JP2010132241A - 走行支援装置、走行支援方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

走行支援装置、走行支援方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】追従走行中及び追従走行後の適切な制御スケジュールを生成することができるとともに、制御部の処理負担についても軽減することが可能な走行支援装置、走行支援方法及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】ＡＣＣシステムにより追従走行制御が実行されている場合に、追従対象となる前方車両の走行予定経路と走行情報を取得し（Ｓ２５）、車両２の走行予定経路と前方車両の走行予定経路とを比較することにより追従走行区間を特定し（Ｓ２７）、追従走行区間の前方車両の推定車速及び推定加速度から追従走行区間を走行する車両２の車速及び加速度を推定し（Ｓ２８）、追従走行区間での追従走行制御を考慮した制御スケジュールを新たに生成する（Ｓ３０）ように構成する。
【選択図】図９

Description

本発明は、車両が走行予定経路を走行する際の駆動源の制御スケジュールを生成し、生成した制御スケジュールに基づいて制御を行う走行支援装置、走行支援方法及びコンピュータプログラムに関する。
近年においては、エンジンを駆動源とするガソリン車以外にもバッテリから供給される電力に基づいて駆動されるモータ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ハイブリッド車両等が存在する。
そして、従来では上記ハイブリッド車両において、走行予定経路に対してモータとエンジンの制御スケジュールを生成することが行われている。
ここで、従来において上記制御スケジュールを生成する技術としては、例えば特開２０００−３３３３０５号公報に記載されているように、走行予定経路の経路情報や走行履歴に基づいて推定された挙動（車速及び加速度）で自車両が走行予定経路を走行すると仮定し、その仮定に基づいて制御スケジュールを生成するものがある。
特開２０００−３３３３０５号公報（第４頁〜第７頁、図６）
しかしながら、実際に自車両が走行予定経路を走行する場合には、推定された挙動で走行できない場合も多い。例えば、近年では、同一の車線を走行する前方車両が存在する場合に、前方車両との車間距離を適切な距離に維持し、前方車両に追従して走行（以下、追従走行という）するように自車両を自動制御するアダプティブクルーズコントロール（以下、ＡＣＣという）システムを備えた車両が存在する。そして、このＡＣＣシステムにより前方車両に追従走行した場合では、その追従走行した区間（以下、追従走行区間という）に関しては推定された挙動で走行できない。
その結果、現在設定されている制御スケジュールが予定する車両状況（ＳＯＣ値等）と実際に走行予定経路を走行する車両状況との間にズレが生じる。それにより、当初予定する燃料消費量の削減等の効果を十分に得ることができなかった。
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、ＡＣＣ機能により前方車両に追従走行した場合においても、適切な制御スケジュールを生成することができ、燃料消費量の削減等の効果を十分に得ることが可能な走行支援装置、走行支援方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
前記目的を達成するため本願の請求項１に係る走行支援装置（１）は、駆動源として駆動モータ（５）とエンジン（４）を備える自車両（２）の走行予定経路を特定する走行予定経路特定手段（３３）と、前記自車両が前方車両（６０）に追従して走行するように前記自車両を制御する追従走行制御手段（９）と、前記前方車両の走行情報を取得する前方車両情報取得手段（３３）と、前記前方車両情報取得手段により取得した前記前方車両の走行情報に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における前記駆動モータと前記エンジンの制御スケジュール（４９）を生成する制御スケジュール生成手段（３３）と、前記車両が前記走行予定経路を走行する場合に、前記制御スケジュールに基づいて前記駆動モータと前記エンジンを制御する駆動制御手段（９）と、を有することを特徴とする。
ここで、「区間」とは走行予定経路をリンク毎に区分した区間でも良いし、所定距離（例えば１００ｍ）毎に区分した区間でも良い。また、所定時間経過毎の通過地点の間の区間を定義したものであっても良い。
また、「追従して走行する」とは、前方車両との車間距離を一定に保つように加減速等の駆動制御を行いつつ走行することや、前方車両と同じ走行軌跡を描いて走行するようにステアリング等の旋回制御を行いつつ走行することを含む。
また、請求項２に係る走行支援装置（１）は、請求項１に記載の走行支援装置であって、前記前方車両（６０）の走行予定経路を取得する走行経路取得手段（３３）と、前記自車両（２）の走行予定経路と前記前方車両の走行予定経路に基づいて、前記自車両が前記前方車両に追従して走行する追従走行区間を特定する追従走行区間特定手段（３３）と、を有し、前記制御スケジュール生成手段（３３）は、前記追従区間特定手段により特定された追従走行区間について、前記前方車両の走行情報に基づいて前記制御スケジュールを生成することを特徴とする。
また、請求項３に係る走行支援装置（１）は、請求項２に記載の走行支援装置であって、前記自車両（２）の走行情報を取得する自車両走行情報取得手段（３３）を有し、前記制御スケジュール生成手段（３３）は、前記追従区間特定手段（３３）により特定された追従走行区間以外の区間について、前記車両の走行情報に基づいて前記制御スケジュールを生成することを特徴とする。
また、請求項４に係る走行支援方法は、駆動源として駆動モータ（５）とエンジン（４）を備える自車両（２）の走行予定経路を特定する走行予定経路特定ステップと、前記自車両が前方車両（６０）に追従して走行するように前記自車両を制御する追従走行制御ステップと、前記前方車両の走行情報を取得する前方車両情報取得ステップと、前記前方車両情報取得ステップにより取得した前記前方車両の走行情報に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における前記駆動モータと前記エンジンの制御スケジュール（４９）を生成する制御スケジュール生成ステップと、前記車両が前記走行予定経路を走行する場合に、前記制御スケジュールに基づいて前記駆動モータと前記エンジンを制御する駆動制御ステップと、を有することを特徴とする。
更に、請求項５に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに搭載され、駆動源として駆動モータ（５）とエンジン（４）を備える自車両（２）の走行予定経路を特定する走行予定経路特定機能と、前記自車両が前方車両（６０）に追従して走行するように前記自車両を制御する追従走行制御機能と、前記前方車両の走行情報を取得する前方車両情報取得機能と、前記前方車両情報取得機能により取得した前記前方車両の走行情報に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における前記駆動モータと前記エンジンの制御スケジュール（４９）を生成する制御スケジュール生成機能と、前記車両が前記走行予定経路を走行する場合に、前記制御スケジュールに基づいて前記駆動モータと前記エンジンを制御する駆動制御機能と、を実行させることを特徴とする。
前記構成を有する請求項１に記載の走行支援装置によれば、ＡＣＣ機能により前方車両に追従走行した場合においても、追従走行区間を走行中の自車両の挙動を正確に推定することが可能となる。従って、追従走行中及び追従走行後の適切な制御スケジュールを生成することができるため、燃料消費量の削減等の効果を十分に得ることが可能となる。
また、請求項２に記載の走行支援装置によれば、ＡＣＣ機能により前方車両に追従走行した場合において、自車両の走行予定経路と前方車両の走行予定経路とを比較することにより、追従走行区間を正確に特定することができる。従って、追従走行中と追従走行後とを区別して適切な制御スケジュールを生成することが可能となる。
また、請求項３に記載の走行支援装置によれば、追従走行区間以外の区間については自車両の走行情報により制御スケジュールが生成されるので、追従走行後の適切な制御スケジュールを生成することが可能となる。
また、請求項４に記載の走行支援方法によれば、ＡＣＣ機能により前方車両に追従走行した場合においても、追従走行区間を走行中の自車両の挙動を正確に推定することが可能となる。従って、追従走行中及び追従走行後の適切な制御スケジュールを生成することができるため、燃料消費量の削減等の効果を十分に得ることが可能となる。
更に、請求項５に記載のコンピュータプログラムによれば、ＡＣＣ機能により前方車両に追従走行した場合においても、追従走行区間を走行中の自車両の挙動を正確にコンピュータに推定させることが可能となる。従って、追従走行中及び追従走行後の適切な制御スケジュールを生成することができるため、燃料消費量の削減等の効果を十分に得ることが可能となる。
