JP2019111910A - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の快適性を向上させることができる車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】車両制御システムは、電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記発電部または前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測する挙動予測部と、前記挙動予測部により予測された車両の挙動に基づいて、前記発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定する推定部と、前記推定部により推定された稼働期間が、所定期間以上である場合に前記発電部を稼働させる制御部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。

蓄電池、駆動機構（例えば内燃機関、電動機）を搭載したハイブリッド車両が普及している。例えば、バッテリの充電状態が所定の下限値未満になったら発電を行う制御装置であって、自車両の前方に渋滞路がある場合、充電状態が所定の下限値未満であっても、発電を禁止する制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１２１４０６号公報

上記の制御装置は、渋滞路走行中の減速を利用した回生制動による発電を考慮するために上記の制御を行っているため、利用者の不快感については考慮されていなかった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、利用者の快適性を向上させることができる車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

（１）：電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記発電部または前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測する挙動予測部と、前記挙動予測部により予測された車両の挙動に基づいて、前記発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定する推定部と、前記推定部により推定された稼働期間が、所定期間以上である場合に前記発電部を稼働させる制御部とを備える車両制御システムである。

（２）：（１）の車両制御システムであって、前記稼働条件は、前記車両が所定速度以上で走行する期間が所定時間以上であることであるものである。

（３）：（１）または（２）の車両制御システムであって、前記挙動予測部は、前記車両の周辺に存在する信号に関する情報に基づいて、前記車両の挙動を予測するものである。

（４）：（１）から（３）のうちいずれかの車両制御システムであって、前記挙動予測部は、前記車両が走行する予定の道路の制限速度に基づいて、前記車両の挙動を予測するものである。

（５）：（１）から（４）のうちいずれかの車両制御システムであって、前記挙動予測部は、前記車両の走行履歴に基づいて、前記車両の挙動を予測するものである。

（６）：（１）から（５）のうちいずれかの車両制御システムであって、前記挙動予測部は、前記車両が走行する道路の交通状況に基づいて、車両の挙動を予測するものである。

（７）：（１）から（６）のうちいずれかの車両制御システムであって、前記挙動予測部は、前記車両が走行する道路の形状に基づいて、車両の挙動を予測するものである。

（８）：（１）から（７）のうちいずれかの車両制御システムであって、前記挙動予測部は、前記車両が走行する道路の道幅に基づいて、車両の挙動を予測するものである。

（９）：（１）から（８）のうちいずれかの車両制御システムであって、前記車両の進行方向の道路状況または交通状況を提供するサーバ装置と通信する通信部を、更に備え、前記挙動予測部は、前記通信部を用いて取得した前記車両の進行方向の道路状況または交通状況に基づいて、車両の挙動を予測するものである。

（１０）：電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記発電部または前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機とを備える車両の車載コンピュータが、車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測し、前記予測された車両の挙動に基づいて、動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する発電機とを含む発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定し、前記推定された稼働期間が、所定期間以上である場合に前記発電部を稼働させる車両制御方法である。

（１１）：電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記発電部または前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機とを備える車両の車載コンピュータに、車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測させ、前記予測させた車両の挙動に基づいて、動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する発電機とを含む発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定させ、前記推定させた稼働期間が、所定期間以上である場合に前記発電部を稼働させるプログラムである。

（１）〜（１１）によれば、利用者の快適性を向上させることができる。

車両制御システムを含む車両システム１を搭載した車両の構成の一例を示す図である。 計画制御部１００の機能構成の一例を示す図である。 計画制御部１００により実行される処理の概要について説明するための図である。 計画制御部１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 稼働期間が予測される場面１を示す図である。 稼働期間が予測される場面２を示す図である。 稼働期間が予測される場面３を示す図である。 稼働期間が予測される場面４を示す図である。 稼働期間が予測される場面５を示す図である。 稼働期間が予測される場面６を示す図である。 稼働期間が予測される場面７を示す図である。 稼働期間が予測される場面８を示す図である。 店舗利用マップＭＡの内容を概念的に示す図である。 実施形態の制御部（計画制御部１００）のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、車両制御システムを含む車両システム１を搭載した車両（以下、自車両Ｍと称する）の構成の一例を示す図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機を備える場合、電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。以下の説明では、シリーズ方式を採用したハイブリッド車両を例に説明する。シリーズ方式とは、エンジンと駆動輪が機械的に連結されておらず、エンジンの動力は発電機による発電に用いられ、発電電力が走行用の電動機に供給される方式である。また、この車両は、バッテリをプラグイン充電可能な車両であってよい。

