JPH08240435A - 電気自動車用ナビゲーションシステム - Google Patents

電気自動車用ナビゲーションシステム

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JPH08240435A
JPH08240435A JP4593495A JP4593495A JPH08240435A JP H08240435 A JPH08240435 A JP H08240435A JP 4593495 A JP4593495 A JP 4593495A JP 4593495 A JP4593495 A JP 4593495A JP H08240435 A JPH08240435 A JP H08240435A
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Kenichi Saga
賢一 嵯峨
Nobuyuki Kawamura
伸之 川村
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Mitsubishi Motors Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ハイブリッド電気自動車に用いて
好適の電気自動車用ナビゲーションシステムに関し、ナ
ビゲーションシステムの特性を利用しながら電気自動車
のバッテリ管理を容易に且つ適切に行なうことができる
ようにすることを目的とする。 【構成】 電気自動車にそなえらた電気自動車用ナビゲ
ーションシステム１１において、走行計画情報として車
両の走行しようとする目的地が入力されるように設定さ
れるとともに、該目的地までの該車両の予定走行距離及
び残存容量検出手段５で検出されたバッテリの残存容量
に基づいて、該バッテリの残存容量で該車両が該目的地
まで到達しうるか否かを判定する到達可否判定手段３４
をそなえるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車に設けられ
るナビゲーションシステムに関し、特に、発電用熱機関
をそなえて発電走行を行なうことのできるハイブリッド
電気自動車に用いて好適の、電気自動車用ナビゲーショ
ンシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、いわゆるカーナビゲーションシス
テムと呼ばれる自動車用ナビゲーションシステムの開発
が盛んになってきており、既に普及しつつある。このよ
うなナビゲーションシステムでは、車両の現在位置を検
出する手段と、ＣＤ−ＲＯＭ等に道路地図情報を記憶す
る手段とをそなえており、ドライバが車両の目的地を設
定すると、この目的地と検出された車両の現在位置と記
憶されている道路地図情報とから、現在位置から目的地
までの最適経路を選択して、この選択した最適経路をド
ライバに案内するようになっている。
【０００３】車両の現在位置の検出には、一般にＧＰＳ
航法や自律航法が用いられるが、例えばＧＰＳ航法によ
ると、複数（３個以上）の人工衛星から発信される電波
〔ＧＰＳ（Grobal Positioning System ）情報〕をＧＰ
Ｓ受信機を通じて受信しながら、これらのＧＰＳ情報に
基づいて車両の現在位置を検出する。また、このように
して検出された車両の現在位置を地図上の道路位置に対
応させるように補正する、いわゆるマップマッチング法
を、上記の航法と併用することも行なわれており、これ
によって、より精度良く車両の現在位置の検出すること
ができる。
【０００４】そして、このようなナビゲーションシステ
ムでは、上述のように検出された車両の現在位置を目的
地に応じて選択された最適経路とともに、ディスプレイ
に表示して、交差点等で右折や左折が必要な場合などに
は交差点等に進入する前に音声でその旨を案内するよう
になっている。また、ナビゲーションシステムの中に
は、上記の最適経路を通じて車両の現在位置から目的地
まで到達するのに要する時間を推定し、これを表示する
ようなものも開発されている。
【０００５】ところで、このようなナビゲーションシス
テムの開発の一方で、地球環境を保護しようとする立場
から、排出ガスを出さない電気自動車が見直されてきて
おり、電気自動車の実用性を高めるための様々な技術の
開発が行なわれている。しかしながら、現時点の電気自
動車では、実用上で様々な課題がある。例えば、現時点
では、走行用電動機のためのエネルギ源であるバッテリ
が、容量を大きくするには重量も増加させなければなら
ないため、電気自動車の一充電当たりの走行距離を伸ば
そうとすると、大量のバッテリを搭載することが必要に
なり、車両重量が大幅に増大してしまい、設置スペース
を大きく占領してしまう。このため、車両の動力性能や
居住性が荷物の搭載性等の悪化を招くという不具合があ
る。
【０００６】したがって、現状では、車両の動力性能や
居住性や荷物の搭載性等を実用性上必要な最低限度だけ
確保するには、一充電当たりの走行距離が制限されてし
まい、バッテリの残存容量を監視しながら残存容量が限
度以下になる前にバッテリを充電する必要が生じてく
る。こうした電気自動車のバッテリ充電に関しては、ガ
ソリンエンジン式自動車のガソリンスタンドに対応する
ようなバッテリスタンドを道路に沿って設けて、バッテ
リを充電する際には、電気自動車を最寄りのバッテリス
タンドまで運転して行ってそこで充電を行なうようにす
る形態が一般的に考えられる。
【０００７】しかしながら、このようなバッテリスタン
ドは現在はまだ普及しておらずこの普及にも時間がかか
るものと思われる。また、充電に要する時間も短縮化し
ているもののガソリン補給のように短時間には行なえな
い。したがって、バッテリの充電はガソリン補給のよう
に手軽には行なえないのが現状である。また、バッテリ
の容量不足により車両が路上で停止してしまったときに
は、ガソリン車等のように容易にはこれに対処すること
ができない。
【０００８】そこで、このような現時点における電気自
動車の不具合を補うために、電気自動車自体に熱機関
（一般には、内燃機関なので、以下、内燃機関という）
を搭載した、いわゆる、ハイブリッド電気自動車が提案
されている。こうしたハイブリッド電気自動車には、い
わゆるシリーズ式ハイブリッド車やパラレル式ハイブリ
ッド車がある。
【０００９】シリーズ式ハイブリッド車は、内燃機関
と、この内燃機関により駆動される発電機とを搭載して
おり、バッテリの容量が不足したら、内燃機関を作動さ
せて発電機で発電を行ない、この発電電力でバッテリを
充電しながら走行することで、バッテリの容量が不足し
た場合でも、電気自動車の走行が可能となる。また、パ
ラレル式ハイブリッド車は、走行用電動機と並列に走行
用内燃機関を搭載しており、走行用電動機で車輪を駆動
する他に、走行用内燃機関によっても車輪を駆動するこ
とができる。したがって、バッテリの容量が不足した場
合でも、走行用内燃機関により、自動車の走行が可能と
なる。
【００１０】したがって、このようなハイブリッド電気
自動車では、内燃機関を補助的に作動させることで、排
気ガスを低減させ大気の汚染の抑制効果を得ながら、自
動車の走行距離を伸ばすことができるのである。ところ
で、上述のハイブリッド電気自動車では、内燃機関を作
動させると、当然、排気ガスが出るため、大気汚染を完
全に防止するわけにはいかない。
【００１１】そこで、市街地等の大気汚染の規制の必要
度の高い地域（無公害地域）では内燃機関の作動を禁止
して、郊外等の大気汚染の規制の必要度の低い地域（非
無公害地域）では内燃機関を作動を許容するように設定
することが考えられる。例えばシリーズ式ハイブリッド
車の場合、無公害地域でなければ、バッテリの残存容量
が所定量以下になったら発電用内燃機関を作動させて発
電機を作動させこれにより発電された電力をバッテリに
充電しながら走行用電動機を作動させて走行し、無公害
地域に入ったら、発電は行なわずバッテリの残存容量を
用いて走行用電動機を作動させこの走行用電動機による
駆動力で走行する。
【００１２】このようにして、特に状況の深刻な市街地
での大気汚染を防止しながら、少ないバッテリ容量で走
行距離を伸ばすことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
では、内燃機関を搭載していないものはもちろんである
が、内燃機関を搭載しているもの（ハイブリッド車）に
ついても、バッテリの容量が低下した場合には、このバ
ッテリの充電をバッテリスタンドで行なうのが本来の姿
である。つまり、ハイブリッド車に搭載された内燃機関
は電気自動車の走行距離を確保するための補助的なもの
であり、この内燃機関に頼った走行はできるだけ回避し
たい。
【００１４】そこで、電気自動車では、バッテリの残存
容量に基づいて適切に充電することが必要になる。この
ためには、バッテリの残存容量自体の把握とともに、こ
の残存容量が、これから目的地まで到達するのに十分な
だけあるか否かの把握も必要になる。勿論、目的地が遠
ければ、目的地に行く途中で充電を予定しているバッテ
リスタンドまで到達するのにバッテリの残存容量が十分
あるか否かの把握が必要となる。
【００１５】このためには、ドライバの走行計画に対応
したバッテリの消費予測を行なう必要があるが、上述の
自動車用ナビゲーションシステムでは、例えば目的地の
ようなドライバの走行計画が入力され、この目的地まで
の車両の走行経路が選択されるため、ナビゲーションシ
ステムを車両の目的地までのバッテリの消費予測に利用
することが考えられる。
