JP2015192508A - 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2015192508A
JP2015192508A JP2014067161A JP2014067161A JP2015192508A JP 2015192508 A JP2015192508 A JP 2015192508A JP 2014067161 A JP2014067161 A JP 2014067161A JP 2014067161 A JP2014067161 A JP 2014067161A JP 2015192508 A JP2015192508 A JP 2015192508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
state
moving body
unit
information processing
processing apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014067161A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6324157B2 (ja
Inventor
貴幸 吉住
Takayuki Yoshizumi
貴幸 吉住
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Priority to JP2014067161A priority Critical patent/JP6324157B2/ja
Priority to US14/641,728 priority patent/US9428191B2/en
Priority to US14/748,325 priority patent/US9511770B2/en
Publication of JP2015192508A publication Critical patent/JP2015192508A/ja
Priority to US15/231,980 priority patent/US10053080B2/en
Priority to US15/343,257 priority patent/US10071722B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6324157B2 publication Critical patent/JP6324157B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/12Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand using control strategies taking into account route information
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097Predicting future conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/082Selecting or switching between different modes of propelling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0002Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0016State machine analysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/10Historical data
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/24Energy storage means
    • B60W2710/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2710/244Charge state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2900/00Indexing codes relating to the purpose of, or problem solved of road vehicle drive control systems not otherwise provided for in groups B60W30/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】移動体に動的計画法を適用して、目的地への到達時間の最小化および燃費効率の最大化等を実行する。
【解決手段】移動体が移動する移動経路を離散化した各位置における移動体の状態から、移動体が有する駆動手段の使用状態毎に次の位置における移動体の状態を生成する生成部と、生成部が生成した各位置における少なくとも1つの移動体の状態に基づいて、各位置における駆動手段の使用状態を最適化する最適化部と、を備える情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムを提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。
従来、エンジンおよび電気モーターを備えるハイブリッド自動車等は、運動エネルギーを電気エネルギーに回生してバッテリー等に蓄え、蓄えた電気エネルギーでモーターを駆動する回生エネルギーの利用タイミングを制御して、目的地への到達時間の最小化および燃費効率の最大化等を実行していた(例えば、特許文献1から3参照)。
特許文献1 特開2013−123363号公報
特許文献2 特開2009−115466号公報
特許文献3 特開2005−282569号公報
しかしながら、このようなハイブリッド自動車が取り得る動作状態(位置、速度、エネルギー残量等)は連続値をとるものであり、最適化手法として動的計画法等を適用することができず、また、最適化処理中の計算量も膨大なものとなってしまい、最適解を導くことが困難であった。また、電気エネルギー以外の回生エネルギー等も更に考慮に入れると、最適解を導くことがより困難になってしまっていた。
本発明の第1の態様においては、移動体が移動する移動経路を離散化した各位置における移動体の状態から、移動体が有する駆動手段の使用状態毎に次の位置における移動体の状態を生成する生成部と、生成部が生成した各位置における少なくとも1つの移動体の状態に基づいて、各位置における駆動手段の使用状態を最適化する最適化部と、を備える情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムを提供する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
本実施形態に係る情報処理装置100の構成例を移動体10と共に示す。 本実施形態に係る情報処理装置100の動作フローを示す。 本実施形態に係る移動体10の移動経路の一例を示す。 本実施形態に係る生成部130が移動体10の状態を生成する概念構成の一例を示す。 本実施形態に係る情報処理装置100として機能するコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本実施形態に係る情報処理装置100の構成例を移動体10と共に示す。情報処理装置100は、移動体10の目的地までの離散化した移動経路に基づいて動的計画法を適用し、当該目的地までの到達時間の最小化および燃費効率の最大化等を実行する。ここで、移動体10は、少なくとも1つの駆動手段を備え、目的地まで自走する自動車である。移動体10は、ガソリン等を燃料として駆動するエンジンを駆動手段とした自動車であってよく、電気エネルギーで駆動するモーターを駆動手段とした自動車であってもよい。