図１に示すように、車両には、例えば、エンジン１０と、第１モータ（電動機）１２と、第２モータ（電動機）１８と、駆動輪２５と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０と、バッテリ６０と、動力制御部７０と、車両センサ７８と、カメラ８０と、認識部８２と、通信部９０と、計画制御部１００が搭載される。

エンジン１０は、ガソリンなどの燃料を燃焼させることで動力を出力する内燃機関である。エンジン１０は、例えば、シリンダとピストン、吸気バルブ、排気バルブ、燃料噴射装置、点火プラグ、コンロッド、クランクシャフトなどを備えるレシプロエンジンである。また、エンジン１０は、ロータリーエンジンであってもよい。エンジン１０が出力可能な動力は、第１モータ１２がリアルタイムで第２モータ１８を駆動させるための電力量（または自車両Ｍを所定速度以上で走行させることができる電力量）を発電するために必要な動力未満の動力である。該エンジンは小型・軽量であるため、車載レイアウトの自由度が高いというメリットを有する。

第１モータ１２は、主に発電に用いられる。第１モータ１２は、例えば、三相交流発電機電動機である。第１モータ１２は、エンジン１０の出力軸（例えばクランクシャフト）にロータが連結され、エンジン１０により出力される動力を用いて発電する。以下、エンジン１０および第１モータ１２を合わせたものを「発電部」と称する場合がある。

第２モータ１８は車両の駆動と回生を行う。第２モータ１８は、例えば、三相交流電動機である。第２モータ１８のロータは、駆動輪２５に連結される。第２モータ１８は、供給される電力を用いて動力を駆動輪２５に出力する。また、第２モータ１８は、車両の減速時に車両の運動エネルギーを用いて発電する。以下、第２モータ１８による発電動作を回生と称する場合がある。

ＰＣＵ３０は、例えば、第１変換器３２と、第２変換器３８と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）４０とを備える。なお、これらの構成要素をＰＣＵ３０として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、これらの構成要素は分散的に配置されても構わない。

第１変換器３２および第２変換器３８は、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換器である。第１変換器３２および第２変換器３８の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＶＣＵ４０を介してバッテリ６０が接続されている。第１変換器３２は、第１モータ１２により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力したり、直流リンクＤＬを介して供給される直流を交流に変換して第１モータ１２に供給したりする。同様に、第２変換器３８は、第２モータ１８により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力したり、直流リンクＤＬを介して供給される直流を交流に変換して第２モータ１８に供給したりする。

ＶＣＵ４０は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＶＣＵ４０は、バッテリ６０から供給される電力を昇圧してＤＣリンクＤＬに出力する。

バッテリ６０は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。

動力制御部７０は、例えば、ハイブリッド制御部７１と、エンジン制御部７２と、モータ制御部７３と、ブレーキ制御部７４と、バッテリ制御部７５とを含む。ハイブリッド制御部７１は、エンジン制御部７２、モータ制御部７３、ブレーキ制御部７４、およびバッテリ制御部７５に指示を出力する。ハイブリッド制御部７１による指示については、後述する。

エンジン制御部７２は、ハイブリッド制御部７１からの指示に応じて、エンジン１０の点火制御、スロットル開度制御、燃料噴射制御、燃料カット制御などを行う。また、エンジン制御部７２は、クランクシャフトに取り付けられたクランク角センサの出力に基づいて、エンジン回転数を算出し、ハイブリッド制御部７１に出力してもよい。

モータ制御部７３は、ハイブリッド制御部７１からの指示に応じて、第１変換器３２および／または第２変換器３８のスイッチング制御を行う。

ブレーキ制御部７４は、ハイブリッド制御部７１からの指示に応じて、不図示のブレーキ装置を制御する。ブレーキ装置は、運転者の制動操作に応じたブレーキトルクを各車輪に出力する装置である。

バッテリ制御部７５は、バッテリ６０に取り付けられたバッテリセンサ６２の出力に基づいて、バッテリ６０の電力量（例えばState Of Charge；充電率）を算出し、ハイブリッド制御部７１に出力する。

車両センサ７８は、例えば、アクセル開度センサ、車速センサ、ブレーキ踏量センサ等を含む。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として動力制御部７０に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度（車速）を導出し、動力制御部７０に出力する。ブレーキ踏量センサは、運転者による減速または停止指示を受け付ける操作子の一例であるブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として動力制御部７０に出力する。

ここで、ハイブリッド制御部７１による制御について説明する。ハイブリッド制御部７１は、まず、アクセル開度と目標車速に基づいて、駆動軸要求トルクＴｄを導出し、第２モータ１８の出力する駆動軸要求パワーＰｄを決定する。また、ハイブリッド制御部７１は、決定した駆動軸要求パワーＰｄと、補機の消費電力やバッテリ６０の電力量などとに基づいて、エンジン１０を稼働させるか否かを決定し、エンジン１０を稼働させると決定した場合、エンジン１０の出力すべきエンジンパワーＰｅを決定する。

