運転支援装置
【課題】バッテリの電力量に応じて自宅等に到達可能か否かをユーザが容易に把握できる運転支援装置を提供することを課題とする。
【解決手段】駆動源としてモータを有する車両の運転支援装置であって、モータに電力を供給するバッテリの現在の電力量を検出し、車両の現在位置と予め設定された地点（例えば、自宅）との距離を電力量で表した必要電力量を算出し、現在電力量と予め設定された地点に到達するための必要電力量とを相対的に表示する。
【解決手段】駆動源としてモータを有する車両の運転支援装置であって、モータに電力を供給するバッテリの現在の電力量を検出し、車両の現在位置と予め設定された地点（例えば、自宅）との距離を電力量で表した必要電力量を算出し、現在電力量と予め設定された地点に到達するための必要電力量とを相対的に表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてモータを有する車両の運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、バッテリからモータに電力を供給し、モータによる駆動力で走行する。したがって、電気自動車の場合、バッテリの電力量が不足する前に充電しなければ、走行不能となる。そのため、バッテリの残電力量で自宅あるいは自宅以外の通常の充電スポットまで到達可能か否かを把握することが重要となる。特許文献１に記載の発明では、バッテリの残電力量に対する走行可能距離と車両の現在位置からホームポジションまでの経路距離と距離補正係数（道路勾配）に基づいて現在位置からホームポジションまで余裕をもって帰還可能かどうかを判別し、余裕をもって帰還できないと予測したときには警告する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２９４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、車両側でホームポジションに帰還可能かどうかを判別し、帰還できないと予測したときに警告を出力している。このように帰還できなくなったタイミングや帰還できなくなりそうなタイミングで警告された場合、ユーザ（運転者）は、突然、バッテリの電力量が不足することだけを知ることになる。そのため、ユーザ自身が、自宅等に到達可能か否かや到達可能な場合でも電力量の余裕度を判断できず、安心してＥＶ[Electric Vehicle]走行できない。
【０００５】
そこで、本発明は、バッテリの電力量に応じて自宅等に到達可能か否かをユーザが容易に把握できる運転支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る運転支援装置は、駆動源としてモータを有する車両の運転支援装置であって、モータに電力を供給するバッテリの現在の電力量を検出する電力量検出手段と、車両の現在位置と予め設定された地点との距離を電力量で表した必要電力量を算出する必要電力量算出手段と、電力量検出手段で検出した現在電力量と必要電力量算出手段で算出した必要電力量を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この運転支援装置では、電力量検出手段によってバッテリの現在の電力量を検出する。また、運転支援装置では、必要電力量算出手段によって車両の現在位置と予め設定された地点との距離をモータで走行するために必要となる電力量を算出する。予め設定された地点とは、バッテリへの充電可能な地点として予め設定された地点であり、例えば、自宅、自宅以外の通常充電を行う充電スポット（充電スタンド）、目的地がある。そして、運転支援装置では、表示手段に現在の電力量と予め設定された地点までの必要電力量とを表示する。このように、運転支援装置では、現在電力量と予め設定された地点までの必要電力量を表示することにより、現在電力量と必要電力量とを相対的に把握でき、ユーザ自身が現在電力量で予め設定された地点まで到達可能か否かを容易に判断でき、到達可能と判断した場合でも電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。その結果、ユーザは、安心してＥＶ走行することができ、電力量が不足すると判断した場合あるいは不足の可能性があると判断した場合には余裕をもって充電スポットに立寄ることができる。
【０００８】
本発明の上記運転支援装置の表示手段では、現在電力量と必要電力量とを並べて表示する。このように、現在電力量と必要電力量とを並べて表示することによって、ユーザが現在電力量と必要電力量とを比較し易く、電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。なお、並べ方については、上下、左右等のどのような並べ方でもよい。
【０００９】
本発明の上記運転支援装置の表示手段では、現在電力量及び必要電力量を輝度又は色調を段階的に変化させることによって表示する。このように、輝度又は色調を段階的に変化させることによって、電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。
【００１０】
本発明の上記運転支援装置では、予め設定された地点は、自宅である。この運転支援装置では、必要電力量算出手段によって自宅までの距離をモータで走行するために必要となる電力量を算出し、表示手段に現在の残電力量と自宅までの必要電力量を表示する。このように、運転支援装置では、現在電力量と自宅までの必要電力量を表示することにより、自宅に帰還か否かを容易に判断できる。