以下、本発明に係る走行支援装置について具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、本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は本実施形態に係る車両制御システム３の概略構成図、図２は本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はモータとエンジンを併用して駆動源とするハイブリッド車両である。特に、以下に説明する実施形態では外部電源からバッテリを充電することができるプラグインハイブリッド車両を用いることとする。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る車両制御システム３は、車両２に対して設置されたナビゲーション装置１と、エンジン４と、駆動モータ５と、発電機６と、バッテリ７と、プラネタリギヤユニット８と、車両制御ＥＣＵ９と、エンジン制御ＥＣＵ１０と、駆動モータ制御ＥＣＵ１１と、発電機制御ＥＣＵ１２と、充電制御ＥＣＵ１３とから基本的に構成されている。
ここで、ナビゲーション装置１は、車両２の室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、車両周辺の地図や目的地までの走行予定経路を表示する液晶ディスプレイ１５や、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ１６等を備えている。そして、ＧＰＳ等によって車両２の現在位置を特定するととともに、目的地が設定された場合においては目的地までの経路の探索、並びに設定された走行予定経路に従った案内を液晶ディスプレイ１５やスピーカ１６を用いて行う。また、ナビゲーション装置１は、後述するように、車両２の走行予定経路の経路情報や車両２の走行情報に基づいて、走行予定経路を走行する際における車両２の駆動源（エンジン４及び駆動モータ５）を制御する制御スケジュールを生成する。そして、生成した制御スケジュールに従って、エンジン４及び駆動モータ５を車両制御ＥＣＵ９、エンジン制御ＥＣＵ１０及び駆動モータ制御ＥＣＵ１１を介して制御する。尚、ナビゲーション装置１の詳細な構成については後述する。
また、エンジン４はガソリン、軽油、エタノール等の燃料によって駆動される内燃機関等のエンジンであり、車両２の第１の駆動源として用いられる。そして、エンジン４の駆動力であるエンジントルクはプラネタリギヤユニット８に伝達され、プラネタリギヤユニット８により分配されたエンジントルクの一部により駆動輪１７が回転させられ、車両２が駆動される。
また、駆動モータ５はバッテリ７から供給される電力に基づいて回転運動するモータであり、車両２の第２の駆動源として用いられる。駆動モータはバッテリ７から供給された電力により駆動され、駆動モータ５のトルクである駆動モータトルクを発生する。そして、発生した駆動モータトルクにより駆動輪１７が回転させられ、車両２が駆動される。
特に、本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両では、ナビゲーション装置１において後述の制御スケジュール４９が設定されている場合には、基本的に設定されている制御スケジュール４９に基づいてエンジン４及び駆動モータ５が制御される。具体的には、制御スケジュール４９において指定されたＥＶ走行区間では、駆動モータ５のみを駆動源として走行する所謂ＥＶ走行を行う。また、制御スケジュール４９において指定されたＨＶ走行区間では、エンジン４と駆動モータ５とを駆動源として併用して走行する所謂ＨＶ走行を行う。
一方、ナビゲーション装置１において制御スケジュール４９が設定されていない場合には、基本的にバッテリの残量が所定値以下となるまではＥＶ走行を行う。そして、バッテリの残量が所定値以下となった後は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。
また、発電機６はプラネタリギヤユニット８により分配されたエンジントルクの一部により駆動され、電力を発生させる発電装置である。そして、発電機６は図示されない発電機用インバータを介してバッテリ７に接続されており、発生した交流電流を直流電流に変換し、バッテリ７に供給する。尚、駆動モータ５と発電機６を一体的に構成しても良い。
また、バッテリ７は充電と放電とを繰り返すことができる蓄電手段としての二次電池であり、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等が用いられる。更に、バッテリ７は車両２の側壁に設けられた充電コネクタ１８と接続されている。そして、自宅や所定の充電設備を備えた充電施設において、充電コネクタ１８をコンセント等の電力供給源に接続することにより、バッテリ７の充電を行うことが可能となる。更に、バッテリ７は上記駆動モータで発生した回生電力や発電機６で発電された電力によっても充電される。
また、プラネタリギヤユニット８はサンギヤ、ピニオン、リングギヤ、キャリア等によって構成され、エンジン４の駆動力の一部を発電機６へと分配し、残りの駆動力を駆動輪１７へと伝達する。
また、車両制御ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）９は、車両２の全体の制御を行う電子制御ユニットである。また、車両制御ＥＣＵ９（追従走行制御手段、駆動制御手段）には、エンジン４の制御を行う為のエンジン制御ＥＣＵ１０、駆動モータ５の制御を行う為の駆動モータ制御ＥＣＵ１１、発電機６の制御を行う為の発電機制御ＥＣＵ１２、バッテリ７の制御を行う為の充電制御ＥＣＵ１３が接続されるとともに、ナビゲーション装置１が備える後述のナビゲーションＥＣＵ３３に接続されている。
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。
また、車両制御ＥＣＵ９には、ミリ波レーダ１９が接続されている。そして、車両制御ＥＣＵ９は、ミリ波レーダ１９と図示しないＡＣＣ操作スイッチ、アクセルポジションセンサ、ストップランプスイッチ、ステアリングセンサ、ヨーレートセンサ、トランスミッションコントロールスイッチ等とともにＡＣＣシステムを構成する。尚、ＡＣＣシステムの詳細については後述する。
また、ミリ波レーダ１９は、車両２の前面に装着されたナンバープレートの***付近に取り付けられ、車両周囲の所定範囲内（例えば、車両２の前方１００ｍ範囲内）を認識範囲とする障害物検出センサである。ここで、ミリ波レーダ１９は、電波送信部及び電波受信部とからなり、ミリ波を出射するとともに障害物から反射してきた電波を受信する。そして、車両制御ＥＣＵ９は、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に、障害物（前方車両）の位置や車両２との相対速度を測定する。尚、ミリ波レーダ１９の代わりに赤外線センサや一対のＣＣＤカメラを用いても良い。
また、エンジン制御ＥＣＵ１０、駆動モータ制御ＥＣＵ１１、発電機制御ＥＣＵ１２及び充電制御ＥＣＵ１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなり、それぞれエンジン４、駆動モータ５、発電機６、バッテリ７の制御を行う。
次に、ＡＣＣシステムについて図３を用いて説明する。
ＡＣＣシステムは、同一車線を走行する前方車両６０がある場合には自車両２と前方車両６０との車間距離Ｌ１を適切な距離に維持し、前方車両６０に追従して走行するように自車両２を自動制御する追従走行制御と、同一車線を走行する前方車両６０が存在しない場合には設定車速で定常走行するように車両２を自動制御する定常走行制御とを実現するシステムである。
ここで、本実施形態に係るＡＣＣシステムは、ユーザによってＡＣＣ操作スイッチが操作され、ＡＣＣ機能がオンされた状態で、ミリ波レーダ１９により自車両２の前方に前方車両６０を検出した場合に、追従走行制御を行う。
次に、ＡＣＣシステムの追従走行制御について簡単に説明する。車両制御ＥＣＵ９は、先ず、ミリ波レーダ１９の検出結果に基づいて、自車両２と前方車両６０との間の車間距離Ｌ１を計測する。そして、車間距離Ｌ１が予め設定された設定車間距離となるように、自車両２を制御する。具体的には、車間距離Ｌ１が設定車間距離より広い場合には、エンジン４のスロットルバルブの開度を大きくしたり、駆動モータ５の回転速度を速くすることにより車両２の加速制御を行う。それに対して、車間距離Ｌ１が設定車間距離より狭い場合には、ＡＴ（図示せず）の変速比を大きくするダウンシフトを行ったり、ブレーキを作動させることにより車両２の制動制御を行う。
一方、本実施形態に係るＡＣＣシステムは、ユーザによってＡＣＣ操作スイッチが操作され、ＡＣＣ機能がオンされた状態で、ミリ波レーダ１９により自車両２の前方に前方車両６０を検出できなかった場合には、定常走行制御を行う。
次に、ＡＣＣシステムの定常走行制御について簡単に説明する。車両制御ＥＣＵ９は、先ず、予め設定されている設定車速をＲＡＭなどから読み出す。そして、読み出された設定車速で自車両２が走行するように、エンジン４のスロットルバルブの開度、駆動モータ５の回転速度、ＡＴ等を制御する。