ハイブリッド制御部７１は、決定したエンジンパワーＰｅに応じて、エンジンパワーＰｅに釣り合うように第１モータ１２の反力トルクを決定する。ハイブリッド制御部７１は、決定した情報を、エンジン制御部７２に出力する。運転者によりブレーキが操作された場合、ハイブリッド制御部７１は、第２モータ１８の回生で出力可能なブレーキトルクと、ブレーキ装置が出力すべきブレーキトルクとの配分を決定し、モータ制御部７３とブレーキ制御部７４に出力する。

カメラ８０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ８０は、車両システム１が搭載される車両の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ８０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ８０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ８０は、ステレオカメラであってもよい。

認識部８２は、カメラ８０により撮像された画像に基づいて、物体の位置や、種類、速度、道路の形状などを認識する。物体とは、車両や、人、標識などを含む。認識部８２は、認識結果を計画制御部１００に出力する。

また、認識部８２は、カメラ８０、レーダ装置、およびファインダのうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識してもよい。この場合、車両システムは、レーダ装置またはＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）を備える。レーダ装置は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。ＬＩＤＡＲは、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲは、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。

通信部９０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

なお、車両システム１は、上記の構成に加え、更に不図示のマイクや燃料計、気温センサ、ナビゲーション装置等を備える。ナビゲーション装置は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機と、ナビＨＭＩと、経路決定部とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に地図情報を保持している。ＧＮＳＳ受信機は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。ナビＨＭＩは、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。経路決定部は、例えば、ＧＮＳＳ受信機により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩを用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報を参照して決定する。地図情報は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。なお、ナビゲーション装置は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。

［計画制御部］
図２は、計画制御部１００の機能構成の一例を示す図である。計画制御部１００は、例えば、情報取得部１０２と、発電計画部１０４と、速度決定部１０６と、予測部１０８と、処理部１１０とを備える。情報取得部１０２、発電計画部１０４、速度決定部１０６、予測部１０８、および処理部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。記憶部９０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ等の揮発性の記憶装置によって実現される。

情報取得部１０２は、例えば、認識部８２により認識された情報、および通信部９０により取得された情報を取得する。情報取得部１０２により取得された情報の詳細については後述する。

発電計画部１０４は、乗員によってナビゲーション装置に対して設定された目的地や、目的地までの経路、現在のＳＯＣ、情報取得部１０２により取得された情報等に基づいて、発電計画を生成する。発電計画とは、発電部を稼働させるタイミングや、発電部に発電させる電力量等を規定した計画である。なお、自車両Ｍに搭載された不図示のナビゲーション装置に対して目的地が設定された場合に発電計画が生成され、目的地が設定されない場合には発電計画は生成されなくてもよい。以下の説明では、一例として発電計画が生成されていないものとして説明する。

速度決定部１０６は、情報取得部１０２により取得された情報に基づいて、発電部を始動させるタイミングとなる自車両Ｍの速度（以下、始動速度）を決定する。

予測部１０８は、自車両Ｍの周辺状況または自車両Ｍの過去の履歴に基づいて、自車両Ｍの挙動を予測する。

処理部１１０は、予測部１０８により予測された自車両Ｍの挙動に基づいて、発電部の稼働期間を推定する。処理部１１０は、推定した稼働期間が発電部の稼働条件を満たす場合、発電部の稼働を指示する稼働指示信号を動力制御部７０に出力する。稼働条件は、例えば、自車両Ｍが所定速度以上で走行する期間が所定時間以上であることである。動力制御部７０は、稼働指示信号を取得した場合に発電部を稼働させる。

［処理の概要］
図３は、計画制御部１００により実行される処理の概要について説明するための図である。（１）情報取得部１０２は、例えば、車両データ、環境データ、クラウドデータを取得する。以下、車両データ、環境データ、およびクラウドデータの全部または一部を「周辺環境情報」と称する場合がある。

車両データは、自車両Ｍに関する情報である。車両データは、例えば、自車両Ｍの速度や、運転履歴、現状のＳＯＣ、燃料（例えばガソリン）等である。運転履歴とは、例えば、自車両Ｍが利用された日時や、自車両Ｍが走行した経路等の情報である。車両システム１に含まれる制御部は、自車両Ｍが利用された際、上記の情報（日時、経路）を運転履歴として記憶装置に記憶させる。

