(57)【要約】【課題】車両の接近を歩行者に対して認識させつつ、効率的な自動運転を実現する。【解決手段】ハイブリッド車両の運転計画作成装置（１００）は、内燃機関（ＥＮＧ）による動力及び蓄電装置（５００）による動力の少なくとも一方を利用して走行可能なハイブリッド車両（１０）の運転計画を作成する。ハイブリッド車両の運転計画作成装置は、ハイブリッド車両の走行経路に通学路又は市街地が含まれるか否かを判定する判定手段（１０１）と、走行経路に通学路又は市街地が含まれている場合に、走行経路における通学路又は市街地が含まれる区間よりも前の区間において、蓄電装置の充電量が所定値以下となるように自動運転の運転計画を作成する作成手段（１０２）とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関による動力及び蓄電装置による動力の少なくとも一方を利用して走行可能なハイブリッド車両の運転計画作成装置であって、
前記ハイブリッド車両の走行経路に通学路又は市街地が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記走行経路に前記通学路又は前記市街地が含まれている場合に、前記走行経路における前記通学路又は前記市街地が含まれる区間よりも前の区間において、前記蓄電装置の充電量が所定値以下となるように自動運転の運転計画を作成する作成手段と
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の運転計画作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両における自動運転の運転計画を作成するハイブリッド車両の運転計画作成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、ハイブリッド車両の走行経路に基づいて、自動運転時の運転計画を作成する装置が知られている。例えば特許文献１では、ハイブリッド車両の走行経路の地形情報及び法定速度等に基づいて、エネルギー利用効率のよい走行計画を生成しようとする装置が開示されている。
【０００３】
他方、ハイブリッド車両はＥＶ走行時の走行音が小さく、歩行者が車両の接近に気づかないおそれがある。このため特許文献２では、ハイブリッド車両が歩行者に接近する際に、ハイブリッド車両の存在を知らせるための警告音を発する装置が提案されている。
【０００４】
その他、特許文献３では、自動運転時の難易の観点から周囲状況等を評価し、その結果に基づいて運転者に対して注意喚起を行う装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０５６９６４号公報
【特許文献２】特開２０１１−０３７３５０号公報
【特許文献３】特開２０１５−０３２０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている走行計画を生成する技術に対して、特許文献２に記載されている警告音の技術を適用しようとすると、警告音を発する装置を備えることが要求されるため、例えば部品増加によりコストが増大するという技術的問題点が生ずる。
【０００７】
一方で、警告方法としては、エンジン音で歩行者に車両の存在を知らせる方法も考えられる。しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、走行計画を生成する段階で、歩行者への警告を行うことについて何ら考慮されていないため、警告のためのエンジン駆動により予期せぬ不都合が発生してしまうおそれがある。具体的には、周囲に歩行者を確認できた場合にエンジンを駆動しようとしても、エンジンの動力増加分を充電するための蓄電装置が満充電であればエンジンはアイドリングするしかなく、結果として燃費が悪化してしまうという技術的問題点が生ずる。
【０００８】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、車両の接近を歩行者に対して認識させつつ、効率的な自動運転を実現することが可能なハイブリッド車両の運転計画作成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両の運転計画作成装置は上述した課題を解決するため、内燃機関による動力及び蓄電装置による動力の少なくとも一方を利用して走行可能なハイブリッド車両の運転計画作成装置であって、前記ハイブリッド車両の走行経路に通学路又は市街地が含まれるか否かを判定する判定手段と、前記走行経路に前記通学路又は前記市街地が含まれている場合に、前記走行経路における前記通学路又は前記市街地が含まれる区間よりも前の区間において、前記蓄電装置の充電量が所定値以下となるように自動運転の運転計画を作成する作成手段とを備える。
【００１０】
ハイブリッド車両は、例えばガソリンエンジンである内燃機関を動力源として備えている。ハイブリッド車両は更に、例えば二次電池等を含んで構成される蓄電装置（より具体的には、蓄電装置に蓄電された電力で駆動する電動機）を動力源として備えている。なお、蓄電装置は、内燃機関から出力される動力を利用して充電可能に構成されている。ハイブリッド車両は、これらの動力源から出力される動力のうち、少なくとも一方を利用して走行可能である。例えばハイブリッド車両は、内燃機関及び蓄電装置による動力で走行するＨＶモード、及び内燃機関を停止させて蓄電装置による動力のみで走行するＥＶモードで走行可能とされている。
