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WO2013132640A1 - 車両制御装置 - Google Patents

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Publication number
WO2013132640A1
WO2013132640A1 PCT/JP2012/056035 JP2012056035W WO2013132640A1 WO 2013132640 A1 WO2013132640 A1 WO 2013132640A1 JP 2012056035 W JP2012056035 W JP 2012056035W WO 2013132640 A1 WO2013132640 A1 WO 2013132640A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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travel
destination
vehicle
distance
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/056035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
友希 小川
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to JP2014503387A priority Critical patent/JP5780354B2/ja
Priority to PCT/JP2012/056035 priority patent/WO2013132640A1/ja
Priority to DE112012005988.3T priority patent/DE112012005988B4/de
Priority to US14/383,352 priority patent/US9200917B2/en
Publication of WO2013132640A1 publication Critical patent/WO2013132640A1/ja

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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device.
  • vehicles such as automobiles include so-called hybrid vehicles including both an internal combustion engine (engine) that burns fuel as a power source and a motor (motor generator) that is driven by electric power.
  • engine internal combustion engine
  • motor motor generator
  • Such a vehicle having a plurality of power sources is controlled to switch between running with an engine as a power source, running with a motor generator as a power source, and running with both the engine and the motor generator as power sources.
  • Patent Document 1 discloses a hybrid vehicle control that includes an engine and a motor generator as drive sources in a drive system, and drive wheels, and includes a battery, an information acquisition unit, an operation schedule setting unit, and a drive control unit. An apparatus is described.
  • the driving power generation mode in addition to the driving control in the electric vehicle mode in the low-load section Engine intermittent running control that repeats the electric vehicle mode.
  • Patent Document 2 describes a vehicle control device having a plurality of travel modes (drive modes).
  • the control device includes: means for detecting the travel information of the vehicle affected by a driver's preference; storage means for storing travel information for each category classified based on at least road information; and detection Means for updating the stored travel information and storing it in the storage means, means for searching for the travel route to the destination, means for identifying the road information on the searched travel route, Based on the obtained road information, the means for specifying the category corresponding to the searched travel route, the means for reading the travel information in the identified category from the storage means, and based on the read travel information A prediction means for predicting an energy balance in the searched travel route, and a travel mode in the searched travel route is set based on the predicted energy balance. And setting means for, so that the vehicle travels the travel mode set, and means for controlling the vehicle.
  • the device described in Patent Document 1 can improve fuel efficiency.
  • the apparatus described in Patent Literature 2 can travel in a travel mode (drive mode) that matches the driver's preference.
  • the vehicle control apparatus that controls the drive mode of the vehicle can increase the accuracy of calculation of the drive mode by increasing the amount of information processing.
  • the load on the calculation function increases and calculation takes time.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle control device that can more quickly control the traveling of a vehicle.
  • the present invention is a vehicle control device, a vehicle control device that controls a vehicle, a route detection unit that detects a route to a destination, a travel load calculation unit that calculates travel load information of the route, A travel plan calculation unit that calculates a travel plan including a drive mode of each section of the route based on the route and the travel load information of the route, the travel load calculation unit from the current location to the destination The degree of detail of the section in which the travel load information is calculated is changed according to the distance.
  • the travel load calculation unit when the distance from the current location to the destination is longer than the threshold distance, at least a part of the section, the degree of detail when the distance from the current location to the destination is shorter than the threshold distance It is preferable to calculate the travel load information with a rougher detail.
  • the traveling load calculation unit determines the level of detail in the middle section from the level of detail in the neighborhood of the current location and the neighborhood of the destination. It is preferable to roughen.
  • the traveling load calculation unit is rougher than at least a part of the section than when the distance from the current location to the destination is shorter than the threshold distance.
  • the travel load information is calculated with a finer level of detail for the at least some sections, and the travel plan calculation unit is updated when the travel load information is updated, It is preferable to update the travel plan based on the updated travel load information.
  • the vehicle further includes a travel support unit that notifies the driver of the travel plan calculated by the travel plan calculation unit.
  • the vehicle is a hybrid vehicle including a motor generator and an internal combustion engine
  • the travel plan calculation unit includes, as the drive mode, an EV mode that travels using the motor generator as a drive source, the motor generator, and the internal combustion engine. It is preferable to be able to select a hybrid travel mode in which the engine is used as a drive source.
  • the travel plan calculation unit includes the travel load information having a detail level that is rougher than a detail level when the distance from the current location to the destination is shorter than a threshold distance
  • the travel plan calculation unit is configured so that the EV mode is easily selected. It is preferable to calculate a travel plan.
  • the travel load calculation unit calculates the travel load information to a midpoint of the route to the destination when the distance from the current location to the destination is longer than a set distance.
  • the vehicle is a hybrid vehicle including a motor generator and an internal combustion engine
  • the travel plan calculation unit includes, as the drive mode, an EV mode that travels using the motor generator as a drive source, the motor generator, and the internal combustion engine.
  • the hybrid travel mode that travels using the engine as a drive source can be selected, and when the section in which the travel load information is calculated reaches the midpoint of the route to the destination, the midpoint is reached. It is preferable to set the target SOC at the time to a high value.
  • the traveling load calculation unit sets the section to a longer distance than when the detail level is fine when the detail level is rough.
  • the vehicle control device has an effect that it is possible to more quickly control the traveling of the vehicle by changing the level of detail for calculating the traveling load according to the distance to the destination.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an operation control system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle on which the vehicle control device according to the embodiment is mounted.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of processing of the ECU.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the processing operation of the vehicle control device.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of processing of the ECU.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of processing of the ECU.
  • FIGS. 1 to 6 The embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • the present embodiment relates to an operation control system having a vehicle on which a vehicle control device is mounted.
  • FIGS. 1 and 2 the configuration of an operation control system having a vehicle equipped with a vehicle control device will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an operation control system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle on which the vehicle control device according to the embodiment is mounted.
  • the driving control system 1 shown in FIG. 1 includes a plurality of vehicles 10, a plurality of traffic lights 12, 12a, a plurality of infrastructure information transmitting devices 14, a plurality of traffic information communication base stations 15, and a GPS satellite 16. .
  • the driving control system 1 uses information obtained by a vehicle 10 equipped with a vehicle control device 19 (described later) among a plurality of vehicles 10 through communication with an infrastructure information transmission device 14, a traffic information communication base station 15, and a GPS satellite 16. Based on this, a travel plan is calculated, and driving is supported based on the calculated travel plan.
  • the vehicle 10 is a vehicle capable of traveling on a road, such as an automobile or a truck.
  • the vehicle 10 can travel on the road where the traffic lights 12 and 12a are arranged.
  • the configuration of the vehicle 10 will be described later.
  • the traffic lights 12, 12a are lighting devices arranged at intersections.
  • the traffic light 12 includes a lighting part of three colors of green, yellow, and red.
  • the traffic light 12a includes a lighting part (arrow lamp) that displays an arrow in addition to the lighting parts of three colors of green, yellow, and red.
  • the traffic lights 12, 12a are arranged in the traveling direction of the vehicle on the road.
  • the traffic light 12 is in a state in which the vehicle 10 may pass through the traveling direction of the vehicle 10 on the road by switching the lighting portion to emit light among the lighting portions of green, yellow, and red. Indicates a state in which it cannot pass, that is, a state to be stopped.
  • the operation control system 1 shown in FIG. 1 has shown the case where the traffic lights 12 and 12a are arrange
  • the traffic lights 12, 12a may be arranged with respect to a pedestrian crossing, for example.
  • the infrastructure information transmission device 14 transmits infrastructure information such as road information of a road on which the vehicle 10 travels and signal information related to traffic lights 12 and 12a ahead of the vehicle 10 in the traveling direction.
  • the infrastructure information transmission device 14 according to the present embodiment is arranged at each intersection and transmits infrastructure information to the vehicle 10 traveling in a certain range around by wireless communication.
  • the road information typically includes speed limit information of a road on which the vehicle 10 travels, stop line position information of an intersection, and the like.
  • the signal information typically includes signal cycle information such as lighting cycles and signal change timings of the blue, yellow, and red signals of the traffic lights 12 and 12a.
  • the infrastructure information transmitting device 14 may be provided for each of the traffic lights 12 and 12a, or may be provided at a plurality of intersections.
  • the traffic information communication base station 15 is a so-called ITS (Intelligent Transport Systems) spot or roadside device that outputs road traffic information of a road on which the vehicle 10 travels.
  • the traffic information communication base station 15 typically includes road traffic information, road traffic information, road construction information, and lane regulation information. Further, the traffic information communication base station 15 outputs road traffic information in a wide range, for example, a range of about 1000 km, to the vehicle 10.
  • the traffic information communication base station 15 can communicate with a road traffic information center that aggregates road traffic information wirelessly or by wire, and obtains the road traffic information collected at the road traffic information management center in real time (latest). Wide area road traffic information can be acquired, and the acquired real-time road traffic information can be output to the vehicle 10.
  • the GPS satellite 16 is a satellite that outputs GPS signals necessary for position detection by GPS (GPS: Global Positioning System). Although only one GPS satellite 16 is shown in FIG. 1, the operation control system 1 includes at least three GPS satellites 16. The device that detects the position by GPS receives GPS signals output from at least three GPS satellites 16 and compares the received GPS signals to detect the position of the device itself.
  • GPS Global Positioning System
  • the vehicle 10 equipped with the vehicle control device 19 will be described with reference to FIG.
  • all the vehicles are the vehicles 10 on which the vehicle control device 19 is mounted.
  • at least one vehicle 10 may be mounted on the vehicle control device 19. That is, in the operation control system 1, a vehicle not equipped with the vehicle control device 19 may travel before and after the vehicle 10 equipped with the vehicle control device 19.
  • the vehicle 10 includes an ECU 20, a storage unit 22, an accelerator actuator 24, an engine 25a, a motor generator (MG) 25b, a brake actuator 26, a car navigation device 28, a traffic information communication unit 29, and a speaker 30.
  • the GPS communication unit 32, the infrastructure communication unit 38, the vehicle speed sensor 40, the display device 42, the hybrid ECU 44, and the battery actuator 46 are included.
  • the ECU 20 of the vehicle 10 the storage unit 22, the accelerator actuator 24, the brake actuator 26, the car navigation device 28, the traffic information communication unit 29, the speaker 30, the GPS communication unit 32, and the infrastructure communication unit 38.
  • the vehicle speed sensor 40, the display device 42, the hybrid ECU 44, and the battery actuator 46 also serve as the vehicle control device 19 for the vehicle 10.
  • the vehicle 10 includes various parts that are generally provided by the vehicle, a vehicle body, a brake device, an operation part (for example, a steering wheel, an accelerator pedal, a brake pedal), a battery, and the like.
  • the ECU 20 is an electronic control unit that controls each part of the vehicle 10, the accelerator actuator 24, the brake actuator 26, the car navigation device 28, the speaker 30, the GPS communication unit 32, the infrastructure communication unit 38, the vehicle speed sensor 40, the display device 42, and the like. To do.
  • the ECU 20 is configured based on information acquired by the GPS communication unit 32, the infrastructure communication unit 38, and the vehicle speed sensor 40, and operations performed by a driver or the like input from various operation units such as an accelerator pedal and a brake pedal (not shown). To control the operation.
  • the ECU 20 includes a drive control unit 20a, a route detection unit 20b, a travel load calculation unit 20c, a travel plan calculation unit 20d, and a driving support control unit 20e.
  • the drive control unit 20a, the route detection unit 20b, the travel load calculation unit 20c, the travel plan calculation unit 20d, and the driving support control unit 20e will be described later.
