JP7424186B2 - 車両の演算装置、プログラム - Google Patents
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Description
上記の課題を解決するプログラムは、少なくとも一つの処理部(31)に、車両の走行経路に関する情報を取得させ、車両の走行に用いることが可能なエネルギの残量に関する情報を取得させ、走行経路に関する情報、及びエネルギの残量に関する情報とは別に車両の航続可能距離を演算するために必要な所定のパラメータを取得させ、走行経路に関する情報、エネルギの残量に関する情報、及び所定のパラメータに基づいて車両の航続可能距離を演算させ、所定のパラメータを第1取得手段で取得できない場合、第1取得手段とは異なる第2取得手段で所定のパラメータを取得させ、第2取得手段として、自車両において検出可能な情報である自車両検出情報に基づいて所定のパラメータを設定させ、第2取得手段として、自車両検出情報から所定のパラメータを演算できない場合には、他車両から取得する情報に基づいて所定のパラメータを設定させる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
はじめに、本実施形態の演算装置が搭載される車両の概略構成について説明する。図1に示されるように、本実施形態の車両10は、モータジェネレータ20と、インバータ装置21と、バッテリ22と、クラッチ23とを備えている。本実施形態の車両10は、走行用の動力源としてモータジェネレータ20を用いる、いわゆる電動車両である。
パラメータ取得部310は、車載センサ40の出力信号に基づいて、走行速度や加速度等の車両10の各種車両状態量を取得する。
また、パラメータ取得部310は、駆動系のエネルギ効率η_dやバッテリ22のエネルギ効率、モータジェネレータ20の駆動力に関する情報をEVECU30から取得する。さらに、パラメータ取得部310は、車両10に搭載されている他のECUからも各種情報を取得する。パラメータ取得部310は、例えば空調装置を制御する空調ECUから、空調装置の出力である空調パワーや空調装置のエネルギ効率η_a等の情報を取得することもできる。
演算部313は、パラメータ取得部310により取得可能な情報、及び経路情報取得部311により取得可能な情報に基づいて、車両10の将来の走行速度の推移である車速プロフィールを作成する。また、演算部313は、車速プロフィールから、バッテリ22の電力消費の推移である消費パワープロフィールを作成する。そして、演算部313は、エネルギ残量取得部312により取得されるバッテリ22の現在のSOC値とバッテリ22の消費パワープロフィールとに基づいて、バッテリ22のSOC値が所定値まで低下するまでに車両10が走行可能な航続可能距離Dを演算する。演算部313は、車両10が現在位置している地点から航続可能距離Dで到達可能な地点を演算するとともに、演算された到達可能地点の情報をHMIECU32に送信する。
経路情報取得部311は、まず、車両10が将来的に走行する可能性のある予測経路を単数又は複数抽出する。経路情報取得部311は、例えば車両10のナビゲーション装置に目的地が設定されている場合には、車両10が走行する可能性のある予測経路として、車両10の現在地から目的地までの走行経路を用いるとともに、その走行経路を単数又は複数抽出する。あるいは、経路情報取得部311が車両10の走行経路を学習している場合には、経路情報取得部311は、その学習した走行経路を、車両10が走行する可能性のある経路として用いることにより、単数又は複数の予測走行経路を抽出してもよい。本実施形態では、このようにして経路情報取得部311が抽出する車両10の予測走行経路が、車両10の走行経路に関する情報に相当する。
図2に示されるように、パラメータ取得部310は、まず、ステップS10の処理として、車両パラメータ取得処理を実行する。この処理の具体的な手順は図3に示される通りである。
サーバ装置62は、様々な車両から過去の走行履歴に関する情報を取得することにより、複数の車両のそれぞれの走行履歴に関する情報をデータベース化して記憶している。サーバ装置62は、例えば複数の車両のそれぞれの走行抵抗の情報をデータベース化して記憶している。走行抵抗の情報は、例えば頻度分布の情報としてサーバ装置62に記憶されている。本実施形態のサーバ装置62は、記憶されている走行抵抗の頻度分布の情報を統計的に処理することにより、車両の走行抵抗を決定する。統計的な処理とは、例えば走行抵抗の頻度分布における平均値を求める処理であってもよいし、気象情報に基づいて走行抵抗の頻度分布の値のうちのいずれかの値を用いるかを決定する処理であってもよい。気象情報を用いる処理とは、例えば雨天の場合には頻度分布の値のうち、平均値よりも大きい値を用いる処理等である。
