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
【課題】必要なエネルギー量に対する管理を行うことを可能とした走行支援装置、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】車両２の走行予定経路を特定し、走行予定経路の経路情報を取得し、取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、走行予定経路を走行する場合に必要な車両２の駆動力を区間毎に推定し、推定された区間毎の車両２の駆動力に基づいて、車両２が走行予定経路を走行する際における区間毎の車輪５ＦＬ〜５ＲＲのグリップ特性及び転がり抵抗を決定し、決定された区間毎の車輪５ＦＬ〜５ＲＲのグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、車両２が前記走行予定経路を走行する際における区間毎のキャンバー角調整装置２２の制御スケジュールを生成するように構成する。
【解決手段】車両２の走行予定経路を特定し、走行予定経路の経路情報を取得し、取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、走行予定経路を走行する場合に必要な車両２の駆動力を区間毎に推定し、推定された区間毎の車両２の駆動力に基づいて、車両２が走行予定経路を走行する際における区間毎の車輪５ＦＬ〜５ＲＲのグリップ特性及び転がり抵抗を決定し、決定された区間毎の車輪５ＦＬ〜５ＲＲのグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、車両２が前記走行予定経路を走行する際における区間毎のキャンバー角調整装置２２の制御スケジュールを生成するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行予定経路を走行する際に必要な車両の駆動力を考慮して車両の走行支援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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
そして、従来では上記車両において、走行中に駆動源で消費されるガソリンや電力等の消費エネルギーが少なくなるように車両の制御を行う技術が考えられている。ここで、車輪の転がり抵抗を小さくすると、車両走行時に消費エネルギーが少なくなることが知られている。しかしながら、低転がり抵抗の特性を有する車輪では、省燃費を達成できるが、グリップ性能の確保が困難となり、加速性能、制動性能或いは旋回性能の低下を招く。従って、カーブ走行時、勾配走行時、急加速時、急制動時等のグリップ力が必要な状況下においては、転がり抵抗の小さいタイヤを使用すると、スリップ等が発生する虞がある。そこで、特開２００８−１７４２０５号公報には、車両のタイヤをグリップ力が高い第１トレッドと転がり抵抗の小さい第２トレッドとから構成し、車輪のキャンバー角を調整することによって、グリップ力が必要な状況では第１トレッドの接地圧を大きくすることで高グリップ性能を備えた走行を可能とし、グリップ力が必要な状況以外では第２トレッドの接地圧を大きくすることで低転がり抵抗性能を備えた走行を可能とする技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００８−１７４２０５号公報（第１３頁〜第１６頁、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、前記した特許文献１に記載された技術では、グリップ力が必要な状況か否かをプロセッサが判定する基準として、以下のものがあった。第１に、プロセッサはアクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量、車両速度、ステアリングの操舵角がしきい値を上回っている場合に、グリップ力が必要な状況にあると判定する。第２に、プロセッサは自車の現在位置より所定距離だけ進行方向前方の走行予定経路の状況を取得し、踏み切り、カーブ、傾斜路等がある場合に、グリップ力が必要な状況にあると判定する。即ち、特許文献１に記載された技術では、走行予定経路の全体に対して、事前に車両の制御スケジュールを生成することは行っていなかった。
ここで、走行開始前や走行中において実行する車両のエネルギー（ガソリンや電力）の供給を計画する際には、走行開始前において走行予定経路を走行した際に車両の駆動に必要となる必要エネルギー量を把握することが必要である。ここで、車輪のキャンバー角を調整することによって、車両のタイヤのグリップ特性や転がり抵抗を制御することとすると、地点毎の車両の駆動力が複雑に変化し、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定することは容易でない。そして、前記した特許文献１に記載された技術では、事前に車両の制御スケジュールを生成しないので、必要エネルギー量を走行開始前に正確に把握することができなかった。
【０００５】
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、走行予定経路を走行する際における車両の制御スケジュールを走行予定経路の全体に対して予め生成することにより、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を走行開始前に把握することが可能となり、必要なエネルギー量に対する管理を行うことを可能とした走行支援装置、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域（１２、１３）が幅方向に並設された車輪（５）を備える車両（２）の走行予定経路を特定する経路特定手段（６３）と、前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得手段（６３）と、前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定手段（６３）と、前記駆動力推定手段により推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定手段（６３）と、前記走行態様決定手段によって決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構（２２）を区間毎に制御する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（６３）と、前記制御スケジュール生成手段により生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御手段（６３）と、前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定手段（６３）と、前記必要エネルギー量推定手段により推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内手段（６３）と、を有することを特徴とする。
ここで、「車両」とは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以外にも、ガソリンや天然ガス等に基づいて駆動されるエンジンを駆動源とする自動車、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も含む。
また、「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。
【０００７】
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、前記車両（２）の現在のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得手段（６３）と、前記エネルギー残量取得手段によって取得されたエネルギー残量と前記必要エネルギー量推定手段により推定された必要エネルギー量とに基づいて、現在のエネルギー残量で前記車両が目的地まで走行可能であるか否か判定する走行判定手段（６３）と、を有し、前記案内手段（６３）は、前記走行判定手段によって前記車両が目的地まで走行できないと判定された場合に、目的地まで走行できないことを案内することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る走行支援装置（１）は、請求項１又は請求項２に記載の走行支援装置であって、前記車輪（５）は第１領域（１２）及び第２領域（１３）を含み、前記第１領域は前記第２領域より転がり抵抗が小さく、且つ前記第２領域は前記第１領域よりグリップ特性が高く、前記キャンバー角調整制御手段（２２）は、前記駆動力推定手段（６３）により推定された前記車両の駆動力が所定値以上である場合に、前記第１領域の接地圧と前記第２領域の接地圧との比率が所定の第１比率となるように前記キャンバー角調整機構を制御し、前記駆動力推定手段により推定された前記車両の駆動力が所定値未満である場合に、前記第１領域の接地圧と前記第２領域の接地圧が前記第１比率より前記第１領域の接地圧の比率が大きい第２比率となるように前記キャンバー角調整機構を制御することを特徴とする。
尚、第１比率及び第２比率では、一方の領域のみが接地し、他方の領域が路面から離れている状態（即ち、第１領域の接地圧と第２領域の接地圧の内、一方の比率が０である場合）を含む。
【０００９】
また、請求項４に係る走行支援方法は、グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪（５）を備える車両（２）の走行予定経路を特定する経路特定ステップ（Ｓ２）と、前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得ステップ（Ｓ４）と、前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定ステップ（Ｓ６）と、前記駆動力推定ステップにより推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定ステップ（Ｓ７）と、前記走行態様決定ステップにより決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構（２２）を区間毎に制御する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（Ｓ８）と、前記制御スケジュール生成ステップにより生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御ステップ（Ｓ２４）と、前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定ステップ（Ｓ９）と、前記必要エネルギー量推定ステップにより推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内ステップ（Ｓ１２）と、を有することを特徴とする。
【００１０】
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、グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪（５）を備える車両（２）の走行予定経路を特定する経路特定機能（Ｓ２）と、前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得機能（Ｓ４）と、前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記経路特定機能において特定された走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定機能（Ｓ６）と、前記駆動力推定機能により推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定機能（Ｓ７）と、前記走行態様決定機能により決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構（２２）を区間毎に制御する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（Ｓ８）と、前記制御スケジュール生成機能により生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御機能（Ｓ２４）と、前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定機能（Ｓ９）と、前記必要エネルギー量推定機能により推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内機能（Ｓ１２）と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
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、走行予定経路を走行する際における車両の制御スケジュールを走行予定経路の全体に対して予め生成することにより、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を正確に算出して案内できる。従って、キャンバー角の制御により省燃費且つ安定した車両の走行を可能とするとともに、必要なエネルギー量を正確に把握することができる。
例えば、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を走行開始前に把握することが可能となり、走行前又は走行中にガソリンの給油やバッテリの充電を行うことを計画する場合にも、どのタイミングでどの程度のエネルギー量を給油又は充電することが適切であるかを判定することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の走行支援装置によれば、現在のエネルギー残量で目的地まで走行できるかを正確に判定することが可能となる。また、ユーザは現在のエネルギー残量で目的地まで走行できない場合に、走行開始前にその旨を把握することが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の走行支援装置によれば、第１領域における接地圧と第２領域における接地圧との比率を車両の走行状態に適した適正な比率となるように制御することができる。その結果、加速、制動性能及び旋回性能と省燃費性能との互いに背反する２つの性能の両立を図ることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の走行支援方法によれば、走行予定経路を走行する際における車両の制御スケジュールを走行予定経路の全体に対して予め生成することにより、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を正確に算出して案内できる。従って、キャンバー角の制御により省燃費且つ安定した車両の走行を可能とするとともに、必要なエネルギー量を正確に把握することができる。
例えば、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を走行開始前に把握することが可能となり、走行前又は走行中にガソリンの給油やバッテリの充電を行うことを計画する場合にも、どのタイミングでどの程度のエネルギー量を給油又は充電することが適切であるかを判定することができる。
【００１５】
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、走行予定経路を走行する際における車両の制御スケジュールを走行予定経路の全体に対して予めコンピュータに生成させることにより、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を正確に算出して案内できる。従って、キャンバー角の制御により省燃費且つ安定した車両の走行を可能とするとともに、必要なエネルギー量を正確に把握することができる。
例えば、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を走行開始前に把握することが可能となり、走行前又は走行中にガソリンの給油やバッテリの充電を行うことを計画する場合にも、どのタイミングでどの程度のエネルギー量を給油又は充電することが適切であるかを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る走行支援装置についてナビゲーション装置に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及び車両２を制御する車両制御システム３の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る車両２及び車両制御システム３の概略構成図である。
尚、本実施形態では、本願発明に係るナビゲーション装置１を搭載する車両２として、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（特にプログインハイブリッド車両）を用いた場合を例にあげて説明する。尚、本願発明に係るナビゲーション装置１を搭載する車両２としては、モータのみを駆動源とする電気自動車、ガソリンエンジンを駆動源とするガソリン車両、ディーゼルエンジンを駆動源とするディーゼル車両等であっても良い。
【００１７】
先ず、図１を用いて車両２及び車両２を制御する車両制御システム３の概略構成について説明する。
図１に示すように、車両２は車体４と、車体４に支持される複数（本実施の形態では４輪）の車輪５と、車体４に配置され車両２を制御する車両制御システム３とを備える。
【００１８】
ここで、図１に示すように車輪５は、車両２の進行方向前方側に位置する左右の前輪５ＦＬ，５ＦＲと、進行方向後方側に位置する左右の後輪５ＲＬ，５ＲＲとの４輪から構成される。そして、これら車輪５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲ（以下、５ＦＬ〜５ＲＲと表記する）は、後述の車輪駆動装置２１から回転駆動力を付与されて、それぞれ回転可能に構成されている。以下に、図２を用いて車輪５ＦＬ〜５ＲＲの構成についてより詳細に説明する。尚、車輪５ＦＬ〜５ＲＲは基本的に同じ構成を備えており、以下には前輪５ＦＬを例に挙げて説明する。図２は、前輪５ＦＬを回転軸を通過する面で水平方向に切断した場合の断面図である。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態に係る車輪５ＦＬは、ゴム状弾性材から構成されるタイヤ１０と、アルミニウム合金などから構成されるホイール１１とから基本的に構成される。
また、タイヤ１０は、車両２の外側（図２左側）に配置される第１領域１２と、その第１領域と特性が異なり、車両２の内側（図２右側）に配置される第２領域１３とから構成される。特に、本実施形態では、第１領域１２は、第２領域１３と比較して転がり抵抗の小さい特性（低転がり抵抗）を備える。また、第２領域１３は、第１領域１２と比較してグリップ力の高い特性（高グリップ性）を備える。尚、各領域１２、１３を異なる特性するための手段としては、例えば、各領域１２、１３を形成する素材にそれぞれ別種の素材を使用することにより実現する。或いは、各領域１２、１３に形成されるトレッドパターンをそれぞれ異なるパターンとすることにより実現しても良い。また、第１領域１２の幅寸法と第２領域１３の幅寸法との比率は、６：４の比率とする。
そして、本実施形態では、後述のキャンバー角調整装置２２によって、車体４に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角が変更される。そして、車輪５ＦＬ〜５ＲＲに設けられた２種類の領域１２、１３を使い分けることで、走行性能の向上と省燃費の達成とを図ることができるように構成されている（図８〜図１０参照）。尚、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角の変更機構の詳細については後述する。
【００２０】
また、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、車輪５ＦＬ〜５ＲＲを回転駆動する車輪駆動装置２１と、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの操舵駆動及びキャンバー角の調整等を行うキャンバー角調整装置２２と、車輪駆動装置２１及びキャンバー角調整装置２２等を制御する車両制御ＥＣＵ２３とから基本的に構成されている。
【００２１】
