JP2016029395A - Energy consumption estimation device, energy consumption estimation method, energy consumption estimation program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、移動体の残存エネルギー量に基づいて移動体のエネルギー消費量を推定するエネルギー消費量推定装置、エネルギー消費量推定方法、エネルギー消費量推定プログラムおよび記録媒体に関する。ただし、この発明の利用は、エネルギー消費量推定装置、エネルギー消費量推定方法、エネルギー消費量推定プログラムおよび記録媒体に限らない。 The present invention relates to an energy consumption estimation device, an energy consumption estimation method, an energy consumption estimation program, and a recording medium that estimate the energy consumption of a mobile based on the remaining energy of the mobile. However, the use of the present invention is not limited to the energy consumption estimation device, the energy consumption estimation method, the energy consumption estimation program, and the recording medium.
従来、移動体の燃料消費量に基づいて、目的地に到達するまでの経路を探索する経路探索装置が知られている(たとえば、下記特許文献1参照。)。特許文献1に記載の技術では、目的地までの経路を探索する際、内燃機関が排出する二酸化炭素排出量が最小となる経路を探索するために、経路を各区間ごとに区切り、各区間ごとの距離、高低差、車両重量、摩擦係数重力加速度、区間ごとの停止回数等に基づき二酸化炭素排出量を算出している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a route search device that searches for a route to reach a destination based on the fuel consumption of a moving body is known (for example, see
しかしながら、上述した特許文献1に示す技術では、各区間ごとの距離に応じた速度変化の度合いを考慮した算出をおこなうものではないため、各区間における渋滞状態の変化に対応した算出を精度よくおこなえない。たとえば、各区間は信号機によって区切ることができるが、信号間距離の違いに応じて速度変化の度合いが異なるため、各区間での消費エネルギーは異なってくるが、この違いを考慮しないため、二酸化炭素排出量、さらに、消費エネルギー量を精度よく推定することができないという問題点が一例として挙げられる。
However, since the technique disclosed in
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるエネルギー消費量推定装置は、移動体に備わる装備品の各々により変動消費されるエネルギーに関する第一情報を含む消費エネルギー推定式に基づき前記移動体が所定区間を走行する際のエネルギー消費量を推定する推定手段と、前記所定区間に含まれる一の信号機と他の信号機との距離に基づき前記消費エネルギー推定式のうち前記移動体に関する情報を補正する補正係数を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an energy consumption estimation device according to the present invention is based on a consumption energy estimation formula including first information about energy that is fluctuated and consumed by each of the equipment included in a mobile object. The estimation means for estimating the amount of energy consumed when the mobile body travels in a predetermined section, and the mobile body in the energy consumption estimation formula based on the distance between one traffic signal and another traffic signal included in the predetermined section Calculating means for calculating a correction coefficient for correcting information.
また、この発明にかかるエネルギ消費量推定装置は、移動体に備わる装備品の各々により変動消費されるエネルギーに関する第一情報を含む消費エネルギー推定式に基づき前記移動体が所定区間を走行する際のエネルギー消費量を推定する推定手段と、前記所定区間に含まれる一の信号機と一の交差点との間の距離に基づき前記消費エネルギー推定式のうち前記移動体に関する情報を補正する補正係数を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする。 The energy consumption estimation device according to the present invention is based on a consumption energy estimation formula that includes first information about energy that is fluctuated and consumed by each of the equipment included in the mobile body, when the mobile body travels in a predetermined section. Based on the distance between the estimation means for estimating the energy consumption and the one traffic light included in the predetermined section and the one intersection, a correction coefficient for correcting the information on the moving body in the energy consumption estimation formula is calculated. And a calculating means.
また、この発明にかかるエネルギー消費量推定方法は、エネルギー消費量推定装置が実施するエネルギー消費量推定方法において、移動体に備わる装備品の各々により変動消費されるエネルギーに関する第一情報を含む消費エネルギー推定式に基づき前記移動体が所定区間を走行する際のエネルギー消費量を推定手段により推定する推定工程と、前記所定区間に含まれる一の信号機と他の信号機との距離に基づき前記消費エネルギー推定式のうち前記移動体に関する情報を補正する補正係数を算出手段により算出する算出工程と、を含むことを特徴とする。 The energy consumption estimation method according to the present invention is the energy consumption estimation method implemented by the energy consumption estimation device, wherein the energy consumption includes first information relating to energy that is fluctuated and consumed by each of the equipment included in the mobile object. An estimation step for estimating an energy consumption amount when the moving body travels in a predetermined section based on an estimation formula by an estimation unit, and the energy consumption estimation based on a distance between one traffic signal and another traffic signal included in the predetermined section And a calculating step of calculating a correction coefficient for correcting the information related to the moving body in the equation by a calculating means.
また、この発明にかかるエネルギー消費量推定方法は、エネルギー消費量推定装置が実施するエネルギー消費量推定方法において、移動体に備わる装備品の各々により変動消費されるエネルギーに関する第一情報を含む消費エネルギー推定式に基づき前記移動体が所定区間を走行する際のエネルギー消費量を推定手段により推定する推定工程と、前記所定区間に含まれる一の信号機と一の交差点との間の距離に基づき前記消費エネルギー推定式のうち前記移動体に関する情報を補正する補正係数を算出手段により算出する算出工程と、を含むことを特徴とする。 The energy consumption estimation method according to the present invention is the energy consumption estimation method implemented by the energy consumption estimation device, wherein the energy consumption includes first information relating to energy that is fluctuated and consumed by each of the equipment included in the mobile object. An estimation step for estimating energy consumption when the mobile body travels in a predetermined section based on an estimation formula by an estimation unit, and the consumption based on a distance between one traffic light and one intersection included in the predetermined section. And a calculation step of calculating a correction coefficient for correcting the information related to the moving body in the energy estimation formula by a calculation means.
また、この発明にかかるエネルギー消費量推定プログラムは、上記に記載のエネルギー消費量推定方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。 An energy consumption estimation program according to the present invention causes a computer to execute the energy consumption estimation method described above.
また、この発明にかかる記録媒体は、上記に記載のエネルギー消費量推定プログラムをコンピュータに読み取り可能な状態で記録したことを特徴とする。 The recording medium according to the present invention is characterized in that the above-described energy consumption estimation program is recorded in a computer-readable state.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるエネルギー消費量推定装置、エネルギー消費量推定方法、エネルギー消費量推定プログラムおよび記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an energy consumption estimation device, an energy consumption estimation method, an energy consumption estimation program, and a recording medium according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態)
図1は、実施の形態にかかるエネルギー消費量推定装置の機能的構成を示すブロック図である。実施の形態にかかるエネルギー消費量推定装置100は、移動体の旅行区間における走行エネルギー(消費エネルギー)を推定する。このエネルギー消費量推定装置100は、現在位置取得部101、変数取得部102、推定部103、補正部104、記憶部105、によって構成される。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the energy consumption estimation apparatus according to the embodiment. The energy consumption amount
ここで、エネルギーとは、たとえば、EV車,HV車,PHV車など(以下、単に「EV車」という)の場合、たとえば、電気などに基づくエネルギーである。また、エネルギーとは、たとえば、ガソリン車,ディーゼル車など(以下、単に「ガソリン車」という)の場合、たとえば、ガソリンや軽油、ガスなどに基づくエネルギーである。残存エネルギーとは、たとえば、移動体の燃料タンクやバッテリー内に残っているエネルギーであり、後の移動体の走行に用いることのできるエネルギーである。 Here, the energy is, for example, energy based on electricity in the case of EV cars, HV cars, PHV cars, etc. (hereinafter simply referred to as “EV cars”). The energy is energy based on, for example, gasoline, light oil, gas, or the like in the case of a gasoline vehicle, a diesel vehicle, or the like (hereinafter simply referred to as “gasoline vehicle”). The remaining energy is, for example, energy remaining in the fuel tank or battery of the moving body, and is energy that can be used for the subsequent traveling of the moving body.
現在位置取得部101は、エネルギー消費量推定装置100を搭載した移動体の現在位置を取得する。具体的には、現在位置取得部101は、たとえば、GPS衛星から受信したGPS情報などを用いて、自装置の現在位置を算出することによって位置情報を取得する。
The current
変数取得部102は、移動体の走行する所定の区間(以下、「旅行区間」という)における移動体の速度に関する情報を取得し、消費エネルギー推定式の変数として用いる。旅行区間とは、移動体が一旦発進して走行した後に停止して、つぎに発進するまでに通過する区間である。具体的には、旅行区間とは、たとえば、道路の所定の地点(以下、「ノード(道路点)」とする)と他のノードとの間の区間(以下、「リンク(道路区間)」とする)である。つまり、ノードとは、移動体が停止する地点であり、発進する地点である。
The
リンクは、道路ネットワークを構成する要素の一つであり、ノードとノードの間を1つの単位とする。リンク情報には、たとえば、リンク長(距離)データと、走行日時における旅行速度や旅行時間、平均加速度の予想データなどが含まれる。たとえば、市街地走行では信号機等で移動体が停止する場合が多い。この場合、ノードとは、たとえば、信号機の設置された交差点である。リンクとは、たとえば、一の交差点と他の交差点との間の区間である。 A link is one of the elements constituting a road network, and a node is a unit between nodes. The link information includes, for example, link length (distance) data, travel speed and travel time at the travel date and time, average acceleration prediction data, and the like. For example, when traveling in an urban area, a moving body is often stopped by a traffic light or the like. In this case, the node is, for example, an intersection where a traffic signal is installed. The link is, for example, a section between one intersection and another intersection.
旅行区間は、一つのリンクからなる区間であってもよいし、複数の連続するリンクからなる区間であってもよい。たとえば、5つのノード(4つのリンク)からなる連続した区間において、移動体は、発進と停止を4回繰り返す可能性もあり、5つのノードを1回で走行し終える可能性もある。具体的には、5つのノードを信号機の設置された交差点とした場合、全ての交差点で移動体が停止する可能性があり、いずれの交差点でも移動体が停止しない可能性もある。そのため、詳細には、旅行区間は、移動体が発進および停止する可能性のある2つのノードからなる1つのリンク、または移動体が発進および停止する可能性のある3つ以上のノードからなる連続した複数のリンクである。望ましくは、旅行区間は、停止する可能性のある2つのノードからなる1つのリンクであるのがよい。その理由は、あらゆる方向に分岐するリンクを全て網羅して計算することができるからである。 The travel section may be a section made up of one link or a section made up of a plurality of continuous links. For example, in a continuous section composed of five nodes (four links), the moving body may repeat starting and stopping four times, and may finish traveling five nodes at one time. Specifically, if five nodes are intersections where traffic lights are installed, the moving body may stop at all the intersections, and the moving body may not stop at any of the intersections. Thus, in detail, a travel segment is a single link consisting of two nodes where a mobile can start and stop, or a series of three or more nodes where a mobile can start and stop. Multiple links. Desirably, the travel segment is a link made up of two nodes that may stop. The reason is that all the links branched in all directions can be covered and calculated.
移動体の速度に関する情報とは、たとえば、移動体の速度、加速度である。消費エネルギー推定式とは、旅行区間における移動体のエネルギー消費量を推定する式である。具体的には、消費エネルギー推定式は、エネルギー消費量を増減させる要因の異なる第一情報、第二情報および第三情報を含む多項式である。また、道路勾配が明らかな場合、消費エネルギー推定式には、さらに第四情報が加えられる。消費エネルギー推定式の詳細については、後述する。 The information related to the speed of the moving body is, for example, the speed and acceleration of the moving body. The energy consumption estimation formula is an equation for estimating the energy consumption amount of the moving body in the travel section. Specifically, the energy consumption estimation formula is a polynomial that includes first information, second information, and third information having different factors that increase or decrease the energy consumption. Further, when the road gradient is clear, fourth information is further added to the energy consumption estimation formula. Details of the energy consumption estimation formula will be described later.
第一情報は、移動体に備えられた装備品により消費されるエネルギーに関する情報である。具体的には、第一情報は移動体の走行に関係しない要因で消費されるエネルギー量である。より具体的には、第一情報は移動体に備えられたエアコン、カーオーディオ、ヘッドライド、ウインカー、ブレーキポンプなどの装備品によって消費されるエネルギー量である。 The first information is information related to energy consumed by the equipment provided in the moving body. Specifically, the first information is the amount of energy consumed due to a factor not related to the traveling of the moving body. More specifically, the first information is the amount of energy consumed by equipment such as an air conditioner, a car audio, a head ride, a winker, and a brake pump provided in the moving body.
第二情報は、移動体の加減速時に消費および回収されるエネルギーに関する情報である。移動体の加減速時とは、移動体の速度が時間的に変化している走行状態である。具体的には、移動体の加減速時とは、所定の時間内において、移動体の速度が変化する走行状態である。所定の時間とは、一定間隔の時間の区切りであり、たとえば、単位時間当たりなどである。 The second information is information related to energy consumed and recovered during acceleration / deceleration of the moving body. The time of acceleration / deceleration of the moving body is a traveling state in which the speed of the moving body changes with time. Specifically, the time of acceleration / deceleration of the moving body is a traveling state in which the speed of the moving body changes within a predetermined time. The predetermined time is a time interval at regular intervals, for example, per unit time.
また、第二情報は、EV車の場合、移動体の加速時に消費されるエネルギー量と、移動体の減速時に回収されるエネルギー量との割合(以下、「回収率」という)であってもよい。回収されるエネルギーとは、EV車の場合、移動体の加速時に生じた運動エネルギーが減速時に電気エネルギーに変換されて回収されるエネルギーである。回収率についての詳細な説明は、後述する。 Further, in the case of an EV vehicle, the second information is a ratio (hereinafter referred to as “recovery rate”) between the amount of energy consumed when the moving body is accelerated and the amount of energy collected when the moving body is decelerated. Good. In the case of an EV vehicle, the recovered energy is energy that is recovered by converting kinetic energy generated during acceleration of the moving body into electrical energy during deceleration. A detailed description of the recovery rate will be described later.
