(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速が０ｋｍ／ｈに近い所定の値以下である場合に回生ブレーキのみで減速する状態を維持すると後進し得る車両の前方における目標車速が０ｋｍ／ｈである目標位置を特定する目標特定手段と、
前記車両の現在車速を取得する現在車速取得手段と、
前記現在車速が所定の閾値より大きい場合に前記車両に搭載された発電機を制御して回生ブレーキのみを発生させることにより前記車両を減速させ、前記現在車速が０ｋｍ／ｈより大きい前記所定の閾値となった時点より後においては、前記発電機を制御して回生ブレーキを発生させ、かつ、前記車両に搭載された摩擦制動部を制御して当該回生ブレーキよりも大きい制動力の摩擦ブレーキを発生させ、かつ、前記摩擦ブレーキによる制動力を逓増させ、前記回生ブレーキによる制動力を一定値とすることによって前記目標位置における車速が前記目標車速となるまで前記車両を減速させる減速制御手段と、
を備える運転支援装置。
【請求項２】
前記減速制御手段は、前記現在車速が前記所定の閾値より大きい場合に、前記発電機に接続されたバッテリの性能を低下させることなく連続して充電可能な連続充電電力を前記バッテリに充電する前記回生ブレーキのみを発生させて前記車両を減速させる、
請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記所定の閾値は、前記現在車速取得手段によって取得される前記現在車速の誤差の絶対値と前記目標車速との和よりも大きい値である、
請求項１または請求項２のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項４】
車速が０ｋｍ／ｈに近い所定の値以下である場合に回生ブレーキのみで減速する状態を維持すると後進し得る車両の前方における目標車速が０ｋｍ／ｈである目標位置を特定する目標特定工程と、
前記車両の現在車速を取得する現在車速取得工程と、
前記現在車速が所定の閾値より大きい場合に前記車両に搭載された発電機を制御して回生ブレーキのみを発生させることにより前記車両を減速させ、前記現在車速が０ｋｍ／ｈより大きい前記所定の閾値となった時点より後においては、前記発電機を制御して回生ブレーキを発生させ、かつ、前記車両に搭載された摩擦制動部を制御して当該回生ブレーキよりも大きい制動力の摩擦ブレーキを発生させ、かつ、前記摩擦ブレーキによる制動力を逓増させ、前記回生ブレーキによる制動力を一定値とすることによって前記目標位置における車速が前記目標車速となるまで前記車両を減速させる減速制御工程と、
を備える運転支援方法。
【請求項５】
車速が０ｋｍ／ｈに近い所定の値以下である場合に回生ブレーキのみで減速する状態を維持すると後進し得る車両の前方における目標車速が０ｋｍ／ｈである目標位置を特定する目標特定機能と、
前記車両の現在車速を取得する現在車速取得機能と、
前記現在車速が所定の閾値より大きい場合に前記車両に搭載された発電機を制御して回生ブレーキのみを発生させることにより前記車両を減速させ、前記現在車速が０ｋｍ／ｈより大きい前記所定の閾値となった時点より後においては、前記発電機を制御して回生ブレーキを発生させ、かつ、前記車両に搭載された摩擦制動部を制御して当該回生ブレーキよりも大きい制動力の摩擦ブレーキを発生させ、かつ、前記摩擦ブレーキによる制動力を逓増させ、前記回生ブレーキによる制動力を一定値とすることによって前記目標位置における車速が前記目標車速となるまで前記車両を減速させる減速制御機能と、
をコンピュータに実現させる運転支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い充電効率でバッテリに対して充電を行うように支援する運転支援装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を減速させる際に回生制動のみで制動を行うことによってエネルギー回収率を高める技術が知られている。例えば、特許文献１においては、自動走行中において車速が０ｋｍ／ｈになるまで回生ブレーキのみで減速する技術が開示されている（特許文献１，００２９段落，図９）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モーターによって駆動する車両における回生ブレーキは、一般に発電機としてのモーターや動力伝達機構等を制御して車両に対して後ろ向きの力を制動力として作用させるとともに車輪の回転を発電に利用してバッテリを充電する制御によって実現される。このような回生ブレーキにおいては、車両に対して後ろ向きの力を作用させるが、当該力の向きは車両に対して常に一定である。
【０００５】
