KR102441496B1 - 예측 및 적응 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 모드 운전 구간 최적화를 위한 하이브리드 차량용 운전 지원 시스템 - Google Patents

예측 및 적응 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 모드 운전 구간 최적화를 위한 하이브리드 차량용 운전 지원 시스템 Download PDF

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Abstract

구동원으로서 내연 기관 및 모터를 구비하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 장치는 현재 위치로부터 목적지까지의 운전 경로가 구획되는 각각의 구간에 대해, 각각의 구간에서의 주행을 위한 주행 부하가 설정될 때 EV 모드 및 HV 모드 중 임의의 운전 모드를 설정하는 설정 유닛, 및 차량의 주행 상태와 도로 환경을 포함하는 주행 환경 및 EV 모드에서의 주행을 위해 필요한 전지의 소모량으로서 주행 부하 중 적어도 하나에 기초하여, 운전 경로의 각각의 구간의 일부에서의 운전 모드를 설정 유닛에 의해 설정된 운전 모드 이외의 운전 모드로 변경하는 변경 유닛을 포함한다.

Description

예측 및 적응 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 모드 운전 구간 최적화를 위한 하이브리드 차량용 운전 지원 시스템{PREDICTIVE AND ADAPTATIVE MOVEMENT SUPPORT APPARATUS, MOVEMENT SUPPORT METHOD, AND DRIVING SUPPORT SYSTEM FOR A HYBRID VEHICLE FOR MODE DRIVING SECTION OPTIMIZATION}
본 발명은 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 이동 지원 기능을 구비하는 운전 지원 시스템에 관한 것이다.
복수의 운전 모드를 구비하는 차량으로서, 구동원으로서 내연 기관 및 모터를 병렬로 사용하는 하이브리드 차량이 알려져 있다. 하이브리드 차량은 복수의 운전 모드로서, 내연 기관만이 사용되거나 내연 기관 및 모터가 동시에 사용되는 제1 모드(HV 모드), 및 내연 기관이 정지되고 모터만이 사용되는 제2 모드(EV 모드)를 구비한다. 하이브리드 차량에 장착된 네비게이션 시스템을 포함하는 이동 지원 장치는 지도 정보나 도로 교통 정보 등에 기초하여 현재 위치로부터 목적지까지의 운전 경로를 산출하고, 운전 경로가 구획되는 구간에 적용될 운전 모드를 선택하는 지원을 수행한다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2009-12605호(JP 2009-12605 A)는 이동 지원 기능을 갖는 차량의 제어기의 예를 개시한다.
그러나, JP 2009-12605 A에 개시된 차량의 제어기에서, 운전 경로의 각 구간의 운전 모드는 목적지에서 이차 전지인 전지의 충전 상태가 하한값에 도달하도록 전체 운전 경로 도중 소비 에너지의 균형을 고려하여 설정된다. 한편, 통상적으로, 운전 모드는 운전 경로가 지도 데이터 등의 각각의 링크에 대해 구획되는 구간의 단위로 설정되기 때문에, EV 모드가 설정된 구간의 일부에 대해서는 HV 모드가 적절할 수 있고 또는 HV 모드가 설정된 구간의 일부에 대해서는 EV 모드가 적절할 수 있다. 예를 들어, HV 모드가 적절한 구간에서 차량이 EV 모드로 주행하는 경우, 전지의 전력은 요구되는 것보다 많이 소모된다. EV 모드가 적절한 구간에서 차량이 HV 모드로 주행하는 경우, EV 모드에서 원래 포함되어야 하는 주행 거리가 가산될 수 없다.
이 과제는 상이한 에너지 균형을 갖는 복수의 운전 모드를 갖는 차량에서 운전 모드를 할당하는 장치 또는 방법에 있어서 공통적이다.
본 발명은 운전 경로의 구간에 대한 운전 모드의 적절한 전환을 촉진시킬 수 있는 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 이동 지원 기능을 갖는 운전 지원 시스템을 제공한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 구동원으로서 내연 기관 및 모터를 구비하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 장치가 제공되고, 현재 위치로부터 목적지까지의 운전 경로가 구획되는 각각의 구간에 대해, 각각의 구간에서의 주행을 위한 주행 부하가 설정되는 경우 전지를 사용하는 모터가 구동원으로서 사용되는 EV 모드 및 적어도 내연 기관이 구동원으로서 사용되는 HV 모드 중 임의의 운전 모드를 설정하는 설정 유닛, 및 차량의 주행 상태와 도로 환경을 포함하는 주행 환경 및 EV 모드에서의 주행을 위해 필요한 전지의 소모량으로서 주행 부하 중 적어도 하나에 기초하여, 운전 경로의 각각의 구간의 일부에서의 운전 모드를 설정 유닛에 의해 설정된 운전 모드 이외의 운전 모드로 변경하는 변경 유닛을 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 구동원으로서 내연 기관 및 모터를 구비하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 방법이 제공되고, 현재 위치로부터 목적지까지의 운전 경로가 구획되는 각각의 구간에 대해, 각각의 구간에서의 주행을 위한 주행 부하가 설정되는 경우, 전지를 사용하는 모터가 구동원으로서 사용되는 EV 모드 및 적어도 내연 기관이 구동원으로서 사용되는 HV 모드 중 임의의 운전 모드를 설정하는 단계, 및 차량의 주행 상태와 도로 환경을 포함하는 주행 환경 및 EV 모드에서의 주행을 위해 필요한 전지의 소모량으로서 주행 부하 중 적어도 하나에 기초하여 운전 경로의 각각의 구간의 일부에서의 운전 모드를 설정 운전 모드 이외의 운전 모드로 변경하는 단계를 포함한다.
이동 지원 장치에서, 변경 유닛은 EV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를, 대응 구간에서 차량이 감속된 이후 가속되는 조건에서 HV 모드로 변경할 수 있다.
이동 지원 방법은 EV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를, 대응 구간에서 차량이 감속된 이후 가속되는 조건에서 HV 모드로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이동 지원 장치에서, 변경 유닛은 EV 모드가 설정되는 구간의 운전 모드를, 대응 구간에서 다음 구간까지의 남은 거리가 미리 정해진 거리보다 짧은 조건에서 HV 모드로 변경할 수 있다.
이동 지원 장치에서, 변경 유닛은 EV 모드가 설정되는 구간의 운전 모드를, 대응 구간 다음 구간에 대해 HV 모드가 설정되는 조건에서 HV 모드로 변경할 수 있다.
이동 지원 장치에서, 변경 유닛은 설정 유닛에 의해 EV 모드가 설정된 구간으로부터 HV 모드가 설정된 구간으로의 진입 시 회생 에너지가 획득되는 경우 회생 에너지가 획득되는 구간의 운전 모드를 HV 모드로부터 EV 모드로 변경할 수 있다.
이동 지원 장치에서, 변경 유닛은 HV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를 EV 모드로 변경한 이후 미리 정해진 시간이 경과하는 조건 및 차량이 이후 미리 정해진 거리를 주행하는 조건 중 적어도 하나가 만족되는 경우, HV 모드가 설정된 구간의 주행 모드를 HV 모드로 재변경할 수 있다.
이동 지원 장치에서, 변경 유닛에 의해 운전 모드를 변경할지 여부의 판단은, 설정 유닛에 의해 차량의 운전 모드가 설정된 이후 설정 유닛에 의한 설정 주기보다 짧은 주기에서 수행될 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 구동원으로서 내연 기관 및 모터를 구비하는 차량의 운전을, 차량의 운전 경로가 현재 위치로부터 목적지까지 구획되는 구간에 대해 설정되는 서로 상이한 복수의 운전 모드로부터 선택된 하나의 운전 모드에 기초하여 지원하는 운전 지원 시스템이 제공되고, 운전 경로의 각각의 구간에 대해 복수의 운전 모드로부터 선택된 하나의 운전 모드를 설정하고 필요에 따라 운전 모드를 변경하는 상술한 양태 중 임의의 하나에 따르는 이동 지원 장치를 포함한다.