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探索経路を表示する液晶ディスプレイ２５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２６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、並びに設定された経路に従った案内を液晶ディスプレイ２５やスピーカ２６を用いて行う。また、本実施形態に係るナビゲーション装置１では、後述するように走行予定経路を走行する際に必要となる車両２の駆動力を区間毎に推定し、推定された各区間の駆動力に基づいて最適なキャンバー角の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、キャンバー角調整装置２２を車両制御ＥＣＵ２３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。
【００２２】
一方、車輪駆動装置２１は、車輪５ＦＬ〜５ＲＲを回転駆動するための回転駆動装置である。本実施形態に係る車輪駆動装置２１は、エンジン３１、駆動モータ３２、発電機３３、バッテリ３４等から構成される（図４参照）。そして、運転者がアクセルペダルを操作した場合には、各車輪駆動装置２１からエンジン３１又は駆動モータ３２を駆動源とする回転駆動力が各車輪５ＦＬ〜５ＲＲに付与され、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲがアクセルペダルの操作量に応じた回転速度で回転される。尚、車輪駆動装置２１の詳細については後述する。
【００２３】
また、キャンバー角調整装置２２は、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの舵角とキャンバー角とを調整するための駆動装置である。そして、本実施形態に係るキャンバー角調整装置２２は、車輪５ＦＬに対応する位置に配置されたアクチュエータ４１ＦＬと、車輪５ＦＲに対応する位置に配置されたアクチュエータ４１ＦＲと、車輪５ＲＬに対応する位置に配置されたアクチュエータ４１ＲＬと、車輪５ＲＲに対応する位置に配置されたアクチュエータ４１ＲＲと、から構成される。
【００２４】
そして、キャンバー角調整装置２２を構成するアクチュエータ４１ＦＬ，４１ＦＲ，４１ＲＬ，４１ＲＲ（以下、４１ＦＬ〜４１ＲＲと表記する）は、運転者がステアリングを操作した場合に、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲの一部（例えば、前輪５ＦＬ，５ＦＲ側にあるアクチュエータ４１ＦＬ，４１ＦＲのみ）又は全部が駆動され、ステアリングの操作量に応じた舵角を車輪に付与する。これにより、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの操舵動作が行われ、車両２が所定の方向へ旋回される。
【００２５】
更に、キャンバー角調整装置２２を構成するアクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲは、ナビゲーション装置１で生成されたキャンバー角の制御スケジュールに基づいて車両制御ＥＣＵ２３により作動制御され、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角を調整する。
【００２６】
次に、図１〜図３を参照して、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲの詳細構成について説明する。図３は、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲによる車輪５ＦＬ〜５ＲＲの舵角及びキャンバー角の調整方法を模式的に説明する説明図である。尚、図３中の仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ、仮想軸Ｙｌ−Ｙｒ、及び、仮想軸Ｚｕ−Ｚｄは、それぞれ車両２の前後方向、左右方向、及び、上下方向にそれぞれ対応する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲは、３本の油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃと、それら各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃにオイル（油圧）を供給する油圧ポンプ４３と、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃ（ロッド部）の伸縮量を検出する伸縮センサ４４と、その油圧ポンプ４３から各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃに供給されるオイルの供給方向を切り換える電磁弁（図示せず）等から構成されている。
【００２８】
また、油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃのロッド部は、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのホイール１１の背面側（図２右側）にジョイント部（本実施の形態ではユニバーサルジョイント）４５を介して連結固定されている。なお、図３に示すように、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃは、周方向略等間隔（即ち、周方向１２０°間隔）に配置されると共に、１の油圧シリンダ４２Ｂは、仮想軸Ｚｕ−Ｚｄ上に配置されている。
【００２９】
これにより、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃが各ロッド部をそれぞれ所定方向に所定長さだけ伸長駆動又は収縮駆動することで、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ，Ｚｕ−Ｘｄを揺動中心として揺動駆動され、その結果、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲに所定のキャンバー角と舵角とが付与される。
【００３０】
例えば、図３に示すように、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが中立位置（車両２の直進状態）にある状態で、油圧シリンダ４２Ｂのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ４２Ａ，４２Ｃのロッド部が伸長駆動されると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが仮想線Ｘｆ−Ｘｂ回りに回転され（図３矢印Ａ方向）、車輪５ＦＬ〜５ＲＲにマイナス方向（ネガティブキャンバ）のキャンバー角（車輪５ＦＬ〜５ＲＲの中心線が仮想線Ｚｕ−Ｚｄに対してなす角度）が付与される（図１０参照）。
一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ４２Ｂ及び油圧シリンダ４２Ａ，４２Ｃがそれぞれ伸縮駆動されると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲにプラス方向（ポジティブキャンバ）のキャンバー角が付与される（図８参照）。但し、本実施形態ではプラス方向へのキャンバー角の制御は行わない。
【００３１】
また、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが中立位置（車両２の直進状態）にある状態で、油圧シリンダ４２Ａのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ４２Ｃのロッド部が伸長駆動されると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが仮想線Ｚｕ−Ｚｄ回りに回転され（図３の矢印Ｂ方向）、車輪５ＦＬ〜５ＲＲにトーイン傾向の舵角（車輪５ＦＬ〜５ＲＲの中心線が車両２の基準線に対してなす角度であり、車両２の進行方向とは無関係に定まる角度）が付与される。
一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ４２Ａ及び油圧シリンダ４２Ｃが伸縮駆動されると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲにトーアウト傾向の舵角が付与される。
【００３２】
尚、上記した各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃの駆動方法は、上述した通り、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが中立位置にある状態から駆動する場合を説明するものであるが、これらの駆動方法を組み合わせて各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃの伸縮駆動を制御することにより、車輪５ＦＬ〜５ＲＲに任意のキャンバー角及び舵角を付与することができる。
【００３３】
一方、車両制御ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）２３は、車両２の全体の制御を行う電子制御ユニットである。特に、本実施形態に係る車両制御ＥＣＵ２３は、車輪駆動装置２１を制御することにより、車両２の走行に係る制御を行う。また、キャンバー角調整装置２２を制御することにより、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角や舵角を調整する。尚、車両制御ＥＣＵ２３の詳細については後述する。
【００３４】
次に、本実施形態に係る車両制御システム３の制御系について図４及び図５に基づいて説明する。図４は本実施形態に係る車両制御システム３の内、ナビゲーション装置１、車輪駆動装置２１及び車両制御ＥＣＵ２３の制御系を模式的に示すブロック図である。図５は本実施形態に係る車両制御システム３の内、キャンバー角調整装置２２及び車両制御ＥＣＵ２３の制御系を模式的に示すブロック図である。
【００３５】
先ず、車輪駆動装置２１の制御系について図４を用いて説明する。図４に示すように、本実施形態に係る車輪駆動装置２１は、エンジン３１と、駆動モータ３２と、発電機３３と、バッテリ３４と、プラネタリギヤユニット３５と、エンジン制御ＥＣＵ３６と、駆動モータ制御ＥＣＵ３７と、発電機制御ＥＣＵ３８とから基本的に構成されている。そして、エンジン制御ＥＣＵ３６、駆動モータ制御ＥＣＵ３７及び発電機制御ＥＣＵ３８は、それぞれ車両制御ＥＣＵ２３に接続される。
【００３６】
また、エンジン３１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３１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３５に伝達され、プラネタリギヤユニット３５により分配されたエンジントルクの一部により車輪５ＦＬ〜５ＲＲが回転させられ、車両２が駆動される。
【００３７】
また、駆動モータ３２はバッテリ３４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３２はバッテリ３４から供給された電力により駆動され、駆動モータ３２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車輪５ＦＬ〜５ＲＲが回転させられ、車両２が駆動される。
特に、本実施形態に示すようなプラグインハイブリッド車両では、基本的にバッテリの残量が所定値以下となるまでは駆動モータ３２のみを駆動源として走行する所謂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、エンジン３１と駆動モータ３２とを駆動源として併用して走行する所謂ＨＶ走行を行う。
更に、エンジンブレーキ必要時及び制動停止時において、駆動モータ３２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。
【００３８】
また、発電機３３はプラネタリギヤユニット３５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３３は図示されない発電機用インバータを介してバッテリ３４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３４に供給する。尚、駆動モータ３２と発電機３３を一体的に構成しても良い。
【００３９】
また、バッテリ３４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３４は車両２の側壁に設けられた充電コネクタ（図示せず）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３４の充電を行うことが可能となる。更に、バッテリ３４は上記駆動モータで発生した回生電力や発電機で発電された電力によっても充電される。
【００４０】
また、プラネタリギヤユニット３５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３１の駆動力の一部を発電機３３へと分配し、残りの駆動力を車輪５ＦＬ〜５ＲＲへと伝達する。
【００４１】
また、エンジン制御ＥＣＵ３６、駆動モータ制御ＥＣＵ３７及び発電機制御ＥＣＵ３８は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなり、それぞれエンジン３１、駆動モータ３２、発電機３３の制御を行う。
【００４２】
次に、キャンバー角調整装置２２の制御系について図５を用いて説明する。図５に示すように、本実施形態に係るキャンバー角調整装置２２は、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲに対応する位置に配置された４個のアクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲから構成される。そして、各アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲは、３本の油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃと、油圧ポンプ４３と、伸縮センサ４４と、電磁弁４６と、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７とを備える。また、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７は、車両制御ＥＣＵ２３に接続される。尚、油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃ、油圧ポンプ４３、伸縮センサ４４及び電磁弁４６の構成については既に図１〜図３を用いて説明したので省略する。
【００４３】
ここで、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなり、車両制御ＥＣＵ２３からの指示に基づいて油圧ポンプ４３、伸縮センサ４４及び電磁弁４６の制御を行う。
【００４４】
そして、車両制御ＥＣＵ２３からの指示に基づいて、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７が油圧ポンプ４３を駆動制御すると、その油圧ポンプ４３から供給されるオイル（油圧）によって、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃが伸縮駆動される。また、電磁弁４６がオン／オフされると、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃの駆動方向（伸長又は収縮）が切り換えられる。
【００４５】
また、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７は、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃの伸縮量を伸縮センサ４４により監視し、目標値（伸縮量）に達した油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃは、その伸縮駆動を停止させる。尚、伸縮センサ４４による検出結果は、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７から車両制御ＥＣＵ２３に出力され、車両制御ＥＣＵ２３は、その検出結果に基づいて各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの現在の舵角及びキャンバー角を取得することができる。
【００４６】
続いて、車両制御ＥＣＵ２３の制御系について図５を用いて説明する。
車両制御ＥＣＵ２３には、エンジン３１の制御を行う為のエンジン制御ＥＣＵ３６、駆動モータ３２の制御を行う為の駆動モータ制御ＥＣＵ３７、発電機３３の制御を行う為の発電機制御ＥＣＵ３８、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲの制御を行うアクチュエータ制御ＥＣＵ４７がそれぞれ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ＥＣＵ６３に接続されている。
ここで、車両制御ＥＣＵ２３は、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当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ５２、制御用のプログラム等が記録されたＲＯＭ５３等の内部記憶装置を備えている。
【００４７】
そして、車両制御ＥＣＵ２３は、運転者の運転操作及び設定された制御スケジュールに基づいて、エンジン制御ＥＣＵ３６、駆動モータ制御ＥＣＵ３７及び発電機制御ＥＣＵ３８に対して制御指示を送信する。また、車両制御ＥＣＵ２３は、ナビゲーションＥＣＵ６３から後述のキャンバー角調整装置２２の制御スケジュールに基づく制御指示信号を受信した場合には、更にアクチュエータ制御ＥＣＵ４７へと受信した制御指示信号に基づく制御指示を送信する。
【００４８】
続いて、ナビゲーション装置１の構成について図４を用いて説明する。
図４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６１と、各種のデータが記録されたデータ記録部６２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（経路特定手段、経路情報取得手段、駆動力推定手段、走行態様決定手段、制御スケジュール生成手段、キャンバー角調整制御手段、必要エネルギー量推定手段、案内手段、エネルギー残量取得手段、走行判定手段）６３と、ユーザからの操作を受け付ける操作部６４と、ユーザに対して車両２の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２５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２６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６５と、ＶＩＣＳセンタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール６６と、から構成されている。
【００４９】
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６１は、ＧＰＳ７１、車速センサ７２、ステアリングセンサ７３、ジャイロセンサ７４等からなり、現在の車両２の位置、方位、車両２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７２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の車輪５ＦＬ〜５ＲＲ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ＥＣＵ６３に出力する。そして、ナビゲーションＥＣＵ６３は発生するパルスを計数することにより車輪５ＦＬ〜５ＲＲ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。
【００５０】
また、データ記録部６２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ＤＢ７６、地図情報ＤＢ７７、キャンバー角制御スケジュール７８、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。
【００５１】
