりも後の終了時点（第２時点）までの間に自車両２ａが走行してきた走行距離を推定する。具体的には、本実施形態では、走行距離推定部２１６は、ＧＰＳ受信機９６によって測定されて位置取得部２１３によって取得された自車両２ａの自己位置情報の履歴に基づいて、自車両２ａが走行してきた走行距離を推定する。特に本実施形態では、走行距離推定部２１６は、このようにして取得された自車両２ａの自己位置情報に対応する地点が辿った経路の長さを、自車両２ａが走行してきた走行距離として算出する。

例えば、図９Ｂに示した例では、上述したように、破線はＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する経路を示している。図９Ｂからわかるように、破線は、自車両２ａの実際の走行経路を表す一点鎖線からずれてはいるものの、基本的には実際の走行経路とほぼ同一の経路形状を有している。したがって、図９Ｂに破線で示した経路の長さは、自車両２ａの実際の走行経路の長さにほぼ等しい。したがって、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する地点が辿った経路の長さを求めることにより、自車両２ａが走行してきた走行距離を比較的正確に推定することができる。

なお、走行距離推定部２１６は、別の方法によって自車両２ａが走行してきた走行距離を推定してもよい。例えば、自車両２ａの速度や加速度を検出するセンサ（図示せず）が自車両２ａに設けられている場合には、これらセンサの出力に基づいて自車両２ａの走行距離を推定してもよい。具体的には、例えば、第１時点から第２時点までの自車両２ａの速度を積分することによって、自車両２ａの走行距離を求めることができる。

本実施形態においても、誤差診断部２１５は、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じているか否かを判定する。ここで、図９Ｂから分かるように、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じている場合には、走行区間特定部２１４によって特定される道路区間（実線）は、自車両２ａが実際に走行していた道路とは異なる道路の道路区間を示す。この結果、特定された全ての道路区間の距離の合計である合計距離は実際の走行距離とは異なる。

そこで、本実施形態では、誤差診断部２１５は、過去の或る開始時点（第１時点）からこの或る時点よりも後の終了時点（第２時点）までの間に自車両２ａが走行してきたとして走行区間特定部２１４によって特定された全ての道路区間それぞれについて、その道路区間の長さ（距離）を取得する共に、取得した全ての道路区間の長さを合計して合計距離を算出する。そして、誤差診断部２１５は、走行距離推定部２１６によって推定された開始時点から終了時点までの走行距離と、上述したように算出された合計距離とを比較する。走行距離と合計距離との距離差が予め定められた基準値以上である場合には、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差があると判定し、斯かる距離差が基準値未満である場合には、ＧＰＳ受信機９６には測位誤差がないと判定する。ここで、基準値は、例えば、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差がないときに距離差が取り得る最大値に設定される。

この結果、図９Ａに示したようにＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じていない場合には、上記距離差は小さくなり、よって測位誤差が小さいと判定される。一方、図９Ｂに示したように、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じている場合には、上記距離差は大きくなり、よって測位誤差が大きいと判定される。このように、本実施形態によれば、ＧＰＳ受信機９６に大きな測位誤差が生じているか否かを適切に検出することができる。

ところで、上記第１実施形態では、走行区間特定部２１４は、或る時点において位置取得部２１３によって取得された自車両２ａの自己位置情報に対応する地点の最も近くに位置する道路区間をその時点に自車両２ａが走行している道路区間として特定する。しかしながら、このように自車両２ａが走行している道路区間を特定すると、走行区間特定部２１４は、ＧＰＳ受信機９６に僅かでも測位誤差が生じていると、自車両２ａが実際には走行していない道路区間を自車両２ａが走行した道路区間として特定してしまう。

図１２Ａ～図１２Ｄは、ストレージ装置９５に記憶されている地図情報における任意の領域を概略的に示す図である。特に、図１２Ａ～図１２Ｄに示した領域には、多数の道路区間Ｍ１１～Ｍ２１が含まれている。また、図１２Ａ～図１２Ｄの地点Ｇは、図８と同様に、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する地図情報上の地点を時系列的に示したものである。

図１２Ａは、地図情報における道路区間に、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する地点を単純に加えた図である。ＧＰＳ受信機９６には多少の測位誤差が生じているが、図１２Ａからは実際に自車両２ａが走行した道路区間は、道路区間Ｍ１２、Ｍ１６、Ｍ１８及びＭ２１であることがわかる。

