加速度情報生成装置
【課題】車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報から加速度を推定できるようにする。
【解決手段】車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報を車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換し（２１０）、車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出する（２４０）。更に、予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換する（２６０）。
【解決手段】車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報を車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換し（２１０）、車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出する（２４０）。更に、予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換する（２６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行に伴って検出した車速情報から加速度情報を生成する加速度情報生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が走行した経路データおよびこの経路を走行した際の走行データ（燃費、所要時間、平均車速）をデータベースに記憶しておき、このデータベースから現在走行している経路に対応した走行データを抽出して出力する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された装置は、車速センサを用いて検出した平均車速をデータベースに記憶し、このデータベースから現在走行している経路に対応した平均車速を抽出して出力する構成となっている。このような装置では、走行地点と車速の関係を把握できるようにするため、時間軸に対するデータではなく距離軸に対するデータとして車速情報が管理される。すなわち、図９（ａ）に示されるような車速と時間の関係を表すデータとしてではなく、図９（ｂ）に示されるような車速と走行距離の関係を表すデータとして車速情報が管理される。
【０００４】
ところで、車両の加速度は、車速を時間で微分することにより容易に算出することができる。具体的には、車両の加速度ａは、車速をｖ、時間をｔとして、ａ＝ｄＶ／ｄｔを用いて算出することができる。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたような装置では、図９（ｂ）に示したように車速と走行距離の関係を表すデータとして車速情報が管理されているので、上記した数式を用いて加速度ａを容易に算出することができないといった問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みたもので、車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報から加速度を推定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報を、車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換する車速情報変換手段と、車速情報変換手段により変換された車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出する加速度算出手段と、を備えたことである。
【０００８】
このような構成では、車速と走行距離の関係を表す車速情報が車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換され、この変換された車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出されるので、車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報から加速度を推定することができる。
【０００９】
また、本発明の第２の特徴は、加速度算出手段により算出された予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を、加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換する加速度情報変換手段を備えたことである。
【００１０】
このような構成では、予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換されるので、各走行地点における加速度を容易に認識することが可能である。
【００１１】
また、本発明の第３の特徴は、車速情報変換手段が、記憶手段に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の車速を算出して車速と走行時間の関係を表す車速情報を特定することである。
【００１２】
このように、車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の車速を算出して車速と走行時間の関係を表す車速情報を特定することができる。
【００１３】
また、本発明の第４の特徴は、車速情報変換手段が、記憶手段に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間が経過する前の車速と一定時間が経過した後の車速を抽出し、この２点の車速を補間することにより一定時間が経過した時点の車速を算出することである。
【００１４】
このように、車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間が経過する前の車速と一定時間が経過した後の車速を抽出し、この２点の車速を補間することにより一定時間が経過した時点の車速を算出することができる。
【００１５】
また、本発明の第５の特徴は、加速度算出手段が、車速情報変換手段により算出された車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出することである。
【００１６】
このように、車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出することができる。
【００１７】
また、本発明の第６の特徴は、加速度算出手段が、車速情報変換手段により算出された車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔の２点の車速を抽出し、この２点の車速から一定時間間隔毎の加速度を算出することである。
【００１８】
このように、車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔の２点の車速を抽出し、この２点の車速から一定時間間隔毎の加速度を算出することができる。
【００１９】
また、本発明の第７の特徴は、加速度情報変換手段は、加速度算出手段によって算出された予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報から一定距離に到達する前の加速度と一定距離に到達した後の加速度を抽出し、この２点の加速度から一定距離に到達した地点の加速度を算出することである。
【００２０】
このように、予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報から一定距離に到達する前の加速度と一定距離に到達した後の加速度を抽出し、この２点の加速度から一定距離に到達した地点の加速度を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一実施形態に係る加速度情報生成装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成を図１に示す。このハイブリッド車両には、エンジン１、発電機２、モータ３、差動装置４、タイヤ５ａ、タイヤ５ｂ、インバータ６、ＤＣリンク７、インバータ８、バッテリ９、ＨＶ制御部１０が搭載されている。また、このハイブリッド車両には、ＧＰＳセンサ１１、方位センサ１２、車速センサ１３、地図ＤＢ記憶部１４およびナビゲーションＥＣＵ２０を有するナビゲーション装置が搭載されている。本実施形態に係る加速度情報生成装置は、このナビゲーション装置により構成されている。
【００２２】
ハイブリッド車両は、エンジン１およびモータ３を動力源として走行する。エンジン１を動力源とする場合は、エンジン１の回転力が、図示しないクラッチ機構および差動装置４を介してタイヤ５ａ、５ｂに伝わる。また、モータ３を動力源とする場合は、バッテリ９の直流電力がＤＣリンク７およびインバータ８を介して交流電力に変換され、その交流電力によってモータ３が作動し、このモータ３の回転力が、差動装置４を介してタイヤ５ａ、５ｂに伝わる。
【００２３】
また、エンジン１の回転力は発電機２にも伝えられ、その回転力によって発電機２が交流電力を生成し、生成された交流電力はインバータ６、ＤＣリンク７を介して直流電力に変換され、その直流電力がバッテリ９に蓄積される場合がある。このようなバッテリ９への充電は、燃料を使用したエンジン１の作動による充電である。以下、この種の充電を、内燃充電という。
