ナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両
【課題】排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、ハイブリッド車両に適切な経路案内を実行する。
【解決手段】ＥＣＵは、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの通過が予測されると（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）、蓄電装置の現在のＳＯＣを取得する（Ｓ１１０）とともに、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアを通過するために必要なエネルギ量を推定する（Ｓ１２０）。さらに、現在のＳＯＣと、推定した必要エネルギ量とに基づいて、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアの通過が可能か否かが判定される（Ｓ１３０）。ＥＣＵは、ＥＶ走行によるロードプライシングエリアの通過が不能と判定したとき（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、付近の充電スタンドへの経路案内処理（Ｓ１４５〜Ｓ１８０）および／または迂回経路案内処理（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）を実行する。
【解決手段】ＥＣＵは、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの通過が予測されると（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）、蓄電装置の現在のＳＯＣを取得する（Ｓ１１０）とともに、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアを通過するために必要なエネルギ量を推定する（Ｓ１２０）。さらに、現在のＳＯＣと、推定した必要エネルギ量とに基づいて、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアの通過が可能か否かが判定される（Ｓ１３０）。ＥＣＵは、ＥＶ走行によるロードプライシングエリアの通過が不能と判定したとき（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、付近の充電スタンドへの経路案内処理（Ｓ１４５〜Ｓ１８０）および／または迂回経路案内処理（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両に関し、より特定的には、エンジンを停止した走行モードを選択可能なハイブリッド車両がロードプライシングによる規制区域に接近した際の経路案内に関する。
【背景技術】
【０００２】
渋滞の緩和や大気汚染の改善を図るために、特定の対象地域を走行する車両に対して課金するロードプライシングが提案されている。たとえば、特開２００５−２７４２１３号公報（特許文献１）には、ロードプライシングによる規制区域（以下、ロードプライシングエリアと称する）を考慮した経路設定を実行するナビゲーションシステムが記載されている。
【０００３】
特に、特許文献１のナビゲーションシステムでは、経路設定の場合に、経路計算に用いるエリア内にロードプライシングエリアがあれば、許可情報（進入許可対象のロードプライシングエリアとその許可期間）に基づいてロードプライシングエリアへの進入可否を判断した上で、進入不可と判断されたロードプライシングエリアを回避した経路が設定される。このようにすると、エリアライセンスが無効な状態でロードプライシングエリアを通過することによって課金されるような事態を回避した経路計算を自動的に実行できる。
【０００４】
また、特開平７−１０７６１７号公報（特許文献２）には、定められた走行経路を走行する場合に、走行環境に応じた走行モード、具体的にはエンジンの駆動力を用いることなくバッテリを電源としてモータのみで走行するモータモードによって走行することが可能なハイブリッド型車両が記載されている。
【０００５】
特に、特許文献２のハイブリッド型車両では、運転者によるモード選択に従って、運転者によって部分地域ゼロエミッションモードが選択されたときには、人口密集地域やガス規制地域においてモータモードを適用して走行することが記載されている。また、運転者が全ゼロエミッションモードが選択したときには、経路探索の結果得られた走行経路から全走行距離を計算するとともに、現在のバッテリ容量の残量によって全走行距離をモータモードで走行することが可能かどうかを判断することによって、充電の必要性が判断される。さらに、充電の必要性がある場合には、走行経路上に充電スタンドがあるか否かを判断し、充電スタンドが存在する場合には音声出力または表示によって充電する意思があるか否かを運転者に問合せることが記載されている。
【０００６】
さらに、特開平１０−１７０２９３号公報（特許文献３）には、電気自動車の航続力を考慮して目的地までの最適な誘導経路を探索するための電気自動車の経路探索装置が記載されている。特に特許文献３の構成によれば、充電ステーションに関する情報を含んだ道路地図データに基づいて、車載バッテリの補充電を考慮した目的地までの誘導経路を探索することが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２７４２１３号公報
【特許文献２】特開平７−１０７６１７号公報
【特許文献３】特開平１０−１７０２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ロードプライシングの一態様として、大気汚染への影響を特に考慮した場合には、排ガス出力車両を課金対象とする、すなわち、いわゆるゼロエミッション車両については課金対象外とする規制が想定される。このような規制の場合には、電力のみを動力とする電気自動車の他、内燃機関を停止して電動機出力のみによる走行（以下、ＥＶ走行とも称する）が可能なハイブリッド車両についても、ＥＶ走行を行なえば課金されることなくロードプライシングエリアを通過することができる。
【０００８】
一方で、ハイブリッド車両では、内燃機関単独による走行あるいは、内燃機関および電動機の出力の両方による走行についても可能であるので、ＥＶ走行が不能である状態でロードプライシングエリアに進入すると、ユーザの意に反して課金されるケースが発生し得る。
【０００９】
したがって、特許文献１に記載されたナビゲーションシステムのように、現在の車両状態を考慮することなく、予め固定的に設定された許可情報（進入許可されたロードプライシングエリアおよびその許可期間）のみに基づいてロードプライシングエリアの通過可否を判断するた方式では、上記のようなロードプライシングエリアに対しては、適切な経路案内（ナビゲ−ション）を実行できない可能性がある。また、特許文献２および３についても、上記のようなロードプライシングエリアを考慮したものではない。
【００１０】
また、ハイブリッド車両には、充電スタンド等の車外充電設備による充電（外部充電とも称する）を可能に構成した充電装置を搭載する構成も知られているため、この点についても考慮して経路案内を行なうことが期待される。
【００１１】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、内燃機関と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を出力する電動機とを備えたハイブリッド車両に対して、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、適切な経路案内を実行するためのナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明によるナビゲーションシステムは、内燃機関と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を出力する電動機とを備えたハイブリッド車両のナビゲーションシステムであって、予測部と、取得部と、推定部と、判断部と、探索部とを備える。予測部は、自車位置情報および道路地図情報に基づいて、エンジンを用いた車両走行が課金を受ける特定の規制区域の通過を事前に予測するように構成される。取得部は、規制区域の通過予測時に、蓄電装置の現在の残存容量を取得するように構成される。推定部は、規制区域の通過予測時に、エンジンを停止して電動機からの車両駆動力により走行する電気走行モードによって規制区域を通過するために蓄電装置から出力を要する必要エネルギ量を推定するように構成される。判断部は、推定部による必要エネルギ量の推定値と蓄電装置の現在の残存容量とに基づいて、ハイブリッド車両が電気走行モードによって規制区域を通過可能であるか否かを判断するように構成される。探索部は、判断部によって電気走行モードによる規制区域の通過が不能と判断されたことに応答して、課金を回避するための経路探索を実行するように構成される。
【００１３】
上記ナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両によれば、エンジンを用いた車両走行が課金を受ける特定の規制区域（ロードプライシングエリア）の通過が予測される際には、車載蓄電装置の現在の残存容量に基づいて、電気走行モード（ＥＶ走行）によって課金されることなくロードプライシングエリアを通過可能であるか否かを適切に判断できる。さらに、ＥＶ走行による当該規制区域を通過することが不能と判断したときには、課金を回避するための経路探索を新たに実行することによって、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、適切な経路案内を実行することができる。
【００１４】
好ましくは、蓄電装置は、ハイブリッド車両の外部の充電設備によって充電可能に構成され、かつ、道路地図情報は、充電設備に関する情報を含む。そして、探索部は、課金を回避するための経路探索として、ハイブリッド車両の現在位置の付近の充電設備への経路を探索する。
【００１５】
このようにすると、ＥＶ走行によるロードプライシングエリア通過に対する不足エネルギ量を外部充電するための充電設備（充電スタンド）への走行経路を案内することによって、ロードプライシングエリアでの課金を回避可能な経路案内を実行することができる。
【００１６】
さらに好ましくは、ナビゲーションシステムは、不足エネルギ算出部と、充電時間算出部と、案内部とをさらに備える。不足エネルギ算出部は、判断部によって電気走行モードによる規制区域の通過が不能と判断されたときに、推定部による必要エネルギ量の推定値と蓄電装置の残存容量とに基づいて、蓄電装置の不足エネルギ量を算出するように構成される。充電時間算出部は、算出された不足エネルギ量と道路地図情報とに基づいて、付近の充電設備における不足エネルギ量の充電所要時間を算出するように構成される。案内部は、算出された充電所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、探索部によって探索された付近の充電設備への走行経路を運転者に案内するように構成される。
【００１７】
このようにすると、車載蓄電装置の現在の残存容量に対する不足エネルギ量の充電所要時間に応じて、充電設備への経路案内の実行要否を選択できる。特に、使用者が設定可能な所定時間よりも充電所要時間が短い充電設備への経路案内のみが実行されるので、利便性を高めることができる。
【００１８】
また好ましくは、探索部は、課金を回避するための経路探索として、道路地図情報に基づいて規制区域を迂回するための迂回経路を探索する。そして、ナビゲーションシステムは、迂回経路の走行所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、探索部によって探索された迂回経路を運転者に案内するための案内部をさらに備える。
【００１９】
このようにすると、走行所要時間が所定時間以下であるロードプライシングエリアの迂回経路を自動的に案内することができる。特に、使用者が設定可能な所定時間よりも所要走行時間が短い迂回経路のみが案内されるので、利便性を高めることができる。
【００２０】
さらに好ましくは、蓄電装置は、ハイブリッド車両の外部の充電設備によって充電可能に構成され、かつ、道路地図情報は、充電設備に関する情報を含むように構成される。そして、探索部は、案内部による迂回経路の案内が非実行とされたときに、課金を回避するための経路探索として、ハイブリッド車両の現在位置の付近の充電設備への経路を探索する。さらに、ナビゲーションシステムは、推定部による必要エネルギ量の推定値と蓄電装置の残存容量とに基づいて、蓄電装置の不足エネルギ量を算出する不足エネルギ算出部と、算出された不足エネルギ量と道路地図情報とに基づいて、付近の充電設備における不足エネルギ量の充電所要時間を算出する充電時間算出部とをさらに備える。そして、案内部は、充電時間算出部によって算出された充電所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、探索部によって探索された付近の充電設備への経路を運転者に案内する。
【００２１】
このようにすると、案内可能な適当な迂回経路が存在しないときには、ＥＶ走行によるロードプライシングエリア通過に対する不足エネルギ量を外部充電するための充電設備（充電スタンド）への走行経路を自動的に案内することができる。特に、使用者が設定可能な所定時間よりも充電所要時間が短い充電設備への経路案内のみが実行されるので、利便性を高めることができる。
【００２２】
また、さらに好ましくは、探索部は、案内部による付近の充電設備への走行経路の案内が非実行とされたときに、課金を回避するための経路探索として、道路地図情報に基づいて規制区域を迂回するための迂回経路を探索する。そして、案内部は、迂回経路の走行所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、探索部によって探索された迂回経路を運転者に案内する。
【００２３】
このようにすると、案内可能な適当な付近の充電設備が存在しないときには、走行所要時間が所定時間以下であるロードプライシングエリアの迂回経路を自動的に案内するができる。特に、使用者が設定可能な所定時間よりも所用走行時間が短い迂回経路のみが案内されるので、利便性を高めることができる。
【００２４】
好ましくは、ナビゲーションシステムにおいて、規制区域の通過による課金額が使用者により設定可能な所定金額より低いときに、課金を回避するための経路探索に従った経路案内を非実行とする。
【００２５】
このようにすると、当該ロードプライシングエリアでの課金額に応じて自動的に、ロードプライシングエリアでの課金を回避するための経路案内を非実行とすることができる。
【００２６】
