WO2013183764A1 - エネルギー推定装置、車両用情報システム、サーバ装置 - Google Patents

エネルギー推定装置、車両用情報システム、サーバ装置 Download PDF

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晋也 田川
啓介 武藤
征樹 遠藤
杉本 美香
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クラリオン株式会社
日産自動車株式会社
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    • Y10S903/93Conjoint control of different elements

Definitions

  • the present invention relates to an energy estimation device and vehicle information system for estimating energy related to vehicle travel, and a server device used in the vehicle information system.
  • An energy estimation apparatus is estimated by an energy change amount estimation unit that estimates a vehicle energy change amount for each link set corresponding to a predetermined road section, and an energy change amount estimation unit. Based on the amount of energy change, an axle torque calculation unit that calculates the axle torque of the vehicle with respect to a regenerative link in which energy is regenerated during travel of the vehicle among the links, and an axle torque calculated by the axle torque calculation unit Based on the distribution ratio calculation unit that calculates the distribution ratio of the regenerative brake and friction brake of the vehicle to the regenerative link, the amount of energy change, and the distribution ratio calculated by the distribution ratio calculation unit, the regeneration of the vehicle to the regenerative link A regenerative energy estimation unit for estimating energy.
  • the energy estimation device of the first aspect may further include a travel speed estimation unit that estimates the travel speed of the vehicle with respect to the regenerative link.
  • the distribution ratio calculation unit calculates the distribution ratio based on the axle torque and the travel speed estimated by the travel speed estimation unit.
  • the vehicle information system according to the third aspect of the present invention includes a plurality of in-vehicle devices mounted on the vehicle, and a server device connected to the in-vehicle devices via a communication line.
  • Each of the plurality of in-vehicle devices includes an acceleration / deceleration change detection unit that detects a change in acceleration / deceleration of a vehicle equipped with the in-vehicle device, and acceleration / deceleration information related to the acceleration / deceleration change detected by the acceleration / deceleration change detection unit. And a transmission unit for transmitting to.
  • the server device includes a receiving unit that receives acceleration / deceleration information transmitted from each of the plurality of in-vehicle devices, and a loss section in which energy is lost when each vehicle travels based on the acceleration / deceleration information received by the receiving unit, Based on a section identifying unit that identifies a regeneration section in which energy is regenerated during travel of each vehicle, an axle torque calculating unit that calculates an axle torque of each vehicle with respect to the regeneration section, and an axle torque calculated by the axle torque calculating unit A distribution ratio calculation unit for calculating a distribution ratio of the regenerative brake and friction brake of each vehicle with respect to the regenerative section, and for estimating energy consumption or regenerative energy for each link respectively set corresponding to a predetermined road section Statistical parameters including statistical loss parameters corresponding to loss intervals and statistical values of distribution ratio corresponding to regeneration intervals A statistical parameter calculation unit that calculates a parameter, and an energy estimation unit that estimates the consumption energy or regenerative energy of the estimation target vehicle with respect to the road to be traveled
  • the server device further includes a traveling speed calculation unit that calculates a traveling speed of each vehicle with respect to the regeneration section based on the acceleration / deceleration information. Also good.
  • the distribution ratio calculation unit calculates the distribution ratio based on the axle torque and the traveling speed calculated by the traveling speed calculation unit.
  • a server device is based on a receiving unit that receives acceleration / deceleration information related to a change in acceleration / deceleration of each vehicle transmitted from a plurality of vehicles, and the acceleration / deceleration information received by the receiving unit.
  • a section identifying unit that identifies a loss section where energy is lost when each vehicle travels and a regeneration section where energy is regenerated when each vehicle travels, and axle torque calculation that calculates the axle torque of each vehicle relative to the regeneration section
  • a distribution ratio calculation unit that calculates a distribution ratio of the regenerative brake and friction brake of each vehicle to the regenerative section based on the axle torque calculated by the axle torque calculation unit, and a setting corresponding to a predetermined road section
  • Statistical loss parameters corresponding to loss intervals are used as statistical parameters for estimating the energy consumption or regenerative energy for each link.
  • the server device of the fifth aspect may further include a travel speed calculation unit that calculates the travel speed of each vehicle with respect to the regeneration section based on the acceleration / deceleration information.
  • the distribution ratio calculation unit preferably calculates the distribution ratio based on the axle torque and the travel speed calculated by the travel speed calculation unit.
  • the present invention it is possible to accurately predict the energy related to the traveling of the vehicle for the vehicle using the regenerative energy.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle system including a navigation device according to the first embodiment of the present invention.
  • a navigation device 1 a vehicle control device 2, a battery 3, a power conversion device 4, and an electric motor 5 are mounted on a vehicle 80 that is an electric vehicle (EV: Electric Vehicle).
  • EV Electric Vehicle
  • the battery 3 supplies electric power for driving the electric motor 5.
  • the vehicle 80 travels when the electric motor 5 is driven using the electric power supplied from the battery 3. Further, when the vehicle 80 decelerates, the electric motor 5 acts as a generator, and electric power is generated by regenerative power generation. The electric power obtained by this regenerative power generation is stored in the battery 3.
  • the power conversion device 4 converts these electric power exchanged between the battery 3 and the electric motor 5 into a mutually usable format. For example, the DC power supplied from the battery 3 is converted into desired AC power and output to the electric motor 5, and the AC power obtained by regenerative power generation in the electric motor 5 is converted into desired DC power to be supplied to the battery 3. Output to.
  • the vehicle control device 2 monitors the running state of the vehicle 80, the state of the battery 3, the state of the electric motor 5, and the like, and controls the operation of the power conversion device 4 based on the monitoring result.
  • power is appropriately exchanged between the battery 3 and the electric motor 5 according to the traveling state of the vehicle 80.
  • the electric energy accumulated in the battery 3 can be consumed, and the kinetic energy for the vehicle 80 to travel can be generated by the electric motor 5.
  • at least a part of the kinetic energy of the vehicle 80 can be recovered by the electric motor 5, and electric energy as reusable regenerative energy can be stored in the battery 3.
  • the navigation device 1 displays a map based on the map data, searches for a recommended route to the set destination, and guides the vehicle 80 to the destination. At this time, the navigation apparatus 1 performs power amount estimation processing for estimating energy related to travel of the vehicle 80, so that vehicle guidance according to the power amount can be performed. Specific contents of the power amount estimation process will be described later in detail.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the navigation device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the navigation device 1 includes a control unit 10, a GPS (Global Positioning System) receiving unit 11, a vibration gyro 12, a vehicle speed sensor 13, a hard disk drive (HDD) 14, a display monitor 15, a speaker 16, and an input device 17.
  • GPS Global Positioning System
  • HDD hard disk drive
  • the control unit 10 includes a microprocessor, various peripheral circuits, RAM, ROM, and the like, and executes various processes based on a control program and map data recorded in the HDD 14. For example, a destination search process when setting a destination, a search process for a recommended route to the set destination, a current position detection process for the vehicle 80, various image display processes, a voice output process, and the like are executed. . Furthermore, the control part 10 can also perform the electric energy estimation process mentioned later.
  • the GPS receiver 11 receives a GPS signal transmitted from a GPS satellite and outputs it to the controller 10.
  • the GPS signal includes information on the position and transmission time of the GPS satellite that transmitted the GPS signal as information for obtaining the current position of the vehicle 80. Therefore, by receiving GPS signals from a predetermined number or more of GPS satellites, the control unit 10 can calculate the current position of the vehicle 80 based on these pieces of information.
  • the vibrating gyroscope 12 is a sensor for detecting the angular velocity of the vehicle 80.
  • the vehicle speed sensor 13 is a sensor for detecting the traveling speed of the vehicle 80. Based on the calculation result of the moving direction and the moving amount of the vehicle 80 based on the detection results of these sensors and the calculation result of the current position of the vehicle 80 based on the GPS signal described above, the control unit 10 detects the position every predetermined time. The process is executed and the current position of the vehicle 80 is detected.
  • the HDD 14 is a non-volatile recording medium in which a control program and map data for executing the processing as described above are recorded in the control unit 10. Data recorded in the HDD 14 is read out under the control of the control unit 10 as necessary, and is used for various processes and controls executed by the control unit 10.
  • the map data recorded in the HDD 14 includes route calculation data, road data, and background data.
  • the route calculation data is data used when searching for a recommended route to the destination.
  • the road data is data representing the shape and type of the road.
  • the background data is data representing the background of the map. Note that the background of the map is various components other than roads existing on the map. For example, rivers, railways, green zones, various structures, etc. are represented by background data.
  • each road is composed of a plurality of links respectively corresponding to a predetermined road section, and route calculation data and road data are expressed in units of links.
  • a point connecting links that is, an end point of each link is called a node.
  • the information of each node in the map data includes position information (coordinate information).
  • a point called a shape interpolation point may be set between the nodes as needed.
  • the information on each shape interpolation point in the map data includes position information (coordinate information) as in the case of the node.
  • the shape of each link that is, the shape of the road is determined based on the position information of the node and the shape interpolation point.
  • the road is represented using a plurality of nodes and links.
  • a value called a link cost is set according to the average vehicle speed of the link and the required time for passing. Based on this link cost, a search for a recommended route is performed in the navigation device 1 by obtaining a combination of links according to a preset route search condition. For example, if route search conditions are set so that route search is performed with the shortest travel time as the top priority, the link combination that minimizes the time required to pass from the departure point to the destination is determined as the recommended route. It is done.
  • map data recorded on HDD14 in the navigation apparatus 1 above was demonstrated, it is good also as recording these on recording media other than HDD.
  • map data recorded on a CD-ROM, DVD-ROM, memory card or the like can be used. That is, the navigation device 1 may store these data using any recording medium.
  • the display monitor 15 is a device for displaying various screens in the navigation device 1 and is configured using a liquid crystal display or the like.
  • the display monitor 15 displays a map screen, a recommended route guidance display, and the like.
  • the contents of the screen displayed on the display monitor 15 are determined by screen display control performed by the control unit 10.
  • the display monitor 15 is installed at a position where the user can easily see, for example, on the dashboard of the vehicle 80 or in the instrument panel.
  • the speaker 16 outputs various audio information under the control of the control unit 10. For example, route guidance voice for guiding the vehicle 80 to the destination according to the recommended route, various warning sounds, and the like are output from the speaker 16.
  • the input device 17 is a device for a user to perform various input operations for operating the navigation device 1, and has various input switches.
  • the user operates the input device 17 to input, for example, the name of a facility or point desired to be set as a destination, set a search condition for a recommended route, or set a destination from registered locations registered in advance. You can select the ground and scroll the map in any direction.
  • the input device 17 can be realized by an operation panel, a remote controller, or the like. Alternatively, the input device 17 may be a touch panel integrated with the display monitor 15.
  • the navigation device 1 uses the current position of the vehicle 80 detected as described above as the departure point, based on the route calculation data described above.
  • a route search process is performed by calculation of a predetermined algorithm. This process searches for a recommended route from the departure point to the destination.
  • the navigation device 1 displays a recommended route searched in a form that can be distinguished from other roads on the map displayed on the display monitor 15 by, for example, changing the color. Then, the vehicle 80 is guided to the destination by outputting predetermined image information and audio information from the display monitor 15 and the speaker 16 according to the recommended route.
  • FIG. 3 is a flowchart of the electric energy estimation process executed by the control unit 10 in the navigation device 1.
  • step S10 the control unit 10 selects a link for estimating the electric energy.
  • each link of the route specified by the user or each link of the recommended route that has been searched is selected as the link for which the amount of power is estimated, and these links are selected in order.
  • each link between the departure point and the destination may be sequentially selected as a link for estimating the amount of power.
  • step S20 the control unit 10 estimates the energy change amount of the vehicle 80 with respect to the link selected in step S10.
  • the vehicle 80 The amount of energy change can be obtained.
  • the energy change amount E k can be obtained by the following equation (1).
  • ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , and ⁇ 4 represent an acceleration resistance coefficient, a gradient resistance coefficient, a road surface resistance coefficient, and an air resistance coefficient, respectively. These coefficients are constants determined in accordance with characteristics such as the weight and shape of the vehicle 80 and physical constants such as gravitational acceleration, and are set in advance in the navigation device 1.
  • step S30 the control unit 10 determines whether energy is regenerated when the vehicle 80 travels on the selected link.
  • whether or not energy is regenerated can be determined depending on whether the amount of change in energy estimated in step S20 is positive or negative. That is, if the energy change amount E k calculated by the above equation (1) is a negative value, it can be determined that energy is regenerated in the link. In this case, the process proceeds to step S40. On the contrary, if the calculated energy change amount E k is a positive value, it can be determined that the energy is consumed without being regenerated in the link. In this case, the process proceeds to step S80.
  • the link determined to regenerate energy in step S30 is referred to as a regenerative link.
  • step S40 the control unit 10 calculates the axle torque of the vehicle 80 with respect to the selected regenerative link based on the energy change amount estimated in step S20.
  • the axle torque T k applied to the axle of the vehicle 80 at the time of regeneration can be calculated by the following equation (2) using the energy change amount E k calculated by the above equation (1). .
  • L r is an axle that supplies driving power for power generation in the vehicle 80 to the electric motor 5 during regeneration, that is, a tire radius of a driving shaft that is driven by the electric motor 5 when the vehicle 80 is driven. Represents.
  • the value of the tire radius L r is set in advance in the navigation device 1.
  • step S50 the control unit 10 estimates the traveling speed of the vehicle 80 with respect to the selected regenerative link.
  • the traveling speed V k of the vehicle 80 with respect to the regenerative link can be estimated from the average vehicle speed V k used when the energy change amount E k is calculated in step S20.
  • step S60 the control unit 10 calculates the distribution ratio of the regenerative brake and the friction brake of the vehicle 80 to the selected regenerative link.
  • the optimal distribution ratio according to the characteristics of the vehicle 80 is calculated based on the axle torque calculated in step S40 and the travel speed estimated in step S50.
  • the relationship between the axle torque and traveling speed of the vehicle 80 and the distribution ratio is stored in the navigation device 1 as information in a table or function. By using this information, the optimum distribution ratio can be calculated from the axle torque and the traveling speed.
  • the distribution ratio ⁇ k between the regenerative brake and the friction brake is calculated with respect to the axle torque T k calculated by the above equation (2) and the travel speed V k . be able to.
  • step S60 only the axle torque may be used without using the traveling speed. That is, the distribution ratio between the regenerative brake and the friction brake may be determined from the axle torque calculated in step S40 based on the relationship between the axle torque and the distribution ratio stored in the navigation device 1 in advance. In this case, the process of step S50 can be omitted.
  • step S70 the control unit 10 calculates an estimated regenerative power amount for the selected regenerative link based on the energy change amount estimated in step S20 and the distribution ratio calculated in step S60.
  • the estimated regenerative electric energy E rk can be calculated by the following equation (3) using the energy change amount E k calculated by the above equation (1) and the distribution ratio ⁇ k described above. it can.
  • C represents a power conversion coefficient
  • R represents a regeneration coefficient.
  • Each of these coefficients is a constant determined according to the characteristics of the vehicle 80 such as motor characteristics and switching loss, and is set in advance in the navigation device 1.