また、回収エネルギーとは、ガソリン車の場合、必要以上にエネルギーを消費しないで節約することができるエネルギーである。詳細には、ガソリン車の場合、燃費を向上する運転方法として、アクセルを踏む時間を少なくする方法が知られている。つまり、ガソリン車では、移動体の加速により生じる運動エネルギー(慣性力)によって移動体の走行を維持することで、燃料の消費を抑えることができる。また、移動体の減速時にエンジンブレーキを利用することで、燃料の消費を抑えることができる。つまり、ガソリン車の場合、消費される燃料を低減(燃料カット)して燃料を節約することであるが、ここではEV車と同様に回収されるエネルギーとする。 The recovered energy is energy that can be saved without consuming more energy than necessary in the case of a gasoline vehicle. Specifically, in the case of a gasoline vehicle, as a driving method for improving fuel consumption, a method of reducing the time required to step on the accelerator is known. That is, in a gasoline vehicle, fuel consumption can be suppressed by maintaining the traveling of the moving body by the kinetic energy (inertial force) generated by the acceleration of the moving body. Moreover, fuel consumption can be suppressed by using the engine brake when the moving body is decelerated. In other words, in the case of a gasoline vehicle, the consumed fuel is reduced (fuel cut) to save the fuel, but here it is assumed that the energy is recovered as in the case of an EV vehicle.
第三情報は、移動体の走行時に生じる抵抗により消費されるエネルギーに関する情報である。移動体の走行時とは、所定の時間内において、移動体の速度が一定である走行状態である。移動体の走行時に生じる抵抗とは、移動体の走行時に移動体の走行状態を変化させる要因である。具体的には、移動体の走行時に生じる抵抗とは、気象状況、道路状況、車両状況などにより移動体に生じる抵抗である。 The third information is information related to energy consumed by the resistance generated when the mobile object travels. The traveling time of the moving body is a traveling state in which the speed of the moving body is constant within a predetermined time. The resistance generated when the mobile body travels is a factor that changes the travel state of the mobile body when the mobile body travels. Specifically, the resistance generated when the mobile body travels is resistance generated in the mobile body due to weather conditions, road conditions, vehicle conditions, and the like.
気象状況により移動体に生じる抵抗とは、たとえば、雨,風などの気象変化による空気抵抗である。道路状況により移動体に生じる抵抗とは、道路勾配,路面の舗装状態などによる路面抵抗である。車両状況により移動体に生じる抵抗とは、タイヤの空気圧、乗車人数、積載重量などにより移動体にかかる負荷抵抗である。 The resistance generated in the moving body due to the weather condition is, for example, air resistance due to weather changes such as rain and wind. The resistance generated in the moving body due to the road condition is road resistance due to road gradient, pavement state of the road surface, and the like. The resistance generated in the moving body depending on the vehicle condition is a load resistance applied to the moving body due to tire air pressure, number of passengers, loaded weight, and the like.
具体的には、第三情報は、空気抵抗や路面抵抗、負荷抵抗を受けた状態で、移動体を一定速度で走行させたときのエネルギー消費量である。より具体的には、第三情報は、たとえば、向かい風により移動体に生じる空気抵抗や、舗装されていない道路から受ける路面抵抗などを受けた状態で、移動体が一定速度で走行するときに消費されるエネルギー消費量である。 Specifically, the third information is energy consumption when the moving body is driven at a constant speed in a state where it receives air resistance, road surface resistance, and load resistance. More specifically, the third information is consumed when the moving body travels at a constant speed, for example, when it receives air resistance generated on the moving body due to a headwind or road resistance received from a road that is not paved. Energy consumption.
第四情報は、移動体が位置する高度の変化により消費および回収されるエネルギーに関する情報である。移動体が位置する高度の変化とは、移動体の位置する高度が時間的に変化している状態である。具体的には、移動体が位置する高度の変化とは、所定の時間内において、移動体が勾配のある道路を走行することにより高度が変化する走行状態である。 The fourth information is information relating to energy consumed and recovered by a change in altitude at which the mobile object is located. The change in altitude at which the moving body is located is a state in which the altitude at which the moving body is located changes over time. Specifically, the change in altitude at which the moving body is located is a traveling state in which the altitude changes when the moving body travels on a sloped road within a predetermined time.
また、第四情報は、所定の区間内における道路勾配が明らかな場合に求めることができる付加的な情報であり、これによりエネルギー消費量の推定精度を向上することができる。なお、道路の傾斜が不明な場合、または計算を簡略化する場合、移動体が位置する高度の変化はないものとして、後述するエネルギー推定式における道路勾配θ=0としてエネルギー消費量を推定することができる。以下、特段の説明がある場合および消費エネルギー推定式を説明する場合を除き、旅行区間における勾配の変化はないもの、すなわち、後述する消費エネルギー推定式におけるθ=0(第四情報は考慮しない)という前提で説明する。 Further, the fourth information is additional information that can be obtained when the road gradient in the predetermined section is clear, thereby improving the energy consumption estimation accuracy. In addition, when the slope of the road is unknown, or when simplifying the calculation, it is assumed that there is no change in the altitude at which the moving body is located, and the energy consumption is estimated with the road gradient θ = 0 in the energy estimation formula described later. Can do. In the following, except when there is a special explanation and when explaining the consumption energy estimation formula, there is no change in the gradient in the travel section, that is, θ = 0 in the consumption energy estimation formula described later (fourth information is not considered) This is explained on the assumption.
変数取得部102は、たとえば、CAN(Controller Area Network)など通信プロトコルによって動作する車内通信ネットワーク(以下、単に「CAN」という)を介して、たとえば、エレクトロニックコントロールユニット(ECU:Electronic Control Unit)によって管理されている移動体の速度、加速度を取得し、第一情報、第二情報および第三情報に関する変数として用いてもよい。
The
また、変数取得部102は、旅行区間の走行に要する旅行時間を、消費エネルギー推定式の変数として取得する。具体的には、変数取得部102は、移動体が過去に同じ旅行区間を走行したときの所要時間を、旅行時間として取得する。
Moreover, the
また、変数取得部102は、移動体の残存エネルギー量に関する情報や、旅行区間における移動体の実エネルギー消費量を取得し、消費エネルギー推定式の変数として用いる。ここで、残存エネルギー量とは、移動体の燃料タンクまたはバッテリーに残っているエネルギー量である。つまり、EV車の場合には、回収されたエネルギー量も残存エネルギー量に含まれる。具体的には、変数取得部102は、たとえば、CANなど通信プロトコルによって動作する車内通信ネットワークを介して、たとえば、ECUによって管理されている残存エネルギー量や実エネルギー消費量を取得する。
In addition, the
また、変数取得部102は、一の旅行区間または一の旅行区間に隣接する他の旅行区間が、移動体の現在位置の属する範囲内または特定の種別の旅行区間である場合、もしくはその両方を満たす場合、旅行区間を走行する移動体のその時点での速度に関する情報を、第一情報、第二情報および第三情報に関する変数として取得する。
Further, the
一の旅行区間とは、移動体の現在走行中の旅行区間である。一の旅行区間に隣接する他の旅行区間とは、一の旅行区間の終点となるノードにつながる旅行区間である。たとえば、一の旅行区間の終点となるノードが4差路である場合、一の旅行区間の終点となるノードから4方向に分岐する旅行区間のうち、一の旅行区間を除く3方向の旅行区間が他の旅行区間となる。 One travel section is a travel section in which the mobile body is currently traveling. Another travel section adjacent to one travel section is a travel section connected to a node that is the end point of the one travel section. For example, when the node that is the end point of one travel section is a four-way road, the travel sections that are in three directions excluding the one travel section among the travel sections that branch in four directions from the node that is the end point of the one travel section Is another travel section.
移動体の現在位置の属する範囲とは、移動体が走行中である場合の、移動体の現在位置を含む範囲である。具体的には、移動体の現在位置の属する範囲とは、たとえば、10km2など、移動体の走行中の旅行区間を含む所定の面積を有する範囲であってもよいし、市町村など、行政区画で分割された範囲であってもよい。また、特定の種別の旅行区間とは、特定の種別で区分けされた範囲である。特定の種別とは、たとえば、道路種別などである。 The range to which the current position of the moving body belongs is a range including the current position of the moving body when the moving body is traveling. Specifically, the range to which the current position of the mobile body belongs may be a range having a predetermined area including a travel section in which the mobile body is traveling, such as 10 km 2 , or an administrative district such as a municipality. It may be a range divided by. The specific type of travel section is a range divided by a specific type. The specific type is, for example, a road type.
ここで、道路種別とは、法定速度や、道路の勾配、道路幅、信号の有無などの道路状態の違いにより区別することのできる道路の種類である。具体的には、道路種別とは、一般国道、高速道路、一般道路、市街地などを通る細い街路(以下、「細街路」という)などである。 Here, the road type is a type of road that can be distinguished by a difference in road conditions such as legal speed, road gradient, road width, and presence / absence of a signal. Specifically, the road type includes a narrow street (hereinafter referred to as “narrow street”) passing through a general national road, a highway, a general road, an urban area, and the like.
つまり、具体的には、変数取得部102は、一の旅行区間を走行中の移動体の実際の速度、加速度を、一の旅行区間における速度に関する情報として取得する。さらに、変数取得部102は、一の旅行区間および他の旅行区間が、移動体の現在位置の属する範囲内または特定の種別の旅行区間である場合に、一の旅行区間を走行中の移動体の実際の速度、加速度を、他の旅行区間における速度に関する情報として取得する。これにより、後述する推定部103は、旅行区間における移動体の実際のエネルギー消費量(以後、「実エネルギー消費量」という)に近いエネルギー消費量を推定することができる。
That is, specifically, the
また、変数取得部102は、一の旅行区間または他の旅行区間が、移動体の現在位置の属する範囲内および特定の種別の旅行区間のどちらの範囲でもない場合、移動体の走行履歴のうち、過去に旅行区間を走行した際の移動体の速度に関する情報(以下、「旅行速度に関する情報」という)を取得する。
In addition, the
ここで、移動体の走行履歴とは、移動体が過去に旅行区間を走行したときの速度、加速度、旅行時間、実エネルギー消費量、車両情報などである。車両情報とは、車両重量、車両回転部の重量、効率、空気抵抗などである。移動体の走行履歴は、たとえば、旅行区間ごとや、道路種別ごとに記憶部105に記憶されている。
Here, the travel history of the mobile body includes speed, acceleration, travel time, actual energy consumption, vehicle information, and the like when the mobile body travels in the travel section in the past. The vehicle information includes vehicle weight, vehicle rotating part weight, efficiency, air resistance, and the like. The travel history of the moving body is stored in the
具体的には、変数取得部102は、移動体が出発前である(一の旅行区間にいない)場合や他の旅行区間に到達していない場合に、移動体が過去に同じ旅行区間または同じ所定の範囲を走行したときの速度、加速度を、旅行速度に関する情報として取得する。所定の範囲とは、たとえば、残存エネルギー量がなくなるまでに到達可能な範囲や、都道府県、市町村などである。
Specifically, the
また、変数取得部102は、一の旅行区間または他の旅行区間が、移動体の現在位置の属する範囲内または特定の種別の旅行区間である場合でも、旅行速度に関する情報を取得してもよい。この場合、変数取得部102は、実際の速度に関する情報と、過去の旅行速度に関する情報との両方に基づいて、たとえば、これらの情報の平均値を算出してもよい。
In addition, the
変数取得部102は、旅行区間における道路に関する情報を取得し、消費エネルギー推定式の変数として用いる。具体的には、変数取得部102は、たとえば、記憶部105に記憶された過去の走行履歴にかかる道路に関する情報を取得する。また、変数取得部102は、たとえば、記憶部105に記憶された地図情報から道路に関する情報を取得してもよいし、傾斜センサなどから道路勾配などを取得してもよい。
The
また、変数取得部102は、補正係数算出部106を備える。補正係数算出部106は、一の旅行区間ごとに移動体が停止および発進をおこなう可能性がある距離を判断し、距離に応じて第二情報を補正係数を用いて補正する。距離が短ければ一の旅行区間における第二情報の消費エネルギーの変化の割合は大きく、距離が長ければ一の旅行区間における第二情報の消費エネルギー量の変化の割合は小さいことになり、エネルギー消費の度合いに影響を与える。
The
たとえば、一の旅行区間は、信号と信号との間の距離、信号と交差点との間の距離があるが、以下の説明では、一の旅行区間ごとに移動体が停止および発進をおこなう可能性がある距離を、信号間距離として説明する。信号間距離は、1つのリンク単位、複数リンク単位、あるいはリンク単位ではなく距離そのものを単位として算出することができる。 For example, one travel section has a distance between signals and a distance between a signal and an intersection. However, in the following explanation, there is a possibility that a moving body will stop and start for each travel section. A certain distance will be described as a distance between signals. The signal-to-signal distance can be calculated not in one link unit, in a plurality of link units, or in a link unit instead of a link unit.
