JP2019196125A - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】より簡単な操作で乗員に好みの発電計画を選択させること。【解決手段】車両制御システムにおいて、電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、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、発電部により発電された電力を蓄える蓄電池と、蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで駆動輪を回転させる走行用電動機と、目的地まで車両を走行させる走行経路が計画された走行計画を生成する走行計画生成部（１１０）と、走行計画により計画された走行経路において、前記発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成する発電計画生成部（１２０）と、複数の発電計画に関する情報を提示する提示部（１３０）と、提示された複数の発電計画に関する情報のうち、乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行する実行制御部（１５０）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、およびプログラムに関する。
従来、蓄電池と発電のために動力を出力する内燃機関を搭載したハイブリッド車両が普及している。これに関連して、走行時の蓄電池の状況を乗員に把握させるため、車両の実際のエネルギ状態と予測エネルギ状態とを表示部に表示したり、電力消費の異なる複数の運行計画表示部に表示する技術が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
特表２０１７−５１３００６号公報 特開２０１４−３５２９５号公報
しかしながら、従来の技術では、車両が自ら発電して蓄電池を充電したり、充電スポットで蓄電池を充電するための発電計画については考慮されていなかった。また、発電計画は、乗員の嗜好や走行目的、目的地までの走行経路における充電設備の状況等によって異なるため、複数の運行計画のみが表示されるだけでは、乗員の好みの発電計画が選択できない場合があった。
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、より簡単な操作で乗員に好みの発電計画を選択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、または充電スポットにより供給される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、目的地まで前記車両を走行させる走行経路が計画された走行計画を生成する走行計画生成部と、前記走行計画生成部により生成された走行計画により計画された前記走行経路において、前記発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成する発電計画生成部と、前記発電計画生成部により生成された複数の発電計画に関する情報を提示する提示部と、前記提示部により提示された複数の発電計画に関する情報のうち、前記車両の乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行する実行制御部と、を備える車両制御システムである。
（２）：（１）において、前記発電計画生成部は、前記発電部による発電比率または前記充電スポットにより充電する地点が異なる複数の発電計画を生成するものである。
（３）：（１）または（２）において、前記複数の発電計画は、前記発電部による発電と、前記充電スポットでの充電との関係において、発電比率が最大である発電パターンを規定した発電計画と、目的地まで前記発電および前記充電を行わない発電パターンを規定した発電計画と、前記発電を行わず充電のみを行う発電パターンを規定した発電計画とを含むものである。
（４）：（１）〜（３）のうち何れか一つにおいて、前記提示部は、目的地までの距離と、前記複数の発電計画によって前記蓄電池に蓄えられる電力量との関係を示す情報を提示するものである。
（５）：（４）において、前記提示部は、提示された前記目的地までの距離のうち、特定の地点の選択が受け付けられた場合に、前記特定の地点から所定距離以内に存在する充電スポットに関する情報を提示するものである。
（６）：（１）〜（５）のうち何れか一つにおいて、前記発電計画生成部は、前記車両の速度が所定速度以下である場合に、前記車両の現在位置に基づいて、前記互いに異なる複数の発電計画を再生成し、前記提示部は、前記発電計画生成部により生成された複数の発電計画に関する情報を提示するものである。
（７）：コンピュータが、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、または充電スポットにより供給される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、を備える車両を走行させる走行経路が計画された走行計画を生成し、生成された走行計画により計画された前記走行経路において、前記発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成し、生成された複数の発電計画に関する情報を提示部により提示し、前記提示部により提示された複数の発電計画に関する情報のうち、前記車両の乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行する、車両制御方法である。