  • the storage unit 22 is a storage device such as a memory, and stores conditions and data necessary for various processes in the ECU 20 and various programs executed by the ECU 20.
  • the storage unit 22 stores a map information database 22a.
  • the map information database 22a stores information (map, straight road, curve, uphill / downhill, highway, sag, tunnel, etc.) necessary for the vehicle 10 to travel.
  • the map information database 22a includes a map data file, an intersection data file, a node data file, and a road data file.
  • the ECU 20 reads out necessary information with reference to the map information database 22a.
  • the accelerator actuator 24 controls the output of the power source of the vehicle 10 such as the engine 25a and the MG 25b.
  • the accelerator actuator 24 can control, for example, the intake amount to the engine 25a, the intake timing and the ignition timing, the voltage value supplied from the MG 25b, the frequency, and the like.
  • the accelerator actuator 24 is electrically connected to the ECU 20 and its operation is controlled by the ECU 20.
  • the ECU 20 operates the accelerator actuator 24 according to the accelerator control signal, and adjusts the intake air amount, the intake timing and the ignition timing to the engine 25a, the voltage value and the frequency supplied by the MG 25b.
  • the accelerator actuator 24 is a device for automatically controlling the driving force by the power source, receives the accelerator control signal output from the ECU 20, and drives each part to control the driving conditions and drive as desired. Generate power. Thus, the accelerator actuator 24 adjusts the acceleration by controlling the driving force acting on the vehicle 10.
  • the engine 25a applies a driving force to the wheels of the vehicle 10 in response to an acceleration request operation by the driver, for example, an accelerator pedal depression operation.
  • the engine 25a consumes fuel and generates engine torque as engine torque as driving power to be applied to the drive wheels of the vehicle 10.
  • the engine 25a is a heat engine that outputs heat energy generated by burning fuel in the form of mechanical energy such as torque, and examples thereof include a gasoline engine, a diesel engine, and an LPG engine.
  • the engine 25 a includes, for example, a fuel injection device, an ignition device, a throttle valve device, and the like. These devices are electrically connected to an accelerator actuator 24 and controlled by the accelerator actuator 24.
  • the output torque of the engine 25a is controlled by the accelerator actuator 24.
  • the power generated by the engine 25a may be used for power generation in the MG 25b.
  • the MG 25b applies a driving force to the wheels of the vehicle 10 in response to an acceleration request operation by the driver, for example, an accelerator pedal depression operation.
  • the MG 25b converts electric energy into mechanical power as driving power to be applied to the driving wheels of the vehicle 10 to generate motor torque.
  • the MG 25b is a so-called rotating electrical machine including a stator that is a stator and a rotor that is a rotor.
  • the MG 25b is an electric motor that converts electric energy into mechanical power and outputs it, and also a generator that converts mechanical power into electric energy and recovers it.
  • the MG 25b has a function (power running function) as an electric motor that is driven by supplying electric power to convert electric energy into mechanical energy and outputs it, and a function as a generator (regenerative function) that converts mechanical energy into electric energy.
  • the MG 25b is electrically connected to and controlled by the accelerator actuator 24 through an inverter or the like that converts direct current and alternating current.
  • the output torque and power generation amount of the MG 25b are controlled by the accelerator actuator 24 via the inverter.
  • the brake actuator 26 controls driving of a brake device mounted on the vehicle 10.
  • the brake actuator 26 controls the hydraulic pressure of a wheel cylinder provided in the brake device, for example.
  • the brake actuator 26 is electrically connected to the ECU 20 and its operation is controlled by the ECU 20.
  • the ECU 20 operates the brake actuator 26 according to the brake control signal to adjust the brake hydraulic pressure of the wheel cylinder.
  • the brake actuator 26 is a device for automatically controlling the braking force by the brake, and drives a solenoid or a motor of a mechanism that receives a brake control signal output from the ECU 20 and supplies hydraulic oil to the wheel cylinder.
  • the brake hydraulic pressure is controlled to generate a desired braking force.
  • the brake actuator 26 adjusts the deceleration by controlling the braking force acting on the vehicle 10.
  • the car navigation device 28 is a device that guides the vehicle 10 to a predetermined destination.
  • the car navigation device 28 is capable of bidirectional communication with the ECU 20.
  • the car navigation device 28 includes a display unit, and based on information stored in the map information database 22a and information on the current location (current position) acquired by the GPS communication unit 32 described later, the surrounding map information is displayed. Display on the display.
  • the car navigation device 28 also includes information stored in the map information database 22a, current location information acquired by the GPS communication unit 32, which will be described later, and destination (target location) information input by a driver or the like. The route from to the destination is detected, and the detected route information is displayed on the display unit.
  • the car navigation device 28 includes a map information database and a GPS communication unit in its own device separately from the map information database 22a and the GPS communication unit 32, and performs route guidance and notification of current location information using each unit of the own device. You may do it.
  • the traffic information communication unit 29 communicates with the above-described traffic information communication base station 15 by radio.
  • the traffic information communication unit 29 acquires the road traffic information transmitted from the traffic information communication base station 15 and transmits the acquired road traffic information to the ECU 20.
  • the traffic information communication unit 29 may always communicate with the communicable traffic information communication base station 15 to acquire road traffic information, or communicate with the traffic information communication base station 15 at regular time intervals. Information may be acquired.
  • the speaker 30 outputs sound into the vehicle 10.
  • the speaker 30 outputs sound corresponding to the sound signal transmitted from the ECU 20 into the vehicle.
  • the GPS communication unit 32 receives GPS signals output from a plurality of GPS satellites 16.
  • the GPS communication unit 32 sends the received GPS signal to the ECU 20.
  • the ECU 20 detects the position information of its own device by analyzing the plurality of received GPS signals.
  • the infrastructure communication unit 38 communicates with the above-described infrastructure information transmission device 14 wirelessly.
  • the infrastructure communication unit 38 acquires the infrastructure information transmitted from the infrastructure information transmission device 14 and transmits the acquired infrastructure information to the ECU 20.
  • the infrastructure communication unit 38 may always communicate with the communicable infrastructure information transmission device 14 to acquire infrastructure information, or communicate with the infrastructure information transmission device 14 at regular time intervals to acquire infrastructure information. Alternatively, when communication with a new infrastructure information transmission apparatus 14 becomes possible, communication with the infrastructure information transmission apparatus 14 may be performed to acquire infrastructure information.
  • the vehicle speed sensor 40 detects the vehicle speed of the vehicle 10.
  • the vehicle speed sensor 40 transmits the acquired vehicle speed information to the ECU 20.
  • the display device 42 is a display device that displays various types of information notified to the driver, and is, for example, an instrument panel arranged on the dashboard of the vehicle 10.
  • the display device 42 may be a liquid crystal display device or a display device in which various instruments are arranged.
  • the display device 42 displays information such as the remaining amount of fuel, power source output (engine speed), door open / closed state, seat belt wearing state, and the like.
  • the display device 42 includes a speed display area for displaying the vehicle speed.
  • the hybrid ECU 44 controls the power source controlled by the accelerator actuator 24 in accordance with the driving mode of the power source.
  • the hybrid ECU 44 has an engine running mode in which a driving force is generated in the driving wheel only by the output of the engine 25a as a driving mode of the power source, and an EV in which the driving wheel is generated only by an output as the motor of the MG 25b.
  • At least a traveling mode and a hybrid traveling mode in which driving force is generated in the driving wheels by the outputs of both the engine 25a and the MG 25b are set.
  • the hybrid ECU 44 switches the drive mode based on the driver's drive request, battery charge state, vehicle travel state information, and the like.
  • the hybrid ECU 44 determines a drive mode that can be switched by itself based on a travel plan set by a travel plan calculation unit 20d (to be described later) of the ECU 20 and the control of the driving support control unit 20e.
  • the hybrid ECU 44 may be in a state where only one drive mode can be selected based on the travel plan and the control state of the driving support control unit 20e. In this case, the hybrid ECU 44 sets the drive mode to the same drive mode regardless of the drive request, the battery charging state, and the vehicle running state.
  • the hybrid ECU 44 When the engine driving mode is selected, the hybrid ECU 44 sends a control command to the accelerator actuator 24 so that the required driving force according to the driving request of the driver is generated only by the engine torque of the engine 25a.
  • the hybrid ECU 44 selects the EV travel mode, the hybrid ECU 44 sends a control command to the accelerator actuator 24 so that the required driving force according to the driving request of the driver is generated only by the motor torque of the MG 25b.
  • the hybrid ECU 44 in principle, generates the required driving force according to the driving request of the driver by the engine torque of the engine 25a and the output of the motor or generator of the MG 25b. A control command is sent to 24.
  • the battery actuator 46 controls a battery mounted on the vehicle.
  • the battery actuator 46 controls the amount of charge and the amount of discharge of the battery based on a preset charge / discharge map. Further, the battery actuator 46 detects the state of charge (SOC) of the battery and sends the detection result to the ECU 20.
  • SOC state of charge
  • the drive control unit 20a controls the operation of each unit related to driving of the vehicle 10, such as the accelerator actuator 24, the brake actuator 26, the hybrid ECU 44, and the like.
  • the drive control unit 20a controls the operation of each unit related to the driving of the vehicle 10 based on the driving request of the driver, the braking request of the driver, the detection result of the vehicle speed sensor 40, and the like, and controls the driving of the vehicle 10. .
  • the drive control unit 20a outputs information acquired from each unit connected to the ECU 20 to the accelerator actuator 24, the brake actuator 26, and the hybrid ECU 44.
  • the route detection unit 20b performs two-way communication with the car navigation device 28 to detect a travel route to the destination of the vehicle 10.
  • the route detection unit 20b outputs the information in the map information database 22a, the road traffic information acquired by the traffic information communication unit 29, the current location information acquired by the GPS communication unit 32, and the like to the car navigation device 28. Obtain the calculated route information.
  • the route detection unit 20b may detect the route without using the calculation result of the car navigation device 28. That is, the route detection unit 20b may detect the travel route to the destination by a process different from that of the car navigation device 28.
  • the traveling load calculation unit 20c calculates the load generated when traveling on the route detected by the route detection unit 20b by calculation.
  • the traveling load calculation unit 20c calculates the power (traveling power) necessary for traveling on the route based on the inclination of the traveling route, the required time, the braking speed, and the like. Based on the calculated power, the traveling load calculation unit 20c calculates fuel and electric power necessary for traveling on the route, and calculates the traveling load information.
  • the traveling load calculation unit 20c performs regeneration at the MG 25b when traveling on the route, and when power can be charged, calculates the power that can be charged and calculates it as a part of the traveling load. Note that the chargeable power may be subtracted from the power consumption.
  • the traveling load calculation unit 20c calculates the traveling load with a lighter value when there is electric power that can be charged.
  • the travel load information is not limited to energy consumption, fuel consumption, and travel power, but may include vehicle speed, gradient, required time, and the like.
  • the travel plan calculation unit 20d creates a travel plan by calculation based on the travel route detected by the route detection unit 20b and the travel load calculated by the travel load calculation unit 20c. Specifically, the travel plan calculation unit 20d determines a drive mode for traveling along each position of the travel route based on the travel route and the travel load, and determines the relationship between the determined drive mode and the position of the travel route. Make a travel plan.
  • the driving support control unit 20e supports the driving of the driver by controlling the driving mode based on the driving plan calculated by the driving plan calculation unit 20d. Specifically, the driving support control unit 20e controls operations of the drive control unit 20a, the accelerator actuator 24, and the hybrid ECU 44 so that the vehicle 10 is driven in the determined drive mode.