ここで、車両パラメータＤＢ７６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］、キャンバー角に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲ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ＥＣＵ６３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”及び“車両２が走行予定経路を走行する際に駆動モータ３２で消費される消費エネルギー量”を推定するのに用いられる。
【００５２】
ここで、地図情報ＤＢ７７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、リンクデータには道路の勾配に関する情報も含まれる。また、カーブに関する情報（開始点、終了点、旋回半径等）に関する情報も含まれる。
【００５３】
また、キャンバー角制御スケジュール７８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ＥＣＵ６３により生成され、走行予定経路を車両２が走行する際に、キャンバー角調整装置２２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。尚、キャンバー角制御スケジュール７８の詳細については後述する（図１４参照）。
【００５４】
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）６３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特定する走行予定経路特定処理、走行予定経路を走行する際に必要な車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定処理、推定された駆動力に基づいてキャンバー角制御スケジュール７８を生成するスケジュール生成処理、生成されたキャンバー角制御スケジュール７８に基づいてキャンバー角調整装置２２を制御するキャンバー角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当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、スケジュール生成処理プログラム（図１１参照）、キャンバー角制御処理プログラム（図１５参照）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。
【００５５】
操作部６４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ＥＣＵ６３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２５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。
【００５６】
また、液晶ディスプレイ２５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、現在位置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。更に、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為に駆動モータ３２の駆動に必要なエネルギー量（以下、必要エネルギー量という）に対して車両２の現在のバッテリ残容量（ＳＯＣ値）が不足する場合には、現在のバッテリ残量ではＥＶ走行のみで目的地まで走行できないことを案内する案内画面を表示する。
【００５７】
また、スピーカ２６は、ナビゲーションＥＣＵ６３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。更に、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為に必要な必要エネルギー量に対して車両２の現在のバッテリ残容量（ＳＯＣ値）が不足する場合には、現在のバッテリ残量ではＥＶ走行のみで目的地まで走行できないことを案内する案内音声を出力する。
【００５８】
また、ＤＶＤドライブ６５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ＤＢ７７の更新等が行われる。
【００５９】
また、通信モジュール６６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。
【００６０】
次に、上記構成を備える車両制御システム３による車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性及び転がり抵抗の変更態様について説明する。
【００６１】
先ず、図６を用いて本実施形態に係る車両２のキャンバー角と車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗係数との関係を示す。
本実施形態に係る車両２のタイヤ１０は、前記したようにグリップ力と転がり抵抗の異なる第１領域１２及び第２領域１３とから構成されている（図２参照）。従って、前記したように車体４に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角を変更することによって、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗係数が変化する。
具体的には、図６に示すようにキャンバー角を０度から徐々にマイナス方向（ネガティブキャンバ）へと変更することによって、第１領域１２の接地圧が小さくなり、第２領域１３の接地圧が大きくなる。従って、転がり抵抗係数は大きくなる。また、キャンバー角が０度以上である場合には、転がり抵抗係数は一定となる。
【００６２】
次に、図７を用いて本実施形態に係る車両２の駆動力とその駆動力で走行する場合に安定した走行を実現するための必要な車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗係数（以下、必要転がり抵抗係数という）との関係を示す。
ここで、ブレーキをかけて減速した場合等の車両２に制動力が働く場面では、負の方向に駆動力が生じる。それに対して、加速時、登坂時、カーブ旋回時等では、正の駆動力が生じる。尚、生じる駆動力は後述のように加速度、車速、道路の傾斜角等が大きいほど大きくなる。
そして、図６に示す車両２のキャンバー角とタイヤ１０の転がり抵抗係数との関係に基づいて、転がり抵抗係数のしきい値μ0を設定する。尚、しきい値μ0は車両２が装着する車輪５ＦＬ〜５ＲＲの特性に基づくものである。例えば、キャンバー角を０度であるときの転がり抵抗係数よりも所定値だけ小さい値とする。
その結果、図７に示すように、しきい値μ0よりも必要転がり抵抗係数の小さい場合、即ち、駆動力がＰminより大きくＰmaxより小さい状況では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗が低抵抗となるように車両を制御する。一方、しきい値μ0よりも必要転がり抵抗係数の大きい場合、即ち、駆動力がＰmin以下又はＰmax以上である状況では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性が高グリップとなるように車両を制御する。
【００６３】
そして、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とする為の車両制御としては、具体的に以下の制御を行う。
図８及び図９に示すように、車両制御ＥＣＵ２３はキャンバー角調整装置２２を作動制御し、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θをプラス方向（ポジティブキャンバー方向）又は０度（中立位置）に調整する。その結果、車両２の内側に配置される第２領域１３の接地圧が減少されると共に、車両２の外側に配置される第１領域１２の接地圧が増加される。これにより、第１領域１２の低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。尚、本実施形態では車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とする場合には、プラス方向へのキャンバー角の制御は行わず、中立位置とする制御を行う。また、本実施形態では中立位置にある状態での第１領域１２の接地圧と第２領域１３の接地圧との比率は所定の第１比率（本実施形態では６：４）となる。
【００６４】
一方、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性を高グリップとする為の車両制御としては、具体的に以下の制御を行う。
図１０に示すように、車両制御ＥＣＵ２３はキャンバー角調整装置２２を作動制御し、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θをマイナス方向（ネガティブキャンバー）に調整する（本実施形態では−１０度に調整）。その結果、車両２の内側に配置される第２領域１３の接地圧が増加されると共に、車両２の外側に配置される第１領域１２の接地圧が減少される。これにより、第２領域１３の高グリップ性を利用して、走行性能（例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは雨天時の車両安定性など）の向上を図ることができる。尚、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを−１０度に調整した状態での第１領域１２の接地圧と第２領域１３の接地圧は、第１比率より第１領域の接地圧の比率が大きい第２比率（本実施形態では４：６）となる。
【００６５】
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ＥＣＵ６３が実行するスケジュール生成処理プログラムについて図１１に基づき説明する。図１１は本実施形態に係る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、スケジュール生成処理プログラムは、イグニションがＯＮされた時点又はナビゲーション装置１において所定の操作を受け付けた時点で実行され、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に必要な車両の駆動力を区間毎に推定し、推定された駆動力に基づいてキャンバー角制御スケジュール７８を生成するプログラムである。尚、以下の図１１及び図１５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ＲＡＭ８２やＲＯＭ８３に記憶されており、ＣＰＵ８１により実行される。
【００６６】
先ず、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、ＣＰＵ８１はナビゲーション装置１において車両２の走行予定経路が設定されているか否か判定する。ここで、走行予定経路は、例えば、操作部６４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、経路探索に関しては既に公知であるのでその説明は省略する。
【００６７】
そして、走行予定経路が設定されていると判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、Ｓ２へと移行する。一方、走行予定経路が設定されていないと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）には、当該スケジュール生成処理プログラムを終了する。
【００６８】
次に、Ｓ３でＣＰＵ８１は、ナビゲーション装置１において設定されている走行予定経路を車両２の走行予定経路として特定する。尚、ナビゲーション装置１で設定されている走行予定経路ではなく、ユーザが操作部６４で指定した任意の経路を走行予定経路として特定しても良い。また、上記Ｓ２が経路特定手段の処理に相当する。
【００６９】
続いて、Ｓ３でＣＰＵ８１は、車両パラメータＤＢ７６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］、キャンバー角０°に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗係数μｒ（０）、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ＤＢ７６から取得される。
【００７０】
その後、Ｓ４においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ２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（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）、渋滞エリアに関する情報（開始点、渋滞長、渋滞度に関する情報を含む）、走行予定経路を構成する各リンクの平均車速等である。そして、これらの経路情報は、地図情報ＤＢ７７から読み出すこと、又は通信モジュール６６を介してＶＩＣＳセンタと通信を行うことにより取得する。尚、上記Ｓ４が経路情報取得手段の処理に相当する。
【００７１】
次に、Ｓ５においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ３で取得した車両２の走行履歴や前記Ｓ４で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、前記Ｓ２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ＣＰＵ８１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。
【００７２】
その後、Ｓ６においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ５で推定された車速及び加速度に基づいて、前記Ｓ２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１２は車両に生じる各種走行抵抗を示した模式図である。
【００７３】
図１２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）
【００７４】
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）
【００７５】
そして、ＣＰＵ８１は、前記Ｓ３で取得した車両２の各種パラメータ情報と前記Ｓ４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１３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）
【００７６】
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。
【００７７】
また、図１４は前記Ｓ６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Ｓ６で推定された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveについては、ＲＡＭ８２等に記憶される。
【００７８】
尚、上記Ｓ３〜Ｓ６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。
【００７９】
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）
【００８０】
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。
【００８１】
そして、ＣＰＵ８１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、ＣＰＵ８１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ＤＢ７６に走行履歴として記憶する。
【００８２】
そして、ＣＰＵ８１は、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Ｓ２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。
【００８３】
続いて、Ｓ７においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ６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に基づいて、区間毎の走行態様（区間毎の車輪のグリップ特性及び転がり抵抗）を決定する。具体的には、駆動力Ｐaveが図７に示す所定の駆動力Ｐminより大きくＰmaxより小さくなる区間では、高いグリップ力は特に必要ないと判定し、省燃費を優先して車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とすることを決定する。一方、駆動力ＰaveがＰmin以下又はＰmax以上である区間では、安定して走行するために高いグリップ力が必要であると判定し、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性を高グリップとすることを決定する。尚、上記Ｓ７が走行態様決定手段の処理に相当する。
【００８４】
次に、Ｓ８においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ７で決定された区間毎の走行態様に基づいて、キャンバー角制御スケジュール７８を生成する。ここで、前記Ｓ８で生成されるキャンバー角制御スケジュール７８は、走行予定経路を車両２が走行する際にキャンバー角調整装置２２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。具体的には、キャンバー角制御スケジュール７８は、以下の（Ａ）〜（Ｄ）から構成されるスケジュールである。
（Ａ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とすることに決定された区間では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを０度（中立位置、図９参照）に維持する。
（Ｂ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とすることに決定された区間からクリップ特性を高グリップとすることに決定された区間へと移行する地点では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを０度から−１０度（ネガティブキャンバー、図１０参照）に変更する。
（Ｃ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性を高グリップとすることに決定された区間から転がり抵抗を低抵抗とすることに決定された区間へと移行する地点では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを−１０度から０度に変更する。
（Ｄ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性を高グリップとすることに決定された区間では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを−１０度に維持する。
そして、前記Ｓ８で生成されたキャンバー角制御スケジュール７８は、データ記録部６２に記憶される。尚、上記Ｓ８が制御スケジュール生成手段の処理に相当する。
【００８５】
次に、Ｓ９においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ２で特定された走行予定経路をキャンバー角制御スケジュール７８に従ってキャンバー角を制御しつつ走行する際に、駆動モータ３２の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する。
ここで、車両の走行に基づいて駆動源（本実施形態では駆動モータ３２）で消費される消費エネルギー量は、車両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。ここで、車両２の駆動力を構成する要素の一つである転がり抵抗Ｒｒは上記式（３）で算出されるが、キャンバー角を制御しつつ走行する際の転がり抵抗係数μｒは、Ｓ６と異なり必ずしもキャンバー角０度のときの転がり抵抗μｒ（０）を用いるのではなく、その区間を走行する際の車両のキャンバー角θに対応する転がり抵抗係数μｒ（θ）を用いる。
従って、キャンバー角を制御しつつ走行する際に車両に生じる転がり抵抗Ｒｒは、以下の式（８）で表される。
Ｒｒ´＝μｒ（θ）×Ｗ・・・・（８）
更に、キャンバー角を制御しつつ走行する際の各種走行抵抗Ｒｏ、Ｒｒ´、Ｒｌ、Ｒｉに基づく駆動力Ｐ´[Ｗ]は、以下の式（９）で表される。
Ｐ´＝（Ｒｏ＋Ｒｒ´＋Ｒｌ＋Ｒｉ）×Ｖ・・・・（９）