また好ましくは、予測部は、予め設定された目的地までの経路探索結果に基づいて、規制区域の通過を予測する。あるいは、予測部は、目的地が設定されていない車両走行時には、自車位置情報と、過去の走行履歴とに基づいて、規制区域の通過を予測する。
【００２７】
このようにすると、目的地への経路案内が既実行および未実行のいずれにおいても、特定の規制区域（ロードプライシングエリア）の通過を事前予測することができる。
【００２８】
この発明によるハイブリッド車両は、蓄電装置、電動機およびエンジンと、上記のいずれかのナビゲーションシステムと、規制区域の走行時には、電気走行モードを優先的に選択する走行制御部とを備える。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、内燃機関と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を出力する電動機とを備えたハイブリッド車両に対して、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、適切な経路案内を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰返さないものとする。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムを搭載したハイブリッド車両の構成例を説明する機能ブロック図である。
【００３２】
図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２０２と、動力分割機構２０４と、モータジェネレータ２０６，２１０と、伝達ギヤ２０８と、駆動軸２１２と、車輪２１４とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置２１６と、電力変換器２１８，２２０と、燃料タンク２２２と、充電器２２４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２５０と、燃料補給口２６０と、充電コネクタ２７０と、ナビゲーションシステム３００とを備える。
【００３３】
動力分割機構２０４は、エンジン２０２、モータジェネレータ２０６および伝達ギヤ２０８に結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を動力分割機構２０４として用いることができ、この３つの回転軸がエンジン２０２、モータジェネレータ２０６および伝達ギヤ２０８の回転軸にそれぞれ接続される。
【００３４】
エンジン２０２が発生する運動エネルギは、動力分割機構２０４によってモータジェネレータ２０６と伝達ギヤ２０８とに分配される。すなわち、エンジン２０２は、駆動軸２１２に動力を伝達する伝達ギヤ２０８を駆動するとともに、モータジェネレータ２０６を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。モータジェネレータ２０６は、エンジン２０２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２０２の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれる。また、モータジェネレータ２１０は、駆動軸２１２に動力を伝達する伝達ギヤ２０８を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。
【００３５】
蓄電装置２１６は、充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池により構成される。蓄電装置２１６は、電力変換器２１８，２２０へ電力を供給する。また、蓄電装置２１６は、モータジェネレータ２０６および／または２１０の発電時、電力変換器２１８および／または２２０から電力を受けて充電される。
【００３６】
さらに、蓄電装置２１６は、充電コネクタ２７０が、充電ケーブル２８０を介して、充電スタンドに代表される車両外部の充電設備（図示せず）と接続される外部充電時には、充電設備からの外部電力を蓄電装置２１６の充電電力に変換する充電器２２４から電力を受けて充電される。なお、以下では、ハイブリッド車両１００を外部充電可能な充電設備の代表例として「充電スタンド」が示されるものとする。
【００３７】
なお、蓄電装置２１６としては、大容量のキャパシタも採用可能であり、モータジェネレータ２０６，２１０による発電電力や外部電源からの電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をモータジェネレータ２０６，２１０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。なお、蓄電装置２１６の出力電圧ＶＢおよび入出力電流ＩＢは、図示されないセンサによって検出され、その検出値はＥＣＵ２５０へ送出される。
【００３８】
電力変換器２１８は、ＥＣＵ２５０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、モータジェネレータ２０６により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置２１６へ出力する。電力変換器２２０は、ＥＣＵ２５０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置２１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ２１０へ出力する。なお、電力変換器２１８は、エンジン２０２の始動時、信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置２１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ２０６へ出力する。また、電力変換器２２０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータ２１０により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置２１６へ出力する。
【００３９】
モータジェネレータ２０６，２１０は、交流電動機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ２０６は、エンジン２０２により生成された運動エネルギを電気エネルギに変換して電力変換器２１８へ出力する。また、モータジェネレータ２０６は、電力変換器２１８から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン２０２の始動を行なう。
【００４０】
モータジェネレータ２１０は、電力変換器２２０から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータ２１０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギや位置エネルギとして車両に蓄えられた力学的エネルギを電気エネルギに変換して電力変換器２２０へ出力する。
【００４１】
エンジン２０２は、燃料の燃焼による熱エネルギをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギに変換し、その変換された運動エネルギを動力分割機構２０４へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギが動力分割機構２０４に伝達される。なお、エンジン２０２の燃料としては、ガソリンや軽油、エタノール、液体水素、天然ガスなどの炭化水素系燃料、または、液体もしくは気体の水素燃料が好適である。
【００４２】
燃料タンク２２２は、燃料補給口２６０から供給される燃料を貯蔵し、その貯蔵された燃料をエンジン２０２へ供給する。なお、燃料タンク２２２内の燃料残量ＦＬは、図示されないセンサによって検出され、その検出値がＥＣＵ２５０へ出力される。
【００４３】
充電器２２４は、ＥＣＵ２５０からの信号ＰＷＭ３に基づいて、充電コネクタ２７０へ与えられる外部電源からの電力を蓄電装置２１６の充電電力に変換して蓄電装置２１６へ出力する。
【００４４】
ＥＣＵ２５０は、各センサから送信された信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）２５２に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、ハイブリッド車両１００が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。あるいは、ＥＣＵ２５０の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００４５】
具体的には、ＥＣＵ２５０は、電力変換器２１８，２２０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ電力変換器２１８，２２０へ出力する。また、ＥＣＵ２５０は、充電器２２４による蓄電装置２１６の充電を要求する信号ＲＥＱを受けると、充電器２２４を駆動するための信号ＰＷＭ３を生成し、その生成した信号ＰＷＭ３を充電器２２４へ出力する。
【００４６】
なお、ハイブリッド車両１００の外部充電のための構成は、図１の例示に限定されるものではなく、駐車中に、充電設備（図示せず）からの電力を蓄電装置２１６の充電電力に変換可能であれば、任意の構成を適用できる。たとえば、外部充電専用の充電器２２４の配置を省略して、電力変換器２１８，２２０によって、充電コネクタ２７０へ与えられる外部電源からの電力を蓄電装置２１６の充電電力に変換する構成としてもよい。
【００４７】
さらに、ＥＣＵ２５０は、ハイブリッド車両１００の走行モードを制御する。すなわち、ＥＣＵ２５０は、エンジン２０２を停止してモータジェネレータ２１０のみを用いたＥＶ走行（電気走行モード）、およびエンジン２０２を動作させたハイブリッド走行（ハイブリッド走行モード）の切替を制御する。以下では、電気走行モードを「ＥＶモード」とも称し、ハイブリッド走行モードを「ＨＶモード」とも称する。
【００４８】
また、さらに、ＥＣＵ２５０は、燃料タンク２２２の燃料残量ＦＬならびに蓄電装置２１６の電圧ＶＢおよび電流ＩＢの各検出値に基づいて、あるいは、図示しない他の情報にさらに基づいて、電力を用いた走行に関する情報や燃費に関する情報を生成、管理して、図示しない表示部等へ表示することもできる。また、ＥＣＵ２５０およびナビゲーションシステム３００の間では、後程説明するように、蓄電装置２１６のＳＯＣや、ＥＶ走行の優先的な選択を指示する信号ＩＮＳ（ＥＶ）等が送受信される。
【００４９】
図２は、本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムに関連する車両制御構成を説明するブロック図である。
【００５０】
図２を参照して、ＥＣＵ２５０は、ハイブリッド制御部２５２と、バッテリ制御部２５４と、エンジン制御部２５６とを含む。ハイブリッド制御部２５２、バッテリ制御部２５４およびエンジン制御部２５６の各々は、当該ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）をＥＣＵ２５０内に構成してもよいし、予め設定されたプログラムに従ってＥＣＵ２５０がソフトウェア処理を実行することにより実現してもよい。
【００５１】
バッテリ制御部２５４は、蓄電装置２１６の残存容量を示すＳＯＣを蓄電装置２１６の充放電電流の積算などにより求めて、これをハイブリッド制御部２５２へ送信する。あるいは、蓄電装置２１６の出力電圧や温度をさらに反映してＳＯＣを求めてもよい。
【００５２】
エンジン制御部２５６は、エンジン２０２のスロットル制御を行なうとともに、エンジン２０２のエンジン回転数Ｎｅを検出してハイブリッド制御部２５２に送信する。
【００５３】
ハイブリッド制御部２５２は、アクセルポジションセンサ１４２の出力信号Ａｃｃと車速センサ１４４で検出された車速Ｖとに基づいて、運転者の要求する出力（要求パワー）を算出する。ハイブリッド制御部２５２は、この運転者の要求パワーに加え、蓄電装置２１６の充電状態ＳＯＣを考慮して必要な駆動力（トータルパワー）を算出し、エンジンに要求する回転数とエンジンに要求するパワーとをさらに算出する。すなわち、トータルパワーについての、エンジン２０２およびモータジェネレータ２１０間での出力パワー分担を決定する。すなわち、ハイブリッド制御部２５２は、ＥＶモード（エンジン出力を零に設定）およびＨＶ走行モードの選択を行なう「走行制御部」の機能を有する。
【００５４】
ハイブリッド制御部２５２は、エンジン制御部２５６に要求回転数と要求パワーとを送信し、エンジン制御部２５６にエンジン２０２のスロットル制御を行なわせる。ＥＶモードでは、ハイブリッド制御部２５２は、エンジン制御部２５６に対して、エンジン２０２の停止を指示する。
【００５５】
さらに、ハイブリッド制御部２５２は、モータジェネレータ２１０の出力パワーが上記分担に従うように、モータジェネレータ２０６，２１０を制御する電力変換器２１８，２２０の制御指令（図１の信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２）を生成する。
【００５６】
ナビゲーションシステム３００は、ナビゲーション制御部３１０と、ＧＰＳアンテナ３２０と、ビーコン受信部３３０と、ジャイロセンサ３４０と、表示部３５０と、インタフェース部３６０と、記憶部３７０とを含む。
【００５７】
ナビゲーション制御部３１０は、代表的には電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成されて、目的地までの走行経路を設定する経路案内を行なう。代表的には、ナビゲーション制御部３１０は、タッチディスプレイを含む表示部３５０から、ユーザによって設定された目的地の情報を得る。なお、本実施の形態を通じて、一旦設定された目的地までの走行経路の探索手法については、周知の任意の手法を適用することが可能であるので、詳細な説明は行なわない。
【００５８】
また、ナビゲーション制御部３１０は、インタフェース部３６０を介して、ＣＤ，ＤＶＤ等の記録媒体３５５に記録された道路地図データを読み込む。なお、道路地図データは、ハイブリッド車両１００を外部充電するための充電設備（充電スタンド）に関する情報、たとえば、その位置や充電能力（特に充電速度）を示す情報を含むことが好ましい。記憶部３７０は、たとえばＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、道路地図データを不揮発的に記憶することができる。なお、記憶部３７０は設けられていなくてもよい。
