(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、
前記走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する重複判定手段と、
前記走行予定経路に前記重複区間が含まれる場合、前記重複区間を生じさせた迂回区間を前記走行予定経路から削除する迂回区間削除手段と、
前記迂回区間が削除された後の前記走行予定経路に基づいて前記車両における車両制御の制御計画を立案する制御計画立案手段と、
前記制御計画に基づいて車両制御を実行する車両制御手段と、
を備え、
前記迂回区間削除手段は、
前記重複区間における前記車両の走行方向が同一方向である場合、
前記重複区間の直後の区間から前記重複区間に戻る直前の区間までの経路と、前記重複区間の一方とによって構成される経路を前記迂回区間とし、前記走行予定経路から削除する、
車両制御システム。
【請求項２】
ディスプレイ上の地図に対して利用者がタッチした位置を経由する車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、
前記走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する重複判定手段と、
前記走行予定経路に前記重複区間が含まれる場合、前記重複区間を生じさせた迂回区間を前記走行予定経路から削除する迂回区間削除手段と、
前記迂回区間が削除された後の前記走行予定経路に基づいて前記車両における車両制御の制御計画を立案する制御計画立案手段と、
前記制御計画に基づいて車両制御を実行する車両制御手段と、
を備え、
前記迂回区間削除手段は、
前記重複区間における前記車両の走行方向が逆方向である場合、
前記重複区間から前記重複区間に戻るまでの経路を前記迂回区間とし、前記走行予定経路から削除する、
車両制御システム。
【請求項３】
前記迂回区間削除手段は、
前記重複区間に最初に進入する進入路から前記重複区間と異なる方向への走行を禁止する走行規制が存在する場合には、前記重複区間を生じさせた前記迂回区間を前記走行予定経路から削除しない、
請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記制御計画立案手段は、
前記走行予定経路を走行する際に必要な走行負荷を取得し、当該走行負荷に基づいて前記車両が備えるバッテリのＳＯＣについての前記制御計画を立案し、
前記車両制御手段は、
前記制御計画に基づいて前記バッテリのＳＯＣを制御する、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両制御システム。
【請求項５】
コンピュータによって、
車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得工程と、
前記走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する重複判定工程と、
前記走行予定経路に前記重複区間が含まれる場合、前記重複区間を生じさせた迂回区間を前記走行予定経路から削除する迂回区間削除工程と、
前記迂回区間が削除された後の前記走行予定経路に基づいて前記車両における車両制御の制御計画を立案する制御計画立案工程と、
前記制御計画に基づいて車両制御を実行する車両制御工程と、
を行い、
前記迂回区間削除工程は、
前記重複区間における前記車両の走行方向が同一方向である場合、
前記重複区間の直後の区間から前記重複区間に戻る直前の区間までの経路と、前記重複区間の一方とによって構成される経路を前記迂回区間とし、前記走行予定経路から削除する、
車両制御方法。
【請求項６】
車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得機能と、
前記走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する重複判定機能と、
前記走行予定経路に前記重複区間が含まれる場合、前記重複区間を生じさせた迂回区間を前記走行予定経路から削除する迂回区間削除機能と、
前記迂回区間が削除された後の前記走行予定経路に基づいて前記車両における車両制御の制御計画を立案する制御計画立案機能と、
前記制御計画に基づいて車両制御を実行する車両制御機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記迂回区間削除機能は、コンピュータに
前記重複区間における前記車両の走行方向が同一方向である場合、
前記重複区間の直後の区間から前記重複区間に戻る直前の区間までの経路と、前記重複区間の一方とによって構成される経路を前記迂回区間とし、前記走行予定経路から削除する機能を実現させる、
車両制御プログラム。
【請求項７】
ディスプレイ上の地図に対して利用者がタッチした位置を経由する車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得機能と、
前記走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する重複判定機能と、
前記走行予定経路に前記重複区間が含まれる場合、前記重複区間を生じさせた迂回区間を前記走行予定経路から削除する迂回区間削除機能と、
前記迂回区間が削除された後の前記走行予定経路に基づいて前記車両における車両制御の制御計画を立案する制御計画立案機能と、
前記制御計画に基づいて車両制御を実行する車両制御機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記迂回区間削除機能は、コンピュータに
前記重複区間における前記車両の走行方向が逆方向である場合、
前記重複区間から前記重複区間に戻るまでの経路を前記迂回区間とし、前記走行予定経路から削除する機能を実現させる、