図１２Ｂは、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する各地点の最も近くに位置する道路区間（以下、「近傍道路区間」という）を示す図である。図中の実線は近傍道路区間に該当する道路区間を示しており、図中の破線は近傍道路区間に該当しない道路区間を示している。図１２Ｂに示した例では、道路区間Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１６、Ｍ１８、Ｍ２０、Ｍ２１が近傍道路区間に該当する。このため、近傍道路区間には自車両２ａが実際には走行していない道路区間Ｍ１４、Ｍ２０が含まれている。

そこで、本実施形態では、走行区間特定部２１４は、近傍道路区間のうち、始点が他の道路区間の終点と一致していない道路区間又は終点が他の道路区間の始点と一致していない道路区間を、前記車両が走行していた道路区間として特定しないようにしている。

具体的には、走行区間特定部２１４は、近傍道路区間Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１６、Ｍ１８、Ｍ２０、Ｍ２１それぞれにおける自車両２ａの進行方向を特定する。各近傍道路区間における自車両２ａの進行方向は、例えば、自車両２ａの自己位置情報に対応する地点の履歴に基づいて特定される。具体的には、各近傍道路区間における自車両２ａの進行方向は、自車両２ａの自己位置情報に対応する地点が推移していく方向（図中の地点Ｇ間に矢印で示した方向）と同様な方向として特定される。この結果、各近傍道路区間における自車両２ａの進行方向は図１２Ｃに示したように特定される。図１２Ｃは、図１２Ｂに示した近傍道路区間について、各道路区間における自車両２ａの進行方向を示す図である。図１２Ｃの各道路区間の矢印は、その道路区間における自車両２ａの進行方向として特定された方向を示している。

次いで、走行区間特定部２１４は、近傍道路区間Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１６、Ｍ１８、Ｍ２０、Ｍ２１のそれぞれについて、始点が他の近傍道路区間の終点と一致しているか否か及び終点が他の近傍道路区間の始点と一致しているか否かを判定する。そして、走行区間特定部２１４は、始点が他の近傍道路区間の終点と一致しており且つ終点が他の近傍道路区間の始点と一致している近傍道路区間を、自車両２ａが走行してきた道路区間として特定する。逆に、走行区間特定部２１４は、始点が他の近傍道路区間の終点と一致していない近傍道路区間及び終点が他の近傍道路区間の始点と一致していない近傍道路区間を、自車両２ａが走行してきた道路区間として特定しない。

図１２Ｄは、このようにして最終的に特定された自車両２ａが走行してきた道路区間を示す図である。図１２Ｄにおいて、実線は自車両２ａが走行してきた道路区間として特定された道路区間を示しており、破線は自車両２ａが走行してきた道路区間として特定されていない道路区間を示している。図１２Ｄからわかるように、道路区間Ｍ１４は終点が他の近傍道路区間の始点と一致しておらず、また、道路区間Ｍ２０は始点が他の近傍道路区間の終点と一致していないため、これら道路区間Ｍ１４、Ｍ２０は自車両２ａが走行してきた道路区間として特定されていない。この結果、図１２Ｄからわかるように、自車両２ａが実際に走行してきた道路区間が、自車両２ａが走行してきた道路区間として特定されることになる。

図１３Ａ～図１３Ｄは、ストレージ装置９５に記憶されている地図情報における任意の領域を概略的に示す、図１２Ａ～図１２Ｄと同様な図である。図１３Ａ～図１３Ｄは、ＧＰＳ受信機９６の測位誤差が大きい場合を示しており、自車両２ａの実際の走行経路が図中に破線で示されている。図１３Ａは、地図情報における道路区間に、ＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報に対応する地点を単純に加えた、図１２Ａと同様な図である。図１３Ｂは、近傍道路区間を示す、図１２Ｂと同様な図である。図１３Ｃは、図１３Ｂに示した近傍道路区間について各道路区間における自車両２ａの進行方向を示す、図１２Ｃと同様な図である。図１３Ｄは、最終的に特定された自車両２ａが走行してきた道路区間を示す、図１２Ｄと同様な図である。図１３Ｄから分かるように、自車両２ａが走行してきたとして特定された道路区間は、実際に自車両２ａが走行してきた道路区間とは大きく異なる道路区間となっている。この結果、特定された全ての道路区間の距離の合計である合計距離は実際の走行距離とは異なるものとなる。