【００５９】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ビーコン受信部３３０によって受信された、路上に設置されたビーコンからの情報を受ける。たとえば、ビーコンからの情報によって、渋滞情報、所要時間、工事情報、速度・車線規制情報、駐車場の位置・空車情報等を取得できる他、ロードプライシングエリアへの接近についても認識することができる。あるいは、上記道路地図データ上に予めロードプライシングエリアを示す情報が格納されていてもよい。
【００６０】
ナビゲーション制御部３１０は、ＧＰＳアンテナ３２０およびジャイロセンサ３４０を用いて、あるいは、車速センサ１４４の出力Ｖをさらに用いて、自車位置情報、すなわち、車両の現在位置および進行方向を把握する。そして、ナビゲーション制御部３１０は、把握した自車位置を、道路地図データに重ねて表示部３５０に表示する。さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ユーザによって目的地が設定された場合には、現在位置から目的地までの走行経路を探索するとともに、表示部３５０により経路案内を行なう。周知の様に、経路案内の一環として、自車位置と探索した走行経路との関係に基づいて、音声ガイダンスが行なわれてもよい。
【００６１】
ナビゲーション制御部３１０は、ハイブリッド車両１００がロードプライシングエリアを通過中であるときには、優先的にＥＶモードを選択することを指示する信号ＩＮＳ（ＥＶ）をハイブリッド制御部２５２に対して出力する。ハイブリッド制御部２５２は、信号ＩＮＳ（ＥＶ）を受けると、蓄電装置２１６のＳＯＣが管理下限値に達しない限り、ＥＶモードを選択する。
【００６２】
図３は、本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる経路案内制御の第１の例を説明する機能ブロック図である。なお、以降で説明する機能ブロック図中の各ブロックは、代表的には、ナビゲーション制御部３１０を構成するＥＣＵが所定プログラムを実行することによるソフトウェア処理によって実現されるが、当該ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）を当該ＥＣＵ内に構成することによって実現してもよい。
【００６３】
図３を参照して、通過有無予測部４００は、道路地図データやビーコンからの情報を含む各種ナビゲーション情報および、自車位置情報に基づいて、排ガス出力車両を課金対象とする、すなわち、ゼロエミッション車両については課金対象外とするロードプライシングエリアを、ハイブリッド車両１００が通過することを事前予測する。そして、ロードプライシングエリアの通過が予測される場合には、予測フラグＦＬＰを「オン」して、以下に説明するような経路探索の実行を指示する。
【００６４】
通過有無予測部４００は、たとえば、運転者を含むユーザによって設定された目的地までの経路探索が既に実行されている場合には、探索された走行経路にロードプライシングエリアが含まれているかどうかに基づいて、ロードプライシングエリアの通過有無を予測することができる。この場合には、ＧＰＳアンテナ３２０等によって把握される自車位置およびその進行方向に基づいて、ロードプライシングエリアの境界までの距離が所定距離以下となったときに、予測フラグＦＬＰをオンすればよい。
【００６５】
あるいは、目的地が設定されていない場合においても、ＧＰＳアンテナ３２０等によって把握される自車位置およびその進行方向とに基づいて、好ましくは、過去の走行履歴をさらに反映して、ロードプライシングエリアの通過を予測することができる。そして、ロードプライシングエリアの境界までの距離が所定距離（目的地設定時とは異なる値であってもよい）以下となった場合に、予測フラグＦＬＰをオンすることができる。
【００６６】
あるいは、ロードプライシングによる課金を考慮した経路案内の要否を、ユーザによる設定項目の１つとして予め入力可能に構成してもよい。または、経路案内を不要とする課金額の上限額をユーザによって設定可能として、通過が予測されるロードプライシングエリアの課金額と上記上限額との比較によって、経路案内の要否を自動的に判断してもよい。そして、ユーザから課金回避が不要である旨の指示を受けている場合、あるいは、課金額に基づいて経路案内が不要であると自動的に判断した場合には、通過有無予測部４００は、上述の予測判断とは無関係に、予測フラグＦＬＰを初期値であるオフに維持する。
【００６７】
予測フラグＦＬＰがオンされると、ＳＯＣ取得部４２０は、ハイブリッド制御部２５２から、蓄電装置２１６の残存容量を示すＳＯＣを取得するとともに、取得したＳＯＣに基づいて、ＥＶ走行に使用可能な蓄積エネルギ量Ｗｓｔを算出する。
【００６８】
一方、必要エネルギ推定部４１０は、予測フラグＦＬＰのオンに応答して、ナビゲーション情報に基づいて、ロードプライシングエリアをＥＶ走行によって通過するのに必要なエネルギ量を推定する。より具体的には、必要エネルギ推定部４１０は、ロードプライシングエリアの通過経路を予測するとともに、その予測経路の距離、所要時間および経路情報（勾配等）に基づいて、ＥＶ走行によるロードプライシングエリア通過のための必要エネルギ量Ｗｅｖを算出する。
【００６９】
判断部４３０は、蓄電装置２１６の残存容量に基づく蓄積エネルギ量Ｗｓｔと、必要エネルギ推定部４１０による必要エネルギ量Ｗｅｖとを比較して、蓄電装置２１６の現在の蓄積エネルギによって、ロードプライシングエリアをＥＶ走行によって通過可能であるか否かを判断する。具体的には、判断部４３０は、Ｗｅｖ＞Ｗｓｔのときに、ＥＶ走行によるロードプライシングエリア通過不能を示すフラグＦＮＥＶをオンする一方で、それ以外のときには、フラグＦＮＥＶをオフする。
【００７０】
経路探索部４６０は、フラグＦＮＥＶがオンされると、ロードプライシングエリア進入前に外部充電するための経路探索を実行する。たとえば、自車位置情報および道路地図情報に基づいて、ハイブリッド車両１００の現在位置の付近の充電スタンドへの経路情報Ｒｓｔを出力する。このとき、経路探索の目的地となる「付近の充電スタンド」は、代表的には、現在位置から最も近い充電スタンドであるので、以下では、「最寄の充電スタンド」とも表記する。なお、充電速度（すなわち、充電所用時間）が異なる複数の充電スタンドを「付近の充電スタンド（最寄の充電スタンド）」としてもよい。
【００７１】
さらに、フラグＦＮＥＶのオンに応答して、不足エネルギ算出部４４０は、必要エネルギ量Ｗｅｖに対する蓄積エネルギ量Ｗｓｔの不足分に相当する不足エネルギ量ΔＷ（ΔＷ＝Ｗｅｖ−Ｗｓｔ）を算出する。
【００７２】
そして、充電所要時間算出部４５０は、不足エネルギ算出部４４０が算出した不足エネルギ量ΔＷと、道路地図データから得られる最寄の充電スタンドの充電速度に基づいて、当該最寄の充電スタンドにおいて、不足エネルギ量ΔＷの外部充電に必要な所要時間Ｔｃｈを算出する。
【００７３】
案内部４７０は、充電所要時間算出部４５０によって算出された充電所要時間Ｔｃｈに基づいて、あるいは、車両ユーザの指示入力に応答して、経路探索部４６０からの経路情報Ｒｓｔに従った表示を表示部３５０に出力する。すなわち、ハイブリッド車両のユーザに対して最寄の充電スタンドへの走行経路が案内される。
【００７４】
たとえば、案内部４７０は、充電所要時間Ｔｃｈがユーザにより予め設定されたしきい値よりも短いときに自動的に、経路情報Ｒｓｔに従った案内表示を表示部３５０に出力することができる。あるいは、案内部４７０は、ハイブリッド車両のユーザからの充電スタンドの案内指示に応答して、経路情報Ｒｓｔに従った案内表示を表示部３５０に出力することができる。なお、ユーザからの案内指示を受ける際には、経路情報Ｒｓｔでの目的地に相当する最寄の充電設備までの所要時間および不足エネルギ量の充電所要時間を事前に提示するようにしてもよい。
【００７５】
あるいは、充電所要時間Ｔｃｈについての条件成立あるいは、ユーザからの充電スタンドの案内指示に応答して、経路探索部４６０が最寄の充電スタンドへの走行経路を探索する構成として、案内部４７０は、経路探索部４６０からの経路情報Ｒｓｔに従った表示を、無条件に表示部３５０に出力してもよい。
【００７６】
以上説明したように、図３に示した経路案内制御によれば、エンジンを用いた車両走行が課金を受けるロードプライシングエリアの通過が予測される際には、蓄電装置２１６の現在の残存容量に基づいて、ＥＶ走行によって課金されることなく当該ロードプライシングエリアを通過可能であるか否かを適切に判断できる。さらに、ＥＶ走行による通過が不能である場合には、ロードプライシングエリアの通過前に、不足エネルギ量を充電するための充電設備（充電スタンド）への経路案内を行なうことが可能となる。
【００７７】
図４には、本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる経路案内制御の第２の例が示される。図４には、ＥＶ走行による通過不能時に、ロードプライシングエリアの迂回経路を新たに探索するための制御構成が示される。
【００７８】
図４に示した第２の例では、図３に示した第１の例と比較して、不足エネルギ算出部４４０および充電所要時間算出部４５０に代えて、迂回経路所要時間算出部４５５が設けられる。さらに、経路探索部４６０に代えて経路探索部４６０♯が配置される。
【００７９】
通過有無予測部４００、必要エネルギ推定部４１０、ＳＯＣ取得部４２０、判断部４３０の機能については、図３と同一である。すなわち、図３の場合と同様に、蓄電装置２１６の現在の残存容量に基づいて、ＥＶ走行によって課金されることなくロードプライシングエリアを通過可能であるか否かが判断されて、ＥＶ走行による通過が不能である場合には、フラグＦＮＥＶがオンされる。
【００８０】
経路探索部４６０♯は、フラグＦＮＥＶがオンされると、ロードプライシングエリアを迂回するための経路探索を実行する。たとえば、自車位置情報および道路地図情報に基づいて、迂回経路情報Ｒｂｐを出力する。このとき、迂回経路については、複数候補を挙げてもよい。
【００８１】
なお、目的地までの経路探索が既に実行されている場合には、ロードプライシングエリアを通過することなくこの経路に復帰するための迂回経路が探索される。これに対して、目的地が設定されていない走行時には、迂回経路の探索に際して、ロードプライシングエリアの通過先に相当する模擬的な目的地（迂回先）の設定を、車両ユーザに求める構成としてもよい。
【００８２】
そして、迂回経路所要時間算出部４５５は、迂回経路情報Ｒｂｐおよびナビゲーション情報（道路地図情報、ビーコン情報等）に基づいて、経路探索部４６０♯によって設定された迂回経路の走行所要時間に相当する迂回時間Ｔｂｐを算出する。
【００８３】
案内部４７０は、迂回経路所要時間算出部４５５によって算出された迂回時間Ｔｂｐに基づいて、あるいは、車両ユーザの指示入力に応答して、経路探索部４６０＃からの迂回経路情報Ｒｂｐに従った表示を表示部３５０に出力する。すなわち、ハイブリッド車両のユーザに対してロードプライシングエリアの迂回経路が案内される。
【００８４】
たとえば、案内部４７０は、迂回時間Ｔｂｐがユーザにより予め設定されたしきい値よりも短いときに自動的に、迂回経路情報Ｒｂｐに従った案内表示を表示部３５０に出力することができる。あるいは、案内部４７０は、ハイブリッド車両のユーザからの迂回経路案内指示に応答して、迂回経路情報Ｒｂｐに従った案内表示を表示部３５０に出力することができる。なお、ユーザからの案内指示を受ける際には、迂回時間Ｔｂｐを事前に提示するようにしてもよい。
【００８５】
このように、図４に示した経路案内制御によれば、図３に示した制御構成と同様に、蓄電装置２１６の現在の残存容量に基づいて、ＥＶ走行によって課金されることなくロードプライシングエリアを通過可能であるか否かを適切に判断できる。さらに、ＥＶ走行による通過が不能である場合には、ロードプライシングエリアの迂回経路を案内することができる。
【００８６】
さらに、図３および図４に示した経路案内制御を組合せて、ロードプライシングエリア通過予測時に総合的な経路案内制御を行なうことも可能である。
【００８７】
図５は、このような総合的な経路案内制御の一例の処理手順を示すフローチャートである。たとえば、図５に示したフローチャートに従うプログラムを、ナビゲーション制御部３１０を構成するＥＣＵにより実行することによって、このような経路案内制御が実現できる。
【００８８】
図５を参照して、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１００により、ハイブリッド車両１００による、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの通過を事前予測する。ステップＳ１００による判定は、図３および図４に示した通過有無予測部４００による判定と同様に実行できる。すなわち、通過有無予測部４００によって、予測フラグＦＬＰがオンされる条件時にはステップＳ１００はＹＥＳ判定とされ、そうでないときにはステップＳ１００はＮＯ判定とされる。
【００８９】
ロードプライシングエリアの通過が予測されたとき（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１１０により、蓄電装置の現在のＳＯＣを取得する。すなわちステップＳ１１０の処理は、図３および図４のＳＯＣ取得部４２０の機能に対応する。
【００９０】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１２０に処理を進めて、ＥＶ走行によりロードプライシングエリアを通過するための必要エネルギ量を推定する。すなわちステップＳ１２０による処理は、図３および図４による必要エネルギ推定部４１０の機能に対応する。
【００９１】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１３０により、ステップＳ１１０で取得した現在のＳＯＣと、ステップＳ１２０で推定した必要エネルギ量とに基づいて、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアの通過が可能か否かを判定する。ステップＳ１３０による処理は、図３および図４の判断部４３０による判定と同様に実行できる。すなわち、判断部４３０によって、ＦＮＥＶがオンされる条件時にはステップＳ１３０はＮＯ判定とされ、そうでないときにはステップＳ１３０はＹＥＳ判定とされる。
【００９２】
そして、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアを通過可能であるとき（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）には、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１４０に処理を進める。ステップＳ１４０では、ロードプライシングエリアの通過予測に応答した新たな経路案内は非実行とされる。
【００９３】
この結果、目的地までの経路探索が既に実行されている場合には、現在の案内が変更されずに維持される。また、目的地が設定されていない走行時には、後述のような充電スタンドまでの経路や迂回経路を新たに案内することなく、そのまま経路案内が非実行とされる。
