(57)【要約】【課題】車両の走行状況に合う最適の運転モードを案内する車両の運転モード案内システム及びその方法を提供する。【解決手段】車両の運転モード案内システムは、使用者の走行目的地が入力される入力部と、道路状態の情報が格納された道路情報格納部と、リアルタイムで環境情報を受信して格納するリアルタイム情報格納部と、車両の情報を格納する車両情報格納部と、車両の走行可能経路及び運転モードを導出する制御部と、制御部から発信された走行可能経路及び運転モードを出力する出力部とを含み、制御部は、入力部から発信された走行目的地によって、車両の走行可能経路を抽出し、道路情報格納部、リアルタイム情報格納部及び車両情報格納部から受信した情報から、走行可能経路の予想消費エネルギの流れを算出し、複数個の運転モードのうち走行可能経路の予想消費エネルギの流れと走行情報に合う運転モードを導出することを特徴とする。【選択図】図１
2013121821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の運転モードが提供される車両の運転モード案内システムであって、
使用者の走行目的地が入力される入力部と、
道路状態の情報が格納された道路情報格納部と、
リアルタイムで環境情報を受信して格納するリアルタイム情報格納部と、
前記車両の情報を格納する車両情報格納部と、
前記車両の走行可能経路及び運転モードを導出する制御部と、
前記制御部から発信された前記走行可能経路及び前記運転モードを出力する出力部と、を含み、
前記制御部は
前記入力部から発信された走行目的地によって、車両の走行可能経路を抽出し、
前記道路情報格納部、前記リアルタイム情報格納部及び前記車両情報格納部から受信した情報から、前記走行可能経路の予想消費エネルギの流れを算出し、
複数個の前記運転モードのうち前記走行可能経路の前記予想消費エネルギの流れと走行情報に合う前記運転モードを導出することを特徴とする車両の運転モード案内システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記入力部に入力された情報により車両の走行可能経路を複数個抽出し、
前記複数個の走行可能経路毎に前記予想消費エネルギの流れを算出し、
それぞれの前記走行可能経路の前記予想消費エネルギの流れを考慮して、複数個の前記走行可能経路中でエネルギ消費が最小になる前記走行可能経路を選出し、
最小エネルギ消費走行可能経路の走行情報に合う前記運転モードを導出することを特徴とする請求項１に記載の車両の運転モード案内システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記入力部に入力された情報により車両の前記走行可能経路を複数個抽出し、
複数個の前記走行可能経路毎に予想消費エネルギの流れを算出し、
それぞれの前記走行可能経路の前記予想消費エネルギの流れと走行情報に合う前記運転モードを導出することを特徴とする請求項１に記載の車両の運転モード案内システム。
【請求項４】
前記予想消費エネルギの流れは、
前記道路情報格納部、前記リアルタイム情報格納部及び前記車両情報格納部から受信した情報から、前記走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる動的負荷状態を演算する手段と、
前記リアルタイム情報格納部及び前記車両情報格納部から受信した情報から、前記走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる流体抵抗状態を演算する手段と、
演算された車両の前記動的負荷状態及び前記流体抵抗状態に関する情報から、前記走行可能経路の仮想走行時の車両の燃料消費状態を演算する手段と、
車両のエネルギの流れを考慮して、前記車両情報格納部から発信された情報から、車両の熱負荷状態を演算する手段と、´
を含んで算出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両の運転モード案内システム。
【請求項５】
前記道路情報格納部に格納された道路状態情報は、道路の地理的特性と道路の交通規則情報とを含むことを特徴とする請求項４に記載の車両の運転モード案内システム。
【請求項６】
前記リアルタイム情報格納部に格納された環境情報は、リアルタイム道路交通状況情報及び気象情報を含むことを特徴とする請求項４に記載の車両の運転モード案内システム。
【請求項７】
前記車両情報格納部に格納された車両状態情報は、車両の熱負荷状態情報を含むことを特徴とする請求項４に記載の車両の運転モード案内システム。
【請求項８】
複数個の運転モードを含む車両の運転モード案内システムの運転モード案内方法であって、
使用者によって走行目的地が入力されるステップと、
前記入力された走行目的地から、車両の走行可能経路を抽出するステップと、
前記抽出された車両の走行可能経路の道路状態情報とリアルタイム環境情報及び車両情報を収集するステップと、
