JP5967051B2 - 移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の複数の走行モードの適用を管理する移動支援装置、移動支援方法、及び移動支援機能を備える運転支援システムに関する。

従来、上述のような複数の走行モードを備える車両として、内燃機関とモータとを駆動源として併用するハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両は、複数の走行モードとして、内燃機関のみもしくは内燃機関とモータとを同時に使用するモード（ＨＶモード）や、内燃機関を停止させてモータのみを用いて走行するモード（ＥＶモード）などを備えている。また、ハイブリッド車両に搭載されるナビゲーションシステム等を含む移動支援装置は、地図情報や道路交通情報などに基づいて、現在地から目的地までの走行経路を算出するとともに、走行経路中の区切りとなる各区間に適用する走行モードを選択する。例えば、特許文献１には、こうした移動支援機能を有する車両の制御装置の一例が記載されている。

特開２００９−１２６０５号公報

ところで、特許文献１に記載の車両の制御装置では、目的地においてバッテリの残量が下限値の近くになるように、走行経路全体のエネルギー収支を考慮して走行経路の各区間の走行モードを設定している。ところが、交通流の変化などによって予測が外れてバッテリの残量が予測よりも減少した場合には、ＨＶモードからＥＶモードに切り替えても、バッテリの残量が下限値に達し、ＥＶモードに計画された区間ですぐにＨＶモードに切り替わることがある。このため、運転者に違和感を与えることがある。

なお、こうした課題は、エネルギー収支の異なる複数の走行モードを備える車両を対象に走行モードの割り当てを行う装置あるいは方法にあっては、概ね共通した課題となっている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＶモードとＨＶモードとの円滑な切り替えを通じて車両の移動を支援する移動支援装置、移動支援方法、及びこれら移動支援機能を備える運転支援システムを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する移動支援装置は、内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの移動を支援する移動支援装置であって、現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間には、バッテリを使用するモータを駆動源とするＥＶモードを走行モードとしてそれら各区間を走行する際の走行負荷が設定されている中で、前記各区間に対し、前記ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画する計画部と、前記走行モードの計画区間が前記ＥＶモードの計画区間から前記ＨＶモードの計画区間に切り替わるとき、前記バッテリの残量が閾値未満であることを条件に、前記ＥＶモードでの走行を継続するように走行モードを設定し、前記ＥＶモードでの走行を継続した区間以降の区間において、前記ＥＶモードに計画された区間の走行モードをＨＶモードに設定する設定部と、を備えることをその要旨としている。

上記課題を解決する移動支援方法は、内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的までの移動を支援する移動支援方法であって、現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間に、バッテリを使用するモータを駆動源とするＥＶモードを走行モードとしてそれら各区間を走行する際の走行負荷が設定されている中で、前記各区間に対し、前記ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画部により計画し、前記走行モードの計画区間が前記ＥＶモードの計画区間から前記ＨＶモードの計画区間に切り替わるとき、前記バッテリの残量が閾値未満であることを条件に、前記ＥＶモードでの走行を継続するように走行モードを設定部により設定し、該設定部では更に、前記ＥＶモードでの走行を継続した区間以降の区間において、前記ＥＶモードに計画された区間の走行モードをＨＶモードに設定部により設定することをその要旨としている。

上記構成もしくは方法によれば、ＥＶモードの計画区間からＨＶモードの計画区間への切り替わりに際し、バッテリの残量が閾値未満であることを条件に、ＥＶモードでの走行が継続されるように走行モードが設定される。このため、ＨＶモードでの走行からＥＶモードでの走行に切り替わり、そのときにバッテリの残量が残りわずかであることに起因してすぐにＨＶモードでの走行に切り替わるなどの走行モードのハンチングが回避され、ＥＶモードとＨＶモードとの円滑な切り替えが実現される。また、ＨＶモードと計画されながらＥＶモードでの走行を継続するようにしたことでバッテリの残量がなくなり、以降の区間でのＥＶモードでの走行が難しくなる。この点、上記構成もしくは方法によれば、ＥＶモードでの走行を継続した区間以降においてＥＶモードと計画された区間の走行モードがＨＶモードに設定される。このため、ＥＶモードで走行することができないバッテリの
残量に合わせて、走行モードをＨＶモードとすることができる。

上記移動支援装置もしくは移動支援方法について、現在地から目的地までの残距離が所定の距離未満であるときの前記バッテリの残量に対する閾値は、前記残距離が前記所定の距離以上であるときの前記閾値よりも大きい値に設定されることが好ましい。

上記構成もしくは方法によれば、現在地から目的地までの残距離が所定の距離未満、すなわち近いときには、バッテリの残量に対する閾値が大きく設定される。このため、ＥＶモードでの走行が継続され易くなり、いわゆるバッテリ余りが抑制される。

上記移動支援装置もしくは上記移動支援方法について、前記バッテリの残量に対する閾値は、前記車両の走行環境の変化を吸収し得る値として設定されることが好ましい。
上記構成もしくは方法によれば、バッテリの閾値を車両の走行環境の変化、すなわち走行状態や交通流の影響によって変動する要素を吸収し得る値とした。このため、車両の走行状態や交通流の影響によってバッテリの残量が変動したとしてもそうした変化に対応することができる。

上記移動支援装置もしくは上記移動支援方法について、前記設定部による走行モードの設定は、前記計画部による前記車両の走行モードの計画後に行われ、前記計画部による計画の周期よりも短い周期で行うことが好ましい。