一方、従来の技術においては、自動走行中に車速が０ｋｍ／ｈになるまで回生ブレーキのみで減速する技術が開示されているが、車速が０ｋｍ／ｈに近い所定の値以下となってもなお回生ブレーキのみで減速する状態を維持すると、車両に対して後ろ向きの力によって車両が後進する可能性が高くなってしまう。そこで、車両が所定の値以下になる以前に回生ブレーキを停止させ、摩擦ブレーキのみで減速する状態に切り替える構成も想定し得る。しかし、摩擦ブレーキのみで減速する状態においては回生ブレーキであれば取得することができるエネルギーを全て無駄に消費してしまう。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、車両の後進を防止しながらエネルギー回収率を高める技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明においては、車両の現在車速が所定の閾値以下である場合に、回生ブレーキと摩擦ブレーキとを併用し、かつ、回生ブレーキよりも大きい制動力の摩擦ブレーキを発生させることによって目標位置における車速が目標車速となるように車両を減速させる。すなわち、車両の現在車速が所定の閾値以下となって車両の状態が回生ブレーキの制動力による車両の後進が発生する状態に近づいた段階で、回生ブレーキよりも大きい制動力の摩擦ブレーキを発生させることにより、車両の後進が発生し得ないように制御することとしている。さらに、車両の現在車速が所定の閾値以下である場合に、摩擦ブレーキのみで制動するのではなく、回生ブレーキも併用しているため、摩擦ブレーキのみで制動する場合と比較してエネルギー回収率を高めることができる。従って、車両の後進を防止しながらエネルギー回収率を高めることができる。
【０００７】
ここで、目標特定手段は、車両の前方の目標位置および目標位置における目標車速を特定することができればよい。すなわち、目標車速（あるいは目標車速以下）とすべき道路上の位置を定義して目標位置とし、目標車速と対応付けて特定することができればよい。目標位置は、目標車速が０ｋｍ／ｈである停止線の位置や特定の車速以下で走行すべき徐行区間の開始位置のように、道路上の地物に対応付けられていても良いし、信号機が示す信号に応じて目標車速を特定するとともに停止すべき場合に信号機に対応する停止線を目標位置とする構成としても良く、種々の構成を採用可能である。
【０００８】
減速制御手段は、回生ブレーキによる制動力と摩擦ブレーキによる制動力とを車両の現在車速に応じて制御することによって、車両の現在車速が所定の閾値より大きい場合と所定の閾値以下である場合との双方にて高いエネルギー回収率を実現することができればよい。すなわち、現在車速が所定の閾値より大きい場合には回生ブレーキのみを発生させることによって車両を減速させながらバッテリに充電を行うことで最もエネルギー回収率が高い状態で減速させることができればよい。また、現在車速が所定の閾値以下である場合には回生ブレーキと摩擦ブレーキとを併用し、摩擦ブレーキによって車両の後進を防止しながら回生ブレーキによる車両減速によってバッテリに充電を行うことでエネルギー回収率を高めることができればよい。
【０００９】
なお、回生ブレーキは車両に搭載された発電機を制御することによって実現することができればよい。すなわち、回生ブレーキは車輪の回転を発電機に伝達して当該発電機に接続されたバッテリを充電しながら車両に制動力を作用させる制御であればよい。この限りにおいて発電機とエンジンとの関係や車両の駆動手法は種々の手法を採用可能であり、モーターを発電機として機能させるハイブリッドシステムに本発明を適用しても良いし、ＥＶに本発明を適用しても良い。また、摩擦ブレーキは、車輪の回転と連動する部位に対して摩擦力を作用させることによって車輪を制動する機構であれば良い。
【００１０】
ここで、回生ブレーキによる制動力は常に車両の後ろ向きに作用するが、摩擦ブレーキは常に車両の進行方向と逆向きに作用する。すなわち、車両が前進している過程において回生ブレーキによる後ろ向きの力は車両の推進力を減殺する制動力として作用するが、車両が後進していることを想定すると、回生ブレーキによる後ろ向きの力は制動力とならず車両を後進させる力として作用する。一方、摩擦ブレーキによる制動力は車輪の回転力を減殺する力として作用するため、車両が前進する場合、後進する場合のいずれであっても車両の進行方向と逆向きの力として作用する。
【００１１】
従って、車両が前進している過程においては回生ブレーキによる制動力と摩擦ブレーキによる制動力は同じ向き（後ろ向き）に作用するが、車両が後進することを想定すると回生ブレーキによる制動力が車両に対して後ろ向き（後進を促進する方向）に作用し、摩擦ブレーキによる制動力が車両に対して前向き（進行方向である後進方向と逆向き）に作用する。従って、車両が後進する場合には、回生ブレーキによる力と摩擦ブレーキによる力が互いに逆向きとなる。このため、摩擦ブレーキによる制動力が回生ブレーキによる制動力よりも大きい状態を保つことで、仮に車両が停止したとしても車両が後進しないように構成することができる。
【００１２】
