JPH09119839A - 電気自動車用ナビシステム - Google Patents

電気自動車用ナビシステム

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Publication number
JPH09119839A
JPH09119839A JP7299115A JP29911595A JPH09119839A JP H09119839 A JPH09119839 A JP H09119839A JP 7299115 A JP7299115 A JP 7299115A JP 29911595 A JP29911595 A JP 29911595A JP H09119839 A JPH09119839 A JP H09119839A
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JP
Japan
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road
vehicle
travelable
distance
road data
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Withdrawn
Application number
JP7299115A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasumitsu Ito
泰充 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
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Publication of JPH09119839A publication Critical patent/JPH09119839A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車のドライバーにとっての充電につ
いての判断の負担を軽減すること。 【解決手段】 自車位置検出手段１０と、当該自車が走
行する道路の形状及び充電スタンドの位置等の道路デー
タを予め記憶した道路データ記憶手段１４と、自車位置
検出手段１０から出力された自車位置情報に基づいて道
路データ記憶手段１４から道路データを読み出す制御手
段１２と、この制御手段１２から出力された道路データ
を外部表示する表示手段１６とを備えている。しかも、
制御手段１２は、自車の電気自動車用主電池の残存容量
を検出すると共に当該残存容量情報に基づいて自車の走
行可能距離を算出する走行可能距離算出部１８と、この
走行可能距離算出部によって算出された走行可能距離情
報に基づいて当該残存容量による走行可能範囲を道路デ
ータに合成して表示手段に出力する走行可能範囲表示制
御部２０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車用ナビ
システムに係り、特に、電気自動車用主電池の残容量に
応じて種々の情報を表示手段に表示する電気自動車用ナ
ビシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のナビゲーションシステム（ナビシ
ステム）は、ガソリン自動車用であり基本的にはＧＰＳ
や自立航法、あるいは両方を用いて地図上の現在位置を
表示するものである。図９は従来のナビシステムの構成
を示すブロック図である。ナビシステムは、ＧＰＳ信号
を受信するＧＰＳアンテナ６０と、このＧＰＳアンテナ
からの複数のＧＰＳ信号に基づいて自車位置を算出する
ナビユニット５０とを備えている。
【０００３】また、この従来例ではハイブリッド方式を
採用しているため、ナビユニット５０には、自車の進行
方向を検出するジャイロユニット６２と、車速を捕捉す
る車速センサ６４とが併設されている。これは、車速及
び走行時間とから自車の走行距離を求め、ジャイロユニ
ット６２により自車の走行方位を捕捉することにより予
め設定された位置からの移動方向及び距離を逐次算出す
るものである。
【０００４】ナビユニット５０は、これらの手法により
特定された道路データが予め格納された地図ディスク５
４から、自車位置に応じた道路データを読み出して、モ
ニター５６に出力する。
