JP2015074341A - 移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】走行経路におけるバッテリの消費の適正化を促進することのできる移動支援装置、移動支援方法、及びこれら移動支援機能を備える運転支援システムを提供する。
【解決手段】移動支援装置は、各区間に対し、ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画するモード計画部と、走行経路の走行に必要とされる総消費エネルギーがバッテリの残量に第１の余裕値を加えたエネルギー相当値よりも大きいことを条件にモード計画部による走行モードの計画を実施させる実施判定部と、を備える。モード計画部は、実施判定部による判定に基づく計画の実施に際し、第１の余裕値よりも小さい第２の余裕値に相当するエネルギーを除外したエネルギーを走行経路の走行に必要とされるエネルギーとして走行モードの計画を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の複数の走行モードの適用を管理する移動支援装置、移動支援方法、及び移動支援機能を備える運転支援システムに関する。

従来、上述のような複数の走行モードを備える車両として、内燃機関とモータとを駆動源として併用するハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両は、複数の走行モードとして、内燃機関のみもしくは内燃機関とモータとを同時に使用するモード（ＨＶモード）や、内燃機関を停止させてモータのみを用いて走行するモード（ＥＶモード）などを備えている。また、ハイブリッド車両に搭載されるナビゲーションシステム等を含む移動支援装置は、地図情報や道路交通情報などに基づいて、現在地から目的地までの走行経路を算出するとともに、走行経路中の区切りとなる各区間に適用する走行モードを選択するなどの支援を行う。例えば、特許文献１には、こうした移動支援機能を有する車両の制御装置の一例が記載されている。

特開２０１０−２７４６８７号公報

ところで、特許文献１に記載の車両の制御装置では、目的地において二次電池であるバッテリの残量が零になるように、走行経路全体のエネルギー収支を考慮して走行経路の各区間の走行モードを設定している。ところが、交通流の変化などによって予測が外れ、バッテリの残量が予測よりも早く減少した場合には、ＥＶモードに計画された区間の途中でバッテリがなくなり、運転者に違和感を与えることがある。そこで、予測外れを考慮してバッテリの減りを多めに見積もっておくことも考えられるが、その場合には、バッテリの残量が目的地において零にならないことがある。

なお、こうした課題は、エネルギー収支の異なる複数の走行モードを備える車両を対象に走行モードの割り当てを行う装置あるいは方法にあっては、概ね共通した課題となっている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行経路におけるバッテリの消費の適正化を促進することのできる移動支援装置、移動支援方法、及びこれら移動支援機能を備える運転支援システムを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する移動支援装置は、内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの移動を支援する移動支援装置であって、現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間には、バッテリを使用するモータを駆動源とするＥＶモードを走行モードとしてそれら各区間を走行する際の走行負荷が設定されている中で、前記各区間に対し、前記ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画するモード計画部と、前記走行経路の走行に必要とされる総消費エネルギーが前記バッテリの残量に第１の余裕値を加えたエネルギー相当値よりも大きいことを条件に前記モード計画部による走行モードの計画を実施させる実施判定部と、を備え、前記モード計画部は、前記実施判定部による判定に基づく計画の実施に際し、前記第１の余裕値よりも小さい第２の余裕値に相当するエネルギーを除外したエネルギーを前記走行経路の走行に必要とされるエネルギーとして前記走行モードの計画を行うことをその要旨としている。

上記課題を解決する移動支援方法は、内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの移動を支援する移動支援方法であって、現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間には、バッテリを使用するモータを駆動源とするＥＶモードを走行モードとしてそれら各区間を走行する際の走行負荷が設定されている中で、前記各区間に対し、前記ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画し、前記走行経路の走行に必要とされる総消費エネルギーがバッテリの残量に第１の余裕値を加えたエネルギー相当値よりも大きいことを条件に走行モードの計画を実施させ、前記条件に基づく計画の実施に際し、前記第１の余裕値よりも小さい第２の余裕値に相当するエネルギーを除外したエネルギーを前記走行経路の走行に必要とされるエネルギーとして前記走行モードの計画を行うことを要旨としている。

上記構成もしくは方法によれば、走行モードの計画を実施するか否かの判定に用いる第１の余裕値に相当するエネルギーが走行モードの計画時に用いる第２の余裕値に相当するエネルギーよりも大きく見積もられる。換言すれば、上記判定時に用いる走行経路全体のエネルギーが、走行モードの計画実施時に用いる走行経路全体のエネルギーよりも小さくなる。すなわち、相対的に大きい消費エネルギーによって走行モードの計画が行われるので、バッテリの消費が施され、かつ目的地の近くにおいてバッテリが使い切られるようになる。よって、走行経路におけるバッテリの消費の適正化を促進することができる。

上記移動支援装置について、前記モード計画部は、前記目的地近傍の一以上の区間のうち、前記ＥＶモードによって走行したときの消費エネルギーの和が、前記第２の余裕値に相当するエネルギーよりも小さい区間の走行モードを前記ＨＶモードに計画して、それ以外の区間に対して走行モードの計画を行うことが好ましい。