【００９４】
一方、ナビゲーション制御部３１０は、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアを通過不能であるとき（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１４５に処理を進めて、図３の経路探索部４６０と同様に、ロードプライシングエリア進入前に外部充電するための経路探索を実行する。たとえば、自車位置情報および道路地図情報に基づいて、最寄の充電スタンドへの経路が探索される。この際に、充電速度（すなわち、充電所用時間）が異なる複数の充電スタンドを目的地としてもよい。
【００９５】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１５０により、ステップＳ１２０で推定した必要エネルギ量に対する、蓄電装置２１６のＳＯＣに基づく蓄積エネルギ量Ｗｓｔの不足分に相当する不足エネルギ量ΔＷを算出する。そして、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１６０により、最寄の充電スタンドにおける不足エネルギ量ΔＷの外部充電に必要な所要時間Ｔｃｈを算出する。すなわち、ステップＳ１５０の処理は、図３の不足エネルギ算出部４４０の機能に対応し、ステップＳ１６０の処理は、図３の充電所要時間算出部４５０の機能に対応する。
【００９６】
そして、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１７０により、最寄の充電スタンドへの経路案内を実行するかどうかの判定を行なう。ステップＳ１７０による判定は、図３でも説明したように、充電所要時間Ｔｃｈとユーザにより予め設定されたしきい値Ｔｔｈ１との比較、または、ハイブリッド車両のユーザからの充電スタンドの案内要求有無に従って実行できる。なお、ユーザからの案内要求を受ける際には、最寄の充電設備までの所要時間および不足エネルギ量の充電所要時間を事前に提示するようにしてもよい。
【００９７】
ナビゲーション制御部３１０は、充電所要時間Ｔｃｈがしきい値Ｔｔｈ１より短いとき、あるいは、ユーザから充電スタンドの案内要求があったとき（Ｓ１７０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１８０に処理を進めて、最寄の充電スタンドへの経路案内を行なう。すなわち、ステップＳ１８０による処理は、図３の案内部４７０の機能に対応する。なお、最寄の充電スタンドへの経路を探索するステップＳ１４５については、ステップＳ１７０のＹＥＳ判定時に実行する処理手順とすることも可能である。
【００９８】
一方、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１７０がＮＯ判定となり、最寄の充電スタンドへの経路案内を非実行とするときには、ステップＳ１９０に処理を進めて、図４の経路探索部４６０＃と同様に、ロードプライシングエリアの迂回経路を探索する。この際に、迂回経路については、複数候補を挙げてもよい。
【００９９】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ２００に処理進めて、ステップＳ１９０で探索した迂回経路の所要時間である迂回時間Ｔｂｐが、所定のしきい値Ｔｔｈ２よりも短いかどうかを判定する。
【０１００】
迂回時間Ｔｂｐがしきい値Ｔｔｈ２よりも短い場合（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）には、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ２１０に処理を進めて、迂回経路を案内する。なお、Ｔｂｐ＜Ｔｔｈ２である迂回経路が複数個存在する場合には、ステップＳ１９０で探索した迂回経路のうちの所要時間が最短のものを案内することが好ましいが、当該複数個の迂回経路をユーザに選択させる態様で案内してもよい。
【０１０１】
一方、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ２００のＮＯ判定時には、ステップＳ２２０に処理を進めて、迂回経路の案内が必要であるかどうかを判定する。ステップＳ２２０による判定は、たとえば、ハイブリッド車両のユーザからの迂回経路案内指示の有無に応答して実行できる。好ましくは、この際に、迂回しようとするロードプライシングエリアの課金額を提示した上で、迂回経路案内指示の有無をユーザに問合わせる。
【０１０２】
あるいは、当該ロードプライシングエリアの課金額に応じて、ステップＳ２２０を自動的に判定してもよい。たとえば、課金額を予め設定した所定金額と比較して、課金額が所定金額以上のときにステップＳ２２０をＹＥＳ判定とする一方で、課金額が所定金額より低いときにステップＳ２２０をＮＯ判定としてもよい。
【０１０３】
ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ２２０のＹＥＳ判定時、すなわち迂回経路の案内が必要である場合には、ステップＳ２３０に処理を進めて、ステップＳ１９０でステップＳ１９０で探索した迂回経路を表示する。この際にも、迂回時間が最短の迂回経路のみを案内してもよく、複数個の迂回経路をユーザに選択させる態様で案内してもよい。
【０１０４】
一方、迂回経路の案内が不要とされたとき（Ｓ２２０のＮＯ判定時）には、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１４０に処理を進める。すなわち、ロードプライシングエリアの通過予測に応答した新たな経路案内は非実行とされる。
【０１０５】
なお、図５の例示では、最寄の充電スタンドへの経路案内処理（Ｓ１５０〜Ｓ１８０）を、迂回経路案内処理（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）よりも優先的に実行しているが、処理順序を入れ換えて、迂回経路案内処理（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）を先に実行してもよい。この場合には、迂回経路の案内が不要とされたとき（ステップＳ２２０のＮＯ判定時）に、最寄の充電スタンドへの経路案内処理（Ｓ１５０〜Ｓ１８０）が実行される。あるいは、最寄の充電スタンドへの経路案内処理（Ｓ１５０〜Ｓ１８０）および迂回経路案内処理（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）の一方のみを実行する処理としてもよい。
【０１０６】
以上説明したように、本実施の形態によるナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両によれば、エンジンを用いた車両走行が課金を受けるロードプライシングエリアの通過が予測される際には、蓄電装置２１６の現在の残存容量に基づいて、ＥＶ走行によって課金されることなく当該ロードプライシングエリアを通過可能であるか否かを適切に判断できる。さらに、ＥＶ走行による通過が不能である場合には、ロードプライシングエリアの通過前に不足エネルギ量を充電するための最寄の充電設備（充電スタンド）への経路案内や、ロードプライシングエリアの通過を回避する迂回経路の案内を行なうことができる。
【０１０７】
特に、図５に示すような総合的な経路案内制御によれば、蓄電装置２１６の残存容量、迂回経路の所要時間、ロードプライシングの課金額等を総合的に判断して、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、適切な経路案内を実行することができる。さらに、予めユーザにより設定されたしきい値（充電所要時間、迂回所要時間、課金額）に従って、自動的に最適な経路案内を実行することも可能である。
【０１０８】
なお、ロードプライシングエリアをＥＶ走行によって通過不能であるときに、迂回経路の案内のみを行なう経路案内制御については、外部充電可能なハイブリッド車両のみに限定されることなく、ＥＶ走行が可能なハイブリッド車両全体に適用できる。
【０１０９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムを搭載したハイブリッド車両の構成例を説明する機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムに関連する車両制御構成を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる経路案内制御の第１の例を説明する機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる経路案内制御の第２の例を説明する機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる総合的な経路案内制御の処理手順をフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１１】
１００ ハイブリッド車両、１４２ アクセルポジションセンサ、１４４ 車速センサ、２０２ エンジン、２０４ 動力分割機構、２０６，２１０ モータジェネレータ、２０８ 伝達ギヤ、２１２ 駆動軸、２１４ 車輪、２１６ 蓄電装置、２１８，２２０ 電力変換器、２２２ 燃料タンク、２２４ 充電器、２５０ ＥＣＵ、２６０ 燃料補給口、２７０ 充電コネクタ、２８０ 充電ケーブル、３００ ナビゲーションシステム、３１０ ナビゲーション制御部、３２０ ＧＰＳアンテナ、３３０ ビーコン受信部、３４０ ジャイロセンサ、３５０ 表示部、３５５ 記録媒体、３６０ インタフェース部、３７０ 記憶部、４００ 通過有無予測部、４１０ 必要エネルギ推定部、４２０ ＳＯＣ取得部、４３０ 判断部、４４０ 不足エネルギ算出部、４５０ 充電所要時間算出部、４５５ 迂回経路所要時間算出部、４６０，４６０♯ 経路探索部、４７０ 案内部
、ＦＬＰ 予測フラグ（ロードプライシングエリア通過）、ＦＮＥＶ フラグ、ＩＢ 入出力電流（蓄電装置）、ＰＷＭ１，ＰＷＭ２，ＰＷＭ３ 信号（電力変換）、Ｒｂｐ 迂回経路情報、Ｒｓｔ 経路情報（充電スタンド）、Ｔｂｐ 迂回時間、Ｔｃｈ 充電所要時間、Ｔｔｈ１ しきい値（充電所要時間）、Ｔｔｈ２ しきい値（迂回時間）、Ｗｅｖ 必要エネルギ量（ＥＶ走行）、Ｗｓｔ 蓄積エネルギ量、ΔＷ 不足エネルギ量。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両に関し、より特定的には、エンジンを停止した走行モードを選択可能なハイブリッド車両がロードプライシングによる規制区域に接近した際の経路案内に関する。
【背景技術】
【０００２】
渋滞の緩和や大気汚染の改善を図るために、特定の対象地域を走行する車両に対して課金するロードプライシングが提案されている。たとえば、特開２００５−２７４２１３号公報（特許文献１）には、ロードプライシングによる規制区域（以下、ロードプライシングエリアと称する）を考慮した経路設定を実行するナビゲーションシステムが記載されている。
【０００３】
特に、特許文献１のナビゲーションシステムでは、経路設定の場合に、経路計算に用いるエリア内にロードプライシングエリアがあれば、許可情報（進入許可対象のロードプライシングエリアとその許可期間）に基づいてロードプライシングエリアへの進入可否を判断した上で、進入不可と判断されたロードプライシングエリアを回避した経路が設定される。このようにすると、エリアライセンスが無効な状態でロードプライシングエリアを通過することによって課金されるような事態を回避した経路計算を自動的に実行できる。
【０００４】
また、特開平７−１０７６１７号公報（特許文献２）には、定められた走行経路を走行する場合に、走行環境に応じた走行モード、具体的にはエンジンの駆動力を用いることなくバッテリを電源としてモータのみで走行するモータモードによって走行することが可能なハイブリッド型車両が記載されている。
【０００５】
特に、特許文献２のハイブリッド型車両では、運転者によるモード選択に従って、運転者によって部分地域ゼロエミッションモードが選択されたときには、人口密集地域やガス規制地域においてモータモードを適用して走行することが記載されている。また、運転者が全ゼロエミッションモードが選択したときには、経路探索の結果得られた走行経路から全走行距離を計算するとともに、現在のバッテリ容量の残量によって全走行距離をモータモードで走行することが可能かどうかを判断することによって、充電の必要性が判断される。さらに、充電の必要性がある場合には、走行経路上に充電スタンドがあるか否かを判断し、充電スタンドが存在する場合には音声出力または表示によって充電する意思があるか否かを運転者に問合せることが記載されている。
【０００６】
さらに、特開平１０−１７０２９３号公報（特許文献３）には、電気自動車の航続力を考慮して目的地までの最適な誘導経路を探索するための電気自動車の経路探索装置が記載されている。特に特許文献３の構成によれば、充電ステーションに関する情報を含んだ道路地図データに基づいて、車載バッテリの補充電を考慮した目的地までの誘導経路を探索することが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２７４２１３号公報
【特許文献２】特開平７−１０７６１７号公報
【特許文献３】特開平１０−１７０２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ロードプライシングの一態様として、大気汚染への影響を特に考慮した場合には、排ガス出力車両を課金対象とする、すなわち、いわゆるゼロエミッション車両については課金対象外とする規制が想定される。このような規制の場合には、電力のみを動力とする電気自動車の他、内燃機関を停止して電動機出力のみによる走行（以下、ＥＶ走行とも称する）が可能なハイブリッド車両についても、ＥＶ走行を行なえば課金されることなくロードプライシングエリアを通過することができる。
【０００８】
一方で、ハイブリッド車両では、内燃機関単独による走行あるいは、内燃機関および電動機の出力の両方による走行についても可能であるので、ＥＶ走行が不能である状態でロードプライシングエリアに進入すると、ユーザの意に反して課金されるケースが発生し得る。
【０００９】
したがって、特許文献１に記載されたナビゲーションシステムのように、現在の車両状態を考慮することなく、予め固定的に設定された許可情報（進入許可されたロードプライシングエリアおよびその許可期間）のみに基づいてロードプライシングエリアの通過可否を判断するた方式では、上記のようなロードプライシングエリアに対しては、適切な経路案内（ナビゲ−ション）を実行できない可能性がある。また、特許文献２および３についても、上記のようなロードプライシングエリアを考慮したものではない。
【００１０】