【００１１】
本発明に係るハイブリッド車両の運転計画作成装置は、上述したハイブリッド車両の自動運転時の運転計画を作成する。なお、ここでの「自動運転」は、運転者の操作を全く必要としない完全な自動運転だけでなく、運転者が補助的な操作を行う半自動運転も含む概念である。また、「運転計画」とは、ハイブリッド車両の目的地までの走行経路だけでなく、各区間における車速や走行モードの制御など、車両において実行可能な各種制御の実行タイミングを含むものである。
【００１２】
本発明に係るハイブリッド車両の運転計画作成装置の動作時には、先ず判定手段によって、ハイブリッド車両の走行経路に通学路又は市街地が含まれるか否かが判定される。なお、通学路及び市街地は、ハイブリッド車両と歩行者が接近する可能性があるために判定対象とされている。即ち、判定手段は、ハイブリッド車両の走行経路に歩行者と接近する可能性が高い区間が含まれているか否かを判定している。なお、判定手段による具体的な判定方法については、既に知られている様々な方法を適宜採用することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００１３】
判定手段により走行経路に通学路又は市街地が含まれていると判定された場合、これを考慮した上で、作成手段により自動運転の運転計画が作成される。具体的には、作成手段では、走行経路における通学路又は市街地が含まれる区間よりも前の区間（言い換えれば、通学路又は市街地が含まれる区間よりも先に走行する区間）において、蓄電装置の充電量が所定値以下となるように自動運転の運転計画が作成される。なお、ここでの「所定値」とは、蓄電装置に対して内燃機関の動力分の充電を行うことが可能であるか否かを判定するための閾値であり、予め実験等により設定されている。
【００１４】
ここで仮に、通学路又は市街地が含まれている区間を走行する際に、蓄電装置の充電量が所定値以下にされていないと、内燃機関の駆動音による歩行者への注意喚起が適切に行えない可能性がある。具体的には、駆動音を発するために内燃機関を駆動させても、蓄電装置に十分な空き容量が確保されていない場合には、内燃機関の動力増加分を蓄電装置に充電することができない。このため、内燃機関をアイドリングするしかなく、結果として燃費の悪化を招いてしまう。
【００１５】
しかるに本発明に係る運転計画によれば、上述したように、通学路又は市街地が含まれる区間よりも前の区間で、蓄電装置の充電量が所定値以下とされる。このため、通学路又は市街地が含まれる区間を走行する際には、内燃機関を駆動させて、その駆動音によりハイブリッド車両の接近を歩行者に認識させつつ、内燃機関の動力増加分を蓄電装置に充電して、燃費の悪化を抑制することができる。
【００１６】
なお、内燃機関の駆動音によって注意喚起を行う場合には、それまで駆動していなかった内燃機関を駆動開始させるだけでなく、駆動している内燃機関の回転数を上げることで駆動音を増大させてもよい。このような場合でも、内燃機関の動力増加分を蓄電装置に充電できれば、燃費の悪化を効果的に抑制できる。
【００１７】
以上説明したように、本発明に係るハイブリッド車両の運転計画作成装置によれば、車両の接近を歩行者に対して認識させつつ、ハイブリッド車両の効率的な自動運転を実現することが可能である。
【００１８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係るハイブリッド車両の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係るハイブリッド車両における運転計画作成の動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施形態に係る運転計画による走行時のＳＯＣ変動を区間ごとに示す概念図である。
【図４】実施形態に係るハイブリッド車両における注意喚起制御の動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】歩行者検出制御時におけるハイブリッド車両の各種パラメータの変動を比較例と共に示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照してハイブリッド車両の運転計画装置の実施形態について説明する。
【００２１】
＜ハイブリッド車両の構成＞
はじめに、図１を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに図１は、本実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成の一例を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１０は、車軸１１と、車輪１２と、「運転計画装置」の一具体例であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００と、「内燃機関」の一具体例であるエンジンＥＮＧと、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、動力分割機構３００と、インバータ４００と、「蓄電装置」の一具体例であるバッテリ５００とを備えて構成されている。