상술된 양태에 따르면, 운전 경로의 구간에 대해 운전 모드의 적절한 전환을 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 장점, 기술적 및 산업적 중요성은 첨부 도면을 참조하여 후술될 것이며, 도면에서 유사한 참조번호는 유사한 구성요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따르는 이동 지원 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 제1 실시예에 따르는 이동 지원 장치에 의해 설정된 운전 경로의 일부를 도시하는 도면이다.
도 3은 제1 실시예에 따르는 이동 지원 장치에 의해 수행되는 운전 모드 설정 처리의 처리 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 제1 실시예에 따르는 이동 지원 장치에 의해 수행되는 운전 모드 변경 처리의 처리 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 변형예에 따르는 이동 지원 장치에 의해 수행되는 운전 모드 변경 처리의 처리 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 다른 변형예에 따르는 이동 지원 장치에 의해 수행되는 운전 모드 변경 처리의 처리 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따르는 이동 지원 장치에 의해 설정되는 운전 경로의 일부를 도시하는 도면이다.
도 8은 제2 실시예에 따르는 이동 지원 장치에 의해 수행되는 운전 모드 변경 처리의 처리 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 변형예에 따르는 이동 지원 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
제1 실시예
이후, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 운전 지원 시스템이 설명될 것이다. 본 실시예에 따르는 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 운전 지원 시스템은 구동원으로서 2차 전지와 같은 전지를 사용하는 전기 모터 및 구동원으로서 가솔린 또는 다른 연료를 사용하는 내연 기관을 구동원으로서 구비하는 하이브리드 차량에 적용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(100)에는 차량(100)의 주행 상태를 검출하는 장치로서, 예를 들어 전지구 위치파악 시스템(GPS)(101), 온보드 카메라(102), 밀리미터파 레이더(103), 가속도 센서(104), 및 차량 속도 센서(105)가 설치된다. GPS(101), 온보드 카메라(102), 밀리미터파 레이더(103), 가속도 센서(104), 및 차량 속도 센서(105)는 예를 들어 계측 제어기 통신망(CAN) 등의 온보드 네트워크를 통해 차량의 여러 기능을 제어하는 온보드 제어기(120)에 연결된다. 온보드 제어기(120)는 소위 전자 제어 유닛(ECU)이며, 연산 장치 및 기억 장치를 갖는 마이크로컴퓨터를 포함한다. 온보드 제어기(120)는 기억 장치에 기억된 프로그램이나 파라미터를 연산 장치에 의해 연산함으로써 여러 제어를 수행할 수 있다.
GPS(101)는 GPS 위성으로부터 신호를 수신하고, GPS 위성으로부터의 수신된 신호에 기초하여 차량(100)의 위치를, 예를 들어 위도 및 경도로서 검출한다. GPS(101)는 차량(100)의 검출된 위치(위도 및 경도)를 나타내는 위치 정보를 온보드 제어기(120)에 출력한다. 온보드 카메라(102)는 차량(100)의 주변 환경의 이미지를 포획하고 포획된 이미지 데이터를 온보드 제어기(120)에 출력한다. 밀리미터파 레이더(103)는 밀리미터파 대역의 전파를 사용하여 차량(100) 주위에 존재하는 물체를 검출하고 검출 결과에 대응하는 신호를 온보드 제어기(120)에 출력한다.
가속도 센서(104)는 차량(100)의 가속도를 검출하고 검출된 가속도에 대응하는 신호를 온보드 제어기(120)에 출력한다. 차량 속도 센서(105)는 차량(100)의 차륜 회전 속도를 검출하고 검출된 회전 속도에 대응하는 신호를 온보드 제어기(120)에 출력한다.
가속기 센서(106)는 운전자에 의한 가속기 페달의 조작 정도를 검출하고 검출된 가속기 페달의 조작 정도에 대응하는 신호를 온보드 제어기(120)에 출력한다. 브레이크 센서(107)는 운전자에 의한 브레이크 페달의 조작 정도를 검출하고 검출된 브레이크 페달의 조작 정도에 대응하는 신호를 온보드 제어기(120)에 출력한다.
차량(100)에는 내연 기관의 작동 상태를 제어하는 가속기 액추에이터(115) 및 브레이크를 제어하는 브레이크 액추에이터(116)가 설치된다. 가속기 액추에이터(115) 및 브레이크 액추에이터(116)는 온보드 제어기(120)에 전기적 접속된다. 가속기 액추에이터(115)는 가속기 센서(106)의 검출값에 기초하여 온보드 제어기(120)에 의해 산출되는 내연 기관의 제어량에 기초하여 내연 기관을 제어한다. 브레이크 액추에이터(116)는 브레이크 센서(107)의 검출값에 기초하여 온보드 제어기(120)에 의해 산출된 브레이크의 제어량에 기초하여 브레이크를 제어한다.
차량(100)에는 전기 모터의 구동원인 전지(110), 및 전지(110)의 충전 및 방전을 제어하는 전지 액추에이터(109)가 설치된다. 전지 액추에이터(109)는 온보드 제어기(120)에 전기 접속된다. 전지 액추에이터(109)는 전지(110)의 충전 및 방전을 관리한다. 전지 액추에이터(109)는 전지(110)의 방전을 제어함으로써 전기 모터를 구동하거나, 전기 모터의 회생에 의해 전지(110)를 충전한다.
차량(100)에는 내연 기관 및 전기 모터의 작동 상태를 제어하는 하이브리드 제어기(108)가 설치된다. 하이브리드 제어기(108)는 온보드 제어기(120)에 전기 접속된다. 즉, 하이브리드 제어기(108)는 온보드 제어기(120)를 통해 전지 액추에이터(109), 가속기 액추에이터(115) 및 브레이크 액추에이터(116)에 전기 접속된다. 또한, 하이브리드 제어기(108)는 소위 ECU이며 연산 장치 및 기억 장치를 갖는 마이크로컴퓨터를 포함한다. 하이브리드 제어기(108)는 기억 장치에 기억된 프로그램이나 파라미터를 연산 장치에 의해 연산함으로써 여러 제어를 수행할 수 있다.
하이브리드 제어기(108)는 예를 들어 온보드 제어기(120)로부터 입력되는 가속도 센서(104), 차량 속도 센서(105), 및 가속기 센서(106)의 검출 결과에 기초하여, 내연 기관 및 전기 모터의 구동력 배분비(출력비)를 결정한다. 특히, 하이브리드 제어기(108)는 내연 기관 및 전기 모터의 구동력 배분비(출력비)를 변경함으로써 전지(110)의 잔류 에너지인 전지(110)의 충전 상태를 조정할 수 있다.
하이브리드 제어기(108)는 구동력의 배분비에 기초하여 온보드 제어기(120)에 의해 산출된 내연 기관의 제어량에 관한 정보 또는 전지(110)의 방전에 관해 전지 액추에이터(109)에 대한 제어 명령을 생성한다. 하이브리드 제어기(108)는 예를 들어 온보드 제어기(120)로부터 입력되는 가속도 센서(104), 차량 속도 센서(105) 및 브레이크 센서(107)의 검출 결과에 기초하여, 브레이크 및 전기 모터의 제동력 배분비를 결정한다. 하이브리드 제어기(108)는 제동력 배분비에 기초하여 온보드 제어기(120)에 의해 산출된 브레이크의 제어량에 관한 정보 또는 전지(110)의 충전에 관해 전지 액추에이터(109)에 대한 제어 명령을 생성한다. 즉, 하이브리드 제어기(108)는 생성된 제어 명령을 전지 액추에이터(109)에 출력함으로써 전지(110)의 충전 및 방전을 제어한다. 따라서, 구동원(전력원)으로서 전지(110)를 사용하는 전기 모터는 전지(110)의 방전에 의해 구동되고, 또는 전지(110)는 전기 모터의 회생에 의해 충전된다. 온보드 제어기(120)는 하이브리드 제어의 수행 상황이나 전지(110)의 충전 상태를 감시할 수 있다.