移動体10は、走行中に貯蔵量が増減し、貯蔵量が有限のエネルギー貯蔵手段が設けられ、当該エネルギー貯蔵手段で貯蔵したエネルギーの少なくとも一部を用いて駆動手段を駆動することが望ましい。移動体10は、一例として、エネルギー貯蔵手段としてバッテリーを備え、モーターを駆動手段とした自動車である。この場合、バッテリーは、貯蔵した電気エネルギーをモーターに供給してモーターを駆動させ、また、モーターの回転等による運動エネルギーの一部を発電等により回生した電気エネルギーを蓄電する。
移動体10は、複数の駆動手段を備えてもよい。移動体10は、一例として、モーターと、エンジンとを備えた自動車である。この場合、移動体10は、エンジンによる駆動で走行すると共に、当該駆動によるエネルギーの一部を発電等により回生した電気エネルギーを蓄電し、蓄電した電気エネルギーを用いてモーターを駆動するハイブリッド自動車である。移動体10は、一例として、運動エネルギーを電気エネルギーに変換するモーター/ジェネレータユニット(MGU−K:Motor Generator Unit−Kinetic)を有する運動エネルギー回生システム(KERS:Kinetic Energy−Recovery System)等を備える。
また、移動体10は、エンジンの駆動によって発生する排気エネルギー(熱エネルギー)を電気エネルギーに回生して、バッテリーに蓄電および/またはモーターを駆動してもよい。移動体10は、一例として、排気エネルギーを電気エネルギーに変換するモーター/ジェネレータユニット(MGU−H:Motor Generator Unit−Heat)を有する熱回生システムを備える。
本実施形態において、移動体10は、バッテリー12、モーター14、およびエンジン16と、エンジン16が駆動した運動エネルギーを電気エネルギーに変換する変換制御部18とを備えるハイブリッド自動車の例を説明する。ここで、変換制御部18は、一例として、運動エネルギー回生システム(KERS)である。本実施形態の移動体10は、運転手の操作で走行しつつ、予め定められたプログラムまたはデータ等に応じて、エンジン16の駆動と電気エネルギーの蓄電、エンジン16とモーター14による駆動、およびモーター14による駆動のいずれかを切り替える。
ここで、予め定められたプログラムまたはデータ等は、例えば、予め入力または指定された目的地に到着するまでの時間が最小となるように、または当該目的地までの燃費が最も良くなるように、移動体10の駆動を制御する。情報処理装置100は、このようなプログラムまたはデータ等を生成する。情報処理装置100は、制約取得部110と、記憶部120と、生成部130と、最適化部140と、位置取得部150と、制御部160とを備える。
制約取得部110は、移動体10が移動する移動経路を離散化した各位置における移動体10の状態の制約を取得する。制約取得部110は、予め定められた形式で記憶された制約のデータを取得してよい。制約取得部110は、ネットワーク等に接続され、当該ネットワークを介して制約のデータを取得してもよい。また、制約取得部110は、有線または無線で送信された制約のデータを受信して取得してもよい。
ここで、制約取得部110は、制約のデータとして、道路の曲率、予め定められた基準からの高さ(例えば標高、海抜)、道路の長さ、路面の摩擦力、法定速度、および渋滞情報等を取得してよい。また、制約取得部110は、取得した道路の情報等から、制約を生成してもよい。制約取得部110は、取得した制約のデータを記憶部120に供給する。
記憶部120は、制約取得部110に接続され、当該制約取得部110から受け取った制約のデータを記憶する。また、記憶部120は、情報処理装置100が生成するプログラムまたはデータ等を記憶する。また、記憶部120は、当該プログラムまたはデータ等を生成する過程において処理するデータ等を記憶してよい。また、記憶部120は、情報処理装置100内の各部の要求に応じて、記憶したデータを要求元に供給してよい。
生成部130は、移動体10が移動する移動経路を離散化した各位置における移動体10の状態から、移動体10が有する駆動手段の使用状態毎に次の位置における移動体10の状態を生成する。生成部130は、各位置について、移動体10が有する駆動手段の使用状態毎に、移動体10の移動速度、当該位置までの時間または当該位置に到着する時刻、および、移動体10が有するエネルギー残量の少なくとも一つを含む連続パラメータの値を有する移動体10の状態を算出する。
例えば、生成部130は、時刻t、移動体10の速度v、移動体10の位置d、バッテリー残量b、およびガソリン残量g等を、移動体10の状態S(x)として生成する。また、生成部130は、一例として、モーター14と、エンジン16との2通りの駆動手段の使用状態毎に、次の位置における移動体10の状態をそれぞれ生成する。
また、生成部130は、複数の駆動手段の使用状態の組み合わせ毎に、次の位置における移動体10の状態を生成してもよい。この場合、生成部130は、一例として、モーター14と、エンジン16と、モーター14およびエンジン16との3通りの駆動手段の使用状態毎に、次の位置における移動体10の状態をそれぞれ生成する。
生成部130は、制約取得部110または記憶部120に接続され、各位置における制約のデータを受け取り、当該制約の下で、各位置における移動体10の状態から、次の位置における移動体10の状態を生成する。例えば、生成部130は、位置mにおける速度v、バッテリー残量b等の状態S(m)と、標高の変化、道路の長さ等の制約とから、次の位置nにおける速度v、バッテリー残量b等の状態S(n)を生成する。生成部130は、移動体10の取り得る複数の状態を生成してよい。
最適化部140は、生成部130が生成した各位置における少なくとも1つの移動体10の状態に基づいて、各位置における駆動手段の使用状態を最適化する。最適化部140は、生成部130が生成した目的地における複数の移動体10の状態の中から、最適な状態を選択してよい。最適化部140は、例えば、目的地における到着時間が最小となる状態、または当該目的地におけるガソリン残量が最も多い状態等を最適な状態として選択する。
そして、最適化部140は、選択した状態に至る移動体10の状態を各位置において選択し、選択した各位置の状態に対応する駆動手段の使用状態を、最適な使用状態として特定する。最適化部140は、例えば、生成部130が生成した目的地における到着時間が最小となる状態に至る移動体10の各位置の状態を、最適な使用状態(即ち、目的地までの到達時間を最小化させる使用状態)として特定する。最適化部140は、特定した使用状態を記憶部120に記憶してよい。
位置取得部150は、移動体10の現在位置を取得する。位置取得部150は、GPS等の外部の測位システムから送信される信号を受信して、移動体10の位置を取得してよい。これに代えて、位置取得部150は、道路等に設置されたセンサ、カメラ等の検出結果に基づき、移動体10の位置を取得してもよい。これに代えて、位置取得部150は、初期位置からの移動時間および移動速度、道路情報との照合等から、移動体10の位置を取得してもよい。これに代えて、位置取得部150は、地磁気を検出して現在位置を取得する電子コンパス等の自律航法システムを有してもよい。位置取得部150は、取得した位置情報を制御部160に供給する。
制御部160は、記憶部120に接続され、最適化部140が最適化した結果を取得する。また、制御部160は、位置取得部150に接続され、移動体10の現在位置の情報を取得する。制御部160は、最適化部140が最適化した各位置における駆動手段の使用状態のうち、現在位置に対応する使用状態に基づいて、駆動手段を制御する。
制御部160は、移動体10の変換制御部18に接続され、変換制御部18のモーター14による電気エネルギーの回生および電気エネルギーによるモーター14の駆動のタイミングを制御する。即ち、制御部160は、離散化された移動経路における各位置と現在位置と対応付け、現在位置に対応する最適化部140が特定した駆動手段を用いて、現在位置のモーター14およびエンジン16の駆動を制御する。