  • the regenerative power amount for the selected regenerative link can be estimated by executing step S70 and calculating the estimated regenerative power amount E rk . If step S70 is performed, it will progress to step S90.
  • step S80 the control unit 10 calculates the estimated power consumption for the selected link based on the energy change amount estimated in step S20.
  • the estimated power consumption E lk can be calculated by the following equation (4) using the energy change amount E k calculated by the above equation (1).
  • C represents a power conversion coefficient set in advance in the navigation device 1 as in the equation (3).
  • the power consumption for the selected link can be estimated by executing step S80 and calculating the estimated power consumption Elk . If step S80 is performed, it will progress to step S90.
  • step S90 the control unit 10 determines whether or not all target links have been selected in step S10.
  • the estimation target links for the power amount as described above have already been selected and the estimated regenerative power amount or the estimated power consumption amount for each link has been calculated in step S70 or S80, the flowchart of FIG. finish.
  • the process returns to step S10, and one of the links is selected in step S10, and then the above-described processing is repeated.
  • control unit 10 performs various processes according to the electric energy by executing a predetermined process based on the processing result. Can do. For example, by summing the estimated regenerative power amount or the estimated power consumption amount of each link, the power consumption amount when the vehicle 80 travels on the route constituted by each link is estimated, and the estimation result is notified to the user. be able to. It is also possible to search for a recommended route that minimizes the amount of power using the estimated regenerative power amount or estimated power consumption amount of each link.
  • the navigation apparatus 1 estimates the energy change amount of the vehicle 80 for each link by the processing of the control unit 10 (step S20), and based on the energy change amount, the vehicle 80 for the regenerative link among the links.
  • Axle torque is calculated (step S40).
  • the distribution ratio of the regenerative brake and friction brake of the vehicle 80 to the regenerative link is calculated (step S60).
  • the regenerative power amount of the vehicle 80 with respect to the regenerative link is estimated (step S70). Since it did in this way, about the vehicle using regenerative energy, the regenerative electric energy as energy regarding driving
  • step S50 The navigation device 1 estimates the traveling speed of the vehicle 80 with respect to the regenerative link by the process of the control unit 10 (step S50).
  • step S60 based on the axle torque calculated in step S40 and the travel speed estimated in step S50, the distribution ratio of the regenerative brake and friction brake of the vehicle 80 to the regenerative link is calculated. Since it did in this way, the optimal distribution ratio according to the characteristic of the vehicle 80 is computable.
  • the present invention is applied to a navigation device.
  • a device other than a navigation device may be used.
  • the present invention can be applied to an in-vehicle device that does not have a navigation function, a personal computer, a smartphone, and the like.
  • various forms can be used as the energy estimation device of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a vehicle information system according to the second embodiment of the present invention.
  • This vehicle information system is configured by connecting vehicles 100, 200, and 300 and server device 500 via mobile communication network 400.
  • Vehicles 100, 200, and 300 are electric vehicles (EVs) that are driven by using electric energy stored in a battery, similarly to vehicle 80 described in the first embodiment.
  • EVs electric vehicles
  • Vehicles 100, 200, and 300 transmit acceleration / deceleration information related to changes in acceleration or deceleration detected during travel to server device 500 via mobile communication network 400.
  • acceleration and deceleration are collectively referred to as acceleration / deceleration.
  • vehicle information indicating the remaining power amount of the vehicle it is possible to request the server device 500 for cruising area information corresponding to the remaining power amount.
  • the vehicle information is transmitted from the vehicle 100 to the server device 500 and the vehicle 100 receives the cruising area information transmitted from the server device 500 accordingly. The same applies to.
  • the server device 500 includes an arithmetic processing unit 501 and a storage unit 502.
  • the arithmetic processing unit 501 receives acceleration / deceleration information transmitted from the vehicles 100, 200, and 300 via the mobile communication network 400, and performs arithmetic processing based on the contents. Moreover, based on the vehicle information transmitted from any vehicle (vehicle 100 in FIG. 4), a calculation process for estimating the cruising area of the vehicle is performed, and cruising area information corresponding to the calculation result is obtained. It transmits to the said vehicle via the mobile communication network 400. Specific contents of these calculation processes performed by the calculation processing unit 501 will be described in detail later.
  • the accumulation unit 502 stores and holds various data necessary for the arithmetic processing performed by the arithmetic processing unit 501, data related to the arithmetic processing result of the arithmetic processing unit 501, and the like. These data are read from the storage unit 502 or written to the storage unit 502 as needed under the control of the arithmetic processing unit 501.
  • FIG. 4 a vehicle information system in which the vehicles 100, 200, and 300 and the server device 500 are connected via the mobile communication network 400 is shown as an example, but the vehicle in the vehicle information system of the present invention is shown.
  • the number of is not limited to this. Actually, it is preferable to configure the vehicle information system of the present invention by connecting a larger number of vehicles to the server device 500 than that illustrated in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle system in the vehicle information system according to the second embodiment of the present invention described in FIG.
  • a vehicle 100 further includes a communication terminal 6 in addition to the navigation device 1, the vehicle control device 2, the battery 3, the power conversion device 4, and the electric motor 5 of FIG. 1 described in the first embodiment. It is installed.
  • the navigation device 1 further has a function as an in-vehicle device in the vehicle information system of FIG. 4 in addition to the functions described in the first embodiment. That is, the navigation device 1 detects a change in acceleration / deceleration of the vehicle 100 and transmits acceleration / deceleration information to the server device 500, or transmits vehicle information related to the vehicle 100 to request the cruising area information from the server device 500. Can be. Specific contents of these processes will be described later in detail.
  • the navigation device 1 In order to transmit the vehicle information to the server device 500, the navigation device 1 needs the remaining battery power information indicating the current remaining power amount, that is, the amount of electric energy accumulated in the battery 3 in the vehicle 100. Accordingly, it is acquired from the vehicle control device 2.
  • the remaining power amount can be expressed, for example, by SOC (State Of Charge) taking any value from 0% in the fully discharged state to 100% in the fully charged state.
  • the communication terminal 6 operates under the control of the navigation device 1 and performs wireless communication with the mobile communication network 400 of FIG.
  • a server device 500 is connected to the mobile communication network 400 as shown in FIG. That is, the navigation device 1 is connected to the server device 500 via the communication terminal 6 and the mobile communication network 400, so that acceleration / deceleration information and vehicle information can be transmitted to the server device 500, and a cruising area from the server device 500. Information can be received.
  • FIG. 5 illustrates the configuration of the in-vehicle system mounted on the vehicle 100, but the in-vehicle system mounted on the vehicles 200 and 300 also has the same configuration. That is, an in-vehicle system as shown in FIG. 5 is installed in each vehicle. Then, acceleration / deceleration information and vehicle information are transmitted from the navigation device 1 of each vehicle to the server device 500, and the cruising area information transmitted from the server device 500 is received by the navigation device 1 of each vehicle.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the navigation device 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • the configuration of the navigation device 1 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment described in FIG. 2 except that the vehicle control device 2 and the communication terminal 6 are connected to the control unit 10. It is the same.
  • the navigation device 1 mounted on the vehicle 100 will be described as a representative example, but the same applies to the navigation device 1 mounted on another vehicle.
  • control unit 10 further performs a process for realizing a function as an in-vehicle device used in the vehicle information system of FIG. Do. Specifically, a change in acceleration / deceleration of the vehicle 100 is detected, and acceleration / deceleration information based on the content is transmitted to the server device 500, or vehicle information is transmitted to the server device 500 when requesting cruising area information. Or
  • control unit 10 is connected to the vehicle control device 2 and the communication terminal 6.
  • the control unit 10 inputs and outputs information with these devices as necessary. For example, in order to transmit acceleration / deceleration information and vehicle information to the server device 500 and to output such information to the communication terminal 6 and to determine the remaining power amount of the battery 3, the battery remaining amount information is obtained from the vehicle control device 2. Can be entered.
  • acceleration / deceleration information transmission processing for detecting a change in acceleration / deceleration of the vehicle 100 and transmitting acceleration / deceleration information to the server device 500 is executed by the control unit 10 of the navigation device 1. .
  • a loss / regeneration parameter calculation process for calculating a loss / regeneration parameter used for estimation of a cruising area and a cruising area estimation process for estimating a cruising area by the arithmetic processing unit 501 of the server device 500. are executed.
  • FIG. 7 is a flowchart of acceleration / deceleration information transmission processing.
  • the navigation device 1 causes the control unit 10 to repeatedly execute the acceleration / deceleration information transmission process shown in the flowchart of FIG. 7 at predetermined processing cycles.
  • step S100 the control unit 10 calculates the average traveling speed of the vehicle 100 within a predetermined period.
  • the running speed of the vehicle 100 detected every predetermined period for example, every 20 ms, is totaled for a predetermined number of times, for example, 25 times, and the average value is obtained.
  • the average travel speed of the vehicle 100 within a predetermined period is calculated. Thereby, for example, an average traveling speed of vehicle 100 within a period of 500 ms is calculated.
  • step S110 the control unit 10 calculates the difference between the current average travel speed and the previous average travel speed.
  • the average travel speed calculated in the immediately preceding step S100 is defined as the current average travel speed
  • the average travel speed calculated in the previous step S100 is defined as the previous average travel speed. Is calculated. Thereby, for example, a difference in average traveling speed every 500 ms is calculated.
  • step S120 the control unit 10 determines whether or not the vehicle 100 has been switched from acceleration to deceleration or from deceleration to acceleration based on the difference in average travel speed calculated in step S110. This determination can be made by comparing the sign of the difference between the average travel speeds calculated previously with the sign of the difference between the average travel speeds calculated this time. For example, when the difference between the average travel speeds calculated last time is a positive value representing acceleration and the difference between the average travel speeds calculated this time is a negative value representing deceleration, the vehicle 100 switches from acceleration to deceleration. Can be determined.
  • the vehicle 100 changes from deceleration to acceleration. It can be determined that it has been switched. If it is determined that the vehicle 100 has switched from acceleration to deceleration or from deceleration to acceleration by satisfying these conditions, this is detected as a change in acceleration / deceleration, and the process proceeds to step S160. On the other hand, if the above condition is not satisfied, the process proceeds to step S130.
  • FIG. 8 is a diagram showing how the acceleration / deceleration change is detected as described above.
  • the vertical axis represents the vehicle speed V of the vehicle 100
  • the horizontal axis represents the travel distance L of the vehicle 100.
  • step S120 when the difference between the average traveling speed of the previous time and the current time is within a predetermined fluctuation range, for example, within 1%, the vehicle 100 changes from acceleration to deceleration even if the above condition is satisfied. Alternatively, it is preferable not to determine that switching from deceleration to acceleration has occurred. That is, when the difference between the average traveling speeds calculated in step S110 is within a predetermined fluctuation range, the process proceeds to step S130 without performing the determination in step S120, and the change in acceleration / deceleration is not detected. preferable.
  • a change in acceleration / deceleration is detected when the condition is satisfied.
  • the switching of the processing related to the detection of the change in acceleration / deceleration can be performed, for example, based on the elapsed time since the last change in acceleration / deceleration was detected.
  • step S130 the control unit 10 calculates the virtual cumulative travel distance of the vehicle 100 since the acceleration / deceleration information was last recorded in step S170 described later.
  • the cumulative travel distance from the starting point to the current position when the vehicle 100 continues to travel at a constant estimated acceleration / deceleration is calculated. And calculated as a virtual cumulative travel distance.
  • the estimated acceleration / deceleration of the vehicle 100 at this time can be obtained based on the traveling speed of the vehicle 100 when passing through the starting point, that is, when the acceleration / deceleration information is finally recorded.
  • the estimated acceleration / deceleration of the vehicle 100 after passing through the starting point can be obtained from the difference between the traveling speed of the vehicle 100 when passing through the starting point and the traveling speed of the vehicle 100 detected immediately thereafter.
  • the acceleration / deceleration information is recorded when a change in acceleration / deceleration is detected in step S120, or when it is determined in step S150 described later that the difference between the virtual cumulative travel distance and the actual cumulative travel distance is greater than or equal to a reference value. This is performed in step S170.
  • step S140 the control unit 10 calculates the actual cumulative travel distance of the vehicle 100 from the starting point to the current position.
  • the actual cumulative travel is performed by integrating the travel distance of the vehicle 100 for each predetermined period based on the travel speeds detected for each predetermined period based on the vehicle speed signal output from the vehicle speed sensor 13 after passing through the starting point. The distance can be calculated.
  • step S150 the control unit 10 determines whether or not the difference between the virtual cumulative travel distance calculated in step S130 and the actual cumulative travel distance calculated in step S140 is equal to or greater than a predetermined reference value set in advance. Determine. If the difference between the virtual cumulative travel distance and the actual cumulative travel distance is a predetermined reference value, for example, 1.5 m or more, this is detected as a pseudo point corresponding to a change in acceleration / deceleration, and the process proceeds to step S160. On the other hand, if the difference between the virtual cumulative travel distance and the actual cumulative travel distance is less than the reference value, the process proceeds to step S180.
  • a predetermined reference value for example, 1.5 m or more
  • step S160 the control unit 10 detects the current time and the current position of the vehicle 100.
  • the current time and the current position can be detected based on the GPS signal received by the GPS receiver 11.
  • step S170 the control unit 10 records the average traveling speed calculated in step S100 and the current time and current position detected in step S160 in the HDD 14 as acceleration / deceleration information.
  • the control unit 10 records the average traveling speed calculated in step S100 and the current time and current position detected in step S160 in the HDD 14 as acceleration / deceleration information.
  • step S180 the control unit 10 determines whether to transmit untransmitted acceleration / deceleration information from the navigation device 1 to the server device 500 among the acceleration / deceleration information recorded so far. This determination can be made based on whether or not a predetermined transmission condition is satisfied. For example, when a predetermined time or more has passed since the previous transmission or when a predetermined number or more of acceleration / deceleration information is recorded, it is determined that the acceleration / deceleration information is to be transmitted, and the process proceeds to step S190. On the other hand, when these transmission conditions are not satisfied, it is determined that the acceleration / deceleration information is not transmitted, the process returns to step S100, and the above-described processing is repeated.
  • step S190 the control unit 10 collectively transmits the untransmitted acceleration / deceleration information recorded in the HDD 14 to the server device 500.
  • a plurality of combinations of time, position, and speed recorded as untransmitted acceleration / deceleration information are read from the HDD 14 and output to the communication terminal 6 collectively, thereby the communication terminal 6 and the mobile communication network 400.
  • a plurality of acceleration / deceleration information can be transmitted to the server device 500 via Further, at this time, information indicating the characteristics of the vehicle 100, such as vehicle type information, is transmitted together with acceleration / deceleration information. Note that the transmitted acceleration / deceleration information may be deleted from the HDD 14 after the execution of step S190.
  • step S190 the control part 10 will return to step S100, and will repeatedly perform the process shown in the flowchart of FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart of the loss / regeneration parameter calculation process.
  • the server device 500 causes the arithmetic processing unit 501 to respond to the loss / regeneration shown in the flowchart of FIG. Execute parameter calculation processing.
  • acceleration / deceleration information is transmitted from the navigation device 1 mounted on the vehicle 100.
  • step S210 the arithmetic processing unit 501 receives the acceleration / deceleration information transmitted from the navigation device 1.
