JP2010239684A

JP2010239684A - 航続可否予測システム

Info

Publication number: JP2010239684A
Application number: JP2009082172A
Authority: JP
Inventors: Koji Inoue; 浩司井上
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2010-10-21

Abstract

【課題】車両重量変化を考慮し、航続可否に係る予測を行う航続可否予測システムを提供する。
【解決手段】車両の総重量を検出する車両重量検出センサ２１０と、少なくとも出発地点情報と到着地点情報と車両重量情報とエネルギー量情報とを対応づけた走行履歴情報を記憶する個人別走行履歴情報データベース３３０と、前記モーターを駆動する電力を蓄電するバッテリーの管理を行うバッテリー管理部４１０と、車両の現在の位置情報と目的地の位置情報とを取得するナビゲーション部８００と、これらから必要エネルギーを算出し、前記バッテリー管理部４１０から取得される電圧から現在のバッテリーが蓄積している利用可能エネルギーを算出し、前記必要エネルギーと前記利用可能エネルギーとを比較することで航続の可否を判定する判定部（ＥＣＵ１００）と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載され、燃料の劣化に伴い、車両のエンジンを痛めることがないように制御するハイブリッド車両のための航続可否予測システムに関する。

今後、化石燃料の枯渇や環境といった問題に対応するため、自動車はガソリン車からハイブリッド車、そして電気自動車へ、という流れがある。ところで、電気自動車においては、長い充電時間や充電ステーションの少なさなどが課題となり、普及が大きく制限されているのが現状である。すなわち、前記のような課題が存在するがために、電気自動車を運転するドライバーは常に現在のバッテリーの残量でどの程度の距離を走行するかを念頭に置きつつ運転しなければならず、非常に不自由な思いを強いられ、これが普及への足かせとなっている。

このような電気自動車における課題を解決する一つの方法として、現在のバッテリーの残量でどの程度の距離を走行可能かを運転者に報知する技術が種々検討されている。例えば、特許文献１（特開２００８−１４９９７２号公報）には、車両駆動用のモーターに電力を供給するバッテリーと、上記バッテリーの残容量を検出するバッテリー残容量検出手段と、前回走行距離を算出する走行距離算出手段と、上記前回走行距離を現バッテリー残容量で走行可能か否かを判定する走行可否判定手段と、上記走行可否判定手段の判定結果を通知する通知手段とをそなえたことを特徴とする、電気自動車が開示されている。
特開２００８−１４９９７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、前回走行した経路において消費した電力から、今回の電力消費量を予測し、航続可能であるか、充電が必要であるか、などを表示するものであるが、電気自動車の消費電力に大きな影響を及ぼす車両の重量変化については考慮されておらず、正確な航続距離の予測を行うことが不可能である、という問題があった。

また、特許文献１に記載の技術では、以前に走行した経路に対してのみ航続可能かであるか通知するものであり、これまでに走行したことのない経路については航続可能か否かを判定することができない、という問題もあった。

上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、モーターを動力として走行する車両に搭載される航続可否予測システムであって、前記車両の総重量を検出する重量検出センサと、少なくとも出発地点情報と到着地点情報と車両重量情報とエネルギー量情報とを対応づけた走行履歴情報を記憶する走行履歴情報記憶部と、前記モーターを駆動する電力を蓄電するバッテリーの管理を行うバッテリー管理部と、車両の現在の位置情報と目的地の位置情報とを取得するナビゲーション部と、前記ナビゲーション部で取得される現在の位置情報と目的地の位置情報と、前記走行履歴情報記憶部に記憶される走行履歴情報とから必要エネルギーを算出し、前記バッテリー管理部から取得される電圧から現在のバッテリーが蓄積している利用可能エネルギーを算出し、前記必要エネルギーと前記利用可能エネルギーとを比較することで航続の可否を判定する判定部と、を有することを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の航続可否予測システムにおいて、前記判定部は前記必要エネルギーを算出する際、前記車両重量情報に基づいた補正を行うことを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の航続可否予測システムにおいて、前記判定部は、前記車両の現在の位置情報と目的地の位置情報とに対応する走行履歴情報が、前記走行履歴情報記憶部に記憶されていない時には、前記車両の現在の位置から目的地の位置までの高低プロフィール情報を前記ナビゲーション部から取得して必要エネルギーを算出することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の航続可否予測システムにおいて、前記走行履歴情報記憶部に記憶される走行履歴情報は、運転者個人毎に設定されることを特徴とする。