なお、図１２Ａ～図１３Ｄに示したような自車両２ａが走行してきた道路区間の特定方法は、第１実施形態に係る誤差診断装置において用いられてもよい。

図１４は、第２実施形態に係る誤差診断部２１５において、ＧＰＳ受信機９６に測位誤差が生じているか否かを診断する誤差診断処理のフローチャートである。図１４におけるステップＳ２１～Ｓ２２、Ｓ２４は、図１０におけるステップＳ１１～Ｓ１３と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ２３では、走行区間特定部２１４が、車両の進行方向及び道路区間の連続性に基づいて道路区間の選定を行う。すなわち、図１２Ｃ及び図１２Ｄを用いて説明した操作が行われる。具体的には、自車両２ａの自己位置情報に対応する地点が推移していく方向に基づいて各道路区間における自車両の進行方向が特定されると共に、各走行区間と他の走行区間の始点・終点の同一性に基づいて連続性のある道路区間の選定が行われる。

ステップＳ２５では、走行距離推定部２１６が、メモリ２０２に記憶された、任意の開始時点から終了時点までの間にＧＰＳ受信機９６によって測定された自車両２ａの自己位置情報の履歴に基づいて、この期間中における総走行距離Ｄｓを算出する。次いで、ステップＳ２６では、誤差診断部２１５が、ステップＳ２３で選定された道路区間のうち任意の開始時点から終了時点までの間に自車両２ａが走行してきたとして特定された全ての道路区間の長さ（距離）を合計して合計距離Ｄｒを算出する。

次いで、ステップＳ２７では、誤差診断部２１５が、総走行距離Ｄｓと合計距離Ｄｒとの距離差が基準値Ｄｒｅｆ以上であるか否かを判定する。距離差が基準値Ｄｒｅｆ以上であると判定された場合には制御ルーチンはステップＳ２８へと進み、誤差診断部２１５はＧＰＳ受信機９６を異常がある、すなわち測位誤差が大きいと判定する。一方、ステップＳ２７において距離差が基準値Ｄｒｅｆ未満であると判定された場合には制御ルーチンはステップＳ２８へと進み、誤差診断部２１５はＧＰＳ受信機９６が正常であると判定する。

