【手続補正書】
【提出日】令和3年6月23日(2021.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行ルートに沿った車両（Ｖ）の地理的位置に応じて前記車両（Ｖ）を制御するための
システム用の基準信号を取得するための方法であって、
少なくとも前記車両（Ｖ）に関するデータ（３５）と少なくとも走行ルートに関するデ
ータ（３０）とを提供する（１００）動作ステップと、
前記データに基づいて、前記車両（Ｖ）の駆動力Ｆの少なくとも１つの基準信号と前記
車両（Ｖ）のための速度νの少なくとも１つの基準信号とを、前記走行ルートに沿った前
記車両（Ｖ）の位置ｓに応じて、前記走行ルートに沿って前記駆動力Ｆを最適化するよう
に構成された第１の最適化プロセスを通して決定する（２００）動作ステップと、
前記車両（Ｖ）の係合中のギヤγおよび／またはギヤチェンジｕｓｈの少なくとも１つ
の基準信号を、前記走行ルートに沿った前記車両（Ｖ）の前記位置ｓに応じて、前記走行
ルートに沿って前記車両（Ｖ）の燃費を最適化するように構成された第２の最適化プロセ
スを通して決定する（３００）動作ステップと、
を含み、
前記第２の最適化プロセスは、前記第１の最適化プロセスの後に行われ、前記第２の最適
化プロセスは、前記車両（Ｖ）に関する前記データ（３５）、走行ルートに関する前記デ
ータ（３０）、ならびに、前記第１の最適化プロセスを通して決定された、前記駆動力Ｆ
の前記少なくとも１つの基準信号および前記速度νの前記少なくとも１つの基準信号、を
入力として受付ける、
方法。
【請求項２】
前記車両（Ｖ）の前記データは、質量、空力抵抗、および転がり摩擦に関する情報と、
エンジンによりもたらされるトルクの曲線と、１つ以上の燃料流量マップと、前記エンジ
ンの速度伝達比とを含み、
前記データは、前記車両（Ｖ）および／または前記車両（Ｖ）の前記エンジンの寿命の間
、一定であっても可変であってもよく、
前記可変データは更にインラインまたは非インラインで推定可能であってもよい、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ルートの前記データは、
出発地の地理的位置および目的地の地理的位置を含む前記走行ルートの旅程と、現在の地
理的位置と、前記走行ルートに沿った傾きおよび／または高度とを含み、
前記走行ルートに沿って確立された速度制限と、推定到着時刻または所望の最大走行時間
と、少なくとも１つの所望の平均速度と、少なくとも１つの所望の最高速度および少なく
とも１つの所望の最低速度と、前記所望の平均速度および前記少なくとも１つの所望の最
高速度および前記少なくとも１つの所望の最低速度に対する少なくとも１つの固守度合と
、に関するデータと；前記走行ルートに沿った交通状態に関するデータと；前記走行ルー
トに沿った天候状態に関するデータと；からなる群から選択された、１つ以上のデータを
含んでもよい、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の最適化プロセスは、質量ｍを有する前記車両（Ｖ）を前記走行ルートに沿っ
て運転させるのに必要な前記駆動力Ｆのコスト関数Ｊ（Ｆ）の最小化の解析プロセスであ
る、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記駆動力Ｆの前記コスト関数Ｊ（Ｆ）の前記最小化は、以下の関係により与えられる
：
【数３２】
2020525357.tif 000001
ここで、状態方程式は：
【数３３】
2020525357.tif 000002
制約条件は：
【数３４】
2020525357.tif 000003
であり、
式中、νは前記車両（Ｖ）の前記速度であり、ｓはグローバル長さＳの前記ルートに沿っ
て前記車両（Ｖ）が走行する長さであり、ｖｍｉｎは前記所望の最低速度であり、ｖｍａ
ｘは前記所望の最大速度であり、Ｆｍａｘは前記車両（Ｖ）の最大利用可能駆動力であり
、Ｔｍａｘは最大走行時間であり、
【数３５】
2020525357.tif 000004
は前記所望の平均速度であり、以下の外因性の力：
【数３６】
2020525357.tif 000005
が考慮され、
式中、ｍは前記車両（Ｖ）の前記質量であり、ｇは重力加速度であり、αは前記走行ルー
トに沿った前記傾きに対応する角度であり、ｐａｉｒは前記走行ルートに沿った周囲空気
密度であり、Ｃｘは空力抵抗係数であり、Ａは前記車両（Ｖ）の前面面積であり、Ｃγ０は第１の転がり抵抗係数であり、Ｃγ１は第２の転がり抵抗係数である、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記駆動力Ｆの前記コスト関数Ｊ（Ｆ）の最小化の前記解析プロセスは、前記駆動力Ｆ