そして、補正係数算出手段106には、予め信号間距離に対応した補正係数が設定されている。そして、旅行区間における信号間距離ごとに、第二情報に対する補正係数を推定部103の補正部104に出力する。これにより、信号間距離を考慮してエネルギー消費量を補正でき、消費エネルギーの推定精度を向上させる。後述するが、信号間距離に基づく補正係数は、第二情報の係数として用いるに限らず、加速度や速度に対する係数として用いることもできる。また信号間距離に対する補正係数は、走行時に取得したデータを参考に算出し設定しても良い。具体的には実際の走行の速度、加速度、CAN等から取得するエネルギー消費量等の情報から補正係数を変化させても良い。
In the correction coefficient calculation means 106, a correction coefficient corresponding to the distance between signals is set in advance. And the correction coefficient with respect to 2nd information is output to the correction |
ここで、道路に関する情報とは、たとえば、移動体の走行により消費または回収させるエネルギー量に変化を生じさせる道路情報である。具体的には、道路に関する情報とは、たとえば、道路種別や、道路勾配、路面状況などにより移動体に生じる走行抵抗である。走行抵抗は、たとえば、次の(1)式により算出することができる。一般的に、走行抵抗は、加速時や走行時に移動体に生じる。 Here, the information on the road is road information that causes a change in the amount of energy consumed or recovered by traveling of the moving body, for example. Specifically, the information on the road is, for example, a running resistance generated in the moving body due to the road type, road gradient, road surface condition, and the like. The running resistance can be calculated by the following equation (1), for example. Generally, running resistance is generated in a moving body during acceleration or running.
推定部103は、第一情報と、第二情報と、第三情報と、を含む消費エネルギー推定式に基づいて、旅行区間を走行する際のエネルギー消費量を推定する。具体的には、推定部103は、変数取得部102によって取得された移動体の速度に関する情報に基づいて、旅行区間における移動体のエネルギー消費量を推定する。なお、道路勾配が明らかな場合、推定部103は、さらに第四情報を加えた消費エネルギー推定式に基づいて、旅行区間を走行する際のエネルギー消費量を推定してもよい。
The
より詳細には、推定部103は、次の(2)式または(3)式に示す消費エネルギー推定式、もしくはその両方の式に基づいて、単位時間当たりのエネルギー消費量を推定する。加速時および走行時における移動体のエネルギー消費量は、走行抵抗と走行距離と正味モータ効率と伝達効率との積であり、次の(2)式で表される。(2)式に示す消費エネルギー推定式は、加速時および走行時における単位時間当たりのエネルギー消費量を推定する理論式である。
More specifically, the
ここで、εは正味熱効率、ηは総伝達効率、γは信号間距離に対応した第二情報の補正係数である。移動体の加速度αと道路勾配θから重力の加速度gとの合計を合成加速度|α|とすると、合成加速度|α|が負の場合の消費エネルギー推定式は、走行抵抗と走行距離と正味モータ効率と伝達効率の積であり、次の(3)式で表される。合成加速度|α|が負の場合とは、移動体の減速時である。(3)式に示す消費エネルギー推定式は、減速時における単位時間当たりのエネルギー消費量を推定する理論式である。 Here, ε is the net thermal efficiency, η is the total transmission efficiency, and γ is the correction coefficient of the second information corresponding to the distance between signals. If the sum of the acceleration α of the moving object and the acceleration g of the gravity from the road gradient θ is the combined acceleration | α |, the consumption energy estimation formula when the combined acceleration | α | is negative is the running resistance, the running distance, and the net motor. It is the product of efficiency and transmission efficiency, and is expressed by the following equation (3). The case where the combined acceleration | α | is negative is when the moving body is decelerating. The energy consumption estimation formula shown in Formula (3) is a theoretical formula that estimates the energy consumption per unit time during deceleration.
上記(2)式および(3)式において、右辺第1項は、移動体に備えられた装備品により消費されるエネルギー消費量であり、たとえば、アイドリング時のエネルギー消費量(第一情報)である。右辺第2項は、勾配成分によるエネルギー消費量(第四情報)および転がり抵抗成分によるエネルギー消費量(第三情報)である。右辺第3項は、空気抵抗成分によるエネルギー消費量(第三情報)である。また、(2)式の右辺第4項は、加速成分によるエネルギー消費量(第二情報)である。(3)式の右辺第4項は、減速成分によるエネルギー消費量(第二情報)である。その他の変数が示す情報は、上記(1)式と同様である。 In the above formulas (2) and (3), the first term on the right side is the energy consumption consumed by the equipment provided in the moving body, for example, the energy consumption during idling (first information). is there. The second term on the right side is the energy consumption (fourth information) due to the gradient component and the energy consumption (third information) due to the rolling resistance component. The third term on the right side is energy consumption (third information) due to the air resistance component. Further, the fourth term on the right side of the equation (2) is the energy consumption (second information) by the acceleration component. The fourth term on the right side of the equation (3) is the energy consumption (second information) by the deceleration component. The information indicated by the other variables is the same as the above equation (1).
また、上記(2)式および(3)式では、モータ効率と駆動効率は一定と見なしている。しかし、実際には、モータ効率および駆動効率はモータ回転数やトルクの影響により変動する。そこで、次の(4)式および(5)式に単位時間当たりの消費エネルギーを推定する実証式を示す。合成加速度|α+g・sinθ|が正の場合のエネルギー消費量を推定する実証式は、次の(4)式で表される。つまり、(4)式に示す消費エネルギー推定式は、加速時および走行時における単位時間当たりのエネルギー消費量を推定する実証式である。 In the above formulas (2) and (3), the motor efficiency and the drive efficiency are considered to be constant. However, in practice, the motor efficiency and the driving efficiency vary due to the influence of the motor speed and torque. Therefore, the following equations (4) and (5) show empirical equations for estimating energy consumption per unit time. An empirical formula for estimating the energy consumption when the combined acceleration | α + g · sin θ | is positive is expressed by the following formula (4). That is, the energy consumption estimation formula shown in the formula (4) is an empirical formula for estimating the energy consumption per unit time during acceleration and traveling.
また、合成加速度|α+g・sinθ|が負の場合のエネルギー消費量を推定する実証式は、次の(5)式で表される。つまり、(5)式に示す消費エネルギー推定式は、減速時における単位時間当たりのエネルギー消費量を推定する実証式である。 An empirical formula for estimating the energy consumption when the combined acceleration | α + g · sin θ | is negative is expressed by the following formula (5). That is, the energy consumption estimation formula shown in Formula (5) is an empirical formula for estimating the energy consumption per unit time during deceleration.
上記(4)式および(5)式において、係数a1,a2は、移動体の状況などに応じて設定される常数である。係数k1,k2,k3は、加速時におけるエネルギー消費量に基づく変数である。また、右辺第1項〜右辺第4項が示す情報は、上記(2)式および(3)式と同様である。 In the above equations (4) and (5), the coefficients a1 and a2 are constants set in accordance with the status of the moving object. The coefficients k1, k2, and k3 are variables based on energy consumption during acceleration. The information indicated by the first term on the right side to the fourth term on the right side is the same as in the above formulas (2) and (3).
理論式である上記(2)式と、実証式である上記(4)式は類似した構造となっている。(2)式および(4)式の右辺第1項はともに速度に依存しない成分であり、ともに第一情報である。(4)式の右辺第2項は、勾配抵抗と加速抵抗分のエネルギー消費量である。つまり、(4)式の右辺第2項は、速度増加による運動エネルギーの増分を表す第二情報と、高度変化による位置エネルギーの増分を表す第四情報であり、(2)式の右辺第4項の加速成分と、(2)式の右辺第2項の勾配成分とに対応する。(4)式の右辺第3項は第三情報であり、(2)式の右辺第2項の転がり抵抗成分と、(2)式の右辺第3項の空気抵抗成分に対応する。 The formula (2), which is a theoretical formula, and the formula (4), which is an empirical formula, have similar structures. The first term on the right side of the equations (2) and (4) is a component that does not depend on the speed, and is both first information. The second term on the right side of equation (4) is the energy consumption for the gradient resistance and acceleration resistance. That is, the second term on the right side of the equation (4) is the second information representing the increase in kinetic energy due to the speed increase and the fourth information representing the increase in potential energy due to the altitude change. This corresponds to the acceleration component of the term and the gradient component of the second term on the right side of equation (2). The third term on the right side of equation (4) is third information, and corresponds to the rolling resistance component of the second term on the right side of equation (2) and the air resistance component of the third term on the right side of equation (2).
理論式である上記(3)式と、実証式である上記(5)式においても、上述した(2)式と(4)式の関係と同様に類似した構造となっている。(5)式の右辺第2項のβは、位置エネルギーと運動エネルギーの回収分(以下、「回収率」とする)である。 The formula (3), which is a theoretical formula, and the formula (5), which is an empirical formula, have similar structures as in the relationship between the formulas (2) and (4). Β in the second term on the right side of the equation (5) is the amount of potential energy and kinetic energy recovered (hereinafter referred to as “recovery rate”).
推定部103は、上記(4)式または(5)式に示す消費エネルギー推定式、もしくはその両方の式を用いて、単位時間ごとの走行速度Vと走行加速度αを入力することにより、走行速度および走行加速度が取得された瞬間の消費エネルギーを推定してもよい。しかし、上記(4)式または(5)式を用いて走行可能範囲を推定する場合、これから走行する全旅行区間行程における単位時間ごとの速度と加速度をたとえば1秒ごとに取得し、かつ1秒ごとにエネルギー消費量を推定しようとすると、計算量が膨大になってしまう恐れがある。
The
そこで、推定部103は、ある程度まとまった区間における走行速度の平均値、および走行加速度の平均値を用いて、この区間におけるエネルギー消費量を推定してもよい。ここで、ある程度まとまった区間とは、移動体が走行する区間であり、たとえば、旅行区間であってもよい。区間におけるエネルギー消費量は、上記(4)式または(5)式に基づいて定義される消費エネルギー推定式を用いて得ることができる。具体的には、推定部103は、第二情報として、移動体の加速時に消費する単位時間当たりのエネルギー消費量と、移動体の減速時に回収される単位時間当たりのエネルギー消費量とを平均する推定式を用いる。
Therefore, the
より具体的には、推定部103は、次の(6)式または(7)式に示す区間におけるエネルギー消費量の実証式、もしくはその両方の式を用いて、エネルギー消費量を推定してもよい。
More specifically, the
次の(6)式に示す消費エネルギー推定式は、移動体が走行する区間の高度差Δhが正の場合の、区間における消費エネルギー推定式である。高度差Δhが正の場合とは、移動体が上り坂を走行している場合である。 The consumption energy estimation formula shown in the following equation (6) is a consumption energy estimation formula in the section when the altitude difference Δh of the section in which the mobile object travels is positive. The case where the altitude difference Δh is positive is a case where the moving body is traveling uphill.
一方、次の(7)式に示す消費エネルギー推定式は、移動体が走行する区間の高度差Δhが負の場合の、区間における消費エネルギー推定式である。高度差Δhが負の場合とは、移動体が下り坂を走行している場合である。 On the other hand, the consumption energy estimation formula shown in the following equation (7) is a consumption energy estimation formula in the section when the altitude difference Δh of the section in which the mobile body travels is negative. The case where the altitude difference Δh is negative is a case where the moving body is traveling downhill.
上記(6)式および(7)式において、右辺第1項は、移動体に備えられた装備品により消費されるエネルギー消費量であり、たとえば、アイドリング時のエネルギー消費量(第一情報)である。右辺第2項は、加速抵抗によるエネルギー消費量(第二情報)である。右辺第3項は、位置エネルギーとして消費されるエネルギー消費量(第四情報)である。右辺第4項は、単位面積当たりに受ける空気抵抗および転がり抵抗(以下、これらをまとめて「走行抵抗」と称する)によるエネルギー消費量(第三情報)である。 In the above formulas (6) and (7), the first term on the right side is the energy consumption consumed by the equipment provided in the moving body, for example, the energy consumption during idling (first information). is there. The second term on the right side is the energy consumption (second information) by the acceleration resistance. The third term on the right side is energy consumption (fourth information) consumed as potential energy. The fourth term on the right side is energy consumption (third information) due to air resistance and rolling resistance (hereinafter collectively referred to as “running resistance”) received per unit area.
また、推定部103は、たとえば、メーカーによって提供された回収率βを取得してもよいし、変数取得部102によって取得された速度に関する情報に基づいて回収率βを算出してもよい。
Moreover, the
つぎに、回収率βの算出方法について説明する。上記(6)式において、右辺第2項を旅行区間における加速成分のエネルギー消費量Paccとすると、加速成分のエネルギー消費量Paccは、旅行区間における全エネルギー消費量(左辺)から、アイドリング時のエネルギー消費量(右辺第1項)と走行抵抗によるエネルギー消費量(右辺第4項)を減じたものであり、次の(8)式で表される。 Next, a method for calculating the recovery rate β will be described. In the above formula (6), if the second term on the right side is the energy consumption Pacc of the acceleration component in the travel section, the energy consumption Pacc of the acceleration component is calculated from the total energy consumption (left side) in the travel section as the energy during idling. This is obtained by subtracting the amount of consumption (first term on the right side) and the amount of energy consumed by the running resistance (fourth term on the right side), and is expressed by the following equation (8).
なお、上記(8)式では、移動体は道路勾配θの影響を受けていないこととする(θ=0)。すなわち、上記(6)式の右辺第3項をゼロとする。そして、上記(8)式を上記(6)式に代入することで、次の(9)式に示す回収率βの算出式を得ることができる。 In the above equation (8), it is assumed that the moving body is not affected by the road gradient θ (θ = 0). That is, the third term on the right side of the equation (6) is set to zero. Then, by substituting the above equation (8) into the above equation (6), the calculation formula for the recovery rate β shown in the following equation (9) can be obtained.