本発明に係る航続可否予測システムによれば、少なくとも出発地点情報と到着地点情報と車両重量情報とエネルギー量情報とを対応づけた走行履歴情報を記憶する走行履歴情報記憶部から必要エネルギーを算出するので、電気自動車の消費電力に大きな影響を及ぼす車両重量変化について考慮された、正確な航続の可否の予測を行うことが可能となる。

また、本発明に係る航続可否予測システムによれば、走行履歴情報が、前記走行履歴情報記憶部に記憶されていない時には、前記車両の現在の位置から目的地の位置までの高低プロフィール情報を前記ナビゲーション部から取得して必要エネルギーを算出するので、これまでに走行したことのない経路についても航続可能か否かを判定することができるようになる。

本発明の実施形態に係る航続可否予測システムが搭載される車両の概略を示す図である。本発明の実施形態に係る航続可否予測システムのブロック構成の概略を示す図である。本発明の実施形態に係る航続可否予測システムの個人別走行履歴情報データベースに記憶されるデータ構造の一例である。本発明の実施形態に係る航続可否予測システムの個人別走行履歴情報データベースにおけるデータ更新処理フローを示す図である。本発明の実施形態に係る航続可否予測システムの航続可否判定処理のフローチャートを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る航続可否予測システムが搭載される車両の概略を示す図であり、図２は本発明の実施の形態に係る航続可否予測システムのブロック構成の概略を示す図である。なお、本実施形態に係る航続可否予測システムは、モーターを動力として走行する電気自動車に搭載され、この航続可否予測システムによって、車両の現在位置から目的地までの経路について航続可能か否かを判定することが想定されている。

図１及び図２において、１０は車両、４１はバッテリー、１００はＥＣＵ、２００は車両情報取得部、２１０は車両重量検出センサ、３００は履歴情報記憶部、３１０は運転席撮像装置、３２０は画像解析部、３３０は個人別走行履歴情報データベース、４００はエネルギー情報取得部、４１０はバッテリー管理部、６００はインターフェイス部、６１０
はディスプレイ、６２０はタッチパネル、６３０はスピーカー、８００はナビゲーションシステム部、８１０はナビゲーションシステム、８２０は地図データベースをそれぞれ示している。

車両１０は、本発明の航続可否予測システムが搭載されたものであり、バッテリー４１に蓄えられた電力により駆動されるモーター（不図示）を動力源として走行する車両である。なお、モーターを駆動する電力を蓄える手段としては、バッテリー４１に代えてキャパシタなどの他の蓄電手段を用いることも可能である。

ＥＣＵ１００はエレクトロニックコントロールユニットの略であり、ＣＰＵとＣＰＵ上で動作するプログラムを保持するＲＯＭとＣＰＵのワークエリアであるＲＡＭなどからなる汎用の情報処理機構である。ＥＣＵ１００は、図示されているＥＣＵ１００と接続される各構成と協働・動作する。また、ＥＣＵ１００は、本発明の航続可否予測システムにおける種々の制御処理は、ＥＣＵ１００内のＲＯＭなどの記憶手段に記憶保持されるプログラムやデータに基づいて実行されるものである。なお、本実施形態においては、上記の各手段はＥＣＵ１００とＥＣＵ１００上で実行されるプログラムによって実現されるものとしているが、これらの各手段はこれに限定されるものではなく、論理回路などのハードウエアのみで実現されるようなものであってもよい。

車両情報取得部２００は、車両１０の総重量を取得するための構成であり、車両１０の４つの車輪のサスペンション部に設けられる車両重量検出センサ２１０からなっている。車両情報取得部２００は、４つの車両重量検出センサ２１０で検出された重量と、車輪などの車両重量検出センサ２１０で検出されない重量の和を算出することによって、車両１０の全重量を求める。

