JP4807421B2 - 車載用報知装置 - Google Patents
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Description
回生ブレーキに関する案内の対象となる要減速地点は、地図情報によって予め定義された一時停止やカーブ、交差点といった特定地点のみである。しかし、それ以外の場所では回生ブレーキに関する案内は行われず、運転者に対して効率的なブレーキ操作を促すことができない。また、一時停止やカーブ、交差点に備えて減速のために要する距離は、運転者ごとの運転特性によって異なる。このため、運転者の運転特性を考慮して回生ブレーキに関する案内をしなければ、回生ブレーキによるエネルギ効率の更なる向上は期待できない。
[回生ブレーキ教示システムの構成の説明]
図1は、実施形態の回生ブレーキ教示システムの概略構成を示すブロック図である。
図2は、学習情報データベース13に記憶されている学習データの一例を模式的に示す説明図である。学習データは、所定の学習区間(図2の事例では、区間1,2,3…と表記)ごとに、当該学習区間を1回走行する度にその学習区間内での損失エネルギの発生の有無を「1」又は「0」の1ビットの符号で記録したものである。なお、学習区間内でのブレーキ操作時に損失エネルギが発生した場合には「1」のデータが当該学習区間に対応付けて記録され、損失エネルギが発生しなかった場合には「0」のデータが当該学習区間に対応付けて記録される。
発電電力(W)=回生ブレーキの制動トルク(Nm)×車速(m/s)÷車輪半径(m) …式1
また、回生限界電力は、回生ブレーキシステムの仕様に基づき予め設定された固定値を用いてもよいし、走行条件やバッテリ21のコンディションに応じて回生制御コンピュータ20が算出するような構成であってもよい。前者の場合、回生限界電力をメモリ等に予め登録しておくことで、これを回生教示コンピュータ19が各種演算に用いることができる。また、後者の場合、その時々の走行条件やバッテリのコンディションに基づいて回生制御コンピュータ20が回生限界電力を随時算出し、これを回生教示コンピュータ19へ出力することで、回生教示コンピュータ19が各種演算に用いることができる。
つぎに、回生教示コンピュータ19が、学習情報データベース13の学習データを利用して走行開始前に運転者に情報を報知するための処理について、図4,5に基づき説明する。図4は、回生教示コンピュータ19が実行する走行前報知処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、車両が走行を開始する前の停車中に実行される。
つぎに、回生教示コンピュータ19が、損失エネルギの発生状況に関する情報を運転者に対して随時報知するための処理について、図6,7に基づき説明する。図6は、回生教示コンピュータ19が実行する走行中報知処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、車両が走行を開始してから走行を終了するまでの間、繰り返し実行される。
メータレベル=全ブレーキの制動仕事率(W)÷(回生限界電力(W)÷4) …式2
ただし、
全ブレーキの制動仕事率(W)=全ブレーキの制動トルク(Nm)×車速(m/s)÷車輪半径(m) …式3
上記式(2)で算出したメータベルの値を四捨五入により端数処理し、端数処理したメータレベルの値から、下記の表1で示すとおりに回生メータ内のインジケータの描画内容を決定する。
(1)S302で損失エネルギ発生エリアへ進入したことを運転者へ報知する際、車両の速度に応じて報知タイミングの早遅を変更するように構成してもよい。例えば、車両の速度が比較的速い場合には、車両が損失エネルギ発生エリアへ進入する手前の位置で損失エネルギ発生エリアへ進入する旨を事前に運転者に報知する。このようにすることで、十分な余裕を持って回生ブレーキを効率的に使ったブレーキ操作を行うことができるようになると考えられる。反対に、車両の速度が比較的遅い場合には、報知のタイミングが多少遅くとも、運転者は余裕を持って回生ブレーキを効率的に使ったブレーキ操作を行うことができると考えられるため、車両が損失エネルギ発生エリアへ進入してから損失エネルギ発生エリアへ進入した旨を運転者に報知する。
