CN102473347B - 行驶模式生成装置 - Google Patents

Abstract

为了得到生成降低不必要的加速而进一步降低车辆消耗的能量的行驶模式的行驶模式生成装置，具备：行驶区间分割部(4)，根据表示不考虑消耗能量而使车辆行驶的情况的速度和行驶时间的参照行驶模式、以及表示车辆行驶的行驶路径的行驶路径信息，用多个基准点将行驶路径分割为多个行驶区间；以及低燃料费行驶模式生成部(5)，求出各行驶区间的行驶时间是参照行驶模式的各行驶区间的行驶时间的规定的范围内，并且各行驶区间中的累积速度上升量比参照行驶模式少的低燃料费行驶模式。

Description

行驶模式生成装置

技术领域

本发明涉及生成车辆的行驶模式的行驶模式生成装置。 

背景技术

作为生成降低车辆消耗的能量的行驶模式的行驶模式生成装置，有具备针对车辆行驶的路径根据设定条件生成速度模式的速度模式生成单元、和取得交通状况的交通状况取得单元，根据速度模式和交通状况生成车辆的行驶模式的例子(例如，参照专利文献1)。 

在上述行驶模式生成装置中，交通状况取得单元在由行驶计划生成单元能够生成车辆能够不停止地通行第1交叉点的第1行驶计划的情况下，取得车辆以第1行驶计划行驶时的比第1交叉点远的第2交叉点中的交通信号灯信息而作为交通状况，行驶计划生成单元根据第1速度模式和第2交叉点中的交通信号灯信息，生成第2行驶计划。由此，在通过使用了第1速度模式的车辆控制行驶的情况下，在由于交叉点的信号灯是红灯而无法通过的情况下，生成比第1速度模式的情况更早到达交叉点的第2速度模式，使用第2速度模式生成行驶计划。 

专利文献1：日本特开2009-070101号公报(第3页～第4页、图1) 

发明内容

但是，在上述行驶模式生成装置中，仅参照直至前方第二个交叉点的交通信号灯信息，根据所参照的交通信号灯信息来加速，所以有可能陷入在前方第三个交叉点不得不停止的状况。这样的情况的加速本来是不必要的，作为结果，存在作为燃料而消耗更大量的能量这样 的问题。 

本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于得到一种能够生成降低不必要的加速而进一步降低车辆消耗的能量的行驶模式的行驶模式生成装置。 

本发明的行驶模式生成装置，具备：行驶区间分割部，根据表示不考虑消耗能量而使车辆行驶的情况下的速度和行驶时间的参照行驶模式、以及表示所述车辆行驶的行驶路径的行驶路径信息，用多个基准点将所述行驶路径分割为多个行驶区间；以及低燃料费行驶模式生成部，求出低燃料费行驶模式，该低燃料费行驶模式是如下模式：在该低燃料费行驶模式的各行驶区间的行驶时间是所述参照行驶模式的各行驶区间的行驶时间的规定的范围内，并且该低燃料费行驶模式的各行驶区间中的累积速度上升量比所述参照行驶模式少。 

根据本发明的行驶模式生成装置，能够生成降低不必要的加速而进一步降低车辆消耗的能量的行驶模式。 

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的结构的框图。 

图2是示出本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的动作的流程图。 

图3是示出本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的低燃料费行驶模式生成部进行的低燃料费行驶模式生成处理的动作的流程图。 

图4是示出本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的低燃料费行驶模式生成部进行的行驶区间的行驶局面的判断例的速度模式的图。 

图5是示出由本发明的实施方式1的行驶模式生成装置生成的在终端中存在交通信号机的行驶区间的参照行驶模式、和根据该参照行驶模式求出的低燃料费行驶模式的例子的图。 

图6是示出由本发明的实施方式1的行驶模式生成装置生成的涉 及多个行驶区间的参照行驶模式、和根据涉及多个行驶区间的参照行驶模式制作的低燃料费行驶模式的例子的图。 

图7是示出本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的低燃料费行驶模式生成部的简易生成手法的动作的流程图。 

图8是示出通过本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的低燃料费行驶模式生成部的简易生成手法生成低燃料费行驶模式的例子的图。 

图9是示出本发明的实施方式2的行驶模式生成装置的结构的框图。 

图10是示出本发明的实施方式2的行驶模式生成装置的动作的流程图。 

(附图标记说明) 

1：行驶模式生成装置；2：行驶模式生成部；3：参照行驶模式生成部；4：行驶区间分割部；5：低燃料费行驶模式生成部；6：交通状况探测部；7：车辆信息探测部；8：当前位置探测部；9：行驶路径确定部；11：行驶模式生成装置；12：行驶模式生成部；13：参照行驶模式生成部；14：行驶区间分割部；15：低燃料费行驶模式生成部；16：行驶历史管理部。 

具体实施方式

实施方式1. 

