JP2010122117A - 走行案内装置、走行案内方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両2の現在のバッテリ7のSOC値を取得し(S1)、取得されたバッテリのSOC値の他、地図情報及び車両2に関する各種情報に基づいて、車両2がEV走行によって走行可能な走行可能範囲の境界を算出し(S2)、算出された走行可能範囲の境界を液晶ディスプレイ15に表示された地図上に表示する(S3)。そして、液晶ディスプレイ15に表示された地図がスクロールされている途中に、算出された走行可能範囲の境界が表示エリアに含まれた場合に、スクロールを停止する(S8)ように構成する。
【選択図】図3
Description
そこで、そのような場合においては、表示装置に表示された地図を、ユーザの操作に基づいてスクロールすることが行われている。例えば、ユーザがスクロール方向を指定した場合に、そのスクロール方向へと表示装置に表示された地図がスクロールする。それによって、現在、表示装置に表示されているエリアの地図のみではなく、走行可能範囲の境界を含む他のエリアの地図についても表示装置に表示させることが可能となる。従って、ユーザは地図の縮尺を変更することなく走行可能範囲の境界の位置について把握することが可能となる。
ここで、「車両」とはバッテリから供給される電力をエネルギーとして走行する電気自動車以外にも、ガソリンをエネルギーとして走行するガソリン自動車、電力及びガソリンをエネルギーとして走行するハイブリッド車両等も含む。
先ず、第1実施形態に係るナビゲーション装置1を車載機として搭載した車両2の車両制御システム3の概略構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は第1実施形態に係る車両制御システム3の概略構成図、図2は第1実施形態に係る車両制御システム3の制御系を模式的に示すブロック図である。尚、車両2は外部電源からバッテリを充電することができる車両とする。そして、外部電源からバッテリを充電することができる車両としては、モータのみを駆動源とする電気自動車や、モータとエンジンを併用して駆動源とするプラグインハイブリッド車両があるが、以下に説明する第1実施形態及び第2実施形態ではプラグインハイブリッド車両を用いることとする。
特に、第1実施形態に示すようなプラグインハイブリッド車両では、基本的にバッテリの残量が所定値以下となるまでは駆動モータ5のみにより車両2が駆動され、駆動モータ5のみを駆動源とする所謂EV走行を行う。一方、バッテリの残量が所定値以下となった後はエンジン4も用いて車両が駆動され、エンジン4と駆動モータ5とを状況によって使い分けて駆動源とする所謂HV走行を行う。
更に、エンジンブレーキ必要時及び制動停止時において、駆動モータ5は回生ブレーキとして機能し、車両慣性エネルギーを電気エネルギーとして回生する。
そして、車両制御ECU9は、演算装置及び制御装置としてのCPU21、並びにCPU21が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるRAM22、制御用のプログラム等が記録されたROM23等の内部記憶装置を備えている。
図2に示すように第1実施形態に係るナビゲーション装置1は、車両2の現在位置を検出する現在位置検出部31と、各種のデータが記録されたデータ記録部32と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションECU(地図表示手段、操作受付手段、表示エリアスクロール手段、エネルギー残量取得手段、走行可能範囲算出手段、スクロール停止手段、境界座標取得手段、中央位置座標取得手段、座標一致判定手段、案内手段、予定補給情報取得手段、到達時エネルギー算出手段、補給後エネルギー残量取得手段、補給後走行可能範囲算出手段、補給施設特定手段、目的地取得手段、経路探索手段)33と、ユーザからの操作を受け付けるタッチパネル34と、ユーザに対して車両周辺の地図や走行可能範囲の境界を表示する液晶ディスプレイ15と、経路案内に関する音声ガイダンスや充電施設の案内を出力するスピーカ16と、プログラムを記憶した記憶媒体であるDVDを読み取るDVDドライブ37、プローブセンタやVICSセンタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール38と、から構成されている。
現在位置検出部31は、GPS41、車速センサ42、ステアリングセンサ43、ジャイロセンサ44等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ42は、車両2の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両2の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU33に出力する。そして、ナビゲーションECU33は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記5種類のセンサをナビゲーション装置1が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置1が備える構成としても良い。