  • This acceleration / deceleration information is transmitted from the navigation device 1 to the server device 500 by executing step S190 of FIG. 7, and a plurality of acceleration / deceleration information is transmitted together. Further, at this time, information indicating the characteristics of the vehicle 100 transmitted together with the acceleration / deceleration information from the navigation device 1, that is, vehicle type information and the like are also received.
  • step S220 the arithmetic processing unit 501 associates each acceleration / deceleration information received in step S210 with a link.
  • the position at which the acceleration / deceleration information is obtained that is, the position of the vehicle 100 when a change in acceleration / deceleration is detected.
  • the link corresponding to the position is specified.
  • the position on the link is specified by correcting the position where the acceleration / deceleration information is obtained in accordance with the link specified in this way as necessary.
  • link information used in specifying such links and specifying positions on the links can be acquired from map data stored in the storage unit 502, for example.
  • the arithmetic processing unit 501 associates each received acceleration / deceleration information with a specific link, and sets a position corresponding to each received acceleration / deceleration information on each link. Can be identified.
  • step S230 the arithmetic processing unit 501 calculates the speed of the end point for each link associated in step S220.
  • the acceleration / deceleration information at two positions adjacent to both sides of the link end point is used. Based on the included speed information, the speed of the link end point is calculated.
  • the velocity V t of the link endpoint is expressed by the following equation (5).
  • L 0 and L 1 represent distances from the link end point to the positions specified on both sides thereof.
  • the position specified for the acceleration information is adjacent to only one side at one of the end points. Therefore, with the method as described above, the velocity cannot be calculated for the end point. Therefore, it is preferable to exclude such links from the subsequent processing targets.
  • step S240 the arithmetic processing unit 501 selects one of the links associated with the acceleration / deceleration information in step S220. That is, one of the links corresponding to the position of the vehicle 100 when each acceleration / deceleration information is obtained is selected.
  • step S250 the arithmetic processing unit 501 specifies a loss section and a regeneration section in the link selected in step S240.
  • each position specified for the acceleration / deceleration information on the link is obtained, and these are used as the dividing points. Is divided into a plurality of sections.
  • the amount of energy change of the vehicle 100 in each divided section is calculated based on the acceleration / deceleration information associated with the link in step S220 and the speeds of both end points of the link calculated in step S230. To do.
  • the loss section and the regeneration section are specified by determining whether each section corresponds to the loss section or the regeneration section.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method for determining a loss section and a regeneration section.
  • the speed information included in the acceleration / deceleration information corresponding to each position between the two end points represents the vehicle speeds V peak_1 , V peak_2 , V peak_3, and V peak_4.
  • Indicates links where vehicle speeds V peak — 0 and V peak — 5 are respectively calculated. It is assumed that a unique link ID is set for each link, and link ID n is set for this link.
  • the vehicle 100 is accelerated in the first section corresponding from V Peak_0 the V Peak_1, decelerated in a section of the V Peak_2 from the next V Peak_1, accelerated in a section of the V Peak_3 from the next V Peak_2 ing. Further, this was decelerated from subsequent V Peak_3 in the section V Peak_4, accelerating in a section of the V Peak_5 from the last V peak_4.
  • step S250 the horizontal distances L 2D_1 to L 2D_5 , the travel distances L 3D_1 to L 3D_5 , the elevation difference in the upward direction H U_1 to H U_5, and the elevation difference in the downward direction are first determined for each of the above sections.
  • H D_1 to H D_5 are obtained respectively.
  • Each of these values can be obtained based on the map data stored in the storage unit 502. For example, when the horizontal distance of the link in the map data and L 2D, by allocating in accordance with the horizontal distance L 2D on the ratio of the length of each section, the horizontal distance L 2D_1 ⁇ L 2D_5 of each section is obtained .
  • elevation differences H U_1 to H U_5 in the upward direction and elevation differences H D_1 to H D_5 in the downward direction are obtained based on the elevation information of each point preset in the link in the map data.
  • the horizontal distance of each section obtained L 2D_1 ⁇ L 2D_5 increase direction based on the height difference H U_1 ⁇ H U_5 and lowering direction of the elevation difference H D_1 ⁇ H D_5 the travel distance L 3D_1 ⁇ L of each section 3D_5 Is required.
  • the descending elevation differences H D — 1 to H D — 5 are calculated as negative values.
  • the amount of energy change in each section is obtained using each of the above values.
  • the energy variation for the first interval the vehicle speed V Peak_1 in vehicle speed V Peak_0 and ending at the starting point of the section, the horizontal distance L 2D_1 and traveling distance L 3D_1 of the section, elevation difference rise direction of the section H U_1 And the elevation difference HD_1 in the descending direction can be obtained by the following equation (6).
  • ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , and ⁇ 4 represent the acceleration resistance coefficient, the gradient resistance coefficient, the road surface resistance coefficient, and the air resistance coefficient, respectively, as in the above-described expression (1).
  • Each of these coefficients is a constant determined according to characteristics such as weight and shape of the vehicle 100 and physical constants such as gravitational acceleration, and is determined based on the vehicle type information received together with the acceleration / deceleration information in step S210.
  • the V ave represents the average vehicle speed at the link, and the value is determined based on a value set in advance for each link.
  • the amount of energy change for other sections is also calculated in the same way as equation (6) using the starting vehicle speed, the vehicle speed at the end point, the horizontal distance, the travel distance, the elevation difference in the upward direction, and the elevation difference in the downward direction. It can be determined by doing.
  • each section After calculating the energy change amount of each section as described above, it is determined whether each section is a loss section or a regenerative section by examining whether the energy change amount is positive or negative at the end. . That is, when the calculated energy change amount is a positive value, the energy change amount indicates that energy is lost when the vehicle 100 travels in the section. Therefore, in this case, it can be determined that the section is a loss section. On the other hand, when the calculated energy change amount is a negative value, the energy change amount indicates that energy is regenerated when the vehicle 100 travels in the section. Therefore, in this case, it can be determined that the section is a regeneration section. By making such a determination for each section, it is possible to determine whether each section is a loss section or a regeneration section.
  • step S250 it is determined whether each section obtained by dividing the link selected in step S240 is a loss section or a regeneration section by the method described above. For example, among the sections shown in FIG. 10, the first section, the fourth section, and the last section are determined to be loss sections, respectively, and the second section and the third section are regeneration sections, respectively. To be judged.
  • step S260 the arithmetic processing unit 501 calculates the axle torque of the vehicle 100 for each section determined as the regeneration section in step S250 among the sections of the link.
  • the axle torque for each regeneration section is calculated based on the energy change amount of each regeneration section calculated in step S250.
  • the axle torque T 2 for the second regenerative section is the amount of energy change calculated for the section.
  • E 2 and the travel distance L 3D_2 of the section it can be calculated by the following equation (7).
  • L r is the axle that supplies the driving force for power generation in the vehicle 100 to the electric motor 5 at the time of regeneration, that is, the electric motor when the vehicle 100 is driven, as in the above equation (2).
  • the tire radius of the drive shaft driven by 5 is shown. The value of the tire radius L r can be determined based on the vehicle type information received together with the acceleration / deceleration information in step S210.
  • axle torque for each of the other regenerative sections is also calculated by performing the same calculation as equation (7) using the energy change amount calculated for the section and the travel distance of the section. Can do.
  • step S270 the arithmetic processing unit 501 calculates the traveling speed of the vehicle 100 for each regeneration section in which the axle torque is calculated in step S260, based on the acceleration / deceleration information received in step S210.
  • the vehicle speed of the vehicle 100 for each regeneration section is averaged by averaging the vehicle speeds at the start and end points of each regeneration section used when calculating the amount of energy change in step S250.
  • the traveling speed can be calculated.
  • the traveling speed V 2 for the second regeneration section is expressed by the following equation (8) using the vehicle speed V peak_1 at the start point of the section, that is, the end point of the first section, and the vehicle speed V peak_2 at the end point of the section. Can be calculated.
  • traveling speed for each of the other regenerative sections can be calculated by averaging the vehicle speeds at the start point and end point of the section by the same calculation as equation (8).
  • step S280 the arithmetic processing unit 501 calculates the distribution ratio of the regenerative brake and the friction brake of the vehicle 100 to each regenerative section.
  • an optimal distribution ratio corresponding to the characteristics of the vehicle 100 is calculated for each regeneration section.
  • the relationship between the axle torque and the traveling speed and the distribution ratio for various vehicles is stored in advance as information in a table or function.
  • the arithmetic processing unit 501 transmits the acceleration / deceleration information to the vehicle 100 from the table information or function stored in the accumulation unit 502 based on the vehicle type information received together with the acceleration / deceleration information. Identify the corresponding ones.
  • the distribution ratio of the regenerative brake and the friction brake according to the calculated axle torque and traveling speed can be determined in step S280. At this time, just as described in the first embodiment, only the axle torque may be used without using the traveling speed.
  • the distribution ratio ⁇ 2 between the regenerative brake and the friction brake can be calculated in accordance with these.
  • the distribution ratio between the regenerative brake and the friction brake can be calculated based on the axle torque and the traveling speed for the other regenerative sections in the same manner.
  • step S290 the arithmetic processing unit 501 obtains a loss parameter for collectively representing the traveling state in each loss section specified in step S250 and a regeneration parameter for collectively representing the traveling state in each regeneration section. calculate.
  • the loss parameter and the regeneration parameter can be calculated by the method described below using the example of FIG. .
  • Section DOWN elevation difference H Dl_n (1), regeneration acceleration amount ⁇ r_n (1), regeneration section horizontal distance L 2Dr_n (1), regeneration section travel distance L 3Dr_n (1), regeneration section UP elevation difference H Ur_n (1), regeneration section DOWN elevation difference H Dr_n (1), and regeneration distribution ratio ⁇ r_n (1) can be calculated by the following equations (9) to (19), respectively.
  • the loss section DOWN elevation difference H Dl_n (1) and the loss section DOWN elevation difference H Dl_n (1) are calculated as negative values, respectively.
  • each value of the loss parameter and the regeneration parameter can be calculated as described above.
  • step S300 the arithmetic processing unit 501 records the loss parameter and the regeneration parameter calculated in step S290 in the storage unit 502.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the loss / regeneration parameters recorded in the storage unit 502.
  • the values of the loss / regeneration parameters calculated as described above are shown in a list.
  • Such loss / regeneration parameter values are recorded in the storage unit 502 for each link.
  • step S310 the arithmetic processing unit 501 determines whether to update a statistical parameter described later. This determination can be made based on whether or not a predetermined update condition is satisfied. For example, when a predetermined time or more has elapsed since the previous update, or when a predetermined number or more of loss / regenerative parameters have been newly recorded in the storage unit 502, it is determined that the statistical parameters are to be updated, and the process proceeds to step S320. On the other hand, when these update conditions are not satisfied, it is determined that the statistical parameter is not updated, and the process proceeds to step S340.
  • step S320 the arithmetic processing unit 501 calculates a statistical parameter for estimating the power consumption amount or the regenerative power amount for the link.
  • the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter as the statistical parameters are calculated by statistically processing the loss parameter and the regeneration parameter recorded in the storage unit 502.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a statistical parameter calculation method.
  • Regenerative parameters distance L 3Dl_n (1) to L 3Dl_n (4), loss section UP elevation difference H Ul_n (1) to H Ul_n (4), loss section DOWN elevation difference H Dl_n (1) to H Dl_n (4) Regenerative acceleration amount ⁇ r_n (1) to ⁇ r_n (4), regeneration section horizontal distance L 2Dr_n (1) to L 2Dr_n (4), regeneration section travel distance L 3Dr_n (1) to L 3Dr_n (4), regeneration Section UP elevation difference H Ur_n (1) to H Ur_n (4), regeneration section DOWN elevation difference H Dr_n (1) to H Dr_n (4) and regeneration distribution ratio ⁇ r_n (1) to ⁇ r_n (4) A state of being recorded in the storage unit 502 is shown.
  • the values of the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter can be calculated as described above.
  • the loss / regeneration parameter recorded in the storage unit 502 may be classified based on a predetermined condition, and the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter may be calculated by the above-described calculation method for each classification.
  • the loss / regeneration parameters are classified according to the type, time zone, day of the week, etc. of the vehicle that acquired the acceleration / deceleration information used to calculate the loss / regeneration parameters. Parameters can be calculated.
  • step S330 the arithmetic processing unit 501 records the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter calculated in step S320 in the storage unit 502. If the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter have already been recorded, the values are updated using the calculation result of step S320.
  • step S340 the arithmetic processing unit 501 determines whether or not all the links associated with the acceleration / deceleration information in step S220 have been selected in step S240. If there is an unselected link among these links to be selected, the process returns to step S240, and after selecting one of the unselected links in step S240, the above-described processing is performed on the link. repeat. On the other hand, if all the selection target links have been selected, the processing shown in the flowchart of FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart of the cruising area estimation process.
  • the server device 500 requests cruising area information by transmitting vehicle information from any of the navigation devices 1 mounted on the vehicles 100, 200, and 300
  • the arithmetic processing unit 501 responds accordingly.
  • the cruising area estimation process shown in the flowchart of FIG. 13 is executed. In the following description, it is assumed that the vehicle information is transmitted from the navigation device 1 mounted on the vehicle 100.
  • step S410 the arithmetic processing unit 501 receives the vehicle information transmitted from the navigation device 1.
  • the vehicle information includes information indicating the remaining power amount of the vehicle 100, position information of the vehicle 100, and information indicating the characteristics of the vehicle 100 regarding the power consumption amount, such as vehicle type information.
  • the navigation apparatus 1 executes processing for acquiring these information and transmitting it as vehicle information.
  • vehicle information corresponding to the vehicle 100 is transmitted from the navigation device 1 to the server device 500 via the communication terminal 6 and the mobile communication network 400.
  • step S420 the arithmetic processing unit 501 specifies the position of the estimation target vehicle based on the vehicle information received in step S410.
  • the vehicle 100 on which the navigation device 1 that transmitted the vehicle information is mounted is set as the estimation target vehicle, and the position of the vehicle 100 is specified based on the position information included in the vehicle information.
  • step S430 the arithmetic processing unit 501 selects any link based on the position of the estimation target vehicle specified in step S420, that is, the position of the vehicle 100.
  • the links existing ahead are selected one by one in the order of closeness.
  • step S440 the arithmetic processing unit 501 reads the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter for the link selected in step S430 from the storage unit 502.
  • the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter read out here are those recorded in step S330 of FIG. 9 described above in the loss / regeneration parameter calculation processing executed in the past.
  • step S450 the arithmetic processing unit 501 calculates the estimated power consumption or the estimated regenerative power amount for the link based on the statistical loss parameter and the statistical regenerative parameter read in step S440.
  • the estimated power consumption or estimated regenerative electric power amount
  • E n the estimated power consumption (or estimated regenerative electric power amount) can be calculated E n.
  • ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , and ⁇ 4 represent an acceleration resistance coefficient, a gradient resistance coefficient, a road surface resistance coefficient, and an air resistance coefficient, respectively.
  • C represents a power conversion coefficient
  • R represents a regeneration coefficient.
  • Each of these coefficients is a constant determined according to characteristics such as weight, shape, motor characteristics, switching loss, and physical constants such as gravitational acceleration of the vehicle to be estimated, such as vehicle type information included in the vehicle information received in step S410. The value is determined based on.