つぎに、走行終了後の場面において、回生教示コンピュータ19が、走行中の損失エネルギの発生状況に関する情報を運転者に対して報知するための処理について、図8〜11に基づいて説明する。図8は、回生教示コンピュータ19が実行する走行後報知処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、車両が走行を終了した後の停車中に実行される。
つぎに、S405で抽出したブレーキ操作のサンプルデータに基づき、このサンプルのブレーキ操作における制動仕事率の時間的推移を示すグラフと、回生限界電力を超えないでサンプルのブレーキ操作と同等の減速が得られる理想的なブレーキ操作の制動仕事率の時間的推移を示すグラフとを計算する(S406)。ここでは、サンプルデータのブレーキ操作に対応するグラフを下記式5で示す関数を用いて近似計算し、理想的なブレーキ操作に対応するグラフを下記式6で示す関数を用いて近似計算する。なお、式5,6の関数における変数xは時間(s)であり、変数yは制動仕事率(W)である。
y=−{max#regen/(brake#time/2)2}×[x−{ideal#brake#time−(brake#time/2)}]+max#regen …式5
〈理想的なブレーキに対応するグラフ描画関数〉
y=−{ideal#regen/(ideal#brake#time/2)2}×{x−(ideal#brake#time/2)}+ideal#regen …式6
なお、上記式5,6で用いられている定数の定義は下記表2で示すとおりである。
全ブレーキの制動仕事率のサンプル値(W)=全ブレーキの制動トルクのサンプル値(Nm)×車速のサンプル値(m/s)÷車輪の半径(m) …式7
回生電力量(kws)=Σ(回生電力のサンプル値(W)×サンプリング時間間隔(s))/1000 …式8
ただし、回生電力のサンプル値には、上記式7による制動仕事率のサンプル値の計算結果を下記表3に示すとおりに変換した値を用いる。
理想的な回生電力量(kws)=Σ(全ブレーキの制動仕事率のサンプル値(W)×サンプリング時間間隔(s))/1000 …式9
つぎに、S409で計算した区間ごとの実際の回生電力量及び理想的な回生電力量に基づき、回生電力量グラフウィンドウ(図11参照)を描画し、表示デバイス15に表示する(S410)。ここでは、縦軸を回生電力量(W)、横軸を区間の推移にとったグラフを回生電力量グラフウィンドウ上に描画する。グラフの横軸の描画範囲は、運転開始から運転終了までの全区間とする。また、運転者に対してブレーキ操作に関するアドバイスをするためのメッセージも表示する。このメッセージは、例えば、実際の回生電力量と理想的な回生電力量との差の大小に応じて、予め用意したメッセージの中から適当なものを選択して表示することが考えられる。
上記実施形態の回生ブレーキ教示システムによれば、下記のような効果を奏する。
場所ごとの損失エネルギの発生状況を学習データとして統計的に蓄積し、その蓄積した学習データを利用して損失エネルギ発生エリアに関する情報を報知することができる。これにより、運転者は、自身の運転によってどの場所を走行しているときに損失エネルギを発生させ易いのかを知ることができ、以降、その場所を走行する際に効率的なブレーキ操作を意識付けることができる。また、損失エネルギ発生エリア以外の地域については、それまでどおりの運転で回生ブレーキを十分効率的に利用できていると知ることもできる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。
Claims (8)
- 車輪の回転を使ってモータで発電し、その発電負荷によって車輪に制動をかけると共に、発電によって得られた電気エネルギを車載電源に回収する回生ブレーキシステムを備えた車両に搭載される車載用報知装置であって、
車両の現在地を取得する位置取得手段と、
所定の地理範囲ごとに、個々の地理範囲を走行中に生じた損失エネルギに関する損失情報を統計的に記憶する学習情報記憶手段と、
運転者によるブレーキ操作によって減少した運動エネルギ分に相当する制動エネルギのうち、前記回生ブレーキシステムによる回生によって回収できなかった損失エネルギに関する損失情報を導出する損失情報導出手段と、