また、ハイブリッド車両には、充電スタンド等の車外充電設備による充電（外部充電とも称する）を可能に構成した充電装置を搭載する構成も知られているため、この点についても考慮して経路案内を行なうことが期待される。
【００１１】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、内燃機関と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を出力する電動機とを備えたハイブリッド車両に対して、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、適切な経路案内を実行するためのナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明によるナビゲーションシステムは、内燃機関と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を出力する電動機とを備えたハイブリッド車両のナビゲーションシステムであって、予測部と、取得部と、推定部と、判断部と、探索部とを備える。予測部は、自車位置情報および道路地図情報に基づいて、エンジンを用いた車両走行が課金を受ける特定の規制区域の通過を事前に予測するように構成される。取得部は、規制区域の通過予測時に、蓄電装置の現在の残存容量を取得するように構成される。推定部は、規制区域の通過予測時に、エンジンを停止して電動機からの車両駆動力により走行する電気走行モードによって規制区域を通過するために蓄電装置から出力を要する必要エネルギ量を推定するように構成される。判断部は、推定部による必要エネルギ量の推定値と蓄電装置の現在の残存容量とに基づいて、ハイブリッド車両が電気走行モードによって規制区域を通過可能であるか否かを判断するように構成される。探索部は、判断部によって電気走行モードによる規制区域の通過が不能と判断されたことに応答して、課金を回避するための経路探索を実行するように構成される。
【００１３】
上記ナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両によれば、エンジンを用いた車両走行が課金を受ける特定の規制区域（ロードプライシングエリア）の通過が予測される際には、車載蓄電装置の現在の残存容量に基づいて、電気走行モード（ＥＶ走行）によって課金されることなくロードプライシングエリアを通過可能であるか否かを適切に判断できる。さらに、ＥＶ走行による当該規制区域を通過することが不能と判断したときには、課金を回避するための経路探索を新たに実行することによって、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、適切な経路案内を実行することができる。
【００１４】
好ましくは、蓄電装置は、ハイブリッド車両の外部の充電設備によって充電可能に構成され、かつ、道路地図情報は、充電設備に関する情報を含む。そして、探索部は、課金を回避するための経路探索として、ハイブリッド車両の現在位置の付近の充電設備への経路を探索する。
【００１５】
このようにすると、ＥＶ走行によるロードプライシングエリア通過に対する不足エネルギ量を外部充電するための充電設備（充電スタンド）への走行経路を案内することによって、ロードプライシングエリアでの課金を回避可能な経路案内を実行することができる。
【００１６】
さらに好ましくは、ナビゲーションシステムは、不足エネルギ算出部と、充電時間算出部と、案内部とをさらに備える。不足エネルギ算出部は、判断部によって電気走行モードによる規制区域の通過が不能と判断されたときに、推定部による必要エネルギ量の推定値と蓄電装置の残存容量とに基づいて、蓄電装置の不足エネルギ量を算出するように構成される。充電時間算出部は、算出された不足エネルギ量と道路地図情報とに基づいて、付近の充電設備における不足エネルギ量の充電所要時間を算出するように構成される。案内部は、算出された充電所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、探索部によって探索された付近の充電設備への走行経路を運転者に案内するように構成される。
【００１７】
このようにすると、車載蓄電装置の現在の残存容量に対する不足エネルギ量の充電所要時間に応じて、充電設備への経路案内の実行要否を選択できる。特に、使用者が設定可能な所定時間よりも充電所要時間が短い充電設備への経路案内のみが実行されるので、利便性を高めることができる。
【００１８】
また好ましくは、探索部は、課金を回避するための経路探索として、道路地図情報に基づいて規制区域を迂回するための迂回経路を探索する。そして、ナビゲーションシステムは、迂回経路の走行所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、探索部によって探索された迂回経路を運転者に案内するための案内部をさらに備える。
【００１９】
このようにすると、走行所要時間が所定時間以下であるロードプライシングエリアの迂回経路を自動的に案内することができる。特に、使用者が設定可能な所定時間よりも所要走行時間が短い迂回経路のみが案内されるので、利便性を高めることができる。
【００２０】
さらに好ましくは、蓄電装置は、ハイブリッド車両の外部の充電設備によって充電可能に構成され、かつ、道路地図情報は、充電設備に関する情報を含むように構成される。そして、探索部は、案内部による迂回経路の案内が非実行とされたときに、課金を回避するための経路探索として、ハイブリッド車両の現在位置の付近の充電設備への経路を探索する。さらに、ナビゲーションシステムは、推定部による必要エネルギ量の推定値と蓄電装置の残存容量とに基づいて、蓄電装置の不足エネルギ量を算出する不足エネルギ算出部と、算出された不足エネルギ量と道路地図情報とに基づいて、付近の充電設備における不足エネルギ量の充電所要時間を算出する充電時間算出部とをさらに備える。そして、案内部は、充電時間算出部によって算出された充電所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、探索部によって探索された付近の充電設備への経路を運転者に案内する。
【００２１】
このようにすると、案内可能な適当な迂回経路が存在しないときには、ＥＶ走行によるロードプライシングエリア通過に対する不足エネルギ量を外部充電するための充電設備（充電スタンド）への走行経路を自動的に案内することができる。特に、使用者が設定可能な所定時間よりも充電所要時間が短い充電設備への経路案内のみが実行されるので、利便性を高めることができる。
【００２２】
また、さらに好ましくは、探索部は、案内部による付近の充電設備への走行経路の案内が非実行とされたときに、課金を回避するための経路探索として、道路地図情報に基づいて規制区域を迂回するための迂回経路を探索する。そして、案内部は、迂回経路の走行所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、探索部によって探索された迂回経路を運転者に案内する。
【００２３】
このようにすると、案内可能な適当な付近の充電設備が存在しないときには、走行所要時間が所定時間以下であるロードプライシングエリアの迂回経路を自動的に案内するができる。特に、使用者が設定可能な所定時間よりも所用走行時間が短い迂回経路のみが案内されるので、利便性を高めることができる。
【００２４】
好ましくは、ナビゲーションシステムにおいて、規制区域の通過による課金額が使用者により設定可能な所定金額より低いときに、課金を回避するための経路探索に従った経路案内を非実行とする。
【００２５】
このようにすると、当該ロードプライシングエリアでの課金額に応じて自動的に、ロードプライシングエリアでの課金を回避するための経路案内を非実行とすることができる。
【００２６】
また好ましくは、予測部は、予め設定された目的地までの経路探索結果に基づいて、規制区域の通過を予測する。あるいは、予測部は、目的地が設定されていない車両走行時には、自車位置情報と、過去の走行履歴とに基づいて、規制区域の通過を予測する。
【００２７】
このようにすると、目的地への経路案内が既実行および未実行のいずれにおいても、特定の規制区域（ロードプライシングエリア）の通過を事前予測することができる。
【００２８】
この発明によるハイブリッド車両は、蓄電装置、電動機およびエンジンと、上記のいずれかのナビゲーションシステムと、規制区域の走行時には、電気走行モードを優先的に選択する走行制御部とを備える。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、内燃機関と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を出力する電動機とを備えたハイブリッド車両に対して、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、適切な経路案内を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰返さないものとする。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムを搭載したハイブリッド車両の構成例を説明する機能ブロック図である。
【００３２】
図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２０２と、動力分割機構２０４と、モータジェネレータ２０６，２１０と、伝達ギヤ２０８と、駆動軸２１２と、車輪２１４とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置２１６と、電力変換器２１８，２２０と、燃料タンク２２２と、充電器２２４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２５０と、燃料補給口２６０と、充電コネクタ２７０と、ナビゲーションシステム３００とを備える。
【００３３】
動力分割機構２０４は、エンジン２０２、モータジェネレータ２０６および伝達ギヤ２０８に結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を動力分割機構２０４として用いることができ、この３つの回転軸がエンジン２０２、モータジェネレータ２０６および伝達ギヤ２０８の回転軸にそれぞれ接続される。
【００３４】
エンジン２０２が発生する運動エネルギは、動力分割機構２０４によってモータジェネレータ２０６と伝達ギヤ２０８とに分配される。すなわち、エンジン２０２は、駆動軸２１２に動力を伝達する伝達ギヤ２０８を駆動するとともに、モータジェネレータ２０６を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。モータジェネレータ２０６は、エンジン２０２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２０２の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれる。また、モータジェネレータ２１０は、駆動軸２１２に動力を伝達する伝達ギヤ２０８を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。
【００３５】
蓄電装置２１６は、充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池により構成される。蓄電装置２１６は、電力変換器２１８，２２０へ電力を供給する。また、蓄電装置２１６は、モータジェネレータ２０６および／または２１０の発電時、電力変換器２１８および／または２２０から電力を受けて充電される。
【００３６】
さらに、蓄電装置２１６は、充電コネクタ２７０が、充電ケーブル２８０を介して、充電スタンドに代表される車両外部の充電設備（図示せず）と接続される外部充電時には、充電設備からの外部電力を蓄電装置２１６の充電電力に変換する充電器２２４から電力を受けて充電される。なお、以下では、ハイブリッド車両１００を外部充電可能な充電設備の代表例として「充電スタンド」が示されるものとする。
【００３７】
なお、蓄電装置２１６としては、大容量のキャパシタも採用可能であり、モータジェネレータ２０６，２１０による発電電力や外部電源からの電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をモータジェネレータ２０６，２１０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。なお、蓄電装置２１６の出力電圧ＶＢおよび入出力電流ＩＢは、図示されないセンサによって検出され、その検出値はＥＣＵ２５０へ送出される。
【００３８】
電力変換器２１８は、ＥＣＵ２５０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、モータジェネレータ２０６により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置２１６へ出力する。電力変換器２２０は、ＥＣＵ２５０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置２１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ２１０へ出力する。なお、電力変換器２１８は、エンジン２０２の始動時、信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置２１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ２０６へ出力する。また、電力変換器２２０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータ２１０により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置２１６へ出力する。
【００３９】
モータジェネレータ２０６，２１０は、交流電動機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ２０６は、エンジン２０２により生成された運動エネルギを電気エネルギに変換して電力変換器２１８へ出力する。また、モータジェネレータ２０６は、電力変換器２１８から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン２０２の始動を行なう。
【００４０】
モータジェネレータ２１０は、電力変換器２２０から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータ２１０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギや位置エネルギとして車両に蓄えられた力学的エネルギを電気エネルギに変換して電力変換器２２０へ出力する。
【００４１】