以上の本実施形態の情報処理装置100によれば、ハイブリッド自動車である移動体10のエンジン16の駆動、電気エネルギーの回生と蓄電、電気エネルギーによるモーター14の駆動、モーター14およびエンジン16の駆動等の切り替え制御等を、目的地までの到達時間が最小化または燃費が最も向上するように、予め最適化する。そして、情報処理装置100は、推定通過速度等の予め仮定した運転操作で運転手が目的地まで移動体10を走行することで、駆動手段を最適化した状態に切り替え、目的地に到着するまでの時間を最小化、または当該目的地までの燃費が最も良くなるように制御する。
情報処理装置100の最適化動作と移動体10の制御動作について、図2を用いて説明する。図2は、本実施形態に係る情報処理装置100の動作フローを示す。また、図3は、本実施形態に係る移動体10の移動経路の一例を示す。ここで、情報処理装置100は、図2に示す動作フローを実行して、一般道路を走行する移動体10が最も燃費効率を向上させるように制御する例を説明する。
まず、制約取得部110は、目的地および目的地までの移動経路の情報を取得する(S200)。制約取得部110は、例えば、移動体10に搭載されたカーナビゲーション等から、入力された目的地の情報と選択された目的地までの移動経路の情報を取得する。制約取得部110は、一例として、図3に示す目的地および目的地までの移動経路の情報を取得する。
次に、制約取得部110は、移動経路を離散化した各位置における移動体の状態の制約を取得する(S210)。制約取得部110は、一例として、離散化された移動経路の各位置における移動体の状態の制約(例えば、道路の曲率、標高、道路の長さ、道幅、車線数、自動車専用道路等の道路の種類、交通信号等の配置、および法定速度等)を、地図情報等のデータベースからネットワーク等を介して取得してよい。
また、制約取得部110は、天候と路面の摩擦計数μとの対応テーブルを予め記憶し、ネットワーク等を介して取得する移動経路の天候情報に応じて、路面の摩擦係数μを取得してもよい。また、制約取得部110は、カーナビゲーション等から移動経路の渋滞情報を取得してもよい。
制約取得部110は、運転手が移動体10を運転する場合において、急加速、急発進、蛇行、および急ブレーキ等の非常識な運転は考慮に入れず、常識的な加速、減速、およびハンドル操作を実行するものとして制約を定める。制約取得部110は、例えば、渋滞等が無い場合、各位置における法定速度を移動体10の推定通過速度とする。即ち、制約取得部110は、各位置における法定速度までは予め定められた値以下の常識的な加速度で加速し、法定速度に達した場合、当該法定速度を維持して走行するように運転手が操作することを仮定する。
このように、制約取得部110は、加速(減速)が必要な場合においても、常識的なアクセル操作(ブレーキ操作)で加速(減速)することを仮定する。これによって、移動体10が距離dの平坦な道路をエンジン駆動(モーター駆動)によって平均時速vで走行した場合、当該走行によるガソリン消費量(バッテリー消費量)は、略一定として算出することができる。
また、制約取得部110は、予め定められた値以下の常識的な水平方向の加速度(横G)が発生する程度で、運転手がカーブを走行することを仮定する。この場合、制約取得部110は、移動経路の各位置における曲率に基づいて、各位置における移動体10の状態の制約を生成できる。ここで、移動体10が位置dにおける半径r(d)の曲率を有する道路を走行する場合に受ける水平方向の加速度(横G)をa(d)とすると、次式が成立する。なお、v(d)は移動体10の位置dの速度である。
(数1)
a(d)=v(d)/r(d)
v(d)={r(d)・a(d)}1/2
制約取得部110は、一般道路を走行する移動体10が発生させる横Gの大きさa(d)を、予め定められた(常識的な)値とすることで、半径r(d)の曲率を有する道路を走行する移動体10の推定通過速度を数1式のv(d)と定めることができる。ここで、制約取得部110は、位置dの法定速度がv(d)よりも小さい場合、法定速度を推定通過速度としてよい。
また、制約取得部110は、移動経路の状況を取得し、取得した移動経路の状況に基づいて、各位置における移動体10の状態の制約を生成してもよい。制約取得部110は、例えば、移動経路における渋滞情報をカーナビおよび/またはネットワーク等から取得し、渋滞している区間の推定通過速度を法定速度以下の制約にする。制約取得部110は、渋滞している区間の距離が長ければ長いほど、推定通過速度を低下させてよい。また、制約取得部110は、交通信号等の設置数が多い区間の推定通過速度を、法定速度以下の制約にしてもよい。
このように、制約取得部110は、常識的な加速、減速、横G、交差点における右折および左折速度、経路に沿ったカーブの曲率、および移動経路の状況等に基づき、各位置における上限速度をそれぞれ算出する。そして、制約取得部110は、算出結果が法定速度を下回った場合、算出した上限速度を推定通過速度として制約に加える。制約取得部110は、図3に示すように、位置x,x,x,...における制約をそれぞれ取得し、記憶部120に記憶する。
次に、生成部130は、各位置(例えば位置x)における移動体10の状態から、各位置の制約および駆動手段の使用状態に基づき、次の位置(例えば位置x)における移動体10の状態を生成する(S220)。生成部130は、位置xの状態S(x)を移動距離dx0、速度vx0、時刻tx0、バッテリー残量bx0、およびガソリン残量gx0とすると、位置xの制約および駆動手段の状態(例えば、エンジン駆動で走行した状態)に応じて、距離Δd離れた位置xの状態S(x)の移動距離dx1=dx0+Δd、速度vx1、時刻tx1、バッテリー残量bx1、およびガソリン残量gx1を生成する。
生成部130は、次の位置における移動体10の状態を、物理法則に基づいて生成してよい。生成部130は、例えば、移動体10が一定の推定通過速度vで走行する場合、次の位置までの走行時間tΔdを、次の位置までの距離Δdを推定通過速度vで割った値とする(tΔd=Δd/v)。
この場合、生成部130は、例えば、移動体10の燃費実績から走行速度および走行時間等に対応する燃費を算出する係数を予め定め移動体10がエンジン駆動のみで走行した場合のガソリン消費量Δgを算出する。生成部130は、同様に、モーター駆動のみによるバッテリー消費量Δb、エンジンおよびモーター駆動によるガソリン消費量Δgおよびバッテリー消費量Δb等をそれぞれ算出してよい。
また、生成部130は、例えば、速度vで走行する移動体10が加速度α(v)で加速(減速)した場合の、距離Δd離れた次の位置における移動体10の速度vd+Δdを、{2・α(v)・Δd+v 1/2を用いて算出する。この場合、生成部130は、算出した速度vd+Δdを用いて、移動時間tΔdを(vd+Δd−v)/α(v)から算出してもよい。
ここで、生成部130は、移動体10が有する駆動手段の使用状態毎に生成した次の位置における移動体10の複数の状態のうち、一の状態が他の少なくとも一つの状態に対して予め定められた複数のパラメータ(要素)のいずれにおいても等しいか、または劣ると判断した場合には、当該一の状態を枝刈りする。生成部130による次の位置における移動体10の状態の生成と、枝刈りについて、図4を用いて説明する。
図4は、本実施形態に係る生成部130が移動体10の状態を生成する概念構成の一例を示す。図4の横軸は移動体10の移動経路における位置を示し、各位置における移動体10の取り得る1つの状態を1つの円で示す。生成部130はそれぞれの位置におけるそれぞれの状態に基づき、次の位置における移動体10が取り得る状態を生成する(複数の対応する円を生成する)。
生成部130は、1つの状態から1または複数の状態を生成する。したがって、目的地に近づけば近づくほど生成部130が生成する状態数は一般的に増加し、生成部130は、処理が困難になる程度の数の状態数を生成する場合を生じさせてしまうことがある。
そこで、本実施形態の生成部130は、最適化部140が最適な状態として明らかに選択しない状態を間引く(枝刈り)。例えば、生成部130は、生成した状態A(移動距離d、速度v、時刻t、バッテリー残量b、およびガソリン残量g)および状態B(移動距離d、速度v、時刻t、バッテリー残量b、およびガソリン残量g)を要素毎に比較し、いずれの要素も等しいか、または劣る場合に、当該要素を有する状態を消去する。