【００１６】また、ナビゲーションシステムには道路地
図情報が記憶されているので、地図情報に対応させて無
公害地域情報を記憶させることも考えられ、無公害地域
か否かに応じてハイブリッド車の内燃機関の運転制御に
もナビゲーションシステムを利用することが考えられ
る。さらには、普及率の低いバッテリスタンドの所在に
関しても地図情報に対応させて記憶させることが考えら
れ、ドライバへバッテリスタンドの所在を案内すること
も考えられる。
【００１７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、ナビゲーションシステムの特性を利用しなが
ら電気自動車のバッテリ管理を容易に且つ適切に行なう
ことができるようにした、電気自動車用ナビゲーション
システムを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の電気自動車用ナビゲーションシステムは、バ
ッテリと該バッテリから電力を供給され車輪を駆動する
駆動用電動機と人為的な出力要求操作に応じて該電動機
へ供給される電力を調整しながら該電動機の作動を制御
する電動機制御手段と該バッテリの残存容量を検出する
残存容量検出手段とを有する電気自動車にそなえられ、
道路地図情報を記憶する道路地図情報記憶手段と、車両
の走行計画情報に関して人為的に入力操作を行なうため
の走行計画情報入力手段と、車両の現在位置を検出する
現在位置検出手段と、これらの道路地図情報記憶手段，
走行計画情報入力手段及び現在位置検出手段からの各情
報に基づいて地図情報や経路情報の画面表示情報及び音
声表示情報を制御する表示制御手段とを有する電気自動
車用ナビゲーションシステムにおいて、該走行計画情報
として該車両の走行しようとする目的地が入力されるよ
うに設定されるとともに、該目的地までの該車両の予定
走行距離及び該残存容量検出手段で検出された該バッテ
リの残存容量に基づいて、該バッテリの残存容量で該車
両が該目的地まで到達しうるか否かを判定する到達可否
判定手段をそなえていることを特徴としている。
【００１９】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムは、請求項１記載の構成にお
いて、該走行計画情報として該目的地とともに該目的地
までの経路中で該バッテリへの充電を予定する充電予定
箇所が入力されるように設定されるとともに、該到達可
否判定手段が、該充電予定箇所までの該車両の予定走行
距離と該残存容量検出手段で検出された該バッテリの残
存容量とに基づいて、該バッテリの残存容量で該車両が
該充電予定箇所まで到達しうるか否かを判定しうるよう
に構成されていることを特徴としている。
【００２０】また、請求項３記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムは、請求項１又は２記載の構
成において、該到達可否判定手段により該目的地又は該
充電予定箇所まで該車両が到達できないと判定された場
合に、該バッテリを節約しながら使用できるように該モ
ータ又は補機類の使用条件を設定してこの設定したモー
タ使用条件下で該車両が該目的地又は該充電予定箇所ま
で到達できるか否かを判定する使用条件付き到達可否判
定手段が設けられていることを特徴としている。
【００２１】また、請求項４記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムは、請求項１〜３のいずれか
に記載の構成において、該到達可否判定手段により該目
的地又は該充電予定箇所まで該車両が到達できないと判
定された場合に、この旨を表示する表示手段が設けられ
ていることを特徴としている。また、請求項５記載の本
発明の電気自動車用ナビゲーションシステムは、請求項
１〜３のいずれかに記載の構成において、該到達可否判
定手段により該目的地又は該充電予定箇所まで該車両が
到達できないと判定された場合に、該走行計画情報を変
更して再設定するようにこの旨を表示する表示手段が設
けられていることを特徴としている。
【００２２】また、請求項６記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムは、請求項１〜３のいずれか
に記載の構成において、該到達可否判定手段により該目
的地又は該充電予定箇所まで該車両が到達できないと判
定された場合に、該目的地又は該充電予定箇所への経路
途中にあり該車両の到達可能な充電箇所を表示する表示
手段が設けられていることを特徴としている。
【００２３】また、請求項７記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムは、請求項１〜６のいずれか
に記載の構成において、該到達可否判定手段が、該走行
計画情報の入力時点で該判定を行なうとともに、該車両
の走行時にも該バッテリの残存容量が変化していくのに
応じて該判定を行なうように設定されていることを特徴
としている。
【００２４】また、請求項８記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムは、請求項１〜７のいずれか
に記載の構成において、該電気自動車が、該バッテリ，
該駆動用電動機及び該電動機制御手段とともに、該バッ
テリを充電しうるように該バッテリに接続された発電機
と、該発電機を駆動する発電用熱機関と、該熱機関の作
動を制御する熱機関制御手段とを有して、走行モードと
して該発電機を適宜作動させながら走行する発電走行モ
ードと該発電機を作動させることなく該バッテリに充電
された電力のみで走行する非発電走行モードとを設定さ
れたハイブリッド電気自動車として構成され、該道路地
図情報に対応して無公害地域に関する情報を記憶した無
公害地域情報記憶手段と、該現在位置検出手段及び該無
公害地域情報記憶手段からの情報に基づいて該車両の現
在位置が該無公害地域内にあるか否かを判定する地域判
定手段と、該地域判定手段の判定結果に基づいて、該地
域判定手段の判定結果に基づいて、該車両の現在位置が
該無公害地域内にある場合には該非発電走行モードを選
択し、該車両の現在位置が該無公害地域外である場合に
は該発電走行モードを選択するように該熱機関制御手段
に指令信号を出力する走行モード選択指令手段とが設け
られていることを特徴としている。
【００２５】また、請求項９記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムは、請求項１〜８のいずれか
に記載の構成において、該走行モードとして該発電機を
必ず作動させながら走行する強制発電走行モードがさら
に設定され、該地域判定手段が、該現在位置検出手段及
び該無公害地域情報記憶手段からの情報に基づいて該車
両の現在位置が該無公害地域に近い無公害地域接近領域
内にあるか否か及び該車両の現在位置から該目的地又は
該充電予定箇所までの走行予定経路に該無公害地域が残
っているか否かを判定しうるように構成されるととも
に、該走行モード選択指令手段が、該地域判定手段の判
定結果に基づいて、該車両の現在位置が該無公害地域接
近領域内にあり、該目的地又は該充電予定箇所までの走
行予定経路に該無公害地域が残っている場合には、該バ
ッテリが所定の充電状態になるまでは該強制発電走行モ
ードを選択する指令信号を該熱機関制御手段に出力する
ように構成されていることを特徴としている。
【００２６】また、請求項１０記載の本発明の電気自動
車用ナビゲーションシステムは、請求項１〜９のいずれ
かに記載の構成において、該現在位置検出手段として、
グローバルポジショニングシステムが用いられているこ
とを特徴としている。
【００２７】
【作用】上述の請求項１記載の本発明の電気自動車用ナ
ビゲーションシステムでは、通常のナビゲーションシス
テム動作としては、表示制御手段を通じて、道路地図情
報記憶手段，走行計画情報入力手段及び現在位置検出手
段からの各情報に基づいて地図情報や経路情報の画面表
示情報及び音声表示情報を制御して、所要の情報を画面
表示及び音声表示する。これとともに、電気自動車のバ
ッテリに対する動作として、走行計画情報入力手段を通
じて、車両の走行計画情報として該車両の走行しようと
する目的地が入力されると、到達可否判定手段が、該目
的地までの該車両の予定走行距離及び残存容量検出手段
で検出されたバッテリの残存容量に基づいて、該バッテ
リの残存容量で該車両が該目的地まで到達しうるか否か
を判定する。
【００２８】上述の請求項２記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムでは、走行計画情報入力手段
を通じて、車両の走行計画情報として該車両の走行しよ
うとする目的地と該目的地までの経路中で該バッテリへ
の充電を予定する充電予定箇所が入力されると、到達可
否判定手段が、該充電予定箇所までの該車両の予定走行
距離及び残存容量検出手段で検出されたバッテリの残存
容量に基づいて、該バッテリの残存容量で該車両が該充
電予定箇所まで到達しうるか否かを判定する。
【００２９】上述の請求項３記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムでは、該到達可否判定手段に
より該目的地又は該充電予定箇所まで該車両が到達でき
ないと判定されると、使用条件付き到達可否判定手段
が、バッテリを節約しながら使用できるようにモータ又
は補機類の使用条件を設定して、この設定したモータ使
用条件下で該車両が該目的地又は該充電予定箇所まで到
達できるか否かを判定する。
