JP6205805B2 - 車両の目的地到達推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行駆動源として電動機を用いる電動車両に搭載される目的地到達推定装置に関し、特に、走行予定経路で走行に消費する消費電力量を推定した上で、この量と車載エネルギ量相当の供給電力量を対比し、走行可能か否か推定する車両の目的地到達推定装置に関する。

車両の動力源として電動機（モータ）を搭載し、この電動機に電池（バッテリ）より電力供給して電動機の出力で走行する電動車両が実用化されており、この電動車両では搭載するエネルギの量から車両の走行可能距離を推定している。
例えば、車載のエネルギの量として電池の現在の充電レベル（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を求め、充電レベルに基づく放電可能電力量と車両の走行に必要な消費電力量とに基づき走行可能距離を予測している。あるいは、内燃機関（エンジン）により駆動される発電機で電池が充電される場合は、車載のエネルギの量として現在の充電レベルに加え、現在の燃料残量相当だけ充電レベルを更新できることより、その残量燃料に基づく放電可能電力量を含む全供給電力量と車両の消電力量とを対比して走行可能距離の把握が可能である。

例えば、特許文献１には、自動車に収容されたエネルギの量、例えば、燃料タンクの内容量または車両用バッテリの充電状態を検出して自動車の走行可能距離を推定する方法が記載されている。ここでは、ルート特性、および引き続き利用可能なエネルギの量に基づいて車両の走行可能距離を推定している。
ところで、車両の消費電力量は車両の乗車人数や積載貨物量により車両総重量が変化する点と，走行予定経路における上り勾配，下り勾配での位置エネルギが変化する点とにより、消費電力が大きく変わる。

更に、車両の走行速度や加速度が実際には個人差がある点より、これに伴い消費電力量が変化する。更に、これらの各要因に加え、走行予定経路における道路状況（坂道やカーブ）に起因して消費電力予測にずれが生じやすいという問題がある。

なお、特許文献２には車載空調機と電動機とを備える電動車両の車載ナビゲーション装置が記載される。ここには電池（バッテリ）の残存容量（充電レベル）情報に基づいて電動車両の走行可能距離を算出し、更に、車載空調機の走行予定経路上における駆動状況の変化を予測し、予測結果に基づいて、走行可能距離を補正する手段が記載される。

特許文献３のハイブリッド電気自動車の表示装置では、バッテリの残存容量（ＳＯＣ）を求め、更に燃料残量に基づきエンジンを一定負荷で駆動したときにジェネレータで発電可能な発電可能電力量Ｐｇａを求め、これらより全電力エネルギＴＰｓを求めておく。更に、バッテリ充電電力量Ｐｂｃ（ｒｅｖ）及びバッテリ放電電力量Ｐｂｒ（ｒｅｖ）、発電電力量Ｐｇ（ｒｅｖ）、回生電力量Ｐｒ（ｒｅｖ）を算出し、これらより全供給電力量Ｐｓ、全消費電力量Ｐｃを求める。更に、過去の所定期間における走行パターンを加味するため、所定期間における全消費電力量Ｐｃと全供給電力量Ｐｓに基づいて、所定期間Ｔにおける電力エネルギ収支量、ひいては電力エネルギ収支率Ｅｔｅ、電力エネルギ収支率Ｅｌｅを演算する。その上で、走行可能時間Ｔａ（＝ＴＰｓ／Ｅｔｅ）や、走行可能距離Ｌａ（＝ＴＰｓ／Ｅｌｅ）を求めている。

特開２０１１−１０２８０１号公報 特開２０１２−７８２５１号公報 特許第３６１４３４１号公報

特許文献１，２，３はいずれもが車載の利用可能なエネルギ量に基づいて、現時点以後の車両の走行可能距離を推定している。なお、特許文献３には過去の所定期間における走行パターンを加味することで、走行予定経路中の走行条件の同じ経路での消費電力量を演算可能である。しかし、走行予定経路における道路状況（坂道やカーブ）による影響を受け、この点に関して特許文献１，２，３はいずれもがこれを十分に考慮しているものではない。
ところで、電動車両は出発地において、車両に収容されたエネルギの量、例えば、燃料タンクの内容量または車両用バッテリの充電状態を確認して、自動車の走行可能距離を推定する。この際、車載の残留エネルギ量が目的地到達が可能な十分な量である場合は問題がない。しかし、車載の残留エネルギ量が目的地に到達可能な量に近い場合には精度のよい判断を必要とすることとなる。この際、ドライバーはバッテリの充電が必要と判断すると充電スタンド等に入り、再充電することとなり、あるいは、目的地に達する前に残留エネルギ量の範囲で十分に到達可能な地点に立つ充電スタンドを予め探しておく必要がある。
このような状況下にあり、車載の残留エネルギ量が目的地に到達可能な量あるか否かの判断はできるだけ、精度の高い装置を採用して判断することが望ましい。

そこで、走行予定経路で目的地に達するまでの走行に必要な消費電力量予測値をできるだけ精度よく算出することが要求される。
その際、走行予定経路の道路情報における道路状況（坂道やカーブ）の程度を予め判断する必要がある。それに伴い現在走行した場合における消費電力量を算出し、車載の残留エネルギ量により目的地に到達可能か否か精度良く判断する必要があるが、特許文献１，２，３等の従来装置はこれらの要件を満たしていない。
なお、特許文献３には過去の所定期間における走行パターンを加味することで、走行予定経路中の走行条件の同じ経路での消費電力量を演算可能である。しかし、走行予定経路中の走行条件として走行予定経路中の坂道やカーブの緩急、車線数、の相違を考慮するものではない。

この坂道やカーブの道路構造の相違に起因し、運転者の運転特性、癖により、走行時の速度、加速度域を区分けした場合の各速度、加速度区分け域で運転する運転頻度が異なり、これに伴い消費電力量も大きく変動すると推定される。
そこで、走行予定経路の道路情報、即ち、上り路、下り路の道路構造である勾配、カーブの緩急、車線数、の道路構造の情報を予め取得する。それに伴い現在走行した場合における道路構造情報の相違を考慮して消費電力量予測値を算出する必要があるが、特許文献１，２，３等の従来装置はこれらの要件を満たしていない。