回収率βは、EV車では0.7〜0.9程度であり、HV車では0.6〜0.8程度であり、ガソリン車では0.2〜0.3程度である。なお、ガソリン車の回収率とは、移動体の加速時におけるエネルギー消費量と、減速時に燃料カットされるエネルギー量との割合である。 The recovery rate β is about 0.7 to 0.9 for EV vehicles, about 0.6 to 0.8 for HV vehicles, and about 0.2 to 0.3 for gasoline vehicles. The recovery rate of the gasoline vehicle is a ratio between an energy consumption amount when the moving body is accelerated and an energy amount that is fuel-cut when decelerating.
また、推定部103は、上記(2)式〜(5)式に示す消費エネルギー推定式のいずれか一つ以上の式に基づいて、旅行区間を走行する際の単位時間当たりのエネルギー消費量を推定するとともに、これを旅行時間だけ積算して旅行区間を走行する際のエネルギー消費量を推定する。
Moreover, the
具体的には、推定部103は、実際の速度に関する情報または旅行速度に関する情報を用いて、消費エネルギー推定式に基づいて単位時間当たりのエネルギー消費量を推定し、変数取得部102によって取得された旅行時間で積分することにより、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する。旅行区間を移動体が過去に実際に走行した際の旅行時間を用いて旅行区間におけるエネルギー消費量を推定するため、より実エネルギー消費量に近いエネルギー消費量を推定することができる。
Specifically, the
また、推定部103は、残存エネルギー量を消費エネルギー推定式の解として用い、残存エネルギー量がなくなる地点を推定し、移動体の走行可能距離を算出する。具体的には、推定部103は、上記(2)式〜(7)式に示す消費エネルギー推定式に基づいて推定したエネルギー消費量と、変数取得部102によって取得された残存エネルギー量とに基づいて、残存エネルギー量がなくなる地点を推定し、移動体の走行可能距離を算出する。
In addition, the
具体的には、推定部103は、連続する旅行区間のうち、一の旅行区間を走行する際のエネルギー消費量を推定し、その後、一の旅行区間に隣接する他の旅行区間を走行する際のエネルギー消費量を推定する処理を、移動体の現在位置から残存エネルギー量がなくなるまで繰り返すことによって残存エネルギー量がなくなる地点を推定する。
Specifically, the
補正部104は、変数取得部102によって取得された実エネルギー消費量に基づいて、消費エネルギー推定式の変数として用いる移動体に関する情報を補正する。具体的には、補正部104は、変数取得部102によって取得された実エネルギー消費量、この実エネルギー消費量を計測した時点における実際の速度、実際の加速度、道路に関する情報などに基づいて、消費エネルギー推定式の変数として用いる移動体に関する情報を補正する。
Based on the actual energy consumption acquired by the
ここで、移動体に関する情報とは、移動体の走行により消費または回収させるエネルギー量に変化を生じさせる情報である。具体的には、移動体に関する情報とは、たとえば、車両情報の整備状況など移動体自体に関する情報、道路の路面状況や、過去の走行履歴から変化した速度に関する情報など移動体の走行に関する情報である。 Here, the information related to the moving object is information that causes a change in the amount of energy consumed or recovered by the traveling of the moving object. Specifically, the information on the moving body is information on traveling of the moving body such as information on the moving body itself such as maintenance status of vehicle information, road surface condition, information on speed changed from past traveling history, and the like. is there.
また、補正部104は、補正係数算出部106によって算出された信号間距離の補正係数に基づき、消費エネルギー推定式の変数として用いる移動体に関する情報を補正する。たとえば、第二情報に対し、信号間距離に応じた係数を掛けてさらに補正する。これにより、信号間距離を考慮してエネルギー消費量を補正でき、消費エネルギーの推定精度を向上させる。
In addition, the
また、補正部104は、旅行区間における過去の走行履歴と現在の走行状況とを比較し、過去の走行履歴と現在の走行状況とが異なっている場合に、移動体に関する情報を補正してもよい。補正部104により移動体に関する情報を補正することにより、移動体が旅行区間または所定の範囲を走行するごとに、現在の移動体に関する情報を消費エネルギー推定式に反映することができる。
Further, the
具体的には、補正部104は、変数取得部102によって取得された実エネルギー消費量、速度に関する情報に基づいて、消費エネルギー推定式の変数として用いられる移動体に関する情報を補正する。より具体的には、補正部104は、たとえば、1秒ごとに変数取得部102によって取得される実エネルギー消費量、速度、加速度、移動体の勾配に基づいて、上記(4)式および(5)式に示す消費エネルギー推定式を用いて、重回帰分析法や回帰分析法により、1秒ごとに第一情報Pidle、効率εη、移動体の重量M、などを算出する。
Specifically, the
記憶部105は、所定の範囲ごとに区分けされた地図情報と、旅行区間ごとの種別情報と、を記憶する。具体的には、記憶部105は、たとえば、旅行区間ごとや、道路種別ごと、所定の範囲ごとの移動体の走行履歴、移動体の走行履歴にかかる道路に関する情報、地図情報などを記憶する。また、記憶部105は、推定部103によって推定されたエネルギー消費量、回収率β、走行可能距離などを記憶してもよい。また、記憶部105は、補正部104によって算出された上記(2)式〜(7)式に示す消費エネルギー推定式に用いる変数を補正する移動体に関する情報を記憶してもよい。さらに、信号間距離に対応した補正係数を記憶してもよい。
The memory |
表示部110は、推定部103によって推定された情報を地図データとともに表示する。具体的には、表示部110は、推定部103によって算出された走行可能距離に関する情報を含む地図データを表示する。より具体的には、表示部110は、推定部103によって算出された走行可能距離で到達することができる経路、エリアなどを地図データに表示する。
The
つづいて、エネルギー消費量推定装置100によるエネルギー消費量推定処理について説明する。図2は、エネルギー消費量推定装置によるエネルギー消費量推定処理の手順を示すフローチャートである。図2のフローチャートにおいて、エネルギー消費量推定装置100は、変数取得部102によって、移動体の走行する旅行区間における道路に関する情報を取得する(ステップS201)。つぎに、エネルギー消費量推定装置100は、変数取得部102によって、旅行区間における移動体の速度に関する情報を取得する(ステップS202)。
Next, energy consumption estimation processing by the energy
つぎに、変数取得部102に設けられた補正係数算出部106は、ステップS201により取得した地図情報等に基づいて信号間距離を算出する(ステップS203)。この後、補正係数算出部106は、信号間距離に対応する補正係数を算出する(ステップS204)。
Next, the correction
つぎに、エネルギー消費量推定装置100は、推定部103によって、旅行区間における移動体の速度に関する情報に基づいて、第一情報と、第二情報と、第三情報と、を含む消費エネルギー推定式を用いて、旅行区間を走行する際のエネルギー消費量を推定する(ステップS205)。この際、ステップS204によって求められた補正係数を用いることにより、第二情報に関する変数を信号間距離に応じて補正することにより、エネルギー消費量を精度よく推定できるようになる。
Next, the energy consumption
つぎに、エネルギー消費量推定装置100は、変数取得部102によって移動体の残存エネルギー量を取得する(ステップS206)。つぎに、エネルギー消費量推定装置100は、残存エネルギー量に基づいて、移動体の走行可能距離を推定し、移動体の走行可能な範囲を推定して(ステップS207)、本フローチャートによる処理を終了する。
Next, the energy
以上説明したように、実施の形態にかかるエネルギー消費量推定装置100は、第一情報と、第二情報と、第三情報と、を含む消費エネルギー推定式を用いて、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する。より詳細には、エネルギー消費量推定装置100は、移動体のアイドリング状態、加減速時および走行時に消費されるエネルギーと、移動体の加減速時に回収されるエネルギーに基づいて、消費エネルギー推定式を用いて、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する。このように、エネルギー消費量推定装置100は、消費されるエネルギー量の異なる走行状況ごとにエネルギー消費量を算出して推定するので、より正確にエネルギー消費量を推定することができる。
As described above, the energy consumption
また、エネルギー消費量推定装置100は、移動体の速度に関する情報に基づいて、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する。このため、エネルギー消費量推定装置100は、その旅行区間における実際の走行状況を反映させたエネルギー消費量を推定することができる。
Moreover, the energy consumption
また、エネルギー消費量推定装置100は、移動体から取得した残存エネルギー量に基づいて、移動体の走行可能な範囲を推定する。このため、エネルギー消費量推定装置100は、現在の残存するエネルギー量でどの地点まで走行することができるのか、またはどの経路を走行すれば現在の残存するエネルギー量で目的地点まで到達することができるのかなどを推測することができる。
Moreover, the energy consumption
また、上述した(1)式〜(9)式に示す消費エネルギー推定式は、車両情報や道路情報などを変数として含む。また、信号間距離に基づいて第二情報を補正する。このため、エネルギー消費量推定装置100は、旅行区間における実際の移動体の状態や、実際の道路状況が反映されたエネルギー消費量や走行可能距離を推定することができる。
Moreover, the consumption energy estimation formula shown in the above-described formulas (1) to (9) includes vehicle information, road information, and the like as variables. Further, the second information is corrected based on the distance between signals. For this reason, the energy
以下に、本発明の実施例1について説明する。本実施例では、車両に搭載されるナビゲーション装置300をエネルギー消費量推定装置100として、本発明を適用した場合の一例について説明する。
Example 1 of the present invention will be described below. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied will be described using the
(ナビゲーション装置300のハードウェア構成)
つぎに、ナビゲーション装置300のハードウェア構成について説明する。図3は、ナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図3において、ナビゲーション装置300は、CPU301、ROM302、RAM303、磁気ディスクドライブ304、磁気ディスク305、光ディスクドライブ306、光ディスク307、音声I/F(インターフェース)308、マイク309、スピーカ310、入力デバイス311、映像I/F312、ディスプレイ313、カメラ314、通信I/F315、GPSユニット316、各種センサ317を備えている。各構成部301〜317は、バス320によってそれぞれ接続されている。
(Hardware configuration of navigation device 300)
Next, the hardware configuration of the
CPU301は、ナビゲーション装置300の全体の制御を司る。ROM302は、ブートプログラム、エネルギー消費量推定プログラム、データ更新プログラム、地図データ表示プログラムなどのプログラムを記録している。RAM303は、CPU301のワークエリアとして使用される。すなわち、CPU301は、RAM303をワークエリアとして使用しながら、ROM302に記録された各種プログラムを実行することによって、ナビゲーション装置300の全体の制御を司る。
The
磁気ディスクドライブ304は、CPU301の制御にしたがって磁気ディスク305に対するデータの読み取り/書き込みを制御する。磁気ディスク305は、磁気ディスクドライブ304の制御で書き込まれたデータを記録する。磁気ディスク305としては、たとえば、HD(ハードディスク)やFD(フレキシブルディスク)を用いることができる。
The
また、光ディスクドライブ306は、CPU301の制御にしたがって光ディスク307に対するデータの読み取り/書き込みを制御する。光ディスク307は、光ディスクドライブ306の制御にしたがってデータが読み出される着脱自在な記録媒体である。光ディスク307は、書き込み可能な記録媒体を利用することもできる。着脱可能な記録媒体として、光ディスク307のほか、MO、メモリカードなどを用いることができる。
The
磁気ディスク305および光ディスク307に記録される情報の一例としては、地図データ、車両情報、道路情報、走行履歴などが挙げられる。地図データは、カーナビゲーションシステムにおいて走行可能距離に関する情報を表示する際に用いられ、建物、河川、地表面などの地物(フィーチャ)を表す背景データ、道路の形状をリンクやノードなどで表す道路形状データなどを含んでいる。ここで、車両情報、道路情報および走行履歴とは、上記(2)式〜(7)式に示す消費エネルギー推定式に変数として用いる道路に関するデータである。
Examples of information recorded on the
音声I/F308は、音声入力用のマイク309および音声出力用のスピーカ310に接続される。マイク309に受音された音声は、音声I/F308内でA/D変換される。マイク309は、たとえば、車両のダッシュボード部などに設置され、その数は単数でも複数でもよい。スピーカ310からは、所定の音声信号を音声I/F308内でD/A変換した音声が出力される。
The audio I /
入力デバイス311は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えたリモコン、キーボード、タッチパネルなどが挙げられる。入力デバイス311は、リモコン、キーボード、タッチパネルのうちいずれか1つの形態によって実現されてもよいが、複数の形態によって実現することも可能である。
Examples of the
映像I/F312は、ディスプレイ313に接続される。映像I/F312は、具体的には、たとえば、ディスプレイ313全体を制御するグラフィックコントローラと、即時表示可能な画像情報を一時的に記録するVRAM(Video RAM)などのバッファメモリと、グラフィックコントローラから出力される画像データに基づいてディスプレイ313を制御する制御ICなどによって構成される。
The video I /
ディスプレイ313には、アイコン、カーソル、メニュー、ウインドウ、あるいは文字や画像などの各種データが表示される。ディスプレイ313としては、たとえば、TFT液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどを用いることができる。
The
カメラ314は、車両内部あるいは外部の映像を撮影する。映像は静止画あるいは動画のどちらでもよく、たとえば、カメラ314によって車両外部を撮影し、撮影した画像をCPU301において画像解析したり、映像I/F312を介して磁気ディスク305や光ディスク307などの記録媒体に出力したりする。
The
通信I/F315は、無線を介してネットワークに接続され、ナビゲーション装置300およびCPU301のインターフェースとして機能する。ネットワークとして機能する通信網には、公衆回線網や携帯電話網、DSRC(Dedicated Short Range Communication)、LAN、WANなどがある。通信I/F315は、たとえば、公衆回線用接続モジュールやETC(ノンストップ自動料金支払いシステム)ユニット、FMチューナー、VICS(Vehicle Information and Communication System(登録商標))/ビーコンレシーバなどである。
The communication I /
GPSユニット316は、GPS衛星からの電波を受信し、車両の現在位置を示す情報を出力する。GPSユニット316の出力情報は、後述する各種センサ317の出力値とともに、CPU301による車両の現在位置の算出に際して利用される。現在位置を示す情報は、たとえば、緯度・経度、高度などの、地図データ上の1点を特定する情報である。
The
各種センサ317は、車速センサ、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサなどの、車両の位置や挙動を判断するための情報を出力する。各種センサ317の出力値は、CPU301による車両の現在位置の算出や、速度や方位の変化量の算出に用いられる。
The
図1に示したエネルギー消費量推定装置100の現在位置取得部101、変数取得部102、推定部103、補正部104、記憶部105は、上述したナビゲーション装置300におけるROM302、RAM303、磁気ディスク305、光ディスク307などに記録されたプログラムやデータを用いて、CPU301が所定のプログラムを実行し、ナビゲーション装置300における各部を制御することによってその機能を実現する。
The current
(ナビゲーション装置300による消費エネルギー推定の概要)
本実施例のナビゲーション装置300は、自装置が搭載された車両の走行中におけるエネルギー消費量を推定する。具体的には、ナビゲーション装置300は、たとえば、速度、加速度、車両の勾配に基づいて、次の(2)式〜(7)式に示す消費エネルギー推定式のいずれか一つ以上の式を用いて、車両のエネルギー消費量を推定する。
(Outline of energy consumption estimation by the navigation device 300)
The
上記(2)式に示す消費エネルギー推定式は、加速時および走行時における単位時間当たりの消費エネルギーを推定する理論式である。上記(3)式に示す消費エネルギー推定式は、減速時における単位時間当たりの消費エネルギーを推定する理論式である。 The energy consumption estimation formula shown in the above equation (2) is a theoretical formula for estimating the energy consumption per unit time during acceleration and traveling. The energy consumption estimation formula shown in the above equation (3) is a theoretical formula for estimating the energy consumption per unit time during deceleration.
