JP2019123331A - 車両制御システム、車両制御方法、プログラム、および学習装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より現実的な走行条件に即したエネルギマネジメントを行うことができる車両制御システム、車両制御方法、プログラム、および学習装置を提供する。【解決手段】車両制御システム２は、電動機１２によって使用される動力を出力する内燃機関１０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６０と、車両の駆動輪２５に連結され、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１８と、目的地に対応付けられた目標時刻を取得する取得部と、取得部により取得された目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合を導出する導出部と、前記導出部により導出されたずれ度合に基づいて、前記発電部に発電させる電力量を調整する制御部１００とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、プログラム、および学習装置に関する。

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。また、走行条件または予測される走行条件に基づいて、バッテリのＳＯＣを制御する車両が開示されている（例えば、特許文献１参照）。上記の車両は、バッテリからの充放電量が大きな走行条件（車両が大きな動力を必要とする走行条件）にあるときやその条件が予測されるときには、充放電の効率に拘わらず、バッテリから十分な電力の供給ができるよう、ＳＯＣが大きな値となるようにバッテリを制御することにより、装置全体としてのエネルギー効率を向上させることができると共に車両の走行特性を向上させことを目的としている。

特開平１０−１５０７０１号公報

しかしながら、上記従来の技術では、想定される走行条件について考慮が不十分であった。

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、より現実的な走行条件に即したエネルギマネジメントを行うことができる車両制御システム、車両制御方法、プログラム、および学習装置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、目的地に対応付けられた目標時刻を取得する取得部と、前記取得部により取得された目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合を導出する導出部と、前記導出部により導出されたずれ度合に基づいて、前記発電部に発電させる電力量を調整す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、前記制御部は、前記導出部により導出されたずれ度合が大きいほど、前記発電部に発電させる電力量を増加させるものである。

（３）：（１）または（２）の車両制御システムであって、前記制御部は、前記導出部により導出されたずれ度合に対応する運転の傾向の変化を示す指標値を導出し、導出した指標値に基づいて、前記発電部に発電させる電力量を調整するものである。

（４）：（３）の車両制御システムであって、前記制御部は、前記指標値を、前記導出部により導出されたずれ度合が大きくなるほど変化量が増加する傾向で導出し、前記導出した指標値が大きいほど、前記発電部に発電させる電力量を増加させるものである。

（５）：（３）または（４）の車両制御システムであって、乗員を識別する識別情報を取得する識別部を更に備え、前記制御部は、前記識別部により取得された識別情報に基づいて、乗員ごとに、前記指標値を導出する際の導出傾向を決定するものである。

（６）：（３）から（５）のいずれかの車両制御システムであって、前記指標値に基づいて、前記発電部を稼働させる発電計画を生成する計画部を更に備え、前記制御部は、前記計画部により計画された発電計画に基づいて、前記発電部を制御するものである。

（７）：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、目的地に対応付けられた目標時刻を取得し、前記取得された目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合を導出し、前記導出されたずれ度合に基づいて、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に発電させる電力量を調整する車両制御方法である。

（８）：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、目的地に対応付けられた目標時刻を取得させ、前記取得された目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合を導出させ、前記導出されたずれ度合に基づいて、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に発電させる電力量を調整させるプログラムである。

（９）：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乗員の運転の傾向、および目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合が対応付けられた運転傾向情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された運転傾向情報に基づいて、前記ずれ度合に対する車両の走行に関する電力消費度合が対応付けられた情報を生成する生成部とを備える学習装置である。

（１０）：（９）の車両制御システムであって、前記乗員の運転の傾向は、車両の加速傾向、減速傾向、走行速度の傾向のうち、少なくとも一以上の要素であるものである。

（１）〜（８）によれば、より現実的な走行条件に即したエネルギマネジメントを行うことができる。

（９）、（１０）によれば、車両制御システムにより用いられる対応情報を生成することができる。対応情報は、目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合および車両の走行に関する電力消費度合が対応付けられた情報である。この結果、より現実的な走行条件に即したエネルギマネジメントを行うことに寄与することができる。