車両制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御計画を立案する車両制御システム、車両制御方法および車両制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、経路を走行した場合の燃料消費を抑制する技術が知られている。例えば、特許文献１においては、リンク毎の燃料消費コストを最小にするＳＯＣ制御スケジュールを決定しながら燃料消費コストが最小の経路を探索することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２７４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術のように、経路に基づいて制御計画が立案されると、経路と実際に走行する道路とが異なる場合に、計画通りに制御を行うことができない。例えば、経路探索の際に、利用者が経由地を座標で指定するのではなく、特定のエリア（複数の道路やＰＯＩが含まれ得る）を経由することを指定した場合、特定のエリアの道路が一方通行であること等に起因して無用な迂回区間を含む経路が探索される場合がある。このような経路が探索された場合、利用者は当該迂回区間を通らない場合がある。従って、この場合には経路に基づいて立案された制御計画が不適切な計画となる。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、無駄な制御計画が立案されることを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、車両制御システムは、車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、制御計画に基づいて車両制御を実行する車両制御手段と、走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する重複判定手段と、走行予定経路に重複区間が含まれる場合、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定経路から削除する迂回区間削除手段と、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて車両における車両制御の制御計画を立案する制御計画立案手段と、を備えている。
【０００６】
また、上記の目的を達成するために、車両制御方法は、車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得工程と、走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する重複判定工程と、走行予定経路に重複区間が含まれる場合、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定経路から削除する迂回区間削除工程と、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて車両における車両制御の制御計画を立案する制御計画立案工程と、制御計画に基づいて車両制御を実行する車両制御工程と、を含むように構成される。
【０００７】
さらに、上記の目的を達成するために、車両制御プログラムは、車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得機能と、走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する重複判定機能と、走行予定経路に重複区間が含まれる場合、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定経路から削除する迂回区間削除機能と、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて車両における車両制御の制御計画を立案する制御計画立案機能と、制御計画に基づいて車両制御を実行する車両制御機能と、をコンピュータに実現させる。
【０００８】
すなわち、車両制御システム、方法、プログラムは、走行予定経路に重複区間が含まれる場合に、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定経路から削除し、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて車両における車両制御の制御計画を立案する。ここで、重複区間を生じさせた迂回区間は、当該重複区間を起点として迂回区間を経て重複区間に戻るような区間である。このような迂回区間を含む経路は、利用者にとって冗長な経路となる場合が多く、迂回区間の走行を必要とする利用者は少ない。そこで、迂回区間削除手段が迂回区間を走行予定経路から削除することにより、多くの利用者が走行しないと予想される区間を除外した経路を走行予定経路と見なすことができる。従って、制御計画立案手段が、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて制御計画を立案することにより、無駄な制御計画が立案されることを抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両制御システムを示すブロック図である。
【図２】車両制御処理を示すフローチャートである。
【図３】（３Ａ）〜（３Ｃ）は、走行予定経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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）車両制御システムの構成：
（２）車両制御処理：
（３）他の実施形態：
【００１１】
（１）車両制御システムの構成：
図１は、車両に搭載された車両制御システムの構成を示すブロック図である。本実施形態において車両制御システムは、ナビゲーションシステム１０によって実現される。ナビゲーションシステム１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える制御部２０と記憶媒体３０とを備えており、制御部２０は、記憶媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを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図示しないナビゲーションプログラムを実行可能である。ナビゲーションプログラムは、目的地までの走行予定経路を探索し、当該走行予定経路に沿って移動するように案内する機能を制御部２０に実行させることができる。