图1是示出本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的结构的框图。在图中，附加同一符号的部分表示同一或者与其相当的部分，这一点在说明书的全文中是通用的。 

本实施方式1的行驶模式生成装置1针对引擎驱动车、混合动力车或者电动车(以下记载为车辆)预定行驶的行驶路径，根据行驶路径信息以及交通状况信息，生成低燃料费行驶模式。如图1所示，行驶模式生成装置1具备行驶模式生成部2、交通状况探测部6、车辆信息探测部7、当前位置确定部8、以及行驶路径确定部9。 

交通状况探测部6取得例如表示交通信号机的显示调度的信号灯信息、堵塞状况的信息、进行信号灯等待的车辆列的最末尾位置(信号灯等待列末尾位置)的信息、以及搭载行驶模式生成装置1的车辆(本车辆)附近的其他车辆的位置等周边状况而作为交通状况信息，将取得的交通状况信息输出到行驶模式生成部2。作为交通状况探测部6取得交通状况信息的手段，有利用与其他车辆或者路侧装置的通信的方法、使用毫米波传感器、超声波传感器或者图像传感器等各种传感器的方法、或者通过从过去的行驶历史进行学习而取得的方法。在从行驶历史的学习中，例如，在过去相同的时刻行驶过的行驶路径上行驶的情况或者驾驶员频繁地行驶的路径的情况下，也可以将作为过去的交通信号机的显示调度的信号灯信息以及信号灯位置用作交通状况信息。另外，也可以利用使用附近的交通信号机的显示信息、和根据过去的行驶历史得到的相同路径的各交通信号机的信号灯信息的相对时间预测的信号灯信息。在规定的定时反复执行通过交通状况探测部6的交通状况信息的取得，在探测到交通状况信息的情况、在交通状况信息的探测结果中存在变化的情况、或者存在请求的情况下，输出到行驶模式生成部2。 

车辆信息探测部7利用各种传感器或者陀螺等，取得例如速度、加速度、燃料喷射量、油门或者制动踏板的操作量等本车辆的当前的车辆信息，将所取得的车辆信息输出到行驶模式生成部2。车辆信息探测部7在规定的定时继续反复执行车辆信息的取得和输出。 

当前位置确定部8通过利用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)或者陀螺仪等进行与地图信息的映射处理，确定本车辆存在的当前位置，将确定的当前位置信息输出到行驶模式生成部2。当前位置确定部8在规定的定时继续反复执行当前位置信息的取得和输出。 

行驶路径确定部9确定(推测为)本车辆行驶的行驶路径，将所确定的行驶路径信息输出到行驶模式生成部2。行驶路径确定部9例如也可以将向用户设定的目的地的引导路径确定为行驶路径。另外， 行驶路径确定部9也可以将包括当前位置的过去频繁地行驶的路径确定为行驶路径。进而，行驶路径确定部9在行驶中的道路是干线道路(trunk road)的情况下也可以将该干线道路确定为行驶路径等、将根据当前位置和行进方向推测出的路径设为行驶路径。在行驶路径信息中，包括交叉点信息、路径长、限制速度、信号灯位置信息、拐弯信息、有无左右转弯等。除了规定的定时以外，在行驶开始时、设定或者变更了引导路径时、或者本车辆脱离了以前确定的行驶路径的时刻，通过行驶路径确定部9确定行驶路径。 

行驶模式生成部2具备生成参照行驶模式的参照行驶模式生成部3、将行驶路径分割为多个行驶区间的行驶区间分割部4以及生成低燃料费行驶模式的低燃料费行驶模式生成部5。用相对行驶时间的速度或者相对行驶距离的速度来表示行驶模式。 

参照行驶模式生成部3使用从交通状况探测部6、车辆信息探测部7、当前位置确定部8以及行驶路径确定部9取得的交通状况信息、车辆信息、当前位置信息以及行驶路径信息，生成行驶路径上的本车辆的当前位置起的参照行驶模式。参照行驶模式是驾驶员仅考虑堵塞状况、限制速度以及作为该时刻下的信号灯显示的信号灯显示信息且不考虑消耗能量而驾驶了的情况的模型行驶模式。 

行驶区间分割部4利用由参照行驶模式生成部3生成的参照行驶模式来设定多个基准点，并根据所设定的基准点将行驶路径分割为多个行驶区间。基准点设为在参照行驶模式下，本车辆的停止位置、在减速规定量以上之后再加速的位置、以及预测无停止而通过的信号灯位置。另外，行驶区间分割部4抽出所分割的每个行驶区间的行驶特征(行驶区间的距离、车辆的平均速度、初速度等)。 

低燃料费行驶模式生成部5参照由行驶区间分割部4分割的每个行驶区间的行驶特征，生成降低消耗能量的低燃料费行驶模式。低燃料费行驶模式生成部5使用车辆模型进行能量消耗量的公式化，使用根据各行驶区间的行驶特征生成的信号灯的通过时刻等时间性的约束条件以及限制速度等速度的约束条件，通过求解最佳化问题来执行。

(式1)表示低燃料费行驶模式生成部5求解的最佳化问题，Q表示燃料消耗量，t_n表示第n行驶区间中的行驶结束时刻，L_n表示第n行驶区间的距离。另外，T_n min是行驶结束时刻t_n的最小容许时刻(例如绿灯开始时刻)，T_n max是行驶结束时刻t_n的最大容许时刻(例如绿灯结束时刻)，使用包括参照行驶模式和信号灯信息的交通状况信息来计算行驶结束时刻t_n的最小容许时刻T_n min以及最大容许时刻T_n max。 

[式1] 

$\mathrm{MinimizeQ}={\∫}_{t_0}^{t_N}f\left(v\left(t\right)\right)\mathrm{dt},$

$\mathrm{Subject\; to}{\∫}_{t_{n-1}}^{t_n}\left(v\left(t\right)\right)\mathrm{dt}=L_n,T_{n_{\min }}\≤t_n\≤T_{n_{\max }},n=1,...,N$