そして、上記式（９）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を算出し、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。それにより、キャンバー角を制御しつつ走行する際の区間毎の走行に必要な車両２の駆動力Ｐave´が算出される。
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、走行予定経路全体において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（１０）で表される。
Ｅex＝ΣＥｎ＝Σ（Ｐave(n)´×Δｔn）・・・・（１０）
【００８６】
そして、走行予定経路を走行する際に駆動モータ３２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３４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（１１）で表される。
Ｅtotal＝Ｅex−Ｅre・・・・（１１）
尚、回生エネルギーのエネルギー量Ｅreは、前記Ｓ４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。
【００８７】
そして、ＣＰＵ８１は、前記Ｓ３で取得した車両２の各種パラメータ情報と前記Ｓ４で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、上記式（８）、（９）より走行予定経路を走行する際に駆動モータ３２の駆動に必要なトータルの必要エネルギー量を推定する。尚、上記Ｓ９が必要エネルギー量推定手段の処理に相当する。
【００８８】
次に、Ｓ１０でＣＰＵ８１は、車両２に搭載されたバッテリ３４のＳＯＣ値（バッテリ３４のエネルギー残量）について車両制御ＥＣＵ２３から取得する。尚、上記Ｓ１０がエネルギー残量取得手段の処理に相当する。
【００８９】
その後、Ｓ１１でＣＰＵ５１は、前記Ｓ９で推定した走行予定経路を走行する際に駆動モータ３２の駆動に必要なトータルの必要エネルギー量と、前記Ｓ１０で取得したバッテリのＳＯＣ値を比較して、現在のバッテリＳＯＣ値で車両２が駆動モータ３２の駆動に基づく走行（ＥＶ走行）のみによって目的地まで到達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がバッテリのＳＯＣ値より小さい場合に、車両２が目的地まで到達可能であると判定する。尚、本実施形態ではＥＶ走行のみによって目的地まで到達可能か否か判定しているが、エンジン３１の駆動に基づく走行を含めて目的地まで到達可能か否か判定しても良い。また、上記Ｓ１１が走行判定手段の処理に相当する。
【００９０】
その結果、現在のバッテリＳＯＣ値で車両２がＥＶ走行のみで目的地まで到達可能と判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、案内を行うことなく、当該スケジュール生成処理プログラムを終了する。
【００９１】
一方、現在のバッテリＳＯＣ値では車両２がＥＶ走行のみで目的地まで到達できないと判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、現在のバッテリのエネルギー残量ではＥＶ走行のみで目的地まで到達できないことを液晶ディスプレイ２５やスピーカ２６を用いて案内する（Ｓ１２）。また、走行開始前にバッテリの充電をすることを案内したり、走行中に充電施設に寄ることを案内するようにしても良い。更に、ＣＰＵ８１は走行予定経路上又は経路近辺にある充電施設を検索し、検索された充電施設の位置を液晶ディスプレイ２５に表示するようにしても良い。尚、上記Ｓ１２が案内手段の処理に相当する。
【００９２】
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ＥＣＵ６３が実行するキャンバー角制御処理プログラムについて図１５に基づき説明する。図１５は本実施形態に係るキャンバー角制御処理プログラムのフローチャートである。ここで、キャンバー角制御処理プログラムは、スケジュール生成処理プログラム（図１１）においてキャンバー角制御スケジュール７８が生成された後であって、車両２が走行を開始した時点で実行され、キャンバー角制御スケジュール７８に基づいてキャンバー角調整装置２２を制御するプログラムである。
【００９３】
キャンバー角制御処理プログラムでは、先ず、Ｓ２１においてＣＰＵ８１は、データ記録部６２から前記Ｓ８で生成されたキャンバー角制御スケジュール７８を読み出す。
【００９４】
次に、Ｓ２２においてＣＰＵ８１は、現在位置検出部６１により車両２の現在位置を取得する。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。
【００９５】
続いて、Ｓ２３でＣＰＵ８１は、前記Ｓ２１で取得したキャンバー角制御スケジュール７８と、前記Ｓ２２で取得した車両２の現在位置とを比較して、キャンバー角の変更タイミングとなったか否かを判定する。具体的には、（ａ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間からクリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間へと移行する地点、及び（ｂ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間から転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間へと移行する地点のいずれかの地点に到達した場合に、キャンバー角を変更するタイミングとなったと判定する。
【００９６】
そして、キャンバー角の変更タイミングとなったと判定された場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）には、Ｓ２４へと移行する。一方、キャンバー角の変更タイミングでないと判定された場合（Ｓ２３：ＮＯ）には、Ｓ２５へと移行する。
【００９７】
Ｓ２４においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ２１で取得したキャンバー角制御スケジュール７８に従って、車両制御ＥＣＵ２３を介してキャンバー角調整装置２２を制御する。
具体的には、（ａ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間からクリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間へと移行する地点へと到達した時点で、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを０度（中立位置、図９参照）から−１０度（ネガティブキャンバー、図１０参照）に変更する制御信号を車両制御ＥＣＵ２３へ送信する。その結果、第１領域１２の接地圧と第２領域１３の接地圧は、第２比率（例えば、４：６）となり、第２領域１３の高グリップ性を利用して、走行性能（例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは雨天時の車両安定性など）の向上を図ることができる。
また、（ｂ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間から転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間へと移行する地点へと到達した時点で、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを−１０度から０度に変更する制御信号を車両制御ＥＣＵ２３へ送信する。その結果、第１領域１２の接地圧と第２領域１３の接地圧は、第２比率（例えば、６：４）となり、第１領域１２の低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。尚、上記Ｓ２４がキャンバー角調整制御手段の処理に相当する。
【００９８】
その後、Ｓ２５においてＣＰＵ８１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（Ｓ２５：ＹＥＳ）には、当該キャンバー角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（Ｓ２５：ＮＯ）には、Ｓ２２へと戻り、継続して処理を行う。
【００９９】
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、車両２の走行予定経路を特定し（Ｓ２）、走行予定経路の経路情報を取得し（Ｓ４）、取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、走行予定経路を走行する場合に必要な車両２の駆動力を区間毎に推定し（Ｓ６）、推定された区間毎の車両２の駆動力に基づいて、車両２が走行予定経路を走行する際における区間毎の車輪５ＦＬ〜５ＲＲのグリップ特性及び転がり抵抗を決定し（Ｓ７）、決定された区間毎の車輪５ＦＬ〜５ＲＲのグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、車両２が前記走行予定経路を走行する際における区間毎のキャンバー角調整装置２２の制御スケジュールを生成し（Ｓ８）、生成した制御スケジュールに基づいてキャンバー角調整装置２２を制御する（Ｓ２４）ので、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を正確に算出して案内できる。従って、キャンバー角の制御により省燃費且つ安定した車両の走行を可能とするとともに、必要なエネルギー量を正確に把握することができる。
また、車両２の駆動源の駆動に必要なトータルの必要エネルギー量を走行開始前に推定し（Ｓ９）、バッテリ３４のエネルギー残量と比較することにより、バッテリ３４の現在のエネルギー残量で目的地まで走行できるかを正確に判定することが可能となる。また、ユーザは現在のエネルギー残量で目的地まで走行できない場合に、走行開始前にその旨を把握することが可能となる。更に、走行前又は走行中にガソリンの給油やバッテリの充電を行うことを計画する場合にも、どのタイミングでどの程度のエネルギー量を給油又は充電することが適切であるかを判定することができる。
また、車体４に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角を調整することによって、第１領域１２における接地圧と第２領域１３における接地圧との比率を車両の走行状態に適した適正な比率となるように制御することができる。その結果、加速、制動性能及び旋回性能と省燃費性能との互いに背反する２つの性能の両立を図ることができる。
【０１００】
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、本実施形態では本願発明を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が備えるナビゲーション装置に適用した例について説明しているが、モータのみを駆動源とする電気自動車やエンジンのみを駆動源とする自動車が備えるナビゲーション装置にも適用することが可能である。また、エンジンのみを駆動源とする自動車が備えるナビゲーション装置に適用することも可能である。そして、エンジンのみを駆動源とする自動車が備えるナビゲーション装置に適用した場合には、前記Ｓ１１において残燃料と必要エネルギー量を比較し、現在の残燃料で目的地に到達できないと判定された場合には給油を促す案内を行うように構成することが望ましい。
【０１０１】
また、本実施形態では車輪５ＦＬ〜５ＲＲの構成を第１領域１２と第２領域１３からなる２層構造としているが（図２参照）、３層構造としても良い。例えば、図１６には３層構造を備えるタイヤを装着した車両の一例を示した図である。
図１６に示す車両では、タイヤ１０は、車両２の中央に配置される第１領域１０１と、その第１領域と特性が異なり、第１領域の両側に配置される第２領域１０２とから構成される。特に、本実施形態では、第１領域１２は、第２領域１３と比較して転がり抵抗の小さい特性（低転がり抵抗）を備える。また、第２領域１３は、第１領域１２と比較してグリップ力の高い特性（高グリップ性）を備える。
そして、転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間を走行する場合には、車輪のキャンバー角θを０度（中立位置）に調整する。その結果、タイヤの両端側に配置される第２領域１０２の接地圧が減少されると共に、タイヤの中央に配置される第１領域１０１の接地圧が増加される。これにより、第１領域１０１の低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。
一方、クリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間を走行する場合には、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θをプラス方向（ポジティブキャンバー）又はマイナス方向（ネガティブキャンバー）に調整する。その結果、タイヤの両端に配置される第２領域１０２の接地圧が増加されると共に、タイヤの中央に配置される第１領域１０１の接地圧が減少される。これにより、第２領域１０２の高グリップ性を利用して、走行性能（例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは雨天時の車両安定性など）の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】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。
【図２】前輪を回転軸を通過する面で水平方向に切断した場合の断面図である。
【図３】アクチュエータによる車輪の舵角及びキャンバー角の調整方法を模式的に説明する説明図である。
【図４】ナビゲーション装置、車輪駆動装置及び車両制御ＥＣＵの制御系を模式的に示すブロック図である。
【図５】車両制御システムの内、キャンバー角調整装置及び車両制御ＥＣＵの制御系を模式的に示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る車両のキャンバー角と車輪の転がり抵抗係数との関係を示した図である。
【図７】本実施形態に係る車両の駆動力と必要転がり抵抗係数との関係を示した図である。
【図８】キャンバー角をプラス方向（ポジティブキャンバー方向）に調整した際の車両を示した図である。
【図９】キャンバー角を０度（中立位置）に調整した際の車両を示した図である。
【図１０】キャンバー角をマイナス方向（ネガティブキャンバー）に調整した際の車両を示した図である。
【図１１】本実施形態に係る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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】キャンバー角制御スケジュールの一例を示した図である。
【図１５】本実施形態に係るキャンバー角制御処理プログラムのフローチャートである。
【図１６】他の実施形態を説明した図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ ナビゲーション装置
２ 車両
３ 車両制御システム
２１ 車輪駆動装置
２２ キャンバー角調整装置
２３ 車両制御ＥＣＵ
３２ 駆動モータ
６３ ナビゲーションＥＣＵ
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＡＭ
８３ ＲＯＭ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行予定経路を走行する際に必要な車両の駆動力を考慮して車両の走行支援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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
そして、従来では上記車両において、走行中に駆動源で消費されるガソリンや電力等の消費エネルギーが少なくなるように車両の制御を行う技術が考えられている。ここで、車輪の転がり抵抗を小さくすると、車両走行時に消費エネルギーが少なくなることが知られている。しかしながら、低転がり抵抗の特性を有する車輪では、省燃費を達成できるが、グリップ性能の確保が困難となり、加速性能、制動性能或いは旋回性能の低下を招く。従って、カーブ走行時、勾配走行時、急加速時、急制動時等のグリップ力が必要な状況下においては、転がり抵抗の小さいタイヤを使用すると、スリップ等が発生する虞がある。そこで、特開２００８−１７４２０５号公報には、車両のタイヤをグリップ力が高い第１トレッドと転がり抵抗の小さい第２トレッドとから構成し、車輪のキャンバー角を調整することによって、グリップ力が必要な状況では第１トレッドの接地圧を大きくすることで高グリップ性能を備えた走行を可能とし、グリップ力が必要な状況以外では第２トレッドの接地圧を大きくすることで低転がり抵抗性能を備えた走行を可能とする技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００８−１７４２０５号公報（第１３頁〜第１６頁、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、前記した特許文献１に記載された技術では、グリップ力が必要な状況か否かをプロセッサが判定する基準として、以下のものがあった。第１に、プロセッサはアクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量、車両速度、ステアリングの操舵角がしきい値を上回っている場合に、グリップ力が必要な状況にあると判定する。第２に、プロセッサは自車の現在位置より所定距離だけ進行方向前方の走行予定経路の状況を取得し、踏み切り、カーブ、傾斜路等がある場合に、グリップ力が必要な状況にあると判定する。即ち、特許文献１に記載された技術では、走行予定経路の全体に対して、事前に車両の制御スケジュールを生成することは行っていなかった。
ここで、走行開始前や走行中において実行する車両のエネルギー（ガソリンや電力）の供給を計画する際には、走行開始前において走行予定経路を走行した際に車両の駆動に必要となる必要エネルギー量を把握することが必要である。ここで、車輪のキャンバー角を調整することによって、車両のタイヤのグリップ特性や転がり抵抗を制御することとすると、地点毎の車両の駆動力が複雑に変化し、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定することは容易でない。そして、前記した特許文献１に記載された技術では、事前に車両の制御スケジュールを生成しないので、必要エネルギー量を走行開始前に正確に把握することができなかった。
【０００５】
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、走行予定経路を走行する際における車両の制御スケジュールを走行予定経路の全体に対して予め生成することにより、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を走行開始前に把握することが可能となり、必要なエネルギー量に対する管理を行うことを可能とした走行支援装置、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域（１２、１３）が幅方向に並設された車輪（５）を備える車両（２）の走行予定経路を特定する経路特定手段（６３）と、前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得手段（６３）と、前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定手段（６３）と、前記駆動力推定手段により推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定手段（６３）と、前記走行態様決定手段によって決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構（２２）を区間毎に制御する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（６３）と、前記制御スケジュール生成手段により生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御手段（６３）と、前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定手段（６３）と、前記必要エネルギー量推定手段により推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内手段（６３）と、を有することを特徴とする。
