再表 2013-183764 エネルギー推定装置、車両用情報システム、サーバ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

【公報種別】再公表特許(A1)

(11)【国際公開番号】WO/0

(43)【国際公開日】2013年12月12日

【発行日】2016年2月1日

(54)【発明の名称】エネルギー推定装置、車両用情報システム、サーバ装置

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/26 20060101AFI20160105BHJP

   B60L 7/24 20060101ALI20160105BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20160105BHJP

   G08G 1/0969 20060101ALI20160105BHJP

   G09B 29/10 20060101ALI20160105BHJP

   G09B 29/00 20060101ALI20160105BHJP

【ＦＩ】

   G01C21/26 A

   B60L7/24 D

   G08G1/00 D

   G08G1/0969

   G09B29/10 A

   G09B29/00 F

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】36

【出願番号】特願2014-520070(P2014-520070)

(21)【国際出願番号】PCT/0/0

(22)【国際出願日】2013年6月7日

(31)【優先権主張番号】特願2012-130133(P2012-130133)

(32)【優先日】2012年6月7日

(33)【優先権主張国】JP

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC

(71)【出願人】

【識別番号】000001487

【氏名又は名称】クラリオン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100084412

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 冬紀

(72)【発明者】

【氏名】田川 晋也

(72)【発明者】

【氏名】武藤 啓介

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 征樹

(72)【発明者】

【氏名】杉本 美香

【テーマコード（参考）】

2C032

2F129

5H125

5H181

【Ｆターム（参考）】

2C032HB22

2C032HC08

2C032HC22

2C032HC27

2C032HC31

2C032HD07

2C032HD21

2F129AA03

2F129BB03

2F129BB20

2F129BB22

2F129CC16

2F129CC19

2F129DD21

2F129DD46

2F129DD49

2F129DD62

2F129EE02

2F129EE11

2F129EE26

2F129EE43

2F129EE52

2F129FF11

2F129FF12

2F129FF20

2F129FF71

2F129HH02

2F129HH12

2F129HH18

2F129HH19

2F129HH20

2F129HH22

5H125AA01

5H125AC12

5H125BE01

5H125CA01

5H125CA18

5H125CB02

5H125CB05

5H125CC04

5H125EE52

5H125EE53

5H181AA01

5H181BB04

5H181BB05

5H181BB12

5H181BB13

5H181FF04

5H181FF05

5H181FF10

5H181FF11

5H181FF13

5H181FF22

5H181FF25

5H181FF27

5H181FF33

5H181FF35

5H181MB03

(57)【要約】

エネルギー推定装置は、各リンクに対する車両のエネルギー変化量を推定するエネルギー変化量推定部と、推定されたエネルギー変化量に基づいて、車両の走行時にエネルギーが回生される回生リンクに対する車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、算出された車軸トルクに基づいて、回生リンクに対する車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、エネルギー変化量と配分比率に基づいて、回生リンクに対する車両の回生エネルギーを推定する回生エネルギー推定部とを備える。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する車両のエネルギー変化量を推定するエネルギー変化量推定部と、
前記エネルギー変化量推定部により推定されたエネルギー変化量に基づいて、前記各リンクのうち前記車両の走行時にエネルギーが回生される回生リンクに対する前記車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、
前記車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、前記回生リンクに対する前記車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、
前記エネルギー変化量と、前記配分比率算出部により算出された配分比率とに基づいて、前記回生リンクに対する前記車両の回生エネルギーを推定する回生エネルギー推定部とを備えるエネルギー推定装置。

【請求項2】

請求項１に記載のエネルギー推定装置において、
前記回生リンクに対する前記車両の走行速度を推定する走行速度推定部をさらに備え、
前記配分比率算出部は、前記車軸トルクと、前記走行速度推定部により推定された走行速度とに基づいて、前記配分比率を算出するエネルギー推定装置。

【請求項3】

車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置と、前記車載装置と通信回線を介して接続されるサーバ装置とを有し、
前記複数の車載装置の各々は、
当該車載装置を搭載した車両の加減速度の変化を検出する加減速変化検出部と、
前記加減速変化検出部により検出された加減速度の変化に関する加減速情報を前記サーバ装置へ送信する送信部とを備え、
前記サーバ装置は、
前記複数の車載装置からそれぞれ送信される前記加減速情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する区間特定部と、
前記回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、
前記車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、前記回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、
所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、前記損失区間に対応する統計損失パラメータと、前記回生区間に対応し前記配分比率の統計値を含む統計回生パラメータとを算出する統計パラメータ算出部と、
前記統計パラメータ算出部により算出された各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するエネルギー推定部とを備える車両用情報システム。

【請求項4】

請求項３に記載の車両用情報システムにおいて、
前記サーバ装置は、前記加減速情報に基づいて前記回生区間に対する各車両の走行速度を算出する走行速度算出部をさらに備え、
前記配分比率算出部は、前記車軸トルクと、前記走行速度算出部により算出された走行速度とに基づいて、前記配分比率を算出する車両用情報システム。

【請求項5】

複数の車両からそれぞれ送信される当該車両の加減速度の変化に関する加減速情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する区間特定部と、
前記回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、
前記車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、前記回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、
所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、前記損失区間に対応する統計損失パラメータと、前記回生区間に対応し前記配分比率の統計値を含む統計回生パラメータとを算出する統計パラメータ算出部と、
前記統計パラメータ算出部により算出された各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するエネルギー推定部とを備えるサーバ装置。

【請求項6】

請求項５に記載のサーバ装置において、
前記加減速情報に基づいて前記回生区間に対する各車両の走行速度を算出する走行速度算出部をさらに備え、
前記配分比率算出部は、前記車軸トルクと、前記走行速度算出部により算出された走行速度とに基づいて、前記配分比率を算出するサーバ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の走行に関するエネルギーを推定するエネルギー推定装置および車両用情報システムと、この車両用情報システムにおいて用いられるサーバ装置とに関する。

【背景技術】

【0002】

車両の走行に関するエネルギーの推定について、従来、車両の走行パターンを予測し、予測された走行パターンに基づいて各道路リンクの燃料消費量を予測して、燃費最小経路を探索するカーナビゲーション装置が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】日本国特開２０１０−１０７４５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示される従来のカーナビゲーション装置では、エンジンの基礎消費量、位置エネルギーの損失、摩擦抵抗損失、空気抵抗損失および加速損失を合計することにより、各道路リンクの燃料消費量を予測している。しかし、減速時に電気モータを回転させて発電することで得られる回生エネルギーについては考慮していない。そのため、回生エネルギーを利用する電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に対して適用するのは困難であった。

【0005】

上記のような従来の問題点に鑑みて、本発明では、回生エネルギーを利用する車両について、車両の走行に関するエネルギーを正確に予測することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様によるエネルギー推定装置は、所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する車両のエネルギー変化量を推定するエネルギー変化量推定部と、エネルギー変化量推定部により推定されたエネルギー変化量に基づいて、各リンクのうち車両の走行時にエネルギーが回生される回生リンクに対する車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、回生リンクに対する車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、エネルギー変化量と、配分比率算出部により算出された配分比率とに基づいて、回生リンクに対する車両の回生エネルギーを推定する回生エネルギー推定部とを備える。
本発明の第２の態様によると、第１の態様のエネルギー推定装置は、回生リンクに対する車両の走行速度を推定する走行速度推定部をさらに備えてもよい。このエネルギー推定装置において、配分比率算出部は、車軸トルクと、走行速度推定部により推定された走行速度とに基づいて、配分比率を算出するのが好ましい。
本発明の第３の態様による車両用情報システムは、車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置と、車載装置と通信回線を介して接続されるサーバ装置とを有する。複数の車載装置の各々は、当該車載装置を搭載した車両の加減速度の変化を検出する加減速変化検出部と、加減速変化検出部により検出された加減速度の変化に関する加減速情報をサーバ装置へ送信する送信部とを備える。サーバ装置は、複数の車載装置からそれぞれ送信される加減速情報を受信する受信部と、受信部により受信された加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する区間特定部と、回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、損失区間に対応する統計損失パラメータと、回生区間に対応し配分比率の統計値を含む統計回生パラメータとを算出する統計パラメータ算出部と、統計パラメータ算出部により算出された各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するエネルギー推定部とを備える。
本発明の第４の態様によると、第３の態様の車両用情報システムにおいて、サーバ装置は、加減速情報に基づいて回生区間に対する各車両の走行速度を算出する走行速度算出部をさらに備えてもよい。この車両用情報システムにおいて、配分比率算出部は、車軸トルクと、走行速度算出部により算出された走行速度とに基づいて、配分比率を算出するのが好ましい。
本発明の第５の態様によるサーバ装置は、複数の車両からそれぞれ送信される当該車両の加減速度の変化に関する加減速情報を受信する受信部と、受信部により受信された加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する区間特定部と、回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出する車軸トルク算出部と、車軸トルク算出部により算出された車軸トルクに基づいて、回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する配分比率算出部と、所定の道路区間に対応してそれぞれ設定された各リンクに対する消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、損失区間に対応する統計損失パラメータと、回生区間に対応し配分比率の統計値を含む統計回生パラメータとを算出する統計パラメータ算出部と、統計パラメータ算出部により算出された各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するエネルギー推定部とを備える。
本発明の第６の態様によると、第５の態様のサーバ装置は、加減速情報に基づいて回生区間に対する各車両の走行速度を算出する走行速度算出部をさらに備えてもよい。このサーバ装置において、配分比率算出部は、車軸トルクと、走行速度算出部により算出された走行速度とに基づいて、配分比率を算出するのが好ましい。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、回生エネルギーを利用する車両について、車両の走行に関するエネルギーを正確に予測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施形態によるナビゲーション装置を含む車載システムの構成を示す図である。