上記移動支援方法について、前記目的地近傍の一以上の区間のうち、前記ＥＶモードによって走行したときの消費エネルギーの和が、前記第２の余裕値に相当するエネルギーよりも小さい区間の走行モードを前記ＨＶモードに計画して、それ以外の区間に対して走行モードの計画を行うことが好ましい。

上記構成もしくは方法によれば、第２の余裕値に相当するエネルギーよりも消費エネルギーの和が小さい目的地近傍の一以上の区間の走行モードをＨＶモードに計画して、それ以外の区間に対して走行モードの計画を行うので、目的地手前の区間までにバッテリの残量を使い切ることができるようになる。

上記課題を解決する運転支援システムは、内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間に計画された、異なる複数の走行モードから選択した１つの走行モードに基づいて前記車両の運転を支援する運転支援システムであって、前記走行経路の各区間に前記複数の走行モードから選択した１つの走行モードを計画する移動支援装置として、上記の移動支援装置を備えることを要旨としている。

上記構成によれば、複数の走行モードを備える車両に対し、走行経路におけるバッテリの消費の適正化を促進しながら車両の運転を支援することができる。

移動支援装置の一実施形態についてその概略構成を示すブロック図。 同実施形態の移動支援装置により計画される走行経路の一部を例示する図。 同実施形態の移動支援装置による走行モードの計画の実施判定処理についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の移動支援装置による走行モードの計画処理についてその処理手順を示すフローチャート。

以下、図１〜図４を参照して、移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システムを具体化した一実施形態について説明する。なお、本実施形態の移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システムは、二次電池からなるバッテリを動力源として用いる電動モータ、及びガソリンやその他の燃料を動力源として用いる内燃機関をそれぞれ駆動源とするハイブリッド車両に適用される。

図１に示されるように、車両１００には、車両１００の走行状態を検出する装置として、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１０１、車載カメラ１０２、ミリ波レーダー１０３、加速度センサ１０４、及び車速センサ１０５等が搭載されている。これらＧＰＳ１０１、車載カメラ１０２、ミリ波レーダー１０３、加速度センサ１０４、及び車速センサ１０５は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの車載ネットワークを介して、各種の車両制御等を実行する車載制御装置１２０に接続されている。また、車載制御装置１２０は、いわゆるＥＣＵ（電子制御装置）であって、演算装置や記憶装置を有する小型コンピュータを含んで構成されている。車載制御装置１２０は、記憶装置に記憶されたプログラムやパラメータを演算装置により演算することによって各種制御を行うことができる。

ＧＰＳ１０１は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、この受信したＧＰＳ衛星からの信号に基づき車両１００の位置を、例えば緯度経度として検出する。また、ＧＰＳ１０１は、この検出した車両１００の位置（緯度経度）を示す情報である位置情報を、車載制御装置１２０に出力する。車載カメラ１０２は、車両１００の周辺環境を撮像し、この撮像した画像データを車載制御装置１２０に出力する。ミリ波レーダー１０３は、ミリ波帯の電波を用いて車両１００周辺に存在する物体を検知し、この検知結果に応じた信号を車載制御装置１２０に出力する。

加速度センサ１０４は、車両１００の加速度を検出し、この検出した加速度に応じた信号を、車載制御装置１２０に出力する。車速センサ１０５は、車両１００の車輪の回転速度を検出し、この検出した回転速度に応じた信号を、車載制御装置１２０に出力する。

アクセルセンサ１０６は、ドライバによるアクセルペダルの操作量を検出し、この検出したアクセルペダルの操作量に応じた信号を、車載制御装置１２０に出力する。ブレーキセンサ１０７は、ドライバによるブレーキペダルの操作量を検出し、この検出したブレーキペダルの操作量に応じた信号を、車載制御装置１２０に出力する。

また、車両１００には、内燃機関の駆動状態を制御するアクセルアクチュエータ１１５、及びブレーキを制御するブレーキアクチュエータ１１６が設けられている。アクセルアクチュエータ１１５やブレーキアクチュエータ１１６は、車載制御装置１２０に電気的に接続されている。アクセルアクチュエータ１１５は、アクセルセンサ１０６の検出値に応じて車載制御装置１２０が算出する内燃機関の制御量に基づき内燃機関を制御する。また、ブレーキアクチュエータ１１６は、ブレーキセンサ１０７の検出値に応じて車載制御装置１２０が算出するブレーキの制御量に基づきブレーキを制御する。

さらに、車両１００には、駆動源である電動モータの動力源であるバッテリ１１０と、バッテリ１１０の充放電を制御する電池アクチュエータ１０９が設けられている。電池アクチュエータ１０９は、車載制御装置１２０に電気的に接続されている。電池アクチュエータ１０９は、バッテリ１１０の充放電等を管理する。また、電池アクチュエータ１０９は、バッテリ１１０の放電を制御することにより電動モータを駆動したり、電動モータの回生によりバッテリ１１０を充電したりする。

