(57)【要約】【目的】この発明の目的は、運転者が事前にエネルギー補給所の設置位置を調査して移動計画を練る必要が無く、移動時間及び走行距離を短縮し得て、燃費を削減し得て、また、精度の高い走行経路の案内を実現することにある。【構成】このため、この発明は、残量検出手段と位置検出手段と走行経路検索手段と表示手段と走行距離算出手段と燃費算出手段と判定手段と検索手段と、この検索手段により検索された到達可能なエネルギー補給所の位置を地図情報に重ねて表示手段に表示させて車両をエネルギー補給所に案内する案内手段とを備えた車両用ナビゲーションシステムにおいて、判定手段により目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する際の判定基準を走行条件に応じて変更する基準変更手段を設けたことを特徴とする。【選択図】        図１
2004151053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行用動力源のエネルギー残量を検出する残量検出手段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段により検出された現在位置から設定された目的地までの車両の走行経路を検索する走行経路検索手段と、前記位置検出手段により検出された現在位置と前記走行経路検索手段により検索された走行経路とを地図情報に重ねて表示する表示手段と、前記位置検出手段により検出された現在位置から設定された目的地までの車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、前回走行時の平均燃費を算出する燃費算出手段と、前記残量検出手段により検出されたエネルギー残量と前記燃費算出手段により算出された平均燃費とから走行可能距離を算出して目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する判定手段と、この判定手段により走行不可能と判定された場合に予め位置情報として蓄積されているエネルギー補給所の中から到達可能なエネルギー補給所を検索する検索手段と、この検索手段により検索された到達可能なエネルギー補給所の位置を地図情報に重ねて前記表示手段に表示させて車両をエネルギー補給所に案内する案内手段とを備えた車両用ナビゲーションシステムにおいて、前記判定手段により目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する際の判定基準を走行条件に応じて変更する基準変更手段を設けたことを特徴とする車両用ナビゲーションシステム。
【請求項２】
前記燃費算出手段は、走行用動力源にエネルギーとして気体燃料を供給するインジェクタの駆動時間から燃料消費量を算出し、この燃料消費量から平均燃費を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両用ナビゲーションシステムに係り、特に、運転者が事前にエネルギー補給所の設置位置を調査して移動計画を練る必要が無く、移動時間及び走行距離を短縮し得て、燃費を削減し得て、また、精度の高い走行経路の案内を実現し得る車両用ナビゲーションシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、走行用動力源として搭載されたエンジンに、エネルギーとして天然ガスなどの気体燃料を供給するガス自動車がある。ガス自動車は、燃料容器に貯留された高圧の気体燃料を減圧してエンジンに供給し、エンジンを駆動して走行する。
【０００３】
しかし、ガス自動車を走行させる際には、気体燃料を補給するためのエネルギー補給所であるガス充填施設が社会的に充分に整備されていないことから、燃料不足により走行不能とならないように、ガス充填施設の設置位置を考慮して走行ルートを決定しなければならない問題がある。
【０００４】
このような問題に対処する車両用ナビゲーションシステムとしては、設定されている走行経路上の２つ先のガソリンスタンドまで走行できない場合には、１つ先のガソリンスタンドまたは設定されている走行経路を一時的に逸脱しても最寄りのガソリンスタンドの、いずれか近い方のガソリンスタンドでの給油を案内することにより、ガソリン不足に陥ることを回避するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４６５７１号公報（第５〜６頁、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガス自動車は、燃料容器内の圧力を圧力センサによって検出し、この圧力センサの検出する圧力値から気体燃料の残量を検出してインストルメントパネルの計器パネルに表示している。運転者は、燃料不足により走行不可能とならないように、計器パネルに表示される気体燃料の残量から走行可能距離を推測し、最寄りのエネルギー補給所であるガス充填施設に到達できるように運転している。
【０００７】
