JP2019100809A - 車両支援装置、車両支援方法、およびプログラム - Google Patents

車両支援装置、車両支援方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】乗員に適したエネルギ補給地点を取得すること。【解決手段】本実施形態の車両支援装置（２００）において、電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄える蓄電池と、車両（１００）の駆動輪に連結され、前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、を備える車両の前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定する推定部（２４０）と、前記推定部により推定されたエネルギ補給地点に関する情報を提供する情報提供部（２６０）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両支援装置、車両支援方法、およびプログラムに関する。
従来、発電のために動力を出力する内燃機関を搭載したハイブリッド車両が普及している。これに関連して、自車両の現在位置や標高等の情報と、外部充電拠点の位置や標高等の情報とを用いて、自車位置から外部充電拠点までの道路走行最短距離や、渋滞情報等を考慮して、予め運転者が登録した外部充電拠点のうち、蓄電池の充電エネルギで到達可能な外部充電拠点を検索すると共に、検索した外部充電拠点に到着した際に、ＳＯＣ（State of Charge）目標下限値を下回らないように発電を行う技術が開示されている（特許文献１参照）。
特開２０１０−２７９１０８号公報
しかしながら、従来の技術では、検索結果として乗員が望んでいないエネルギ補給地点が抽出される場合があった。そのため、乗員は、抽出されたエネルギ補給地点に車両を移動させないことも想定される。このように、従来の技術では、乗員に適したエネルギ補給地点を取得することができない場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、乗員に適したエネルギ補給地点を取得することができる車両支援装置、車両支援方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
（１）：電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、を備える車両の前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定する推定部と、前記推定部により推定されたエネルギ補給地点に関する情報を提供する情報提供部と、を備える車両支援装置である。
（２）：（１）において、前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度を学習する学習部を更に備え、前記学習部は、前記車両がエネルギ補給地点を利用したときの出発地点から到着地点までの経路ごとに、前記利用回数または前記利用頻度を学習するものである。
（３）：（２）において、前記推定部は、前記エネルギ補給地点を利用したときの環境状況に基づいて、前記学習部により学習された経路のうち、前記車両の将来走行する経路を推定するものである。
（４）：（２）または（３）において、前記車両の乗員を特定する特定部を更に備え、前記学習部は、前記特定部により特定される乗員ごとに、前記エネルギ補給地点ごとの前記利用回数または前記利用頻度を学習するものである。
（５）：（４）において、前記推定部は、前記特定部により特定される乗員ごとに、乗員が利用するであろうと予測されるエネルギ補給地点を推定するものである。
（６）：（１）〜（５）のうち何れか一つにおいて、前記推定部は、前記車両が所定距離以上走行すると推定された場合に、前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定するものである。
（７）：コンピュータが、電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、を備える車両の前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定し、推定した前記エネルギ補給地点に関する情報を前記車両に提供する、車両支援方法である。
（８）：コンピュータに、電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、を備える車両の前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定させ、推定させた前記エネルギ補給地点に関する情報を前記車両に提供させる、プログラムである。
（１）〜（８）によれば、乗員に適したエネルギ補給地点を取得することができる。
実施形態の車両支援システム１の構成図である。 車両システム１０１を搭載した車両１００の構成の一例を示す図である。 計画制御部１９０の機能構成の一例を示す図である。 利用履歴情報２７４の内容の一例を示す図である。 学習データ２７６の内容の一例を示す図である。 推定部２４０による第１の手法について説明するための図である。 推定部２４０による第２の手法について説明するための図である。 推定部２４０による第３の手法について説明するための図である。 車両支援装置２００により実行される学習処理の流れの一例を示すフローチャートである。 車両支援装置２００により実行される発電計画の提供処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態の車両支援装置２００のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の車両支援装置、車両支援方法、およびプログラムの実施形態について説明する。