また、生成部130は、相異なる複数の状態から略同一の状態を生成する場合もある。この場合、生成部130は、当該同一の状態に到達するまでの時間を比較して、到達時間が長い方の状態間の遷移を消去してよい。このように、生成部130は、状態だけでなく、状態間の遷移過程も枝刈りしてよい。図4は、一例として、生成部130が枝刈りした状態および状態間の遷移を点線で示す。
生成部130は、一例として、d=d、v>=v、t<=t、b>=b、およびg>=gとなる状態Bが存在する場合、状態Aは状態Bを支配する(状態Bの要素はいずれも状態Aの要素よりも等しいか、または劣る)として、状態Bを消去する。このように、生成部130は、新たに生成した状態が、既に生成済の状態のいずれかに支配される場合、当該新たに生成した状態を消去してよい。また、生成部130は、新たに生成した状態が、既に生成済の状態のいずれかを支配される場合、支配された当該生成済の状態を消去してよい。
生成部130は、移動体10の取り得る状態を生成しつつ、最適状態として選択されない他の状態に支配される状態を枝刈りするので、他の状態と比較して劣る状態から新たな状態を発生させる無駄な処理を省くことができる。これによって、生成部130は、駆動手段の使用状態毎に移動体10の取り得る(最適状態として選択される可能性がある)状態を目的地に対応する位置まで生成することができる。即ち、生成部130は、移動開始の位置の状態から始まり、目的地の複数の状態まで接続される複数の状態のツリー構造を形成する。
次に、最適化部140は、移動体10の最適化する条件に応じて、生成部130が生成した目的地における複数の移動体10の状態の中から、最適な状態を選択する(S230)。本例の場合、移動体10が最も燃費効率を向上させるように制御するので、最適化部140は、目的地における移動体10の複数の状態の中から、最もガソリン残量gが多い状態を選択する。
そして、最適化部140は、開始位置の状態から選択した目的地の状態に至るまでの移動体10の各位置の状態に対応する駆動手段の使用状態を、各位置における最適な駆動手段の使用状態とする。即ち、最適化部140は、開始位置の状態から選択した目的地の状態に至るまでの各位置における駆動手段を、モーター14による駆動と、エンジン16による駆動と、モーター14およびエンジン16による駆動の3通りのうちの対応するいずれかに特定する。
最適化部140は、特定した各位置の駆動手段を記憶部120に記憶する(S240)。最適化部140は、最適化した各位置の移動体10の状態も、駆動手段と対応付けて記憶部120に記憶してよい。また、最適化部140は、特定した各位置の駆動手段に応じて、移動体10を駆動させる駆動プログラムを生成してもよい。以上のように、本実施形態の情報処理装置100は、目的地までの移動経路に対応する最適な駆動手段を特定することができる。そこで、運転手が実際に移動体10を運転する場合に、情報処理装置100は、特定した駆動手段に基づいて、移動体10の駆動を制御する。
次に、位置取得部150は、移動体10の現在位置を取得する(S250)。制御部160は、位置取得部150が取得した位置に対応する、離散化された移動経路上の位置を特定する。そして制御部160は、現在位置に対応する位置における特定した駆動手段に応じて、変換制御部18を制御し、移動体10を駆動する(S260)。ここで、最適化部140が駆動プログラムを生成する場合、制御部160は、当該駆動プログラムを実行して移動体10を駆動してよい。
一例として、移動体10が移動開始の地点に停止し、運転手が目的地までの入力を完了させた場合、情報処理装置100は、目的地までの駆動手段の最適化を完了させ、制御部160は現在地を移動経路上の初期位置xと特定する。制御部160は、最適化して特定した位置xにおける駆動手段に応じて、移動体10が位置xに移動するまで当該駆動手段で移動体10を駆動するように変換制御部18を制御する。
例えば、位置xにおける駆動手段がモーター14による駆動の場合、制御部160は、変換制御部18がモーター駆動するように制御する。また、制御部160は、移動体10が位置xを通過した場合、位置xに移動するまでの区間に対応する次の駆動手段で移動体10を駆動するように変換制御部18を制御する。
制御部160は、移動体10が走行して対応する離散化した各位置を通過する毎に、当該位置に対応する駆動手段に切り替え、移動体10が目的地に到着するまで当該制御を継続する。これによって、運転手が移動体10を常識的な加速、減速、横G、交差点における右折および左折速度、法定速度で運転することにより、移動体10は、情報処理装置100が最適化して特定した各位置の走行状態に近い状態を再現することになる。したがって、移動体10が目的地に到着すると、最もガソリン残量gが多い状態に近い状態となり、即ち、情報処理装置100は、目的地への燃費効率の最大化を実行することできる。
以上のように、情報処理装置100は、移動経路を離散化したそれぞれの位置毎に、移動体10の取り得る状態を枝刈りしつつ生成し、最適化を実行する動的計画法を適用することで、各位置の最適な駆動方法を特定することができる。また、情報処理装置100は、特定した駆動方法に基づき、移動体10の回生タイミングおよびモーターの駆動タイミングを制御することにより、移動体10の目的地までの走行を最適化した駆動方法で実行させることができる。
以上の本実施形態に係る情報処理装置100は、移動体10の駆動を、エンジン16の駆動と電気エネルギーの蓄電、エンジン16とモーター14による駆動、およびモーター14による駆動のいずれかに切り替えることを説明した。これに代えて、情報処理装置100は、エンジン16およびモーター14による駆動動作を離散化して、より細やかな駆動状態を用いて移動体10の目的地までの走行を最適化してもよい。
この場合、生成部130は、駆動手段の使用状態を離散化して、離散化した複数の使用状態のそれぞれに対して次の位置における移動体10の状態を生成する。生成部130は、一例として、モーター14およびエンジン16の0%から100%の駆動をそれぞれ11段階に分割した使用状態を用いる。
即ち、生成部130は、モーター14およびエンジン16の駆動割合が、それぞれ11通り、合計121通りの組み合わせに離散化された使用状態に対して、次の位置における移動体10の状態を生成する。制御部160は、このように駆動手段を離散化した使用状態に対応して、移動体10の駆動手段を離散化させて制御することにより、最適化した駆動方法で移動体10の目的地までの走行を実行することができる。
以上の本実施形態に係る情報処理装置100は、駆動手段がモーター14およびエンジン16のハイブリッド型であり、運動エネルギーを電気エネルギーに変換するMGU−Kを有する移動体10を最適化処理することを説明した。これに代えて、情報処理装置100は、3以上の駆動手段および/または2以上のエネルギー回生手段を有する移動体10を最適化処理してもよい。
例えば、情報処理装置100は、排気エネルギーを電気エネルギーに変換するMGU−Hを有し、MGU−Hによって回生した電気エネルギーのバッテリー12への蓄電、モーター14の駆動、および/またはエンジン16の過給機の駆動等を実行する移動体10を同様に最適化処理してよい。駆動方法およびエネルギー回生手段等が増加することに応じて、移動体10が取り得る状態も増加するが、本実施形態の生成部130は、移動体10が取り得る状態を生成しつつ、他の状態と比較して劣る状態を枝刈りして状態数を減少させるので、最適化処理を速やかに実行することができる。
以上の本実施形態に係る情報処理装置100は、制約取得部110が、入力された目的地の情報を取得することを説明した。これに代えて、制約取得部110は、予め定められた目的地および目的地までの移動経路の情報を取得してもよい。
制約取得部110は、略同一の時間帯に同一の目的地へと走行するユーザの通勤経路等の情報を取得してもよい。この場合、制約取得部110は、移動経路の少なくとも一部を通過した履歴に基づいて、各位置における移動体10の状態の制約を生成してよい。この場合、制約取得部110は、過去に生成した制約を用いてよい。また、制約取得部110は、実際に制御部160が移動体10の駆動を制御した結果、得られた燃費効率等を生成した制約と対応付けて記憶し、最も燃費効率の高かった制約を採用するまたは重み付けを大きくして次の走行の制約を生成してもよい。