上記構成もしくは方法によれば、設定部による走行モードの設定を、計画部による走行モードの計画よりも短い周期で行う。このため、交通流等に起因してバッテリの残量が変化したとしても相対的に短い周期で走行モードの設定を行うことによって、新たに適切な走行モードを割り当てることができる。

上記課題を解決する運転支援システムは、内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間に計画された、異なる複数の走行モードから選択した１つの走行モードに基づいて前記車両の運転を支援する運転支援システムであって、前記走行経路の各区間に前記複数の走行モードから選択した１つの走行モードを計画し、かつ必要に応じて走行モードを設定する移動支援装置として、上記の移動支援装置を備えることをその要旨としている。

上記構成によれば、複数の走行モードを備える車両に対し、ＥＶモードに計画された区間において途中からＨＶモードに切り替わりながら車両の運転を支援することができる。

移動支援装置の第１の実施形態についてその概略構成を示すブロック図。 第１の実施形態の移動支援装置により計画される走行経路の例を示す図。 第１の実施形態の移動支援装置による走行モードの計画処理についてその処理手順を示すフローチャート。 第１の実施形態の移動支援装置による走行モードの設定処理についてその処理手順を示すフローチャート。 移動支援装置の第２の実施形態による走行モードの設定処理についてその処理手順を示すフローチャート。 移動支援装置の変形例についてその概略構成を示すブロック図。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図４を参照して、移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システムを具体化した第１の実施形態について説明する。なお、本実施形態の移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システムは、二次電池からなるバッテリを動力源として用いる電動モータ、及びガソリンやその他の燃料を動力源として用いる内燃機関をそれぞれ駆動源とするハイブリッド車両に適用される。

図１に示されるように、車両１００には、車両１００の走行状態を検出する装置として、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１０１、車載カメラ１０２、ミリ波レーダー１０３、加速度センサ１０４、及び車速センサ１０５等が搭載されている。これらＧＰＳ１０１、車載カメラ１０２、ミリ波レーダー１０３、加速度センサ１０４、及び車速センサ１０５は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの車載ネットワークを介して、各種の車両制御等を実行する車載制御装置１２０に接続されている。また、車載制御装置１２０は、いわゆるＥＣＵ（電子制御装置）であって、演算装置や記憶装置を有する小型コンピュータを含んで構成されている。車載制御装置１２０は、記憶装置に記憶されたプログラムやパラメータを演算装置により演算することによって各種制御を行うことができる。

ＧＰＳ１０１は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、この受信したＧＰＳ衛星からの信号に基づき車両１００の位置を、例えば緯度経度として検出する。また、ＧＰＳ１０１は、この検出した車両１００の位置（緯度経度）を示す情報である位置情報を、車載制御装置１２０に出力する。車載カメラ１０２は、車両１００の周辺環境を撮像し、この撮像した画像データを車載制御装置１２０に出力する。ミリ波レーダー１０３は、ミリ波帯の電波を用いて車両１００周辺に存在する物体を検知し、この検知結果に応じた信号を車載制御装置１２０に出力する。

加速度センサ１０４は、車両１００の加速度を検出し、この検出した加速度に応じた信号を、車載制御装置１２０に出力する。車速センサ１０５は、車両１００の車輪の回転速度を検出し、この検出した回転速度に応じた信号を、車載制御装置１２０に出力する。

アクセルセンサ１０６は、ドライバによるアクセルペダルの操作量を検出し、この検出したアクセルペダルの操作量に応じた信号を、車載制御装置１２０に出力する。ブレーキセンサ１０７は、ドライバによるブレーキペダルの操作量を検出し、この検出したブレーキペダルの操作量に応じた信号を、車載制御装置１２０に出力する。

また、車両１００には、内燃機関の駆動状態を制御するアクセルアクチュエータ１１５、及びブレーキを制御するブレーキアクチュエータ１１６が設けられている。アクセルアクチュエータ１１５やブレーキアクチュエータ１１６は、車載制御装置１２０に電気的に接続されている。アクセルアクチュエータ１１５は、アクセルセンサ１０６の検出値に応じて車載制御装置１２０が算出する内燃機関の制御量に基づき内燃機関を制御する。また、ブレーキアクチュエータ１１６は、ブレーキセンサ１０７の検出値に応じて車載制御装置１２０が算出するブレーキの制御量に基づきブレーキを制御する。

さらに、車両１００には、駆動源である電動モータの動力源であるバッテリ１１０と、バッテリ１１０の充放電を制御する電池アクチュエータ１０９が設けられている。電池アクチュエータ１０９は、車載制御装置１２０に電気的に接続されている。電池アクチュエータ１０９は、バッテリ１１０の充放電等を管理する。また、電池アクチュエータ１０９は、バッテリ１１０の放電を制御することにより電動モータを駆動したり、電動モータの回生によりバッテリ１１０を充電したりする。

車両１００には、内燃機関及び電動モータの駆動状態を制御するハイブリッド制御装置１０８が設けられている。ハイブリッド制御装置１０８は、車載制御装置１２０に電気的に接続されている。つまり、ハイブリッド制御装置１０８は、車載制御装置１２０を介して、電池アクチュエータ１０９、アクセルアクチュエータ１１５、及びブレーキアクチュエータ１１６に電気的に接続されている。また、ハイブリッド制御装置１０８も、いわゆるＥＣＵであって演算装置や記憶装置を有する小型コンピュータを含んで構成されている。ハイブリッド制御装置１０８は、記憶装置に記憶されたプログラムやパラメータを演算装置により演算することによって各種制御を行うことができる。