［全体構成］
図１は、実施形態の車両支援システム１の構成図である。車両支援システム１は、一以上の車両１００と、車両支援装置２００とを備える。これらの構成要素は、ネットワークＮＷを介して互いに通信可能である。ネットワークＮＷは、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、公衆回線、プロバイダ装置、専用回線、無線基地局等を含む。
［車両］
車両１００は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機を備える場合、電動機は、内燃機関に連結された電動機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。以下の説明では、シリーズ方式を採用したハイブリッド車両を例に説明する。シリーズ方式とは、エンジンと駆動輪が機械的に連結されておらず、エンジンの動力は電動機による発電に用いられ、発電電力が走行用の電動機に供給される方式である。また、この車両は、バッテリをプラグイン充電可能な車両であってよい。以下、車両支援システム１に含まれる一以上の車両１００のうち、他車両と区別して説明する場合に「自車両Ｍ」と称する。
図２は、車両システム１０１を搭載した車両１００の構成の一例を示す図である。車両システム１０１が搭載される車両１００には、例えば、エンジン１１０と、第１モータ（電動機）１１２と、第２モータ（電動機）１１８と、駆動輪１２５と、ＰＣＵ（Power Control Unit）１３０と、バッテリ（蓄電池）１５０と、動力制御部１６０と、車両センサ１７０と、車室内カメラ１７２と、通信装置１７４と、ナビゲーション装置１８０と、計画制御部１９０とが搭載される。
エンジン１１０は、ガソリン等の燃料を燃焼させることで動力を出力する内燃機関である。エンジン１１０は、例えば、シリンダとピストン、吸気バルブ、排気バルブ、燃料噴射装置、点火プラグ、コンロッド、クランクシャフト等を備えるレシプロエンジンである。また、エンジン１１０は、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン、ロータリーエンジン、外燃機関等、動力を発生するものであればどのようなものを用いてもよい。また、エンジン１１０が出力可能な動力は、第１モータ１１２がリアルタイムで第２モータ１１８を駆動させるための電力量（または車両１００を所定速度以上で走行させることができる電力量）を発電するために必要な動力未満の動力である。エンジン１１０は、小型・軽量であるため、車両１００へのレイアウト自由度を高めることができるといったメリットを有する。
第１モータ１１２は、例えば、三相交流電動機である。第１モータ１１２は、主に発電に用いられる。第１モータ１１２は、エンジン１１０の出力軸（例えばクランクシャフト）にロータが連結され、エンジン１１０により出力される動力を用いて発電する。エンジン１１０と第１モータ１１２とを合わせたものが発電部１１３の一例である。
第２モータ１１８は、駆動輪１２５を回転させる走行用電動機である。第２モータ１１８は、例えば、三相交流電動機である。第２モータ１１８は、車両１００の駆動と回生を行う。第２モータ１１８のロータは、駆動輪１２５に連結される。第２モータ１１８は、バッテリ１５０から供給される電力を用いて動力を駆動輪１２５に出力する。また、第２モータ１１８は、車両１００の減速時に車両１００の運動エネルギを用いて発電する。以下、第２モータ１１８による発電動作を回生と称する場合がある。
ＰＣＵ１３０は、例えば、第１変換器１３２と、第２変換器１３８と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）１４０とを備える。なお、これらの構成要素をＰＣＵ１３０として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、これらの構成要素は分散的に配置されても構わない。
第１変換器１３２および第２変換器１３８は、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換器である。第１変換器１３２および第２変換器１３８の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＶＣＵ１４０を介してバッテリ１５０が接続されている。第１変換器１３２は、第１モータ１１２により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力したり、直流リンクＤＬを介して供給される直流を交流に変換して第１モータ１１２に供給したりする。同様に、第２変換器１３８は、第２モータ１１８により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力したり、直流リンクＤＬを介して供給される直流を交流に変換して第２モータ１１８に供給したりする。
ＶＣＵ１４０は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＶＣＵ１４０は、バッテリ１５０から供給される電力を昇圧してＤＣリンクＤＬに出力する。
バッテリ１５０は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ１５０は、例えば、発電部（エンジン１１０および第１モータ１１２）により発電された電力を蓄える。また、バッテリ１５０は、第２モータ１１８による回生電力を蓄えてもよい。
充電コネクタ１５４は、エネルギ補給地点に設置された充電設備等から供給される電力を取得するために、充電設備の充電プラグと接続される着脱自在に構成されたコネクタである。エネルギ補給地点には、車両Ｍの蓄電池を充電する充電スタンドやガソリン等の燃料を供給するガソリンスタンド等が設置されている。