環境データは、例えば、自車両Ｍの周辺または自車両Ｍが走行する予定の周辺の画像（または映像）や、騒音、気温、位置情報等である。例えば、自車両Ｍの周辺の画像や騒音、気温、位置情報は、それぞれ車両システム１に備えられたカメラ８０やマイク、気温センサ、ＧＮＳＳ受信機により取得される。また、自車両Ｍが走行する予定の周辺の画像や、騒音、気温、位置情報は、通信部９０により自車両Ｍが走行する予定の周辺の情報を提供するサーバ装置等から取得されてもよいし、対向車などとの車車間通信により取得されてもよい。

クラウドデータは、例えば、行動予測や、天気情報、渋滞情報等である。クラウドデータとは、インターネット等の公衆回線を含むネットワークを介してサーバ装置等から取得される情報である。このサーバ装置は、複数の車両や端末装置がネットワークを介してアクセス可能なものである。行動予測とは、車内または車外の過去の環境ごとの乗員の行動履歴や、乗員の予定などから予測される乗員の行動を示す情報である。例えば、クラウドデータを提供するサーバ装置は、車内または車外の過去の環境ごとの乗員の行動履歴や、乗員の予定などを、乗員が保持する端末装置等から取得して管理する。そして、上記のサーバ装置は、例えば、管理している情報を機械学習させて乗員の行動予測を行う。

（２）速度決定部１０６は、発電部を稼働させる始動速度を決定する。なお、始動速度は予め設定された速度であってもよいし、以下の考え方により決定されてもよい。例えば、速度決定部１０６は、取得した周辺環境情報に基づいて、自車両Ｍが走行する環境の騒音（第１騒音）を推定する。また、速度決定部１０６は、その環境を走行する際の速度を推定し、速度で走行した際の自車両Ｍが発生させる騒音（第２騒音）を推定する。速度決定部１０６は、第１騒音と第２騒音とを合わせた第３騒音が、所定の音の大きさを超える場合、第２騒音に対応する速度を始動速度としてもよい。所定の音の大きさとは、発電部を稼働させた際の音が乗員にとって気にならない程度の音である。例えば、周辺の騒音が大きい環境では、周辺の環境が小さい環境よりも低い速度が始動速度として決定される。

（３）予測部１０８は、発電部の稼働期間を予測する。稼働期間は、自車両Ｍが始動速度以上を保って走行する期間である。

（４）処理部１１０は、予測部１０８により発電部の稼働期間が所定期間以上であると予測された場合、発電部を稼働させる。

［フローチャート］
図４は、計画制御部１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本処理は、例えば、アクセルペダルが操作されたことによって実行される処理である。まず、情報取得部１０２は、周辺環境情報を取得する（ステップＳ１００）。次に、処理部１１０は、発電部を稼働させる必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。例えば、ＳＯＣが所定値未満である場合、発電部を稼働させる必要があると判定される。発電部を稼働させる必要がない場合、本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。

発電部を稼働させる必要がある場合、速度決定部１０６は、始動速度を決定する（ステップＳ１０４）。次に、予測部１０８は、ステップＳ１００で取得した周辺環境情報に基づいて、自車両Ｍの挙動を予測する（ステップＳ１０６）。

次に、処理部１１０は、ステップＳ１０６で予測した自車両Ｍの挙動に基づいて、発電部の稼働期間を予測する（ステップＳ１０８）。次に、処理部１１０は、ステップＳ１０８で予測した稼働期間が所定期間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１０８で予測した稼働期間が所定期間以上でない場合（所定期間未満である場合）、本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。

ステップＳ１０８で予測した稼働期間が所定期間以上である場合、処理部１１０は、自車両Ｍの速度が始動速度以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。自車両Ｍの速度が始動速度以上でない場合、ステップＳ１１０の処理に戻る。

自車両Ｍの速度が始動速度以上である場合、処理部１１０は、発電部を稼働させる（ステップＳ１１４）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。

上述した処理により、所定期間以上、発電部を稼働させることができる場合に発電部を始動させるため、発電部が頻繁に始動したり、停止したりすることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

以下、発電部の稼働期間が予測される場面について、例示して説明する。以下、自車両Ｍの進行方向をＸ方向と称し、自車両Ｍの幅方向をＹ方向と称する。

［場面１］
図５は、稼働期間が予測される場面１を示す図である。図示する例では、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１と、車線Ｌ１に隣接する車線Ｌ２とが存在する。道路区画線ＳＬ１は、車線Ｌ１の左側（マイナスＹ側）に描画され、道路区画線ＳＬ２は車線Ｌ１と車線Ｌ２とを区画するように描画され、道路区画線ＳＬ３は車線Ｌ２の右側（プラスＹ側）に描画されている。また、自車両Ｍの前方であって、車線Ｌ１の左側に信号機Ｓが存在している。この信号機Ｓは、車線Ｌ１を走行する車両に対して進行の可否を通知するものである。例えば、信号機Ｓは、「止まれ」を車両に対して通知しているものとする。