前記収集された道路状態情報とリアルタイム環境情報及び車両情報から、予想消費エネルギの流れを算出するステップと、
前記複数個の運転モードのうち前記走行可能経路の予想消費エネルギの流れと走行情報に合う運転モードを導出するステップと、
前記導出された運転モードを出力するステップと、
を含むことを特徴とする車両の運転モード案内方法。
【請求項９】
前記車両の走行可能経路が複数個抽出される場合、
それぞれの走行可能経路毎に前記予想消費エネルギの流れを算出することを特徴とする請求項８に記載の車両の運転モード案内方法。
【請求項１０】
前記それぞれの走行可能経路毎に算出された前記予想消費エネルギの流れを考慮し、前記複数個の走行可能経路中で、エネルギ消費が最小になる走行可能経路を選出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の車両の運転モード案内方法。
【請求項１１】
前記予想消費エネルギの流れを算出するステップは、
前記道路状態情報、前記リアルタイム環境情報及び前記車両情報から、前記走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる動的負荷状態を演算するステップと、
前記リアルタイム環境情報と前記車両情報から、前記走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる流体抵抗状態を演算するステップと、
前記演算された車両の動的負荷状態及び流体抵抗状態に関する情報から、前記走行可能経路の仮想走行時の車両の燃料消費状態を演算するステップと、
前記車両のエネルギの流れを考慮して、前記車両情報から前記車両の熱負荷状態を演算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の車両の運転モード案内方法。
【請求項１２】
前記道路状態情報は、道路の地理的特性及び道路の交通規則情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項８に記載の車両の運転モード案内方法。
【請求項１３】
前記リアルタイム環境情報は、リアルタイム道路交通状況情報及び気象情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項８に記載の車両の運転モード案内方法。
【請求項１４】
前記車両状態情報は、車両の熱負荷状態情報を含むことを特徴とする請求項８に記載の車両の運転モード案内方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転モード案内システム及びその方法に係り、より詳しくは、車両の走行状況に合うエネルギ消費が最小になる運転モードを案内する車両の運転モード案内システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気自動車は車両走行のための運転モードを複数個備える。特に、運転モードは、運転者の加速意思によって走行される一般モード、車両の燃費が最適の状態になるように制御されるエコモード、及び、車両の動的性能状態を高めるように制御されるスポーツモードで備えられる。このような運転モードは、モータや動力装置などの車両システムを考慮して設定される。
実際に車両が走行するとき、走行道路の状態（例えば、道路の勾配及び道路の曲率）及び／又は走行環境（例えば、横風）などによる車両の速度変化、車両の負荷変化など、実道路走行時にエネルギの消耗量が変化する。特に、電気自動車の場合、車両のエネルギ消費は、走行状態、回生制動、動力走行、空調システムの作動、運転者の運転習慣、及び、走行時の空気抵抗などにより急激に変化する（例えば、特許文献１参照）。
したがって、運転者が運転モードのうち一つを選択しても、選択した運転モードに適するように実際の車両は走行することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０２０５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、車両の走行状況に合う最適の運転モードを案内する車両の運転モード案内システム及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明の車両の運転モード案内システムは、使用者の走行目的地が入力される入力部と、道路状態の情報が格納された道路情報格納部と、リアルタイムで環境情報を受信して格納するリアルタイム情報格納部と、車両の情報を格納する車両情報格納部と、車両の走行可能経路及び運転モードを導出する制御部と、制御部から発信された走行可能経路及び運転モードを出力する出力部とを含み、制御部は、入力部から発信された走行目的地によって、車両の走行可能経路を抽出し、道路情報格納部、リアルタイム情報格納部及び車両情報格納部から受信した情報から、走行可能経路の予想消費エネルギの流れを算出し、複数個の運転モードのうち走行可能経路の予想消費エネルギの流れと走行情報に合う運転モードを導出することを特徴とする。
