(57)【要約】【課題】ユーザが現在の車両の位置から所定の充電施設の位置までの走行経路を設定せずに、推定した所定の充電施設に到達した時点おけるバッテリの充電率を表示するバッテリの充電率推定装置を提供する。【解決手段】充電施設の位置情報を記憶する記憶手段と、車両に搭載されたバッテリの充電率を取得する取得手段と、車両の位置を検出する位置検出手段と、推定の対象となる充電施設を対象充電施設として自動で設定する自動設定手段と、充電施設の位置情報と車両の位置に基づいて、車両の現在位置から対象充電施設までの走行経路を算出する走行経路算出手段と、車両の走行時におけるエネルギー消費率と走行経路に基づいて、車両が走行経路を走行することにより、バッテリの消費する電力量を算出する電力量算出手段と、車両の現在位置における充電率と電力量に基づいて、対象充電施設に車両が到達した時点の充電率を推定する充電率推定手段と、充電率推定手段により推定された充電率を案内する案内手段を備えるバッテリの充電率推定装置を提供する。【選択図】  図１
2015194370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電施設の位置情報を記憶する記憶手段と、
車両に搭載されたバッテリの充電率を取得する取得手段と、
前記車両の位置を検出する位置検出手段と、
推定の対象となる充電施設を対象充電施設として自動で設定する自動設定手段と、
前記充電施設の位置情報と前記車両の位置に基づいて、前記車両の現在位置から前記対象充電施設までの走行経路を算出する走行経路算出手段と、
前記車両の走行時におけるエネルギー消費率と前記走行経路に基づいて、前記車両が前記走行経路を走行することにより、前記バッテリの消費する電力量を推定する電力量推定手段と、
前記車両の現在位置における前記充電率と前記電力量に基づいて、前記対象充電施設に前記車両が到達した時点の前記充電率を推定する充電率推定手段と、
前記充電率推定手段により推定された前記充電率を案内する案内手段を備える
ことを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記充電施設の利用回数を算出する利用回数算出手段を備え、
前記自動設定手段は、前記利用回数が所定値以上である前記充電施設を前記対象充電施設として設定する
ことを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記記憶手段は、前記充電率を時系列で記憶し、
前記利用回数算出手段は、前記記憶手段により記憶された前記充電率に基づいて、前記充電施設で前記車両を停車中に前記充電率が上昇した回数を前記利用回数として算出する
ことを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記利用回数算出手段は、
所定の期間における前記利用回数を利用頻度として算出し、
前記自動設定手段は、前記利用頻度が所定値以上である前記充電施設を前記対象充電施設として設定する
ことを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか一項に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記車両の走行履歴を管理する走行履歴管理手段を備え、
前記走行経路算出手段は、
前記車両が前記対象充電施設に停車した複数の前記走行履歴のうち、前記車両の走行回数が最も多い経路を前記走行経路として算出することを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一項に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記案内手段は、前記充電率推定手段により推定された前記充電率と前記走行経路とを対応させて案内する
ことを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか一項に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記車両の走行履歴を管理する走行履歴管理手段を備え、
前記走行履歴管理手段は、
前記車両が前記充電施設に停車し、かつ、前記バッテリが前記充電施設により充電されたことを示す前記走行履歴を、前記記憶手段に記憶する
ことを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか一項に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記車両の走行履歴を管理する走行履歴管理手段を備え、
前記自動設定手段は、
前記走行履歴に基づき前記車両が所定の充電施設に向かって出発した際の出発時間帯を設定し、
前記車両が前記所定の充電施設に向かったときの前記充電率を充電率閾値として設定し、
現在の時刻が前記出発時間帯に該当し、かつ、現在の前記充電率が前記充電率閾値以下に該当する場合には前記所定の充電施設を前記対象充電施設として設定することを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか一項に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記案内手段は、前記充電率推定手段により推定された前記充電率と前記対象充電施設の位置とを対応させて案内する
ことを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか一項に記載のバッテリの充電率推定装置であって、
前記車両の走行モードを、エンジンにより前記車両が走行するエンジン走行モード、モータにより前記車両が走行するＥＶ走行モード、及び、前記エンジンおよび前記モータにより前記車両が走行するＨＥＶ走行モードに切り替える走行モード切換手段と、
前記モータのエネルギー消費率、前記エンジンのエネルギー消費率、及び前記走行経路に基づいて、前記車両が所定の区間毎に前記走行モードを切り替えて前記走行経路を走行した場合に、前記車両で消費されるエネルギー消費量を算出するエネルギー算出手段とを備え、
前記走行モード切換手段は、
前記エネルギー消費量が最も小さくなるように前記走行モードを切り替えるスケジュールを作成し、前記スケジュールに従って前記車両の走行モードを切り替える