の関数である、以下によって与えられるラグランジュ積分
【数３７】
2020525357.tif 000006
の最小化を行い：
【数３８】
2020525357.tif 000007
式中、関数ｇ１、ｇ２、およびｇ３は以下の式によって定義され：
【数３９】
2020525357.tif 000008
式中、
Ｋは前記駆動力Ｆに伴う運動エネルギーであり、
Ｋｍｉｎは前記所望の最小ｖｍｉｎ速度に伴う運動エネルギーであり、
Ｋｍａｘは前記所望の最大ｖｍａｘ速度に伴う運動エネルギーであり
ｃ１、ｃ２、ｃ３はペナルティ係数であり、
ｔ（ｓ）は前記車両（Ｖ）の走行時間であり、
φは二次ペナルティ項の振幅であり、
ａ（ｓ）は随伴行列フィールドであり、
以下の制約条件が満たされなければならず、
【数４０】
2020525357.tif 000009
前記ラグランジュ積分の前記最小化は、前記ラグランジュ積分（１５）の勾配
【数４１】
2020525357.tif 000010
の計算のアルゴリズムによって実行され、
前記最大利用可能駆動力Ｆｍａｘは、各ギヤについての最大駆動力の包絡線を近似する解
析関数として表されてもよい、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ラグランジュ積分（１５）の前記勾配
【数４２】
2020525357.tif 000011
の計算の前記アルゴリズムは、随伴行列ベースの反復アルゴリズムであり、当該アルゴリ
ズムは、
前記ラグランジュ積分
【数４３】
2020525357.tif 000012
の勾配
【数４４】
2020525357.tif 000013
を計算する（２５０）ステップと、
前記ラグランジュ積分
【数４５】
2020525357.tif 000014
の前記勾配
【数４６】
2020525357.tif 000015
の最小値を探索する探索方向ｐｋを決定するために前記ラグランジュ積分
【数４７】
2020525357.tif 000016
の前記勾配
【数４８】
2020525357.tif 000017
を反復的に使用する（２６０）ステップと、
直線最小化を実行する（２７０）ステップと、
前記ラグランジュ積分
【数４９】
2020525357.tif 000018
の最小値に到達したことを示す、前記反復を中止する少なくとも１つの基準が満たされる
まで、前記反復を繰り返す（２８０）ステップと、
を含み、
前記ペナルティ係数ｃ１、ｃ２、ｃ３は、一定であってもよく、連続的反復に対応して進
行的に増加させてもよく、前記二次ペナルティ項の前記振幅φは、一定であってもよく連
続的反復に対応して動的に変更可能であってもよい、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ラグランジュ積分
【数５０】
2020525357.tif 000019
の前記勾配
【数５１】
2020525357.tif 000020
は、以下によって与えられ：
【数５２】
2020525357.tif 000021
前記随伴行列ベースの反復最適化アルゴリズムのｋ番目の反復に対応する前記探索方向ｐ
ｋは、以下により与えられ：
【数５３】
2020525357.tif 000022
式中、βは、以下のＰｏｌａｋ−Ｒｉｂｉeｒｅ式によって決定されてもよく、直前の反
復に対応する前記探索方向の運動量を表し、
【数５４】
2020525357.tif 000023
前記直線最小化は、以下によって与えられるコスト関数の最大限の低減を確実にする前記
駆動力Ｆのステップ長さｈｋを：
【数５５】
2020525357.tif 000024
とし、以下によって与えられる非線形方程式をスカラーｈについて反復的に解くことによ
り計算する、
【数５６】
2020525357.tif 000025
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記反復を中止するための前記少なくとも１つの基準は以下により与えられ：
【数５７】
2020525357.tif 000026
【数５８】
2020525357.tif 000027
は２つの所定の閾値である、
請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の最適化プロセスは、長さＳの前記ルートの長さΔｓ２のｉ番目のセグメント
に沿った前記車両（Ｖ）による前記燃費と、上り坂および下り坂区間でのギヤチェンジに
ペナルティを課すことを目的としたペナルティファクタとの、Ｍ個の項（Ｍは長さＳを有する前記走行ルートを構成する長さΔｓ２を有するセグメントの数）の和として表さ
れた、前記走行ルートに沿った前記車両（Ｖ）の前記燃費のコスト関数Ｊ２の最小化の動