（８）：コンピュータに、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、または充電スポットにより供給される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、を備える車両を走行させる走行経路が計画された走行計画を生成させ、生成された走行計画により計画された前記走行経路において、前記発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成させ、生成された複数の発電計画に関する情報を提示部により提示させ、前記提示部により提示された複数の発電計画に関する情報のうち、前記車両の乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行させる、プログラムである。
（１）〜（８）によれば、より簡単な操作で乗員に好みの発電計画を選択させることができる。
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。 タッチパネル９５Ａに表示される画像ＩＭ１の一例を示す図である。 乗員により選択された発電計画が実行されている場合に、タッチパネル９５Ａに表示される画像ＩＭ２の一例を示す図である。 車両Ｍが走行経路の途中で停止した場合に、表示される画像ＩＭ３の一例を示す図である。 充電スポットＣｓに関する情報が表示された画像ＩＭ４の一例を示す図である。 充電スポットの利用状況を表示させる画像ＩＭ５の一例を示す図である。 車両システム１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。 実施形態の計画制御部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。
［全体構成］
図１は、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。車両システム（車両制御システムの一例）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等の内燃機関、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（以下、車両Ｍと称する）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（蓄電池）６０と、充電コネクタ６５と、動力制御部７０と、車両センサ８０と、通信装置８５と、ナビゲーション装置９０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）９５と、計画制御部１００とが搭載される。また、ナビゲーション装置９０と、後述する走行計画取得部１１０とを合わせたものが「走行計画生成部」の一例である。また、ＨＭＩ９５と、後述するＨＭＩ制御部１３０とを合わせたものが「提示部」の一例である。また、実施形態では、ナビゲーション装置９０は、提示部の機能の一部または全部を備えていてもよく、また逆に提示部が、ナビゲーション装置９０の機能の一部または全部を備えていてもよい。したがって、以下の説明において、ナビゲーション装置９０により提示される情報の一部または全部は、ＨＭＩ９５により提示されてよく、ＨＭＩ９５により提示される情報の一部または全部は、ナビゲーション装置９０により提示されてよい。
エンジン１０は、ガソリン等の燃料を燃焼させることで動力を出力する内燃機関の一例である。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、クランクシャフト等を備えるレシプロエンジンである。エンジン１０は、例えば４サイクルエンジンであるが、他のサイクル法域が用いられてもよい。また、エンジン１０は、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン、ロータリーエンジン、外燃機関等、動力を発生するものであればどのようなものを用いてもよい。また、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。エンジン１０は、小型・軽量であるため、車両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、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。
第２モータ１８は、例えば、駆動輪２５を回転させる走行用電動機である。第２モータ１８は、三相交流電動機である。第２モータ１８は、車両Ｍの駆動と回生を行う。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Ｍの減速時に車両Ｍの運動エネルギを用いて発電する。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等の二次電池である。バッテリ６０は、例えば、発電部（エンジン１０および第１モータ１２）により発電された電力、または充電スポットに設置された充電設備から供給される電力を蓄える。充電スポットとは、例えば、車両Ｍに搭載されたバッテリ６０を充電することができる、一以上の設備が設置された地点（充電可能地点）である。また、バッテリ６０は、第２モータ１８による回生電力を蓄えてもよい。
充電コネクタ６５は、充電スポットに設置された充電設備から供給される電力を取得するために、充電設備の充電プラグと接続される、着脱自在に構成されたコネクタである。例えば、充電コネクタ６５と充電プラグとが接続された状態において、バッテリ６０の充電が行われる。また、車両Ｍは、充電コネクタ６５に代えて、無線で電力を受信する電力受信部を備えてもよい。この場合、電力受信部が充電スポットに設けられた電力送信部から非接触で電力を受信できる位置に車両Ｍを停車させることで、ワイヤレスでバッテリ６０の充電が行われる。