  • the above coefficients ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 are the coefficients ⁇ 1 , ⁇ 2 , It is equal to ⁇ 3 and ⁇ 4 respectively.
  • V n represents the running speed of the link.
  • This running speed V n can be determined based on a value set in advance for each link, like the average vehicle speed V ave used in the above-described equation (6).
  • the travel speed of each link may be determined travel speed V n by using this.
  • E n calculated by Equation (31) is a negative value, it is not the estimated power consumption, which represents the estimated regenerative electric power amount. That is, the link when the vehicle 100 is traveling, the estimated regenerative electric power amount E n is obtained by the regenerative power generation, can be estimated whereby the battery 3 is charged as the residual power amount is increased.
  • step S450 the estimated power consumption or the estimated regenerative power amount for the selected link can be calculated as described above.
  • the estimated power consumption and the estimated regenerative power may be simply referred to as an estimated power consumption.
  • step S460 the arithmetic processing unit 501 obtains the total estimated power consumption until the vehicle 100, which is the estimation target vehicle, reaches the link based on the estimated power consumption calculated in step S450. It is determined whether it is within the remaining power amount.
  • the estimated power consumption calculated in step S450 executed so far is totaled, whereby the vehicle 100 Finds the total estimated power consumption until it reaches the link.
  • links are selected one by one in order of increasing distance from the position of the vehicle 100.
  • step S450 when an arbitrary link is selected in step S430 and the estimated power consumption for the link is calculated in step S450, the estimated power consumption is already calculated for all links from the position of the vehicle 100 to the link. Should be. Therefore, the total estimated power consumption until the vehicle 100 reaches the link can be obtained by summing up the estimated power consumption for these links.
  • step S410 Comparing the total estimated power consumption until the vehicle 100 determined as described above reaches the link and the remaining power amount represented by the remaining power amount information included in the vehicle information received in step S410.
  • the arithmetic processing unit 501 performs the determination in step S460.
  • the process returns to step S430, the next link is selected, and the above-described processing is repeated.
  • the process proceeds to step S470.
  • step S470 the arithmetic processing unit 501 determines the reachable range in the link direction selected in step S430.
  • a range from the position of the vehicle 100 to a boundary point between the currently selected link and a link adjacent to the link on the vehicle 100 side is determined as the reachable range in the link direction. .
  • step S480 the arithmetic processing unit 501 determines whether or not the reachable range in all search directions has been determined for the vehicle 100. That is, using the position of the vehicle 100 identified in step S420 as a reference, it is determined whether or not the reachable range has been determined in step S470 for all directions in which the link can be traced from there. As a result, if there is a search direction in which the reachable range has not been determined, the process returns to step S430, a link in the search direction is selected, and the above-described processing is repeated. On the other hand, if the reachable range in all search directions has been determined, the process proceeds to step S490.
  • step S490 the arithmetic processing unit 501 calculates the shape of the cruising area according to the reachable range determined in step S470.
  • the shape of the cruising area is calculated by connecting the link boundary points in each direction determined as the reachable range along the link. Thereby, the cruising area of the vehicle 100 that is the estimation target vehicle can be specified on the map.
  • step S500 the arithmetic processing unit 501 transmits the cruising area information of the vehicle 100 to the navigation device 1.
  • the information regarding the shape of the navigable area calculated in step S490 is transmitted as navigable area information to the navigation apparatus 1 via the mobile communication network 400.
  • the position information of each vertex of the cruising area is transmitted as cruising area information. If step S500 is performed, the process shown in the flowchart of FIG. 13 will be complete
  • the navigable area information is transmitted from the server device 500 to the navigation device 1 in response to a request from the navigation device 1.
  • the navigation apparatus 1 displays the navigable area on the map on the display monitor 15 based on the navigable area information.
  • FIG. 14 is a diagram showing a display example of the cruising area on the display monitor 15.
  • a vehicle position mark 20 indicating the position of the vehicle 100 and a cruising area 21 are displayed on the map screen.
  • the user can easily confirm on the map how far the vehicle 100 can travel with the current remaining power.
  • the navigation device 1 mounted in each of the vehicles 100, 200, and 300 detects a change in acceleration / deceleration of the vehicle by the process of the control unit 10 (step S120), and adds an acceleration related to the detected change in acceleration / deceleration.
  • the deceleration information is transmitted to the server device 500 (step S190).
  • the server device 500 receives the acceleration / deceleration information transmitted from each of the navigation devices 1 through the processing of the arithmetic processing unit 501 (step S210), and based on the received acceleration / deceleration information, each vehicle travels.
  • a loss section in which energy is lost and a regeneration section in which energy is regenerated when each vehicle travels are identified (step S250).
  • the axle torque of each vehicle with respect to the regeneration section is calculated (step S260), and the distribution ratio of the regenerative brake and the friction brake of each vehicle with respect to the regeneration section is calculated based on the axle torque (step S280).
  • the statistical loss parameter corresponding to the loss interval and the statistical regenerative distribution ratio ⁇ r_n corresponding to the regenerative interval and the statistical value of the above distribution ratio The statistical regeneration parameters including are calculated (step S320). Based on the statistical parameter of each link calculated in this way, the power consumption amount or the regenerative power amount of the estimation target vehicle for the road to be traveled is estimated (step S450). Since it did in this way, the regenerative electric energy as energy regarding driving
  • the server device 500 calculates the traveling speed of each vehicle with respect to the regenerative link based on the received acceleration / deceleration information by the processing of the arithmetic processing unit 501 (step S270).
  • step S280 based on the axle torque calculated in step S260 and the travel speed calculated in step S270, the distribution ratio of the regenerative brake and friction brake of each vehicle to the regenerative link is calculated. Since it did in this way, the optimal distribution ratio according to the characteristic of each vehicle is computable.
  • the server device 500 uses the statistical value of the distribution ratio of the regenerative brake and the friction brake calculated based on the axle torque of each vehicle instead of the statistical value of the axle torque of each vehicle as the statistical regeneration parameter. . Therefore, compared to the case of using axle torque statistics, the estimation of power consumption or regenerative power is more accurate for various vehicles with different distribution ratios of regenerative brake and friction brake according to axle torque. Can be done.
  • the server apparatus 500 receives acceleration / deceleration information transmitted from the vehicles 100, 200, and 300, and the server apparatus 500 calculates the loss / regeneration parameter of FIG. 9 based on this information.
  • the example of the information system for vehicles which performs a process and the cruising area estimation process of FIG. 13 was demonstrated.
  • the navigation device 1 mounted on each vehicle may execute these processes without using the server device 500.
  • the navigation device 1 of each vehicle can calculate the statistical parameters by executing the processing of steps S220 to S340 in FIG. 9 based on the acceleration / deceleration information recorded in the HDD 14. Further, by executing the processing of steps S420 to S490 in FIG.
  • the power consumption amount or the regenerative power amount of the vehicle with respect to the road to be traveled is estimated, and cruising according to that is possible
  • the area can be displayed on the map on the display monitor 15.
  • the acceleration / deceleration information of the other vehicle may be acquired by inter-vehicle communication performed with the other vehicle.
  • the navigation device 1 changes the acceleration / deceleration when the vehicle 100 is switched from acceleration to deceleration or from deceleration to acceleration in step S120 of FIG. It was made to detect. However, it is also possible to detect changes in acceleration / deceleration by other methods. For example, instead of calculating the difference between the current and previous average travel speeds in step S110, the amount of change in acceleration / deceleration between the current time and the previous time is calculated, and when this exceeds a predetermined amount, the change in acceleration / deceleration is detected. May be. In this way, it is possible to detect a change in acceleration / deceleration at an inflection point where the traveling speed changes abruptly in addition to switching between acceleration / deceleration.