そして、ＡＣＣシステムは、ユーザの操作によってＡＣＣ機能をＯＦＦすることが選択された場合やフットブレーキが操作された場合に上記追従走行制御や定常走行制御を終了（解除）する。
尚、上記設定車間距離や設定車速はユーザの操作に基づいて変更可能に構成される。
続いて、ナビゲーション装置１の構成について図２を用いて説明する。
図２に示すように本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（走行予定経路特定手段、前方車両情報取得手段、制御スケジュール生成手段、走行経路取得手段、追従走行区間特定手段、自車両走行情報取得手段）３３と、ユーザからの操作を受け付ける操作部３４と、ユーザに対して車両周辺の地図や設定された走行予定経路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や他車両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。
以下に、ナビゲーション装置１を構成する各構成要素について順に説明する。
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。
また、データ記録部３２は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク（図示せず）と、ハードディスクに記録された車両パラメータＤＢ４６、地図情報ＤＢ４７、前方車両情報４８、制御スケジュール４９、所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド（図示せず）とを備えている。
ここで、車両パラメータＤＢ４６は、車両２に関する各種パラメータを記憶するＤＢである。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］等が記憶される。また、車両２の走行履歴（具体的には、過去に車両２が走行したリンクのリンク番号とそのリンク走行時の地点毎の車両２の車速データ及び加速度データ）についても記憶される。
尚、各車両パラメータ及び走行履歴は後述するようにナビゲーションＥＣＵ３３によって、“車両２が走行予定経路を走行する際に必要な区間毎の駆動力”を推定するのに用いられる。
ここで、地図情報ＤＢ４７は、例えば、道路（リンク）に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、経路を探索するための探索データ、施設に関する施設データ、地点を検索するための検索データ等が記憶された記憶手段である。尚、リンクデータには傾斜区間に関する情報（傾斜角度に関する情報（勾配等）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）も含まれる。
また、前方車両情報４８は、ＡＣＣシステムによって追従走行制御が実行されている場合に、追従対象となる前方車両との車車間通信により取得される該前方車両に関する情報である。尚、前方車両情報４８としては、前方車両の走行予定経路及び走行情報（走行予定経路を走行する際の推定車速）等が記憶される。
また、制御スケジュール４９は、車両２が走行予定経路を走行する前においてナビゲーションＥＣＵ３３により生成され、走行予定経路を車両２が走行する際に、エンジン４及び駆動モータ５をどのように制御するかを決定する制御スケジュールである。
ここで、図４は車両２が出発地６１から目的地６２までの走行予定経路６３を走行する際に形成される制御スケジュール４９の一例を示した図である。図４に示すように制御スケジュール４９は、走行予定経路６３の区間毎にＥＶ走行を行うＥＶ走行区間と、ＨＶ走行を行うＨＶ走行区間とを設定する。例えば、図４に示す例では、走行予定経路６３の内、区間Ａ、区間Ｃ、区間ＥをＥＶ走行に設定し、区間Ｂ、区間ＤをＨＶ走行に設定する。
そして、車両２が走行予定経路６３を走行する際に、ナビゲーションＥＣＵ３３は車両２の現在位置と、制御スケジュール４９とに基づいて、走行制御を変更（ＥＶ走行→ＨＶ走行、又は、ＨＶ走行→ＥＶ走行）するタイミングとなったか否かを判定する。そして、走行制御を変更するタイミングであると判定された場合に、車両制御ＥＣＵ９に対してＥＶ走行又はＨＶ走行を指示する制御指示を送信する。そして、ＥＶ走行を指示する制御指示を受信した車両制御ＥＣＵ９は、駆動モータ制御ＥＣＵ１１を介して駆動モータ５を制御し、駆動モータ５のみを駆動源とするＥＶ走行を開始する。また、ＨＶ走行を指示する制御指示を受信した車両制御ＥＣＵ９は、エンジン制御ＥＣＵ１０及び駆動モータ制御ＥＣＵ１１を介してエンジン４及び駆動モータ５を制御し、エンジン４と駆動モータ５とを駆動源として併用して走行するＨＶ走行を開始する。また、ＨＶ走行時には所定区間（例えば、車両２が高速で定常走行する区間）において発電機６を駆動することによって、バッテリ７の充電も行われる。
そして、本実施形態に係るナビゲーション装置１は、車両２が走行予定経路を走行する際に必要な区間毎の駆動力などに基づいて制御スケジュール４９を生成する。また、ＡＣＣシステムによる追従走行制御が実施された場合には、追従対象となる前方車両から取得した前方車両情報４８に基づいて制御スケジュール４９が新たに生成される。また、ＡＣＣシステムによる定常走行制御が実施された場合には、設定車速に基づいて制御スケジュール４９が新たに生成される。尚、制御スケジュール４９の生成処理の詳細については後に説明する。
一方、ナビゲーションＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）３３は、目的地が選択された場合に現在位置から目的地までの走行予定経路を設定する誘導経路設定処理、車両２の走行予定経路の経路情報や周辺環境に基づいて、走行予定経路を走行する際における車両２の駆動源（エンジン４及び駆動モータ５）を制御する制御スケジュール４９を生成する制御スケジュール生成処理、ＡＣＣシステムにより追従走行制御や定常走行制御が行われた場合に、その後の適切な制御スケジュール４９を新たに生成する制御スケジュール再生成処理、生成した制御スケジュール４９に基づいてエンジン４及び駆動モータ５を制御する駆動制御処理等のナビゲーション装置１の全体の制御を行う電子制御ユニットである。そして、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ５１、並びにＣＰＵ５１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるＲＡＭ５２、制御用のプログラムのほか、制御スケジュール生成処理プログラム（図５参照）、制御スケジュール再生成処理プログラム（図９参照）、走行制御プログラム（図１２）等が記録されたＲＯＭ５３、ＲＯＭ５３から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ５４等の内部記憶装置を備えている。
操作部３４は、走行開始地点としての出発地及び走行終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ（図示せず）から構成される。そして、ナビゲーションＥＣＵ３３は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、液晶ディスプレイ１５の前面に設けたタッチパネルによって構成することもできる。
また、液晶ディスプレイ１５には、道路を含む地図画像、交通情報、操作案内、操作メニュー、キーの案内、出発地から目的地までの走行予定経路、走行予定経路に沿った案内情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。また、本実施形態では、制御スケジュール４９が生成された際に、生成された制御スケジュール４９に基づいて駆動源の制御を行う旨の案内を出力する。また、ＡＣＣシステムにより追従走行制御や定常走行制御が開始された場合又は追従走行制御や定常走行制御が終了した場合には、各制御が開始された旨又は終了した旨の案内を出力する。
また、スピーカ１６は、ナビゲーションＥＣＵ３３からの指示に基づいて走行予定経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスや、交通情報の案内を出力する。また、本実施形態では、制御スケジュール４９が生成された際に、生成された制御スケジュール４９に基づいて駆動源の制御を行う旨の案内を出力する。また、ＡＣＣシステムにより追従走行制御や定常走行制御が開始された場合又は追従走行制御や定常走行制御が終了した場合には、各制御が開始された旨又は終了した旨の案内を出力する。
また、ＤＶＤドライブ３７は、ＤＶＤやＣＤ等の記録媒体に記録されたデータを読み取り可能なドライブである。そして、読み取ったデータに基づいて地図情報ＤＢ４７の更新等が行われる。
また、通信モジュール３８は、交通情報センタ、例えば、ＶＩＣＳ（登録商標：Vehicle Information and Communication System）センタやプローブセンタ等から送信された渋滞情報、規制情報、交通事故情報等の各情報から成る交通情報を受信する為の通信装置であり、例えば携帯電話機やＤＣＭが該当する。