ことを特徴とするバッテリの充電率推定装置。
【請求項１１】
充電施設の位置情報をメモリから取得するステップと、
車両に搭載されたバッテリの充電率を取得するステップと、
前記車両の位置を位置検出器により検出するステップと、
推定の対象となる充電施設を対象充電施設として自動で設定するステップと、
前記充電施設の位置情報と前記車両の位置に基づいて、前記車両の現在位置から前記対象充電施設の位置までの走行経路を算出するステップと、
前記車両の走行時におけるエネルギー消費率と前記走行経路に基づいて、前記車両が前記走行経路を走行することにより前記バッテリの消費する電力量を算出するステップと、
前記車両の現在位置における前記充電率と前記電力量に基づいて、前記対象充電施設に前記車両が到達した時点の前記充電率を推定する充電率推定ステップと、
前記充電率推定ステップにより推定された前記充電率を案内するステップとを含む
ことを特徴とするバッテリの充電率推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの充電率推定装置およびバッテリの充電率推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自車の現在位置からドライバにより指定された目的地までの経路を算出し、現在地から目的地までの経路の環境情報に基づいて、電気自動車が目的地に到着するための走行に必要な電力量を算出し、走行に使用可能な電力量と走行に必要な電力量を比較して、現在のバッテリ残存量で目的地まで到達可能か否かを判定しているナビゲーション装置が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１０２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記装置では、ユーザが現在の車両の位置から所定の充電施設までの走行経路を設定しない場合に、当該所定の充電施設おけるバッテリの充電率を表示できないため、ユーザは、到達可能な充電施設を把握することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、充電施設の位置情報を記憶し、車両に搭載されたバッテリの充電率を取得し、車両の位置を検出し、推定の対象となる対象充電施設を自動で設定し、充電施設の位置情報と車両の位置に基づいて、車両の現在位置から対象充電施設の位置までの走行経路を算出し、車両の走行時におけるエネルギー消費率と走行経路に基づいて、車両が走行経路を走行することによりにより、バッテリの消費する電力量を推定し、車両の現在位置におけるバッテリの充電率と推定した電力量に基づいて、対象充電施設に車両が到達した時点のバッテリの充電率を推定し、推定されたバッテリの充電率を案内することで上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、車両の現在位置から充電施設の位置までの走行経路をユーザが設定しなくても、充電施設に到着した時点のバッテリの充電率を推定し、推定したバッテリの充電率をユーザに案内するため、ユーザは、到達可能な充電施設を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係るバッテリの充電率推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】対象充電施設に到着した時点のバッテリの充電率と地図情報をディスプレイに表示した画像を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るバッテリの充電率推定装置の全体フローを示すフローチャートである。
【図４】充電施設を対象充電施設に自動で設定するフローを示すフローチャートである。
【図５】車両の現在位置から対象充電施設までの走行経路を推定するフローを示すフローチャートである。
【図６】時間、バッテリの充電率および車両の位置に関する閾値を生成するフローである。
【図７】本発明の他の実施形態に係るバッテリの充電率推定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るバッテリの充電率推定装置の全体フローを示すフローチャートである。
【図９】走行経路の区間毎に走行モードを切り換えるスケジュールを示す表である。
【図１０】対象充電施設が１箇所設定された場合に、対象充電施設に到着した時点のバッテリの充電率と所定の区間毎の車両の走行モードをディスプレイに表示した画像を示す図である。
【図１１】対象充電施設が複数設定された場合に、対象充電施設に到着した時点のバッテリの充電率と所定の区間毎の車両の走行モードをディスプレイに表示した画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の実施形態に係るバッテリの充電率推定装置を例に説明する。
【０００９】
《第１実施形態》
図１は、本実施形態に係るバッテリの充電率推定装置３００の構成図である。充電推定装置３００は、車両に設けられており、所定の充電施設に到着する際の充電率を推定し、当該充電率をユーザに案内する装置である。
【００１０】
バッテリの充電率推定装置３００は、コントローラ１００と、位置検出器２０１と、ディスプレイ２０２と、バッテリ情報データベース２０３と、地図情報データベース２０４と、走行履歴データベース２０５と、電力量データベース２０６とを備えている。以下、バッテリの充電率推定装置３００の構成要素について説明する。
【００１１】
コントローラ１００は、位置検出器２０１と、ディスプレイ２０２と、バッテリ情報データベース２０３と、地図情報データベース２０４と、走行履歴データベース２０５と、電力量データベース２０６に接続されている。また、コントローラ１００は、充電率取得部１０１と、利用判定部１０２と、利用回数算出部１０３と、充電施設自動設定部１０４と、走行履歴管理部１０５と、走行経路算出部１０６と、電力量推定部１０７と、充電率推定部１０８とを備えている。
【００１２】
コントローラ１００は、複数の機能を持って、外部に接続されたブロックを制御することで、演算処理を行う。コントローラ１００は、例えば、車載用マイクロコントローラでよい。以下、コントローラ１００の構成要素について説明する。
【００１３】