  • the navigation device 1 does not detect a change in acceleration / deceleration when the difference between the previous average travel speed and the current average travel speed is within a predetermined fluctuation range in step S120 of FIG. did. You may make it change this fluctuation range according to the detection frequency of the change of the acceleration / deceleration in a predetermined period. In this case, it is preferable to change the fluctuation range small when the number of acceleration / deceleration change detections is small, and to change the fluctuation range large when the number of acceleration / deceleration change detections is large. In this way, it is possible to appropriately adjust the number of times the change in acceleration / deceleration is detected according to the traveling state of the vehicle 100 and the like.
  • the navigation device 1 records the average traveling speed of the vehicle 100 calculated in step S100 as part of the acceleration / deceleration information in step S170 of FIG. 7, and this is recorded in step S100.
  • other information such as acceleration / deceleration may be transmitted instead of the average traveling speed. Any information may be transmitted as acceleration / deceleration information as long as the change in acceleration / deceleration can be appropriately determined in the server device 500.
  • Modification 5 In the above embodiment, the example in which the navigation device 1 is used as the in-vehicle device has been described. However, an in-vehicle device other than the navigation device may be used. In the above embodiment, the example in which the estimated power consumption for the road to be traveled is used for specifying the cruising area of the vehicle has been described. For example, it is possible to search for a recommended route to the destination based on the estimated power consumption, or to suggest a stop point along the route.
  • the present invention may be applied to other vehicles.
  • the present invention can also be applied to a hybrid vehicle (HEV) that is driven by using a combination of fuel such as gasoline and electricity, and a normal vehicle that is driven using only fuel such as gasoline.
  • HEV hybrid vehicle
  • the estimated energy consumption may be calculated by setting the regeneration coefficient R to 0 in the above equation (31).

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Abstract

 エネルギー推定装置は、各リンクに対する車両のエネルギー変化量を推定するエネルギー変化量推定部と、推定されたエネルギー変化量に基づいて、車両の走行時にエネルギーが回生される回生リンクに対する車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、算出された車軸トルクに基づいて、回生リンクに対する車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、エネルギー変化量と配分比率に基づいて、回生リンクに対する車両の回生エネルギーを推定する回生エネルギー推定部とを備える。

Description

エネルギー推定装置、車両用情報システム、サーバ装置
 本発明は、車両の走行に関するエネルギーを推定するエネルギー推定装置および車両用情報システムと、この車両用情報システムにおいて用いられるサーバ装置とに関する。
 車両の走行に関するエネルギーの推定について、従来、車両の走行パターンを予測し、予測された走行パターンに基づいて各道路リンクの燃料消費量を予測して、燃費最小経路を探索するカーナビゲーション装置が知られている(特許文献1参照)。
日本国特開2010-107459号公報
 特許文献1に開示される従来のカーナビゲーション装置では、エンジンの基礎消費量、位置エネルギーの損失、摩擦抵抗損失、空気抵抗損失および加速損失を合計することにより、各道路リンクの燃料消費量を予測している。しかし、減速時に電気モータを回転させて発電することで得られる回生エネルギーについては考慮していない。そのため、回生エネルギーを利用する電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に対して適用するのは困難であった。
 上記のような従来の問題点に鑑みて、本発明では、回生エネルギーを利用する車両について、車両の走行に関するエネルギーを正確に予測することを目的とする。
 本発明の第1の態様によるエネルギー推定装置は、所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する車両のエネルギー変化量を推定するエネルギー変化量推定部と、エネルギー変化量推定部により推定されたエネルギー変化量に基づいて、各リンクのうち車両の走行時にエネルギーが回生される回生リンクに対する車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、回生リンクに対する車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、エネルギー変化量と、配分比率算出部により算出された配分比率とに基づいて、回生リンクに対する車両の回生エネルギーを推定する回生エネルギー推定部とを備える。
 本発明の第2の態様によると、第1の態様のエネルギー推定装置は、回生リンクに対する車両の走行速度を推定する走行速度推定部をさらに備えてもよい。このエネルギー推定装置において、配分比率算出部は、車軸トルクと、走行速度推定部により推定された走行速度とに基づいて、配分比率を算出するのが好ましい。
 本発明の第3の態様による車両用情報システムは、車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置と、車載装置と通信回線を介して接続されるサーバ装置とを有する。複数の車載装置の各々は、当該車載装置を搭載した車両の加減速度の変化を検出する加減速変化検出部と、加減速変化検出部により検出された加減速度の変化に関する加減速情報をサーバ装置へ送信する送信部とを備える。サーバ装置は、複数の車載装置からそれぞれ送信される加減速情報を受信する受信部と、受信部により受信された加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する区間特定部と、回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、損失区間に対応する統計損失パラメータと、回生区間に対応し配分比率の統計値を含む統計回生パラメータとを算出する統計パラメータ算出部と、統計パラメータ算出部により算出された各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するエネルギー推定部とを備える。
 本発明の第4の態様によると、第3の態様の車両用情報システムにおいて、サーバ装置は、加減速情報に基づいて回生区間に対する各車両の走行速度を算出する走行速度算出部をさらに備えてもよい。この車両用情報システムにおいて、配分比率算出部は、車軸トルクと、走行速度算出部により算出された走行速度とに基づいて、配分比率を算出するのが好ましい。
 本発明の第5の態様によるサーバ装置は、複数の車両からそれぞれ送信される当該車両の加減速度の変化に関する加減速情報を受信する受信部と、受信部により受信された加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する区間特定部と、回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、損失区間に対応する統計損失パラメータと、回生区間に対応し配分比率の統計値を含む統計回生パラメータとを算出する統計パラメータ算出部と、統計パラメータ算出部により算出された各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するエネルギー推定部とを備える。
 本発明の第6の態様によると、第5の態様のサーバ装置は、加減速情報に基づいて回生区間に対する各車両の走行速度を算出する走行速度算出部をさらに備えてもよい。このサーバ装置において、配分比率算出部は、車軸トルクと、走行速度算出部により算出された走行速度とに基づいて、配分比率を算出するのが好ましい。
 本発明によれば、回生エネルギーを利用する車両について、車両の走行に関するエネルギーを正確に予測することができる。
本発明の第1の実施形態によるナビゲーション装置を含む車載システムの構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態によるナビゲーション装置の構成を示す図である。 電力量推定処理のフローチャートである。 本発明の第2の実施形態による車両用情報システムの構成を示す図である。 本発明の第2の実施形態による車両用情報システムにおける車載システムの構成を示す図である。 本発明の第2の実施形態による車両用情報システムにおけるナビゲーション装置の構成を示す図である。 加減速情報送信処理のフローチャートである。 加減速度の変化を検出する様子を示す図である。 損失・回生パラメータ算出処理のフローチャートである。 損失区間と回生区間の判断方法を説明する図である。 損失・回生パラメータの例を示す図である。 統計パラメータの算出方法を説明する図である。 航続可能エリア推定処理のフローチャートである。 航続可能エリアの表示例を示す図である。
(第1の実施の形態)
 本発明の第1の実施形態について以下に説明する。第1の実施形態では、本発明による車両のエネルギー推定を適用したナビゲーション装置の例を説明する。
 図1は、本発明の第1の実施形態によるナビゲーション装置を含む車載システムの構成を示す図である。図1において、電気自動車(EV:Electric Vehicle)である車両80には、ナビゲーション装置1、車両制御装置2、バッテリ3、電力変換装置4および電気モータ5が搭載されている。
 バッテリ3は、電気モータ5を駆動するための電力を供給する。バッテリ3から供給される電力を用いて電気モータ5が駆動することにより、車両80は走行する。また、車両80の減速時には電気モータ5が発電機として作用し、回生発電による電力が発生する。この回生発電によって得られた電力は、バッテリ3において蓄積される。電力変換装置4は、バッテリ3と電気モータ5との間で授受されるこれらの電力を相互に利用可能な形式に変換する。たとえば、バッテリ3から供給される直流電力を所望の交流電力に変換して電気モータ5へ出力すると共に、電気モータ5において回生発電により得られた交流電力を所望の直流電力に変換してバッテリ3へ出力する。
 車両制御装置2は、車両80の走行状態や、バッテリ3の状態、電気モータ5の状態などを監視し、その監視結果に基づいて電力変換装置4の動作を制御する。この車両制御装置2の制御により電力変換装置4が動作することで、車両80の走行状態に応じてバッテリ3と電気モータ5との間で適切に電力の授受が行われる。これにより、バッテリ3に蓄積された電気エネルギーを消費して、車両80が走行するための運動エネルギーを電気モータ5により発生することができる。また、車両80の運動エネルギーの少なくとも一部を電気モータ5により回収して、再利用可能な回生エネルギーとしての電気エネルギーをバッテリ3に蓄積することができる。
 ナビゲーション装置1は、地図データに基づいて地図を表示すると共に、設定された目的地までの推奨経路を探索して、その目的地まで車両80を案内する。このとき、車両80の走行に関するエネルギーを推定するための電力量推定処理をナビゲーション装置1において行うことで、電力量に応じた車両案内を行うことができる。この電力量推定処理の具体的な内容については、後で詳細に説明する。
 図2は、本発明の第1の実施形態によるナビゲーション装置1の構成を示す図である。ナビゲーション装置1は、制御部10、GPS(Global Positioning System)受信部11、振動ジャイロ12、車速センサ13、ハードディスクドライブ(HDD)14、表示モニタ15、スピーカ16および入力装置17を備えている。
 制御部10は、マイクロプロセッサや各種周辺回路、RAM、ROM等によって構成されており、HDD14に記録されている制御プログラムや地図データに基づいて、各種の処理を実行する。たとえば、目的地を設定する際の目的地の検索処理、設定された目的地までの推奨経路の探索処理、車両80の現在位置の検出処理、各種の画像表示処理、音声出力処理などを実行する。さらに制御部10は、後述する電力量推定処理を実行することもできる。
 GPS受信部11は、GPS衛星から送信されるGPS信号を受信して制御部10へ出力する。GPS信号には、車両80の現在位置を求めるための情報として、そのGPS信号を送信したGPS衛星の位置と送信時刻に関する情報が含まれている。したがって、所定数以上のGPS衛星からGPS信号を受信することにより、これらの情報に基づいて、車両80の現在位置を制御部10において算出することができる。
 振動ジャイロ12は、車両80の角速度を検出するためのセンサである。車速センサ13は、車両80の走行速度を検出するためのセンサである。これらのセンサの検出結果に基づく車両80の移動方向および移動量の算出結果と、前述のGPS信号に基づく車両80の現在位置の算出結果とに基づいて、制御部10において所定時間ごとに位置検出処理が実行され、車両80の現在位置が検出される。
 HDD14は不揮発性の記録媒体であり、制御部10において上記のような処理を実行するための制御プログラムや地図データなどが記録されている。HDD14に記録されているデータは、必要に応じて制御部10の制御により読み出され、制御部10が実行する様々な処理や制御に利用される。
 HDD14に記録された地図データは、経路計算データと、道路データと、背景データとを含む。経路計算データは、目的地までの推奨経路を探索する際などに用いられるデータである。道路データは、道路の形状や種別などを表すデータである。背景データは、地図の背景を表すデータである。なお、地図の背景とは、地図上に存在する道路以外の様々な構成物である。たとえば、河川、鉄道、緑地帯、各種構造物などが背景データによって表される。
 地図データにおいて各道路の最小単位はリンクと呼ばれている。すなわち、各道路は所定の道路区間にそれぞれ対応する複数のリンクによって構成されており、リンク単位で経路計算データおよび道路データが表現されている。リンク同士を接続している点、すなわち各リンクの端点はノードと呼ばれる。地図データにおける各ノードの情報には、位置情報(座標情報)が含まれている。なお、リンク内においてノードとノードの間に必要に応じて形状補間点と呼ばれる点が設定されていることもある。地図データにおける各形状補間点の情報には、ノードの場合と同様に位置情報(座標情報)が含まれている。このノードと形状補間点の位置情報によって、各リンクの形状、すなわち道路の形状が決定される。このように、HDD14に記憶されている地図データにおいて、道路は複数のノードとリンクを用いて表されている。
 経路計算データには、各道路区間に対応するリンクごとに、当該リンクの平均車速や通過所要時間などに応じたリンクコストと呼ばれる値が設定されている。このリンクコストに基づいて、予め設定された経路探索条件に応じたリンクの組合せを求めることにより、ナビゲーション装置1において推奨経路の探索が行われる。たとえば、移動時間の短さを最優先として経路探索を行うような経路探索条件が設定されている場合は、出発地から目的地までの通過所要時間が最小となるリンクの組合せが推奨経路として求められる。
 なお、上記ではナビゲーション装置1において地図データがHDD14に記録されている例を説明したが、これらをHDD以外の記録媒体に記録することとしてもよい。たとえば、CD-ROMやDVD-ROM、メモリカードなどに記録された地図データを用いることができる。すなわち、ナビゲーション装置1では、どのような記録媒体を用いてこれらのデータを記憶してもよい。
 表示モニタ15は、ナビゲーション装置1において様々な画面表示を行うための装置であり、液晶ディスプレイ等を用いて構成される。この表示モニタ15により、地図画面の表示や推奨経路の案内表示などが行われる。表示モニタ15に表示される画面の内容は、制御部10が行う画面表示制御によって決定される。表示モニタ15は、たとえば車両80のダッシュボード上やインストルメントパネル内など、ユーザが見やすいような位置に設置されている。
 スピーカ16は、制御部10の制御により様々な音声情報を出力する。たとえば、推奨経路に従って車両80を目的地まで案内するための経路案内用の音声や、各種の警告音などがスピーカ16から出力される。
 入力装置17は、ナビゲーション装置1を動作させるための様々な入力操作をユーザが行うための装置であり、各種の入力スイッチ類を有している。ユーザは、入力装置17を操作することにより、たとえば、目的地に設定したい施設や地点の名称等を入力したり、推奨経路の探索条件を設定したり、予め登録された登録地の中から目的地を選択したり、地図を任意の方向にスクロールしたりすることができる。この入力装置17は、操作パネルやリモコンなどによって実現することができる。あるいは、入力装置17を表示モニタ15と一体化されたタッチパネルとしてもよい。
 ユーザが入力装置17を操作して目的地および経路探索条件を設定すると、ナビゲーション装置1は、前述のようにして検出された車両80の現在位置を出発地として、前述の経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムの演算による経路探索処理を行う。この処理により、出発地から目的地まで至る推奨経路を探索する。さらにナビゲーション装置1は、たとえば色を変える等の方法により、表示モニタ15に表示された地図上において他の道路と識別可能な形態で探索された推奨経路を表示する。そして、推奨経路に従って所定の画像情報や音声情報を表示モニタ15やスピーカ16から出力することにより、車両80を目的地まで案内する。
 次に、本実施形態のナビゲーション装置1における電力量推定処理について説明する。図3は、ナビゲーション装置1において制御部10により実行される電力量推定処理のフローチャートである。
 ステップS10において、制御部10は、電力量を推定するリンクを選択する。ここでは、たとえばユーザが指定した経路の各リンクや、探索済みの推奨経路の各リンクを電力量の推定対象リンクとして、これらの各リンクを順に選択する。または、電力量が最小となる推奨経路を探索するために、出発地から目的地までの間にある各リンクを電力量の推定対象リンクとして順に選択してもよい。
 ステップS20において、制御部10は、ステップS10で選択したリンクに対する車両80のエネルギー変化量を推定する。ここでは、地図データにおいて当該リンクに対して設定されている平均車速、標高およびリンク距離と、当該リンクに隣接する次のリンクに対して設定されている平均車速および標高とを用いて、車両80のエネルギー変化量を求めることができる。