本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、走行予定経路の道路状況（坂道やカーブ）の程度を考慮して目的地到達が可能か否かを精度よく判断できる車両の目的地到達推定装置を提供することにある。

本願請求項１の発明は、車両の始動から停止までに電動機が使用した消費電力量を取得し、所定の車速と当該車速に達した際の加速度とに関連付けた消費電力量データとして蓄積する消費電力量蓄積手段と、前記車両の始動から停止までに、所定の車速ごとに当該車速に達した際の加速度を順次取得し加速度使用率データとして蓄積する加速度使用率蓄積手段と、前記車両のバッテリからの充電レベル情報に基づき供給可能電力量予測値を算出する供給可能電力量予測値算出手段と、前記車両の走行予定経路を設定し、前記走行予定経路の少なくとも距離情報と、通過予定時刻において予測される車速情報とを含む経路情報を取得する設定手段と、前記車両が前記走行予定経路で消費する消費電力量予測値を前記経路情報と前記消費電力量データと前記加速度使用率データに基づき算出する消費電力量予測値算出手段と、前記供給可能電力量予測値と前記消費電力量予測値に基づき前記走行予定経路が走破可能かを判断する走行可否判定手段と、を備え、前記加速度使用率蓄積手段は、前記加速度使用率データを路面状況に応じてそれぞれ区分けして蓄積し、前記経路情報には、前記走行予定経路の路面情報も含まれる、ことを特徴とする。
本願請求項２の発明は、請求項１記載の車両の目的地到達推定装置において、前記路面情報は、前記走行予定経路の勾配情報であり、前記加速度使用率蓄積手段は、前記加速度使用率データを前記勾配情報に応じてそれぞれ区分けして蓄積する、ことを特徴とする。
本願請求項３の発明は、請求項１記載の車両の目的地到達推定装置において、前記路面情報は、前記走行予定経路のカーブ路の旋回率の緩急情報であり、前記加速度使用率蓄積手段は、前記加速度使用率データを前記カーブ路の旋回率の緩急情報に応じてそれぞれ区分けして蓄積する、ことを特徴とする。
本願請求項４の発明は、請求項２記載の車両の目的地到達推定装置において、前記加速度使用率蓄積手段は、平坦路での前記加速度使用率データを蓄積し、前記消費電力量予測値算出手段は、前記消費電力量データと前記走行予定経路の前記車速情報と平坦路での前記加速度使用率データとから平坦路消費電力量を求め、前記走行予定経路の勾配情報から前記平坦路消費電力量を上り勾配情報に基づく加算補整係数により補正した上り路消費電力量及び、前記平坦路消費電力量を下り勾配情報に基づく回生補整係数により補正した下り路回生電力量を求め、ついで前記平坦路消費電力量に対して前記上り路消費電力量を加算し、さらに前記下り路回生電力量を減算して前記走行消費電力量予測値を算出する、ことを特徴とする。
本願請求項５の発明は、請求項１から４までのいずれか１項記載の車両の目的地到達推定装置において、前記車両に搭載されると共に、検出した現在地から指定した目的地までの走行予定経路の経路情報を表示する表示装置を備え、前記走行可否判定手段からの目的地到達か否かの判断結果を前記表示装置で表示する、ことを特徴とする。

請求項１の発明は、設定手段により走行予定経路の少なくとも距離情報と、通過予定時刻において予測される車速情報と、路面情報とを含む経路情報を取得し、次いで、消費電力量予測値算出手段により、車両が走行予定経路で消費する消費電力量予測値を、経路情報と消費電力量データと加速度使用率データに基づき算出し、その上で、走行可否判定手段が供給可能電力量予測値算出手段が求めた供給可能電力量予測値と消費電力量予測値に基づき走行予定経路を走破可能か否かを精度良く判断できる。

請求項２の発明は、消費電力量データと加速度使用率データに加えて、走行予定経路の勾配情報に応じた路面情報を含む経路情報を用いて消費電力量予測値を算出するので、供給可能電力量予測値と消費電力量予測値に基づき走行予定経路を走破可能か否かを精度良く判断できる。

請求項３の発明は、消費電力量データと加速度使用率データに加えて、走行予定経路のカーブ路の旋回率の緩急情報に応じた路面情報を含む経路情報を用いて消費電力量予測値を算出するので、供給可能電力量予測値と消費電力量予測値に基づき走行予定経路を走破可能か否かを精度良く判断できる。

請求項４の発明は、消費電力量データと走行予定経路の車速情報と平坦路での加速度使用率データとから平坦路消費電力量を求め、勾配情報から平坦路消費電力量を上り勾配情報に基づく加算補整係数により補正した上り路消費電力量、及び、平坦路消費電力量を下り勾配情報に基づく回生補整係数により補正した下り路回生電力量を求め、ついで平坦路消費電力量に対して上り路消費電力量を加算し、下り路回生電力量を減算して走行消費電力量予測値を容易に算出できる。

請求項５の発明は、車両に搭載される表示装置により、目的地到達か否かの判断情報を表示装置で確実に表示できる。

本発明の車両の目的地到達推定装置を搭載する車両のブロック図である。 図１の目的地到達推定装置の制御部が行う電力演算説明図で、（ａ）は総消費電力、（ｂ）は走行消費電力、（ｃ）は上り実効重量、（ｄ）は下り実効重量の説明図である。 図１の目的地到達推定装置が採用する走行予定経路の道路構造説明図で、カーブの緩急、カーブの数、勾配の程度に応じて４パターンに分けた場合の道路構造情報説明図である。 図１の目的地到達推定装置の走行時の道路情報収集の説明図である。 図１の目的地到達推定装置の走行消費電力マップの一例である。 図１の目的地到達推定装置の速度、加速度に対する頻度相当の値のマップ（速度、加速度ヒストグラム）の一例である。 図１の目的地到達推定装置で用いる走行消費電力の実績演算データの蓄積処理ルーチンのフローチャートである。 図１の目的地到達推定装置で用いる走行消費電力の予測値演算処理ルーチンのフローチャートである。