【００２３】
車軸１１は、エンジンＥＮＧ及びモータジェネレータＭＧ２から出力された動力を車輪１２に伝達するための伝達軸である。車輪１２は、車軸１１を介して伝達される動力を路面に伝達する手段である。
【００２４】
ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。本実施形態では特に、ＥＣＵ１００は、その内部に実現される論理的な又は物理的な処理ブロックとして、「判定手段」の一具体例である区間判定部１０１と、「作成手段」の一具体例である運転計画作成部１０２、及び自動運転制御部１０３とを備えて構成されている。
【００２５】
区間判定部１０１は、ハイブリッド車両１０が自動運転される走行経路に、通学路又は市街地区間が含まれているか否かを判定する。なお、通学路又は市街地区間については、例えば予め記憶された或いは外部から取得した地図データ等を利用して判定すればよい。区間判定部１０１の判定結果は、運転計画作成部１０２に出力される構成となっている。
【００２６】
運転計画作成部１０２は、ハイブリッド車両１０の走行経路及び区間判定部１０１の判定結果に基づいて、ハイブリッド車両１０の運転計画を作成する。運転計画には、ハイブリッド車両１０の車速や走行モード等の各種制御情報が含まれる。なお、具体的な運転計画の作成方法については、既知の手法を利用することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。ただし、区間判定部１０１の判定結果を利用した運転計画の作成方法については、後に詳細に説明する。運転計画作成部１０２で作成された運転計画は、自動運転制御部１０３に出力される構成となっている。
【００２７】
自動運転制御部１０３は、運転計画作成部１０２で作成された運転計画に基づいて、ハイブリッド車両１０の各部を制御して、ハイブリッド車両１０の自動運転を実現する。また自動運転制御部１０３は、自動運転中の自車両に接近している歩行者に対して、エンジンＥＮＧの駆動音を利用した注意喚起を行うことが可能である。歩行者に対する注意喚起制御については、後に詳細に説明する。
【００２８】
エンジンＥＮＧは、ガソリンや軽油等の燃料を燃焼することで駆動する。エンジンＥＮＧは、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能する。加えて、エンジンＥＮＧは、後述するモータジェネレータＭＧ１の回転軸を回転させる（言いかえれば、駆動する）ための動力源として機能することもできる。
【００２９】
モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧの始動時にモータリングを行うモータとして機能する。また、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ５００を充電するための発電機として機能する。モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能する場合には、モータジェネレータＭＧ１の回転軸は、エンジンＥＮＧの動力によって回転する。但し、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ５００に蓄積された電力を用いて駆動することで、ハイブリッド車両１０の動力を供給する電動機として機能してもよい。
【００３０】
モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ５００に蓄積された電力を用いて駆動することで、ハイブリッド車両１０の動力を供給する電動機として機能する。加えて、モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ５００を充電するための発電機として機能してもよい。モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能する場合には、モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、車軸１１からモータジェネレータＭＧ２に伝達される動力によって回転する。
【００３１】
動力分割機構３００は、図示せぬサンギア、プラネタリキャリア、ピニオンギア、及びリングギアを備えた遊星歯車機構である。サンギアの回転軸はモータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結されている。リングギアの回転軸は、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に連結されている。サンギアとリングギアの中間にあるプラネタリキャリアの回転軸はエンジンＥＮＧの回転軸（つまり、クランクシャフト）に連結されている。エンジンＥＮＧの回転は、プラネタリキャリア及びピニオンギアによって、サンギア及びリングギアに伝達される。つまり、エンジンＥＮＧの動力は、２系統に分割される。ハイブリッド車両１０において、リングギアの回転軸は、ハイブリッド車両１０における車軸１１に連結されており、この車軸１１を介して車輪１２に駆動力が伝達される。