充電率取得部１０１は、バッテリの充電率推定装置３００の外部から入力されるバッテリの充電率を取得する。充電率取得部１０１により取得されるバッテリの充電率は、一般的な車両に取り付けられているＣＡＮ（Controller Area Network）によりバッテリコントローラ（図示しない）から伝送されるバッテリの充電率を用いて問題ない。充電率取得部１０１により取得されたバッテリの充電率は、バッテリ情報データベース２０３に記憶される。
【００１４】
利用判定部１０２は、ユーザが所定の充電施設を利用したか否かを判定する。利用判定部１０２は、所定の充電施設に車両が停車した場合にユーザが所定の充電施設を利用したと判定する。また、利用判定部１０２は、所定の充電施設に車両が停車し且つバッテリの充電率が上昇した場合に、所定の充電施設を利用したと判定してもよい。この場合、利用判定部１０２は、所定の充電施設を利用したか否かの判定を高い精度で行うことができる。
【００１５】
利用回数算出部１０３は、利用判定部１０２により所定の充電電設の利用が確認される度に、利用回数を算出する。また、利用回数算出部１０３により算出された利用回数は、充電施設自動設定部１０４へ送られ、バッテリの充電率の推定対象となる対象充電施設に自動で設定する際に用いられる。また、利用回数算出部１０３は、所定の期間における利用回数を利用頻度として算出することもできる。利用回数算出部１０３は、利用判定部１０２により所定の充電施設を利用したと判定された時刻のうち、所定の期間に該当する時刻を算出することで、利用頻度を算出することができる。利用頻度を算出する際に用いる所定の期間は、例えば１週間や１ヶ月といった連続した期間、又は平日の午前９：００〜１１：００といった離散した期間に設定してもよい。
【００１６】
充電施設自動設定部１０４は、ユーザの操作の有無に拘わらず、バッテリの充電率の推定の対象となる対象充電施設を自動で設定する。対象充電施設は、不特定多数のユーザが利用する充電施設以外に充電装置を敷地内に配置している個人宅の充電施設も含まれる。対象充電施設を自動で設定する条件によって、充電施設自動設定部１０４は、１又は複数の対象充電施設を設定する。充電施設自動設定部１０４により複数の対象充電施設が設定された場合、充電率推定部１０９により推定された複数のバッテリの充電率と対応する対象充電施設の位置は、ディスプレイ２０２に表示される。これにより、ユーザは、複数の対象充電施設の中からバッテリに充電を行う充電施設を選択することができる。
【００１７】
走行履歴管理部１０５は、位置検出器２０１により検出された車両の位置から走行履歴を生成し、生成した走行履歴を走行履歴データベース２０５に記憶することで、走行履歴を管理している。
【００１８】
走行経路算出部１０６は、現在の車両の位置から充電施設自動設定部１０４により設定された対象充電施設までの走行経路を、地図情報を用いて算出する。
【００１９】
電力量推定部１０７は、車両が現在の車両の位置から対象充電施設まで走行した場合に、車両で消費される電力量を推定する。電力量推定部１０７は、走行経路算出部１０６により算出された走行経路とエネルギー消費率から、車両で消費される電力量を推定する。
【００２０】
充電率推定部１０８は、車両が現在の車両の位置から対象充電施設まで走行した場合に、対象充電施設に到着した時点のバッテリの充電率を推定する。充電率推定部１０８は、車両の現在位置における充電率と電力量推定部１０７により推定された電力量を用いて、対象充電施設に到着した時点のバッテリの充電率を推定する。
【００２１】
次に、バッテリの充電率推定装置３００の構成要素のうち、コントローラ１００に接続される構成要素について説明する。
【００２２】
位置検出器２０１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を備えている。ＧＰＳ受信機は、複数あるＧＰＳ衛星のうち、上空にある数個の衛星から信号を受け取ることで、車両の現在位置を測定することができる。ＧＰＳ受信機で受け取った現在位置は、ディスプレイ２０２に表示される現在地に対応する。位置検出器２０１により検出された現在の車両の位置は、走行履歴管理部１０５へ送られる。これにより、走行履歴管理部１０５は、車両の位置を用いて、車両が実際に走行した履歴（走行履歴）を生成する。
【００２３】
ディスプレイ２０２は、地図情報データベース２０４に記憶された地図情報と、走行経路算出部１０６により推定された走行経路と、充電率推定部１０８により推定されたバッテリの充電率を表示する。図２は、地図情報と共にバッテリの充電率と走行経路をディスプレイ２０２に表示した図である。走行経路は、Ａ地点、Ｂ地点、およびＣ地点を経由して、対象充電施設までの経路を示している。また、ディスプレイ２０２の上方には、走行経路の距離と充電率推定部１０８により推定されたバッテリの充電率が表示されている。ユーザは、ディスプレイ２０２に表示された画面から、バッテリに充電を行うために、所定の充電施設に向かうか否かを判断することができる。なお、ユーザへの案内は、ディスプレイ２０２に限らず、スピーカ等を用いて音声により行ってもよい。
【００２４】
バッテリ情報データベース２０３は、バッテリ情報を記憶する。バッテリ情報は、バッテリの充電率やバッテリへの充電回数などが含まれ、時系列情報としてバッテリ情報データベース２０３に記憶される。
【００２５】
地図情報データベース２０４は、各種地図情報を記憶する。地図情報には、道路毎の距離情報、勾配情報、道路種別情報、渋滞情報を含む交通情報、充電施設の位置など道路の特徴を示す情報が含まれる。地図情報データベース２０４に記憶された地図情報は、位置検出器２０１により検出された現在の車両の位置と共にディスプレイ２０２に表示される。
【００２６】
走行履歴データベース２０５は、走行履歴管理部１０５により生成された車両の走行履歴を記憶する。車両の走行履歴には、例えば、車両の位置、位置検出器２０１により車両の位置が検出された時刻、走行距離、車速などを含む。走行履歴データベース２０５に記憶された車両の走行履歴は、走行経路算出部１０６に送られ、現在の車両の位置から対象充電施設までの走行経路を推定する際に用いられる。
【００２７】
電力量データベース２０６は、電力量推定部１０７により算出された電力量を記憶する。電力量データベース２０６に記憶された電力量は、各走行経路の区間毎に対応づけられて記憶され、充電率推定部１０８において対象充電施設に到達時点のバッテリの充電率を推定する際に用いられる。また、電力量データベース２０６は、補機類で消費される電力量も記憶している。