１車両制御システム
２車両
３サーバ
１０内燃機関
５０バッテリ
９５ストレージ装置
９６ＧＰＳ受信機
２００ＥＣＵ
２１０プロセッサ

Claims

車両を駆動するモータと、充放電可能なバッテリと、作動することによって前記バッテリへの充電が可能な内燃機関と、該内燃機関の排気通路に設けられて通電されることによって加熱される電気加熱式の触媒装置と、を備え、前記内燃機関を作動させることにより前記バッテリへの充電を行うときには前記触媒装置を加熱してから前記内燃機関を始動するように構成された車両に搭載された機器を制御する制御装置であって、
車両の自己位置を測定する測位センサにおける測位誤差の有無を診断する誤差診断装置と、
前記測位センサによって測定された車両の現在の位置に基づいて該車両の将来の走行エネルギ量を予測する予測部と、
前記予測された前記走行エネルギ量及び現在のバッテリ充電量に基づいて、バッテリ充電のための内燃機関の始動に向けた前記触媒装置への通電の要否を判定すると共に、前記触媒装置への通電が必要であると判定された場合には前記触媒装置への通電を開始する制御部と、を備え、
前記誤差診断装置は、
道路区間毎に区切られた地図情報を記憶する記憶部と、
前記測位センサによって測定された前記車両の自己位置情報を取得する位置取得部と、
前記車両の自己位置情報に基づいて、前記地図情報のうち前記車両が走行してきた道路区間を時系列に特定する走行区間特定部と、
前記車両が走行してきたと特定された道路区間の一つである第１道路区間と、該第１道路区間の走行後に走行していたと特定された第２道路区間とが連続していない場合には、前記測位センサには測位誤差があると判定し、前記第１道路区間と前記第２道路区間とが連続している場合には、前記測位センサには測位誤差がないと判定する誤差診断部と、を備え、
前記制御部は、前記誤差診断装置によって前記測位センサに測位誤差があると判定された場合には、前記制御部が前記予測された走行エネルギ量に基づかずに前記触媒装置への通電の要否を判定する、制御装置。
車両を駆動するモータと、充放電可能なバッテリと、作動することによって前記バッテリへの充電が可能な内燃機関と、該内燃機関の排気通路に設けられて通電されることによって加熱される電気加熱式の触媒装置と、を備え、前記内燃機関を作動させることにより前記バッテリへの充電を行うときには前記触媒装置を加熱してから前記内燃機関を始動するように構成された車両に搭載された機器を制御する制御装置であって、
車両の自己位置を測定する測位センサにおける測位誤差の有無を診断する誤差診断装置と、
前記測位センサによって測定された車両の現在の位置に基づいて該車両の将来の走行エネルギ量を予測する予測部と、
前記予測された前記走行エネルギ量及び現在のバッテリ充電量に基づいて、バッテリ充電のための内燃機関の始動に向けた前記触媒装置への通電の要否を判定すると共に、前記触媒装置への通電が必要であると判定された場合には前記触媒装置への通電を開始する制御部と、を備え、
前記誤差診断装置は、
道路区間毎に区切られた地図情報を記憶する記憶部と、
前記測位センサによって測定された前記車両の自己位置情報を取得する位置取得部と、
前記車両の自己位置情報に基づいて、前記地図情報のうち前記車両が走行してきた道路区間を時系列に特定する走行区間特定部と、
前記車両が走行してきたと特定された複数の道路区間のうち、各道路区間と該道路区間の走行後に車両が走行していたと特定された道路区間とが連続している道路区間の割合が、予め定められた基準割合未満である場合には、前記測位センサに測位誤差があると判定し、前記割合が前記基準割合以上である場合には、前記測位センサには測位誤差がないと判定する誤差診断部と、を備え、
前記制御部は、前記誤差診断装置によって前記測位センサに測位誤差があると判定された場合には、前記制御部が前記予測された走行エネルギ量に基づかずに前記触媒装置への通電の要否を判定する、制御装置。
車両を駆動するモータと、充放電可能なバッテリと、作動することによって前記バッテリへの充電が可能な内燃機関と、該内燃機関の排気通路に設けられて通電されることによって加熱される電気加熱式の触媒装置と、を備え、前記内燃機関を作動させることにより前記バッテリへの充電を行うときには前記触媒装置を加熱してから前記内燃機関を始動するように構成された車両に搭載された機器を制御する制御装置であって、
車両の自己位置を測定する測位センサにおける測位誤差の有無を診断する誤差診断装置と、
前記測位センサによって測定された車両の現在の位置に基づいて該車両の将来の走行エネルギ量を予測する予測部と、
前記予測された前記走行エネルギ量及び現在のバッテリ充電量に基づいて、バッテリ充電のための内燃機関の始動に向けた前記触媒装置への通電の要否を判定すると共に、前記触媒装置への通電が必要であると判定された場合には前記触媒装置への通電を開始する制御部と、を備え、
前記誤差診断装置は、
道路区間毎に区切られた地図情報を記憶する記憶部と、
前記測位センサによって測定された前記車両の自己位置情報を取得する位置取得部と、
前記車両の自己位置情報に基づいて、前記地図情報のうち前記車両が走行してきた道路区間を時系列に特定する走行区間特定部と、
前記地図情報を用いることなく、過去の第１時点から第１時点よりも後の第２時点までの間に前記車両が走行してきた走行距離を推定する走行距離推定部と、
前記第１時点から前記第２時点までの間に前記車両が走行してきたと特定された全ての道路区間の長さの合計である合計距離と前記推定された走行距離との距離差が予め定められた基準値以上である場合には、前記測位センサに測位誤差があると判定し、前記距離差が予め定められた前記基準値未満である場合には、前記測位センサには測位誤差がないと判定する誤差診断部と、を備え、
前記制御部は、前記誤差診断装置によって前記測位センサに測位誤差があると判定された場合には、前記制御部が前記予測された走行エネルギ量に基づかずに前記触媒装置への通電の要否を判定する、制御装置。
前記走行距離推定部は、前記位置取得部によって取得された車両の自己位置情報の履歴に基づいて前記車両が走行してきた走行距離を推定する、請求項３に記載の制御装置。
前記走行距離推定部は、前記車両の速度又は加速度を検出するセンサの出力に基づいて前記車両が走行してきた走行距離を推定する、請求項３に記載の制御装置。
前記走行区間特定部は、任意の時点において前記車両の自己位置情報に対応する地点の最も近くに位置する道路区間をその時点に前記車両が走行してきた道路区間として特定する、請求項１～５のいずれか１項に記載の制御装置。
前記走行区間特定部は、各時点において前記車両の自己位置情報に対応する地点の最も近くに位置する近傍道路区間のうち、始点が他の道路区間の終点と一致していない道路区間又は終点が他の道路区間の始点と一致していない道路区間を、前記車両が走行してきた道路区間として特定しない、請求項６に記載の制御装置。