차량(100)은 구동원으로서 전지(110)를 사용하는 전기 모터를 구동원으로서 사용하여 차량(100)을 주행시키는 EV 모드, 및 내연 기관만 또는 전기 모터 및 내연 기관을 구동원으로서 병렬로 사용하여 차량(100)을 주행시키는 HV 모드를 구비한다. 하이브리드 제어기(108)는 차량(100)의 운전자의 선택 결과에 따라서 EV 모드 및 HV 모드로 운전 모드를 전환하는 제어를 수행한다. 하이브리드 제어기(108)는 EV 모드 및 HV 모드로 운전 모드를 자동으로 전환하는 기능을 갖고, 온보드 제어기(120)로부터 입력되는 차량(100)의 운전 경로의 구간에서의 주행에 필요한 주행 부하에 관한 정보에 기초하여 EV 모드 및 HV 모드로 운전 모드를 전환하는 제어를 수행한다. 주행 부하는 구간에서의 단위 거리당 부하이며 구간에서의 주행에 필요한 평균 부하이다. 한편, 구간에서의 완주에 필요한 주행 부하의 누적값은 소비 에너지로서 규정된다.
그러나, 차량(100)은 지도 데이터가 등록된 지도 정보 데이터베이스(111)를 구비한다. 지도 데이터는 도로 등의 지리에 관한 데이터이다. 지도 데이터에서, 위도 및 경도 등의 위치에 관한 정보가 지리를 표시할 수 있는 데이터와 함께 등록된다. 지도 데이터에서, 교차로 명칭, 도로 명칭, 방향 명칭, 방향 가이드, 및 시설 정보 중 적어도 하나가 등록될 수 있다.
지도 정보 데이터베이스(111)는 도로 상의 위치를 나타내는 노드에 관한 정보인 노드 데이터, 및 2개의 노드 사이의 구간으로서 링크에 관한 정보인 링크 데이터를 포함한다. 노드는 교차로, 신호기, 및 커브, 차선 개수가 변경되는 지점, 등과 같은 특정 교통 요소의 위치로서 설정된다. 노드 데이터는 노드의 위치 정보, 도로 상의 위치의 도로 정보 등을 포함한다. 링크는 2개의 노드 사이에서 그리고 2개의 노드에 의해 형성되는 구간으로서 설정된다. 링크 데이터는 2개의 노드의 정보, 링크의 구간의 도로 정보 등을 포함한다. 주행 부하는 링크 데이터에 포함된 주행 부하 정보로부터 취득 또는 산출될 수 있다. 링크의 구간의 도로 정보는 시작점 위치, 종료점 위치, 거리, 경로, 및 기복 등의 정보를 포함한다. 링크 데이터는 링크로서 구간의 주행 부하를 포함하는 비용 데이터, 도로 종류를 포함하는 도로 데이터, 특정 위치를 나타내는 마크 데이터, 교차로의 정보를 나타내는 교차로 데이터, 및 시설 정보를 나타내는 시설 데이터 등의 여러 데이터를 포함할 수 있다.
구체적으로, 노드 데이터는 예를 들어 노드의 식별 번호로서 노드 ID, 노드의 좌표, 노드에 접속되는 전체 링크의 링크 ID, 및 교차로 또는 합류 지점의 유형을 나타내는 노드 유형을 포함할 수 있다. 노드 데이터는 노드를 나타내는 이미지의 식별 번호인 이미지 ID 등의 노드의 특성을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다.
링크 데이터는 예를 들어 링크의 식별 번호로서 링크 ID, 링크 길이, 및 시작점과 종료점에 접속되는 노드의 노드 ID를 포함할 수 있다. 링크 데이터는 고속 도로, 유료 도로, 일반 도로, 도시 도로/교외 도로, 및 산간 도로 등의 도로 유형, 도로 폭, 차선 개수, 링크 주행 시간, 법정 제한 속도, 및 도로의 구배를 나타내는 데이터 중 필요한 정보를 포함할 수 있다. 링크 데이터는 각각의 링크에서 차량(100)의 필요한 출력인 주행 부하 정보로서, 이동 시간, 이동 속도, 소비 연료량, 및 소비 전력량의 평균값, 최댓값, 최소값 등을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 소비 전력량은 차량(100)이 EV 모드에서 주행할 때 전기 모터에 의해 소비되는 전력량이다. 링크(구간)의 주행 부하는 주행 부하 정보에 기초하여 취득 또는 산출된다. 주행 부하는 링크(구간)에서의 평균값이며, [kW]의 단위를 갖는다. 각각의 링크(구간)에서의 완주에 필요한 주행 부하의 누적값으로서의 소비 에너지는 주행 부하 및 링크 길이(구간 길이)로부터 산출될 수 있다.
차량(100)에는 경로 안내 등을 수행하는 네비게이션 시스템(112)이 설치된다. 네비게이션 시스템(112)은 차량(100)의 현재 지점(위도 및 경도)을, GPS(101)의 검출 결과가 입력되는 온보드 제어기(120)로부터 취득한다. 네비게이션 시스템(112)은 운전자에 의해 목표 지점이 설정될 때, 목표 지점(위도 및 경도)을 특정한다. 그리고, 네비게이션 시스템(112)은 차량(100)의 현재 지점으로부터 목적지까지의 운전 경로를, 지도 정보 데이터베이스(111)를 참조하여, 예를 들어 다익스트라(Dijkstra) 방법을 사용하여 탐색한다. 네비게이션 시스템(112)은 예를 들어 탐색된 운전 경로에서의 주행 부하, 이동 시간, 이동 속도, 소비 연료량, 및 소비 전력량을 산출한다. 네비게이션 시스템(112)은 탐색된 운전 경로, 산출된 주행 부하, 이동 시간, 이동 속도, 소비 연료량, 및 소비 전력량을 나타내는 정보를 온보드 제어기(120)에 출력하고, 온보드 제어기(120)를 통해 정보를 차량 내부에 설치된 액정 디스플레이에 의해 구성된 표시 장치(113)에 출력한다.
차량(100)에는 대시 보드에 배치된 계기판에 표시되는 미터의 표시 상황을 제어하는 미터 제어기(114)가 설치된다. 미터 제어기(114)는 예를 들어 전지(110)의 충전 및 방전 상태를 나타내는 데이터를 온보드 제어기(120)로부터 취득하고, 취득된 데이터에 기초하여 예를 들어 차량(100)에서의 에너지 흐름을 가시적으로 표시한다. 에너지 흐름은 전지(110)의 충전 및 방전, 전기 모터의 구동력/ 회생 등에 의해 발생되는 차량(100)에서의 에너지의 흐름이다. 에너지 흐름은 내연 기관의 구동력에 의해 발생되는 차량(100)에서의 에너지의 흐름을 포함할 수 있다.
운전 경로가 입력될 때, 온보드 제어기(120)는 운전 경로의 구간에 대해 운전 모드를 할당한다. 온보드 제어기(120)는 운전 경로에 기초한 운전 모드의 할당을 지원하는 운전 지원 유닛(124)을 구비한다. 운전 지원 유닛(124)은 네비게이션 시스템(112)으로부터 운전자에 의해 설정된 목표 지점까지의 운전 경로의 정보를 취득한다. 운전 지원 유닛(124)은 취득된 운전 경로의 구간에 할당되는 운전 모드를 설정하는 모드 설정 유닛(124a)을 구비한다. 모드 설정 유닛(124a)은 이동 지원 장치를 구성하고 이의 기능은 온보드 제어기(120)가 프로그램 등을 실행함으로써 행해진다. 모드 설정 유닛(124a)은 운전 경로의 각 구간의 주행 부하에 따라서 각 구간의 운전 모드를 설정하는 기능을 갖는다.