【００１２】
記憶媒体３０には予め地図情報３０ａが記憶されている。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の位置等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の位置等を示す形状補間点データ、ノード同士の連結を示すリンクデータ、道路の摩擦抵抗や勾配を示す走行負荷データ、道路やその周辺に存在する地物を示すデータ等を含み、車両の現在地から目的地までの走行予定経路の探索や経路案内、走行負荷の取得等に利用される。
【００１３】
本実施形態において、ナビゲーションシステム１０は、車両において燃料の消費量を抑制するようにバッテリのＳＯＣを制御する制御計画を立案し、制御計画通りに車両を制御するように駆動制御ＥＣＵ（後述）に指示を行う処理を制御部２０に実行させることができる。ナビゲーションプログラムは、当該制御計画の立案および車両制御の指示を行うための車両制御プログラム２１を備えている。
【００１４】
車両には、ナビゲーションシステム１０と協働し、または、前記制御計画に基づいて車両制御を実行するために、次の各部（４０〜４９）が備えられている。ＧＰＳ受信部４０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地を算出するための信号を示す信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在地を取得する。車速センサ４１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、車速を取得する。ジャイロセンサ４２は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車速センサ４１およびジャイロセンサ４２等は、車両の走行軌跡を特定するために利用され、本実施形態においては、車両の出発地と走行軌跡とに基づいて現在地が特定され、当該出発地と走行軌跡とに基づいて特定された車両の現在地がＧＰＳ受信部４０の出力信号に基づいて補正される。
【００１５】
通信部４３は、車両の外部の渋滞情報管理システム（図示せず）と通信を行う回路を備えており、制御部２０は、通信部４３を介して渋滞情報管理システムと通信を行い、任意のリンクが示す道路区間の渋滞度を取得することができる。なお、本実施形態において、渋滞度は、渋滞の程度を評価するための指標であれば良く、渋滞の程度を段階的に示す情報である。本実施形態において、渋滞度は渋滞が発生している「渋滞」と渋滞が発生していない「空き」とが想定されている。
【００１６】
本実施形態の車両は、駆動源として、燃料タンク４７に蓄積された燃料を動力源とする内燃機関４４と、バッテリ４６に蓄積された電力を動力源とするモータ４５とを備えたハイブリッド車両である。なお、本実施形態における車両は、電源プラグによる充電が可能なプラグインハイブリッド車両であってもよいし、電源プラグによる充電ができないハイブリッド車両であっても良い。これらの内燃機関４４とモータ４５とは図示しない動力伝達機構に連結されており、当該動力伝達機構によって回転駆動力を車両の推進力に変換することによって車両を駆動する。車両は、内燃機関４４とモータ４５とのいずれかまたは双方によって駆動することができる。また、車両を走行させる際の回転方向と逆方向にモータ４５を回転させることが可能であり、この回転によって発生する回生電力はバッテリ４６に充電される。
【００１７】
内燃機関４４とモータ４５は、駆動制御ＥＣＵ４８に制御される。駆動制御ＥＣＵ４８は、内燃機関４４とモータ４５とに対して制御信号を出力可能であり、内燃機関４４とモータ４５とに対して制御信号を出力して内燃機関４４とモータ４５とのいずれかまたは双方が回転駆動力を発生させるように制御する。従って、本実施形態においては、駆動制御ＥＣＵ４８が出力する制御信号によって内燃機関４４の駆動や停止、モータ４５による充電、バッテリ４６の放電によるモータ４５の駆動が選択される。また、駆動制御ＥＣＵ４８は、バッテリ４６からＳＯＣ[％]（ＳＯＣ：State Of Charge、残電力量等であってもよい）を取得して制御部２０に通知することができる。
【００１８】
本実施形態において、駆動制御ＥＣＵ４８は、燃料の消費量を抑制するための制御を実施可能に構成される。当該制御としては種々の制御を採用可能であり、例えば、制御目標を達成するためにバッテリ４６のＳＯＣを制御する構成等を採用可能である。制御目標も種々の目標を採用可能であり、例えば、目的地までの走行過程で燃料消費を抑制する制御目標や、目的地までに消費される燃料を最小化する制御目標、目的地におけるバッテリのＳＯＣを所定の範囲とする制御目標等、種々の構成が採用可能である。本実施形態においては、目的地までの走行過程で燃料消費を抑制する制御目標が採用されている。
【００１９】
当該制御目標を実現するため、本実施形態においては、「渋滞の前に回生エネルギーによるバッテリ４６の充電を行っておき、渋滞においてＥＶ走行（内燃機関を使用しない走行）を行う」渋滞用制御と、「下り勾配において回生エネルギーとしてバッテリ４６に充電可能なエネルギーを下り勾配に到達する前に消費しておく」勾配用制御とを実行することができる。すなわち、制御部２０は、渋滞用制御と勾配用制御を含む制御計画を予め立案し、制御計画で決定されたタイミングで上述の渋滞用制御、勾配用制御等の制御を開始および終了させる指示を駆動制御ＥＣＵ４８に対して出力する。
【００２０】
この結果、駆動制御ＥＣＵ４８は、ＳＯＣの制御を実行する。例えば、渋滞用制御の場合、駆動制御ＥＣＵ４８は、渋滞区間の前の充電制御開始タイミングにおいて、モータ４５および内燃機関４４を制御してバッテリ４６のＳＯＣが所定量上昇するように回生エネルギーを回収しながら車両を駆動し、充電制御終了タイミングにおいて当該充電制御を終了する。また、駆動制御ＥＣＵ４８は、渋滞区間の開始タイミングにおいて、モータ４５および内燃機関４４を制御してモータ４５の駆動力を使用して（内燃機関４４の駆動力を使用せずに）車両をＥＶ走行によって駆動させ、渋滞区間の終了タイミングにおいて、ＥＶ走行を終了させる。