さらに、現在車速が所定の閾値より大きい場合には回生ブレーキのみを発生させることによって車両を減速させることができればよいが、当該回生ブレーキのみを発生させて車両を減速させる制御の例として、バッテリの性能低下を防止しながら減速させる制御を行っても良い。例えば、発電機に接続されたバッテリの性能を低下させることなく連続して充電可能な連続充電電力をバッテリに充電する回生ブレーキのみを発生させて車両を減速させる構成を採用可能である。すなわち、過大な電力をバッテリに対して充電すると、時間とともにバッテリの温度が上昇するなどの要因によってバッテリの性能が低下する。一方、充電電力を調整すればバッテリの性能を低下させることなく連続してバッテリに充電し続けることができる。そこで、バッテリの性能を低下させることなく連続して充電可能な電力を連続充電電力として定義すれば、当該連続充電電力をバッテリに充電する回生ブレーキのみを発生させて車両を減速させることで、バッテリの性能低下を防止しながら車両を減速させることが可能になる。
【００１３】
さらに、所定の閾値は、車両の状態が回生ブレーキの制動力による車両の後進が発生する状態に近づいたか否かを判定するための指標となっていればよく、目標車速よりも大きな値である。その構成例として、例えば、所定の閾値を、現在車速取得手段によって取得される現在車速の誤差の絶対値と目標車速との和よりも大きい値とする構成を採用可能である。この構成によれば、現在車速取得手段によって取得した現在車速に誤差が含まれていることによって実際の現在車速よりも過小な値が現在車速として取得されたとしても、車両の現在車速が目標車速となる前に確実に回生ブレーキと摩擦ブレーキとを併用した状態に移行することが可能である。
【００１４】
さらに、本発明のように現在車速が所定の閾値より大きい場合に回生ブレーキのみを発生させることによって車両を減速させ、現在車速が所定の閾値以下である場合に回生ブレーキと摩擦ブレーキとを併用して車両を減速させる手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】運転支援装置を含むナビゲーション装置のブロック図である。
【図２】運転支援処理を示すフローチャートである。
【図３】（３Ａ）は推定車速の推移を模式的に示す図であり、（３Ｂ）は推定制動力の推移を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーション装置の構成：
（２）運転支援処理：
（３）他の実施形態：
【００１７】
（１）ナビゲーション装置の構成：
図１は、本発明にかかる運転支援装置を含むナビゲーション装置１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えており、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムとして運転支援プログラム２１を実行可能である。運転支援プログラム２１は、制御部２０がナビゲーション処理を実行している状態において実行される。
【００１８】
本実施形態における車両は、ＧＰＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３と摩擦制動部４４と発電機４５とバッテリ４６とを備えており、各部を必要に応じて利用して制御部２０が運転支援プログラム２１による機能を実現する。
【００１９】
ＧＰＳ受信部４１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための情報を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在位置を取得する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の現在車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両に作用する角速度に対応した信号を出力する。制御部２０は図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の走行方向を取得する。車速センサ４２およびジャイロセンサ４３は、ＧＰＳ受信部４１の出力信号から特定される車両の現在位置を補正するなどのために利用される。また、車両の現在位置は、当該車両の走行軌跡に基づいて適宜補正される。
【００２０】
摩擦制動部４４は、車輪に搭載された摩擦ブレーキによる制動力を調整するホイールシリンダの圧力を制御する装置であり、制動力調整ペダルと制御部２０からの制御信号に応じて摩擦ブレーキによる制動力を調整することができる。すなわち、本実施形態において摩擦制動部４４と制御部２０とは図示しないインタフェースを介して接続されており、制御部２０が出力する制御信号によって摩擦ブレーキの制動力を調整することができる。当該摩擦ブレーキによる制動力は、車輪の回転力を減殺する力として作用する。従って、車両が前進する場合、後進する場合のいずれであっても車両の進行方向と逆向きの力として作用する。また、摩擦制動部４４は、制御部２０が出力する制御信号に応じて制動力調整ペダルの操作量を示す信号を出力するように構成されており、制御部２０は当該信号に基づいて制動力調整ペダルによる操作量を特定する。
【００２１】