尚、ユーザの操作を受け付ける操作手段としては、タッチパネル34の代わりに操作ボタンやリモコンを用いても良い。
(a)先ず、CPU51は現在位置検出部31により車両2の現在位置を検出する。また、検出した車両2の現在位置を地図上で特定するマップマッチングも行われる。
(b)次に、CPU51は車両の現在位置周辺(例えば、周囲50km以内)の地図情報及び交通情報を地図情報DB47、プローブセンタ、VICSセンタ等から取得する。ここで、取得する地図情報としては、例えば交差点に関する情報(位置、信号の有無、車線数に関する情報を含む)、道路の傾斜区間に関する情報(傾斜角度に関する情報を含む)、カーブに関する情報(開始点、終了点、旋回半径に関する情報を含む)がある。また、取得する交通情報としては、渋滞情報(渋滞の開始点、渋滞長、渋滞度、走行予定経路を構成する各リンクの平均車速に関する情報を含む)、規制情報(通行止めや車線規制に関する情報を含む)がある。
(c)次に、CPU51は、車両パラメータDB46を読み出し、車両2に関する各種パラメータ情報を取得する。具体的には、前面投影面積A[m2]、駆動機構慣性重量Wr[kN]、車重M[kg]、駆動輪の転がり抵抗係数μr、空気抵抗係数μl、コーナリング抵抗Rc[kN]等である。
(d)続いて、CPU51は、車両2の現在位置を中心とし、所定距離(例えば50km)を半径とした円を地図上に規定する。そして、規定した円の円周上に等間隔(例えば円周を8等分した際の分割点)で仮の目的地を複数設定する。
(e)地図情報に基づいて車両2の現在位置から設定された仮の目的地までの経路を仮の目的地毎にそれぞれ探索する。
(f)取得したSOC値、地図情報、交通情報及び車両パラメータ情報に基づいて、仮の目的地までの各経路を走行した場合に、車両の現在位置からEV走行のみで到達可能な到達可能地点を経路毎に特定する。尚、到達可能地点は、各経路を走行する際に駆動モータ5の駆動で消費される消費エネルギー量、並びに経路の走行中にバッテリ7に蓄えられると推定される回生エネルギー量をそれぞれ推定することによって特定される。
(g)そして、CPU51は各経路における到達可能地点を直線又は曲線で結ぶ。その結果、結ばれた線が走行可能範囲の境界として算出される。尚、走行可能範囲の境界は地図上の座標により特定される。
尚、上記具体例では、地図情報や車両パラメータ情報から到達可能点を特定しているが、車両の走行履歴に基づいて算出しても良い。例えば、過去に同一のリンクを走行した走行履歴がある場合には、過去の走行時における消費エネルギー量及び回生エネルギー量を用いて到達可能地点を特定しても良い。また、アクセル操作やブレーキ操作等の運転者の車両操作特性を過去の操作履歴から取得しても良い。その場合には、地図情報と車両操作特性とに基づいて、各走行経路を走行する際の消費エネルギー量及び回生エネルギー量を推定し、到達可能地点を特定する。
また、車両2が消費電力あたりに走行可能な距離を走行履歴等から算出し、その算出値に現在のSOC値を乗じた値を走行可能距離として定義しても良い。そして、車両2の現在位置を中心とし、走行可能距離を半径とした円を走行可能範囲の境界としても良い。
図4に示すように液晶ディスプレイ15の表示画面61には、車両の現在位置周辺の地図画像62と、地図上にマッチングされた車両の現在位置を示す自車位置マーク63と、地図の表示エリアの中央位置を特定する中央カーソル64と、自車位置マーク63の周囲に表示された走行可能範囲の境界65とが表示される。ここで、走行可能範囲の境界65の線上が現在のSOC値でEV走行のみにより車両2が到達可能な最長の到達可能地点となる。即ち、境界65で囲まれたエリアが現在のSOC値でEV走行のみにより車両が到達可能なエリアとなる。そして、ユーザは走行可能範囲の境界65を参照することにより、現在のSOC値でEV走行のみにより車両が走行できる範囲を把握することが可能となる。
尚、図4では1/64万の縮尺で地図を表示した結果、液晶ディスプレイ15に走行可能範囲の全体を表示することが可能であるが、1/64万より大きい縮尺で地図を表示すると、走行可能範囲の全体を表示することができない場合がある。即ち、ユーザが境界付近の詳細な地形や施設を確認することを希望する場合に、地図の縮尺を大きな縮尺に変更することが考えられるが、その場合には走行可能範囲の全体が入らない場合がある。例えば、図5は1/5000の縮尺で地図を表示した場合の液晶ディスプレイ15の表示画面61を示しているが、図5に示す表示画面61には、走行可能範囲の境界65が表示されない。従って、ユーザは走行可能範囲の全体の形状を把握できない。その場合に、走行可能範囲の境界付近の地図を確認するために、ユーザは後述の地図のスクロール操作を実行すると考えられる。