일반적으로, 적은 주행 부하를 갖는 구간에 대해 전기 모터를 사용하는 주행이 적용되는 것이 효율이 좋은 경향이 있고, 큰 주행 부하를 갖는 구간에 대해 내연 기관을 사용하는 주행이 적용되는 것이 효율이 좋은 경향이 있다. 따라서, 온보드 제어기(120)는 적은 주행 부하를 갖는 구간에 EV 모드를 할당하고 큰 주행 부하를 갖는 구간에 HV 모드를 할당한다.
모드 설정 유닛(124a)은 복수의 목표 구간의 주행 부하를 비교하고, 적은 주행 부하를 갖는 구간에 대해 순서대로 EV 모드를 할당한다. 모드 설정 유닛(124a)은 EV 모드가 할당된 구간의 소비 에너지를 적산하고 전지(110)의 충전 상태로부터 적산된 소비 에너지를 감산한다. 그리고, 모드 설정 유닛(124a)은 적산된 소비 에너지가 전지(110)의 충전 상태보다 초과하지 않도록 운전 경로의 구간에 대해 EV 모드를 계속 할당한다. 따라서, 모드 설정 유닛(124a)은 운전 경로의 구간 중 상대적으로 적은 주행 부하를 갖는 구간에 대해 EV 모드를 할당한다. 모드 설정 유닛(124a)은 EV 모드가 할당되지 않은 구간에 대해 HV 모드를 할당한다.
모드 설정 유닛(124a)은 상술된 바와 같이 운전 경로의 각 구간에 대하여 설정된 운전 모드를 표시 장치(113)로 출력하고 차량이 주행하는 구간에 대하여 설정된 운전 모드를 표시 장치(113) 상에 표시한다.
하이브리드 제어기(108)는 차량이 현재 주행하는 위치 정보를 온보드 제어기(120)로부터 적절히 취득함으로써 차량이 현재 주행하는 구간을 특정하고, 특정된 구간에 대하여 설정된 운전 모드로 차량(100)이 주행하도록 한다. 즉, 하이브리드 제어기(108)는 차량(100)의 운전 경로가 변경될 때마다, 차량(100)의 운전 모드를 대응 구간에 할당된 EV 모드 또는 HV 모드로 전환한다. 따라서, 차량(100)은 차량이 현재 주행하는 구간에 대하여 설정된 운전 모드로 주행한다. 하이브리드 제어기(108)는 취득된 운전 경로의 구간에 할당된 운전 모드의 설정을 변경하는 모드 변경 유닛(108a)을 구비한다. 모드 변경 유닛(108a)은 이동 지원 장치를 구성하고, 하이브리드 제어기(108)가 프로그램 등을 실행하게 함으로써 기능이 행해진다. 모드 변경 유닛(108a)은 전지(110)의 충전 상태에 따라서 구간의 운전 모드를 변경하는 기능을 갖는다.
그러나, 운전 모드는 지도 데이터 등의 각각의 링크에 대해 획일적으로 구획된 구간의 단위로 설정되기 때문에, EV 모드가 설정된 구간의 일부에서는 HV 모드가 적절할 수 있다.
따라서, 모드 변경 유닛(108a)은 운전 경로의 구간 일부에서의 운전 모드를, 주행 부하에 따라서 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정된 운전 모드 이외의 운전 모드로 변경한다. 모드 변경 유닛(108a)은 미리 정해진 조건에 따라서 운전 모드를 변경한다. 미리 정해진 조건의 예는 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드로서 설정되는 조건, 차량(100)이 정지되는 조건, 차량이 현재 주행하는 구간의 남은 거리가 미리 정해진 거리 미만인 조건, 다음 구간에 대해 HV 모드가 설정되는 조건, 및 차량 속도가 차량 속도 임계값보다 큰 조건의 조합이다. 차량(100)이 일시적으로 정지된 이후 차량 속도가 차량 속도 임계값보다 커지는 경우, 차량(100)은 감속된 이후 가속된 것으로 판단된다.
도 2를 참조하여, 운전 모드의 설정 또는 변경이 대상으로 되는 운전 경로의 예가 후술될 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 네비게이션 시스템(112)에 의해 탐색된 운전 경로의 일부는 제1 구간(k1) 및 제2 구간(k2)을 포함한다. 제1 구간(k1)에서, 신호기가 제2 구간(k2) 바로 앞에 존재한다. 신호기는 제1 구간(k1)의 남은 거리가 미리 정해진 거리 미만에 있는 위치에 위치된다. 차량(100)은 신호기의 신호등 색에 따라서 정지 또는 감속된다. 도 2는 차량(100)이 적색 신호에서 정지된 후 출발될 때의 차량 속도를 도시한다. 제1 구간(k1) 및 제2 구간(k2)의 각각에서의 주행 부하 및 소비 에너지에 관한 정보가 지도 정보 데이터베이스(111)로부터 취득되는 것으로 상정된다. 모드 설정 유닛(124a)은 전지(110)의 충전 상태, 제1 구간(k1) 및 제2 구간(k2)의 주행 부하 및 소비 에너지에 기초하여 운전 모드를 설정한다. 제1 구간(k1)의 운전 모드는 EV 모드로 설정된다. 제2 구간(k2)의 운전 모드는 HV 모드로 설정된다.
도 3을 참조하여, 운전 지원 유닛(124)에서의 운전 모드 설정 처리의 예가 후술될 것이다. 운전 지원 유닛(124)은 운전 경로가 네비게이션 시스템(112)로부터 전달될 때마다 운전 경로의 각 구간에 대해 운전 모드를 할당한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 네비게이션 시스템(112)에 의해 목표 지점이 설정되는 경우, 운전 지원 유닛(124)은 운전 경로의 전체 구간의 경로 정보를 취득한다(단계(S11)). 그리고, 운전 지원 유닛(124)은 전체 구간에 관해 취득된 정보에 기초하여 전체 소비 에너지를 산출하고(단계(S12)), 전체 구간의 전체 소비 에너지가 전지(110)의 충전 상태보다 많은지 여부를 판단한다(단계(S13)). 즉, 모드 설정 유닛(124a)은 차량이 전체 구간에서 EV 모드로 주행할 수 있는지 여부를 판단한다. 전체 구간의 전체 소비 에너지가 전지(110)의 충전 상태보다 많지 않다고 판단되는 경우(단계(S13)에서 아니오), 운전 지원 유닛(124)은 전체 구간에 EV 모드를 할당하고(단계(S17)) 운전 모드 설정 처리를 종료한다.
한편, 전체 구간의 전체 소비 에너지가 전지(110)의 충전 상태보다 많다고 판단되는 경우(단계(S13)에서 예), 운전 지원 유닛(124)은 전체 구간 중 EV 모드가 할당되는 후보인 구간을 후보 구간으로서 특정한다(단계(S14)). 운전 지원 유닛(124)은 특정된 후보 구간에 대해 EV 모드를 할당하고, 나머지 구간에 대해 HV 모드를 할당한다(단계(S15)).
이어서, 운전 지원 유닛(124)은, 전지의 충전 상태가 EV 모드가 설정된 구간의 전체 소비 에너지보다 적은지 여부를 판단한다(단계(S16)). 전지(110)의 충전 상태가 EV 모드가 설정된 구간의 전체 소비 에너지와 같거나 많다고 판단되는 경우(단계(S16)에서 아니오), 운전 지원 유닛(124)은 단계(S14)의 처리를 수행한다. 즉, 모드 설정 유닛(124a)은 전지(110)의 충전 상태가 충분하지 않은 경우 EV 모드의 후보 구간을 다시 특정한다.
한편, 전지의 충전 상태가 EV 모드가 설정된 구간의 전체 소비 에너지보다 적다고 판단되는 경우(단계(S16)에서 예), 운전 지원 유닛(124)은 운전 모드 설정 처리를 종료한다. 이 설정 처리에 의해, 도 2에 도시한 운전 경로의 각 구간에 대하여 운전 모드가 설정된다.