以上の本実施形態に係る情報処理装置100は、移動体10が最も燃費効率を向上させるように最適化する例を説明した。これに代えて、情報処理装置100は、目的地までの到達時間を最小化させるように最適化してもよい。また、情報処理装置100は、目的地までの電気エネルギーの消費が最小または最大となるように最適化してもよい。最適化部140は、生成部130が生成した目的地における複数の移動体10の状態のうち、最適化すべき条件に対応する最適な状態を選択することで、当該条件に応じた最適化を実行することができる。
以上の本実施形態に係る情報処理装置100は、移動体10が一般道路を走行する例を説明した。これに代えて、情報処理装置100は、オートスポーツのように、予め移動経路およびゴールが定められているサーキット等を走行する移動体10の駆動手段の使用状態を最適化してもよい。
この場合、制約取得部110は、サーキット等の移動経路およびゴール(目的地)の情報と、離散化された移動経路の各位置における移動体の状態の制約とを取得する。そして、制約取得部110は、運転手が移動体10を運転する場合において、急加速、急発進、および急ブレーキ等のオートスポーツにおいて常識的な運転を考慮に入れ、移動体10を各位置の上限速度で走行させるように、加速、減速、およびハンドル操作を実行するものとして制約を定める。
制約取得部110は、減速が不要な直線道路を走行する場合、アクセルを全開にして最大加速することを仮定する。また、移動経路の各位置を通過する場合、各位置における最大速度で走行するように操作すると仮定する。
例えば、移動体10が位置dにおける半径r(d)の曲率を有する道路を最大通過可能速度vmaxで走行する場合、水平方向の加速度(横G)をa(d)とすると、次式が成立する。
(数2)
m・a(d)=m・vmax(d)/r(d)=μ・m・g
max(d)=(μ・r(d)・g)1/2
このように、制約取得部110は、摩擦係数μおよびカーブの曲率から、最大通過可能速度vmaxを算出して、上限速度として制約を定めてよい。また、制約取得部110は、カーブの曲率が大きい位置において、移動体10を減速させる場合に、移動経路における当該位置以前の位置の上限速度を低くしてもよい。即ち、制約取得部110は、移動体10の減速を予め開始させてから、曲率が大きい位置等に移動体10を走行させて、総合的なコーナリングの速度を向上させる。
制約取得部110は、例えば、位置dにおける最大通過可能速度vmaxを、次式のように算出してよい。ここで、α(v)は、速度vにおける最大減速加速度であり、移動体10のブレーキ性能を示すパラメータである。ブレーキ性能が速度によらず一定の場合、α(v)は、予め定められた定数でよい。
(数3)
max(d)=min{vmax(d),
max(d+Δd)+α(vmax(d+Δd))・Δd/vmax(d+Δd)}
このように、制約取得部110は、一の位置の速度の制約vmax(d+Δd)に応じて、当該一の位置よりも前の位置における速度の制約vmax(d)を定め、次に、制約vmax(d)に応じて、制約vmax(d−Δd)を順次定めてよい。これによって、制約取得部110は、移動体10がブレーキ操作を開始すべき位置を予め定めることができる。
また、制約取得部110は、天候の変化によって路面の摩擦係数μが変動する等の移動経路の状況を取得して、各位置における移動体10の状態の制約を生成してもよい。また、制約取得部110は、走行によるガソリンタンクのガソリン残量の低下(またはガソリン補給による残量の増加)等によって重量mが変動する等の、移動体10の状況を取得して、各位置における移動体10の状態の制約を生成してもよい。
そして、生成部130は、各位置における移動体10の状態から、各位置の制約および駆動手段の使用状態に基づき、次の位置における移動体10の状態を生成する。生成部130は、移動体10の取り得る状態を生成しつつ、最適状態として選択されない他の状態に支配される状態を枝刈りして、目的地までの状態を生成する。
最適化部140は、目的地における移動体10の複数の状態の中から、到達時間が最小となる状態を選択して、各位置における駆動手段を特定する。このようにして、情報処理装置100は、予め移動経路およびゴールが定められている移動経路を、移動体10が最小時間で走行するように駆動手段を最適化することができる。また、運転手が当該移動経路を最小時間で走行するように移動体10を運転することで、情報処理装置100は、移動体10の目的地までの走行を最適化した駆動方法で実行させて、最小時間の走行を実現させることができる。
以上の本実施形態に係る情報処理装置100は、制約取得部110、記憶部120、生成部130、最適化部140、位置取得部150、および制御部160を備えることを説明した。これに代えて、情報処理装置100は、制約取得部110、記憶部120、生成部130、および最適化部140を備え、移動体10の目的地までの走行を最適化した駆動手段を特定する特定装置と、記憶部120、位置取得部150、および制御部160を備え、最適化した駆動手段で移動体10の駆動を制御する駆動制御装置に分割されてもよい。これによって、移動体10に搭載される駆動制御装置は、例えば、移動体10の外部の特定装置が特定した駆動手段を用いて、移動体10を制御することができる。
以上の本実施形態に係る情報処理装置100は、制約取得部110が、離散化された移動経路の情報を取得することを説明した。これに代えて、制約取得部110は、目的地までの移動経路の情報を取得した場合に、当該移動経路を離散化させてもよい。制約取得部110は、予め定められた距離間隔で移動経路を離散化させてよく、これに代えて、カーブの開始点および終了点等の位置に応じて、移動経路を離散化させてもよい。
このように、移動経路を離散化させることにより、制約取得部110は、離散化させた位置毎に制約を順次生成することができ、また、生成部130は、離散化させた位置毎に移動体10の状態を生成し、離散化させた位置毎に生成した状態を枝刈りすることができる。このように、生成部130が動的計画法によって移動体10の状態を識別するための属性集合(即ち、移動経路)については離散化させて逐次計算できるようにし、他の属性集合(即ち、移動体10の状態を表す各要素等)は離散化せずに実数のまま取り扱うことにより、情報処理装置100は、離散化して取り扱うパラメータを最小にして、離散化誤差を低減させつつ、移動体10の駆動手段を最適化することができる。
図5は、本実施形態に係る情報処理装置100として機能するコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ1900は、ホスト・コントローラ2082により相互に接続されるCPU2000、RAM2020、グラフィック・コントローラ2075、および表示装置2080を有するCPU周辺部と、入出力コントローラ2084によりホスト・コントローラ2082に接続される通信インターフェイス2030、ハードディスクドライブ2040、およびDVDドライブ2060を有する入出力部と、入出力コントローラ2084に接続されるROM2010、フレキシブルディスク・ドライブ2050、および入出力チップ2070を有するレガシー入出力部と、を備える。
ホスト・コントローラ2082は、RAM2020と、高い転送レートでRAM2020をアクセスするCPU2000およびグラフィック・コントローラ2075とを接続する。CPU2000は、ROM2010およびRAM2020に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等がRAM2020内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置2080上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