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、燃料カット制御等を行う。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に蓄積された電力量（以下、ＳＯＣ（State Of Charge；充電率）と称する）を導出し、ハイブリッド制御部７１および計画制御部１００に出力する。
車両センサ８０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。
通信装置８５は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）等を利用して、無線基地局を介して各種サーバ装置或いは充電スポットと通信する。
ナビゲーション装置９０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機９１と、ナビＨＭＩ９２と、経路決定部９３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に地図情報９４を保持している。ＧＮＳＳ受信機９１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。車両Ｍの位置は、車両センサ８０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ９２は、表示装置、スピーカ、マイク、タッチパネル、キー等を含む。経路決定部９３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機９１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ＨＭＩ９２を用いて乗員により入力された目的地までの走行経路（以下、地図上経路）を、地図情報９４を参照して決定する。また、経路決定部９３は、走行経路に含まれる道路を走行する予定時刻等を含む走行計画を生成してもよい。走行計画は、乗員が目的地に到着したい時刻や、走行経路における道路の渋滞情報、乗員が通行を希望する走行経路、乗員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。走行計画は、例えば、ナビＨＭＩ９２に表示される。乗員は、ナビＨＭＩ９２に表示された走行計画に従って車両Ｍを制御する。経路決定部９３により決定された地図上経路や走行計画は、計画制御部１００に出力される。地図情報９４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。地図情報９４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。また、地図情報９４には、車両Ｍのバッテリ６０を充電する充電スポットに関する情報が含まれていてもよい。充電スポットに関する情報とは、例えば、バッテリ６０を充電する設備の位置および同時に充電可能な車両数等の情報である。地図情報９４は、所定のタイミングでサーバ装置等から取得される最新の情報に更新されてよい。
ＨＭＩ９５は、車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ９５は、例えば、タッチパネル９５Ａと、スピーカ９５Ｂと、マイク９５Ｃとを備える。
タッチパネル９５Ａは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等である。タッチパネル９５Ａは、例えば、画像を表示する機能と、表示面に対する操作者の指の接近位置や操作内容を受け付ける機能とを備える。また、タッチパネル９５Ａは、例えばフロントウインドシールドやその他のウインドウに画像を投影するＨＵＤ（Head Up Display）であってもよい。また、タッチパネル９５Ａには、例えば、アイコンやボタン等のＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチを備えてもよい。
スピーカ９５Ｂは、例えば、タッチパネル９５Ａに表示される内容に対応する音声を出力したり、警報等を出力したりする。マイク９５Ｃは、例えば、乗員の声の入力を受け付ける。
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の電力量等とに基づいて、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。
［計画制御部の機能構成］
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、走行計画取得部１１０と、発電計画生成部１２０と、ＨＭＩ制御部１３０と、充電スポット抽出部１４０と、実行制御部１５０とを備える。これらの構成要素は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等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）等のハードウェア（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。
走行計画取得部１１０は、車両Ｍの目的地までの走行計画を取得する。例えば、走行計画取得部１１０は、乗員がナビゲーション装置９０を操作して、設定した目的地に基づいて生成される走行計画を取得する。走行計画取得部１１０は、例えば走行予定の道路の変更や、渋滞レベル、制限速度等の情報に基づいて、走行計画を再生成してもよい。なお、この情報は、車両Ｍに搭載された通信装置８５により通信可能なサーバ装置により取得された情報であってもよいし、車両Ｍの走行状況等に基づいて生成した情報であってもよい。