【００２８】
バッテリの充電率推定装置３００における車両走行時のフローについて図３を用いて説明する。
【００２９】
ステップＳ１０において、コントローラ１００は、地図情報データベース２０４から充電施設の位置情報を取得する。地図情報データベース２０４に記憶された充電施設の位置情報には、複数の充電施設の位置を示す座標の情報が含まれる。そして、ステップＳ２０に進む。
【００３０】
ステップＳ２０において、位置検出器２０１は、車両の位置を検出する。位置検出器２０１により検出された車両の位置は、走行履歴管理部１０５へ送られることで、車両の走行履歴が生成される。そして、ステップＳ３０に進む。
【００３１】
ステップＳ３０において、充電率取得部１０１は、バッテリの充電率推定装置３００の外部からバッテリの充電率を取得する。なお、位置検出器２０１により検出された車両の位置と充電率取得部１０１により取得されたバッテリの充電率は、所定の位置におけるバッテリの充電率というように、位置とバッテリの充電率を対応させて地図情報データベース２０４およびバッテリ情報データベース２０３にそれぞれ記憶される。そして、ステップＳ４０に進む。
【００３２】
ステップＳ４０において、充電施設自動設定部１０４は、対象充電施設を自動で設定する。対象充電施設は、バッテリの充電率の推定対象となる充電施設である。対象充電施設は、１箇所の充電施設、又は、複数の充電施設が設定されてもよい。所定の充電施設を対象充電施設に自動で設定するフローの詳細は、後で図４を用いて説明する。そして、ステップＳ５０に進む。
【００３３】
ステップＳ５０において、走行経路算出部１０６は、現在の車両の位置から充電施設自動設定部１０４により設定された対象充電施設までの走行経路を算出する。走行経路算出部１０６は、複数ある走行経路のうち、条件を設定することにより、車両が走行すると思われる走行経路を１つ推定する。走行経路を推定するフローの詳細は、後で図５を用いて説明する。そして、ステップＳ６０に進む。
【００３４】
ステップＳ６０において、電力量推定部１０７は、車両が走行経路算出部１０６により推定された走行経路を走行する場合に、車両で消費される電力量を推定する。車両で消費される電力量は、走行経路とエネルギー効率から算出することができる。エネルギー消費率は、例えば、単位距離当たりの消費する電力量で表される。また消費電力量を演算する際には、走行経路の距離だけではなく、走行経路の勾配も加えた上で、電力量が演算される。電力量推定部１０７は、モータ等の車両の走行に必要な電力量以外に補機類のエネルギー消費率も考慮することで、高い精度で電力量を推定することができる。そして、ステップＳ７０に進む。
【００３５】
ステップＳ７０において、充電率推定部１０８は、充電率取得部１０１により取得された現在のバッテリの充電率と電力量推定部１０７により推定された電力量を用いて、対象充電施設に到着時のバッテリの充電率を推定する。充電率推定部１０８により推定されるバッテリの充電率は、現在のバッテリの充電率から、バッテリの総電力量のうち電力量推定部１０７により推定される電力量の占める割合を減算することで、算出することができる。そして、ステップＳ８０に進む。
【００３６】
ステップＳ８０において、ディスプレイ２０２は、充電施設自動設定部１０４により設定された対象充電施設の位置と、走行経路算出部１０６により推定された走行経路と、充電率推定部１０９により推定されたバッテリの充電率を表示する。図２に示すように、走行経路算出部１０６により推定された走行経路と充電率推定部１０９により推定されたバッテリの充電率をディスプレイ２０２に表示することで、ドライバは、バッテリの容量が不足することなく到達可能な充電施設を把握することができる。そして、フローを終了する。
【００３７】
次に、図３のステップＳ４０で示した所定の充電施設を対象充電施設に自動で設定するフローについて、図４を用いて説明する。
【００３８】
ステップＳ４１において、充電施設自動設定部１０４は、所定の範囲内に含まれる充電施設を特定できるか否か判定する。所定の範囲は、例えば車両の現在位置を中心とした所定の長さの円等で囲われる範囲であって、到着時の充電率を案内する際に対象となる充電施設を、地理的に規定した範囲である。現在の車両の位置は、位置検出器２０１により検出された車両の位置情報を用いればよい。また、所定の充電施設の位置は、地図情報データベース２０４に記憶されている地図情報を用いればよい。対象充電施設となる充電施設の位置の範囲を限定することで、バッテリの充電率推定装置３００は、少ない情報量で対象充電施設におけるバッテリの充電率を推定することができる。所定の施設を特定可能な場合は、ステップＳ４２に進む。一方、車両の現在位置から所定の範囲内に充電施設が存在しない場合には、充電施設を特定できないため、フローを終了する。
【００３９】
ステップＳ４２において、充電施設自動設定部１０４は、ステップＳ４１において特定された充電施設の利用回数と、所定の回数閾値とを比較し、回数閾値以上、利用した充電施設があるか否か判定する。回数閾値は予め設定された値である。充電施設の利用回数が多い場合には、当該充電施設はユーザにより日常的に用いていることを意味する。そのため、回数閾値が大きい値に設定され、利用回数と回転閾値とを比較することで、充電施設自動設定手段は、ユーザが日常的に用いる充電施設を特定できる。回数閾値以上の利用回数をもつ充電施設がある場合には、ステップＳ４３に進む。一方、特定された充電施設の利用回数が回数閾値未満である場合には、本例の制御を終了する。
【００４０】
なお、充電施設自動設定部１０４は、利用回数の代わりに、所定の期間における充電施設の利用頻度を用いて、日常的に利用する充電施設があるか否か判定してよい。
【００４１】
ステップＳ４３、ステップＳ４４およびステップＳ４５の条件分岐は、現在の時刻と、現在のバッテリの充電率と、車両の現在位置に基づいて、車両が所定の充電施設に向かっている状況か否かを判定することで、所定の充電施設を対象充電移設に自動で設定する。
【００４２】