此处，设想搭载汽油引擎等的车辆，将Q设为燃料消耗量(单位是例如cc)，但也可以设想混合动力车、电动车，将Q设为消耗能量量(单位是例如kW或者J(焦耳))。 

在以下的说明中，示出汽油引擎车的情况的例(例如，参照非专利文献“都市部道路交通における自動車の二酸化炭素排出量推定モデル”、大口敬他、土木学会論文集、No.695/IV-54，pp.125-136)。 

例如，一般，如(式2)那样，将每单位时间的燃料消耗量f表示为用于空转维持的燃料消耗量f_i、斜坡·路面阻力所致的燃料消耗量f_rr、空气阻力所致的燃料消耗量f_ra、以及与加速时的运动能量增加量相关的燃料消耗量f_a之和。 

另外，在上述非专利文献中，需要必须满足f≥f_i的条件，但在以下的记载中，为便于说明而简化记载。 

[式2] 

f＝f_i+f_rr+f_ra+f_a

此处，假设为(1)斜坡·路面阻力所致的燃料消耗量不依赖于行驶方式而大致恒定、(2)在市区中的中低速行驶中空气阻力能够忽略、(3)空转所致的燃料消耗量与行驶时间成比例这样的前提成立。 在本实施方式中，在参照行驶模式和低燃料费行驶模式下，行驶路径不变化，所以斜坡·路面阻力所致的燃料消耗量能够视为恒定。进而，根据在参照行驶模式和低燃料费行驶模式下行驶时间不大幅变化这样的条件，可以说空转所致的燃料消耗量也恒定。根据以上内容，能够将本最佳化问题简化为仅与加速所致的燃料消耗量f_a相关的问题。 

另外，在混合动力车、电动车的情况下，能够通过再生来部分地再利用由于加速产生的运动能量增加量，所以也可以追加考虑再生量。但是，在混合动力车、电动车的情况下也能够适用：由于再生效率不是100％，尽可能抑制加速所致的消耗能量量(在上述情况下是燃料消耗量)这样的本实施方式的方法。 

作为时间性的约束条件，例如，设为各行驶区间中的行驶时间在参照行驶模式和低燃料费行驶模式下相同。在该情况下，能够解析地求出最佳化问题的解、即基于加速的运动能量成为最小那样的解。 

另外，即使各行驶区间中的行驶时间在参照行驶模式和低燃料费行驶模式下不完全相同，只要是规定的范围内即可。 

图2是示出本实施方式1的行驶模式生成装置的动作的流程图。说明本实施方式1的行驶模式生成装置1的动作。 

在开始行驶之后，在规定的定时，执行图2所示的行驶模式生成装置1的行驶模式生成处理。例如，在路径设定后开始引导的定时、针对每规定距离或者每规定时间的行驶、或者每当通过行驶路径中的行驶区间，反复执行。 

首先，在S1中，参照行驶模式生成部3从当前位置确定部8取得当前位置信息，从车辆信息探测部6取得车辆信息。 

接下来，在S2中，参照行驶模式生成部3从行驶路径确定部9取得在S1中取得的从当前位置至目的地的行驶路径信息或者一定距离量的行驶路径信息。 

在S3中，参照行驶模式生成部3从交通状况探测部7取得在S2中取得的行驶路径上存在的信号灯显示调度、车辆周边的交通状况等交通状况信息。 

在S4中，参照行驶模式生成部3根据在S2以及S3中取得的行驶路径信息以及交通状况信息，设定参照行驶模式下的上限速度、加速度。另外，减速度是极力设为小的值。例如，根据行驶路径的限制速度(法定速度)、拐弯信息、有无左右转弯、而且堵塞信息等，针对行驶路径上的每个规定的地点(除了法定速度的设定地点以外，拐弯地点、左右转弯等行驶路径上的特定地点等)，设定上限速度。加速度用于生成参照行驶模式，设为固定值。所设定的加速度既可以是一般的车辆的平均的加速度，也可以是在针对每个车种决定的能量消耗的方面最佳的加速度。另外，所设定的加速度既可以是用户设定的加速度，也可以是用户进行了驾驶操作的情况下的加速度。 

在S5中，参照行驶模式生成部3根据在S3中取得的交通状况信息以及在S4中设定的上限速度以及加速度，在S2中取得的行驶路径上生成以在S1中取得的当前的车辆的位置以及速度为起点的参照行驶模式。例如，参照行驶模式生成部3在当前的车辆的速度小于上限速度的情况下，以按照指定的加速度加速至上限速度，并按照上限速度成为恒定速度的方式，生成参照行驶模式。在当前的车辆的速度大于上限速度的情况下，以按照规定的减速度减速为不超过上限速度的方式，生成参照行驶模式。另外，参照行驶模式生成部3以按照规定的减速度减速并停止为在信号灯等待列末尾位置、基于行驶历史的学习的停止位置、或者显示是红的信号灯位置停止的方式，生成参照行驶模式。参照行驶模式生成部3这样生成的参照行驶模式是：使速度上升至上限速度，且如果信号灯是红则停止这样的，驾驶员不拘泥于信号灯显示调度以及加速所致的消耗能量，而仅考虑了限制速度、作为当前的信号灯显示的信号灯显示信息以及周边的交通状况的进行了通常行驶的情况下的模型行驶模式。 

在S6中，行驶区间分割部4根据在S5中生成的参照行驶模式以及信号灯位置，将行驶路径分割为多个区间。行驶区间分割部4根据信号灯位置、由于交通信号机的影响等而在前方存在其他车辆的情况等交通状况信息，将通过时刻被限制的地点设定为基准点，根据所 设定的基准点分割行驶路径。例如，将在参照行驶模式下停止的地点作为基准点，对于从规定值以下的低速度起加速的地点，判断为由于在前方存在其他车辆而停止或者减速，也作为基准点即可。另外，将在参照行驶模式下不停止而能够通过的交通信号机的位置也作为基准点。 