発電機４５は、回転子を備えるとともに当該回転子が図示しないギアを介して車輪を駆動する車軸に接続されており、車輪の回転に応じて発電機４５の回転子が回転することによって発電し、発電した電力によってバッテリ４６を充電する装置である。発電機４５は図示しないインタフェースを介して制御部２０と接続されており、制御部２０は発電機４５に対して制御信号を出力することによってその発電の状態を制御することで回生ブレーキを発生させ、その制動力を調整することができる。なお、回生ブレーキによる力は常に車両の後ろ向きに作用するため、車両が前進している過程において回生ブレーキによる後ろ向きの力は車両の推進力を減殺する制動力として作用するが、車両が後進していることを想定すると、回生ブレーキによる後ろ向きの力は制動力とならず車両を後進させる力として作用する。
【００２２】
バッテリ４６は、発電機４５に接続されており、発電機４５が発電した電力によって充電され、蓄電した電力を発電機４５に対して供給して当該発電機４５をモーターとして機能させる。すなわち、本実施形態における発電機４５は、車両を駆動するモーターとしての機能も有しており、発電機４５がバッテリ４６から電力の供給を受けて回転すると、当該回転は図示しないギアを介して車輪に伝達されて車両が前進あるいは後進する。なお、本実施形態にかかる車両はさらに図示しないエンジンを備えており、エンジンと、モーターとしての発電機４５とのいずれかまたは双方によって駆動されるハイブリッド車両であるが、むろん、エンジンを備えない電気自動車に対して本発明を適用しても良い。
【００２３】
なお、バッテリ４６は図示しないインタフェースを介して制御部２０と接続されており、制御部２０がバッテリ４６に対して制御信号を出力するとバッテリ４６からバッテリ４６の状態（温度および電圧）を示す信号を出力する。制御部２０は、当該信号に基づいてバッテリ４６の状態を特定する。
【００２４】
運転支援プログラム２１は車速に応じて制動力を発生させるブレーキを適宜選択する機能を実現するため、目標特定部２１ａと車速取得部２１ｂと減速制御部２１ｃとを備えている。また、記録媒体３０には地図情報３０ａが予め記録されている。
【００２５】
地図情報３０ａは、車両が走行する道路上に設定されたノードを示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路やその周辺に存在する地物（道路上の停止線や白線、横断歩道など）を示すデータ等を含んでいる。本実施形態においては、地物の直前で車両を停止させる必要がある場合に、車両を停止させる位置を目標位置として定義しており、地物を示すデータに目標位置を示すデータが対応付けられている。また、本実施形態において、目標位置は車両を停止させる必要がある位置であるため、目標車速は０ｋｍ／ｈである。
【００２６】
目標特定部２１ａは、車両の前方の目標位置および当該目標位置における目標車速を特定する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。すなわち、制御部２０は、目標特定部２１ａの処理により、ＧＰＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在位置を特定し、地図情報３０ａを参照して当該現在位置の前方の所定範囲内に存在する目標位置を特定する。目標車速は０ｋｍ／ｈに固定されている。車速取得部２１ｂは、車両の現在車速を取得する機能を制御部２０に実現させるモジュールであり、制御部２０は車速取得部２１ｂの処理により、車速センサ４２の出力信号に基づいて車両の現在車速を取得する。
【００２７】
減速制御部２１ｃは、回生ブレーキによる制動力と摩擦ブレーキによる制動力とを車両の現在車速に応じて制御することによって、車両の現在車速が所定の閾値より大きい場合と所定の閾値以下である場合との双方にて高いエネルギー回収率を実現する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。
【００２８】
車両の現在車速が所定の閾値より大きい場合、制御部２０が発電機４５に対して制御信号を出力して回生ブレーキのみを発生させることによって車両を減速させる。このため、車両の現在車速が所定の閾値より大きい場合には摩擦ブレーキを利用することなく回生ブレーキのみを発生させることによって減速することができ、摩擦ブレーキによる損失を発生させることなくエネルギーを回収することができる。
【００２９】
また、現在車速が所定の閾値以下である場合、制御部２０は、発電機４５および摩擦制動部４４に制御信号を出力し、発電機４５によって回生ブレーキを発生させるとともに、摩擦制動部４４によって回生ブレーキよりも大きい制動力の摩擦ブレーキを発生させて目標位置における車速が０ｋｍ／ｈとなるように車両を減速させる。ここで、現在車速が所定の閾値以下である場合における回生ブレーキの制動力と摩擦ブレーキの制動力との大きさは、車両の後進を防止するために設定された大きさである。
【００３０】
すなわち、本実施形態においては、上述のように車両が前進している過程において回生ブレーキによる制動力と摩擦ブレーキによる制動力が同じ向き（後ろ向き）に作用する。しかし、車両が後進することを想定すると回生ブレーキによる制動力が車両に対して後ろ向き（後進を促進する方向）に作用し、摩擦ブレーキによる制動力が車両に対して前向き（進行方向である後進方向と逆向き）に作用する。従って、車両が後進する場合には、回生ブレーキによる力と摩擦ブレーキによる力が互いに逆向きとなり、車両が停止した直後に回生ブレーキによる力が摩擦ブレーキよりも大きい場合には車両が後進する。