【００２１】
勾配用制御の場合、駆動制御ＥＣＵ４８は、勾配区間の前の放電制御開始タイミングにおいて、モータ４５および内燃機関４４を制御してバッテリ４６のＳＯＣが所定ＳＯＣより所定量少なくなるように車両を駆動し、放電制御終了タイミングにおいて当該放電制御を終了する。また、駆動制御ＥＣＵ４８は、勾配区間の開始タイミングにおいて、モータ４５および内燃機関４４を制御して、必要に応じて内燃機関４４の駆動力を使用して回生エネルギーの回収を行う状態で車両を走行させ、勾配区間の終了タイミングにおいて、回生エネルギーの回収制御を終了させる。
【００２２】
むろん、車両制御としては、他にも、種々の制御が採用可能であり、「走行負荷が高い場合にはＨＶ走行（内燃機関とモータを併用した走行）、走行負荷が低い場合にはＥＶ走行を行ってバッテリ４６のＳＯＣが下限に達するまでの距離をできるだけ長くする」制御が行われてもよい。いずれにしても、駆動制御ＥＣＵ４８が、内燃機関４４およびモータ４５を制御し、走行予定経路を走行する過程で適宜充放電を行えば、制御目標に近づけるための制御を実行することができ、当該制御は、予め立案される制御計画に従って実行される。
【００２３】
ユーザＩ／Ｆ部４９は、ユーザに各種の情報を提供し、またはユーザの指示を入力するためのインタフェース部であり、本実施形態においては図示しないタッチパネルディスプレイからなる表示部と音声を出力するスピーカーを備えている。制御部２０は、当該ユーザＩ／Ｆ部４９に対して制御信号を出力して任意の画像を表示部に表示させ、任意の音声をスピーカーから出力させる。また、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４９の出力信号に基づいて利用者の指示内容を特定する。
【００２４】
本実施形態においては、利用者がユーザＩ／Ｆ部４９の入力部を操作することにより、制御部２０に走行予定経路の探索条件を指示することができる。走行予定経路は、現在位置（出発位置でも可）から目的地まで達するために走行すべき経路であり、経路は区間（リンク）によって定義される。本実施形態において、利用者は、目的地以外にも種々の条件を指定して走行予定経路を探索することができる。すなわち、制御部２０は、ナビゲーションプログラムの処理により、利用者がユーザＩ／Ｆ部４９によって入力する目的地等の探索条件を取得し、当該探索条件および地図情報３０ａに基づいて、現在位置から目的地までの経路を探索する。
【００２５】
なお、本実施形態において利用者は、探索条件として、経由地や経由道路を指定することができ、タッチによって経由地や経由道路を指定することが可能である。すなわち、制御部２０は、ナビゲーションプログラムの処理により、ユーザＩ／Ｆ部４９に地図を表示させる。この状態において、利用者がタッチパネルディスプレイ上の地図をタッチすると、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて当該タッチされた位置に存在する地点や道路を、経由地や経由道路として取得する。
【００２６】
このような構成においては、正確な位置をタッチすることが困難であることに起因して冗長な迂回区間が発生しやすくなる。すなわち、タッチによる指定では、タッチされた指の面積に応じた範囲が地図上で指定されるため、地図上の近いエリアに複数の地点や複数の道路が存在すると、利用者の意図外の地点や道路が指定され得る。この場合においては、指定された地点に到達した後すぐにＵターンして戻る経路等が指定される場合がある。図３Ａは、黒丸を端点とした細い実線によって道路区間（リンクＬ1〜Ｌ9）を示しており、太い実線の矢印によって走行予定経路を示している。これらの道路を示す地図において、利用者が、地点Ｐiを意図してタッチしたが、指の面積が広い等の要因で地点Ｐiではなく地点Ｐjが指定された場合、地点Ｐjを経由する経路が探索される。従って、当該地点Ｐjを経由し、コストが最小になる等の探索条件を充足する経路として、地点Ｐjに到達した後すぐにＵターンして戻る冗長な迂回区間を含む経路が探索される場合がある。
【００２７】
また、指定された道路が経路の方向と逆方向への一方通行である場合に、当該道路を使って大きく１周する迂回区間を経た後に元の経路に戻る経路が探索される場合がある。図３Ｂは、黒丸を端点とした細い実線によって道路区間（リンクＬ11〜Ｌ22）を示しており、太い実線の矢印によって走行予定経路を示している。なお、この例において、リンクリンクＬ18〜Ｌ22は併記した破線矢印方向への一方通行道路である。これらの道路を示す地図において、利用者が、リンクＬ13を意図してタッチしたが、指の面積が広い等の要因でリンクＬ13ではなくリンクＬ20が指定された場合、リンクＬ20を経由する経路が探索される。従って、リンクＬ20が破線矢印方向の一方通行であることに起因し、当該リンクＬ20を経由し、コストが最小になる等の探索条件を充足する経路として、リンクＬ13，Ｌ17，Ｌ20，Ｌ16を通ることで大きく１周する冗長な迂回区間を含む経路が探索される場合がある。
【００２８】
図３Ａ，３Ｂのいずれの経路も冗長な迂回区間を含んでおり、このような迂回区間は利用者によって選択されない可能性が高い。従って、迂回区間を含む走行予定経路に基づいて車両制御の制御計画が立案されると、無駄な制御計画になってしまう（制御計画に沿って車両制御を行っても適切な制御とならない）可能性が高い。そこで、本実施形態にかかる車両制御プログラム２１は、冗長な迂回区間を削除する機能を制御部２０に実行させる機能を備えている。
【００２９】
このような削除を行いながら制御計画の立案と車両制御を実行するため、車両制御プログラム２１は、走行予定経路取得部２１ａと重複判定部２１ｂと迂回区間削除部２１ｃと制御計画立案部２１ｄと車両制御部２１ｅとを備えている。
【００３０】
走行予定経路取得部２１ａは、車両の走行予定経路を取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、ナビゲーションプログラムの処理により、利用者が指定する探索条件によって経路を探索し、当該経路を示す情報をＲＡＭに記憶させる。そこで、制御部２０は、走行予定経路取得部２１ａの処理により、当該ＲＡＭを参照して走行予定経路を取得する。