車両１００には、内燃機関及び電動モータの駆動状態を制御するハイブリッド制御装置１０８が設けられている。ハイブリッド制御装置１０８は、車載制御装置１２０に電気的に接続されている。つまり、ハイブリッド制御装置１０８は、車載制御装置１２０を介して、電池アクチュエータ１０９、アクセルアクチュエータ１１５、及びブレーキアクチュエータ１１６に電気的に接続されている。また、ハイブリッド制御装置１０８も、いわゆるＥＣＵであって演算装置や記憶装置を有する小型コンピュータを含んで構成されている。ハイブリッド制御装置１０８は、記憶装置に記憶されたプログラムやパラメータを演算装置により演算することによって各種制御を行うことができる。

ハイブリッド制御装置１０８は、例えば車載制御装置１２０から入力される加速度センサ１０４、車速センサ１０５、及びアクセルセンサ１０６の検出結果に基づいて、内燃機関及び電動モータの駆動力の配分（出力比）を定める。特に、ハイブリッド制御装置１０８は、内燃機関及び電動モータの駆動力の配分（出力比）の変更によってバッテリ１１０のエネルギー残量であるバッテリ１１０の残量を調整するようにしている。

ハイブリッド制御装置１０８は、駆動力の配分に基づいて、バッテリ１１０の放電等に関する電池アクチュエータ１０９の制御指令や、車載制御装置１２０に算出させる内燃機関の制御量に関する情報を生成する。また、ハイブリッド制御装置１０８は、例えば車載制御装置１２０から入力される加速度センサ１０４、車速センサ１０５、及びブレーキセンサ１０７の検出結果に基づいて、ブレーキ及び電動モータの制動力の配分を定める。ハイブリッド制御装置１０８は、制動力の配分に基づいて、バッテリ１１０の充電等に関する電池アクチュエータ１０９の制御指令や、車載制御装置１２０に算出させるブレーキの制御量に関する情報を生成する。つまり、ハイブリッド制御装置１０８は、生成した制御指令を電池アクチュエータ１０９に出力することによりバッテリ１１０の充放電を制御する。これにより、バッテリ１１０の放電によりバッテリ１１０を動力源（電力源）とする電動モータが駆動されたり、電動モータの回生によりバッテリ１１０が充電されたりする。また、車載制御装置１２０では、ハイブリッド制御の実行状況やバッテリ１１０の充電率を監視することが可能となっている。

車両１００は、バッテリ１１０を動力源とする電動モータを駆動源として車両１００を走行させるＥＶモードと、内燃機関のみもしくは電動モータと内燃機関とを駆動源として併用可能にして車両１００を走行させるＨＶモードとを備えている。そして、ハイブリッド制御装置１０８は、車両１００のドライバの選択結果に応じてＥＶモードとＨＶモードとを切り替える制御を行う。また、ハイブリッド制御装置１０８は、ＥＶモードとＨＶモードとを自動的に切り替える機能を有しており、車載制御装置１２０から入力される車両１００の走行経路の各区間の走行に要する走行負荷に関する情報等に基づいてＥＶモードとＨＶモードとを切り替える制御を行う。なお、走行負荷は、その区間における単位距離当たりの負荷量であって、当該区間の走行に要する平均的な負荷量である。一方、その区間の完走に要する走行負荷の累積値は、消費エネルギーとしてこれを定義する。

ところで、車両１００は、地図データが登録された地図情報データベース１１１を備えている。地図データは、道路などの地理に関するデータである。地図データには、地理を表示可能なデータなどとともに、緯度経度などの位置に関する情報が登録されている。また、地図データには、交差点名称、道路名称、方面名称、方向ガイド、及び施設情報などのうち少なくとも１つが登録されていてもよい。

また、地図情報データベース１１１には、道路上の位置を示すノードに関する情報であるノードデータと、２つのノードの間の区間としてのリンクに関する情報であるリンクデータとが含まれている。ノードは、道路上において、交差点、信号機、及びカーブ等の特定の交通要素の位置や車線数が変更される地点などに設定される。ノードデータには、ノードの位置情報や、当該位置の道路情報などが含まれる。リンクは、２つのノードの間に、それら２つのノードに区切られた区間として設定される。リンクデータには、２つのノードの情報や、当該リンクの区間の道路情報などが含まれる。リンクデータに含まれる走行負荷情報から、走行負荷を取得もしくは算出することができる。リンクの区間の道路情報としては、始点位置、終点位置、距離、経路、起伏などの情報が含まれる。また、リンクデータには、リンクの区間の走行負荷を含むコストデータ、道路種類を含む道路データ、特定の位置を示すマークデータ、交差点の情報を示す交差点データ、施設の情報を示す施設データ等の各種データが含まれていてもよい。