【００３２】
インバータ４００は、バッテリ５００から取り出した直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給する。更に、インバータ４００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ５００に供給する。尚、インバータ４００は、所謂ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）の一部として構成されていてもよい。
【００３３】
バッテリ５００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２が駆動するための電力をモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給する電力供給源である。またバッテリ５００は、エンジンＥＮＧの動力の回生によって得られた回生電力を充電可能である。尚、バッテリ５００は、ハイブリッド車両１０の外部の電源から電力の供給を受けることで充電されてもよい。つまり、ハイブリッド車両１０は、いわゆるプラグインハイブリッド車両であってもよい。
【００３４】
＜運転計画作成＞
続いて、図２及び図３を参照しながら、本実施形態に係るハイブリッド車両１０の運転計画の作成について詳細に説明する。ここに図２は、本実施形態に係るハイブリッド車両１０における運転計画作成の動作の流れを示すフローチャートである。また図３は、本実施形態に係る運転計画による走行時のＳＯＣ変動を区間ごとに示す概念図である。
【００３５】
図２に示すように、ハイブリッド車両１０の運転計画を作成する際には、先ずハイブリッド車両１０の走行経路（即ち、ハイブリッド車両１０が自動運転により走行することになる経路）が取得される（ステップＳ１０１）。走行経路は、例えば目的地に応じて自動的に設定されるものであってもよいし、ドライバが詳細な経路を入力することで設定されるものであってもよい。
【００３６】
走行経路が取得されると、区間判定部１０１により、走行経路に通学路又は市街地区間（以下、適宜「区間Ａ」と称する）が含まれているか否かが判定される（ステップＳ１０２）。判定の結果、走行経路に通学路又は市街地区間が含まれている場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、区間Ａの前区間（以下、適宜「区間Ｂ」と称する）におけるバッテリ５００のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が所定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０３）。なお、区間Ｂにおけるバッテリ５００のＳＯＣは、例えば仮の運転計画を作成することで推定することができる。
【００３７】
走行経路に通学路又は市街地区間が含まれていない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、又は区間ＢにおけるＳＯＣが所定値以上でない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、通常通りに運転計画が作成される（ステップＳ１０５）。例えば、ハイブリッド車両１０のエネルギー効率が最適となるような運転計画が作成される。なお、ステップＳ１０３において、仮の運転計画を作成した場合には、作成済みの仮の運転計画をそのまま正式な運転計画として採用してもよい。
【００３８】
一方で、区間ＢにおけるＳＯＣが所定値以上である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、運転計画作成部１０２により、区間ＢでＳＯＣを下げるような運転計画が作成される（ステップＳ１０４）。具体的には、例えば区間ＢにおけるＥＶモードでの走行頻度が多くなるような運転計画が作成される。ＥＶモードでは、エンジンＥＮＧが停止され、バッテリ５００の電力を利用したモータジェネレータＭＧ２を動力源とする走行が実現されるため、確実にＳＯＣが減少することになる。
【００３９】
また、本実施形態に係る運転計画では、歩行者に車両の接近を認識させるために、歩行者と接近する可能性が高い区間Ａにおいては、ＨＶモードが選択される（或いは、ＨＶモードの頻度が多くなるよう制御される）。ＨＶモードでは、エンジンＥＮＧが駆動しているため、その駆動音により、歩行者がハイブリッド車両１０の接近を認識し易くなる。
【００４０】
ここで仮に、区間Ａを走行する際に、バッテリ５００のＳＯＣが所定値以下にされていないと、エンジンＥＮＧの駆動音による歩行者への注意喚起が適切に行えない可能性がある。具体的には、駆動音を発するためにエンジンＥＮＧを駆動させても、バッテリ５００に十分な空き容量が確保されていない場合には、エンジンＥＮＧを駆動させることによる動力増加分をバッテリ５００に充電することができない。このため、エンジンＥＮＧを駆動させてもアイドリングするしかなく、結果として燃費の悪化を招いてしまう。