【００３１】
重複判定部２１ｂは、走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、走行予定経路取得部２１ａの処理によって取得された走行予定経路を参照し、走行予定経路を構成する各道路区間の通過順序を特定する。そして、制御部２０は、異なるタイミングで同一の道路区間を２回通過するように道路の通過順序が特定されている場合に、重複区間が含まれると判定する。
【００３２】
迂回区間削除部２１ｃは、走行予定経路に重複区間が含まれる場合、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定経路から削除する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、走行予定経路に重複区間が存在する場合、制御部２０は、当該重複区間を起点とし、任意の区間を経て重複区間に戻るような区間が存在する場合に、当該区間を迂回区間として特定する。そして、制御部２０は、走行予定経路から迂回区間を削除する。
【００３３】
制御計画立案部２１ｄは、走行予定経路に基づいて車両における車両制御の制御計画を立案する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールであり、本実施形態において制御部２０は、走行予定経路を走行する際に必要な走行負荷を取得し、当該走行負荷に基づいてバッテリ４６のＳＯＣについての制御計画を立案する。具体的には、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、走行予定経路内の渋滞区間と下り勾配区間の走行負荷に着目して制御計画を立案する。このために、制御部２０は、走行予定経路を構成する各道路区間を走行するために必要な走行負荷を取得する。走行負荷は、種々の手法で算出可能であり、本実施形態において制御部２０は、地図情報３０ａを参照して各道路区間についての走行負荷を取得するためのパラメータ（摩擦係数および勾配）を取得する。また、車両の諸元に基づいて走行負荷を取得するためのパラメータ（車両の重量や空気抵抗、加速抵抗、前面投影面積等）を取得する。さらに、制御部２０は、走行負荷を算出するために予め特定された式に各パラメータを代入することによって各位置を走行するための負荷を特定し、各道路区間において全長に渡って負荷を積分することで走行負荷を取得する。
【００３４】
そして、制御部２０は、当該走行負荷に基づいて、渋滞区間における燃料消費を抑制し、また、勾配区間において回生エネルギーを有効に回収するための制御計画を立案する。具体的には、制御部２０は、通信部４３を介して各道路区間についての渋滞度の送信要求を渋滞情報管理システムに対して出力する。この結果、渋滞情報管理システムは、要求された各道路区間の渋滞度を示す情報を出力するため、制御部２０は、通信部４３を介して各道路区間の渋滞度を示す情報を取得する。さらに、制御部２０は、渋滞度が「渋滞」となっている道路区間を渋滞区間とし、渋滞区間の走行負荷に基づいて、当該渋滞区間を渋滞時の平均車速で走行するために必要なエネルギーを算出する。
【００３５】
さらに、制御部２０は、道路区間の走行負荷に基づいて、渋滞区間より前に当該エネルギーを充電することが可能な区間を特定し、当該区間の開始および終了タイミングを、渋滞用制御を行うための充電制御開始タイミング（充電制御開始位置）、当該制御を終了させる充電制御終了タイミング（充電制御終了位置）として特定する。また、制御部２０は、渋滞区間の開始位置および終了位置をＥＶ走行の制御開始タイミングおよび制御終了タイミングとして特定する。
【００３６】
さらに、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、走行予定経路を構成する各道路区間の勾配を特定し、所定の傾斜角より大きい傾斜角の下り勾配を含む区間を下り勾配区間として特定する。制御部２０は、下り勾配区間の走行負荷に基づいて、下り勾配区間を当該区間の平均車速で走行した場合に回収可能な回生エネルギーを算出する。さらに、制御部２０は、道路区間の走行負荷に基づいて下り勾配区間より前に当該回生エネルギー分のエネルギーを放電可能な区間を特定し、当該区間の開始および終了タイミングを、放電制御を行うための放電制御開始タイミング（放電制御開始位置）、当該制御を終了させる放電制御終了タイミング（放電制御終了位置）として特定する。また、制御部２０は、下り勾配区間の開始位置および終了位置を回生エネルギーの回収制御の制御開始タイミングおよび制御終了タイミングとして特定する。
【００３７】
以上のようにして、各制御のタイミングが特定されると、制御部２０は、各タイミング（位置）を示す情報を、制御計画を示す情報としてＲＡＭに記憶させる。むろん、以上の制御計画の立案方法は一例であり、制御部２０が、走行予定経路を構成する道路区間の走行負荷に基づいて各道路区間におけるＳＯＣの制御法を特定することによって制御計画を立案しても良い。いずれにしても、走行負荷は道路区間の長さに基づいて特定されるため、走行負荷に基づいて制御計画が立案された場合において、走行予定経路の一部が省略されると、制御タイミングが不適切となり得る。そこで、本実施形態において制御部２０は、走行予定経路に基づいて以上のような制御計画の立案を行うにあたり、冗長な迂回区間が発生しているのであれば、当該迂回区間を削除し、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて制御計画を立案する。
【００３８】
車両制御部２１ｅは、制御計画に基づいて車両制御を実行する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、制御計画立案部２１ｄによって立案された制御計画（各制御の開始、終了タイミングを示す情報）を取得する。また、制御部２０は、ＧＰＳ受信部４０，車速センサ４１，ジャイロセンサ４２の出力信号に基づいて、車両の現在位置を特定し、当該車両の現在位置が制御計画に規定されたタイミングに合致する場合、当該タイミングで実行すべき制御または終了すべき制御を示す指示を駆動制御ＥＣＵ４８に対して出力する。この場合、駆動制御ＥＣＵ４８は、制御部２０から指示された制御を実行、または終了する。従って、本実施形態によれば、制御計画に従って、車両が備えるバッテリ４６のＳＯＣが制御される。