詳述すると、ノードデータは、例えば、ノードの識別番号であるノードＩＤ、ノードの座標、ノードに接続される全リンクのリンクＩＤ、交差点や合流地点等の種別を示すノード種別等によって構成されてもよい。また、ノードデータは、ノードを表す画像の識別番号である画像ＩＤなどのノードの特性を示すデータ等を含んで構成されてもよい。

また、リンクデータは、例えば、リンクの識別番号であるリンクＩＤ、リンク長、始点及び終点に接続する各ノードのノードＩＤによって構成されてもよい。また、リンクデータは、高速道路、有料道路、一般道路、市街地／郊外道路、山間部道路等の道路種別、道路幅員、車線数、リンク走行時間、法定制限速度、及び道路の勾配等を示すデータ等のうち必要な情報を含んで構成されてもよい。さらに、リンクデータは、各リンクにおける車両１００の必要出力である走行負荷情報として、移動時間、移動速度、消費燃料量、及び消費電力量等の平均値や最大値、最小値等を示すデータを含んで構成されてもよい。消費電力量は、車両１００がＥＶモードにて走行したときに電動モータにより消費される電力量である。リンク（区間）の走行負荷は、こうした走行負荷情報に基づいて取得もしくは算出される。なお、走行負荷は、リンク（区間）における平均値であり、単位を［ｋＷ］等としている。また、各リンク（区間）の完走に必要な走行負荷の累積値としての消費エネルギーは、走行負荷とリンク長（区間長）とから算出することができる。

車両１００には、経路案内等を行うナビゲーションシステム１１２が搭載されている。ナビゲーションシステム１１２は、車両１００の現在地点（緯度経度）を、ＧＰＳ１０１の検出結果が入力される車載制御装置１２０から取得する。また、ナビゲーションシステム１１２は、ドライバによって目的地点が設定されると、この目的地点（緯度経度）を特定する。そして、ナビゲーションシステム１１２は、車両１００の現在地点から目的地点までの走行経路を、地図情報データベース１１１の参照を通じて、例えばダイクストラ法等を用いて探索する。また、ナビゲーションシステム１１２は、例えば探索した走行経路における走行負荷、移動時間、移動速度、消費燃料量、及び消費電力量を算出する。そして、ナビゲーションシステム１１２は、探索した走行経路や算出した走行負荷、移動時間、移動速度、消費燃料量、及び消費電力量を示す情報を車載制御装置１２０に出力するとともに、車載制御装置１２０を介して車室内に設けられた液晶ディスプレイ等からなる表示装置１１３に出力する。

また、車両１００には、ダッシュボードに設けられたインストルメントパネルに表示されるメータの表示状況を制御するメータ制御装置１１４が設けられている。メータ制御装置１１４は、例えばバッテリ１１０の充放電状況等を示すデータを車載制御装置１２０から取得し、この取得したデータに基づいて例えば車両１００内のエネルギーフローを可視表示する。エネルギーフローとは、バッテリ１１０の充放電、電動モータの駆動力／回生などによって生じる車両１００におけるエネルギーの流れである。なお、エネルギーフローには、内燃機関の駆動力などによって生じる車両１００におけるエネルギーの流れが含まれていてもよい。

車載制御装置１２０は、走行経路が入力されると、その走行経路の各区間に走行モードの割り当てを行う。車載制御装置１２０は、走行経路に応じた走行モードの割り当てを支援する運転支援部１２４を備えている。運転支援部１２４は、ナビゲーションシステム１１２からドライバにより設定された目的地点までの走行経路の情報を取得する。運転支援部１２４は、取得した走行経路の情報に基づいて走行経路の区間に対する走行モードの計画の実施を判定する実施判定部１２４ａを備えている。実施判定部１２４ａは、移動支援装置を構成し、車載制御装置１２０におけるプログラムの実行処理などによりその機能が発揮されるものである。実施判定部１２４ａは、総消費エネルギーがバッテリ１１０の残量に第１の余裕値を加えたエネルギー相当値よりも大きいことを条件に走行経路の区間に対する走行モードの計画を実施させる機能を備えている。第１の余裕値は、バッテリ１１０の残量が目的地において余らないようにするために設定されるエネルギー量である。つまり、第１の余裕値は、バッテリ１１０の残量に加えることで、バッテリ１１０の残量を多く見せるためのマージンである。

また、運転支援部１２４は、取得した走行経路の区間に割り当てられる走行モードの計画等を行うモード計画部１２４ｂを備えている。モード計画部１２４ｂは、移動支援装置を構成し、車載制御装置１２０におけるプログラムの実行処理などによりその機能が発揮されるものである。モード計画部１２４ｂは、走行経路の各区間の走行負荷に応じて各区間の走行モードを計画する機能を備えている。

一般に、電動モータによる走行を走行負荷の小さい区間に適用するほうが効率が良い傾向にあり、内燃機関による走行を走行負荷の大きい区間に適用するほうが効率が良い傾向にある。そこで、車載制御装置１２０は、走行負荷の小さい区間にはＥＶモードを割り当て、走行負荷の大きい区間にはＨＶモードを割り当てるようにしている。