【００１１】
本発明の上記運転支援装置では、必要電力量算出手段は、車両の現在位置と予め設定された地点との間に目的地が設定された場合、目的地を経由した車両の現在位置と予め設定された地点との距離を電力量で表した必要電力量を算出する。この運転支援装置では、必要電力量算出手段によって目的地を経由した場合の距離をモータで走行するために必要となる電力量を算出し、表示手段に現在の電力量と目的地を経由した場合の必要電力量を表示する。このように、運転支援装置では、現在電力量と目的地を経由した場合の必要電力量を表示することにより、目的地を経由した場合でも予め設定された地点まで到達可能か否かを容易に判断できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現在電力量と予め設定された地点までの必要電力量を表示することにより、現在電力量と必要電力量とを相対的に把握でき、ユーザ自身が現在電力量で予め設定された地点まで到達可能か否かを容易に判断でき、到達可能と判断した場合でも電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係るナビゲーション装置の構成図である。
【図２】電力量に関する表示画像の一例である。
【図３】電力量に関する表示画像の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る運転支援装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
本実施の形態では、本発明に係る運転支援装置を、電気自動車に搭載されるナビゲーション装置に適用する。本実施の形態に係る電気自動車は、外部から充電可能なバッテリと駆動源としてのモータを備えており、バッテリからモータに電力を供給し、モータによる駆動力で走行する。本実施の形態に係るナビゲーション装置は、ユーザ（運転者）に電力量に関する情報を提示する機能を有しており、本実施の形態ではナビゲーション装置におけるその機能についてのみ説明する。
【００１６】
図１〜図３を参照して、本実施の形態に係るナビゲーション装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係るナビゲーション装置の構成図である。図２は、電力量に関する表示画像の一例である。図３は、電力量に関する表示画像の他の例である。
【００１７】
ナビゲーション装置１は、車両走行中に、バッテリの現在の電力量と自宅（あるいは、目的地を経由して自宅）に帰還するのに必要な電力量とを相対的に表示する。そのために、ナビゲーション装置１は、電力量検出部２、要帰還電力量計算部３、情報統合部４、表示部５を備えている。要帰還電力量計算部３と情報統合部４は、ナビゲーション装置１のＥＣＵ[Electronic Control Unit]に構成される。
【００１８】
なお、本実施の形態では、電力量検出部２が特許請求の範囲に記載する電力量検出手段に相当し、要帰還電力量計算部３及び情報統合部４が特許請求の範囲に記載する必要電力量算出手段に相当し、表示部５が特許請求の範囲に記載する表示手段に相当する。
【００１９】
電力量検出部２は、バッテリの現在の電力量（残充電量）を検出するセンサ（特に、ＳＯＣセンサ）である。本実施の形態では、電力量としては、ＳＯＣ[State Of Charge]（バッテリの最大電力量に対する残電力量の割合（％））を用いる。電力量検出部２では、一定時間毎に、現在の電力量を検出すると、検出した電力量を情報統合部４に出力する。
【００２０】
要帰還電力量計算部３は、車両の現在位置から自宅（但し、目的地が設定されている場合には目的地を経由した自宅）までをモータで走行するために必要な電力量を計算する。車両の現在位置は、ナビゲーション装置１で一定時間毎に検知される。自宅は、ナビゲーション装置１の地点登録でユーザによって予め登録されている。要帰還電力量計算部３では、一定時間毎に、自宅までの必要な電力量を計算すると、その必要電力量を情報統合部４に出力する。
【００２１】
要帰還電力量計算部３における計算方法の例を説明する。ナビゲーション装置１の経路探索機能によって現在位置から自宅までの経路を探索し、その経路の道のり距離から必要な電力量を計算する。また、過去に走行したときに現在位置から自宅まで経路の道のり距離を記録しておき、その記録されている経路の道のり距離から必要な電力量を計算する。これによって、現在位置が過去に通ったことのある経路上の場合、ナビゲーション装置１における経路探索を行う必要がなく、演算負荷を低減できる。さらに、経路における道路勾配等の環境情報（モータの電気負荷に影響を与えるもの）を考慮して必要な電力量を計算してもよい。また、現在位置から自宅までの直線距離を計算し、その直線距離から必要な電力量を計算する。これによって、演算負荷を抑えることができ、演算能力の低いナビゲーション装置１に適している。なお、途中に目的地が設定されている場合、現在位置から目的地までで必要な電力量と目的地から自宅までで必要な電力量を計算する。
【００２２】