ハイブリッド制御装置１０８は、例えば車載制御装置１２０から入力される加速度センサ１０４、車速センサ１０５、及びアクセルセンサ１０６の検出結果に基づいて、内燃機関及び電動モータの駆動力の配分（出力比）を定める。特に、ハイブリッド制御装置１０８は、内燃機関及び電動モータの駆動力の配分（出力比）の変更によってバッテリ１１０のエネルギー残量であるバッテリ１１０の残量を調整するようにしている。

ハイブリッド制御装置１０８は、駆動力の配分に基づいて、バッテリ１１０の放電等に関する電池アクチュエータ１０９の制御指令や、車載制御装置１２０に算出させる内燃機関の制御量に関する情報を生成する。また、ハイブリッド制御装置１０８は、例えば車載制御装置１２０から入力される加速度センサ１０４、車速センサ１０５、及びブレーキセンサ１０７の検出結果に基づいて、ブレーキ及び電動モータの制動力の配分を定める。ハイブリッド制御装置１０８は、制動力の配分に基づいて、バッテリ１１０の充電等に関する電池アクチュエータ１０９の制御指令や、車載制御装置１２０に算出させるブレーキの制御量に関する情報を生成する。つまり、ハイブリッド制御装置１０８は、生成した制御指令を電池アクチュエータ１０９に出力することによりバッテリ１１０の充放電を制御する。これにより、バッテリ１１０の放電によりバッテリ１１０を動力源（電力源）とする電動モータが駆動されたり、電動モータの回生によりバッテリ１１０が充電されたりする。また、車載制御装置１２０では、ハイブリッド制御の実行状況やバッテリ１１０の充電率を監視することが可能となっている。

車両１００は、バッテリ１１０を動力源とする電動モータを駆動源として車両１００を走行させるＥＶモードと、内燃機関のみもしくは電動モータと内燃機関とを駆動源として併用可能にして車両１００を走行させるＨＶモードとを備えている。そして、ハイブリッド制御装置１０８は、車両１００のドライバの選択結果に応じてＥＶモードとＨＶモードとを切り替える制御を行う。また、ハイブリッド制御装置１０８は、ＥＶモードとＨＶモードとを自動的に切り替える機能を有しており、車載制御装置１２０から入力される車両１００の走行経路の各区間の走行に要する走行負荷に関する情報等に基づいてＥＶモードとＨＶモードとを切り替える制御を行う。なお、走行負荷は、その区間における単位距離当たりの負荷量であって、当該区間の走行に要する平均的な負荷量である。一方、その区間の完走に要する走行負荷の累積値は、消費エネルギーとしてこれを定義する。

ところで、車両１００は、地図データが登録された地図情報データベース１１１を備えている。地図データは、道路などの地理に関するデータである。地図データには、地理を表示可能なデータなどとともに、緯度経度などの位置に関する情報が登録されている。また、地図データには、交差点名称、道路名称、方面名称、方向ガイド、及び施設情報などのうち少なくとも１つが登録されていてもよい。

また、地図情報データベース１１１には、道路上の位置を示すノードに関する情報であるノードデータと、２つのノードの間の区間としてのリンクに関する情報であるリンクデータとが含まれている。ノードは、道路上において、交差点、信号機、及びカーブ等の特定の交通要素の位置や車線数が変更される地点などに設定される。ノードデータには、ノードの位置情報や、当該位置の道路情報などが含まれる。リンクは、２つのノードの間に、それら２つのノードに区切られた区間として設定される。リンクデータには、２つのノードの情報や、当該リンクの区間の道路情報などが含まれる。リンクデータに含まれる走行負荷情報から、走行負荷を取得もしくは算出することができる。リンクの区間の道路情報としては、始点位置、終点位置、距離、経路、起伏などの情報が含まれる。また、リンクデータには、リンクの区間の走行負荷を含むコストデータ、道路種類を含む道路データ、特定の位置を示すマークデータ、交差点の情報を示す交差点データ、施設の情報を示す施設データ等の各種データが含まれていてもよい。

詳述すると、ノードデータは、例えば、ノードの識別番号であるノードＩＤ、ノードの座標、ノードに接続される全リンクのリンクＩＤ、交差点や合流地点等の種別を示すノード種別等によって構成されてもよい。また、ノードデータは、ノードを表す画像の識別番号である画像ＩＤなどのノードの特性を示すデータ等を含んで構成されてもよい。

また、リンクデータは、例えば、リンクの識別番号であるリンクＩＤ、リンク長、始点及び終点に接続する各ノードのノードＩＤによって構成されてもよい。また、リンクデータは、高速道路、有料道路、一般道路、市街地／郊外道路、山間部道路等の道路種別、道路幅員、車線数、リンク走行時間、法定制限速度、及び道路の勾配等を示すデータ等のうち必要な情報を含んで構成されてもよい。さらに、リンクデータは、各リンクにおける車両１００の必要出力である走行負荷情報として、移動時間、移動速度、消費燃料量、及び消費電力量等の平均値や最大値、最小値等を示すデータを含んで構成されてもよい。消費電力量は、車両１００がＥＶモードにて走行したときに電動モータにより消費される電力量である。リンク（区間）の走行負荷は、こうした走行負荷情報に基づいて取得もしくは算出される。なお、走行負荷は、リンク（区間）における平均値であり、単位を［ｋＷ］等としている。また、各リンク（区間）の完走に必要な走行負荷の累積値としての消費エネルギーは、走行負荷とリンク長（区間長）とから算出することができる。