モード計画部１２４ｂは、第２の余裕値に基づいて、目的地近傍の一以上の区間の走行モードをＨＶモードに設定し、それ以外の区間に対して走行モードを計画する。第２の余裕値は、予め設定された消費エネルギーとのずれを抑制するために設定されるエネルギー量である。つまり、第２の余裕値は、総消費エネルギーから第２エネルギーを引くことで、走行経路を短く見せるためのマージンである。

モード計画部１２４ｂは、第２の余裕値よりも消費エネルギーの和が小さい目的地近傍の一以上の区間の走行モードをＨＶモードに設定し、それ以外の区間に対して走行モードを計画する。モード計画部１２４ｂは、複数の対象区間について、それらの区間における走行負荷を比較して低い区間から順にＥＶモードを割り当てる。また、モード計画部１２４ｂは、ＥＶモードを割り当てた区間の消費エネルギーを積算し、バッテリ１１０の残量から減算する。そして、モード計画部１２４ｂは、積算された消費エネルギーがバッテリ１１０の残量を超えないように、走行経路の各区間へのＥＶモードの割り当てを続ける。これにより、モード計画部１２４ｂは、走行経路の各区間のうち、相対的に走行負荷の低い区間にＥＶモードを割り当てる。また、モード計画部１２４ｂは、ＥＶモードが割り当てられなかった区間にはＨＶモードを割り当てる。

モード計画部１２４ｂは、上記のように走行経路の各区間に対して計画した走行モードを表示装置１１３に出力し、走行している区間に対して計画した走行モードを表示装置１１３に表示させる。

ハイブリッド制御装置１０８は、現在走行している位置情報を車載制御装置１２０から適宜取得することで現在走行している区間を特定するとともに、その特定された区間に計画された走行モードで車両１００が走行するようにしている。つまり、ハイブリッド制御装置１０８は、車両１００の走行経路が変化する都度、車両１００の走行モードを当該区間に割り当てられたＥＶモード又はＨＶモードに切り替える。これにより、車両１００は、現在走行している区間に計画された走行モードで走行する。

ところで、モード計画部１２４ｂが用いる第２の余裕値のみによって交通流の変化などによる予測外れに対応しようとすると、以下のような問題が発生するおそれがある。例えば、第２の余裕値の値を大きく設定すると、目的地から離れた位置でバッテリ１１０の残量がなくなり、ドライバに違和感を与えるおそれがある。一方、第２の余裕値の値を小さく設定すると、暖機運転を行った際に、バッテリ１１０の残量の減りが抑制されるのでバッテリ１１０の残量が余るおそれがある。すなわち、第２の余裕値の変更だけでは背反する上記問題に対処することができないおそれがある。

そこで、本実施形態において、実施判定部１２４ａが判定に用いる第１の余裕値は、モード計画部１２４ｂが計画に用いる第２の余裕値よりも大きく設定されている。
実施判定部１２４ａは、走行経路の全区間の消費エネルギーの総和がバッテリ１１０の残量と第１の余裕値との和よりも大きいか否かに基づいて走行モードの計画の実施を判定する。実施判定部１２４ａは、走行経路の全区間の消費エネルギーの総和がバッテリ１１０の残量と第１の余裕値との和よりも大きいときに走行モードの計画を実施すると判定する。そして、モード計画部１２４ｂは、実施判定部１２４ａによって走行モードの計画を実施すると判定されたときには、走行経路の各区間に対して走行モードの計画を行う。一方、実施判定部１２４ａは、走行経路の全区間の消費エネルギーの総和がバッテリ１１０の残量と第１の余裕値との和よりも大きくないときに走行モードの計画を実施しないと判定する。

次に、図２を参照して、上述した走行モードの計画の対象となる走行経路の一例について説明する。
図２に示されるように、ナビゲーションシステム１１２により探索された走行経路（現在地Ｐａ〜目的地Ｐｂ）には、走行負荷の異なる区間が複数含まれているものとする。また、走行経路の各区間における走行負荷及び消費エネルギー等に関する情報が地図情報データベース１１１から得られているものとする。そしてここでは、走行経路の全区間の消費エネルギーの総和をＥｓとする。また、実施判定部１２４ａが判定時に用いる第１の余裕値をαとする。さらに、モード計画部１２４ｂが計画時に用いる第２の余裕値をβとする。言い換えれば、実施判定時に用いる走行経路全体のエネルギーは（Ｅｓ−α）となる。また、モード計画時に用いる走行経路全体のエネルギーは（Ｅｓ−β）となる。よって、実施判定部１２４ａは、走行経路の全区間の消費エネルギーの総和Ｅｓと、バッテリ１１０の残量と、第１の余裕値αとに基づいて走行モードの計画の実施を判定する。また、モード計画部１２４ｂは、走行経路の各区間の消費エネルギーと、第２の余裕値βと、走行経路の各区間の走行負荷とに基づいて走行モードの計画を行う。