情報統合部４は、電力量検出部２で検出された現在電力量と要帰還電力量計算部３で計算された必要電力量を統合し、バッテリの最大電力量（ＳＯＣ：１００％）及び現在電力量（ＳＯＣ：ａ％）と自宅までの必要電力量を相対的に表す画像を作成する。ここでは、自宅までの必要電力量をＳＯＣ（ｂ％）に換算し、０〜１００％のＳＯＣに対して、現在のＳＯＣ（ａ％）と自宅までに必要なＳＯＣ（ｂ％）とを相対的に表す画像とする。さらに、使用済みＳＯＣ（（１００−ａ）％）の領域と残っているＳＯＣ（ａ％）の領域とを色分け、残っているＳＯＣの領域内を段階的に色分けた画像とする。情報統合部４では、一定時間毎に、画像を作成すると、その画像情報を表示部５に出力する。
【００２３】
表示部５は、ナビゲーション装置１のディスプレイである。表示部５では、情報統合部４から画像情報を入力する毎に、その画像を表示する。画像は基本的には常時表示されるが、ユーザの設定によって消すことも可能である。なお、表示部５はナビゲーション装置１のディスプレイ以外にも、コンビネーションメータ内に設けられるディスプレイ等でもよい。
【００２４】
図２、３を参照して、表示する画像の例を説明する。この例では、符号ＨＭで示すマークが自宅マークであり、符号ＶＭで示すマークが車両の現在位置マークであり、符号ＧＭで示すマークが目的地マークである。また、符号ＣＭで示す帯状グラフが、ＳＯＣであり、ＳＯＣの０〜１００％を示す。帯状グラフＣＭにおける黒部分（最も濃い色部分）ＵＳは、使用済みＳＯＣを示す部分であり、ＳＯＣの１００％の端部から使用済みＳＯＣ（（１００−ａ）％）分を占める。この黒部分ＵＳは、危険域であり、順調にＥＶ走行した場合でも現在の電力量では自宅に帰還する前に電力量が不足する領域である。帯状グラフＣＭにおけるグラディエーション部分ＲＳは、現在残っているＳＯＣを示す部分であり、ＳＯＣの０％の端部から現在ＳＯＣ（ａ％）分を占める。グラディエーション部分ＲＳは、ＳＯＣの０％からａ％までの領域が徐々に濃くなるように段階的に色分けされる。グラディエーション部分ＲＳの色が濃いほど、電力量が不足する可能性が高くなる警告域であり、順調にＥＶ走行した場合には現在の電力量で自宅に帰還することができるが、寄り道、上り勾配等の道路環境、エアコン等によるモータ以外の電気負荷によって使用電力量が増加した場合には電力量が不足する領域である。なお、グラディエーションの色分けについては、輝度を変化させた色分けでもよいし、色調を変化させた色分けでもよい。
【００２５】
自宅マークＨＭは、帯状グラフＣＭにおけるＳＯＣの０％の端部に配置される。現在位置マークＶＭは、必要ＳＯＣ（ｂ％）を用いて、帯状グラフＣＭにおける０％の端部から必要ＳＯＣ（ｂ％）分をあけた位置に配置される。したがって、図２に示す自宅マークＨＭと現在位置マークＶＭとの距離Ｌは、車両の現在位置から自宅までの距離をＳＯＣに正規化した距離を示す。目的地マークＧＭは、目的地から自宅までで必要なＳＯＣ（ｃ％）を用いて、帯状グラフＣＭにおける０％の端部から必要ＳＯＣ（ｃ％）分をあけた位置に配置される。この際、現在位置から目的地までで必要なＳＯＣ（ｄ（＝ｂ−ｃ）％）を用いてもよい。
【００２６】
現在ＳＯＣ（ａ％）が必要ＳＯＣ（ｂ％）より多い場合、現在ＳＯＣと必要ＳＯＣとの差が大きいほど現在位置マークＶＭがグラディエーション部分ＲＳにおける色が薄いところに位置する。したがって、現在位置マークＶＭの位置がグラディエーション部分ＲＳにおける色が薄いほど電力量に余裕があることが判り、現在位置マークＶＭの位置がグラディエーション部分ＲＳにおける色が濃いほど電力量に余裕がなく、警告域であることが判る。警告域の場合、電気使用量を抑えたり、途中で充電することも考える必要がある。一方、現在ＳＯＣ（ａ％）が必要ＳＯＣ（ｂ％）より少ない場合、現在位置マークＶＭが黒部分ＵＳに位置し、電力量が不足する危険域であることが判る。この場合、途中で充電する必要はあるが、早い段階でユーザ自身が把握できるので、余裕をもって充電スポット（充電ステーション等）を探すことができる。
【００２７】
図２、３に示す例の場合、現在位置マークＶＭがグラディエーション部分ＲＳに位置するので、現在ＳＯＣ（ａ％）が必要ＳＯＣ（ｂ％）よりも多いことが一目で把握でき、順調にＥＶ走行した場合には途中で充電することなく、現在の電力量で自宅に帰還できることが判る。特に、図３に示す例の場合、現在の電力量で目的地を経由しても自宅に帰還できることが判る。図２と図３の例の場合、図３の例の方が、現在位置マークＶＭの位置がグラディエーション部分ＲＳにおける色が濃いので、電力量に余裕がない。なお、図２の例では現在位置マークＶＭの三角形の先端が自宅マークＨＭの逆方向を向いており、これは車両が自宅から離れていること示し、図３の例では現在位置マークＶＭの三角形の先端が目的地マークＧＭの方向を向いており、これは車両が自宅から目的地に向かい、目的地から自宅に戻る場合に目的地に近づいていることを示す。
【００２８】
図１を参照して、ナビゲーション装置１における動作について説明する。電力量検出部２では、一定時間毎に、バッテリの電力量を検出し、その検出値を情報統合部４に出力する。要帰還電力量計算部３では、一定時間毎に、車両の現在位置から自宅までモータで走行するために必要な電力量を計算し、その必要電力量を情報統合部４に出力する。情報統合部４では、現在電力量と必要電力量を入力すると、バッテリの最大電力量（最大ＳＯＣ）、現在電力量（現在ＳＯＣ）、必要電力量（必要ＳＯＣ）とを相対的に表す画像を作成し、その画像情報を表示部５に出力する。表示部５では、その画像情報を入力する毎に、最大ＳＯＣ、バッテリの現在ＳＯＣ、自宅までの必要ＳＯＣを相対的に表す画像を表示する。このように、最大ＳＯＣ、現在ＳＯＣ、必要ＳＯＣを相対的に表す画像は、一定時間毎に更新される。