【００３０】上述の請求項４記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムでは、該到達可否判定手段に
より該目的地又は該充電予定箇所まで該車両が到達でき
ないと判定されると、表示手段がこの旨を表示する。上
述の請求項５記載の本発明の電気自動車用ナビゲーショ
ンシステムでは、該到達可否判定手段により該目的地又
は該充電予定箇所まで該車両が到達できないと判定され
ると、表示手段が該走行計画情報を変更して再設定する
ようにこの旨を表示する。
【００３１】上述の請求項６記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムでは、該到達可否判定手段に
より該目的地又は該充電予定箇所まで該車両が到達でき
ないと判定されると、表示手段が該目的地又は該充電予
定箇所への経路途中にあり該車両の到達可能な充電箇所
を表示する。上述の請求項７記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムでは、該到達可否判定手段
は、該バッテリの残存容量で該車両が該目的地又は該充
電予定箇所まで到達可能であるか否かの判定を、該走行
計画情報の入力時点で行なうとともに、さらに、該車両
の走行時にも該バッテリの残存容量が変化していくのに
応じて行なう。したがって、例えば、該バッテリの消費
が予測以上に多ければ、該車両の走行中に、到達可能の
判定から到達不可能の判定へと切り替わる場合もある。
【００３２】上述の請求項８記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムでは、該電気自動車は、該発
電機を適宜作動させながら走行する発電走行モードと該
発電機を作動させることなく該バッテリに充電された電
力のみで走行する非発電走行モードとのいずれかの走行
モードで走行することができるが、かかる走行モードの
選択は、地域判定手段の判定結果に基づいて行なわれ
る。
【００３３】つまり、無公害地域情報記憶手段が、該道
路地図情報に対応して無公害地域に関する情報を記憶し
ており、地域判定手段は、該現在位置検出手段及び該無
公害地域情報記憶手段からの情報に基づいて、該車両の
現在位置が該無公害地域内にあるか否かを判定すること
ができる。走行モード選択指令手段では、この地域判定
手段の判定結果に基づいて、車両の現在位置が該無公害
地域内にある場合には非発電走行モードを選択し、該車
両の現在位置が該無公害地域外である場合には発電走行
モードを選択するように、熱機関制御手段に指令信号を
出力する。
【００３４】これにより、熱機関制御手段では、非発電
走行モードが選択されると、発電機を作動させることな
くバッテリに充電された電力のみによる電動機の駆動に
より車両が走行するように発電用熱機関の作動を停止
し、発電走行モードが選択されると、該発電機を適宜作
動させながら走行するように発電用熱機関の作動を制御
する。
【００３５】上述の請求項９記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムでは、該電気自動車は、該発
電機を適宜作動させながら走行する発電走行モードと該
発電機を作動させることなく該バッテリに充電された電
力のみで走行する非発電走行モードと該発電機を必ず作
動させながら走行する強制発電走行モードとのいずれか
の走行モードで走行することができるが、特に、強制発
電走行モードの選択は、地域判定手段の判定結果に基づ
いて行なわれる。
【００３６】つまり、該地域判定手段が、該現在位置検
出手段及び該無公害地域情報記憶手段からの情報に基づ
いて該車両の現在位置が該無公害地域に近い無公害地域
接近領域内にあるか否か及び該車両の現在位置から該目
的地又は該充電予定箇所までの走行予定経路に該無公害
地域が残っているか否かを判定する。そして、該走行モ
ード選択指令手段が、この地域判定手段の判定結果に基
づいて、該車両の現在位置が該無公害地域接近領域内に
あり、該目的地又は該充電予定箇所までの走行予定経路
に該無公害地域が残っている場合には、該バッテリが所
定の充電状態になるまでは該強制発電走行モードを選択
する指令信号を該熱機関制御手段に出力する。
【００３７】これにより、熱機関制御手段では、車両が
該無公害地域に近い無公害地域接近領域内に進入する
と、バッテリが所定の充電状態になるまでは、発電機の
作動が続行するように発電用熱機関の作動を制御する。
したがって、その後の該無公害地域を走行する際に予め
バッテリ容量が高められることになる。上述の請求項１
０記載の本発明の電気自動車用ナビゲーションシステム
では、グローバルポジショニングシステムにより、該車
両の現在位置が検出される。
【００３８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１〜図１１は第１実施例の電気自動車用
ナビゲーションシステムを示すものであり、図１２〜図
１５は第２実施例の電気自動車用ナビゲーションシステ
ムを示すものである。まず、第１実施例について説明す
ると、このナビゲーションシステムは、図２に示すよう
なハイブリッド電気自動車に装備されている。この実施
例におけるハイブリッド電気自動車は、シリーズ式ハイ
ブリッド車である。
【００３９】図２において、１はバッテリであり、この
バッテリ１は車両に装備されない外部充電器（図示略）
により繰り返し充電することもできる。２はバッテリ１
から電力を供給されるモータ（走行用電動機）であり、
このモータ２により自動車の駆動輪３Ａ，３Ｂが駆動さ
れる。モータ２の出力は、モータコントローラ（電動機
制御手段）４により制御されるが、モータコントローラ
４では、ドライバの出力要求操作（即ち、図示しないア
クセルペダルの踏込み状態）やモータ２の現作動状態等
に基づいて、モータ２の出力を制御する。また、モータ
コントローラ４では、図示しないブレーキペダルの踏込
み等から制動指令を検出すると、モータ２を発電機に切
り換えて、駆動輪３Ａ，３Ｂからの回転エネルギで発電
を行ないながら制動力を与える回生制動を行なえるよう
になっている。
【００４０】また、５はバッテリ１の残存容量を検出す
る残存容量計であり、この残存容量計は例えば満充電時
等にバッテリ１の開放端子電圧Ｖから推定できる残存容
量を基準値として、この基準値をバッテリ２の放電時や
充電時の電流Ｉに基づいて放電や充電に応じて増減する
容量分を補正していくようにしてバッテリ１の残存容量
を推定する。
【００４１】また、６は発電機であり、この発電機６は
発電用熱機関としての発電用内燃機関（以下、エンジン
という）７により駆動されるようになっている。この発
電機６は、発電した電力でバッテリ１を充電しうるよう
にバッテリ１に接続されている。なお、発電用熱機関と
しては、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン
等の内燃機関の他、ガスタービンやスターリングエンジ
ン等の外燃機関も用いることができる。
【００４２】エンジン７はスロットル開度調整等（図示
省略）により出力を制御されるようになっている。この
エンジン７の制御は、内燃機関制御手段としての機能を
もつＨＥＶ／ＥＶ走行マネージメントコントローラ９に
よって、作動を制御されるようになっている。なお、Ｈ
ＥＶは、ハイブリッド電気自動車（Hybrid Electric Ve
hcle）の略称であり、ＥＶは、電気自動車（Electric V
ehcle ）の略称である。
【００４３】この電気自動車では、発電走行モードと、
非発電走行モードと、強制発電走行モードとが設定され
ており、これらのいずれかのモードで走行する。発電走
行モードは、必要に応じてエンジン７を作動させながら
発電機６で発電された電力でバッテリ１を充電しながら
モータ２を作動させて走行するモードであり、この発電
走行モードのことをＨＥＶモードとも呼ぶ。
【００４４】非発電走行モードは、エンジン７を停止さ
せてバッテリ１に蓄えられている電力のみでモータ２を
作動させて走行するモードであり、この非発電走行モー
ドのことをＥＶモードとも呼ぶ。また、強制発電走行モ
ードは、常時エンジン７を作動させながら発電機６で発
電された電力でバッテリ１を充電しつつモータ２を作動
させて走行するモードであり、ＨＥＶモード（発電走行
モード）が走行中に必要に応じて発電を行なうのに対し
て、この強制発電走行モードでは、走行中に必ず発電を
行なう。
【００４５】この走行モードの選択は、ＨＥＶ／ＥＶ走
行マネージメントコントローラ９を通じて行なわれる
が、走行マネージメントコントローラ９では、ナビゲー
ションシステム１１からの選択指令情報とバッテリ１に
付設された残存容量計５からの検出情報とに基づいて走
行モードを選択するようになっている。ここで、本電気
自動車用ナビゲーションシステム１１について説明す
る。
【００４６】このナビゲーションシステム１１は、図１
に示すように、ナビゲーションシステム用コントローラ
２０と、道路地図情報記憶手段２１と、走行計画情報入
力手段２２とをそなえている。コントローラ２０は、そ
のハード構成は図示しないが各種の演算を行なう演算装
置を中心に演算装置に入力される情報や演算装置から出
力される情報を処理するインタフェイスや、ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭといった記憶装置等からなる。このコントローラ２
０の機能構成は後述する。
【００４７】道路地図情報記憶手段２１は、例えばＣＤ
−ＲＯＭ等からなり、この地図情報記憶手段２１には、
道路地図情報が、互いに縮尺の異なる複数の階層レベル