入出力コントローラ2084は、ホスト・コントローラ2082と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス2030、ハードディスクドライブ2040、DVDドライブ2060を接続する。通信インターフェイス2030は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ2040は、コンピュータ1900内のCPU2000が使用するプログラムおよびデータを格納する。DVDドライブ2060は、DVD−ROM2095からプログラムまたはデータを読み取り、RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供する。
また、入出力コントローラ2084には、ROM2010と、フレキシブルディスク・ドライブ2050、および入出力チップ2070の比較的低速な入出力装置とが接続される。ROM2010は、コンピュータ1900が起動時に実行するブート・プログラム、および/または、コンピュータ1900のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ2050は、フレキシブルディスク2090からプログラムまたはデータを読み取り、RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供する。入出力チップ2070は、フレキシブルディスク・ドライブ2050を入出力コントローラ2084へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ2084へと接続する。
RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク2090、DVD−ROM2095、またはICカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、RAM2020を介してコンピュータ1900内のハードディスクドライブ2040にインストールされ、CPU2000において実行される。
プログラムは、コンピュータ1900にインストールされ、コンピュータ1900を制約取得部110、記憶部120、生成部130、最適化部140、位置取得部150、および制御部160として機能させる。
プログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1900に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である音制約取得部110、記憶部120、生成部130、最適化部140、位置取得部150、および制御部160として機能する。そして、この具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ1900の使用目的に応じた情報の演算または加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の情報処理装置100が構築される。
一例として、コンピュータ1900と外部の装置等との間で通信を行う場合には、CPU2000は、RAM2020上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス2030に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス2030は、CPU2000の制御を受けて、RAM2020、ハードディスクドライブ2040、フレキシブルディスク2090、またはDVD−ROM2095等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス2030は、DMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、CPU2000が転送元の記憶装置または通信インターフェイス2030からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス2030または記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
また、CPU2000は、ハードディスクドライブ2040、DVDドライブ2060(DVD−ROM2095)、フレキシブルディスク・ドライブ2050(フレキシブルディスク2090)等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をDMA転送等によりRAM2020へと読み込ませ、RAM2020上のデータに対して各種の処理を行う。そして、CPU2000は、処理を終えたデータを、DMA転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、RAM2020は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはRAM2020および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、CPU2000は、RAM2020の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはRAM2020の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもRAM2020、メモリ、および/または記憶装置に含まれるものとする。
また、CPU2000は、RAM2020から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、RAM2020へと書き戻す。例えば、CPU2000は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合(または不成立であった場合)に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
また、CPU2000は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第1属性の属性値に対し第2属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、CPU2000は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第1属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第2属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第1属性に対応付けられた第2属性の属性値を得ることができる。
以上に示したプログラムまたはモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク2090、DVD−ROM2095の他に、DVD、Blu−ray(登録商標)、またはCD等の光学記録媒体、MO等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ICカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはRAM等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ1900に提供してもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 移動体、12 バッテリー、14 モーター、16 エンジン、18 変換制御部、100 情報処理装置、110 制約取得部、120 記憶部、130 生成部、140 最適化部、150 位置取得部、160 制御部、1900 コンピュータ、2000 CPU、2010 ROM、2020 RAM、2030 通信インターフェイス、2040 ハードディスクドライブ、2050 フレキシブルディスク・ドライブ、2060 DVDドライブ、2070 入出力チップ、2075 グラフィック・コントローラ、2080 表示装置、2082 ホスト・コントローラ、2084 入出力コントローラ、2090 フレキシブルディスク、2095 DVD−ROM