【図2】本発明の第１の実施形態によるナビゲーション装置の構成を示す図である。

【図3】電力量推定処理のフローチャートである。

【図4】本発明の第２の実施形態による車両用情報システムの構成を示す図である。

【図5】本発明の第２の実施形態による車両用情報システムにおける車載システムの構成を示す図である。

【図6】本発明の第２の実施形態による車両用情報システムにおけるナビゲーション装置の構成を示す図である。

【図7】加減速情報送信処理のフローチャートである。

【図8】加減速度の変化を検出する様子を示す図である。

【図9】損失・回生パラメータ算出処理のフローチャートである。

【図10】損失区間と回生区間の判断方法を説明する図である。

【図11】損失・回生パラメータの例を示す図である。

【図12】統計パラメータの算出方法を説明する図である。

【図13】航続可能エリア推定処理のフローチャートである。

【図14】航続可能エリアの表示例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。第１の実施形態では、本発明による車両のエネルギー推定を適用したナビゲーション装置の例を説明する。

【0010】

図１は、本発明の第１の実施形態によるナビゲーション装置を含む車載システムの構成を示す図である。図１において、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）である車両８０には、ナビゲーション装置１、車両制御装置２、バッテリ３、電力変換装置４および電気モータ５が搭載されている。

【0011】

バッテリ３は、電気モータ５を駆動するための電力を供給する。バッテリ３から供給される電力を用いて電気モータ５が駆動することにより、車両８０は走行する。また、車両８０の減速時には電気モータ５が発電機として作用し、回生発電による電力が発生する。この回生発電によって得られた電力は、バッテリ３において蓄積される。電力変換装置４は、バッテリ３と電気モータ５との間で授受されるこれらの電力を相互に利用可能な形式に変換する。たとえば、バッテリ３から供給される直流電力を所望の交流電力に変換して電気モータ５へ出力すると共に、電気モータ５において回生発電により得られた交流電力を所望の直流電力に変換してバッテリ３へ出力する。

【0012】

車両制御装置２は、車両８０の走行状態や、バッテリ３の状態、電気モータ５の状態などを監視し、その監視結果に基づいて電力変換装置４の動作を制御する。この車両制御装置２の制御により電力変換装置４が動作することで、車両８０の走行状態に応じてバッテリ３と電気モータ５との間で適切に電力の授受が行われる。これにより、バッテリ３に蓄積された電気エネルギーを消費して、車両８０が走行するための運動エネルギーを電気モータ５により発生することができる。また、車両８０の運動エネルギーの少なくとも一部を電気モータ５により回収して、再利用可能な回生エネルギーとしての電気エネルギーをバッテリ３に蓄積することができる。

【0013】

ナビゲーション装置１は、地図データに基づいて地図を表示すると共に、設定された目的地までの推奨経路を探索して、その目的地まで車両８０を案内する。このとき、車両８０の走行に関するエネルギーを推定するための電力量推定処理をナビゲーション装置１において行うことで、電力量に応じた車両案内を行うことができる。この電力量推定処理の具体的な内容については、後で詳細に説明する。

【0014】

図２は、本発明の第１の実施形態によるナビゲーション装置１の構成を示す図である。ナビゲーション装置１は、制御部１０、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１１、振動ジャイロ１２、車速センサ１３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１４、表示モニタ１５、スピーカ１６および入力装置１７を備えている。

【0015】

制御部１０は、マイクロプロセッサや各種周辺回路、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成されており、ＨＤＤ１４に記録されている制御プログラムや地図データに基づいて、各種の処理を実行する。たとえば、目的地を設定する際の目的地の検索処理、設定された目的地までの推奨経路の探索処理、車両８０の現在位置の検出処理、各種の画像表示処理、音声出力処理などを実行する。さらに制御部１０は、後述する電力量推定処理を実行することもできる。

【0016】

ＧＰＳ受信部１１は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して制御部１０へ出力する。ＧＰＳ信号には、車両８０の現在位置を求めるための情報として、そのＧＰＳ信号を送信したＧＰＳ衛星の位置と送信時刻に関する情報が含まれている。したがって、所定数以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することにより、これらの情報に基づいて、車両８０の現在位置を制御部１０において算出することができる。

【0017】

振動ジャイロ１２は、車両８０の角速度を検出するためのセンサである。車速センサ１３は、車両８０の走行速度を検出するためのセンサである。これらのセンサの検出結果に基づく車両８０の移動方向および移動量の算出結果と、前述のＧＰＳ信号に基づく車両８０の現在位置の算出結果とに基づいて、制御部１０において所定時間ごとに位置検出処理が実行され、車両８０の現在位置が検出される。

【0018】

ＨＤＤ１４は不揮発性の記録媒体であり、制御部１０において上記のような処理を実行するための制御プログラムや地図データなどが記録されている。ＨＤＤ１４に記録されているデータは、必要に応じて制御部１０の制御により読み出され、制御部１０が実行する様々な処理や制御に利用される。

【0019】

ＨＤＤ１４に記録された地図データは、経路計算データと、道路データと、背景データとを含む。経路計算データは、目的地までの推奨経路を探索する際などに用いられるデータである。道路データは、道路の形状や種別などを表すデータである。背景データは、地図の背景を表すデータである。なお、地図の背景とは、地図上に存在する道路以外の様々な構成物である。たとえば、河川、鉄道、緑地帯、各種構造物などが背景データによって表される。

【0020】

地図データにおいて各道路の最小単位はリンクと呼ばれている。すなわち、各道路は所定の道路区間にそれぞれ対応する複数のリンクによって構成されており、リンク単位で経路計算データおよび道路データが表現されている。リンク同士を接続している点、すなわち各リンクの端点はノードと呼ばれる。地図データにおける各ノードの情報には、位置情報（座標情報）が含まれている。なお、リンク内においてノードとノードの間に必要に応じて形状補間点と呼ばれる点が設定されていることもある。地図データにおける各形状補間点の情報には、ノードの場合と同様に位置情報（座標情報）が含まれている。このノードと形状補間点の位置情報によって、各リンクの形状、すなわち道路の形状が決定される。このように、ＨＤＤ１４に記憶されている地図データにおいて、道路は複数のノードとリンクを用いて表されている。

【0021】

経路計算データには、各道路区間に対応するリンクごとに、当該リンクの平均車速や通過所要時間などに応じたリンクコストと呼ばれる値が設定されている。このリンクコストに基づいて、予め設定された経路探索条件に応じたリンクの組合せを求めることにより、ナビゲーション装置１において推奨経路の探索が行われる。たとえば、移動時間の短さを最優先として経路探索を行うような経路探索条件が設定されている場合は、出発地から目的地までの通過所要時間が最小となるリンクの組合せが推奨経路として求められる。

【0022】

なお、上記ではナビゲーション装置１において地図データがＨＤＤ１４に記録されている例を説明したが、これらをＨＤＤ以外の記録媒体に記録することとしてもよい。たとえば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどに記録された地図データを用いることができる。すなわち、ナビゲーション装置１では、どのような記録媒体を用いてこれらのデータを記憶してもよい。

【0023】

表示モニタ１５は、ナビゲーション装置１において様々な画面表示を行うための装置であり、液晶ディスプレイ等を用いて構成される。この表示モニタ１５により、地図画面の表示や推奨経路の案内表示などが行われる。表示モニタ１５に表示される画面の内容は、制御部１０が行う画面表示制御によって決定される。表示モニタ１５は、たとえば車両８０のダッシュボード上やインストルメントパネル内など、ユーザが見やすいような位置に設置されている。

【0024】

スピーカ１６は、制御部１０の制御により様々な音声情報を出力する。たとえば、推奨経路に従って車両８０を目的地まで案内するための経路案内用の音声や、各種の警告音などがスピーカ１６から出力される。

【0025】

入力装置１７は、ナビゲーション装置１を動作させるための様々な入力操作をユーザが行うための装置であり、各種の入力スイッチ類を有している。ユーザは、入力装置１７を操作することにより、たとえば、目的地に設定したい施設や地点の名称等を入力したり、推奨経路の探索条件を設定したり、予め登録された登録地の中から目的地を選択したり、地図を任意の方向にスクロールしたりすることができる。この入力装置１７は、操作パネルやリモコンなどによって実現することができる。あるいは、入力装置１７を表示モニタ１５と一体化されたタッチパネルとしてもよい。

【0026】

ユーザが入力装置１７を操作して目的地および経路探索条件を設定すると、ナビゲーション装置１は、前述のようにして検出された車両８０の現在位置を出発地として、前述の経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムの演算による経路探索処理を行う。この処理により、出発地から目的地まで至る推奨経路を探索する。さらにナビゲーション装置１は、たとえば色を変える等の方法により、表示モニタ１５に表示された地図上において他の道路と識別可能な形態で探索された推奨経路を表示する。そして、推奨経路に従って所定の画像情報や音声情報を表示モニタ１５やスピーカ１６から出力することにより、車両８０を目的地まで案内する。

【0027】

次に、本実施形態のナビゲーション装置１における電力量推定処理について説明する。図３は、ナビゲーション装置１において制御部１０により実行される電力量推定処理のフローチャートである。