【００３１】
そこで、本実施形態においては、制御部２０によって、摩擦ブレーキによる制動力が回生ブレーキによる制動力よりも大きい状態を保つように制御しており、この制御により、仮に車両が停止したとしても車両が後進しないように構成している。この構成によれば、後進防止のために車両の車速が所定値以下になった場合に回生ブレーキを停止し、摩擦ブレーキのみで減速する構成と比較して、広い車速範囲において制動時のエネルギーを回収可能であるため、エネルギー回収率を高めることが可能である。
【００３２】
なお、現在車速が所定の閾値以下となった状態においては、摩擦ブレーキによる制動力が回生ブレーキによる制動力よりも大きい状態となっていればよいが、本実施形態においては、現在車速が所定の閾値となった時点において車両に作用していた制動力の１／２ずつを摩擦ブレーキと回生ブレーキとのそれぞれで発生させる。また、現在車速が所定の閾値となった時点より後においては、摩擦ブレーキによる制動力を逓増させ、回生ブレーキによる制動力を一定値としている。
【００３３】
また、所定の閾値は、車両の状態が回生ブレーキの制動力による車両の後進が発生する状態に近づいたか否かを判定するための指標であり、目標車速である０ｋｍ／ｈよりも大きな値であればよい。本実施形態においては、所定の閾値を、制御部２０において車速を特定する際の誤差の絶対値よりも大きい値（誤差の絶対値＋目標車速よりも大きい値）に設定してある。なお、誤差としては車速センサ４２の測定誤差や各種演算誤差など種々の誤差を想定可能である。この構成によれば、制御部２０で取得した現在車速に誤差が含まれていることによって実際の現在車速よりも過小な値であったとしても、車両の現在車速が目標車速である０ｋｍ／ｈとなる前に確実に回生ブレーキと摩擦ブレーキとを併用した状態に移行することが可能になる。
【００３４】
（２）運転支援処理：
次に、本実施形態にかかる運転支援処理を詳細に説明する。図２は、運転支援処理を示すフローチャートであり、当該運転支援処理は車両が走行している過程において所定期間（例えば、１００ｍｓ毎）に実行される。
【００３５】
運転支援処理において、まず制御部２０は、摩擦ブレーキがオフであるか否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、摩擦制動部４４に制御信号を出力して制動力調整ペダルによる操作量を特定し、制動力調整ペダルが操作されていない場合に摩擦ブレーキがオフであると判定する。ステップＳ１００にて摩擦ブレーキがオフであると判定されない場合には、ステップＳ１０５以降の処理をスキップする。すなわち、本発明による運転支援は行わない。
【００３６】
ステップＳ１００にて摩擦ブレーキがオフであると判定された場合、制御部２０は、目標特定部２１ａの処理により、車両の前方の所定範囲内に目標位置が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、ＧＰＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在位置を特定し、地図情報３０ａを参照して車両の前方の所定範囲における地物を示すデータを抽出し、地物を示すデータに目標位置を示すデータが対応付けられている場合、車両の前方の所定範囲内に目標位置が存在すると判定する。ステップＳ１０５にて目標位置が存在すると判定されない場合には、ステップＳ１１０以降の処理をスキップする。すなわち、本発明による運転支援は行わない。
【００３７】
次に、制御部２０は、スロットルがオフであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、スロットルバルブの開度を調整するためのスロットル制御部に対して制御信号を出力してスロットルバルブの開度を特定し、スロットルバルブの開度が０である場合にスロットルがオフであると判定する。ステップＳ１１０にてスロットルがオフであると判定されない場合には、ステップＳ１１５以降の処理をスキップする。すなわち、本発明による運転支援は行わない。
【００３８】
本実施形態においては、制御部２０によって発電機４５による充電電力を制御目標電力に設定して車両を減速させる構成としているが、この際、可能であれば、バッテリ４６の性能を低下させることなく連続してバッテリ４６に充電可能な電力で充電を行うことによってバッテリ４６の維持コストを抑制するとともに高効率でエネルギーを回収するように制御することとしている。このため、ステップＳ１１０にて、スロットルがオフであると判定された場合、制御部２０は、バッテリ４６の状態に対応する連続充電電力を特定する（ステップＳ１１５）。
【００３９】
