车辆驾驶支援系统及车辆驾驶支援方法

专利名称：车辆驾驶支援系统及车辆驾驶支援方法
技术领域：
本发明特别涉及一种关于电动汽车、电动两轮车等对电池进行充电后行驶的电动车辆(移动体)的驾驶支援系统和驾驶支援方法。
背景技术：
在依靠给电池充电的电力而行驶的电动汽车投入市场的初期阶段，由于满充时的可行驶距离短，而且能充电的充电站(spot)少，在长距离驾驶中驾驶员会有所担心。针对于此，对能否在目的地给电池充电进行判断，当判断出不能在目的地充电时，通过显示检索出的目的地附近或通往目的地的路径附近的充电站而给驾驶员安心感的技术，在专利文献 1和专利文献2中公开。专利文献1日本专利第3900993号专利文献2日本特开2006-112932发明概要发明要解决的问题可是，即使想设定经由目的地附近或通往目的地的路径附近的能够到达的充电站的道路(行驶路径)，却有在目的地或路径附近不存在合适的充电站的可能性，而经由别的充电站的道路就成为最佳道路的情况。

发明内容
解决问题的手段本发明的车辆驾驶支援系统及方法，具备以下结构。具有存储装置，保存充电站信息，用于管理包含充电站的位置信息的属性信息；通信装置，接收来自移动体的包含出发地、目的地以及电池残量的路径搜索请求，并发送对该路径搜索请求的应答；以及路径搜索处理部，响应于通信装置接收到的上述路径搜索请求，利用包含在充电站信息中的充电站的位置信息，对从出发地到目的地之间电池残量维持大于0的经由充电站的路径进行搜索，并将搜索到的路径作为对路径搜索请求的应答。本发明的其他形态是，还具备充电站信息处理部，根据充电站的位置信息算出充电站间的成本，并作为充电站间成本信息保存到存储装置；路径搜索处理部，利用保存在存储装置的充电站间成本信息，搜索最小成本路径作为经由充电站的路径。本发明的另外的其它形态是，充电站信息包含充电站的营业时间及满空状况等实时信息作为属性信息，充电站信息处理部，算出与属性信息相对应的充电站间的成本。本发明的另外的其他形态是，成本移动体的行车距离、旅行时间以及耗电量中的至少一个。
本发明的另外的其他形态是，还具备耗电信息处理部，根据移动体发送的包含移动体的位置信息以及电池残量的探测信息，推定与移动体的位置信息相对应的道路区间的耗电量，并将所推定的耗电量作为耗电地图保存在存储装置中；路径搜索处理部，利用存储装置中保存的耗电地图算出移动体的耗电量，并基于算出的耗电量来评价电池残量能否维持大于0。发明效果根据本发明，能够提取不会电池耗尽(维持作为电池残量的电量> 0的状态)而能行驶的充电站，并将经由提取出的充电站的路径向移动体输出，支援移动体的驾驶。