 たとえば、ステップS10で選択したリンクの平均車速、標高、リンク距離をそれぞれVk、Hk、Lkとし、次のリンクの平均車速と標高をそれぞれVk+1、Hk+1とすると、次の式(1)によりエネルギー変化量Ekを求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
・・・(1)
 上記の式(1)において、λ、λ、λ、λは加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。これらの各係数は、車両80の重量、形状等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、ナビゲーション装置1において予め設定されている。
 ステップS30において、制御部10は、選択したリンクを車両80が走行したときにエネルギーが回生されるか否かを判定する。ここでは、ステップS20で推定したエネルギー変化量が正負いずれの値を取るかによってエネルギーが回生されるか否かを判定することができる。すなわち、前述の式(1)によって算出したエネルギー変化量Ekが負の値であれば、当該リンクにおいてエネルギーが回生されると判断できる。この場合はステップS40へ進む。反対に、算出したエネルギー変化量Ekが正の値であれば、当該リンクにおいてエネルギーは回生されずに消費されると判断できる。この場合はステップS80へ進む。なお、以下の説明では、ステップS30でエネルギーが回生されると判定したリンクを回生リンクと称する。
 ステップS40において、制御部10は、ステップS20で推定したエネルギー変化量に基づいて、選択した回生リンクに対する車両80の車軸トルクを算出する。ここでは、前述の式(1)で算出されたエネルギー変化量Ekを用いて、次の式(2)により、回生時に車両80の車軸に対して加わる車軸トルクTkを算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
・・・(2)
 上記の式(2)において、Lrは、回生時に車両80において発電のための駆動力を電気モータ5へ供給する車軸、すなわち車両80の駆動時には電気モータ5によって駆動される駆動軸のタイヤ半径を表している。このタイヤ半径Lrの値は、ナビゲーション装置1において予め設定されている。
 ステップS50において、制御部10は、選択した回生リンクに対する車両80の走行速度を推定する。ここでは、ステップS20でエネルギー変化量Ekを算出したときに用いた平均車速Vkから、当該回生リンクに対する車両80の走行速度Vkを推定することができる。
 ステップS60において、制御部10は、選択した回生リンクに対する車両80の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する。ここでは、ステップS40で算出した車軸トルクと、ステップS50で推定した走行速度とに基づいて、車両80の特性に応じた最適な配分比率を算出する。たとえば、車両80の車軸トルクおよび走行速度と配分比率との関係を、テーブル化または関数化された情報としてナビゲーション装置1に記憶しておく。この情報を用いることで、車軸トルクと走行速度から最適な配分比率を算出することができる。
 上記のような処理を実行することで、前述の式(2)で算出された車軸トルクTkと、上記の走行速度Vkに対して、回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率αkを算出することができる。
 なお、ステップS60で配分比率を算出する際に、走行速度を用いずに車軸トルクのみを用いてもよい。すなわち、予めナビゲーション装置1に記憶された車軸トルクと配分比率の関係により、ステップS40で算出した車軸トルクから回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を決定してもよい。この場合、ステップS50の処理は省略可能である。
 ステップS70において、制御部10は、ステップS20で推定したエネルギー変化量と、ステップS60で算出した配分比率とに基づいて、選択した回生リンクに対する推定回生電力量を算出する。ここでは、前述の式(1)で算出されたエネルギー変化量Ekと、上記の配分比率αkとを用いて、次の式(3)により、推定回生電力量Erkを算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
・・・(3)
 上記の式(3)において、Cは電力変換係数を表し、Rは回生係数を表している。これらの各係数は、車両80のモータ特性やスイッチング損失等の特徴に応じて決まる定数であり、ナビゲーション装置1において予め設定されている。
 以上説明したように、ステップS70を実行して推定回生電力量Erkを算出することにより、選択した回生リンクに対する回生電力量を推定することができる。ステップS70を実行したら、ステップS90へ進む。
 一方、ステップS30からステップS80へ進んだ場合、ステップS80において制御部10は、ステップS20で推定したエネルギー変化量に基づいて、選択したリンクに対する推定消費電力量を算出する。ここでは、前述の式(1)で算出されたエネルギー変化量Ekを用いて、次の式(4)により、推定消費電力量Elkを算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
・・・(4)
 上記の式(4)において、Cは式(3)と同様に、ナビゲーション装置1において予め設定されている電力変換係数を表している。
 以上説明したように、ステップS80を実行して推定消費電力量Elkを算出することにより、選択したリンクに対する消費電力量を推定することができる。ステップS80を実行したら、ステップS90へ進む。
 ステップS90において、制御部10は、全ての対象リンクをステップS10で選択済みであるか否かを判定する。前述のような電力量の推定対象リンクの全てを既に選択しており、その各リンクに対する推定回生電力量または推定消費電力量をステップS70またはS80で算出済みである場合は、図3のフローチャートを終了する。一方、未選択の対象リンクが残っている場合はステップS10へ戻り、その中からいずれかのリンクをステップS10で選択した後、前述のような処理を繰り返す。
 なお、図3に示した電力量推定処理のフローチャートを終了した後、制御部10は、その処理結果を基に所定の処理を実行することで、電力量に応じた様々な車両案内を行うことができる。たとえば、各リンクの推定回生電力量または推定消費電力量を合計することで、各リンクによって構成される経路を車両80が走行した場合の消費電力量を推定し、その推定結果をユーザに通知することができる。また、各リンクの推定回生電力量または推定消費電力量を用いて、電力量が最小となる推奨経路を探索することもできる。
 以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
(1)ナビゲーション装置1は、制御部10の処理により、各リンクに対する車両80のエネルギー変化量を推定し(ステップS20)、そのエネルギー変化量に基づいて、各リンクのうち回生リンクに対する車両80の車軸トルクを算出する(ステップS40)。この車軸トルクに基づいて、回生リンクに対する車両80の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する(ステップS60)。そして、算出したエネルギー変化量と配分比率に基づいて、回生リンクに対する車両80の回生電力量を推定する(ステップS70)。このようにしたので、回生エネルギーを利用する車両について、車両の走行に関するエネルギーとしての回生電力量を正確に予測することができる。
(2)ナビゲーション装置1は、制御部10の処理により、回生リンクに対する車両80の走行速度を推定する(ステップS50)。ステップS60では、ステップS40で算出した車軸トルクと、ステップS50で推定した走行速度とに基づいて、回生リンクに対する車両80の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する。このようにしたので、車両80の特性に応じた最適な配分比率を算出することができる。
 なお、以上説明した第1の実施形態では、本発明をナビゲーション装置に適用した例を説明したが、ナビゲーション装置以外を利用してもよい。たとえば、ナビゲーション機能を有していない車載装置や、パーソナルコンピュータ、スマートフォン等においても本発明を適用可能である。図3で説明したような電力量推定処理を実行することにより、車両の走行に関するエネルギーを推定するものであれば、様々な形態のものを本発明のエネルギー推定装置として利用することができる。
(第2の実施の形態)
 本発明の第2の実施形態について以下に説明する。第2の実施形態では、複数の車両とサーバ装置から構成される情報システムにおいて本発明による車両のエネルギー推定を適用した例を説明する。
 図4は、本発明の第2の実施形態による車両用情報システムの構成を示す図である。この車両用情報システムは、車両100、200および300とサーバ装置500とが移動体通信網400を介して接続されることにより構成される。車両100、200および300は、第1の実施形態で説明した車両80と同様に、バッテリに蓄積された電気エネルギーを利用して駆動する電気自動車(EV:Electric Vehicle)である。
 車両100、200および300は、各々が走行中に検出した加速度または減速度の変化に関する加減速情報を移動体通信網400を介してサーバ装置500へ送信する。なお、以下の説明では、加速度と減速度を合わせて加減速度と称する。また、サーバ装置500に対して、当該車両の残電力量などを表す車両情報を送信することにより、その残電力量に応じた航続可能エリア情報をサーバ装置500へ要求することもできる。図4では、車両100からサーバ装置500へ車両情報を送信し、それに応じてサーバ装置500から送信される航続可能エリア情報を車両100が受信する様子を示しているが、他の車両200、300においても同様である。
 サーバ装置500は、演算処理部501および蓄積部502を有している。演算処理部501は、車両100、200および300から移動体通信網400を介してそれぞれ送信された加減速情報を受信し、その内容に基づく演算処理を行う。また、いずれかの車両(図4では車両100)から送信された車両情報に基づいて、当該車両の航続可能エリアを推定するための演算処理を行い、その演算結果に応じた航続可能エリア情報を移動体通信網400を介して当該車両へ送信する。演算処理部501が行うこれらの演算処理の具体的な内容については、後で詳細に説明する。
 蓄積部502は、演算処理部501が行う上記演算処理に必要な各種データや、演算処理部501の演算処理結果に関するデータなどを記憶保持する。これらのデータは、演算処理部501の制御により、必要に応じて蓄積部502から読み出されたり、蓄積部502に書き込まれたりする。
 なお、図4には、車両100、200および300とサーバ装置500とが移動体通信網400を介して接続された車両用情報システムを例として示したが、本発明の車両用情報システムにおける車両の数はこれに限定されるものではない。実際には、図4に例示したものよりも多数の車両をサーバ装置500と接続して本発明の車両用情報システムを構成することが好ましい。
 図5は、図4で説明した本発明の第2の実施形態による車両用情報システムにおける車載システムの構成を示す図である。図5において、車両100には、第1の実施の形態で説明した図1のナビゲーション装置1、車両制御装置2、バッテリ3、電力変換装置4および電気モータ5に加えて、さらに通信端末6が搭載されている。
 本実施形態において、ナビゲーション装置1は、第1の実施形態で説明したような機能に加えて、図4の車両用情報システムにおける車載装置としての機能もさらに有している。すなわち、ナビゲーション装置1は、車両100の加減速度の変化を検出して加減速情報をサーバ装置500へ送信したり、車両100に関する車両情報を送信して航続可能エリア情報をサーバ装置500へ要求したりすることができる。これらの処理の具体的な内容については、後で詳細に説明する。
 なお、車両情報をサーバ装置500へ送信するために、ナビゲーション装置1は、現在の残電力量、すなわち車両100においてバッテリ3に蓄積されている電気エネルギーの量を示すバッテリ残量情報を、必要に応じて車両制御装置2から取得する。残電力量は、たとえば、完全放電状態である0%から満充電状態である100%までのいずれかの値をとるSOC(State Of Charge)によって表すことができる。
 通信端末6は、ナビゲーション装置1の制御により動作し、図4の移動体通信網400との間で無線通信を行う。移動体通信網400には、図4に示すようにサーバ装置500が接続されている。すなわちナビゲーション装置1は、通信端末6および移動体通信網400を介してサーバ装置500と接続されることで、加減速情報や車両情報をサーバ装置500へ送信したり、サーバ装置500から航続可能エリア情報を受信したりすることができる。
 なお、図5では車両100に搭載されている車載システムの構成を例示したが、車両200および300に搭載されている車載システムもこれと同様の構成を有している。すなわち、図5に示すような車載システムが各車両において搭載されている。そして、各車両のナビゲーション装置1から加減速情報や車両情報がサーバ装置500へ送信されると共に、サーバ装置500から送信された航続可能エリア情報が各車両のナビゲーション装置1において受信される。
 図6は、本発明の第2の実施形態によるナビゲーション装置1の構成を示す図である。図6に示すように、本実施形態のナビゲーション装置1の構成は、制御部10に車両制御装置2および通信端末6が接続されている以外の点では、図2で説明した第1の実施形態と同様である。なお、以下では車両100に搭載されているナビゲーション装置1を代表例として説明するが、他の車両に搭載されているナビゲーション装置1についても同様である。
 本実施形態において、制御部10は、第1の実施形態で説明したような各種の処理に加えて、図4の車両用情報システムにおいて用いられる車載装置としての機能を実現するための処理もさらに行う。具体的には、車両100の加減速度の変化を検出してその内容に基づく加減速情報をサーバ装置500へ送信したり、航続可能エリア情報を要求する際に車両情報をサーバ装置500へ送信したりする。
 なお、本実施形態において、制御部10には車両制御装置2および通信端末6が接続されている。制御部10は、これらの装置との間で必要に応じて情報の入出力を行う。たとえば、加減速情報や車両情報をサーバ装置500へ送信するために、これらの情報を通信端末6へ出力したり、バッテリ3の残電力量を求めるために、車両制御装置2からバッテリ残量情報を入力したりすることができる。
 次に、図4に示した車両用情報システムにおける処理の内容について説明する。図4の車両用情報システムでは、ナビゲーション装置1の制御部10により、車両100の加減速度の変化を検出して加減速情報をサーバ装置500へ送信するための加減速情報送信処理が実行される。また、サーバ装置500の演算処理部501により、航続可能エリアの推定に用いられる損失・回生パラメータを算出するための損失・回生パラメータ算出処理と、航続可能エリアを推定するための航続可能エリア推定処理とが実行される。
 最初に、加減速情報送信処理について説明する。図7は、加減速情報送信処理のフローチャートである。ナビゲーション装置1は、車両100が走行しているときに、制御部10により、図7のフローチャートに示す加減速情報送信処理を所定の処理周期ごとに繰り返し実行する。
 ステップS100において、制御部10は、所定期間内での車両100の平均走行速度を算出する。ここでは、車速センサ13から出力された車速信号に基づいて、所定周期、たとえば20msごとに検出された車両100の走行速度を、所定回数分、たとえば25回分集計してその平均値を求めることにより、所定期間内での車両100の平均走行速度を算出する。これにより、たとえば500msの期間内での車両100の平均走行速度が算出される。
 ステップS110において、制御部10は、今回と前回の平均走行速度の差を算出する。ここでは、直前のステップS100で算出された平均走行速度を今回の平均走行速度とし、それより一回前のステップS100で算出された平均走行速度を前回の平均走行速度として、これらの間の差分を算出する。これにより、たとえば500msごとの平均走行速度の差が算出される。
 ステップS120において、制御部10は、ステップS110で算出した平均走行速度の差に基づいて、車両100が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったか否かを判定する。この判定は、前回算出された平均走行速度の差の正負と、今回算出された平均走行速度の差の正負とを比較することによって行うことができる。たとえば、前回算出された平均走行速度の差が加速を表す正の値であり、今回算出された平均走行速度の差が減速を表す負の値である場合は、車両100が加速から減速に切り替わったと判定することができる。反対に、前回算出された平均走行速度の差が減速を表す負の値であり、今回算出された平均走行速度の差が加速を表す正の値である場合は、車両100が減速から加速に切り替わったと判定することができる。これらの条件を満たすことにより、車両100が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったと判定した場合は、これを加減速度の変化として検出してステップS160へ進む。一方、上記条件を満たさない場合は、ステップS130へ進む。
 図8は、上記のようにして加減速度の変化を検出する様子を示す図である。図8に示したグラフは、縦軸が車両100の車速Vを表し、横軸が車両100の走行距離Lを表している。このような車速Vが走行距離Lに対して検出された場合、グラフの山または谷に相当する各部分の車速Vpeak_1、Vpeak_2、Vpeak_3およびVpeak_4に対して、加減速度の変化がステップS120においてそれぞれ検出される。
 なお、ステップS120の判定において、前回と今回の平均走行速度の差が所定の変動幅以内、たとえば1%以内であるときには、上記条件を満たす場合であっても、車両100が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったと判定しないようにすることが好ましい。すなわち、ステップS110で算出された平均走行速度の差が所定の変動幅以内であるときには、ステップS120の判定を行わずにステップS130へ進むようにし、加減速度の変化を検出しないようにすることが好ましい。ただし、最後に加減速度の変化を検出してからしばらくの間、車両100の走行状態があまり変化していないような場合は、平均走行速度の差が所定の変動幅以内であっても、上記条件を満たしたときに加減速度の変化を検出することがより好ましい。こうした加減速度の変化の検出に関する処理の切り替えは、たとえば、最後に加減速度の変化を検出してからの経過時間に基づいて行うことができる。
 ステップS130において、制御部10は、後で説明するステップS170で最後に加減速情報を記録してからの車両100の仮想累積走行距離を算出する。ここでは、最後に加減速情報を記録したときの車両100の位置を起点として、そこから車両100が一定の推定加減速度で走行し続けたと仮定した場合の起点から現在位置までの累積走行距離を、仮想累積走行距離として算出する。このときの車両100の推定加減速度は、起点通過時、すなわち最後に加減速情報を記録したときの車両100の走行速度に基づいて求めることができる。たとえば、起点通過時の車両100の走行速度と、その直後に検出された車両100の走行速度との差から、起点通過後の車両100の推定加減速度を求めることができる。なお、加減速情報の記録は、ステップS120で加減速度の変化を検出した場合、または後述のステップS150で仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が基準値以上であると判定した場合に、ステップS170において行われる。
 ステップS140において、制御部10は、上記起点から現在位置までの車両100の実累積走行距離を算出する。ここでは、起点通過後に車速センサ13から出力された車速信号に基づいて所定周期ごとに検出された各走行速度に基づいて、所定周期ごとの車両100の走行距離を積算することにより、実累積走行距離を算出することができる。
 ステップS150において、制御部10は、ステップS130で算出された仮想累積走行距離と、ステップS140で算出された実累積走行距離との差が、予め設定された所定の基準値以上であるか否かを判定する。仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が所定の基準値、たとえば1.5m以上である場合は、これを加減速度の変化に相当する疑似点として検出してステップS160へ進む。一方、仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が基準値未満である場合は、ステップS180へ進む。
 ステップS160において、制御部10は、現在時刻および車両100の現在位置を検出する。ここでは、GPS受信部11により受信されたGPS信号に基づいて、現在時刻および現在位置を検出することができる。
 ステップS170において、制御部10は、ステップS100で算出した平均走行速度と、ステップS160で検出した現在時刻および現在位置とを、加減速情報としてHDD14に記録する。これにより、ステップS120で加減速度の変化が検出されたとき、またはステップS150で加減速度の変化に相当する疑似点が検出されたときの時刻と、そのときの車両100の位置および速度とが、加減速情報としてHDD14に記録される。
 ステップS180において、制御部10は、これまでに記録された加減速情報のうち未送信の加減速情報をナビゲーション装置1からサーバ装置500へ送信するか否かを判定する。この判定は、所定の送信条件を満たすか否かにより行うことができる。たとえば、前回の送信から所定時間以上経過した場合や、所定数以上の加減速情報が記録された場合に、加減速情報を送信すると判定してステップS190へ進む。一方、これらの送信条件を満たさない場合は、加減速情報を送信しないと判定してステップS100へ戻り、前述のような処理を繰り返す。