以下、本発明の第１の実施の形態である車両の目的地到達推定装置について説明する。
本発明の車両の目的地到達推定装置は、走行予定経路で目的地に達するまでに消費する消費電力量予測値と車載の残留エネルギ量相当の供給可能電力量予測値を対比し、走行予定経路の走破が可能かを判断するに際して、以下の特徴を有する。
要するに、車両走行に先立ち、走行消費電力量をその走行中に変化する経路情報と消費電力量データとで補正された加速度使用率データに基づき算出する。更に、走行消費電力量と走行中に変化する速度、加速度運転域の使用頻度相当値とを取得し、これら値を所定反映比率で更新して走行消費電力量演算データとして蓄積する手段を備える。その上で、消費電力量予測値算出手段により蓄積されている車両の走行消費電力量演算データにより演算された今回の消費電力量と今回の経路長とに基づき走行消費電力量予測値を算出する点が特徴となっている。

なお、車両の始動から停止までとは、例えば電気自動車では車両のスタートスイッチが運転者により押されることによりＯＮにされ、車両が走行可能な起動状態又はＲＥＡＤＹ状態となった時から、車両のスタートスイッチが運転者によりＯＦＦにされ、車両の電源が落とされた時までを指す。ただし、運転者のスイッチ操作に係わらずリモートスイッチなどにより事前に車両が起動していた場合も、始動から停止までの時間に含める。

まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態としての車両の目的地到達推定装置の全体構成を説明する。ここでの車両の目的地到達推定装置は電動車両Ｃである電気自動車（ＥＶ）に搭載される。車両Ｃには、車両の目的地到達推定装置の車載端末１００を成す制御部１０及び車両制御装置（ＰＣＵ）６０と、表示装置である車載ナビゲーション装置２０と、制御部１０にネットワーク受信部１０１を介して接続される車外のサーバー３０と、車両制御装置（ＰＣＵ）６０及び車載の電池（バッテリー）４０に接続されモータ（電動回転機）１を制御する電力制御装置（ＭＣＵ）５０とを備える。

車両制御装置（ＰＣＵ）６０は車両の運転情報を取り込み、電力制御装置（ＭＣＵ）５０及び制御部１０と信号の授受を行い、車両の駆動制御を行う。運転情報としては車両の速度センサ６０１、加速度センサ６０２（車速センサ出力に基づき算出するよう構成してもよい）、モータ１の出力値を出力する消費電力計６０３、バッテリの残存容量（ＳＯＣ）を出力するバッテリ残存容量計６０４、を備える。

表示装置である車載ナビゲーション装置２０は操作部２１０、表示部２２０、ＧＰＳ電波を受信して現在地を算出する判定部２３０、表示部２２０の表示制御等を行う表示制御部２４０、表示制御部２４０とのデータの授受を行うデータ記憶部２５０を備える。操作部２１０は操作者が入力した入力指示情報を受けて表示制御部２４０に指示情報を入力する入力手段を成す。表示制御部２４０は判定部２３０からの現在地情報に応じ、所定表示モードでの表示を行う表示機能部２４１と、入力指定された目的地までの走行予定経路を表示する経路表示機能部２４２と、サーバー３０より制御部１０を介して受信した走行予定経路の情報や、ＧＰＳ電波を受信し制御部１０に出力可能に道路状況（坂道やカーブ）等を一次蓄積するデータ蓄積部２４３とを備える。

ここで、これら操作部２１０及び表示制御部２４０は、後述の消費電力量蓄積手段１１０と協働して本発明での設定手段の機能部を成している。即ち、操作部２１０及び表示制御部２４０及びサーバー３０は、車両の走行予定経路を設定し、後述するように、走行予定経路の少なくとも距離情報と、時間情報と、路面情報とを含む経路情報を取得する機能部を成す。

制御部１０と車両制御装置（ＰＣＵ）６０は送受信可能に接続されて車両の車載端末１００を成し、これらが表示装置（車載ナビゲーション装置）２０と、電力制御装置（ＭＣＵ）５０と、車外のサーバー３０とに接続される。
制御部１０はネットワーク接続部１０１よりネットワークを介してサーバー３０に連結される。この制御部１０は、走行消費電力演算データを蓄積処理しサーバー３０との間で送受信する消費電力量蓄積手段１１０と、加速度使用率蓄積手段１２０と、供給可能電力量予測値算出手段１３０と、設定手段１４０と、消費電力量予測値算出手段１６０と、走行可否判定手段１７０との機能部を備える。

消費電力量蓄積手段１１０は車両の始動から停止までに電動機１が使用した消費電力量（ｋｗｈ／ｋｍ）を取得し、消費電力量データとして蓄積する。加速度使用率蓄積手段１２０は車両の始動から停止までに、車速ごとに車速に達した際の加速度を順次取得し加速度使用率データとして蓄積する。供給可能電力量予測値算出手段１３０は車両のバッテリからの充電レベル情報に基づき供給可能電力量予測値を算出する。設定手段１４０は車両の走行予定経路を設定し、走行予定経路の少なくとも距離情報と、時間情報と、路面情報とを含む経路情報を取得する。消費電力量予測値算出手段１６０は車両が走行予定経路で消費する消費電力量予測値を経路情報と消費電力量データと加速度使用率データに基づき算出する。走行可否判定手段１７０は供給可能電力量予測値と消費電力量予測値に基づき走行予定経路が走破可能かを判断する。