【００２９】
ユーザ（運転者）は、この画像を見ることによって、最大ＳＯＣ、現在ＳＯＣ、自宅、ＳＯＣに正規化された車両の現在位置、目的地が設定されている場合にはＳＯＣに正規化された目的地の相対関係を瞬時に把握できる。この際、現在の電力量では自宅に帰還する前に電力量が不足すると判断した場合（危険域の場合）あるいは自宅に帰還する前に電力量が不足するおそれがあると判断した場合（警告域の場合）、ユーザは、その不足する程度に応じて、帰宅途中の充電スポットで充電を行う。一方、現在の電力量で十分に自宅に帰還できると判断した場合（余裕域の場合）、ユーザは、帰宅途中で充電することなく、帰宅する。
【００３０】
このナビゲーション装置１によれば、最大電力量と現在電力量と自宅までの必要電力量を相対的に表示することにより、現在電力量と必要電力量とを相対的に瞬時に把握でき、ユーザ自身が現在の残電力量で自宅に帰還可能か否かを容易に判断でき、帰還可能と判断した場合でも電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。その結果、ユーザは、安心してＥＶ走行することができ、電力量が不足すると判断した場合あるいは不足の可能性があると判断した場合には余裕をもって充電スポットに立寄ることができる。
【００３１】
特に、ナビゲーション装置１によれば、０％〜１００％のＳＯＣの帯状グラフに対して現在ＳＯＣ、自宅マーク、現在位置マーク、目的地マークを示すことにより、自宅、車両の現在位置、目的地の位置、最大電力量、現在電力量の相対関係を瞬時に把握できる。さらに、ナビゲーション装置１によれば、使用済みＳＯＣの領域を黒で表示し、現在の残っているＳＯＣの領域を黒より薄いグラディエーションで表示することにより、危険域、警告域、余裕域を瞬時に把握できる。
【００３２】
なお、帰宅途中での寄り道、道路勾配等の道路環境、エアコン等によるモータ以外での電気使用等の各種条件によって、車両での電気使用量が変動するので、予測した現在電力量に対する走行可能距離（要帰還電力量計算部３で計算した必要電力量）は正確性を欠く。そこで、それを考慮して、グラディエーションで表示することによって危険域、警告域、余裕域を示している。これによって予測以上に電気使用量が増えた場合でも、ユーザが事前に警告域に入っていた現在位置マークを見ており、余裕をもって途中での充電に対処できる。
【００３３】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００３４】
例えば、本実施の形態ではナビゲーション装置に適用したが、運転支援装置、モータ制御装置、メータ装置等の他の装置にも適用可能である。また、本実施の形態では全ての構成を車両内に構成したが、演算負荷を抑えるために要帰還電力量計算部等の処理をセンタ等の外部で行う構成としてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では予め設定された地点を自宅としたが、自宅以外の地点を設定し、その地点への到達可能性を提示するようにしてもよく、例えば、いつも充電する充電スポット、充電スポットがある勤務先の会社、充電スポットがある目的地がある。
【００３６】
また、本実施の形態では現在電力量と必要電力量を示すために帯状グラフで相対的に表示する画像で提示したが、テキスト形式等の他の提示方法でもよい。例えば、現在電力量と必要電力量の各値を上下、左右等に並べて表示してもよい。また、ＳＯＣ内を黒と黒より薄いグラディエーションで段階的に色分けしたが、このようなグラディエーションを設けなくてもよいし、あるいは、余裕域と警告域と危険域を３段階で色分けしてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…ナビゲーション装置、２…電力量検出部、３…要帰還電力量計算部、４…情報統合部、５…表示部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてモータを有する車両の運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、バッテリからモータに電力を供給し、モータによる駆動力で走行する。したがって、電気自動車の場合、バッテリの電力量が不足する前に充電しなければ、走行不能となる。そのため、バッテリの残電力量で自宅あるいは自宅以外の通常の充電スポットまで到達可能か否かを把握することが重要となる。特許文献１に記載の発明では、バッテリの残電力量に対する走行可能距離と車両の現在位置からホームポジションまでの経路距離と距離補正係数（道路勾配）に基づいて現在位置からホームポジションまで余裕をもって帰還可能かどうかを判別し、余裕をもって帰還できないと予測したときには警告する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２９４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、車両側でホームポジションに帰還可能かどうかを判別し、帰還できないと予測したときに警告を出力している。このように帰還できなくなったタイミングや帰還できなくなりそうなタイミングで警告された場合、ユーザ（運転者）は、突然、バッテリの電力量が不足することだけを知ることになる。そのため、ユーザ自身が、自宅等に到達可能か否かや到達可能な場合でも電力量の余裕度を判断できず、安心してＥＶ[Electric Vehicle]走行できない。