次に、図３及び図４を参照して、本実施形態の動作について説明する。
まず、図３を参照して、運転支援部１２４における走行経路の各区間に対する走行モードの計画の実施の判定処理の一例について説明する。運転支援部１２４は、ナビゲーションシステム１１２から走行経路が伝達される都度、その走行経路の各区間に対する走行モードの計画の実施を判定する。運転支援部１２４の実施判定部１２４ａは、モード計画部１２４ｂが走行モードの計画を実施するか否かを判定する。

図３に示されるように、実施判定部１２４ａは、ナビゲーションシステム１１２によって目的地点が設定されると、走行経路中の全区間について経路情報を取得する（ステップＳ１１）。そして、実施判定部１２４ａは、取得した全区間の情報に基づいて消費エネルギーの総和Ｅｓを算出し（ステップＳ１２）、全区間の消費エネルギーの総和Ｅｓがバッテリ１１０の残量と第１の余裕値αとの和より大きいか否かを判断する（ステップＳ１３）。実施判定部１２４ａは、全区間の消費エネルギーの総和Ｅｓがバッテリ１１０の残量と第１の余裕値αとの和より大きくないと判断した場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、走行モードの計画を実施しないと判定して（ステップＳ１５）、走行モードの計画の実施の判定を終了する。

一方、実施判定部１２４ａは、全区間の消費エネルギーの総和Ｅｓがバッテリ１１０の残量と第１の余裕値αとの和より大きいと判断した場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、走行モードの計画を実施すると判定して（ステップＳ１４）、走行モードの計画の実施の判定を終了する。

次に、図４を参照して、運転支援部１２４における走行モードの計画処理の一例について説明する。
図４に示されるように、運転支援部１２４のモード計画部１２４ｂは、総区間数を「ｉ」、消費エネルギーＥ＝０として（ステップＳ２１）、目的地Ｐｂから第ｉ区間を含む区間の消費エネルギーの和を（Ｅ＝Ｅ＋Ｅｉ）とする（ステップＳ２２）。モード計画部１２４ｂは、目的地Ｐｂから第ｉ区間までの消費エネルギーの和Ｅが第２の余裕値βよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２３）。モード計画部１２４ｂは、目的地Ｐｂから第ｉ区間までの消費エネルギーの和Ｅが第２の余裕値βよりも大きくないと判断した場合には（ステップＳ２３：ＮＯ）、第ｉ区間から１つ離れた区間までを統合するために「ｉ＝ｉ−１」とする（ステップＳ３４）、ステップＳ２２に移行する。

一方、モード計画部１２４ｂは、目的地Ｐｂから第ｉ区間までの消費エネルギーの和Ｅが第２の余裕値βよりも大きいと判断した場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、第ｉ区間において統合を行わずに、目的地Ｐｂから第ｉ区間までの区間の走行モードをＨＶモードと設定するとともに、消費エネルギーをＥｉ＝０とする（ステップＳ２４）。

次に、モード計画部１２４ｂは、走行モードをＨＶモードに計画した区間以外の消費エネルギーの総和Ｅを算出する（ステップＳ２５）。そして、モード計画部１２４ｂは、走行モードをＨＶモードに計画した区間以外の消費エネルギーの総和Ｅがバッテリ１１０の残量よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２６）。モード計画部１２４ｂは、走行モードをＨＶモードに計画した区間以外の消費エネルギーの総和Ｅがバッテリ１１０の残量よりも大きくないと判断した場合には（ステップＳ２６：ＮＯ）、走行モードをＨＶモードに計画した区間以外の区間の走行モードにＥＶモードを割り当てて（ステップＳ３６）、走行モードの計画を終了する。

また、モード計画部１２４ｂは、走行モードをＨＶモードに計画した区間以外の消費エネルギーの総和Ｅがバッテリ１１０の残量よりも大きいと判断した場合には（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、ＨＶ計画区間以外の各区間の走行負荷を比較して、走行負荷の低い順に各区間を並び替える（ステップＳ２７）。モード計画部１２４ｂは、区間ｎ＝１、消費エネルギーＥ’＝０として（ステップＳ２８）、区間ｎまで区間の消費エネルギーの和（Ｅ’＝Ｅ’＋Ｅ’ｎ）を算出する（ステップＳ２９）。

次に、モード計画部１２４ｂは、区間ｎまでの区間の消費エネルギーの和Ｅ’がバッテリ１１０の残量よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３０）。モード計画部１２４ｂは、区間ｎまでの区間の消費エネルギーの和Ｅ’がバッテリ１１０の残量以下であると判断した場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、区間を１つ加算するためにｎ＝ｎ＋１とする（ステップＳ３５）。

一方、モード計画部１２４ｂは、区間ｎまでの区間の消費エネルギーの和Ｅ’がバッテリ１１０の残量よりも大きいと判断した場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、並び替えた後の１〜ｎまでの区間の走行モードをＥＶモードに設定する（ステップＳ３１）。そして、モード計画部１２４ｂは、走行経路の各区間に走行モードを割り当てて（ステップＳ３２）、走行モードの計画を終了する。