しかし、ガス自動車に気体燃料を補給するための施設であるガス充填施設は、非常に少なく、社会的に充分に整備されていない問題がある。
【０００８】
このため、ガス自動車を走行させる際には、ガス充填施設の設置位置が明確な特定地域においてガス充填施設を考慮した走行ルートの設定を行う場合には問題とならないが、長距離の移動や特定地域以外での走行については運転者が事前にガス充填施設の設置位置を調査して移動計画を練る必要があり、運転者への負担が大きい不都合がある。
【０００９】
また、地図からガス充填施設を考慮した走行ルートの設定を行う場合には、地図上で計測した走行距離とガス自動車の実際の走行距離とに差を生じるため、燃料不足とならない余裕を持った距離を考慮して走行ルートを設定しなければならない問題がある。
【００１０】
このため、ガス自動車を走行させる際には、必要以上にガス充填施設に寄って補給作業をすることになり、目的地に到着するまでに時間がかかる不都合があり、また、必要以上の距離を走行することになり、無駄な燃料の消費につながる不都合がある。
【００１１】
さらに、前述特開２０００−４６５７１号公報に開示される車両用ナビゲーションシステムは、エネルギー残量から走行可能距離を算出し、この走行可能距離を基に予め設定された走行経路上の２つ先のガソリンスタンドまで走行できるか否かを判定しているが、走行可能距離の判定に影響を及ぼす判定要素がエネルギー残量のみであるため、精度の高い走行経路の案内を実現し難い問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、車両の走行用動力源のエネルギー残量を検出する残量検出手段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段により検出された現在位置から設定された目的地までの車両の走行経路を検索する走行経路検索手段と、前記位置検出手段により検出された現在位置と前記走行経路検索手段により検索された走行経路とを地図情報に重ねて表示する表示手段と、前記位置検出手段により検出された現在位置から設定された目的地までの車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、前回走行時の平均燃費を算出する燃費算出手段と、前記残量検出手段により検出されたエネルギー残量と前記燃費算出手段により算出された平均燃費とから走行可能距離を算出して目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する判定手段と、この判定手段により走行不可能と判定された場合に予め位置情報として蓄積されているエネルギー補給所の中から到達可能なエネルギー補給所の位置を検索する検索手段と、この検索手段により検索された到達可能なエネルギー補給所の位置を地図情報に重ねて前記表示手段に表示させて車両をエネルギー補給所に案内する案内手段とを備えた車両用ナビゲーションシステムにおいて、前記判定手段により目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する際の判定基準を走行条件に応じて変更する基準変更手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の車両用ナビゲーションシステムは、判定手段によってエネルギー残量と平均燃費とから走行可能距離を算出して目的地まで走行可能か走行不可能かを判定し、この判定手段により走行不可能と判定された場合に、検索手段によって予め位置情報として蓄積されているエネルギー補給所の中から到達可能なエネルギー補給所を検索し、この検索手段により検索された到達可能なエネルギー補給所の位置を案内手段によって地図情報に重ねて表示手段に表示させて車両をエネルギー補給所に案内するものであり、目的地までの走行経路をエネルギー補給所の位置を考慮して最適に設定することができ、また、判定手段により目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する際の判定基準を走行条件に応じて変更する基準変更手段を設けていることにより、目的地まで走行可能か走行不可能かの判定に道路状況等の走行条件の変化を加味することができ、目的地まで走行可能か走行不可能かをさらに適切に判定することができる。
【００１４】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図２は、この発明の実施例を示すものである。図２において、２は車両である。この車両２は、走行用動力源であるエンジン４を搭載し、このエンジン４に供給されるエネルギーとして天然ガスなどの気体燃料を圧縮して貯留する燃料容器６を搭載している。燃料容器６には、エネルギー補給所であるガス充填施設において、気体燃料を充填される。
【００１５】