  • the driving support control unit 20e may execute various driving supports other than the drive mode based on the travel plan.
  • the driving support includes, for example, control that supports the driving of the driver based on the relationship between the signal cycle information received via the infrastructure communication unit 38 and the current location.
  • the driving support control unit 20e displays the speed that can pass without stopping at the traffic light, and supports the driver's driving, the accelerator OFF timing and the brake that can be performed with good energy efficiency when stopping at the stop line An operation to notify the ON timing is executed.
  • the driving support control unit 20e can display the travel plan calculated by the travel plan calculation unit 20d on the car navigation device 28 or the display device 42 or output the travel plan from the speaker 30.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of processing of the ECU 20.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the processing operation of the vehicle control device.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of processing of the ECU 20. 3 and 5 are executed by each part of the ECU 20 such as the route detection unit 20b, the travel load calculation unit 20c, and the travel plan calculation unit 20d, which are components of the vehicle control device 19. This is realized.
  • step S12 the setting of the destination is detected based on information input to the car navigation device 28 or the like by the driver or the like.
  • step S14 the ECU 20 determines in step S14 whether D1 ⁇ the distance to the destination.
  • D1 is a distance set as a threshold value.
  • the distance D1 is a distance determined by a driver, an operator, or presetting.
  • step S14 the ECU 20 determines whether the distance to the destination is longer than the distance D1.
  • step S16 the ECU 20 determines all sections to the destination as the basic granularity.
  • the driving load information is extracted by dividing the information into two.
  • the granularity is a reference for dividing a route when the traveling load information is extracted. That is, the granularity is a value corresponding to the level of detail of the travel load information.
  • the basic particle size is a reference particle size.
  • the ECU 20 extracts information used to create travel load information for each segment divided by the basic granularity, and creates travel load information for each segment based on the extracted information.
  • the information used to create the travel load information includes road (map) information for calculating a route and road traffic information.
  • the ECU 20 proceeds to step S22 after extracting the travel load information in step S16.
  • step S18 the ECU 20 divides the granularity of the intermediate section into a coarser particle size than the basic particle size, and extracts travel load information. Specifically, as shown in FIG. 4, the ECU 20 determines a route 84 from the current location 80 to the destination 82 based on the current location (start point) 80 and the destination (goal point) 82. Thereafter, when the distance of the path 84 is longer than D1, the ECU 20 divides the path 84 with a plurality of particle sizes 86a and 86b.
  • the ECU 20 divides the route 84 into a section 90 on the current location 80 side, an intermediate section 92, and a section 94 on the destination 82 side.
  • the boundary between the section 90 and the middle section 92 and the boundary between the section 94 and the middle section 92 are divided based on the setting. For example, a position that is a fixed distance from the current location 80 may be the boundary between the section 90 and the middle section 92. Further, a position that is a fixed distance from the destination 82 may be a boundary between the section 94 and the middle section 92.
  • the ECU 20 divides the section 90 and the section 94 into a plurality of sections with a granularity 86a among the three sections.
  • the particle size 86a is a basic particle size.
  • the ECU 20 divides the midway section 92 into a plurality of sections with a particle size 86b.
  • the particle size 86b is a coarser particle size than the particle size 86a. That is, the midway section 92 is divided into a plurality of sections at a distance longer than the particle size 86a. Thereby, the section of the midway section 92 has a longer distance than the sections of the section 90 and the section 94.
  • the ECU 20 divides the particle size of the midway section 92 into a plurality of sections with a particle size coarser than the basic particle size. Moreover, ECU20 extracts travel load information for every divided area. Specifically, the ECU 20 extracts information used to create travel load information for each segment divided by each granularity, and creates travel load information for each segment based on the extracted information.
  • step S20 determines in step S20 whether the travel load information has been extracted with the basic granularity for all the sections. The ECU 20 determines whether the granularity of each section of the extracted traveling load information is the basic granularity in all sections. If the ECU 20 determines in step S20 that extraction with the basic granularity is complete (Yes), the ECU 20 proceeds to step S22. If the ECU 20 determines in step S20 that the extraction with the basic granularity is not completed (No), the ECU 20 proceeds to step S24.
  • step S16 If the ECU 20 executes the process of step S16 or determines Yes in step S20, the ECU 20 performs normal setting as step S22 and proceeds to step S28.
  • the normal setting is to set the standard setting for determining the drive mode to the normal setting.
  • the ECU20 will set it as setting which gives priority to EV mode as step S24, when it determines with No in step S20, ie, when there exists the traveling load information of the division
  • the setting that gives priority to the EV mode is a setting that makes it easy to assign the EV mode when determining the drive mode of the travel plan. For example, in the normal mode, the EV mode is assigned to some travel load values to which the hybrid mode is assigned.
  • step S24 the ECU 20 continues to extract travel load information with the granularity of the intermediate section as the basic granularity in step S26. That is, the intermediate section in which the travel load information is extracted with a coarser grain size than the basic grain size in step S18 is divided again with the basic grain size, and the travel load information is extracted for the segment divided with the basic grain size.
  • the ECU 20 replaces the traveling load information for the section in which the traveling load information is extracted with the basic granularity for the intermediate section.
  • step S28 the ECU 20 continues the process shown in FIG. 3 while performing the process of replacing the travel load information in the middle section until the travel load information is extracted with the basic granularity for all sections.
  • step S28 the ECU 20 will produce a travel plan as step S28, if the process of step 22 or step S26 is performed. Specifically, the ECU 20 determines a drive mode for traveling in each section and each section based on the extracted travel load information to the destination and the settings (setting that prioritizes EV mode, normal setting). Then, the relationship between the determined drive mode and each section and each section is defined as a travel plan.
  • the ECU20 will switch a drive mode based on a travel plan and a present location as step S30, if a travel plan is created by step S28. Specifically, the ECU 20 determines the travel load at the current location based on the travel plan and the current location, and switches the drive mode based on the result. Note that the ECU 20 specifies the drive mode assigned in the travel plan based on the current location, and drives the drive mode assigned in the travel plan based on the travel load of the current location even if the drive mode is driven in the drive mode. May be corrected.
  • step S32 the ECU 20 will determine whether control is complete
  • the ECU 20 determines that the control is finished when the destination is reached, when the destination is changed, when driving assistance is stopped, or the like. If the ECU 20 determines in step S32 that the control has not ended (No), the ECU 20 proceeds to step S20. If the ECU 20 determines that the control is finished (Yes) in step S32, the ECU 20 finishes this process. Note that, when the travel load information is updated in step S26, the ECU 20 may calculate the entire travel plan, but may correct a necessary part.
  • the vehicle control device 19 changes the level of detail of the section in which the travel load information is calculated according to the distance to the destination (the remaining distance to the destination).
  • An appropriate travel plan can be calculated in time.
  • the vehicle control device 19 can start appropriate driving support quickly by calculating an appropriate travel plan in a short time.
  • the vehicle control device 19 of the present embodiment extracts travel load information by dividing the entire section with the basic granularity, and the distance to the destination is the threshold value.
  • the traveling load information is extracted by dividing the intermediate section with a coarser grain size than the basic grain size.
  • the vehicle control device 19 divides the intermediate section with a coarser granularity than the basic granularity and extracts the traveling load information, The amount of travel load information to be determined even when the distance up to is long can be set to a certain amount or less.
  • the vehicle control device 19 can extract the travel load information of all sections by extracting the travel load information with coarser granularity, while shortening the time required to calculate the line plan, Accuracy can be maintained.
  • the vehicle control device 19 can increase the amount of information between the vicinity of the current location and the vicinity of the destination by setting the section where the granularity is rough as the intermediate section, and can maintain the accuracy of the travel plan.
  • the vehicle control device 19 of the present embodiment changes the level of detail by changing the granularity of the division into which each section is divided, but the present invention is not limited to this.
  • the vehicle control device 19 only needs to be able to adjust the data amount of various types of information used for calculating the travel load information, and can use other than granularity as the level of detail.
  • the type of data used may be adjusted as the level of detail.
  • the travel load information is calculated by taking into account the route distance, slope, traffic jam information, signal cycle information and the behavior by the driving assistance to be executed.
  • the travel load may be calculated by taking into account only the distance of the route.
  • the vehicle control apparatus 19 when the vehicle control device 19 extracts travel load information with a coarse granularity in the middle section, after calculating the travel plan, the vehicle control apparatus 19 sets the granularity in the intermediate section as the basic granularity (that is, a finer granularity). The process of extracting the road plan is continued, the travel load information of the route is updated (rewritten), and the travel plan is recalculated or corrected to quickly start driving support based on the travel plan, The accuracy can be increased. Thereby, both the effect obtained by starting driving assistance in a shorter time and the effect obtained by executing driving assistance with higher accuracy can be obtained. Further, the vehicle control device 19 may notify the driver that the calculation of the travel plan has been completed and that the driving support can be started as driving support. Furthermore, when the travel plan is updated, the vehicle control device 19 may notify the driver to that effect. As a result, the driver can recognize the accuracy of the calculated travel plan.
  • the vehicle control device 19 preferentially selects the EV mode as the drive mode when the travel load information cannot be extracted with the basic granularity for all sections, that is, when the granularity of the travel load information in the intermediate section is rough.
  • the vehicle control device 19 of the present embodiment has been described as a case where the driving mode of each section and each section is set as a travel plan, the present invention is not limited to this.
  • a travel plan the engine operating ratio of each section and each section may be determined, or an engine threshold value (a threshold value of a travel load as a condition for traveling in the hybrid mode during travel) may be determined. It may be set. Based on the travel plan and the actual travel conditions, the vehicle travels so that the value of the travel plan, the engine threshold value, and the target SOC can be achieved, so that the fuel consumption can be further improved and the driver is comfortable. Can support driving.
  • the vehicle control device 19 when the vehicle control device 19 has an engine threshold value (threshold value of a travel load as a condition for hybrid travel during travel) as a travel plan, the section in which the travel load is traveled during travel in the EV mode, and the engine threshold value of the segment If it exceeds, start running in hybrid mode.
  • the vehicle control device 19 can control the ease of traveling in the hybrid mode in each section and each section by adjusting the engine threshold, which is a condition for traveling in the hybrid mode during traveling, and improve fuel efficiency. Can do.
  • the vehicle control device 19 can reduce the influence on the travel plan, the granularity of the intermediate section is set to a coarse granularity, but is not limited thereto.
  • the vehicle control device 19 may calculate the entire route to the destination with a rough granularity.
  • the vehicle control device 19 adjusts the area for calculating the travel plan when the distance to the destination exceeds the distance threshold longer than the distance D1.
  • An example of processing of the ECU 20 of the vehicle control device 19 will be described with reference to FIG. ECU20 detects the setting of the destination as step S40.
  • the ECU 20 determines in step S42 whether D2 ⁇ the distance to the destination.
  • D2 is a distance set as a threshold, and is a distance longer than the distance D1 described above.
  • step S42 the ECU 20 determines whether the distance to the destination is longer than the distance D2.
  • step S42 determines in step S42 that D2 is not the distance to the destination (No), that is, if the distance to the destination is equal to or less than D2, the ECU 20 extracts travel load information to the destination as step S44.
  • the travel load information extraction process executed in step S44 is the process of the flowchart of FIG. In other words, the ECU 20 extracts the traveling load information by adjusting the granularity for calculating the traveling load information based on the distance to the destination. Further, when calculating the travel load information with a rough granularity, the extraction of the travel load information with a finer granularity is continued and updated. The setting for determining the drive mode is also switched. If the ECU 20 extracts the travel load information in step S44, the ECU 20 proceeds to step S50.