パラメータ取得部310は、図4に示される環境パラメータ取得処理を開始すると、まずステップS110の処理として、車両10の予測走行経路上の気象情報をサーバ装置62から取得可能であるか否かを判断する。サーバ装置62から取得する気象情報には、車両10の予測走行経路上の各地点における風速、天候、外気温等の情報が含まれている。パラメータ取得部310は、車両10の予測走行経路上の気象情報をサーバ装置62から取得できる場合には、ステップS110の処理で肯定的な判断を行う。この場合、パラメータ取得部310は、ステップS111の処理として、車両10の予測走行経路上の各地点の風速の情報に基づいて風力マップM_Fwを作成する。具体的には、パラメータ取得部310は、サーバ装置62から取得した各地点の風速の情報に基づいて、各地点において車両10が風の影響により受ける力である風力Fwを演算式やマップ等を用いて演算することにより、風力マップM_Fwを作成する。風速から風力Fwを演算するための演算式やマップは実験等により予め求められている。風力マップM_Fwは、予測走行経路上の各地点と、各地点において車両10が受ける風力Fwとの関係をマップ化したものである。
パラメータ取得部310は、図4に示されるステップS112の処理において、サーバ装置62から取得した所定地点の天候の情報に基づいて、図5に示される「晴天」に対応したマップ、「曇天」に対応したマップ、及び「雨天」に対応したマップのいずれかを選択するとともに、選択したマップを用いて、その地点の外気温の情報から空調パワーPaを演算する。パラメータ取得部310は、この空調パワーPaの演算を、車両10の予測走行経路上の各地点に対して行うことにより空調パワーマップM_Paを作成する。空調パワーマップM_Paは、予測走行経路上の各地点と、各地点における車両10の空調パワーPaとの関係をマップ化したものである。パラメータ取得部310は、ステップS112の処理を実行した後、図4に示される処理を終了する。
式f1において、車両10の現在の駆動力Fは、EVECU30から取得可能なモータジェネレータ20の現在の出力の情報から求めることができる。また、車両重量m及び走行抵抗Frは、図3に示される処理で演算される値を用いることができる。さらに、車両の現在の走行速度vは、車載センサ40の一つである車速センサの検出値を用いることができる。また、路面勾配θは、記憶装置42に記憶されている地図情報から取得することができる。パラメータ取得部310は、これらの取得可能な値を用いることにより、上記の式f1から、車両10が受けている現在の風力Fwを演算する。パラメータ取得部310は、このようにして演算した現在の風力Fwを、車両10の予測走行経路上の各地点の風力として用いることにより風力マップM_Fwを作成する。
パラメータ取得部310は、図6に示される地図情報取得処理を開始すると、まずステップS120の処理として、オフラインで用いることが可能な地図情報が存在するか否かを判断する。パラメータ取得部310は、例えば記憶装置42に地図情報が記憶されている場合には、ステップS120の処理で肯定的な判断を行う。この場合、パラメータ取得部310は、ステップS121の処理として、記憶装置42に記憶されている地図情報に基づいて勾配マップM_θ及び上限車速マップM_vmaxを作成する。勾配マップM_θは、予測走行経路上の各地点と、各地点における路面勾配θとの関係をマップ化したものである。上限車速マップM_vmaxは、予測走行経路上の各地点と、各地点における上限車速vmaxとの関係をマップ化したものである。上限車速vmaxとしては、例えば法定速度が用いられる。パラメータ取得部310は、ステップS121の処理において勾配マップM_θ及び上限車速マップM_vmaxを作成した後、図6に示される処理を終了する。
また、サーバ装置62に車両10の予測走行経路上の各地点のデータが存在しない場合であっても、予測走行経路の周辺地点のデータがサーバ装置62に存在する場合には、そのデータを用いることにより路面勾配及び上限車速のそれぞれの推定値を同様に演算することができる。
演算部313は、ステップS15に続くステップS16の処理として、空調パワープロフィールPa(x)を作成する。具体的には、演算部313は、図4に示される処理を通じて演算される空調パワーマップM_Paに基づいて空調パワープロフィールPa(x)を作成する。
演算部313は、ステップS17に続くステップS18の処理として、車両10の限界到達地点Kbを探索する。具体的には、演算部313は、エネルギ残量取得部312により取得されているバッテリ22の現在のSOC値と、ステップS17の処理で得られるバッテリ22の消費パワープロフィールPb(x)とに基づいて、図8に示されるようなバッテリ22のSOC値の推移を作成する。そして、演算部313は、バッテリ22のSOC値が所定の閾値に達する地点を車両10の限界到達地点Kbと判断するとともに、車両10の現在地Kaから限界到達地点Kbまでの距離を航続可能距離Dと判断する。