燃料容器６は、燃料供給手段８を介してエンジン４に設けられたインジェクタ１０に連絡して設けている。燃料容器６に貯留された高圧の気体燃料は、燃料供給手段８により減圧されてインジェクタ１０に供給される。インジェクタ１０は、エンジン制御システム１２のエンジン制御部１４に接続して設けている。エンジン制御部１４には、燃料容器６に貯留される気体燃料の圧力を検出する圧力センサ１６を接続して設け、エンジン４に供給される気体燃料の温度を検出する温度センサ１８を接続して設け、スロットル開度センサ（図示せず）等の運転状態センサ２０を接続して設けている。
【００１６】
エンジン制御部１４は、圧力センサ１６の検出する圧力値から残量検出手段２２により気体燃料の残量を検出して図示しない計器パネルに表示させ、運転状態センサ２０の検出する各種信号から噴射量算出手段２４により気体燃料の要求噴射量を算出し、この要求噴射量を噴射量補正手段２６により温度センサ１８の検出する気体燃料の温度で補正し、補正した要求噴射量をインジェクタ駆動手段２８により駆動時間に変換してインジェクタ１０を動作制御し、要求噴射量の気体燃料をエンジン４に供給する。
【００１７】
この車両２には、車両用ナビゲーションシステム３０を設けている。車両用ナビゲーションシステム３０は、ナビゲーション制御部３２を前記エンジン制御システム１２のエンジン制御部１４に接続して設けている。
【００１８】
車両用ナビゲーションシステム３０のナビゲーション制御部３２には、車両２の現在位置を検出するＧＰＳ等の位置検出手段３４を接続して設け、車両２の速度を検出する速度センサ３６を接続して設け、各種情報を表示する表示手段３８を接続して設けている。この車両用ナビゲーションシステム３０は、ナビゲーション制御部３２に、前記残量検出手段２２と前記位置検出手段３４と前記表示手段３８と走行経路検索手段４０と走行距離算出手段４２と燃費算出手段４４と判定手段４６と検索手段４８と案内手段５０と情報記憶手段５２とを備えている。
【００１９】
走行経路検索手段４０は、位置検出手段３４により検出された現在位置から、運転者により設定された目的地までの車両２の走行経路を検索する。表示手段３８は、位置検出手段３４により検出された現在位置と走行経路検索手段４０により検索された走行経路とを、地図情報に重ねて表示する。
【００２０】
走行距離算出手段４２は、位置検出手段３４により検出された現在位置から、運転者により設定された目的地までの車両２の走行距離を算出する。燃費算出手段４４は、前回走行時の平均燃費を算出する。判定手段４６は、残量検出手段２２により検出された気体燃料の残量と燃費算出手段４４により算出された平均燃費とから走行可能距離を算出して、目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する。
【００２１】
検索手段４８は、判定手段４６により走行不可能と判定された場合に、予め位置情報として蓄積されているガス充填施設の中から到達可能なガス充填施設を検索する。案内手段５０は、検索手段４８により検索された到達可能なガス充填施設の位置を地図情報に重ねて表示手段３８に表示させて、車両２をガス充填施設に案内する。情報記憶手段５２は、運転者が入力した気体燃料を補給するためのガス充填施設の位置情報を記憶して蓄積する。
【００２２】
この車両用ナビゲーションシステム３０は、判定手段４６の判定基準を変更する基準変更手段５４をナビゲーション制御部３２に設けている。基準変更手段５４は、判定手段４４により目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する際の判定基準を、走行条件に応じて変更する。この実施例の基準変更手段５４は、設定された走行経路内に高速道路がある場合には、高速道路分補正係数を加算して走行可能距離を補正する。
【００２３】
なお、この実施例においては、車両用ナビゲーションシステム３０に残量検出手段２２を直接設けることなく、車両用ナビゲーションシステム３０が接続されたエンジン制御部１４から、残量検出手段２２の検出した気体燃料の残量を取り込んでいる。また、前記燃費算出手段４４は、車両用ナビゲーションシステム３０が接続されたエンジン制御部１４から、エンジン４に気体燃料を供給するインジェクタ１０の駆動時間を取り込み、この駆動時間から燃料消費量を算出して走行時の平均燃費を算出する。
【００２４】
次に、車両用ナビゲーションシステムの作用を説明する。
【００２５】
車両用ナビゲーションシステム３０は、ナビゲーション制御部３２によって、運転者が目的地を設定して入力すると、位置検出手段３４により車両２の現在位置を検出し、走行経路検索手段４０により車両２の現在位置から運転者により設定された目的地までの車両２の走行経路を検索し、車両２の現在位置と走行経路とを地図情報に重ねて表示手段３８に表示し、目的地まで車両２を案内する。
【００２６】
この車両用ナビゲーションシステム３０は、図１に示す如く、制御用プログラムがスタートして、運転者がガス充填施設の位置情報を入力すると（１００）、情報記憶手段５２にガス充填施設の位置情報を記憶して蓄積する。