サーバー３０は消費電力量蓄積手段１１０より送信された走行消費電力演算データを蓄積する走行消費電力データ蓄積手段として機能する。
消費電力量蓄積手段１１０の演算部１１０１は車両運転者による走行が成される毎にその時の経路情報に応じた速度、加速度相当の走行消費電力値（ｋｗｈ／ｋｍ）と、該速度、加速度に達する加速度使用率δとをそれぞれ取得した上で所定反映比率で更新して、蓄積手段であるサーバー３０に送って蓄積処理する。
ここで演算部１１０１は、車両運転者による走行が成される毎にその時の経路情報に応じた速度、加速度相当の走行消費電力量（ｋｗｈ／ｋｍ）と、該速度、加速度に達する加速度使用率δとを取得する。その上で、所定反映比率で更新された消費電力量データをサーバー３０に送り、蓄積処理される。ここでの消費電力量蓄積手段１１０の演算部１１０１は車両の始動から停止までに電動機１が使用した消費電力量Ｐｗを取得し、消費電力量データとして蓄積するよう機能する。

具体的には、まず、消費電力量蓄積手段を成す平坦路消費電力算出マップｍｐ１は、車両の始動から停止までに電動機１が使用した消費電力量を取得し、消費電力量データとして蓄積する。
平坦路Ｅ１での単位距離あたりの平坦路消費電力量を読み取るよう作成され、平坦路Ｅ１の走行毎に最新データで更新され、その一例を図４に示す。図４は過去の平坦路走行時の実績データより求めた平坦路Ｅ１での各速度域とその速度域に達した際の加速度情報と関連つけた単位距離あたりの相当の平坦路走行消費電力量（ｋｗｈ／ｋｍ）を実績値を反映して作成された走行消費電力マップｍｐ１を示す。

この走行消費電力マップｍｐ１では、各速度域（ｋｍ／ｈ）と、同車速域に達する加速度（ｍ／ｓ２）が複数域に区分されて、両値の交差する書込みエリアに単位距離あたりの走行消費電力量（ｋｗｈ／ｋｍ）値が書き込まれている。ここでは単位距離あたりの走行消費電力量（ｋｗｈ／ｋｍ）値が消費電力計６０３により単位距離毎に計測され、その計測値の所定走行距離毎の平均値を求める。更に、この平均値からなる最新値の走行消費電力量（ｋｗｈ／ｋｍ）は先行する値に対して所定反映比率α（例えば０．２）で受入、書き換え、更新することで、運転者の車速での癖である運転特性を反映する程度を適宜調整できる。

次に、制御部１０の加速度使用率蓄積手段１２０は車両の始動から停止までに、車速毎に車速に達した際の加速度を順次取得し加速度使用率データである速度、加速度ヒストグラムｍｈ１としてそれぞれ作成し、蓄積する。
ここでは、具体的には走行予定経路の第１の路面情報として勾配情報が用いられ、平坦路Ｅ１と上り路Ｅ２と下り路Ｅ３それぞれに区分けされる。各路面情報において、加速度使用率の値（δ）の実績値が蓄積された速度、加速度ヒストグラムｍｈ１，ｍｈ２，ｍｈ３が作成され蓄積される。
ここで、図５は、平坦路走行での電力消費運転で用いる加速度使用率を各速度に達する際使用した加速度のデータ個数を加速度使用率の実績値として求めた加速度使用率蓄積手段である速度、加速度ヒストグラムｍｈ１を示す。
この速度、加速度ヒストグラムｍｈ１は、車両の始動から停止までに、変化する各速度（ｋｍ／ｈ）の所定走行距離毎の平均速度を求める。その車速毎に、同車速に達する際使用した加速度（ｍ／ｓ２）のデータ個数の比率（全データ個数に対する比率）を加速度使用率の実績値として取得する。同使用率の値は先行する車速毎に得られている加速度使用率の値に対して所定反映比率β（例えば０．２）で受入、書き換え、更新されることで、運転者の加速での癖である運転特性を反映する程度を適宜調整できる。得られた更新データはサーバー３０に送信され、書き換え蓄積される。
ここで、加速度ヒストグラムｍｈ１中の加速度使用率である加速度（ｍ／ｓ２）のデータ数の比率は、全書込みエリアの値（全データ数）の加算合計が１となるように設定され、全エリアの加速度使用率が車両Ｃの１走行中での加速度使用率を示すように設定している。
更に、平坦路走行での電力消費運転で用いる速度、加速度に達する加速度使用率の値（δ）の実績値より求めた加速度ヒストグラムｍｈ１（加速度使用率マップ）は平坦路走行時の第２の路面情報ｒｘ（ｒ１〜ｒ４）の相違に応じて更新され貯蔵される。（図４、図６参照）。
ここで第２の路面情報ｒｘ（ｒ１〜ｒ４）は、具体的には、走行予定経路Ｅ０のカーブ路の旋回率の緩急情報に応じてそれぞれ区分けされ、相違に応じて更新された加速度使用率が採用される。この第２の路面情報は後述する。

次に、演算部１１０１が行う第１の路面情報としての上り路Ｅ２走行において、電力消費運転で用いる速度、加速度ヒストグラムｍｈ２を作成し、これを上り路走行毎に更新する。この上り路Ｅ２で用いる速度、加速度ヒストグラムｍｈ２は平坦路のヒストグラムｍｈ１と同様のパターンで作成され、図３中央部に全体概略図を示す。
この場合も、速度（ｋｍ／ｈ）、加速度（ｍ／ｓ２）が複数の車速域に区分され、両値の交差する書込みエリアに上り路走行域に達する毎に、速度、加速度に達する加速度使用率δを書き込み、更新する。
更に、上り路Ｅ２走行での電力消費運転で用いる速度、加速度に達する加速度使用率の値（δ）の実績値より求めた加速度ヒストグラムｍｈ２（加速度使用率マップ）は上り路走行時の第２の路面情報であるｒｘ（ｒ１〜ｒ４）の相違に応じて更新され貯蔵される。（図４、図６参照）。
ここで第２の路面情報ｒｘ（ｒ１〜ｒ４）は、具体的には、走行予定経路Ｅ０のカーブ路の旋回率の緩急情報に応じてそれぞれ区分けされ、相違に応じて更新された加速度使用率が採用される。この第２の路面情報は後述する。