【００２４】
また、図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ３に回転力として加わり、この回転力によってモータ３が交流電力を生成し、生成された交流電力がインバータ８、ＤＣリンク７を介して直流電力に変換され、その直流電力がバッテリ９に蓄積される。以下、この種の充電を、回生充電という。
【００２５】
また、バッテリ９は、ハイブリッド車両の外部の電源（例えば、家庭用コンセントを介して供給される電源）に接続されることで、その外部電源から電力供給を受け、受けた電力を蓄積する。以下、この種の充電を、プラグイン充電という。
【００２６】
ＨＶ制御部１０は、ナビゲーションＥＣＵ２０からの指令等に応じて、発電機２、モータ３、インバータ６、インバータ８、バッテリ９の上述のような作動の実行・非実行等を制御する。ＨＶ制御部１０は、例えばマイクロコンピュータを用いて実現してもよいし、下記のような機能を実現するための専用の回路構成を有するハードウェアであってもよい。
【００２７】
より具体的には、ＨＶ制御部１０は、以下の（Ａ）、（Ｂ）の処理を行う。
（Ａ）ナビゲーションＥＣＵ２０からの指令に基づいてアシスト走行、内燃充電のタイミングを切り替える。
（Ｂ）定期的に現在ＳＯＣをナビゲーションＥＣＵ２０に通知する。
【００２８】
ＳＯＣ（State of Charge）とは、バッテリの残量を表す指標であり、その値が高いほど残量を多い。現在ＳＯＣは、現在のバッテリ９のＳＯＣを示す。ＨＶ制御部１０は、この現在ＳＯＣの値を、逐次バッテリ９の状態を検出することで、繰り返し更新する。
【００２９】
ＧＰＳセンサ１１、方位センサ１２、および車速センサ１３は、それぞれハイブリッド車両の位置、進行方向、走行速度を特定する周知のセンサである。地図ＤＢ記憶部１４は、地図データを記憶する記憶媒体である。
【００３０】
地図データは、複数の交差点のそれぞれに対応するノードデータ、および、交差点と交差点を結ぶ道路区間すなわちリンクのそれぞれに対応するリンクデータを有している。１つのノードデータは、当該ノードの識別番号、所在位置情報、種別情報を含む。また、１つのリンクデータは、当該リンクの識別番号（以下、リンクＩＤという）、位置情報、種別情報等を含んでいる。
【００３１】
ここで、リンクの位置情報には、当該リンクが含む形状補完点の所在位置データ、および、当該リンクの両端のノードおよび形状補完点のうち隣り合う２つを繋ぐセグメントのデータを含んでいる。各セグメントのデータは、当該セグメントのセグメントＩＤ、当該セグメントの向き、長さ等の情報を有している。
【００３２】
図２に示す様に、ナビゲーションＥＣＵ２０は、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、データ書き込み可能な耐久記憶媒体２３、および制御部２４を有している。耐久記憶媒体とは、ナビゲーションＥＣＵ２０の主電源の供給が停止してもデータを保持し続けることができる記憶媒体をいう。耐久記憶媒体２３としては、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶媒体、および、バックアップＲＡＭがある。
【００３３】
制御部２４は、ＲＯＭ２２または耐久記憶媒体２３から読み出したプログラムを実行し、その実行の際にはＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、および耐久記憶媒体２３から情報を読み出し、ＲＡＭ２１および耐久記憶媒体２３に対して情報の書き込みを行い、ＨＶ制御部１０、ＧＰＳセンサ１１、方位センサ１２、車速センサ１３、地図ＤＢ記憶部１４等と信号の授受を行う。
【００３４】
具体的には、制御部２４は、経路算出処理３０、ナビゲーション処理４０、学習制御処理１００、加速度情報算出処理２００、充電計画処理３００、走行時処理４００等の処理を、所定のプログラムを実行することで実現する。
【００３５】
経路算出処理３０において、制御部２４は、図示しない操作装置を用いたユーザによる目的地指定に基づいて、指定された目的地までの最適な経路を、地図データを用いて決定する。
【００３６】
ナビゲーション処理４０において、制御部２４は、経路算出処理３０によって確定した目的地点までの経路（以下、案内経路という；予定経路の一例に相当する）に沿ってハイブリッド車両を走行させるためのガイド表示を、図示しない画像表示装置、スピーカ等を用いて、ドライバに対して行う。
【００３７】
学習制御処理１００において、制御部２４は、ハイブリッド車両が走行した道路と、当該道路の走行時におけるバッテリ９の電力消費に影響する走行状況の履歴を、セグメント毎に、耐久記憶媒体２３に記憶する。図３に、学習制御処理１００のフローチャートを示す。なお、この処理においては、同じセグメントでも走行方向が違えば異なるセグメントであるとして扱う。
【００３８】
制御部２４は、この図に示す学習制御処理１００を繰り返し実行し、その繰り返しの各回において、まずステップ１１０で、現在の走行状況の情報を取得する。走行状況とは、走行時の外部環境、および、走行時の車両挙動のうちいずれかまたは両方の情報をいう。走行状況の情報として取得する情報は、例えば、現在走行中のリンクのリンクＩＤ、現在走行中のセグメントのセグメントＩＤ、現在の車両の向き、現在の車両の速度、当該リンクの道路種別、当該セグメントにおける消費電気量等を含む。
【００３９】
ここで、リンクＩＤ、セグメントＩＤは、ＧＰＳセンサ１１からの現在位置の情報と地図ＤＢ記憶部１４からの地図データの情報を照合することで特定することができる。また、車両の向きは方位センサ１２から取得できる。また、現在の車両の速度は車速センサ１３から取得できる。また、当該道路の道路種別は、地図データから取得する。また、当該リンク内における走行距離は、車速センサの出力を利用して算出してもよい。
【００４０】
続いてステップ１４０では、既存の学習情報の読み出しを行う。具体的には、ステップ１１０で取得したセグメントＩＤについての走行状況の履歴情報が、耐久記憶媒体２３にあれば、それを読み出す。
【００４１】
続いてステップ１５０では、ステップ１４０で読み出した当該セグメントの情報と、ステップ１１０で新たに取得した当該セグメントの走行状況の情報とを組み合わせて最適化する。最適化としては、例えば、読み出した情報と新たに取得した情報の平均を算出する方法を採用してもよい。なお、ステップ１４０で、当該セグメントについての走行状況の履歴がなかった場合には、ステップ１５０では、ステップ１１０で取得したデータそのものを最適化されたデータとする。最適化された走行状況データは、セグメントＩＤが含まれているので、道路と、その道路における走行状況の情報とが紐付けられたデータである。
【００４２】
続いてステップ１６０では、最適化されたデータを、当該セグメントについての新たな走行状況の履歴、すなわち学習情報として、耐久記憶媒体２３に記憶する。ステップ１６０の後、学習制御処理１００の１回分の実行が終了する。
【００４３】
このような学習制御処理１００を実行することで、セグメントのそれぞれについての走行状況の履歴が耐久記憶媒体２３に記憶されることになる。例えば、車速と走行距離の関係を表す車速情報が耐久記憶媒体２３に記憶される。
【００４４】
また、制御部２４は、ステップ１６０において、自車両がどのような経路を走行したかの情報（以下、経路履歴という）を、自車両が走行する度に、学習情報の一部として耐久記憶媒体２３に記憶する。具体的には、車両の走行（例えばエンジン始動からエンジンオフまで）毎に、その走行のあった日時、その走行において通ったリンクの順序、および目的地（すなわちその走行の終点）の情報を、周知のベイジアンネットモデルの学習データとして、耐久記憶媒体２３に記憶する。
【００４５】
次に、学習制御処理１００により耐久記憶媒体２３に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報から車両の加速度を算出する加速度情報算出処理２００について説明する。
【００４６】
図４に、この加速度情報算出処理２００のフローチャートを示す。加速度算出区間が特定され、加速度情報算出処理２００の開始が指示されると、制御部２４は、加速度情報算出処理２００を開始する。制御部２４は、この加速度情報算出処理２００において、車速情報変換処理（２１０）、加速度算出処理（Ｓ２４０）、加速度情報変換処理（２６０）の順に各処理を実施して車両の加速度を表す加速度情報を算出する。
【００４７】
図５に、車速情報変換処理２１０のフローチャートを示す。この車速情報変換処理２１０では、まず、耐久記憶媒体２３から車速情報を読み込む（２１２）。耐久記憶媒体２３には、車速と走行距離との関係を表す車速情報が記憶されており、加速度算出区間の車速情報を耐久記憶媒体２３から読み込む。
【００４８】
次に、初期化処理を行う（２１４）。具体的には、変数ｎ＝０、変数ｊ＝０、保持走行時間Ｓ＝０、保持車速Ｖ＝０、走行距離Ｌｎ−１＝０を設定する。
【００４９】
次に、ステップ２１２にて読み込まれた加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を実施したか否かを判定する（２１６）。本車速情報変換処理２１０では、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を順次実施するようになっており、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を実施したか否かを判定する。