【００４１】
しかるに本発明に係る運転計画によれば、図３に示すように、区間Ａの直前の区間である区間Ｂにおいて、バッテリ５００のＳＯＣが十分に低下される。このため、通学路又は市街地が含まれる区間Ａを走行する際には、エンジンＥＮＧを駆動させて、その駆動音によりハイブリッド車両１０の接近を歩行者に認識させつつ、エンジンＥＮＧの動力増加分をバッテリ５００に充電して、燃費の悪化を抑制することができる。
【００４２】
＜注意喚起制御＞
次に、図４及び図５を参照しながら、本実施形態に係るハイブリッド車両１０の自動運転時における歩行者への注意喚起制御について詳細に説明する。ここに図４は、本実施形態に係るハイブリッド車両１０における注意喚起制御の動作の流れを示すフローチャートである。また図５は、歩行者検出制御時におけるハイブリッド車両１０の各種パラメータの変動を比較例と共に示すタイムチャートである。
【００４３】
図４に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１０の走行時（特に、区間Ａの走行時）には、自車両に気づかない歩行者の検出が実行される（ステップＳ２０１）。なお、自車両に気づかない歩行者の検出は、例えば車載カメラやレーダ等を利用して行うことができる。具体的には、例えば自車両と歩行者との距離や歩行者の挙動に応じて検出を行えばよい。
【００４４】
自車両に気づかない歩行者が検出されると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ハイブリッド車両１０のエンジンＥＮＧの回転数が上昇される（ステップＳ２０２）。このような制御によれば、回転数上昇によりエンジンＥＮＧの駆動音が増大するため、歩行者が車両の接近を認識し易くなる。
【００４５】
エンジンＥＮＧの回転数上昇による動力増加分は、バッテリ５００に充電される（ステップＳ２０３）。よって、エンジンＥＮＧの回転数を上昇させた場合でも、ハイブリッド車両１０の駆動力は変わらない。
【００４６】
エンジンＥＮＧの回転数上昇後も、自車両に気づかない歩行者が検出され続けている場合には（ステップ２０４：ＮＯ）、エンジンＥＮＧの回転数は上昇されたまま維持される（ステップＳ２０５）。或いは、より駆動音を大きくするために、エンジンＥＮＧの回転数が段階的に上昇されてもよい。
【００４７】
自車両に気づかない歩行者が検出されなくなった場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、エンジン回転数が元に戻される（ステップＳ２０６）。
【００４８】
図５に示すように、上述した注意喚起制御を実行する本実施形態と、実行しない比較例とでは、自車両に気づかない歩行者を検出した場合の要求エンジン出力及び目標エンジン回転数に差が生じる。また、本実施形態では、要求エンジン出力の増加分をバッテリ５００に充電するため、比較例に対してバッテリ５００のＳＯＣが大きくなる。
【００４９】
ここで本実施形態では特に、既に説明したように、区間Ａの直前の区間である区間Ｂにおいてバッテリ５００のＳＯＣが低くなるように運転計画が作成されているため、歩行者の検出に応じて急遽エンジンＥＮＧの回転数を上昇させた場合であっても、その動力増加分をバッテリ５００に確実に充電できる。よって、エンジンＥＮＧの駆動音増大による歩行者への注意喚起を実行しつつ、燃費の悪化を効果的に抑制できる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両１０によれば、歩行者と接近する可能性が高い区間において、エンジンＥＮＧの駆動音による注意喚起を実行する前提で運転計画が作成される。また、実際の走行時に自車両に気づかない歩行者を検出した場合には、エンジンＥＮＧの回転数増加により、効果的な注意喚起が実現される。従って、本実施形態では、車両の接近を歩行者に対して好適に認識させつつ、ハイブリッド車両１０の効率的な自動運転を実現することが可能である。
【００５１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の運転計画作成装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ハイブリッド車両
１１  車軸
１２  車輪
１００  ＥＣＵ
１０１  区間判定部
１０２  運転計画作成部
１０３  自動運転制御部
３００  動力分割機構
４００  インバータ
５００  バッテリ
ＥＮＧ  エンジン
ＭＧ１、ＭＧ２  モータジェネレータ
【図１】
2016210242.tif 000003
【図２】
2016210242.tif 000004
【図３】
2016210242.tif 000005
【図４】
2016210242.tif 000006
【図５】
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