【０００５】一方、電気自動車用残存容量計は、主電池
５８の解放端電圧により電池の消耗度を判定する電圧検
出方式や、電流の収支を計算して容量を管理する容量検
出方式などにより残存走行距離を測定するものがあっ
た。また、電圧を検出するもので、負荷により電圧の落
ち込みΔＶを積算して容量を判定する電圧積算方式等が
ある。
【０００６】残存容量の表示方法としては、ガソリン車
の燃料系と同様のアナログ式の表示部７０や、容量をセ
グメントの明滅で表すセグメント式の表示部７４、容量
を判定し距離に換算して表示する残存走行距離計の表示
部７６とが挙げられる。
【０００７】図１０は解放端電圧検出手法による残存容
量検出を行い、アナログ式で表示する一例を示し、図１
１は電流の収支を計算する手法による残存容量検出を行
い、デジタル式で表示する一例を示し、図１２はΔＶ積
算法により残存容量の検出を行い、距離に換算して表示
する一例を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気自動車用残存容量計は、電池の状態を示すものであ
るため、地形の変化や交通状況に対応した走行可能距離
の算出をすることができない、という不都合があった。
【０００９】また、従来のナビシステムでは、主電池の
残存容量に応じた走行可能範囲の表示を行うことができ
ない、という不都合があった。
【００１０】
【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、電気自動車のドライバーにとっての充電
についての判断の負担を軽減することのできる電気自動
車用ナビシステムを提供することを、その目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
１の手段として、自車の現在位置を検出する自車位置検
出手段と、当該自車が走行する道路の形状等の道路デー
タを予め記憶した道路データ記憶手段と、自車位置検出
手段から出力された自車位置情報に基づいて道路データ
記憶手段から道路データを読み出す制御手段と、この制
御手段から出力された道路データを外部表示する表示手
段とを備えている。しかも、制御手段が、自車の電気自
動車用主電池の残存容量を検出すると共に当該残存容量
情報に基づいて自車の走行可能距離を算出する走行可能
距離算出部と、この走行可能距離算出部によって算出さ
れた走行可能距離情報に基づいて当該残存容量による走
行可能範囲を道路データに合成して表示手段に出力する
走行可能範囲表示制御部とを備えた。
【００１２】この第１の手段では、走行可能距離算出部
は、自車の電気自動車用主電池の残存容量を検出し、さ
らに、当該残存容量情報に基づいて自車の走行可能距離
を算出する。残存容量の検出については、電流の積算値
などの手法により行う。また、自車の走行可能距離の算
出については、車速によって定まる走行可能時間を求
め、さらにこれらから走行可能距離を算出するようにし
ても良い。
【００１３】走行可能距離が算出されると、走行可能範
囲表示制御部は、道路データ記憶手段から自車位置に応
じて読み出した道路データと共に当該走行可能範囲を表
示手段に表示出力する。このため、ドライバーは、主電
池の残存容量との関係で走行可能な距離をナビシステム
の表示手段で確認する。
【００１４】第２の手段では、第１の手段を特定する事
項に加え、道路データ記憶手段が、道路の高度情報を予
め記憶した高度情報記憶領域を有し、走行可能距離算出
部が、道路データ記憶手段から高度情報を読み出すと共
に当該高度情報に基づいて道路の勾配を算出する勾配算
出機能と、この勾配算出機能によって算出された勾配デ
ータに基づいて走行可能距離を補正する勾配別距離補正
機能を備えた。
【００１５】第２の手段では、走行可能距離の算出に際
して、道路データ記憶手段から読み出した道路の高度情
報に基づいて走行可能距離内の道路の勾配を算出すると
共に、当該勾配に基づいて走行可能距離を補正する。
【００１６】第３の手段では、第１の手段を特定する事
項に加え、道路データ記憶手段が、道路のコーナーを示
すコーナーマーク及び当該道路が市街地に属するか否か
を示す市街地マークとを記憶するマーク記憶領域を有し
ている。さらに、走行可能距離算出部が、自車が走行す
る道路について走行可能範囲内の前記コーナーマーク又
は市街地マークの数に基づいて走行可能距離を補正する