次に、演算部１１０１が行う第２の路面情報である下り路Ｅ３走行での電力回生運転で用いる速度、加速度ヒストグラムｍｈ３を作成し、これを下り路走行毎に更新する。この下り路Ｅ３で用いる速度、加速度ヒストグラムｍｈ３は平坦路のヒストグラムｍｈ１と同様のパターンで作成され、図３に全体概略図を示す。
この場合も、速度（ｋｍ／ｈ）、加速度（ｍ／ｓ２）が複数の車速域に区分され、両値の交差する書込みエリアに下り路走行域に達する毎に、速度、加速度に達する加速度使用率δを書き込み、更新する。
更に、下り路Ｅ３走行での電力消費運転で用いる速度、加速度に達する加速度使用率の値（δ）の実績値より求めた加速度ヒストグラムｍｈ２（加速度使用率マップ）は下り路走行時の第２の路面情報であるｒｘ（ｒ１〜ｒ４）の相違に応じて更新され貯蔵される。（図４、図６参照）。

ここで第２の路面情報ｒｘ（ｒ１〜ｒ４）は、具体的には、走行予定経路Ｅ０のカーブ路の旋回率の緩急情報に応じてそれぞれ区分けされ、相違に応じて更新された加速度使用率が採用される。この第２の路面情報は後述する。
次に、図３に示すような、第２の路面情報である道路構造情報ｒｘ（ｒ１〜ｒ４）に応じた補整係数ｍについて説明する。
ここで、道路構造とは、勾配の程度、カーブの緩急、車線数の相違を言い、これにより運転者の癖で消費電力が変化する点を考慮する。ここでは勾配の程度、カーブの緩急、車線数が運転する上で運転者に抑制を加えるファクターと見做している。運転者が抑制をより大きく受ける順として、ｒ４：勾配、カーブが急な１車線、ｒ３：勾配、カーブが緩やかでない１車線、ｒ２：勾配、カーブが緩やかでない２車線、ｒ１：勾配、カーブが緩やかな２車線以上、のパターンを区分けして設定した。

ここで、この区分け数、区分け構成内容は適宜変更できる。図３において、ｒ１側よりｒ４側で運転速度を抑制するような運転がなされ、消費電力も増加することより、ｒ１側よりｒ４側の値が大きくなるように上り路補整係数ｍ、下り路補整係数ｎを設定している。この点より、ｒ１〜ｒ４の各場合にそれぞれ相当するｍ、ｎの値が選択された上で、図２（ｂ）に２点鎖線で示すように上り勾配消費電力量（＝ＭＧ／η×ｈ）、や下り勾配回生（図２には回収と記す）発電電力量（＝−εＭＧｈ’）に乗算され、演算処理がなされる。
なお、図３では、ｒ１〜ｒ４に対する上り路補整係数ｍと下り路補整補正係数ｎとが同一値となっているが、実情に応じて相違した値を採用できる。

次に、制御部１０の消費電力量予測値算出手段１６０が行う、今回の車両の走行予定経路の経路情報に応じた走行消費電力量予測値を実績演算データに基づき算出する。
ここで車両Ｃが、図４に示すように、出発地点ｒｓより目的地点ｒｅに向かうとして、表示装置であるナビゲーション装置２０に入力し、表示部２２０に走行予定経路Ｅ０が表示される。一方、サーバー３０からは走行予定経路Ｅ０、平坦路Ｅ１，上り路Ｅ２，下り路Ｅ３の道路情報が取り込まれる。
その上で、制御部１０の消費電力量予測値算出手段１６０は走行予定経路全域Ｅ０を平坦路と見做して演算に入る。ここでは、実績演算データである走行消費電力マップｍｐ１（図５参照）を用い、これと速度、加速度ヒストグラムｍｈ１（図６参照）を呼び出し、各マップでの値が実測値に照らし合わせて互いに対応するエリアの値（図５，６の実績値）を読み取る。この両マップの値を乗算し、単位距離あたりの平坦路走行相当分消費電力値Ｐｗ１／Ｌ（ｋｗｈ／ｋｍ）を演算する。その上で、この単位距離あたりの平坦路走行相当分消費電力値Ｐｗ１／Ｌ（ｋｗｈ／ｋｍ）に走行予定経路Ｅ０を平坦路Ｅ１と見做して走行距離Ｒｅ０を乗算することで、平坦路相当路（走行予定経路）Ｅ０の消費電力予測値ＰｗＡ（＝Ｐｗ１×Ｒｅ０：ｋｗｈ／ｋｍ）が求められる。

更に、消費電力量予測値算出手段１６０は上り路Ｅ２での消費電力補正分を算出する。
この際、平坦路相当分消費電力値ＰｗＡ中に上り路Ｅ２の平坦路相当分の消費電力が含まれている。
このため、平坦路消費電力量を上り路補整係数ｍで補正して、上り路Ｅ２で追加消費されると見做される、即ち、上り勾配情報に基づく加算補整係数により補正した上り路消費電力量が、図２（ｂ）に示すような、上り勾配消費電力（＝ＭＧ／η×ｈ）×ｍ（ｋｗｈ／ｋｍ）として演算される。

ここにおいて、図２（ｃ）に示すような、上り実効重量の演算式（＝ＭＧ／η）を用いる。ここでＭ（車両総重量）とＧ（重力加速度）の乗算値をη（消費電力のうち位置エネルギーに変換される割合）で除算し、上り実効重量（図２（ｂ）、（ｃ）、図４のｍｐ２参照）を求める。その上り実効重量に上り路Ｅ２の標高差ｈ（サーバー３０からのデータによる）を乗算して、上り路補正値としての上り勾配消費電力（＝ＭＧ／η×ｈ）を求める。
ここで、消費電力量蓄積手段１１０の演算部１１０１はＭ（車両総重量）を所定標高差ｄｈの上り路走行毎に算出する。即ち、消費電力量（消費電力計６０３の平坦地と上り路の値の差分として算出できる）を求め、上り勾配消費電力（＝ＭＧ／η×ｈ）の式に代入して逆算する。この逆算で求めたＭ（車両総重量）は最新の乗員や荷物の変動を考慮した車体総重量となる。このような値を車体基準値（前回値を使用）に所定比率で反映させ、更新することで、精度のよい最新のＭ（車両総重量）を使用保持できる。