도 4를 참조하여, 하이브리드 제어기(108)에서의 운전 모드 변경 처리의 예가 후술될 것이다. 하이브리드 제어기(108)의 모드 변경 유닛(108a)은 운전 지원 유닛(124)의 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정된 이후, 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정된 운전 모드를 변경한다. 모드 변경 유닛(108a)에서 운전 모드를 변경할지 여부를 판단하는 주기인 변경 주기는 모드 설정 유닛(124a)에서의 설정의 주기인 설정 주기보다 짧도록 설정된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 모드 설정 유닛(124a)에 의해 운전 모드가 설정되는 경우, 모드 변경 유닛(108a)은 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드인지 여부를 판단한다(단계(S21)). 즉, 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드가 주행 거리를 연장하기 위한 EV 모드인지 여부를 판단한다. 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드가 아니라고 판단되는 경우(단계(S21)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드 변경 처리를 종료한다. 즉, 운전 모드는 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정된 운전 모드에 따라서 전환된다.
한편, 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드라고 판단되는 경우(단계(S21)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 차량(100)이 정지되는지 여부를 판단한다(단계(S22)). 차량(100)이 정지되지 않았다고 판단되는 경우(단계(S22)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드의 변경을 종료한다.
차량(100)이 정지되었다고 판단되는 경우(단계(S22)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 차량이 현재 주행하는 구간의 남은 거리가 미리 정해진 거리 미만인지 여부를 판단한다(단계(S23)). 차량이 현재 주행하는 구간의 남은 거리가 미리 정해진 거리 미만이 아니라고 판단되는 경우(단계(S23)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드의 변경을 종료한다.
한편, 차량이 현재 주행하는 구간의 남은 거리가 미리 정해진 거리 미만이라고 판단되는 경우(단계(S23)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 다음 구간에 대하여 설정되는 운전 모드가 HV 모드인지 여부를 판단한다(단계(S24)). 다음 구간에 대하여 설정되는 운전 모드가 HV 모드가 아니라고 판단되는 경우 (단계(S24)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드의 변경을 종료한다.
다음 구간에 대해 설정되는 운전 모드가 HV 모드라고 판단되는 경우(단계(S24)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 차량(100)의 속도가 차량 속도 임계값보다도 빠른지 여부를 판단한다(단계(S25)). 차량(100)의 속도가 차량 속도 임계값보다 빠르지 않다고 판단되는 경우(단계(S25)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드의 변경을 종료한다.
한편, 차량(100)의 속도가 차량 속도 임계값보다 빠르다고 판단되는 경우(단계(S25)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 차량이 현재 주행하는 구간으로부터 다음 구간까지 HV 모드를 설정하고(단계(S26)), 운전 모드의 변경을 종료한다.
도 2에 도시된 제1 구간(k1)에서, 제2 구간(k2) 바로 전에 위치된 신호기의 신호등의 적색에서 차량(100)이 정지될 때의 동작이 후술될 것이다.
운전 모드 변경 처리는 차량(100) 정지시 변경 주기에 의해 수행되는 것으로 상정된다. 그리고, 모드 변경 유닛(108a)은 차량(100)이 제1 구간(K1)에서 EV 모드로 주행하기 때문에 도 4에 도시된 단계(S22)를 수행하고, 차량(100)이 정지되기 때문에 단계(S23)를 수행한다. 계속해서, 모드 변경 유닛(108a)은 현재 구간으로서 제1 구간(k1)에서의 남은 거리가 미리 정해진 거리 미만의 위치에 신호기가 존재하기 때문에 단계(S24)를 수행하고, 다음 구간으로서 제2 구간(k2)의 운전 모드가 HV 모드로서 설정되기 때문에 단계(S25)를 수행한다. 신호기의 신호등이 청색으로 변경되고, 차량(100)이 출발되고, 차량(100)의 속도가 차량 속도 임계값보다 커질 때, 모드 변경 유닛(108a)은 제1 구간(k1)의 다음 구간인 제2 구간(k2)까지 운전 모드를 HV 모드로 설정한다(단계(S26)). 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(100)이 제1 구간(k1)에서 EV 모드로 주행하는 도중 정지되고 이후 차량 속도 임계값보다 큰 속도로 주행할 때, 차량은 운전 모드가 HV 모드로 설정되는 제2 구간(k2)까지 HV 모드로 주행한다. 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드가 EV 모드로 설정되지만 차량이 HV 모드로 주행하는 구간의 일부에 대하여 설정되는 운전 모드인 EV 모드를 표시 장치(113)에 표시한다.
본 실시예에서, EV 모드에서 주행 도중 차량(100)이 정지되고 이 방식으로 차량(100)의 속도가 차량 속도 임계값보다 큰 조건에서, EV 모드에서의 주행이 HV 모드에서의 주행으로 변경된다. 따라서, 전지(110)의 에너지가 더욱 소비되는 가속시 EV 모드에서의 주행이 회피될 수 있기 때문에, 전지(110)의 충전 상태의 급격한 저하가 억제되고 따라서 EV 모드에서의 주행 거리가 연장될 수 있다. 그 결과, 운전 경로 내의 구간에 대한 운전 모드의 적절한 전환을 촉진시킬 수 있는 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 운전 지원 시스템을 제공할 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 실시예는 이하의 장점을 달성할 수 있다. (1) 운전 모드는 주행 부하에 따라서 운전 경로의 구간의 일부에 대해 설정된 운전 모드 이외의 운전 모드로 변경된다. 따라서, 운전 경로의 구간의 일부에서의 운전 모드가 적절한 운전 모드로 변경될 수 있는 가능성이 향상되고, 즉, 설정된 구간에 대한 운전 모드의 적절한 전환이 촉진된다.
(2) 운전 모드는 EV 모드에서의 주행 도중 차량(100)이 일시적으로 감속된 후 가속되는 조건에서 HV 모드로 변경된다. 일반적으로, EV 모드에서 주행 도중 차량이 가속될 때 소비 에너지가 증가하고, 소비 에너지는 차량이 특히 감속된 후 가속될 때 더욱 증가한다. 따라서, 전지의 충전 상태의 급격한 저하가 억제되고, 따라서 EV 모드에서의 주행 거리가 연장될 수 있다.
(3) 운전 모드는 EV 모드가 설정된 구간(제1 구간(k1))에서 다음 구간(제2 구간(k2))까지의 남은 거리가 미리 정해진 거리 미만인 조건에서 HV 모드로 변경된다. 따라서, HV 모드가 설정된 다음 구간까지의 남은 거리가 적을 때에만, 차량은 구간에 대해 설정된 EV 모드 이외의 운전 모드인 HV 모드로 주행하고 따라서 새로운 구간 진입 시 운전 모드의 변경으로 인한 불편함을 억제할 수 있다.
(4) 운전 모드는 EV 모드가 설정된 구간(제1 구간(k1))의 다음 구간(제2 구간(k2))에 대해 HV 모드가 설정된 조건에서 HV 모드로 변경된다. 따라서, 차량이 EV 모드가 설정된 구간(제1 구간(k1))에서 HV 모드로 주행할 때에도, 차량은 HV 모드가 설정된 구간(제2 구간(k2))에서 설정된 HV 모드로 계속해서 주행하고, 따라서 다른 운전 모드로 주행하는 것으로 인한 불편함을 억제할 수 있다.
(5) 모드 변경 유닛(108a)의 사용에 의해 운전 모드를 변경할지 여부의 판단은 모드 설정 유닛(124a)에 의한 설정 주기보다 짧은 사이클에서 수행된다. 따라서, 교통 흐름 등으로 인해 전지(110)의 충전 상태가 변할 때에도, 상대적으로 짧은 주기에서 운전 모드를 변경할지 여부를 판단함으로써 적절한 운전 모드가 새로 할당될 수 있다.