【００５０】
ここで、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を実施してないので、ステップ２１６の判定はＮＯとなり、次に、ステップ２１２にて読み込まれた車速情報の最初のデータから走行時間を算出する（２１８）。走行時間は、走行距離を車速で除算することにより算出することができる。すなわち、今回読み込まれたデータの走行距離をＬｎ、前回読み込まれたデータの走行距離をＬｎ−１、車速をＶｎとすると、走行時間Ｓｎは、Ｓｎ＝（Ｌｎ−Ｌｎ−１）／Ｖｎとして算出することができる。ここでは、走行距離Ｌｎ−１＝０として走行時間Ｓ０＝Ｌ０／Ｖ０を算出する。
【００５１】
次に、今回と前回の走行時間差が単位時間（１秒）以上か否かを判定する（２２０）。具体的には、ステップ２１８にて算出された走行時間をＳｎ、保持走行時間をＳ、単位時間を１秒として、Ｓｎ−Ｓ＞１か否かを判定する。ここでは、Ｓ＝０として、Ｓ０＞１か否かを判定する。
【００５２】
ここで、今回と前回の走行時間差が単位時間未満の場合、ステップ２３０へ進み、変数ｎの値を１だけ増加させ（２３０）、ステップ２１６へ戻る。そして、ステップ２１２にて読み込まれた車速情報の２番目のデータに対してステップ２１３、２１８の処理を行う。
【００５３】
このような処理を繰り返し、今回と前回の走行時間差が単位時間以上になると、ステップ２２０の判定はＹＥＳとなり、次に、展開車速Ｖｊを算出する（２２２）。この展開車速Ｖｊは、加速度算出区間の始点を基準として１秒後、２秒後、３秒後、…、といった単位時間が経過する各時点の車速である。この展開車速Ｖｊは、車速情報から単位時間（１秒）が経過する前の車速（保持車速Ｖに相当する）と一定時間が経過した後の車速（車速Ｖｎに相当する）を抽出し、この２点の車速を補間して単位時間（１秒）が経過した時点の車速を算出することにより求めることができる。具体的には、展開車速Ｖｊは、車速をＶｎ、保持車速をＶ、走行時間をＳｎ、保持走行時間をＳ、単位時間をＴ＝１秒とすると、Ｖｊ＝（Ｖｎ−Ｖ）／（Ｓｎ−Ｓ）×１＋Ｖとして算出することができる。
【００５４】
次に、保持走行時間Ｓをステップ２１８にて算出された走行時間Ｓｎに置き換える（２２４）、保持車速Ｖをステップ２２２にて算出された展開車速Ｖｊに置き換える（２２６）。
【００５５】
次に、変数ｊの値を１だけ増加させ（２２８）、ステップ２３０にて変数ｎの値を１だけ増加させた後、ステップ２１６へ戻る。
【００５６】
上記した処理を繰り返すことにより、加速度算出区間の始点を基準として１秒後、２秒後、３秒後、…、といった単位時間が経過する各時点の展開車速Ｖｊが順次算出される。このようにして、車速と走行距離の関係を表す車速情報が車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換される。なお、この車速と走行距離の関係を表す車速情報は、ＲＡＭ２１に記憶される。
【００５７】
そして、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を実施し終えると、ステップ２１６の判定はＹＥＳとなり、本処理を終了する。
【００５８】
図４の説明に戻り、上記した車速情報変換処理２１０により、車速と走行距離の関係を表す車速情報が車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換されると、次に、加速度算出処理２４０を実施する。
【００５９】
図６に、加速度算出処理２４０のフローチャートを示す。この加速度算出処理２４０では、まず、ＲＡＭ２１に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報を読み込む（２４２）。
【００６０】
次に、初期化処理を行う（２４４）。具体的には、変数ｎ＝０、変数ｊ＝０、展開車速Ｖｊ−１＝０を設定する。
【００６１】
次に、ステップ２４２にて読み込まれた加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を実施したか否かを判定する（２４６）。本加速度算出処理２４０では、ステップ２４２にて読み込まれた加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を順次実施するようになっており、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を順次実施したか否かを判定する。
【００６２】
ここで、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を実施してないので、ステップ２４６の判定はＮＯとなり、次に、ステップ２４２にて読み込まれた車速情報の最初のデータから加速度を算出する（２４８）。加速度Ａｎは、今回読み込まれたデータの展開車速をＶｎ、前回読み込まれたデータの展開車速をＶｎ−１、単位時間Ｔ＝１秒すると、Ａｎ＝（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／１として算出することができる。
【００６３】
次に、変数ｎの値を１だけ増加させ（２５０）、ステップ２４６に戻る。そして、ステップ２４２にて読み込まれた車速情報の２番目のデータに対してステップ２４８、２５０の処理を行う。
【００６４】
上記した処理を繰り返すことにより、加速度算出区間の始点を基準として１秒後、２秒後、３秒後、…、といった単位時間が経過する各時点の加速度Ａｎが順次算出される。このようにして、車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出される。なお、この加速度情報は、ＲＡＭ２１に記憶される。
【００６５】
そして、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を実施し終えると、ステップ２４６の判定はＹＥＳとなり、本処理を終了する。
【００６６】
図４の説明に戻り、上記した加速度算出処理２４０により、一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出されると、次に、この加速度情報を加速度と走行時間の関係を表す加速度情報に変換する加速度情報変換処理２６０を実施する。
【００６７】
図７に、加速度情報変換処理２６０のフローチャートを示す。この加速度情報変換処理２６０では、まず、ＲＡＭ２１から加速度情報を読み込む（２６２）。
【００６８】
次に、初期化処理を行う（２６４）。具体的には、変数ｎ＝０、変数ｊ＝０、保持走行距離Ｌ＝０、保持車速Ｖ＝０、保持加速度Ａ＝０を設定する。
【００６９】
次に、ステップ２６２にて読み込まれた全ての加速度情報に対してステップ２６８〜２９０の処理を実施したか否かを判定する（２６６）。
【００７０】
ここでは、全ての加速度情報に対してステップ２６８〜２９０の処理を実施していないので、ステップ２６６の判定はＮＯとなり、次に、走行距離を算出する。走行距離は、車速を単位時間で除算することにより算出することができる。すなわち、読み込まれた車速をＶｎ、単位時間Ｔ＝１秒とすると、走行距離Ｌｎは、Ｌｎ＝Ｖｎ／１＝Ｖｎとして算出することができる。
【００７１】
次に、今回と前回の差分距離が単位距離（１メートル）よりも大きいか否かを判定する（２７０）。差分距離は、今回の走行距離をＬｎ、前回の走行距離をＬｎ−１、単位距離をＴ＝１メートルとすると、差分距離は（Ｌｎ−Ｌｎ−１）として表される。ここでは、（Ｌｎ−Ｌｎ−１）＞１か否かを判定する。
【００７２】
ここで、差分距離が単位距離（１メートル）以下の場合、ステップ２７０の判定はＮＯとなり、次に、変数ｎの値を１だけ増加させ（２７２）、ステップ２６６へ戻る。そして、ステップ２６２にて読み込まれた加速度情報の２番目のデータに対してステップ２６８〜２７０の処理を行う。
【００７３】
このような処理を繰り返し実施し、差分距離が単位距離（１メートル）よりも大きくなると、ステップ２７０の判定はＹＥＳとなり、次に、単位距離（１メートル）経過時の時間Ｓを算出する（２７４）。加速度をＡｎ、単位時間をＴ＝１とすると、単位距離（１メートル）経過時の時間Ｓは、Ｓ＝１／（Ａｎ×１）として算出することができる。
【００７４】
次に、差分速度と差分加速度を算出する（２７６）。今回の車速をＶｎ、保持車速をＶとすると、差分速度はＶｎ−Ｖとして算出することができる。また、今回の加速度をＡｎ、保持加速度をＡとすると、差分加速度はＡｎ−Ａとして算出することができる。
【００７５】
次に、差分距離が単位距離（１メートル）よりも大きいか否かを判定する（２７８）。
【００７６】
差分距離が単位距離以下の場合、ステップ２７８の判定はＮＯとなり、Ｓ２７２へ進む。また、差分距離が単位距離よりも大きい場合、ステップ２７８の判定はＹＥＳとなり、次に、展開車速を算出する（２８０）。展開車速Ｖｊは、差分速度（Ｖｎ−Ｖ）、単位時間Ｔ＝１、１メートル経過時の時間をＳ、保持車速をＶとすると、Ｖｊ＝（Ｖｎ−Ｖ）／１×Ｓ＋Ｖとして算出することができる。
【００７７】
次に、展開加速度を算出する（２８２）。展開加速度Ａｊは、差分加速度（Ａｎ−Ａ）、単位時間Ｔ＝１、１メートル経過時の時間をＳ、保持加速度をＡとすると、Ａｊ＝（Ａｎ−Ａ）／１×Ｓ＋Ａとして算出することができる。