ここで、「車両」とは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以外にも、ガソリンや天然ガス等に基づいて駆動されるエンジンを駆動源とする自動車、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も含む。
また、「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。
【０００７】
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、前記車両（２）の現在のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得手段（６３）と、前記エネルギー残量取得手段によって取得されたエネルギー残量と前記必要エネルギー量推定手段により推定された必要エネルギー量とに基づいて、現在のエネルギー残量で前記車両が目的地まで走行可能であるか否か判定する走行判定手段（６３）と、を有し、前記案内手段（６３）は、前記走行判定手段によって前記車両が目的地まで走行できないと判定された場合に、目的地まで走行できないことを案内することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る走行支援装置（１）は、請求項１又は請求項２に記載の走行支援装置であって、前記車輪（５）は第１領域（１２）及び第２領域（１３）を含み、前記第１領域は前記第２領域より転がり抵抗が小さく、且つ前記第２領域は前記第１領域よりグリップ特性が高く、前記キャンバー角調整制御手段（２２）は、前記駆動力推定手段（６３）により推定された前記車両の駆動力が所定値以上である場合に、前記第１領域の接地圧と前記第２領域の接地圧との比率が所定の第１比率となるように前記キャンバー角調整機構を制御し、前記駆動力推定手段により推定された前記車両の駆動力が所定値未満である場合に、前記第１領域の接地圧と前記第２領域の接地圧が前記第１比率より前記第１領域の接地圧の比率が大きい第２比率となるように前記キャンバー角調整機構を制御することを特徴とする。
尚、第１比率及び第２比率では、一方の領域のみが接地し、他方の領域が路面から離れている状態（即ち、第１領域の接地圧と第２領域の接地圧の内、一方の比率が０である場合）を含む。
【０００９】
また、請求項４に係る走行支援方法は、グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪（５）を備える車両（２）の走行予定経路を特定する経路特定ステップ（Ｓ２）と、前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得ステップ（Ｓ４）と、前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定ステップ（Ｓ６）と、前記駆動力推定ステップにより推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定ステップ（Ｓ７）と、前記走行態様決定ステップにより決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構（２２）を区間毎に制御する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（Ｓ８）と、前記制御スケジュール生成ステップにより生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御ステップ（Ｓ２４）と、前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定ステップ（Ｓ９）と、前記必要エネルギー量推定ステップにより推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内ステップ（Ｓ１２）と、を有することを特徴とする。
【００１０】
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、グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪（５）を備える車両（２）の走行予定経路を特定する経路特定機能（Ｓ２）と、前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得機能（Ｓ４）と、前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記経路特定機能において特定された走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定機能（Ｓ６）と、前記駆動力推定機能により推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定機能（Ｓ７）と、前記走行態様決定機能により決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構（２２）を区間毎に制御する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（Ｓ８）と、前記制御スケジュール生成機能により生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御機能（Ｓ２４）と、前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定機能（Ｓ９）と、前記必要エネルギー量推定機能により推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内機能（Ｓ１２）と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
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、走行予定経路を走行する際における車両の制御スケジュールを走行予定経路の全体に対して予め生成することにより、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を正確に算出して案内できる。従って、キャンバー角の制御により省燃費且つ安定した車両の走行を可能とするとともに、必要なエネルギー量を正確に把握することができる。
例えば、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を走行開始前に把握することが可能となり、走行前又は走行中にガソリンの給油やバッテリの充電を行うことを計画する場合にも、どのタイミングでどの程度のエネルギー量を給油又は充電することが適切であるかを判定することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の走行支援装置によれば、現在のエネルギー残量で目的地まで走行できるかを正確に判定することが可能となる。また、ユーザは現在のエネルギー残量で目的地まで走行できない場合に、走行開始前にその旨を把握することが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の走行支援装置によれば、第１領域における接地圧と第２領域における接地圧との比率を車両の走行状態に適した適正な比率となるように制御することができる。その結果、加速、制動性能及び旋回性能と省燃費性能との互いに背反する２つの性能の両立を図ることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の走行支援方法によれば、走行予定経路を走行する際における車両の制御スケジュールを走行予定経路の全体に対して予め生成することにより、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を正確に算出して案内できる。従って、キャンバー角の制御により省燃費且つ安定した車両の走行を可能とするとともに、必要なエネルギー量を正確に把握することができる。
例えば、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を走行開始前に把握することが可能となり、走行前又は走行中にガソリンの給油やバッテリの充電を行うことを計画する場合にも、どのタイミングでどの程度のエネルギー量を給油又は充電することが適切であるかを判定することができる。
【００１５】
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、走行予定経路を走行する際における車両の制御スケジュールを走行予定経路の全体に対して予めコンピュータに生成させることにより、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を正確に算出して案内できる。従って、キャンバー角の制御により省燃費且つ安定した車両の走行を可能とするとともに、必要なエネルギー量を正確に把握することができる。
例えば、走行予定経路を走行する場合に、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を走行開始前に把握することが可能となり、走行前又は走行中にガソリンの給油やバッテリの充電を行うことを計画する場合にも、どのタイミングでどの程度のエネルギー量を給油又は充電することが適切であるかを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る走行支援装置についてナビゲーション装置に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及び車両２を制御する車両制御システム３の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る車両２及び車両制御システム３の概略構成図である。
尚、本実施形態では、本願発明に係るナビゲーション装置１を搭載する車両２として、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（特にプログインハイブリッド車両）を用いた場合を例にあげて説明する。尚、本願発明に係るナビゲーション装置１を搭載する車両２としては、モータのみを駆動源とする電気自動車、ガソリンエンジンを駆動源とするガソリン車両、ディーゼルエンジンを駆動源とするディーゼル車両等であっても良い。
【００１７】
先ず、図１を用いて車両２及び車両２を制御する車両制御システム３の概略構成について説明する。
図１に示すように、車両２は車体４と、車体４に支持される複数（本実施の形態では４輪）の車輪５と、車体４に配置され車両２を制御する車両制御システム３とを備える。
【００１８】
ここで、図１に示すように車輪５は、車両２の進行方向前方側に位置する左右の前輪５ＦＬ，５ＦＲと、進行方向後方側に位置する左右の後輪５ＲＬ，５ＲＲとの４輪から構成される。そして、これら車輪５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲ（以下、５ＦＬ〜５ＲＲと表記する）は、後述の車輪駆動装置２１から回転駆動力を付与されて、それぞれ回転可能に構成されている。以下に、図２を用いて車輪５ＦＬ〜５ＲＲの構成についてより詳細に説明する。尚、車輪５ＦＬ〜５ＲＲは基本的に同じ構成を備えており、以下には前輪５ＦＬを例に挙げて説明する。図２は、前輪５ＦＬを回転軸を通過する面で水平方向に切断した場合の断面図である。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態に係る車輪５ＦＬは、ゴム状弾性材から構成されるタイヤ１０と、アルミニウム合金などから構成されるホイール１１とから基本的に構成される。
また、タイヤ１０は、車両２の外側（図２左側）に配置される第１領域１２と、その第１領域と特性が異なり、車両２の内側（図２右側）に配置される第２領域１３とから構成される。特に、本実施形態では、第１領域１２は、第２領域１３と比較して転がり抵抗の小さい特性（低転がり抵抗）を備える。また、第２領域１３は、第１領域１２と比較してグリップ力の高い特性（高グリップ性）を備える。尚、各領域１２、１３を異なる特性するための手段としては、例えば、各領域１２、１３を形成する素材にそれぞれ別種の素材を使用することにより実現する。或いは、各領域１２、１３に形成されるトレッドパターンをそれぞれ異なるパターンとすることにより実現しても良い。また、第１領域１２の幅寸法と第２領域１３の幅寸法との比率は、６：４の比率とする。
そして、本実施形態では、後述のキャンバー角調整装置２２によって、車体４に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角が変更される。そして、車輪５ＦＬ〜５ＲＲに設けられた２種類の領域１２、１３を使い分けることで、走行性能の向上と省燃費の達成とを図ることができるように構成されている（図８〜図１０参照）。尚、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角の変更機構の詳細については後述する。
【００２０】
また、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、車輪５ＦＬ〜５ＲＲを回転駆動する車輪駆動装置２１と、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの操舵駆動及びキャンバー角の調整等を行うキャンバー角調整装置２２と、車輪駆動装置２１及びキャンバー角調整装置２２等を制御する車両制御ＥＣＵ２３とから基本的に構成されている。
【００２１】
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探索経路を表示する液晶ディスプレイ２５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２６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、並びに設定された経路に従った案内を液晶ディスプレイ２５やスピーカ２６を用いて行う。また、本実施形態に係るナビゲーション装置１では、後述するように走行予定経路を走行する際に必要となる車両２の駆動力を区間毎に推定し、推定された各区間の駆動力に基づいて最適なキャンバー角の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、キャンバー角調整装置２２を車両制御ＥＣＵ２３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。
【００２２】
一方、車輪駆動装置２１は、車輪５ＦＬ〜５ＲＲを回転駆動するための回転駆動装置である。本実施形態に係る車輪駆動装置２１は、エンジン３１、駆動モータ３２、発電機３３、バッテリ３４等から構成される（図４参照）。そして、運転者がアクセルペダルを操作した場合には、各車輪駆動装置２１からエンジン３１又は駆動モータ３２を駆動源とする回転駆動力が各車輪５ＦＬ〜５ＲＲに付与され、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲがアクセルペダルの操作量に応じた回転速度で回転される。尚、車輪駆動装置２１の詳細については後述する。
【００２３】
また、キャンバー角調整装置２２は、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの舵角とキャンバー角とを調整するための駆動装置である。そして、本実施形態に係るキャンバー角調整装置２２は、車輪５ＦＬに対応する位置に配置されたアクチュエータ４１ＦＬと、車輪５ＦＲに対応する位置に配置されたアクチュエータ４１ＦＲと、車輪５ＲＬに対応する位置に配置されたアクチュエータ４１ＲＬと、車輪５ＲＲに対応する位置に配置されたアクチュエータ４１ＲＲと、から構成される。
【００２４】
そして、キャンバー角調整装置２２を構成するアクチュエータ４１ＦＬ，４１ＦＲ，４１ＲＬ，４１ＲＲ（以下、４１ＦＬ〜４１ＲＲと表記する）は、運転者がステアリングを操作した場合に、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲの一部（例えば、前輪５ＦＬ，５ＦＲ側にあるアクチュエータ４１ＦＬ，４１ＦＲのみ）又は全部が駆動され、ステアリングの操作量に応じた舵角を車輪に付与する。これにより、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの操舵動作が行われ、車両２が所定の方向へ旋回される。
【００２５】
更に、キャンバー角調整装置２２を構成するアクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲは、ナビゲーション装置１で生成されたキャンバー角の制御スケジュールに基づいて車両制御ＥＣＵ２３により作動制御され、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角を調整する。
【００２６】
次に、図１〜図３を参照して、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲの詳細構成について説明する。図３は、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲによる車輪５ＦＬ〜５ＲＲの舵角及びキャンバー角の調整方法を模式的に説明する説明図である。尚、図３中の仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ、仮想軸Ｙｌ−Ｙｒ、及び、仮想軸Ｚｕ−Ｚｄは、それぞれ車両２の前後方向、左右方向、及び、上下方向にそれぞれ対応する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲは、３本の油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃと、それら各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃにオイル（油圧）を供給する油圧ポンプ４３と、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃ（ロッド部）の伸縮量を検出する伸縮センサ４４と、その油圧ポンプ４３から各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃに供給されるオイルの供給方向を切り換える電磁弁（図示せず）等から構成されている。
【００２８】
また、油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃのロッド部は、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのホイール１１の背面側（図２右側）にジョイント部（本実施の形態ではユニバーサルジョイント）４５を介して連結固定されている。なお、図３に示すように、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃは、周方向略等間隔（即ち、周方向１２０°間隔）に配置されると共に、１の油圧シリンダ４２Ｂは、仮想軸Ｚｕ−Ｚｄ上に配置されている。
【００２９】
これにより、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃが各ロッド部をそれぞれ所定方向に所定長さだけ伸長駆動又は収縮駆動することで、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ，Ｚｕ−Ｘｄを揺動中心として揺動駆動され、その結果、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲに所定のキャンバー角と舵角とが付与される。
【００３０】
例えば、図３に示すように、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが中立位置（車両２の直進状態）にある状態で、油圧シリンダ４２Ｂのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ４２Ａ，４２Ｃのロッド部が伸長駆動されると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが仮想線Ｘｆ−Ｘｂ回りに回転され（図３矢印Ａ方向）、車輪５ＦＬ〜５ＲＲにマイナス方向（ネガティブキャンバ）のキャンバー角（車輪５ＦＬ〜５ＲＲの中心線が仮想線Ｚｕ−Ｚｄに対してなす角度）が付与される（図１０参照）。