的プロセスである、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記燃費の前記コスト関数Ｊ２の前記最小化は以下の関係によって与えられ：
【数５９】
2020525357.tif 000028
ここで、状態方程式は：
【数６０】
2020525357.tif 000029
制約条件は：
【数６１】
2020525357.tif 000030
であり、
式中、
【数６２】
2020525357.tif 000031
であり、
【数６３】
2020525357.tif 000032
は、セグメントｉにおけるギヤチェンジ信号であり、
Ｍは、前記燃費の前記コスト関数Ｊ２の和をとる項の数であり、
【数６４】
2020525357.tif 000033
は、セグメントｉにおける燃料流量であり、
Δｓ２は、前記Ｍ個のセグメントのそれぞれの長さであり、
【数６５】
2020525357.tif 000034
は、前記車両の前記質量ｍおよび前記セグメントｉの前記傾きαｉの関数として可変であ
る第１のペナルティ係数であり、
μ２は、一定である第２のペナルティ係数であり、
【数６６】
2020525357.tif 000035
は、ギヤのセット
【数６７】
2020525357.tif 000036
に含まれる、セグメントｉにおける前記車両のギヤであり、
ｎｅは、最大値ｎｅ，ｍａｘと最小値ｎｅ，ｍｉｎとの間の範囲のエンジン速度である
、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記エンジン速度ｎｅと前記エンジンによりもたらされる前記トルクＴｅとの燃料流量
Ｗｆ関数は、以下の通り前記係合中のギヤγに応じて表され：
【数６８】
2020525357.tif 000037
式中、ｉ（γ）は、前記係合中のギヤγでのグローバル速度伝達比であり、Ｒｗは前記車
両（Ｖ）の車輪半径であり、Ｆおよびνは、前記第１の最適化プロセスを通して決定され
た、前記駆動力の前記少なくとも１つの基準信号と、速度の前記少なくとも１つの基準信
号である、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
走行ルートに沿った車両（Ｖ）の地理的位置に応じて前記車両（Ｖ）を制御するための
システム用の基準信号を取得するためのシステム（２）であって、
少なくとも前記車両（Ｖ）に関するデータと、少なくとも前記走行ルートに関するデー
タとを出力するように構成された、少なくとも１つのデータ収集装置（３）と、
前記車両（Ｖ）に関する前記データと前記走行ルートに関する前記データとを前記少な
くとも１つのデータ収集装置（３）から受信するように構成された１つ以上の処理部（４
、５）であって、請求項１〜１２のいずれか一項の車両（Ｖ）を制御するためのシステム
用の基準信号を取得するための前記方法を実行するように構成された、１つ以上の処理部
（４、５）と、
を備える、
システム（２）。
【請求項１４】
車両（Ｖ）の速度を制御するためのシステムであって、
請求項１３に記載の基準信号を取得するための少なくとも１つと、
基準信号を取得するための前記少なくとも１つのシステム（２）から受信した基準信号に
基づいて、前記走行ルートに沿って前記車両（Ｖ）の速度と前記車両（Ｖ）の係合中のギ
ヤγとを制御するように構成された１つ以上の制御装置と、
を備える、
システム。
【請求項１５】
前記１つ以上の制御装置は、エンジンユニットを制御するように構成されたクルーズコ
ントロールシステムと、前記車両（Ｖ）の変速機を制御するユニットと、前記車両（Ｖ）
の少なくとも１つのブレーキ装置に作用するように構成された装置と、からなる群から選
択された１つ以上の装置を含む、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
１つ以上のコンピュータプログラムのセットであって、１つ以上の処理部（４、５）に
よって実行されると、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の車両（Ｖ）を制御するため
のシステム用の基準信号を取得するための前記方法の、車両（Ｖ）の駆動力Ｆの少なくと
も１つの基準信号と前記車両（Ｖ）のための速度νの基準信号とを決定する（２００）ス
テップと、前記車両（Ｖ）の係合中のギヤγおよび／またはギヤチェンジｕｓｈの少なく
とも１つの基準信号を決定する（３００）ステップとを、前記１つ以上の処理部（４、５
）に実行させる、
１つ以上のコンピュータプログラムのセット。
【請求項１７】
請求項１６に記載の１つ以上のコンピュータプログラムのセットを記憶した、１つ以上
の読取り可能媒体のセット。