更に、本実施形態に係る通信モジュール３８は、車両位置に対して予め定められた無線通信可能範囲（例えば、車両位置を中心とした半径２ｋｍまでの範囲）に位置する他車両（後続車両、前方車両、対向車両等）との間で、無線による情報の通信を行うことが可能となっている。そして、本実施形態では、図３に示すようにＡＣＣシステムにより追従走行制御が行われている場合に、追従対象となる前方車両６０との間で車車間通信を行い、該前方車両６０の走行予定経路及び走行情報（走行予定経路を走行する際の推定車速）等を取得する。
尚、自車両２と前方車両６０との間の通信では、直接に車両間で情報を送受信することの他に、路上機（図示せず）等の通信施設を介して情報を送受信することも可能である。
続いて、前記構成を有するナビゲーション装置１においてナビゲーションＥＣＵ３３が実行する制御スケジュール生成処理プログラムについて図５に基づき説明する。図５は本実施形態に係る制御スケジュール生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、制御スケジュール生成処理プログラムは、ナビゲーション装置１において走行予定経路が設定された場合に実行され、車両２がナビゲーション装置１で設定された走行予定経路を走行する際の駆動モータとエンジンの制御スケジュールを生成するプログラムである。尚、以下の図５、図９及び図１２にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置１が備えているＲＡＭ５２やＲＯＭ５３に記憶されており、ＣＰＵ５１により実行される。
先ず、制御スケジュール生成処理プログラムではステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ５１はナビゲーション装置１において設定された走行予定経路を車両２の走行予定経路として特定する。ここで、走行予定経路は、例えば、操作部３４の操作により目的地が入力された場合において、経路探索の結果により設定された出発地（例えば車両２の現在位置）から目的地までの走行予定経路がある。尚、経路探索の処理に関しては既に公知であるのでその説明は省略する。
次に、Ｓ２で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。また、車両２の走行履歴（具体的には、過去に車両２が走行したリンクとそのリンク走行時の地点毎の車両２の車速データ及び加速度データ）についても車両パラメータＤＢ４６から取得される。
続いて、Ｓ３においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ１で特定された走行予定経路全体の経路情報を取得する。ここで、取得される経路情報としては、走行予定経路中にある、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）、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）、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。そして、これらの経路情報は、地図情報ＤＢ４７から読み出すこと、又は通信モジュール３８を介してプローブセンタやＶＩＣＳセンタと通信を行うことにより取得する。
次に、Ｓ４においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２で取得した車両２の走行履歴や前記Ｓ３で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、前記Ｓ１で特定された走行予定経路を車両が走行する際の区間毎の車速及び加速度を推定する。
具体的にＣＰＵ５１は、走行予定経路を構成するリンクを車両２が過去に走行していた場合には、そのリンクの区間については過去の走行時の車速データ及び加速度データを適用する。
その後、Ｓ５においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ４で推定された車速及び加速度に基づいて、前記Ｓ１で特定された走行予定経路を走行する場合に必要な区間毎の車両２の駆動力を推定する。
ここで、車両２の走行に必要な駆動力は、車両２に生じる空気抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗、加速抵抗等の各種走行抵抗に依存することが一般に知られている。図６は車両に生じる各種走行抵抗を示した模式図である。
図６に示すように、走行中の車両に生じる走行抵抗Ｒ［ｋＮ］は、加速抵抗Ｒｏ［ｋＮ］、転がり抵抗Ｒｒ［ｋＮ］、空気抵抗Ｒｌ［ｋＮ］、勾配抵抗Ｒｉ［ｋＮ］からなる。そして、各種走行抵抗Ｒｏ、Ｒｒ、Ｒｌ、Ｒｉに基づく駆動力Ｐ[Ｗ]は、各種走行抵抗Ｒｏ、Ｒｒ、Ｒｌ、Ｒｉを加算した値に車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を乗じた値となり、以下の式（１）で表される。
Ｐ＝（Ｒｏ＋Ｒｒ＋Ｒｌ＋Ｒｉ）×Ｖ・・・・（１）
そして、加速抵抗Ｒｏは、車重（乗員や燃料の重量も含める）Ｍ［ｋｇ］の抗力Ｗ（＝Ｍ×ｇ）［ｋＮ］と駆動機構慣性重量Ｗｒと加速度α［ｍ／ｓ２］と重力加速度ｇ［ｍ／ｓ２］を用いて、以下の式（２）で表される。
Ｒｏ＝（Ｗ＋Ｗｒ）×α／ｇ・・・・（２）
また、転がり抵抗Ｒｒは、転がり抵抗係数μｒと車重Ｍ［ｋｇ］の抗力Ｗ［ｋＮ］の積であり、以下の式（３）で表される。
Ｒｒ＝μｒ×Ｗ・・・・（３）
また、空気抵抗Ｒｌは、空気抵抗係数μｌと前面投影面積Ａ［ｍ２］、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］の積であり、以下の式（４）で表される。
Ｒｌ＝μｌ×Ａ×Ｖ２・・・・（４）
また、勾配抵抗Ｒｉは、車両の走行する道路の勾配をφ（ｄｅｇ）とすると、以下の式（５）で表される。
Ｒｉ＝Ｗ×ｓｉｎφ・・・・（５）
そして、ＣＰＵ５１は、前記Ｓ２で取得した車両２の各種パラメータ情報と前記Ｓ３で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、車両２の車速及び加速度を推定できる区間については、上記式（１）〜（５）より走行予定経路中の地点毎（例えば、０．５ｓｅｃ経過毎の車両の予測地点）の駆動力Ｐを算出（推定）する。更に、図７に示すように、算出した地点毎の駆動力Ｐを、走行予定経路を構成する区間毎に平均化する。その結果、走行予定経路を走行する場合に必要な区間毎の車両２の駆動力Ｐaveが算出される。
具体的には、その区間を走行するのに必要な時間をΔｔとすると、区間毎に必要な車両２の駆動力Ｐaveは以下の式（６）により算出される。
Ｐave＝∫Ｐｄｔ／Δｔ・・・・（６）
一方、車両２の車速及び加速度を推定できない区間、即ち、車両２の走行履歴の無い区間については、プローブセンタからその区間を走行するのに必要な駆動力Ｐaveを取得する。尚、プローブセンタから取得する駆動力Ｐaveは、例えば車両２と同じ規格のプローブカーから収集した該当区間の駆動力Ｐaveの平均値である。
また、図８には、前記Ｓ５で推定された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveを、走行予定経路６３全体について表した一例を示す。尚、区間とは走行予定経路をリンク毎に区分した区間でも良いし、所定距離（例えば１００ｍ）毎に区分した区間でも良い。また、前記Ｓ５で推定された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveについては、ＲＡＭ５２等に記憶される。
尚、上記Ｓ２〜Ｓ５の処理に代えて、過去の走行時に測定した駆動輪の車軸に生じるトルクＴ［Ｎ・ｍ］及び車軸の回転数Ｎに基づいて、車両の走行に必要な駆動力を推定する処理を実行しても良い。以下に、その具体例について説明する。
具体的には、駆動力Ｐ[Ｗ]は、駆動輪の車軸に生じるトルクＴ［Ｎ・ｍ］に車軸の回転数Ｎを乗じた値となり、以下の式（７）で表される。
Ｐ＝Ｔ×Ｎ・・・・（７）
ここで、駆動輪の車軸に生じるトルクＴの計測手段には例えば以下に示す方法がある。
（ａ）ひずみゲージにより計測する方法
ひずみが生じる測定対象物（本実施形態では車軸）に電気絶縁物を介して金属（抵抗体）を接着することで、測定対象物の伸縮に比例してこれが伸縮し抵抗値が変化する。これを電圧値に変換することでトルク量を測定する。
（ｂ）磁歪式により計測する方法
回転軸にトルクが加わり歪みが発生したとき、透磁率が増加する張力方向に磁束が透過するようにコイルを設置することで、透磁率の減少側と増加側にあるコイルの差動電圧を測定し、トルク量を算出する。
（ｃ）光学式により計測する方法
軸継ぎ手にテクスチャを貼り、レーザ光線を当てたときにできる複屈折による色彩パターンを画像処理で認識、トルク量に変換する。
（ｄ）位相差検出式により計測する方法