でそれぞれ記憶されており、さらに、高速道路，一般国
道，地方道というような道路種別情報や交差点に関する
通行条件等の情報なども記憶されている。さらに、本実
施例では、この地図情報記憶手段２１中に、各地図領域
が、例えば市街地等の大気汚染の規制の必要度の高い地
域（無公害地域）であるか、或いは例えば郊外等の大気
汚染の規制の必要度の低い地域（非無公害地域）である
かの種別情報や、バッテリスタンドの位置情報が、道路
地図情報に合わせて記憶されている。
【００４８】また、走行計画情報入力手段２２は、ドラ
イバが入力操作しうるキーボード等からなり、ドライバ
は、走行しようとする目的地や、この目的地の途中でバ
ッテリ１への充電を予定する場合には充電予定箇所を、
さらに、ドライバが走行ルートを限定したい場合にはこ
の走行ルート情報を例えば数値等により入力することが
できる。
【００４９】コントローラ２０の機能構成は、図１に示
すようになっており、現在位置推定手段２３、最適経路
選択手段２４、表示制御手段２５がそなえられる。現在
位置推定手段２３では、ＧＰＳ（Grobal Positioning S
ystem ）１２を利用して車両の現在位置を所要の周期で
推定するように構成されている。ＧＰＳ１２は所要の電
波を発信する複数（少なくとも３個以上）のＧＰＳ衛星
１２Ａからなり、現在位置推定手段２３では、これらの
電波をＧＰＳアンテナ１３を通じてＧＰＳ受信機１４で
受信して、このＧＰＳ情報に基づいて車両の現在位置を
推定する。
【００５０】最適経路選択手段２４では、道路地図情報
記憶手段２１からの道路地図情報に基づいて車両の現在
位置情報と目的地情報に基づき、さらに充電予定箇所や
走行ルートの情報が入力されている場合にはこれらの情
報にも基づいて、現在位置と目的地との間で最適な経路
を選択してこの選択経路情報を記憶する。表示制御手段
２５では、地図情報記憶手段２１からの地図情報，最適
経路選択手段２４からの最適経路情報，及び現在位置推
定手段２３からの現在位置情報を処理して、ディスプレ
イ（画像表示手段）２６やオーディオシステム等の音声
表示手段２７へ送信する。これにより、ディスプレイ２
６には、現在位置を含む地図情報及び最適経路情報が画
面表示され、オーディオシステム等２７からは、進路変
更等のナビゲーションに関する音声情報が発せられる。
【００５１】特に、ディスプレイ２６に表示される地図
情報には、バッテリスタンドの存在や、無公害地域と非
無公害地域とを識別できるような情報も付加され、音声
情報には、充電予定箇所（充電を予定するバッテリスタ
ンド）が接近したら、ナビゲーションに関する音声情報
と同様にこの旨も音声表示してドライバに案内するよう
に設定されている。
【００５２】そして、本コントローラ２０には、さら
に、地域判定手段３１，走行モード選択指令手段３２，
必要バッテリ容量算出手段３３，到達可否判定手段３
４，及び使用条件付き到達可否判定手段３５の各機能要
素もそなえられている。このうち、地域判定手段３１
は、現在位置推定手段２３からの現在位置情報と地図情
報記憶手段２１中に記憶された無公害地域か否かの種別
情報とから、車両の現在位置が無公害地域であるか否か
と、無公害地域でない場合には、車両の現在位置が無公
害地域まで所要の道のり以内（無公害地域接近領域）に
あるか否か、及び車両の現在位置から目的地又は充電予
定箇所までの走行予定経路に無公害地域が残っているか
否かを判定する。
【００５３】走行モード選択指令手段３２は、地域判定
手段３１の判定情報に基づいて電気自動車の走行モード
を選択して走行モード選択指令信号を前述の走行マネー
ジメントコントローラ９に出力する。走行モードの選択
については、車両の現在位置が無公害地域であると判定
されたらＥＶモード（非発電走行モード）を選択する。
【００５４】また、車両の現在位置が無公害地域でない
が無公害地域接近領域であって且つこの後の目的地又は
充電予定箇所までの走行予定経路に無公害地域が残って
いると判定されたら、バッテリ１の残存容量が所要量
（ここでは、満充電量とする）になるまでは強制発電走
行モードを選択する。なお、ここでは、バッテリ１の残
存容量の所要量として満充電量を設定しているが、かか
る所要量として満充電量よりも小さい値を設定すること
も考えられる。そして、これ以外の場合、即ち、無公害
地域接近領域であって且つこの後の目的地又は充電予定
箇所までの走行予定経路に無公害地域が残っているが、
バッテリ１の残存容量が所要量（満充電）に達している
場合や、車両の現在位置が無公害地域接近領域であるが
この後目的地又は充電予定箇所までの走行予定経路に無
公害地域が残っていないと判定された場合や、車両の現
在位置が無公害地域でも無公害地域接近領域でもないと
判定された場合には、ＨＥＶモード（発電走行モード）
を選択する。
【００５５】必要バッテリ容量算出手段３３は、最適経
路選択手段２４で選択された現在位置と目的地の間の最
適経路を車両が走行しながら、目的地又は充電予定箇所
に到達するのに必要な電力（バッテリ容量）を、目的地
又は充電予定箇所までの最適経路の道のりと予め設定さ
れた平均的な燃費（電気の単位容量当たりの走行距離）
等に基づいて算出される。
【００５６】到達可否判定手段３４は、残存容量計５で
検出されたバッテリ１の残存容量で車両が目的地又は充
電予定箇所まで到達しうるか否かを判定するが、この判
定は、必要バッテリ容量算出手段３３で算出された必要
バッテリ容量と残存容量計５で検出されたバッテリ１の
残存容量とを比較して行なうことができる。つまり、バ
ッテリ１の残存容量が必要バッテリ容量以上であれば現
在の残存容量で車両が目的地又は充電予定箇所まで到達
しうると判定することができ、バッテリ１の残存容量が
必要バッテリ容量未満ならば現在の残存容量で車両が目
的地又は充電予定箇所まで到達できないと判定すること
ができる。
【００５７】しかし、残存容量の推定誤差や必要バッテ
リ容量の算出誤差等を考慮すると、例えば、バッテリ１
の残存容量が必要バッテリ容量よりも所定量以上大きけ
れば車両が目的地又は充電予定箇所まで到達しうるが、
バッテリ１の残存容量が必要バッテリ容量よりも所定量
以上大きくなければ車両が目的地まで到達できないと判
定するように設定することがより適切である。
【００５８】この到達可否判定手段３４の判定結果は、
表示制御手段２５に送られ、ディスプレイ２６又はオー
ディオシステム等２７を通じて、画像表示又は音声表示
される。特に、車両が目的地又は充電予定箇所まで到達
できないと判定した場合には、ドライバに、走行計画情
報入力手段２２を通じて、目的地の途中での充電予定箇
所や走行ルートの限定等を再設定するように促す旨のメ
ッセージを表示するように、表示制御手段２５を通じて
表示が制御されるようになっている。
【００５９】さらに、到達可否判定手段３４では、走行
中にも残存走行距離やバッテリ１の残存容量の変化に応
じて車両が目的地又は充電予定箇所まで到達しうるか否
かを判定する。例えば、渋滞等によりバッテリ１の電力
消費が基準以上に大きい場合など、出発時にはバッテリ
１の残存容量が十分にあるが走行中にバッテリ１の残存
容量が不足するような事態も考えられる。到達可否判定
手段３４では、このように走行中に到達可能の状態から
到達不可能の状態に変化したら、この旨（到達不可能で
あること）をディスプレイ２６又はオーディオシステム
２７等の表示手段を通じて、画像表示又は音声表示し、
更に、目的地又は充電予定箇所への経路途中に存在して
車両が現在のバッテリの残存容量で到達可能な充電箇所
（バッテリスタンド）を表示手段を通じて表示するよう
になっている。
【００６０】また、使用条件付き到達可否判定手段３５
は、到達可否判定手段３４の判定により、現在の残存容
量で車両が目的地又は充電予定箇所まで到達できないと
判定されても所定時間内に再設定がされない場合など起
動する。この使用条件付き到達可否判定手段３５では、
バッテリ１を節約しながら使用できるように、モータ２
や補機類（図示略）の使用条件を設定し、この設定した
モータ使用条件下で車両が目的地又は充電予定箇所まで
到達できるか否かを判定する。
【００６１】モータ２の使用条件としては、車両駆動時
のモータ２の最大トルクの制限値を設定して、この制限
された最大トルク以内でモータ２を作動させて、少ない
電力消費で走行できるようにすることが考えられる。ま
た、補機類としては例えばエアコンやライトやラジオ等
が考えられ、補機類の使用条件としては、例えばエアコ
ンの作動を制限したり、ライトの使用を必要限度内に制
限したりすることが考えられる。
【００６２】そして、使用条件付き到達可否判定手段３
５では、このように制限された最大トルク以内でモータ
２を作動させるとともにこのように制限された補機類の
使用条件下で走行した場合に、車両が目的地又は充電予
定箇所まで到達できるか否かを判定するのである。ま
た、使用条件付き到達可否判定手段３５が、モータ２の
使用条件のみを設定してこのモータ２の使用条件下で車
両が目的地又は充電予定箇所まで到達できるか否かを判
定したり、補機類の使用条件のみを設定してこの補機類
の使用条件下で車両が目的地又は充電予定箇所まで到達
できるか否かを判定するようにしてもよい。
【００６３】この場合も、残存容量の推定誤差やモータ
使用条件下での必要バッテリ容量の算出誤差等を考慮す
ると、例えば、バッテリ１の残存容量がモータ使用条件
下での必要バッテリ容量よりも所定量以上大きければ車
両が目的地又は充電予定箇所まで到達しうるが、バッテ
リ１の残存容量がモータ使用条件下での必要バッテリ容