車両１００には、経路案内等を行うナビゲーションシステム１１２が搭載されている。ナビゲーションシステム１１２は、車両１００の現在地点（緯度経度）を、ＧＰＳ１０１の検出結果が入力される車載制御装置１２０から取得する。また、ナビゲーションシステム１１２は、ドライバによって目的地点が設定されると、この目的地点（緯度経度）を特定する。そして、ナビゲーションシステム１１２は、車両１００の現在地点から目的地点までの走行経路を、地図情報データベース１１１の参照を通じて、例えばダイクストラ法等を用いて探索する。また、ナビゲーションシステム１１２は、例えば探索した走行経路における走行負荷、移動時間、移動速度、消費燃料量、及び消費電力量を算出する。そして、ナビゲーションシステム１１２は、探索した走行経路や算出した走行負荷、移動時間、移動速度、消費燃料量、及び消費電力量を示す情報を車載制御装置１２０に出力するとともに、車載制御装置１２０を介して車室内に設けられた液晶ディスプレイ等からなる表示装置１１３に出力する。

また、車両１００には、ダッシュボードに設けられたインストルメントパネルに表示されるメータの表示状況を制御するメータ制御装置１１４が設けられている。メータ制御装置１１４は、例えばバッテリ１１０の充放電状況等を示すデータを車載制御装置１２０から取得し、この取得したデータに基づいて例えば車両１００内のエネルギーフローを可視表示する。エネルギーフローとは、バッテリ１１０の充放電、電動モータの駆動力／回生などによって生じる車両１００におけるエネルギーの流れである。なお、エネルギーフローには、内燃機関の駆動力などによって生じる車両１００におけるエネルギーの流れが含まれていてもよい。

車載制御装置１２０は、走行経路が入力されると、その走行経路の各区間に走行モードの割り当てを行う。車載制御装置１２０は、走行経路に応じた走行モードの割り当てを支援する運転支援部１２４を備えている。運転支援部１２４は、ナビゲーションシステム１１２からドライバにより設定された目的地点までの走行経路の情報を取得する。また、運転支援部１２４は、取得した走行経路の区間に割り当てられる走行モードの計画等を行うモード計画部１２４ａを備えている。モード計画部１２４ａは、移動支援装置を構成し、車載制御装置１２０におけるプログラムの実行処理などによりその機能が発揮されるものである。モード計画部１２４ａは、走行経路の各区間の走行負荷に応じて各区間の走行モードを計画する機能を備えている。

一般に、電動モータによる走行を走行負荷の小さい区間に適用するほうが効率が良い傾向にあり、内燃機関による走行を走行負荷の大きい区間に適用するほうが効率が良い傾向にある。そこで、車載制御装置１２０は、走行負荷の小さい区間にはＥＶモードを割り当て、走行負荷の大きい区間にはＨＶモードを割り当てるようにしている。

モード計画部１２４ａは、複数の対象区間について、それらの区間における走行負荷を比較して低い区間から順にＥＶモードを割り当てる。また、モード計画部１２４ａは、ＥＶモードを割り当てた区間の消費エネルギーを積算し、バッテリ１１０のエネルギー残量から減算する。そして、モード計画部１２４ａは、積算された消費エネルギーがバッテリ１１０のエネルギー量の残量を超えないように、各区間へのＥＶモードの割り当てを続ける。これにより、モード計画部１２４ａは、走行経路の各区間のうち、相対的に走行負荷の低い区間にＥＶモードを割り当てる。また、モード計画部１２４ａは、ＥＶモードが割り当てられなかった区間にはＨＶモードを割り当てる。

モード計画部１２４ａは、上記のように走行経路の各走行区間に対して計画した走行モードを表示装置１１３に出力し、走行している区間の計画した走行モードを表示装置１１３に表示させる。

ハイブリッド制御装置１０８は、現在走行している位置情報を車載制御装置１２０から適宜取得することで現在走行している区間を特定するとともに、その特定された区間に計画された走行モードで車両１００が走行するようにしている。つまり、ハイブリッド制御装置１０８は、車両１００の走行区間が変化する都度、車両１００の走行モードを当該区間に割り当てられたＥＶモード又はＨＶモードに切り替える。これにより、車両１００は、現在走行している区間に計画された走行モードで走行する。また、ハイブリッド制御装置１０８は、取得した走行経路の区間に割り当てられた走行モードの計画に対して設定を行うモード設定部１０８ａを備えている。モード設定部１０８ａは、移動支援装置を構成し、ハイブリッド制御装置１０８におけるプログラムの実行処理などによりその機能が発揮されるものである。モード設定部１０８ａは、バッテリ１１０の残量に応じて各区間の走行モードを設定する機能を備えている。ここで、モード設定部１０８ａが行う「設定」は、走行モードの「変更」、走行モードの「更新」、走行モードの「再設定」を含む。