道路別距離算出機能を備えた。
【００１７】この第３の手段では、道路データ記憶手段
から読み出した自車が位置がする道路の属性を示す各種
マークに基づいて各道路毎に走行可能距離を算出する。
具体的には、市街地での走行又は道路のコーナー数に応
じて走行可能距離を補正する。このため、各道路毎に加
速、減速による電流消費を考慮した走行可能距離が算出
される。従って、ドライバーは、主電池の残存容量が放
電深度等との関係で残り少ない場合に、最適な道路を選
択することとなる。
【００１８】第４の手段では、第３の手段を特定する事
項に加え、道路データ記憶手段が、道路に付設された充
電スタンドの位置を記憶した充電可能位置記憶領域を有
し、走行可能距離算出部が、充電スタンド位置情報に基
づいて走行可能範囲に充電可能な場所がないと判定した
ときに、空調機やオーディオ等補機類の電流消費を削減
する制御をする電流消費低減機能を備えた。
【００１９】本発明は、これらの各手段により、前述し
た目的を達成しようとするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【００２１】図１は、本発明による電気自動車用ナビシ
ステムの構成を示すブロック図である。電気自動車用ナ
ビシステムは、自車の現在位置を検出する自車位置検出
手段１０と、当該自車が走行する道路の形状及び充電ス
タンドの位置等のデータを予め記憶した道路データ記憶
手段１４と、自車位置検出手段１０から出力された自車
位置情報に基づいて道路データ記憶手段１４から道路デ
ータを読み出す制御手段１２と、この制御手段１２から
出力された道路データを外部表示する表示手段１６とを
備えている。
【００２２】しかも、制御手段１２は、自車の電気自動
車用主電池の残存容量を検出すると共に当該残存容量情
報に基づいて自車の走行可能距離を算出する走行可能距
離算出部１８と、この走行可能距離算出部によって算出
された走行可能距離情報に基づいて当該残存容量による
走行可能範囲を道路データに合成して表示手段に出力す
る走行可能範囲表示制御部２０とを備えた。
【００２３】これを詳細に説明する。
【００２４】図２は図１に示した電気自動車用ナビシス
テムの詳細構成を示すブロック図である。自車位置検出
手段１０は、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナ３０
と、自車の方位を検出するジャイロユニット３２と、自
車の車速を捕捉する車速センサ３４とを備えている。
【００２５】制御手段１２はナビユニット１０を備えて
おり、このナビユニット１０は、ＧＰＳ信号等に基づい
て自車位置を算出する。ナビユニット１０には、道路デ
ータ記憶手段１４としての地図ディスクが装着されるよ
うになっていて、ＧＰＳ信号等に基づいて算出した自車
位置に応じた地図データを当該地図ディスク１４から読
み出す。さらに、ナビユニット１０は、当該道路データ
を表示手段１６としてのモニターに出力する。
【００２６】また、ナビユニット１０には、残存容量を
演算する機能を有する走行可能距離算出部１８が併設さ
れている。この走行可能距離算出部１８は、電流の収支
を計算することで主電池２４の残容量を算出する。さら
に、コントローラ２６は、主電池から供給される電力に
よりモータ２２を駆動する。このモータ２２は、図示し
ない駆動輪を駆動させるものである。
【００２７】本実施形態による電気自動車用ナビシステ
ムでは、走行可能距離算出部１８は、在来のシステムを
利用して車両の速度を検出し、その速度が一定の値を超
えると、現在の電池の残容量に基づいて、消費電流（例
えば、１０秒間の平均電流）と速度との関係により走行
可能距離を次式（１）により計算する。
【００２８】この一定速度が「０」のとき、補機系の電
流消費がなければ走行可能距離は計算方法によっては無
限大になる。また、補機系電流消費を認めた場合、走行
可能距離は「０」となる。このため、ここでは車速が一
定値以上の場合に走行可能距離を算出している。
【００２９】Ｌ＝（Ｃ／Ａ）Ｖ ...... 式（１）
【００３０】 Ｌ: 走行可能距離［ｋｍ］ Ｃ: 電池の残存容量［Ａｈ］ Ａ: 消費電流［Ａ］ Ｖ: 走行速度［ｋｍ／ｈ］
【００３１】この式（１）により、与えられた車速で継
続して走行した場合に、現在の電池の残存容量により走