在S7中，行驶区间分割部4抽出在S5中分割的行驶路径的每个行驶区间的行驶特征。所抽出的行驶特征例如是行驶区间的距离、初速度、终端速度、平均速度、行驶时间等。 

在S8中，低燃料费行驶模式生成部5根据在S3中设定的上限速度以及加速度、在S7中抽出的各行驶区间的行驶特征，生成低燃料费行驶模式。各行驶区间的低燃料费行驶模式是考虑行驶区间的行驶时间以及平均速度、直至前方第2个行驶区间的平均速度而生成的。低燃料费行驶模式是以能够在与参照行驶模式相同的时刻不进行停止或减速地通过在参照行驶模式下预想停止或者减速的地点即基准点的方式计算，以相比于参照行驶模式使累积的速度上升量更少的方式计算。由此，低燃料费行驶模式的能量消耗量小于参照行驶模式的能量消耗量。如果S8的处理结束，则结束图2的控制处理。 

图3是示出本发明的实施方式1的低燃料费行驶模式生成部进行的低燃料费行驶模式生成处理的动作的流程图。 

图3所示的低燃料费行驶模式生成处理示出了图2的S8所示的低燃料费行驶模式生成处理的详细内容，从车辆的行驶开始位置起依次针对行驶路径的全部行驶区间实施通过低燃料费行驶模式生成部5的低燃料费行驶模式的生成，在全部行驶区间的处理完成的时刻结束。 

如图3所示，如果开始了通过低燃料费行驶模式生成部5的低燃料费行驶模式生成处理，则在S100中，低燃料费行驶模式生成部5判定在行驶路径中是否存在没有进行低燃料费行驶模式生成处理的行驶区间(未处理行驶区间)。在不存在未处理行驶区间的情况下，结束低燃料费行驶模式生成处理，确定低燃料费行驶模式。在存在未 处理行驶区间的情况下，将未处理行驶区间作为处理对象行驶区间并转移到行驶局面设定处理S101。 

在S101中，低燃料费行驶模式生成部5比较处理对象行驶区间的初速度和处理对象区间的平均速度，决定车辆处于加速局面、还是处于减速局面这样的本区间内的行驶局面。在平均速度大于初速度的情况下，是加速局面，在平均速度小于初速度的情况下，是减速局面。 

在S102中，低燃料费行驶模式生成部5判断处理对象行驶区间的前方的下一个行驶区间中的行驶的特征。在该处理中，通过比较处理对象行驶区间至前方第2个区间(再下一个行驶区间)的各行驶区间的平均速度，决定下一个行驶区间相比于邻接的行驶区间具有什么样的行驶局面。 

图4是示出本发明的实施方式1的低燃料费行驶模式生成部进行的行驶区间的与邻接的行驶区间进行了比较的行驶局面的判断例的速度模式的图。 

使用图4，说明S102中的低燃料费行驶模式生成部5的下一个行驶区间的行驶局面的判断方法。在图4(a)中，成为“处理对象行驶区间的平均速度＜下一个行驶区间的平均速度＜再下一个行驶区间的平均速度”。在图4(a)的情况下，低燃料费行驶模式生成部5将下一个行驶区间视为从处理对象行驶区间至再下一个行驶区间的加速的中途，将下一个行驶区间的行驶局面判断为“加速中”。另外，在图4(b)中，成为“处理对象行驶区间的平均速度＜下一个行驶区间的平均速度＞再下一个行驶区间的平均速度”。在图4(b)的情况下，低燃料费行驶模式生成部5将下一个行驶区间视为速度中的最接近的极大点，将下一个行驶区间的行驶局面判断为“速度极大”。在图4(c)中，成为“处理对象行驶区间的平均速度＞下一个行驶区间的平均速度＞再下一个行驶区间的平均速度”。在图4(c)的情况下，低燃料费行驶模式生成部5将下一个行驶区间视为从处理对象行驶区间至再下一个行驶区间的减速的中途，将下一个行驶区间的行驶局面判断为“减速中”。在图4(d)中，成为“处理对象行驶区间的平均速度＞下一个 行驶区间的平均速度＜再下一个行驶区间的平均速度”。在图4(d)的情况下，低燃料费行驶模式生成部5将下一个行驶区间视为速度中的最接近的极小点，将下一个行驶区间的行驶局面判断为“速度极小”。在不存在下一个行驶区间或者再下一个行驶区间的情况下，低燃料费行驶模式生成部5将不存在的行驶区间处理为平均速度0，同样地进行判断。 

在S103中，低燃料费行驶模式生成部5根据所设定的加速度、在S101中求出的处理对象行驶区间的行驶局面、通过S102的处理判断的下一个行驶区间的行驶局面、以及处理对象行驶区间至再下一个行驶区间的各平均速度，求出下一个行驶区间的最佳速度模式的生成所需的下一个行驶区间的初速度的范围。 

下一个行驶区间的初速度的范围被设定为避免在求出下一个行驶区间中的低燃料费行驶模式时，不存在解，或必须进行急加速等不自然的加减速。例如，在处理对象行驶区间是加速局面并且下一个行驶区间是加速中的情况下，下一个行驶区间的初速度必须是能够加速至至少再下一个行驶区间的平均速度那样的范围。 