【００７８】
次に、保持走行距離Ｌに、保持走行距離に単位距離を加算した値を代入する（２８４）。
【００７９】
次に、保持車速Ｖをステップ２８０にて算出された展開車速Ｖｊに置き換え、保持加速度Ａをステップ２８２にて算出された展開加速度Ａｊに置き換える（２８６）。
【００８０】
次に、変数ｊの値を１だけ増加させ（２８８）、差分距離（Ｌｎ−Ｌｎ−１）を、差分距離−１に置き換え（２９０）、ステップ２７８へ戻る。
【００８１】
上記した処理を繰り返すことにより、加速度算出区間の始点を基準として１メートル、２メートル、３メートル、…、といった単位距離に到達する各地点の加速度Ａｊが順次算出される。なお、この加速度情報は、ＲＡＭ２１に記憶される。
【００８２】
そして、加速度算出区間における全ての加速度情報に対してステップ２６８〜２９０の処理を実施し終えると、ステップ２６６の判定はＹＥＳとなり、本処理を終了する。なお、このようにして算出された加速度情報は、学習情報として耐久記憶媒体２３に記憶される。
【００８３】
図８に、図４に示された加速度情報算出処理２００により算出される車速情報および加速度情報の算出例を示す。（ａ）は、耐久記憶媒体２３に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報を表している。この車速情報は、車速情報変換処理２１０により（ｂ）に示すような車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換される。更に、加速度算出処理２４０により、この車速と走行時間の関係を表す車速情報から（ｃ）に示すような一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出される。更に、加速度情報変換処理２６０により、この加速度情報は（ｄ）に示すような加速度と走行時間の関係を表す加速度情報に変換される。なお、図８（ｃ）、（ｄ）には、比較のため車速情報が重ねて表示されている。
【００８４】
このように、図４に示された加速度情報算出処理２００により、図８（ａ）に示したような車速と走行距離の関係を表す車速情報から図８（ｃ）に示したような加速度を表す加速度情報が算出され、図８（ｄ）に示したような各地点の加速度を表す加速度情報が算出される。
【００８５】
図２の説明に戻り、充電計画処理３００では、計画区間内の充電計画として、当該区間内の車両の走行方法の予定とともにＳＯＣ管理計画を作成する。具体的には、まず、計画区間内の各セグメントにおいて、当該セグメントを走行した場合にどれだけの量のエネルギーが必要かを、計画区間内の学習情報から算出し、学習情報と取得した基準ＳＯＣの情報に基づいて、目的地までの各セグメント毎に、最適な走行方法を決定するとともに学習情報に基づいてＳＯＣ管理計画を作成する。
【００８６】
制御部２４は、目的地点および目的地点までの案内経路が決定しており、かつ、当該予定経路について充電計画処理３００が実行されており、かつ、ハイブリッド車両が走行しているときに、走行時処理４００を実行する。
【００８７】
この走行時処理４００において、制御部２４は、現在位置に対応する目標ＳＯＣを現在のＳＯＣ管理計画から読み出してＨＶ制御部１０に送信する。この目標ＳＯＣを受けることで、ＨＶ制御部１０は、計画区間において、充電計画による走行方法から導かれたＳＯＣ管理計画に沿うように車両の走行方法を制御する。その結果、ＨＶ制御部１０は、充電計画の通りに車両の走行方法を制御することができ、燃費の低減を実現することができる。
【００８８】
上記した構成によれば、車速と走行距離の関係を表す車速情報が車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換され、この変換された車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出されるので、車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報から加速度を推定することができる。
【００８９】
また、予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換されるので、各走行地点における加速度を容易に認識することが可能である。
【００９０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
【００９１】
例えば、上記実施形態では、ナビゲーション装置により加速度情報生成装置を構成した例を示したが、ナビゲーション装置を用いることなく、加速度情報生成装置を構成してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、車速情報変換処理２１０において、車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の車速を算出して前記車速と走行時間の関係を表す車速情報を特定する例を示したが、例えば、時間間隔を変化させて車速を算出してもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、加速度算出処理２４０において、車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出する例を示したが、例えば、時間間隔を変化させて加速度を表す加速度情報を算出してもよい。
【００９４】
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、耐久記憶媒体２３が記憶手段に相当し、車速情報変換処理２１０が車速情報変換手段に相当し、加速度算出処理２４０が加速度算出手段に相当し、加速度情報変換処理２６０が加速度情報変換手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態に係る加速度情報生成装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】ナビゲーションＥＣＵの構成を示す図である。
【図３】学習制御処理のフローチャートである。
【図４】加速度情報算出処理のフローチャートである。
【図５】車速情報変換処理のフローチャートである。
【図６】加速度算出処理のフローチャートである。
【図７】加速度情報変換処理のフローチャートである。
【図８】加速度情報算出処理により算出される車速情報および加速度情報の算出例を示す図である。
【図９】課題を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…エンジン、２…発電機、３…モータ、４…差動装置、５ａ、５ｂ…タイヤ、
６、８…インバータ、７…ＤＣリンク、９…バッテリ、１０…ＨＶ制御部、
１１…ＧＰＳセンサ、１２…方位センサ、１３…車速センサ、１４…地図ＤＢ記憶部、
２０…ナビゲーションＥＣＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行に伴って検出した車速情報から加速度情報を生成する加速度情報生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が走行した経路データおよびこの経路を走行した際の走行データ（燃費、所要時間、平均車速）をデータベースに記憶しておき、このデータベースから現在走行している経路に対応した走行データを抽出して出力する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された装置は、車速センサを用いて検出した平均車速をデータベースに記憶し、このデータベースから現在走行している経路に対応した平均車速を抽出して出力する構成となっている。このような装置では、走行地点と車速の関係を把握できるようにするため、時間軸に対するデータではなく距離軸に対するデータとして車速情報が管理される。すなわち、図９（ａ）に示されるような車速と時間の関係を表すデータとしてではなく、図９（ｂ）に示されるような車速と走行距離の関係を表すデータとして車速情報が管理される。
【０００４】
ところで、車両の加速度は、車速を時間で微分することにより容易に算出することができる。具体的には、車両の加速度ａは、車速をｖ、時間をｔとして、ａ＝ｄＶ／ｄｔを用いて算出することができる。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたような装置では、図９（ｂ）に示したように車速と走行距離の関係を表すデータとして車速情報が管理されているので、上記した数式を用いて加速度ａを容易に算出することができないといった問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みたもので、車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報から加速度を推定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報を、車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換する車速情報変換手段と、車速情報変換手段により変換された車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出する加速度算出手段と、を備えたことである。