発電計画生成部１２０は、走行計画取得部１１０により取得された走行計画で計画された走行経路において、発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成する。発電計画とは、例えば、バッテリ６０を充電させるための計画や第２モータ１８を作動させて駆動輪２５により車両Ｍを走行させるための計画である。また、発電計画とは、走行経路における所定の区間を通過するために必要なＳＯＣ以上のＳＯＣを維持するための計画であってもよい。所定の区間とは、走行距離に基づいて設定される区間でもよく、渋滞区間やトンネル区間等の走行状況に基づく区間でもよい。発電計画生成部１２０の機能の詳細については、後述する。
ＨＭＩ制御部１３０は、発電計画生成部１２０により生成された発電計画の候補や選択された発電計画に対する車両Ｍの走行状況等をＨＭＩ９５に出力させる。また、ＨＭＩ制御部１３０は、充電スポット抽出部１４０により抽出された充電スポットに関する情報をＨＭＩ９５に出力させる。また、ＨＭＩ制御部１３０は、ＨＭＩ９５により受け付けられた情報を、発電計画生成部１２０や充電スポット抽出部１４０に出力してもよい。
充電スポット抽出部１４０は、乗員が設定した目的地までの走行経路付近の充電スポットを抽出する。走行経路付近とは、例えば、走行経路から所定距離以内のことである。例えば、充電スポット抽出部１４０は、地図情報９４を参照し、走行経路から所定距離以内（例えば、１［ｋｍ］以内）にある充電スポットの位置や同時に充電可能な車両数を抽出する。また、充電スポット抽出部１４０は、ＨＭＩ制御部１３０から得られる乗員が指示した地点付近に存在する充電スポットを抽出してもよい。また、充電スポット抽出部１４０は、走行経路を走行することで、予測されるバッテリ６０のＳＯＣ（予測ＳＯＣ）が閾値以下となる場合に、その区間の付近に存在する充電スポットを抽出してもよい。
また、充電スポット抽出部１４０は、通信装置８５により充電スポットごとの利用状況を管理するサーバ装置にアクセスし、抽出された充電スポットの現在の利用状況或いは到着予定時刻における利用状況に関する情報を取得してもよい。また、充電スポット抽出部１４０は、通信装置により、抽出された充電スポットに直接アクセスして、利用状況を取得してもよい。
実行制御部１５０は、ＨＭＩ９５により提示された複数の発電計画に関する情報のうち、乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行する。また、実行制御部１５０は、例えば、車両Ｍの現在位置から目的地までの残距離を取得したり、所定時間ごとまたは所定走行距離ごと等の所定のタイミングでバッテリ６０のＳＯＣを取得してもよい。
［発電計画生成部およびＨＭＩ制御部の機能］
次に、発電計画生成部１２０およびＨＭＩ制御部１３０の機能を中心に説明する。発電計画生成部１２０は、例えば、発電部の発電頻度または充電スポットにより充電する地点が異なる複数の発電計画を生成する。複数の発電計画には、例えば、発電部による発電と、充電スポットでの充電との関係において、発電比率が最大である発電パターンを規定した発電計画（以下、第１の発電計画と称する）と、目的地までの走行に必要な電力分の発電を行う発電パターンを規定した発電計画（以下、第２の発電計画と称する）と、発電部の発電を行わず充電スポットでの充電のみを行う発電パターンを規定した発電計画（以下、第３の発電計画と称する）とを含む。発電比率が最大である発電パターンとは、例えば、可能な限り充電スポットでの充電を行わない発電パターンである。また、目的地までの走行に必要となる電力分は発電する発電パターンは、例えば、目的地に到着後に充電を行ってもよい。また、第１の発電計画は、走行中に可能な限り発電を行い、電力を余らせる発電計画であるのに対し、第２の発電計画は、電力が余ることがないように必要な分だけ発電する発電計画である。なお、発電計画生成部１２０は、上述した第１〜第３の発電計画のうち何れか二つの発電計画を生成してもよく、他の発電パターンを規定した発電計画を生成してもよい。
また、発電計画生成部１２０は、第１〜第３の発電計画ごとに、発電計画を仮に実行した場合における目的地までの走行距離に対応するバッテリ６０のＳＯＣ［％］を予測する。なお、発電計画生成部１２０は、第３の発電計画に基づくＳＯＣの予測を行う場合には、例えば、発電も充電も行わない状態で、出発地からどの程度まで走行できるかの予測距離を生成してもよい。
ＨＭＩ制御部１３０は、発電計画生成部１２０により生成した複数の発電計画を、発電計画の候補として生成し、生成した候補に関する画像を、例えば、ＨＭＩ９５のタッチパネル９５Ａに表示させる。図３は、タッチパネル９５Ａに表示される画像ＩＭ１の一例を示す図である。画像ＩＭ１は、例えば、乗員に発電計画を選択させるための選択画面として提示される画像の一例であり、レイアウト等については、図３の例に限定されない。画像ＩＭ１には、発電計画表示領域Ａ１と、発電計画選択領域Ａ２とが含まれる。発電計画表示領域Ａ１には、第１〜第３の発電計画のそれぞれに対して、出発地（図中、距離０）から目的地（図中、距離Ｄｇ）までの走行距離［ｋｍ］に、発電計画生成部１２０により予測されたバッテリ６０のＳＯＣ［％］（予測ＳＯＣ）が対応付けられている。図３の例では、第１の発電計画に基づく予測ＳＯＣ２００と、第２の発電計画に基づく予測ＳＯＣ２１０と、第３の発電計画に基づく予測ＳＯＣ２２０とが表示されている。予測ＳＯＣ２００〜２２０は、例えば、それぞれが識別可能となるように、色や模様、線種等を変えて表示される。