【0028】

ステップＳ１０において、制御部１０は、電力量を推定するリンクを選択する。ここでは、たとえばユーザが指定した経路の各リンクや、探索済みの推奨経路の各リンクを電力量の推定対象リンクとして、これらの各リンクを順に選択する。または、電力量が最小となる推奨経路を探索するために、出発地から目的地までの間にある各リンクを電力量の推定対象リンクとして順に選択してもよい。

【0029】

ステップＳ２０において、制御部１０は、ステップＳ１０で選択したリンクに対する車両８０のエネルギー変化量を推定する。ここでは、地図データにおいて当該リンクに対して設定されている平均車速、標高およびリンク距離と、当該リンクに隣接する次のリンクに対して設定されている平均車速および標高とを用いて、車両８０のエネルギー変化量を求めることができる。

【0030】

たとえば、ステップＳ１０で選択したリンクの平均車速、標高、リンク距離をそれぞれV_k、H_k、L_kとし、次のリンクの平均車速と標高をそれぞれV_k+1、H_k+1とすると、次の式（１）によりエネルギー変化量E_kを求めることができる。

【0031】

【数1】

・・・（１）

【0032】

上記の式（１）において、λ_１、λ_２、λ_３、λ_４は加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。これらの各係数は、車両８０の重量、形状等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、ナビゲーション装置１において予め設定されている。

【0033】

ステップＳ３０において、制御部１０は、選択したリンクを車両８０が走行したときにエネルギーが回生されるか否かを判定する。ここでは、ステップＳ２０で推定したエネルギー変化量が正負いずれの値を取るかによってエネルギーが回生されるか否かを判定することができる。すなわち、前述の式（１）によって算出したエネルギー変化量E_kが負の値であれば、当該リンクにおいてエネルギーが回生されると判断できる。この場合はステップＳ４０へ進む。反対に、算出したエネルギー変化量E_kが正の値であれば、当該リンクにおいてエネルギーは回生されずに消費されると判断できる。この場合はステップＳ８０へ進む。なお、以下の説明では、ステップＳ３０でエネルギーが回生されると判定したリンクを回生リンクと称する。

【0034】

ステップＳ４０において、制御部１０は、ステップＳ２０で推定したエネルギー変化量に基づいて、選択した回生リンクに対する車両８０の車軸トルクを算出する。ここでは、前述の式（１）で算出されたエネルギー変化量E_kを用いて、次の式（２）により、回生時に車両８０の車軸に対して加わる車軸トルクT_kを算出することができる。

【0035】

【数2】

・・・（２）

【0036】

上記の式（２）において、L_rは、回生時に車両８０において発電のための駆動力を電気モータ５へ供給する車軸、すなわち車両８０の駆動時には電気モータ５によって駆動される駆動軸のタイヤ半径を表している。このタイヤ半径L_rの値は、ナビゲーション装置１において予め設定されている。

【0037】

ステップＳ５０において、制御部１０は、選択した回生リンクに対する車両８０の走行速度を推定する。ここでは、ステップＳ２０でエネルギー変化量E_kを算出したときに用いた平均車速V_kから、当該回生リンクに対する車両８０の走行速度V_kを推定することができる。

【0038】

ステップＳ６０において、制御部１０は、選択した回生リンクに対する車両８０の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する。ここでは、ステップＳ４０で算出した車軸トルクと、ステップＳ５０で推定した走行速度とに基づいて、車両８０の特性に応じた最適な配分比率を算出する。たとえば、車両８０の車軸トルクおよび走行速度と配分比率との関係を、テーブル化または関数化された情報としてナビゲーション装置１に記憶しておく。この情報を用いることで、車軸トルクと走行速度から最適な配分比率を算出することができる。

【0039】

上記のような処理を実行することで、前述の式（２）で算出された車軸トルクT_kと、上記の走行速度V_kに対して、回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率α_kを算出することができる。

【0040】

なお、ステップＳ６０で配分比率を算出する際に、走行速度を用いずに車軸トルクのみを用いてもよい。すなわち、予めナビゲーション装置１に記憶された車軸トルクと配分比率の関係により、ステップＳ４０で算出した車軸トルクから回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を決定してもよい。この場合、ステップＳ５０の処理は省略可能である。

【0041】

ステップＳ７０において、制御部１０は、ステップＳ２０で推定したエネルギー変化量と、ステップＳ６０で算出した配分比率とに基づいて、選択した回生リンクに対する推定回生電力量を算出する。ここでは、前述の式（１）で算出されたエネルギー変化量E_kと、上記の配分比率α_kとを用いて、次の式（３）により、推定回生電力量E_rkを算出することができる。

【0042】

【数3】

・・・（３）

【0043】

上記の式（３）において、Cは電力変換係数を表し、Rは回生係数を表している。これらの各係数は、車両８０のモータ特性やスイッチング損失等の特徴に応じて決まる定数であり、ナビゲーション装置１において予め設定されている。

【0044】

以上説明したように、ステップＳ７０を実行して推定回生電力量E_rkを算出することにより、選択した回生リンクに対する回生電力量を推定することができる。ステップＳ７０を実行したら、ステップＳ９０へ進む。

【0045】

一方、ステップＳ３０からステップＳ８０へ進んだ場合、ステップＳ８０において制御部１０は、ステップＳ２０で推定したエネルギー変化量に基づいて、選択したリンクに対する推定消費電力量を算出する。ここでは、前述の式（１）で算出されたエネルギー変化量E_kを用いて、次の式（４）により、推定消費電力量E_lkを算出することができる。

【0046】

【数4】

・・・（４）

【0047】

上記の式（４）において、Cは式（３）と同様に、ナビゲーション装置１において予め設定されている電力変換係数を表している。

【0048】

以上説明したように、ステップＳ８０を実行して推定消費電力量E_lkを算出することにより、選択したリンクに対する消費電力量を推定することができる。ステップＳ８０を実行したら、ステップＳ９０へ進む。

【0049】

ステップＳ９０において、制御部１０は、全ての対象リンクをステップＳ１０で選択済みであるか否かを判定する。前述のような電力量の推定対象リンクの全てを既に選択しており、その各リンクに対する推定回生電力量または推定消費電力量をステップＳ７０またはＳ８０で算出済みである場合は、図３のフローチャートを終了する。一方、未選択の対象リンクが残っている場合はステップＳ１０へ戻り、その中からいずれかのリンクをステップＳ１０で選択した後、前述のような処理を繰り返す。

【0050】

なお、図３に示した電力量推定処理のフローチャートを終了した後、制御部１０は、その処理結果を基に所定の処理を実行することで、電力量に応じた様々な車両案内を行うことができる。たとえば、各リンクの推定回生電力量または推定消費電力量を合計することで、各リンクによって構成される経路を車両８０が走行した場合の消費電力量を推定し、その推定結果をユーザに通知することができる。また、各リンクの推定回生電力量または推定消費電力量を用いて、電力量が最小となる推奨経路を探索することもできる。

【0051】

以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。

【0052】

（１）ナビゲーション装置１は、制御部１０の処理により、各リンクに対する車両８０のエネルギー変化量を推定し（ステップＳ２０）、そのエネルギー変化量に基づいて、各リンクのうち回生リンクに対する車両８０の車軸トルクを算出する（ステップＳ４０）。この車軸トルクに基づいて、回生リンクに対する車両８０の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する（ステップＳ６０）。そして、算出したエネルギー変化量と配分比率に基づいて、回生リンクに対する車両８０の回生電力量を推定する（ステップＳ７０）。このようにしたので、回生エネルギーを利用する車両について、車両の走行に関するエネルギーとしての回生電力量を正確に予測することができる。

【0053】

（２）ナビゲーション装置１は、制御部１０の処理により、回生リンクに対する車両８０の走行速度を推定する（ステップＳ５０）。ステップＳ６０では、ステップＳ４０で算出した車軸トルクと、ステップＳ５０で推定した走行速度とに基づいて、回生リンクに対する車両８０の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する。このようにしたので、車両８０の特性に応じた最適な配分比率を算出することができる。

【0054】

なお、以上説明した第１の実施形態では、本発明をナビゲーション装置に適用した例を説明したが、ナビゲーション装置以外を利用してもよい。たとえば、ナビゲーション機能を有していない車載装置や、パーソナルコンピュータ、スマートフォン等においても本発明を適用可能である。図３で説明したような電力量推定処理を実行することにより、車両の走行に関するエネルギーを推定するものであれば、様々な形態のものを本発明のエネルギー推定装置として利用することができる。

【0055】

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態について以下に説明する。第２の実施形態では、複数の車両とサーバ装置から構成される情報システムにおいて本発明による車両のエネルギー推定を適用した例を説明する。

【0056】

図４は、本発明の第２の実施形態による車両用情報システムの構成を示す図である。この車両用情報システムは、車両１００、２００および３００とサーバ装置５００とが移動体通信網４００を介して接続されることにより構成される。車両１００、２００および３００は、第１の実施形態で説明した車両８０と同様に、バッテリに蓄積された電気エネルギーを利用して駆動する電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）である。

【0057】

車両１００、２００および３００は、各々が走行中に検出した加速度または減速度の変化に関する加減速情報を移動体通信網４００を介してサーバ装置５００へ送信する。なお、以下の説明では、加速度と減速度を合わせて加減速度と称する。また、サーバ装置５００に対して、当該車両の残電力量などを表す車両情報を送信することにより、その残電力量に応じた航続可能エリア情報をサーバ装置５００へ要求することもできる。図４では、車両１００からサーバ装置５００へ車両情報を送信し、それに応じてサーバ装置５００から送信される航続可能エリア情報を車両１００が受信する様子を示しているが、他の車両２００、３００においても同様である。