自車両Ｍの認識部８２は、信号機が「止まれ」を示していることを認識し、認識結果を計画制御部１００に送信する。計画制御部１００の予測部１０８は、認識部８２の認識結果（車両の周辺に存在する信号に関する情報）に基づいて、自車両Ｍが信号機Ｓの通知に従って所定期間以内に停止することを予測する。例えば、信号機Ｓの位置と、自車両Ｍの位置と、自車両Ｍの速度とに基づいて、自車両Ｍが停止する時刻が予測される。また、前走車両が存在する場合、前走車両の位置や、速度が加味されて、自車両Ｍの停車位置や停車する時刻が予測される。

処理部１１０は、例えば、予測部１０８の予測結果に基づいて、発電部の稼働時間を推定し、推定した稼働期間が所定期間未満である場合、発電部を稼働させない。これにより、発電部を稼働させた後、すぐに発電部を停止させることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

なお、上述した例では、信号機Ｓの通知を認識部８２の認識結果に基づいて、判定するものとして説明したが、これに代えて（または加えて）、信号機Ｓの通知は、通信部９０により取得されてもよい。この場合、通信部９０は、信号機Ｓの通知内容を提供するサーバ装置等と通信して、信号機Ｓの通知内容を取得する。

［場面２］
図６は、稼働期間が予測される場面２を示す図である。図５と重複する説明については省略する。図６の例では、自車両Ｍの前方であって、車線Ｌ１の左側に停車している車両ｍ１が存在している。また、車線Ｌ２には、自車両Ｍに向かって走行してくる対向車両ｍ２が存在している。

自車両Ｍの認識部８２は、道路（車線）の幅、停車している車両ｍ１が存在していること、および対向車両ｍ２が存在することを認識し、認識結果を計画制御部１００に送信する。計画制御部１００の予測部１０８は、認識部８２の認識結果（道路の交通状況）に基づいて、自車両Ｍが車両ｍ１の手前で減速して、所定期間以内に停車または始動速度以下の速度で走行することを予測する。具体的には、予測部１０８は、自車両Ｍの位置、速度（現在の速度）、車両ｍ１の位置、対向車両ｍ２の位置、および対向車両ｍの速度に基づいて、自車両Ｍが車両ｍ１付近に到達した際の対向車両ｍ２の位置を予測する。予測部１０８は、自車両Ｍが車両ｍ１付近に到達した際に対向車両ｍ２の位置が車両ｍ１に近づく場合、自車両Ｍは車両ｍ１の手前で停車または始動速度以下に減速すると予測する。自車両Ｍは、車両ｍ１を通過する際、対向車両ｍ２に迷惑を掛けないように（車線Ｌ２にはみ出ないように）走行するためである。

処理部１１０は、例えば、予測部１０８の予測結果に基づいて、発電部の稼働時間を推定し、推定した稼働期間が所定期間未満である場合、発電部を稼働させない。これにより、発電部を稼働させた後、すぐに発電部を停止させることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

また、予測部１０８は、自車両Ｍの前方の混雑状況（交通状況）に基づいて、自車両Ｍの挙動を予測してもよい。例えば、予測部１０８は、自車両Ｍの前方に車両が連なっていて、それらの車両が減速して走行している場合、混雑によって自車両Ｍは停車または始動速度以下に減速すると予測する。

［場面３］
図７は、稼働期間が予測される場面３を示す図である。場面３では、自車両ＭがＤ１方向、対向車両ｍ３がＤ２方向に、それぞれ進行して対面通行しようとしている。また、自車両Ｍおよび対向車両ｍ３が走行する道路には、特定領域ＡＲ１が存在するものとする。特定領域ＡＲ１は、道路の他の領域よりも道幅が狭くなっている領域である。この道幅は、自車両Ｍと対向車両ｍ３とが対面通行することができない道幅である。