【００３９】
以上のような本実施形態において、走行予定経路から削除される迂回区間は、重複区間を生じさせた迂回区間は、当該重複区間を起点として迂回区間を経て重複区間に戻るような区間である。そして、このような迂回区間を含む経路は、利用者にとって冗長な経路となる場合が多く、迂回区間の走行を必要とする利用者は少ない。従って、制御部２０が走行予定経路から迂回区間を削除することにより、多くの利用者が走行しないと予想される区間を除外した経路を走行予定経路と見なすことができる。そして、本実施形態においては、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて制御計画が立案されるため、無駄な制御計画が立案されることを抑制することが可能である。また、制御部２０によって、制御開始、終了タイミングが不適切な車両制御が実行されることを抑制することができる。
【００４０】
（２）車両制御処理：
次に、以上の構成において制御部２０が実施する車両制御処理について説明する。図２は、車両制御処理を示すフローチャートである。当該車両制御処理は、制御部２０がナビゲーションプログラムの処理によって走行予定経路を取得した後、所定の期間（例えば、１００ｍｓ）毎に実行される。当該車両制御処理において制御部２０は、走行予定経路取得部２１ａの処理により、走行予定経路を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、ＲＡＭに記録されている走行予定経路を取得する。なお、本実施形態においては、走行予定経路に沿った走行の開始後、経路が再探索された場合、再探索された経路が走行予定経路としてＲＡＭに記録される。従って、再探索が行われた場合であっても、制御部２０は、ステップＳ１００において、再探索後の走行予定経路を取得する。
【００４１】
次に、制御部２０は、重複判定部２１ｂの処理により、走行予定経路に重複区間が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００で取得した走行予定経路を参照し、異なるタイミングで同一の道路区間を２回通過するように道路の通過順序が特定されている場合に、走行予定経路に重複区間が含まれると判定する。例えば、図３Ａに示す例において、走行予定経路に従うと、異なるタイミングでリンクＬ5を２回通過することになるため、制御部２０は走行予定経路に重複区間Ｌ5が含まれると判定する。また、図３Ｂに示す例において、走行予定経路に従うと、異なるタイミングでリンクＬ13を２回通過することになるため、制御部２０は走行予定経路に重複区間Ｌ13が含まれると判定する。
【００４２】
ステップＳ１０５において、走行予定経路に重複区間が含まれると判定された場合、制御部２０は、迂回区間削除部２１ｃの処理により、例外条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、走行予定経路に迂回区間が含まれる場合であっても、迂回区間が生じることがやむを得ない場合には、利用者が迂回区間を選択する可能性が高い。そこで、このような場合には例外として、制御部２０は、迂回区間を削除しない。このような例外を特定するため、本実施形態においては、当該例外を特定するための例外条件が予め規定されている。具体的には、「重複区間に最初に進入する進入路から重複区間と異なる方向への走行を禁止する走行規制が存在する」という条件が例外条件として規定されている。
【００４３】
例えば、図３Ａに示す例において、リンクＬ2からリンクＬ3に向けて直進方向に走行することを禁止する走行規制が存在し、リンクＬ5からリンクＬ3に向けて左折方向に走行することを禁止する走行規制が存在しない状況が発生している場合を想定する。このような場合、リンクＬ2からリンクＬ3に向けて直進することはできないため、リンクＬ5を通り、ＵターンしてリンクＬ3に到達するための迂回区間が存在したとしても、やむを得ない。そこで、本実施形態において制御部２０は、このような状況の発生を特定するため、「重複区間に最初に進入する進入路から重複区間と異なる方向への走行を禁止する走行規制が存在する」という条件が例外条件として規定されている。
【００４４】
従って、制御部２０は、ステップＳ１１０において、走行予定経路の通行順序を参照し、重複区間に最初に進入する進入路（図３Ａに示す例であればリンクＬ2）から重複区間と異なる方向への走行（図３Ａに示す例であればリンクＬ3への走行）を禁止する走行規制が存在する場合に、例外条件が成立していると判定する。
【００４５】
ステップＳ１１０において、例外条件が成立していると判定されない場合、制御部２０は、迂回区間削除部２１ｃの処理により、迂回区間を削除する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１０５で特定された重複区間を生じさせた迂回区間を特定する。この際、制御部２０は、迂回区間を削除しても走行予定経路が連続した経路になるように迂回区間を定義する。具体的には、制御部２０は、重複区間における車両の走行方向が同一方向である場合、当該重複区間を起点および終点としたループが形成されていると推定する。そして、制御部２０は、重複区間の直後の区間から重複区間に戻る直前の区間までの経路と、重複区間の一方とによって構成される経路を迂回区間とし、ＲＡＭに記録された走行予定経路から削除する。
【００４６】
例えば、図３Ｂに示す例において、制御部２０は、重複区間Ｌ13の直後の区間Ｌ17から重複区間Ｌ13に戻る直前の区間Ｌ16までの経路が区間Ｌ17，Ｌ20，Ｌ16であると特定する。さらに、制御部２０は、当該区間Ｌ17，Ｌ20，Ｌ16と重複区間Ｌ13とによって構成される経路（区間Ｌ17，Ｌ20，Ｌ16，Ｌ13）を迂回区間とし、走行予定経路から削除する。この場合、削除後の走行予定経路は、図３Ｃにおいて太い実線で示すように、ループが削除された経路となり、冗長な迂回区間を削除することができる。
【００４７】