量よりも所定量以上大きくなければ車両が目的地又は充
電予定箇所まで到達できないと判定するように設定する
ことがより適切である。
【００６４】また、この使用条件付き到達可否判定手段
３５の判定結果も、表示制御手段２５に送られ、ディス
プレイ２６又はオーディオシステム等２７を通じて、画
像表示又は音声表示される。特に、この使用条件を付加
しても、車両が目的地又は充電予定箇所まで到達できな
いと判定した場合には、表示制御手段２５を通じて、デ
ィスプレイ２６上に、車両の現在位置に近いバッテリス
タンドを注目させて、ドライバに案内するなど、まず充
電を行なうような走行計画を促進する。
【００６５】例えば、既にディスプレイ２６上に表示さ
れている地図上にバッテリスタンドが存在していればこ
の表示を点滅させるなどしてドライバに注目させ、ディ
スプレイ２６上に表示されている地図上にバッテリスタ
ンドが存在していなければ、これよりも大きな領域を示
す地図で車両の現在位置に近いバッテリスタンドの存在
する地図をディスプレイ２６上に表示してこの地図上の
バッテリスタンドの表示を点滅させるなどしてドライバ
に注目させることが考えられる。
【００６６】本発明の第１実施例としての電気自動車用
ナビゲーションシステムは上述のよう構成されるので、
車両を走行させる際には以下のような動作が行なわれ
る。まず、動作の概略を説明すると、走行開始時には、
ナビゲーションシステムの図示しない入力スイッチをオ
ン操作した上で、図３に示すように、ドライバの入力操
作に基づいて走行計画を設定する。
【００６７】つまり、ナビゲーションシステムの起動に
よって、現在位置の確認を行なう。即ち、現在位置推定
手段２３がＧＰＳ１２を利用した車両の現在位置の推定
を開始し、推定された車両の現在位置に基づいて表示制
御手段２５の処理を通じて、車両の現在位置を周囲の地
図情報とともにディスプレイ２６に表示する。そして、
ドライバは、走行計画情報入力手段２２を通じて、走行
計画の入力を行なう。具体的には、走行しようとする目
的地や、この目的地の途中でバッテリ１への充電を予定
する場合には充電予定箇所を、さらに、ドライバが走行
ルートを限定したい場合にはこの走行ルート情報を例え
ば数値等により入力する。最適経路選択手段２４では、
車両の現在位置情報と目的地情報や充電予定箇所や走行
ルートの情報に基づいて、現在位置と目的地の間で最適
な経路を選択する。
【００６８】ついで、到達可否判定のための計算を行な
う。これには、まず、必要バッテリ容量算出手段３３
で、地図情報（選択された最適経路の道のり等）に基づ
いて到達可否判定のための計算、即ち、目的地又は充電
予定箇所に到達するのに必要なバッテリ容量の算出を行
なう。そして、到達可否判定手段３４で、残存容量計５
で検出されたバッテリ１の残存容量と必要バッテリ容量
算出手段３３で算出された必要バッテリ容量とを比較し
て、車両が目的地又は充電予定箇所まで到達しうるか否
かを判定する。
【００６９】車両が目的地又は充電予定箇所まで到達可
能であれば、走行計画の実行に移るが、到達不可能であ
れば、表示制御手段２５を通じて走行計画の再設定を促
すような情報を表示する。したがって、到達不可能の時
には、ドライバは、走行計画の再設定を行なう。即ち、
目的地の途中での充電予定箇所や走行ルートの限定等を
再設定するか、走行ルートの限定等旨の解除等を行な
う。この時にも、最適経路選択手段２４では、再設定さ
れた走行計画に基づいて、現在位置と目的地の間で最適
な経路を新たに選択する。
【００７０】ついで、再び、必要バッテリ容量算出手段
３３や到達可否判定手段３４で、到達可否判定のための
計算を行なう。この結果、車両が目的地又は充電予定箇
所まで到達可能であれば、走行計画の実行に移るが、こ
れでも、到達不可能であれば、表示制御手段２５を通じ
て走行計画のさらなる再設定を促すような情報を再び表
示する。
【００７１】このようにしても、到達不可能の時には、
走行条件の設定、即ち、モータ２の使用条件の設定を行
なう。つまり、使用条件付き到達可否判定手段３５で、
バッテリ１を節約しながら使用できるようにモータ２や
補機類の使用条件を設定し、この設定したモータや補機
類使用条件下で車両が目的地又は充電予定箇所まで到達
できるか否かを判定する。
【００７２】この結果、車両が目的地又は充電予定箇所
まで到達可能であれば、走行計画の実行に移るが、これ
でも、到達不可能であれば、表示制御手段２５を通じて
走行計画のさらなる再設定を促すような情報を再び表示
する。この場合には、速やかに最寄りのバッテリスタン
ドまで走行してバッテリの充電をした上で、目的地まで
進んでいくような走行計画の変更も考えられる。
【００７３】このようにして、車両が目的地又は充電予
定箇所まで到達可能とした上で、走行計画の実行に移
る。一方、走行計画の実行は、図４に示すように行なう
ことができる。つまり、走行時には、現在位置推定手段
２３がＧＰＳ１２を利用して所定の周期で車両の現在位
置の推定（現在位置が確認）を行なうが、地域判定手段
３１は、この現在位置情報と地図情報記憶手段２１中に
記憶された地図データ（無公害地域か否かの種別情報）
とから、車両の現在位置が無公害地域であるか否かと、
無公害地域でない場合には、無公害地域接近領域にある
か否かを判定する。
【００７４】そして、走行モード選択指令手段３２が、
車両の現在位置が無公害地域であると判定されたらＥＶ
モード（非発電走行モード）を選択し、車両の現在位置
が無公害地域でないが無公害地域接近領域あると判定さ
れたら強制充電モード（強制発電走行モード）を選択
し、車両の現在位置がその他（即ち、無公害地域でも無
公害地域接近領域でもない）と判定されたらＨＥＶモー
ド（発電走行モード）を選択する。
【００７５】強制充電モードでは、残存容量計５で検出
されたバッテリ１の残存容量を参照しながらバッテリ１
が満充電となったら、強制充電モードからＨＥＶモード
へ切り替える。勿論、車両の現在位置が無公害地域から
無公害地域でも無公害地域接近領域でもない地域に入っ
たらＥＶモードからＨＥＶモードへ切り替える。また、
車両の現在位置が充電予定箇所に近づいたら、充電を指
示する。
【００７６】さらに、到達可否判定手段３４では、走行
中にも残存走行距離やバッテリ１の残存容量の変化に応
じて車両が目的地又は充電予定箇所まで到達しうるか否
かを計算し、判定するが、この判定結果が、到達不可能
の状態に変化したら、この旨を表示して充電を指示す
る。この際、目的地又は充電予定箇所への経路途中に存
在して車両が現在のバッテリの残存容量で到達可能な充
電ポイント（バッテリスタンド）を表示して、ドライバ
に案内するようになっている。
【００７７】ここで、このような本ナビゲーションシス
テムの動作を、図５〜図１０のフローチャートを参照し
ながらさらに説明する。走行計画の設定から走行計画の
実行は、図５のメインフローチャートに示すような処理
により行なわれる。つまり、まず、ＧＰＳ情報（衛星通
信）を入力され（ステップＡ１０）、このＧＰＳ情報に
基づいて、車両の現在位置を判定する（ステップＡ２
０）。この際、ＧＰＳ情報は、ＧＰＳ衛星１２Ａからの
電波をＧＰＳアンテナ１３を通じてＧＰＳ受信機１４で
受信することで入力される。また、現在位置の判定は、
現在位置推定手段２３で行なわれ、車両の現在位置情報
は、その周囲の地図情報とともにディスプレイ２６に表
示される。
【００７８】ついで、ドライバが、走行計画情報入力手
段２２を通じて走行計画の入力を行なう（ステップＡ３
０）が、この入力は、図６に示す走行計画入力ルーチン
のように実行される。つまり、ドライバは、車両の走行
しようとする目的地を入力し（ステップＡ３２）、さら
に、必要に応じて、車両の走行途中での充電予定箇所
（充電ポイント）を入力し（ステップＡ３４）、走行ル
ート入力する（ステップＡ３６）。これに対して、最適
経路選択手段２４では、車両の現在位置情報と目的地情
報や充電予定箇所や走行ルートの各情報に基づいて、現
在位置と目的地の間で最適な経路を選択して記憶する。
【００７９】ついで、ステップＡ４０（図５参照）で、
到達可否判定のための計算を行なうが、この計算は、図
７に示す到達可否判定ルーチンのように実行される。つ
まり、まず、残存容量計５でバッテリ１の残存容量を検
出する（ステップＡ４２）。そして、必要バッテリ容量
算出手段３３で、地図情報に基づいて、目的地又は充電
予定箇所までの道のり（走行距離）を計算し（ステップ
Ａ４４）。この計算した走行距離に基づいて、この距離
を走行するのに必要なバッテリ容量（走行消費電力）の
算出を行なう（ステップＡ４６）。そして、到達可否判
定手段３４で、残存容量計５で検出されたバッテリ１の
残存容量と必要バッテリ容量算出手段３３で算出された
必要バッテリ容量（走行消費電力）とを比較して、車両
が目的地又は充電予定箇所まで到達しうるか否かを判定
する（ステップＡ４８）。
【００８０】ついで、ステップＡ５０（図５参照）で、
目的地まで到達が可能であるか否かを判定する。これ
は、ステップＡ４８の判定結果に基づいて行なうことが
できる。ここで、目的地まで到達が可能であれば、走行
計画の実行（ステップＡ１００）を行なうが、目的地ま
で到達が可能でなければ、走行計画を再設定する状態で
あるか否かを判定する（ステップＡ６０）。
【００８１】つまり、目的地まで到達が可能でなけれ
ば、通常は、走行計画を再設定する状態であり、ステッ
プＡ７０へ進むが、再設定の表示から所定時間が経過し
てもドライバが再設定を行なわないような場合には、走
行計画を再設定する状態ではないと判定して、ステップ