【０００５】
そこで、本発明は、バッテリの電力量に応じて自宅等に到達可能か否かをユーザが容易に把握できる運転支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る運転支援装置は、駆動源としてモータを有する車両の運転支援装置であって、モータに電力を供給するバッテリの現在の電力量を検出する電力量検出手段と、車両の現在位置と予め設定された地点との距離を電力量で表した必要電力量を算出する必要電力量算出手段と、電力量検出手段で検出した現在電力量と必要電力量算出手段で算出した必要電力量を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この運転支援装置では、電力量検出手段によってバッテリの現在の電力量を検出する。また、運転支援装置では、必要電力量算出手段によって車両の現在位置と予め設定された地点との距離をモータで走行するために必要となる電力量を算出する。予め設定された地点とは、バッテリへの充電可能な地点として予め設定された地点であり、例えば、自宅、自宅以外の通常充電を行う充電スポット（充電スタンド）、目的地がある。そして、運転支援装置では、表示手段に現在の電力量と予め設定された地点までの必要電力量とを表示する。このように、運転支援装置では、現在電力量と予め設定された地点までの必要電力量を表示することにより、現在電力量と必要電力量とを相対的に把握でき、ユーザ自身が現在電力量で予め設定された地点まで到達可能か否かを容易に判断でき、到達可能と判断した場合でも電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。その結果、ユーザは、安心してＥＶ走行することができ、電力量が不足すると判断した場合あるいは不足の可能性があると判断した場合には余裕をもって充電スポットに立寄ることができる。
【０００８】
本発明の上記運転支援装置の表示手段では、現在電力量と必要電力量とを並べて表示する。このように、現在電力量と必要電力量とを並べて表示することによって、ユーザが現在電力量と必要電力量とを比較し易く、電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。なお、並べ方については、上下、左右等のどのような並べ方でもよい。
【０００９】
本発明の上記運転支援装置の表示手段では、現在電力量及び必要電力量を輝度又は色調を段階的に変化させることによって表示する。このように、輝度又は色調を段階的に変化させることによって、電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。
【００１０】
本発明の上記運転支援装置では、予め設定された地点は、自宅である。この運転支援装置では、必要電力量算出手段によって自宅までの距離をモータで走行するために必要となる電力量を算出し、表示手段に現在の残電力量と自宅までの必要電力量を表示する。このように、運転支援装置では、現在電力量と自宅までの必要電力量を表示することにより、自宅に帰還か否かを容易に判断できる。
【００１１】
本発明の上記運転支援装置では、必要電力量算出手段は、車両の現在位置と予め設定された地点との間に目的地が設定された場合、目的地を経由した車両の現在位置と予め設定された地点との距離を電力量で表した必要電力量を算出する。この運転支援装置では、必要電力量算出手段によって目的地を経由した場合の距離をモータで走行するために必要となる電力量を算出し、表示手段に現在の電力量と目的地を経由した場合の必要電力量を表示する。このように、運転支援装置では、現在電力量と目的地を経由した場合の必要電力量を表示することにより、目的地を経由した場合でも予め設定された地点まで到達可能か否かを容易に判断できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現在電力量と予め設定された地点までの必要電力量を表示することにより、現在電力量と必要電力量とを相対的に把握でき、ユーザ自身が現在電力量で予め設定された地点まで到達可能か否かを容易に判断でき、到達可能と判断した場合でも電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係るナビゲーション装置の構成図である。
【図２】電力量に関する表示画像の一例である。
【図３】電力量に関する表示画像の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る運転支援装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
本実施の形態では、本発明に係る運転支援装置を、電気自動車に搭載されるナビゲーション装置に適用する。本実施の形態に係る電気自動車は、外部から充電可能なバッテリと駆動源としてのモータを備えており、バッテリからモータに電力を供給し、モータによる駆動力で走行する。本実施の形態に係るナビゲーション装置は、ユーザ（運転者）に電力量に関する情報を提示する機能を有しており、本実施の形態ではナビゲーション装置におけるその機能についてのみ説明する。