在S104中，低燃料费行驶模式生成部5根据处理对象行驶区间的初速度、行驶时间以及在S103中设定的下一个行驶区间的初速度的范围，生成处理对象行驶区间的低燃料费行驶模式。另外，处理对象行驶区间的低燃料费行驶模式生成为在行驶时间与参照行驶模式相同这样的条件下，不超过在S4中设定的行驶路径的规定的每个地点的上限速度，并且极力不进行加减速。由此，低燃料费行驶模式生成部5生成能够在相同的时刻不停止地通过在参照行驶模式下停止或者减速的基准点那样的低燃料费行驶模式，能够降低加速所致的消耗能量。 

另外，低燃料费行驶模式生成部5在如果不以预定的最低定速度以下的速度定速行驶，则无法不停止地通过基准点的情况下，也可以以按照最低定速度行驶，在基准点停止的方式，生成低燃料费行驶模式。由此，能够防止由于以极端低的速度行驶反而使消耗能量增加或 者对交通造成恶劣影响。进而，低燃料费行驶模式生成部5也可以生成：针对处于下坡前、斜坡中途的信号灯，提前到达并停止，促使无空转(idling stop)停止那样的低燃料费行驶模式。其原因为，由此，在出发时是下坡的情况下，作为出发时的能量能够利用势能，所以消耗能量少。因此，低燃料费行驶模式的各行驶区间的行驶时间不需要与参照行驶模式的行驶时间完全相同，而是在规定的范围内即可。 

另外，在能够取得作为信号灯的显示调度的信号灯信息，在夹着该信号灯的连续2个行驶区间中，前区间的低燃料费行驶模式的最高速度大的情况下，低燃料费行驶模式生成部5也可以放宽时间性的约束条件，在该信号灯显示保持绿的范围内，减小前行驶区间的最高速度来生成低燃料费行驶模式。由此，不仅在行驶区间内，而且还能够进行行驶区间与行驶区间之间的速度差的最佳化，能够求出消耗能量更少的行驶模式。 

如果S104的处理结束，则将所计算出的低燃料费行驶模式的终端速度设定为下一个行驶区间的初速度(S105)，返回未处理行驶区间的判定(S100)。 

图5是示出由本发明的实施方式1的行驶模式生成装置生成的在终端中存在交通信号机的行驶区间的参照行驶模式、和根据该参照行驶模式求出的低燃料费行驶模式的例子的图。在图5中，纵轴表示速度，横轴表示时刻。另外，在图5中，细线表示参照行驶模式(该图的RP)，粗线表示低燃料费行驶模式(该图的LP)。 

在图5所示的例子中，时刻t₀至时刻t_B是行驶区间的行驶时间。在图5所示的参照行驶模式RP下，从时刻t₀进行加速，在时刻t_A，到达显示为红的信号灯位置而停止，在交通信号机的显示迁移到绿的时刻t_B，进行再加速。这样，当预想为在参照行驶模式下由于红灯而停止的行驶区间的情况下，低燃料费行驶模式生成部5以在作为再加速的定时(即该信号灯的显示迁移到绿的定时)的时刻t_B到达信号灯位置的方式，决定行驶区间内的低燃料费行驶模式LP。为此，低燃料费行驶模式生成部5优选以使参照行驶模式和时间轴包围的纵线部 分的面积、与低燃料费行驶模式LP和时间轴包围的斜线部分的面积一致的方式，降低定速行驶速度，求出低燃料费行驶模式LP。 

接下来，说明涉及多个行驶区间的参照行驶模式、和根据涉及这些多个行驶区间的参照行驶模式制作的低燃料费行驶模式的例子。 

图6是示出由本发明的实施方式1的行驶模式生成装置生成的涉及多个行驶区间的参照行驶模式RP、和根据涉及多个行驶区间的参照行驶模式RP制作的低燃料费行驶模式LP的例子的图。在图6中，纵轴表示速度，横轴表示时刻。另外，在图6中，实线表示参照行驶模式RP，虚线表示低燃料费行驶模式LP，单点划线表示各行驶区间的平均速度。 

首先，行驶区间分割部4根据实线的参照行驶模式RP将行驶路径分割为4个行驶区间(R₁～R₄)。行驶区间分割部4将时刻t₁以及时刻t₃那样的信号灯位置以及时刻t₂那样的减速规定量以上之后加速的情况(或者加速规定量以上的情况)即成为凹状(或者凸状)的地点作为基准点，分割行驶路径。接下来，抽出每个行驶区间的平均速度(V₁～V₄)、行驶距离(L₁～L₄)、行驶时间(T₁～T₄)等行驶特征，从时间序列上的旧的区间依次进行低燃料费行驶模式生成处理。 

例如，在行驶区间R₁的低燃料费行驶模式生成处理中，首先，比较行驶区间R₁的初速度v₀和平均速度V₁，判断为处理对象行驶区间R₁的本区间内的行驶局面是“加速局面”(图3的S101)。接下来，参照处理对象行驶区间R₁至前方第2个区间(再下一个行驶区间R₃)为止的行驶区间的各平均速度(V₁～V₃)，判断为下一个行驶区间R₂的与邻接区间进行了比较的行驶局面是“加速中”(图3的S102)。此处，根据处理对象行驶区间R₁的本区间内的行驶局面、下一个行驶区间R₂的与邻接区间进行了比较的行驶局面、处理对象行驶区间R₁至前方第2个区间(再下一个行驶区间R₃)为止的行驶区间的各平均速度(V₁～V₃)以及设定的加速度，设定下一个行驶区间R₂能够容许的下一个行驶区间R₂的初速度的范围(图3的S103)。 