動力制御部１６０は、例えば、ハイブリッド制御部１６１と、エンジン制御部１６２と、モータ制御部１６３と、ブレーキ制御部１６４と、バッテリ制御部１６５とを含む。ハイブリッド制御部１６１は、エンジン制御部１６２、モータ制御部１６３、ブレーキ制御部１６４、およびバッテリ制御部１６５に指示を出力する。ハイブリッド制御部１６１による指示については、後述する。
エンジン制御部１６２は、ハイブリッド制御部１６１からの指示に応じて、エンジン１１０の点火制御、スロットル開度制御、燃料噴射制御、燃料カット制御等を行う。また、エンジン制御部１６２は、クランクシャフトに取り付けられたクランク角センサの出力に基づいて、エンジン回転数を算出し、ハイブリッド制御部１６１に出力してもよい。
モータ制御部１６３は、ハイブリッド制御部１６１からの指示に応じて、第１変換器１３２および／または第２変換器１３８のスイッチング制御を行う。
ブレーキ制御部１６４は、ハイブリッド制御部１６１からの指示に応じて、不図示のブレーキ装置を制御する。ブレーキ装置は、運転者の制動操作に応じたブレーキトルクを各車輪に出力する装置である。
バッテリ制御部１６５は、バッテリ１５０に取り付けられたバッテリセンサ１５２の出力に基づいて、バッテリ１５０の電力量（例えば、State Of Charge；充電率）を算出し、ハイブリッド制御部１６１に出力する。
車両センサ１７０は、例えば、アクセル開度センサ、車速センサ、ブレーキ踏量センサ、方位センサ等を含む。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として動力制御部１６０に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両１００の速度（車速）を導出し、動力制御部１６０に出力する。ブレーキ踏量センサは、運転者による減速または停止指示を受け付ける操作子の一例であるブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として動力制御部１６０に出力する。方位センサは、車両１００の向き（進行方向）を検出し、検出結果を計画制御部１９０に出力する。
車室内カメラ１７２は、例えば、車室内に設置されたシートに着座する乗員（特に、運転席に着座する乗員）の顔を中心に撮像する。車室内カメラ１７２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。車室内カメラ１７２は、例えば、所定のタイミングで乗員を撮像する。所定のタイミングとは、例えばシートに設けられた荷重センサにより所定値以上の荷重が検知されたタイミングや、車両１００のパワーがオン状態に制御されたタイミング（バッテリ１５０の電力が車両の各部に供給され、走行可能な状態に制御されたタイミング）、乗員による所定のスイッチ操作を受け付けたタイミング等である。車室内カメラ１７２の撮像画像は、計画制御部１９０に出力される。車室内カメラ１７２により撮像された画像は、例えば、乗員を識別するために用いられる。
通信装置１７４は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）等を利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して車両支援装置２００と通信する。
ナビゲーション装置１８０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機１８１と、ナビＨＭＩ１８２と、経路決定部１８３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に地図情報１８４を保持している。ＧＮＳＳ受信機１８１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、車両１００の位置を特定する。車両１００の位置は、車両センサ１７０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ１８２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。経路決定部１８３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機１８１により特定された車両１００の位置或いは入力された任意の位置（以下、出発地点と称する）から、ナビＨＭＩ１８２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、地図情報１８４を参照して決定する。また、経路決定部１８３は、経路に含まれる道路を走行する予定時刻等を含む走行計画を生成してもよい。走行計画は、利用者が目的地に到着したい時刻や、道路の渋滞情報、利用者が通行を希望する経路、利用者が通行を希望する道路の種別等が加味された計画である。走行計画は、例えば、ナビＨＭＩ１８２に表示される。乗員は、ナビＨＭＩ１８２に表示された走行計画に従って到着したい時刻に目的地に到着できるように車両１００を制御する。なお、本実施形態の車両１００は、走行計画および車両１００の周辺状況に基づいて、車両１００の操舵および加減速を自動的に制御する自動運転車両であってもよい。経路決定部１８３により決定された地図上経路や走行計画は、計画制御部１９０に出力される。地図情報１８４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。地図情報１８４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。また、地図情報１８４には、エネルギ補給地点の位置情報、そのエネルギ補給地点の識別情報であるエネルギ補給地点ＩＤが含まれている。