車両システム１の構成を示す図である。 車両制御システム２を含む車両システム１を搭載した車両Ｍ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。 操作マップ１２４の内容の一例を示す図である。 電力マップ１２６の内容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流れの一例を示すフローチャートである。 所定の操作が行われると推定される場合の走行電力量の推移、および操作が行われないと推定される場合の走行電力量の推移を比較する図である。 操作が行われると推定される場合の稼働計画、および操作が行われないと推定される場合の稼働計画を比較する図である。 学習装置３００の機能構成を示す図である。 利用者情報３１２の一例を示す図である。 学習装置３００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。 学習装置３００により生成された操作マップ３１４の一例を示す図である。 経路ごとに生成された操作マップ３１４の一例を示す図である。 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、プログラム、および学習装置の実施形態について説明する。

［全体構成］
図１は、車両システム１の構成を示す図である。車両システム１は、例えば、車両Ｍと、端末装置２００と、学習装置３００とを備える。車両Ｍ、端末装置２００、および学習装置３００は、例えば、ネットワークＮＷを介して互いに無線通信を行う。なお、車両Ｍ、端末装置２００、および学習装置３００によって行われる通信は、有線を介した通信であってもよい。また、端末装置Ｔにより送信される情報や指示と同様の情報や指示は、車両Ｍの操作部やタッチパネルに対する操作によって車両Ｍに入力されてもよい。

［端末装置］
端末装置２００は、例えば、車両Ｍの乗員が保持するスマートフォンや、タブレット型コンピュータ等である。車両Ｍの乗員は、端末装置２００を操作して、車両Ｍを利用する時間や、利用時の目的地、乗員の行動予定等を入力または管理することができる。端末装置２００には、このようなスケジュール管理のためのアプリケーションプログラムがインストールされている。アプリケーションプログラムは、例えば、自動車メーカーの管理下にあるサーバによって提供される。なお、車両Ｍの乗員は、車両Ｍの操作部やタッチパネルを操作して、車両Ｍを利用する時間や、利用時の目的地、乗員の行動予定等を入力または管理してもよい。

端末装置２００は、乗員によって入力された情報を車両Ｍに送信する。乗員によって入力された情報（例えば、目的地や利用時間）は、車両Ｍのナビゲーション装置に取得され管理される。

［車両］
図２は、車両制御システム２を含む車両システム１を搭載した車両Ｍ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２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、通信部８０と、カメラ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SOC；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。

通信部８０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、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。

カメラ９０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９０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。例えば、カメラ９０は、車両の利用者（例えば運転者、または乗員）を撮像可能な位置に取り付けられる。カメラ９０は、例えば、所定の周期的で撮像対象の領域を撮像し、撮像した画像を計画制御部１００に出力する。カメラ９０は、ステレオカメラであってもよい。

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、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を用いて利用者により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、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、利用者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３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、識別部１０２と、取得部１０４と、遅延導出部１０６と、操作予測部１０８と、走行計画部１１０と、電力推定部１１２と、稼働計画部１１４と、制御部１１６と、記憶部１２０とを備える。識別部１０２、取得部１０４、遅延導出部１０６、操作予測部１０８、走行計画部１１０、電力推定部１１２、稼働計画部１１４、および制御部１１６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１２０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。

記憶部１２０には、後述する、識別情報１２２、操作マップ１２４、および電力マップ１２６が記憶されている。

識別部１０２は、例えば、カメラ９０により撮像された画像に対して、画像認識処理を行う。識別部１０２は、画像認識処理の結果と、識別情報１２２に含まれるテンプレートとを比較して、画像認識処理の結果に類似するテンプレートを抽出する。そして、識別部１０２は、抽出したテンプレートに対応付けられた利用者を示す識別情報を取得する。識別情報１２２には、利用者が撮像された画像に対する画像認識処理によって抽出された特徴量を含むテンプレートが記憶されている。このテンプレートは、利用者ごとに用意され、識別情報が対応づけられている。