一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ４２Ｂ及び油圧シリンダ４２Ａ，４２Ｃがそれぞれ伸縮駆動されると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲにプラス方向（ポジティブキャンバ）のキャンバー角が付与される（図８参照）。但し、本実施形態ではプラス方向へのキャンバー角の制御は行わない。
【００３１】
また、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが中立位置（車両２の直進状態）にある状態で、油圧シリンダ４２Ａのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ４２Ｃのロッド部が伸長駆動されると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが仮想線Ｚｕ−Ｚｄ回りに回転され（図３の矢印Ｂ方向）、車輪５ＦＬ〜５ＲＲにトーイン傾向の舵角（車輪５ＦＬ〜５ＲＲの中心線が車両２の基準線に対してなす角度であり、車両２の進行方向とは無関係に定まる角度）が付与される。
一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ４２Ａ及び油圧シリンダ４２Ｃが伸縮駆動されると、車輪５ＦＬ〜５ＲＲにトーアウト傾向の舵角が付与される。
【００３２】
尚、上記した各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃの駆動方法は、上述した通り、車輪５ＦＬ〜５ＲＲが中立位置にある状態から駆動する場合を説明するものであるが、これらの駆動方法を組み合わせて各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃの伸縮駆動を制御することにより、車輪５ＦＬ〜５ＲＲに任意のキャンバー角及び舵角を付与することができる。
【００３３】
一方、車両制御ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）２３は、車両２の全体の制御を行う電子制御ユニットである。特に、本実施形態に係る車両制御ＥＣＵ２３は、車輪駆動装置２１を制御することにより、車両２の走行に係る制御を行う。また、キャンバー角調整装置２２を制御することにより、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角や舵角を調整する。尚、車両制御ＥＣＵ２３の詳細については後述する。
【００３４】
次に、本実施形態に係る車両制御システム３の制御系について図４及び図５に基づいて説明する。図４は本実施形態に係る車両制御システム３の内、ナビゲーション装置１、車輪駆動装置２１及び車両制御ＥＣＵ２３の制御系を模式的に示すブロック図である。図５は本実施形態に係る車両制御システム３の内、キャンバー角調整装置２２及び車両制御ＥＣＵ２３の制御系を模式的に示すブロック図である。
【００３５】
先ず、車輪駆動装置２１の制御系について図４を用いて説明する。図４に示すように、本実施形態に係る車輪駆動装置２１は、エンジン３１と、駆動モータ３２と、発電機３３と、バッテリ３４と、プラネタリギヤユニット３５と、エンジン制御ＥＣＵ３６と、駆動モータ制御ＥＣＵ３７と、発電機制御ＥＣＵ３８とから基本的に構成されている。そして、エンジン制御ＥＣＵ３６、駆動モータ制御ＥＣＵ３７及び発電機制御ＥＣＵ３８は、それぞれ車両制御ＥＣＵ２３に接続される。
【００３６】
また、エンジン３１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３１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３５に伝達され、プラネタリギヤユニット３５により分配されたエンジントルクの一部により車輪５ＦＬ〜５ＲＲが回転させられ、車両２が駆動される。
【００３７】
また、駆動モータ３２はバッテリ３４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３２はバッテリ３４から供給された電力により駆動され、駆動モータ３２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車輪５ＦＬ〜５ＲＲが回転させられ、車両２が駆動される。
特に、本実施形態に示すようなプラグインハイブリッド車両では、基本的にバッテリの残量が所定値以下となるまでは駆動モータ３２のみを駆動源として走行する所謂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、エンジン３１と駆動モータ３２とを駆動源として併用して走行する所謂ＨＶ走行を行う。
更に、エンジンブレーキ必要時及び制動停止時において、駆動モータ３２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。
【００３８】
また、発電機３３はプラネタリギヤユニット３５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３３は図示されない発電機用インバータを介してバッテリ３４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３４に供給する。尚、駆動モータ３２と発電機３３を一体的に構成しても良い。
【００３９】
また、バッテリ３４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３４は車両２の側壁に設けられた充電コネクタ（図示せず）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３４の充電を行うことが可能となる。更に、バッテリ３４は上記駆動モータで発生した回生電力や発電機で発電された電力によっても充電される。
【００４０】
また、プラネタリギヤユニット３５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３１の駆動力の一部を発電機３３へと分配し、残りの駆動力を車輪５ＦＬ〜５ＲＲへと伝達する。
【００４１】
また、エンジン制御ＥＣＵ３６、駆動モータ制御ＥＣＵ３７及び発電機制御ＥＣＵ３８は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなり、それぞれエンジン３１、駆動モータ３２、発電機３３の制御を行う。
【００４２】
次に、キャンバー角調整装置２２の制御系について図５を用いて説明する。図５に示すように、本実施形態に係るキャンバー角調整装置２２は、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲに対応する位置に配置された４個のアクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲから構成される。そして、各アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲは、３本の油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃと、油圧ポンプ４３と、伸縮センサ４４と、電磁弁４６と、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７とを備える。また、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７は、車両制御ＥＣＵ２３に接続される。尚、油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃ、油圧ポンプ４３、伸縮センサ４４及び電磁弁４６の構成については既に図１〜図３を用いて説明したので省略する。
【００４３】
ここで、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなり、車両制御ＥＣＵ２３からの指示に基づいて油圧ポンプ４３、伸縮センサ４４及び電磁弁４６の制御を行う。
【００４４】
そして、車両制御ＥＣＵ２３からの指示に基づいて、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７が油圧ポンプ４３を駆動制御すると、その油圧ポンプ４３から供給されるオイル（油圧）によって、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃが伸縮駆動される。また、電磁弁４６がオン／オフされると、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃの駆動方向（伸長又は収縮）が切り換えられる。
【００４５】
また、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７は、各油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃの伸縮量を伸縮センサ４４により監視し、目標値（伸縮量）に達した油圧シリンダ４２Ａ〜４２Ｃは、その伸縮駆動を停止させる。尚、伸縮センサ４４による検出結果は、アクチュエータ制御ＥＣＵ４７から車両制御ＥＣＵ２３に出力され、車両制御ＥＣＵ２３は、その検出結果に基づいて各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの現在の舵角及びキャンバー角を取得することができる。
【００４６】
続いて、車両制御ＥＣＵ２３の制御系について図５を用いて説明する。
車両制御ＥＣＵ２３には、エンジン３１の制御を行う為のエンジン制御ＥＣＵ３６、駆動モータ３２の制御を行う為の駆動モータ制御ＥＣＵ３７、発電機３３の制御を行う為の発電機制御ＥＣＵ３８、アクチュエータ４１ＦＬ〜４１ＲＲの制御を行うアクチュエータ制御ＥＣＵ４７がそれぞれ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ＥＣＵ６３に接続されている。
ここで、車両制御ＥＣＵ２３は、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当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ５２、制御用のプログラム等が記録されたＲＯＭ５３等の内部記憶装置を備えている。
【００４７】
そして、車両制御ＥＣＵ２３は、運転者の運転操作及び設定された制御スケジュールに基づいて、エンジン制御ＥＣＵ３６、駆動モータ制御ＥＣＵ３７及び発電機制御ＥＣＵ３８に対して制御指示を送信する。また、車両制御ＥＣＵ２３は、ナビゲーションＥＣＵ６３から後述のキャンバー角調整装置２２の制御スケジュールに基づく制御指示信号を受信した場合には、更にアクチュエータ制御ＥＣＵ４７へと受信した制御指示信号に基づく制御指示を送信する。
【００４８】
続いて、ナビゲーション装置１の構成について図４を用いて説明する。
図４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６１と、各種のデータが記録されたデータ記録部６２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（経路特定手段、経路情報取得手段、駆動力推定手段、走行態様決定手段、制御スケジュール生成手段、キャンバー角調整制御手段、必要エネルギー量推定手段、案内手段、エネルギー残量取得手段、走行判定手段）６３と、ユーザからの操作を受け付ける操作部６４と、ユーザに対して車両２の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２５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２６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６５と、ＶＩＣＳセンタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール６６と、から構成されている。
【００４９】
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６１は、ＧＰＳ７１、車速センサ７２、ステアリングセンサ７３、ジャイロセンサ７４等からなり、現在の車両２の位置、方位、車両２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７２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の車輪５ＦＬ〜５ＲＲ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ＥＣＵ６３に出力する。そして、ナビゲーションＥＣＵ６３は発生するパルスを計数することにより車輪５ＦＬ〜５ＲＲ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。
【００５０】
また、データ記録部６２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ＤＢ７６、地図情報ＤＢ７７、キャンバー角制御スケジュール７８、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。
【００５１】
ここで、車両パラメータＤＢ７６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］、キャンバー角に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲ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ＥＣＵ６３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”及び“車両２が走行予定経路を走行する際に駆動モータ３２で消費される消費エネルギー量”を推定するのに用いられる。
【００５２】
ここで、地図情報ＤＢ７７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、リンクデータには道路の勾配に関する情報も含まれる。また、カーブに関する情報（開始点、終了点、旋回半径等）に関する情報も含まれる。
【００５３】
また、キャンバー角制御スケジュール７８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ＥＣＵ６３により生成され、走行予定経路を車両２が走行する際に、キャンバー角調整装置２２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。尚、キャンバー角制御スケジュール７８の詳細については後述する（図１４参照）。
【００５４】
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）６３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特定する走行予定経路特定処理、走行予定経路を走行する際に必要な車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定処理、推定された駆動力に基づいてキャンバー角制御スケジュール７８を生成するスケジュール生成処理、生成されたキャンバー角制御スケジュール７８に基づいてキャンバー角調整装置２２を制御するキャンバー角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当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、スケジュール生成処理プログラム（図１１参照）、キャンバー角制御処理プログラム（図１５参照）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。
【００５５】
操作部６４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ＥＣＵ６３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２５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。
【００５６】
また、液晶ディスプレイ２５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、現在位置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。更に、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為に駆動モータ３２の駆動に必要なエネルギー量（以下、必要エネルギー量という）に対して車両２の現在のバッテリ残容量（ＳＯＣ値）が不足する場合には、現在のバッテリ残量ではＥＶ走行のみで目的地まで走行できないことを案内する案内画面を表示する。
【００５７】
また、スピーカ２６は、ナビゲーションＥＣＵ６３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。更に、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為に必要な必要エネルギー量に対して車両２の現在のバッテリ残容量（ＳＯＣ値）が不足する場合には、現在のバッテリ残量ではＥＶ走行のみで目的地まで走行できないことを案内する案内音声を出力する。
【００５８】
また、ＤＶＤドライブ６５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ＤＢ７７の更新等が行われる。
【００５９】
また、通信モジュール６６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。
【００６０】
次に、上記構成を備える車両制御システム３による車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性及び転がり抵抗の変更態様について説明する。
【００６１】
先ず、図６を用いて本実施形態に係る車両２のキャンバー角と車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗係数との関係を示す。
本実施形態に係る車両２のタイヤ１０は、前記したようにグリップ力と転がり抵抗の異なる第１領域１２及び第２領域１３とから構成されている（図２参照）。従って、前記したように車体４に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角を変更することによって、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗係数が変化する。
具体的には、図６に示すようにキャンバー角を０度から徐々にマイナス方向（ネガティブキャンバ）へと変更することによって、第１領域１２の接地圧が小さくなり、第２領域１３の接地圧が大きくなる。従って、転がり抵抗係数は大きくなる。また、キャンバー角が０度以上である場合には、転がり抵抗係数は一定となる。
【００６２】
次に、図７を用いて本実施形態に係る車両２の駆動力とその駆動力で走行する場合に安定した走行を実現するための必要な車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗係数（以下、必要転がり抵抗係数という）との関係を示す。
ここで、ブレーキをかけて減速した場合等の車両２に制動力が働く場面では、負の方向に駆動力が生じる。それに対して、加速時、登坂時、カーブ旋回時等では、正の駆動力が生じる。尚、生じる駆動力は後述のように加速度、車速、道路の傾斜角等が大きいほど大きくなる。
そして、図６に示す車両２のキャンバー角とタイヤ１０の転がり抵抗係数との関係に基づいて、転がり抵抗係数のしきい値μ0を設定する。尚、しきい値μ0は車両２が装着する車輪５ＦＬ〜５ＲＲの特性に基づくものである。例えば、キャンバー角を０度であるときの転がり抵抗係数よりも所定値だけ小さい値とする。
その結果、図７に示すように、しきい値μ0よりも必要転がり抵抗係数の小さい場合、即ち、駆動力がＰminより大きくＰmaxより小さい状況では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗が低抵抗となるように車両を制御する。一方、しきい値μ0よりも必要転がり抵抗係数の大きい場合、即ち、駆動力がＰmin以下又はＰmax以上である状況では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性が高グリップとなるように車両を制御する。
【００６３】
そして、車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とする為の車両制御としては、具体的に以下の制御を行う。