【０００６】
制御部は、入力部に入力された情報により車両の走行可能経路を複数個抽出し、複数個の走行可能経路毎に前記予想消費エネルギの流れを算出し、それぞれの走行可能経路の予想消費エネルギの流れを考慮して、複数個の走行可能経路中でエネルギ消費が最小になる走行可能経路を選出し、最小エネルギ消費走行可能経路の走行情報に合う運転モードを導出することを特徴とする。
また、予想消費エネルギの流れは、道路情報格納部、リアルタイム情報格納部及び車両情報格納部から受信した情報から、走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる動的負荷状態を演算する手段と、リアルタイム情報格納部及び車両情報格納部から受信した情報から、走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる流体抵抗状態を演算する手段と、演算された車両の動的負荷状態及び流体抵抗状態に関する情報から、走行可能経路の仮想走行時の車両の燃料消費状態を演算する手段と、車両のエネルギの流れを考慮して、車両情報格納部から発信された情報から、車両の熱負荷状態を演算する手段と、を含んで算出されることを特徴とする。
【０００７】
道路情報格納部に格納された道路状態情報は、道路の地理的特性と道路の交通規則情報を含むことを特徴とする。
リアルタイム情報格納部に格納された環境情報は、リアルタイム道路交通状況情報及び気象情報を含むことを特徴とする。
車両情報格納部に格納された車両状態情報は、車両の熱負荷状態情報を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の実施例は、複数個の運転モードを含む車両の運転モード案内システムの運転モード案内方法であって、使用者によって走行目的地が入力されるステップと、入力された走行目的地から、車両の走行可能経路を抽出するステップと、抽出された車両の走行可能経路の道路状態情報とリアルタイム環境情報及び車両情報を収集するステップと、収集された道路状態情報とリアルタイム環境情報及び車両情報から、予想消費エネルギの流れを算出するステップと、複数個の運転モードのうち走行可能経路の予想消費エネルギの流れと走行情報に合う運転モードを導出するステップと、導出された運転モードを出力するステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
車両の走行可能経路が複数個抽出される場合、それぞれの走行可能経路毎に予想消費エネルギの流れを算出することを特徴とする。
それぞれの走行可能経路毎に算出された予想消費エネルギの流れを考慮し、複数個の走行可能経路中で、エネルギ消費が最小になる走行可能経路を選出するステップをさらに含むことを特徴とする。
予想消費エネルギの流れを算出するステップは、道路状態情報、リアルタイム環境情報及び車両情報から、走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる動的負荷状態を演算するステップと、リアルタイムリアルタイム環境情報と車両情報から、走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる流体抵抗状態を演算するステップと、演算された車両の動的負荷状態及び流体抵抗状態に関する情報から、走行可能経路の仮想走行時の車両の燃料消費状態を演算するステップと、車両のエネルギの流れを考慮して、車両情報から車両の熱負荷状態を演算するステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
道路状態情報は、道路の地理的特性及び道路の交通規則情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
リアルタイム環境情報は、リアルタイム道路交通状況情報及び気象情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
車両状態情報は、車両の熱負荷状態情報を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、車両の走行経路に合う最適の運転モードを案内することができる。
本発明は、車両の走行時、エネルギ消費が最小になる運転モードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例による車両の運転モード案内システムを概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施例による車両の運転モード案内方法の流れを示す図である。