前記位置取得手段により取得した現在地情報に基づき、前記損失情報導出手段により導出した損失情報を、その損失情報に係る損失エネルギが発生した前記地理範囲に対応付けて前記学習情報記憶手段に統計的に記録する損失情報記録手段と、
前記損失情報導出手段によって導出された損失情報に基づき、損失エネルギに関する所定の情報を生成し、その生成した情報を車両に搭載された報知手段を介して運転者に報知する報知制御手段と、
車両の周辺の障害物の存在状況に関する周辺状況情報を取得する周辺状況取得手段とを備え、
前記報知制御手段は、前記学習情報記憶手段に記憶されている情報と、前記位置取得手段により取得した現在地情報に基づき、損失エネルギの発生度合いが所定量以上である地理範囲内に車両が進入する際、その旨を運転者に報知し、更に、前記周辺状況取得手段により取得した周辺状況情報に基づき、走行中に車両と障害物とが所定の接近状態である場合、走行中における損失エネルギに関する情報の報知を行わないこと
を特徴とする車載用報知装置。 - 請求項1に記載の車載用報知装置において、
車両の移動予定の経路に関する経路情報を取得する経路取得手段を更に備え、
前記報知制御手段は、前記学習情報記憶手段に記憶されている情報と、前記経路取得手段により取得した経路情報に基づき、移動予定の経路上に該当する地理範囲における損失エネルギの発生度合いに関する情報を生成し、その生成した情報を運転者に報知すること
を特徴とする車載用報知装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車載用報知装置において、
前記報知制御手段は、車両の速度の高低度合い応じて、損失エネルギの発生度合いが所定量以上である地理範囲内に車両が進入する旨を報知するタイミングの早遅を変更すること
を特徴とする車載用報知装置。 - 請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の車載用報知装置において、
車両が実際に走行した経路に関する走行経路情報を取得する走行経路取得手段を更に備え、
前記報知制御手段は、前記学習情報記憶手段に記憶されている情報と、前記走行経路取得手段により取得した走行経路情報に基づき、走行終了後に、走行開始から走行終了までの期間に走行した経路上に該当する地理範囲における損失エネルギの発生度合いに関する情報を生成し、その生成した情報を運転者に報知すること
を特徴とする車載用報知装置。 - 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の車載用報知装置において、
前記報知制御手段は、前記損失情報導出手段により導出した損失情報に基づき、運転者によるブレーキ操作中に、現状における損失エネルギの発生の有無、あるいは損失エネルギの発生度合いを示す情報を運転者に対して報知すること
を特徴とする車載用報知装置。 - 請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の車載用報知装置において、
前記報知制御手段は、前記損失情報導出手段により導出した損失情報に基づき、運転者によるブレーキ操作中に、現状の損失エネルギの発生度合いに基づく当該ブレーキ操作の巧拙の評価に関する情報を運転者に対して報知すること
を特徴とする車載用報知装置。 - 請求項1ないし請求項6の何れか1項に記載の車載報知装置において、
前記報知制御手段は、前記損失情報導出手段により導出した損失情報に基づき、運転者によるブレーキ操作終了後に、当該ブレーキ操作による損失エネルギの発生度合いに基づく当該ブレーキ操作の巧拙の評価に関する情報を運転者に対して報知すること
を特徴とする車載用報知装置。 - 請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載の車載用報知装置において、
運転者によるブレーキ操作で制動したときの制動仕事率の時間的推移に関する情報を記録するブレーキ操作情報記録手段を更に備え、
前記報知制御手段は、走行終了後、走行開始から走行終了までの期間に前記ブレーキ操作情報記録手段により記録したデータに基づき、運転者によるブレーキ操作状況の時間的推移を示す情報を算出し、その算出した情報を運転者に報知すること
を特徴とする車載用報知装置。
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