 ステップS190において、制御部10は、HDD14に記録されている未送信の加減速情報をまとめてサーバ装置500へ送信する。ここでは、未送信の加減速情報として記録されている時刻、位置および速度の組み合わせをHDD14から複数組読み出し、これらをまとめて通信端末6へ出力することで、通信端末6および移動体通信網400を介して複数の加減速情報をサーバ装置500へ送信することができる。さらにこのとき、車両100の特徴を示す情報、たとえば車種情報などを加減速情報と共に送信する。なお、ステップS190の実行後に送信済みの加減速情報をHDD14から消去してもよい。
 ステップS190を実行したら、制御部10はステップS100へ戻り、図7のフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。
 次に、損失・回生パラメータ算出処理について説明する。図9は、損失・回生パラメータ算出処理のフローチャートである。サーバ装置500は、車両100、200および300に搭載されているナビゲーション装置1のいずれかより加減速情報が送信されると、それに応じて演算処理部501により、図9のフローチャートに示す損失・回生パラメータ算出処理を実行する。なお、以下では、車両100に搭載されているナビゲーション装置1から加減速情報が送信されたものとして説明する。
 ステップS210において、演算処理部501は、ナビゲーション装置1から送信された加減速情報を受信する。この加減速情報は、図7のステップS190が実行されることでナビゲーション装置1からサーバ装置500へ送信されたものであり、複数の加減速情報がまとめて送信される。さらにこのとき、ナビゲーション装置1から加減速情報と共に送信される前述のような車両100の特徴を示す情報、すなわち車種情報等も合わせて受信する。
 ステップS220において、演算処理部501は、ステップS210で受信した各加減速情報とリンクとの対応付けを行う。ここでは、受信した各加減速情報について、当該加減速情報に含まれる位置情報から、当該加減速情報が得られた位置、すなわち加減速度の変化が検出されたときの車両100の位置を求め、その位置に対応するリンクを特定する。さらに、こうして特定したリンクに合わせて当該加減速情報が得られた位置を必要に応じて補正することで、リンク上の位置を特定する。なお、このようなリンクの特定やリンク上の位置の特定において用いられるリンクの情報は、たとえば蓄積部502に記憶されている地図データから取得することができる。
 上記ステップS220の処理を実行することにより、演算処理部501は、受信した各加減速情報を特定のリンクとそれぞれ対応付け、その各リンク上に、受信した各加減速情報に対応する位置をそれぞれ特定することができる。
 ステップS230において、演算処理部501は、ステップS220で対応付けを行った各リンクに対して、その端点の速度をそれぞれ算出する。ここでは、各リンクの端点のそれぞれについて、受信した加減速情報に対してステップS220で各リンク上に特定された位置のうち、当該リンク端点の両側にそれぞれ隣接する2つの位置の加減速情報に含まれる速度情報に基づいて、当該リンク端点の速度を算出する。
 たとえば、当該リンク端点の両側にそれぞれ隣接する2つの位置の加速度情報に含まれる速度情報がそれぞれ表す速度をV0、V1とすると、当該リンク端点の速度Vtは以下の式(5)により求めることができる。なお、式(5)において、L0、L1は、当該リンク端点からその両隣に特定された各位置までの距離をそれぞれ表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
・・・(5)
 なお、ステップS220で対応付けを行った一連のリンクにおいて両端部分に位置するリンクでは、その一方の端点について、加速度情報に対して特定された位置が片側にのみ隣接して存在する。そのため、上記のような方法では、その端点に対して速度を算出することができない。したがって、こうしたリンクは以降の処理対象から除外することが好ましい。
 ステップS240において、演算処理部501は、ステップS220で加減速情報と対応付けされたリンクのうちいずれかを選択する。すなわち、各加減速情報が得られたときの車両100の位置に対応するリンクの中から、いずれかのリンクを選択する。
 ステップS250において、演算処理部501は、ステップS240で選択されたリンクにおける損失区間と回生区間をそれぞれ特定する。ここでは、ステップS220で当該リンクに対して行われた対応付けの結果に基づいて、当該リンク上で加減速情報に対して特定された各位置をそれぞれ求め、これらを分割点として用いることでリンクを複数の区間に分割する。さらに、ステップS220で当該リンクと対応付けされた加減速情報と、ステップS230で算出された当該リンクの両端点の速度とに基づいて、分割された各区間における車両100のエネルギー変化量をそれぞれ算出する。このエネルギー変化量の算出結果に基づいて、各区間がそれぞれ損失区間と回生区間のいずれに該当するかを判断することにより、損失区間および回生区間を特定する。
 ステップS250における損失区間と回生区間の判断方法について、以下に説明する。図10は、損失区間と回生区間の判断方法を説明する図である。図10では、算出対象のリンクの一例として、その両端点間の各位置に対応する加減速情報に含まれる速度情報が車速Vpeak_1、Vpeak_2、Vpeak_3およびVpeak_4をそれぞれ表すと共に、両端点に対しては車速Vpeak_0およびVpeak_5がそれぞれ算出されているリンクを示している。なお、各リンクには固有のリンクIDがそれぞれ設定されており、このリンクにはリンクID=nが設定されているものとする。
 図10のリンクにおいて、車両100は、Vpeak_0からVpeak_1に対応する最初の区間では加速し、次のVpeak_1からVpeak_2の区間では減速し、次のVpeak_2からVpeak_3の区間では加速している。また、これに続くVpeak_3からVpeak_4の区間では減速し、最後のVpeak_4からVpeak_5の区間では加速している。
 ステップS250では、上記の各区間に対して、先ずはその水平距離L2D_1~L2D_5と、走行距離L3D_1~L3D_5と、上昇方向の標高差HU_1~HU_5と、下降方向の標高差HD_1~HD_5とをそれぞれ求める。これらの各値は、蓄積部502に記憶されている地図データに基づいて求めることができる。たとえば、地図データにおける当該リンクの水平距離をL2Dとすると、この水平距離L2Dを各区間の長さの比率に応じて配分することにより、各区間の水平距離L2D_1~L2D_5が求められる。また、地図データにおいて当該リンク内に予め設定された各点の標高情報に基づいて、各区間の上昇方向の標高差HU_1~HU_5および下降方向の標高差HD_1~HD_5が求められる。こうして求められた各区間の水平距離L2D_1~L2D_5、上昇方向の標高差HU_1~HU_5および下降方向の標高差HD_1~HD_5に基づいて、各区間の走行距離L3D_1~L3D_5が求められる。なお、下降方向の標高差HD_1~HD_5は、負の値として算出される。
 次に上記の各値を用いて、各区間におけるエネルギー変化量をそれぞれ求める。たとえば最初の区間に対するエネルギー変化量は、当該区間の始点における車速Vpeak_0および終点における車速Vpeak_1と、当該区間の水平距離L2D_1および走行距離L3D_1と、当該区間の上昇方向の標高差HU_1および下降方向の標高差HD_1とを用いて、以下の式(6)により求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
・・・(6)
 上記の式(6)において、λ、λ、λ、λは、前述の式(1)と同様に、加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。これらの各係数は、車両100の重量、形状等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、ステップS210で加減速情報と共に受信した車種情報等に基づいてその値が決定される。また、Vaveは当該リンクにおける平均車速を表しており、リンクごとに予め設定された値などに基づいてその値が決定される。
 なお、他の各区間に対するエネルギー変化量も、始点の車速、終点の車速、水平距離、走行距離、上昇方向の標高差および下降方向の標高差を用いて、式(6)と同様の計算を行うことにより求めることができる。
 上記のように各区間のエネルギー変化量を算出したら、最後にその各エネルギー変化量が正負いずれの値であるかを調べることにより、各区間が損失区間または回生区間のいずれであるかを判断する。すなわち、算出されたエネルギー変化量が正の値である場合、そのエネルギー変化量は、車両100が当該区間を走行したときにエネルギーが損失されたことを表している。したがってこの場合、当該区間は損失区間であると判断することができる。一方、算出されたエネルギー変化量が負の値である場合、そのエネルギー変化量は、車両100が当該区間を走行したときにエネルギーが回生されたことを表している。したがってこの場合、当該区間は回生区間であると判断することができる。こうした判断を各区間についてそれぞれ行うことにより、各区間が損失区間または回生区間のいずれであるかを判断することができる。
 ステップS250では、以上説明したような方法により、ステップS240で選択されたリンクを分割した各区間について、損失区間または回生区間のいずれであるかが判断される。たとえば、図10に示した各区間のうち、最初の区間、4番目の区間および最後の区間が損失区間であるとそれぞれ判断され、2番目の区間および3番目の区間が回生区間であるとそれぞれ判断される。
 ステップS260において、演算処理部501は、当該リンクの各区間のうち、ステップS250で回生区間と判断された各区間に対して、車両100の車軸トルクを算出する。ここでは、ステップS250で算出された各回生区間のエネルギー変化量に基づいて、各回生区間に対する車軸トルクを算出する。
 たとえば、前述のように2番目の区間および3番目の区間が回生区間であると判断された場合、そのうち2番目の回生区間に対する車軸トルクT2は、当該区間に対して算出されたエネルギー変化量E2と、当該区間の走行距離L3D_2とを用いて、以下の式(7)により算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
・・・(7)
 上記の式(7)において、Lrは、前述の式(2)と同様に、回生時に車両100において発電のための駆動力を電気モータ5へ供給する車軸、すなわち車両100の駆動時には電気モータ5によって駆動される駆動軸のタイヤ半径を表している。このタイヤ半径Lrの値は、ステップS210で加減速情報と共に受信した車種情報等に基づいて決定することができる。
 なお、他の各回生区間に対する車軸トルクも、当該区間に対して算出されたエネルギー変化量と、当該区間の走行距離とを用いて、式(7)と同様の計算を行うことにより算出することができる。
 ステップS270において、演算処理部501は、ステップS210で受信した加減速情報に基づいて、ステップS260で車軸トルクを算出した各回生区間に対する車両100の走行速度を算出する。ここでは、加減速情報に含まれる速度情報を基に、ステップS250でエネルギー変化量を算出する際に用いた各回生区間の始点と終点の車速を平均することで、各回生区間に対する車両100の走行速度を算出することができる。
 たとえば、2番目の回生区間に対する走行速度V2は、当該区間の始点、すなわち最初の区間の終点における車速Vpeak_1と、当該区間の終点における車速Vpeak_2とを用いて、以下の式(8)により算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
・・・(8)
 なお、他の各回生区間に対する走行速度も、式(8)と同様の計算により当該区間の始点と終点の車速を平均することで、算出することができる。
 ステップS280において、演算処理部501は、各回生区間に対する車両100の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する。ここでは、ステップS260で算出した車軸トルクと、ステップS270で算出した走行速度とに基づいて、車両100の特性に応じた最適な配分比率を各回生区間に対して算出する。
 たとえば、蓄積部502において、様々な車両についての車軸トルクおよび走行速度と配分比率との関係をテーブル化または関数化された情報として予め記憶しておく。ステップS210で加減速情報を受信すると、演算処理部501は、この加減速情報と共に受信した車種情報等に基づいて、蓄積部502に記憶されている上記のテーブル情報または関数の中から車両100に対応するものを特定する。これを用いることで、算出した車軸トルクおよび走行速度に応じた回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率をステップS280において決定することができる。なお、このとき第1の実施の形態で説明したのと同様に、走行速度を用いずに車軸トルクのみを用いてもよい。
 上記のような処理を実行することで、たとえば2番目の回生区間に対して、前述の式(7)で算出された車軸トルクT2および式(8)で算出された走行速度V2から、これらに応じた回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率α2を算出することができる。他の各回生区間についても同様の方法により、車軸トルクおよび走行速度に基づいて、回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出することができる。その結果、前述のように2番目の区間および3番目の区間が回生区間であるとそれぞれ判断された場合に、これらの各回生区間に対して、図10に示す配分比率α2、α3がそれぞれ算出される。
 ステップS290において、演算処理部501は、ステップS250で特定された各損失区間での走行状態をまとめて表すための損失パラメータと、各回生区間での走行状態をまとめて表すための回生パラメータとを算出する。ここでは、ステップS250で行われた損失区間と回生区間の判断結果に基づいて、前述の図10の例を用いて次に説明するような方法により、損失パラメータおよび回生パラメータを算出することができる。
 図10のリンクに対する損失パラメータとしての損失加速量νl_n(1)、損失区間水平距離L2Dl_n(1)、損失区間走行距離L3Dl_n(1)、損失区間UP標高差HUl_n(1)および損失区間DOWN標高差HDl_n(1)と、回生パラメータとしての回生加速量νr_n(1)、回生区間水平距離L2Dr_n(1)、回生区間走行距離L3Dr_n(1)、回生区間UP標高差HUr_n(1)、回生区間DOWN標高差HDr_n(1)および回生配分比率αr_n(1)とを、以下の式(9)~(19)によりそれぞれ算出することができる。なお、損失区間DOWN標高差HDl_n(1)および損失区間DOWN標高差HDl_n(1)は、それぞれ負の値として算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
・・・(9)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
・・・(10)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
・・・(11)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
・・・(12)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
・・・(13)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
・・・(14)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
・・・(15)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
・・・(16)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
・・・(17)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
・・・(18)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
・・・(19)
 ステップS290では、以上説明したようにして損失パラメータおよび回生パラメータの各値を算出することができる。
 ステップS300において、演算処理部501は、ステップS290で算出した損失パラメータおよび回生パラメータを蓄積部502に記録する。
 図11は、蓄積部502に記録される損失・回生パラメータの例を示す図である。ここでは、図10に例示したリンクID=nのリンクについて、前述のようにして算出した損失・回生パラメータの各値を一覧表に表している。このような損失・回生パラメータの値が蓄積部502においてリンクごとに記録される。
 ステップS310において、演算処理部501は、後述の統計パラメータを更新するか否かを判定する。この判定は、所定の更新条件を満たすか否かにより行うことができる。たとえば、前回の更新から所定時間以上経過した場合や、蓄積部502において所定数以上の損失・回生パラメータが新たに記録された場合に、統計パラメータを更新すると判定してステップS320へ進む。一方、これらの更新条件を満たさない場合は、統計パラメータを更新しないと判定してステップS340へ進む。
 ステップS320において、演算処理部501は、当該リンクに対する消費電力量または回生電力量を推定するための統計パラメータを算出する。ここでは、蓄積部502に記録されている損失パラメータと回生パラメータをそれぞれ統計的に処理することにより、統計パラメータとしての統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出する。
 ステップS320で統計パラメータを算出する方法を以下に説明する。図12は、統計パラメータの算出方法を説明する図である。図12では、リンクID=nのリンクについて、損失パラメータである損失加速量νl_n(1)~νl_n(4)、損失区間水平距離L2Dl_n(1)~L2Dl_n(4)、損失区間走行距離L3Dl_n(1)~L3Dl_n(4)、損失区間UP標高差HUl_n(1)~HUl_n(4)および損失区間DOWN標高差HDl_n(1)~HDl_n(4)と、回生パラメータである回生加速量νr_n(1)~νr_n(4)、回生区間水平距離L2Dr_n(1)~L2Dr_n(4)、回生区間走行距離L3Dr_n(1)~L3Dr_n(4)、回生区間UP標高差HUr_n(1)~HUr_n(4)、回生区間DOWN標高差HDr_n(1)~HDr_n(4) および回生配分比率αr_n(1)~αr_n(4)とが、蓄積部502において記録されている様子を示している。
 上記の各パラメータ値の統計平均を算出することにより、リンクID=nのリンクに対する統計パラメータを算出することができる。すなわち、統計損失パラメータとしての統計損失加速量νl_n、統計損失区間水平距離L2Dl_n、統計損失区間走行距離L3Dl_n、統計損失区間UP標高差HUl_nおよび統計損失区間DOWN標高差HDl_nと、統計回生パラメータとしての統計回生加速量νr_n、統計回生区間水平距離L2Dr_n、統計回生区間走行距離L3Dr_n、統計回生区間UP標高差HUr_n、統計回生区間DOWN標高差HDr_nおよび統計回生配分比率αr_nとを、以下の式(20)~(30)によりそれぞれ算出することができる。なお、統計損失区間DOWN標高差HDl_nおよび統計回生区間DOWN標高差HDr_nは、それぞれ負の値として算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
・・・(20)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
・・・(21)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
・・・(22)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
・・・(23)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
・・・(24)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
・・・(25)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
・・・(26)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
・・・(27)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
・・・(28)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
・・・(29)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
・・・(30)
 ステップS320では、以上説明したようにして統計損失パラメータおよび統計回生パラメータの各値を算出することができる。なお、蓄積部502に記録されている損失・回生パラメータを所定の条件に基づいて分類し、その分類ごとに上記のような算出方法で統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出してもよい。たとえば、当該損失・回生パラメータの算出に用いられた加減速情報を取得した車両の種類、時間帯、曜日などに応じて、損失・回生パラメータを分類し、その分類ごとに統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出することができる。
 ステップS330において、演算処理部501は、ステップS320で算出した統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを蓄積部502に記録する。なお、既に統計損失パラメータおよび統計回生パラメータが記録されている場合は、ステップS320の算出結果を用いてその値を更新する。
 ステップS340において、演算処理部501は、ステップS220で加減速情報と対応付けされたリンクの全てをステップS240において選択済みであるか否かをする。選択対象であるこれらのリンクの中にまだ未選択のリンクがある場合はステップS240へ戻り、未選択のリンクのいずれかをステップS240で選択した後、そのリンクに対して上述のような処理を繰り返す。一方、全ての選択対象リンクを選択済みである場合は、図9のフローチャートに示す処理を終了する。