【0058】

サーバ装置５００は、演算処理部５０１および蓄積部５０２を有している。演算処理部５０１は、車両１００、２００および３００から移動体通信網４００を介してそれぞれ送信された加減速情報を受信し、その内容に基づく演算処理を行う。また、いずれかの車両（図４では車両１００）から送信された車両情報に基づいて、当該車両の航続可能エリアを推定するための演算処理を行い、その演算結果に応じた航続可能エリア情報を移動体通信網４００を介して当該車両へ送信する。演算処理部５０１が行うこれらの演算処理の具体的な内容については、後で詳細に説明する。

【0059】

蓄積部５０２は、演算処理部５０１が行う上記演算処理に必要な各種データや、演算処理部５０１の演算処理結果に関するデータなどを記憶保持する。これらのデータは、演算処理部５０１の制御により、必要に応じて蓄積部５０２から読み出されたり、蓄積部５０２に書き込まれたりする。

【0060】

なお、図４には、車両１００、２００および３００とサーバ装置５００とが移動体通信網４００を介して接続された車両用情報システムを例として示したが、本発明の車両用情報システムにおける車両の数はこれに限定されるものではない。実際には、図４に例示したものよりも多数の車両をサーバ装置５００と接続して本発明の車両用情報システムを構成することが好ましい。

【0061】

図５は、図４で説明した本発明の第２の実施形態による車両用情報システムにおける車載システムの構成を示す図である。図５において、車両１００には、第１の実施の形態で説明した図１のナビゲーション装置１、車両制御装置２、バッテリ３、電力変換装置４および電気モータ５に加えて、さらに通信端末６が搭載されている。

【0062】

本実施形態において、ナビゲーション装置１は、第１の実施形態で説明したような機能に加えて、図４の車両用情報システムにおける車載装置としての機能もさらに有している。すなわち、ナビゲーション装置１は、車両１００の加減速度の変化を検出して加減速情報をサーバ装置５００へ送信したり、車両１００に関する車両情報を送信して航続可能エリア情報をサーバ装置５００へ要求したりすることができる。これらの処理の具体的な内容については、後で詳細に説明する。

【0063】

なお、車両情報をサーバ装置５００へ送信するために、ナビゲーション装置１は、現在の残電力量、すなわち車両１００においてバッテリ３に蓄積されている電気エネルギーの量を示すバッテリ残量情報を、必要に応じて車両制御装置２から取得する。残電力量は、たとえば、完全放電状態である０％から満充電状態である１００％までのいずれかの値をとるＳＯＣ（State Of Charge）によって表すことができる。

【0064】

通信端末６は、ナビゲーション装置１の制御により動作し、図４の移動体通信網４００との間で無線通信を行う。移動体通信網４００には、図４に示すようにサーバ装置５００が接続されている。すなわちナビゲーション装置１は、通信端末６および移動体通信網４００を介してサーバ装置５００と接続されることで、加減速情報や車両情報をサーバ装置５００へ送信したり、サーバ装置５００から航続可能エリア情報を受信したりすることができる。

【0065】

なお、図５では車両１００に搭載されている車載システムの構成を例示したが、車両２００および３００に搭載されている車載システムもこれと同様の構成を有している。すなわち、図５に示すような車載システムが各車両において搭載されている。そして、各車両のナビゲーション装置１から加減速情報や車両情報がサーバ装置５００へ送信されると共に、サーバ装置５００から送信された航続可能エリア情報が各車両のナビゲーション装置１において受信される。

【0066】

図６は、本発明の第２の実施形態によるナビゲーション装置１の構成を示す図である。図６に示すように、本実施形態のナビゲーション装置１の構成は、制御部１０に車両制御装置２および通信端末６が接続されている以外の点では、図２で説明した第１の実施形態と同様である。なお、以下では車両１００に搭載されているナビゲーション装置１を代表例として説明するが、他の車両に搭載されているナビゲーション装置１についても同様である。

【0067】

本実施形態において、制御部１０は、第１の実施形態で説明したような各種の処理に加えて、図４の車両用情報システムにおいて用いられる車載装置としての機能を実現するための処理もさらに行う。具体的には、車両１００の加減速度の変化を検出してその内容に基づく加減速情報をサーバ装置５００へ送信したり、航続可能エリア情報を要求する際に車両情報をサーバ装置５００へ送信したりする。

【0068】

なお、本実施形態において、制御部１０には車両制御装置２および通信端末６が接続されている。制御部１０は、これらの装置との間で必要に応じて情報の入出力を行う。たとえば、加減速情報や車両情報をサーバ装置５００へ送信するために、これらの情報を通信端末６へ出力したり、バッテリ３の残電力量を求めるために、車両制御装置２からバッテリ残量情報を入力したりすることができる。

【0069】

次に、図４に示した車両用情報システムにおける処理の内容について説明する。図４の車両用情報システムでは、ナビゲーション装置１の制御部１０により、車両１００の加減速度の変化を検出して加減速情報をサーバ装置５００へ送信するための加減速情報送信処理が実行される。また、サーバ装置５００の演算処理部５０１により、航続可能エリアの推定に用いられる損失・回生パラメータを算出するための損失・回生パラメータ算出処理と、航続可能エリアを推定するための航続可能エリア推定処理とが実行される。

【0070】

最初に、加減速情報送信処理について説明する。図７は、加減速情報送信処理のフローチャートである。ナビゲーション装置１は、車両１００が走行しているときに、制御部１０により、図７のフローチャートに示す加減速情報送信処理を所定の処理周期ごとに繰り返し実行する。

【0071】

ステップＳ１００において、制御部１０は、所定期間内での車両１００の平均走行速度を算出する。ここでは、車速センサ１３から出力された車速信号に基づいて、所定周期、たとえば２０ｍｓごとに検出された車両１００の走行速度を、所定回数分、たとえば２５回分集計してその平均値を求めることにより、所定期間内での車両１００の平均走行速度を算出する。これにより、たとえば５００ｍｓの期間内での車両１００の平均走行速度が算出される。

【0072】

ステップＳ１１０において、制御部１０は、今回と前回の平均走行速度の差を算出する。ここでは、直前のステップＳ１００で算出された平均走行速度を今回の平均走行速度とし、それより一回前のステップＳ１００で算出された平均走行速度を前回の平均走行速度として、これらの間の差分を算出する。これにより、たとえば５００ｍｓごとの平均走行速度の差が算出される。

【0073】

ステップＳ１２０において、制御部１０は、ステップＳ１１０で算出した平均走行速度の差に基づいて、車両１００が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったか否かを判定する。この判定は、前回算出された平均走行速度の差の正負と、今回算出された平均走行速度の差の正負とを比較することによって行うことができる。たとえば、前回算出された平均走行速度の差が加速を表す正の値であり、今回算出された平均走行速度の差が減速を表す負の値である場合は、車両１００が加速から減速に切り替わったと判定することができる。反対に、前回算出された平均走行速度の差が減速を表す負の値であり、今回算出された平均走行速度の差が加速を表す正の値である場合は、車両１００が減速から加速に切り替わったと判定することができる。これらの条件を満たすことにより、車両１００が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったと判定した場合は、これを加減速度の変化として検出してステップＳ１６０へ進む。一方、上記条件を満たさない場合は、ステップＳ１３０へ進む。

【0074】

図８は、上記のようにして加減速度の変化を検出する様子を示す図である。図８に示したグラフは、縦軸が車両１００の車速Vを表し、横軸が車両１００の走行距離Lを表している。このような車速Vが走行距離Lに対して検出された場合、グラフの山または谷に相当する各部分の車速V_{peak_1}、V_{peak_2}、V_{peak_3}およびV_{peak_4}に対して、加減速度の変化がステップＳ１２０においてそれぞれ検出される。

【0075】

なお、ステップＳ１２０の判定において、前回と今回の平均走行速度の差が所定の変動幅以内、たとえば１％以内であるときには、上記条件を満たす場合であっても、車両１００が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったと判定しないようにすることが好ましい。すなわち、ステップＳ１１０で算出された平均走行速度の差が所定の変動幅以内であるときには、ステップＳ１２０の判定を行わずにステップＳ１３０へ進むようにし、加減速度の変化を検出しないようにすることが好ましい。ただし、最後に加減速度の変化を検出してからしばらくの間、車両１００の走行状態があまり変化していないような場合は、平均走行速度の差が所定の変動幅以内であっても、上記条件を満たしたときに加減速度の変化を検出することがより好ましい。こうした加減速度の変化の検出に関する処理の切り替えは、たとえば、最後に加減速度の変化を検出してからの経過時間に基づいて行うことができる。

【0076】

ステップＳ１３０において、制御部１０は、後で説明するステップＳ１７０で最後に加減速情報を記録してからの車両１００の仮想累積走行距離を算出する。ここでは、最後に加減速情報を記録したときの車両１００の位置を起点として、そこから車両１００が一定の推定加減速度で走行し続けたと仮定した場合の起点から現在位置までの累積走行距離を、仮想累積走行距離として算出する。このときの車両１００の推定加減速度は、起点通過時、すなわち最後に加減速情報を記録したときの車両１００の走行速度に基づいて求めることができる。たとえば、起点通過時の車両１００の走行速度と、その直後に検出された車両１００の走行速度との差から、起点通過後の車両１００の推定加減速度を求めることができる。なお、加減速情報の記録は、ステップＳ１２０で加減速度の変化を検出した場合、または後述のステップＳ１５０で仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が基準値以上であると判定した場合に、ステップＳ１７０において行われる。