ここで、ハイブリッド制御部１６１による制御について説明する。ハイブリッド制御部１６１は、まず、アクセル開度と目標車速に基づいて、駆動軸要求トルクＴｄを導出し、第２モータ１１８の出力する駆動軸要求パワーＰｄを決定する。また、ハイブリッド制御部１６１は、決定した駆動軸要求パワーＰｄと、補機の消費電力やバッテリ１５０の電力量等とに基づいて、エンジン１１０を稼働させるか否かを決定し、エンジン１１０を稼働させると決定した場合、エンジン１１０の出力すべきエンジンパワーＰｅを決定する。
ハイブリッド制御部１６１は、決定したエンジンパワーＰｅに応じて、エンジンパワーＰｅに釣り合うように第１モータ１１２の反力トルクを決定する。ハイブリッド制御部１６１は、決定した情報を、エンジン制御部１６２に出力する。乗員（運転者）によりブレーキが操作された場合、ハイブリッド制御部１６１は、第２モータ１１８の回生で出力可能なブレーキトルクと、ブレーキ装置が出力すべきブレーキトルクとの配分を決定し、モータ制御部１６３とブレーキ制御部１６４に出力する。
計画制御部１９０は、出発地点から目的地までの経路を走行する車両１００に対して、車両支援装置２００から取得した情報等に基づいて、発電部の稼働を制御する。図３は、計画制御部１９０の機能構成の一例を示す図である。計画制御部１９０は、例えば、乗員特定部（特定部の一例）１９１と、車両側利用状況取得部１９２と、登録部１９３と、発電計画取得部１９４と、稼働制御部１９５と、記憶部１９６とを備える。乗員特定部１９１、車両側利用状況取得部１９２、登録部１９３、発電計画取得部１９４、および稼働制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
乗員特定部１９１は、車両１００を運転する乗員を特定する。例えば、乗員特定部１９１は、車室内カメラ１７２の撮像画像を解析して顔認証処理を行い、乗員を特定する。具体的には、乗員特定部１９１は、顔認証処理により顔の特徴情報を取得し、取得した顔の特徴情報と、予め記憶部１９６に記憶された人物ごとの顔の特徴情報と照合し、類似度が最も高い顔の人物を、乗車した乗員として特定する。また、乗員特定部１９１は、乗員として特定された人物に対応付けられている識別ＩＤを、乗員ＩＤとして取得する。なお、乗員特定部１９１は、照合の結果、人物との類似度が閾値以下である場合に、その旨を示す情報を乗員に通知し、乗員の顔を登録させる処理を行い、その後に再び乗員の特定処理を行ってもよい。
乗員特定部１９１の処理は、例えば、車両１００の運転席のシートに所定値以上の荷重がかかったタイミングで実行される。また、乗員特定部１９１の処理は、車両１００のパワーがオン状態に制御されたタイミングで行ってもよく、乗員が車両１００内の所定のスイッチを操作したタイミングで行ってもよい。乗員特定部１９１により乗員を特定することで、例えば、同一の車両を、他の家族が利用する場合や、他人も含めてカーシェアリングする場合に、乗員ごとに利用状況を管理したり、乗員に適したエネルギ補給地点を取得することができる。
車両側利用状況取得部１９２は、車両１００によるエネルギ補給地点の設備の利用状況に関する情報を取得する。例えば、車両側利用状況取得部１９２は、車両１００が実際に走行した経路、出発地点、到着地点、利用したエネルギ補給地点等の情報を取得する。また、車両側利用状況取得部１９２は、経路決定部１８３により決定された出発地点から目的地までの経路の情報を取得してもよい。例えば、車両側利用状況取得部１９２は、所定時間ごとに車両１００の位置情報を取得し、取得した位置情報から経路に関する情報を取得する。また、車両側利用状況取得部１９２は、例えば、車両１００のパワーがオン状態に制御された地点を出発地点として取得する。また、車両側利用状況取得部１９２は、車両１００のパワーがオフ状態に制御された地点を到着地点として取得する。また、車両側利用状況取得部１９２は、ナビゲーション装置１８０により設定された情報から経路、出発地点、到着地点、利用したエネルギ補給地点の情報を取得してもよい。
また、車両側利用状況取得部１９２は、例えば、充電コネクタ１５４が充電設備に接続され、所定量以上の電力がバッテリ１５０に供給された場合に、その供給地点を、利用したエネルギ補給地点とし、エネルギ補給地点に対応付けられたエネルギ補給地点ＩＤを取得する。また、車両側利用状況取得部１９２は、乗員による所定のスイッチ操作等により、利用したエネルギ補給地点を取得し、エネルギ補給地点に対応付けられたエネルギ補給地点ＩＤを取得してもよい。
登録部１９３は、車両側利用状況取得部１９２により取得された利用状況に関する情報を車両ＩＤおよび乗員ＩＤに対応付けて、通信装置１７４を介して車両支援装置２００に送信し、利用状況の登録を行う。利用状況に関する情報は、後述する利用履歴情報（図４参照）に相当する。
発電計画取得部１９４は、現在の車両１００の位置情報および進行方向に関する情報を取得し、車両ＩＤおよび乗員ＩＤに、取得した位置情報および進行方向に関する情報を対応付けた発電計画の取得要求を、車両支援装置２００に送信する。発電計画とは、例えば、発電部１１３を稼働させるタイミングや、発電部１１３が出力する単位時間当たりの発電量が規定された計画であって、発電部１１３に発電させた電力をバッテリ１５０に充電させるための計画や第２モータ１１８に電力を供給する計画である。
発電計画取得部１９４は、例えば、車両１００が走行を開始したタイミング、または走行してから所定時間が経過したタイミングで発電計画の取得要求を車両支援装置２００に送信する。また、発電計画取得部１９４は、乗員による所定のスイッチ操作を受け付けたタイミングで発電計画の取得要求を車両支援装置２００に送信してもよい。そして、発電計画取得部１９４は、車両支援装置２００により生成された発電計画に関する情報を取得する。
稼働制御部１９５は、発電計画取得部１９４により取得された車両支援装置２００からの発電計画に基づいて発電部１１３の稼働を制御する。
記憶部１９６は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により実現される。記憶部１９６には、例えば、顔認証情報およびその他の情報が格納される。