ところで、ＥＶモードで走行中にバッテリ１１０をかなり消費して、バッテリ１１０の残量がわずかとなった状態でＨＶモードに計画された区間に進入し、その後ＥＶモードに計画された区間に進入すると、走行モードがＨＶモードにすぐに切り替わってしまう。いわゆる、走行モードのハンチングが発生することがある。

そこで、モード設定部１０８ａは、ＥＶモードに計画された区間からＨＶモードに計画された区間に切り替わるときにバッテリ１１０の残量が残りわずかであることを条件にＥＶモードでの走行を継続するように走行モードを設定する。モード設定部１０８ａは、走行モードの設定を所定の条件に応じて実行する。所定の条件としては、バッテリ１１０の残量がバッテリ閾値未満であること、現在走行している区間の走行モードがＥＶモードであること、次走行区間がＨＶモードで計画されていることの組み合わせである。

また、ＥＶモードでの走行を継続することでバッテリ１１０を使い切るので、以降のＥＶモードに計画された区間をＥＶモードでは走行できない。そこで、モード設定部１０８ａは、ＨＶモードからＥＶモードに走行モードを設定した区間以降の区間において、ＥＶモードと計画された区間の走行モードをＨＶモードに設定する。モード設定部１０８ａは、上記のように走行経路の各走行区間に対して設定した走行モードを表示装置１１３に出力し、走行している区間の設定した走行モードを表示装置１１３に表示させる。

次に、図２を参照して、上述した走行モードの計画や設定の対象となる走行経路の一例について説明する。
図２に示されるように、ナビゲーションシステム１１２により探索された走行経路には、第１区間ｋ１〜第６区間ｋ６での区間が含まれているものとする。また、第１区間ｋ１〜第６区間ｋ６の各区間における走行負荷及び消費エネルギー等に関する情報が地図情報データベース１１１から得られているものとする。モード計画部１２４ａは、バッテリ１１０の残量と、第１区間ｋ１〜第６区間ｋ６の走行負荷及び消費エネルギーとに基づいて走行モードの計画を行う。そして、第２区間ｋ２の走行モードと第５区間ｋ５の走行モードとがＥＶモードに計画される。また、残りの第１区間ｋ１の走行モードと、第３区間ｋ３の走行モードと、第４区間ｋ４の走行モードと、第６区間ｋ６の走行モードとがＨＶモードに計画される。

次に、図３を参照して、運転支援部１２４における走行モードの計画態様の一例について説明する。運転支援部１２４は、ナビゲーションシステム１１２から走行経路が伝達される都度、その走行経路の各区間に走行モードを割り当てて計画を行う。

図３に示されるように、運転支援部１２４は、ナビゲーションシステム１１２によって目的地点が設定されると、走行経路中の全区間について経路情報を取得する（ステップＳ１１）。そして、運転支援部１２４は、取得した全区間の情報に基づいて消費エネルギーの総和を算出し（ステップＳ１２）、全区間の消費エネルギーの総和がバッテリ１１０の残量より大きいか否かを判断する（ステップＳ１３）。すなわち、モード計画部１２４ａは、全区間をＥＶモードで走行できないか否かを判断している。運転支援部１２４は、全区間の消費エネルギーの総和がバッテリ１１０の残量より大きくないと判断した場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、全区間にＥＶモードを割り当てて（ステップＳ１７）、走行モードの計画を終了する。

一方、運転支援部１２４は、全区間の消費エネルギーの総和がバッテリ１１０の残量より大きいと判断した場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、全区間のうちからＥＶモードの割り当て候補となる区間を候補区間として特定する（ステップＳ１４）。運転支援部１２４は、特定した候補区間に対してＥＶモードを割り当て、残りの区間にＨＶモードを割り当てる（ステップＳ１５）。

次に、運転支援部１２４は、バッテリ残量がＥＶモードに設定された区間の総消費エネルギー未満であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。運転支援部１２４は、バッテリ１１０の残量がＥＶモードに設定された区間の総消費エネルギー以上であると判断した場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１４に移行する。すなわち、モード計画部１２４ａは、バッテリ１１０の残量によって足りない場合にはＥＶモードの候補区間を再度特定する。

一方、運転支援部１２４は、バッテリ残量がＥＶモードに設定された区間の総消費エネルギー未満であると判断した場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、走行モードの計画を終了する。こうした計画処理によって、図２に示した走行経路の各区間に対して走行モードの計画が行われる。

次に、図４を参照して、ハイブリッド制御装置１０８における走行モードの設定の一例について説明する。ハイブリッド制御装置１０８のモード設定部１０８ａは、運転支援部１２４のモード計画部１２４ａが計画した後に、モード計画部１２４ａが計画した走行モードの設定を行う。なお、モード設定部１０８ａが行う設定の周期である設定周期は、モード計画部１２４ａが行う計画の周期である計画周期よりも短い周期としている。

図４に示されるように、モード設定部１０８ａは、モード計画部１２４ａによって走行モードが計画されると、バッテリ１１０の残量がバッテリ閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。すなわち、モード設定部１０８ａは、バッテリ１１０の残量が残り少ないか否かを判断する。そして、モード設定部１０８ａは、バッテリ１１０の残量がバッテリ閾値以上であると判断した場合には（ステップＳ２１：ＮＯ）、現区間以降の区間においてモード計画部１２４ａによってＥＶモードに計画された区間をＥＶモードに設定し、ＨＶモードに計画された区間をＨＶモードに設定する（ステップＳ２５）。すなわち、モード設定部１０８ａは、モード計画部１２４ａが計画した走行モードに従い走行モードを切り替える。