【００２７】
車両用ナビゲーションシステム３０は、イグニションスイッチ（図示せず）がＯＮされて（１０２）、エンジン４が始動すると（１０４）、始動から時間Ｔ１後にシステム制御部３２に電源を供給されて起動され（１０４）、運転者が目的地を設定して入力すると（１０８）、車両２の現在位置から設定された目的地までの走行距離を走行距離算出手段４２により算出する（１１０）。
【００２８】
前回のイグニションスイッチＯＦＦ前のＴ２間の平均燃費を学習値として情報記憶手段５２から読み出す（１１２）。また、情報記憶手段５２の学習値を初期化した場合は、固定値の平均値を読み込む（１１４）。
【００２９】
エンジン制御部１４の残量検出手段２２により検出された気体燃料の残量を判定手段４４に取り込み（１１６）、残量と平均燃費とから走行可能距離を算出し（１１８）、設定した目的地まで走行可能か走行不可能かを判断する（１２０）。
【００３０】
目的地まで走行不能と判断（１２０）してＮＯの場合は、目的地までの走行経路内に高速道路を含むか否かを判断する（１２２）。この判断（１２２）がＹＥＳの場合は、高速道路分補正係数を加算して走行可能距離を補正し（１２４）、この補正後の走行可能距離内の到達可能な最寄りのガス充填施設を検索手段４８により検索し、検索されたガス充填施設の位置を地図情報に重ねて表示手段３８に表示させて車両２を案内する（１２６）。
【００３１】
到達可能なガス充填施設に車両２を案内する処理（１２６）の後に、また、目的地まで走行可能で前記判断（１２０）がＹＥＳの場合に、目的地への走行を開始すると（１２８）、タイマにより時間Ｔ２間のインジェクタ１０の駆動時間を計測し（１３０）、インジェクタ１０の駆動時間より今回の走行時の燃料消費量を算出する（１３２）。
【００３２】
時間Ｔ２計測開始時点から時間Ｔ２計測終了時点までの間の、速度センサ３６の検出する速度より算出した走行距離とインジェクタ１０の駆動時間より算出した燃料消費量とから、平均燃費を算出する（１３４）。
【００３３】
時間Ｔ２の経過後に、タイマをリセットして再び時間Ｔ２間の走行距離と燃料消費量とを計測して平均燃費を算出し（１３６）、時間Ｔ２間の平均燃費を情報記憶手段５２に学習値として記憶する（１３８）。この時間Ｔ２間の学習値は、時間Ｔ２毎に更新される（１４０）。
【００３４】
走行している車両２の現在位置と設定した目的地とを比較して、車両２が目的地に到着したか否かを判断する（１４２）。
【００３５】
この判断（１４２）がＹＥＳの場合は、車両２が目的地に到着しているので、適宜イグニションスイッチをＯＦＦしてエンジン４を停止する（１４４）。車両用ナビゲーションシステム３０は、イグニションスイッチのＯＦＦによりシステム制御部３２への電源を遮断されて停止される。
【００３６】
一方、この判断（１４２）がＮＯの場合は、車両２が目的地に到着していないので、処理（１１６）にリターンして（１１６）〜（１４４）を実行する。
【００３７】
このように、車両用ナビゲーションシステム３０は、判定手段４６によって気体燃料の残量と平均燃費とから走行可能距離を算出して目的地まで走行可能か走行不可能かを判定し、この判定手段４６により走行不可能と判定された場合に、検索手段４８によって予め位置情報として情報記憶手段５２に蓄積されているガス充填施設の中から到達可能なガス充填施設を検索し、この検索手段４８により検索された到達可能なガス充填施設の位置を案内手段５０によって地図情報に重ねて表示手段３８に表示させて車両２をガス充填施設に案内するものである。
【００３８】
これにより、この車両用ナビゲーションシステム３０は、目的地までの走行経路をガス充填施設の位置を考慮して最適に設定することができる。このため、この車両用ナビゲーションシステム３０は、運転者が事前にガス充填施設の設置位置を調査して移動計画を練る必要が無く、移動時間及び走行距離を短縮することができる。これにより、燃料消費量や排気ガス中の有害成分発生量の低減を達成することができる。
【００３９】
また、この車両用ナビゲーションシステム３０は、判定手段４６により目的地まで走行可能か走行不可能かを判定する際の判定基準を、高速道路等の走行条件に応じて変更する基準変更手段５４を設けている。
【００４０】
これにより、この車両用ナビゲーションシステム３０は、目的地まで走行可能か走行不可能かの判定に道路状況等の走行条件の変化を加味することができ、目的地まで走行可能か走行不可能かをさらに適切に判定することができる。このため、この車両用ナビゲーションシステム３０は、精度の高い走行経路の案内を実現することができる。
【００４１】
なお、この実施例においては、ある特定時間Ｔ２での平均燃費を算出したが、特定移動距離内での平均燃費を算出し、特定時間Ｔ２での平均燃費と特定移動距離内での平均燃費との双方から平均燃費を算出することにより、正確性を向上することができる。
【００４２】