  • step S42 If it is determined in step S42 that D2 ⁇ the distance to the destination (Yes), the ECU 20 extracts travel load information up to the distance D2 in step S46. In this case, it is preferable that the ECU 20 detects the travel load information of the section up to the distance D2 with a rough granularity, and then continues to extract the travel load information with the basic granularity. The ECU 20 may extract the travel load information from the beginning with the basic granularity.
  • step S50 if the process of step 44 or step S48 is performed. Specifically, the ECU 20 determines each section and each section based on the extracted travel load information to the destination or travel load information up to the distance D2 and the setting (setting that prioritizes EV mode, normal setting). A drive mode for traveling is determined, and the relationship between the determined drive mode and each section and each section is defined as a travel plan.
  • the ECU20 will switch a drive mode based on a travel plan and a present location as step S52, if a travel plan is created by step S50. Specifically, the ECU 20 determines the travel load at the current location based on the travel plan and the current location, and switches the drive mode based on the result. Note that the ECU 20 specifies the drive mode assigned in the travel plan based on the current location, and drives the drive mode assigned in the travel plan based on the travel load of the current location even if the drive mode is driven in the drive mode. May be corrected.
  • step S52 after switching the drive mode in step S52, resets the setting of the target power remaining amount B as step S54, that is, returns to the reference value, and determines whether the control is finished as step S56.
  • the ECU 20 determines that the control is finished when the destination is reached, when the destination is changed, when driving assistance is stopped, or the like. If it is determined in step S56 that the control is not finished (No), the ECU 20 proceeds to step S42. If the ECU 20 determines that the control is finished (Yes) in step S56, the ECU 20 finishes this process.
  • the vehicle control device 19 quickly calculates the travel plan by determining the target range for calculating the travel plan according to the distance to the destination (the remaining distance to the destination). And appropriate driving assistance can be executed. That is, when the distance to the destination is long, the travel plan can be quickly calculated by calculating the travel plan for a predetermined distance.
  • the vehicle control device 19 creates a travel plan to the destination when the distance to the destination is less than the threshold distance (D2), and the distance D2 when the distance to the destination is equal to or greater than the threshold distance (D2).
  • a travel plan is created for the route up to.
  • the vehicle control device 19 when the vehicle control device 19 creates a travel plan with travel load information to a midpoint on the route to the destination, the vehicle control device 19 corrects the target SOC to a higher value (a value that increases the remaining battery capacity).
  • a higher value a value that increases the remaining battery capacity.
  • the target SOC is adjusted.
  • the present invention is not limited to this, and it may be set to preferentially select the hybrid mode as the drive mode, or may be set to lower the engine operating threshold.
  • the vehicle control device 19 may be set to increase the remaining amount of the battery when the distance D2 is reached.
  • the vehicle control device 19 calculates the travel load information by adjusting the granularity in steps S44 and S46 in the flowchart of FIG. 5, but the present invention is not limited to this.
  • the vehicle control device 19 may make the granularity constant when executing the processing of the flowchart of FIG. Even in this case, the degree of detail of the travel load information on the route to the destination can be adjusted by adjusting the section from which the travel load information is extracted on the route to the destination. That is, the vehicle control device 19 controls whether to extract the driving load information up to the middle or the driving load information to the destination even if the length of the section and the type of information to be used are constant. The level of detail of the load information can be adjusted.
  • the vehicle control device 19 may calculate a travel plan to a position that is known by the processing shown in FIG.
  • the vehicle control device 19 may re-create the travel plan even after the destination is set. That is, after the destination is set, the vehicle control device 19 may create the travel plan again when a predetermined condition (for example, every fixed distance travel, every constant time elapses) is satisfied. Thereby, each information can be updated to the newest state, a travel plan can be correct
  • a predetermined condition for example, every fixed distance travel, every constant time elapses
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of processing of the ECU.
  • the ECU 20 repeatedly executes the process shown in FIG. ECU20 acquires a travel plan as Step S60.
  • the travel plan may be a plan that has been acquired in advance. If ECU20 acquires a travel plan by step S60, it will acquire a present location as step S62. Information on the current location can be acquired from the GPS communication unit 32.
  • step S64 if it is an EV drive area is acquired by step S62.
  • the ECU 20 compares the travel plan acquired at step S60 with the current location acquired at step S62, and determines whether the drive mode of the travel plan at the current location is the EV travel mode. If it is determined in step S64 that the vehicle is in the EV travel section (Yes), the ECU 20 sets the drive mode to the EV travel mode in step S66 and ends the present process. If it is determined in step S64 that the vehicle is not in the EV travel section (No), the ECU 20 sets the drive mode to the hybrid travel mode in step S68 and ends the present process.
  • the vehicle 10 can efficiently use the driving force of the power source by switching the driving mode based on the travel plan created by the vehicle control device 19 as described above, and can improve fuel efficiency. For example, when the vehicle 10 is a plug-in hybrid vehicle, more electric power charged in the battery can be used before reaching the charging position again. Thereby, electric power can be consumed efficiently and a fuel consumption can be improved.