エンジン２０２は、燃料の燃焼による熱エネルギをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギに変換し、その変換された運動エネルギを動力分割機構２０４へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギが動力分割機構２０４に伝達される。なお、エンジン２０２の燃料としては、ガソリンや軽油、エタノール、液体水素、天然ガスなどの炭化水素系燃料、または、液体もしくは気体の水素燃料が好適である。
【００４２】
燃料タンク２２２は、燃料補給口２６０から供給される燃料を貯蔵し、その貯蔵された燃料をエンジン２０２へ供給する。なお、燃料タンク２２２内の燃料残量ＦＬは、図示されないセンサによって検出され、その検出値がＥＣＵ２５０へ出力される。
【００４３】
充電器２２４は、ＥＣＵ２５０からの信号ＰＷＭ３に基づいて、充電コネクタ２７０へ与えられる外部電源からの電力を蓄電装置２１６の充電電力に変換して蓄電装置２１６へ出力する。
【００４４】
ＥＣＵ２５０は、各センサから送信された信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）２５２に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、ハイブリッド車両１００が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。あるいは、ＥＣＵ２５０の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００４５】
具体的には、ＥＣＵ２５０は、電力変換器２１８，２２０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ電力変換器２１８，２２０へ出力する。また、ＥＣＵ２５０は、充電器２２４による蓄電装置２１６の充電を要求する信号ＲＥＱを受けると、充電器２２４を駆動するための信号ＰＷＭ３を生成し、その生成した信号ＰＷＭ３を充電器２２４へ出力する。
【００４６】
なお、ハイブリッド車両１００の外部充電のための構成は、図１の例示に限定されるものではなく、駐車中に、充電設備（図示せず）からの電力を蓄電装置２１６の充電電力に変換可能であれば、任意の構成を適用できる。たとえば、外部充電専用の充電器２２４の配置を省略して、電力変換器２１８，２２０によって、充電コネクタ２７０へ与えられる外部電源からの電力を蓄電装置２１６の充電電力に変換する構成としてもよい。
【００４７】
さらに、ＥＣＵ２５０は、ハイブリッド車両１００の走行モードを制御する。すなわち、ＥＣＵ２５０は、エンジン２０２を停止してモータジェネレータ２１０のみを用いたＥＶ走行（電気走行モード）、およびエンジン２０２を動作させたハイブリッド走行（ハイブリッド走行モード）の切替を制御する。以下では、電気走行モードを「ＥＶモード」とも称し、ハイブリッド走行モードを「ＨＶモード」とも称する。
【００４８】
また、さらに、ＥＣＵ２５０は、燃料タンク２２２の燃料残量ＦＬならびに蓄電装置２１６の電圧ＶＢおよび電流ＩＢの各検出値に基づいて、あるいは、図示しない他の情報にさらに基づいて、電力を用いた走行に関する情報や燃費に関する情報を生成、管理して、図示しない表示部等へ表示することもできる。また、ＥＣＵ２５０およびナビゲーションシステム３００の間では、後程説明するように、蓄電装置２１６のＳＯＣや、ＥＶ走行の優先的な選択を指示する信号ＩＮＳ（ＥＶ）等が送受信される。
【００４９】
図２は、本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムに関連する車両制御構成を説明するブロック図である。
【００５０】
図２を参照して、ＥＣＵ２５０は、ハイブリッド制御部２５２と、バッテリ制御部２５４と、エンジン制御部２５６とを含む。ハイブリッド制御部２５２、バッテリ制御部２５４およびエンジン制御部２５６の各々は、当該ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）をＥＣＵ２５０内に構成してもよいし、予め設定されたプログラムに従ってＥＣＵ２５０がソフトウェア処理を実行することにより実現してもよい。
【００５１】
バッテリ制御部２５４は、蓄電装置２１６の残存容量を示すＳＯＣを蓄電装置２１６の充放電電流の積算などにより求めて、これをハイブリッド制御部２５２へ送信する。あるいは、蓄電装置２１６の出力電圧や温度をさらに反映してＳＯＣを求めてもよい。
【００５２】
エンジン制御部２５６は、エンジン２０２のスロットル制御を行なうとともに、エンジン２０２のエンジン回転数Ｎｅを検出してハイブリッド制御部２５２に送信する。
【００５３】
ハイブリッド制御部２５２は、アクセルポジションセンサ１４２の出力信号Ａｃｃと車速センサ１４４で検出された車速Ｖとに基づいて、運転者の要求する出力（要求パワー）を算出する。ハイブリッド制御部２５２は、この運転者の要求パワーに加え、蓄電装置２１６の充電状態ＳＯＣを考慮して必要な駆動力（トータルパワー）を算出し、エンジンに要求する回転数とエンジンに要求するパワーとをさらに算出する。すなわち、トータルパワーについての、エンジン２０２およびモータジェネレータ２１０間での出力パワー分担を決定する。すなわち、ハイブリッド制御部２５２は、ＥＶモード（エンジン出力を零に設定）およびＨＶ走行モードの選択を行なう「走行制御部」の機能を有する。
【００５４】
ハイブリッド制御部２５２は、エンジン制御部２５６に要求回転数と要求パワーとを送信し、エンジン制御部２５６にエンジン２０２のスロットル制御を行なわせる。ＥＶモードでは、ハイブリッド制御部２５２は、エンジン制御部２５６に対して、エンジン２０２の停止を指示する。
【００５５】
さらに、ハイブリッド制御部２５２は、モータジェネレータ２１０の出力パワーが上記分担に従うように、モータジェネレータ２０６，２１０を制御する電力変換器２１８，２２０の制御指令（図１の信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２）を生成する。
【００５６】
ナビゲーションシステム３００は、ナビゲーション制御部３１０と、ＧＰＳアンテナ３２０と、ビーコン受信部３３０と、ジャイロセンサ３４０と、表示部３５０と、インタフェース部３６０と、記憶部３７０とを含む。
【００５７】
ナビゲーション制御部３１０は、代表的には電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成されて、目的地までの走行経路を設定する経路案内を行なう。代表的には、ナビゲーション制御部３１０は、タッチディスプレイを含む表示部３５０から、ユーザによって設定された目的地の情報を得る。なお、本実施の形態を通じて、一旦設定された目的地までの走行経路の探索手法については、周知の任意の手法を適用することが可能であるので、詳細な説明は行なわない。
【００５８】
また、ナビゲーション制御部３１０は、インタフェース部３６０を介して、ＣＤ，ＤＶＤ等の記録媒体３５５に記録された道路地図データを読み込む。なお、道路地図データは、ハイブリッド車両１００を外部充電するための充電設備（充電スタンド）に関する情報、たとえば、その位置や充電能力（特に充電速度）を示す情報を含むことが好ましい。記憶部３７０は、たとえばＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、道路地図データを不揮発的に記憶することができる。なお、記憶部３７０は設けられていなくてもよい。
【００５９】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ビーコン受信部３３０によって受信された、路上に設置されたビーコンからの情報を受ける。たとえば、ビーコンからの情報によって、渋滞情報、所要時間、工事情報、速度・車線規制情報、駐車場の位置・空車情報等を取得できる他、ロードプライシングエリアへの接近についても認識することができる。あるいは、上記道路地図データ上に予めロードプライシングエリアを示す情報が格納されていてもよい。
【００６０】
ナビゲーション制御部３１０は、ＧＰＳアンテナ３２０およびジャイロセンサ３４０を用いて、あるいは、車速センサ１４４の出力Ｖをさらに用いて、自車位置情報、すなわち、車両の現在位置および進行方向を把握する。そして、ナビゲーション制御部３１０は、把握した自車位置を、道路地図データに重ねて表示部３５０に表示する。さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ユーザによって目的地が設定された場合には、現在位置から目的地までの走行経路を探索するとともに、表示部３５０により経路案内を行なう。周知の様に、経路案内の一環として、自車位置と探索した走行経路との関係に基づいて、音声ガイダンスが行なわれてもよい。
【００６１】
ナビゲーション制御部３１０は、ハイブリッド車両１００がロードプライシングエリアを通過中であるときには、優先的にＥＶモードを選択することを指示する信号ＩＮＳ（ＥＶ）をハイブリッド制御部２５２に対して出力する。ハイブリッド制御部２５２は、信号ＩＮＳ（ＥＶ）を受けると、蓄電装置２１６のＳＯＣが管理下限値に達しない限り、ＥＶモードを選択する。
【００６２】
図３は、本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる経路案内制御の第１の例を説明する機能ブロック図である。なお、以降で説明する機能ブロック図中の各ブロックは、代表的には、ナビゲーション制御部３１０を構成するＥＣＵが所定プログラムを実行することによるソフトウェア処理によって実現されるが、当該ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）を当該ＥＣＵ内に構成することによって実現してもよい。
【００６３】
図３を参照して、通過有無予測部４００は、道路地図データやビーコンからの情報を含む各種ナビゲーション情報および、自車位置情報に基づいて、排ガス出力車両を課金対象とする、すなわち、ゼロエミッション車両については課金対象外とするロードプライシングエリアを、ハイブリッド車両１００が通過することを事前予測する。そして、ロードプライシングエリアの通過が予測される場合には、予測フラグＦＬＰを「オン」して、以下に説明するような経路探索の実行を指示する。
【００６４】
通過有無予測部４００は、たとえば、運転者を含むユーザによって設定された目的地までの経路探索が既に実行されている場合には、探索された走行経路にロードプライシングエリアが含まれているかどうかに基づいて、ロードプライシングエリアの通過有無を予測することができる。この場合には、ＧＰＳアンテナ３２０等によって把握される自車位置およびその進行方向に基づいて、ロードプライシングエリアの境界までの距離が所定距離以下となったときに、予測フラグＦＬＰをオンすればよい。
【００６５】
あるいは、目的地が設定されていない場合においても、ＧＰＳアンテナ３２０等によって把握される自車位置およびその進行方向とに基づいて、好ましくは、過去の走行履歴をさらに反映して、ロードプライシングエリアの通過を予測することができる。そして、ロードプライシングエリアの境界までの距離が所定距離（目的地設定時とは異なる値であってもよい）以下となった場合に、予測フラグＦＬＰをオンすることができる。
【００６６】
あるいは、ロードプライシングによる課金を考慮した経路案内の要否を、ユーザによる設定項目の１つとして予め入力可能に構成してもよい。または、経路案内を不要とする課金額の上限額をユーザによって設定可能として、通過が予測されるロードプライシングエリアの課金額と上記上限額との比較によって、経路案内の要否を自動的に判断してもよい。そして、ユーザから課金回避が不要である旨の指示を受けている場合、あるいは、課金額に基づいて経路案内が不要であると自動的に判断した場合には、通過有無予測部４００は、上述の予測判断とは無関係に、予測フラグＦＬＰを初期値であるオフに維持する。
【００６７】
予測フラグＦＬＰがオンされると、ＳＯＣ取得部４２０は、ハイブリッド制御部２５２から、蓄電装置２１６の残存容量を示すＳＯＣを取得するとともに、取得したＳＯＣに基づいて、ＥＶ走行に使用可能な蓄積エネルギ量Ｗｓｔを算出する。
【００６８】
一方、必要エネルギ推定部４１０は、予測フラグＦＬＰのオンに応答して、ナビゲーション情報に基づいて、ロードプライシングエリアをＥＶ走行によって通過するのに必要なエネルギ量を推定する。より具体的には、必要エネルギ推定部４１０は、ロードプライシングエリアの通過経路を予測するとともに、その予測経路の距離、所要時間および経路情報（勾配等）に基づいて、ＥＶ走行によるロードプライシングエリア通過のための必要エネルギ量Ｗｅｖを算出する。
【００６９】
判断部４３０は、蓄電装置２１６の残存容量に基づく蓄積エネルギ量Ｗｓｔと、必要エネルギ推定部４１０による必要エネルギ量Ｗｅｖとを比較して、蓄電装置２１６の現在の蓄積エネルギによって、ロードプライシングエリアをＥＶ走行によって通過可能であるか否かを判断する。具体的には、判断部４３０は、Ｗｅｖ＞Ｗｓｔのときに、ＥＶ走行によるロードプライシングエリア通過不能を示すフラグＦＮＥＶをオンする一方で、それ以外のときには、フラグＦＮＥＶをオフする。
【００７０】
経路探索部４６０は、フラグＦＮＥＶがオンされると、ロードプライシングエリア進入前に外部充電するための経路探索を実行する。たとえば、自車位置情報および道路地図情報に基づいて、ハイブリッド車両１００の現在位置の付近の充電スタンドへの経路情報Ｒｓｔを出力する。このとき、経路探索の目的地となる「付近の充電スタンド」は、代表的には、現在位置から最も近い充電スタンドであるので、以下では、「最寄の充電スタンド」とも表記する。なお、充電速度（すなわち、充電所用時間）が異なる複数の充電スタンドを「付近の充電スタンド（最寄の充電スタンド）」としてもよい。
【００７１】
さらに、フラグＦＮＥＶのオンに応答して、不足エネルギ算出部４４０は、必要エネルギ量Ｗｅｖに対する蓄積エネルギ量Ｗｓｔの不足分に相当する不足エネルギ量ΔＷ（ΔＷ＝Ｗｅｖ−Ｗｓｔ）を算出する。
【００７２】
そして、充電所要時間算出部４５０は、不足エネルギ算出部４４０が算出した不足エネルギ量ΔＷと、道路地図データから得られる最寄の充電スタンドの充電速度に基づいて、当該最寄の充電スタンドにおいて、不足エネルギ量ΔＷの外部充電に必要な所要時間Ｔｃｈを算出する。
【００７３】
案内部４７０は、充電所要時間算出部４５０によって算出された充電所要時間Ｔｃｈに基づいて、あるいは、車両ユーザの指示入力に応答して、経路探索部４６０からの経路情報Ｒｓｔに従った表示を表示部３５０に出力する。すなわち、ハイブリッド車両のユーザに対して最寄の充電スタンドへの走行経路が案内される。
【００７４】