ステップＳ４３において、現在の時刻が所定の充電施設に出発した際の出発時間帯に該当するか否か判定する。出発時間帯は、ユーザが充電施設を利用する際の傾向を、車両の出発時間から予想するための時間幅である。例えば、あるユーザについて、商業施設やカルチャーセンターなど、頻繁に通う場所が決まっており、当該場所に向かうために、自宅を出発する時間帯も決まっていたとする（ただし、ナビゲーションによる目的地設定はされていない）。さらに、ユーザは、当該場所に設置されている充電施設を、日常的に利用していたとする。この場合に、ユーザは、特定の時間帯に車両を出発させて、当該場所の充電施設を多く利用することになる。そのため、車両を出発させる際の時間が、出発時間帯に該当することを特定できれば、車両が、充電施設に向かっていることを特定できる。
【００４３】
具体的には、走行履歴から、車両の出発時間と充電施設の利用の有無が特定される。出発時間帯を規定するための時間幅（例えば１時間毎）が予め設定されており、出発時間帯を規定するための閾値が出発した頻度により予め設定されている。そして、充電施設自動設定部１０４は、所定の時間幅毎に、充電施設を利用するときに出発した頻度を走行履歴から算出し、当該頻度が閾値以上となった場合に、所定の時間幅を出発時間帯として設定する。
【００４４】
充電施設自動設定部１０４は、現在の時刻が出発時間帯に該当する場合には、車両が所定の充電施設に向かう状況であると、判定することができる。現在の時刻が出発時間帯に該当する場合は、ステップＳ４４に進む。一方、現在の時刻が、所定の時間帯に該当しない場合は、所定の充電施設に向かって車両が走行している可能性が低いため、フローは終了する。
【００４５】
ステップＳ４４において、充電施設自動設定部１０４は、現在のバッテリの充電率が、所定の充電施設に向かっていることを示す充電率閾値以下であるか否か判定する。充電率閾値は、ユーザが充電施設を利用する際の傾向を、車両の充電率から予想するための充電率である。ステップＳ４３では、出発時間からユーザの充電施設の利用傾向を予想した上で、車両が所定の充電施設に向かっているか否かを判定したが、ステップＳ４４では充電率から、充電施設の利用傾向を予想している。
【００４６】
具体的には、バッテリ情報データベース２０３に記憶されているバッテリ情報から、充電施設の利用の有無と、充電施設に向かったときの充電率が特定される。充電率の全体の範囲を、所定の範囲（例えば１０％ずつ）で区分けした上で、充電施設に向かったときの充電率を、区分けされた範囲に割り当てる。このとき、充電施設自動設定部１０４は、例えば、ある走行履歴から充電施設を利用したことを確認し、充電施設を利用したときの車両の出発時の充電率を、充電施設に向かったときの充電率として特定する。充電施設自動設定部１０４は、割り当てられた充電率（充電施設に向かったときの充電率）が最も多い充電率の範囲を特定し、特定された充電率の範囲のうち、上限の充電率を、充電率閾値として設定する。
【００４７】
そして、充電施設自動設定部１０４は、設定された充電率閾値と、現在の充電率を比較し、現在の充電率が充電率閾値以下である場合には、車両が所定の充電施設に向かう状況であると、判定する。現在の充電率が充電率以下である場合にはステップＳ４５に向かう。一方、現在の充電率が充電率より高い場合には、フローは終了する。
【００４８】
ステップＳ４５において、充電施設自動設定部１０４は、現在の車両の位置が過去に充電施設に向かって車両が走行した走行経路上に位置するか否かを判定する。充電施設自動設定部１０４は、地図情報データベース２０４に記憶されている地図情報を参照し、車両の現在位置が所定の充電施設の走行経路に該当するか判定する。所定の充電施設の走行経路は、車両が過去に当該充電施設に向かって走行した走行履歴に相当する。すなわち、充電施設自動設定部１０４は、ステップＳ４３における時刻の条件とステップＳ４４における充電率の条件に、ステップＳ４５における車両位置の条件を加えることで、車両が所定の充電施設に向かっているか否かを、高い精度で判定することができる。車両の現在位置が過去に充電施設に向かった走行した走行経路上である場合には、ステップＳ４５に進む。一方、車両の現在位置が過去に充電施設に向かった走行した走行経路上でない場合にはフローを終了する。なお、車両の現在位置が走行経路上であるか否かの判定は、車両の位置と走行経路が完全に一致した場合に限定する必要はない。
【００４９】
ステップＳ４６において、充電施設自動設定部１０４は、所定の充電施設を対象充電施設に設定する。これにより、充電施設自動設定部１０４は、ドライバの習慣を反映させことで、日常的に利用する充電施設を対象充電施設に自動で設定することができる。充電施設自動設定部１０４は、所定の充電施設を対象充電施設に設定する同時に、対象充電施設の位置を決定する。そして、対象充電施設の位置が、図３のステップＳ８０においてディスプレイ２０２に表示され、フローは終了する。
【００５０】
なお、ステップＳ４２おいて特定された充電施設の利用回数が回数閾値未満である場合には、利用回数に基づいて対象充電施設が設定されない。そこで、この場合には、充電施設自動設定部１０４は、地図情報データベース２０４に記憶されている地図情報を用いて、任意の数の充電施設を対象充電施設として設定してもよい。この際、所定の範囲内に位置する充電施設の数が少ない場合には、現在の車両の位置から最も近い充電施設を選択してもよい。対象充電施設の位置は、地図情報データベース２０４に記憶されている地図情報から取得することができる。
【００５１】
次に、図３のステップＳ５０における走行経路を推定するフローについて、図５
を用いて説明する。
【００５２】
ステップＳ５１において、走行経路算出部１０６は、地図情報データベース２０４から地図情報を取得する。そして、ステップＳ５２に進む。
【００５３】
ステップＳ５２において、走行経路算出部１０６は、走行履歴データベースに記憶されている走行履歴のうち、車両の現在位置から対象充電施設までの走行経路に関係する走行履歴を特定する。
【００５４】
ステップＳ５３において、走行経路算出部１０６は、対象充電施設に関連する走行履歴のうち、車両が過去に走行した回数が最も多い走行経路を選択する。これにより、走行経路算出部１０６は、ドライバの習慣を反映させた走行経路を推定することができる。
【００５５】
ステップＳ５４において、走行経路算出部１０６は、現在の車両の位置から対象充電施設までの走行経路を確定することで、走行経路を算出する。
【００５６】
次に、時間、バッテリの充電率および車両の位置に関する閾値を生成するフローについて、図６を用いて説明する。なお、車両の走行中、走行履歴管理部１０５は車両の走行履歴を管理し、図示しないバッテリコントローラが充電率を管理している。