Ａ８０へ進む。ステップＡ７０では、図８に示す再設定
ルーチンのように処理が実行される。つまり、まず、図
６に示すような走行計画入力ルーチンが実行され（ステ
ップＡ７２）、ついで、図７に示すような到達可否判定
ルーチンが実行される（ステップＡ７４）。そして、ス
テップＡ７６の判定で、通常は、目的地まで到達が可能
であるとされるまで、再設定が行なわれる。
【００８２】このようにして、ステップＡ７０（図５参
照）の再設定処理により、目的地まで到達が可能となれ
ば、走行計画の実行（ステップＡ１００）を行なう。一
方、ステップＡ８０では、図９に示す走行条件設定ルー
チンのように処理が実行される。つまり、まず、使用条
件付き到達可否判定手段３５で、バッテリ１を節約しな
がら使用できるようにモータ２の使用条件として、車両
駆動時のモータ２の最大トルクの制限値を設定する（ス
テップＡ８２）。ついで、補機類の使用電力の制限設定
を行なう（ステップＡ８４）。そして、これらの最大ト
ルク，補機使用電力の設定に基づいて、再び、図７に示
すような到達可否判定ルーチンが実行される（ステップ
Ａ７４）。
【００８３】このようにして、ステップＡ８０（図５参
照）の走行条件設定処理により、目的地まで到達が可能
となれば、走行計画の実行（ステップＡ１００）を行な
うが、この場合には、最大トルク，補機使用電力の設定
に基づいて、モータの作動や補機の作動を制限しながら
走行することになる。また、ステップＡ８０（図５参
照）の走行条件設定処理でも、目的地まで到達が可能と
ならなければ、再び、再設定（ステップＡ７０）に進む
ように案内する。この案内には、速やかに最寄りのバッ
テリスタンドまで走行してバッテリの充電をした上で、
目的地まで進んでいくような走行計画の変更の案内が考
えられる。
【００８４】このようにして、走行計画が設定されたら
走行計画の実行（ステップＡ１００）を行なうが、この
処理は、図１０に示すように行なわれる。つまり、走行
中には、ＧＰＳ情報（衛星通信）を入力され（ステップ
Ａ１０２）、このＧＰＳ情報に基づいて、車両の現在位
置を判定する（ステップＡ１０４）。そして、地域判定
手段３１により、車両の現在位置情報と地図情報記憶手
段２１中に記憶された地図データ（無公害地域か否かの
種別情報）とから、車両の現在位置が無公害地域接近領
域にあるか否かを判定する（ステップＡ１０６）。ここ
で、無公害地域接近領域にあると判定されたら、ステッ
プＡ１１４に進んで、強制充電モード（強制発電走行モ
ード）又はＥＶモード（非発電走行モード）を選択す
る。すなわち、まず、残存容量計５で検出されたバッテ
リ１の残存容量に基づいてバッテリ１が満充電の状態か
否かを判定し（ステップＡ１１４）、満充電状態ならＥ
Ｖモードを選択する（ステップＡ１１８）が、満充電状
態でなければ強制充電モードを選択する（ステップＡ１
１６）。
【００８５】一方、車両の現在位置が、無公害地域接近
領域でなければ、車両の現在位置が無公害地域であるか
否かを判定する（ステップＡ１０８）。そして、車両の
現在位置が無公害地域であると判定されたらＥＶモード
（非発電走行モード）を選択し（ステップＡ１１２）、
車両の現在位置が無公害地域でない（即ち、無公害地域
でも無公害地域接近領域でもない）と判定されたらＨＥ
Ｖモード（発電走行モード）を選択する（ステップＡ１
１０）。
【００８６】このようにして、選択された走行モード
で、走行マネージメントコントローラ９を通じてモータ
２や発電機６，発電用エンジン７の作動が制御される
が、走行中にも、到達可否判定手段３４によって、図７
に示す到達可否判定ルーチンが実行される（ステップＡ
１２０）。そして、走行中に、残存走行距離やバッテリ
１の残存容量の変化によって車両が到達不可能の状態に
変化したら、ステップＡ１２２の判定から、ステップＡ
１２４へ進み、この旨を表示して充電を指示するととも
に、さらに、充電ポイントを表示して案内する（ステッ
プＡ１２６）。この時、ステップＡ１２６に示すように
給油が必要な場合にはこの旨も案内することもできる。
【００８７】このようにして、本電気自動車用ナビゲー
ションシステムによれば、バッテリ１の残存容量を適切
に管理しながら、バッテリ１上がりを招くことなく、目
的地まで円滑に走行することができるようになる。特
に、ナビゲーションシステムに記憶されている地図情報
を利用しながら、充電ポイントを適切に案内することが
できるので、だれにでも容易にバッテリ１の残存容量を
管理しながら、車両の運行を行なうことができる。
【００８８】また、ナビゲーションシステムに用いられ
る画像表示や音声表示を利用しながら、分かりやすく充
電ポイントを案内することができる利点もある。さら
に、本電気自動車用ナビゲーションシステムを搭載した
ハイブリッド電気自動車では、図１１に示すように、Ｇ
ＳＰ１２からの情報を受けながら、無公害地域１６を走
行しているときには、ＥＶ走行が徹底されるため、大気
汚染が防止され、これらの地域以外（非無公害地域）で
も、無公害地域に近い地域（無公害地域接近領域）１７
では、強制充電モードを選択することで、バッテリ１の
容量を十分に確保することができるようになるので、無
公害地域で、安心してＥＶ走行に徹底することができ
る。さらに非無公害地域１８では、必要なときだけＨＥ
Ｖ走行とされることで、大気汚染を抑制しながら、少な
いバッテリ容量で走行距離を伸ばすことができる。
【００８９】もちろん、あらゆる地域で、制動時には、
回生制動により制動エネルギを利用して発電でき、走行
距離の増大を促進できる。なお、符号１９は本ハイブリ
ッド電気自動車である。これにより、大気汚染の防止を
効果的に行ないながら、少ないバッテリ容量で走行距離
を伸ばすことができ、ハイブリッド電気自動車の実用性
を大幅に向上させることができる。
【００９０】なお、本実施例では、シリーズ式ハイブリ
ッド車に関して説明したが、本実施例の構成はパラレル
式ハイブリッド車にも適用することができる。次に、第
２実施例について説明すると、このナビゲーションシス
テムは、図１３に示すような内燃機関を持たない電気自
動車に装備されている。したがって、車両の走行モード
はＥＶ走行のみであるため、ナビゲーションシステムの
構成は、図１２に示すように、第１実施例のものから、
地域判定手段３１，走行モード選択指令手段３２を除い
た構成になっている。この他の部分は、第１実施例と同
様に構成されるので、説明を省略する。
【００９１】本発明の第２実施例としての電気自動車用
ナビゲーションシステムは上述のよう構成されるので、
車両を走行させる際、走行開始時には、ナビゲーション
システムの図示しない入力スイッチをオン操作した上
で、第１実施例と同様に、図３に示すようにして、ドラ
イバの入力操作に基づいて走行計画を設定するが、走行
計画の実行に移ると、図１４に示すように走行計画が実
行される。
【００９２】つまり、走行時には、現在位置推定手段２
３がＧＰＳ１２を利用して所定の周期で車両の現在位置
の推定（現在位置が確認）を行ない。到達可否判定手段
３４では、走行中に現在位置や地図情報から得られる残
存走行距離や、バッテリ１の残存容量の変化に応じて車
両が目的地又は充電予定箇所まで到達しうるか否かを計
算し、判定するが、この判定結果が、到達不可能の状態
に変化したら、この旨を表示して充電を指示する。
【００９３】この本ナビゲーションシステムの走行時の
動作は、図１５のフローチャートのように示すことがで
きる。図１５は第１実施例の図１０に対応するが、走行
モードに関するステップＡ１０６〜Ａ１１８が省略され
る。すなわち、図１５に示すように、走行中には、ＧＰ
Ｓ情報（衛星通信）を入力され（ステップＡ１０２）、
このＧＰＳ情報に基づいて、車両の現在位置を判定する
（ステップＡ１０４）。そしても、到達可否判定手段３
４によって、図７に示す到達可否判定ルーチンが実行さ
れる（ステップＡ１２０）。
【００９４】このようにして、走行中に、残存走行距離
やバッテリ１の残存容量の変化によって車両が到達不可
能の状態に変化したら、ステップＡ１２２の判定から、
ステップＡ１２４へ進み、この旨を表示して充電を指示
するとともに、さらに、充電給油ポイントを表示して案
内する（ステップＡ１２６）。このようにして、本電気
自動車用ナビゲーションシステムによれば、第１実施例
と同様に、バッテリ１の残存容量を適切に管理しなが
ら、バッテリ１上がりを招くことなく、目的地まで円滑
に走行することができるようになる。もちろん、ナビゲ
ーションシステムに記憶されている地図情報を利用しな
がら、充電ポイントを適切に案内することができるの
で、だれにでも容易にバッテリ１の残存容量を管理しな
がら、車両の運行を行なうことができ、また、ナビゲー
ションシステムに用いられる画像表示や音声表示を利用
しながら、分かりやすく充電ポイントを案内することが
できる利点もある。
【００９５】なお、車両の位置測定には、例えば衛星航
法に代えて、又は、衛星航法と併用して、自立航法を用
いてもよい。この自立航法は、車両の移動距離と移動方
向の変化を測定してこれらを合成することで自車両の位
置を推測するが、車両の移動距離の算出には車輪速回転
数を利用し、車両の移動方向の変化の算出には車両のヨ
ー角速度を利用することができる。これには、車輪速セ
ンサや各種のジャイロや地磁気センサ等からの情報をナ
ビゲーションシステム１１に入力し、自車両の位置の推
測に用いる。
【００９６】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の電気自動車用ナビゲーションシステムによれば、
バッテリと該バッテリから電力を供給され車輪を駆動す