［車両支援装置］
図１の説明に戻る。車両支援装置２００は、例えば、通信部２１０と、利用状況取得部２２０と、学習部２３０と、推定部２４０と、発電計画生成部２５０と、情報提供部２６０と、記憶部２７０とを備える。利用状況取得部２２０、学習部２３０、推定部２４０、発電計画生成部２５０、および情報提供部２６０は、例えば、ＣＰＵ等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
記憶部２７０は、ＨＤＤやフラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により実現される。記憶部２７０には、例えば、地図情報２７２、利用履歴情報２７４、学習データ２７６およびその他の情報が格納される。地図情報２７２には、例えば、ノードとリンクで表現された各道路に対する道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報等が含まれる。道路情報には、道路の識別情報である道路ＩＤや、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報、道路の車線数、非常駐車帯の領域、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。また、地図情報２７２には、エネルギ補給地点の位置情報、そのエネルギ補給地点の識別情報であるエネルギ補給地点ＩＤが含まれている。地図情報２７２は、通信部２１０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。
通信部２１０は、例えば、ネットワークＮＷに接続するためのネットワークカードである。通信部２１０は、ネットワークＮＷを介して車両１００と通信する。
利用状況取得部２２０は、車両ＩＤと乗員ＩＤと、エネルギ補給地点の設備の利用状況に関する情報とを取得し、取得した情報を利用履歴情報２７４として記憶部２７０に記憶させる。図４は、利用履歴情報２７４の内容の一例を示す図である。利用履歴情報２７４は、例えば、車両の識別情報である車両ＩＤ、および乗員の識別情報である乗員ＩＤに、日時情報、曜日情報、出発地点、到着地点、およびエネルギ補給地点ＩＤが対応付けられた情報である。日時情報は、例えば、出発地点を出発したときの日時でもよく、エネルギ補給地点に到着したときの日時でもよい。曜日情報は、日時情報の日付に対応する曜日の情報である。出発地点および到着地点は、車両１００がエネルギ補給地点を利用した場合における出発地点と到着地点の位置情報（例えば、緯度経度）である。出発地点とは、例えば、車両１００のパワーがオン状態に制御されたタイミングにおける車両が位置する地点である。また、到着地点とは、車両１００のパワーがオフ状態に制御されたタイミングにおける車両１００が位置する地点である。また、到着地点は、車両１００がエネルギを補給した地点でもよく、車両１００がエネルギを補給せずに、所定時間以上停車した地点でもよい。
学習部２３０は、記憶部２７０に記憶された利用履歴情報２７４に基づいて、車両ＩＤごと、または乗員ＩＤごとに、エネルギ補給地点を集計し、エネルギ補給地点の設備の利用回数または利用頻度のうち、一方または双方を取得する。利用回数とは、例えば、車両ＩＤおよび乗員ＩＤに対応付けられたエネルギ補給地点ＩＤごとの過去の利用回数である。また、利用頻度とは、例えば、乗員ＩＤごとに利用した各エネルギ補給地点の利用回数を、その乗員ＩＤが利用した全エネルギ補給地点の合計利用回数で除算したときの値である。
また、学習部２３０は、所定期間ごとの利用回数または利用頻度のうち、一方または双方を取得してもよい。これにより、例えば、現在から３か月前までの期間における利用回数や利用頻度等を取得することで、車両ごと、または乗員ごとに最近になって利用し始めたエネルギ補給地点等を取得することができる。
また、学習部２３０は、車両１００がエネルギ補給地点の設備を利用したときの出発地点から到着地点までの経路ごとに、利用回数または利用頻度を学習してもよい。なお、経路は、同一の経路であっても往路と復路とで分けてもよい。学習部２３０は、エネルギ補給地点の設備を利用したときの環境状況に基づいて、利用回数または利用頻度を学習してもよい。環境状況とは、例えば、車両１００が走行時の曜日情報、時間帯情報である。また、環境状況とは、車両１００の走行時の天候情報や渋滞情報等でもよい。これにより、より詳細な条件で、利用回数または利用頻度のうち、一方または双方を統計的に学習することができる。
また、学習部２３０は、例えば、車両１００の車両ＩＤと、乗員ＩＤと、車両１００の現在位置と、車両１００の進行方向とをベクトル化し、ベクトル化した複数のベクトルに対して機械学習を行って学習モデルを生成してもよい。学習モデル（学習データ）に車両ＩＤと、乗員ＩＤと、現在位置と、進行方向とが入力されると、入力された情報に対応するエネルギ補給地点が出力される。
学習部２３０は、学習した結果を学習データ２７６として記憶部２７０に記憶させる。図５は、学習データ２７６の内容の一例を示す図である。学習データ２７６は、例えば、車両ＩＤ、乗員ＩＤ、およびエネルギ補給地点ＩＤに、利用回数および利用頻度が対応付けられた情報である。なお、学習データ２７６は、図５に示す車両ＩＤ、乗員ＩＤ、およびエネルギ補給地点ＩＤの内容に加えて、環境状況ごとに利用回数および利用頻度を分けたデータであってもよい。
推定部２４０は、車両１００により送信された発電計画の取得要求と、記憶部２７０に記憶された利用履歴情報２７４および学習データ２７６とに基づいて、車両１００が将来利用することが予想されるエネルギ補給地点を推定する。推定部２４０は、例えば、以下の手法のうち、少なくとも一つを用いてエネルギ補給地点を推定する。
＜第１の手法＞