自車両Ｍの認識部８２は、特定領域ＡＲ１（道路の形状または道幅）、および対向車両ｍ３（交通状況）を認識し、認識結果を計画制御部１００に送信する。計画制御部１００の予測部１０８は、認識部８２の認識結果に基づいて、自車両が特定領域ＡＲ１の手前で減速して、所定期間以内に停車または始動速度以下の速度で走行することを予測する。具体的には、予測部１０８は、特定領域ＡＲ１の位置、車両Ｍの位置、速度（現在の速度）、対向車両ｍ３の位置、および対向車両ｍ３の速度に基づいて、自車両Ｍが特定領域ＡＲ１付近に到達した際の対向車両ｍ３の位置を予測する。予測部１０８は、自車両Ｍが特定領域ＡＲ１付近に到達した際に対向車両ｍ３が特定領域ＡＲ１に近づく場合、自車両Ｍは特定領域ＡＲ１の手前で停車または始動速度以下に減速すると予測する。自車両Ｍは、特定領域ＡＲ１を通過する際、対向車両ｍ３の通行を妨げないように走行するためである。

処理部１１０は、例えば、予測部１０８の予測結果に基づいて、発電部の稼働時間を推定し、推定した稼働期間が所定期間未満である場合、発電部を稼働させない。これにより、発電部を稼働させた後、すぐに発電部を停止させることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

［場面４］
図８は、稼働期間が予測される場面４を示す図である。図７と重複する説明については省略する。自車両Ｍおよび対向車両ｍ３が走行する道路には、特定領域ＡＲ２が存在するものとする。特定領域ＡＲ２は、障害物ＯＢが道路に存在し、自車両Ｍが走行することができる道路の幅が他の道路の領域よりも狭くなっている領域である。障害物ＯＢは、例えば、電柱や駐車中の対向車両ｍ３である。この特定領域ＡＲ２の道幅は、自車両Ｍと対向車両ｍ３とが対面通行することができない道幅である。

自車両Ｍの認識部８２は、特定領域ＡＲ２（道路の形状または道幅）、および対向車両ｍ３（交通状況）を認識し、認識結果を計画制御部１００に送信する。計画制御部１００の予測部１０８は、認識部８２の認識結果に基づいて、自車両Ｍが特定領域ＡＲ２の手前で減速して、所定期間以内に停車または始動速度以下の速度で走行することを予測する。具体的には、予測部１０８は、特定領域ＡＲ２の位置、自車両Ｍの位置、速度（現在の速度）、対向車両ｍ３の位置、および対向車両ｍ３の速度に基づいて、自車両Ｍが特定領域ＡＲ２付近に到達した際の対向車両ｍ３の位置を予測する。予測部１０８は、自車両Ｍが特定領域ＡＲ２付近に到達した際に対向車両ｍ３が特定領域ＡＲ２に近づく場合、自車両Ｍは特定領域ＡＲ２の手前で停車または始動速度以下に減速すると予測する。

処理部１１０は、例えば、予測部１０８の予測結果に基づいて、発電部の稼働時間を推定し、推定した稼働期間が所定期間未満である場合、発電部を稼働させない。これにより、発電部を稼働させた後、すぐに発電部を停止させることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

［場面５］
図９は、稼働期間が予測される場面５を示す図である。図７と重複する説明については省略する。図９の例では、方向Ｄ１を基準とした場合に、退避スペースＡＲ３が道路の左側に隣接して存在するものとする。自車両Ｍおよび対向車両ｍ３が走行している道路は、道幅が狭く、自車両Ｍまたは対向車両ｍ３が退避スペースＡＲ３に退避しないと、対面通行できないものとする。

自車両Ｍの認識部８２は、退避スペースＡＲ３（道路の形状または道幅）、および対向車両ｍ３（交通状況）を認識し、認識結果を計画制御部１００に送信する。計画制御部１００の予測部１０８は、認識部８２の認識結果に基づいて、自車両Ｍが特定領域ＡＲ３の手前で減速して、所定期間以内に停車または始動速度以下の速度で走行することを予測する。具体的には、予測部１０８は、走行中の道路の道幅と、自車両Ｍの幅と対向車両ｍ３の幅とを合わせた車両幅とを比較して、道幅が車両幅に所定の余裕幅を加算した幅よりも小さい場合、自車両Ｍまたは対向車両ｍ３とは退避スペースＡＲ３付近で停止または減速（徐行）すると予測する。自車両Ｍ（または対向車両ｍ３）が、退避スペースＡＲ３に退避するために減速等するためである。

処理部１１０は、例えば、予測部１０８の予測結果に基づいて、発電部の稼働時間を推定し、推定した稼働期間が所定期間未満である場合、発電部を稼働させない。これにより、発電部を稼働させた後、すぐに発電部を停止させることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

なお、上述した場面３〜５では対向車両が存在するものとして説明したが、対向車両が存在せず、道幅が狭い場合、予測部１０８は自車両Ｍが減速すると予測してもよい。

［場面６］
図１０は、稼働期間が予測される場面６を示す図である。場面６では、自車両Ｍが道路Ｒ１を走行している。道路Ｒは、自車両Ｍの前方にカーブ路を有する道路である。