車軸の両端に等速ジョイントを具備し、各等速ジョイントの外輪に取り付けたリングから発生する回転信号を検出、車軸に生じたねじれに対応する回転信号の位相差よりトルク量を算出する。
そして、ＣＰＵ５１は、過去の走行において上記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの方法により計測したトルクＴの値を用いて、上記式（７）より走行した経路の地点毎（例えば、０．５ｓｅｃ経過毎の車両の予測地点）の駆動力Ｐを算出する。
その後、ＣＰＵ５１は、算出した地点毎の駆動力Ｐを、走行した経路を構成する区間毎に平均化し、走行した経路における区間毎の車両２の平均の駆動力Ｐaveを算出する。
続いて、算出した駆動力Ｐaveを車両パラメータＤＢ４６に走行履歴として記憶する。
そして、過去の走行で走行履歴として記憶された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveを用いて、前記Ｓ１で特定された走行予定経路を走行する場合に必要な区間毎の車両２の駆動力を推定する。
また、車両２の走行履歴の無い区間については、前述した例と同様にプローブセンタから駆動力Ｐaveを取得する。
次に、Ｓ６においてＣＰＵ５１は、車両２に搭載されたバッテリ７のＳＯＣ値（バッテリ７のエネルギー残量）を充電制御ＥＣＵ１３から取得する。
更に、Ｓ７においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ１で特定された走行予定経路の全区間を車両２がＥＶ走行のみで走行する場合に、駆動モータ５の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する。
ここで、車両２の走行に基づいて駆動源（駆動モータ５）で消費される消費エネルギー量は、車両２の走行に必要な駆動力にその駆動力が生じた時間を乗じた値となる。
そして、ある区間ｎを走行するのに消費されるエネルギー量Ｅnは、区間ｎの走行に必要な車両２の駆動力Ｐave(n)に区間ｎを走行するのに必要な時間Δｔnを乗じた値となる。従って、走行予定経路の全区間を走行した場合に消費される消費エネルギー量Ｅexは走行予定経路の各区間を走行するのに消費されるエネルギー量Ｅnを合計した値であり、以下の式（８）で表される。
Ｅex＝Σ間Ｅｎ＝Σ間（Ｐave(n)×Δｔn）・・・・（８）
そして、走行予定経路の全区間を車両２がＥＶ走行のみで走行する場合に、駆動モータ５の駆動に必要なトータルの必要エネルギー量Ｅtotalは、走行予定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のエネルギー量Ｅreを考慮すると、以下の式（９）で表される。
Ｅtotal＝Ｅex−Ｅre・・・・（９）
尚、回生エネルギーのエネルギー量Ｅreは、前記Ｓ３で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、走行予定経路中にある降坂路や制動が予測される地点（交差点、カーブ、渋滞エリア）を考慮して算出される。
その後、Ｓ８でＣＰＵ５１は、前記Ｓ７で推定したトータルの必要エネルギー量Ｅtotalと、前記Ｓ６で取得したバッテリのＳＯＣ値を比較して、現在のバッテリ７のＳＯＣ値で車両２がＥＶ走行のみによって目的地まで走行可能か否か判定する。具体的には、トータルの必要エネルギー量ＥtotalがバッテリのＳＯＣ値より小さい場合に、車両２がＥＶ走行のみで目的地まで走行可能であると判定する。
そして、現在のバッテリ７のＳＯＣ値で車両２がＥＶ走行のみで目的地まで走行可能と判定された場合（Ｓ８：ＹＥＳ）には、制御スケジュールを生成することなく、当該制御スケジュール生成処理プログラムを終了する。その後、車両２が走行予定経路を走行する際には、ＥＶ走行のみで目的地まで走行する。一方、現在のバッテリ７のＳＯＣ値で車両２がＥＶ走行のみで目的地まで走行できないと判定された場合（Ｓ８：ＮＯ）には、Ｓ９へと移行する。
Ｓ９においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ５で推定された走行予定経路を走行する場合に必要な区間毎の車両２の駆動力Ｐaveが、所定の閾値Ｐ0以上となる区間があるか否か判定する。尚、閾値Ｐ0は、その値以上の駆動力を必要とする区間でＨＶ走行を行うことによって、車両２の燃料消費量を効果的に削減できる場合の駆動力の基準値である。
その結果、区間毎の車両２の駆動力Ｐaveが所定の閾値Ｐ0以上となる区間があると判定された場合（Ｓ９：ＹＥＳ）には、推定された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveに基づいて制御スケジュールを生成することにより燃料消費量の抑制が達成できると判定し、Ｓ１０へと移行する。後述のＳ１０以降では、区間毎の車両２の駆動力Ｐaveに基づいて制御スケジュールを生成される。具体的には、後述のように駆動力Ｐaveが所定の閾値以上となる区間を、ＨＶ走行を行う区間として優先する制御スケジュールを生成する。
一方、区間毎の車両２の駆動力Ｐaveが所定の閾値Ｐ0以上となる区間が無いと判定された場合（Ｓ９：ＮＯ）には、推定された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveに基づいて制御スケジュールを生成したとしても燃料消費量の抑制が達成できないと判定し、制御スケジュールを生成することなく、当該制御スケジュール生成処理プログラムを終了する。その後、車両２が走行予定経路を走行する際には、バッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下となるまではＥＶ走行のみで走行し、バッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下となった後はＨＶ走行のみで目的地まで走行する。
そして、Ｓ１０においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ５で推定された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveを用いて、走行予定経路の経路情報と自車の車両情報とに基づく制御スケジュールを生成する。具体的には以下の（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように制御スケジュールが生成される。
（Ａ）駆動力Ｐaveが所定の閾値以上となる区間を、ＨＶ走行を行う区間として優先する。
（Ｂ）目的地に到着した時にバッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下（例えば３％以下）となるようにする。
具体的に、駆動力Ｐaveが所定の閾値以上となる全ての区間をＨＶ走行区間とし、それ以外の区間をＥＶ走行区間とした場合において、目的地に到着した時にバッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下とならない場合には、目的地に到着した時のバッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下（例えば３％以下）となるまで、出発地から近いＨＶ走行区間から順にＥＶ走行区間に置き換える。
（Ｃ）駆動力Ｐaveが所定の閾値以上となる全ての区間をＨＶ走行区間とし、それ以外の区間をＥＶ走行区間とした場合において、走行予定経路の走行中にバッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下（例えば３％以下）となる場合には、駆動力Ｐaveが大きいＥＶ走行区間から順にＨＶ走行区間に置き換える。
例えば、図８は車両２が出発地６１から目的地６２までの走行予定経路６３を走行する際の区間毎の車両２の駆動力Ｐave、バッテリ７のＳＯＣ値及び前記Ｓ１０で生成される制御スケジュール４９の一例を示した図である。
図８に示すように、走行予定経路６３の内、区間Ｂ、区間Ｄ、区間Ｆにおける駆動力Ｐaveが所定の閾値Ｐ0以上となる。従って、上記条件（Ａ）に従い、区間Ｂ、区間Ｄ、区間ＦをＨＶ走行を行う区間として優先する。但し、区間Ｂ、区間Ｄ、区間Ｆを全てＨＶ走行区間とすると、目的地に到着した時にバッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下とならないので、上記条件（Ｂ）に従い、出発地に最も近い区間ＢはＨＶ走行区間からＥＶ走行区間に置き換える。
その結果、図８に示す制御スケジュール４９が生成される。図８に示す制御スケジュール４９は、走行予定経路６３の内、区間Ａ〜区間Ｃ、区間Ｅ、区間ＧをＥＶ走行に設定し、区間Ｄ、区間ＦをＨＶ走行に設定する。
尚、生成された制御スケジュール４９はデータ記録部３２に記憶される（即ち、ナビゲーション装置１に設定される）。
次に、Ｓ１１においてＣＰＵ５１は、車両２が今後に走行予定経路を走行する際に、生成された制御スケジュール４９に基づいて駆動源の制御を行うことを液晶ディスプレイ１５やスピーカ１６を用いて案内する。尚、走行予定経路を走行中に走行制御を変更（ＥＶ走行→ＨＶ走行、又は、ＨＶ走行→ＥＶ走行）するタイミングで案内を行うように構成しても良い。その後、当該制御スケジュール生成処理プログラムを終了する。