次に、消費電力量予測値算出手段１６０は下り路Ｅ３での消費電力補正分を算出する。この際、平坦路相当分消費電力値ＰｗＡ１にはすでに下り路Ｅ３を平坦路と見做した分の消費電力が含まれている。
このため、このＰｗＡ１を補正する。下り路Ｅ３で負の消費、即ち回生発電量を、図２（ｂ）に示すような、下り勾配回生（図中には回収と記す）発電電力（＝−εＭＧｈ’）（ｋｗｈ／ｋｍ）として算出する。

ここでは、Ｍ（車両総重量）とＧ（重力加速度）とε（位置エネルギーのうち走行、回生に変換される割合）を乗算し、下り実効重量εＭＧ（図２（ｄ）、図４のｍｐ３参照）を求める。
更に、下り実効重量εＭＧに下り路Ｅ３での下り標高差ｈ’や上述の下り路補正係数ｎを乗算して、即ち、平坦路消費電力量を下り勾配情報に基づく回生補正係数により補正した下り路回生電力量を求める。ここでは下り勾配消費電力量（＝−εＭＧｈ’）を算出して求める。なお、この下り勾配消費電力の値は下り路Ｅ３での発電エネルギであるので、平坦路消費電力量より下り路回生電力量（消費電力に対しては負の値である）を減算して平坦路相当分消費電力値ＰｗＡ１を求める。なお、この回生エネルギにつき後述の給電力算出手段１３０において補足説明する。

このような演算の後で、消費電力量予測値算出手段１６０は、走行消費電力演算式を用い、走行予定経路Ｅ０での全走行消費電力予測値ＰｗＡを演算する。
まず、平坦路Ｅ１，上り路Ｅ２，下り路Ｅ３から成る走行予定経路Ｅ０の全域を平坦路相当域とした平坦路相当の消費電力予測値ＰｗＡ１を求める。
その上で、平坦路相当の消費電力予測値ＰｗＡ１に、上り勾配消費電力（＝ＭＧ／η×ｈ）と、下り勾配消費電力（＝−εＭＧｈ’）に上り路補正係数ｍ、下り路補正係数ｎを用いて補整処理を加えて、全走行路での走行消費電力予測値ＰｗＡを演算する。
次に、制御部１０の供給電力算出手段１３０を説明する。供給電力算出手段１３０は電池（バッテリ）４０からの充電レベル情報に基づく放電可能電力量および車両Ｃの下り標高差ｈ’の走行時のモータ１の下り勾配での発電量より供給電力量予測値Ｑｐｂを算出する。
ここでは出発地におけるバッテリの残存容量（ＳＯＣ）がバッテリ残存容量計６０４で読み取られ、残存容量（ＳＯＣ）である充電レベル情報に基づく放電可能電力量より供給電力量Ｑｐｂが供給電力量予測値として算出できる。

更に、車両Ｃの下り路Ｅ３の走行時に下り標高差ｈ’の走行に応じモータ１が発電量である下り勾配消費電力（＝−εＭＧｈ’）を発電する。本来、この値も供給電力量予測値Ｑｐｂに含まれるが、ここでの下り勾配消費電力（＝−εＭＧｈ’）は上述の通り、消費電力量の減算値として消費電力量予測値算出手段１６０での演算処理の要件にすでに含まれるので、ここではこの値を考慮しない。
このような経緯より、供給電力算出手段１３０は電池（バッテリ）４０からの充電レベル情報に基づく放電可能電力量に応じた発電量のみから供給電力量予測値Ｑｐｂが算出される。

この後、制御部１０の走行可否判定手段１７０は走行予定経路Ｅ０の走行消費電力予測値ＰｗＡにその他の車載機器の補正値Ｐｗｅ（構成の簡素化のためここでは一定値とする）を加えた全走行消費電力予測値ＰｗＡＡと供給電力算出手段１３０から供給電力量予測値Ｑｐｂを対比する。ここで、（全走行消費電力予測値：ＰｗＡＡ＜供給電力量予測値：Ｑｐｂ）であるか否かを判断し、満たされると判断すると走行予定経路が走破可能か否かを判断し、目的地到達が可能なエネルギ搭載状態であるか否かを精度よく判断できる。
その上で、走行可否判定手段１７０は目的地到達が可能、あるいは、不可能であることを表示装置２０の表示制御部２４０を介して表示部２２０で行う。
その表示部２２０の判断表示に応じて、運転者は目的地到達が不可能であると、出発前に再充電を行うか、適宜到達可能と推定される地点の充電スタンドを確認して走行に入ることが出来る。

次に、このような車両の目的地到達推定装置の制御処理における走行実績情報の蓄積処理を図７のフローチャートに沿い、走行消費電力予測を図８のフローチャートに沿い、説明する。
車両Ｃの走行時に図７の走行実績情報の蓄積処理のステップｓ１に達すると、平坦路Ｅ１ではステップｓ２に、上り路Ｅ２ではステップｓ３に、下り路Ｅ３ではステップｓ４に進む。ステップｓ３で単位距離あたりの走行消費電力マップ（図５のｍｐ１）を実績値で更新し、平坦路走行中はステップｓ５、ｓ３が繰り返される。平坦路を抜けるとステップｓ６，７に進み、平坦路の平均速度を計算し、平坦路Ｅ１の速度、加速度ヒストグラムｍｈ１の所定速度化速度エリアを更新する。