履歴情報記憶部３００は、車両１０の走行履歴を記憶する構成であるが、本実施形態に係る航続可否予測システムでは、この走行履歴は運転者毎に取得され記憶されるものとなっている。履歴情報記憶部３００における運転席撮像装置３１０は、車輌１０の運転席の画像データを取得するものであり、この運転席撮像装置３１０で取得された画像データを画像解析部３２０で解析し、個人毎の顔の特徴点などによって車両運転者の特定を行う。そして、判別された運転者毎に個人別の走行履歴情報を個人別走行履歴情報データベース３３０に記憶する。

図３は本発明の実施形態に係る航続可否予測システムの個人別走行履歴情報データベース３３０に記憶されるデータ構造の一例である。図３に示すように、個人別走行履歴情報データベース３３０に記憶されるデータ項目としては、「運転者」、「運転開始時刻」、「運転終了時刻」、「出発地」、「到着地」、「車両重量」、「開始電圧」、「終了電圧」、「運転特性ログ」、「エネルギー量」を挙げることができる。これらデータ項目は図中一行ごとに関連づけられて記憶されている。

「運転者」は画像解析部３２０で特定された運転者に係る情報であり、「運転開始時刻」は車両１０の運転を開始した日時に係る情報であり、「運転終了時刻」は車両１０の運転を終了した日時に係る情報であり、「出発地」は前記運転開始時刻に出発した場所に係る情報であり、「到着地」は前記運転終了時刻に到着した場所に係る情報であり、「車両重量」は前記運転開始時刻から前記運転終了時刻までの間の車両１０の総重量に係る情報であり、「開始電圧」は前記運転開始時刻におけるバッテリー管理部４１０で取得されるバッテリー４１の電圧情報であり、「終了電圧」は前記運転終了時刻におけるバッテリー管理部４１０で取得されるバッテリー４１の電圧情報であり、「運転特性ログ」は前記運転者がどのような運転（発進や停止の仕方など）を行うかを記録した情報であり、「エネルギー量」はバッテリー管理部４１０で取得されるバッテリー４１に基づいて算出される
走行に利用した総エネルギーに係る情報である。

本実施形態に係る航続可否予測システムでは、走行履歴情報データベースに個人毎のデータを記憶させ、この個人毎の運転のクセも含まれた走行履歴情報に基づいて、航続可否予測を行うものであるので、より正確な航続可否判定を行うことができる。

エネルギー情報取得部４００におけるバッテリー管理部４１０はバッテリー４１の電圧などを監視しバッテリー４１のＳＯＣ（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）や利用可能エネルギー量などを算出したり、回生電力のバッテリー４１への充電制御を行ったりするものである。

インターフェイス部６００は、車両１０の運転席部に設けられ、運転者に対し車両１０に係る情報などを提供したり、或いは運転者に対して所定のワーニングを行ったりするための構成である。インターフェイス部６００におけるディスプレイ６１０は液晶などの表示装置であり、このディスプレイ６１０に文字・図形情報等を表示することによって、運転者に対して視覚的に所定の情報を報知することを可能とする。タッチパネル６２０は、ディスプレイ６１０を覆うようにして設けられており、運転者の操作によりシステムに対して入力を可能とする入力デバイスとして機能する。また、インターフェイス部６００は、スピーカー６３０も含んでおり、必要に応じて運転者に対して、音声による案内や警告を行い得るようになっている。

ナビゲーションシステム部８００は、ナビゲーションシステム８１０やこのナビゲーションシステム８１０が参照する地図情報などのナビゲーションシステム用の地図データベース８２０とからなっている。ナビゲーションシステム８１０は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して自らの位置を計算するＧＰＳ測位部を用いることによって、車両の現在位置情報を取得することができる。本発明の航続可否予測システムにおいては、位置情報を取得することができれば、このようなＧＰＳ測位法によらずとも、その他の測位法を用いることができるものである。

本発明の航続可否予測システムの地図データベース８２０には、道路情報、施設情報などが記憶されており、例えば、ナビゲーションシステム８１０が、運転者に対して、目的地となる施設の案内を行ったり、運転者が指定入力した目的地までの距離、ルートなどを求めたり、目的地に到着する時刻を求めたりするのに利用される。このようなナビゲーションシステム８１０、地図データベース８２０の処理動作についてはいずれも従来周知の技術を用いることができる。