さらに、制御部２０は、重複区間における車両の走行方向が逆方向である場合、当該重複区間を起点および終点としたＵターン経路が形成されていると推定する。そして、制御部２０は、重複区間から重複区間に戻るまでの経路を迂回区間とし、走行予定経路から削除する。例えば、図３Ａに示す例においては、重複区間Ｌ5のみによってＵターン経路が構成されているため、制御部２０は、重複区間Ｌ5上での往復経路を迂回区間として特定し、削除する。この結果、削除後の走行予定経路は、図３Ａに示すリンクＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4を通る経路となる。この結果、制御部２０は、冗長な迂回区間を削除することができる。
【００４８】
なお、ステップＳ１０５において、走行予定経路に重複区間が含まれると判定されない場合、または、ステップＳ１１０において、例外条件が成立していると判定された場合、制御部２０は、ステップＳ１１５をスキップする。すなわち、走行予定経路に重複区間が含まれない場合には、走行予定経路から削除は行われない。また、例外条件が成立している場合には、重複区間を生じさせた迂回区間が存在しても走行予定から削除されない。すなわち、やむを得ない理由で走行予定経路に迂回区間が存在する場合、制御部２０は、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定から削除しない。この結果、制御部２０は、利用者が選択する可能性が高い経路を走行予定経路とすることが可能になる。
【００４９】
次に、制御部２０は、制御計画立案部２１ｄの処理により、走行予定経路上の渋滞情報を取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、通信部４３を介して、渋滞情報管理システムから、走行予定経路を構成する道路区間の渋滞情報を取得する。次に、制御部２０は、制御計画立案部２１ｄの処理により、走行予定経路の勾配情報を取得する（ステップＳ１２５）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、走行予定経路を構成する道路区間の傾斜角および傾斜方向（上りまたは下り）を示す勾配情報を取得する。
【００５０】
次に、制御部２０は、制御計画立案部２１ｄの処理により、制御計画を立案する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１２０で取得された渋滞情報に基づいて、渋滞用制御に関する制御の開始タイミングおよび終了タイミングを特定する。また、制御部２０は、ステップＳ１２５で取得された勾配情報に基づいて、勾配用制御に関する制御の開始タイミングおよび終了タイミングを特定する。さらに、制御部２０は、特定された各タイミング（位置）を示す情報を制御計画としてＲＡＭに記憶させる。
【００５１】
次に、制御部２０は、車両制御部２１ｅの処理により、制御を実施する（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０は、ＧＰＳ受信部４０，車速センサ４１，ジャイロセンサ４２の出力信号に基づいて、車両の現在位置を特定し、当該車両の現在位置が制御計画に規定されたタイミングに合致するか否か判定する。そして、現在位置が制御計画に規定されたタイミングに合致する場合、制御部２０は、当該タイミングで実行すべき制御または終了すべき制御を示す指示を駆動制御ＥＣＵ４８に対して出力する。
【００５２】
（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、種々の実施形態を採用可能である。例えば、ナビゲーションシステム１０は、車両に固定的に搭載されていても良いし、持ち運び可能なナビゲーションシステム１０が車両内に持ち込まれて利用される態様であっても良い。
【００５３】
走行予定経路取得手段は、車両の走行予定経路を取得することができればよく、少なくとも現在地から目的地まで走行する際の走行予定経路が取得されれば良い。走行予定経路を特定するための条件としては、種々の条件を想定可能であり、出発地（現在地であっても良い）と目的地とが特定される条件の他、経由地や経由道路、経由エリア等を示す条件が含まれていても良い。
【００５４】
また、経由地や経由道路等の条件を指定する手法としても種々の手法を採用可能であり、例えば、タッチパネルディスプレイに表示された地図上で、利用者がタッチによって経由地や経由道路等を指定する構成等を採用可能である。このような構成においては、冗長な迂回区間が発生しやすい。例えば、タッチパネルディスプレイに対して利用者が指でタッチを行う場合、タッチされた指の面積に応じた範囲が地図上で指定されるため、地図上の近いエリアに複数の地点や複数の道路が存在すると、利用者の意図外の地点や道路が指定される。この場合においては、指定された地点に到達した後すぐにＵターンして戻る経路が指定される場合がある。また、指定された道路が経路の方向と逆方向への一方通行である場合に、当該道路を使って大きく１周する迂回区間を経た後に元の経路に戻る経路が探索される場合がある。そして、このような経路が探索されると、冗長な迂回区間が発生しやすい。
【００５５】
重複判定手段は、走行予定経路に同一区間を複数回走行する重複区間が含まれるか否か判定することができればよい。すなわち、重複判定手段は、通過すべき道路が通過すべき順序で特定された走行予定経路を参照し、異なるタイミングで同一の道路を２回通過するように道路の順序が特定されている場合に、重複区間が含まれると判定すれば良い。重複区間は同一の道路であれば良く、進行方向は一致していても良いし異なっていても良い。
【００５６】
迂回区間削除手段は、走行予定経路に重複区間が含まれる場合、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定経路から削除することができればよい。すなわち、走行予定経路に重複区間が存在する場合に、走行予定経路に当該重複区間を生じさせていた区間を迂回区間と見なして削除することができればよい。重複区間を生じさせた迂回区間は、当該迂回区間を削除しても走行予定経路が連続した経路になるように定義されれば良い。
【００５７】