また、判定手段４６により走行不可能と判定された場合には、最寄の１番近いガス充填施設を検索して表示手段３８に表示させたが、２番目、３番目に近いガス充填施設を選択キー等を利用して表示させることもでき、これにより、道路状況に応じて到達可能なガス充填施設を選択することが可能となる。
【００４３】
さらに、判定手段４６により走行不可能と判定された場合には、現在位置から目的地方向に位置する到達可能なガス充填施設までの距離を表示手段３８に表示させることにより、運転者に安心感を与えることができるとともに、到達可能な複数のガス充填施設を表示して運転者が選択可能とすることにより、運転者の意向に沿う走行経路の案内をすることができる。
【００４４】
さらにまた、走行経路検索手段４０により現在位置から目的地までの車両２の走行経路を検索した際に、検索された走行経路上にガス充填施設がない場合には、平均燃費より到達可能なガス充填施設を組み入れた新たな走行経路を設定することにより、運転者が事前にガス充填施設の設置位置を調査して移動計画を練る必要が無く、運転者への負担を軽減することができる。
【００４５】
また、平均燃費は、情報記憶手段５２に記憶させておくことにより、イグニションスイッチをＯＮした時点において運転者が目的地を入力して走行経路を検索する場合にも、到達可能なガス充填施設を組み入れた走行経路を設定することが可能になる。
【００４６】
なお、この実施例においては、気体燃料をエネルギーとするエンジンを搭載した車両２を例示したが、走行用動力源として電動モータを搭載するとともに燃料電池用の水素タンクを搭載する燃料電池車の場合にも、水素タンクに補給される水素を貯留する水素充填施設の位置情報を情報記憶手段５２に記憶させておくことにより、実施することができるものである。
【００４７】
また、この実施例においては、基準変更手段５４によって判定手段４６の判定基準を変更する走行条件として高速道路の有無を例示したが、その他の走行条件として、路面状況や道路勾配、高度変化等を追加設定して判定基準を変更することにより、目的地まで走行可能か走行不可能かをさらに適切に判定することができ、より精度の高い走行経路の案内を実現することができる。
【００４８】
さらに、この実施例においては、表示手段３８に現在位置や走行経路、地図情報、エネルギー補給所位置を表示させたが、表示手段３８に、現在の運転状態が燃料を無駄に消費する運転状態であるか燃料の消費を抑える運転状態であるかを示す表示部を設けることにより、燃料の消費を抑える運転状態を示す表示部が点灯表示されるような運転操作をするように運転者に案内を与えることができ、平均燃費の向上に寄与することができ、最寄りのガス充填施設までの到達可能性を高めることができる。
【００４９】
また、判定手段４６により走行不可能と判定された場合には、燃料の無駄な消費を抑える運転操作（例えば、エアコンの運転停止やアクセルペダルの急激な開閉操作の禁止等）を表示手段３８に表示させることにより、平均燃費の向上に寄与することができ、最寄りのガス充填施設までの到達可能性を高めることができる。
【００５０】
さらに、判定手段４６により走行不可能と判定された場合には、エンジン制御部１４によってエンジン４の出力を制限することにより、燃料の消費を削減して走行可能距離を伸ばすことができ、到達可能なガス充填施設に余裕を持って到達することができる。
【００５１】
【発明の効果】
この発明の車両用ナビゲーションシステムは、目的地までの走行経路をエネルギー補給所の位置を考慮して最適に設定することができ、また、目的地まで走行可能か走行不可能かの判定に道路状況等の走行条件の変化を加味することができ、目的地まで走行可能か走行不可能かをさらに適切に判定することができる。
【００５２】
このため、この車両用ナビゲーションシステムは、運転者が事前にエネルギー補給所の設置位置を調査して移動計画を練る必要が無く、移動時間及び走行距離を短縮し得て、燃料消費量や排気ガス中の有害成分発生量を低減し得て、また、精度の高い走行経路の案内を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す車両用ナビゲーションシステムの制御用フローチャートである。
【図２】車両用ナビゲーションシステムのブロック図である。
【符号の説明】
２  車両
４  エンジン
６  燃料容器
８  燃料供給手段
１０  インジェクタ
１２  エンジン制御システム
１４  エンジン制御部
１６  圧力センサ
１８  温度センサ
２０  運転状態センサ
２２  残量検出手段
２４  噴射量算出手段
２６  噴射量補正手段
２８  インジェクタ駆動手段
３０  車両用ナビゲーションシステム
３２  ナビゲーション制御部
３４  位置検出手段
３６  速度センサ
３８  表示手段
４０  走行経路検索手段
４２  走行距離算出手段
４４  燃費算出手段
４６  判定手段
４８  検索手段
５０  案内手段
５２  情報記憶手段
５４  基準変更手段
【図１】
2004151053.tif 000003
【図２】
2004151053.tif 000004