一方、モード設定部１０８ａは、バッテリ１１０の残量がバッテリ閾値未満であると判断した場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、現在走行している区間の走行モードがＥＶモードであるか否かを判断する（ステップＳ２２）。モード設定部１０８ａは、現在走行している区間の走行モードがＥＶモードでないと判断した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ２５に移行する。

また、モード設定部１０８ａは、現在走行している区間の走行モードがＥＶモードであると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、次の区間に計画されている走行モードがＨＶモードであるか否かを判断する（ステップＳ２３）。すなわち、モード設定部１０８ａは、走行区間の切り替わりとともに、計画された走行モードがＥＶモードからＨＶモードに切り替わるか否かを判断する。モード設定部１０８ａは、次の区間に計画されている走行モードがＨＶモードでないと判断した場合には（ステップＳ２３：ＮＯ）、ステップＳ２５に移行する。

また、モード設定部１０８ａは、次の区間に計画されている走行モードがＨＶモードであると判断した場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、次の区間にＥＶモードを設定し（ステップＳ２４）、走行モードの設定を終了する。なお、モード設定部１０８ａは、次の区間以降において走行モードがＥＶモードに計画された区間がある場合には、走行モードがＥＶモードに計画された区間の走行モードをＨＶモードに設定する。

以下、図２に示される第２区間ｋ２であって、第３区間ｋ３との切り替わりの直前を車両１００が走行しているとして実施形態の作用を説明する。このとき、バッテリ１１０の残量はバッテリ閾値未満となっているとする。モード設定部１０８ａは、バッテリ１１０の残量がバッテリ閾値未満なのでステップＳ２２に進み、現在走行している区間がＥＶモードに計画されているのでステップＳ２３に進み、さらに次の区間がＨＶモードに計画されているので、ステップＳ２４に進む。よって、図２に示されるように、車両１００は、第２区間ｋ２から第３区間ｋ３に進入してもＥＶモードでの走行を継続する。そして、バッテリ１１０の残量がなくなると、ＥＶモードでの走行ができないので、ＨＶモードで走行する。さらに、モード設定部１０８ａは、第５区間ｋ５の走行モードがＥＶモードに計画されていたが、ＨＶモードでの走行に設定して、表示装置１１３に表示させる走行モードもＥＶモードに設定する。

本実施形態ではこのように、ＥＶモードと計画された区間からＨＶモードと計画された区間に切り替わるときに、バッテリ１１０の残量が閾値未満であることを条件に、ＥＶモードでの走行を継続する。このため、バッテリ１１０が使い切られ、走行モードのハンチングが防止されるので、ＥＶモードとＨＶモードとの円滑な切り替えを通じて車両の移動を支援する移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システムを提供することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ＥＶモードの計画区間からＨＶモードの計画区間への切り替わりに際し、バッテリの残量が閾値未満であることを条件に、ＥＶモードでの走行が継続されるように走行モードが設定される。このため、ＨＶモードでの走行からＥＶモードでの走行に切り替わり、そのときにバッテリの残量が残りわずかであることに起因してすぐにＨＶモードでの走行に切り替わるなどの走行モードのハンチングが回避され、ＥＶモードとＨＶモードとの円滑な切り替えが実現される。

（２）ＥＶモードでの走行を継続した区間以降においてＥＶモードと計画された区間の走行モードがＨＶモードに設定される。このため、ＥＶモードで走行することができないバッテリの残量に合わせて、走行モードをＨＶモードとすることができる。

（３）モード設定部１０８ａによる走行モードの設定を、モード計画部１２４ａによる走行モードの計画よりも短い周期で行う。このため、交通流等に起因してバッテリの残量が変化したとしても相対的に短い周期で走行モードの設定を行うことによって、新たに適切な走行モードを割り当てることができる。

（第２の実施形態）
以下、図５を参照して、移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システムを具体化した第２の実施形態について説明する。この実施形態の移動支援装置、移動支援方法は、バッテリ閾値を目的地までの残距離に応じて設定する点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態において、モード設定部１０８ａは、バッテリ閾値を走行環境の変化、すなわち走行状態や交通流の影響によって変動する要素を吸収し得る値とする。すなわち、図５に示されるように、モード設定部１０８ａは、ステップＳ２１のバッテリ１１０の残量がバッテリ閾値未満であるか否かを判断する前に、目的地までの残距離が所定の距離以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。そして、モード設定部１０８ａは、目的地までの残距離が所定の距離以上であるとき、バッテリ閾値として第１バッテリ閾値を設定し、目的地までの残距離が所定の距離未満であるとき、バッテリ閾値として第２バッテリ閾値を設定する。また、第１バッテリ閾値は、第２バッテリ閾値よりも小さい値である。そして、第１バッテリ閾値は、ＥＶモードからＨＶモードに切り替わったときの残量となるように制御するときのバッテリ１１０の残量の変化幅の上昇分に相当する値である。また、第２バッテリ閾値は、車両１００が走行する際に走行自体のばらつきや交通流のばらつき等によってバッテリ１１０の残量が余らないようにできる値である。