先ず、ワンタッチスクロール処理について説明する。ワンタッチスクロール処理は、ユーザが液晶ディスプレイ15の表示画面のいずれかの箇所を所定時間(例えば1sec)未満のみ接触したことをCPU51が検出した場合に実行される。そして、CPU51は、先ず図6に示すようにユーザが接触した地点Xの座標を取得する。次に、取得した地点Xの座標が地図の表示エリアの中央位置となるように地図を矢印69方向に所定距離だけスクロールする。その結果、ユーザが接触した地点Xを表示エリアの中央位置とした地図が液晶ディスプレイ15に新たに表示される。
尚、前記S5においてワンタッチスクロール処理を行っている場合には、上記S12においてCPU51は、スクロール停止操作を受け付けたか否かではなく、ユーザが接触した地点(図6の地点X)が表示エリアの中央位置となるまで地図をスクロールしたか否かを判定する。そして、ユーザが接触した地点が表示エリアの中央位置となるまで地図をスクロールしたと判定された場合に、スクロール処理を停止する(S13)。スクロール処理を停止した後、S10へと移行する。
また、走行可能範囲の境界の位置が表示エリアの中央位置となった場合にスクロールを停止させるので、ユーザは液晶ディスプレイ15を視認した際に走行可能範囲の境界の位置を容易に把握することが可能となる。
また、スクロールが停止された場合に、走行可能範囲の境界が液晶ディスプレイ15の表示エリアに含まれている旨を案内する(S9)ので、ユーザに対して走行可能範囲の境界が液晶ディスプレイ15の表示エリアに含まれていることを確実に把握させることが可能となる。
次に、第2実施形態に係るナビゲーション装置を車載機として搭載した車両の車両制御システムについて、図9乃至図12に基づいて説明する。尚、以下の説明において上記図1乃至図8の第1実施形態に係る車両制御システム3等の構成と同一符号は、前記第1実施形態に係る車両制御システム3等の構成と同一あるいは相当部分を示すものである。
ただし、第2実施形態に係る車両制御システム3は、周辺の充電施設でバッテリの充電(即ちエネルギーの補給)を行う場合に、バッテリ充電後に車両がEV走行のみで走行可能な走行可能範囲についても案内する点で第1実施形態に係る車両制御システム3と異なっている。
尚、現在設定されている走行可能範囲の境界とは、地図スクロール処理プログラムが実行され、S102において走行可能範囲の境界が算出された時点では、S102において算出された走行可能範囲の境界が相当する。そして、その後に後述のS117で新たに走行可能範囲の境界が算出される度に、現在設定されている走行可能範囲の境界は、新たに算出された走行可能範囲の境界へと更新される。
尚、前記S105においてワンタッチスクロール処理を行っている場合には、上記S111においてCPU51は、スクロール停止操作を受け付けたか否かではなく、ユーザが接触した地点(図6の地点X)が表示エリアの中央位置となるまで地図をスクロールしたか否かを判定する。そして、ユーザが接触した地点が表示エリアの中央位置となるまで地図をスクロールしたと判定された場合に、スクロール処理を停止する(S112)。スクロール処理を停止した後、S113へと移行する。
図11に示すように液晶ディスプレイ15の表示画面101には、所定エリアの地図画像102と、地図の表示エリアの中央位置Zを特定する中央カーソル103と、充電施設の位置を特定する充電施設マーク104と、表示エリアの中央位置Zにある充電施設の情報を示す情報ウィンドウ105とが表示される。また、現在設定されている走行可能範囲の境界106が表示エリアに含まれる場合には、現在設定されている走行可能範囲の境界106についても表示される。ここで、情報ウィンドウ105には、充電施設の名称や車両2の現在地からの道なり距離が表示される。更に、充電料金や営業時間帯を表示しても良い。また、情報ウィンドウ105には、この充電施設でユーザが充電を実施することを希望する場合又は希望しない場合に操作される選択肢(「YES」、「NO」)も表示する。
具体的には、CPU51は、先ずユーザが充電を希望した充電施設で充電を実施した後の車両2のSOC値を算出する。充電施設到着時のバッテリのSOC値に充電施設での予定充電量を加えた値が、充電施設で充電後の車両2のSOC値となる。そして、充電施設で充電後の車両2のSOC値、地図情報、交通情報及び車両パラメータ情報に基づいて、充電を行う充電施設から仮の目的地までの経路を走行する場合の各経路に対してそれぞれEV走行のみで到達可能な到達可能地点を特定する。そして、CPU51は各経路における到達可能地点を直線又は曲線で結ぶ。その結果、結ばれた線が走行可能範囲の境界として算出される。