本実施形態ではこのように、実施判定部１２４ａが判定に用いる第１の余裕値αを、モード計画部１２４ｂが計画に用いる第２の余裕値βよりも大きく設定している。このため、走行モードの計画を実施するか否かの判定では、相対的に大きい第１の余裕値αによってバッテリ１１０の残量を使い切れるように判定するとともに、走行モードの計画では、相対的に小さい第２の余裕値βによって目的地Ｐｂの近傍においてバッテリ１１０の残量を使い切れるように計画する。よって、走行経路におけるバッテリの消費の適正化を促進することのできる移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システムを提供することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）走行モードの計画を実施するか否かの判定に用いる第１の余裕値αに相当するエネルギーが走行モードの計画時に用いる第２の余裕値βに相当するエネルギーよりも大きく見積もられる。換言すれば、上記判定時に用いる走行経路全体のエネルギー（Ｅｓ−α）が、走行モードの計画実施時に用いる走行経路全体のエネルギー（Ｅｓ−β）よりも小さくなる。すなわち、相対的に大きい消費エネルギーによって走行モードの計画が行われるので、バッテリ１１０の消費が施され、かつ目的地Ｐｂの近くにおいてバッテリ１１０が使い切られるようになる。よって、走行経路におけるバッテリ１１０の消費の適正化を促進することができる。

（２）第２の余裕値βよりも消費エネルギーの和Ｅが小さい目的地Ｐｂ近傍の一以上の区間の走行モードをＨＶモードに計画して、それ以外の区間に対して走行モードの計画を行うので、目的地Ｐｂ手前の区間までにバッテリ１１０の残量を使い切ることができるようになる。

（３）複数の走行モードを備える車両１００に対し、走行経路におけるバッテリ１１０の消費の適正化を促進しながら車両の運転を支援することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。

・上記実施形態では、第１の余裕値αを用いて走行モードの計画の実施を判定し、第２の余裕値βを用いて走行モードを計画した。しかしながら、走行経路全体に対して設定されるエネルギー（Ｅｓ−α）を用いて走行モードの計画の実施を判定し、走行経路全体に対して設定されるエネルギー（Ｅｓ−β）を用いて走行モードを計画してもよい。

・上記実施形態では、第１の余裕値αと第２の余裕値βとをエネルギーに相当するとしたが、第１の余裕値αと第２の余裕値βとを距離に相当するとしてもよい。すなわち、第１の余裕値αに相当する距離によってモード計画の実施判定を行い、第２の余裕値βに相当する距離よって走行モードを計画してもよい。このとき、距離に相当する区間の幅を変更することでモード計画の実施判定や走行モードの計画を行ってもよい。

・上記実施形態では、車載ネットワークはＣＡＮである場合について例示した。しかしこれに限らず、車載ネットワークは、接続されているＥＣＵ等を通信可能に接続させるものであれば、イーサーネット（登録商標）や、フレックスレイ（登録商標）や、ＩＥＥＥ１３９４（ＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標））などその他のネットワークから構成されていてもよい。また、ＣＡＮを含み、これらのネットワークが組み合わされて構成されていてもよい。これにより、移動支援装置が用いられる車両について構成の自由度の向上が図られる。

・上記実施形態では、ナビゲーションシステム１１２と運転支援部１２４とが別々の構成である場合について例示した。しかしこれに限らず、ナビゲーションシステムと運転支援部とは同一の装置に設けられていてもよい。これにより、移動支援装置の構成の自由度の向上が図られる。

・上記実施形態では、ハイブリッド制御装置１０８と運転支援部１２４とが別々の構成である場合について例示した。しかしこれに限らず、ハイブリッド制御装置と運転支援部とは同一の装置に設けられていてもよい。これにより、移動支援装置の構成の自由度の向上が図られる。