なお、識別部１０２は、画像に代えて（加えて）、利用者の操作に基づいて利用者の識別情報を特定してもよい。例えば、識別部１０２は、車両Ｍに設けられた操作部に対して行われた操作（数字を入力するなどの操作）により出力された情報を取得し、取得した情報に基づいて、利用者の識別情報を特定する。この場合、識別情報１２２には、上記の出力された情報に対して、利用者の識別情報が対応付けられている。

取得部１０４は、目的地に対応付けられた目標時刻を取得する。目標時刻は、ナビゲーション装置、または端末装置２００から送信された情報である。

遅延導出部１０６は、取得部１０４により取得された目標時刻と車両が目的地に到着する予定の予測到着時刻とのずれ度合を導出する。操作予測部１０８は、後述する操作マップ１２４を参照し、遅延導出部１０６により導出されたずれ度合に対応する運転の傾向を示す操作度（指標値）を導出する。取得部１０４、遅延導出部１０６、および操作予測部１０８の処理の詳細については後述する。

操作マップ１２４は、目標時刻と車両が目的地に到着する予定の予測到着時刻とのずれ度合および操作度（或いは車両の走行に関する電力消費度合）が対応付けられた情報である。図４は、操作マップ１２４の内容の一例を示す図である。図４の縦軸は操作度を示し、横軸は時刻を示している。

操作度とは、利用者の運転の傾向を示す指標であって、利用者の運転が、目的地への予測到着時刻（ずれ度合）によって変化する度合を示すものである。利用者の運転の操作とは、例えば、速度、加速度、またはアクセルペダル開度のうち、一以上の要素を含む。操作度が高くなる程、道路を走行する際に許容されている範囲内において乗員の運転の操作度合の変動が大きくなる可能性が高い。例えば、操作度が高いほど、速度、加速、減速、またはアクセルペダル開度の変動が大きくなる可能性が高い。

目標時刻ＴＴは目的地に到着することを希望する時刻である。乗員は、目標時刻ＴＴに近づくほど、通常時よりも加速度合が大きい（法定速度上限側に到達するまでの加速度が通常よりも許容された範囲内で大きい）と認識される得る操作（以下、「Ｓ操作」と称する）を行う傾向がある。操作度は、ずれ度合（例えば予測到着時刻Ｔｘと目標時刻ＴＴとの差）が大きくなるほど変化量が増加する傾向で設定されている。尚、目標時刻ＴＴに間に合わないとしても、通常と同じ加速度合で走行するパターンがあることは、勿論である。

時間帯Ｐ１においては第１の変化量で操作度は上昇し、時間帯Ｐ２においては第２の変化量で操作度は上昇し、時間帯Ｐ３においては第３の変化量で操作度は上昇する（第２の変化量＞第１の変化量＞第３の変化量）。時間帯Ｐ１は、目標時刻ＴＴから時刻ＴＬの数十分前の時刻Ｔｘまでの時間帯である。時間帯Ｐ２は、時刻Ｔｘから時刻ＴＬまでの時間帯である。時間帯Ｐ３は、時刻ＴＬ以降の時間帯である。

［走行計画部］
走行計画部１１０は、車両の目的地までの走行計画を示す走行計画情報を生成する。車両の目的地は、例えば乗員がナビゲーション装置を操作して、設定した目的地である。走行計画は、利用者が目的地に到着したい時刻や、道路の渋滞情報、利用者が通行を希望する経路、利用者が通行を希望する道路の種別等が加味された計画である。また、走行計画は、上記の情報に基づいて、導出された予測される各区間における車両の速度を含む。

走行計画部１１０は、例えば、記憶部１２０に記憶された不図示の環境情報に基づいて走行計画情報を生成する。環境情報は、車両が走行予定の道路に関する情報である。環境情報には、走行予定の道路の天気や、渋滞度合、制限速度等の情報が記憶されている。この情報は、不図示のサーバ装置により送信され、通信部８０により取得された情報あってもよいし、走行計画部１１０が通信部８０により取得された情報に基づいて生成した情報であってもよい。