尚、S117における走行可能範囲の境界の算出方法の詳細については、既に説明したS102の走行可能範囲の境界の算出方法と基本的に同一であるので説明は省略する。
図12に示すように液晶ディスプレイ15の表示画面101には、ユーザが充電を希望する充電施設周辺の地図画像102と、地図上にマッチングされた車両の現在位置を示す自車位置マーク107と、地図の表示エリアの中央位置を特定する中央カーソル103と、ユーザが充電を希望する充電施設の位置を特定する充電施設マーク108と、充電施設マーク108の周囲に表示された充電後の走行可能範囲の境界109と、が表示される。ここで、充電後の走行可能範囲の境界109の線上がユーザの希望する充電施設で充電を行った後にEV走行のみにより車両2が到達可能な最長の到達可能地点となる。即ち、境界109で囲まれたエリアが、充電施設で充電を行った場合にEV走行のみにより車両が到達可能なエリアとなる。そして、ユーザは充電後の走行可能範囲の境界109を参照することにより、EV走行のみにより車両が走行できる範囲を容易に把握することが可能となる。
尚、ユーザが大きい縮尺で充電後の走行可能範囲の境界109付近の詳細な地形や施設を確認することを希望する場合に、地図の縮尺を大きな縮尺に変更することが考えられるが、その場合には充電後の走行可能範囲の全体が入らない場合がある。その場合に、充電後の走行可能範囲の境界109付近の地図を確認するために、ユーザは上述した地図のスクロール操作を実行すると考えられる。そして、その場合において、充電後の走行可能範囲の境界109が液晶ディスプレイ15の表示エリアに含まれた場合には、前記したように自動的にスクロールが停止され(S109)、充電後の走行可能範囲の境界109が液晶ディスプレイ15の表示エリアに含まれている旨が案内される(S110)。
また、ユーザの操作に基づいて、現在設定されている走行可能範囲の境界の内側に位置する複数の充電施設からバッテリの充電を実施する充電施設を特定するので、現在のSOC値で走行することが可能な走行可能範囲内にある複数の充電施設から、ユーザが充電を希望する充電施設を選択することができる。従って、ユーザの走行計画に適合した走行可能範囲を案内することが可能となる。
また、ユーザが充電を行うことを希望する充電施設を経由して目的地へと至る経路を探索するので、目的地までの走行途中において充電施設でバッテリの充電を行う場合に、充電施設を経由して目的地へと至る適切な経路を案内することが可能となる。
例えば、第1実施形態及び第2実施形態では、スクロール途中で走行可能範囲の境界が表示エリアの中央に位置した場合にスクロールを停止することとしているが、スクロールの停止条件は他の条件であっても良い。例えば、スクロール途中で走行可能範囲の境界の少なくとも一部が表示エリアに表示された場合にスクロールを停止することとしても良い。
2 車両
3 車両制御システム
15 液晶ディスプレイ
16 スピーカ
33 ナビゲーションECU
34 タッチパネル
51 CPU
52 RAM
53 ROM
Claims (8)
- 地図の所定エリアを表示装置に表示する地図表示手段と、
ユーザの操作を受け付ける操作受付手段と、
前記操作受付手段により受け付けられたユーザの操作に基づいて、前記表示装置に表示される地図を前記所定エリアから他のエリアへとスクロールする表示エリアスクロール手段と、
車両のエネルギーの残量を取得するエネルギー残量取得手段と、
前記エネルギー残量取得手段により取得されたエネルギーの残量を消費することによって前記車両が走行可能な走行可能範囲の境界を算出する走行可能範囲算出手段と、
前記表示エリアスクロール手段によって前記表示装置に表示された地図がスクロールされている途中に前記走行可能範囲算出手段によって算出された前記走行可能範囲の境界が前記表示装置に表示された地図の表示エリアに含まれた場合に、前記スクロールを停止するスクロール停止手段と、を有することを特徴とする走行案内装置。 - 前記スクロール停止手段は、
前記走行可能範囲の境界の座標を取得する境界座標取得手段と、
前記表示エリアの中央位置の座標を取得する中央位置座標取得手段と、
前記中央位置座標取得手段により取得した座標が前記境界座標取得手段により取得した座標と一致するか否か判定する座標一致判定手段と、
を備え、
前記座標一致判定手段によって座標が一致すると判定された場合に前記表示エリアスクロール手段による前記スクロールを停止することを特徴とする請求項1に記載の走行案内装置。 - 前記スクロール停止手段によって前記表示エリアスクロール手段による前記スクロールが停止された場合に、走行可能範囲の境界が前記表示装置の表示エリアに含まれている旨を案内する案内手段を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の走行案内装置。