たとえば、案内部４７０は、充電所要時間Ｔｃｈがユーザにより予め設定されたしきい値よりも短いときに自動的に、経路情報Ｒｓｔに従った案内表示を表示部３５０に出力することができる。あるいは、案内部４７０は、ハイブリッド車両のユーザからの充電スタンドの案内指示に応答して、経路情報Ｒｓｔに従った案内表示を表示部３５０に出力することができる。なお、ユーザからの案内指示を受ける際には、経路情報Ｒｓｔでの目的地に相当する最寄の充電設備までの所要時間および不足エネルギ量の充電所要時間を事前に提示するようにしてもよい。
【００７５】
あるいは、充電所要時間Ｔｃｈについての条件成立あるいは、ユーザからの充電スタンドの案内指示に応答して、経路探索部４６０が最寄の充電スタンドへの走行経路を探索する構成として、案内部４７０は、経路探索部４６０からの経路情報Ｒｓｔに従った表示を、無条件に表示部３５０に出力してもよい。
【００７６】
以上説明したように、図３に示した経路案内制御によれば、エンジンを用いた車両走行が課金を受けるロードプライシングエリアの通過が予測される際には、蓄電装置２１６の現在の残存容量に基づいて、ＥＶ走行によって課金されることなく当該ロードプライシングエリアを通過可能であるか否かを適切に判断できる。さらに、ＥＶ走行による通過が不能である場合には、ロードプライシングエリアの通過前に、不足エネルギ量を充電するための充電設備（充電スタンド）への経路案内を行なうことが可能となる。
【００７７】
図４には、本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる経路案内制御の第２の例が示される。図４には、ＥＶ走行による通過不能時に、ロードプライシングエリアの迂回経路を新たに探索するための制御構成が示される。
【００７８】
図４に示した第２の例では、図３に示した第１の例と比較して、不足エネルギ算出部４４０および充電所要時間算出部４５０に代えて、迂回経路所要時間算出部４５５が設けられる。さらに、経路探索部４６０に代えて経路探索部４６０♯が配置される。
【００７９】
通過有無予測部４００、必要エネルギ推定部４１０、ＳＯＣ取得部４２０、判断部４３０の機能については、図３と同一である。すなわち、図３の場合と同様に、蓄電装置２１６の現在の残存容量に基づいて、ＥＶ走行によって課金されることなくロードプライシングエリアを通過可能であるか否かが判断されて、ＥＶ走行による通過が不能である場合には、フラグＦＮＥＶがオンされる。
【００８０】
経路探索部４６０♯は、フラグＦＮＥＶがオンされると、ロードプライシングエリアを迂回するための経路探索を実行する。たとえば、自車位置情報および道路地図情報に基づいて、迂回経路情報Ｒｂｐを出力する。このとき、迂回経路については、複数候補を挙げてもよい。
【００８１】
なお、目的地までの経路探索が既に実行されている場合には、ロードプライシングエリアを通過することなくこの経路に復帰するための迂回経路が探索される。これに対して、目的地が設定されていない走行時には、迂回経路の探索に際して、ロードプライシングエリアの通過先に相当する模擬的な目的地（迂回先）の設定を、車両ユーザに求める構成としてもよい。
【００８２】
そして、迂回経路所要時間算出部４５５は、迂回経路情報Ｒｂｐおよびナビゲーション情報（道路地図情報、ビーコン情報等）に基づいて、経路探索部４６０♯によって設定された迂回経路の走行所要時間に相当する迂回時間Ｔｂｐを算出する。
【００８３】
案内部４７０は、迂回経路所要時間算出部４５５によって算出された迂回時間Ｔｂｐに基づいて、あるいは、車両ユーザの指示入力に応答して、経路探索部４６０＃からの迂回経路情報Ｒｂｐに従った表示を表示部３５０に出力する。すなわち、ハイブリッド車両のユーザに対してロードプライシングエリアの迂回経路が案内される。
【００８４】
たとえば、案内部４７０は、迂回時間Ｔｂｐがユーザにより予め設定されたしきい値よりも短いときに自動的に、迂回経路情報Ｒｂｐに従った案内表示を表示部３５０に出力することができる。あるいは、案内部４７０は、ハイブリッド車両のユーザからの迂回経路案内指示に応答して、迂回経路情報Ｒｂｐに従った案内表示を表示部３５０に出力することができる。なお、ユーザからの案内指示を受ける際には、迂回時間Ｔｂｐを事前に提示するようにしてもよい。
【００８５】
このように、図４に示した経路案内制御によれば、図３に示した制御構成と同様に、蓄電装置２１６の現在の残存容量に基づいて、ＥＶ走行によって課金されることなくロードプライシングエリアを通過可能であるか否かを適切に判断できる。さらに、ＥＶ走行による通過が不能である場合には、ロードプライシングエリアの迂回経路を案内することができる。
【００８６】
さらに、図３および図４に示した経路案内制御を組合せて、ロードプライシングエリア通過予測時に総合的な経路案内制御を行なうことも可能である。
【００８７】
図５は、このような総合的な経路案内制御の一例の処理手順を示すフローチャートである。たとえば、図５に示したフローチャートに従うプログラムを、ナビゲーション制御部３１０を構成するＥＣＵにより実行することによって、このような経路案内制御が実現できる。
【００８８】
図５を参照して、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１００により、ハイブリッド車両１００による、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの通過を事前予測する。ステップＳ１００による判定は、図３および図４に示した通過有無予測部４００による判定と同様に実行できる。すなわち、通過有無予測部４００によって、予測フラグＦＬＰがオンされる条件時にはステップＳ１００はＹＥＳ判定とされ、そうでないときにはステップＳ１００はＮＯ判定とされる。
【００８９】
ロードプライシングエリアの通過が予測されたとき（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１１０により、蓄電装置の現在のＳＯＣを取得する。すなわちステップＳ１１０の処理は、図３および図４のＳＯＣ取得部４２０の機能に対応する。
【００９０】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１２０に処理を進めて、ＥＶ走行によりロードプライシングエリアを通過するための必要エネルギ量を推定する。すなわちステップＳ１２０による処理は、図３および図４による必要エネルギ推定部４１０の機能に対応する。
【００９１】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１３０により、ステップＳ１１０で取得した現在のＳＯＣと、ステップＳ１２０で推定した必要エネルギ量とに基づいて、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアの通過が可能か否かを判定する。ステップＳ１３０による処理は、図３および図４の判断部４３０による判定と同様に実行できる。すなわち、判断部４３０によって、ＦＮＥＶがオンされる条件時にはステップＳ１３０はＮＯ判定とされ、そうでないときにはステップＳ１３０はＹＥＳ判定とされる。
【００９２】
そして、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアを通過可能であるとき（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）には、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１４０に処理を進める。ステップＳ１４０では、ロードプライシングエリアの通過予測に応答した新たな経路案内は非実行とされる。
【００９３】
この結果、目的地までの経路探索が既に実行されている場合には、現在の案内が変更されずに維持される。また、目的地が設定されていない走行時には、後述のような充電スタンドまでの経路や迂回経路を新たに案内することなく、そのまま経路案内が非実行とされる。
【００９４】
一方、ナビゲーション制御部３１０は、ＥＶ走行によってロードプライシングエリアを通過不能であるとき（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１４５に処理を進めて、図３の経路探索部４６０と同様に、ロードプライシングエリア進入前に外部充電するための経路探索を実行する。たとえば、自車位置情報および道路地図情報に基づいて、最寄の充電スタンドへの経路が探索される。この際に、充電速度（すなわち、充電所用時間）が異なる複数の充電スタンドを目的地としてもよい。
【００９５】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１５０により、ステップＳ１２０で推定した必要エネルギ量に対する、蓄電装置２１６のＳＯＣに基づく蓄積エネルギ量Ｗｓｔの不足分に相当する不足エネルギ量ΔＷを算出する。そして、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１６０により、最寄の充電スタンドにおける不足エネルギ量ΔＷの外部充電に必要な所要時間Ｔｃｈを算出する。すなわち、ステップＳ１５０の処理は、図３の不足エネルギ算出部４４０の機能に対応し、ステップＳ１６０の処理は、図３の充電所要時間算出部４５０の機能に対応する。
【００９６】
そして、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１７０により、最寄の充電スタンドへの経路案内を実行するかどうかの判定を行なう。ステップＳ１７０による判定は、図３でも説明したように、充電所要時間Ｔｃｈとユーザにより予め設定されたしきい値Ｔｔｈ１との比較、または、ハイブリッド車両のユーザからの充電スタンドの案内要求有無に従って実行できる。なお、ユーザからの案内要求を受ける際には、最寄の充電設備までの所要時間および不足エネルギ量の充電所要時間を事前に提示するようにしてもよい。
【００９７】
ナビゲーション制御部３１０は、充電所要時間Ｔｃｈがしきい値Ｔｔｈ１より短いとき、あるいは、ユーザから充電スタンドの案内要求があったとき（Ｓ１７０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１８０に処理を進めて、最寄の充電スタンドへの経路案内を行なう。すなわち、ステップＳ１８０による処理は、図３の案内部４７０の機能に対応する。なお、最寄の充電スタンドへの経路を探索するステップＳ１４５については、ステップＳ１７０のＹＥＳ判定時に実行する処理手順とすることも可能である。
【００９８】
一方、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１７０がＮＯ判定となり、最寄の充電スタンドへの経路案内を非実行とするときには、ステップＳ１９０に処理を進めて、図４の経路探索部４６０＃と同様に、ロードプライシングエリアの迂回経路を探索する。この際に、迂回経路については、複数候補を挙げてもよい。
【００９９】
さらに、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ２００に処理進めて、ステップＳ１９０で探索した迂回経路の所要時間である迂回時間Ｔｂｐが、所定のしきい値Ｔｔｈ２よりも短いかどうかを判定する。
【０１００】
迂回時間Ｔｂｐがしきい値Ｔｔｈ２よりも短い場合（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）には、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ２１０に処理を進めて、迂回経路を案内する。なお、Ｔｂｐ＜Ｔｔｈ２である迂回経路が複数個存在する場合には、ステップＳ１９０で探索した迂回経路のうちの所要時間が最短のものを案内することが好ましいが、当該複数個の迂回経路をユーザに選択させる態様で案内してもよい。
【０１０１】
一方、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ２００のＮＯ判定時には、ステップＳ２２０に処理を進めて、迂回経路の案内が必要であるかどうかを判定する。ステップＳ２２０による判定は、たとえば、ハイブリッド車両のユーザからの迂回経路案内指示の有無に応答して実行できる。好ましくは、この際に、迂回しようとするロードプライシングエリアの課金額を提示した上で、迂回経路案内指示の有無をユーザに問合わせる。
【０１０２】
あるいは、当該ロードプライシングエリアの課金額に応じて、ステップＳ２２０を自動的に判定してもよい。たとえば、課金額を予め設定した所定金額と比較して、課金額が所定金額以上のときにステップＳ２２０をＹＥＳ判定とする一方で、課金額が所定金額より低いときにステップＳ２２０をＮＯ判定としてもよい。
【０１０３】
ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ２２０のＹＥＳ判定時、すなわち迂回経路の案内が必要である場合には、ステップＳ２３０に処理を進めて、ステップＳ１９０でステップＳ１９０で探索した迂回経路を表示する。この際にも、迂回時間が最短の迂回経路のみを案内してもよく、複数個の迂回経路をユーザに選択させる態様で案内してもよい。
【０１０４】
一方、迂回経路の案内が不要とされたとき（Ｓ２２０のＮＯ判定時）には、ナビゲーション制御部３１０は、ステップＳ１４０に処理を進める。すなわち、ロードプライシングエリアの通過予測に応答した新たな経路案内は非実行とされる。
【０１０５】
なお、図５の例示では、最寄の充電スタンドへの経路案内処理（Ｓ１５０〜Ｓ１８０）を、迂回経路案内処理（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）よりも優先的に実行しているが、処理順序を入れ換えて、迂回経路案内処理（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）を先に実行してもよい。この場合には、迂回経路の案内が不要とされたとき（ステップＳ２２０のＮＯ判定時）に、最寄の充電スタンドへの経路案内処理（Ｓ１５０〜Ｓ１８０）が実行される。あるいは、最寄の充電スタンドへの経路案内処理（Ｓ１５０〜Ｓ１８０）および迂回経路案内処理（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）の一方のみを実行する処理としてもよい。
【０１０６】
以上説明したように、本実施の形態によるナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両によれば、エンジンを用いた車両走行が課金を受けるロードプライシングエリアの通過が予測される際には、蓄電装置２１６の現在の残存容量に基づいて、ＥＶ走行によって課金されることなく当該ロードプライシングエリアを通過可能であるか否かを適切に判断できる。さらに、ＥＶ走行による通過が不能である場合には、ロードプライシングエリアの通過前に不足エネルギ量を充電するための最寄の充電設備（充電スタンド）への経路案内や、ロードプライシングエリアの通過を回避する迂回経路の案内を行なうことができる。