Claims (13)

  1. 移動体が移動する移動経路を離散化した各位置における前記移動体の状態から、前記移動体が有する駆動手段の使用状態毎に次の位置における前記移動体の状態を生成する生成部と、
    前記生成部が生成した各位置における少なくとも1つの前記移動体の状態に基づいて、各位置における前記駆動手段の使用状態を最適化する最適化部と、
    を備える情報処理装置。
  2. 前記生成部は、各位置について、前記移動体が有する駆動手段の使用状態毎に、前記移動体の移動速度、当該位置までの時間または当該位置に到着する時刻、および、前記移動体が有するエネルギー残量の少なくとも一つを含む連続パラメータの値を有する前記移動体の状態を算出する請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記移動体が移動する移動経路を離散化した各位置における前記移動体の状態の制約を取得する制約取得部を更に備え、
    前記生成部は、前記制約の下で、各位置における前記移動体の状態から、次の位置における前記移動体の状態を生成する
    請求項1または2に記載の情報処理装置。
  4. 前記生成部は、前記移動体が有する駆動手段の使用状態毎に生成した次の位置における前記移動体の複数の状態のうち、一の状態が他の少なくとも一つの状態に対して予め定められた複数のパラメータのいずれにおいても等しいか、または劣ると判断した場合には、当該一の状態を枝刈りする請求項3に記載の情報処理装置。
  5. 前記最適化部は、
    前記生成部が生成した目的地における複数の前記移動体の状態の中から、最適な状態を選択し、
    選択した前記状態に至る前記移動体の状態を各位置において選択し、選択した各位置の状態に対応する前記駆動手段の使用状態を最適な使用状態として特定する
    請求項3または4に記載の情報処理装置。
  6. 前記生成部は、複数の前記駆動手段の使用状態の組み合わせ毎に、次の位置における前記移動体の状態を生成する請求項3から5のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  7. 前記生成部は、前記駆動手段の使用状態を離散化して、離散化した複数の使用状態のそれぞれに対して次の位置における前記移動体の状態を生成する請求項3から6のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  8. 前記制約取得部は、前記移動経路の各位置における曲率に基づいて、各位置における前記移動体の状態の制約を生成する請求項3から7のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  9. 前記制約取得部は、前記移動経路の少なくとも一部を通過した履歴に基づいて、各位置における前記移動体の状態の制約を生成する請求項3から8のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  10. 前記制約取得部は、
    前記移動経路の状況を取得し、
    取得した前記移動経路の状況に基づいて、各位置における前記移動体の状態の制約を生成する
    請求項3から9のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  11. 前記移動体の現在位置を取得する位置取得部と、
    前記最適化部が最適化した各位置における前記駆動手段の使用状態のうち、前記現在位置に対応する使用状態に基づいて、前記駆動手段を制御する制御部と、
    を備える請求項1から10のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  12. 移動体が移動する移動経路を離散化した各位置における前記移動体の状態から、前記移動体が有する駆動手段の使用状態毎に次の位置における前記移動体の状態を生成する生成段階と、
    前記生成段階において生成した各位置における少なくとも1つの前記移動体の状態に基づいて、各位置における前記駆動手段の使用状態を最適化する最適化段階と、
    を備える情報処理方法。
  13. コンピュータに、請求項1から11のいずれか一項に記載の情報処理装置として機能させるプログラム。
JP2014067161A 2014-03-27 2014-03-27 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム Active JP6324157B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014067161A JP6324157B2 (ja) 2014-03-27 2014-03-27 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
US14/641,728 US9428191B2 (en) 2014-03-27 2015-03-09 Optimizing use states of a hybrid mobile vehicle along a discretized travel route
US14/748,325 US9511770B2 (en) 2014-03-27 2015-06-24 Optimizing use states of a hybrid mobile vehicle along a discretized travel route
US15/231,980 US10053080B2 (en) 2014-03-27 2016-08-09 Optimizing use states of a hybrid mobile vehicle along a discretized travel route
US15/343,257 US10071722B2 (en) 2014-03-27 2016-11-04 Optimizing use states of a hybrid mobile vehicle along a discretized travel route