【００１６】
図１〜図３を参照して、本実施の形態に係るナビゲーション装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係るナビゲーション装置の構成図である。図２は、電力量に関する表示画像の一例である。図３は、電力量に関する表示画像の他の例である。
【００１７】
ナビゲーション装置１は、車両走行中に、バッテリの現在の電力量と自宅（あるいは、目的地を経由して自宅）に帰還するのに必要な電力量とを相対的に表示する。そのために、ナビゲーション装置１は、電力量検出部２、要帰還電力量計算部３、情報統合部４、表示部５を備えている。要帰還電力量計算部３と情報統合部４は、ナビゲーション装置１のＥＣＵ[Electronic Control Unit]に構成される。
【００１８】
なお、本実施の形態では、電力量検出部２が特許請求の範囲に記載する電力量検出手段に相当し、要帰還電力量計算部３及び情報統合部４が特許請求の範囲に記載する必要電力量算出手段に相当し、表示部５が特許請求の範囲に記載する表示手段に相当する。
【００１９】
電力量検出部２は、バッテリの現在の電力量（残充電量）を検出するセンサ（特に、ＳＯＣセンサ）である。本実施の形態では、電力量としては、ＳＯＣ[State Of Charge]（バッテリの最大電力量に対する残電力量の割合（％））を用いる。電力量検出部２では、一定時間毎に、現在の電力量を検出すると、検出した電力量を情報統合部４に出力する。
【００２０】
要帰還電力量計算部３は、車両の現在位置から自宅（但し、目的地が設定されている場合には目的地を経由した自宅）までをモータで走行するために必要な電力量を計算する。車両の現在位置は、ナビゲーション装置１で一定時間毎に検知される。自宅は、ナビゲーション装置１の地点登録でユーザによって予め登録されている。要帰還電力量計算部３では、一定時間毎に、自宅までの必要な電力量を計算すると、その必要電力量を情報統合部４に出力する。
【００２１】
要帰還電力量計算部３における計算方法の例を説明する。ナビゲーション装置１の経路探索機能によって現在位置から自宅までの経路を探索し、その経路の道のり距離から必要な電力量を計算する。また、過去に走行したときに現在位置から自宅まで経路の道のり距離を記録しておき、その記録されている経路の道のり距離から必要な電力量を計算する。これによって、現在位置が過去に通ったことのある経路上の場合、ナビゲーション装置１における経路探索を行う必要がなく、演算負荷を低減できる。さらに、経路における道路勾配等の環境情報（モータの電気負荷に影響を与えるもの）を考慮して必要な電力量を計算してもよい。また、現在位置から自宅までの直線距離を計算し、その直線距離から必要な電力量を計算する。これによって、演算負荷を抑えることができ、演算能力の低いナビゲーション装置１に適している。なお、途中に目的地が設定されている場合、現在位置から目的地までで必要な電力量と目的地から自宅までで必要な電力量を計算する。
【００２２】
情報統合部４は、電力量検出部２で検出された現在電力量と要帰還電力量計算部３で計算された必要電力量を統合し、バッテリの最大電力量（ＳＯＣ：１００％）及び現在電力量（ＳＯＣ：ａ％）と自宅までの必要電力量を相対的に表す画像を作成する。ここでは、自宅までの必要電力量をＳＯＣ（ｂ％）に換算し、０〜１００％のＳＯＣに対して、現在のＳＯＣ（ａ％）と自宅までに必要なＳＯＣ（ｂ％）とを相対的に表す画像とする。さらに、使用済みＳＯＣ（（１００−ａ）％）の領域と残っているＳＯＣ（ａ％）の領域とを色分け、残っているＳＯＣの領域内を段階的に色分けた画像とする。情報統合部４では、一定時間毎に、画像を作成すると、その画像情報を表示部５に出力する。
【００２３】
表示部５は、ナビゲーション装置１のディスプレイである。表示部５では、情報統合部４から画像情報を入力する毎に、その画像を表示する。画像は基本的には常時表示されるが、ユーザの設定によって消すことも可能である。なお、表示部５はナビゲーション装置１のディスプレイ以外にも、コンビネーションメータ内に設けられるディスプレイ等でもよい。
【００２４】
図２、３を参照して、表示する画像の例を説明する。この例では、符号ＨＭで示すマークが自宅マークであり、符号ＶＭで示すマークが車両の現在位置マークであり、符号ＧＭで示すマークが目的地マークである。また、符号ＣＭで示す帯状グラフが、ＳＯＣであり、ＳＯＣの０〜１００％を示す。帯状グラフＣＭにおける黒部分（最も濃い色部分）ＵＳは、使用済みＳＯＣを示す部分であり、ＳＯＣの１００％の端部から使用済みＳＯＣ（（１００−ａ）％）分を占める。この黒部分ＵＳは、危険域であり、順調にＥＶ走行した場合でも現在の電力量では自宅に帰還する前に電力量が不足する領域である。帯状グラフＣＭにおけるグラディエーション部分ＲＳは、現在残っているＳＯＣを示す部分であり、ＳＯＣの０％の端部から現在ＳＯＣ（ａ％）分を占める。グラディエーション部分ＲＳは、ＳＯＣの０％からａ％までの領域が徐々に濃くなるように段階的に色分けされる。グラディエーション部分ＲＳの色が濃いほど、電力量が不足する可能性が高くなる警告域であり、順調にＥＶ走行した場合には現在の電力量で自宅に帰還することができるが、寄り道、上り勾配等の道路環境、エアコン等によるモータ以外の電気負荷によって使用電力量が増加した場合には電力量が不足する領域である。なお、グラディエーションの色分けについては、輝度を変化させた色分けでもよいし、色調を変化させた色分けでもよい。