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１においてナビゲーションＥＣＵ３３が実行する制御スケジュール再生成処理プログラムについて図９に基づき説明する。図９は本実施形態に係る制御スケジュール再生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、制御スケジュール再生成処理プログラムは、制御スケジュール生成処理プログラム（図５）が実行された後であって、車両２が走行予定経路の走行を開始した時点で実行され、ＡＣＣシステムによる追従走行制御又は定常走行制御が行われた場合に、その後の適切な制御スケジュールを新たに生成するプログラムである。
制御スケジュール再生成処理プログラムでは、先ず、Ｓ２１においてＣＰＵ５１は、データ記録部３２に制御スケジュール４９が記憶されている（即ち、制御スケジュールが設定されている）か否か判定する。尚、制御スケジュール４９は前記した制御スケジュール生成処理プログラムにおいて生成され、データ記録部３２に記憶される（即ち、ナビゲーション装置１に設定される）。また、走行予定経路の目的地に到着した後には、制御スケジュール４９はデータ記録部３２から削除される。
そして、データ記録部３２に制御スケジュール４９が記憶されている（即ち、制御スケジュールが設定されている）と判定された場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、Ｓ２２へと移行する。それに対して、データ記録部３２に制御スケジュール４９が記憶されていない（即ち、制御スケジュールが設定されていない）と判定された場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、Ｓ３１へと移行する。
次に、Ｓ２２においてＣＰＵ５１は、ＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＦＦからＯＮへと変更されたか否か判定する。尚、ＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＦＦからＯＮへと変更される場合としては、ユーザがＡＣＣ操作スイッチで所定の切り換え操作を行った場合が該当する。そして、ＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＦＦからＯＮへと変更されたと判定された場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）には、Ｓ２３へと移行する。それに対して、ＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＦＦからＯＮへと変更されていないと判定された場合（Ｓ２２：ＮＯ）には、Ｓ３５へと移行する。
続いて、Ｓ２３においてＣＰＵ５１は、ＡＣＣシステムにより追従走行制御が実行されているか否か判定する。ここで、追従走行制御は、ＡＣＣ機能がオンされた状態で、ミリ波レーダ１９により自車両の前方に前方車両を検出した場合に実行される。
そして、ＡＣＣシステムにより追従走行制御が実行されていると判定された場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）には、Ｓ２４へと移行する。そして、Ｓ２４以降でＣＰＵ５１は、実行されている追従走行制御に基づいて、今後の制御スケジュールを新たに生成する。
それに対して、ＡＣＣシステムにより追従走行制御が実行されていないと判定された場合（Ｓ２３：ＮＯ）、即ち、定常走行制御が実行されていると判定された場合には、Ｓ３２へと移行する。そして、Ｓ３２以降でＣＰＵ５１は、実行されている定常走行制御に基づいて、今後の制御スケジュールを新たに生成する。尚、定常走行制御は、ＡＣＣ機能がオンされた状態で、ミリ波レーダ１９により自車両の前方に前方車両を検出しない場合に実行される。
Ｓ２４においてＣＰＵ５１は、車両２の前方を走行する前方車両との間で車車間通信が可能か否か判定する。そして、前方車両との間で車車間通信が可能であると判定された場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）には、Ｓ２５へと移行する。一方、前方車両との間で車車間通信ができないと判定された場合（Ｓ２４：ＮＯ）には、Ｓ３１へと移行する。
次に、Ｓ２５においてＣＰＵ５１は、前方車両との間で車車間通信を行うことにより、前方車両の走行予定経路と走行情報を取得する。ここで、具体的に走行情報とは、前方車両の今後の走行における推定車速及び推定加速度に関する情報である。そして、ＣＰＵ５１は、取得した前方車両の走行情報と走行予定経路の経路情報とに基づいて、前方車両の走行予定経路を走行する際の車速及び加速度を推定する。尚、具体的な推定方法についてはＳ４と同様であるので省略する。
また、Ｓ２６でＣＰＵ５１は、前記Ｓ２５において前方車両の走行予定経路と走行情報を取得できたか否か判定する。そして、前方車両の走行予定経路と走行情報を取得できたと判定された場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）には、Ｓ２７へと移行する。それに対して、前方車両の走行予定経路と走行情報を取得できなかったと判定された場合（Ｓ２６：ＮＯ）には、Ｓ３１へと移行する。
続いて、Ｓ２７においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ１で特定された自車両の走行予定経路と、前記Ｓ２５で取得した前方車両の走行予定経路を比較することにより、自車両が前方車両に追従して走行する追従走行区間を特定する。具体的には、２つの走行予定経路が重複している一又は複数の重複区間の内、現在位置を含む重複区間が追従走行区間として特定される。
次に、Ｓ２８においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２５で取得した前方車両の走行情報と前記Ｓ２７で特定した追従走行区間に基づいて前記Ｓ１で特定された走行予定経路を車両が走行する際の区間毎の車速及び加速度を再推定する。
具体的にＣＰＵ５１は、追従走行区間については前方車両の推定車速と同一の車速及び加速度で自車両も走行すると推定する。そして、追従走行区間以外の区間については、Ｓ４と同様に自車両の走行情報や前記Ｓ３で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて車速及び加速度が推定される。
例えば、図１０では、走行予定経路６３の内、自車両が区間Ｃを走行中にＡＣＣシステムによる追従走行制御が開始され、区間Ｃ及び区間Ｄについて、自車両２が前方車両６０に追従して走行する追従走行区間であると特定された場合の車速の推定例について説明する。
図１０には、前方車両６０の推定車速Ｖｆと、前記Ｓ４で追従走行制御を考慮せずに推定された自車両２の推定車速Ｖと、前記Ｓ２８で追従走行制御を考慮して推定された自車両２の推定車速Ｖ´とをそれぞれ示す。図１０に示すように、Ｓ２８で推定される自車両２の推定車速Ｖ´は、前記Ｓ４で追従走行制御を考慮せずに推定された自車両２の推定車速Ｖの内、追従走行区間である区間Ｃと区間Ｄについて前方車両６０の推定車速Ｖｆに置き換えたものである。即ち、追従走行が行われる区間Ｃと区間Ｄについては、自車両２は前方車両６０と同一の速度で走行すると推定される。
その後、Ｓ２９においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２８で推定された車速及び加速度に基づいて、前記Ｓ１で特定された走行予定経路を走行する場合に必要な区間毎の車両２の駆動力を再推定する。尚、具体的な推定方法についてはＳ５と同様であるので説明は省略する。
次に、Ｓ３０においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２９で推定された区間毎の車両２の駆動力を用いて、ＡＣＣシステムによる追従走行制御を考慮した制御スケジュール４９を新たに生成する。尚、制御スケジュール４９の生成方法は基本的にＳ１０と同様であり、上述の（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように制御スケジュール４９が生成される。
また、Ｓ３０で新たに生成される制御スケジュール４９は車両２の現在位置から目的地までの走行予定経路の制御スケジュールである。
尚、新たに生成された制御スケジュール４９はデータ記録部３２に記憶される（即ち、ナビゲーション装置１に設定される）。一方、以前にナビゲーション装置１で設定されていた制御スケジュール４９は削除される。
その後、Ｓ３１においてＣＰＵ５１は、車両２が走行予定経路の目的地に到着したか否か判定する。そして、目的地に到着したと判定された場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）には、当該制御スケジュール再生成処理プログラムを終了する。一方、目的地に到着していないと判定された場合（Ｓ３１：ＮＯ）には、Ｓ２１へと戻り、継続して処理を行う。