走行計画は、例えば、ナビゲーション装置の表示部に表示され、車両の乗員は表示部に表示された走行計画に従って車両を制御する。なお、本実施形態の車両は、走行計画および車両の周辺状況に基づいて車両の操舵および加減速を自動的に制御する自動運転車両であってもよい。

［電力推定部］
電力推定部１１２は、走行計画部１１０により生成された走行計画における出発地から目的地までの移動に必要な必要電力量を導出する。例えば、必要電力量は、走行計画に従って走行した場合に第２モータ１８の駆動により消費されると予測される走行電力量、第２モータ１８以外の車載機器等により消費されると予測される車載電力量、および目的地に到着した際にバッテリ６０に残しておくと定められたＳＯＣを加算した量である。例えば、電力推定部１１２は、目的地に充電施設が存在する場合、目的地に到着した時のＳＯＣを０〜数十パーセントに決定する。

電力推定部１１２は、電力マップ１２６を参照し、操作度を用いて、走行電力量を導出する。図５は、電力マップ１２６の内容の一例を示す図である。図５の縦軸は走行電力量に対する指標を示し、横軸は操作度を示している。電力マップ１２６は、操作度と走行電力量に対する指標との関係が対応付けられたマップである。走行電力量に対する指標とは、例えば、操作度を加味していない場合の走行電力量に対して、乗算（または、加算等）する係数である。電力マップ１２６において、操作度が高くなればなるほど、走行電力量に対する指標は高くなる傾向で対応付けられている。なお、図５の例では、電力マップ１２６において操作度と走行電力量に対する指標との関係は線形であるものとして説明したが、これに限られず、非線形であってもよいし、ステップ状であってもよい。

電力推定部１１２は、必要発電量のうちの発電部に発電させる発電電力量を導出する。発電電力量は、必要電力量から出発時（または現在）のバッテリ６０のＳＯＣを差し引いた場合に不足する電力量である。

［稼働計画部］
稼働計画部１１４は、走行計画部１１０により生成された走行計画情報、および電力推定部１１２の推定結果に基づいて、発電部を稼働させる稼働計画である稼働計画情報を生成する。稼働計画とは、発電部が稼働するタイミングや、稼働する期間、発電部の出力、発電部により発電される単位時間当たりの電力量等を含む。稼働計画に従って発電部が稼働することで発電電力量が目的地までの経路において発電される。例えば、稼働計画部１１４は、バッテリ６０のＳＯＣが閾値以下に低下しないように発電部に発電させる稼働計画を生成する。

稼働計画部１１４は、例えば、車両Ｍが所定速度以上で走行できると推定できる区間や、走行する環境の音が所定の大きさ以上の音である区間等において、優先的に発電部に発電させる計画を生成する。また、稼働計画部１１４は、目的地に到着するまでに、設定されたＳＯＣ閾値を下回らないように稼働計画を生成する。

［制御部］
制御部１１６は、遅延導出部１０６により導出されたずれ度合に基づいて、発電部に発電させる電力量を調整する。例えば、制御部１１６は、遅延導出部１０６により導出されたずれ度合が大きいほど、発電部に発電させる電力量を増加させる。上記の処理は、例えば、稼働計画部１１４により生成された稼働計画に基づいて行われる。

［フローチャート］
図６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、車両Ｍが発車する前に実行される処理である。まず、識別部１０２は、カメラ９０により利用者が撮像された画像を取得する（ステップＳ１００）。

次に、識別部１０２は、ステップＳ１００で取得した画像に対して画像認識処理を行い、識別情報１２２を参照して、画像認識処理の結果を用いて、利用者の識別情報を特定する（ステップＳ１０２）。