  • the operation control system 1 of the above embodiment can efficiently acquire road information in a wider area by acquiring road traffic information through communication with a traffic information communication base station (ITS spot) 15.
  • ITS spot traffic information communication base station
  • the vehicle 10 of the operation control system 1 of the above embodiment has acquired the road traffic information through communication with the traffic information communication base station 15, the present invention is not limited to this.
  • the vehicle 10 may receive radio waves output by various radio communications, for example, radio radio waves and television radio waves, and acquire road traffic information included in the radio waves.
  • the traveling load calculation unit 20c may calculate the traveling load in consideration of information on driving assistance executed by the traveling support control unit 20e during traveling. For example, fuel efficiency improvement support performed by the travel support control unit 20e during travel, for example, support for guiding the vehicle speed that can be passed with a green light, and support for guiding the timing of accelerator OFF so that the vehicle can travel in a free run when stopped with a red light
  • the travel load information may be calculated in consideration of
  • the operation control device 19 can calculate a more accurate travel load and can create a more appropriate operation plan.
  • the driving control device 19 can further improve the fuel consumption, and can assist the driver to drive comfortably.
  • the operation control device 19 can provide necessary information and calculation results in a short time by adjusting the level of detail (granularity) for calculating the travel load information based on the distance to the destination. it can.

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Abstract

　車両を制御する車両制御装置であって、目的地までの経路を検出する経路検出部と、経路の走行負荷情報を算出する走行負荷演算部と、経路と当該経路の走行負荷情報とに基づいて経路の各区間の駆動モードを含む走行計画を算出する走行計画演算部と、を有し、走行負荷演算部は、現在地から目的地までの距離に応じて、走行負荷情報を算出する区間の詳細度を変更する。

Description

車両制御装置
　本発明は、車両制御装置に関する。
　近年、自動車等の車両には、動力源として燃料を燃焼する内燃機関（エンジン）と電力で駆動するモータ（モータジェネレータ）の両方を備えるいわゆるハイブリッド車両がある。このような、動力源を複数備える車両には、エンジンを動力源として走行するか、モータジェネレータを動力源として走行するか、エンジンとモータジェネレータの両方を動力源として走行するかの切り替えを制御する制御装置を備えるものがある。例えば、特許文献１には、駆動系に、駆動源としてのエンジンおよびモータジェネレータと、駆動輪とを有し、バッテリと情報取得手段と運転スケジュール設定手段と駆動制御手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置が記載されている。制御装置の駆動制御手段は、バッテリの充電量で低負荷区間を電気自動車モードでの走行制御で走りきることができない場合、低負荷区間において、電気自動車モードでの走行制御に加えて走行発電モードと電気自動車モードとを繰り返すエンジン間欠走行制御を行う。
　また、特許文献２には、複数の走行モード（駆動モード）を有する車両の制御装置が記載されている。制御装置は、運転者の嗜好に影響される前記車両の走行情報を検出するための手段と、少なくとも道路情報に基づいて分類されたカテゴリごとに、走行情報を記憶するための記憶手段と、検出された走行情報を更新して前記記憶手段に記憶するための手段と、目的地までの走行経路を探索するための手段と、探索された走行経路における道路情報を特定するための手段と、特定された道路情報に基づいて、探索された走行経路に対応するカテゴリを特定するための手段と、特定されたカテゴリにおける走行情報を記憶手段から読み出すための手段と、読み出された走行情報に基づいて、探索された走行経路におけるエネルギ収支を予測するための予測手段と、予測されたエネルギ収支に基づいて、探索された走行経路における走行モードを設定するための設定手段と、設定された走行モードで走行するように、車両を制御するための手段とを含む。
特開２０１１－２０５７１号公報 特開２００９－１２６０５号公報
　特許文献１に記載の装置は、燃費を向上させることができる。また、特許文献２に記載の装置は、運転者の嗜好に合わせた走行モード（駆動モード）で走行を行うことができる。ここで、車両の駆動モードを制御する車両制御装置は、情報の処理量を多くすることで、駆動モードの算出の精度を高くすることができる。しかしながら、情報の処理量が多くなると演算機能への負荷が大きくなり、算出に時間がかかる。
　本発明の目的は、車両の走行をより迅速に制御することができる車両制御装置を提供することである。
　本発明は、車両制御装置であって、車両を制御する車両制御装置であって、目的地までの経路を検出する経路検出部と、前記経路の走行負荷情報を算出する走行負荷演算部と、前記経路と当該経路の走行負荷情報とに基づいて前記経路の各区間の駆動モードを含む走行計画を算出する走行計画演算部と、を有し、前記走行負荷演算部は、現在地から目的地までの距離に応じて、走行負荷情報を算出する前記区間の詳細度を変更することを特徴する。
　また、前記走行負荷演算部は、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも長い場合、少なくとも一部の区間を、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも短い場合の詳細度よりも荒い詳細度で前記走行負荷情報を算出することが好ましい。
　また、前記走行負荷演算部は、前記現在地から前記目的地までの距離が閾値距離よりも長い場合、途中の区間の詳細度を、前記現在地の近傍及び前記目的地の近傍の区間の詳細度よりも荒くすることが好ましい。
　また、前記走行負荷演算部は、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも長い場合、少なくとも一部の区間を、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも短い場合よりも荒い詳細度で前記走行負荷情報を算出した後、前記少なくとも一部の区間を、より細かい詳細度で前記走行負荷情報を算出し、前記走行計画演算部は、前記走行負荷情報が更新された場合、更新された前記走行負荷情報に基づいて、前記走行計画を更新することが好ましい。
　また、前記走行計画演算部で算出した走行計画を運転者に通知する走行支援部をさらに有することが好ましい。
　また、前記車両は、モータジェネレータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両であり、前記走行計画演算部は、前記駆動モードとして、前記モータジェネレータを駆動源として走行するＥＶモードと、前記モータジェネレータと前記内燃機関とを駆動源として走行するハイブリッド走行モードと、を選択可能であることが好ましい。
　また、前記走行計画演算部は、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも短い場合の詳細度よりも荒い詳細度の前記走行負荷情報を含む場合、ＥＶモードを選択しやすい条件で前記走行計画を算出することが好ましい。
　また、前記走行負荷演算部は、前記現在地から目的地までの距離が設定距離よりも長い場合、前記目的地までの経路の途中地点までの前記走行負荷情報を算出することが好ましい。
　また、前記車両は、モータジェネレータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両であり、前記走行計画演算部は、前記駆動モードとして、前記モータジェネレータを駆動源として走行するＥＶモードと、前記モータジェネレータと前記内燃機関とを駆動源として走行するハイブリッド走行モードと、を選択可能であり、前記走行負荷情報を算出している区間が、前記目的地までの経路の途中地点までの場合、前記途中地点への到達時の目標ＳＯＣを高い値に設定することが好ましい。
　また、前記走行負荷演算部は、前記詳細度が荒い場合、前記区間を前記詳細度が細かい場合よりも長い距離とすることが好ましい。
　本発明にかかる車両制御装置は、目的地までの距離に応じて走行負荷を算出する詳細度を変更することで、車両の走行をより迅速に制御することができるという効果を奏する。
図１は、本実施形態の運転制御システムの一例を示す説明図である。 図２は、実施形態にかかる車両制御装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図である。 図３は、ＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。 図４は、車両制御装置の処理動作を説明するための説明図である。 図５は、ＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、ＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
　以下に、本発明の実施形態にかかる車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
（実施形態）
　図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置が搭載された車両を有する運転制御システムに関する。まず、図１及び図２を用いて、車両制御装置が搭載された車両を有する運転制御システムの構成について説明する。図１は、本実施形態の運転制御システムの一例を示す説明図である。図２は、実施形態にかかる車両制御装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図である。
　図１に示す運転制御システム１は、複数の車両１０と、複数の信号機１２、１２ａと、複数のインフラ情報送信装置１４と、複数の交通情報通信基地局１５と、ＧＰＳ衛星１６と、を有する。運転制御システム１は、複数の車両１０のうち、後述する車両制御装置１９を搭載する車両１０が、インフラ情報送信装置１４や交通情報通信基地局１５やＧＰＳ衛星１６との通信で得た情報に基づいて、走行計画を演算し、算出した走行計画に基づいて運転を支援するシステムである。
　車両１０は、道路を走行可能な車両、例えば自動車、トラック等である。車両１０は、信号機１２、１２ａが配置された道路を走行することができる。車両１０の構成については後ほど説明する。
　信号機１２、１２ａは、交差点に配置された灯火装置である。信号機１２は、緑色、黄色、赤色の３色の灯火部を備えている。また、信号機１２ａは、緑色、黄色、赤色の３色の灯火部に加え、矢印を表示する灯火部（矢灯器）を備えている。信号機１２、１２ａは、道路の車両の走行方向の夫々に配置されている。信号機１２は、緑色、黄色、赤色の３色の灯火部のうち、発光させる灯火部を切り換えることで、当該道路の車両１０の走行方向を車両１０が通過してよい状態であるか、車両１０が通過不可の状態、つまり停止すべき状態であるか、を示している。なお、図１に示す運転制御システム１は、信号機１２、１２ａを交差点に配置した場合を示しているが、信号機１２、１２ａの配置位置は交差点に限定されない。信号機１２、１２ａは、例えば、横断歩道に対して配置してもよい。
　インフラ情報送信装置１４は、車両１０が走行する道路の道路情報や、車両１０の走行方向前方の信号機１２、１２ａに関する信号情報等のインフラ情報を送信する。本実施形態のインフラ情報送信装置１４は、交差点毎に配置されており、周囲の一定範囲を走行する車両１０に対して無線通信でインフラ情報を送信する。ここで、道路情報は、典型的には、車両１０が走行する道路の制限速度情報、交差点の停止線位置情報等を含む。信号情報は、典型的には、信号機１２、１２ａの青信号、黄信号、赤信号の点灯サイクルや信号変化タイミング等の信号サイクル情報を含む。なお、インフラ情報送信装置１４は、信号機１２、１２ａ毎に設けてもよいし、複数の交差点に１つ設けてもよい。
　交通情報通信基地局１５は、車両１０が走行する道路の道路交通情報を出力する、いわゆるＩＴＳ（Intelligent　Transport　Systems、高度道路交通システム）スポット、路側機である。交通情報通信基地局１５は、道路交通情報は、典型的には、道路の渋滞情報や、道路の工事情報、車線規制の情報を含む。また、交通情報通信基地局１５は、車両１０に対して広範囲、例えば、約１０００ｋｍの範囲の道路交通情報を出力する。交通情報通信基地局１５は、道路交通情報を集約する道路交通情報センターと無線または有線で通信可能であり、道路交通情報管理センターで集約された道路交通情報を取得することで、リアルタイム（直近）の広域の道路交通情報を取得することができ、当該取得したリアルタイムの道路交通情報を車両１０に出力することができる。