【図３】本発明の実施例による車両の運転モード案内方法の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付した図面に基づき、本発明の実施例を中心に説明する。
図１は、本発明の実施例による車両の運転モード案内システムを概略的に示す図である。
車両の運転モード案内システム１は、複数個の運転モードが提供される車両で、走行可能経路に応じた予想消費エネルギを考慮して、運転モードを導出し、案内する。図１に示したとおり、車両の運転モード案内システム１は、入力部１０、道路情報格納部２０、リアルタイム情報格納部３０、車両情報格納部４０、制御部５０、及び、出力部６０を含む。
【００１４】
入力部１０は、使用者の操作によって走行目的地が入力されると、これを制御部５０に伝達する。
道路情報格納部２０は道路状態の情報を格納し、入力部１０に入力された走行目的地までの道路状態情報を制御部５０に伝達する。道路状態情報は、道路の位置、勾配または曲率などの道路の地理的特性と、道路の制限速度または信号体系などの道路交通規則情報を含む。道路情報格納部２０は、車両のナビゲーションなどの走行経路案内装置の地図データであってもよい。地図データは３次元の地図データであり、道路の勾配などの３次元の道路状態情報を提供する。
リアルタイム情報格納部３０は、リアルタイムで環境情報を受信して格納し、入力部１０に入力された走行目的地までの環境情報を制御部５０に伝達する。つまり、リアルタイム環境情報は、交通事故または道路工事による道路の渋滞区間などの道路交通状況情報と、雪、雨または風の風向風速などの気象情報を含む。
【００１５】
車両情報格納部４０は車両の情報を格納する。すなわち、車両の駆動システム情報、空調システム情報、排気システム情報と車体構造情報などを格納し、車両自体の動的負荷、流体抵抗と熱負荷などの車両の負荷情報を提供する。
制御部５０は、入力部１０に入力された走行目的地情報に基づいて車両の走行可能経路を抽出する。車両の走行可能経路は、走行目的地まで車両が行ける経路を提供するが、最短距離経路、最小時間経路などの多様な経路を複数個提供することができる。
また、制御部５０は、道路情報格納部２０、リアルタイム情報格納部３０及び車両情報格納部４０から受信された情報を基に、走行可能経路の予想消費エネルギの流れを算出する。
【００１６】
走行可能経路の予想消費エネルギの流れとは、車両が走行可能経路で走行すると仮定するとき、消費されるエネルギをいい、車両の動的負荷状態、流体抵抗状態、燃料消費状態、及び熱負荷状態に基づいて算出される。
車両の動的負荷状態とは、車両自体で発生される動的負荷と、車両が走行するとき、車両外の環境の変化により生じる動的負荷をいい、道路の位置、勾配または曲率などの道路状態と道路交通状況に応じて変化する。よって、制御部５０は、道路情報格納部２０及びリアルタイム情報格納部３０から発信された情報から、走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる動的負荷状態を演算する。
車両の流体抵抗状態とは、車両が走行するとき、車両周辺の流体流れによる抵抗をいい、道路交通状況及び気象情報により変化する。よって、制御部５０は、リアルタイム情報格納部３０から発信された道路交通状況情報及び気象情報から、走行可能経路における仮想走行時の車両に加えられる流体抵抗状態を演算する。
また、制御部５０は、演算された車両の動的負荷状態と流体抵抗状態から、走行可能経路の仮想走行時に消費される燃料状態を演算する。つまり、車両のエネルギの流れが算出される。
このとき、制御部５０は、車両情報格納部４０から発信された車両の空調装置情報と車両のエネルギの流れから、走行可能経路の仮想走行時に車両で発生する熱負荷状態を算出する。
【００１７】
上記の車両の動的負荷状態、流体抵抗状態、燃料消費状態、及び熱負荷状態に関する情報から、制御部５０は、走行可能経路の仮想走行時に予想される消費エネルギの流れを算出することができる
また、制御部５０は、走行可能経路の走行情報、すなわち、上記の道路状態情報やリアルタイム環境情報に基づき走行可能経路の予想消費エネルギの流れに合う運転モードを導出する。
具体的に、制御部５０は、車両情報に基づく多様な種類の運転モードによって車両を制御する。例えば、運転モードは、運転者の加速の意思によって走行される一般モード、車両の燃費が最適の状態になるように制御されるエコモード、及び、車両の動的性能状態を高めるように制御されるスポーツモードであり得る。これに、制御部５０は、提供された運動モードのうち走行可能経路の予想消費エネルギの流れに合う運転モードを選出する。
出力部は、使用者に制御部５０から受信された走行可能経路及び運転モードを案内する。具体的には、ディスプレイなどに走行可能経路を出力する際に、走行可能経路に合う運転モードを共に出力して、使用者にこれを案内する。
【００１８】
上記の車両の運転モード案内システム１を用いた運転モード案内方法は、次のとおりである。