こうした条件の下、モード設定部１０８ａは、モード計画部１２４ａによって走行モードが計画されると、まず目的地までの残距離が所定の距離以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。モード設定部１０８ａは、目的地までの残距離が所定の距離未満であると判断した場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、バッテリ閾値として第２バッテリ閾値を設定し、バッテリ１１０の残量が第２バッテリ閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ２６）。そして、モード設定部１０８ａは、バッテリの残量が第２バッテリ閾値以上であると判断した場合には（ステップＳ２６：ＮＯ）、ステップＳ２５に移行する。モード設定部１０８ａは、バッテリの残量が第２バッテリ閾値未満であると判断した場合には（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、ステップＳ２２に移行する。

一方、モード設定部１０８ａは、目的地までの残距離が所定の距離以上であると判断した場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、バッテリ閾値として第１バッテリ閾値を設定し、バッテリ１１０の残量が第２バッテリ閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。そして、モード設定部１０８ａは、バッテリの残量が第１バッテリ閾値以上であると判断した場合には（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ２５に移行する。モード設定部１０８ａは、バッテリの残量が第１バッテリ閾値未満であると判断した場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２に移行する。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（４）現在地から目的地までの残距離が所定の距離未満、すなわち近いときには、バッテリ１１０の残量に対する閾値が大きく設定される。このため、ＥＶモードでの走行が継続され易くなり、いわゆるバッテリ余りが抑制される。

（５）バッテリ閾値を車両１００の走行環境の変化、すなわち走行状態や交通流の影響によって変動する要素を吸収し得る値とした。このため、車両１００の走行状態や交通流の影響によってバッテリ１１０の残量が変動したとしてもそうした変化に対応することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、車載ネットワークはＣＡＮである場合について例示した。しかしこれに限らず、車載ネットワークは、接続されているＥＣＵ等を通信可能に接続させるものであれば、イーサーネット（登録商標）や、フレックスレイ（登録商標）や、ＩＥＥＥ１３９４（ＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標））などその他のネットワークから構成されていてもよい。また、ＣＡＮを含み、これらのネットワークが組み合わされて構成されていてもよい。これにより、移動支援装置が用いられる車両について構成の自由度の向上が図られる。

・上記実施形態では、ナビゲーションシステム１１２と運転支援部１２４とが別々の構成である場合について例示した。しかしこれに限らず、ナビゲーションシステムと運転支援部とは同一の装置に設けられていてもよい。これにより、移動支援装置の構成の自由度の向上が図られる。

・上記実施形態では、ハイブリッド制御装置１０８と運転支援部１２４とが別々の構成である場合について例示した。しかしこれに限らず、ハイブリッド制御装置と運転支援部とは同一の装置に設けられていてもよい。これにより、移動支援装置の構成の自由度の向上が図られる。

・上記実施形態では、ナビゲーションシステム１１２、表示装置１１３、車載制御装置１２０などの各装置が車両１００に一体として設けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、ナビゲーションシステム、表示装置、車載制御装置などの各装置は、相互に通信可能に接続されるのであれば、携帯電話やスマートフォンなどの携帯可能な情報処理装置等をそれらの機能の全部又は一部として用いてもよい。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、運転支援部１２４、ナビゲーションシステム１１２、地図情報データベース１１１などが車両１００に搭載されている場合について例示した。しかしこれに限らず、運転支援部、ナビゲーションシステム、地図情報データベースなどの一部の機能が、車外の情報処理装置に設けられていたり、携帯型情報処理装置に設けられていたりしてもよい。車外の情報処理装置としては情報処理センターが挙げられ、携帯型情報処理装置としては、携帯電話やスマートフォンなどが挙げられる。車外の情報処理装置であれば無線通信回線などを介して情報を授受するようにすればよい。携帯型情報処理装置であれば、車載ネットワークに接続してもよいし、近距離通信によって接続されていてもよいし、無線通信回線を介して情報を授受してもよい。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、走行経路中の区間の走行負荷を地図情報データベースに含まれる情報から取得もしくは算出する場合について例示した。しかしこれに限らず、走行経路中の区間の走行負荷を、学習データベースから取得もしくは算出するなどしてもよい。例えば、以前に走行したことのある経路であれば、学習データベースに記憶されている、以前に当該経路の走行に要した走行負荷を利用することができる。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、各区間の走行負荷の低い順にＥＶモードが割り当てられる場合について例示した。しかしこれに限らず、ＥＶモードの割り当てを好適に行うことができるのであれば、道路の勾配、法定制限速度、道路種別など地図データに含まれる１つ又は複数の情報に基づいて判断して、各区間にＥＶモードが割り当てられてもよい。また、内燃機関の効率やバッテリの効率に基づいて各区間にＥＶモードが割り当てられてもよい。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、計画された走行モードの設定をハイブリッド制御装置１０８（モード設定部１０８ａ）により行われる場合について例示した。しかし、これに限らず、図６に示すように、計画された走行モードの設定を運転支援部１２４（モード設定部１２４ｂ）などで行ってもよい。これにより移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、走行モードの割り当てが運転支援部１２４により行われる場合について例示した。しかしこれに限らず、走行モードの割り当てをハイブリッド制御装置などで行ってもよい。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、主に、走行モードの割り当てが、車両１００の位置が現在地点であるとき実行される場合について例示したが、走行モードの割り当ては、車両が目的地点に移動しているいずれの地点においても実行されてもよい。そして、いずれの地点における実行についても走行経路の全区間に対する適切な走行モードの割り当てを行うことができる。これにより、移動支援装置の設計自由度の拡大が図られる。