行可能な距離が算出される。この車速Ｖは、現在走行中
の車速ではなく、ドライバーから数値として入力を受け
付けるようにしても良い。
【００３２】ここで、この残存容量Ｃを求める一手法を
示す。電池定格容量Ｃ0の８０％をＣ8［Ａｈ］、すでに
消費した容量をＣcum［Ａｈ］とすると、見かけの残存
容量ＣR［Ａｈ］は、次式（２）で表される。
【００３３】ＣR＝Ｃ8−Ｃcum ...... 式（２）
【００３４】ＣR＝０は容量８０％を消費したことにな
る。この残り容量２０％は電池の容量が深い放電により
劣化するのを防ぐための１つのボーダーラインで、必要
があれば７０％放電や別の放電深度を基準としても良
い。
【００３５】ここで、δＴ［ＳＥＣ］を残存容量計の測
定インターバルとすると、次式（３）のように、消費容
量Ｃcumは電流の積算値で表される。
【００３６】 Ｃcum＝∫ＡδＴ／３６００ ...... 式（３） ここで、３６００は単位をＡｈに直している。
【００３７】しかし、電池の容量は放電電流の大きさに
よって変化するので、正味の電池容量Ｃ［Ａｈ］は、次
式（４）で表される。
【００３８】Ｃ＝ｆ(A)・ＣR ...... 式（４）
【００３９】ここで、ｆ(A)は補正関数であり、０＜ｆ
(A)である。このｆ(A)は、電池固有のＫＴ曲線から求め
られる。
【００４０】このように残存容量Ｃ0が電流の積算値で
定義されるため、走行可能距離Ｌは、次式（５）で表さ
れる。
【００４１】 Ｌ＝（ｆ(A)・（０．８Ｃ0−∫ＡδＴ／３６００）／Ａ）Ｖ ...... 式（５）
【００４２】走行可能距離算出部１８が、この式（５）
に基づいて走行可能距離を算出すると、走行可能範囲表
示制御部２０は、自車の現在位置を中心にＬを半径とし
た円を道路データに重ねて、モニター１６に表示出力す
る。図３にその一例を示す。電池の容量が十分にあると
きには走行可能なルートが多く演算処理に長時間要する
ため、単純に円で表示するものである。
【００４３】このように、本実施形態では、現在の車速
で継続して走行した場合に、予め設定された放電深度と
の関係でどこまで走行できるのかを、ナビゲーションシ
ステムの地図上に表示する。このため、ドライバーは、
この表示によって判断することで最適な速度で充電可能
な場所に到達することができる。しかも、ドライバー
は、この表示によって充電可能な場所までの走行につい
て、電流消費との関係から現在の速度が適正か否かを判
断することができる。
【００４４】次に、この走行可能距離の算出を勾配に基
づいて補正する手法を説明する。以下、ここではこの勾
配による補正を行う処理を地形補正モードという。
【００４５】ここでは、道路データ記憶手段（地図ディ
スク）１４が、道路の高度情報を予め記憶した高度情報
記憶領域を有している。さらに、走行可能距離算出部１
８が、地図ディスク１４から高度情報を読み出すと共に
当該高度情報に基づいて道路の勾配を算出する勾配算出
機能１９Ａと、この勾配算出機能１９Ａによって算出さ
れた勾配データに基づいて走行可能距離を補正する勾配
別距離補正機能１９Ｂを備えた。
【００４６】この地形補正モードに入るタイミングとし
ては、バッテリ（主電池）の容量が減少してきて、設定
した基準値以下になった場合がまず挙げられる。容量が
少なくなってきた場合には、走行可能距離をより精密に
算出する必要があるため、この勾配による補正を行う。
また、ドライバーからの設定に応じてこの地形補正を行
うようにしてもよい。
【００４７】図５に地形補正の判定例を示す。図５
（Ａ）は勾配度が大で、かつ走行距離が短い地形で、図
５（Ｂ）は標準とし、図５（Ｃ）は勾配度が小さく、か
つ距離が長い場合の例である。
【００４８】車両の現在位置は等高線（低）と道路との
交点にあるとする。地形補正モードで考えた場合、走行
可能エリアは等高線に沿って変形するために、道路の状
態にかかわらず、図５（Ａ）〜（Ｃ）は同じ判定を受け
る。これは、走行可能エリアを便宜的に円で示している
からであり、これを補正するため、次式（６）により補
正を行う。
【００４９】 Ｌ（１−ｋ・ｓｉｎθ） ＝Ｌ（１−ｋ（ΔＨ／（Ｌ2＋ΔＨ2））1/2）） ...... 式（６）
【００５０】 θ: 勾配 ｋ: 勾配係数（０＜ｋ≦１） ΔＨ: 高低差
【００５１】進行方向を０［度］とし全周３６０［度］
について単位角度毎に計算を行う。ｋは車両特有の値