　ＧＰＳ衛星１６は、ＧＰＳ（ＧＰＳ：Global　Positioning　System、全地球測位システム）による位置検出に必要なＧＰＳ信号を出力する衛星である。運転制御システム１は、図１で１つのＧＰＳ衛星１６のみを示したが、少なくとも３つのＧＰＳ衛星１６を備えている。ＧＰＳにより位置を検出する装置は、少なくとも３つのＧＰＳ衛星１６から出力されるＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号を比較することで、自機の位置を検出する。
　次に、図２を用いて、車両制御装置１９を搭載している車両１０について説明する。なお、図１に示す運転制御システム１は、全ての車両を、車両制御装置１９を搭載している車両１０としたが、少なくとも１つの車両１０が車両制御装置１９を搭載していればよい。つまり、運転制御システム１は、車両制御装置１９を搭載している車両１０の前後に車両制御装置１９を搭載していない車両が走行してもよい。
　車両１０は、ＥＣＵ２０と、記憶部２２と、アクセルアクチュエータ２４と、エンジン２５ａと、モータジェネレータ（ＭＧ）２５ｂと、ブレーキアクチュエータ２６と、カーナビゲーション装置２８と、交通情報通信部２９と、スピーカ３０と、ＧＰＳ通信部３２と、インフラ通信部３８と、車速センサ４０と、表示装置４２と、ハイブリッドＥＣＵ４４と、電池アクチュエータ４６と、を有する。なお、車両１０のＥＣＵ２０と、記憶部２２と、アクセルアクチュエータ２４と、ブレーキアクチュエータ２６と、カーナビゲーション装置２８と、交通情報通信部２９と、スピーカ３０と、ＧＰＳ通信部３２と、インフラ通信部３８と、車速センサ４０と、表示装置４２と、ハイブリッドＥＣＵ４４と、電池アクチュエータ４６と、は、車両１０の車両制御装置１９ともなる。また、車両１０は、上述した各部以外にも車両が一般的に備えている各部、車体、ブレーキ装置、操作部（例えばハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル）、バッテリ等を備えている。
　ＥＣＵ２０は、電子制御ユニットであり、車両１０の各部、アクセルアクチュエータ２４、ブレーキアクチュエータ２６、カーナビゲーション装置２８、スピーカ３０、ＧＰＳ通信部３２、インフラ通信部３８、車速センサ４０および表示装置４２等を制御する。ＥＣＵ２０は、ＧＰＳ通信部３２、インフラ通信部３８および車速センサ４０で取得した情報や、図示を省略したアクセルペダル、ブレーキペダル等の各種操作部から入力された運転者等の操作に基づいて、各部の動作を制御する。また、ＥＣＵ２０は、駆動制御部２０ａと、経路検出部２０ｂと、走行負荷演算部２０ｃと、走行計画演算部２０ｄと、運転支援制御部２０ｅと、を有する。駆動制御部２０ａと、経路検出部２０ｂと、走行負荷演算部２０ｃと、走行計画演算部２０ｄと、運転支援制御部２０ｅとについては、後述する。
　記憶部２２は、メモリ等の記憶装置であり、ＥＣＵ２０での各種処理に必要な条件やデータ、ＥＣＵ２０で実行する各種プログラムが記憶されている。また、記憶部２２は、地図情報データベース２２ａが記憶されている。地図情報データベース２２ａは、車両１０の走行に必要な情報（地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路、サグ、トンネルなど）が記憶されている。また、地図情報データベース２２ａは、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイルを備えている。ＥＣＵ２０は、地図情報データベース２２ａを参照して、必要な情報を読み出す。
　アクセルアクチュエータ２４は、エンジン２５ａ、ＭＧ２５ｂ等の車両１０の動力源の出力を制御するものである。アクセルアクチュエータ２４は、例えば、エンジン２５ａへの吸気量、吸気タイミングや発火タイミング、ＭＧ２５ｂの供給する電圧値、周波数等を制御することができる。アクセルアクチュエータ２４は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０により動作が制御される。ＥＣＵ２０は、アクセル制御信号に応じてアクセルアクチュエータ２４を作動し、エンジン２５ａへの吸気量、吸気タイミングや発火タイミング、ＭＧ２５ｂの供給する電圧値、周波数を調整する。言い換えれば、アクセルアクチュエータ２４は、動力源による駆動力を自動制御するための装置であり、ＥＣＵ２０から出力されるアクセル制御信号を受信して各部を駆動させることで駆動条件を制御し所望とする駆動力を発生させる。このようにしてアクセルアクチュエータ２４は、車両１０に作用する駆動力を制御することで、加速度を調節する。
　エンジン２５ａは、運転者による加速要求操作、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作に応じて、車両１０の車輪に駆動力を作用させるものである。エンジン２５ａは、車両１０の駆動輪に作用させる走行用の動力として、燃料を消費して機関トルクとしてのエンジントルクを発生させる。エンジン２５ａは、燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する熱機関であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどがその一例である。エンジン２５ａは、例えば、燃料噴射装置、点火装置、及びスロットル弁装置などを備えており、これらの装置は、アクセルアクチュエータ２４に電気的に接続され、このアクセルアクチュエータ２４により制御される。エンジン２５ａは、アクセルアクチュエータ２４によって出力トルクが制御される。なお、エンジン２５ａが発生させる動力は、ＭＧ２５ｂにおける発電に用いてもよい。
　ＭＧ２５ｂは、運転者による加速要求操作、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作に応じて、車両１０の車輪に駆動力を作用させるものである。ＭＧ２５ｂは、車両１０の駆動輪に作用させる走行用の動力として、電気エネルギを機械的な動力に変換してモータトルクを発生させる。ＭＧ２５ｂは、固定子であるステータと回転子であるロータとを備えた、いわゆる回転電機である。ＭＧ２５ｂは、電気エネルギを機械的動力に変換して出力する電動機であると共に、機械的動力を電気エネルギに変換して回収する発電機でもある。すなわち、ＭＧ２５ｂは、電力の供給により駆動し電気エネルギを機械エネルギに変換して出力する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。ＭＧ２５ｂは、直流電流と交流電流との変換を行うインバータ等を介してアクセルアクチュエータ２４に電気的に接続されこのアクセルアクチュエータ２４により制御される。ＭＧ２５ｂは、アクセルアクチュエータ２４によってインバータを介して出力トルク及び発電量が制御される。
　ブレーキアクチュエータ２６は、車両１０に搭載されたブレーキ装置の駆動を制御するものである。ブレーキアクチュエータ２６は、例えば、ブレーキ装置に設けられるホイールシリンダの油圧を制御する。ブレーキアクチュエータ２６は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０により動作が制御される。ＥＣＵ２０は、ブレーキ制御信号に応じてブレーキアクチュエータ２６を作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。言い換えれば、ブレーキアクチュエータ２６は、ブレーキによる制動力を自動制御するための装置であり、ＥＣＵ２０から出力されるブレーキ制御信号を受信してホイールシリンダに作動油を供給する機構のソレノイドやモータなどを駆動させることでブレーキ油圧を制御し所望とする制動力を発生させる。このようにしてブレーキアクチュエータ２６は、車両１０に作用する制動力を制御することで、減速度を調節する。
　カーナビゲーション装置２８は、車両１０を所定の目的地に誘導する装置である。カーナビゲーション装置２８は、ＥＣＵ２０と双方向の通信が可能である。カーナビゲーション装置２８は、表示部を備えており、地図情報データベース２２ａに記憶されている情報や、後述するＧＰＳ通信部３２で取得した現在地（現在位置）の情報に基づいて、周辺の地図情報を表示部に表示する。また、カーナビゲーション装置２８は、地図情報データベース２２ａに記憶されている情報と、後述するＧＰＳ通信部３２で取得した現在地の情報と、運転者等により入力された目的地（目的位置）の情報とから目的地までの経路を検出し、検出した経路情報を表示部に表示させる。なおカーナビゲーション装置２８は、地図情報データベース２２ａとＧＰＳ通信部３２とは別に自機に地図情報データベースとＧＰＳ通信部とを備え、自機の各部を用いて経路案内や、現在地情報の通知を行うようにしてもよい。
　交通情報通信部２９は、上述した交通情報通信基地局１５と無線で通信するものである。交通情報通信部２９は、交通情報通信基地局１５から送信された道路交通情報を取得し、取得した道路交通情報をＥＣＵ２０に送信する。交通情報通信部２９は、通信可能な交通情報通信基地局１５と常に通信を行い、道路交通情報を取得してもよいし、一定時間間隔で交通情報通信基地局１５と通信を行い、道路交通情報を取得してもよい。
　スピーカ３０は、車両１０の車内に音声を出力するものである。スピーカ３０は、ＥＣＵ２０から送信される音声信号に対応する音声を車内に出力する。
　ＧＰＳ通信部３２は、複数のＧＰＳ衛星１６から出力されるＧＰＳ信号をそれぞれ受信するものである。ＧＰＳ通信部３２は、受信したＧＰＳ信号をＥＣＵ２０に送る。ＥＣＵ２０は、受信した複数のＧＰＳ信号を解析することで、自機の位置情報を検出する。
　インフラ通信部３８は、上述したインフラ情報送信装置１４と無線で通信するものである。インフラ通信部３８は、インフラ情報送信装置１４から送信されたインフラ情報を取得し、取得したインフラ情報をＥＣＵ２０に送信する。インフラ通信部３８は、通信可能なインフラ情報送信装置１４と常に通信を行い、インフラ情報を取得してもよいし、一定時間間隔でインフラ情報送信装置１４と通信を行い、インフラ情報を取得してもよいし、新たなインフラ情報送信装置１４と通信可能となった場合に当該インフラ情報送信装置１４と通信を行い、インフラ情報を取得してもよい。
　車速センサ４０は、車両１０の車速を検出するものである。車速センサ４０は、取得した車速の情報をＥＣＵ２０に送信する。
　表示装置４２は、運転者に通知する各種情報を表示する表示装置であり、例えば車両１０のダッシュボードに配置されたインストルメントパネルである。表示装置４２は、液晶表示装置であってもよいし、各種計器を配置した表示装置であってもよい。表示装置４２は、燃料の残量や、動力源の出力（エンジン回転数）、ドアの開閉状態、シートベルト着用の状態等の情報を表示する。表示装置４２は、車速を表示する速度表示領域を備える。
　ハイブリッドＥＣＵ４４は、動力源の駆動モードに応じて、アクセルアクチュエータ２４で制御する動力源を制御するものである。ここで、ハイブリッドＥＣＵ４４は、動力源の駆動モードとして、エンジン２５ａの出力のみで駆動輪に駆動力を発生させるエンジン走行モードと、ＭＧ２５ｂのモータとしての出力のみで駆動輪に駆動力を発生させるＥＶ走行モードと、エンジン２５ａとＭＧ２５ｂの双方の出力で駆動輪に駆動力を発生させるハイブリッド走行モードと、が少なくとも設定されている。ハイブリッドＥＣＵ４４は、運転者の駆動要求、バッテリの充電状態、車両走行状態の情報等に基づいて、駆動モードの切り替えを行う。また、ハイブリッドＥＣＵ４４は、ＥＣＵ２０の後述する走行計画演算部２０ｄで設定された走行計画及び運転支援制御部２０ｅの制御に基づいて、各自で切り替え可能な駆動モードを決定する。ハイブリッドＥＣＵ４４は、走行計画及び運転支援制御部２０ｅの制御の状態に基づいて、１つの駆動モードのみ選択可能な状態となることもある。この場合、ハイブリッドＥＣＵ４４は、駆動要求、バッテリの充填状態、車両走行状態がどの状態であっても、駆動モードを同じ駆動モードとする。
　ハイブリッドＥＣＵ４４は、エンジン走行モードを選択した場合、エンジン２５ａのエンジントルクのみで原則として運転者の駆動要求に応じた要求駆動力を発生させるように、アクセルアクチュエータ２４に制御指令を送る。ハイブリッドＥＣＵ４４は、ＥＶ走行モードを選択した場合、ＭＧ２５ｂのモータトルクのみで原則として運転者の駆動要求に応じた要求駆動力を発生させるように、アクセルアクチュエータ２４に制御指令を送る。また、ハイブリッドＥＣＵ４４は、ハイブリッド走行モードを選択した場合、エンジン２５ａのエンジントルクとＭＧ２５ｂのモータ又はジェネレータとしての出力で原則として運転者の駆動要求に応じた要求駆動力を発生させるように、アクセルアクチュエータ２４に制御指令を送る。
　電池アクチュエータ４６は、車両に搭載されたバッテリを制御するものである。電池アクチュエータ４６は、予め設定された充放電マップに基づいてバッテリの充電量及び放電量を制御する。また、電池アクチュエータ４６は、バッテリの充填状態（ＳＯＣ；State　Of　Charge）を検出し、検出結果をＥＣＵ２０に送る。
　次に、ＥＣＵ２０の駆動制御部２０ａと、経路検出部２０ｂと、走行負荷演算部２０ｃと、走行計画演算部２０ｄと、運転支援制御部２０ｅと、で実行する制御について説明する。駆動制御部２０ａは、アクセルアクチュエータ２４、ブレーキアクチュエータ２６、ハイブリッドＥＣＵ４４等、車両１０の駆動に関連する各部の動作を制御する。駆動制御部２０ａは、運転者の駆動要求、運転者の制動要求、車速センサ４０の検出結果等に基づいて、車両１０の駆動に関連する各部の動作を制御し、車両１０の駆動を制御する。また、駆動制御部２０ａは、ＥＣＵ２０と接続している各部から取得した情報をアクセルアクチュエータ２４、ブレーキアクチュエータ２６、ハイブリッドＥＣＵ４４に出力する。
　経路検出部２０ｂは、カーナビゲーション装置２８と双方向通信を行い、車両１０の目的地までの走行経路を検出する。経路検出部２０ｂは、地図情報データベース２２ａの情報、交通情報通信部２９で取得した道路交通情報、ＧＰＳ通信部３２で取得した現在地の情報等をカーナビゲーション装置２８に出力し、カーナビゲーション装置２８が算出した経路の情報を取得する。なお、経路検出部２０ｂは、カーナビゲーション装置２８の算出結果を用いずに経路を検出するようにしてもよい。つまり、経路検出部２０ｂは、カーナビゲーション装置２８とは別の処理で目的地までの走行経路を検出してもよい。
　走行負荷演算部２０ｃは、経路検出部２０ｂで検出した経路を走行する際に発生する負荷を演算により算出する。走行負荷演算部２０ｃは、走行経路の傾斜や、所用時間、制速度等に基づいて、当該経路の走行に必要なパワー（走行パワー）を算出する。走行負荷演算部２０ｃは、算出したパワーに基づいて、当該経路の走行に必要な燃料、電力を算出し、走行負荷情報として算出する。また、走行負荷演算部２０ｃは、当該経路の走行時にＭＧ２５ｂで回生を行い、電力を充電できる場合、充電できる電力を算出し、走行負荷の一部として算出する。なお、充電できる電力は、消費電力から減算してもよい。つまり、走行負荷演算部２０ｃは、充電できる電力がある場合、走行負荷をより軽い値で算出する。なお、走行負荷情報は、消費エネルギ、燃料消費量、走行パワーに限定されず、車速、勾配、所要時間等を含めてもよい。
　走行計画演算部２０ｄは、経路検出部２０ｂで検出した走行経路と、走行負荷演算部２０ｃで算出した走行負荷と、に基づいて走行計画を演算で作成する。具体的には、走行計画演算部２０ｄは、走行経路と走行負荷に基づいて、走行経路の各位置を走行する際の駆動モードを決定し、決定した駆動モードと走行経路の位置との関係を走行計画とする。