また、上記(2)式および(3)式において、右辺第1項は、移動体に備えられた装備品により消費されるエネルギー消費量であり、たとえば、アイドリング時のエネルギー消費量(第一情報)である。右辺第2項は、勾配成分によるエネルギー消費量(第四情報)および転がり抵抗成分によるエネルギー消費量(第三情報)である。右辺第3項は、空気抵抗成分によるエネルギー消費量(第三情報)である。また、(2)式の右辺第4項は、加速成分によるエネルギー消費量(第二情報)である。(3)式の右辺第4項は、減速成分によるエネルギー消費量(第二情報)である。 Further, in the above formulas (2) and (3), the first term on the right side is the energy consumption consumed by the equipment provided in the moving body, for example, the energy consumption during idling (first information) ). The second term on the right side is the energy consumption (fourth information) due to the gradient component and the energy consumption (third information) due to the rolling resistance component. The third term on the right side is energy consumption (third information) due to the air resistance component. Further, the fourth term on the right side of the equation (2) is the energy consumption (second information) by the acceleration component. The fourth term on the right side of the equation (3) is the energy consumption (second information) by the deceleration component.
上記(4)式に示す消費エネルギー推定式は、加速時および走行時における単位時間当たりのエネルギー消費量を推定する実証式である。上記(5)式に示す消費エネルギー推定式は、減速時における単位時間当たりのエネルギー消費量を推定する実証式である。 The energy consumption estimation formula shown in the above equation (4) is an empirical formula for estimating the energy consumption per unit time during acceleration and traveling. The energy consumption estimation formula shown in the above equation (5) is an empirical formula that estimates the energy consumption per unit time during deceleration.
また、上記(4)式および(5)式において、係数a1,a2は、車両状況などに応じて設定される常数である。係数k1,k2,k3は、加速時におけるエネルギー消費量に基づく変数である。また、速度V、加速度αとしており、その他の変数および右辺第1項〜右辺第4項にあたる部分が示す情報は、上記(2)式および(3)式と同様である。 In the above equations (4) and (5), the coefficients a1 and a2 are constants set according to the vehicle situation. The coefficients k1, k2, and k3 are variables based on energy consumption during acceleration. Further, the speed V and the acceleration α are used, and other variables and information indicated by the portion corresponding to the first term to the fourth term on the right side are the same as the above formulas (2) and (3).
また、ナビゲーション装置300は、ある程度まとまった区間における車両の平均速度および平均加速度を用いて、次の(6)式または(7)式に示す消費エネルギー推定式に基づいて、車両の走行する区間におけるエネルギー消費量を推定してもよい。
In addition, the
上記(6)式に示す消費エネルギー推定式は、移動体が走行する区間の高度差Δhが正の場合の、区間におけるエネルギー消費量を推定する理論式である。上記(7)式に示す消費エネルギー推定式は、移動体が走行する区間の高度差Δhが負の場合の、区間におけるエネルギー消費量を推定する理論式である。なお、高度差がない場合は、上記(6)式に示す消費エネルギー推定式を用いるのが好ましい。 The consumption energy estimation formula shown in the above equation (6) is a theoretical formula for estimating the energy consumption amount in the section when the altitude difference Δh of the section in which the mobile body travels is positive. The consumption energy estimation formula shown in the above equation (7) is a theoretical formula for estimating the energy consumption amount in the section when the altitude difference Δh of the section in which the mobile body travels is negative. When there is no difference in altitude, it is preferable to use the energy consumption estimation formula shown in the above formula (6).
また、上記(6)式および(7)式において、右辺第1項は、移動体に備えられた装備品により消費されるエネルギー消費量であり、たとえば、アイドリング時のエネルギー消費量(第一情報)である。右辺第2項は、加速抵抗によるエネルギー消費量(第二情報)である。右辺第3項は、位置エネルギーとして消費されるエネルギー消費量である(第四情報)。右辺第4項は、単位面積当たりに受ける空気抵抗および転がり抵抗(走行抵抗)によるエネルギー消費量(第三情報)である。 Further, in the above formulas (6) and (7), the first term on the right side is the energy consumption consumed by the equipment provided in the moving body, for example, the energy consumption during idling (first information) ). The second term on the right side is the energy consumption (second information) by the acceleration resistance. The third term on the right side is energy consumption consumed as potential energy (fourth information). The fourth term on the right side is the energy consumption (third information) due to the air resistance and rolling resistance (running resistance) received per unit area.
また、ナビゲーション装置300は、上記(4)式または(5)式に示す消費エネルギー推定式、もしくはその両方の式を用いて、重回帰分析法や回帰分析法により、1秒ごとに第一情報Pidle、効率εη、移動体の重量M、などを算出し、上記(2)式〜(7)式に示す消費エネルギー推定式の変数を補正してもよい。
In addition, the
(ナビゲーション装置300におけるエネルギー消費量推定処理)
上述のように、ナビゲーション装置300は、旅行区間、旅行区間における車両の速度に関する情報を取得し、消費エネルギー推定式を用いて、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する。また、ナビゲーション装置300は、車両の残存エネルギー量を取得し、消費エネルギー推定式を用いて、車両の走行可能距離を推定する。以下、エネルギー消費量推定処理の詳細について説明する。
(Energy consumption estimation processing in the navigation device 300)
As described above, the
図4は、ナビゲーション装置によるエネルギー消費量推定処理の手順を示すフローチャートである。図4のフローチャートにおいて、ナビゲーション装置300は、まず、たとえば、予め取得した車両の現在位置に基づいて、現在位置の属する旅行区間を、最初のエネルギー消費量の推定対象の旅行区間(以下、単に「推定対象の旅行区間」という)として取得する(ステップS401)。つぎに、ナビゲーション装置300は、たとえば車速センサ、加速度センサを介して、自装置が搭載された車両が走行中であるか否かを判断する(ステップS402)。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of energy consumption estimation processing by the navigation device. In the flowchart of FIG. 4, the
車両が走行中である場合(ステップS402:Yes)、ナビゲーション装置300は、通信I/F315を介して、自装置が搭載された車両の現在位置を取得する(ステップS403)。このとき、ナビゲーション装置300は、車両の現在位置とともに、旅行区間の道路情報を取得する。道路情報には、たとえば、旅行区間内における天候、風向きおよび風速などが含まれていてもよい。
When the vehicle is traveling (step S402: Yes), the
つぎに、ナビゲーション装置300は、ステップS401において取得した旅行区間が、車両の現在位置の属する範囲内であるか否か、または特定の種別の旅行区間であるか否かを判断する(ステップS404)。なお、後述するように、推定対象の旅行区間が複数ある場合は、各々の旅行区間について判断し、それ以降の処理は各旅行区間で独立しておこなう。旅行区間がステップS404に示す範囲にある場合(ステップS404:Yes)、ナビゲーション装置300は、記憶装置(磁気ディスク305や光ディスク307)から、現時点における車両情報を読み出す(ステップS405)。車両情報は、たとえば、工場出荷時にメーカーから提供された情報であってもよいし、後述する補正処理により補正された情報であってもよい。
Next, the
ナビゲーション装置300は、たとえば車速センサ、加速度センサを介して、現時点における速度に関する情報を取得する(ステップS406)。速度に関する情報とは、車両の速度、加速度などである。
The
つぎに、ナビゲーション装置300は、推定対象の各旅行区間内における信号間距離を算出する(ステップS407)。信号間距離の算出例については後述する。そして、信号間距離に基づき、信号間距離に対応して第二情報に対する補正係数を算出する(ステップS408)。
Next, the
つぎに、ナビゲーション装置300は、後述する記憶装置に記録されている走行履歴の中から、ステップS401において取得した旅行区間を過去に走行した際の旅行時間を読み出す(ステップS409)。
Next, the
つぎに、ナビゲーション装置300は、ステップS405において読み出した車両情報と、ステップS406において取得した速度に関する情報と、ステップS408において算出した信号間距離ごとの補正係数を用いて、上記(2)式〜(7)式に示す消費エネルギー推定式のいずれか1つ以上の式に基づいて、ステップS401において取得した旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する(ステップS410)。このとき、ナビゲーション装置300は、単位時間当たりのエネルギー消費量を推定した場合には、旅行区間における単位時間当たりのエネルギー消費量を過去の旅行時間で積算し、旅行区間のエネルギー消費量を推定する。
Next, the
また、以下の処理の実行により、車両の走行可能距離を推定することができる。まず、ナビゲーション装置300は、車内通信網を介して、車両の残存エネルギー量を取得する(ステップS411)。つぎに、ナビゲーション装置300は、ステップS409において取得した残存エネルギー量から推定対象の旅行区間のエネルギー消費量を引いて、車両の走行可能距離を推定する(ステップS412)。すなわち、ナビゲーション300は、残存エネルギー量が未だ残っている場合は、推定対象の旅行区間について現在の残存エネルギー量で走行可能であると推定する。
Further, the travelable distance of the vehicle can be estimated by executing the following processing. First, the
つぎに、ナビゲーション装置300は、全ての推定対象の旅行区間について残存エネルギーがゼロでないかを判断する(ステップS413)。ここで、全ての旅行区間について残存エネルギーがゼロでない場合、推定対象の旅行区間に接続するその先の旅行区間について、まだ走行できる可能性がある。ナビゲーション装置300は、全ての旅行区間について残存エネルギーがゼロでない場合(ステップS413:No)、残存エネルギーがゼロにならなかった推定対象の旅行区間に隣接する次の旅行区間を取得する(ステップS414)。ここで、たとえば交差点など、推定対象の旅行区間に隣接する次の旅行区間が複数ある場合は、全ての旅行区間を推定対象の旅行区間として取得する。その後、ナビゲーション装置300は、ステップS402に戻り、車両が走行中であるかの判断をおこなった後、以降の処理を繰り返しおこなう。
Next, the
一方、全ての旅行区間について残存エネルギーがゼロである場合(ステップS413:Yes)、ナビゲーション装置300は、たとえば、ディスプレイ313に表示する地図データとともに、走行可能距離に関する情報を表示し(ステップS415)、本フローチャートによる処理を終了する。ここで、走行可能距離に関する情報とは、地図上に車両の走行可能な範囲を表示するための画像情報や、走行可能な範囲を文字として表示するための文字情報などである。
On the other hand, when the remaining energy is zero for all travel sections (step S413: Yes), for example, the
また、車両が走行中でない場合(ステップS402:No)、また、旅行区間がステップS404に示す範囲にない場合(ステップS404:No)、ナビゲーション装置300は、記憶装置から過去の車両情報を読み出す(ステップS416)。つぎに、ナビゲーション装置300は、記憶装置から過去の旅行速度に関する情報を読み出し(ステップS417)、ステップS409に移行し、以降の処理をおこなう。
If the vehicle is not traveling (step S402: No), and if the travel section is not within the range shown in step S404 (step S404: No), the
ここで、過去の車両情報および旅行速度に関する情報は、ステップS401またはステップS414において取得した旅行区間を過去に走行した際に、ナビゲーション装置300によって取得され、記憶装置に記憶された情報である。車両が走行中でない場合とは、たとえば、出発する前である場合である。なお、過去の車両情報および旅行速度に関する情報は、自分が過去に走行した際に記憶した情報でなく、ナビゲーション装置300は、サーバを介する通信システムに接続可能な場合、サーバによって収集された、他の車両が過去に走行した際の情報を使用してもよい。さらに、ナビゲーション装置300は、記憶装置に予め記録されている、各旅行区間に対応する旅行速度および車両情報に関する情報を使用してもよい。具体的には、ナビゲーション装置300の製造時、記憶装置に予め記憶される統計情報などが挙げられる。
Here, the past vehicle information and information related to the travel speed are information acquired by the
上述したエネルギー消費量推定処理では、ナビゲーション装置300は、車両の停止中だけでなく車両の走行中においても、車両の現在位置する旅行区間につながる他の旅行区間におけるエネルギー消費量を順次推定し、たとえば、現在の残存するエネルギー量でどの地点まで走行することができるかなどを推定することができる。
In the energy consumption estimation process described above, the
また、ナビゲーション装置300は、目的地点までの経路が決定している場合、経路上の旅行区間のみを順次、取得してエネルギー消費量を積算すればよい。また、目的地点までの経路を探索している場合、目的地点に到達する複数の候補経路についてエネルギー消費量を積算し、たとえば、どの経路を走行すれば現在の残存するエネルギー量で到達地点まで到達することができるか、現在の残存エネルギー量では到達地点までたどり着けないなどを推測してもよい。
In addition, when the route to the destination point is determined, the
また、ステップS412において、ナビゲーション装置300は、全ての旅行区間で残存エネルギー量がゼロになる場合、たとえば、ステップS415へ移行し、エネルギーを補給するために、残存エネルギー量で到達することができるEV車用充電スタンドや給油スタンド等までの経路をユーザに報知してもよい。また、エネルギー消費量推定処理中にナビゲーション装置300が取得するデータは、走行履歴として記憶装置に記録される。
In step S412, if the remaining energy amount becomes zero in all travel sections, for example, the
(信号間距離に対応した補正係数の算出について)
図5は、信号間距離を説明するための図である。信号間距離L1〜L5は、予定する走行経路上のリンク間距離であり、たとえば、信号間距離L1は、信号機s1−s2間の距離である。また、一対の信号機s1、s2間の距離に限らず、車両が停止する可能性がある交差点c1についても、信号間距離算出の対象とする。たとえば、図示の例では、信号機s4−交差点c1間の信号間距離L4についても信号間距離として算出する。また、信号機同士の信号間距離についても、図示の例のように、信号機s3と、信号機s4との間の信号間距離L3に示したように、信号機s4が設けられた交差点の手前までの距離を信号間距離L3として求める。
(Calculation of correction coefficient corresponding to the distance between signals)
FIG. 5 is a diagram for explaining the distance between signals. The inter-signal distances L1 to L5 are inter-link distances on the planned travel route. For example, the inter-signal distance L1 is a distance between the traffic lights s1-s2. Further, not only the distance between the pair of traffic lights s1 and s2, but also the intersection c1 at which the vehicle may stop is set as an object of signal distance calculation. For example, in the illustrated example, the inter-signal distance L4 between the traffic light s4 and the intersection c1 is also calculated as the inter-signal distance. Further, as for the distance between the signals, as shown in the illustrated example, the distance to the front of the intersection where the signal s4 is provided, as indicated by the signal distance L3 between the signals s3 and s4. Is obtained as the inter-signal distance L3.