一方、前記Ｓ２３においてＡＣＣシステムにより追従走行制御が実行されていないと判定された場合（Ｓ２３：ＮＯ）、即ち、定常走行制御が実行されていると判定された場合には、Ｓ３２へと移行する。
Ｓ３２においてＣＰＵ５１は、現在走行する道路と同じ道路種別の道路（例えば、道路番号が同一の道路、同一の有料道路や高速道路など）が続く区間を定常走行で走行すると予測し、定常走行制御における設定車速に基づいて前記Ｓ１で特定された走行予定経路を車両が走行する際の区間毎の車速及び加速度を再推定する。ここで、前記したようにＡＣＣシステムにより定常走行制御が開始されると、車両２は予め設定された設定車速で定常走行するように自動制御される。
尚、現在走行する道路と異なる道路種別の道路の区間、即ち、定常走行が解除されると予測される後の区間については、Ｓ４と同様に自車両の走行履歴や前記Ｓ３で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて車速及び加速度が推定される。
例えば、図１１では、走行予定経路６３の内、自車両が区間Ｃを走行中にＡＣＣシステムによる定常走行制御が開始され、区間Ｃと区間Ｄが同じ道路種別の道路であり、区間Ｅ以降が区間Ｃと異なる道路種別である場合の車速の推定例について説明する。
図１１には、前記Ｓ４で定常走行制御を考慮せずに推定された自車両２の推定車速Ｖと、前記Ｓ３２で定常走行制御を考慮して推定された自車両２の推定車速Ｖ´´とをそれぞれ示す。図１１に示すように、Ｓ３２で推定される自車両２の推定車速Ｖ´´は、前記Ｓ４で定常走行制御を考慮せずに推定された自車両２の推定車速Ｖの内、定常走行区間である区間Ｃと区間Ｄについて設定車速Ｖ０に置き換えたものである。即ち、定常走行が行われると予測する区間Ｃと区間Ｄについては、自車両２は設定車速Ｖ０で走行すると推定される。一方、定常走行が解除されると予測される後の区間Ｅ〜区間Ｇについては、自車両２は前記Ｓ４で推定される推定車速Ｖと同一速度で走行すると推定される。
その後、Ｓ３３においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ３２で推定された車速及び加速度に基づいて、前記Ｓ１で特定された走行予定経路を走行する場合に必要な区間毎の車両２の駆動力を再推定する。尚、具体的な推定方法についてはＳ５と同様であるので説明は省略する。
次に、Ｓ３４においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ３３で推定された区間毎の車両２の駆動力を用いて、ＡＣＣシステムによる定常走行制御を考慮した制御スケジュール４９を新たに生成する。尚、制御スケジュール４９の生成方法は基本的にＳ１０と同様であり、上述の（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように制御スケジュール４９が生成される。
また、Ｓ３４で新たに生成される制御スケジュール４９は車両２の現在位置から目的地までの走行予定経路の制御スケジュールである。
尚、新たに生成された制御スケジュール４９はデータ記録部３２に記憶される（即ち、ナビゲーション装置１に設定される）。一方、以前にナビゲーション装置１で設定されていた制御スケジュール４９は削除される。
また、前記Ｓ２２においてＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＦＦからＯＮへと変更されていないと判定された場合（Ｓ２２：ＮＯ）には、Ｓ３５へと移行する。
Ｓ３５においてＣＰＵ５１は、ＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＮからＯＦＦへと変更されたか否か判定する。尚、ＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＮからＯＦＦへと変更される場合としては、ユーザがＡＣＣ操作スイッチで所定の切り換え操作を行った場合や、フットブレーキが操作された場合等が該当する。そして、ＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＮからＯＦＦへと変更されたと判定された場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）には、Ｓ３６へと移行する。それに対して、ＡＣＣシステムのＡＣＣ機能がＯＮからＯＦＦへと変更されていないと判定された場合（Ｓ３５：ＮＯ）には、Ｓ３１へと移行する。
Ｓ３６においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ５で推定された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveを用いて、走行予定経路の経路情報と自車の車両情報とに基づく制御スケジュールを生成する。尚、制御スケジュール４９の生成方法は基本的にＳ１０と同様であり、上述の（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように制御スケジュール４９が生成される。
また、Ｓ３６で新たに生成される制御スケジュール４９は車両２の現在位置から目的地までの走行予定経路の制御スケジュールである。
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１においてナビゲーションＥＣＵ３３が実行する走行制御処理プログラムについて図１２に基づき説明する。図１２は本実施形態に係る走行制御処理プログラムのフローチャートである。ここで、走行制御処理プログラムは、制御スケジュール生成処理プログラム（図５）が実行された後であって、車両２が走行予定経路の走行を開始した時点で実行され、車両２の走行を制御するプログラムである。
走行制御処理プログラムでは、先ず、Ｓ４１においてＣＰＵ５１は、データ記録部３２に制御スケジュール４９が記憶されている（即ち、制御スケジュールが設定されている）か否か判定する。尚、制御スケジュール４９は前記した制御スケジュール生成処理プログラムにおいて生成され、データ記録部３２に記憶される（即ち、ナビゲーション装置１に設定される）。また、走行予定経路の目的地に到着した後には、制御スケジュール４９はデータ記録部３２から削除される。
そして、データ記録部３２に制御スケジュール４９が記憶されている（即ち、制御スケジュールが設定されている）と判定された場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）には、Ｓ４３へと移行する。それに対して、データ記録部３２に制御スケジュール４９が記憶されていない（即ち、制御スケジュールが設定されていない）と判定された場合（Ｓ４１：ＮＯ）には、Ｓ４２へと移行する。
Ｓ４２においてＣＰＵ５１は、制御スケジュール４９に依らない駆動源（エンジン４及び駆動モータ５）の制御を行う。具体的には、出発地からバッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下となるまではＥＶ走行のみで走行し、バッテリ７のＳＯＣ値が所定値以下となった後はＨＶ走行のみで目的地まで走行する駆動源の制御を実行する。その後、Ｓ４８へと移行する。
一方、Ｓ４３においてＣＰＵ５１は、現在位置検出部３１により車両２の現在位置を取得する。更に、車両２に搭載されたバッテリ７のＳＯＣ値を充電制御ＥＣＵ１３から取得する。また、取得した車両２の現在位置を地図上で特定するマップマッチング処理も行われる。
次に、Ｓ４４においてＣＰＵ５１は、データ記録部３２に記憶された制御スケジュール４９に基づくバッテリの消費計画と、現在のＳＯＣ値とを比較することにより、バッテリの消費計画と現在のＳＯＣ値との間にズレが生じているか否か判定する。
そして、バッテリの消費計画と現在のＳＯＣ値との間にズレが生じていると判定された場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）には、Ｓ４５へと移行する。それに対して、バッテリの消費計画と現在のＳＯＣ値との間にズレが生じていないと判定された場合（Ｓ４４：ＮＯ）には、Ｓ４６へと移行する。
Ｓ４５においてＣＰＵ５１は、バッテリの消費計画と現在のＳＯＣ値との間のズレ量を算出し、算出したズレ量に基づいて、データ記録部３２に記憶されている制御スケジュール４９を修正する。具体的には上述の（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすように制御スケジュールが修正される。
次に、Ｓ４６においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ４３で算出した車両２の現在位置と、制御スケジュール４９とに基づいて、走行制御を変更（ＥＶ走行→ＨＶ走行、又は、ＨＶ走行→ＥＶ走行）するタイミングとなったか否かを判定する。