　運転支援制御部２０ｅは、走行計画演算部２０ｄで算出した走行計画に基づいて、駆動モードを制御することで、運転者の運転を支援する。具体的には、運転支援制御部２０ｅは、決定した駆動モードで車両１０が駆動されるように、駆動制御部２０ａやアクセルアクチュエータ２４やハイブリッドＥＣＵ４４の動作を制御する。なお、運転支援制御部２０ｅは、走行計画に基づいた駆動モード以外の各種運転支援を実行するようにしてもよい。運転支援には、例えば、インフラ通信部３８を介して受信した信号サイクル情報と現在地との関係に基づいて、運転者の運転を支援する制御がある。この場合、運転支援制御部２０ｅは、信号機で停止しないように通過できる速度を表示させ、運転者の運転を支援する動作や、停止線での停止時に良好なエネルギ効率でできるアクセルＯＦＦタイミングやブレーキＯＮタイミングを通知する動作等を実行する。また、運転支援制御部２０ｅは、走行計画演算部２０ｄが算出した走行計画をカーナビゲーション装置２８や表示装置４２に表示したり、スピーカ３０から出力したりすることもできる。
　以下、図３から図６を用いて、車両１０のＥＣＵ２０で実行する制御についてより詳細に説明する。図３は、ＥＣＵ２０の処理の一例を示すフローチャートである。図４は、車両制御装置の処理動作を説明するための説明図である。図５は、ＥＣＵ２０の処理の一例を示すフローチャートである。なお、図３及び図５の処理は、ＥＣＵ２０の各部のうち、車両制御装置１９を構成する各部である経路検出部２０ｂ、走行負荷演算部２０ｃ、走行計画演算部２０ｄの各部で処理が実行されることで、実現される。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ１２として目的地の設定を検出する。ここで、目的地の設定は、運転者等によってカーナビゲーション装置２８等に入力された情報に基づいて検出する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ１２で目的地の設定を検出したら、ステップＳ１４としてＤ１＜目的地までの距離であるかを判定する。ここで、Ｄ１は、閾値として設定されている距離である。距離Ｄ１は、運転者、オペレータまたは予め設定により決められた距離である。ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４で目的地までの距離が距離Ｄ１よりも長いかを判定する。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４で、Ｄ１＜目的地までの距離ではない（Ｎｏ）、つまり、目的地までの距離がＤ１以下であると判定した場合、ステップＳ１６として、目的地までの全区間を基本粒度に分割して走行負荷情報を抽出する。ここで、本実施形態において粒度は、走行負荷情報を抽出する際に経路を区切る基準である。つまり、粒度は、走行負荷情報の詳細度に対応する値である。基本粒度は、基準となる粒度である。ＥＣＵ２０は、目的地までの全区間を基本粒度に分割したら、分割した区分毎に走行負荷情報を抽出する。具体的には、ＥＣＵ２０は、走行負荷情報の作成に使用する情報を基本粒度で分割した区分毎に抽出し、抽出した情報に基づいて区分毎の走行負荷情報を作成する。ここで、走行負荷情報の作成に使用する情報としては、経路を算出するための道路（マップ）情報や、道路交通情報である。ＥＣＵ２０は、ステップＳ１６で走行負荷情報を抽出したらステップＳ２２に進む。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４で、Ｄ１＜目的地までの距離である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１８として、途中区間の粒度を基本粒度よりも荒い粒度に分割して走行負荷情報を抽出する。具体的には、ＥＣＵ２０は、図４に示すように、現在地（スタート地点）８０と目的地（ゴール地点）８２とに基づいて、現在地８０から目的地８２までの経路８４を決定する。その後、ＥＣＵ２０は、経路８４の距離がＤ１より長い場合、経路８４を複数の粒度８６ａ、８６ｂで分割する。ＥＣＵ２０は、経路８４を現在地８０側の区間９０と、途中区間９２と、目的地８２側の区間９４とに分ける。なお、区間９０と途中区間９２の境界や、区間９４と途中区間９２の境界は、設定に基づいて分割される。例えば、現在地８０から一定距離となる位置を区間９０と途中区間９２の境界としてもよい。また、目的地８２から一定距離となる位置を区間９４と途中区間９２の境界としてもよい。
　ＥＣＵ２０は、３つに分けた区間のうち、区間９０と区間９４とを粒度８６ａでそれぞれ複数の区分に分割する。ここで、粒度８６ａは、基本粒度である。また、ＥＣＵ２０は、途中区間９２を粒度８６ｂで複数の区分に分割する。ここで、粒度８６ｂは、粒度８６ａよりも荒い粒度である。つまり途中区間９２は、粒度８６ａよりも長い距離で複数の区分に分割される。これにより、途中区間９２の区分は、区間９０及び区間９４の区分よりも距離が長くなる。以上のようにして、ＥＣＵ２０は、途中区間９２の粒度を基本粒度よりも荒い粒度で複数の区分に分割する。また、ＥＣＵ２０は、分割した区間毎に走行負荷情報を抽出する。具体的には、ＥＣＵ２０は、走行負荷情報の作成に使用する情報を各粒度で分割した区分毎に抽出し、抽出した情報に基づいて区分毎の走行負荷情報を作成する。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ１８で走行負荷情報を抽出したら、ステップＳ２０として、全区間について基本粒度で走行負荷情報を抽出完了したかを判定する。ＥＣＵ２０は、抽出されている走行負荷情報の各区分の粒度が全区間で基本粒度となっているかを判定する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ２０で基本粒度での抽出が完了している（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ２２に進む。ＥＣＵ２０は、ステップＳ２０で基本粒度での抽出が完了していない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ２４に進む。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ１６の処理を実行した場合、またはステップＳ２０でＹｅｓと判定した場合、ステップＳ２２として通常設定とし、ステップＳ２８に進む。ここで、通常設定とは、駆動モードを決定する際の基準の設定を通常の設定にすることである。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ２０でＮｏと判定した場合、つまり、基本粒度よりも荒い粒度で分割された区分の走行負荷情報があると判定した場合、ステップＳ２４として、ＥＶモードを優先する設定とする。ここで、ＥＶモードを優先する設定とは、走行計画の駆動モードの判定時にＥＶモードを割り当てられやすくする設定である。例えば、通常モードでは、ハイブリッドモードを割り当てる一部の走行負荷の値に対してＥＶモードを割り当てる設定である。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ２４でＥＶモードを優先する設定としたら、ステップＳ２６として途中区間の粒度を基本粒度とした走行負荷情報の抽出を継続する。つまり、ステップＳ１８で基本粒度よりも荒い粒度で走行負荷情報を抽出した途中区間を基本粒度で分割し直し、基本粒度で分割した区分についての走行負荷情報の抽出を実行する。ＥＣＵ２０は、途中区間について基本粒度で走行負荷情報を抽出した区分は、走行負荷情報を差し替える。ＥＣＵ２０は、ステップＳ２６の処理を行ったら、ステップＳ２８に進む。つまり、ＥＣＵ２０は、全区間について基本粒度で走行負荷情報を抽出するまで、途中区間の走行負荷情報の差し替えの処理を行いつつ、図３に示す処理を継続する。
　ＥＣＵ２０は、ステップ２２またはステップＳ２６の処理を実行したら、ステップＳ２８として、走行計画を作成する。具体的には、ＥＣＵ２０は、抽出した目的地までの走行負荷情報と、設定（ＥＶモードを優先する設定、通常設定）とに基づいて、各区間及び各区分を走行する際の駆動モードを決定し、決定した駆動モードと各区間及び各区分との関係を走行計画とする。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ２８で走行計画を作成したら、ステップＳ３０として、走行計画と現在地とに基づいて駆動モードを切り替える。具体的には、ＥＣＵ２０は、走行計画と現在地とに基づいて現在地の走行負荷を判定し、その結果に基づいて駆動モードを切り替える。なお、ＥＣＵ２０は、現在地に基づいて、走行計画で割り当てられている駆動モードを特定し、当該駆動モードで駆動するようにしても、走行計画で割り当てられている駆動モードを現在地の走行負荷に基づいて補正するようにしてもよい。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ３０で駆動モードを切り替えたら、ステップＳ３２として制御終了かを判定する。ＥＣＵ２０は、目的地に到達した場合、目的地が変更された場合、運転支援が停止された場合等に制御終了と判定する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ３２で制御終了ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ２０に進む。ＥＣＵ２０は、ステップＳ３２で制御終了である（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理を終了する。なお、ＥＣＵ２０は、ステップＳ２６で走行負荷情報を更新した場合、走行計画の全部を算出してもよいが、必要な部分を補正するようにしてもよい。
　車両制御装置１９は、図３及び図４に示すように、目的地までの距離（目的地までの残距離）に応じて、走行負荷情報を算出する区間の詳細度を変更することで、短時間で適切な走行計画を算出することができる。車両制御装置１９は、適切な走行計画を短時間で算出することで、適切な運転支援を迅速に開始することができる。
　本実施形態の車両制御装置１９は、目的地までの距離が閾値距離（距離Ｄ１）以内である場合、全区間を基本粒度で分割して走行負荷情報を抽出し、目的地までの距離が閾値距離（距離Ｄ１）より長い場合、途中区間を基本粒度よりも荒い粒度で分割して走行負荷情報を抽出する。このように、車両制御装置１９は、目的地までの距離が閾値距離（距離Ｄ１）より長い場合、途中区間を基本粒度よりも荒い粒度で分割して走行負荷情報を抽出することで、目的地までの距離が長い場合でも判定する走行負荷情報の情報量を一定量以下とすることができる。また、車両制御装置１９は、粒度を荒くして走行負荷情報を抽出することで、全区間の走行負荷情報を抽出することができ、行計画を算出するまでに必要な時間を短くしつつ、精度を維持することができる。また、車両制御装置１９は、粒度を荒くする区間を途中区間とすることで、現在地近傍と目的地近傍との情報量をより多くすることができ、走行計画の精度を維持することができる。
　ここで、本実施形態の車両制御装置１９は、各区間を分割する区分の粒度を変動させることで、詳細度を変更したが、これに限定されない。車両制御装置１９は、走行負荷情報の算出に用いる各種情報のデータ量を調整することができればよく、詳細度として粒度以外を用いることもできる。例えば、詳細度として、用いるデータの種類を調整するようにしてもよい。詳細度が高い区間（または区分）では、経路の距離、勾配、渋滞情報、信号サイクルの情報や実行される運転支援による挙動を加味して走行負荷情報を算出し、詳細度が低い区間（または区分）では、経路の距離だけを加味して走行負荷を算出するようにしてもよい。
　また、車両制御装置１９は、途中区間の粒度を荒い粒度として走行負荷情報を抽出した場合、走行計画を算出した後も、当該途中区間の粒度を基本粒度（つまりより細かい粒度）として走行負荷情報を抽出する処理を継続し、経路の走行負荷情報を更新し（書き替え）、走行計画を算出し直すまたは補正することで、走行計画に基づいた運転支援を迅速に開始しつつ、走行計画の精度を高くすることができる。これにより、運転支援をより短時間で開始することで得る効果と、運転支援をより高い精度で実行することで得る効果の両方を得ることができる。また、車両制御装置１９は、運転支援として、走行計画の算出が完了したこと、運転支援を開始できることを運転者に通知するようにしてもよい。さらに、車両制御装置１９は、走行計画が更新された場合、その旨を運転者に通知するようにしてもよい。これにより、運転者は、算出されている走行計画の精度を認識することができる。
　また、車両制御装置１９は、全区間について基本粒度で走行負荷情報を抽出できていない場合、つまり、途中区間の走行負荷情報の粒度が荒い場合、駆動モードとしてＥＶモードを優先的に選択される設定として走行計画を算出することで、更新前の走行計画と更新後の走行計画との間で発生する差異を少なくすることができる。これにより、運転者に走行計画を通知する場合、走行計画の変更より運転者に違和感を与える恐れを低減することができる。
　本実施形態の車両制御装置１９は、走行計画として、各区間、各区分の駆動モードを設定する場合として説明したが、これに限定されない。走行計画として、各区間、各区分のエンジン稼動比率を決定してもよいし、エンジン閾値（走行時にハイブリッドモードで走行する条件としての走行負荷の閾値）を決定してもよいしい、目標ＳＯＣを設定してもよい。車両は、走行計画と実際の走行時の条件に基づいて、走行計画の値、エンジン閾値、目標ＳＯＣとなるように走行を行うことで、より燃費を向上させることができ、運転者が快適な運転を行う支援ができる。また、車両制御装置１９は、走行計画として、エンジン閾値（走行時にハイブリッド走行する条件としての走行負荷の閾値）をした場合、ＥＶモードでの走行時に走行負荷が走行中の区間、区分のエンジン閾値を越えた場合、ハイブリッドモードでの走行を開始する。車両制御装置１９は、走行時にハイブリッドモードで走行する条件であるエンジン閾値を調整することで、各区間、各区分におけるハイブリッドモードでの走行しやすさを制御することができ、燃費を向上させることができる。
　なお、車両制御装置１９は、走行計画に与える影響を少なくできるため、途中区間の粒度を荒い粒度としたが、これに限定されない。車両制御装置１９は、目的地までの距離が距離Ｄ１を越える場合、目的地までの全経路を荒い粒度で算出してもよい。