- 前記走行可能範囲算出手段によって算出された前記走行可能範囲の境界の内側に位置するエネルギー補給施設の内、前記車両がエネルギーの補給を行う補給実施エネルギー補給施設の位置情報と該補給実施エネルギー補給施設での予定補給量を取得する予定補給情報取得手段と、
前記車両の前記補給実施エネルギー補給施設への到達時のエネルギーの残量を算出する到達時エネルギー算出手段と、
前記予定補給量と前記到達時のエネルギーの残量とに基づいて、前記補給実施エネルギー補給施設にてエネルギーを補給後の前記車両のエネルギーの残量を取得する補給後エネルギー残量取得手段と、
前記予定補給情報取得手段により取得した補給実施エネルギー補給施設の位置情報と前記補給後エネルギー残量取得手段により取得した前記車両のエネルギーの残量とに基づいて、前記補給後エネルギー残量取得手段により取得した前記車両のエネルギーの残量を消費することによって前記車両が前記補給実施エネルギー補給施設から走行可能な走行可能範囲の境界を算出する補給後走行可能範囲算出手段と、
前記スクロール停止手段は、前記表示エリアスクロール手段によって前記表示装置に表示された地図がスクロールされている途中に前記補給後走行可能範囲算出手段によって算出された前記走行可能範囲の境界が前記表示装置に表示された地図の表示エリアに含まれた場合に、前記スクロールを停止することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の走行案内装置。 - 前記操作受付手段により受け付けられたユーザの操作に基づいて、前記走行可能範囲算出手段によって算出された前記走行可能範囲の境界の内側に位置する複数のエネルギー補給施設から前記補給実施エネルギー補給施設を特定する補給施設特定手段を有し、
前記予定補給情報取得手段は、前記補給施設特定手段によって特定された前記補給実施エネルギー補給施設の位置情報と前記補給実施エネルギー補給施設における予定補給量を取得することを特徴とすることを特徴とする請求項4に記載の走行案内装置。 - 前記車両の目的地の位置情報を取得する目的地取得手段と、
前記目的地の位置情報と前記予定補給情報取得手段により取得した前記補給実施エネルギー補給施設の位置情報とに基づいて、前記補給実施エネルギー補給施設を経由して目的地へと至る経路を探索する経路探索手段と、を有することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の走行案内装置。 - 地図の所定エリアを表示装置に表示する地図表示ステップと、
ユーザの操作を受け付ける操作受付ステップと、
前記操作受付ステップにより受け付けられたユーザの操作に基づいて、前記表示装置に表示される地図を前記所定エリアから他のエリアへとスクロールする表示エリアスクロールステップと、
車両のエネルギーの残量を取得するエネルギー残量取得ステップと、
前記エネルギー残量取得ステップにより取得されたエネルギーの残量を消費することによって前記車両が走行可能な走行可能範囲の境界を算出する走行可能範囲算出ステップと、
前記表示エリアスクロールステップによって前記表示装置に表示された地図がスクロールされている途中に前記走行可能範囲算出手段によって算出された前記走行可能範囲の境界が前記表示装置に表示された地図の表示エリアに含まれた場合に、前記スクロールを停止するスクロール停止ステップと、を有することを特徴とする走行案内方法。 - コンピュータに搭載され、
地図の所定エリアを表示装置に表示する地図表示機能と、
ユーザの操作を受け付ける操作受付機能と、
前記操作受付機能により受け付けられたユーザの操作に基づいて、前記表示装置に表示される地図を前記所定エリアから他のエリアへとスクロールする表示エリアスクロール機能と、
車両のエネルギーの残量を取得するエネルギー残量取得機能と、
前記エネルギー残量取得機能により取得されたエネルギーの残量を消費することによって前記車両が走行可能な走行可能範囲の境界を算出する走行可能範囲算出機能と、
前記表示エリアスクロール機能によって前記表示装置に表示された地図がスクロールされている途中に前記走行可能範囲算出手段によって算出された前記走行可能範囲の境界が前記表示装置に表示された地図の表示エリアに含まれた場合に、前記スクロールを停止するスクロール停止機能と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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JP2008297110A JP2010122117A (ja) | 2008-11-20 | 2008-11-20 | 走行案内装置、走行案内方法及びコンピュータプログラム |
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