また、特に、本発明の航続可否予測システムの地図データベース８２０には、道路毎の高低のプロフィールに係るデータが記憶されており、本発明の航続可否予測システムは、このような高低プロフィールデータに基づいて、車両１０走行予定のルートにおける登りの道路で必要となるエネルギー量や、下りの道路で回収を期待できるエネルギー量などを求めて、現在地から目的地までの航続の可能性について判定するようになっている。

上記のように構成される車両１０では、車両１０による運転が終了するたびに個人別走行履歴情報データベース３３０のデータを更新する処理が実行される。図４は本発明の実施形態に係る航続可否予測システムの個人別走行履歴情報データベース３３０におけるデータ更新処理フローを示す図である。図４において、運転終了などを契機として、ステップＳ１００で履歴更新が処理が開始されると、次にステップＳ１０１に進み、画像解析部３２０から運転者情報を取得し、続いてステップＳ１０２で、ＥＣＵ１００に内蔵される不図示の計時部などによって、運転の開始時刻、及び運転の終了時刻を取得する。次のステップＳ１０３では、ナビゲーションシステム部８００から出発地及び到着地に係る情報
を取得し、続いてステップＳ１０４で、車両情報取得部２００から車両重量が取得される。次にステップＳ１０５で、バッテリー管理部４１０からバッテリー４１の開始電圧及び終了電圧を取得し、続いてステップＳ１０６で、不図示のログ取得手段から運転者の運転特性のログを取得し、ステップＳ１０７では、走行に利用された総エネルギー量が算出され、ステップＳ１０８で、以上のデータを図３に示すログテーブルに追加する処理を行い、ステップＳ１０９で、履歴更新処理を終了する。

次に、以上のように構成される本実施形態に係る航続可否予測システムの航続可否判定処理について説明する。図５は本発明の実施形態に係る航続可否予測システムの航続可否判定処理のフローチャートを示す図である。図５におけるフローチャートは例えば、ナビゲーションシステム部８００で目的地などがセットされたことなどを契機として起動されるものである。

図５において、ステップＳ２００で、本実施形態に係る航続可否予測システムの航続可否判定処理が開始されると、続いて、ステップＳ２０１に進み、ナビゲーションシステム部８００から車両１０の現在の位置情報を取得し、続いて、ステップＳ２０２に進み、同じくナビゲーションシステム部８００から目的地の情報を取得する。

次のステップＳ２０３では、車両情報取得部２００から車両１０の重量情報を取得し、続くステップＳ２０４では、バッテリー管理部４１０からバッテリー４１の現在の電圧情報を取得する。また、ステップＳ２０５では、画像解析部３２０から車両１０の運転者の人物情報を取得する。

ステップＳ２０６では、画像解析部３２０から得られたデータに基づいて個人が特定できたか否かが判定される。ステップＳ２０６における判定の結果がＹＥＳであるときにはステップＳ２０７に進み、ＮＯであるときにはステップＳ２１６に進む。

ステップＳ２０７では、履歴データに同一経路データがあるか否か、すなわち、車両１０の現在の位置情報と目的地の位置情報とに対応する走行履歴情報が、個人別走行履歴情報データベース３３０に記憶されているか否かが判定される。ステップＳ２０７における判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２０８に進み、必要エネルギーの算出では、データベース３３０に記憶される過去の走行履歴情報を利用する。なお、同じルートに対して、過去の走行履歴情報が複数存在するような場合には、それらの平均を求めて利用することなどができる。

一方、ステップＳ２０７における判定がＮＯであるときには、ステップＳ２１４に進み、ナビゲーションシステム部８００から、目的地までの高低プロフィールを取得し、ステップＳ２１５で、この高低プロフィールを個人の運転特性ログに基づいて補正して、これを利用して必要エネルギーの算出を行うようにする。

ステップＳ２０８では、車両情報取得部２００で取得される車両重量によって補正を行い、現在位置から目的地までの必要エネルギーを算出する。また、ステップＳ２０９では、バッテリー４１の電圧情報から、利用可能エネルギーを算出する。