【００５７】
ステップＳ２０１において、利用判定部１０２は、所定の充電施設に車両が停車したか否か判定する。所定の充電施設に車両が停車したか否かは、地図情報データベース２０４に記憶された所定の充電施設の位置情報と位置検出器２０１により検出された車両の位置の座標が一致したことをもって判断する。車両の停車が確認された場合は、ステップＳ２０２に進む。一方、車両の停車が確認されない場合は、ステップＳ２０７に進む。
【００５８】
ステップＳ２０２において、利用判定部１０２は、バッテリの充電率が上昇したか否かを判定する。利用判定部１０２は、バッテリ情報データベース２０３に記憶された時系列のバッテリの充電率を用いて、現在のバッテリの充電率と所定の時間経過後のバッテリの充電率を比較することで、バッテリの充電率の上昇を判定することができる。利用判定部１０２によりバッテリの充電率が上昇したと判定された場合は、ステップＳ２０３に進む。一方、利用判定部１０２によりバッテリの充電率が上昇したと判定されない場合は、ステップＳ２０７に進む。
【００５９】
ステップＳ２０３において、利用判定部１０２は、ステップＳ２０１およびステップＳ２０２で判定した結果に基づいて、所定の充電施設を利用したと判定する。利用判定部１０２により所定の充電施設を利用したと判定された結果は、利用回数算出部１０３が利用回数を算出する際に用いられる。そして、ステップＳ２０４に進む。
【００６０】
ステップＳ２０４において、利用回数算出部１０３は、所定の充電施設の利用回数を算出する。利用回数算出部１０３は、利用判定部１０２により所定の充電施設を利用したと判定された回数を利用回数として算出する。なお、利用回数算出部１０３は、所定の期間における利用回数を利用頻度として算出することもできる。そして、ステップＳ２０５に進む。
【００６１】
ステップＳ２０５において、充電施設自動設定部１０４は、利用回数算出部１０３により算出された所定の充電施設の利用回数が所定値以上か否かを判定する。所定の充電施設の利用回数が所定値以上の場合は、所定の充電施設が日常的に利用する充電施設に該当するため、ステップＳ２０６に進む。一方、所定の充電施設の利用回数が所定値より小さい場合は、所定の充電施設が日常的に利用する充電施設に該当しないため、フローは終了する。
【００６２】
ステップＳ２０６において、充電施設自動設定部１０４は、出発時間帯、充電率に関する閾値を生成する。充電施設自動設定部１０４により生成された閾値は、ステップＳ４３およびステップＳ４４の判定で使用される。なお、閾値の生成方法は、ステップＳ４３及びステップＳ４４の制御フローで説明したため、省略する。
【００６３】
ステップＳ２０７において、走行履歴データベース２０５は、車両の走行履歴を消去する。そして、ステップＳ２０６に進む。
【００６４】
ステップＳ２０８において、バッテリ情報データベース２０３は、バッテリの充電率を消去する。そして、フローは終了する。
【００６５】
本実施形態は、以上のように構成され、動作するので以下の効果を奏する。
【００６６】
本発明によれば、地図情報データベース２０４は、充電施設の位置情報を記憶し、充電率取得部１０１は、車両に搭載されたバッテリの充電率を取得し、位置検出器２０１は、車両の位置を検出し、充電施設自動設定部１０４は対象充電施設を自動で設定し、走行経路算出部１０６は、充電施設の位置情報と車両の位置に基づいて、車両の現在位置から対象充電施設までの走行経路を算出し、電力量算出部１０７は、車両の走行時におけるエネルギー消費率と走行経路に基づいて、車両が走行経路を走行することにより、バッテリの消費する電力量を推定し、充電率推定部１０８は、車両の現在位置におけるバッテリの充電率と推定した電力量に基づいて、対象充電施設に車両が到達した時点のバッテリの充電率を推定し、充電率推定部１０９により推定されたバッテリの充電率が案内される。これにより、現在の車両の位置から所定の充電施設の位置までの走行経路をユーザが設定せずに、所定の充電施設に到着する時のバッテリの充電率を推定し、推定したバッテリの充電率を表示することができ、例えばユーザが充電施設として設定していない場合であっても、ユーザは、充電施設に到達可能か否か把握することができる。また充電率が案内されることで、ユーザへの不安を抑制できる。
【００６７】
また、本発明によれば、利用回数算出部１０３は、充電施設の位置情報と車両の位置に基づいて、車両が所定の充電施設に停車した回数を利用回数として算出し、充電施設自動設定部１０４は、利用回数算出部１０３により算出された利用回数が所定値以上である所定の充電施設を対象充電施設として設定する。これにより、バッテリの充電率推定装置３００は、所定の充電施設の利用状況を反映させて、対象充電施設を設定することができる。
【００６８】
また、本発明によれば、利用回数算出部１０３は、所定の充電施設で車両の停車中にバッテリの充電率が上昇した回数を利用回数として算出する。これにより、日常的に利用する所定の充電施設を対象充電施設に設定することができる。
【００６９】
また、本発明によれば、利用回数算出部１０３は、所定の期間における利用回数を利用頻度として算出し、充電施設自動設定部１０４は、利用頻度が所定値以上である充電施設を対象充電施設として設定する。これにより、充電施設自動設定部１０４は、日常的に利用する所定の充電施設を対象充電施設に設定する精度を高くすることができる。
【００７０】
また、本発明によれば、走行経路算出部１０６は、車両が対象充電施設に停車した複数の走行履歴のうち、車両の走行回数が最も多い経路を、ユーザに案内する走行経路として算出する。これにより、所定の充電施設周辺の走行履歴を反映させることで、車両が走行すると想定される走行経路を算出することができる。
【００７１】
また、本発明によれば、充電率推定部１０８により推定されたバッテリの充電率と、走行経路算出部１０６により算出された走行経路とを対応させてディスプレイ２０２に表示する。これにより、ユーザは対象充電施設に到着したときの充電率を容易に把握できる。
【００７２】
また、本発明によれば、車両が充電施設に停車し、かつ、バッテリが当該充電施設により充電されたことを示す走行履歴を、走行履歴データベース２０５に記憶する。これにより、充電施設に停車していない走行履歴、又は、充電施設でバッテリを充電していない走行履歴が、走行履歴データベース２０５に記憶されないため、