第１の手法では、推定部２４０は、車両１００の現在位置と進行方向とに基づいて、エネルギ補給地点を推定する。図６は、推定部２４０による第１の手法について説明するための図である。第１の手法において、推定部２４０は、例えば、時刻Ｔにおける車両１００から現在位置および進行方向を取得し、取得した現在位置から進行方向を基準とした所定の方向（例えば、角度θの範囲内）に存在するエネルギ補給地点を、車両１００が利用するエネルギ補給地点の候補として取得する。図６の例では、エネルギ補給地点ＥＰ００１とＥＰ００２とが候補として取得される。また、推定部２４０は、時刻Ｔ、Ｔ＋１、Ｔ＋２、…のそれぞれにおける車両１００の進行方向を取得した場合は、それぞれの進行方向を合成した方向を基準として所定の方向に存在するエネルギ補給地点を取得してもよい。
次に、推定部２４０は、車両ＩＤおよび乗員ＩＤと、取得したエネルギ補給地点とに基づいて、学習データ２７６の車両ＩＤ、乗員ＩＤ、およびエネルギ補給地点ＩＤと照合し、利用回数または利用頻度が最も高いエネルギ補給地点を、車両１００が将来利用するエネルギ補給地点と推定する。例えば、車両ＩＤがＶ００１であり、乗員ＩＤがＵ００１である場合、エネルギ補給地点ＥＰ００２の利用回数は、ＥＰ００１よりも多い。そのため、推定部２４０は、エネルギ補給地点ＥＰ００２を車両１００が将来利用するエネルギ補給地点と推定する。
＜第２の手法＞
第２の手法では、推定部２４０は、車両１００が現在走行している経路に基づいて、エネルギ補給地点を推定する。図７は、推定部２４０による第２の手法について説明するための図である。図７の例では、車両１００の出発地点Ａと、エネルギ補給地点ＥＰ００１〜ＥＰ００３とを示している。第２の手法において、推定部２４０は、所定時間ごとの車両１００の位置情報に基づいて、地図情報２７２を参照し、車両１００が走行している経路を推定する。そして、推定部２４０は、推定された経路から近いエネルギ補給地点の候補を取得する。「経路から近い」とは、例えば、経路からの最短距離が所定距離以内（例えば、１００［ｍ］以内）の範囲である。図７の例では、経路に近いエネルギ補給地点として、ＥＰ００１〜ＥＰ００３が取得される。
次に、推定部２４０は、車両ＩＤおよび乗員ＩＤと、取得したエネルギ補給地点とに基づいて、学習データ２７６の車両ＩＤ、乗員ＩＤ、およびエネルギ補給地点ＩＤと照合し、利用回数または利用頻度が最も高いエネルギ補給地点を、車両１００が将来利用するエネルギ補給地点と推定する。例えば、車両ＩＤがＶ００１であり、乗員ＩＤがＵ００１である場合、エネルギ補給地点ＥＰ００３の利用回数は、他のエネルギ補給地点よりも多い。そのため、推定部２４０は、エネルギ補給地点ＥＰ００３を車両１００が将来利用するエネルギ補給地点と推定する。
＜第３の手法＞
例えば、月曜から金曜までの経路と、日曜日の経路とでは、途中までの経路は同じであっても到着地点が異なることが予測される。また、午前中の走行と午後の走行とにおいても途中までの経路は同じであっても到着地点が異なることが予測される。したがって、第３の手法では、推定部２４０は、車両１００の走行時の環境状況に基づいて、エネルギ補給地点を推定する。
図８は、推定部２４０による第３の手法について説明するための図である。図８の例では、車両１００の出発地点Ａと、車両ＩＤがＶ００１であり、乗員ＩＤがＵ００１である場合に、過去に利用したエネルギ補給地点ＥＰ００１〜ＥＰ００３と、過去の到着地点Ａ〜Ｂを示している。第３の手法において、推定部２４０は、車両１００の車両ＩＤ、乗員ＩＤ、および発電計画の取得要求を受信したときの曜日と、利用履歴情報２７４の車両ＩＤ、乗員ＩＤおよび曜日情報とを照合し、車両１００が将来走行すると推定される到着地点と、エネルギ補給地点の候補を推定する。
ここで、車両１００の乗員は、平日（月曜から金曜）の場合には到着地点Ａまで車両１００を走行させ、休日（土曜、日曜）の場合には到着地点Ｂまで車両１００を走行させているものとする。この場合、推定部２４０は、車両１００から発電計画の取得要求を受信したときの曜日が月曜から金曜の何れかである場合に、利用履歴情報２７４から車両１００が到着地点Ａに向かって走行していると推定し、到着地点Ａまでの経路の近くに存在するエネルギ補給地点ＥＰ００１とＥＰ００２を取得する。次に、推定部２４０は、車両ＩＤおよび乗員ＩＤと、取得したエネルギ補給地点とに基づいて、学習データ２７６の車両ＩＤ、乗員ＩＤ、およびエネルギ補給地点ＩＤと照合し、利用回数または利用頻度が最も高いエネルギ補給地点を、車両１００が将来利用するエネルギ補給地点と推定する。例えば、車両ＩＤがＶ００１であり、乗員ＩＤがＵ００１である場合、エネルギ補給地点ＥＰ００２の利用回数は、ＥＰ００１よりも多い。そのため、推定部２４０は、エネルギ補給地点ＥＰ００３を車両１００が将来利用するエネルギ補給地点と推定する。
また、推定部２４０は、車両１００から発電計画の取得要求を受信したときの曜日が土曜日または日曜日である場合に、利用履歴情報２７４から車両１００が到着地点Ｂに向かって走行していると推定し、到着地点Ｂまでの経路の近くに存在するエネルギ補給地点ＥＰ００１〜ＥＰ００３を取得する。次に、推定部２４０は、車両ＩＤおよび乗員ＩＤと、取得したエネルギ補給地点とに基づいて、学習データ２７６の車両ＩＤ、乗員ＩＤ、およびエネルギ補給地点ＩＤと照合し、利用回数または利用頻度が最も高いエネルギ補給地点を、車両１００が将来利用するエネルギ補給地点と推定する。例えば、車両ＩＤがＶ００１であり、乗員ＩＤがＵ００１である場合、エネルギ補給地点ＥＰ００３の利用回数は、他のエネルギ補給地点よりも多い。そのため、推定部２４０は、エネルギ補給地点ＥＰ００３を車両１００が将来利用するエネルギ補給地点と推定する。
このように、エネルギ補給地点を推定することで、乗員に適したエネルギ補給地点を取得することができ、取得したエネルギ補給地点でエネルギを補給するために、より適切な充電計画を生成することができる。