ナビゲーション装置300は、磁気ディスク305、光ディスク307、あるいは通信I/F315を介して外部のサーバ等から地図データを取得し、この地図データの情報に基づき、上記信号機の位置を取り出し、隣接する信号機間同士の距離(信号間距離)を算出する。また、予め信号間距離が設定されている地図データを取得するようにしてもよい。
The
図6−1および図6−2は、信号間距離に対応した補正係数の例を示す図表である。ナビゲーション装置300のROM302等には、図6−1に示す信号間距離に対応した補正係数が所定の演算式、あるいはデータの形で記憶されている。図示のように、横軸は係数算出区間、すなわち、信号間距離であり、縦軸は補正係数γである。図示のように、係数算出区間(信号間距離)の長さが短いほど、補正係数γの値を大きく設定し、係数算出区間(信号間距離)の長さが長いほど、補正係数γの値を小さく設定する。
FIGS. 6A and 6B are tables illustrating examples of correction coefficients corresponding to the distance between signals. In the
これは、信号間距離が短いほど、距離に対して車両が一定速度で走る割合が少なく、距離に対して第二情報が示す消費エネルギーが変化する割合が高いためである。逆に、信号間距離が長いほど、距離に対して車両が一定速度で走る割合が高く、距離に対して第二情報が示す消費エネルギーが変化する割合が少なくなるためである。 This is because the shorter the distance between signals, the lower the rate at which the vehicle runs at a constant speed relative to the distance, and the higher the rate at which the energy consumption indicated by the second information changes with respect to the distance. Conversely, the longer the distance between signals, the higher the rate at which the vehicle runs at a constant speed with respect to the distance, and the less the rate at which the energy consumption indicated by the second information changes with respect to the distance.
図6−1では、距離ごとに補正係数γを段階的に変化させる例であるが、これに限らず、図6−2に示すように、距離に対して連続的に補正係数γが変化する設定としてもよい。 6A is an example in which the correction coefficient γ is changed step by step for each distance. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 6-2, the correction coefficient γ continuously changes with respect to the distance. It is good also as a setting.
(信号間距離および補正係数の算出例−その1)
図7は、信号間距離および補正係数の算出例を示すフローチャートである。この算出例では、1つのリンクの距離およびリンクに含まれる信号機の数に基づき信号間距離を算出する。信号間距離および補正係数の算出は、図3に記載のナビゲーション装置300のCPU301がおこなう。図1との対応でみると変数取得部102の補正係数算出部106がおこなう。
(Example of calculation of distance between signals and correction coefficient-1)
FIG. 7 is a flowchart illustrating a calculation example of the inter-signal distance and the correction coefficient. In this calculation example, the distance between signals is calculated based on the distance of one link and the number of traffic lights included in the link. The
はじめに、ナビゲーション装置300は、ルート情報からリンク(旅行区間)情報を取得する(ステップS701)。つぎに、リンク(旅行区間)情報から信号機の位置を取り出す(ステップS702)。そして、信号機の位置から隣接する信号間距離を算出する(ステップS703)。この後、ステップS703で得られた信号間距離に対応した補正係数γを決定する(ステップS704)。
First, the
(信号間距離および補正係数の算出例−その2)
図8は、信号間距離および補正係数の他の算出例を示すフローチャートである。この算出例では、リンクの距離およびリンクに含まれる信号機の数に基づき信号間距離を算出する。はじめに、ナビゲーション装置300は、ルート情報からリンク(旅行区間)情報を取得する(ステップS801)。つぎに、リンク(旅行区間)情報からリンクの距離および信号機の数を取り出す(ステップS802)。そして、リンクの距離および信号機の数から信号間距離を算出する(ステップS803)。この後、ステップS803で得られた信号間距離に対応した補正係数γを決定する(ステップS804)。
(Example of calculation of distance between signals and correction coefficient-2)
FIG. 8 is a flowchart showing another calculation example of the inter-signal distance and the correction coefficient. In this calculation example, the inter-signal distance is calculated based on the link distance and the number of traffic lights included in the link. First, the
(信号間距離の単位別の算出例)
図9−1〜図9−3は、それぞれ信号間距離の算出例を説明する図である。図9−1に示す例は、1リンクを単位として信号間距離を算出する例である。図示のように、1つのリンクの場合、このリンクの距離aと、このリンクに含まれる信号機の数bに基づき信号間距離を算出する。この場合、信号間距離は、a/(b+1{リンク数})により求められる。
(Example of calculation of signal distance by unit)
FIG. 9A to FIG. 9C are diagrams illustrating examples of calculating the inter-signal distance. The example illustrated in FIG. 9A is an example in which the distance between signals is calculated in units of one link. As shown in the figure, in the case of one link, the distance between signals is calculated based on the distance a of the link and the number b of traffic lights included in the link. In this case, the distance between signals is obtained by a / (b + 1 {number of links}).
図9−2に示す例は、複数リンクを単位として信号間距離を算出する例である。図示のように複数のリンクについては、各リンクの距離c,d,eと、各リンクに含まれる信号機の数f,g,hに基づき信号間距離を算出する。この場合、信号間距離は、(c+d+e)/(f+g+h+3{リンク数})により求められる。 The example illustrated in FIG. 9B is an example of calculating the inter-signal distance in units of a plurality of links. As shown in the figure, for a plurality of links, the inter-signal distance is calculated based on the distances c, d, e of each link and the number of traffic lights f, g, h included in each link. In this case, the signal-to-signal distance is obtained by (c + d + e) / (f + g + h + 3 {number of links}).
図9−3に示す例は、距離を単位として信号間距離を算出する例である。図示のように、所定の距離Lに含まれるリンク数と、各リンクの距離j,kと、各リンクに含まれる信号機の数f,gに基づき信号間距離を算出する。この場合、信号間距離は、L/(f+g+2{リンク数})により求められる。 The example illustrated in FIG. 9C is an example in which the distance between signals is calculated in units of distance. As shown in the figure, the inter-signal distance is calculated based on the number of links included in the predetermined distance L, the distances j and k of each link, and the numbers f and g of traffic lights included in each link. In this case, the distance between signals is obtained by L / (f + g + 2 {number of links}).
(ナビゲーション装置300における補正処理)
つづいて、ナビゲーション装置300におけるエネルギー消費量推定処理において、消費エネルギー推定式に変数として用いる走行履歴の補正処理について説明する。図10は、ナビゲーション装置による補正処理の手順を示すフローチャートである。図10に示すフローチャートでは、旅行区間を走行し終えた後に、走行履歴を補正する場合について説明する。
(Correction process in navigation device 300)
Next, a travel history correction process used as a variable in the energy consumption estimation formula in the energy consumption estimation process in the
ナビゲーション装置300は、通信I/F315を介して、旅行区間内の道路情報を取得する(ステップS1001)。ここで、ナビゲーション装置300は、エネルギー消費量推定処理(図4参照)のステップS403の処理がおこなわれたときにステップS1001の処理をおこない、以降の処理をおこなってもよい。
The
つぎに、ナビゲーション装置300は、車両が旅行区間の走行を終了するまで待機する(ステップS1002:Noのループ)。車両が旅行区間の走行を終了した後(ステップS1002:Yes)、ナビゲーション装置300は、記憶装置(磁気ディスク305や光ディスク307)に記憶されている走行履歴を読み出す(ステップS1003)。
Next, the
ここで、ナビゲーション装置300が走行履歴の中から読み出す情報は、ステップS1002において走行を終了したばかりの旅行区間の走行履歴である。具体的には、ナビゲーション装置300が走行履歴の中から読み出す情報は、消費エネルギー推定式の変数として用いられる情報であり、たとえば、速度、加速度、平均速度、平均加速度などである。
Here, the information that the
つぎに、ナビゲーション装置300は、たとえば、車内通信網を介して、ステップS1002において走行を終了したばかりの旅行区間の、今回の走行時における走行情報を取得する(ステップS1004)。ここで、ナビゲーション装置300が取得する走行情報は、ステップS1003においてナビゲーション装置300が記憶装置から読み出した走行履歴の比較となる情報であり、具体的には、たとえば、速度、加速度、平均速度、平均加速度などである。
Next, the
つぎに、ナビゲーション装置300がステップS1004において取得した走行情報と、ステップS1003において読み出した走行履歴とを比較し、走行情報が走行履歴と異なっているか否かを判断する(ステップS1005)。つまり、旅行区間における今回の車両の走行が、同じ旅行区間における過去の走行と異なっているか否かを判断する。
Next, the travel information acquired in step S1004 by the
走行情報が走行履歴と異なっている場合(ステップS1005:Yes)、ナビゲーション装置300は、記憶装置に記憶された走行履歴を今回の走行情報に書き換え(ステップS1006)、本フローチャートによる処理を終了する。一方、走行情報が走行履歴と異なっていない場合には(ステップS1005:No)、ナビゲーション装置300は、走行履歴を書き換えずに、本フローチャートによる処理を終了する。
If the travel information is different from the travel history (step S1005: Yes), the
また、この補正処理では、ステップS1002において、車両が所定の範囲を全て走行し終えるまで待機した後に、それ以降の処理をおこなってもよい。その場合、ステップS1003において所定の範囲における過去の走行履歴を読み出し、ステップS1004において今回走行し終えたばかりの所定の範囲における走行情報を取得してもよい。ナビゲーション装置による補正処理としては、上記の他の手順として、旅行区間を走行中に走行履歴を補正する構成とすることもできる。 In this correction process, after waiting in step S1002 until the vehicle has completely traveled through the predetermined range, the subsequent processes may be performed. In that case, a past travel history in a predetermined range may be read in step S1003, and travel information in a predetermined range just completed in this time may be acquired in step S1004. As a correction process by the navigation device, as another procedure described above, the travel history may be corrected while traveling in the travel section.
このように、ナビゲーション装置300によれば、車両の走行情報に基づいて、消費エネルギー推定式に変数として用いられる速度に関する情報を補正することができる。また、車両の走行情報や走行履歴に基づいて、消費エネルギー推定式に変数として用いられる車両情報を補正することができる。そして、信号間距離に基づいて、第二情報を補正するため、より正確に、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定することができ、かつ、より正確に、車両の走行可能な範囲を推定することができる。
Thus, according to the
(道路勾配について)
つづいて、上記式(1)式〜(5)式の右辺に変数として用いられる道路勾配θについて説明する。図11は、勾配がある道路を走行する車両にかかる加速度を模式的に示した説明図である。図11に示すように、道路勾配がθの坂道を走行する車両には、車両の走行に伴う加速度A(=dx/dt)と、重力加速度gの進行方向成分B(=g・sinθ)がかかる。上記式(1)の右辺第2項は、この車両の走行に伴う加速度Aと、重力加速度gの進行方向成分Bの合成加速度Cを示している。また、車両が走行する区間の距離Lとし、走行時間Tとし、走行速度Vとする。
(About road gradient)
Next, the road gradient θ used as a variable on the right side of the equations (1) to (5) will be described. FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing acceleration applied to a vehicle traveling on a road having a gradient. As shown in FIG. 11, a vehicle traveling on a slope with a road gradient θ has acceleration A (= dx / dt) accompanying traveling of the vehicle and a traveling direction component B (= g · sin θ) of gravitational acceleration g. Take it. The second term on the right side of the equation (1) indicates the acceleration A accompanying the traveling of the vehicle and the combined acceleration C of the traveling direction component B of the gravitational acceleration g. Further, the distance L of the section in which the vehicle travels is defined as the travel time T and the travel speed V.