 次に、航続可能エリア推定処理について説明する。図13は、航続可能エリア推定処理のフローチャートである。サーバ装置500は、車両100、200および300に搭載されているナビゲーション装置1のいずれかより、車両情報が送信されることで航続可能エリア情報の要求が行われると、それに応じて演算処理部501により、図13のフローチャートに示す航続可能エリア推定処理を実行する。なお、以下では、車両100に搭載されているナビゲーション装置1から車両情報が送信されたものとして説明する。
 ステップS410において、演算処理部501は、ナビゲーション装置1から送信された車両情報を受信する。この車両情報には、車両100の残電力量を示す情報と、車両100の位置情報と、消費電力量に関する車両100の特徴を示す情報、たとえば車種情報等が含まれている。ナビゲーション装置1は、ユーザの操作等により航続可能エリア情報の要求を指示されると、これらの情報を取得し車両情報として送信するための処理を実行する。その結果、車両100に対応する車両情報がナビゲーション装置1から通信端末6および移動体通信網400を介してサーバ装置500へ送信される。
 ステップS420において、演算処理部501は、ステップS410で受信した車両情報に基づいて、推定対象車両の位置を特定する。ここでは、車両情報を送信したナビゲーション装置1が搭載されている車両100を推定対象車両として、その車両情報に含まれる位置情報に基づいて車両100の位置を特定する。
 ステップS430において、演算処理部501は、ステップS420で特定した推定対象車両の位置、すなわち車両100の位置に基づいて、いずれかのリンクを選択する。ここでは、推定対象車両である車両100の位置を基準として、そこから前方に存在する各リンクを近い順に一つずつ選択する。
 ステップS440において、演算処理部501は、ステップS430で選択したリンクに対する統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを蓄積部502から読み出す。ここで読み出される統計損失パラメータおよび統計回生パラメータは、過去に実行された損失・回生パラメータ算出処理において、前述した図9のステップS330で記録されたものである。
 ステップS450において、演算処理部501は、ステップS440で読み出した統計損失パラメータおよび統計回生パラメータに基づいて、当該リンクに対する推定消費電力量または推定回生電力量を算出する。ここでは、たとえばリンクID=nのリンクに対して、統計損失パラメータである統計損失加速量νl_n、統計損失区間水平距離L2Dl_n、統計損失区間走行距離L3Dl_n、統計損失区間UP標高差HUl_nおよび統計損失区間DOWN標高差HDl_nと、統計回生パラメータである統計回生加速量νr_n、統計回生区間水平距離L2Dr_n、統計回生区間走行距離L3Dr_n、統計回生区間UP標高差HUr_n、統計回生区間DOWN標高差HDr_nおよび統計回生配分比率αr_nとに基づいて、以下の式(31)により、推定消費電力量(または推定回生電力量)Enを算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
・・・(31)
 上記の式(31)において、κ、κ、κ、κは加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。また、Cは電力変換係数を表し、Rは回生係数を表している。これらの各係数は、推定対象車両の重量、形状、モータ特性、スイッチング損失等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、ステップS410で受信した車両情報に含まれる車種情報等に基づいてその値が決定される。なお、ここでは車両100を推定対象車両としているため、上記の各係数κ、κ、κ、κは、前述の式(1)、(6)における各係数λ、λ、λ、λとそれぞれ等しい。
 また、上記の式(31)において、Vnは当該リンクの走行速度を表している。この走行速度Vnは、前述の式(6)で用いた平均車速Vaveと同様に、リンクごとに予め設定された値などに基づいてその値を決定することができる。あるいは、各リンクの統計損失パラメータおよび統計回生パラメータに基づいて、各リンクの走行速度を予め算出しておき、これを用いて走行速度Vnを決定するようにしてもよい。
 なお、式(31)で算出されたEnが負の値である場合、それは推定消費電力量ではなく、推定回生電力量を表している。すなわち、当該リンクを車両100が走行すると、推定回生電力量Enが回生発電によって得られ、それによりバッテリ3が充電されて残電力量が増加するものと推定することができる。
 ステップS450では、以上説明したようにして、選択したリンクに対する推定消費電力量または推定回生電力量を算出することができる。なお、以下の説明では、推定消費電力量と推定回生電力量を合わせて単に推定消費電力量と称することもある。
 ステップS460において、演算処理部501は、ステップS450で算出した推定消費電力量に基づいて、推定対象車両である車両100が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量を求め、これが車両100の残電力量以内であるか否かを判定する。ここでは、車両100の位置から現在選択しているリンクまでの間に存在する各リンクに対して、これまでに実行されたステップS450において算出された推定消費電力量を合計することにより、車両100が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量を求める。なお、前述のようにステップS430では、車両100の位置から近い順にリンクを一つずつ選択するようにしている。そのため、ステップS430で任意のリンクを選択し、そのリンクに対する推定消費電力量をステップS450で算出した時点では、車両100の位置からそのリンクまでの全リンクに対して推定消費電力量が既に算出されているはずである。したがって、これらのリンクに対する推定消費電力量を合計することで、車両100が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量を求めることができる。
 上記のようにして求められた車両100が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量と、ステップS410で受信した車両情報に含まれる残電力量の情報が表す残電力量とを比較することで、演算処理部501はステップS460の判定を行う。その結果、車両100が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量が残電力量以内である場合はステップS430へ戻り、次のリンクを選択して前述のような処理を繰り返す。一方、車両100が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量が残電力量以上である場合は、ステップS470へ進む。
 ステップS470において、演算処理部501は、ステップS430で選択したリンク方向の到達可能範囲を決定する。ここでは、たとえば、車両100の位置から、現在選択中のリンクとそのリンクに対して車両100側に隣接するリンクとの間の境界点までの範囲を、そのリンク方向の到達可能範囲として決定する。
 ステップS480において、演算処理部501は、車両100に対して全探索方向の到達可能範囲を決定済みであるか否かを判定する。すなわち、ステップS420で特定した車両100の位置を基準として、そこからリンクを辿ることが可能な全ての方向についてステップS470により到達可能範囲が決定済みであるか否かを判定する。その結果、到達可能範囲が未決定である探索方向が存在する場合はステップS430へ戻り、その探索方向にあるリンクを選択して前述のような処理を繰り返す。一方、全探索方向の到達可能範囲を決定済みである場合は、ステップS490へ進む。
 ステップS490において、演算処理部501は、ステップS470で決定された到達可能範囲に応じた航続可能エリアの形状を算出する。ここでは、到達可能範囲として決定された各方向のリンク境界点同士をリンクに沿って繋ぎ合わせることにより、航続可能エリアの形状を算出する。これにより、推定対象車両である車両100の航続可能エリアを地図上に特定することができる。
 ステップS500において、演算処理部501は、車両100の航続可能エリア情報をナビゲーション装置1へ送信する。ここでは、ステップS490で算出した航続可能エリアの形状に関する情報を航続可能エリア情報として、移動体通信網400を介してナビゲーション装置1へ送信する。たとえば、航続可能エリアの各頂点の位置情報を航続可能エリア情報として送信する。ステップS500を実行したら、図13のフローチャートに示す処理を終了する。
 以上説明したような航続可能エリア推定処理がサーバ装置500において実行されることにより、ナビゲーション装置1からの要求に応じて、サーバ装置500からナビゲーション装置1へ航続可能エリア情報が送信される。サーバ装置500からの航続可能エリア情報を受信すると、ナビゲーション装置1はその航続可能エリア情報に基づいて、表示モニタ15において航続可能エリアを地図上に表示する。
 図14は、表示モニタ15における航続可能エリアの表示例を示す図である。この例では、地図画面上に重ねて、車両100の位置を示す自車位置マーク20と、航続可能エリア21とが表示されている。このような航続可能エリア21が表示モニタ15において表示されることにより、ユーザは現在の残電力量で車両100がどこまで航続可能であるかを地図上で容易に確認することができる。
 以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
(1)車両100、200および300にそれぞれ搭載されているナビゲーション装置1は、制御部10の処理により、その車両の加減速度の変化を検出し(ステップS120)、検出した加減速度の変化に関する加減速情報をサーバ装置500へ送信する(ステップS190)。一方、サーバ装置500は、演算処理部501の処理により、これらのナビゲーション装置1からそれぞれ送信される加減速情報を受信し(ステップS210)、受信した加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する(ステップS250)。そして、回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出し(ステップS260)、この車軸トルクに基づいて、回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する(ステップS280)。その後、各リンクに対する消費電力量または回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、損失区間に対応する統計損失パラメータと、回生区間に対応し上記の配分比率の統計値である統計回生配分比率αr_nを含む統計回生パラメータとを算出する(ステップS320)。こうして算出した各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費電力量または回生電力量を推定する(ステップS450)。このようにしたので、前述の第1の実施形態と同様に、回生エネルギーを利用する車両について、車両の走行に関するエネルギーとしての回生電力量を正確に予測することができる。
(2)サーバ装置500は、演算処理部501の処理により、受信した加減速情報に基づいて回生リンクに対する各車両の走行速度を算出する(ステップS270)。ステップS280では、ステップS260で算出した車軸トルクと、ステップS270で算出した走行速度とに基づいて、回生リンクに対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する。このようにしたので、各車両の特性に応じた最適な配分比率を算出することができる。
(3)サーバ装置500は、統計回生パラメータとして、各車両の車軸トルクの統計値ではなく、各車両の車軸トルクに基づいて算出した回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率の統計値を用いることとした。そのため、車軸トルクの統計値を用いた場合と比べて、車軸トルクに応じた回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率が互いに異なる様々な車両を対象に、消費電力量または回生電力量の推定を高精度に行うことができる。
(変形例1)なお、上記実施の形態では、車両100、200および300から送信される加減速情報をサーバ装置500が受信し、これに基づいてサーバ装置500が図9の損失・回生パラメータ算出処理および図13の航続可能エリア推定処理を行う車両用情報システムの例を説明した。しかし、サーバ装置500を用いずに、これらの処理を各車両に搭載されているナビゲーション装置1がそれぞれ実行するようにしてもよい。その場合、各車両のナビゲーション装置1は、HDD14に記録されている加減速情報に基づいて図9のステップS220~S340の処理を実行することで、統計パラメータを算出することができる。また、こうして算出された統計パラメータに基づいて図13のステップS420~S490の処理を実行することで、走行予定の道路に対する当該車両の消費電力量または回生電力量を推定し、それに応じた航続可能エリアを表示モニタ15において地図上に表示することができる。さらに、他車両との間で行われる車々間通信などにより、他車両の加減速情報を取得するようにしてもよい。
(変形例2)以上説明した実施の形態では、ナビゲーション装置1は図7のステップS120において、車両100が加速から減速に切り替わったとき、または減速から加速に切り替わったときに、加減速度の変化を検出するようにした。しかし、これ以外の方法で加減速度の変化を検出することも可能である。たとえば、ステップS110において今回と前回の平均走行速度の差を算出する代わりに、今回と前回の加減速度の変化量を算出し、これが所定量以上であるときに加減速度の変化を検出するようにしてもよい。このようにすれば、加減速の切替時に加えて、走行速度が急激に変化する変曲点などでも加減速度の変化を検出することができる。
(変形例3)上記実施の形態では、ナビゲーション装置1は図7のステップS120において、前回と今回の平均走行速度の差が所定の変動幅以内であるときには、加減速度の変化を検出しないようにした。この変動幅を、所定期間内における加減速度の変化の検出回数に応じて変化させるようにしてもよい。その場合、加減速度の変化の検出回数が少ない場合は変動幅を小さく変化させる一方で、加減速度の変化の検出回数が多い場合は変動幅を大きく変化させることが好ましい。このようにすれば、車両100の走行状況等に応じて加減速度の変化が検出される回数を適切に調整することができる。
(変形例4)上記実施の形態では、ナビゲーション装置1は図7のステップS170において、ステップS100で算出された車両100の平均走行速度を加減速情報の一部として記録し、これをステップS100においてサーバ装置500へ送信するようにしたが、平均走行速度に代えて他の情報、たとえば加減速度を送信してもよい。サーバ装置500において加減速度の変化を適切に判断できるものであれば、どのような情報を加減速情報として送信してもよい。
(変形例5)上記実施の形態では、車載装置としてナビゲーション装置1を利用した例を説明したが、ナビゲーション装置以外の車載装置を利用してもよい。また、上記実施の形態では、走行予定の道路に対する推定消費電力量を車両の航続可能エリアの特定に利用する例を説明したが、これ以外のものに利用してもよい。たとえば、推定消費電力量に基づいて目的地までの推奨経路を探索したり、経路途中での立ち寄り地点を提案したりすることができる。
(変形例6)上記実施の形態では、EVである車両についてその消費電力量または回生電力量を推定する例を説明したが、これ以外の車両に対して本発明を適用してもよい。たとえば、ガソリン等の燃料と電気とを併用して駆動するハイブリッド自動車(HEV)や、ガソリン等の燃料のみを用いて駆動する通常の自動車についても本発明を適用可能である。なお、回生ブレーキ等のエネルギー回生機構を有しない通常の自動車の場合は、前述の式(31)において回生係数Rを0として推定消費エネルギー量を計算すればよい。
 上記の実施形態や各変形例は任意に組み合わせて採用してもよい。また、上記実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。
 次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
 日本国特許出願2012年第130133号(2012年6月7日出願)
  1 ナビゲーション装置
  2 車両制御装置
  3 バッテリ
  4 電力変換装置
  5 電気モータ
  6 通信端末
 10 制御部
 11 GPS受信部
 12 振動ジャイロ
 13 車速センサ
 14 HDD
 15 表示モニタ
 16 スピーカ
 17 入力装置
80、100、200、300 車両
400 移動体通信網
500 サーバ装置
501 演算処理部
502 蓄積部

Claims (6)

  1.  所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する車両のエネルギー変化量を推定するエネルギー変化量推定部と、
     前記エネルギー変化量推定部により推定されたエネルギー変化量に基づいて、前記各リンクのうち前記車両の走行時にエネルギーが回生される回生リンクに対する前記車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、
     前記車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、前記回生リンクに対する前記車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、
     前記エネルギー変化量と、前記配分比率算出部により算出された配分比率とに基づいて、前記回生リンクに対する前記車両の回生エネルギーを推定する回生エネルギー推定部とを備えるエネルギー推定装置。
  2.  請求項1に記載のエネルギー推定装置において、
     前記回生リンクに対する前記車両の走行速度を推定する走行速度推定部をさらに備え、
     前記配分比率算出部は、前記車軸トルクと、前記走行速度推定部により推定された走行速度とに基づいて、前記配分比率を算出するエネルギー推定装置。
  3.  車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置と、前記車載装置と通信回線を介して接続されるサーバ装置とを有し、
     前記複数の車載装置の各々は、
     当該車載装置を搭載した車両の加減速度の変化を検出する加減速変化検出部と、
     前記加減速変化検出部により検出された加減速度の変化に関する加減速情報を前記サーバ装置へ送信する送信部とを備え、
     前記サーバ装置は、
     前記複数の車載装置からそれぞれ送信される前記加減速情報を受信する受信部と、
     前記受信部により受信された加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する区間特定部と、
     前記回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、
     前記車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、前記回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、
     所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、前記損失区間に対応する統計損失パラメータと、前記回生区間に対応し前記配分比率の統計値を含む統計回生パラメータとを算出する統計パラメータ算出部と、
     前記統計パラメータ算出部により算出された各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するエネルギー推定部とを備える車両用情報システム。
  4.  請求項3に記載の車両用情報システムにおいて、
     前記サーバ装置は、前記加減速情報に基づいて前記回生区間に対する各車両の走行速度を算出する走行速度算出部をさらに備え、
     前記配分比率算出部は、前記車軸トルクと、前記走行速度算出部により算出された走行速度とに基づいて、前記配分比率を算出する車両用情報システム。
  5.  複数の車両からそれぞれ送信される当該車両の加減速度の変化に関する加減速情報を受信する受信部と、
     前記受信部により受信された前記加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する区間特定部と、
     前記回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、
     前記車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、前記回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、
     所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、前記損失区間に対応する統計損失パラメータと、前記回生区間に対応し前記配分比率の統計値を含む統計回生パラメータとを算出する統計パラメータ算出部と、
     前記統計パラメータ算出部により算出された各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するエネルギー推定部とを備えるサーバ装置。
  6.  請求項5に記載のサーバ装置において、
     前記加減速情報に基づいて前記回生区間に対する各車両の走行速度を算出する走行速度算出部をさらに備え、
     前記配分比率算出部は、前記車軸トルクと、前記走行速度算出部により算出された走行速度とに基づいて、前記配分比率を算出するサーバ装置。
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