ステップＳ２１０では、「必要エネルギー＞利用可能エネルギー」であるか否かが判定される。ステップＳ２１０の判定結果がＹＥＳであるときにはステップＳ２１１に進み、ステップＳ２１１で、インターフェイス部６００を用いて航続のためのエネルギーが不足している旨を運転者に警告する。続く、ステップＳ２１２において、インターフェイス部６００を利用して、運転者に対して、対処方法の提示を行う。ここでの対象方法においては、例えば上り下りの少ないルートへの変更を提示したり、必要となる充電時間を提示し
たり、或いは、カーシェリングが前提となっているような場合には、車両の変更を提示したりするものである。

一方、ステップＳ２１０の判定結果がＮＯであるときにはステップＳ２１３に進み、ステップＳ２１３で、インターフェイス部６００を用いて航続のためのエネルギーは充足している旨を運転者に報知し、ステップＳ２１８で、航続可否判定処理を終了する。

ステップＳ２０６における判定がＮＯである場合には個人の運転特性ログが存在しないこととなるので、そのような場合には基準となる一般的なものを用いて、必要エネルギーを算出するようにする。ステップＳ２０６における判定がＮＯであるときには、ステップＳ２１６に進み、ナビゲーションシステム部８００から、目的地までの高低プロフィールを取得し、ステップＳ２１７で、この高低プロフィールを一般的な運転特性ログに基づいて補正して、これを利用して必要エネルギーの算出を行うようにする。

以上のように構成される本発明に係る航続可否予測システムによれば、少なくとも出発地点情報と到着地点情報と車両重量情報とエネルギー量情報とを対応づけた走行履歴情報を記憶する個人別走行履歴情報データベース３３０から必要エネルギーを算出するので、電気自動車の消費電力に大きな影響を及ぼす車両重量変化について考慮された、正確な航続の可否の予測を行うことが可能となる。

また、本発明に係る航続可否予測システムによれば、走行履歴情報が、個人別走行履歴情報データベース３３０に記憶されていない時には、車両の現在の位置から目的地の位置までの高低プロフィール情報をナビゲーション部８００から取得して必要エネルギーを算出するので、これまでに走行したことのない経路についても航続可能か否かを判定することができるようになる。

１０・・・車両、４１・・・バッテリー、１００・・・ＥＣＵ、２００・・・車両情報取得部、２１０・・・車両重量検出センサ、３００・・・履歴情報記憶部、３１０・・・運転席撮像装置、３２０・・・画像解析部、３３０・・・個人別走行履歴情報データベース、４００・・・エネルギー情報取得部、４１０・・・バッテリー管理部、６００・・・インターフェイス部、６１０・・・ディスプレイ、６２０・・・タッチパネル、６３０・・・スピーカー、８００・・・ナビゲーションシステム部、８１０・・・ナビゲーションシステム、８２０・・・地図データベース

Claims

モーターを動力として走行する車両に搭載される航続可否予測システムであって、
前記車両の総重量を検出する重量検出センサと、
少なくとも出発地点情報と到着地点情報と車両重量情報とエネルギー量情報とを対応づけた走行履歴情報を記憶する走行履歴情報記憶部と、
前記モーターを駆動する電力を蓄電するバッテリーの管理を行うバッテリー管理部と、
車両の現在の位置情報と目的地の位置情報とを取得するナビゲーション部と、
前記ナビゲーション部で取得される現在の位置情報と目的地の位置情報と、前記走行履歴情報記憶部に記憶される走行履歴情報とから必要エネルギーを算出し、前記バッテリー管理部から取得される電圧から現在のバッテリーが蓄積している利用可能エネルギーを算出し、前記必要エネルギーと前記利用可能エネルギーとを比較することで航続の可否を判定する判定部と、を有することを特徴とする航続可否予測システム。
前記判定部は前記必要エネルギーを算出する際、前記車両重量情報に基づいた補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の航続可否予測システム。
前記判定部は、
前記車両の現在の位置情報と目的地の位置情報とに対応する走行履歴情報が、前記走行履歴情報記憶部に記憶されていない時には、
前記車両の現在の位置から目的地の位置までの高低プロフィール情報を前記ナビゲーション部から取得して必要エネルギーを算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の航続可否予測システム。
前記走行履歴情報記憶部に記憶される走行履歴情報は、運転者個人毎に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の航続可否予測システム。