・上記実施形態では、仮想走行負荷を走行経路の現在地点に近い区間から順に小さく設定した。しかしながら、同じ値の仮想走行負荷を設定してもよい。
・上記実施形態では、走行経路の現在地点に近い各区間から順に消費エネルギーを加算し、加算した消費エネルギーがエネルギー閾値よりも大きい区間には仮想走行負荷を設定して、仮想走行負荷を含めた走行負荷が相対的に低い区間の走行モードをＥＶモードと計画した。しかしながら、回生エネルギーが得られる区間の前の区間までをＨＶモードに設定してもよい。

・上記実施形態では、現在地点寄りの区間にＨＶモードを優先して計画する条件として、目的地点までの距離が所定の距離以上であることを挙げた。しかしながら、目的地点までの距離に係らず、現在地点寄りの区間にＨＶモードを優先して計画した場合にはこの条件を省略してもよい。

・上記実施形態では、ＨＶモードに計画された走行区間においてＥＶモードで継続して走行した後の全ての走行区間の走行モードの表示をＨＶモードとした。しかしながら、表示変更処理の負荷が大きい場合には、表示の変更を省略してもよい。

・上記実施形態では、計画された走行モードを設定する周期である設定周期を、走行モードを計画する周期である計画周期よりも短い周期とした。しかしながら、計画周期が十分短ければ、設定周期と計画周期とを同じとしてもよい。

１００…車両、１０１…ＧＰＳ装置、１０２…車載カメラ、１０３…ミリ波レーダー、１０４…加速度センサ、１０５…車速センサ、１０６…アクセルセンサ、１０７…ブレーキセンサ、１０８…ハイブリッド制御装置、１０８ａ…モード設定部、１０９…電池アクチュエータ、１１０…バッテリ、１１１…地図情報データベース、１１２…ナビゲーションシステム、１１３…表示装置、１１４…メータ制御装置、１１５…アクセルアクチュエータ、１１６…ブレーキアクチュエータ、１２０…車載制御装置、１２４…運転支援部、１２４ａ…モード計画部。

Claims (9)

1. 内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの移動を支援する移動支援装置であって、
   現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間には、バッテリを使用するモータを駆動源とするＥＶモードを走行モードとしてそれら各区間を走行する際の走行負荷が設定されている中で、前記各区間に対し、前記ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画する計画部と、
   前記走行モードの計画区間が前記ＥＶモードの計画区間から前記ＨＶモードの計画区間に切り替わるとき、前記バッテリの残量が閾値未満であることを条件に、前記ＥＶモードでの走行を継続するように走行モードを設定し、前記ＥＶモードでの走行を継続した区間以降の区間において、前記ＥＶモードに計画された区間の走行モードをＨＶモードに設定する設定部と、を備える
   ことを特徴とする移動支援装置。
2. 現在地から目的地までの残距離が所定の距離未満であるときの前記バッテリの残量に対する閾値は、前記残距離が前記所定の距離以上であるときの前記閾値よりも大きい値に設定される
   請求項１に記載の移動支援装置。
3. 前記バッテリの残量に対する閾値は、前記車両の走行環境の変化を吸収し得る値として設定される
   請求項２に記載の移動支援装置。
4. 前記設定部による走行モードの設定は、前記計画部による前記車両の走行モードの計画後に行われ、前記計画部による計画の周期よりも短い周期で行う
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動支援装置。
5. 内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的までの移動を支援する移動支援方法であって、
   現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間に、バッテリを使用するモータを駆
   動源とするＥＶモードを走行モードとしてそれら各区間を走行する際の走行負荷が設定されている中で、前記各区間に対し、前記ＥＶモードと、少なくとも内燃機関を駆動源とするＨＶモードとのいずれかの走行モードを計画部により計画し、
   前記走行モードの計画区間が前記ＥＶモードの計画区間から前記ＨＶモードの計画区間に切り替わるとき、前記バッテリの残量が閾値未満であることを条件に、前記ＥＶモードでの走行を継続するように走行モードを設定部により設定し、該設定部では更に、前記ＥＶモードでの走行を継続した区間以降の区間において、前記ＥＶモードに計画された区間の走行モードをＨＶモードに設定する
   ことを特徴とする移動支援方法。
6. 現在地から目的地までの残距離が所定の距離未満であるときの前記バッテリの残量に対する閾値は、前記残距離が前記所定の距離以上であるときの前記閾値よりも大きい値に設定される
   請求項５に記載の移動支援方法。
7. 前記バッテリの残量に対する閾値は、前記車両の走行環境の変化を吸収し得る値として設定される
   請求項６に記載の移動支援方法。
8. 前記設定部による走行モードの設定は、前記計画部による前記車両の走行モードの計画後に行われ、前記計画部による計画の周期よりも短い周期で行う
   請求項５〜７のいずれか一項に記載の移動支援方法。
9. 内燃機関とモータとを駆動源として備える車両の現在地から目的地までの走行経路を区切った各区間に計画された、異なる複数の走行モードから選択した１つの走行モードに基づいて前記車両の運転を支援する運転支援システムであって、
   前記走行経路の各区間に前記複数の走行モードから選択した１つの走行モードを計画し、かつ必要に応じて走行モードを設定する移動支援装置として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動支援装置を備える
   ことを特徴とする運転支援システム。

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