제1 실시예는 이하의 변경예에서 구체화될 수 있다. 제1 실시예에서, 운전 모드가 EV 모드로 설정되지만 차량은 HV 모드로 주행하는 구간의 일부에 대해 설정된 운전 모드로서 EV 모드가 표시 장치(113)에 표시된다. 그러나, 운전 모드가 EV 모드로 설정되지만 차량은 HV 모드로 주행하는 구간의 일부에 대해, 실제 주행에 대응하도록 HV 모드가 표시 장치(113)에 표시될 수 있다.
제1 실시예에서, 운전 모드의 변경은 차량(100)이 정지되는 조건에서 행해진다. 그러나, 차량(100)이 정지되는 조건 대신 차량(100)이 차량 속도 임계값 미만이 되는 조건에서 운전 모드의 변경이 행해질 수 있다. 즉, 차량(100)이 판단값으로서 차량 속도 임계값까지 감속된 후 차량(100)의 정지 없이 가속될 때, 운전 모드는 EV 모드로부터 HV 모드로 변경된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 모드 변경 유닛(108a)은, 도 4에 도시된 바와 같이 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드인 것으로 판단한 이후(단계(S21)에서 예), 차량(100)의 속도가 차량 속도 임계값보다 낮은지 여부를 판단한다(단계(S31)). 차량(100)의 속도가 차량 속도 임계값보다 낮다고 판단되는 경우(단계(S31)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 도 4의 단계(S23) 이후와 마찬가지의 처리를 수행한다.
제1 실시예에서, 운전 모드의 변경은 차량(100)이 정지되는 조건에서 행해진다. 그러나, 운전 모드의 변경은 차량(100)이 정지되는 조건 대신 차량(100)의 주행 환경의 검출 결과로서 주행 부하가 존재하는 조건에서 행해질 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 모드 변경 유닛(108a)은, 도 4에 도시된 바와 같이 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드라고 판단한 이후(단계(S21)에서 예), 차량(100)의 주행 상태 및 도로 환경을 포함하는 주행 환경을 지도 정보 데이터베이스(111), 온보드 카메라(102) 등으로부터 검출한다(단계(S41)). 차량(100)에 인가될 것으로 상정되는 주행 부하가 미리 정해진 주행 부하보다도 크다고 판단되는 경우(단계(S42)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 도 4의 단계(S23) 이후와 마찬가지의 처리를 수행한다.
제1 실시예에서, 도 4에 도시된 단계(S21 내지 S24)의 순서가 변경될 수 있다. 도 5에 도시된 단계(S21, S31, S23, 및 S24)의 순서가 변경될 수 있다. 도 6에 도시된 단계(S21, S41, S42, S23, 및 S24)의 순서가 변경될 수 있다.
제2 실시예
도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 이동 지원 장치, 이동 지원 방법 및 운전 지원 시스템이 설명될 것이다. 본 실시예에 따르는 이동 지원 장치 및 이동 지원 방법은, 운전 모드가 HV 모드로 설정된 구간의 일부에서 회생 에너지가 획득될 때 운전 모드가 HV 모드에서 EV 모드로 변경되는 점에서, 제1 실시예에 이동 지원 장치 및 이동 지원 방법과 상이하다. 제1 실시예와 상이한 점을 중심으로 후술될 것이다.
일반적으로, 운전 모드는 지도 데이터 등의 각각의 링크에 대해 일률적으로 규정된 구간 단위로 설정되기 때문에, HV 모드가 설정된 구간의 일부에 대해 EV 모드가 적절할 수 있다.
따라서, 모드 변경 유닛(108a)은 주행 부하에 따라서 운전 경로의 구간의 일부에서의 운전 모드를, 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정된 운전 모드 이외의 운전 모드로 변경한다. 모드 변경 유닛(108a)은 미리 정해진 조건에 따라서 운전 모드의 변경을 수행한다. 미리 정해진 조건의 예는 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드로 설정되는 조건, EV 모드가 설정된 구간으로부터 HV 모드가 설정된 구간에 차량이 진입하는 조건, 및 회생 에너지가 현재 획득되는 조건의 조합이다.
도 7을 참조하여, 운전 모드의 설정 또는 변경이 대상으로 되는 운전 경로의 예가 후술될 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 네비게이션 시스템(112)에 의해 탐색된 운전 경로의 일부는 제1 구간(k1)과 제2 구간(k2)을 포함한다. 제1 구간(k1) 및 제2 구간(k2)에 걸쳐서 내리막 도로가 존재한다. 즉, 제1 구간(k1)과 제2 구간(k2) 사이의 경계부가 내리막 도로의 도중에 위치된다. 차량(100)은 EV 모드로 내리막 도로를 주행할 때 회생 에너지를 획득한다. 제1 구간(k1)과 제2 구간(k2) 각각에서의 주행 부하 및 소비 에너지에 관한 정보가 지도 정보 데이터베이스(111)로부터 취득된다. 모드 설정 유닛(124a)은 전지(110)의 충전 상태, 제1 구간(k1)과 제2 구간(k2)의 주행 부하 및 소비 에너지에 기초하여 운전 모드를 설정한다. 제1 구간(k1)의 운전 모드는 EV 모드로 설정된다. 제2 구간(k2)의 운전 모드는 HV 모드로 설정된다.
도 8을 참조하여, 하이브리드 제어기(108)에서의 운전 모드 변경 처리의 예가 후술될 것이다. 하이브리드 제어기(108)의 모드 변경 유닛(108a)은 운전 지원 유닛(124)의 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정된 이후 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정된 운전 모드를 변경한다. 모드 변경 유닛(108a)에서의 운전 모드를 변경할지 여부의 판단의 주기인 변경 주기는 모드 설정 유닛(124a)에서의 설정의 주기인 설정 주기보다 짧도록 설정된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 운전 모드가 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정되는 경우, 모드 변경 유닛(108a)은 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드인지 여부를 판단한다(단계(S51)). 즉, 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드가 주행 거리를 연장하기 위한 EV 모드인지 여부를 판단한다. 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드가 아니라고 판단되는 경우(단계(S51)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드 변경 처리를 종료한다. 즉, 운전 모드는 모드 설정 유닛(124a)에 의해 설정된 운전 모드에 따라 전환된다.
한편, 차량이 현재 주행하는 구간의 운전 모드가 EV 모드라고 판단되는 경우(단계(S51)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 EV 모드가 설정된 구간으로부터 HV 모드가 설정된 구간으로 차량(100)이 진입하는지 여부를 판단한다(단계(S52)). EV 모드가 설정된 구간으로부터 HV 모드가 설정된 구간으로 차량(100)이 진입하지 않는다고 판단되는 경우(단계(S52)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드의 변경을 종료한다.
EV 모드가 설정된 구간으로부터 HV 모드가 설정된 구간으로 차량(100)이 진입한다고 판단되는 경우(단계(S52)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 회생 에너지가 획득되는 회생이 현재 진행중인지 여부를 판단한다(단계(S53)). 회생 에너지가 현재 획득되지 않는다고, 즉 회생이 진행중이 아니라고 판단되는 경우(단계(S53)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드의 변경을 종료한다.
회생 에너지가 획득되는 회생이 현재 진행중이라고 판단되는 경우(단계(S53)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 HV 모드가 설정된 구간이라도 EV 모드를 유지한다(단계(S54)). 모드 변경 유닛(108a)은 회생 에너지가 현재 획득되는지 여부를 판단한다(단계(S55)). 회생 에너지가 현재 획득된다고 판단되는 경우(단계(S55)에서 예), 모드 변경 유닛(108a)은 단계(S54)에서 EV 모드를 유지한다.
회생 에너지가 현재 획득되지 않는다고 판단되는 경우(단계(S55)에서 아니오), 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드를 HV 모드로 설정하고(단계(S56)) 운전 모드의 변경을 종료한다. 즉, 회생 에너지가 획득되는 경우에만, 모드 변경 유닛(108a)은 HV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를 EV 모드로 설정한다.