で、車両重量に比例する定数である。この式（６）を用
いて、単位角度毎に測定された到達可能距離を結び、こ
れを走行可能エリアとする。
【００５２】図６は基本モードに地形の等高線に合わ
せ、走行可能エリアを示す円を現在位置を中心に変形し
たものである。図６に示すように、勾配に応じて変化す
る走行可能距離が一目で判明する。
【００５３】次に、道路の状態を考慮して走行可能距離
を補正する道路別距離算出機能を説明する。ここでは、
これをリアルシュミレーションモードという。このリア
ルシュミレーションモードは、例えば、さらに容量が減
少して精度が必要になった場合に用いられる。
【００５４】リアルシュミレーションモードでは、道路
の実際の距離が必要で、これは既存のナビシステムから
の情報として取得する。実際の道路長さと道路データ上
の平面距離と、勾配及び高低差との関係は、次式（７−
１）となる。
【００５５】 ＬREAL＝ＬMAP／ｃｏｓθ＝（ＬMAP 2＋ΔＨ2）1/2 ...... 式（７−１）
【００５６】 ＬREAL: 実際の道路長さ ＬMAP: 地図上の平面距離 θ: 勾配 ΔＨ: 高低差
【００５７】既存のナビシステムのジャイロセンサは車
両の姿勢を示し、その傾きψはしんこうほうこうの直線
距離にのみθと等しくなる。したがって、ナビシステム
では地図上の速度Ｖmap＝Ｖｃｏｓψが変化することと
なるが、電気自動車では現在の地形により影響を受けて
いる電流を平坦値電流に補正するため、電流値が１０秒
平均値であれば傾きも１０秒の平均値を使う。電流値と
走行距離との関係を考慮すると、姿勢補正距離はＬ／
（１−ｋ ｓｉｎ ψ）となる。
【００５８】さらに、この例では、図７に示すように、
道路のコーナーの頻度をスタック度Ｓ(N)として、次式
（７−２）により算出する。
【００５９】 Ｌ・Ｓ(N)・（１−ｋ・ｓｉｎθ） ＝ＬＳ(N)（１−ｋ（ΔＨ／Ｌ）） ...... 式（７−２） ここで、Ｓ(0)＝１
【００６０】 Ｓ(N): スタック関数（(N)の連続又は不連続の関数） N: コーナー数（コーナーのマーカーの数）
【００６１】また、姿勢補正距離を用いると式（７−
２）は次式（７−３）となる。
【００６２】 ＬＳ(N)（１−ｋ・ｓｉｎθ）／（１−ｋ・ｓｉｎψ） .... 式（７−３）
【００６３】電池が最も電力を消費するのが加減速のと
きであるため、コーナー頻度が重要となる。このため、
地図情報データには、コーナーであるか否かの判定用の
マーカーが予め格納されている。スタック関数Ｓ(N)
は、自車の特性に特化したコーナー数による電流消費量
の補正量を算出するためのものである。この関数は、車
両重量、タイヤ、重量バランスなど様々なパラメータを
持っているため、望ましくは、車両を実際に走行させて
その電流消費量を検出し、この値に基づいて各パラメー
タを決定する。Ｎが大きくなると速度を維持できなくな
り、また、速度が変化することを想定して数値設定をす
る必要がある。ただし、このスタック関数では、平均電
流を扱わずに加速の影響だけを考慮して速度の影響を除
去する。ここでは、加速電流値（或いは走行中の加速電
流測定値）を設定して、Ｎ回分の消費電流を計算し、残
存容量から減じている。
【００６４】また、勾配補正は主要道路のみについて行
い、車両位置が主要道以外の場合には主要道への最短距
離位置を起算として計算を行う。この場合、起点までの
距離は予め減じておく。図７（Ｂ）に示す例では、左上
方向への道路のスタック度の方が、右上方向への道路の
スタック度よりも大きい。
【００６５】次に、走行パターンによる補正の手法を説
明する。
【００６６】市街地や郊外の走行パターンの違いによる
補正が必要となるが、走行可能距離Ｌの間に存在する市
街地区間（地図データ上のマークに基づく）の存在比率
をＵ、市街地係数をＫとして、次式（８）により補正す
ることができる。
【００６７】 Ｌ（１−Ｕ）＋ＬＫＵ ...... 式（８）
【００６８】 Ｕ: 市街地区間の存在比率（０＜Ｕ＜１） Ｋ: 市街地係数（一般に、Ｋ＝０．６〜０．７）
【００６９】市街地における勾配補正はＫに吸収される
ものと考えて良いので、勾配補正はＬ（１−Ｕ）にのみ
行われる。
【００７０】ＶＩＣＳやＡＴＩＳ等による渋滞情報が得
られた場合には、その区間が郊外であった場合には市街
地として扱う。市街地での渋滞はアイドリングのない電