発電計画選択領域Ａ２には、発電計画表示領域Ａ１に表示された発電計画の候補情報のうち、何れか一つを選択させるＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３が表示される。ＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３は、それぞれ第１〜第３の発電計画を選択するためのスイッチである。ＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３の色や模様は、発電計画表示領域Ａ１に表示された予測ＳＯＣ２００〜２２０に色や模様に関連付けられている。また、ＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３には、予測ＳＯＣ２００〜２２０がどのような基準で予測されたＳＯＣであるかを示す文字情報が表示されてもよい。図３の例では、ＧＵＩスイッチＳ１には、できるだけ充電しない発電計画であることを示す文字情報が表示されている。また、ＧＵＩスイッチＳ２には、目的地で充電する発電計画であることを示す文字情報が表示されている。また、ＧＵＩスイッチＳ３には、目的地までの走行途中で乗員により設定される充電スポットで充電する発電計画であることを示す情報が表示されている。このように、予想ＳＯＣ２００〜２２０とＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３を色や模様、文字情報により対応付けることで、乗員に自分の好みに合う発電計画を選択させやすくすることができる。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、第１〜第３の発電計画のうち、推奨する発電計画に対応する予想ＳＯＣおよびＧＵＩスイッチを、他の予想ＳＯＣおよびＧＵＩスイッチよりも強調して表示させてもよい。推奨する発電計画とは、例えば、第１〜第３の発電計画のうち、予め設定された発電計画（例えば、第２の発電計画）でもよく、目的地に到着したときのＳＯＣが最も大きい発電計画でもよい。また、強調して表示させるとは、例えば、点滅して表示させたり、ＧＵＩスイッチの大きさを他のＧＵＩスイッチよりも大きくして表示させたりすることであきる。
ＨＭＩ制御部１３０は、例えば、タッチパネル９５Ａから乗員により選択されたＧＵＩスイッチの情報を取得する。また、ＨＭＩ制御部１３０は、マイク９５Ｃにより取得した音声情報を解析して文字情報を抽出し、抽出した文字情報と、ＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３に表示された文字情報とが合致する場合に、その文字情報に対応するＧＵＩスイッチを、選択されたＧＵＩスイッチであるものとして取得してもよい。合致するとは、例えば、文字情報の一部が合致する場合も含まれる。ＨＭＩ制御部１３０は、例えば、比較する文字情報同士の類似度が閾値以上である場合に、合致していると判定する。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、乗員からの選択がなく、車両Ｍの走行が開始された場合には、発電計画が選択されていないことをＨＭＩ９５のスピーカ９５Ｂにより出力してもよく、推奨する発電計画が選択されたものとして制御を行ってもよい。
実行制御部１５０は、乗員により選択された発電計画に基づいて、ＳＯＣの制御を実行する。ＨＭＩ制御部１３０は、乗員により選択された発電計画に基づいて実行制御部１５０によるＳＯＣ制御が実行されている場合に、選択された発電計画に対する予想ＳＯＣと、実際のＳＯＣの推移を示す画像を生成し、生成した画像をタッチパネル９５Ａに出力する。図４は、乗員により選択された発電計画が実行されている場合に、タッチパネル９５Ａに表示される画像ＩＭ２の一例を示す図である。図４の例では、乗員により第２の発電計画が選択されたものとする。画像ＩＭ２には、画像ＩＭ１と同様に、発電計画表示領域Ａ１と、発電計画選択領域Ａ２とが含まれる。
ＨＭＩ制御部１３０は、選択された第２の発電計画に対応する予想ＳＯＣ２１０を表示するとともに、車両Ｍの走行に対するバッテリ６０のＳＯＣを所定時間ごとに取得し、取得したＳＯＣの実測値（以下、実測ＳＯＣと称する）を、画像ＩＭ２に表示する。このとき、ＨＭＩ制御部１３０は、予想ＳＯＣ２１０と実測ＳＯＣ２３０との両方を表示することで、乗員に、ＳＯＣの予想値と実測値との誤差を容易に把握させることができる。また、実測ＳＯＣを表示することで、乗員に目的地までバッテリ６０の電力が足りるか否かを容易に把握させることができる。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、例えば、車両Ｍが所定速度以上で走行している間（例えば、車速が０［ｋｍ／ｈ］より大きい間）、発電計画選択領域Ａ２に、ＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３を表示させないように制御したり、ＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３のうち何れか一つを選択できないように制御してもよい。これにより、乗員の運転中の脇見等を抑制することができる。
ＨＭＩ制御部１３０は、例えば、車両Ｍが走行経路に沿って走行している間、図４に示す発電計画選択領域Ａ２のＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３を非表示にしたり、ＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３を表示された場合であっても乗員が選択できないように制御してもよい。車両Ｍが走行している間とは、例えば、車両センサ８０により検出される車速が所定速度（例えば、０〜１０［ｋｍ／ｈ］程度）より大きい場合である。これにより、乗員の運転中の脇見等を抑制することができる。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、走行経路の途中において、車両センサ８０により検出される車速が所定速度以下である場合（例えば、走行経路の途中の信号等により車両Ｍが停止している場合）、発電計画選択領域Ａ２にＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３を表示し、乗員による発電計画の選択を受け付けてもよい。