【０００８】
このような構成では、車速と走行距離の関係を表す車速情報が車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換され、この変換された車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出されるので、車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報から加速度を推定することができる。
【０００９】
また、本発明の第２の特徴は、加速度算出手段により算出された予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を、加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換する加速度情報変換手段を備えたことである。
【００１０】
このような構成では、予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換されるので、各走行地点における加速度を容易に認識することが可能である。
【００１１】
また、本発明の第３の特徴は、車速情報変換手段が、記憶手段に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の車速を算出して車速と走行時間の関係を表す車速情報を特定することである。
【００１２】
このように、車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の車速を算出して車速と走行時間の関係を表す車速情報を特定することができる。
【００１３】
また、本発明の第４の特徴は、車速情報変換手段が、記憶手段に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間が経過する前の車速と一定時間が経過した後の車速を抽出し、この２点の車速を補間することにより一定時間が経過した時点の車速を算出することである。
【００１４】
このように、車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間が経過する前の車速と一定時間が経過した後の車速を抽出し、この２点の車速を補間することにより一定時間が経過した時点の車速を算出することができる。
【００１５】
また、本発明の第５の特徴は、加速度算出手段が、車速情報変換手段により算出された車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出することである。
【００１６】
このように、車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出することができる。
【００１７】
また、本発明の第６の特徴は、加速度算出手段が、車速情報変換手段により算出された車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔の２点の車速を抽出し、この２点の車速から一定時間間隔毎の加速度を算出することである。
【００１８】
このように、車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔の２点の車速を抽出し、この２点の車速から一定時間間隔毎の加速度を算出することができる。
【００１９】
また、本発明の第７の特徴は、加速度情報変換手段は、加速度算出手段によって算出された予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報から一定距離に到達する前の加速度と一定距離に到達した後の加速度を抽出し、この２点の加速度から一定距離に到達した地点の加速度を算出することである。
【００２０】
このように、予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報から一定距離に到達する前の加速度と一定距離に到達した後の加速度を抽出し、この２点の加速度から一定距離に到達した地点の加速度を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一実施形態に係る加速度情報生成装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成を図１に示す。このハイブリッド車両には、エンジン１、発電機２、モータ３、差動装置４、タイヤ５ａ、タイヤ５ｂ、インバータ６、ＤＣリンク７、インバータ８、バッテリ９、ＨＶ制御部１０が搭載されている。また、このハイブリッド車両には、ＧＰＳセンサ１１、方位センサ１２、車速センサ１３、地図ＤＢ記憶部１４およびナビゲーションＥＣＵ２０を有するナビゲーション装置が搭載されている。本実施形態に係る加速度情報生成装置は、このナビゲーション装置により構成されている。
【００２２】
ハイブリッド車両は、エンジン１およびモータ３を動力源として走行する。エンジン１を動力源とする場合は、エンジン１の回転力が、図示しないクラッチ機構および差動装置４を介してタイヤ５ａ、５ｂに伝わる。また、モータ３を動力源とする場合は、バッテリ９の直流電力がＤＣリンク７およびインバータ８を介して交流電力に変換され、その交流電力によってモータ３が作動し、このモータ３の回転力が、差動装置４を介してタイヤ５ａ、５ｂに伝わる。
【００２３】
また、エンジン１の回転力は発電機２にも伝えられ、その回転力によって発電機２が交流電力を生成し、生成された交流電力はインバータ６、ＤＣリンク７を介して直流電力に変換され、その直流電力がバッテリ９に蓄積される場合がある。このようなバッテリ９への充電は、燃料を使用したエンジン１の作動による充電である。以下、この種の充電を、内燃充電という。
【００２４】
また、図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ３に回転力として加わり、この回転力によってモータ３が交流電力を生成し、生成された交流電力がインバータ８、ＤＣリンク７を介して直流電力に変換され、その直流電力がバッテリ９に蓄積される。以下、この種の充電を、回生充電という。
【００２５】
また、バッテリ９は、ハイブリッド車両の外部の電源（例えば、家庭用コンセントを介して供給される電源）に接続されることで、その外部電源から電力供給を受け、受けた電力を蓄積する。以下、この種の充電を、プラグイン充電という。
【００２６】
ＨＶ制御部１０は、ナビゲーションＥＣＵ２０からの指令等に応じて、発電機２、モータ３、インバータ６、インバータ８、バッテリ９の上述のような作動の実行・非実行等を制御する。ＨＶ制御部１０は、例えばマイクロコンピュータを用いて実現してもよいし、下記のような機能を実現するための専用の回路構成を有するハードウェアであってもよい。
【００２７】
より具体的には、ＨＶ制御部１０は、以下の（Ａ）、（Ｂ）の処理を行う。
（Ａ）ナビゲーションＥＣＵ２０からの指令に基づいてアシスト走行、内燃充電のタイミングを切り替える。
（Ｂ）定期的に現在ＳＯＣをナビゲーションＥＣＵ２０に通知する。
【００２８】
ＳＯＣ（State of Charge）とは、バッテリの残量を表す指標であり、その値が高いほど残量を多い。現在ＳＯＣは、現在のバッテリ９のＳＯＣを示す。ＨＶ制御部１０は、この現在ＳＯＣの値を、逐次バッテリ９の状態を検出することで、繰り返し更新する。
【００２９】
ＧＰＳセンサ１１、方位センサ１２、および車速センサ１３は、それぞれハイブリッド車両の位置、進行方向、走行速度を特定する周知のセンサである。地図ＤＢ記憶部１４は、地図データを記憶する記憶媒体である。
【００３０】
地図データは、複数の交差点のそれぞれに対応するノードデータ、および、交差点と交差点を結ぶ道路区間すなわちリンクのそれぞれに対応するリンクデータを有している。１つのノードデータは、当該ノードの識別番号、所在位置情報、種別情報を含む。また、１つのリンクデータは、当該リンクの識別番号（以下、リンクＩＤという）、位置情報、種別情報等を含んでいる。
【００３１】
ここで、リンクの位置情報には、当該リンクが含む形状補完点の所在位置データ、および、当該リンクの両端のノードおよび形状補完点のうち隣り合う２つを繋ぐセグメントのデータを含んでいる。各セグメントのデータは、当該セグメントのセグメントＩＤ、当該セグメントの向き、長さ等の情報を有している。
【００３２】
図２に示す様に、ナビゲーションＥＣＵ２０は、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、データ書き込み可能な耐久記憶媒体２３、および制御部２４を有している。耐久記憶媒体とは、ナビゲーションＥＣＵ２０の主電源の供給が停止してもデータを保持し続けることができる記憶媒体をいう。耐久記憶媒体２３としては、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶媒体、および、バックアップＲＡＭがある。
【００３３】
制御部２４は、ＲＯＭ２２または耐久記憶媒体２３から読み出したプログラムを実行し、その実行の際にはＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、および耐久記憶媒体２３から情報を読み出し、ＲＡＭ２１および耐久記憶媒体２３に対して情報の書き込みを行い、ＨＶ制御部１０、ＧＰＳセンサ１１、方位センサ１２、車速センサ１３、地図ＤＢ記憶部１４等と信号の授受を行う。