また、推定部２４０は、乗員ごとに、乗員が利用するであろうと予測されるエネルギ補給地点を推定してもよい。乗員が利用するであろうと予測されるエネルギ補給地点とは、例えば、その乗員の利用回数または利用頻度が所定値以上のエネルギ補給地点である。また、乗員が利用するであろうと予測されるエネルギ補給地点とは、同じ系列のエネルギ補給地点である。同じ系列とは、例えば、同一の企業、またはその関連企業である。これにより、複数のエネルギ補給地点うち、乗員が利用する可能性の高いエネルギ補給地点を推定することができる。
また、推定部２４０は、車両１００が所定距離以上走行するか否かを判定し、所定距離以上走行すると判定された場合に、利用回数または利用頻度のうち一方または双方に基づいて、エネルギ補給地点を推定してもよい。これにより、車両１００が長距離を走行すると予測される場合に、エネルギ補給地点を推定し、目的地までの距離が短くエネルギ補給が必要ない場合に、エネルギ補給地点を推定する処理の実行を抑制することができる。
また、推定部２４０は、学習部２３０により生成された学習データに車両１００の車両ＩＤと、乗員ＩＤと、現在位置と、進行方向とをベクトル化した情報を入力して、エネルギ補給地点を取得してもよい。
発電計画生成部２５０は、推定部２４０により推定されたエネルギ補給地点でエネルギを補給する発電計画を生成する。例えば、発電計画生成部２５０は、推定部２４０により推定されたエネルギ補給地点の設備を利用するために、エネルギ補給地点に到達するまでの距離や経路において、車両１００のバッテリのＳＯＣが下限閾値以下とならないように発電計画を生成する。
情報提供部２６０は、推定部２４０により推定されたエネルギ補給地点に関する情報を車両１００に提供する。例えば、情報提供部２６０は、発電計画生成部２５０により生成された発電計画に関する情報を車両１００に提供する。
［処理フロー］
次に、車両支援装置２００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートについて説明する。なお、車両支援装置２００の処理は、車両１００のエネルギ補給地点の設備の利用状況を学習する学習処理と、車両１００の発電計画を提供する処理とに大別される。以下では、それぞれの処理フローについて説明する。
図９は、車両支援装置２００により実行される学習処理の流れの一例を示すフローチャートである。図９の例において、利用状況取得部２２０は、車両１００から車両ＩＤ、乗員ＩＤ、出発地点、到着地点、エネルギ補給地点等の車両の利用状況に関する情報を取得する（ステップＳ１００）。利用状況取得部２２０は、車両１００から取得した車両の利用状況に関する情報を利用履歴情報２７４として記憶部２７０に記憶させる（ステップＳ１０２）。
次に、学習部２３０は、利用履歴情報２７４に記憶された情報を、乗車ＩＤごと、または乗員ＩＤごとに集計処理を行い、車両ＩＤおよび乗員ＩＤに対応付けて、エネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度のうち、一方または双方を含む学習データ２７６を生成し（ステップＳ１０４）、生成した学習データ２７６を記憶部２７０に記憶する（ステップＳ１０６）。これにより、本フローチャートは、終了する。なお、図９に示す処理において、ステップＳ１００〜Ｓ１０２の処理と、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６の処理は、非同期に行われてもよい。車両支援装置２００は、ステップＳ１００〜Ｓ１０２の処理を、車両１００から利用状況を取得したタイミングで行い、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を所定時間が経過するごと、または、車両支援装置２００の管理者等からの指示があったタイミングで行う。
図１０は、車両支援装置２００により実行される発電計画の提供処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１０の例において、推定部２４０は、車両１００から、発電計画の取得要求を取得し（ステップＳ２００）、取得した取得要求に基づいて、エネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度が最も多いエネルギ補給地点を推定する（ステップＳ２０２）。次に、推定部２４０は、推定されたエネルギ補給地点でエネルギを補給することを踏まえた発電計画を生成する（ステップＳ２０４）。次に、情報提供部２６０は、生成した発電計画を車両１００に提供する（ステップＳ２０６）。これにより、本フローチャートの処理を終了する。
以上説明した実施形態によれば、車両支援装置において、電動機によって使用される動力を出力するエンジン（内燃機関）１１０と、エンジン１１０により出力された動力を用いて発電する電動機とを含む発電部１１３と、発電部１１３により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄えるバッテリ（蓄電池）１５０と、車両の駆動輪に連結され、バッテリから供給される電力を用いて駆動することで駆動輪を回転させる第２モータ（走行用電動機）１１８と、を備える車両の蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定する推定部２４０と、推定部２４０により推定されたエネルギ補給地点に関する情報を提供する情報提供部２６０と、を備えることにより、乗員に適したエネルギ補給地点を取得することができる。また、本実施形態によれば、取得したエネルギ補給地点でエネルギの補給を行うことを想定した、適切なエネルギマネジメント制御を実現することができる。