すなわち、バッテリ４６は、温度上昇によって性能が低下する特性を有し、かつ、発電機４５によって過大な電力を充電することによってバッテリ４６の温度が上昇する特性を有している。従って、バッテリ４６の温度を上昇させることなく継続して充電可能な最大の電力を充電し続ければ、バッテリ４６の性能を低下させることなく最も高効率でエネルギーを回収することができる。また、バッテリ４６の性能を維持することができるためバッテリ４６の維持コストを抑制することができる。そこで、本実施形態においては、予めバッテリ４６の温度および電圧毎にバッテリ４６の温度を上昇させることなく継続して充電可能な最大の電力を特定し、連続充電電力として定義しておく。すなわち、ステップＳ１１５において、制御部２０は、バッテリ４６に対して制御信号を出力することによってバッテリ４６の温度および電圧を特定し、当該温度および電圧に対応する連続充電電力を特定する。
【００４０】
そして、車両の現在位置から目標位置までの距離が、連続充電電力をバッテリ４６に充電する回生ブレーキのみを発生させて現在車速から０ｋｍ／ｈまで車両を減速する際に必要な距離（以下、推定必要距離と呼ぶ）以上であれば、連続充電電力をバッテリ４６に充電する回生ブレーキのみを発生させて車両を目標車速である０ｋｍ／ｈに減速させることができる。そこで、本実施形態においては、車両の現在位置から目標位置までの距離が推定必要距離以上であるか否かを判定するため、制御部２０は、まず、減速制御部２１ｃの処理により推定必要距離を特定する（ステップＳ１２０）。
【００４１】
推定必要距離を特定すると、制御部２０は、減速制御部２１ｃの処理により、連続充電電力を充電しながら走行した場合の推定制動力を特定する（ステップＳ１２５）。すなわち、本実施形態においては、推定制動力を目標制動力として車両を減速させる制御を行うこととしており、制御部２０は、推定必要距離から減速開始位置を特定し、上述のステップＳ１２０にて推定必要距離を特定する処理にて特定された各位置の制動力に基づいて、当該減速開始位置より前方の各位置における推定制動力を特定する。
【００４２】
推定必要距離および推定制動力は、単位時間毎の車速および加速度を特定する処理を繰り返すことによって取得することができる。具体的には、発電機４５で発生させる電力は回生ブレーキによって回収するエネルギーであるため、当該電力が車両に作用する制動力と車速との積に比例するとみなすことができる。ここで、簡単のために発電機４５によって連続充電電力を発生させてバッテリ４６に対して充電を行っている状態で車両に作用する制動力と当該車両の車速との積が連続充電電力に等しいとみなすと、連続充電電力を車速で除した値によって車両に作用する制動力を定義することができる。また、当該制動力を車両の重量で除すことによって車両に作用する加速度（車両の前方を正の方向とした場合の負の加速度）を特定することができる。
【００４３】
例えば、現在車速がＶ1，連続充電電力がＰである場合、制御部２０は、発電機４５によってバッテリ４６に対して連続充電電力Ｐを充電している状態で車両に作用する制動力がＰ／Ｖ1であり、車両に作用する加速度ａ1がＰ／（Ｖ1・Ｍ）であるとみなす。さらに、制御部２０は、単位時間後における車両の位置が現在位置より（Ｖ1×単位時間）（ｍ）前方の位置であるとともに、当該位置における車速Ｖ2が（Ｖ1＋（（Ｐ／（Ｖ1・Ｍ））×単位時間））（ｋｍ／ｈ）であるとみなす。このような処理によれば、現在位置より（Ｖ1×単位時間）（ｍ）前方の位置における制動力をＰ／Ｖ2、加速度ａ2をＰ／（Ｖ2・Ｍ）として特定することができる。制御部２０は、以上の処理を車速が０ｋｍ／ｈになるまで繰り返す。以上の処理によれば、現在位置から車速が０ｋｍ／ｈになるまでの距離、すなわち、推定必要距離を特定することができる。
また、目標位置から進行方向後方に推定必要距離だけ離れた位置から連続充電電力を充電する回生ブレーキで車両を減速させると、当該位置以後の各位置における車速および制動力が、以上の処理によって特定された位置毎の車速および制動力に従って推移し、かつ目標位置で車両を停止させることができる。そこで、制御部２０は、地図情報３０ａを参照して目標位置を特定し、目標位置から進行方向後方に推定必要距離だけ離れた位置を減速開始位置として特定する。さらに、制御部２０は、減速開始位置より前方における位置毎の推定制動力の推移が上述の処理の過程で特定された位置毎の制動力の推移に一致すると定義することによって当該推定制動力を特定する。
【００４４】
図３は、位置毎の推定車速（図３Ａ）および位置毎の推定制動力（図３Ｂ）の例を模式的に示す図であり、図３Ａ，図３Ｂにおいては減速開始位置を原点Ｏとし、車速が目標車速（０ｋｍ／ｈ）となる位置をＰ1として示している。従って、これらの図において、原点Ｏから位置Ｐ1までの距離が推定必要距離である。また、図３Ａに示すように、原点Ｏにおいて連続充電電力Ｐをバッテリ４６に充電する回生ブレーキで減速させると、回生ブレーキの制動力に応じて推定車速が低下し、当該推定車速の低下に伴って車両に作用する推定制動力が上昇する。
【００４５】