る駆動用電動機と人為的な出力要求操作に応じて該電動
機へ供給される電力を調整しながら該電動機の作動を制
御する電動機制御手段と該バッテリの残存容量を検出す
る残存容量検出手段とを有する電気自動車にそなえら
れ、道路地図情報を記憶する道路地図情報記憶手段と、
車両の走行計画情報に関して人為的に入力操作を行なう
ための走行計画情報入力手段と、車両の現在位置を検出
する現在位置検出手段と、これらの道路地図情報記憶手
段，走行計画情報入力手段及び現在位置検出手段からの
各情報に基づいて地図情報や経路情報の画面表示情報及
び音声表示情報を制御する表示制御手段とを有する電気
自動車用ナビゲーションシステムにおいて、該走行計画
情報として該車両の走行しようとする目的地が入力され
るように設定されるとともに、該目的地までの該車両の
予定走行距離及び該残存容量検出手段で検出された該バ
ッテリの残存容量に基づいて、該バッテリの残存容量で
該車両が該目的地まで到達しうるか否かを判定する到達
可否判定手段をそなえるという構成により、バッテリの
残存容量を適切に管理しながら、バッテリ上がりを招く
ことなく、目的地まで円滑に走行することができるよう
になる。
【００９７】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムによれば、請求項１記載の構
成において、該走行計画情報として該目的地とともに該
目的地までの経路中で該バッテリへの充電を予定する充
電予定箇所が入力されるように設定されるとともに、該
到達可否判定手段が、該充電予定箇所までの該車両の予
定走行距離と該残存容量検出手段で検出された該バッテ
リの残存容量とに基づいて、該バッテリの残存容量で該
車両が該充電予定箇所まで到達しうるか否かを判定しう
るように構成されることにより、バッテリの残存容量を
適切に管理しながら、バッテリ上がりを招くことなく、
目的地まで円滑に走行することができるようになる。充
電を適切に案内することができるので、だれにでも容易
にバッテリの残存容量を管理しながら、車両の運行を行
なうことができる。
【００９８】また、請求項３記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムによれば、請求項１又は２記
載の構成において、該到達可否判定手段により該目的地
又は該充電予定箇所まで該車両が到達できないと判定さ
れた場合に、該バッテリを節約しながら使用できるよう
に該モータ又は補機類の使用条件を設定してこの設定し
たモータ使用条件下で該車両が該目的地又は該充電予定
箇所まで到達できるか否かを判定する使用条件付き到達
可否判定手段が設けられるという構成により、例えば充
電予定箇所が遠い場合などにも、バッテリ上がりを招く
ことなく、目的地まで円滑に走行することができるよう
になる。
【００９９】また、請求項４記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムによれば、請求項１〜３のい
ずれかに記載の構成において、該到達可否判定手段によ
り該目的地又は該充電予定箇所まで該車両が到達できな
いと判定された場合に、この旨を表示する表示手段が設
けられるという構成により、バッテリ上がりを招かない
ように適切にバッテリを充電することができるようにな
る。
【０１００】また、請求項５記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムによれば、請求項１〜３のい
ずれかに記載の構成において、該到達可否判定手段によ
り該目的地又は該充電予定箇所まで該車両が到達できな
いと判定された場合に、該走行計画情報を変更して再設
定するようにこの旨を表示する表示手段が設けられると
いう構成により、バッテリ上がりを招くことなく、目的
地まで円滑に走行することができるようになる。
【０１０１】また、請求項６記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムによれば、請求項１〜３のい
ずれかに記載の構成において、該到達可否判定手段によ
り該目的地又は該充電予定箇所まで該車両が到達できな
いと判定された場合に、該目的地又は該充電予定箇所へ
の経路途中にあり該車両の到達可能な充電箇所を表示す
る表示手段が設けられるという構成により、目的地まで
の経路を変更することなく、極めて容易に且つ確実にバ
ッテリへの充電を行なえて、より確実にバッテリ上がり
を防止しながら目的地までの円滑な走行を実現しうるよ
うになる。
【０１０２】また、請求項７記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムによれば、請求項１〜６のい
ずれかに記載の構成において、該到達可否判定手段が、
該走行計画情報の入力時点で該判定を行なうとともに、
該車両の走行時にも該バッテリの残存容量が変化してい
くのに応じて該判定を行なうように設定されるという構
成により、例えば渋滞等により予定以上にバッテリを消
費してしまった場合などにも、バッテリ上がりを招かな
いように適切にバッテリを充電することができるように
なり、目的地まで円滑に走行することができるようにな
る。
【０１０３】また、請求項８記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムによれば、請求項１〜７のい
ずれかに記載の構成において、該電気自動車が、該バッ
テリ，該駆動用電動機及び該電動機制御手段とともに、
該バッテリを充電しうるように該バッテリに接続された
発電機と、該発電機を駆動する発電用内燃機関と、該内
燃機関の作動を制御する内燃機関制御手段とを有して、
走行モードとして該発電機を適宜作動させながら走行す
る発電走行モードと該発電機を作動させることなく該バ
ッテリに充電された電力のみで走行する非発電走行モー
ドとを設定されたハイブリッド電気自動車として構成さ
れ、該道路地図情報に対応して無公害地域に関する情報
を記憶した無公害地域情報記憶手段と、該現在位置検出
手段及び該無公害地域情報記憶手段からの情報に基づい
て該車両の現在位置が該無公害地域内にあるか否かを判
定する地域判定手段と、該地域判定手段の判定結果に基
づいて、該車両の現在位置が該無公害地域内にある場合
には該非発電走行モードを選択し、該車両の現在位置が
該無公害地域外である場合には該発電走行モードを選択
するように該内燃機関制御手段に指令信号を出力する走
行モード選択指令手段とが設けられるという構成によ
り、走行モードを自動的にしかも適切に切り替えること
ができて、大気汚染の防止を効果的に行ないながら、少
ないバッテリ容量で走行距離を伸ばすことができ、ハイ
ブリッド電気自動車の実用性を大幅に向上させることが
できる。
【０１０４】また、請求項９記載の本発明の電気自動車
用ナビゲーションシステムによれば、請求項１〜８のい
ずれかに記載の構成において、該走行モードとして該発
電機を必ず作動させながら走行する強制発電走行モード
がさらに設定され、該地域判定手段が、該現在位置検出
手段及び該無公害地域情報記憶手段からの情報に基づい
て該車両の現在位置が該無公害地域に近い無公害地域接
近領域内にあるか否か及び該車両の現在位置から該目的
地又は該充電予定箇所までの走行予定経路に該無公害地
域が残っているか否かを判定しうるように構成されると
ともに、該走行モード選択指令手段が、該地域判定手段
の判定結果に基づいて、該車両の現在位置が該無公害地
域接近領域内にあり、該目的地又は該充電予定箇所まで
の走行予定経路に該無公害地域が残っている場合には、
該バッテリが所定の充電状態になるまでは該強制発電走
行モードを選択する指令信号を該熱機関制御手段に出力
するように構成されることにより、走行モードを自動的
にしかも適切に切り替えることができるとともに、無公
害地域に進入する際にバッテリ容量に余裕をもつことが
でき、大気汚染の防止を効果的に行ないながら、少ない
バッテリ容量で走行距離をより一層伸ばすことができ、
ハイブリッド電気自動車の実用性を大幅に向上させるこ
とができる。
【０１０５】また、請求項１０記載の本発明の電気自動
車用ナビゲーションシステムによれば、請求項１〜９の
いずれかに記載の構成において、該現在位置検出手段と
して、グローバルポジショニングシステムが用いられる
という構成により、車両の現在位置を確実に検出でき、
上述の種々の利点および効果をより容易で且つ確実に得
られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の電気自動車用ナビゲーシ
ョンシステムの機能構成を模式的に示すブロック図であ
る。
【図２】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシス
テムを搭載する電気自動車について示す模式的な構成図
である。
【図３】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシス
テムの動作について説明する図である。
【図４】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシス
テムの動作について説明する図である。
【図５】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシス
テムの動作について説明するフローチャートである。
【図６】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシス
テムの動作について説明するフローチャートである。