次いで、上り路Ｅ２区間にステップｓ２で入り、次いで通過すると、ステップｓ８〜ｓ１０に進む。ここで、上り実効重量ｍｐ２を演算式（＝ＭＧ／η）でもとめ、蓄積処理し、ついで、上り路の平均速度計算をし、更に、上り路Ｅ２におけるその時の道路構造ｒ１〜ｒ４に関連して速度、加速度ヒストグラムｍｈ２（図４参照）が更新される。
次いで、下り路Ｅ３区間にステップｓ４で入り、次いで通過すると、ステップｓ１１〜ｓ１３に進む。ここで、下り実効重量ｍｐ３を演算式（＝εＭＧ）でもとめ、蓄積処理し、ついで、下り路の平均速度計算をし、更に、下り路Ｅ３におけるその時の道路構造ｒ１〜ｒ４に関連して速度、加速度ヒストグラムｍｈ３（図４参照）が更新される。
車両Ｃの走行時に図８の走行消費電力予測処理のステップａ０に達すると表示装置であるナビゲーション装置２０にルート設定指示が入力されるのを待つ。入力でステップａ１、ａ２でサーバー３０の地図データベース３０−１よりルート（走行予定路Ｅ０）の標高データｈ、ｈ’を取得し、平坦路Ｅ１、上り路Ｅ２、下り路Ｅ３、及び道路構造ｒ１〜ｒ４の区分け、距離データの取得をする。ステップａ３、ａ４、ａ５では、まず、サーバーの自車実績情報データベース３０−２から単位距離あたりの走行消費電力マップｍｐ１を呼び出し、次いでサーバーの他車の実績情報データベース３０−３から自社が通過する予定時間の当該区間の他車の平均車速を予測値として取得する。次いで、走行予定経路の道路構造ｒ１〜ｒ４に該当する当該平均速度域の速度、加速度ヒストグラムｍｈｎを取得する。

次いで、ステップａ６では平坦路相当のルート（走行予定路Ｅ０）走行での単位距離あたりの平坦路走行相当分消費電力値Ｐｗ１／Ｌ（ｋｗｈ／ｋｍ）を道路構造ｒ１〜ｒ４に該当する平均速度域の速度、加速度ヒストグラムｍｈｎにより演算し、ステップａ７に達する。ここでは平坦路Ｅ１でステップａ１２に、上り路Ｅ２ではステップａ８に、下り路Ｅ３ではステップａ９に進む。ステップａ８、ａ１０で標高差ｈの上り路Ｅ２では上り実効重量を演算式（＝ＭＧ／η）を用いて演算し、これに上り路Ｅ２の標高差ｈ、及び道路構造ｒ１〜ｒ４に該当する増量比ｍ（ｒｘ区分相当）を乗算して、単位距離あたりの上り路走行相当分消費電力値ＰｗＡ／Ｌ（ｋｗｈ／ｋｍ）を演算し、上り勾配消費電力（＝ＭＧ／η×ｈ）を補正値として求める。これによりこの補正値は道路構造ｒ１〜ｒ４を考慮した値として得られる。
ステップａ９、ａ１１で標高差ｈ’の下り路Ｅ３であると、下り実効重量を演算式（＝εＭＧ）で求め、これに下り路Ｅ３の標高差ｈ’、及び道路構造ｒ１〜ｒ４に該当する増量比ｎ（ｒｘ区分相当）を乗算して、単位距離あたりの下り路走行相当分消費電力値Ｐｗ３／Ｌ（ｋｗｈ／ｋｍ）を負の補正値（回生発電量）として演算する。これによりこの補正値は道路構造ｒ１〜ｒ４を考慮した値として得られる。

これらのいずれかよりステップａ１２、ａ１３に達する。ここでは、平坦路相当の消費電力予測値ＰｗＡ１（走行予定路Ｅ０全域の値）に、上り勾配消費電力（＝ＭＧ／η×ｈ）と、下り勾配消費電力（＝−εＭＧｈ’）との補正処理を加えて全走行路Ｅ０での走行消費電力予測値ＰｗＡを演算する。更に、全区間の消費電力予測が完了するのを待ち、完了すると、ステップａ１４において、平坦路相当の消費電力予測値ＰｗＡ１に車載機器の補正値Ｐｗｅを加えた全走行消費電力予測値ＰｗＡＡを演算し、走行消費電力予測を終了する。
この後、制御部１０の走行可否判定手段１７０において、走行予定経路Ｅ０の全走行消費電力予測値ＰｗＡＡと供給電力算出手段１３０から供給電力量予測値Ｑｐｂを対比し、ＰｗＡＡ＜Ｑｐｂ）を判断する。更に、満たされると判断すると目的地到達が可能との表示を表示装置２０の表示制御部２４０を介して表示部２２０で行うことが出来る。

このように本発明の車両の目的地到達推定装置によれば、予め、走行消費電力の実績演算データを該実績演算データの蓄積手段（サーバー）３０に蓄積し、その上で今回の車両の走行予定経路Ｅ０の経路情報に応じた走行消費電力量予測値ＰｗＡを実績演算データである平坦路消費電力算出マップｍｐ１等に基づき算出する。次いで、供給電力算出手段１３０が走行予定経路Ｅ０内の下り坂経路Ｅ３に応じた回生発電量及びバッテリ４０からの充電レベル情報ＳＯＣに基づく放電可能電力量より供給電力量予測値Ｑｐｂを算出し、この値を全走行消費電力予測値ＰｗＡＡより減算することで目的地到達が可能か否かを判定するので、目的地到達が可能か否かをあらかじめ取得した走行予定路の道路構造情報に応じて精度よく判断できる。

更に、供給電力算出手段がバッテリの充電レベル情報に基づく放電可能電力量を算出し、これらに基づき供給電力量予測値を算出する。その供給電力量予測値を用いて目的地到達が可能か否かを判断するので、目的地到達が可能か否かを精度よく判断できる。
なお、本実施形態では走行消費電力量予測値の演算中に車両Ｃの下り路Ｅ３の走行中にエンジン１の発電機が発電可能な発電可能電力量相当の発電エネルギを負の消費電力量である下り勾配消費電力（＝−εＭＧｈ’）とし設定して走行消費電力量予測値中に含んでいる。このため、本来発電機が発電可能な下り勾配での発電電力（＝−εＭＧｈ’）を供給電力算出手段１３０の供給電力量予測値Ｑｐに含ませていない。