【0077】

ステップＳ１４０において、制御部１０は、上記起点から現在位置までの車両１００の実累積走行距離を算出する。ここでは、起点通過後に車速センサ１３から出力された車速信号に基づいて所定周期ごとに検出された各走行速度に基づいて、所定周期ごとの車両１００の走行距離を積算することにより、実累積走行距離を算出することができる。

【0078】

ステップＳ１５０において、制御部１０は、ステップＳ１３０で算出された仮想累積走行距離と、ステップＳ１４０で算出された実累積走行距離との差が、予め設定された所定の基準値以上であるか否かを判定する。仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が所定の基準値、たとえば１．５ｍ以上である場合は、これを加減速度の変化に相当する疑似点として検出してステップＳ１６０へ進む。一方、仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が基準値未満である場合は、ステップＳ１８０へ進む。

【0079】

ステップＳ１６０において、制御部１０は、現在時刻および車両１００の現在位置を検出する。ここでは、ＧＰＳ受信部１１により受信されたＧＰＳ信号に基づいて、現在時刻および現在位置を検出することができる。

【0080】

ステップＳ１７０において、制御部１０は、ステップＳ１００で算出した平均走行速度と、ステップＳ１６０で検出した現在時刻および現在位置とを、加減速情報としてＨＤＤ１４に記録する。これにより、ステップＳ１２０で加減速度の変化が検出されたとき、またはステップＳ１５０で加減速度の変化に相当する疑似点が検出されたときの時刻と、そのときの車両１００の位置および速度とが、加減速情報としてＨＤＤ１４に記録される。

【0081】

ステップＳ１８０において、制御部１０は、これまでに記録された加減速情報のうち未送信の加減速情報をナビゲーション装置１からサーバ装置５００へ送信するか否かを判定する。この判定は、所定の送信条件を満たすか否かにより行うことができる。たとえば、前回の送信から所定時間以上経過した場合や、所定数以上の加減速情報が記録された場合に、加減速情報を送信すると判定してステップＳ１９０へ進む。一方、これらの送信条件を満たさない場合は、加減速情報を送信しないと判定してステップＳ１００へ戻り、前述のような処理を繰り返す。

【0082】

ステップＳ１９０において、制御部１０は、ＨＤＤ１４に記録されている未送信の加減速情報をまとめてサーバ装置５００へ送信する。ここでは、未送信の加減速情報として記録されている時刻、位置および速度の組み合わせをＨＤＤ１４から複数組読み出し、これらをまとめて通信端末６へ出力することで、通信端末６および移動体通信網４００を介して複数の加減速情報をサーバ装置５００へ送信することができる。さらにこのとき、車両１００の特徴を示す情報、たとえば車種情報などを加減速情報と共に送信する。なお、ステップＳ１９０の実行後に送信済みの加減速情報をＨＤＤ１４から消去してもよい。

【0083】

ステップＳ１９０を実行したら、制御部１０はステップＳ１００へ戻り、図７のフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。

【0084】

次に、損失・回生パラメータ算出処理について説明する。図９は、損失・回生パラメータ算出処理のフローチャートである。サーバ装置５００は、車両１００、２００および３００に搭載されているナビゲーション装置１のいずれかより加減速情報が送信されると、それに応じて演算処理部５０１により、図９のフローチャートに示す損失・回生パラメータ算出処理を実行する。なお、以下では、車両１００に搭載されているナビゲーション装置１から加減速情報が送信されたものとして説明する。

【0085】

ステップＳ２１０において、演算処理部５０１は、ナビゲーション装置１から送信された加減速情報を受信する。この加減速情報は、図７のステップＳ１９０が実行されることでナビゲーション装置１からサーバ装置５００へ送信されたものであり、複数の加減速情報がまとめて送信される。さらにこのとき、ナビゲーション装置１から加減速情報と共に送信される前述のような車両１００の特徴を示す情報、すなわち車種情報等も合わせて受信する。

【0086】

ステップＳ２２０において、演算処理部５０１は、ステップＳ２１０で受信した各加減速情報とリンクとの対応付けを行う。ここでは、受信した各加減速情報について、当該加減速情報に含まれる位置情報から、当該加減速情報が得られた位置、すなわち加減速度の変化が検出されたときの車両１００の位置を求め、その位置に対応するリンクを特定する。さらに、こうして特定したリンクに合わせて当該加減速情報が得られた位置を必要に応じて補正することで、リンク上の位置を特定する。なお、このようなリンクの特定やリンク上の位置の特定において用いられるリンクの情報は、たとえば蓄積部５０２に記憶されている地図データから取得することができる。

【0087】

上記ステップＳ２２０の処理を実行することにより、演算処理部５０１は、受信した各加減速情報を特定のリンクとそれぞれ対応付け、その各リンク上に、受信した各加減速情報に対応する位置をそれぞれ特定することができる。

【0088】

ステップＳ２３０において、演算処理部５０１は、ステップＳ２２０で対応付けを行った各リンクに対して、その端点の速度をそれぞれ算出する。ここでは、各リンクの端点のそれぞれについて、受信した加減速情報に対してステップＳ２２０で各リンク上に特定された位置のうち、当該リンク端点の両側にそれぞれ隣接する２つの位置の加減速情報に含まれる速度情報に基づいて、当該リンク端点の速度を算出する。

【0089】

たとえば、当該リンク端点の両側にそれぞれ隣接する２つの位置の加速度情報に含まれる速度情報がそれぞれ表す速度をV₀、V₁とすると、当該リンク端点の速度V_tは以下の式（５）により求めることができる。なお、式（５）において、L₀、L₁は、当該リンク端点からその両隣に特定された各位置までの距離をそれぞれ表す。

【0090】

【数5】

・・・（５）

【0091】

なお、ステップＳ２２０で対応付けを行った一連のリンクにおいて両端部分に位置するリンクでは、その一方の端点について、加速度情報に対して特定された位置が片側にのみ隣接して存在する。そのため、上記のような方法では、その端点に対して速度を算出することができない。したがって、こうしたリンクは以降の処理対象から除外することが好ましい。

【0092】

ステップＳ２４０において、演算処理部５０１は、ステップＳ２２０で加減速情報と対応付けされたリンクのうちいずれかを選択する。すなわち、各加減速情報が得られたときの車両１００の位置に対応するリンクの中から、いずれかのリンクを選択する。

【0093】

ステップＳ２５０において、演算処理部５０１は、ステップＳ２４０で選択されたリンクにおける損失区間と回生区間をそれぞれ特定する。ここでは、ステップＳ２２０で当該リンクに対して行われた対応付けの結果に基づいて、当該リンク上で加減速情報に対して特定された各位置をそれぞれ求め、これらを分割点として用いることでリンクを複数の区間に分割する。さらに、ステップＳ２２０で当該リンクと対応付けされた加減速情報と、ステップＳ２３０で算出された当該リンクの両端点の速度とに基づいて、分割された各区間における車両１００のエネルギー変化量をそれぞれ算出する。このエネルギー変化量の算出結果に基づいて、各区間がそれぞれ損失区間と回生区間のいずれに該当するかを判断することにより、損失区間および回生区間を特定する。

【0094】

ステップＳ２５０における損失区間と回生区間の判断方法について、以下に説明する。図１０は、損失区間と回生区間の判断方法を説明する図である。図１０では、算出対象のリンクの一例として、その両端点間の各位置に対応する加減速情報に含まれる速度情報が車速V_{peak_1}、V_{peak_2}、V_{peak_3}およびV_{peak_4}をそれぞれ表すと共に、両端点に対しては車速V_{peak_0}およびV_{peak_5}がそれぞれ算出されているリンクを示している。なお、各リンクには固有のリンクＩＤがそれぞれ設定されており、このリンクにはリンクＩＤ＝ｎが設定されているものとする。

【0095】

図１０のリンクにおいて、車両１００は、V_{peak_0}からV_{peak_1}に対応する最初の区間では加速し、次のV_{peak_1}からV_{peak_2}の区間では減速し、次のV_{peak_2}からV_{peak_3}の区間では加速している。また、これに続くV_{peak_3}からV_{peak_4}の区間では減速し、最後のV_{peak_4}からV_{peak_5}の区間では加速している。

【0096】

ステップＳ２５０では、上記の各区間に対して、先ずはその水平距離L_{2D_1}〜L_{2D_5}と、走行距離L_{3D_1}〜L_{3D_5}と、上昇方向の標高差H_{U_1}〜H_{U_5}と、下降方向の標高差H_{D_1}〜H_{D_5}とをそれぞれ求める。これらの各値は、蓄積部５０２に記憶されている地図データに基づいて求めることができる。たとえば、地図データにおける当該リンクの水平距離をL_2Dとすると、この水平距離L_2Dを各区間の長さの比率に応じて配分することにより、各区間の水平距離L_{2D_1}〜L_{2D_5}が求められる。また、地図データにおいて当該リンク内に予め設定された各点の標高情報に基づいて、各区間の上昇方向の標高差H_{U_1}〜H_{U_5}および下降方向の標高差H_{D_1}〜H_{D_5}が求められる。こうして求められた各区間の水平距離L_{2D_1}〜L_{2D_5}、上昇方向の標高差H_{U_1}〜H_{U_5}および下降方向の標高差H_{D_1}〜H_{D_5}に基づいて、各区間の走行距離L_{3D_1}〜L_{3D_5}が求められる。なお、下降方向の標高差H_{D_1}〜H_{D_5}は、負の値として算出される。