気自動車には大きな影響がないので、Ｌの補正に関して
は無視される。また、天候については、雨天などの場合
には車両走行抵抗が変化し、走行電流が変化するため、
電流値を計測している限り問題ない。
【００７１】上述したように、本実施形態では、地形補
正モード、リアルシュミレーションモード、及び走行パ
ターンによる補正を行なっている。これを主電池の残存
容量による切り替えではなく、消費電力を予測するため
に種々混在させて走行可能距離を算出する手法を説明す
る。
【００７２】まず、地形補正モードでは、自車の進行方
向について実際の道路に沿った高低の変化ではなく、電
流消費量を算出するための距離の高低差によって補正し
ているため、平坦路を走行する場合と、低地又は高地を
介して目的地まで走行する場合とでは消費電力に差が生
じる場合が生じ得る。地形補正モードは、速度及び高低
さの２つにパラメータを限定することで消費電力の算出
を高速に行なうことがその利点であるため、実際上問題
がない精度でかつ良好に実施しうる速度で地形による補
正を行なっている。
【００７３】しかし、平坦路の走行と、低地を介しての
走行での消費電力の差を詳細に検討する場合には、運転
車の下り坂と上り坂の走行パターンを予め検出しておく
必要がある。これは、下り坂のブレーキング頻度や、加
速の頻度、及びギヤの選択により走行電流が変化するた
めである。電気自動車は一般に、ブレーキがない場合、
には弱回生となり、エンブレに相当する弱い回生（回生
率が低い）が用いられるが、ブレーキを他用した場合、
ブレーキ時に使われる回生率の高い強回生の頻度が高く
なる。このため、ブレーキ頻度による走行可能距離の補
正が必要となる。これは、交通量、道路状況、天候、運
転方法による走行電流変化、それぞれの回生率のほか
に、地形変化がその頻度を決定するパラメータとなる。
【００７４】交通量や道路状況による影響は、市街地判
定などで評価しているため、上述した式（６）、（８）
による次式（９）が導かれる。
【００７５】 Ｌ（１−Ｕ）（１−ｋ ｓｉｎθ）＋ＫＬＵ ........ 式（９）
【００７６】原則として、地形変化（勾配）を市街地で
は評価しないが、ここでは、郊外では地形変化の大き
い、等高線の狭い、こうていさの大きい地形を判定する
必要がある。したがって、単純化のために大きな加速が
必要となるであろう基準高低さ以上の地形変化と急勾配
範囲を持つ地形を円周上のある角度方向Ｌで、その存在
比率をＷとし、急勾配係数Ｋsとすると、次式（１０）
で表わされる。
【００７７】 Ｌ（１−Ｕ−Ｗ）（１−ｋ ｓｉｎθ）＋ＫsＬＵ ........ 式（１０）
【００７８】このモードでは十分に到達可能な距離であ
っても、直線で障害となる高低差（高い山や丘などが該
当する。但し、建物や海、河川は考慮しない。）があれ
ば、高低差の原因の裏側に回り込んだ部分を評価しない
ため、起伏の大きい山地間で幹線道路が少ない場所では
リアルシュミレーションモードでの走行可能距離の算出
が適している。このため、「Ｕ」の小さい地域では、電
池容量によるモード切り替えの基準値を変更し、早目に
リアルシュミレーションモードに切り替えるようにする
とよい。
【００７９】また、自車の走行に伴い距離Ｌの高低差は
変化し、その都度補正される。従って、Ｌの補正距離は
その都度においての確立の高い走行可能な範囲を示すも
のとなる。
【００８０】さらに、コーナー判定用のコーナーマーク
を３次元的に定義しておき、すなわち、道路の頂部と底
部とをマークしておき、このコーナーマークに基づいて
スタック関数Ｓ(N)を３次元の広がりを持たせるように
してもよい。
【００８１】このようにして、ナビシステムの地図上に
走行可能距離を示し、地図上には充電可能な場所を表示
する。ここで、基本モードでは地形のうねりによる生じ
る距離との差を無視して、単純な処理により走行可能距
離を算出しているため、表示する円の中心近くと円周近
傍では信頼性に差がある。このため、Ｌの８０％までと
残り部分とを色分けして表示するようにしてもよい。
【００８２】図８は電力消費を低減させる制御を行う構
成を示すブロック図である。ここでは、道路データ記憶
手段１４が、道路に付設された充電スタンドの位置を記
憶した充電可能位置記憶領域を有している。さらに、走
行可能距離算出部１８が、充電スタンド位置情報に基づ
いて走行可能範囲に充電可能な場所がないと判定したと