在能够以预定的加速度以行驶时间T₁从初速度v₀行驶行驶距离 L₁，并且终端速度成为所设定的下一个行驶区间R₂的初速度的范围内那样的条件之下，作为加速(累积速度上升量)最少那样的行驶模式，生成虚线所示的低燃料费行驶模式LP。其结果，能够在低燃料费行驶模式LP下，在以参照行驶模式RP再加速的时刻t₁到达信号灯位置，能够在信号灯位置不停止地行驶。作为加速最少的行驶模式，成为如下模式：只要终端速度收敛于下一个区间的初速度的设定范围，则如处理对象行驶区间R₁那样，以确定的加速度，加速至适合的速度之后，成为定速的模式。 

同样地，在将行驶区间R₂设为处理对象行驶区间的情况下，判断为处理对象行驶区间R₂是“加速局面”，下一个行驶区间R₃的与邻接区间进行了比较的行驶局面是“速度极大”。根据处理对象行驶区间R₂的本区间内的行驶局面、下一个行驶区间R₃的与邻接区间进行了比较的行驶局面、处理对象行驶区间R₂至前方第2个区间为止的行驶区间的各平均速度、以及预定的加速度，设定下一个行驶区间R₃能够容许的初速度的范围。如果使用行驶区间R₁那样的加速后成为定速的行驶模式，则处理对象行驶区间的终端速度是下一个行驶区间的容许初速度范围外的情况下，使用如行驶区间R₂那样设定的加速度·减速度，在行驶区间的最后调整速度。 

另外，作为用于生成低燃料费行驶模式的更简易的手法，以下说明以尽可能接近各行驶区间的平均速度的方式求出行驶区间的边界中的速度的变化模式的方法。 

在该手法中，将各行驶区间的平均速度作为低燃料费行驶模式的基础，用通过平均速度的平均值(时间-速度平面上的中点)的直线，对相邻的行驶区间(处理对象行驶区间和下一个行驶区间)之间的速度迁移进行插值。 

图7是示出本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的低燃料费行驶模式生成部的简易生成手法的动作的流程图。另外，图8是示出通过本发明的实施方式1的行驶模式生成装置的低燃料费行驶模式生成部的简易生成手法来生成低燃料费行驶模式的例子的图。 

如果代替图2所示的流程图的S8(图3所示的S101～S105)而使用图7所示的手法，则能够以更少的计算量计算低燃料费行驶模式。 

首先，在S111中，求出相邻的2个行驶区间(图8所示的行驶区间A以及行驶区间B)的各个的平均速度(针对行驶区间A以及行驶区间B，分别设为VA以及VB)的平均值AA。 

接下来，在S112中，分别求出通过在上述2个行驶区间的边界时刻求出的平均值AA且具有预定的斜率(加速度以及减速度的设定值)的直线L、与表示上述2个行驶区间的各个的平均速度的2根直线的交点(交点PA以及交点PB)。在由于每个行驶区间的时间短等理由，而无法以预定的斜率计算的情况下，调整斜率。 

在S113中，根据表示在S111中求出的相邻的2个行驶区间的平均速度的2根线段、和通过该2个行驶区间的平均速度的平均值AA以及在S112中求出的交点(交点PA以及交点PB)的线段，计算图8的粗线所示的低燃料费行驶模式。 

在S114中，在相邻的2个行驶区间无法定义的情况下，进入S115，根据处理对象行驶区间的两端的行驶区间的平均速度，以满足处理对象行驶区间中的行驶距离的方式，利用3个直线计算低燃料费行驶模式。 

如上所述，根据本发明的实施方式1的行驶模式生成装置1，能够生成降低不必要的加速而进一步降低车辆消耗的能量的行驶模式。另外，通过取得行驶路径的限制速度、信号灯位置等行驶路径信息、信号灯显示调度、信号灯等待列末尾位置等交通状况信息、拐弯等路径形状信息，能够生成与行驶路径的形状、行驶时的交通状况符合的能量消耗少的行驶模式。 

另外，根据本发明的实施方式1的行驶模式生成装置1，相比于驾驶员没有意识到根据信号灯等交通状况进行的加减速、即消耗能量而行驶的情况，能够以进一步抑制速度上升量的累积的行驶模式行驶，所以能够生成能量消耗少的行驶模式。进而，能够保证与参照速度模式相同的行驶时间中的行驶，所以不会产生为了留意节能行驶而 旅行时间增大那样的状况。 

另外，根据本发明的实施方式1的行驶模式生成装置1，交通信号机等对通行时刻存在制约的基准点的通过时刻不会与参照行驶模式相比大幅变化，所以对后续车辆的影响也小。在由于红灯而停止那样的行驶区间中，接下来在迁移到绿灯的定时通过交通信号机，所以后续车辆也能够在本车辆以参照速度模式行驶了的情况大致相同的定时通过信号灯。因此，针对后续车的行驶时间的影响也被抑制为最小限度。 

另外，根据本发明的实施方式1的行驶模式生成装置1，能够根据设定以及取得的信息，解析地生成低燃料费行驶模式，所以相比于通过反复计算来生成的情况，能够大幅削减计算量。 

实施方式2. 