次に、取得部１０４は、目的地、目標時刻、目的地に到着予定の予測到着時刻を取得する（ステップＳ１０４）。次に、遅延導出部１０６は、取得部１０４により取得された目標時刻と車両が到着する予定の予測到着時刻とのずれ度合を導出する（ステップＳ１０６）。次に、操作予測部１０８は、ずれ度合に基づいて、Ｓ操作が行われる可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。操作予測部１０８は、例えば、予測到着時刻が目標時刻よりも遅れる場合、Ｓ操作が行われる可能性があると判定し、予測到着時刻が目標時刻よりも遅れない場合、Ｓ操作が行われる可能性がないと判定する。

Ｓ操作が行われる可能性がないと判定された場合、稼働計画部１１４は、Ｓ操作が行われないことを前提とした発電部の稼働計画を生成する（ステップＳ１１０）。すなわち、Ｓ操作が行われない場合（通常時の）の走行電力量に基づく発電部の稼働計画が生成される。

Ｓ操作が行われる可能性があると判定された場合、稼働計画部１１４は、Ｓ操作が行われることを前提とした発電部の稼働計画を生成する（ステップＳ１１２）。すなわち、Ｓ操作が行われた場合の走行電力量に基づく発電部の稼働計画が生成される。具体的には、操作予測部１０８が、操作マップ１２４を参照して、例えば予測到着時刻Ｔｘと目標時刻ＴＴとの差を用いてＳ操作の操作度を導出する。電力推定部１１２は、導出されたＳ操作の操作度に基づいて、必要電力量および走行電力量を推定する。そして、稼働計画部１１４が、走行計画部１１０により生成された走行計画情報、電力推定部１１２の推定結果に基づいて、発電部を稼働させる稼働計画である稼働計画情報を生成する。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。

図７は、所定のＳ操作が行われると推定される場合の走行電力量の推移、およびＳ操作が行われないと推定される場合の走行電力量の推移を比較する図である。図７の縦軸は走行電力量を示し、図７の横軸は出発地からの距離を示している。Ｓ操作が行われると推定される場合、Ｓ操作が行われないと推定される場合に比して、乗員の運転の操作度合が大きくなる可能性が存在するため、走行電力量は大きくなる可能性がある。

図８は、Ｓ操作が行われると推定される場合の稼働計画、およびＳ操作が行われないと推定される場合の稼働計画を比較する図である。図８の縦軸は発電される電力量を示し、横軸は出発地からの距離を示している。稼働計画部１１４は、Ｓ操作が行われないと推定される場合、例えば、所定のタイミングで発電部を稼働させる計画Ｐ１＃およびＰ２＃を計画する。

これに対して、稼働計画部１１４は、Ｓ操作が行われると推定される場合、Ｓ操作度に基づいて、例えば、所定のタイミングで発電部を稼働させる計画Ｐ１およびＰ２を計画する。計画Ｐ１は、計画Ｐ１＃よりも長い期間の間、発電部を稼働させる計画である。より具体的には、計画Ｐ１は、計画Ｐ１＃のよりも前または後の期間においても発電部を稼働させる計画である。計画Ｐ２は、計画Ｐ２＃よりも発電部に発電させる単位時間当たりの電力量を大きくする計画である。

なお、稼働計画部１１４は、Ｓ操作が行われると推定される場合、計画Ｐ１およびＰ２とは異なるタイミングで発電部を稼働させる計画を計画してもよい。

上述したように、計画制御部１００が、目標時刻と車両が到着する予定の予測到着時刻とのずれ度合、および車両の走行に関する電力消費度合が対応付けられた操作マップ１２４を参照し、ずれ度合を用いて、車両の走行に関する電力消費度合を予測し、予測した電力消費度合に基づいて、発電部を稼働させる計画を調整することにより、より現実的な走行条件に即したエネルギマネジメントを行うことができる。

［学習］
以下、操作マップ３１４を生成する学習装置３００について説明する。図９は、学習装置３００の機能構成を示す図である。以下の例では、学習装置３００は、車両Ｍとは別に設けられているものとして説明するが、車両Ｍに搭載されてもよい。