【００２５】
自宅マークＨＭは、帯状グラフＣＭにおけるＳＯＣの０％の端部に配置される。現在位置マークＶＭは、必要ＳＯＣ（ｂ％）を用いて、帯状グラフＣＭにおける０％の端部から必要ＳＯＣ（ｂ％）分をあけた位置に配置される。したがって、図２に示す自宅マークＨＭと現在位置マークＶＭとの距離Ｌは、車両の現在位置から自宅までの距離をＳＯＣに正規化した距離を示す。目的地マークＧＭは、目的地から自宅までで必要なＳＯＣ（ｃ％）を用いて、帯状グラフＣＭにおける０％の端部から必要ＳＯＣ（ｃ％）分をあけた位置に配置される。この際、現在位置から目的地までで必要なＳＯＣ（ｄ（＝ｂ−ｃ）％）を用いてもよい。
【００２６】
現在ＳＯＣ（ａ％）が必要ＳＯＣ（ｂ％）より多い場合、現在ＳＯＣと必要ＳＯＣとの差が大きいほど現在位置マークＶＭがグラディエーション部分ＲＳにおける色が薄いところに位置する。したがって、現在位置マークＶＭの位置がグラディエーション部分ＲＳにおける色が薄いほど電力量に余裕があることが判り、現在位置マークＶＭの位置がグラディエーション部分ＲＳにおける色が濃いほど電力量に余裕がなく、警告域であることが判る。警告域の場合、電気使用量を抑えたり、途中で充電することも考える必要がある。一方、現在ＳＯＣ（ａ％）が必要ＳＯＣ（ｂ％）より少ない場合、現在位置マークＶＭが黒部分ＵＳに位置し、電力量が不足する危険域であることが判る。この場合、途中で充電する必要はあるが、早い段階でユーザ自身が把握できるので、余裕をもって充電スポット（充電ステーション等）を探すことができる。
【００２７】
図２、３に示す例の場合、現在位置マークＶＭがグラディエーション部分ＲＳに位置するので、現在ＳＯＣ（ａ％）が必要ＳＯＣ（ｂ％）よりも多いことが一目で把握でき、順調にＥＶ走行した場合には途中で充電することなく、現在の電力量で自宅に帰還できることが判る。特に、図３に示す例の場合、現在の電力量で目的地を経由しても自宅に帰還できることが判る。図２と図３の例の場合、図３の例の方が、現在位置マークＶＭの位置がグラディエーション部分ＲＳにおける色が濃いので、電力量に余裕がない。なお、図２の例では現在位置マークＶＭの三角形の先端が自宅マークＨＭの逆方向を向いており、これは車両が自宅から離れていること示し、図３の例では現在位置マークＶＭの三角形の先端が目的地マークＧＭの方向を向いており、これは車両が自宅から目的地に向かい、目的地から自宅に戻る場合に目的地に近づいていることを示す。
【００２８】
図１を参照して、ナビゲーション装置１における動作について説明する。電力量検出部２では、一定時間毎に、バッテリの電力量を検出し、その検出値を情報統合部４に出力する。要帰還電力量計算部３では、一定時間毎に、車両の現在位置から自宅までモータで走行するために必要な電力量を計算し、その必要電力量を情報統合部４に出力する。情報統合部４では、現在電力量と必要電力量を入力すると、バッテリの最大電力量（最大ＳＯＣ）、現在電力量（現在ＳＯＣ）、必要電力量（必要ＳＯＣ）とを相対的に表す画像を作成し、その画像情報を表示部５に出力する。表示部５では、その画像情報を入力する毎に、最大ＳＯＣ、バッテリの現在ＳＯＣ、自宅までの必要ＳＯＣを相対的に表す画像を表示する。このように、最大ＳＯＣ、現在ＳＯＣ、必要ＳＯＣを相対的に表す画像は、一定時間毎に更新される。
【００２９】
ユーザ（運転者）は、この画像を見ることによって、最大ＳＯＣ、現在ＳＯＣ、自宅、ＳＯＣに正規化された車両の現在位置、目的地が設定されている場合にはＳＯＣに正規化された目的地の相対関係を瞬時に把握できる。この際、現在の電力量では自宅に帰還する前に電力量が不足すると判断した場合（危険域の場合）あるいは自宅に帰還する前に電力量が不足するおそれがあると判断した場合（警告域の場合）、ユーザは、その不足する程度に応じて、帰宅途中の充電スポットで充電を行う。一方、現在の電力量で十分に自宅に帰還できると判断した場合（余裕域の場合）、ユーザは、帰宅途中で充電することなく、帰宅する。
【００３０】
このナビゲーション装置１によれば、最大電力量と現在電力量と自宅までの必要電力量を相対的に表示することにより、現在電力量と必要電力量とを相対的に瞬時に把握でき、ユーザ自身が現在の残電力量で自宅に帰還可能か否かを容易に判断でき、帰還可能と判断した場合でも電力量にどの程度余裕があるかを容易に判断できる。その結果、ユーザは、安心してＥＶ走行することができ、電力量が不足すると判断した場合あるいは不足の可能性があると判断した場合には余裕をもって充電スポットに立寄ることができる。
【００３１】
特に、ナビゲーション装置１によれば、０％〜１００％のＳＯＣの帯状グラフに対して現在ＳＯＣ、自宅マーク、現在位置マーク、目的地マークを示すことにより、自宅、車両の現在位置、目的地の位置、最大電力量、現在電力量の相対関係を瞬時に把握できる。さらに、ナビゲーション装置１によれば、使用済みＳＯＣの領域を黒で表示し、現在の残っているＳＯＣの領域を黒より薄いグラディエーションで表示することにより、危険域、警告域、余裕域を瞬時に把握できる。
【００３２】