・上記実施形態では、ナビゲーションシステム１１２、表示装置１１３、車載制御装置１２０などの各装置が車両１００に一体として設けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、ナビゲーションシステム、表示装置、車載制御装置などの各装置は、相互に通信可能に接続されるのであれば、携帯電話やスマートフォンなどの携帯可能な情報処理装置等をそれらの機能の全部又は一部として用いてもよい。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、運転支援部１２４、ナビゲーションシステム１１２、地図情報データベース１１１などが車両１００に搭載されている場合について例示した。しかしこれに限らず、運転支援部、ナビゲーションシステム、地図情報データベースなどの一部の機能が、車外の情報処理装置に設けられていたり、携帯型情報処理装置に設けられていたりしてもよい。車外の情報処理装置としては情報処理センターが挙げられ、携帯型情報処理装置としては、携帯電話やスマートフォンなどが挙げられる。車外の情報処理装置であれば無線通信回線などを介して情報を授受するようにすればよい。携帯型情報処理装置であれば、車載ネットワークに接続してもよいし、近距離通信によって接続されていてもよいし、無線通信回線を介して情報を授受してもよい。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、走行経路の区間の走行負荷を地図情報データベースに含まれる情報から取得もしくは算出する場合について例示した。しかしこれに限らず、走行経路中の区間の走行負荷を、学習データベースから取得もしくは算出するなどしてもよい。例えば、以前に走行したことのある経路であれば、学習データベースに記憶されている、以前に当該経路の走行に要した走行負荷を利用することができる。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、各区間の走行負荷の低い順にＥＶモードが割り当てられる場合について例示した。しかしこれに限らず、ＥＶモードの割り当てを好適に行うことができるのであれば、道路の勾配、法定制限速度、道路種別など地図データに含まれる１つ又は複数の情報に基づいて判断して、各区間にＥＶモードが割り当てられてもよい。また、内燃機関の効率やバッテリの効率に基づいて各区間にＥＶモードが割り当てられてもよい。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、走行モードの計画が運転支援部１２４により行われる場合について例示した。しかしこれに限らず、走行モードの計画をハイブリッド制御装置などで行ってもよい。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、主に、走行モードの計画が、車両１００の位置が現在地Ｐａであるとき実行される場合について例示したが、走行モードの計画は、車両１００が目的地に移動しているいずれの地点においても実行されてもよい。そして、いずれの地点における実行についても走行経路の全区間に対する適切な走行モードの計画を行うことができる。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

１００…車両、１０１…ＧＰＳ装置、１０２…車載カメラ、１０３…ミリ波レーダー、１０４…加速度センサ、１０５…車速センサ、１０６…アクセルセンサ、１０７…ブレーキセンサ、１０８…ハイブリッド制御装置、１０８ａ…モード変更部、１０９…電池アクチュエータ、１１０…バッテリ、１１１…地図情報データベース、１１２…ナビゲーションシステム、１１３…表示装置、１１４…メータ制御装置、１１５…アクセルアクチュエータ、１１６…ブレーキアクチュエータ、１２０…車載制御装置、１２４…運転支援部、１２４ａ…実施判定部、１２４ｂ…モード計画部、Ｅｓ…消費エネルギーの総和、Ｐａ…現在地、Ｐｂ…目的地、α…第１の余裕値、β…第２の余裕値。

Claims (5)

1. 内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの移動を支援する移動支援装置であって、
   現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間には、バッテリを使用するモータを駆動源とするＥＶモードを走行モードとしてそれら各区間を走行する際の走行負荷が設定されている中で、前記各区間に対し、前記ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画するモード計画部と、
   前記走行経路の走行に必要とされる総消費エネルギーが前記バッテリの残量に第１の余裕値を加えたエネルギー相当値よりも大きいことを条件に前記モード計画部による走行モードの計画を実施させる実施判定部と、を備え、
   前記モード計画部は、前記実施判定部による判定に基づく計画の実施に際し、前記第１の余裕値よりも小さい第２の余裕値に相当するエネルギーを除外したエネルギーを前記走行経路の走行に必要とされるエネルギーとして前記走行モードの計画を行う
   ことを特徴とする移動支援装置。
2. 前記モード計画部は、前記目的地近傍の一以上の区間のうち、前記ＥＶモードによって走行したときの消費エネルギーの和が、前記第２の余裕値に相当するエネルギーよりも小さい区間の走行モードを前記ＨＶモードに計画して、それ以外の区間に対して走行モードの計画を行う
   請求項１に記載の移動支援装置。
3. 内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの移動を支援する移動支援方法であって、
   現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間には、バッテリを使用するモータを駆動源とするＥＶモードを走行モードとしてそれら各区間を走行する際の走行負荷が設定されている中で、前記各区間に対し、前記ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画し、
   前記走行経路の走行に必要とされる総消費エネルギーがバッテリの残量に第１の余裕値を加えたエネルギー相当値よりも大きいことを条件に走行モードの計画を実施させ、
   前記条件に基づく計画の実施に際し、前記第１の余裕値よりも小さい第２の余裕値に相当するエネルギーを除外したエネルギーを前記走行経路の走行に必要とされるエネルギーとして前記走行モードの計画を行う
   ことを特徴とする移動支援方法。
4. 前記目的地近傍の一以上の区間のうち、前記ＥＶモードによって走行したときの消費エネルギーの和が、前記第２の余裕値に相当するエネルギーよりも小さい区間の走行モードを前記ＨＶモードに計画して、それ以外の区間に対して走行モードの計画を行う
   請求項３に記載の移動支援方法。
5. 内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間に計画された、異なる複数の走行モードから選択した１つの走行モードに基づいて前記車両の運転を支援する運転支援システムであって、
   前記走行経路の各区間に前記複数の走行モードから選択した１つの走行モードを計画する移動支援装置として、請求項１又は２に記載の移動支援装置を備える
   ことを特徴とする運転支援システム。

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