図５は、車両Ｍが走行経路の途中で停止した場合に、表示される画像ＩＭ３の一例を示す図である。図５の例では、車両Ｍが出発地からの距離Ｄ１の地点で停止した場合の画像ＩＭ３を示している。発電計画生成部１２０は、車両Ｍの現時点での位置情報と、バッテリ６０のＳＯＣ［％］とに基づいて、第１〜第３の発電計画を再生成し、再生成した発電計画に基づいて車両Ｍを走行させた場合の予測ＳＯＣを導出する。ＨＭＩ制御部１３０は、発電計画生成部により再生成された第１〜第３の発電計画に基づく予測ＳＯＣ２０２、２１２、および２２２を、発電計画表示領域Ａ１に表示させる。この場合、ＨＭＩ制御部１３０は、今まで選択されていた第２の発電計画に基づく予測ＳＯＣ２１２と、他の発電計画に基づく予測ＳＯＣ２０２および２２２とを識別可能に表示させる。これにより、乗員に現在選択されている発電計画に基づく予測ＳＯＣを容易に把握することができる。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、発電計画選択領域Ａ２に、ＧＵＩスイッチＳ１〜Ｓ３を再表示するとともに、乗員によるＧＵＩスイッチの選択操作を受け付け可能にする。このとき、ＨＭＩ制御部１３０は、スピーカ９５Ｂにより、発電計画を再選択が可能であることを乗員に通知する制御を行ってもよい。例えば、ＨＭＩ制御部１３０は、乗員によるＧＵＩスイッチの選択を受け付けた場合、実行制御部１５０により、受け付けた発電計画に基づく制御を実行させる。また、ＨＭＩ制御部１３０は、ＧＵＩスイッチの選択を受け付けずに車両Ｍが走行した場合には、実行制御部１５０により、今まで実行していた発電計画による制御を継続させる。これにより、乗員は、走行途中において、発電計画を見直すことができ、車両Ｍの走行状況に基づいて、より適切な発電計画を選択することができる。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、例えば、実行制御部１５０により第３の発電計画に基づく制御が行われている場合に、走行経路上に存在する充電スポットに関する情報を、発電計画表示領域Ａ１に表示させてもよい。図６は、充電スポットＣｓに関する情報が表示された画像ＩＭ４の一例を示す図である。
ＨＭＩ制御部１３０は、図３に示す画像ＩＭ１から乗員の操作によりＧＵＩスイッチＳ３が選択された場合に、走行経路に基づいて、充電スポット抽出部１４０により抽出された充電スポットの位置を示す情報を、発電計画表示領域Ａ１に表示させる。図６の例では、充電スポットの位置を示す情報として、走行距離に対応付けた位置に存在する充電スポットＣｓ１〜Ｃｓ１０を示すオブジェクト（例えば、所定マーク）が表示されている。また、図６の例において、ＨＭＩ制御部１３０は、充電スポットＣｓ１〜Ｃｓ１０を第３の発電計画に基づく予測ＳＯＣ上に表示させているが、これに代えて、出発点からの距離を示す軸上に、走行距離に対応付けて充電スポットＣｓ１〜Ｃｓ１０を示すオブジェクトを表示させてもよい。これにより、ＨＭＩ制御部１３０は、乗員に、充電スポットの位置を容易に把握させることができる。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、ＳＯＣが閾値以下となる場合に、充電スポットを示すオブジェクトを表示させてもよい。例えば、ＳＯＣの閾値が４０［％］である場合、ＨＭＩ制御部１３０は、充電スポットＣｓ５〜Ｃｓ１０を示すオブジェクトを、走行距離に対応付けて表示させる。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、予測ＳＯＣ２２０が表示された領域（走行経路）のうち、特定の地点が選択された場合に、選択された特定の地点付近の充電スポットの利用状況に関する情報をタッチパネル９５Ａに表示させる。図６の例において、ＨＭＩ制御部１３０は、発電計画表示領域Ａ１のうち、領域Ａ３内の特定の一点が選択された場合に、領域Ａ３内（出発地からの距離Ｄ２の地点付近）に存在する充電スポットＣｓ６およびＣｓ７に関する情報をタッチパネル９５Ａに表示させる。
図７は、充電スポットの利用状況を表示させる画像ＩＭ５の一例を示す図である。図７に示す画像ＩＭ５には、充電スポット情報として、充電スポット名と、利用状況と、予約受付とが表示される。また、図７の例では、利用状況として、同時に充電可能な車両数、現在利用中の車両数（空き台数）が表示されている。この情報は、充電スポット抽出部１４０により抽出される。
また、ＨＭＩ制御部１３０は、充電スポットＣｓ６およびＣｓ７に対して予約を行うか否かを示すＧＵＩスイッチＳ４およびＳ５を画像ＩＭ５上に表示させてもよい。ＨＭＩ制御部１３０は、ＧＵＩスイッチＳ４およびＳ５の何れかが選択された場合に、通信装置８５を介してサーバ装置或いは選択した充電スポットに予約情報を送信し、予約を確定させてもよい。このような制御を行うことにより、乗員に充電スポットの位置を選択させることができるとともに、予約までを容易に行うことができる。
なお、ＨＭＩ制御部１３０は、画像ＩＭ５の表示を終了するＧＵＩスイッチＳ６を表示させてもよい。乗員によりＧＵＩスイッチＳ６が選択された場合、ＨＭＩ制御部１３０は、画像ＩＭ５の表示を終了し、元の画像（例えば、画像ＩＭ４）を表示させる。
［処理フロー］