도 7에 도시된 제1 구간(k1)에서, 제2 구간(k2)에 연결되는 내리막 도로를 차량(100)이 주행하는 경우의 작동이 후술될 것이다. 운전 모드 변경 처리는 차량(100)이 주행할 때 변경 주기에서 수행된다고 상정된다. 그리고, 모드 변경 유닛(108a)은 차량(100)이 제1 구간(k1)에서 EV 모드로 주행하기 때문에 도 8에 도시된 단계(S52)를 수행하고, EV 모드가 설정된 구간으로부터 HV 모드가 설정된 구간으로 차량(100)이 진입하기 때문에 단계(S53)를 수행한다. 계속해서, 모드 변경 유닛(108a)은 회생 에너지가 현재 획득되는 회생이 진행중이기 때문에 단계(S54)를 수행하고, 다음 구간으로서 제2 구간(k2)의 운전 모드를 EV 모드로 변경함으로써 제1 구간(k1)로부터의 EV 모드를 유지한다. 그리고, 회생 에너지가 획득되지 않는 경우, 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드를 HV 모드로 설정한다(단계(S26)). 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 차량(100)이 제1 구간(k1)에서 EV 모드로 주행 도중 회생 에너지를 획득하면서 제2 구간(k2)으로 진입하는 경우, 운전 모드는 회생 에너지가 획득되지 않을 때까지 EV 모드로 설정된다. 모드 변경 유닛(108a)은 운전 모드가 HV 모드로 설정되지만 차량이 EV 모드로 주행하는 구간의 일부에 대해 운전 모드인 HV 모드를 표시 장치(113)에 표시한다.
본 실시예에서는, 차량(100)이 EV 모드에서 주행할 때 회생 에너지가 획득되고 차량이 HV 모드가 설정된 구간에 진입하는 조건에서, HV 모드에서의 주행을 EV 모드에서의 주행으로 변경한다. 따라서, 회생 에너지가 획득되어 전지(110)의 충전 상태가 증가되기 때문에, EV 모드에서의 주행 거리를 연장할 수 있다. 그 결과, 운전 경로의 구간에 대한 운전 모드의 적절한 전환을 촉진할 수 있는 이동 지원 장치, 이동 지원 방법 및 운전 지원 시스템을 제공할 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 제1 실시예의 (1) 및 (5)의 장점에 추가로 이하의 장점이 달성될 수 있다. (6) EV 모드가 설정된 구간(제1 구간(k1))으로부터 HV 모드가 설정된 구간(제2 구간(k2))으로 차량이 진입하는 경우, 회생 에너지가 획득되는 조건에서, HV 모드가 설정된 구간(제2 구간(k2))에서의 운전 모드는 EV 모드로 변경된다. 즉, HV 모드가 설정된 구간(제2 구간(k2))으로 차량(100)이 진입하고 회생 에너지의 취득에 의해 전지(110)의 회복이 예측되는 경우, 회생 에너지가 획득되는 구간에 따라서 HV 모드가 설정된 구간(제2 구간(k2))에서도 EV 모드가 유지된다. 즉, 회생 에너지가 획득되는 일부 구간이 EV 모드에서의 주행 거리에 추가되고 따라서 EV 모드에서의 주행 거리가 연장된다.
상술된 실시예는 이하의 변형예에서 구체화될 수 있다. 제2 실시예에서, 운전 모드가 HV 모드로 설정되지만 차량이 EV 모드로 주행하는 구간의 일부에 대해 설정된 운전 모드로서 HV 모드가 표시 장치(113)에 표시된다. 그러나, 운전 모드가 HV 모드로 설정되지만 차량이 EV 모드에서 주행하는 구간의 일부에 대해, 실제 주행에 대응하도록 EV 모드가 표시 장치(113)에 표시될 수 있다.
제2 실시예에서, 회생 에너지가 획득되지 않는 경우, HV 모드가 설정된 구간의 운전 모드는 EV 모드로부터 HV 모드로 변경된다. 그러나, HV 모드가 설정된 구간의 운전 모드가 EV 모드로 변경된 이후, 미리 정해진 시간이 경과하는 것 그리고 차량이 미리 정해진 시간을 주행하는 것 중 적어도 하나의 조건에서, 운전 모드는 설정 운전 모드인 HV 모드로 재변경될 수 있다. 따라서, 운전 모드는 HV 모드가 설정된 구간의 일부에 대해서만 최적인 EV 모드로 변경될 수 있고 전체 구간에 대해 적절한 운전 모드로 복귀될 수 있기 때문에, 운전 모드를 최적화할 수 있다.
상술된 실시예에 대해 공통적이며 변경될 수 있는 요소가 후술될 것이다. 상술된 실시예에서, 온보드 네트워크로서 CAN이 사용된다. 본 발명은 이 구성에 한정되지 않고, 통신하기 위해 이에 접속되는 ECU 등을 접속시킬 수 있는 한 온보드 네트워크로서 이더넷(Ethernet)(등록 상표), 플렉스레이(FlexRay)(등록 상표), 및 IEEE1394(파이어와이어(FireWire))(등록 상표)와 같은 기타의 네트워크가 사용될 수 있다. CAN을 포함하는 네크워크가 조합될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치를 채용한 차량의 구성의 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 네비게이션 시스템(112) 및 운전 지원 유닛(124)은 상이한 구성으로서 제공된다. 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않지만 네비게이션 시스템 및 운전 지원 유닛은 동일한 유닛으로서 제공될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 구성의 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 하이브리드 제어기(108) 및 운전 지원 유닛(124)은 상이한 구성으로서 제공된다. 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않지만, 하이브리드 제어기 및 운전 지원 유닛은 동일한 장치로서 제공될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 구성의 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 네비게이션 시스템(112), 표시 장치(113), 및 온보드 제어기(120) 등의 유닛은 차량(100)에 통합된다. 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않지만, 네비게이션 시스템, 표시 장치, 및 온보드 제어기 등의 유닛은 이들이 서로 통신할 수 있는 한, 휴대 전화나 스마트폰 등의 휴대 가능한 정보 처리 장치를 이의 기능의 전부 또는 일부로서 채용할 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 운전 지원 유닛(124), 네비게이션 시스템(112), 지도 정보 데이터베이스(111) 등은 차량(100)에 통합된다. 본 발명은 이 구성에 한정되지 않지만, 운전 지원 유닛, 네비게이션 시스템, 지도 정보 데이터베이스 등의 일부의 기능은 차량 외측의 정보 처리 장치에 설치될 수 있고, 또는 휴대 가능한 정보 처리 장치에 설치될 수 있다. 차량 외측의 정보 처리 장치는 정보 처리 센터이고, 휴대 가능한 정보 처리 장치는 휴대 전화 및 스마트폰을 포함한다. 차량 외측의 정보 처리 장치는 무선 통신 라인을 통해 정보를 송신 및 수신해야만 한다. 휴대 가능한 정보 처리 장치는 온보드 네트워크에 접속될 수 있고, 근거리 통신에 의해 이에 접속될 수 있고, 또는 무선 통신 라인을 통해서 정보를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 설계의 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 운전 경로의 구간의 주행 부하는 지도 정보 데이터베이스에 포함된 정보로부터 취득 또는 산출된다. 본 발명은 이 구성에 한정되지 않지만, 운전 경로의 구간의 주행 부하는 학습 데이터베이스로부터 취득 또는 산출될 수 있다. 예를 들어, 주행이 저장된 경로에 대해, 학습 데이터베이스에 저장된, 경로에서의 이전의 주행에 요구되는 주행 부하가 사용될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 설계의 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, EV 모드는 구간의 주행 부하에서 오름차순으로 할당된다. 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않지만, EV 모드가 적절하게 할당될 수 있는 한, 도로의 구배, 법정 제한 속도, 도로 유형 등의 지도 데이터에 포함된 하나 이상의 정보 부분에 기초하여 EV 모드가 구간에 대해 할당될 수 있다. EV 모드는 내연 기관의 효율 또는 전지의 효율에 기초하여 구간에 대해 할당될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 설정 운전 모드의 변경은 하이브리드 제어기(108)(모드 변경 유닛(108a))에 의해 수행된다. 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않지만, 설정 운전 모드의 변경은 도 9에 도시한 바와 같이 운전 지원 유닛(124)(모드 변경 유닛(124b)) 등에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 운전 모드의 할당은 운전 지원 유닛(124)에 의해 수행된다. 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않지만, 운전 모드의 할당은 하이브리드 제어기 등에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 설계의 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 운전 모드의 할당은 주로 차량(100)의 위치가 현재 지점일 때 수행되지만, 운전 모드의 할당은 차량이 목적지로 이동하는 운전 경로의 임의의 지점에서 수행될 수 있다. 운전 경로의 전체 구간에 대한 운전 모드의 적절한 할당은 임의의 지점에서 수행될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치의 설계의 자유도의 향상을 달성할 수 있다.