自車両Ｍの認識部８２は、道路Ｒ１のカーブ路（道路の形状）を認識し、認識結果を計画制御部１００に送信する。認識結果とは、例えば、カーブ路の曲率半径（曲率）である。計画制御部１００の予測部１０８は、認識部８２の認識結果に基づいて、自車両Ｍがカーブ路の手前で減速して、所定期間以内に停車または始動速度以下の速度で走行することを予測する。具体的には、予測部１０８は、カーブ路の曲率半径に基づいて、カーブ路への進入速度を導出し、導出した進入速度に基づいて自車両Ｍの挙動を予測する。例えば、予測部１０８は、カーブ路の曲率半径と進入速度とが互いに対応付けられた対応マップを参照して、進入速度を予測する。この進入速度は、例えば、カーブ路を走行した際に自車両Ｍの乗員にかかる横方向の加速度が所定値以下となる速度である。

処理部１１０は、例えば、予測部１０８の予測結果に基づいて、発電部の稼働時間を推定し、推定した稼働期間が所定期間未満である場合、発電部を稼働させない。これにより、発電部を稼働させた後、すぐに発電部を停止させることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

なお、上述した例では、道路の形状を認識部８２の認識結果に基づいて、判定するものとして説明したが、これに代えて（または加えて）、道路の形状は、通信部９０により取得されてもよい。

［場面７］
図１１は、稼働期間が予測される場面７を示す図である。場面７では、自車両Ｍが道路Ｒ２を走行している。道路Ｒ２は、自車両Ｍの前方に交差点を有する道路である。また、道路Ｒ２は、交差点の手前において、交差点を通過する際の速度（例えば１５ｋｍ／ｈ）を示す道路標識が設定されている。

自車両Ｍの認識部８２は、上記の道路標識および道路標識に規定された内容を認識し、認識結果を計画制御部１００に送信する。計画制御部１００の予測部１０８は、認識部８２の認識結果（制限速度）に基づいて、自車両Ｍが交差点の手前で減速して、所定期間以内に始動速度以下の速度で走行することを予測する。

処理部１１０は、例えば、予測部１０８の予測結果に基づいて、発電部の稼働時間を推定し、推定した稼働期間が所定期間未満である場合、発電部を稼働させない。これにより、発電部を稼働させた後、すぐに発電部を停止させることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

なお、上述した例では、道路標識に関する情報を認識部８２の認識結果に基づいて、判定するものとして説明したが、これに代えて（または加えて）、道路標識に関する情報は、通信部９０により取得されてもよい。

［場面８］
図１２は、稼働期間が予測される場面８を示す図である。上述した図５の内容と重複する説明については省略する。場面８では、車線Ｌ１の自車両Ｍの前方左側には、店舗ＳＴ１が存在している。店舗ＳＴ１は、自車両Ｍ（の乗員）が立ち寄る可能性が所定度合以上である店舗（以下、頻繁利用店舗）である。

計画制御部１００の予測部１０８は、店舗利用マップＭＡの情報を参照して、自車両Ｍの位置付近に存在する頻繁利用店舗を抽出する。図１３は、店舗利用マップＭＡの内容を概念的に示す図である。店舗利用マップＭＡは、ＸＹ座標面において、自車両Ｍが立ち寄った店舗と、その店舗に立ち寄った頻度とが互いに対応付けられた情報である。頻度とは、例えば、単位期間当たりにおける店舗の利用頻度である。また、図１３の例では、店舗に立った頻度が閾値Ｔｈ以上の店舗ＳＴ１、ＳＴ２が頻繁利用店舗として抽出される。なお、店舗利用マップＭＡは、例えば、時間帯ごとや、曜日ごと等に単位期間当たりにおける店舗の利用頻度が、店舗ごとに対応付けられている。

予測部１０８は、店舗利用マップＭＡの情報（走行履歴）を参照して、図１２に示したように自車両Ｍの位置が頻繁利用店舗から所定距離以内に近づいた場合、自車両Ｍは頻繁利用店舗に立ち寄るとみなし、自車両Ｍの挙動を予測する。

処理部１１０は、例えば、予測部１０８の予測結果に基づいて、発電部の稼働時間を推定し、推定した稼働期間が所定期間未満である場合、発電部を稼働させない。これにより、発電部を稼働させた後、すぐに発電部を停止させることが抑制される。この結果、利用者の快適性を向上させることができる。

なお、予測部１０８は、過去の走行経路情報（走行履歴）を参照して、自車両Ｍが減速等する位置を抽出してもよい。例えば、過去の走行経路情報とは、ＸＹ座標面において、自車両Ｍが減速した区間である。より具体的には、過去の走行経路情報とは、自車両Ｍが減速して右折または左折した位置と、その位置で右折または左折した頻度とが互いに対応付けられた情報である。