図２，３は、本発明の実施例による車両の運転モード案内方法の流れを示す図である。
図２，３に示したとおり、車両の運転モード案内方法は、走行可能経路のエネルギの流れを予測し、これに適した運転モードを提供する。
使用者が入力部１０に走行目的地を入力すると（Ｓ１１０）、制御部５０は、入力部１０から発信された走行目的地から車両の走行可能経路を抽出する（Ｓ１２０）。走行可能経路は一定の距離毎に分割される。
【００１９】
制御部５０は、道路情報格納部２０、リアルタイム情報格納部３０及び車両情報格納部４０から、車両の走行可能経路の道路状態情報、リアルタイム環境情報及び車両情報を収集する（Ｓ１３０）。具体的に、分割された距離毎に道路状態情報、リアルタイム環境情報及び車両情報を収集する。
道路状態情報を受信した場合には、使用者によって予め経験された経路であるか否かを判断し、経験があるかまたは予め格納された経路である場合には、格納されたデータベースから道路状態情報を入手することができる。ただし、経験がないかまたは予め格納された経路でない場合には、道路情報格納部２０から道路状態情報を収集する。
制御部５０は、走行可能経路の道路状態情報とリアルタイム環境情報及び車両情報から、予想消費エネルギの流れを算出する（Ｓ２００）。
上記のとおり、予想消費エネルギの流れは、車両の動的負荷状態、流体抵抗状態、燃料消費状態、及び熱負荷状態から算出される。
具体的に、制御部５０は、道路状態情報、リアルタイム環境情報及び車両情報から、走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる動的負荷状態を演算し（Ｓ２１０）、リアルタイム環境情報と車両情報から、走行可能経路の仮想走行時に車両に加えられる流体抵抗状態を演算する（Ｓ２２０）。
【００２０】
また、制御部５０は、走行可能経路の仮想走行時に発生する車両の動的負荷状態及び流体抵抗状態に関する情報から、車両の燃料消費状態を演算する（Ｓ２３０）。これによって、制御部５０は、車両のエネルギの流れを算出することができる。
この過程の後に、制御部５０は、車両のエネルギの流れを考慮して、車両で発生する熱負荷状態を判断し、よって、熱負荷が最小となる状態を演算する（Ｓ２４０）。
上記の過程を経て、制御部５０は車両が走行可能経路を走行する場合に消費される最小のエネルギの流れを予測することができる。つまり、予想消費エネルギの流れを算出することができる（Ｓ２００）。
制御部５０は、走行可能経路の予想消費エネルギの流れと走行情報に合う運転モードを導出する（Ｓ３００）。具体的には、車両が走行可能経路で走行する場合に、経路に応じて消費されるエネルギの流れと、道路状態情報及びリアルタイム環境情報などの走行情報を考慮して、適した運転モードを導出する。つまり、制御部５０に提供された運転モードの情報と最も適した運転モードを導出する。
【００２１】
出力部は、制御部５０から発信された走行可能経路と運転モードを受信し、出力して使用者に情報を案内する（Ｓ４００）。
上記では走行可能経路が一つである場合を実施例として説明した。しかし、これに限定されずに、走行可能経路が複数個に提供される場合にも適用することができる。
走行可能経路が複数個に提供される場合、複数個の走行可能経路のうち使用者によって選択された走行可能経路の予想消費エネルギの流れを算出して運転モードを案内する。
また、複数個の走行可能経路全ての予想消費エネルギの流れ及び運転モードを導出して案内する。
さらに、複数個の走行可能経路全ての予想消費エネルギの流れを算出し、これらのうち最もエネルギ消費が少ない経路を選出して、これに適した運転モードを案内する。
【００２２】
上記の実施例は複数個の運転モードを提供する車両に適用することができる。特に、バッテリによるモータ動力で走行する電気自動車に適用することができる。
本発明の実施例は、車両の走行経路に合う最適の運転モードを案内することができ、車両の走行時、エネルギ消費が最小になる運転モードを提供することができる。
【００２３】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明の範囲は特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって解釈されなければならない。また、この技術分野で通常の知識を有する者なら、本発明の技術的範囲内で多くの修正と変形ができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１      車両の運転モード案内システム
１０      入力部
２０      道路情報格納部
３０      リアルタイム情報格納部
４０      車両情報格納部
５０      制御部
６０      出力部
【図１】
2013121821.tif 000003
【図２】
2013121821.tif 000004
【図３】
2013121821.tif 000005