走行履歴の情報量を少なくすることができる。
【００７３】
また、本発明によれば、充電施設自動設定部１０４は、走行履歴に基づき車両が所定の充電施設に向かって出発した際の出発時間帯を設定し、車両が所定の充電施設に向かったときの充電率を充電率閾値として設定し、現在の時刻が出発時間帯に該当し、かつ、現在の充電率が充電率閾値以下に該当する場合には当該所定の充電施設を対象充電施設として設定する。これにより、これにより、車両が充電施設に向かうと想定される状況において、所定の充電施設を対象充電施設として自動で設定することができる。
【００７４】
また、本発明によれば、充電率推定部１０９により推定されたバッテリの充電率と、自動で設定された対象充電施設の位置とを対応させてディスプレイ２０２に表示する。これにより、ユーザは、日常的に利用する充電施設の位置と、当該充電施設に到着したときの充電率を容易に把握できる。
【００７５】
なお、バッテリの充電率推定装置３００は、車両に搭載して実施することができる。また、バッテリの充電率推定装置３００は、車両と複数の車両から送られる情報を処理するサーバ装置で構成してもよい。
【００７６】
上記のバッテリ情報データベース２０３と、地図情報データベース２０４と、走行履歴データベース２０５と、電力量データベース２０６が本発明の「記憶手段」に相当し、充電率取得部１０１が本発明の「取得手段」に相当し、位置検出器２０１が本発明の「位置検出手段」に相当し、充電施設自動設定部１０４が本発明の「自動判定手段」に相当し、走行経路算出部１０６が本発明の「走行経路算出手段」に相当し、電力量推定部１０７が本発明の「電力量推定手段」に相当し、充電率推定部１０８が本発明の「充電率推定手段」に相当し、ディスプレイ２０２が本発明の「表示手段」に相当する。
【００７７】
また、利用判定部１０２と利用回数算出部１０３が本発明の「利用回数算手段」に相当し、走行履歴管理部１０５が本発明の「走行履歴生成手段」に相当し、走行経路算出部１０６が本発明の「走行経路推定手段」に相当する。
【００７８】
《第２実施形態》
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態に係るバッテリの充電率推定装置３００は、走行経路算出部１０６により推定された走行経路を車両が走行する場合に、車両で消費されるエネルギーが最小となる走行モード切り換えスケジュールを作成し、スケジュールに従って走行モードを切り換える。
【００７９】
図７は、本実施形態に係るバッテリの充電率推定装置３００の構成図である。図１に示す構成図に対して、本実施形態に係るバッテリの充電率推定装置３００は、車両情報データベース２０７と、エネルギー算出部１０９と、走行モード切換部１１０が付加されている。以下では、第１の実施形態と重複する説明は省略し、本実施形態において特徴的な部分について説明する。
【００８０】
車両情報データベース２０７は、コントローラ１００と接続され、各種車両情報を記憶する。車両情報には、エンジンのエネルギー消費率と、モータのエネルギー消費率が含まれる。エネルギー消費率の値は、エネルギー算出部１０９へ送られ、走行経路を走行する車両で消費されるエネルギーを算出する際に用いられる。エンジンのエネルギー消費率およびモータのエネルギー消費率は、バッテリの充電率推定装置３００の外部から車両情報データベース２０７に入力され、一般的な車両に取り付けられているＣＡＮで伝送される値を用いて問題ない。
【００８１】
エネルギー算出部１０９は、エンジンのエネルギー消費率とモータのエネルギー消費率を用いて、走行経路算出部１０６により算出された走行経路を車両が走行する場合に、車両で消費されるエネルギーを算出する。エネルギー算出部１０９は、走行経路を分割した区間毎のエネルギーと、区間毎のエネルギーを加算したエネルギーを算出する。エネルギー算出部１０９により算出されたエネルギーの値は、走行モード切換部１１０へ送られる。
【００８２】
走行モード切換部１１０は、エネルギー算出部１０９により算出されたエネルギーが最小となる走行モードの切り換えスケジュールを作成し、スケジュールに従って車両の走行モードを切り替える。走行モード切換部１１０により走行モードが切り替えられる車両は、モータおよびエンジンを搭載した車両である。例えば、ハイブリッド車両やプラグインハイブリッド車両である。以下、車両の走行モードについて説明する。
【００８３】
走行モード切換部１１０により切り換える車両の走行モードは、エンジン走行モードと、ＥＶ走行モードと、ＨＥＶ走行モードの３種類である。エンジン走行モードは、エンジンにより車両が走行する走行モードであり、ＥＶ走行モードは、モータにより車両が走行する走行モードであり、ＨＥＶ走行モードは、エンジンおよびモータにより車両が走行する走行モードである。車両の走行モードは、走行経路の所定の区間毎に１つの走行モードが割り振られる。
【００８４】
次に、本実施形態の全体フローについて図８を用いて説明する。図８に示すフローは、図３に示すフローに対して、ステップＳ１０からステップＳ５０までのフローは同様であるため、ステップＳ５０の次から始まる。
【００８５】
ステップＳ３０１において、エネルギー算出部１０９は、車両情報データベース２０７に記憶された区間毎のエネルギー消費率を取得する。ここでいう区間は、走行経路算出部１０６により算出された走行経路を分割した所定の区間を示す。エネルギー消費率は、モータおよびエンジンのエネルギー効率である。エネルギー効率は、過去に該当する走行経路の区間を車両が走行した際に取得した値を用いてよい。また、空気抵抗、勾配、車速等を考慮したエネルギー効率でもよい。そして、ステップＳ３０２に進む。
【００８６】
ステップＳ３０２において、エネルギー算出部１０９は、区間毎のモータのエネルギー効率と区間毎のエンジンのエネルギー効率を用いて、区間毎における車両で消費されるエネルギーを算出する。各区間の走行モードは、初期設定として、任意の走行モードを割り振る。そして、ステップＳ３０３に進む。
【００８７】
ステップＳ３０３において、エネルギー算出部１０９は、各区間における車両で消費されるエネルギーを加算することで、車両が走行経路算出部１０６により推定された走行経路を走行する場合に、車両で消費されるエネルギーを算出する。そして、ステップＳ３０４に進む。
【００８８】