本实施方式2的行驶模式生成装置11为了在车辆行驶后进行行驶评价，根据包括行驶路径的行驶历史，生成成为评价基准的低燃料费行驶模式。在本实施方式2的行驶模式生成装置11中，相对于实施方式1的行驶模式生成装置1生成预定行驶的路径中的低燃料费行驶模式，不同之处在于，生成针对过去的行驶的低燃料费行驶模式。在本实施方式2中，以与实施方式1所示的行驶模式生成装置1的相异点为中心而进行说明。 

图9是示出本发明的实施方式2的行驶模式生成装置的结构的框图。 

行驶模式生成装置11具备行驶历史管理部16以及行驶模式生成部12。在本实施方式2的行驶模式生成装置11中，不具备实施方式1所示的行驶模式生成装置1具有的交通状况探测部6、车辆信息探测部7、当前位置确定部8、以及行驶路径确定部9，利用行驶历史管理部16保持的行驶历史信息，生成低燃料费行驶模式。 

行驶历史管理部16取得车辆行驶了的行驶路径、时刻、行驶速度、行驶距离，保存为行驶历史信息，将保存的行驶历史信息输出到行驶模式生成部12。行驶历史信息中包含的行驶路径信息与由图1所 示的实施方式1的行驶模式生成装置1的行驶路径确定部9处理的行驶路径信息同样地，包括交叉点信息或者路径长、限制速度、信号灯位置信息、拐弯信息、有无左右转弯等。另外，作为行驶历史信息之一，也可以保存包括有无利用了毫米波传感器等的前方车等车辆周边信息的交通状况信息。 

行驶模式生成部12具备参照行驶模式生成部13、行驶区间分割部14、以及低燃料费行驶模式生成部15。行驶模式生成部12根据从行驶历史管理部16输入的行驶历史信息，考虑与行驶历史相同时刻、相同路径中的交通状况，生成以与行驶历史相同的行驶时间使消耗能量比参照行驶模式降低的低燃料费行驶模式。 

参照行驶模式生成部13使用从行驶历史管理部16取得的行驶历史信息，生成参照行驶模式。相对于实施方式1所示的参照行驶模式生成部3生成所预测的行驶路径上的模型行驶模式，本实施方式2所示的参照行驶模式生成部13的不同之处在于，将评价对象即作为过去的行驶历史的行驶模式设定为参照速度模式。另外，参照行驶模式生成部13还具有在将行驶历史登记为参照速度模式时，进行速度的平滑等，变换为易于进行评价的信息的功能。 

行驶区间分割部14具有与实施方式1的行驶区间分割部4同等的结构以及功能，根据由参照行驶模式生成部13生成的参照速度行驶模式，将行驶路径分割为多个行驶区间。 

低燃料费行驶模式生成部15具有与实施方式1的低燃料费行驶模式生成部5同等的结构以及功能，针对由行驶区间分割部4分割的各行驶区间，以使行驶时间与参照行驶模式相同的方式，生成使消耗能量比参照行驶模式降低的低燃料费行驶模式。 

图10是示出本发明的实施方式2的行驶模式生成装置的动作的流程图。说明本实施方式2的行驶模式生成装置11的动作。 

在行驶后或者行驶中的规定的定时，执行图10所示的行驶模式生成装置11的行驶模式生成处理。例如，在车辆到达驾驶员设定的目的地的情况、或者针对每规定时间或者每规定距离，反复执行行驶 模式生成处理。另外，也可以针对由于信号灯等引起的每次停车，反复执行行驶模式生成处理。 

在图10中，从S10的行驶历史信息的取得处理，开始行驶模式生成处理。在S10中，参照行驶模式生成部13从行驶历史管理部16取得评价对象的行驶历史信息。取得的范围例如是从紧接着行驶开始或者进行了上次的行驶评价的范围之后至开始本次的行驶模式生成处理的紧接之前为止的行驶历史信息。 

在S11中，参照行驶模式生成部13使用在S10中取得的行驶历史信息，生成参照行驶模式。参照行驶模式生成部13针对行驶历史信息中的相对行驶时间的行驶速度，例如使用移动平均法等来进行平滑、或者进行数据的间除等，将行驶历史信息变换为行驶区间分割部14或者低燃料费行驶模式生成部15易于处理的数据之后，将该变换数据登记为参照行驶模式。 

在S12中，行驶区间分割部14利用在S11中生成的参照行驶模式以及在S10中取得的行驶历史信息中包含的行驶路径信息来设定基准点，根据所设定的基准点，将行驶路径分割为多个行驶区间。对于分割的基准点，与实施方式1所示的行驶区间分割部4进行的区间分割处理S6同样地，根据信号灯位置、由于交通信号机的影响等而在前方存在其他车辆的情况等的交通状况，将通过时刻被限制的地点设定为基准点。在行驶历史信息中包含的行驶路径信息中，包括有无前方车辆的信息的情况下，如果使用有无前方车辆的信息来进行区间分割，则能够得到进一步降低消耗能量的低燃料费行驶模式。 

在S13中，行驶区间分割部14抽出在S12中分割的各行驶区间的特征。该S13所示的特征抽出处理是与实施方式1的S7所示的行驶特征抽出相同的处理。 

在S14中，低燃料费行驶模式生成部15根据在S10中取得的行驶历史信息，设定低燃料费行驶模式下的上限速度、加速度。例如，根据行驶历史的行驶路径信息中的行驶路径的法定速度、拐弯信息、有无左右转弯、堵塞信息等，针对行驶路径上的每个地点，设定上限速度。另外，例如，也可以在左右转弯时将行驶历史信息的行驶速度设定为上限速度等参照行驶历史信息的行驶速度来决定上限速度。在S14中设定的加速度是用于生成低燃料费行驶模式的加速度，与实施方式1所示的S4同样地设定。 