推定必要距離および推定制動力を特定すると、制御部２０は、減速制御部２１ｃの処理により、車両の現在位置から目標位置までの距離が推定必要距離以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０において、車両の現在位置から目標位置までの距離が推定必要距離以上であると判定されない場合、連続充電電力をバッテリ４６に充電する回生ブレーキのみを発生させても目標位置以前において現在車速を０ｋｍ／ｈとすることができない。そこで、制御部２０は、図示しないユーザーＩ／Ｆに対して制御信号を出力し、運転者に摩擦ブレーキの操作を促す案内を行う（ステップＳ１３５）。
【００４６】
一方、ステップＳ１３０において、車両の現在位置から目標位置までの距離が推定必要距離以上であると判定された場合、連続充電電力をバッテリ４６に充電する回生ブレーキのみを発生させて目標位置以前において現在車速を０ｋｍ／ｈとすることができる。そこで、制御部２０は、車速に応じた制御を行うため、まず、車両の現在車速が目標車速より大きいか否かを判定する（ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、車速センサ４２の出力信号に基づいて車両の現在車速を特定し、現在車速が目標車速より大きいと判定されない場合には、処理を終了し、現在車速が目標車速より大きいと判定されている間はステップＳ１４５以降の処理を繰り返す。なお、本実施形態において目標車速は０ｋｍ／ｈであるため、ここで、制御部２０は、現在車速が０ｋｍ／ｈより大きいか否かを判定することになる。
【００４７】
ステップＳ１４５において、制御部２０は、推定制動力と現在位置とに基づいて目標制動力を特定する（ステップＳ１４５）。すなわち、ステップＳ１２５においては車両を減速させる過程における推定制動力の推移が減速開始位置より前方の複数の位置について特定されており、減速開始位置より前方において当該推定制動力に従って回生ブレーキのみによって車両を減速させれば、バッテリ４６に対して連続充電電力を充電する車両を減速させることができる。
そこで、制御部２０は、ステップＳ１４５において、ＧＰＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて現在位置を特定する。そして、現在位置が減速開始位置より進行方向後方である場合には目標制動力を"０"に設定する。また、現在位置が減速開始位置と一致し、あるいは減速開始位置より前方である場合、制御部２０は、当該現在位置に対応する推定制動力を目標制動力として特定する。例えば、図３Ｂに示す原点Ｏが減速開始位置である場合、現在位置が位置Ｐ2であれば当該位置Ｐ2に対応する推定制動力Ｆ2が目標制動力となる。
【００４８】
次に、制御部２０は、車両の現在車速が所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１５０）。すなわち、制御部２０は、車速センサ４２の出力信号に基づいて車両の現在車速を特定し、当該現在車速が予め決められた所定の閾値より大きいか否かを判定する。ステップＳ１５０にて、車両の現在車速が所定の閾値より大きいと判定された場合、制御部２０は発電機４５に対して制御信号を出力し、回生ブレーキによって目標制動力を発生させるように制御する（ステップＳ１５５）。すなわち、目標制動力はステップＳ１２５にて特定された推定制動力に等しく、回生ブレーキによって当該推定制動力を発生させるための電力は連続充電電力であるため、ここでは、バッテリ４６に対して連続充電電力を充電する状態で回生ブレーキを発生させて車両を減速させることとなる。従って、車両の現在車速が所定の閾値よりも大きい場合には回生ブレーキのみを発生させることによって車両を減速させる状態となる。
【００４９】
ステップＳ１５０にて、車両の現在車速が所定の閾値より大きいと判定されない場合、制御部２０は、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキによって目標制動力を発生させ、かつ、摩擦ブレーキによる制動力が回生ブレーキによる制動力よりも大きくなるように摩擦制動部４４および発電機４５を制御する（ステップＳ１６０）。本実施形態において制御部２０は、車両の現在車速が閾値以下となった時点において回生ブレーキのみで発生させていた制動力の１／２の制動力を特定し、当該時点より後においては、回生ブレーキによって当該１／２の制動力を固定的に発生させる。さらに、制御部２０は、当該１／２の制動力が逓増するように摩擦ブレーキによって制動力を発生させることによって、摩擦ブレーキによる制動力と回生ブレーキによる制動力との和が推定制動力に一致するように制御する。一旦ステップＳ１６０が実行されると、当該ステップＳ１６０の制御は、ステップＳ１４０において現在車速が目標車速より大きいと判定されなくなるまで続けられる。
【００５０】
ここで、図３Ａ，３Ｂに示す原点Ｏにおいて車両の減速を開始し、位置Ｐ0において現在車速が閾値Ｖtと等しくなる場合を想定する。この例において、車両が原点Ｏから位置Ｐ1に到達するまでの過程における目標制動力は図３Ｂに示す推定制動力と一致する。車両が原点Ｏから位置Ｐ0に到達するまでの過程においては、現在車速が閾値Ｖtよりも大きいため、ステップＳ１５５が実行され、制御部２０は回生ブレーキのみで目標制動力を発生させる。この結果、車両においては、図３Ｂに示す制動力によって減速され図３Ａに示すように車速が推移する。