例えば、重複区間における車両の走行方向が同一方向である場合、当該重複区間を起点および終点としたループが形成されていると推定される。そこで、迂回区間削除手段が、重複区間の直後の区間から重複区間に戻る直前の区間までの経路と、重複区間の一方とによって構成される経路を迂回区間とし、走行予定経路から削除する構成とすれば、冗長な迂回区間を削除することができる。また、削除後の走行予定経路が連続した経路となるように迂回区間を削除することができる。
【００５８】
重複区間における車両の走行方向が逆方向である場合、当該重複区間を起点および終点としたＵターン経路が形成されていると推定される。そこで、迂回区間削除手段が、重複区間から重複区間に戻るまでの経路を迂回区間とし、走行予定経路から削除すれば、冗長な迂回区間を削除することができる。また、削除後の走行予定経路が連続した経路となるように迂回区間を削除することができる。
【００５９】
制御計画立案手段は、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて車両における車両制御の制御計画を立案することができればよい。すなわち、制御計画立案手段は、迂回区間が削除された後の走行予定経路に基づいて車両制御の開始タイミングや終了タイミング、制御の内容を制御計画として設定し、車両制御手段は、当該制御計画に従って車両制御を実行すれば良い。
【００６０】
制御計画の立案は、種々の手法で実行可能であり、例えば、制御目標が予め決められており、当該制御目標を達成するように制御計画が立案される構成等を採用可能である。制御目標は、種々の目標とすることが可能であり、例えば、車両制御が実行された場合に達しているべき目標の状態等によって定義可能である。より具体的には、目的地におけるバッテリのＳＯＣが制御目標として決められる状態において、走行予定経路を走行する過程で適宜充放電を行えば、当該制御目標に近づけることができる。従って、この場合は、目的地におけるバッテリのＳＯＣが所定の値や所定の範囲になるように、走行予定経路上の充放電のタイミングを制御する制御計画が立案されることになる。むろん、このほかにも、目的地までに消費される燃料を最小化するような制御目標に応じてバッテリのＳＯＣの制御計画が立案されても良く、他にも種々の構成を採用可能である。
【００６１】
車両制御手段は、制御計画に基づいて車両制御を実行することができればよい。当該車両制御は、事前に立案された制御計画に従って実行される制御であれば良く、この限りにおいて任意の制御を想定可能である。例えば、車両が備えるバッテリにおける充放電の制御であっても良いし、車両における減速や加速の制御であっても良い。充放電の制御であれば、車両制御手段は、車両が備えるバッテリのＳＯＣを制御するように構成される。また、制御計画立案手段は、走行予定経路を走行する際に必要な走行負荷を取得し、当該走行負荷に基づいてＳＯＣの制御計画を立案するように構成される。
【００６２】
このようなバッテリのＳＯＣの適切な制御タイミングは、走行予定経路に大きく依存する。例えば、走行予定経路の距離や勾配、渋滞の状況等が異なれば走行負荷が異なり、制御計画も異なったものとなる。従って、バッテリのＳＯＣの制御が行われる構成において、走行予定経路から冗長な迂回区間を削除する構成とすれば、利用者が通過しない可能性が高い経路を除外した経路について制御計画を立案することができ、無駄な制御計画が立案されることを抑制することが可能である。
【００６３】
さらに、迂回区間が生じることがやむを得ない場合には、利用者が迂回区間を選択する可能性が高いため、この場合には、例外として、迂回区間削除手段が迂回区間を削除しないように構成しても良い。例えば、重複区間に最初に進入する進入路から重複区間と異なる方向への走行を禁止する走行規制が存在する場合には、迂回区間削除手段が、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定から削除しないように構成しても良い。すなわち、重複区間に最初に進入する進入路から重複区間と異なる方向への走行を禁止する走行規制が存在する場合、当該走行規制に従うために、やむなく迂回区間が走行予定経路となっていると推定される。従って、この場合、迂回区間削除手段が、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定から削除しないように構成とすることにより、利用者が選択する可能性が高い経路を走行予定経路とすることが可能になる。
【００６４】
なお、本発明のように、重複区間を生じさせた迂回区間を走行予定経路から削除し、削除された後の走行予定経路に基づいて車両における車両制御の制御計画を立案する手法は、この処理を行う方法やプログラムとしても適用可能である。また、以上のような車両制御システム、方法、プログラムは、単独のシステムとして実現される場合もあれば、複数のシステムとして実現される場合もある。また、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れば、車両に搭載されない各部と連携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。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、車両制御システム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。
【符号の説明】
【００６５】
１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…車両制御プログラム、２１ａ…走行予定経路取得部、２１ｂ…重複判定部、２１ｃ…迂回区間削除部、２１ｄ…制御計画立案部、２１ｅ…車両制御部、３０…記憶媒体、３０ａ…地図情報、４０…ＧＰＳ受信部、４１…車速センサ、４２…ジャイロセンサ、４３…通信部、４４…内燃機関、４５…モータ、４６…バッテリ、４７…燃料タンク、４８…駆動制御ＥＣＵ、４９…ユーザＩ／Ｆ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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