なお、本実施形態において、車両支援装置２００の各種機能は、車両１００の計画制御部１９０内に設けられてもよい。この場合、記憶部１９６には、利用履歴情報２７４および学習データ２７６の情報が記憶される。また、利用履歴情報２７４および学習データ２７６には、自車両Ｍに関する情報のみが記憶されるため、利用履歴情報２７４および学習データ２７６には、車両ＩＤに関する情報が含まれない。
［ハードウェア構成］
上述した実施形態の車両支援装置２００は、例えば、図１１に示すようなハードウェアの構成により実現される。図１１は、実施形態の車両支援装置２００のハードウェア構成の一例を示す図である。
車両支援装置２００は、通信コントローラ２００−１、ＣＰＵ２００、ＲＡＭ２００−３、ＲＯＭ２００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の二次記憶装置２００−５、およびドライブ装置２００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置２００−６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置２００−５に格納されたプログラム２００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）等によってＲＡＭ２００−３に展開され、ＣＰＵ２００−２によって実行されることで、車両支援装置２００の機能部が実現される。また、ＣＰＵ２００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置２００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、
記憶装置と前記記憶装置に格納されたプログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
車両の前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定し、
推定した前記エネルギ補給地点に関する情報を前記車両に提供させる、
ように構成されている車両支援装置。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
１…車両支援システム、１００…車両、１０１…車両システム、１１０…エンジン、１１２…第１モータ（電動機）、１１３…発電部、１１８…第２モータ（電動機）、１３０…ＰＣＵ、１５０…バッテリ（蓄電池）、１６０…動力制御部、１７０…車両センサ、１７２…車室内カメラ、１８０…ナビゲーション装置、１９０…計画制御部、１９１…乗員特定部、１９２…車両側利用状況取得部、１９３…登録部、１９４…発電計画取得部、１９５…稼働制御部、１９６、２７０…記憶部、２００…車両支援装置、２１０…通信部、２２０…利用状況取得部、２３０…学習部、２４０…推定部、２５０…発電計画生成部、２６０…情報提供部

Claims (8)

  1. 電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、を備える車両の前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定する推定部と、
    前記推定部により推定されたエネルギ補給地点に関する情報を提供する情報提供部と、
    を備える車両支援装置。
  2. 前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度を学習する学習部を更に備え、
    前記学習部は、前記車両がエネルギ補給地点を利用したときの出発地点から到着地点までの経路ごとに、前記利用回数または前記利用頻度を学習する、
    請求項１に記載の車両支援装置。
  3. 前記推定部は、前記エネルギ補給地点を利用したときの環境状況に基づいて、前記学習部により学習された経路のうち、前記車両の将来走行する経路を推定する、
    請求項２に記載の車両支援装置。
  4. 前記車両の乗員を特定する特定部を更に備え、
    前記学習部は、前記特定部により特定される乗員ごとに、前記エネルギ補給地点ごとの前記利用回数または前記利用頻度を学習する、
    請求項２または３に記載の車両支援装置。
  5. 前記推定部は、前記特定部により特定される乗員ごとに、乗員が利用するであろうと予測されるエネルギ補給地点を推定する、
    請求項４に記載の車両支援装置。
  6. 前記推定部は、前記車両が所定距離以上走行すると推定された場合に、前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定する、
    請求項１から５のうち、何れか１項に記載の車両支援装置。
  7. コンピュータが、
    電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、を備える車両の前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定し、
    推定した前記エネルギ補給地点に関する情報を前記車両に提供させる、
    車両支援方法。
  8. コンピュータに、
    電動機によって使用される動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関により出力された動力を用いて発電する前記電動機とを含む発電部と、前記発電部により発電された電力、またはエネルギ補給地点において供給される電力を蓄える蓄電池と、車両の駆動輪に連結され、前記蓄電池から供給される電力を用いて駆動することで前記駆動輪を回転させる走行用電動機と、を備える車両の前記蓄電池が過去に電力を蓄えたエネルギ補給地点ごとの利用回数または利用頻度に基づいて、エネルギ補給地点を推定させ、
    推定させた前記エネルギ補給地点に関する情報を前記車両に提供させる、
    プログラム。
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