次に、車両システム１により実行される処理の流れについてフローチャートを用いて説明する。図８は、車両システム１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。図８の示すフローチャートは、例えば、所定時間ごとや所定走行区間ごと等の所定のタイミングで繰り返し実行される。まず、発電計画生成部１２０は、発電計画を生成するか否かを判定する（ステップＳ１００）。発電計画を生成すると判定された場合、発電計画生成部１２０は、走行計画取得部１１０により取得された走行経路に基づいて、第１の発電計画に基づくＳＯＣを予測し（ステップＳ１０２）、第２の発電計画に基づくＳＯＣを予測し（ステップＳ１０４）、第３の発電計画に基づくＳＯＣを予測する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０２~Ｓ１０６の実行順序については、特に限定されず、他の順序で実行されてもよい。次に、充電スポット抽出部１４０は、第３の発電計画に基づく予測ＳＯＣが閾値以下の区間で周辺の充電スポットを抽出する（ステップＳ１０８）。
次に、ＨＭＩ制御部１３０は、車両Ｍの車速が所定速度（例えば、０~１０［ｋｍ／ｈ］程度）より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１０）。車速が所定速度より大きい場合、ＨＭＩ制御部１３０は、推奨発電計画（例えば、第２の発電計画）をタッチパネル９５Ａの画面等で提示させる（ステップＳ１１２）。なお、ステップＳ１１２の処理において、ＨＭＩ制御部１３０は、スピーカ９５Ｂから推奨発電計画が設定されたことの通知や変更するか否かの通知を行ってもよく、マイク等から変更を示す音声の入力があった場合に、推奨発電計画を変更する制御を行ってもよい。また、車速が所定速度以下である場合、ＨＭＩ制御部１３０は、第１〜第３の発電計画のうち何れか一つを選択させる選択画面をタッチパネル９５Ａの画面等で提示させる（ステップＳ１１４）。
また、ステップＳ１００の処理において、発電計画を生成しない場合、ＨＭＩ制御部１３０は、車両Ｍの車速が所定速度（例えば、０〜１０［ｋｍ／ｈ］程度）より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１６）。車速が所定速度よりも大きくない場合、ＨＭＩ制御部１３０は、選択画面をタッチパネル９５Ａの画面等で提示させる（ステップＳ１１８）。
ステップＳ１１４またはＳ１１８の処理後、ＨＭＩ制御部１３０は、乗員により第１の発電計画が選択されたか否かを判定する（ステップＳ１２０）。第１の発電計画が選択された場合、ＨＭＩ制御部１３０は、第１の発電計画が実行されることをＨＭＩ９５から乗員に通知する（ステップＳ１２２）。また、第１の発電計画が選択されていない場合、ＨＭＩ制御部１３０は、第２の発電計画が選択されたか否かを判定する（ステップＳ１２４）。第２の発電計画が選択された場合、ＨＭＩ制御部１３０は、第２の発電計画が実行されることをＨＭＩ９５から乗員に通知する（ステップＳ１２６）。また、第２の発電計画が選択されていない場合、ＨＭＩ制御部１３０は、第３の発電計画が選択されたか否かを判定する（ステップＳ１２８）。第３の発電計画が選択された場合、ＨＭＩ制御部１３０は、第３の発電計画が実行されることをＨＭＩ９５から乗員に通知し（ステップＳ１３０）、充電スポット抽出部１４０により抽出された充電スポットをタッチパネル９５Ａの画面等で提示させる（ステップＳ１３２）。また、第３の発電計画が選択されていない場合、ＨＭＩ制御部１３０は、ステップＳ１１２の処理に戻り、推奨発電計画（例えば、第２の発電計画）をタッチパネル９５Ａの画面等で提示させる。
ステップＳ１１２、Ｓ１２２、Ｓ１２６、Ｓ１３２の処理が終了後、または、ステップＳ１１６の処理において、車速が所定速度より大きい場合、実行制御部１５０は、車両Ｍの現在位置から目的地までの残距離を取得し（ステップＳ１３４）、バッテリ６０の現在のＳＯＣを取得する（ステップＳ１３６）。次に、ＨＭＩ制御部１３０は、選択した発電計画と、現在の走行状況に関する情報とをタッチパネル９５Ａの画面等で提示させる（ステップＳＳ１３８）。これにより、本フローチャートは、終了する。
以上説明した実施形態によれば、簡単な操作で乗員の好みの発電計画を選択させることができる。具体的には、本実施形態によれば、バッテリ６０の充電頻度や充電地点が異なる複数の発電計画を生成し、発電計画の候補として乗員に提示することで、複数の異なる条件から、乗員の好みの発電計画を選択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９に示すようなハードウェアの構成により実現される。図９は、実施形態の計画制御部１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
計画制御部１００は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ１００−３、ブートプログラム等を格納するＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置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。通信コントローラ１００−１は、計画制御部１００以外の構成要素との通信を行う。ドライブ装置１００−６には、光ディスク等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（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、計画制御部１００の各機能部が実現される。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。
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、