そして、走行制御を変更するタイミングとなったと判定された場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）には、Ｓ４７へと移行する。Ｓ４７においてＣＰＵ５１は、制御スケジュール４９に基づく駆動源（エンジン４及び駆動モータ５）の制御を行う。具体的には、走行制御を変更するタイミングであると判定された場合に、車両制御ＥＣＵ９に対してＥＶ走行又はＨＶ走行を指示する制御指示を送信する。そして、ＥＶ走行を指示する制御指示を受信した車両制御ＥＣＵ９は、駆動モータ制御ＥＣＵ１１を介して駆動モータ５を制御し、駆動モータ５のみを駆動源とするＥＶ走行を開始する。また、ＨＶ走行を指示する制御指示を受信した車両制御ＥＣＵ９は、エンジン制御ＥＣＵ１０及び駆動モータ制御ＥＣＵ１１を介してエンジン４及び駆動モータ５を制御し、エンジン４と駆動モータ５とを駆動源として併用して走行するＨＶ走行を開始する。また、ＨＶ走行時には所定区間（例えば、車両２が高速で定常走行する区間）において発電機６を駆動することによって、バッテリ７の充電も行われる。その後、Ｓ４８へと移行する。
一方、走行制御を変更するタイミングでないと判定された場合（Ｓ４６：ＮＯ）には、Ｓ４８へと移行する。
その後、Ｓ４８においてＣＰＵ５１は、車両２が走行予定経路の目的地に到着したか否か判定する。そして、目的地に到着したと判定された場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）には、当該走行制御処理プログラムを終了する。一方、目的地に到着していないと判定された場合（Ｓ４８：ＮＯ）には、Ｓ４３へと戻り、継続して処理を行う。
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るナビゲーション装置１、ナビゲーション装置１による走行支援方法及びナビゲーション装置１で実行されるコンピュータプログラムでは、ＡＣＣシステムにより追従走行制御が実行されている場合に、追従対象となる前方車両の走行予定経路と走行情報を取得し（Ｓ２５）、車両２の走行予定経路と前方車両の走行予定経路とを比較することにより追従走行区間を特定し（Ｓ２７）、追従走行区間の前方車両の推定車速及び推定加速度から追従走行区間を走行する車両２の車速及び加速度を推定し（Ｓ２８）、追従走行区間での追従走行制御を考慮した制御スケジュールを新たに生成する（Ｓ３０）ので、ＡＣＣ機能により前方車両に追従走行した場合においても、追従走行区間を走行中の自車両の挙動を正確に推定することが可能となる。従って、追従走行中及び追従走行後の適切な制御スケジュールを生成することができるため、燃料消費量の削減等の効果を十分に得ることが可能となる。
また、ＡＣＣ機能により前方車両に追従走行した場合において、自車両の走行予定経路と前方車両の走行予定経路とを比較することにより、追従走行区間を正確に特定することができる。従って、追従走行中と追従走行後とを区別して適切な制御スケジュールを生成することが可能となる。
また、追従走行区間以外の区間については自車両の走行情報により制御スケジュールが生成される（Ｓ３０、Ｓ３６）ので、追従走行後の適切な制御スケジュールを生成することが可能となる。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では前方車両の加減速等の駆動制御を追従して走行する追従走行制御が実施された場合に、制御スケジュールを新たに生成する（Ｓ３０）こととしているが、前方車両のステアリング操作等の旋回制御を追従して走行する追従走行制御が実施された場合に、制御スケジュールを新たに生成することとしても良い。
また、本実施形態では、制御スケジュールにおいて走行予定経路の区間毎にＥＶ走行を行うＥＶ走行区間と、ＨＶ走行を行うＨＶ走行区間とを設定しているが、走行予定経路の区間毎に駆動モータ５のみを駆動源として走行するモータ走行区間と、エンジン４のみを駆動源として走行するエンジン走行区間とを設定しても良い。また、発電機６を駆動することによって、バッテリ７の充電を行う区間も設定しても良い。
また、本実施形態では、ＡＣＣシステムにより追従走行制御が行われている場合に、前方車両から走行予定経路を走行する際の推定車速を取得する（Ｓ２５）こととしているが、自車両と前方車両の車両規格が同じであれば、前方車両の走行予定経路を走行する際の駆動力を取得することとしても良い。その場合には、Ｓ２８の処理は不要となる。
本実施形態に係る車両及び車両制御システムの概略構成図である。 本実施形態に係る車両制御システムの制御系を模式的に示すブロック図である。 追従走行制御を説明した説明図である。 制御スケジュールの一例を示した図である。 本実施形態に係る制御スケジュール生成処理プログラムのフローチャートである。 走行中の車両に生じる走行抵抗の一例について示した図である。 区間毎に必要となる車両の駆動力の算出例を示した図である。 車両の区間毎の駆動力に基づいて生成される制御スケジュールの一例を示した図である。 本実施形態に係る制御スケジュール再生成処理プログラムのフローチャートである。 追従走行制御が実行された場合に新たに生成される制御スケジュールの一例を示した図である。 定常走行制御が実行された場合に新たに生成される制御スケジュールの一例を示した図である。 本実施形態に係る走行制御処理プログラムのフローチャートである。
符号の説明
１ ナビゲーション装置
２ 車両
３ 車両制御システム
４ エンジン
５ 駆動モータ
３３ ナビゲーションＥＣＵ
４９ 制御スケジュール
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５３ ＲＯＭ

Claims (5)

  1. 駆動源として駆動モータとエンジンを備える自車両の走行予定経路を特定する走行予定経路特定手段と、
    前記自車両が前方車両に追従して走行するように前記自車両を制御する追従走行制御手段と、
    前記前方車両の走行情報を取得する前方車両情報取得手段と、
    前記前方車両情報取得手段により取得した前記前方車両の走行情報に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における前記駆動モータと前記エンジンの制御スケジュールを生成する制御スケジュール生成手段と、
    前記車両が前記走行予定経路を走行する場合に、前記制御スケジュールに基づいて前記駆動モータと前記エンジンを制御する駆動制御手段と、を有することを特徴とする走行支援装置。
  2. 前記前方車両の走行予定経路を取得する走行経路取得手段と、
    前記自車両の走行予定経路と前記前方車両の走行予定経路に基づいて、前記自車両が前記前方車両に追従して走行する追従走行区間を特定する追従走行区間特定手段と、を有し、
    前記制御スケジュール生成手段は、
    前記追従区間特定手段により特定された追従走行区間について、前記前方車両の走行情報に基づいて前記制御スケジュールを生成することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
  3. 前記自車両の走行情報を取得する自車両走行情報取得手段を有し、
    前記制御スケジュール生成手段は、
    前記追従区間特定手段により特定された追従走行区間以外の区間について、前記自車両の走行情報に基づいて前記制御スケジュールを生成することを特徴とする請求項２に記載の走行支援装置。
  4. 駆動源として駆動モータとエンジンを備える自車両の走行予定経路を特定する走行予定経路特定ステップと、
    前記自車両が前方車両に追従して走行するように前記自車両を制御する追従走行制御ステップと、
    前記前方車両の走行情報を取得する前方車両情報取得ステップと、
    前記前方車両情報取得ステップにより取得した前記前方車両の走行情報に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における前記駆動モータと前記エンジンの制御スケジュールを生成する制御スケジュール生成ステップと、
    前記車両が前記走行予定経路を走行する場合に、前記制御スケジュールに基づいて前記駆動モータと前記エンジンを制御する駆動制御ステップと、を有することを特徴とする走行支援方法。
  5. コンピュータに搭載され、
    駆動源として駆動モータとエンジンを備える自車両の走行予定経路を特定する走行予定経路特定機能と、
    前記自車両が前方車両に追従して走行するように前記自車両を制御する追従走行制御機能と、
    前記前方車両の走行情報を取得する前方車両情報取得機能と、
    前記前方車両情報取得機能により取得した前記前方車両の走行情報に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における前記駆動モータと前記エンジンの制御スケジュールを生成する制御スケジュール生成機能と、
    前記車両が前記走行予定経路を走行する場合に、前記制御スケジュールに基づいて前記駆動モータと前記エンジンを制御する駆動制御機能と、
    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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