道路勾配θを考慮せずに燃費の推定をおこなった場合、道路勾配θが小さい領域では推定した燃費と実燃費との誤差が小さいが、道路勾配θが大きい領域では推定した燃費と実燃費との誤差が大きくなってしまう。このため、ナビゲーション装置300では、道路勾配、すなわち第四情報を考慮して燃費の推定をおこなうことで推定精度が向上する。
When estimating the fuel consumption without considering the road gradient θ, the error between the estimated fuel consumption and the actual fuel consumption is small in the region where the road gradient θ is small, but the estimated fuel consumption and the actual fuel consumption are different in the region where the road gradient θ is large. The error will increase. For this reason, in the
車両が走行する道路の勾配は、たとえば、ナビゲーション装置300に搭載された傾斜計を用いて知ることができる。また、ナビゲーション装置300に傾斜計が搭載されていない場合は、たとえば、地図データに含まれる道路の勾配情報を用いることができる。
The slope of the road on which the vehicle travels can be known using, for example, an inclinometer mounted on the
(走行履歴について)
つづいて、上述したエネルギー消費量推定処理により、図4のステップS405で読み出す記憶装置に記録される情報について説明する。図12は、ナビゲーション装置によるエネルギー消費量推定処理における道路情報の一例を示す説明図である。図12に示すように、道路情報データ1200は、たとえば、エリア情報1201および道路種別1202を主キーとして、平均速度1203と、平均加速度1204と、道路勾配1205とが1レコードごとに記録されたテーブルである。道路情報データ1200は、ナビゲーション装置300によって読み出しおよび書き出しされる車両の走行履歴が記憶されている。
(About driving history)
Next, information recorded in the storage device that is read in step S405 of FIG. 4 by the energy consumption estimation process described above will be described. FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of road information in the energy consumption estimation process by the navigation device. As shown in FIG. 12,
エリア情報1201は、たとえば、地名、地域名ごとに区切られた範囲(たとえば、所定の範囲)などである。道路種別1202は、法定速度や、道路の勾配、道路幅、信号の有無などの道路状態の違いにより区別することのできる道路の種類である。具体的には、道路種別とは、国道、高速道路、一般道路、市街地などを通る細い街路(細街路)などである。
The
平均速度1203、平均加速度1204および道路勾配1205は、車両の走行時に取得された走行履歴である。図示省略するが、道路情報データ1200には、車両が過去に旅行区間を走行したときの実エネルギー消費量、車両が過去に旅行区間を走行した際に要した時間(旅行時間)、車両情報などが記録されてもよい。なお、上述のように、これらの情報は、他の車両から通信を介して取得した情報を利用したり、装置に予め記憶されている統計情報を利用したりしてもよい。
(走行抵抗について)
つづいて、車両に生じる走行抵抗について説明する。ナビゲーション装置300は、たとえば、次の(1)式により走行抵抗を算出する。一般的に、走行抵抗は、道路種別や、道路勾配、路面状況などにより、加速時や走行時に移動体に生じる。
(About running resistance)
Next, the running resistance generated in the vehicle will be described. The
(回収率βの定義)
つづいて、EV車の回収率の概念について説明する。図13は、EV車の回収率の算出方法について示す説明図である。車両が旅行区間を走行するにあたり、出発地点から加速した後、一定の速度で走行し、その後減速して停止すると仮定した場合を例に、次の(10)式〜(13)式を用いて、回収率βを定義する。また、車両が旅行区間を実際に走行した際に計測されるエネルギー消費量(実エネルギー消費量)Ptとする。なお、旅行区間における道路勾配θ=0とする。
(Definition of recovery rate β)
Next, the concept of the EV vehicle collection rate will be described. FIG. 13 is an explanatory diagram showing a method for calculating the collection rate of EV cars. Using the following formulas (10) to (13) as an example, assuming that the vehicle travels in the travel section, accelerates from the departure point, travels at a constant speed, and then decelerates and stops. Define the recovery rate β. Further, the energy consumption amount (actual energy consumption amount) Pt measured when the vehicle actually travels in the travel section is assumed. It is assumed that road gradient θ = 0 in the travel section.
図13において、加速時のエネルギー消費量1301は、次の(10)式に示すように、走行抵抗によるエネルギー消費量Psと、加速抵抗によるエネルギー消費量Paとの和である。ここで、エネルギー消費量Ps、Paは、理論的に算出されたデータである。
In FIG. 13, the
Pt=Ps+Pa ・・・(10) Pt = Ps + Pa (10)
ここで、さらに、次のように仮定する。車両に生じる走行抵抗は、加速から減速に至る間に等しい。また、加速抵抗により生じる運動エネルギーは減速時に一部が電力に変換されて、回収されるエネルギー量として蓄えられる。つまり、車両の減速時、走行抵抗によりエネルギーが消費されるが、加速抵抗により生じる運動エネルギーが回収されるため、実際に消費されるエネルギー量は、走行抵抗によるエネルギー量から回収されるエネルギー量を引いた値となる。 Here, it is further assumed that: The running resistance generated in the vehicle is equal between acceleration and deceleration. Further, a part of the kinetic energy generated by the acceleration resistance is converted into electric power during deceleration and stored as an amount of energy to be recovered. In other words, when the vehicle decelerates, energy is consumed by the running resistance, but the kinetic energy generated by the acceleration resistance is recovered, so the actual amount of energy consumed is the amount of energy recovered from the amount of energy by the running resistance. Subtracted value.
このため、加速抵抗による運動エネルギー量の、減速時に回収される割合(回収率)βとすると、減速時のエネルギー消費量1302は、次の(11)式に示すように、走行抵抗によるエネルギー消費量Psと回収されるエネルギー量β・Paの差となる。
For this reason, if the ratio (recovery rate) β of the kinetic energy amount due to acceleration resistance is recovered during deceleration, the
Pt=Ps−β・Pa ・・・(11) Pt = Ps−β · Pa (11)
実エネルギー消費量Ptは、次の(12)式に示すように、上記(10)式および(11)式の総和となる。 The actual energy consumption Pt is the sum of the above equations (10) and (11) as shown in the following equation (12).
Pt=Ps+(1−β)・Pa ・・・(12) Pt = Ps + (1-β) · Pa (12)
ここで、実エネルギー消費量Pt、走行抵抗によるエネルギー消費量Ps、加速抵抗によるエネルギー消費量Paは既知の値であるため、回収率βは、次の(13)式を用いて算出することができる。 Here, since the actual energy consumption Pt, the energy consumption Ps due to running resistance, and the energy consumption Pa due to acceleration resistance are known values, the recovery rate β can be calculated using the following equation (13). it can.
β=1−(Pt−Ps)/(Pa) ・・・(13) β = 1− (Pt−Ps) / (Pa) (13)
つづいて、車両の実際の走行に基づいて、回収率βを算出する方法について説明する。図14は、EV車の速度と出力との関係を示す特性図である。また、図15は、EV車の走行状況別のエネルギー消費量を示す特性図である。図14,図15では、縦軸の正の部分をエネルギー消費量とし、縦軸の負の部分をエネルギー節約量とし、横軸を時間としている。まず、旅行区間を走行する車両の、速度、エネルギー消費量(出力)、加減以外の走行抵抗によるエネルギー量を所定の時間ごとに測定した。その結果を図14,図15に示す。 Next, a method for calculating the recovery rate β based on actual traveling of the vehicle will be described. FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the speed and output of the EV vehicle. FIG. 15 is a characteristic diagram showing energy consumption for each EV vehicle traveling state. 14 and 15, the positive part on the vertical axis is energy consumption, the negative part on the vertical axis is energy saving, and the horizontal axis is time. First, the speed, energy consumption (output), and the amount of energy due to running resistance other than adjustment of the vehicle running in the travel section were measured every predetermined time. The results are shown in FIGS.
図14において、折れ線グラフ(以下、「速度」という)1401は、旅行区間を走行する車両の速度変化を示している。折れ線グラフ(以下、「出力」という)1402は、旅行区間を走行する車両の、エネルギー消費量と回収されるエネルギー量との差を示している。折れ線グラフ(以下、「走行抵抗」という)1403は、旅行区間を走行する車両の、加速以外の走行抵抗によるエネルギー量を示している。 In FIG. 14, a line graph (hereinafter referred to as “speed”) 1401 indicates a change in the speed of the vehicle traveling in the travel section. A line graph (hereinafter referred to as “output”) 1402 indicates the difference between the energy consumption amount and the recovered energy amount of the vehicle traveling in the travel section. A line graph (hereinafter referred to as “running resistance”) 1403 indicates the amount of energy due to running resistance other than acceleration of the vehicle traveling in the travel section.
図14に示す結果より、車両が加速しているとき(速度1401)、出力1402、走行抵抗1403ともに上昇している。そして、車両が一定の速度で走行しているとき、出力1402、走行抵抗1403ともに一定の値となっている。また、車両が減速しているとき、出力1402は減少して負の領域に至り、走行抵抗1403は正の領域を減少している。
From the results shown in FIG. 14, when the vehicle is accelerating (speed 1401), both the
つまり、出力1402が示すように、減速時に、エネルギーが回収されていることがわかる。一方、走行抵抗1403は縦軸の正の領域のみを推移しているため、加速以外の走行抵抗では、エネルギー消費量のみが発生していることがわかる。このような出力1402、走行抵抗1403の変化を、たとえば、図15に示す。
That is, as the
図15に示すように、加速時のエネルギー消費量E13は、次の(14)式に示すように、加速抵抗によるエネルギー消費量E11と、加速(減速)以外の走行抵抗によるエネルギー消費量E12の和となる。加速以外の走行抵抗によるエネルギー消費量とは、走行を維持するために消費されるエネルギー消費量である。 As shown in FIG. 15, the energy consumption amount E13 during acceleration is an energy consumption amount E11 due to acceleration resistance and an energy consumption amount E12 due to running resistance other than acceleration (deceleration), as shown in the following equation (14). Become sum. The energy consumption due to running resistance other than acceleration is the energy consumption consumed to maintain running.
E13=E11+E12 ・・・(14) E13 = E11 + E12 (14)
また、一定速度(巡航)での走行時のエネルギー消費量E23は、次の(15)式に示すように、加速以外の走行抵抗によるエネルギー消費量E22となる。 Further, the energy consumption amount E23 at the time of traveling at a constant speed (cruising) becomes an energy consumption amount E22 due to traveling resistance other than acceleration as shown in the following equation (15).
E23=E22 ・・・(15) E23 = E22 (15)
また、減速時のエネルギー消費量E33は、次の(16)式に示すように、減速時に回収されるエネルギー量E31と、加速以外の走行抵抗によるエネルギー消費量E32の和となる。 Further, the energy consumption amount E33 during deceleration is the sum of the energy amount E31 recovered during deceleration and the energy consumption amount E32 due to travel resistance other than acceleration, as shown in the following equation (16).
E33=E31+E32=E32−β×E11 ・・・(16) E33 = E31 + E32 = E32−β × E11 (16)
つまり、加速時のエネルギー消費量E11と、減速時に回収されるエネルギー量E31との割合である回収率βは、次の(17)式を用いて算出することができる。 That is, the recovery rate β, which is the ratio between the energy consumption E11 during acceleration and the energy amount E31 recovered during deceleration, can be calculated using the following equation (17).
β=E33/E11 ・・・(17) β = E33 / E11 (17)
つまり、上記(17)式は、次の(9)式に相当する。詳細には、次の(9)式に示す回収率の算出式は、次のように導き出される。上記(6)式において、右辺第2項を旅行区間における加速成分のエネルギー消費量Paccとすると、加速成分のエネルギー消費量Paccは、旅行区間における全エネルギー消費量(左辺)から、アイドリング時のエネルギー消費量(右辺第1項)と走行抵抗によるエネルギー消費量(右辺第4項)を減じたものであり、次の(8)式で表される。 That is, the above equation (17) corresponds to the following equation (9). Specifically, the formula for calculating the recovery rate shown in the following equation (9) is derived as follows. In the above formula (6), if the second term on the right side is the energy consumption Pacc of the acceleration component in the travel section, the energy consumption Pacc of the acceleration component is calculated from the total energy consumption (left side) in the travel section as the energy during idling. This is obtained by subtracting the amount of consumption (first term on the right side) and the amount of energy consumed by the running resistance (fourth term on the right side), and is expressed by the following equation (8).
上記(8)式では、車両は道路勾配θの影響を受けていないこととする(θ=0)。そして、上記(8)式を上記(6)式に代入することで、次の(9)式に示す回収率βの算出式を得ることができる。 In the above equation (8), it is assumed that the vehicle is not affected by the road gradient θ (θ = 0). Then, by substituting the above equation (8) into the above equation (6), the calculation formula for the recovery rate β shown in the following equation (9) can be obtained.
回収率βは、EV車では0.7〜0.9程度であり、HV車では0.6〜0.8程度であり、ガソリン車では0.2〜0.3程度である。なお、ガソリン車の回収率とは、移動体の加速時におけるエネルギー消費量と、減速時に燃料カットされるエネルギー量との割合である。 The recovery rate β is about 0.7 to 0.9 for EV vehicles, about 0.6 to 0.8 for HV vehicles, and about 0.2 to 0.3 for gasoline vehicles. The recovery rate of the gasoline vehicle is a ratio between an energy consumption amount when the moving body is accelerated and an energy amount that is fuel-cut when decelerating.