きに、空調機やオーディオ等補機類の電流消費を削減す
る制御をする電流消費低減機能４０を備えた。
【００８３】この図８に示す例では、充電可能な場所が
走行可能エリア外にあった場合、既存の自動ルート探索
を行うことによって、得られた行程距離に到達するため
の電流量を計算し、補機類の電流消費の削減を行う。
【００８４】この補機類の電流消費の削減として、Ａ／
Ｃ，ヒータ等の停止，温度設定の変更，オーディオ類の
調整を行う。具体的には、エアコン制御部４２に電流消
費の削減をさせる信号を出力する。すると、エアコン制
御部４２は、自動空調制御を行っている場合には、風量
を減少させ、また目標吹出温度を外気温に近づける。一
方、オーディオ制御部４４は、ＣＤやＭＤの演奏を停止
する。また、エアコンの停止やラジオ受信の停止をドラ
イバーに依頼する注意表示を行うようにしても良い。
【００８５】さらに、車速も電流に比例関係がり、速度
を下げることによって電流量も減少することが経験的に
知られている。このため、これを定常走行時に限定して
次式（９）と仮定した場合に、定数が特定されると望ま
しい速度の指定も可能である。
【００８６】 Ａ＝ＡAUX＋ｋ1Ｖ＋ｋ2Ｖ2… ...... 式（９） ｋ1，ｋ2…: 定数 ＡAUX: 補機電流
【００８７】上述したように本実施形態によると、電気
自動車の充電車庫や充電スタンドを走行可能エリアと共
にナビシステムの画面に出力するため、ドライバーは、
走行可能エリア内の充電スタンド等を目視により確認す
ることができる。しかも、走行可能エリアの算出に際し
て地形を考慮して算出するため、電池の消耗の少ないコ
ースを画面に出力することができる。さらに、現在の速
度が電力消費の点から適切か否か判定できるため、容量
が残り少ない場合に最適な速度で充電可能な場所に到達
することができる。
【００８８】その他、本実施形態による電気自動車用ナ
ビシステムは、電池の温度を測定して、電池の温度によ
る容量補正を行う手法や、モータコントローラの状態を
信号として受信し、異常情報を画面上に表示できるイン
タフェースとして利用することが可能である。
【００８９】電池の温度補正は、測定した温度の最も低
いものを採用し、以下の式（１０）により容量の補正を
行う。適用範囲は１０〜４０℃である。
【００９０】 Ｃt＋Ｃ30・（１＋０．００６（ｔ−３０）） ...... 式（１０）
【００９１】 Ｃt: ｔ℃における容量［Ａｈ］ Ｃ30: ３０℃における容量［Ａｈ］＝定格容量
【００９２】異常情報は、コントローラからのパラレル
又はシリアル信号により出力されるものと、電池温度、
電池電圧のようにアナログ情報とを読み取り判断するも
のに大別される。表示手法としては、基本となるナビシ
ステムに依存するが、例えば音声ガイドシステムがあれ
ば、それを利用し、また、ソフトに警告画面を付加する
ことにより、画面切替による警告を行う。
【００９３】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、走行可能距離算出部は、自車の電気自動車用主電
池の残存容量情報に基づいて自車の走行可能距離を算出
し、走行可能範囲表示制御部が、道路データ記憶手段か
ら自車位置に応じて読み出した道路データと当該走行可
能範囲を合成して表示手段に出力するため、ドライバー
は、主電池の残存容量との関係で走行可能な距離をナビ
システムの表示手段で確認することができ、従って、主
電池の残存容量に応じた道路の選択が可能となり、走行
可能範囲の充電スタンドを目視により確認することがで
き、しかも、当該充電スタンドまでの道路が表示手段に
表示されるため、ドライバーの判断の負担が軽減され
る。このように、電気自動車のドライバーにとっての充
電についての判断の負担を軽減することができる従来に
ない優れた電気自動車用ナビシステムを提供することが
できる。この本発明によると、走行可能範囲表示制御部
が、道路データと走行可能範囲を合成するため、走行可
能範囲と充電スタンドとの関係が一目瞭然となり、従来
例を単に組み合わせた場合と比較して、ドライバーは素
早い判断を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。
【図２】図１に示した電気自動車用ナビシステムのハー
ドウエア資源の構成を示すブロック図である。