　ここで、車両制御装置１９は、目的地までの距離が上記距離Ｄ１よりも長い距離の閾値を越える場合、走行計画を算出する領域を調整することが好ましい。図５を用いて、車両制御装置１９のＥＣＵ２０の処理の一例を説明する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ４０として目的地の設定を検出する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ４０で目的地の設定を検出したら、ステップＳ４２としてＤ２＜目的地までの距離であるかを判定する。ここで、Ｄ２は、閾値として設定されている距離であり、上述した距離Ｄ１よりも長い距離である。ＥＣＵ２０は、ステップＳ４２で目的地までの距離が距離Ｄ２よりも長いかを判定する。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ４２で、Ｄ２＜目的地までの距離ではない（Ｎｏ）、つまり、目的地までの距離がＤ２以下であると判定した場合、ステップＳ４４として、目的地までの走行負荷情報を抽出する。ここで、ステップＳ４４で実行する走行負荷情報の抽出処理は、図３のフローチャートの処理である。つまり、ＥＣＵ２０は、目的地までの距離に基づいて走行負荷情報を算出する粒度を調整して走行負荷情報を抽出する。また、荒い粒度の走行負荷情報を算出する場合、より細かい粒度での走行負荷情報の抽出を継続し、更新する。また、駆動モードを決定する設定も切り替える。ＥＣＵ２０は、ステップＳ４４で走行負荷情報を抽出したらステップＳ５０に進む。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ４２で、Ｄ２＜目的地までの距離である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ４６として、距離Ｄ２までの走行負荷情報を抽出する。なお、この場合、ＥＣＵ２０は、距離Ｄ２までの区間の走行負荷情報を荒い粒度で検出し、その後、基本粒度での走行負荷情報の抽出を継続することが好ましい。なお、ＥＣＵ２０は、走行負荷情報を最初から基本粒度で抽出してもよい。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ４６で走行負荷情報を抽出したら、ステップＳ４８として、目標電力残量（目標ＳＯＣ）ＢをＢ＋α、つまりＢ＝Ｂ＋αとし、ステップＳ５０に進む。つまり、ＥＣＵ２０は、ＳＯＣをより高い値とする。
　ＥＣＵ２０は、ステップ４４またはステップＳ４８の処理を実行したら、ステップＳ５０として、走行計画を作成する。具体的には、ＥＣＵ２０は、抽出した目的地までの走行負荷情報または距離Ｄ２までの走行負荷情報と、設定（ＥＶモードを優先する設定、通常設定）とに基づいて、各区間及び各区分を走行する際の駆動モードを決定し、決定した駆動モードと各区間及び各区分との関係を走行計画とする。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ５０で走行計画を作成したら、ステップＳ５２として、走行計画と現在地とに基づいて駆動モードを切り替える。具体的には、ＥＣＵ２０は、走行計画と現在地とに基づいて現在地の走行負荷を判定し、その結果に基づいて駆動モードを切り替える。なお、ＥＣＵ２０は、現在地に基づいて、走行計画で割り当てられている駆動モードを特定し、当該駆動モードで駆動するようにしても、走行計画で割り当てられている駆動モードを現在地の走行負荷に基づいて補正するようにしてもよい。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ５２で駆動モードを切り替えたら、ステップＳ５４として目標電力残量Ｂの設定をリセットし、つまり、基準値に戻し、ステップＳ５６として、制御終了かを判定する。ＥＣＵ２０は、目的地に到達した場合、目的地が変更された場合、運転支援が停止された場合等に制御終了と判定する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ５６で制御終了ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ４２に進む。ＥＣＵ２０は、ステップＳ５６で制御終了である（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理を終了する。
　車両制御装置１９は、図５に示すように、目的地までの距離（目的地までの残距離）に応じて、走行計画を算出する対象の範囲を決定することで、迅速に走行計画を算出することができ、かつ、適切な運転支援を実行することができる。つまり、目的地までの距離が長い場合、所定の距離分の走行計画を算出することで、迅速に走行計画を算出することができる。
　また、車両制御装置１９は、目的地までの距離が閾値距離（Ｄ２）未満の場合、目的地までの走行計画を作成し、目的地までの距離が閾値距離（Ｄ２）以上の場合、距離Ｄ２までの経路を対象として走行計画を作成する。これにより、走行計画に生じる誤差を小さくすることができ、より高い精度の走行計画を作成することができる。走行計画の精度が高くなることで、車両１０の駆動力を好適な割合で使用して走行を行うことができ、燃費を向上させることができる。
　また、車両制御装置１９は、目的地までの経路における途中地点までの走行負荷情報で走行計画を作成する場合、目標ＳＯＣを高めの値（よりバッテリの残量が多くなる値）に補正することで、目的地の途中までの走行計画を作成した場合でも、距離Ｄ２の地点地ＥＶモードでの走行が可能な区間を確保しておくことができ、燃費向上効果が抑制されることを防止することができる。なお、上記実施形態では、目標ＳＯＣを調整したがこれに限定されず、駆動モードとしてハイブリッドモードを優先的に選択する設定としてもよいし、エンジンの稼動閾値を下げる設定としてもよい。車両制御装置１９は、目的地までの経路における途中地点までの走行負荷情報で走行計画を作成する場合、距離Ｄ２の到達時にバッテリの残量をより多くすることができる設定であればよい。
　なお、車両制御装置１９は、図５のフローチャートで、ステップＳ４４、Ｓ４６で粒度を調整して走行負荷情報を算出するとしたがこれに限定されない。車両制御装置１９は、図５のフローチャートの処理を実行する場合、粒度を一定としてもよい。この場合でも、目的地までの経路において、走行負荷情報を抽出する区間を調整することで、目的地までの経路の走行負荷情報の詳細度を調整することができる。つまり、車両制御装置１９は、区分の長さや用いる情報の種類を一定としても、途中までの走行負荷情報を抽出するか、目的地までの走行負荷情報を抽出するかを制御することで、走行負荷情報の詳細度を調整することができる。
　また、車両制御装置１９は、目的地が不明な場合に図５に示す処理で判明している位置までの走行計画を算出するようにしてもよい。
　車両制御装置１９は、図３及び図５に示す処理を目的地が設置された後に実行されるとして説明したがこれに限定されない。車両制御装置１９は、目的地が設定された後も、走行計画を作成し直すようにしてもよい。つまり、車両制御装置１９は、目的地が設定された後、所定の条件（例えば、一定距離走行毎、一定時間経過毎）を満たした場合、走行計画を再度作成するようにしてもよい。これにより、各情報を最新の状態に更新することができ、走行計画を適切に補正することができ、より燃費を向上させることができる。
　次に、図６を用いて、走行計画を用いた運転支援の処理の一例を説明する。図６は、ＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。ＥＣＵ２０は、走行時、図６に示す処理を繰り返し実行する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ６０として走行計画を取得する。なお、走行計画は、予め取得済みの計画を用いてもよい。ＥＣＵ２０は、ステップＳ６０で走行計画を取得したら、ステップＳ６２として現在地を取得する。なお現在地の情報は、ＧＰＳ通信部３２から取得することができる。
　ＥＣＵ２０は、ステップＳ６２で現在地を取得したら、ステップＳ６４として、ＥＶ走行区間であるかを判定する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ６０で取得した走行計画とステップＳ６２で取得した現在地とを比較して、現在地の走行計画の駆動モードがＥＶ走行モードであるかを判定する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ６４でＥＶ走行区間である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ６６として駆動モードをＥＶ走行モードとして、本処理を終了する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ６４でＥＶ走行区間ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ６８として駆動モードをハイブリッド走行モードとして、本処理を終了する。
　車両１０は、このように車両制御装置１９で作成した走行計画に基づいて駆動モードを切り換えることで、動力源の駆動力を効率よく使用することができ、燃費を向上させることができる。例えば、車両１０がプラグインハイブリッド車両である場合、再度充電を行う位置に到達するまでに、バッテリに充電された電力をより多く使用させることができる。これにより、効率よく電力を消費することができ、燃費を向上させることができる。
　上記実施形態の運転制御システム１は、交通情報通信基地局（ＩＴＳスポット）１５との通信で道路交通情報を取得することで、より広域の道路情報を効率よく取得することができる。上記実施形態の運転制御システム１の車両１０は、交通情報通信基地局１５との通信で道路交通情報を取得したが、これに限定されない。車両１０は、各種無線通信、例えば、ラジオ電波、テレビ電波で出力された電波を受信し、当該電波に含まれる道路交通情報を取得してもよい。
　また、走行負荷演算部２０ｃは、走行時に走行支援制御部２０ｅで実行される運転支援の情報を加味して走行負荷を算出してもよい。例えば、走行時に走行支援制御部２０ｅが実行する燃費向上支援、例えば、青信号で通過できる車速を案内する支援や、赤信号で停止する場合にフリーランで走行できるようにアクセルＯＦＦのタイミング案内する支援を実行することを加味して走行負荷情報を算出してもよい。これにより、運転制御装置１９は、より正確な走行負荷を算出することができ、より適切な運転計画を作成することができる。これにより、運転制御装置１９は、より燃費を向上させることができ、運転者が快適に運転できるように支援することができる。この場合も、運転制御装置１９は、目的地までの距離に基づいて、走行負荷情報を算出する詳細度（粒度）を調整することで、短時間で必要な情報と算出結果を提供することができる。
　１　運転制御システム
　１０　車両
　１２、１２ａ　信号機
　１４　インフラ情報送信装置
　１５　交通情報通信基地局
　１６　ＧＰＳ衛星
　１９　車両制御装置
　２０　ＥＣＵ
　２０ａ　駆動制御部
　２０ｂ　経路検出部
　２０ｃ　走行負荷演算部
　２０ｄ　走行計画演算部
　２０ｅ　運転支援制御部
　２２　記憶部
　２４　アクセルアクチュエータ
　２５ａ　エンジン
　２５ｂ　ＭＧ（モータジェネレータ）
　２６　ブレーキアクチュエータ
　２８　カーナビゲーション装置
　３０　スピーカ
　３２　ＧＰＳ通信部
　３８　インフラ通信部
　４０　車速センサ
　４２　表示装置
　４４　ハイブリッドＥＣＵ
　４６　電池アクチュエータ

Claims (10)

  1. 　車両を制御する車両制御装置であって、
    　目的地までの経路を検出する経路検出部と、
    　前記経路の走行負荷情報を算出する走行負荷演算部と、
    　前記経路と当該経路の走行負荷情報とに基づいて前記経路の各区間の駆動モードを含む走行計画を算出する走行計画演算部と、を有し、
    　前記走行負荷演算部は、現在地から目的地までの距離に応じて、走行負荷情報を算出する前記区間の詳細度を変更することを特徴する車両制御装置。
  2. 　前記走行負荷演算部は、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも長い場合、少なくとも一部の区間を、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも短い場合の詳細度よりも荒い詳細度で前記走行負荷情報を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 　前記走行負荷演算部は、前記現在地から前記目的地までの距離が閾値距離よりも長い場合、途中の区間の詳細度を、前記現在地の近傍及び前記目的地の近傍の区間の詳細度よりも荒くすることを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
  4. 　前記走行負荷演算部は、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも長い場合、少なくとも一部の区間を、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも短い場合よりも荒い詳細度で前記走行負荷情報を算出した後、
    　前記少なくとも一部の区間を、より細かい詳細度で前記走行負荷情報を算出し、
    　前記走行計画演算部は、前記走行負荷情報が更新された場合、更新された前記走行負荷情報に基づいて、前記走行計画を更新することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  5. 　前記走行計画演算部で算出した走行計画を運転者に通知する走行支援部をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  6. 　前記車両は、モータジェネレータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両であり、
    　前記走行計画演算部は、前記駆動モードとして、前記モータジェネレータを駆動源として走行するＥＶモードと、前記モータジェネレータと前記内燃機関とを駆動源として走行するハイブリッド走行モードと、を選択可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  7. 　前記走行計画演算部は、前記現在地から目的地までの距離が閾値距離よりも短い場合の詳細度よりも荒い詳細度の前記走行負荷情報を含む場合、ＥＶモードを選択しやすい条件で前記走行計画を算出することを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
  8. 　前記走行負荷演算部は、前記現在地から目的地までの距離が設定距離よりも長い場合、前記目的地までの経路の途中地点までの前記走行負荷情報を算出することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  9. 　前記車両は、モータジェネレータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両であり、
    　前記走行計画演算部は、前記駆動モードとして、前記モータジェネレータを駆動源として走行するＥＶモードと、前記モータジェネレータと前記内燃機関とを駆動源として走行するハイブリッド走行モードと、を選択可能であり、
    　前記走行負荷情報を算出している区間が、前記目的地までの経路の途中地点までの場合、前記途中地点への到達時の目標ＳＯＣを高い値に設定することを特徴する請求項８に記載の車両制御装置。
  10. 　前記走行負荷演算部は、前記詳細度が荒い場合、前記区間を前記詳細度が細かい場合よりも長い距離とすることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の車両制御装置。
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