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、または充電スポットにより供給される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、を備える車両を走行させる走行経路が計画された走行計画を生成し、
生成された走行計画により計画された前記走行経路において、前記発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成し、
生成された複数の発電計画に関する情報を提示部により提示し、
前記提示部により提示された複数の発電計画に関する情報のうち、前記車両の乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行する、
ように構成されてい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。
１ 車両システム
１０ エンジン
１２ 第１モータ（電動機）
１８ 第２モータ（電動機）
２５ 駆動輪
３０ ＰＣＵ
６０ バッテリ（蓄電池）
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
８０ 車両センサ
８５ 通信装置
９０ ナビゲーション装置
９５ ＨＭＩ
１００ 計画制御部
１１０ 走行計画取得部
１２０ 発電計画生成部
１３０ ＨＭＩ制御部
１４０ 充電スポット抽出部
１５０ 実行制御部

Claims (8)

  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、または充電スポットにより供給される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、
    目的地まで前記車両を走行させる走行経路が計画された走行計画を生成する走行計画生成部と、
    前記走行計画生成部により生成された走行計画により計画された前記走行経路において、前記発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成する発電計画生成部と、
    前記発電計画生成部により生成された複数の発電計画に関する情報を提示する提示部と、
    前記提示部により提示された複数の発電計画に関する情報のうち、前記車両の乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行する実行制御部と、
    を備える車両制御システム。
  2. 前記発電計画生成部は、前記発電部による発電比率または前記充電スポットにより充電する地点が異なる複数の発電計画を生成する、
    請求項１に記載の車両制御システム。
  3. 前記複数の発電計画は、前記発電部による発電と、前記充電スポットでの充電との関係において、発電比率が最大である発電パターンを規定した発電計画と、目的地までの走行に必要な電力分の発電を行う発電パターンを規定した発電計画と、前記発電を行わず充電のみを行う発電パターンを規定した発電計画とを含む、
    請求項１または２に記載の車両制御システム。
  4. 前記提示部は、目的地までの距離と、前記複数の発電計画によって前記蓄電池に蓄えられる電力量との関係を示す情報を提示する、
    請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御システム。
  5. 前記提示部は、提示された前記目的地までの距離のうち、特定の地点の選択が受け付けられた場合に、前記特定の地点から所定距離以内に存在する充電スポットに関する情報を提示する、
    請求項４に記載の車両制御システム。
  6. 前記発電計画生成部は、前記車両の速度が所定速度以下である場合に、前記車両の現在位置に基づいて、前記互いに異なる複数の発電計画を再生成し、
    前記提示部は、前記発電計画生成部により生成された複数の発電計画に関する情報を提示する、
    請求項１から５のうち何れか１項に記載の車両制御システム。
  7. コンピュータが、
    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、または充電スポットにより供給される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、を備える車両を走行させる走行経路が計画された走行計画を生成し、
    生成された走行計画により計画された前記走行経路において、前記発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成し、
    生成された複数の発電計画に関する情報を提示部により提示し、
    前記提示部により提示された複数の発電計画に関する情報のうち、前記車両の乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行する、
    車両制御方法。
  8. コンピュータに、
    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、または充電スポットにより供給される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、を備える車両を走行させる走行経路が計画された走行計画を生成させ、
    生成された走行計画により計画された前記走行経路において、前記発電部の発電パターンを規定した複数の発電計画であって、互いに異なる複数の発電計画を生成させ、
    生成された複数の発電計画に関する情報を提示部により提示させ、
    前記提示部により提示された複数の発電計画に関する情報のうち、前記車両の乗員により選択された情報に対応する発電計画を実行させる、
    プログラム。
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