【0097】

次に上記の各値を用いて、各区間におけるエネルギー変化量をそれぞれ求める。たとえば最初の区間に対するエネルギー変化量は、当該区間の始点における車速V_{peak_0}および終点における車速V_{peak_1}と、当該区間の水平距離L_{2D_1}および走行距離L_{3D_1}と、当該区間の上昇方向の標高差H_{U_1}および下降方向の標高差H_{D_1}とを用いて、以下の式（６）により求めることができる。

【0098】

【数6】

・・・（６）

【0099】

上記の式（６）において、λ_１、λ_２、λ_３、λ_４は、前述の式（１）と同様に、加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。これらの各係数は、車両１００の重量、形状等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、ステップＳ２１０で加減速情報と共に受信した車種情報等に基づいてその値が決定される。また、V_aveは当該リンクにおける平均車速を表しており、リンクごとに予め設定された値などに基づいてその値が決定される。

【0100】

なお、他の各区間に対するエネルギー変化量も、始点の車速、終点の車速、水平距離、走行距離、上昇方向の標高差および下降方向の標高差を用いて、式（６）と同様の計算を行うことにより求めることができる。

【0101】

上記のように各区間のエネルギー変化量を算出したら、最後にその各エネルギー変化量が正負いずれの値であるかを調べることにより、各区間が損失区間または回生区間のいずれであるかを判断する。すなわち、算出されたエネルギー変化量が正の値である場合、そのエネルギー変化量は、車両１００が当該区間を走行したときにエネルギーが損失されたことを表している。したがってこの場合、当該区間は損失区間であると判断することができる。一方、算出されたエネルギー変化量が負の値である場合、そのエネルギー変化量は、車両１００が当該区間を走行したときにエネルギーが回生されたことを表している。したがってこの場合、当該区間は回生区間であると判断することができる。こうした判断を各区間についてそれぞれ行うことにより、各区間が損失区間または回生区間のいずれであるかを判断することができる。

【0102】

ステップＳ２５０では、以上説明したような方法により、ステップＳ２４０で選択されたリンクを分割した各区間について、損失区間または回生区間のいずれであるかが判断される。たとえば、図１０に示した各区間のうち、最初の区間、４番目の区間および最後の区間が損失区間であるとそれぞれ判断され、２番目の区間および３番目の区間が回生区間であるとそれぞれ判断される。

【0103】

ステップＳ２６０において、演算処理部５０１は、当該リンクの各区間のうち、ステップＳ２５０で回生区間と判断された各区間に対して、車両１００の車軸トルクを算出する。ここでは、ステップＳ２５０で算出された各回生区間のエネルギー変化量に基づいて、各回生区間に対する車軸トルクを算出する。

【0104】

たとえば、前述のように２番目の区間および３番目の区間が回生区間であると判断された場合、そのうち２番目の回生区間に対する車軸トルクT₂は、当該区間に対して算出されたエネルギー変化量E₂と、当該区間の走行距離L_{3D_2}とを用いて、以下の式（７）により算出することができる。

【0105】

【数7】

・・・（７）

【0106】

上記の式（７）において、L_rは、前述の式（２）と同様に、回生時に車両１００において発電のための駆動力を電気モータ５へ供給する車軸、すなわち車両１００の駆動時には電気モータ５によって駆動される駆動軸のタイヤ半径を表している。このタイヤ半径L_rの値は、ステップＳ２１０で加減速情報と共に受信した車種情報等に基づいて決定することができる。

【0107】

なお、他の各回生区間に対する車軸トルクも、当該区間に対して算出されたエネルギー変化量と、当該区間の走行距離とを用いて、式（７）と同様の計算を行うことにより算出することができる。

【0108】

ステップＳ２７０において、演算処理部５０１は、ステップＳ２１０で受信した加減速情報に基づいて、ステップＳ２６０で車軸トルクを算出した各回生区間に対する車両１００の走行速度を算出する。ここでは、加減速情報に含まれる速度情報を基に、ステップＳ２５０でエネルギー変化量を算出する際に用いた各回生区間の始点と終点の車速を平均することで、各回生区間に対する車両１００の走行速度を算出することができる。

【0109】

たとえば、２番目の回生区間に対する走行速度V₂は、当該区間の始点、すなわち最初の区間の終点における車速V_{peak_1}と、当該区間の終点における車速V_{peak_2}とを用いて、以下の式（８）により算出することができる。

【0110】

【数8】

・・・（８）

【0111】

なお、他の各回生区間に対する走行速度も、式（８）と同様の計算により当該区間の始点と終点の車速を平均することで、算出することができる。

【0112】

ステップＳ２８０において、演算処理部５０１は、各回生区間に対する車両１００の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する。ここでは、ステップＳ２６０で算出した車軸トルクと、ステップＳ２７０で算出した走行速度とに基づいて、車両１００の特性に応じた最適な配分比率を各回生区間に対して算出する。

【0113】

たとえば、蓄積部５０２において、様々な車両についての車軸トルクおよび走行速度と配分比率との関係をテーブル化または関数化された情報として予め記憶しておく。ステップＳ２１０で加減速情報を受信すると、演算処理部５０１は、この加減速情報と共に受信した車種情報等に基づいて、蓄積部５０２に記憶されている上記のテーブル情報または関数の中から車両１００に対応するものを特定する。これを用いることで、算出した車軸トルクおよび走行速度に応じた回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率をステップＳ２８０において決定することができる。なお、このとき第１の実施の形態で説明したのと同様に、走行速度を用いずに車軸トルクのみを用いてもよい。

【0114】

上記のような処理を実行することで、たとえば２番目の回生区間に対して、前述の式（７）で算出された車軸トルクT₂および式（８）で算出された走行速度V₂から、これらに応じた回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率α₂を算出することができる。他の各回生区間についても同様の方法により、車軸トルクおよび走行速度に基づいて、回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出することができる。その結果、前述のように２番目の区間および３番目の区間が回生区間であるとそれぞれ判断された場合に、これらの各回生区間に対して、図１０に示す配分比率α₂、α₃がそれぞれ算出される。

【0115】

ステップＳ２９０において、演算処理部５０１は、ステップＳ２５０で特定された各損失区間での走行状態をまとめて表すための損失パラメータと、各回生区間での走行状態をまとめて表すための回生パラメータとを算出する。ここでは、ステップＳ２５０で行われた損失区間と回生区間の判断結果に基づいて、前述の図１０の例を用いて次に説明するような方法により、損失パラメータおよび回生パラメータを算出することができる。

【0116】

図１０のリンクに対する損失パラメータとしての損失加速量ν_{l_n}(1)、損失区間水平距離L_{2Dl_n}(1)、損失区間走行距離L_{3Dl_n}(1)、損失区間ＵＰ標高差H_{Ul_n}(1)および損失区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dl_n}(1)と、回生パラメータとしての回生加速量ν_{r_n}(1)、回生区間水平距離L_{2Dr_n}(1)、回生区間走行距離L_{3Dr_n}(1)、回生区間ＵＰ標高差H_{Ur_n}(1)、回生区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dr_n}(1)および回生配分比率α_{r_n}(1)とを、以下の式（９）〜（１９）によりそれぞれ算出することができる。なお、損失区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dl_n}(1)および損失区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dl_n}(1)は、それぞれ負の値として算出される。

【0117】

【数9】

・・・（９）

【0118】

【数10】

・・・（１０）

【0119】

【数11】

・・・（１１）

【0120】

【数12】

・・・（１２）

【0121】

【数13】

・・・（１３）

【0122】

【数14】

・・・（１４）

【0123】

【数15】

・・・（１５）

【0124】

【数16】

・・・（１６）

【0125】

【数17】

・・・（１７）

【0126】

【数18】

・・・（１８）

【0127】

【数19】

・・・（１９）

【0128】

ステップＳ２９０では、以上説明したようにして損失パラメータおよび回生パラメータの各値を算出することができる。

【0129】

ステップＳ３００において、演算処理部５０１は、ステップＳ２９０で算出した損失パラメータおよび回生パラメータを蓄積部５０２に記録する。

【0130】

図１１は、蓄積部５０２に記録される損失・回生パラメータの例を示す図である。ここでは、図１０に例示したリンクＩＤ＝ｎのリンクについて、前述のようにして算出した損失・回生パラメータの各値を一覧表に表している。このような損失・回生パラメータの値が蓄積部５０２においてリンクごとに記録される。

【0131】

ステップＳ３１０において、演算処理部５０１は、後述の統計パラメータを更新するか否かを判定する。この判定は、所定の更新条件を満たすか否かにより行うことができる。たとえば、前回の更新から所定時間以上経過した場合や、蓄積部５０２において所定数以上の損失・回生パラメータが新たに記録された場合に、統計パラメータを更新すると判定してステップＳ３２０へ進む。一方、これらの更新条件を満たさない場合は、統計パラメータを更新しないと判定してステップＳ３４０へ進む。

【0132】

ステップＳ３２０において、演算処理部５０１は、当該リンクに対する消費電力量または回生電力量を推定するための統計パラメータを算出する。ここでは、蓄積部５０２に記録されている損失パラメータと回生パラメータをそれぞれ統計的に処理することにより、統計パラメータとしての統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出する。