【００３４】
具体的には、制御部２４は、経路算出処理３０、ナビゲーション処理４０、学習制御処理１００、加速度情報算出処理２００、充電計画処理３００、走行時処理４００等の処理を、所定のプログラムを実行することで実現する。
【００３５】
経路算出処理３０において、制御部２４は、図示しない操作装置を用いたユーザによる目的地指定に基づいて、指定された目的地までの最適な経路を、地図データを用いて決定する。
【００３６】
ナビゲーション処理４０において、制御部２４は、経路算出処理３０によって確定した目的地点までの経路（以下、案内経路という；予定経路の一例に相当する）に沿ってハイブリッド車両を走行させるためのガイド表示を、図示しない画像表示装置、スピーカ等を用いて、ドライバに対して行う。
【００３７】
学習制御処理１００において、制御部２４は、ハイブリッド車両が走行した道路と、当該道路の走行時におけるバッテリ９の電力消費に影響する走行状況の履歴を、セグメント毎に、耐久記憶媒体２３に記憶する。図３に、学習制御処理１００のフローチャートを示す。なお、この処理においては、同じセグメントでも走行方向が違えば異なるセグメントであるとして扱う。
【００３８】
制御部２４は、この図に示す学習制御処理１００を繰り返し実行し、その繰り返しの各回において、まずステップ１１０で、現在の走行状況の情報を取得する。走行状況とは、走行時の外部環境、および、走行時の車両挙動のうちいずれかまたは両方の情報をいう。走行状況の情報として取得する情報は、例えば、現在走行中のリンクのリンクＩＤ、現在走行中のセグメントのセグメントＩＤ、現在の車両の向き、現在の車両の速度、当該リンクの道路種別、当該セグメントにおける消費電気量等を含む。
【００３９】
ここで、リンクＩＤ、セグメントＩＤは、ＧＰＳセンサ１１からの現在位置の情報と地図ＤＢ記憶部１４からの地図データの情報を照合することで特定することができる。また、車両の向きは方位センサ１２から取得できる。また、現在の車両の速度は車速センサ１３から取得できる。また、当該道路の道路種別は、地図データから取得する。また、当該リンク内における走行距離は、車速センサの出力を利用して算出してもよい。
【００４０】
続いてステップ１４０では、既存の学習情報の読み出しを行う。具体的には、ステップ１１０で取得したセグメントＩＤについての走行状況の履歴情報が、耐久記憶媒体２３にあれば、それを読み出す。
【００４１】
続いてステップ１５０では、ステップ１４０で読み出した当該セグメントの情報と、ステップ１１０で新たに取得した当該セグメントの走行状況の情報とを組み合わせて最適化する。最適化としては、例えば、読み出した情報と新たに取得した情報の平均を算出する方法を採用してもよい。なお、ステップ１４０で、当該セグメントについての走行状況の履歴がなかった場合には、ステップ１５０では、ステップ１１０で取得したデータそのものを最適化されたデータとする。最適化された走行状況データは、セグメントＩＤが含まれているので、道路と、その道路における走行状況の情報とが紐付けられたデータである。
【００４２】
続いてステップ１６０では、最適化されたデータを、当該セグメントについての新たな走行状況の履歴、すなわち学習情報として、耐久記憶媒体２３に記憶する。ステップ１６０の後、学習制御処理１００の１回分の実行が終了する。
【００４３】
このような学習制御処理１００を実行することで、セグメントのそれぞれについての走行状況の履歴が耐久記憶媒体２３に記憶されることになる。例えば、車速と走行距離の関係を表す車速情報が耐久記憶媒体２３に記憶される。
【００４４】
また、制御部２４は、ステップ１６０において、自車両がどのような経路を走行したかの情報（以下、経路履歴という）を、自車両が走行する度に、学習情報の一部として耐久記憶媒体２３に記憶する。具体的には、車両の走行（例えばエンジン始動からエンジンオフまで）毎に、その走行のあった日時、その走行において通ったリンクの順序、および目的地（すなわちその走行の終点）の情報を、周知のベイジアンネットモデルの学習データとして、耐久記憶媒体２３に記憶する。
【００４５】
次に、学習制御処理１００により耐久記憶媒体２３に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報から車両の加速度を算出する加速度情報算出処理２００について説明する。
【００４６】
図４に、この加速度情報算出処理２００のフローチャートを示す。加速度算出区間が特定され、加速度情報算出処理２００の開始が指示されると、制御部２４は、加速度情報算出処理２００を開始する。制御部２４は、この加速度情報算出処理２００において、車速情報変換処理（２１０）、加速度算出処理（Ｓ２４０）、加速度情報変換処理（２６０）の順に各処理を実施して車両の加速度を表す加速度情報を算出する。
【００４７】
図５に、車速情報変換処理２１０のフローチャートを示す。この車速情報変換処理２１０では、まず、耐久記憶媒体２３から車速情報を読み込む（２１２）。耐久記憶媒体２３には、車速と走行距離との関係を表す車速情報が記憶されており、加速度算出区間の車速情報を耐久記憶媒体２３から読み込む。
【００４８】
次に、初期化処理を行う（２１４）。具体的には、変数ｎ＝０、変数ｊ＝０、保持走行時間Ｓ＝０、保持車速Ｖ＝０、走行距離Ｌｎ−１＝０を設定する。
【００４９】
次に、ステップ２１２にて読み込まれた加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を実施したか否かを判定する（２１６）。本車速情報変換処理２１０では、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を順次実施するようになっており、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を実施したか否かを判定する。
【００５０】
ここで、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を実施してないので、ステップ２１６の判定はＮＯとなり、次に、ステップ２１２にて読み込まれた車速情報の最初のデータから走行時間を算出する（２１８）。走行時間は、走行距離を車速で除算することにより算出することができる。すなわち、今回読み込まれたデータの走行距離をＬｎ、前回読み込まれたデータの走行距離をＬｎ−１、車速をＶｎとすると、走行時間Ｓｎは、Ｓｎ＝（Ｌｎ−Ｌｎ−１）／Ｖｎとして算出することができる。ここでは、走行距離Ｌｎ−１＝０として走行時間Ｓ０＝Ｌ０／Ｖ０を算出する。
【００５１】
次に、今回と前回の走行時間差が単位時間（１秒）以上か否かを判定する（２２０）。具体的には、ステップ２１８にて算出された走行時間をＳｎ、保持走行時間をＳ、単位時間を１秒として、Ｓｎ−Ｓ＞１か否かを判定する。ここでは、Ｓ＝０として、Ｓ０＞１か否かを判定する。
【００５２】
ここで、今回と前回の走行時間差が単位時間未満の場合、ステップ２３０へ進み、変数ｎの値を１だけ増加させ（２３０）、ステップ２１６へ戻る。そして、ステップ２１２にて読み込まれた車速情報の２番目のデータに対してステップ２１３、２１８の処理を行う。
【００５３】
このような処理を繰り返し、今回と前回の走行時間差が単位時間以上になると、ステップ２２０の判定はＹＥＳとなり、次に、展開車速Ｖｊを算出する（２２２）。この展開車速Ｖｊは、加速度算出区間の始点を基準として１秒後、２秒後、３秒後、…、といった単位時間が経過する各時点の車速である。この展開車速Ｖｊは、車速情報から単位時間（１秒）が経過する前の車速（保持車速Ｖに相当する）と一定時間が経過した後の車速（車速Ｖｎに相当する）を抽出し、この２点の車速を補間して単位時間（１秒）が経過した時点の車速を算出することにより求めることができる。具体的には、展開車速Ｖｊは、車速をＶｎ、保持車速をＶ、走行時間をＳｎ、保持走行時間をＳ、単位時間をＴ＝１秒とすると、Ｖｊ＝（Ｖｎ−Ｖ）／（Ｓｎ−Ｓ）×１＋Ｖとして算出することができる。
【００５４】
次に、保持走行時間Ｓをステップ２１８にて算出された走行時間Ｓｎに置き換える（２２４）、保持車速Ｖをステップ２２２にて算出された展開車速Ｖｊに置き換える（２２６）。
【００５５】
次に、変数ｊの値を１だけ増加させ（２２８）、ステップ２３０にて変数ｎの値を１だけ増加させた後、ステップ２１６へ戻る。
【００５６】
上記した処理を繰り返すことにより、加速度算出区間の始点を基準として１秒後、２秒後、３秒後、…、といった単位時間が経過する各時点の展開車速Ｖｊが順次算出される。このようにして、車速と走行距離の関係を表す車速情報が車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換される。なお、この車速と走行距離の関係を表す車速情報は、ＲＡＭ２１に記憶される。
【００５７】
そして、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２１８〜ステップ２３０の処理を実施し終えると、ステップ２１６の判定はＹＥＳとなり、本処理を終了する。
【００５８】
図４の説明に戻り、上記した車速情報変換処理２１０により、車速と走行距離の関係を表す車速情報が車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換されると、次に、加速度算出処理２４０を実施する。
【００５９】