【０１０７】
特に、図５に示すような総合的な経路案内制御によれば、蓄電装置２１６の残存容量、迂回経路の所要時間、ロードプライシングの課金額等を総合的に判断して、排ガス出力車両を課金対象とするロードプライシングエリアの走行に関して、適切な経路案内を実行することができる。さらに、予めユーザにより設定されたしきい値（充電所要時間、迂回所要時間、課金額）に従って、自動的に最適な経路案内を実行することも可能である。
【０１０８】
なお、ロードプライシングエリアをＥＶ走行によって通過不能であるときに、迂回経路の案内のみを行なう経路案内制御については、外部充電可能なハイブリッド車両のみに限定されることなく、ＥＶ走行が可能なハイブリッド車両全体に適用できる。
【０１０９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムを搭載したハイブリッド車両の構成例を説明する機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態によるナビゲーションシステムに関連する車両制御構成を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる経路案内制御の第１の例を説明する機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる経路案内制御の第２の例を説明する機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態のナビゲーションシステムによる総合的な経路案内制御の処理手順をフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１１】
１００ ハイブリッド車両、１４２ アクセルポジションセンサ、１４４ 車速センサ、２０２ エンジン、２０４ 動力分割機構、２０６，２１０ モータジェネレータ、２０８ 伝達ギヤ、２１２ 駆動軸、２１４ 車輪、２１６ 蓄電装置、２１８，２２０ 電力変換器、２２２ 燃料タンク、２２４ 充電器、２５０ ＥＣＵ、２６０ 燃料補給口、２７０ 充電コネクタ、２８０ 充電ケーブル、３００ ナビゲーションシステム、３１０ ナビゲーション制御部、３２０ ＧＰＳアンテナ、３３０ ビーコン受信部、３４０ ジャイロセンサ、３５０ 表示部、３５５ 記録媒体、３６０ インタフェース部、３７０ 記憶部、４００ 通過有無予測部、４１０ 必要エネルギ推定部、４２０ ＳＯＣ取得部、４３０ 判断部、４４０ 不足エネルギ算出部、４５０ 充電所要時間算出部、４５５ 迂回経路所要時間算出部、４６０，４６０♯ 経路探索部、４７０ 案内部
、ＦＬＰ 予測フラグ（ロードプライシングエリア通過）、ＦＮＥＶ フラグ、ＩＢ 入出力電流（蓄電装置）、ＰＷＭ１，ＰＷＭ２，ＰＷＭ３ 信号（電力変換）、Ｒｂｐ 迂回経路情報、Ｒｓｔ 経路情報（充電スタンド）、Ｔｂｐ 迂回時間、Ｔｃｈ 充電所要時間、Ｔｔｈ１ しきい値（充電所要時間）、Ｔｔｈ２ しきい値（迂回時間）、Ｗｅｖ 必要エネルギ量（ＥＶ走行）、Ｗｓｔ 蓄積エネルギ量、ΔＷ 不足エネルギ量。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を出力する電動機とを備えたハイブリッド車両のナビゲーションシステムであって、
自車位置情報および道路地図情報に基づいて、前記エンジンを用いた車両走行が課金を受ける特定の規制区域の通過を事前に予測するための予測部と、
前記規制区域の通過予測時に、前記蓄電装置の現在の残存容量を取得する取得部と、
前記規制区域の通過予測時に、前記エンジンを停止して前記電動機からの車両駆動力により走行する電気走行モードによって前記規制区域を通過するために前記蓄電装置から出力を要する必要エネルギ量を推定する推定部と、
前記推定部による前記必要エネルギ量の推定値と前記蓄電装置の現在の残存容量とに基づいて、前記ハイブリッド車両が前記電気走行モードによって前記規制区域を通過可能であるか否かを判断する判断部と、
前記判断部によって前記電気走行モードによる前記規制区域の通過が不能と判断されたことに応答して、課金を回避するための経路探索を実行するための探索部とを備える、ナビゲーションシステム。
【請求項２】
前記蓄電装置は、前記ハイブリッド車両の外部の充電設備によって充電可能に構成され、かつ、前記道路地図情報は、前記充電設備に関する情報を含み、
前記探索部は、前記課金を回避するための経路探索として、前記ハイブリッド車両の現在位置の付近の前記充電設備への経路を探索する、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項３】
前記ナビゲーションシステムは、
前記判断部によって前記電気走行モードによる前記規制区域の通過が不能と判断されたときに、前記推定部による前記必要エネルギ量の推定値と前記蓄電装置の残存容量とに基づいて、前記蓄電装置の不足エネルギ量を算出する不足エネルギ算出部と、
算出された前記不足エネルギ量と前記道路地図情報とに基づいて、前記付近の充電設備における前記不足エネルギ量の充電所要時間を算出する充電時間算出部と、
算出された前記充電所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、前記探索部によって探索された前記付近の充電設備への走行経路を運転者に案内するための案内部とをさらに備える、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項４】
前記探索部は、前記課金を回避するための経路探索として、前記道路地図情報に基づいて前記規制区域を迂回するための迂回経路を探索し、
前記ナビゲーションシステムは、
前記迂回経路の走行所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、前記探索部によって探索された前記迂回経路を運転者に案内するための案内部をさらに備える、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項５】
前記蓄電装置は、前記ハイブリッド車両の外部の充電設備によって充電可能に構成され、かつ、前記道路地図情報は、前記充電設備に関する情報を含むように構成され、
前記探索部は、前記案内部による前記迂回経路の案内が非実行とされたときに、前記課金を回避するための経路探索として、前記ハイブリッド車両の現在位置の付近の充電設備への経路を探索し、
前記ナビゲーションシステムは、
前記推定部による前記必要エネルギ量の推定値と前記蓄電装置の残存容量とに基づいて、前記蓄電装置の不足エネルギ量を算出する不足エネルギ算出部と、
算出された前記不足エネルギ量と前記道路地図情報とに基づいて、前記付近の充電設備における前記不足エネルギ量の充電所要時間を算出する充電時間算出部とをさらに備え、
前記案内部は、前記充電時間算出部によって算出された前記充電所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、前記探索部によって探索された前記付近の充電設備への経路を運転者に案内する、請求項４記載のナビゲーションシステム。
【請求項６】
前記探索部は、前記案内部による前記付近の充電設備への走行経路の案内が非実行とされたときに、前記課金を回避するための経路探索として、前記道路地図情報に基づいて前記規制区域を迂回するための迂回経路を探索し
前記案内部は、前記迂回経路の走行所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、前記探索部によって探索された前記迂回経路を運転者に案内する、請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項７】
前記規制区域の通過による課金額が使用者により設定可能な所定金額より低いときには、前記課金を回避するための経路探索に従った経路案内を非実行とする、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項８】
前記予測部は、予め設定された目的地までの経路探索結果に基づいて、前記規制区域の通過を予測する、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項９】
前記予測部は、目的地が設定されていない車両走行時には、前記自車位置情報と、過去の走行履歴とに基づいて、前記規制区域の通過を予測する、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項１０】
前記蓄電装置、前記電動機および前記エンジンと、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のナビゲーションシステムと、
前記規制区域の走行時には、前記電気走行モードを優先的に選択する走行制御部とを備える、ハイブリッド車両。
【請求項１】
内燃機関と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を出力する電動機とを備えたハイブリッド車両のナビゲーションシステムであって、
自車位置情報および道路地図情報に基づいて、前記エンジンを用いた車両走行が課金を受ける特定の規制区域の通過を事前に予測するための予測部と、
前記規制区域の通過予測時に、前記蓄電装置の現在の残存容量を取得する取得部と、
前記規制区域の通過予測時に、前記エンジンを停止して前記電動機からの車両駆動力により走行する電気走行モードによって前記規制区域を通過するために前記蓄電装置から出力を要する必要エネルギ量を推定する推定部と、
前記推定部による前記必要エネルギ量の推定値と前記蓄電装置の現在の残存容量とに基づいて、前記ハイブリッド車両が前記電気走行モードによって前記規制区域を通過可能であるか否かを判断する判断部と、
前記判断部によって前記電気走行モードによる前記規制区域の通過が不能と判断されたことに応答して、課金を回避するための経路探索を実行するための探索部とを備える、ナビゲーションシステム。
【請求項２】
前記蓄電装置は、前記ハイブリッド車両の外部の充電設備によって充電可能に構成され、かつ、前記道路地図情報は、前記充電設備に関する情報を含み、
前記探索部は、前記課金を回避するための経路探索として、前記ハイブリッド車両の現在位置の付近の前記充電設備への経路を探索する、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項３】
前記ナビゲーションシステムは、
前記判断部によって前記電気走行モードによる前記規制区域の通過が不能と判断されたときに、前記推定部による前記必要エネルギ量の推定値と前記蓄電装置の残存容量とに基づいて、前記蓄電装置の不足エネルギ量を算出する不足エネルギ算出部と、
算出された前記不足エネルギ量と前記道路地図情報とに基づいて、前記付近の充電設備における前記不足エネルギ量の充電所要時間を算出する充電時間算出部と、
算出された前記充電所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、前記探索部によって探索された前記付近の充電設備への走行経路を運転者に案内するための案内部とをさらに備える、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項４】
前記探索部は、前記課金を回避するための経路探索として、前記道路地図情報に基づいて前記規制区域を迂回するための迂回経路を探索し、
前記ナビゲーションシステムは、
前記迂回経路の走行所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、前記探索部によって探索された前記迂回経路を運転者に案内するための案内部をさらに備える、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項５】
前記蓄電装置は、前記ハイブリッド車両の外部の充電設備によって充電可能に構成され、かつ、前記道路地図情報は、前記充電設備に関する情報を含むように構成され、
前記探索部は、前記案内部による前記迂回経路の案内が非実行とされたときに、前記課金を回避するための経路探索として、前記ハイブリッド車両の現在位置の付近の充電設備への経路を探索し、
前記ナビゲーションシステムは、
前記推定部による前記必要エネルギ量の推定値と前記蓄電装置の残存容量とに基づいて、前記蓄電装置の不足エネルギ量を算出する不足エネルギ算出部と、
算出された前記不足エネルギ量と前記道路地図情報とに基づいて、前記付近の充電設備における前記不足エネルギ量の充電所要時間を算出する充電時間算出部とをさらに備え、
前記案内部は、前記充電時間算出部によって算出された前記充電所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、前記探索部によって探索された前記付近の充電設備への経路を運転者に案内する、請求項４記載のナビゲーションシステム。
【請求項６】
前記探索部は、前記案内部による前記付近の充電設備への走行経路の案内が非実行とされたときに、前記課金を回避するための経路探索として、前記道路地図情報に基づいて前記規制区域を迂回するための迂回経路を探索し
前記案内部は、前記迂回経路の走行所要時間が使用者により設定可能な所定時間より短いときに、前記探索部によって探索された前記迂回経路を運転者に案内する、請求項３記載のナビゲーションシステム。
【請求項７】
前記規制区域の通過による課金額が使用者により設定可能な所定金額より低いときには、前記課金を回避するための経路探索に従った経路案内を非実行とする、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項８】
前記予測部は、予め設定された目的地までの経路探索結果に基づいて、前記規制区域の通過を予測する、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項９】
前記予測部は、目的地が設定されていない車両走行時には、前記自車位置情報と、過去の走行履歴とに基づいて、前記規制区域の通過を予測する、請求項１記載のナビゲーションシステム。
【請求項１０】
前記蓄電装置、前記電動機および前記エンジンと、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のナビゲーションシステムと、
前記規制区域の走行時には、前記電気走行モードを優先的に選択する走行制御部とを備える、ハイブリッド車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２４４１４２（Ｐ２００９−２４４１４２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９１９５２（Ｐ２００８−９１９５２）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]