【0133】

ステップＳ３２０で統計パラメータを算出する方法を以下に説明する。図１２は、統計パラメータの算出方法を説明する図である。図１２では、リンクＩＤ＝ｎのリンクについて、損失パラメータである損失加速量ν_{l_n}(1)〜ν_{l_n}(4)、損失区間水平距離L_{2Dl_n}(1)〜L_{2Dl_n}(4)、損失区間走行距離L_{3Dl_n}(1)〜L_{3Dl_n}(4)、損失区間ＵＰ標高差H_{Ul_n}(1)〜H_{Ul_n}(4)および損失区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dl_n}(1)〜H_{Dl_n}(4)と、回生パラメータである回生加速量ν_{r_n}(1)〜ν_{r_n}(4)、回生区間水平距離L_{2Dr_n}(1)〜L_{2Dr_n}(4)、回生区間走行距離L_{3Dr_n}(1)〜L_{3Dr_n}(4)、回生区間ＵＰ標高差H_{Ur_n}(1)〜H_{Ur_n}(4)、回生区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dr_n}(1)〜H_{Dr_n}(4) および回生配分比率α_{r_n}(1)〜α_{r_n}(4)とが、蓄積部５０２において記録されている様子を示している。

【0134】

上記の各パラメータ値の統計平均を算出することにより、リンクＩＤ＝ｎのリンクに対する統計パラメータを算出することができる。すなわち、統計損失パラメータとしての統計損失加速量ν_{l_n}、統計損失区間水平距離L_{2Dl_n}、統計損失区間走行距離L_{3Dl_n}、統計損失区間ＵＰ標高差H_{Ul_n}および統計損失区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dl_n}と、統計回生パラメータとしての統計回生加速量ν_{r_n}、統計回生区間水平距離L_{2Dr_n}、統計回生区間走行距離L_{3Dr_n}、統計回生区間ＵＰ標高差H_{Ur_n}、統計回生区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dr_n}および統計回生配分比率α_{r_n}とを、以下の式（２０）〜（３０）によりそれぞれ算出することができる。なお、統計損失区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dl_n}および統計回生区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dr_n}は、それぞれ負の値として算出される。

【0135】

【数20】

・・・（２０）

【0136】

【数21】

・・・（２１）

【0137】

【数22】

・・・（２２）

【0138】

【数23】

・・・（２３）

【0139】

【数24】

・・・（２４）

【0140】

【数25】

・・・（２５）

【0141】

【数26】

・・・（２６）

【0142】

【数27】

・・・（２７）

【0143】

【数28】

・・・（２８）

【0144】

【数29】

・・・（２９）

【0145】

【数30】

・・・（３０）

【0146】

ステップＳ３２０では、以上説明したようにして統計損失パラメータおよび統計回生パラメータの各値を算出することができる。なお、蓄積部５０２に記録されている損失・回生パラメータを所定の条件に基づいて分類し、その分類ごとに上記のような算出方法で統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出してもよい。たとえば、当該損失・回生パラメータの算出に用いられた加減速情報を取得した車両の種類、時間帯、曜日などに応じて、損失・回生パラメータを分類し、その分類ごとに統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出することができる。

【0147】

ステップＳ３３０において、演算処理部５０１は、ステップＳ３２０で算出した統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを蓄積部５０２に記録する。なお、既に統計損失パラメータおよび統計回生パラメータが記録されている場合は、ステップＳ３２０の算出結果を用いてその値を更新する。

【0148】

ステップＳ３４０において、演算処理部５０１は、ステップＳ２２０で加減速情報と対応付けされたリンクの全てをステップＳ２４０において選択済みであるか否かをする。選択対象であるこれらのリンクの中にまだ未選択のリンクがある場合はステップＳ２４０へ戻り、未選択のリンクのいずれかをステップＳ２４０で選択した後、そのリンクに対して上述のような処理を繰り返す。一方、全ての選択対象リンクを選択済みである場合は、図９のフローチャートに示す処理を終了する。

【0149】

次に、航続可能エリア推定処理について説明する。図１３は、航続可能エリア推定処理のフローチャートである。サーバ装置５００は、車両１００、２００および３００に搭載されているナビゲーション装置１のいずれかより、車両情報が送信されることで航続可能エリア情報の要求が行われると、それに応じて演算処理部５０１により、図１３のフローチャートに示す航続可能エリア推定処理を実行する。なお、以下では、車両１００に搭載されているナビゲーション装置１から車両情報が送信されたものとして説明する。

【0150】

ステップＳ４１０において、演算処理部５０１は、ナビゲーション装置１から送信された車両情報を受信する。この車両情報には、車両１００の残電力量を示す情報と、車両１００の位置情報と、消費電力量に関する車両１００の特徴を示す情報、たとえば車種情報等が含まれている。ナビゲーション装置１は、ユーザの操作等により航続可能エリア情報の要求を指示されると、これらの情報を取得し車両情報として送信するための処理を実行する。その結果、車両１００に対応する車両情報がナビゲーション装置１から通信端末６および移動体通信網４００を介してサーバ装置５００へ送信される。

【0151】

ステップＳ４２０において、演算処理部５０１は、ステップＳ４１０で受信した車両情報に基づいて、推定対象車両の位置を特定する。ここでは、車両情報を送信したナビゲーション装置１が搭載されている車両１００を推定対象車両として、その車両情報に含まれる位置情報に基づいて車両１００の位置を特定する。

【0152】

ステップＳ４３０において、演算処理部５０１は、ステップＳ４２０で特定した推定対象車両の位置、すなわち車両１００の位置に基づいて、いずれかのリンクを選択する。ここでは、推定対象車両である車両１００の位置を基準として、そこから前方に存在する各リンクを近い順に一つずつ選択する。

【0153】

ステップＳ４４０において、演算処理部５０１は、ステップＳ４３０で選択したリンクに対する統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを蓄積部５０２から読み出す。ここで読み出される統計損失パラメータおよび統計回生パラメータは、過去に実行された損失・回生パラメータ算出処理において、前述した図９のステップＳ３３０で記録されたものである。

【0154】

ステップＳ４５０において、演算処理部５０１は、ステップＳ４４０で読み出した統計損失パラメータおよび統計回生パラメータに基づいて、当該リンクに対する推定消費電力量または推定回生電力量を算出する。ここでは、たとえばリンクＩＤ＝ｎのリンクに対して、統計損失パラメータである統計損失加速量ν_{l_n}、統計損失区間水平距離L_{2Dl_n}、統計損失区間走行距離L_{3Dl_n}、統計損失区間ＵＰ標高差H_{Ul_n}および統計損失区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dl_n}と、統計回生パラメータである統計回生加速量ν_{r_n}、統計回生区間水平距離L_{2Dr_n}、統計回生区間走行距離L_{3Dr_n}、統計回生区間ＵＰ標高差H_{Ur_n}、統計回生区間ＤＯＷＮ標高差H_{Dr_n}および統計回生配分比率α_{r_n}とに基づいて、以下の式（３１）により、推定消費電力量（または推定回生電力量）E_nを算出することができる。

【0155】

【数31】

・・・（３１）

【0156】

上記の式（３１）において、κ_１、κ_２、κ_３、κ_４は加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。また、Cは電力変換係数を表し、Rは回生係数を表している。これらの各係数は、推定対象車両の重量、形状、モータ特性、スイッチング損失等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、ステップＳ４１０で受信した車両情報に含まれる車種情報等に基づいてその値が決定される。なお、ここでは車両１００を推定対象車両としているため、上記の各係数κ_１、κ_２、κ_３、κ_４は、前述の式（１）、（６）における各係数λ_１、λ_２、λ_３、λ_４とそれぞれ等しい。

【0157】

また、上記の式（３１）において、V_nは当該リンクの走行速度を表している。この走行速度V_nは、前述の式（６）で用いた平均車速V_aveと同様に、リンクごとに予め設定された値などに基づいてその値を決定することができる。あるいは、各リンクの統計損失パラメータおよび統計回生パラメータに基づいて、各リンクの走行速度を予め算出しておき、これを用いて走行速度V_nを決定するようにしてもよい。

【0158】

なお、式（３１）で算出されたE_nが負の値である場合、それは推定消費電力量ではなく、推定回生電力量を表している。すなわち、当該リンクを車両１００が走行すると、推定回生電力量E_nが回生発電によって得られ、それによりバッテリ３が充電されて残電力量が増加するものと推定することができる。

【0159】

ステップＳ４５０では、以上説明したようにして、選択したリンクに対する推定消費電力量または推定回生電力量を算出することができる。なお、以下の説明では、推定消費電力量と推定回生電力量を合わせて単に推定消費電力量と称することもある。

【0160】

ステップＳ４６０において、演算処理部５０１は、ステップＳ４５０で算出した推定消費電力量に基づいて、推定対象車両である車両１００が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量を求め、これが車両１００の残電力量以内であるか否かを判定する。ここでは、車両１００の位置から現在選択しているリンクまでの間に存在する各リンクに対して、これまでに実行されたステップＳ４５０において算出された推定消費電力量を合計することにより、車両１００が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量を求める。なお、前述のようにステップＳ４３０では、車両１００の位置から近い順にリンクを一つずつ選択するようにしている。そのため、ステップＳ４３０で任意のリンクを選択し、そのリンクに対する推定消費電力量をステップＳ４５０で算出した時点では、車両１００の位置からそのリンクまでの全リンクに対して推定消費電力量が既に算出されているはずである。したがって、これらのリンクに対する推定消費電力量を合計することで、車両１００が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量を求めることができる。

【0161】

上記のようにして求められた車両１００が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量と、ステップＳ４１０で受信した車両情報に含まれる残電力量の情報が表す残電力量とを比較することで、演算処理部５０１はステップＳ４６０の判定を行う。その結果、車両１００が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量が残電力量以内である場合はステップＳ４３０へ戻り、次のリンクを選択して前述のような処理を繰り返す。一方、車両１００が当該リンクに到達するまでの合計推定消費電力量が残電力量以上である場合は、ステップＳ４７０へ進む。