상술된 실시예에서, 가상의 주행 부하는 운전 경로에서 현재 지점에 가까운 구간으로부터 순서대로 감소하도록 설정된다. 그러나, 동일값의 가상의 주행 부하가 설정될 수 있다. 상술된 실시예에서, 운전 경로에서 현재 지점에 가까운 구간으로부터 순서대로 소비 에너지가 가산되고, 가산된 소비 에너지가 에너지 임계값보다 큰 구간에 가상의 주행 부하가 설정되고, 가상의 주행 부하를 포함하는 상대적으로 적은 주행 부하를 갖는 구간의 운전 모드가 EV 모드로 설정된다. 그러나, 회생 에너지가 획득되는 구간 이전의 구간에 대해 HV 모드가 설정될 수 있다.
상술된 실시예에서, 현재 지점에 가까운 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 설정하는 조건으로서 목적지까지의 거리가 미리 정해진 거리 이상인 조건이 사용된다. 그러나, 이 조건은 목적지까지의 거리와 관계없이 현지 지점에 가까운 구간에 우선적으로 HV 모드가 설정되는 경우 생략될 수 있다.
상술된 실시예에서, 설정 운전 모드를 변경할지 여부를 판단하는 주기인 변경 주기는 운전 모드를 설정하는 주기인 설정 주기보다 짧게 설정된다. 그러나, 설정 주기가 충분히 짧은 경우, 변경 주기 및 설정 주기는 동일한 값으로 설정될 수 있다.

Claims (7)

  1. 구동원으로서 내연 기관 및 모터를 구비하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 장치이며,
    현재 위치로부터 목적지까지의 운전 경로를 도로 상의 위치를 나타내는 2개의 노드 사이의 구간으로 구획하고, 구획되는 각각의 구간에 대해, 각각의 구간에서의 주행을 위한 주행 부하가 설정되는 경우, 전지를 사용하는 모터가 구동원으로서 사용되는 EV 모드, 및 적어도 내연 기관이 구동원으로서 사용되는 HV 모드 중 하나의 운전 모드를 설정하는 설정 유닛(124a), 및
    차량의 주행 상태와 도로 환경을 포함하는 주행 환경 및 EV 모드에서의 주행을 위해 필요한 전지의 소모량으로서 주행 부하 중 적어도 하나에 기초하여, 운전 경로가 구획되는 상기 각각의 구간에 대해, 상기 각각의 구간의 일부에서의 운전 모드를 상기 설정 유닛에 의해 설정된 운전 모드 이외의 운전 모드로 변경하는 변경 유닛(108a)을 포함하고
    상기 변경 유닛(108a)은 EV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를, EV 모드가 설정된 구간에서 차량이 감속된 이후 가속되는 조건과 다음 구간까지 남은 거리가 미리 정해진 거리보다 짧은 조건 및 다음 구간에 대하여 설정되는 운전 모드가 HV 모드인 조건에서 HV 모드로 변경하고, EV 모드가 설정된 구간에서 감속된 이후 가속된 경우, 다음 구간까지 남은 거리가 미리 정해진 거리 이상이거나 다음 구간에 대하여 설정되는 운전 모드가 EV 모드인 경우에는 EV 모드로 유지하는 것을 특징으로 하는, 이동 지원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변경 유닛(108a)은 EV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를, EV 모드가 설정된 구간 다음 구간에 대해 HV 모드가 설정되는 조건에서 HV 모드로 변경하는, 이동 지원 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변경 유닛(108a)은 설정 유닛(124a)에 의해 EV 모드가 설정된 구간으로부터 HV 모드가 설정된 구간으로의 진입 시 회생 에너지가 획득되는 경우 회생 에너지가 획득되는 구간의 운전 모드를 HV 모드로부터 EV 모드로 변경하는, 이동 지원 장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 변경 유닛(108a)은 HV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를 EV 모드로 변경한 이후 미리 정해진 시간이 경과하는 조건 및 차량이 이후 미리 정해진 거리를 주행하는 조건 중 적어도 하나의 조건이 만족되는 경우, HV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를 HV 모드로 재변경하는, 이동 지원 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 변경 유닛(108a)에 의해 운전 모드를 변경할지 여부의 판단은, 설정 유닛(124a)에 의해 차량의 운전 모드가 설정된 이후 설정 유닛(124a)에 의한 설정 주기보다 짧은 주기에서 수행되는, 이동 지원 장치.
  6. 구동원으로서 내연 기관 및 모터를 구비하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 방법이며,
    현재 위치로부터 목적지까지의 운전 경로가 구획되는 각각의 구간에 대해, 각각의 구간에서의 주행을 위한 주행 부하가 설정되는 경우, 전지를 사용하는 모터가 구동원으로서 사용되는 EV 모드 및 적어도 내연 기관이 구동원으로서 사용되는 HV 모드 중 임의의 운전 모드를 설정하는 단계,
    차량의 주행 상태와 도로 환경을 포함하는 주행 환경 및 EV 모드에서의 주행을 위해 필요한 전지의 소모량으로서 주행 부하 중 적어도 하나에 기초하여 운전 경로가 구획되는 상기 각각의 구간에 대해, 상기 각각의 구간의 일부에서의 운전 모드를 설정 운전 모드 이외의 운전 모드로 변경하는 단계, 및
    EV 모드가 설정된 구간의 운전 모드를, EV 모드가 설정된 구간에서 차량이 감속된 이후 가속되는 조건과 다음 구간까지 남은 거리가 미리 정해진 거리보다 짧은 조건 및 다음 구간에 대하여 설정되는 운전 모드가 HV 모드인 조건에서 HV 모드로 변경하고, EV 모드가 설정된 구간에서 감속된 이후 가속된 경우, 다음 구간까지 남은 거리가 미리 정해진 거리 이상이거나 다음 구간에 대하여 설정되는 운전 모드가 EV 모드인 경우에는 EV 모드로 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동 지원 방법.
  7. 차량의 운전 경로가 현재 위치로부터 목적지까지 구획되는 구간에 대해 설정되는, 서로 상이한 복수의 운전 모드로부터 선택된 하나의 운전 모드에 기초하여, 구동원으로서 내연 기관 및 모터를 구비하는 차량의 운전을 지원하는 운전 지원 시스템이며,
    운전 경로의 각각의 구간에 대해 복수의 운전 모드로부터 선택된 하나의 운전 모드를 설정하고 필요에 따라 운전 모드를 변경하는, 제1항 또는 제3항에 따르는 이동 지원 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 운전 지원 시스템.
KR1020187012615A 2013-10-03 2014-10-01 예측 및 적응 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 모드 운전 구간 최적화를 위한 하이브리드 차량용 운전 지원 시스템 KR102441496B1 (ko)

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