図８及び図９に示すように、車両制御ＥＣＵ２３はキャンバー角調整装置２２を作動制御し、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θをプラス方向（ポジティブキャンバー方向）又は０度（中立位置）に調整する。その結果、車両２の内側に配置される第２領域１３の接地圧が減少されると共に、車両２の外側に配置される第１領域１２の接地圧が増加される。これにより、第１領域１２の低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。尚、本実施形態では車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とする場合には、プラス方向へのキャンバー角の制御は行わず、中立位置とする制御を行う。また、本実施形態では中立位置にある状態での第１領域１２の接地圧と第２領域１３の接地圧との比率は所定の第１比率（本実施形態では６：４）となる。
【００６４】
一方、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性を高グリップとする為の車両制御としては、具体的に以下の制御を行う。
図１０に示すように、車両制御ＥＣＵ２３はキャンバー角調整装置２２を作動制御し、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θをマイナス方向（ネガティブキャンバー）に調整する（本実施形態では−１０度に調整）。その結果、車両２の内側に配置される第２領域１３の接地圧が増加されると共に、車両２の外側に配置される第１領域１２の接地圧が減少される。これにより、第２領域１３の高グリップ性を利用して、走行性能（例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは雨天時の車両安定性など）の向上を図ることができる。尚、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを−１０度に調整した状態での第１領域１２の接地圧と第２領域１３の接地圧は、第１比率より第１領域の接地圧の比率が大きい第２比率（本実施形態では４：６）となる。
【００６５】
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ＥＣＵ６３が実行するスケジュール生成処理プログラムについて図１１に基づき説明する。図１１は本実施形態に係る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、スケジュール生成処理プログラムは、イグニションがＯＮされた時点又はナビゲーション装置１において所定の操作を受け付けた時点で実行され、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に必要な車両の駆動力を区間毎に推定し、推定された駆動力に基づいてキャンバー角制御スケジュール７８を生成するプログラムである。尚、以下の図１１及び図１５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ＲＡＭ８２やＲＯＭ８３に記憶されており、ＣＰＵ８１により実行される。
【００６６】
先ず、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、ＣＰＵ８１はナビゲーション装置１において車両２の走行予定経路が設定されているか否か判定する。ここで、走行予定経路は、例えば、操作部６４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、経路探索に関しては既に公知であるのでその説明は省略する。
【００６７】
そして、走行予定経路が設定されていると判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、Ｓ２へと移行する。一方、走行予定経路が設定されていないと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）には、当該スケジュール生成処理プログラムを終了する。
【００６８】
次に、Ｓ３でＣＰＵ８１は、ナビゲーション装置１において設定されている走行予定経路を車両２の走行予定経路として特定する。尚、ナビゲーション装置１で設定されている走行予定経路ではなく、ユーザが操作部６４で指定した任意の経路を走行予定経路として特定しても良い。また、上記Ｓ２が経路特定手段の処理に相当する。
【００６９】
続いて、Ｓ３でＣＰＵ８１は、車両パラメータＤＢ７６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］、キャンバー角０°に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗係数μｒ（０）、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ＤＢ７６から取得される。
【００７０】
その後、Ｓ４においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ２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（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）、渋滞エリアに関する情報（開始点、渋滞長、渋滞度に関する情報を含む）、走行予定経路を構成する各リンクの平均車速等である。そして、これらの経路情報は、地図情報ＤＢ７７から読み出すこと、又は通信モジュール６６を介してＶＩＣＳセンタと通信を行うことにより取得する。尚、上記Ｓ４が経路情報取得手段の処理に相当する。
【００７１】
次に、Ｓ５においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ３で取得した車両２の走行履歴や前記Ｓ４で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、前記Ｓ２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ＣＰＵ８１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。
【００７２】
その後、Ｓ６においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ５で推定された車速及び加速度に基づいて、前記Ｓ２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１２は車両に生じる各種走行抵抗を示した模式図である。
【００７３】
図１２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）
【００７４】
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）
【００７５】
そして、ＣＰＵ８１は、前記Ｓ３で取得した車両２の各種パラメータ情報と前記Ｓ４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１３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）
【００７６】
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。
【００７７】
また、図１４は前記Ｓ６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Ｓ６で推定された区間毎の車両２の駆動力Ｐaveについては、ＲＡＭ８２等に記憶される。
【００７８】
尚、上記Ｓ３〜Ｓ６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。
【００７９】
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）
【００８０】
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。
【００８１】
そして、ＣＰＵ８１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、ＣＰＵ８１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ＤＢ７６に走行履歴として記憶する。
【００８２】
そして、ＣＰＵ８１は、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Ｓ２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。
【００８３】
続いて、Ｓ７においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ６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に基づいて、区間毎の走行態様（区間毎の車輪のグリップ特性及び転がり抵抗）を決定する。具体的には、駆動力Ｐaveが図７に示す所定の駆動力Ｐminより大きくＰmaxより小さくなる区間では、高いグリップ力は特に必要ないと判定し、省燃費を優先して車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とすることを決定する。一方、駆動力ＰaveがＰmin以下又はＰmax以上である区間では、安定して走行するために高いグリップ力が必要であると判定し、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性を高グリップとすることを決定する。尚、上記Ｓ７が走行態様決定手段の処理に相当する。
【００８４】
次に、Ｓ８においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ７で決定された区間毎の走行態様に基づいて、キャンバー角制御スケジュール７８を生成する。ここで、前記Ｓ８で生成されるキャンバー角制御スケジュール７８は、走行予定経路を車両２が走行する際にキャンバー角調整装置２２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。具体的には、キャンバー角制御スケジュール７８は、以下の（Ａ）〜（Ｄ）から構成されるスケジュールである。
（Ａ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とすることに決定された区間では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを０度（中立位置、図９参照）に維持する。
（Ｂ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗を低抵抗とすることに決定された区間からクリップ特性を高グリップとすることに決定された区間へと移行する地点では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを０度から−１０度（ネガティブキャンバー、図１０参照）に変更する。
（Ｃ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性を高グリップとすることに決定された区間から転がり抵抗を低抵抗とすることに決定された区間へと移行する地点では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを−１０度から０度に変更する。
（Ｄ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性を高グリップとすることに決定された区間では、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを−１０度に維持する。
そして、前記Ｓ８で生成されたキャンバー角制御スケジュール７８は、データ記録部６２に記憶される。尚、上記Ｓ８が制御スケジュール生成手段の処理に相当する。
【００８５】
次に、Ｓ９においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ２で特定された走行予定経路をキャンバー角制御スケジュール７８に従ってキャンバー角を制御しつつ走行する際に、駆動モータ３２の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する。
ここで、車両の走行に基づいて駆動源（本実施形態では駆動モータ３２）で消費される消費エネルギー量は、車両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。ここで、車両２の駆動力を構成する要素の一つである転がり抵抗Ｒｒは上記式（３）で算出されるが、キャンバー角を制御しつつ走行する際の転がり抵抗係数μｒは、Ｓ６と異なり必ずしもキャンバー角０度のときの転がり抵抗μｒ（０）を用いるのではなく、その区間を走行する際の車両のキャンバー角θに対応する転がり抵抗係数μｒ（θ）を用いる。
従って、キャンバー角を制御しつつ走行する際に車両に生じる転がり抵抗Ｒｒは、以下の式（８）で表される。
Ｒｒ´＝μｒ（θ）×Ｗ・・・・（８）
更に、キャンバー角を制御しつつ走行する際の各種走行抵抗Ｒｏ、Ｒｒ´、Ｒｌ、Ｒｉに基づく駆動力Ｐ´[Ｗ]は、以下の式（９）で表される。
Ｐ´＝（Ｒｏ＋Ｒｒ´＋Ｒｌ＋Ｒｉ）×Ｖ・・・・（９）
そして、上記式（９）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を算出し、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。それにより、キャンバー角を制御しつつ走行する際の区間毎の走行に必要な車両２の駆動力Ｐave´が算出される。
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、走行予定経路全体において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（１０）で表される。
Ｅex＝ΣＥｎ＝Σ（Ｐave(n)´×Δｔn）・・・・（１０）
【００８６】
そして、走行予定経路を走行する際に駆動モータ３２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３４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（１１）で表される。
Ｅtotal＝Ｅex−Ｅre・・・・（１１）
尚、回生エネルギーのエネルギー量Ｅreは、前記Ｓ４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。
【００８７】
そして、ＣＰＵ８１は、前記Ｓ３で取得した車両２の各種パラメータ情報と前記Ｓ４で取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、上記式（８）、（９）より走行予定経路を走行する際に駆動モータ３２の駆動に必要なトータルの必要エネルギー量を推定する。尚、上記Ｓ９が必要エネルギー量推定手段の処理に相当する。
【００８８】
次に、Ｓ１０でＣＰＵ８１は、車両２に搭載されたバッテリ３４のＳＯＣ値（バッテリ３４のエネルギー残量）について車両制御ＥＣＵ２３から取得する。尚、上記Ｓ１０がエネルギー残量取得手段の処理に相当する。
【００８９】
その後、Ｓ１１でＣＰＵ５１は、前記Ｓ９で推定した走行予定経路を走行する際に駆動モータ３２の駆動に必要なトータルの必要エネルギー量と、前記Ｓ１０で取得したバッテリのＳＯＣ値を比較して、現在のバッテリＳＯＣ値で車両２が駆動モータ３２の駆動に基づく走行（ＥＶ走行）のみによって目的地まで到達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がバッテリのＳＯＣ値より小さい場合に、車両２が目的地まで到達可能であると判定する。尚、本実施形態ではＥＶ走行のみによって目的地まで到達可能か否か判定しているが、エンジン３１の駆動に基づく走行を含めて目的地まで到達可能か否か判定しても良い。また、上記Ｓ１１が走行判定手段の処理に相当する。
【００９０】
その結果、現在のバッテリＳＯＣ値で車両２がＥＶ走行のみで目的地まで到達可能と判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、案内を行うことなく、当該スケジュール生成処理プログラムを終了する。
【００９１】
一方、現在のバッテリＳＯＣ値では車両２がＥＶ走行のみで目的地まで到達できないと判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、現在のバッテリのエネルギー残量ではＥＶ走行のみで目的地まで到達できないことを液晶ディスプレイ２５やスピーカ２６を用いて案内する（Ｓ１２）。また、走行開始前にバッテリの充電をすることを案内したり、走行中に充電施設に寄ることを案内するようにしても良い。更に、ＣＰＵ８１は走行予定経路上又は経路近辺にある充電施設を検索し、検索された充電施設の位置を液晶ディスプレイ２５に表示するようにしても良い。尚、上記Ｓ１２が案内手段の処理に相当する。
【００９２】
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ＥＣＵ６３が実行するキャンバー角制御処理プログラムについて図１５に基づき説明する。図１５は本実施形態に係るキャンバー角制御処理プログラムのフローチャートである。ここで、キャンバー角制御処理プログラムは、スケジュール生成処理プログラム（図１１）においてキャンバー角制御スケジュール７８が生成された後であって、車両２が走行を開始した時点で実行され、キャンバー角制御スケジュール７８に基づいてキャンバー角調整装置２２を制御するプログラムである。
【００９３】
キャンバー角制御処理プログラムでは、先ず、Ｓ２１においてＣＰＵ８１は、データ記録部６２から前記Ｓ８で生成されたキャンバー角制御スケジュール７８を読み出す。
【００９４】
次に、Ｓ２２においてＣＰＵ８１は、現在位置検出部６１により車両２の現在位置を取得する。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。
【００９５】
続いて、Ｓ２３でＣＰＵ８１は、前記Ｓ２１で取得したキャンバー角制御スケジュール７８と、前記Ｓ２２で取得した車両２の現在位置とを比較して、キャンバー角の変更タイミングとなったか否かを判定する。具体的には、（ａ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間からクリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間へと移行する地点、及び（ｂ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間から転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間へと移行する地点のいずれかの地点に到達した場合に、キャンバー角を変更するタイミングとなったと判定する。
【００９６】
そして、キャンバー角の変更タイミングとなったと判定された場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）には、Ｓ２４へと移行する。一方、キャンバー角の変更タイミングでないと判定された場合（Ｓ２３：ＮＯ）には、Ｓ２５へと移行する。
【００９７】
Ｓ２４においてＣＰＵ８１は、前記Ｓ２１で取得したキャンバー角制御スケジュール７８に従って、車両制御ＥＣＵ２３を介してキャンバー角調整装置２２を制御する。
具体的には、（ａ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲの転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間からクリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間へと移行する地点へと到達した時点で、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを０度（中立位置、図９参照）から−１０度（ネガティブキャンバー、図１０参照）に変更する制御信号を車両制御ＥＣＵ２３へ送信する。その結果、第１領域１２の接地圧と第２領域１３の接地圧は、第２比率（例えば、４：６）となり、第２領域１３の高グリップ性を利用して、走行性能（例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは雨天時の車両安定性など）の向上を図ることができる。