【0162】

ステップＳ４７０において、演算処理部５０１は、ステップＳ４３０で選択したリンク方向の到達可能範囲を決定する。ここでは、たとえば、車両１００の位置から、現在選択中のリンクとそのリンクに対して車両１００側に隣接するリンクとの間の境界点までの範囲を、そのリンク方向の到達可能範囲として決定する。

【0163】

ステップＳ４８０において、演算処理部５０１は、車両１００に対して全探索方向の到達可能範囲を決定済みであるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ４２０で特定した車両１００の位置を基準として、そこからリンクを辿ることが可能な全ての方向についてステップＳ４７０により到達可能範囲が決定済みであるか否かを判定する。その結果、到達可能範囲が未決定である探索方向が存在する場合はステップＳ４３０へ戻り、その探索方向にあるリンクを選択して前述のような処理を繰り返す。一方、全探索方向の到達可能範囲を決定済みである場合は、ステップＳ４９０へ進む。

【0164】

ステップＳ４９０において、演算処理部５０１は、ステップＳ４７０で決定された到達可能範囲に応じた航続可能エリアの形状を算出する。ここでは、到達可能範囲として決定された各方向のリンク境界点同士をリンクに沿って繋ぎ合わせることにより、航続可能エリアの形状を算出する。これにより、推定対象車両である車両１００の航続可能エリアを地図上に特定することができる。

【0165】

ステップＳ５００において、演算処理部５０１は、車両１００の航続可能エリア情報をナビゲーション装置１へ送信する。ここでは、ステップＳ４９０で算出した航続可能エリアの形状に関する情報を航続可能エリア情報として、移動体通信網４００を介してナビゲーション装置１へ送信する。たとえば、航続可能エリアの各頂点の位置情報を航続可能エリア情報として送信する。ステップＳ５００を実行したら、図１３のフローチャートに示す処理を終了する。

【0166】

以上説明したような航続可能エリア推定処理がサーバ装置５００において実行されることにより、ナビゲーション装置１からの要求に応じて、サーバ装置５００からナビゲーション装置１へ航続可能エリア情報が送信される。サーバ装置５００からの航続可能エリア情報を受信すると、ナビゲーション装置１はその航続可能エリア情報に基づいて、表示モニタ１５において航続可能エリアを地図上に表示する。

【0167】

図１４は、表示モニタ１５における航続可能エリアの表示例を示す図である。この例では、地図画面上に重ねて、車両１００の位置を示す自車位置マーク２０と、航続可能エリア２１とが表示されている。このような航続可能エリア２１が表示モニタ１５において表示されることにより、ユーザは現在の残電力量で車両１００がどこまで航続可能であるかを地図上で容易に確認することができる。

【0168】

以上説明した本発明の第２の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。

【0169】

（１）車両１００、２００および３００にそれぞれ搭載されているナビゲーション装置１は、制御部１０の処理により、その車両の加減速度の変化を検出し（ステップＳ１２０）、検出した加減速度の変化に関する加減速情報をサーバ装置５００へ送信する（ステップＳ１９０）。一方、サーバ装置５００は、演算処理部５０１の処理により、これらのナビゲーション装置１からそれぞれ送信される加減速情報を受信し（ステップＳ２１０）、受信した加減速情報に基づいて、各車両の走行時にエネルギーが損失された損失区間と、各車両の走行時にエネルギーが回生された回生区間とを特定する（ステップＳ２５０）。そして、回生区間に対する各車両の車軸トルクを算出し（ステップＳ２６０）、この車軸トルクに基づいて、回生区間に対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する（ステップＳ２８０）。その後、各リンクに対する消費電力量または回生エネルギーを推定するための統計パラメータとして、損失区間に対応する統計損失パラメータと、回生区間に対応し上記の配分比率の統計値である統計回生配分比率α_{r_n}を含む統計回生パラメータとを算出する（ステップＳ３２０）。こうして算出した各リンクの統計パラメータに基づいて、走行予定の道路に対する推定対象車両の消費電力量または回生電力量を推定する（ステップＳ４５０）。このようにしたので、前述の第１の実施形態と同様に、回生エネルギーを利用する車両について、車両の走行に関するエネルギーとしての回生電力量を正確に予測することができる。

【0170】

（２）サーバ装置５００は、演算処理部５０１の処理により、受信した加減速情報に基づいて回生リンクに対する各車両の走行速度を算出する（ステップＳ２７０）。ステップＳ２８０では、ステップＳ２６０で算出した車軸トルクと、ステップＳ２７０で算出した走行速度とに基づいて、回生リンクに対する各車両の回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出する。このようにしたので、各車両の特性に応じた最適な配分比率を算出することができる。

【0171】

（３）サーバ装置５００は、統計回生パラメータとして、各車両の車軸トルクの統計値ではなく、各車両の車軸トルクに基づいて算出した回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率の統計値を用いることとした。そのため、車軸トルクの統計値を用いた場合と比べて、車軸トルクに応じた回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率が互いに異なる様々な車両を対象に、消費電力量または回生電力量の推定を高精度に行うことができる。

【0172】

（変形例１）なお、上記実施の形態では、車両１００、２００および３００から送信される加減速情報をサーバ装置５００が受信し、これに基づいてサーバ装置５００が図９の損失・回生パラメータ算出処理および図１３の航続可能エリア推定処理を行う車両用情報システムの例を説明した。しかし、サーバ装置５００を用いずに、これらの処理を各車両に搭載されているナビゲーション装置１がそれぞれ実行するようにしてもよい。その場合、各車両のナビゲーション装置１は、ＨＤＤ１４に記録されている加減速情報に基づいて図９のステップＳ２２０〜Ｓ３４０の処理を実行することで、統計パラメータを算出することができる。また、こうして算出された統計パラメータに基づいて図１３のステップＳ４２０〜Ｓ４９０の処理を実行することで、走行予定の道路に対する当該車両の消費電力量または回生電力量を推定し、それに応じた航続可能エリアを表示モニタ１５において地図上に表示することができる。さらに、他車両との間で行われる車々間通信などにより、他車両の加減速情報を取得するようにしてもよい。

【0173】

（変形例２）以上説明した実施の形態では、ナビゲーション装置１は図７のステップＳ１２０において、車両１００が加速から減速に切り替わったとき、または減速から加速に切り替わったときに、加減速度の変化を検出するようにした。しかし、これ以外の方法で加減速度の変化を検出することも可能である。たとえば、ステップＳ１１０において今回と前回の平均走行速度の差を算出する代わりに、今回と前回の加減速度の変化量を算出し、これが所定量以上であるときに加減速度の変化を検出するようにしてもよい。このようにすれば、加減速の切替時に加えて、走行速度が急激に変化する変曲点などでも加減速度の変化を検出することができる。

【0174】

（変形例３）上記実施の形態では、ナビゲーション装置１は図７のステップＳ１２０において、前回と今回の平均走行速度の差が所定の変動幅以内であるときには、加減速度の変化を検出しないようにした。この変動幅を、所定期間内における加減速度の変化の検出回数に応じて変化させるようにしてもよい。その場合、加減速度の変化の検出回数が少ない場合は変動幅を小さく変化させる一方で、加減速度の変化の検出回数が多い場合は変動幅を大きく変化させることが好ましい。このようにすれば、車両１００の走行状況等に応じて加減速度の変化が検出される回数を適切に調整することができる。

【0175】

（変形例４）上記実施の形態では、ナビゲーション装置１は図７のステップＳ１７０において、ステップＳ１００で算出された車両１００の平均走行速度を加減速情報の一部として記録し、これをステップＳ１００においてサーバ装置５００へ送信するようにしたが、平均走行速度に代えて他の情報、たとえば加減速度を送信してもよい。サーバ装置５００において加減速度の変化を適切に判断できるものであれば、どのような情報を加減速情報として送信してもよい。

【0176】

（変形例５）上記実施の形態では、車載装置としてナビゲーション装置１を利用した例を説明したが、ナビゲーション装置以外の車載装置を利用してもよい。また、上記実施の形態では、走行予定の道路に対する推定消費電力量を車両の航続可能エリアの特定に利用する例を説明したが、これ以外のものに利用してもよい。たとえば、推定消費電力量に基づいて目的地までの推奨経路を探索したり、経路途中での立ち寄り地点を提案したりすることができる。

【0177】

（変形例６）上記実施の形態では、ＥＶである車両についてその消費電力量または回生電力量を推定する例を説明したが、これ以外の車両に対して本発明を適用してもよい。たとえば、ガソリン等の燃料と電気とを併用して駆動するハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や、ガソリン等の燃料のみを用いて駆動する通常の自動車についても本発明を適用可能である。なお、回生ブレーキ等のエネルギー回生機構を有しない通常の自動車の場合は、前述の式（３１）において回生係数Rを０として推定消費エネルギー量を計算すればよい。

【0178】

上記の実施形態や各変形例は任意に組み合わせて採用してもよい。また、上記実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。

【0179】

次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願２０１２年第１３０１３３号（２０１２年６月７日出願）

【符号の説明】

【0180】

１ ナビゲーション装置
２ 車両制御装置
３ バッテリ
４ 電力変換装置
５ 電気モータ
６ 通信端末
１０ 制御部
１１ ＧＰＳ受信部
１２ 振動ジャイロ
１３ 車速センサ
１４ ＨＤＤ
１５ 表示モニタ
１６ スピーカ
１７ 入力装置
８０、１００、２００、３００ 車両
４００ 移動体通信網
５００ サーバ装置
５０１ 演算処理部
５０２ 蓄積部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【国際調査報告】