また、本実施形態で予測部１０８の予測に用いられる情報は、自車両Ｍの認識部８２により認識された情報であってもよいし、通信部９０がサーバ装置等から取得した情報であってもよい。

以上説明した実施形態によれば、車両制御システムは、第１モータ１２によって使用される動力を出力するエンジン１０と、エンジン１０により出力された動力を用いて発電する第１モータ１２とを含む発電部と、発電部により発電された電力を蓄えるバッテリ６０と、車両の駆動輪２５に連結され、発電部またはバッテリ６０から供給される電力を用いて駆動することで駆動輪２５を回転させる第２モータ１８と、車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測する予測部１０８と、予測部１０８により予測された車両の挙動に基づいて、発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定する処理部１１０と、処理部１１０により推定された稼働期間が、所定期間以上である場合に発電部を稼働させる動力制御部７０とを備えることにより、利用者の快適性を向上させることができる。

［ハードウェア構成］
上述した実施形態の車両システム１の計画制御部１００は、例えば、図１４に示すようなハードウェアの構成により実現される。図１４は、実施形態の制御部（計画制御部１００）のハードウェア構成の一例を示す図である。

制御部は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ１００−３、ＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤなどの記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスクなどの可搬型記憶媒体が装着される。記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、制御部が実現される。また、ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。

上記実施形態は、以下のように表現することができる。
電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、
前記発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、
車両の駆動輪に連結され、前記発電部または前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、
記憶装置と、
前記記憶装置に格納されたプログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測し、
前記予測された車両の挙動に基づいて、前記発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定し、
前記推定された稼働期間が、所定期間以上である場合に前記発電部を稼働させる、
車両制御システム。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１０ エンジン
１２ 第１モータ
１８ 第２モータ
６０ バッテリ
７０ 動力制御部
７１ ハイブリッド制御部
７２ エンジン制御部
７３ モータ制御部
７４ ブレーキ制御部
７５ バッテリ制御部
８２ 認識部
９０ 通信部
１００ 計画制御部
１０２ 情報取得部
１０４ 発電計画部
１０６ 速度決定部
１０８ 予測部
１１０ 処理部

Claims (11)

1. 電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、
   前記発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、
   車両の駆動輪に連結され、前記発電部または前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、
   車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測する挙動予測部と、
   前記挙動予測部により予測された車両の挙動に基づいて、前記発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定する推定部と、
   前記推定部により推定された稼働期間が、所定期間以上である場合に前記発電部を稼働させる制御部と、
   を備える車両制御システム。
2. 前記稼働条件は、前記車両が所定速度以上で走行する期間が所定時間以上であることである、
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記挙動予測部は、前記車両の周辺に存在する信号に関する情報に基づいて、前記車両の挙動を予測する、
   請求項１または請求項２に記載の車両制御システム。
4. 前記挙動予測部は、前記車両が走行する予定の道路の制限速度に基づいて、前記車両の挙動を予測する、
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
5. 前記挙動予測部は、前記車両の走行履歴に基づいて、前記車両の挙動を予測する、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
6. 前記挙動予測部は、前記車両が走行する道路の交通状況に基づいて、車両の挙動を予測する、
   請求項１から５のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
7. 前記挙動予測部は、前記車両が走行する道路の形状に基づいて、車両の挙動を予測する、
   請求項１から６のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
8. 前記挙動予測部は、前記車両が走行する道路の道幅に基づいて、車両の挙動を予測する、
   請求項１から７のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
9. 前記車両の進行方向の道路状況または交通状況を提供するサーバ装置と通信する通信部を、更に備え、
   前記挙動予測部は、前記通信部を用いて取得した前記車両の進行方向の道路状況または交通状況に基づいて、車両の挙動を予測する、
   請求項１から８のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
10. 電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記発電部または前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機とを備える車両の車載コンピュータが、
    車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測し、
    前記予測された車両の挙動に基づいて、動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する発電機とを含む発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定し、
    前記推定された稼働期間が、所定期間以上である場合に前記発電部を稼働させる、
    車両制御方法。
11. 電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記発電部または前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機とを備える車両の車載コンピュータに、
    車両の周辺状況または車両の過去の履歴に基づいて、車両の挙動を予測させ、
    前記予測させた車両の挙動に基づいて、動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する発電機とを含む発電部の稼働条件を満たす稼働期間を推定させ、
    前記推定させた稼働期間が、所定期間以上である場合に前記発電部を稼働させる、
    プログラム。

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