図６に、加速度算出処理２４０のフローチャートを示す。この加速度算出処理２４０では、まず、ＲＡＭ２１に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報を読み込む（２４２）。
【００６０】
次に、初期化処理を行う（２４４）。具体的には、変数ｎ＝０、変数ｊ＝０、展開車速Ｖｊ−１＝０を設定する。
【００６１】
次に、ステップ２４２にて読み込まれた加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を実施したか否かを判定する（２４６）。本加速度算出処理２４０では、ステップ２４２にて読み込まれた加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を順次実施するようになっており、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を順次実施したか否かを判定する。
【００６２】
ここで、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を実施してないので、ステップ２４６の判定はＮＯとなり、次に、ステップ２４２にて読み込まれた車速情報の最初のデータから加速度を算出する（２４８）。加速度Ａｎは、今回読み込まれたデータの展開車速をＶｎ、前回読み込まれたデータの展開車速をＶｎ−１、単位時間Ｔ＝１秒すると、Ａｎ＝（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／１として算出することができる。
【００６３】
次に、変数ｎの値を１だけ増加させ（２５０）、ステップ２４６に戻る。そして、ステップ２４２にて読み込まれた車速情報の２番目のデータに対してステップ２４８、２５０の処理を行う。
【００６４】
上記した処理を繰り返すことにより、加速度算出区間の始点を基準として１秒後、２秒後、３秒後、…、といった単位時間が経過する各時点の加速度Ａｎが順次算出される。このようにして、車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出される。なお、この加速度情報は、ＲＡＭ２１に記憶される。
【００６５】
そして、加速度算出区間における全ての車速情報に対してステップ２４８、２５０の処理を実施し終えると、ステップ２４６の判定はＹＥＳとなり、本処理を終了する。
【００６６】
図４の説明に戻り、上記した加速度算出処理２４０により、一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出されると、次に、この加速度情報を加速度と走行時間の関係を表す加速度情報に変換する加速度情報変換処理２６０を実施する。
【００６７】
図７に、加速度情報変換処理２６０のフローチャートを示す。この加速度情報変換処理２６０では、まず、ＲＡＭ２１から加速度情報を読み込む（２６２）。
【００６８】
次に、初期化処理を行う（２６４）。具体的には、変数ｎ＝０、変数ｊ＝０、保持走行距離Ｌ＝０、保持車速Ｖ＝０、保持加速度Ａ＝０を設定する。
【００６９】
次に、ステップ２６２にて読み込まれた全ての加速度情報に対してステップ２６８〜２９０の処理を実施したか否かを判定する（２６６）。
【００７０】
ここでは、全ての加速度情報に対してステップ２６８〜２９０の処理を実施していないので、ステップ２６６の判定はＮＯとなり、次に、走行距離を算出する。走行距離は、車速を単位時間で除算することにより算出することができる。すなわち、読み込まれた車速をＶｎ、単位時間Ｔ＝１秒とすると、走行距離Ｌｎは、Ｌｎ＝Ｖｎ／１＝Ｖｎとして算出することができる。
【００７１】
次に、今回と前回の差分距離が単位距離（１メートル）よりも大きいか否かを判定する（２７０）。差分距離は、今回の走行距離をＬｎ、前回の走行距離をＬｎ−１、単位距離をＴ＝１メートルとすると、差分距離は（Ｌｎ−Ｌｎ−１）として表される。ここでは、（Ｌｎ−Ｌｎ−１）＞１か否かを判定する。
【００７２】
ここで、差分距離が単位距離（１メートル）以下の場合、ステップ２７０の判定はＮＯとなり、次に、変数ｎの値を１だけ増加させ（２７２）、ステップ２６６へ戻る。そして、ステップ２６２にて読み込まれた加速度情報の２番目のデータに対してステップ２６８〜２７０の処理を行う。
【００７３】
このような処理を繰り返し実施し、差分距離が単位距離（１メートル）よりも大きくなると、ステップ２７０の判定はＹＥＳとなり、次に、単位距離（１メートル）経過時の時間Ｓを算出する（２７４）。加速度をＡｎ、単位時間をＴ＝１とすると、単位距離（１メートル）経過時の時間Ｓは、Ｓ＝１／（Ａｎ×１）として算出することができる。
【００７４】
次に、差分速度と差分加速度を算出する（２７６）。今回の車速をＶｎ、保持車速をＶとすると、差分速度はＶｎ−Ｖとして算出することができる。また、今回の加速度をＡｎ、保持加速度をＡとすると、差分加速度はＡｎ−Ａとして算出することができる。
【００７５】
次に、差分距離が単位距離（１メートル）よりも大きいか否かを判定する（２７８）。
【００７６】
差分距離が単位距離以下の場合、ステップ２７８の判定はＮＯとなり、Ｓ２７２へ進む。また、差分距離が単位距離よりも大きい場合、ステップ２７８の判定はＹＥＳとなり、次に、展開車速を算出する（２８０）。展開車速Ｖｊは、差分速度（Ｖｎ−Ｖ）、単位時間Ｔ＝１、１メートル経過時の時間をＳ、保持車速をＶとすると、Ｖｊ＝（Ｖｎ−Ｖ）／１×Ｓ＋Ｖとして算出することができる。
【００７７】
次に、展開加速度を算出する（２８２）。展開加速度Ａｊは、差分加速度（Ａｎ−Ａ）、単位時間Ｔ＝１、１メートル経過時の時間をＳ、保持加速度をＡとすると、Ａｊ＝（Ａｎ−Ａ）／１×Ｓ＋Ａとして算出することができる。
【００７８】
次に、保持走行距離Ｌに、保持走行距離に単位距離を加算した値を代入する（２８４）。
【００７９】
次に、保持車速Ｖをステップ２８０にて算出された展開車速Ｖｊに置き換え、保持加速度Ａをステップ２８２にて算出された展開加速度Ａｊに置き換える（２８６）。
【００８０】
次に、変数ｊの値を１だけ増加させ（２８８）、差分距離（Ｌｎ−Ｌｎ−１）を、差分距離−１に置き換え（２９０）、ステップ２７８へ戻る。
【００８１】
上記した処理を繰り返すことにより、加速度算出区間の始点を基準として１メートル、２メートル、３メートル、…、といった単位距離に到達する各地点の加速度Ａｊが順次算出される。なお、この加速度情報は、ＲＡＭ２１に記憶される。
【００８２】
そして、加速度算出区間における全ての加速度情報に対してステップ２６８〜２９０の処理を実施し終えると、ステップ２６６の判定はＹＥＳとなり、本処理を終了する。なお、このようにして算出された加速度情報は、学習情報として耐久記憶媒体２３に記憶される。
【００８３】
図８に、図４に示された加速度情報算出処理２００により算出される車速情報および加速度情報の算出例を示す。（ａ）は、耐久記憶媒体２３に記憶された車速と走行距離の関係を表す車速情報を表している。この車速情報は、車速情報変換処理２１０により（ｂ）に示すような車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換される。更に、加速度算出処理２４０により、この車速と走行時間の関係を表す車速情報から（ｃ）に示すような一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出される。更に、加速度情報変換処理２６０により、この加速度情報は（ｄ）に示すような加速度と走行時間の関係を表す加速度情報に変換される。なお、図８（ｃ）、（ｄ）には、比較のため車速情報が重ねて表示されている。
【００８４】
このように、図４に示された加速度情報算出処理２００により、図８（ａ）に示したような車速と走行距離の関係を表す車速情報から図８（ｃ）に示したような加速度を表す加速度情報が算出され、図８（ｄ）に示したような各地点の加速度を表す加速度情報が算出される。
【００８５】
図２の説明に戻り、充電計画処理３００では、計画区間内の充電計画として、当該区間内の車両の走行方法の予定とともにＳＯＣ管理計画を作成する。具体的には、まず、計画区間内の各セグメントにおいて、当該セグメントを走行した場合にどれだけの量のエネルギーが必要かを、計画区間内の学習情報から算出し、学習情報と取得した基準ＳＯＣの情報に基づいて、目的地までの各セグメント毎に、最適な走行方法を決定するとともに学習情報に基づいてＳＯＣ管理計画を作成する。
【００８６】
制御部２４は、目的地点および目的地点までの案内経路が決定しており、かつ、当該予定経路について充電計画処理３００が実行されており、かつ、ハイブリッド車両が走行しているときに、走行時処理４００を実行する。
【００８７】
この走行時処理４００において、制御部２４は、現在位置に対応する目標ＳＯＣを現在のＳＯＣ管理計画から読み出してＨＶ制御部１０に送信する。この目標ＳＯＣを受けることで、ＨＶ制御部１０は、計画区間において、充電計画による走行方法から導かれたＳＯＣ管理計画に沿うように車両の走行方法を制御する。その結果、ＨＶ制御部１０は、充電計画の通りに車両の走行方法を制御することができ、燃費の低減を実現することができる。
【００８８】
上記した構成によれば、車速と走行距離の関係を表す車速情報が車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換され、この変換された車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が算出されるので、車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報から加速度を推定することができる。