そこでこのような構成に代えて、消費電力量予測値算出手段１６０が、エンジン１の発電機が発電可能な発電可能電力量相当の下り勾配での発電電力（＝−εＭＧｈ）を消費電力量予測値Ｐｗより排除する構成とする。その上で、エンジン１の発電機の発電可能電力量相当の下り勾配での発電電力（＝εＭＧｈ’）を供給電力算出手段１３０’において、回生発電量である正の値である供給電力量とする。この供給電力量に、更に、バッテリ４０の充電レベル情報に基づく放電可能電力量相当の供給電力量を加算して供給電力量予測値Ｑｐを算出することもできる。この消費電力量予測値算出手段１６０による消費電力量予測値Ｐｗと供給電力算出手段１３０による供給電力量予測値Ｑｐとを用いて、Ｐｗ＜Ｑｐを判断し、目的地到達が可能なエネルギ搭載状態であるか否かを判断してもよい。

上述の車両の目的地到達推定装置は電気自動車（ＥＶ）に装着されているが、プラグインハイブリッド車両（ＰＨＥＶ）にも適用でき、その場合には回生発電量と放電可能電力量と発電可能電力量とを加算して供給電力量を算出することとなる。
上述の車両の目的地到達推定装置はネットワークを介して車外のサーバー３０にデータの蓄積を行うとしたが、場合により、サーバー３０を車内に装備してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ モータ（電動回転機）
１０ 制御部
２０ 表示装置
３０ サーバー
１１０ データ処理手段
１２０ 走行消費電力算出手段
１３０ 供給電力算出手段
１７０ 走行可否判定手段
α 走行消費電力値の所定反映比率
β 所定反映比率
δ 加速度使用率
ｍｐｎ 走行消費電力演算データ
ｍｈｎ 速度、加速度ヒストグラム
Ｃ 車両
Ｅ０ 走行予定経路
Ｅ１ 走行予定経路
Ｅ２ 上り路
Ｅ３ 下り路
ＳＯＣ バッテリの残存容量（充電レベル情報）
Ｑｐｂ 供給電力量予測値
Ｐｗ 走行消費電力値
Ｐｗ１１ 平坦路走行相当分消費電力値
Ｐｗｎ 走行相当分消費電力値
Ｐｗ２／Ｌ 単位距離あたりの走行相当分消費電力値
Ｐｗ２１ 上り路走行相当分消費電力値
ＰｗＡ 走行予定経路Ｅ０の走行消費電力予測値
ＰｗＡＡ 全走行消費電力予測値
ＭＧ／η×ｈ 上り勾配消費電力
−εＭＧｈ’ 下り勾配消費電力（回生発電量）

Claims (5)

1. 車両の始動から停止までに電動機が使用した消費電力量を取得し、所定の車速と当該車速に達した際の加速度とに関連付けた消費電力量データとして蓄積する消費電力量蓄積手段と、
   前記車両の始動から停止までに、所定の車速ごとに当該車速に達した際の加速度を順次取得し加速度使用率データとして蓄積する加速度使用率蓄積手段と、
   前記車両のバッテリからの充電レベル情報に基づき供給可能電力量予測値を算出する供給可能電力量予測値算出手段と、
   前記車両の走行予定経路を設定し、前記走行予定経路の少なくとも距離情報と、通過予定時刻において予測される車速情報とを含む経路情報を取得する設定手段と、
   前記車両が前記走行予定経路で消費する消費電力量予測値を前記経路情報と前記消費電力量データと前記加速度使用率データに基づき算出する消費電力量予測値算出手段と、
   前記供給可能電力量予測値と前記消費電力量予測値に基づき前記走行予定経路が走破可能かを判断する走行可否判定手段と、を備え、
   前記加速度使用率蓄積手段は、前記加速度使用率データを路面状況に応じてそれぞれ区分けして蓄積し、
   前記経路情報には、前記走行予定経路の路面情報も含まれる、
   ことを特徴とする車両の目的地到達推定装置。
2. 請求項１記載の車両の目的地到達推定装置において、
   前記路面情報は、前記走行予定経路の勾配情報であり、
   前記加速度使用率蓄積手段は、前記加速度使用率データを前記勾配情報に応じてそれぞれ区分けして蓄積する、
   ことを特徴とする車両の目的地到達推定装置。
3. 請求項１記載の車両の目的地到達推定装置において、
   前記路面情報は、前記走行予定経路のカーブ路の旋回率の緩急情報であり、
   前記加速度使用率蓄積手段は、前記加速度使用率データを前記カーブ路の旋回率の緩急情報に応じてそれぞれ区分けして蓄積する、
   ことを特徴とする車両の目的地到達推定装置。
4. 請求項２記載の車両の目的地到達推定装置において、
   前記加速度使用率蓄積手段は、平坦路での前記加速度使用率データを蓄積し、
   前記消費電力量予測値算出手段は、
   前記消費電力量データと前記走行予定経路の前記車速情報と平坦路での前記加速度使用率データとから平坦路消費電力量を求め、
   前記走行予定経路の勾配情報から
   前記平坦路消費電力量を上り勾配情報に基づく加算補整係数により補正した上り路消費電力量及び、
   前記平坦路消費電力量を下り勾配情報に基づく回生補整係数により補正した下り路回生電力量を求め、
   ついで前記平坦路消費電力量に対して前記上り路消費電力量を加算し、さらに前記下り路回生電力量を減算して前記走行消費電力量予測値を算出する、
   ことを特徴とする車両の目的地到達推定装置。
5. 請求項１から４までのいずれか１項記載の車両の目的地到達推定装置において、
   前記車両に搭載されると共に、検出した現在地から指定した目的地までの走行予定経路の経路情報を表示する表示装置を備え、
   前記走行可否判定手段からの目的地到達か否かの判断結果を前記表示装置で表示する、
   ことを特徴とする車両の目的地到達推定装置。

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