また、（ｂ）車輪５ＦＬ〜５ＲＲのクリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間から転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間へと移行する地点へと到達した時点で、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θを−１０度から０度に変更する制御信号を車両制御ＥＣＵ２３へ送信する。その結果、第１領域１２の接地圧と第２領域１３の接地圧は、第２比率（例えば、６：４）となり、第１領域１２の低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。尚、上記Ｓ２４がキャンバー角調整制御手段の処理に相当する。
【００９８】
その後、Ｓ２５においてＣＰＵ８１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（Ｓ２５：ＹＥＳ）には、当該キャンバー角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（Ｓ２５：ＮＯ）には、Ｓ２２へと戻り、継続して処理を行う。
【００９９】
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、車両２の走行予定経路を特定し（Ｓ２）、走行予定経路の経路情報を取得し（Ｓ４）、取得した走行予定経路の経路情報に基づいて、走行予定経路を走行する場合に必要な車両２の駆動力を区間毎に推定し（Ｓ６）、推定された区間毎の車両２の駆動力に基づいて、車両２が走行予定経路を走行する際における区間毎の車輪５ＦＬ〜５ＲＲのグリップ特性及び転がり抵抗を決定し（Ｓ７）、決定された区間毎の車輪５ＦＬ〜５ＲＲのグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、車両２が前記走行予定経路を走行する際における区間毎のキャンバー角調整装置２２の制御スケジュールを生成し（Ｓ８）、生成した制御スケジュールに基づいてキャンバー角調整装置２２を制御する（Ｓ２４）ので、車両の駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を正確に算出して案内できる。従って、キャンバー角の制御により省燃費且つ安定した車両の走行を可能とするとともに、必要なエネルギー量を正確に把握することができる。
また、車両２の駆動源の駆動に必要なトータルの必要エネルギー量を走行開始前に推定し（Ｓ９）、バッテリ３４のエネルギー残量と比較することにより、バッテリ３４の現在のエネルギー残量で目的地まで走行できるかを正確に判定することが可能となる。また、ユーザは現在のエネルギー残量で目的地まで走行できない場合に、走行開始前にその旨を把握することが可能となる。更に、走行前又は走行中にガソリンの給油やバッテリの充電を行うことを計画する場合にも、どのタイミングでどの程度のエネルギー量を給油又は充電することが適切であるかを判定することができる。
また、車体４に対する車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角を調整することによって、第１領域１２における接地圧と第２領域１３における接地圧との比率を車両の走行状態に適した適正な比率となるように制御することができる。その結果、加速、制動性能及び旋回性能と省燃費性能との互いに背反する２つの性能の両立を図ることができる。
【０１００】
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、本実施形態では本願発明を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が備えるナビゲーション装置に適用した例について説明しているが、モータのみを駆動源とする電気自動車やエンジンのみを駆動源とする自動車が備えるナビゲーション装置にも適用することが可能である。また、エンジンのみを駆動源とする自動車が備えるナビゲーション装置に適用することも可能である。そして、エンジンのみを駆動源とする自動車が備えるナビゲーション装置に適用した場合には、前記Ｓ１１において残燃料と必要エネルギー量を比較し、現在の残燃料で目的地に到達できないと判定された場合には給油を促す案内を行うように構成することが望ましい。
【０１０１】
また、本実施形態では車輪５ＦＬ〜５ＲＲの構成を第１領域１２と第２領域１３からなる２層構造としているが（図２参照）、３層構造としても良い。例えば、図１６には３層構造を備えるタイヤを装着した車両の一例を示した図である。
図１６に示す車両では、タイヤ１０は、車両２の中央に配置される第１領域１０１と、その第１領域と特性が異なり、第１領域の両側に配置される第２領域１０２とから構成される。特に、本実施形態では、第１領域１２は、第２領域１３と比較して転がり抵抗の小さい特性（低転がり抵抗）を備える。また、第２領域１３は、第１領域１２と比較してグリップ力の高い特性（高グリップ性）を備える。
そして、転がり抵抗が低抵抗となる車輪特性を採用する区間を走行する場合には、車輪のキャンバー角θを０度（中立位置）に調整する。その結果、タイヤの両端側に配置される第２領域１０２の接地圧が減少されると共に、タイヤの中央に配置される第１領域１０１の接地圧が増加される。これにより、第１領域１０１の低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。
一方、クリップ特性が高グリップとなる車輪特性を採用する区間を走行する場合には、車輪５ＦＬ〜５ＲＲのキャンバー角θをプラス方向（ポジティブキャンバー）又はマイナス方向（ネガティブキャンバー）に調整する。その結果、タイヤの両端に配置される第２領域１０２の接地圧が増加されると共に、タイヤの中央に配置される第１領域１０１の接地圧が減少される。これにより、第２領域１０２の高グリップ性を利用して、走行性能（例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは雨天時の車両安定性など）の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】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。
【図２】前輪を回転軸を通過する面で水平方向に切断した場合の断面図である。
【図３】アクチュエータによる車輪の舵角及びキャンバー角の調整方法を模式的に説明する説明図である。
【図４】ナビゲーション装置、車輪駆動装置及び車両制御ＥＣＵの制御系を模式的に示すブロック図である。
【図５】車両制御システムの内、キャンバー角調整装置及び車両制御ＥＣＵの制御系を模式的に示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る車両のキャンバー角と車輪の転がり抵抗係数との関係を示した図である。
【図７】本実施形態に係る車両の駆動力と必要転がり抵抗係数との関係を示した図である。
【図８】キャンバー角をプラス方向（ポジティブキャンバー方向）に調整した際の車両を示した図である。
【図９】キャンバー角を０度（中立位置）に調整した際の車両を示した図である。
【図１０】キャンバー角をマイナス方向（ネガティブキャンバー）に調整した際の車両を示した図である。
【図１１】本実施形態に係る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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】キャンバー角制御スケジュールの一例を示した図である。
【図１５】本実施形態に係るキャンバー角制御処理プログラムのフローチャートである。
【図１６】他の実施形態を説明した図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ ナビゲーション装置
２ 車両
３ 車両制御システム
２１ 車輪駆動装置
２２ キャンバー角調整装置
２３ 車両制御ＥＣＵ
３２ 駆動モータ
６３ ナビゲーションＥＣＵ
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＡＭ
８３ ＲＯＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪を備える車両の走行予定経路を特定する経路特定手段と、
前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定手段と、
前記駆動力推定手段により推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定手段と、
前記走行態様決定手段によって決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構を区間毎に制御する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、
前記制御スケジュール生成手段により生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御手段と、
前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定手段と、
前記必要エネルギー量推定手段により推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内手段と、を有することを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記車両の現在のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得手段と、
前記エネルギー残量取得手段によって取得されたエネルギー残量と前記必要エネルギー量推定手段により推定された必要エネルギー量とに基づいて、現在のエネルギー残量で前記車両が目的地まで走行可能であるか否か判定する走行判定手段と、を有し、
前記案内手段は、前記走行判定手段によって前記車両が目的地まで走行できないと判定された場合に、目的地まで走行できないことを案内することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【請求項３】
前記車輪は第１領域及び第２領域を含み、
前記第１領域は前記第２領域より転がり抵抗が小さく、且つ前記第２領域は前記第１領域よりグリップ特性が高く、
前記キャンバー角調整制御手段は、
前記駆動力推定手段により推定された前記車両の駆動力が所定値以上である場合に、前記第１領域の接地圧と前記第２領域の接地圧との比率が所定の第１比率となるように前記キャンバー角調整機構を制御し、
前記駆動力推定手段により推定された前記車両の駆動力が所定値未満である場合に、前記第１比率より前記第１領域の接地圧の比率が大きい第２比率となるように前記キャンバー角調整機構を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行支援装置。
【請求項４】
グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪を備える車両の走行予定経路を特定する経路特定ステップと、
前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得ステップと、
前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定ステップと、
前記駆動力推定ステップにより推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定ステップと、
前記走行態様決定ステップにより決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構を区間毎に制御する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、
前記制御スケジュール生成ステップにより生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御ステップと、
前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定ステップと、
前記必要エネルギー量推定ステップにより推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内ステップと、を有することを特徴とする走行支援方法。
【請求項５】
コンピュータに搭載され、
グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪を備える車両の走行予定経路を特定する経路特定機能と、
前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得機能と、
前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記経路特定機能において特定された走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定機能と、
前記駆動力推定機能により推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定機能と、
前記走行態様決定機能により決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構を区間毎に制御する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、
前記制御スケジュール生成機能により生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御機能と、
前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定機能と、
前記必要エネルギー量推定機能により推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内機能と、
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。
【請求項１】
グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪を備える車両の走行予定経路を特定する経路特定手段と、
前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定手段と、
前記駆動力推定手段により推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定手段と、
前記走行態様決定手段によって決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構を区間毎に制御する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、
前記制御スケジュール生成手段により生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御手段と、
前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定手段と、
前記必要エネルギー量推定手段により推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内手段と、を有することを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記車両の現在のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得手段と、
前記エネルギー残量取得手段によって取得されたエネルギー残量と前記必要エネルギー量推定手段により推定された必要エネルギー量とに基づいて、現在のエネルギー残量で前記車両が目的地まで走行可能であるか否か判定する走行判定手段と、を有し、
前記案内手段は、前記走行判定手段によって前記車両が目的地まで走行できないと判定された場合に、目的地まで走行できないことを案内することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【請求項３】
前記車輪は第１領域及び第２領域を含み、
前記第１領域は前記第２領域より転がり抵抗が小さく、且つ前記第２領域は前記第１領域よりグリップ特性が高く、
前記キャンバー角調整制御手段は、
前記駆動力推定手段により推定された前記車両の駆動力が所定値以上である場合に、前記第１領域の接地圧と前記第２領域の接地圧との比率が所定の第１比率となるように前記キャンバー角調整機構を制御し、
前記駆動力推定手段により推定された前記車両の駆動力が所定値未満である場合に、前記第１比率より前記第１領域の接地圧の比率が大きい第２比率となるように前記キャンバー角調整機構を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行支援装置。
【請求項４】
グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪を備える車両の走行予定経路を特定する経路特定ステップと、
前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得ステップと、
前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定ステップと、
前記駆動力推定ステップにより推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定ステップと、
前記走行態様決定ステップにより決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構を区間毎に制御する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、
前記制御スケジュール生成ステップにより生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御ステップと、
前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定ステップと、
前記必要エネルギー量推定ステップにより推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内ステップと、を有することを特徴とする走行支援方法。
【請求項５】
コンピュータに搭載され、
グリップ特性及び転がり抵抗の異なる複数の領域が幅方向に並設された車輪を備える車両の走行予定経路を特定する経路特定機能と、
前記走行予定経路の経路情報を取得する経路情報取得機能と、
前記走行予定経路の経路情報に基づいて、前記経路特定機能において特定された走行予定経路を走行する場合に必要な前記車両の駆動力を区間毎に推定する駆動力推定機能と、
前記駆動力推定機能により推定された区間毎の前記車両の駆動力に基づいて、前記車両が前記走行予定経路を走行する際における区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗を決定する走行態様決定機能と、
前記走行態様決定機能により決定された区間毎の前記車輪のグリップ特性及び転がり抵抗に基づいて、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車両のキャンバー角を調整するキャンバー角調整機構を区間毎に制御する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、
前記制御スケジュール生成機能により生成された前記制御スケジュールに基づいて前記キャンバー角調整機構を制御するキャンバー角制御機能と、
前記制御スケジュールを実施した場合に前記走行予定経路に沿って前記車両が目的地まで走行する際の前記車両の駆動力を発生させる駆動源の駆動に必要な必要エネルギー量を推定する必要エネルギー量推定機能と、
前記必要エネルギー量推定機能により推定された必要エネルギー量に関する案内を行う案内機能と、
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１１５１００（Ｐ２０１０−１１５１００Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１８４３７（Ｐ２００８−３１８４３７）
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【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２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【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）】
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