【００８９】
また、予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報が加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換されるので、各走行地点における加速度を容易に認識することが可能である。
【００９０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
【００９１】
例えば、上記実施形態では、ナビゲーション装置により加速度情報生成装置を構成した例を示したが、ナビゲーション装置を用いることなく、加速度情報生成装置を構成してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、車速情報変換処理２１０において、車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の車速を算出して前記車速と走行時間の関係を表す車速情報を特定する例を示したが、例えば、時間間隔を変化させて車速を算出してもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、加速度算出処理２４０において、車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出する例を示したが、例えば、時間間隔を変化させて加速度を表す加速度情報を算出してもよい。
【００９４】
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、耐久記憶媒体２３が記憶手段に相当し、車速情報変換処理２１０が車速情報変換手段に相当し、加速度算出処理２４０が加速度算出手段に相当し、加速度情報変換処理２６０が加速度情報変換手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態に係る加速度情報生成装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】ナビゲーションＥＣＵの構成を示す図である。
【図３】学習制御処理のフローチャートである。
【図４】加速度情報算出処理のフローチャートである。
【図５】車速情報変換処理のフローチャートである。
【図６】加速度算出処理のフローチャートである。
【図７】加速度情報変換処理のフローチャートである。
【図８】加速度情報算出処理により算出される車速情報および加速度情報の算出例を示す図である。
【図９】課題を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…エンジン、２…発電機、３…モータ、４…差動装置、５ａ、５ｂ…タイヤ、
６、８…インバータ、７…ＤＣリンク、９…バッテリ、１０…ＨＶ制御部、
１１…ＧＰＳセンサ、１２…方位センサ、１３…車速センサ、１４…地図ＤＢ記憶部、
２０…ナビゲーションＥＣＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記車速と走行距離の関係を表す車速情報を、車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換する車速情報変換手段と、
前記車速情報変換手段により変換された前記車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出する加速度算出手段と、を備えたことを特徴とする加速度情報生成装置。
【請求項２】
前記加速度算出手段により算出された前記予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を、加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換する加速度情報変換手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の加速度情報生成装置。
【請求項３】
前記車速情報変換手段は、前記記憶手段に記憶された前記車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の車速を算出して前記車速と走行時間の関係を表す車速情報を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の加速度情報生成装置。
【請求項４】
前記車速情報変換手段は、前記記憶手段に記憶された前記車速と走行距離の関係を表す車速情報から前記一定時間が経過する前の車速と前記一定時間が経過した後の車速を抽出し、この２点の車速を補間することにより前記一定時間が経過した時点の車速を算出することを特徴とする請求項３に記載の加速度情報生成装置。
【請求項５】
前記加速度算出手段は、前記車速情報変換手段により算出された前記車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の加速度情報生成装置。
【請求項６】
前記加速度算出手段は、前記車速情報変換手段により算出された前記車速と走行時間の関係を表す車速情報から前記一定時間間隔の２点の車速を抽出し、この２点の車速から前記一定時間間隔毎の加速度を算出することを特徴とする請求項５に記載の加速度情報生成装置。
【請求項７】
前記加速度情報変換手段は、前記加速度算出手段によって算出された前記予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報から一定距離に到達する前の加速度と前記一定距離に到達した後の加速度を抽出し、この２点の加速度から一定距離に到達した地点の加速度を算出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の加速度情報生成装置。
【請求項１】
車両の走行に伴って検出した車速と走行距離の関係を表す車速情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記車速と走行距離の関係を表す車速情報を、車速と走行時間の関係を表す車速情報に変換する車速情報変換手段と、
前記車速情報変換手段により変換された前記車速と走行時間の関係を表す車速情報から予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出する加速度算出手段と、を備えたことを特徴とする加速度情報生成装置。
【請求項２】
前記加速度算出手段により算出された前記予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を、加速度と走行距離の関係を表す加速度情報に変換する加速度情報変換手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の加速度情報生成装置。
【請求項３】
前記車速情報変換手段は、前記記憶手段に記憶された前記車速と走行距離の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の車速を算出して前記車速と走行時間の関係を表す車速情報を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の加速度情報生成装置。
【請求項４】
前記車速情報変換手段は、前記記憶手段に記憶された前記車速と走行距離の関係を表す車速情報から前記一定時間が経過する前の車速と前記一定時間が経過した後の車速を抽出し、この２点の車速を補間することにより前記一定時間が経過した時点の車速を算出することを特徴とする請求項３に記載の加速度情報生成装置。
【請求項５】
前記加速度算出手段は、前記車速情報変換手段により算出された前記車速と走行時間の関係を表す車速情報から一定時間間隔毎の加速度を表す加速度情報を算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の加速度情報生成装置。
【請求項６】
前記加速度算出手段は、前記車速情報変換手段により算出された前記車速と走行時間の関係を表す車速情報から前記一定時間間隔の２点の車速を抽出し、この２点の車速から前記一定時間間隔毎の加速度を算出することを特徴とする請求項５に記載の加速度情報生成装置。
【請求項７】
前記加速度情報変換手段は、前記加速度算出手段によって算出された前記予め定められた時間間隔毎の加速度を表す加速度情報から一定距離に到達する前の加速度と前記一定距離に到達した後の加速度を抽出し、この２点の加速度から一定距離に到達した地点の加速度を算出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の加速度情報生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−８５８２７（Ｐ２００９−８５８２７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５７５６３（Ｐ２００７−２５７５６３）
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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