【００５１】
車両が位置Ｐ0に到達すると、制御部２０は、ステップＳ１６０において、当該位置Ｐ0における車両の推定制動力Ｆtを特定する。位置Ｐ0より前方においては、制動力Ｆt／２を維持するようにバッテリ４６に対する充電電力を制御すればよいため、制御部２０は、車速センサ４２の出力信号に基づいて単位時間毎に現在車速Ｖtxを特定し、当該現在車速Ｖtxと制動力Ｆt／２との積によって得られる電力Ｐtxをバッテリ４６に対して充電するように発電機４５を制御する。
【００５２】
また、車両が位置Ｐ0に到達した時点において、制御部２０は、摩擦制動部４４に制御信号を出力して制動力がＦt／２となるように摩擦ブレーキを制御する。さらに、その後、制御部２０は、摩擦制動部４４に対して制御信号を出力して摩擦ブレーキによる各位置の制動力が（推定制動力−Ｆt／２）となるように制御する。
【００５３】
ステップＳ１６０においては、以上のように単位時間毎に充電電力と摩擦ブレーキによる制動力を調整して車両を０ｋｍ／ｈまで減速させる。以上の制御の結果、車両に作用する制動力は図３Ｂに示す推定制動力と一致するように逓増するが、当該制動力のうちＦt／２は常に回生ブレーキによって発生され、残りの制動力が摩擦ブレーキによって発生されることになる。このため、位置Ｐ0より前方においては、常に摩擦ブレーキの大きさが回生ブレーキの大きさを上回る状態が保たれ、車両が停止した直後に回生ブレーキが作用する状態が維持されたとしても車両が後進することを防止することができる。さらに、位置Ｐ0より前方において回生ブレーキを作用させ続けるため、摩擦ブレーキのみで減速させる場合と比較して広い車速範囲において制動時のエネルギーを回収可能であり、エネルギー回収率を高くすることができる。
【００５４】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、現在車速が所定の閾値より大きい場合に回生ブレーキのみを発生させることによって車両を減速させ、現在車速が所定の閾値以下である場合に回生ブレーキと摩擦ブレーキとを併用して車両を減速させる限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、目標車速は０ｋｍ／ｈに限定されず、０ｋｍ／ｈよりも大きい車速であっても良い。また、目標位置は、目標車速あるいは目標車速以下とすべき道路上の位置であればよく、特定の車速以下で走行すべき徐行区間の開始位置等であってもよく種々の構成を採用可能である。さらに、目標位置が動的に変動する構成であっても良い。例えば、信号機が示す信号に応じて目標車速を特定するとともに停止すべき場合に信号機に対応する停止線を目標位置とする構成等を採用可能である。
【００５５】
さらに、上述の実施形態においては、目標位置までの距離が推定必要距離以上である場合に目標電力を連続充電電力としたが、連続充電電力より少ない電力で目標位置における現在車速を目標車速とすることができるのであれば、より少ない電力をバッテリ４６に充電する構成であっても良い。
【００５６】
さらに、回生ブレーキのみを発生させることによって車両を減速させる際には、ステップＳ１２０にて推定必要距離を算出する際に特定した車速と加速度に従って減速させても良い。例えば、車速と加速度との対応関係を示すマップを予め用意しておき、当該マップに従って車速および加速度を制御して減速させることにより、連続充電電力をバッテリ４６に充電しながら減速させることが可能である。
【００５７】
さらに、上述の例においては、車両の現在車速が閾値以下であると判定された時点において回生ブレーキによる制動力と摩擦ブレーキによる制動力とが等しくなるように制御したが、この時点から摩擦ブレーキによる制動力の方が大きくなるように制御しても良い。
【００５８】
さらに、上述の例においては、車両の現在車速が閾値以下であると判定された時点より後において車両全体に作用する制動力が逓増するように構成されていたが、車両の現在車速が閾値以下であると判定された時点より後において車両全体に作用する制動力は一定であっても良いし逓減しても良い。すなわち、車両の現在車速が閾値以下であると判定された時点より後において、摩擦ブレーキによる制動力が回生ブレーキによる制動力より大きくなる状態が保たれている限り、車両全体に作用する制動力はどのように変化しても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１０…ナビゲーション装置、２０…制御部、２１…運転支援プログラム、２１ａ…目標特定部、２１ｂ…車速取得部、２１ｃ…減速制御部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４１…ＧＰＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…摩擦制動部、４５…発電機、４６…バッテリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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