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014067161A JP6324157B2 (ja) 2014-03-27 2014-03-27 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016244338A Division JP6551913B2 (ja) 2016-12-16 2016-12-16 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015192508A true JP2015192508A (ja) 2015-11-02
JP6324157B2 JP6324157B2 (ja) 2018-05-16

Family

ID=54189864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014067161A Active JP6324157B2 (ja) 2014-03-27 2014-03-27 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

Country Status (2)

Country Link
US (4) US9428191B2 (ja)
JP (1) JP6324157B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6324157B2 (ja) * 2014-03-27 2018-05-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
JP2017090092A (ja) * 2015-11-04 2017-05-25 株式会社デンソー 車載用ダウンロード制御装置、及びダウンロード制御方法
US10650621B1 (en) 2016-09-13 2020-05-12 Iocurrents, Inc. Interfacing with a vehicular controller area network
CN109159782B (zh) * 2018-08-21 2022-08-26 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 车辆的动力模式调节方法及服务器

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04125734A (ja) * 1990-09-18 1992-04-27 Hitachi Ltd 探索空間自動抑制方法及びその装置並びに知識処理システム
JPH04208011A (ja) * 1990-11-30 1992-07-29 Hitachi Ltd 列車運転方式の修正方式
JPH07245815A (ja) * 1994-03-03 1995-09-19 Hitachi Ltd 鉄道車両の自動運転制御装置
JPH1038595A (ja) * 1996-07-19 1998-02-13 Hitachi Cable Ltd 最適経路探索回路
JP2004357399A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Kawasaki Heavy Ind Ltd 鉄道車両の制御方法及び鉄道車両用制御装置
JP2005198416A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Hokkaido Railway Co 運転曲線作成装置、制御装置及びプログラム
JP2011187048A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 General Electric Co <Ge> 電気自動車及びハイブリッド車の動作システム及び方法
JP2012500970A (ja) * 2008-08-22 2012-01-12 ガーミン スウィッツァランド ゲーエムベーハー 燃料効率の高い経路誘導
JP2012106616A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Aisin Aw Co Ltd 走行支援装置、走行支援方法、走行支援プログラム
WO2013088811A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 Mitsubishi Electric Corporation Method for optimizing run curve of motion of vehicle and method for determining optical sequence
JP2015020637A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 株式会社東芝 運転曲線作成装置、運転曲線作成装置の制御方法及び制御プログラム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3624839B2 (ja) 2000-02-07 2005-03-02 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US6603215B2 (en) * 2001-05-24 2003-08-05 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle control strategy while traveling in reverse
US6832148B1 (en) * 2003-10-14 2004-12-14 General Motors Corporation Automatic engine stop and restart mode for reducing emissions of a hybrid electric vehicle
US20050228553A1 (en) 2004-03-30 2005-10-13 Williams International Co., L.L.C. Hybrid Electric Vehicle Energy Management System
US7925426B2 (en) 2005-11-17 2011-04-12 Motility Systems Power management systems and devices
JP4466718B2 (ja) 2007-11-01 2010-05-26 トヨタ自動車株式会社 走行軌跡生成方法及び走行軌跡生成装置
US8509982B2 (en) * 2010-10-05 2013-08-13 Google Inc. Zone driving
KR101294087B1 (ko) 2011-12-09 2013-08-08 기아자동차주식회사 전기 자동차용 친환경 드라이빙 운전자 지원 시스템 및 지원 방법
JP6324157B2 (ja) * 2014-03-27 2018-05-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04125734A (ja) * 1990-09-18 1992-04-27 Hitachi Ltd 探索空間自動抑制方法及びその装置並びに知識処理システム
JPH04208011A (ja) * 1990-11-30 1992-07-29 Hitachi Ltd 列車運転方式の修正方式
JPH07245815A (ja) * 1994-03-03 1995-09-19 Hitachi Ltd 鉄道車両の自動運転制御装置
JPH1038595A (ja) * 1996-07-19 1998-02-13 Hitachi Cable Ltd 最適経路探索回路
JP2004357399A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Kawasaki Heavy Ind Ltd 鉄道車両の制御方法及び鉄道車両用制御装置
JP2005198416A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Hokkaido Railway Co 運転曲線作成装置、制御装置及びプログラム
JP2012500970A (ja) * 2008-08-22 2012-01-12 ガーミン スウィッツァランド ゲーエムベーハー 燃料効率の高い経路誘導
JP2011187048A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 General Electric Co <Ge> 電気自動車及びハイブリッド車の動作システム及び方法
JP2012106616A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Aisin Aw Co Ltd 走行支援装置、走行支援方法、走行支援プログラム
WO2013088811A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 Mitsubishi Electric Corporation Method for optimizing run curve of motion of vehicle and method for determining optical sequence
JP2015020637A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 株式会社東芝 運転曲線作成装置、運転曲線作成装置の制御方法及び制御プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP6324157B2 (ja) 2018-05-16
US20150291164A1 (en) 2015-10-15
US20170050632A1 (en) 2017-02-23
US9511770B2 (en) 2016-12-06
US20150276417A1 (en) 2015-10-01
US20160349069A1 (en) 2016-12-01
US9428191B2 (en) 2016-08-30
US10053080B2 (en) 2018-08-21
US10071722B2 (en) 2018-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10802484B2 (en) Planning feedback based decision improvement system for autonomous driving vehicle
JP4639320B2 (ja) 移動体移動パターン算出装置及び方法
US10071722B2 (en) Optimizing use states of a hybrid mobile vehicle along a discretized travel route
CN105270414A (zh) 可选的自主驾驶模式
CN104412309A (zh) 推荐行驶模式生成装置
JP2019192234A (ja) 複数のキューを利用したオブジェクト追跡
US20190202470A1 (en) Computing system with autonomous operation mechanism and method of operation thereof
CN111338360A (zh) 一种规划车辆行驶状态的方法及装置
CN105667504B (zh) 自主车辆转弯操纵
CN109649392A (zh) 自主车辆加速度分布图
CN113008253A (zh) 一种混合动力车辆行驶方法、设备和存储介质
JP2017220166A (ja) 車両制御システム
CN113415288A (zh) 分段式纵向车速规划方法、装置、设备及存储介质
US11568062B2 (en) Methods to protect neural network models
JP6551913B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
JP2017124707A (ja) 車両制御装置
CN115635964A (zh) 车辆、及其巡航方法、装置和电子设备
CN112987754B (zh) 一种无人设备的控制方法、装置、存储介质及电子设备
KR20230038765A (ko) 운전자 지원 시스템
JP6024553B2 (ja) 車両制御システム、車両制御方法及びコンピュータプログラム
EP3467440A1 (en) Possible arrival point specifying system, method for specifying possible arrival point, and tangible non-transitory computer-readable storage medium containing computer program
CN112765191B (zh) Adas数据增量发送方法、系统、电子设备及存储介质
JP2022015710A (ja) 情報処理装置及びプログラム
JP7377042B2 (ja) 車両システム
JP2017065617A (ja) 車両制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160112

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20160317

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20160405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160512

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161216

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20161226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170228

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20170602

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180130

RD14 Notification of resignation of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7434

Effective date: 20180322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6324157

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150