ステップＳ３０４において、エネルギー算出部１０９は、各区間に割り振る走行モードの組み合わせが全パターン網羅してか否かを判定する。走行モードの組み合わせが全パターン網羅された場合は、エネルギー算出部１０９によるエネルギーの算出を終了させ、ステップＳ３０６に進む。一方、走行モードの組み合わせが全パターン網羅されていない場合は、ステップＳ３０５に進む。
【００８９】
ステップＳ３０５において、エネルギー算出部１０９は、区間毎の走行モードの組み合わせを変更する。例えば、走行モード切換部１１０は、図９に示すスケジュール１からスケジュール２に走行モードの組み合わせを変更する。そして、ステップＳ３０３に戻ることで、エネルギー算出部１０９は、変更した走行モードの組み合わせで再度エネルギーを算出する。
【００９０】
区間毎の走行モードの組み合わせた変えた例を図９に示す。図９の表は、図２に示す走行経路を４つの区間に分割し、各区間に割り振った走行モードの種類を示している。１つの区間に対して、３つの走行モードのうち１つの走行モードが割り振られるため、スケジュールは、全部で８１通りとなる。図９では、そのうち３通りのスケジュールを表示している。
【００９１】
ステップＳ３０６において、走行モード切換部１１０は、エネルギー算出部１０９により走行モードの組み合わせを変更して算出された複数のエネルギーのうち、最小のエネルギーを選択する。そして、ステップＳ３０７に進む。
【００９２】
ステップＳ３０７において、走行モード切換部１１０は、走行モードの切り換えスケジュールを作成する。走行モードの切り換えスケジュールは、ステップＳ３０５において選択された最小のエネルギーに対応する走行モードの組み合わせである。そして、ステップＳ３０８に進む。
【００９３】
ステップＳ３０８において、電力量推定部１０７は、車両が走行経路算出部１０６により推定された走行経路を走行する場合に、車両で消費される電力量を推定する。ステップＳ３０８は、図３におけるステップＳ６０と同じである。但し、ステップＳ３０８において、電力量推定部１０７は、ＥＶ走行モードで走行した際に車両で消費される電力量を推定するのに加えＨＥＶ走行モードで走行した際に車両電消費される電力量も推定する。なお、車両がエンジン走行モードにより所定の区間を走行する場合は、補機類で消費される電力を考慮する。そして、ステップＳ３０９に進む。
【００９４】
ステップＳ３０９において、充電率推定部１０８は、バッテリの充電率を推定する。ステップＳ３０９は、図３におけるステップＳ７０と同じため、詳しい説明は省略する。そして、ステップ３１０に進む。
【００９５】
ステップＳ３１０において、ディスプレイ２０２は、対象充電施設の位置と、充電率推定部１０８により推定されたバッテリの充電率と、走行経路算出部１０６により推定された走行経路と、走行モード切換部１１０により切り換えられる区間毎の走行モードを表示する。そして、ステップＳ３１１に進む。
【００９６】
対象充電施設の位置とバッテリの充電率と走行経路と走行モードをディスプレイ２０２に表示した画像を図１０に示す。ディスプレイ２０２に表示された画像は、現在の車両の位置と対象充電施設を結ぶ走行経路と、走行経路の各区間で選択された走行モードが同時に表示されている。ディスプレイ２０２に表示された走行モードは、現在地から地点ＡまでをＨＥＶ走行モード、地点Ａから地点Ｂまでの区間をエンジン走行モード、地点Ｂから地点Ｃまでの区間を再びエンジン走行モード、地点Ｃから対象充電施設までの区間をＥＶ走行モードが選択されている。このように、車両で消費されるエネルギーを考慮して、走行モード切換部１１０により切り換えられる各区間の走行モードがディスプレイ２０２に表示される。
【００９７】
また、充電施設自動設定部１０４が複数の対象充電施設を設定した場合に、対象充電施設の位置と、バッテリの充電率と、走行経路と、走行モードをディスプレイ２０２に表示した画像を図１１に示す。対象充電施設１および対象充電施設２と記された２つの対象充電施設の位置と対応するバッテリの充電率がディスプレイ２０２に表示されている。また、現在地から対象充電施設までの走行経路および区間毎の走行モードも対象充電施設１および対象充電施設２に対応してディスプレイ２０２に表示されている。この場合、ユーザは、ディスプレイ２０２に表示された対象充電施設１および対象充電施設２の位置に対応するバッテリの充電率の値から、どちらの対象充電施設に向かうか判断することができる。
【００９８】
ステップＳ３１１において、走行モード切換部１１０は、スケジュールに従って走行モードを切り替えることで、車両の走行制御を行う。そして、フローは終了する。
【００９９】
本実施形態は、以上のように構成され、動作するので以下の効果を奏する。
【０１００】
本発明によれば、走行モード切換部１１０は、車両の走行モードを、エンジン走行モード、ＥＶ走行モード、及び、ＨＥＶ走行モードに切り替え、エネルギー算出部１０９は、モータのエネルギー消費率、エンジンのエネルギー消費率、走行経路に基づいて、車両が所定の区間毎に前記走行モードを切り替えて走行経路を走行した場合に、車両で消費されるエネルギー消費量を複数算出し、走行モード切換部１１０はエネルギー消費量が最も小さくなるように走行モードを切り替えるスケジュールを作成し、スケジュールに従って前記車両の走行モードを切り替える。これにより、所定の区間毎にエネルギー効率の高い走行モードに切り替えて、車両を走行させることができる。
【０１０１】
車両情報データベース２０７が本発明の「記憶手段」に相当し、エネルギー算出部１０９が本発明の「エネルギー算出手段」に相当し、走行モード切換部１１０が本発明の「走行モード切換手段」に相当する。
【符号の説明】
【０１０２】
３００…バッテリの充電率推定装置
１００…コントローラ
１０１…充電率取得部
１０２…利用判定部
１０３…利用回数算出部
１０４…充電施設自動設定部
１０５…走行履歴管理部
１０６…走行経路算出部
１０７…電力量推定部
１０８…充電率推定部
２０１…位置検出器
２０２…ディスプレイ
２０３…バッテリ情報データベース
２０４…地図情報データベース
２０５…走行履歴データベース
２０６…電力量データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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