在S15中，低燃料费行驶模式生成部15进行与实施方式1中的S7同样的低燃料费行驶模式生成处理。低燃料费行驶模式生成部15计算针对在S12中分割的每个行驶区间执行，使各行驶区间的行驶时间成为相同，并且加速(累积速度上升量)最少的行驶模式，从而生成能够使消耗能量比参照行驶模式降低的低燃料费行驶模式。另外，对于低燃料费行驶模式，基本上使用在S14中设定的加速度，以成为在S14中设定的上限速度以下的行驶速度的方式，生成低燃料费行驶模式。另外，低燃料费行驶模式生成部15设定规定定速行驶的最低速度的最低定速度，在如果不以最低定速度以下行驶则无法不停止地通过基准点的情况下，生成在以最低定速度行驶之后，在基准点停止那样的行驶模式。由此，能够防止由于以极端低的速度行驶，消耗能量反而增大。 

如上所述，根据实施方式2的行驶模式生成装置11，能够生成降低不必要的加速而进一步降低车辆消耗的能量的行驶模式。另外，通过根据行驶历史信息推测或者取得限制速度、信号灯位置等行驶路径信息以及信号灯显示调度、由前方车引起的停止等交通状况信息，能够生成与记录了行驶历史的时刻的交通状况、行驶路径的形状符合的能量消耗少的行驶模式。进而，能够以与行驶历史相同的行驶时间，生成降低了能量消耗的低燃料费行驶模式，所以通过比较由本实施方式2的行驶模式生成装置11生成的低燃料费行驶模式和行驶历史，能够进行在相同的到达时刻这样的条件下考虑了交通状况的驾驶员的行驶评价。 

另外，在通过向服务器发送行驶历史等而针对各个人的驾驶将燃料费作为指标进行评价的燃料费等级评定(ranking)等服务中，如果将实施方式2的行驶模式生成装置11生成的行驶模式用作评价各个人的驾驶时的基准，则能够对由于行驶场所等的差异引起的等级评定参加者之间的成绩的偏差进行标准化。更具体而言，比较在行驶模式生成装置11生成的低燃料费行驶模式下得到的燃料消耗量和根据实际的个人的行驶历史得到的燃料消耗量，将其误差作为等级评定时的指标即可。成为指标的误差值既可以单纯地作为相对低燃料费行驶模式的燃料消耗量的比例(越小越好)，也可以使用低燃料费行驶模式与行驶历史的行驶模式之间的平方误差(square error)(各时刻的速度误差的平方值的时间平均值)等。由此，能够消除在仅基于实际的平均燃料消耗量的燃料费等级评定的情况下，在街市行驶中非常留意节能驾驶的参加者输给主要在相比于街市行驶燃料消耗量容易变少的高速道路上行驶的参加者这样的等级评定的不平等。 

Claims (9)

1.一种行驶模式生成装置，其特征在于，具备：

行驶区间分割部，根据表示不考虑消耗能量而使车辆行驶的情况下的速度和行驶时间的参照行驶模式、以及表示所述车辆行驶的行驶路径的行驶路径信息，用多个基准点将所述行驶路径分割为多个行驶区间；以及

低燃料费行驶模式生成部，针对所述行驶路径求出低燃料费行驶模式，该低燃料费行驶模式是如下模式：在该低燃料费行驶模式的各行驶区间的行驶时间是所述参照行驶模式的各行驶区间的行驶时间的规定的范围内，并且该低燃料费行驶模式的各行驶区间中的累积速度上升量比所述参照行驶模式少。

2.根据权利要求1所述的行驶模式生成装置，其特征在于，

具备参照行驶模式生成部，该参照行驶模式生成部根据行驶路径信息以及交通状况信息生成参照行驶模式。

3.根据权利要求1所述的行驶模式生成装置，其特征在于，

具备参照行驶模式生成部，该参照行驶模式生成部根据车辆的行驶历史生成参照行驶模式。

4.根据权利要求1所述的行驶模式生成装置，其特征在于，

行驶区间分割部将参照行驶模式的信号灯位置、车辆的停止位置或者减速规定量以上之后加速的位置作为基准点，分割行驶路径。

5.根据权利要求1所述的行驶模式生成装置，其特征在于，

行驶区间分割部使用交通状况信息来分割行驶路径。

6.根据权利要求1所述的行驶模式生成装置，其特征在于，

低燃料费行驶模式生成部根据处理对象区间、下一个区间以及再下一个区间的平均速度，生成低燃料费行驶模式。

7.根据权利要求5所述的行驶模式生成装置，其特征在于，

低燃料费行驶模式生成部根据依据处理对象区间的初速度以及平均速度求出的所述处理对象区间的本区间内的行驶局面；和依据所述处理对象区间、下一个区间以及再下一个区间的平均速度求出的所述下一个区间的与邻接区间进行了比较的行驶局面，求出在所述下一个区间中能够容许的初速度的范围，根据在所述下一个区间中能够容许的初速度的范围，生成低燃料费行驶模式。

8.根据权利要求1所述的行驶模式生成装置，其特征在于，

低燃料费行驶模式生成部根据处理对象区间以及下一个区间的平均速度，生成低燃料费行驶模式。

9.根据权利要求1所述的行驶模式生成装置，其特征在于，

低燃料费行驶模式生成部使用限制速度或者最低速度，生成低燃料费行驶模式。

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