学習装置３００は、例えば、通信部３０２と、学習生成部３０４と、記憶部３１０を備える。記憶部３１０には、例えば、利用者情報３１２と、操作マップ３１４（１２４）とが記憶されている。

図１０は、利用者情報３１２の一例を示す図である。利用者情報３１２は、利用者の識別情報、目標時刻（または時刻ＴＬ）と予定到着時刻とのずれ度合、および運転の操作度合（例えば加速度）が対応付けられた情報である。図示する例は、利用者「００１」のずれ度合１、ずれ度合２、およびずれ度合３における運転の操作度合を示す推移線Ｔｒ１、Ｔｒ２、およびＴｒ３である。例えば、利用者情報３１２において、目標時刻から時間が乖離するほど、（法定速度上限側に到達するまでの加速度が通常よりも許容された範囲内で）運転の操作度合の変化は大きくなる傾向である。

通信部３０２は、ネットワークを介して他のサーバ装置や車両Ｍ等と通信する。学習生成部３０４は、例えば、利用者情報３１２に対して機械学習や、統計的な処理を行って操作マップ３１４を生成する。例えば、学習生成部３０４は、ずれ度合ごとに利用者の運転の操作度合を学習し、更に運転の操作度合と走行電力量との関係を学習する。そして、学習生成部３０４は、学習結果に基づいて操作マップ３１４を生成する。また、学習生成部３０４は、所定のアルゴリズムや、所定の分析手法を適用して操作マップ３１４を生成してもよい。学習装置３００は、生成した操作マップ３１４（１２４）を計画制御部１００に送信する。計画制御部１００は、学習装置３００により生成された操作マップ３１４を取得し、取得した操作マップ３１４を記憶部３１０に操作マップ１２４として記憶させる。

［フローチャート］
図１１は、学習装置３００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。まず、学習生成部３０４が、利用者情報３１２を参照して、対象の利用者を抽出し（ステップＳ２００）、抽出した利用者の情報を取得する（ステップＳ２０２）。

次に、学習生成部３０４は、抽出した利用者の情報を参照し、利用者の目標時刻と予測到着時刻とのずれ度合に基づいて、利用者のＳ操作度を学習する（ステップＳ２０４）。次に、学習生成部３０４は、学習結果に基づいて、利用者の操作マップ３１４を生成する（ステップＳ２０６）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。

図１２は、学習装置３００により生成された操作マップ３１４の一例を示す図である。図１２の縦軸はＳ操作度を示し、横軸は時刻を示している。学習生成部３０４は、前述した図１０の推移線ごとに、走行電力量に対する指標（例えば、通常時の走行電力量に対する走行電力量の増加度）を導出し、更に導出した走行電力量に対する指標に対する操作度を導出する。そして、学習生成部３０４は、導出した操作度に基づいて、操作マップ３１４を生成する。例えば、学習生成部３０４は、目標時刻に対するずれ度合および操作度が対応付けられた情報に対して、回帰分析などの統計的な処理を行って、操作マップ３１４を生成する。

上述したように、学習生成部３０４が、利用者の目標時刻に対する時間に基づいて、利用者のＳ操作度を学習し、操作マップ３１４を生成する。この結果、より現実的な走行条件に即したエネルギマネジメントを行うことに寄与することができる。

なお、上述した例では、学習装置３００が利用者の操作マップ３１４を生成する際、利用者が走行した経路については考慮しなかったが、利用者が走行した経路を加味して操作マップ３１４が生成されてもよい。この場合、利用者情報３１２は、利用者の識別情報、目標時刻（または時刻ＴＬ）に対するずれ度合、乗員の操作度合（例えば加速度）、および経路の情報が対応付けられた情報である。