(走行可能な範囲の表示例)
つづいて、上述したエネルギー消費量推定処理により、ディスプレイに表示される情報について説明する。図16は、ナビゲーション装置のディスプレイに表示される表示画面の一例を示す説明図である。図16に示すように、たとえば、ディスプレイ1600には、地図データとともに、ナビゲーション装置300によって推定された走行可能距離に基づいて経路探索された経路情報1601,1602が表示されている。これは、ナビゲーション装置300によって推定された走行可能距離で、車両の現在位置から目的地点まで到達できる場合に、ディスプレイ1600に表示される情報の一例である。具体的には、図4のステップS415に示した処理がおこなわれた状態である。
(Display example of possible driving range)
Next, information displayed on the display by the above-described energy consumption estimation process will be described. FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an example of a display screen displayed on the display of the navigation device. As shown in FIG. 16, for example, the
具体的には、ナビゲーション装置300は、車両が出発時または走行中に、たとえば、推定したエネルギー推定量と車両の残存エネルギー量とに基づいて、車両の走行可能距離(目的地点まで走行可能な場合はそこまでのエネルギー消費量)を推定する。そして、ナビゲーション装置300は、走行可能距離に基づいて、たとえば、車両の残存エネルギー量で目的地点まで走行可能であるとして経路探索された経路情報1601,1602を、地図データとともにディスプレイ1600に表示する。ナビゲーション装置300は、経路情報1601,1602として、たとえば、現在位置から目的地点までの距離、所要時間、目的地点に到達するまでに消費されるエネルギー量などを、ディスプレイ1600に表示する。また、ナビゲーション装置300は、走行可能なエリアを、地図データとともにディスプレイ1600に表示してもよい。
Specifically, the
このように、ナビゲーション装置300は、走行可能距離に基づいて経路探索された経路情報、エリアなどを、地図データとともにディスプレイ1600に表示する。このため、ユーザは、車両の残存エネルギー量で到達することのできる複数の経路やエリアを視覚的に確認することができる。
Thus, the
以上説明したように、ナビゲーション装置300によれば、車両のアイドリング状態、加減速時および走行時に消費されるエネルギーと、車両の加減速時に回収されるエネルギーに基づいて、消費エネルギー推定式を用いて、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する。このように、ナビゲーション装置300は、消費されるエネルギー量の異なる走行状況ごとにエネルギー消費量を算出して推定するので、より正確にエネルギー消費量を推定することができる。
As described above, according to the
また、ナビゲーション装置300は、車両の速度、加速度と、信号間距離に応じた補正係数を用いて、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する。このため、ナビゲーション装置300は、その旅行区間における実際の走行状況を反映させたエネルギー消費量を推定することができる。
Moreover, the
また、ナビゲーション装置300は、車両から取得した残存エネルギー量に基づいて、車両の走行可能な範囲を推定する。このため、ナビゲーション装置300は、現在の残存するエネルギー量でどの地点まで走行することができるのか、またはどの経路を走行すれば現在の残存するエネルギー量で到達地点まで到達することができるのかなどを推測することができる。
Moreover, the
また、上述した(1)式〜(9)式は、車両情報や道路情報などを変数として含む。このため、ナビゲーション装置300は、旅行区間における実際の移動体の走行状態や、実際の道路状況が反映されたエネルギー消費量や走行可能距離を推定することができる。
Moreover, the above-described equations (1) to (9) include vehicle information, road information, and the like as variables. For this reason, the
また、ナビゲーション装置300は、旅行区間における単位時間当たりのエネルギー消費量と、この旅行区間を移動体が過去に走行した際に要した時間(旅行時間)とに基づいて、旅行区間におけるエネルギー消費量を推定する。このため、ナビゲーション装置300は、その旅行区間におけるユーザの走行状況により要した走行時間が反映されたエネルギー消費量を推定することができる。
In addition, the
また、ナビゲーション装置300は、車両の速度、加速度、残存エネルギー量に基づいて、上述した(2)式〜(7)式に示す消費エネルギー推定式のいずれか1つ以上の式を用いて、車両の走行可能距離を推定する。このように、ナビゲーション装置300は、旅行区間を車両が過去に実際に走行したときの走行状況と、実際の残存エネルギー量とに基づいて、車両の走行可能距離を推定するので、より正確に走行可能距離を推測することができる。
In addition, the
また、ナビゲーション装置300は、移動体の加減速時に消費および回収されるエネルギーに関する第二情報として、移動体の加速時に消費する単位時間当たりのエネルギー量と、移動体の減速時に回収される単位時間当たりのエネルギー量とを平均する推定式を用いて、車両のエネルギー消費量を推定する。このため、ナビゲーション装置300は、加速時に消費するエネルギー量と減速時に回収するエネルギー量の両方を考慮して走行前の旅行区間におけるエネルギー消費量を推定することができる。
In addition, the
つぎに、本発明の実施例2について説明する。実施例1では、第二情報を信号間距離に応じた補正係数を用いて補正する構成としたが、実施例2では、エネルギー消費量について、第2情報に含まれる変数である加速度を、信号間距離に応じた補正係数を用いて補正する。たとえば、次の(10)式により算出することができる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the second information is corrected using a correction coefficient corresponding to the distance between signals. However, in the second embodiment, the acceleration, which is a variable included in the second information, is used for the energy consumption. Correction is performed using a correction coefficient corresponding to the distance. For example, it can be calculated by the following equation (10).
この(10)式は、上記(2)式と同等であり、加速度αに対して信号間距離に応じた補正係数γを掛けている。このため、実施例2では、加速度センサ等により車両の加速度αを検出する。そして、実施例1同様に信号間距離を算出し、信号間距離に応じた補正係数γを求める。そして、加速度αに対して補正係数γを掛ける。これにより、実施例1と同様に、信号間距離を考慮して実際の走行状況に近いエネルギー消費量を推定することができるようになる。 This equation (10) is equivalent to the above equation (2), and the acceleration α is multiplied by a correction coefficient γ corresponding to the distance between signals. For this reason, in the second embodiment, the acceleration α of the vehicle is detected by an acceleration sensor or the like. Then, the inter-signal distance is calculated as in the first embodiment, and the correction coefficient γ corresponding to the inter-signal distance is obtained. Then, the acceleration α is multiplied by a correction coefficient γ. As a result, in the same manner as in the first embodiment, it is possible to estimate an energy consumption amount that is close to an actual traveling state in consideration of the distance between signals.
つぎに、本発明の実施例3について説明する。実施例3では、第二情報および第三情報に含まれる変数である速度を、信号間距離に応じた補正係数を用いて補正する。図17−1および図17−2は、信号間距離に対応した補正係数の他の例を示す図表である。ナビゲーション装置300のROM302等には、図17−1に示す信号間距離に対応した補正係数が所定の演算式、あるいはデータの形で記憶されている。図示のように、横軸は係数算出区間、すなわち、信号間距離であり、縦軸は補正係数γである。図示のように、係数算出区間(信号間距離)の長さが短いほど、補正係数γの値を小さく設定し、係数算出区間(信号間距離)の長さが長いほど、補正係数γの値を大きく設定する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the speed, which is a variable included in the second information and the third information, is corrected using a correction coefficient corresponding to the inter-signal distance. FIGS. 17A and 17B are tables illustrating other examples of the correction coefficient corresponding to the inter-signal distance. In the
これは、信号間距離が短いほど、距離に対して速度が変化する割合が小さいためである。図17−1では、距離ごとに補正係数γを段階的に変化させる例であるが、これに限らず、図17−2に示すように、距離に対して連続的に補正係数γが変化する設定としてもよい。 This is because the rate at which the speed changes with respect to the distance is smaller as the distance between the signals is shorter. FIG. 17A is an example in which the correction coefficient γ is changed stepwise for each distance. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 17-2, the correction coefficient γ changes continuously with respect to the distance. It is good also as a setting.
そして、ナビゲーション装置300は、エネルギー消費量を、次の(11)式により算出することができる。
And the
この(11)式は、上記(2)式と同等であり、速度Vに対して信号間距離に応じた補正係数γを掛けている。このため、実施例3では、速度センサ等により車両の速度Vを検出する。そして、実施例1同様に信号間距離を算出し、信号間距離に応じた補正係数γを求める。そして、速度Vに対して補正係数γを掛ける。これにより、実施例1と同様に、信号間距離を考慮して実際の走行状況に近いエネルギー消費量を推定することができるようになる。 This equation (11) is equivalent to the above equation (2), and the speed V is multiplied by a correction coefficient γ corresponding to the distance between signals. For this reason, in the third embodiment, the speed V of the vehicle is detected by a speed sensor or the like. Then, the inter-signal distance is calculated as in the first embodiment, and the correction coefficient γ corresponding to the inter-signal distance is obtained. Then, the speed V is multiplied by a correction coefficient γ. As a result, in the same manner as in the first embodiment, it is possible to estimate an energy consumption amount that is close to an actual traveling state in consideration of the distance between signals.
なお、本実施の形態で説明したエネルギー消費量推定方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。 The energy consumption estimation method described in this embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM, an MO, and a DVD, and is executed by being read from the recording medium by the computer. The program may be a transmission medium that can be distributed via a network such as the Internet.
100 エネルギー消費量推定装置
101 現在位置取得部
102 変数取得部
103 推定部
104 補正部
105 記憶部
106 補正係数算出部
110 表示部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記所定区間に含まれる一の信号機と他の信号機との距離に基づき前記消費エネルギー推定式のうち前記移動体に関する情報を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とするエネルギー消費量推定装置。 Estimating means for estimating an energy consumption amount when the moving body travels in a predetermined section based on a consumption energy estimation formula including first information on energy that is fluctuated and consumed by each of the equipment included in the moving body;
Calculating means for calculating a correction coefficient for correcting information on the moving body in the energy consumption estimation formula based on a distance between one traffic signal and another traffic signal included in the predetermined section;
An energy consumption estimation device comprising:
前記所定区間に含まれる一の信号機と一の交差点との間の距離に基づき前記消費エネルギー推定式のうち前記移動体に関する情報を補正する補正係数を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とするエネルギー消費量推定装置。 Estimating means for estimating an energy consumption amount when the moving body travels in a predetermined section based on a consumption energy estimation formula including first information on energy that is fluctuated and consumed by each of the equipment included in the moving body;
Calculating means for calculating a correction coefficient for correcting information on the moving body in the energy consumption estimation formula based on a distance between one traffic light and one intersection included in the predetermined section;
An energy consumption estimation device comprising:
前記補正手段は、前記加速度に前記補正係数を乗算することにより、前記エネルギー消費量を補正することを特徴とする請求項4に記載のエネルギー消費量推定装置。 The variable acquisition unit further includes acceleration acquisition means for acquiring acceleration of the moving body traveling in the predetermined section as a variable relating to second information related to energy consumed and recovered during acceleration / deceleration of the moving body,
The energy consumption estimation apparatus according to claim 4, wherein the correction unit corrects the energy consumption by multiplying the acceleration by the correction coefficient.
前記補正手段は、前記速度に前記補正係数を乗算することにより、前記エネルギー消費量を補正することを特徴とする請求項5に記載のエネルギー消費量推定装置。 The variable acquisition unit further includes speed acquisition means for acquiring the speed of the moving body traveling in the predetermined section as a variable relating to the second information and third information related to energy consumed by the resistance generated when the moving body travels. Prepared,
6. The energy consumption estimation apparatus according to claim 5, wherein the correction unit corrects the energy consumption by multiplying the speed by the correction coefficient.
移動体に備わる装備品の各々により変動消費されるエネルギーに関する第一情報を含む消費エネルギー推定式に基づき前記移動体が所定区間を走行する際のエネルギー消費量を推定手段により推定する推定工程と、
前記所定区間に含まれる一の信号機と他の信号機との距離に基づき前記消費エネルギー推定式のうち前記移動体に関する情報を補正する補正係数を算出手段により算出する算出工程と、
を含むことを特徴とするエネルギー消費量推定方法。 In the energy consumption estimation method performed by the energy consumption estimation device,
An estimation step of estimating an energy consumption amount by the estimation means when the mobile body travels in a predetermined section based on a consumption energy estimation formula including first information on energy fluctuated and consumed by each of the equipment provided in the mobile body;
A calculation step of calculating a correction coefficient for correcting information related to the moving body in the consumption energy estimation formula based on a distance between one traffic signal included in the predetermined section and another traffic signal;
A method for estimating energy consumption, comprising:
移動体に備わる装備品の各々により変動消費されるエネルギーに関する第一情報を含む消費エネルギー推定式に基づき前記移動体が所定区間を走行する際のエネルギー消費量を推定手段により推定する推定工程と、
前記所定区間に含まれる一の信号機と一の交差点との間の距離に基づき前記消費エネルギー推定式のうち前記移動体に関する情報を補正する補正係数を算出手段により算出する算出工程と、
を含むことを特徴とするエネルギー消費量推定方法。 In the energy consumption estimation method performed by the energy consumption estimation device,
An estimation step of estimating an energy consumption amount by the estimation means when the mobile body travels in a predetermined section based on a consumption energy estimation formula including first information on energy fluctuated and consumed by each of the equipment provided in the mobile body;
A calculation step of calculating a correction coefficient for correcting information related to the moving body in the consumption energy estimation formula based on a distance between one traffic signal included in the predetermined section and one intersection;
A method for estimating energy consumption, comprising:
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