【図３】図１及び図２に示した構成での走行可能範囲の
表示例を示す説明図である。
【図４】図３に示した走行可能距離を勾配に基づいて補
正する勾配補正モードの構成を示すブロック図である。
【図５】等高線と勾配の関係を示す説明図であり、図５
（Ａ）は走行距離が短く勾配が大きい例を示す図で、図
５（Ｂ）は標準例を示す図で、図５（Ｃ）は走行距離が
長く勾配が小さい例を示す図である。
【図６】図４に示した構成での走行可能範囲の表示例を
示す説明図である。
【図７】図６に示した走行可能距離を道路別距離補正機
能により補正した場合の走行可能範囲の表示例を示す説
明図で、図７（Ａ）は走行可能範囲の表示例を示す図
で、図７（Ｂ）は実際の道路形状を示す図である。
【図８】図７に示した走行可能範囲に充電スタンドがな
い場合に補機類の電力消費を削減する処理を行う構成を
示すブロック図である。
【図９】従来のガソリン車用のナビゲーションシステム
の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の解放端電圧検出手法による電気自動車
用残存容量計の一例を示すブロック図である。
【図１１】従来の電流の収支を計算する手法による電気
自動車用残存容量計の一例を示すブロック図である。
【図１２】従来のΔＶ積算法による電気自動車用残存容
量計の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 自車位置検出手段 １２ 制御手段 １４ 道路データ記憶手段 １６ 表示手段 １８ 走行可能距離算出部 ２０ 走行可能範囲表示制御部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自車の現在位置を検出する自車位置検出
    手段と、当該自車が走行する道路の形状及び充電スタン
    ドの位置等の道路データを予め記憶した道路データ記憶
    手段と、前記自車位置検出手段から出力された自車位置
    情報に基づいて前記道路データ記憶手段から道路データ
    を読み出す制御手段と、この制御手段から出力された道
    路データを外部表示する表示手段とを備え、 前記制御手段が、前記自車の電気自動車用主電池の残存
    容量を検出すると共に当該残存容量情報に基づいて自車
    の走行可能距離を算出する走行可能距離算出部と、この
    走行可能距離算出部によって算出された走行可能距離情
    報に基づいて当該残存容量による走行可能範囲を前記道
    路データに合成して前記表示手段に出力する走行可能範
    囲表示制御部とを備えたことを特徴とする電気自動車用
    ナビシステム。
  2. 【請求項２】 前記道路データ記憶手段が、前記道路の
    高度情報を予め記憶した高度情報記憶領域を有し、 前記走行可能距離算出部が、前記道路データ記憶手段か
    ら前記高度情報を読み出すと共に当該高度情報に基づい
    て道路の勾配を算出する勾配算出機能と、この勾配算出
    機能によって算出された勾配データに基づいて走行可能
    距離を補正する勾配別距離補正機能を備えたことを特徴
    とする請求項１記載の電気自動車用ナビシステム。
  3. 【請求項３】 前記道路データ記憶手段が、前記道路の
    コーナーを示すコーナーマーク及び当該道路が市街地に
    属するか否かを示す市街地マークとを記憶するマーク記
    憶領域を有し、 前記走行可能距離算出部が、前記自車が走行する道路に
    ついて前記走行可能範囲内の前記コーナーマーク又は市
    街地マークの数に基づいて前記走行可能距離を補正する
    道路別距離算出機能を備えたことを特徴とする請求項１
    記載の電気自動車用ナビシステム。
  4. 【請求項４】 前記道路データ記憶手段が、前記道路に
    付設された充電スタンドの位置を記憶した充電可能位置
    記憶領域を有し、 前記走行可能距離算出部が、前記充電スタンド位置情報
    に基づいて走行可能範囲に充電可能な場所がないと判定
    したときに、自車の空調機やオーディオ等補機類の電流
    消費を削減する制御をする電流消費低減機能を備えたこ
    とを特徴とする請求項３記載の電気自動車用ナビシステ
    ム。
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