学習生成部３０４は、経路および目標時刻に対するずれ度合ごとにＳ操作度を導出して操作マップ３１４を生成する。このように学習生成部３０４は、経路ごとに操作マップ３１４を生成する。図１３は、経路ごとに生成された操作マップ３１４Ａの一例を示す図である。例えば、図１３に示すように利用者および経路のパターンの組み合わせごとに操作マップ３１４Ａが生成される。

上述したように、学習生成部３０４が、経路ごとに操作マップ２１４を生成することにより、より現実的な走行条件に即したエネルギマネジメントを行うことに寄与することができる。

以上説明した実施形態によれば、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、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、目的地に対応付けられた目標時刻を取得する取得部１０４と、取得部１０４により取得された目標時刻と車両が到着する予定の予測到着時刻とのずれ度合を導出する遅延導出部１０６と、遅延導出部１０６により導出されたずれ度合に基づいて、発電部に発電させる電力量を調整する制御部１１６とを備えることにより、より現実的な走行条件に即したエネルギマネジメントを行うことができる。

［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などの二次記憶装置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。二次記憶装置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、
目的地に対応付けられた目標時刻を取得し、
前記取得された目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合を導出し、
前記導出されたずれ度合に基づいて、前記発電部に発電させる電力量を調整する、
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
８０ 通信部
８２ 認識部
１００ 計画制御部
１０２ 識別部
１０４ 取得部
１０６ 遅延導出部
１０８ 操作予測部
１１０ 走行計画部
１１２ 電力推定部
１１４ 稼働計画部
１１６ 制御部
１２０ 記憶部
１２２ 識別情報
１２４、３１４ 操作マップ
２００ 端末装置
３００ 学習装置
３０２ 通信部
３０４ 学習生成部
３１０ 記憶部
３１２ 利用者情報

Claims (10)

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、
   目的地に対応付けられた目標時刻を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合を導出する導出部と、
   前記導出部により導出されたずれ度合に基づいて、前記発電部に発電させる電力量を調整する制御部と、
   を備える車両制御システム。
2. 前記制御部は、前記導出部により導出されたずれ度合が大きいほど、前記発電部に発電させる電力量を増加させる、
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記制御部は、前記導出部により導出されたずれ度合に対応する運転の傾向の変化を示す指標値を導出し、導出した指標値に基づいて、前記発電部に発電させる電力量を調整する、
   請求項１または２に記載の車両制御システム。
4. 前記制御部は、前記指標値を、前記導出部により導出されたずれ度合が大きくなるほど変化量が増加する傾向で導出し、前記導出した指標値が大きいほど、前記発電部に発電させる電力量を増加させる、
   請求項３に記載の車両制御システム。
5. 乗員を識別する識別情報を取得する識別部を更に備え、
   前記制御部は、前記識別部により取得された識別情報に基づいて、乗員ごとに、前記指標値を導出する際の導出傾向を決定する、
   請求項３または請求項４に記載の車両制御システム。
6. 前記指標値に基づいて、前記発電部を稼働させる発電計画を生成する計画部を更に備え、
   前記制御部は、前記計画部により計画された発電計画に基づいて、前記発電部を制御する、
   請求項３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. 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、
   目的地に対応付けられた目標時刻を取得し、
   前記取得された目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合を導出し、
   前記導出されたずれ度合に基づいて、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に発電させる電力量を調整する、
   車両制御方法。
8. 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、
   目的地に対応付けられた目標時刻を取得させ、
   前記取得された目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合を導出させ、
   前記導出されたずれ度合に基づいて、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に発電させる電力量を調整させる、
   プログラム。
9. 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乗員の運転の傾向、および目標時刻と車両が到着する予定の予定時刻とのずれ度合が対応付けられた運転傾向情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された運転傾向情報に基づいて、前記ずれ度合に対する車両の走行に関する電力消費度合が対応付けられた情報を生成する生成部と、
   を備える学習装置。
10. 前記乗員の運転の傾向は、車両の加速傾向、減速傾向、走行速度の傾向のうち、少なくとも一以上の要素である、
    請求項９に記載の学習装置。

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