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公開番号2025016935
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2023119750
出願日2023-07-24
発明の名称走行負荷予測装置、及び、電動車制御システム
出願人日野自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B60L 15/20 20060101AFI20250129BHJP(車両一般)
要約【課題】走行負荷をより正確に予測可能な走行負荷予測装置、及び、電動車制御システムを提供する。
【解決手段】走行負荷予測装置10は、対象区間T0の勾配を取得する勾配取得部2と、対象区間T0の平均車速を取得する平均車速取得部3と、自車両情報を取得する車両情報取得部4と、対象区間T0における走行負荷を算出する負荷算出部5と、基準となる平均車速Vaと、当該平均車速Vaに対する車速分散Vvと、エネルギ消費係数Eと、が関連づけられたデータに基づいて、自車平均車速及び自車速分散におけるエネルギ消費係数Eを取得する係数取得部6と、エネルギ消費係数Eに基づいて走行負荷を補正して補正後の走行負荷を算出する補正部7と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電動車である自車両が対象区間を走行するために必要なエネルギである走行負荷を予測するための走行負荷予測装置であって、
前記対象区間の勾配を取得する勾配取得部と、
前記対象区間の平均車速を取得する平均車速取得部と、
自車両の重量を含む自車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記勾配、前記対象区間の平均車速、及び前記自車両情報に基づいて、前記対象区間における前記自車両の走行負荷を算出する負荷算出部と、
基準となる平均車速である基準平均車速と、当該基準平均車速に対する車速の分散である基準車速分散と、エネルギ消費係数と、が関連づけられたデータに基づいて、前記自車両の平均車速である自車平均車速、及び前記自車平均車速に対する前記自車両の車速の分散である自車速分散におけるエネルギ消費係数を取得する係数取得部と、
前記係数取得部が取得したエネルギ消費係数に基づいて、前記負荷算出部が算出した走行負荷を補正して補正後の前記走行負荷を算出する補正部と、
を備える走行負荷予測装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記対象区間の局所的な領域における前記自車両の走行結果に基づいて、当該領域における前記自車平均車速である局所平均車速と、当該領域における前記局所平均車速に対する前記自車速分散である局所車速分散とを関連付けた局所マップを取得するマップ取得部と、
複数のドライバごとに前記基準平均車速と前記基準車速分散とを関連付けて生成された基準マップと前記局所マップとのマッチングに基づいて、前記対象区間の全体における前記自車速分散を予測する分散予測部と、
を備える、
請求項１に記載の走行負荷予測装置。
【請求項３】
前記自車両のドライバを識別する識別部と、
前記識別部が識別した前記自車両のドライバが、前記基準マップが生成されている登録済みドライバであるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定の結果、前記自車両のドライバが前記登録済みドライバであった場合に、前記基準マップに基づいて、前記対象区間の全体における前記自車速分散を当該登録済みドライバの前記基準車速分散として取得する分散取得部と、
を備える、
請求項２に記載の走行負荷予測装置。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか一項に記載の走行負荷予測装置と、
前記補正後の走行負荷に基づいて、前記自車両のバッテリのＳＯＣが前記対象区間の全体において下限値及び上限値に至らないように、前記自車両のバッテリの充放電及び／又は前記自車両の発電のスケジューリングを行うスケジューリング部と、
を備える電動車制御システム。
【請求項５】
前記補正後の走行負荷に基づいて、前記対象区間における前記自車両のモータ及びバッテリを含む電動車ユニットの発熱量を予測する発熱量予測部と、
前記発熱量予測部が予測した前記発熱量に基づいて、前記対象区間における前記電動車ユニットを冷却するための電力である冷却出力を取得する冷却出力取得部と、
を備え、
前記スケジューリング部は、前記冷却出力にさらに基づいて前記スケジューリングを行う、
請求項４に記載の電動車制御システム。
【請求項６】
前記対象区間における外気温を取得する外気温取得部を備え、
前記冷却出力取得部は、前記外気温取得部が取得した前記外気温を考慮して、前記冷却出力を取得する、
請求項５に記載の電動車制御システム。
【請求項７】
前記自車両は、走行中に電力を使用する架装物を備えており、
前記スケジューリング部は、前記対象区間における前記架装物での消費電力にさらに基づいて、前記スケジューリングを行う、