なお、帰宅途中での寄り道、道路勾配等の道路環境、エアコン等によるモータ以外での電気使用等の各種条件によって、車両での電気使用量が変動するので、予測した現在電力量に対する走行可能距離（要帰還電力量計算部３で計算した必要電力量）は正確性を欠く。そこで、それを考慮して、グラディエーションで表示することによって危険域、警告域、余裕域を示している。これによって予測以上に電気使用量が増えた場合でも、ユーザが事前に警告域に入っていた現在位置マークを見ており、余裕をもって途中での充電に対処できる。
【００３３】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００３４】
例えば、本実施の形態ではナビゲーション装置に適用したが、運転支援装置、モータ制御装置、メータ装置等の他の装置にも適用可能である。また、本実施の形態では全ての構成を車両内に構成したが、演算負荷を抑えるために要帰還電力量計算部等の処理をセンタ等の外部で行う構成としてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では予め設定された地点を自宅としたが、自宅以外の地点を設定し、その地点への到達可能性を提示するようにしてもよく、例えば、いつも充電する充電スポット、充電スポットがある勤務先の会社、充電スポットがある目的地がある。
【００３６】
また、本実施の形態では現在電力量と必要電力量を示すために帯状グラフで相対的に表示する画像で提示したが、テキスト形式等の他の提示方法でもよい。例えば、現在電力量と必要電力量の各値を上下、左右等に並べて表示してもよい。また、ＳＯＣ内を黒と黒より薄いグラディエーションで段階的に色分けしたが、このようなグラディエーションを設けなくてもよいし、あるいは、余裕域と警告域と危険域を３段階で色分けしてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…ナビゲーション装置、２…電力量検出部、３…要帰還電力量計算部、４…情報統合部、５…表示部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としてモータを有する車両の運転支援装置であって、
前記モータに電力を供給するバッテリの現在の電力量を検出する電力量検出手段と、
車両の現在位置と予め設定された地点との距離を電力量で表した必要電力量を算出する必要電力量算出手段と、
前記電力量検出手段で検出した現在電力量と前記必要電力量算出手段で算出した必要電力量を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記表示手段では、前記現在電力量と前記必要電力量とを並べて表示することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記表示手段では、前記現在電力量及び前記必要電力量を輝度又は色調を段階的に変化させることによって表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記予め設定された地点は、自宅であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記必要電力量算出手段は、車両の現在位置と予め設定された地点との間に目的地が設定された場合、目的地を経由した車両の現在位置と予め設定された地点との距離を電力量で表した必要電力量を算出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項１】
駆動源としてモータを有する車両の運転支援装置であって、
前記モータに電力を供給するバッテリの現在の電力量を検出する電力量検出手段と、
車両の現在位置と予め設定された地点との距離を電力量で表した必要電力量を算出する必要電力量算出手段と、
前記電力量検出手段で検出した現在電力量と前記必要電力量算出手段で算出した必要電力量を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記表示手段では、前記現在電力量と前記必要電力量とを並べて表示することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記表示手段では、前記現在電力量及び前記必要電力量を輝度又は色調を段階的に変化させることによって表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記予め設定された地点は、自宅であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記必要電力量算出手段は、車両の現在位置と予め設定された地点との間に目的地が設定された場合、目的地を経由した車両の現在位置と予め設定された地点との距離を電力量で表した必要電力量を算出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−３８９５５（Ｐ２０１３−３８９５５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３９０８（Ｐ２０１１−１７３９０８）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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