(1)演算部313は、経路情報取得部311により取得される走行経路に関する情報、エネルギ残量取得部312により取得されるバッテリ22のSOC値に関する情報、及びパラメータ取得部310により取得される車両重量設定値m等の所定のパラメータに基づいて車両10の航続可能距離Dを演算する。パラメータ取得部310は、例えば図3に示されるステップS101の処理により車両重量設定値m及び走行抵抗設定値Frを設定できない場合には、ステップS103,S104,S106,S107のいずれかの処理により車両重量設定値m及び走行抵抗設定値Frを設定する。この場合、ステップS101の処理が第1取得手段に相当し、ステップS103,S106の処理が第2取得手段に相当する。また、風力マップM_Fw及び空調パワーマップM_Paに関しては、図4に示されるステップS111,S112の処理が第1取得手段に相当し、ステップS113,S114の処理が第2取得手段に相当する。さらに、勾配マップM_θ及び上限車速マップM_vmaxに関しては、図6に示されるステップS121の処理が第1取得手段に相当し、ステップS123,S125,S126の処理が第2取得手段に相当する。この構成によれば、第1取得手段で車両重量設定値m等の所定のパラメータを取得できない場合であっても、第2取得手段で所定のパラメータを取得することができるため、所定のパラメータの演算に関して冗長性を確保することが可能となる。
・HMI装置50に航続可能距離Dを表示する方法は適宜変更可能である。例えば航続可能距離Dを数値でHMI装置50に表示してもよい。
310:パラメータ取得部
311:経路情報取得部
312:エネルギ残量取得部
313:演算部
Claims (9)
- 車両の航続可能距離を演算する演算装置(31)であって、
前記車両の走行経路に関する情報を取得する経路情報取得部(311)と、
前記車両の走行に用いることが可能なエネルギの残量に関する情報を取得するエネルギ残量取得部(312)と、
前記走行経路に関する情報、及び前記エネルギの残量に関する情報とは別に前記航続可能距離を演算するために必要な所定のパラメータを取得するパラメータ取得部(310)と、
前記走行経路に関する情報、前記エネルギの残量に関する情報、及び前記所定のパラメータに基づいて前記車両の航続可能距離を演算する演算部(313)と、を備え、
前記パラメータ取得部は、
前記所定のパラメータを第1取得手段で取得できない場合、前記第1取得手段とは異なる第2取得手段で前記所定のパラメータを取得し、
前記第2取得手段として、自車両において検出可能な情報である自車両検出情報に基づいて前記所定のパラメータを設定し、
前記第2取得手段として、前記自車両検出情報から前記所定のパラメータを演算できない場合には、他車両から取得する情報に基づいて前記所定のパラメータを設定する
車両の演算装置。 - 前記パラメータ取得部は、前記自車両検出情報として、過去の自車両検出情報を用いる
請求項1に記載の車両の演算装置。 - 前記パラメータ取得部は、
前記過去の自車両検出情報として、自車両の過去の走行履歴に関する情報を用いるとともに、
前記第2取得手段として、前記自車両の過去の走行履歴に関する情報を統計的に処理した値に基づいて前記所定のパラメータを設定する
請求項2に記載の車両の演算装置。 - 前記自車両の過去の走行履歴に関する情報には、自車両の走行速度の情報、及び自車両の動力源の駆動力の情報の少なくとも一方が含まれている
請求項3に記載の車両の演算装置。 - 前記他車両から取得する情報は、前記他車両において検出される情報である
請求項1~4のいずれか一項に記載の車両の演算装置。 - 前記パラメータ取得部は、複数の他車両おいて検出される情報を統計的に処理することにより前記所定のパラメータを設定する
請求項5に記載の車両の演算装置。 - 前記他車両において検出される情報には、他車両の走行速度の情報、及び他車両の動力源の駆動力の情報の少なくとも一方が含まれている
請求項6に記載の車両の演算装置。 - 前記パラメータ取得部は、前記第2取得手段で前記所定のパラメータを取得できない場合には、前記所定のパラメータとして予め定められた値を用いる
請求項1~7のいずれか一項に記載の車両の演算装置。 - 少なくとも一つの処理部(31)に、
車両の走行経路に関する情報を取得させ、
前記車両の走行に用いることが可能なエネルギの残量に関する情報を取得させ、
前記走行経路に関する情報、及び前記エネルギの残量に関する情報とは別に前記車両の航続可能距離を演算するために必要な所定のパラメータを取得させ、
前記走行経路に関する情報、前記エネルギの残量に関する情報、及び前記所定のパラメータに基づいて前記車両の航続可能距離を演算させ、
前記所定のパラメータを第1取得手段で取得できない場合、前記第1取得手段とは異なる第2取得手段で前記所定のパラメータを取得させ、
前記第2取得手段として、自車両において検出可能な情報である自車両検出情報に基づいて前記所定のパラメータを設定させ、
前記第2取得手段として、前記自車両検出情報から前記所定のパラメータを演算できない場合には、他車両から取得する情報に基づいて前記所定のパラメータを設定させる
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