請求項４に記載の電動車制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、走行負荷予測装置、及び、電動車制御システムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電費予測装置が記載されている。この装置は、モータで走行する車両の電費を予測する電費予測装置であって、地図情報のリンク毎に登録されている複数の車両の各車速データと、前記各車速データから算出される各平均車速と、を取得し、前記平均車速の大きさに応じて前記リンクを車速グループ分けし、分けられた前記車速グループ毎に前記複数の車両の前記各車速データをまとめて統計処理し、該統計処理に基づき前記車速グループ毎に車速の変化をシミュレーションした予測車速推移を算出し、算出された前記予測車速推移に前記車両の電費モデルを適用して、前記車速グループ毎の前記平均車速に対応する電費を予測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１４０８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された電費予測装置では、平均車速に基づいて電費を予測している。しかし、実際の車両の走行時には、加減速を繰り返すいわゆる波状運転のような状態が生じ得る。この場合、平均車速は定速走行と変わらないにも関わらず、走行するのに必要なエネルギが大幅に増加する。この結果、予測された電費が実際の電費から大幅に乖離するおそれがある。したがって、電動車である車両が対象区間を走行するために必要なエネルギである走行負荷を、より正確に予測する要求がある。
【０００５】
そこで、本開示は、走行負荷をより正確に予測可能な走行負荷予測装置、及び、電動車制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここで、本発明者らの知見によれば、波状運転の度合いを示す車速の分散（二乗分散）が大きくなると、エネルギ消費係数が大きくなる。エネルギ消費係数は、走行に必要なエネルギを車両重量で正規化し、且つ、対象区間を平均車速で定速走行した場合の走行負荷を１とした場合の実際の走行負荷の割合を示す係数である。また、車速の分散（以下、車速分散という場合がある）は、平均車速に依存する傾向がある。したがって、平均車速と平均車速に対する車速分散とに基づいてエネルギ消費係数を推定し、当該エネルギ消費係数を用いて対象区間を平均車速で定速走行した場合の走行負荷を補正することで、実際の走行負荷により近似した正確な走行負荷が予測可能となるのである。本開示に係る走行負荷予測装置、及び電動車制御システムは、以上のような知見に基づいて本発明者らが鋭意研究を進めることによりなされたものである。
【０００７】
すなわち、本開示に係る走行負荷予測装置は、［１］「電動車である自車両が対象区間を走行するために必要なエネルギである走行負荷を予測するための走行負荷予測装置であって、前記対象区間の勾配を取得する勾配取得部と、前記対象区間の平均車速を取得する平均車速取得部と、自車両の重量を含む自車両情報を取得する車両情報取得部と、前記勾配、前記対象区間の平均車速、及び前記自車両情報に基づいて、前記対象区間における前記自車両の走行負荷を算出する負荷算出部と、基準となる平均車速である基準平均車速と、当該基準平均車速に対する車速の分散である基準車速分散と、エネルギ消費係数と、が関連づけられたデータに基づいて、前記自車両の平均車速である自車平均車速、及び前記自車平均車速に対する前記自車両の車速の分散である自車速分散におけるエネルギ消費係数を取得する係数取得部と、前記係数取得部が取得したエネルギ消費係数に基づいて、前記負荷算出部が算出した走行負荷を補正して補正後の前記走行負荷を算出する補正部と、を備える走行負荷予測装置」である。
【０００８】
この走行負荷予測装置では、負荷算出部が、対象区間の勾配、対象区間の平均車速、及び自車両の重量を含む自車両情報に基づいて、対象区間を走行するために必要なエネルギである走行負荷を算出する。一方で、係数取得部が、基準となる平均車速である基準平均車速と、当該基準平均車速に対する車速分散である基準車速分散と、エネルギ消費係数と、が関連づけられたデータに基づいて、自車両の平均車速、及び自車両の平均車速に対する自車両の車速分散におけるエネルギ消費係数を取得する。そして、補正部が、係数取得部が取得したエネルギ消費係数によって、負荷算出部が算出した走行負荷を補正することにより、補正後の走行負荷を取得する。このように、この走行負荷予測装置では、平均車速に対する車速分散（すなわち、波状運転の度合い）を考慮して、エネルギ消費係数を推定し、当該エネルギ消費係数を用いて走行負荷を補正している。このため、走行負荷をより正確に予測することが可能である。
【０００９】
ここで、本発明者らの別の知見として、車速分散は、車間距離や加減速の仕方といったドライバの癖や特性によって変動する。したがって、複数のドライバごとに平均車速と車速分散とを関連付けて生成されたマップと、自車両のドライバの癖や特性を反映した局所的な平均車速と車速分散とのマップとをマッチングすることで、対象区間の全体における自車両の車速分散を予測することが可能となるのである。
【００１０】
そこで、本開示に係る走行負荷予測装置は、［２］「前記対象区間の局所的な領域における前記自車両の走行結果に基づいて、当該領域における前記自車平均車速である局所平均車速と、当該領域における前記局所平均車速に対する前記自車速分散である局所車速分散とを関連付けた局所マップを取得するマップ取得部と、複数のドライバごとに前記基準平均車速と前記基準車速分散とを関連付けて生成された基準マップと前記局所マップとのマッチングに基づいて、前記対象区間の全体における前記自車速分散を予測する分散予測部と、を備える、上記［１］に記載の走行負荷予測装置」であってもよい。この場合、対象区間全体における自車速分散を容易に取得することこができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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