【図７】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシス
テムの動作について説明するフローチャートである。
【図８】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシス
テムの動作について説明するフローチャートである。
【図９】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシス
テムの動作について説明するフローチャートである。
【図１０】第１実施例の電気自動車用ナビゲーションシ
ステムの動作について説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施例の電気自動車用ナビゲー
ションシステムを搭載するハイブリッド電気自動車の走
行モードの切換状態を模式的に示す説明図である。
【図１２】本発明の第２実施例の電気自動車用ナビゲー
ションシステムの機能構成を模式的に示すブロック図で
ある。
【図１３】第２実施例の電気自動車用ナビゲーションシ
ステムを搭載する電気自動車について示す模式的な構成
図である。
【図１４】第２実施例の電気自動車用ナビゲーションシ
ステムの動作について説明する図である。
【図１５】第２実施例の電気自動車用ナビゲーションシ
ステムの動作について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ バッテリ ２ モータ ３ 駆動輪 ４ 電動機制御手段としてのモータコントローラ ６ 発電機 ７ 発電用内燃機関（エンジン） ８ 走行用内燃機関（エンジン） ９ 内燃機関制御手段としてのＨＥＶ／ＥＶ走行制御手
段 １０ 制御手段としてのＨＥＶ／ＥＶ走行制御手段 １１ ナビゲーションシステム １２ ＧＰＳ（Grobal Positioning System ） １２Ａ ＧＰＳ衛星 １３ ＧＰＳアンテナ １４ ＧＰＳ受信機 １６ 無公害地域 １７ 無公害地域接近領域 １８ 非無公害地域 １９ ハイブリッド電気自動車 ２０ ナビゲーションシステム用コントローラ ２１ 道路地図情報記憶手段 ２２ 走行計画情報入力手段 ２３ 現在位置推定手段 ２４ 最適経路選択手段 ２５ 表示制御手段 ２６ ディスプレイ（画像表示手段） ２７ オーディオシステム（音声表示手段） ３１ 地域判定手段 ３２ 走行モード選択指令手段 ３３ 必要バッテリ容量算出手段 ３４ 到達可否判定手段 ３５ 使用条件付き到達可否判定手段

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バッテリと該バッテリから電力を供給さ
    れ車輪を駆動する駆動用電動機と人為的な出力要求操作
    に応じて該電動機へ供給される電力を調整しながら該電
    動機の作動を制御する電動機制御手段と該バッテリの残
    存容量を検出する残存容量検出手段とを有する電気自動
    車にそなえられ、 道路地図情報を記憶する道路地図情報記憶手段と、車両
    の走行計画情報に関して人為的に入力操作を行なうため
    の走行計画情報入力手段と、車両の現在位置を検出する
    現在位置検出手段と、これらの道路地図情報記憶手段，
    走行計画情報入力手段及び現在位置検出手段からの各情
    報に基づいて地図情報や経路情報の画面表示情報及び音
    声表示情報を制御する表示制御手段とを有する電気自動
    車用ナビゲーションシステムにおいて、 該走行計画情報として該車両の走行しようとする目的地
    が入力されるように設定されるとともに、 該目的地までの該車両の予定走行距離及び該残存容量検
    出手段で検出された該バッテリの残存容量に基づいて、
    該バッテリの残存容量で該車両が該目的地まで到達しう
    るか否かを判定する到達可否判定手段をそなえているこ
    とを特徴とする、電気自動車用ナビゲーションシステ
    ム。
  2. 【請求項２】 該走行計画情報として該目的地とともに
    該目的地までの経路中で該バッテリへの充電を予定する
    充電予定箇所が入力されるように設定されるとともに、 該到達可否判定手段が、該充電予定箇所までの該車両の
    予定走行距離と該残存容量検出手段で検出された該バッ
    テリの残存容量とに基づいて、該バッテリの残存容量で
    該車両が該充電予定箇所まで到達しうるか否かを判定し
    うるように構成されていることを特徴とする、請求項１
    記載の電気自動車用ナビゲーションシステム。
  3. 【請求項３】 該到達可否判定手段により該目的地又は
    該充電予定箇所まで該車両が到達できないと判定された
    場合に、該バッテリを節約しながら使用できるように該
    モータ又は補機類の使用条件を設定してこの設定したモ
    ータ使用条件下で該車両が該目的地又は該充電予定箇所
    まで到達できるか否かを判定する使用条件付き到達可否
    判定手段が設けられていることを特徴とする、請求項１
    又は２記載の電気自動車用ナビゲーションシステム。
  4. 【請求項４】 該到達可否判定手段により該目的地又は
    該充電予定箇所まで該車両が到達できないと判定された
    場合に、この旨を表示する表示手段が設けられているこ
    とを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電気
    自動車用ナビゲーションシステム。
  5. 【請求項５】 該到達可否判定手段により該目的地又は
    該充電予定箇所まで該車両が到達できないと判定された
    場合に、該走行計画情報を変更して再設定するようにこ
    の旨を表示する表示手段が設けられていることを特徴と
    する、請求項１〜３のいずれかに記載の電気自動車用ナ
    ビゲーションシステム。
  6. 【請求項６】 該到達可否判定手段により該目的地又は
    該充電予定箇所まで該車両が到達できないと判定された
    場合に、該目的地又は該充電予定箇所への経路途中にあ
    り該車両の到達可能な充電箇所を表示する表示手段が設
    けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれ
    かに記載の電気自動車用ナビゲーションシステム。
  7. 【請求項７】 該到達可否判定手段が、該走行計画情報
    の入力時点で該判定を行なうとともに、該車両の走行時
    にも該バッテリの残存容量が変化していくのに応じて該
    判定を行なうように設定されていることを特徴とする、
    請求項１〜６のいずれかに記載の電気自動車用ナビゲー
    ションシステム。
  8. 【請求項８】 該電気自動車が、該バッテリ，該駆動用
    電動機及び該電動機制御手段とともに、該バッテリを充
    電しうるように該バッテリに接続された発電機と、該発
    電機を駆動する発電用熱機関と、該熱機関の作動を制御
    する熱機関制御手段とを有して、走行モードとして該発
    電機を適宜作動させながら走行する発電走行モードと該
    発電機を作動させることなく該バッテリに充電された電
    力のみで走行する非発電走行モードとを設定されたハイ
    ブリッド電気自動車として構成され、 該道路地図情報に対応して無公害地域に関する情報を記
    憶した無公害地域情報記憶手段と、 該現在位置検出手段及び該無公害地域情報記憶手段から
    の情報に基づいて該車両の現在位置が該無公害地域内に
    あるか否かを判定する地域判定手段と、 該地域判定手段の判定結果に基づいて、該車両の現在位
    置が該無公害地域内にある場合には該非発電走行モード
    を選択し、該車両の現在位置が該無公害地域外である場
    合には該発電走行モードを選択するように該熱機関制御
    手段に指令信号を出力する走行モード選択指令手段とが
    設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいず
    れかに記載の電気自動車用ナビゲーションシステム。
  9. 【請求項９】 該走行モードとして該発電機を必ず作動
    させながら走行する強制発電走行モードがさらに設定さ
    れ、 該地域判定手段が、該現在位置検出手段及び該無公害地
    域情報記憶手段からの情報に基づいて該車両の現在位置
    が該無公害地域に近い無公害地域接近領域内にあるか否
    か及び該車両の現在位置から該目的地又は該充電予定箇
    所までの走行予定経路に該無公害地域が残っているか否
    かを判定しうるように構成されるとともに、 該走行モード選択指令手段が、該地域判定手段の判定結
    果に基づいて、該車両の現在位置が該無公害地域接近領
    域内にあり、該目的地又は該充電予定箇所までの走行予
    定経路に該無公害地域が残っている場合には、該バッテ
    リが所定の充電状態になるまでは該強制発電走行モード
    を選択する指令信号を該熱機関制御手段に出力するよう
    に構成されていることを特徴とする、請求項１〜８のい
    ずれかに記載の電気自動車用ナビゲーションシステム。
  10. 【請求項１０】 該現在位置検出手段として、グローバ
    ルポジショニングシステムが用いられていることを特徴
    とする、請求項１〜９のいずれかに記載の電気自動車用
    ナビゲーションシステム。
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