图1是对移动体的驾驶支援系统的结构示例图。图2是表示充电站信息的一个示例的图。图3是表示充电站间成本的一个示例的图。图4是表示探测信息的一个示例的图。图5是表示耗电地图的一个示例的图。图6是充电站信息处理部处理的示例流程图。图7是路径搜索处理部处理的示例流程图。图8是路径搜索处理部部分处理的示例流程图。图9是表示出发地、经由地、目的地、充电站的位置关系的一个示例的图。图10是表示节点信息的一个示例的图。图11是用于算出行驶距离和行驶时间的近似式的一例。图12是图11的参数的一个示例的说明图。
具体实施例方式下面，利用附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式是通过远程引导服务器从依靠给电池充电的电力而行驶的移动体(车辆)接收出发地和目的地以及电池残量 (电量)，基于远程引导服务器保持的充电站信息，生成经由与接收到的电池残量(可用电量)相对应的充电站的路径信息，并向移动体输出(发送)的方式。所谓充电站，就相当于对汽油车辆而言的加油站，是具备向电动车辆提供充电服务的设备的场所。充电站也可以是具备一般充电设备或快速充电设备的加油站或停车场。图1是对移动体的驾驶支援系统的结构图。如图所示，对移动体的驾驶支援系统具备移动体10 ；远程引导服务器20，向移动体提供路径信息；位置信息发信机30，从移动体10的外部发送移动体10用于检测自身位置的信息；无线通信基站40，该无线通信基站 40是基于移动体10的无线通信线路的连接目的地；以及网络50，连接远程引导服务器20 和无线通信基站40。移动体10与远程引导服务器20通过无线通信基站40及网络50进行通信。在一台远程引导服务器20上，一般通过网络50连接多个无线通信基站40。无线通信基站40可以与多个移动体10同时通信。或者，对移动体的驾驶支援系统，由于与移动体10之间有中继终端，移动体10与远程引导服务器20也可以通过中继终端及网络50进行通信。中继终端是通过USB存储器等的桥接介质(bridge media)传送数据、与网络相连的PC等。在一台远程引导服务器20 上，通过网络50—般与多个中继终端连接。中继终端可以通过桥接介质与多个移动体10 之间传送数据。举例来说，移动体10是电动汽车、电动两轮车等的电动车辆。远程引导服务器 20，是远程信息处理服务(Telematics Service)( “通信技术与信息服务的组合体”，在日本，特别是指因特网与车载信息无线技术的融合服务。)提供服务器或也可作为一般的ASP (Application Service Provider 应用服务提供商)服务器的一部分功能而被包含。位置信息发信机30，既可以是设置在路边的位置信息发信机，也可以是GPS (Global Positioning System 全球定位系统)用的人造卫星或光信标(beacon)。无线通信基站40， 可以是移动电话或PHS或无线LAN(局域网)等的基站(接入点)。网络50，既可以是移动电话网，也可以是因特网。在这里，把移动体10作为搭载无线通信装置，与远程引导服务器20通过无线通信连接的车辆进行说明。移动体10搭载有位置检测装置120，通过与GPS或光信标等位置信息发信机30 相对应的装置或车速脉冲或陀螺仪等的自主导航装置等，对移动体10的位置进行检测；移动电话或PHS或无线LAN等无线通信装置130 ；液晶显示器或扬声器等输出装置140 ；电池管理装置150，对计测电池残量等电池的状态进行管理；以及中央处理装置(CPU) 110。中央处理装置(CPU) 110与位置检测装置120、无线通信装置130、输出装置140以及电池管理装置150等相连，实现向远程引导服务器20发送车辆状态、或接收搜索路径的功能。通过执行程序，中央处理装置110实现路径搜索请求处理部111和车辆状态处理部112的功能，其中该路径搜索请求处理部111将出发地和目的地的位置信息以及电池残量向远程引导服务器20发送，并从远程引导服务器20取得路径搜索结果信息151 ；该车辆状态处理部112将从位置检测装置120取得的移动体10的位置信息和从电池管理装置150 取得的移动体10的电池残量，定期地向远程引导服务器20发送。远程引导服务器20具备通信装置230，用于连接网络50 ；存储装置250，是用于储存充电站信息251和数值地图255等的硬盘等；中央处理装置(CPU) 210，与通信装置230 和存储装置250相连，实现路径搜索等。通过执行程序，中央处理装置210实现路径搜索处理部211、充电站信息处理部 212、耗电信息处理部213的功能，其中该路径搜索处理部211通过通信装置230接收移动体10发送的出发地和目的地的位置信息以及电池残量，利用存储装置250内的充电站信息251及充电站间成本252、探测信息253、耗电地图254以及数值地图255来进行路径搜索；该充电站信息处理部212更新充电站信息251，或根据充电站信息251生成充电站间成本252 ；该耗电信息处理部213将移动体10定期发送的位置信息及电池残量作为探测信息 253储存到存储装置250，对收集到的探测信息253进行统计处理，算出每个道路(区间) 的推定耗电量，并作为耗电地图2M储存到存储装置250。或者，通过远程引导服务器20的中央处理装置210实现的路径搜索处理部211和充电站信息处理部212以及耗电信息处理部213，也可以由移动体10的中央处理装置110 来实现，以代替远程引导服务器20，储存到远程引导服务器20的存储装置250的充电站信息251、充电站间成本252、探测信息253、耗电地图254以及数值地图255，也可以保存到代替远程引导服务器20的移动体10的存储装置，这样，就由出发地和目的地以及电池残量 (电量)，根据移动体10自己保持的充电站信息，生成经由与电池残量(可用电量)相对应的充电站的路径信息，并向输出装置输出。这里，假设下列情况进行说明移动体10与远程引导服务器20通过无线通信连接，远程引导服务器20从移动体10接收出发地和目的地以及电池残量(电量)，远程引导服务器20基于所保持的充电站信息，生成经由与接收的电池残量信息(可用电量)相对应的充电站的路径信息，向移动体10输出(发送)。图2是表示管理充电站属性信息的充电站信息251的一个示例的图。充电站信息251的项目是识别充电站的充电站ID2510、充电站名称2511 ；表示充电站位置的纬度 2512、经度2513、地址2514 ；充电站营业时间2515 ；充电站支持的充电方式2516 ；表示充电站当前的拥挤情况(车满状态还是有空位状态)的满空信息2517。每个充电站的这些信息都被保存在存储装置250中。图3是管理充电站间行驶距离和旅行时间(行驶时间)的充电站间成本252的一个示例图。充电站间成本252，由远程引导服务器20的充电站信息处理部212通过利用路径搜索处理部211，根据充电站信息251而生成。充电站间成本252的项目是出发充电站 ID2520，识别作为出发地的充电站；目的充电站ID2521，识别作为目的地的充电站；优先道优先、一般道优先以及距离优先等的路径搜索的搜索条件2522 ；出发日期时间ID2523，识别从充电站出发的时段；以及按照搜索条件2522的条件，对在出发日期时间ID2523的时段从出发充电站ID2520的充电站到目的充电站ID2521的充电站进行路径搜索后的结果的行驶距离25M、旅行时间2525以及耗电量25沈。在充电站间成本252中，按照在充电站信息 251中保存着的充电站的全部组合当中，行驶距离25M在一般的电动车辆满充时的续航距离(一次充满电可能的行驶距离)以下的每个组合，保存了行驶距离2524、旅行时间2525 以及耗电量2526。在充电站间成本252中，也可以保存按优先道优先、一般道优先以及距离优先等的路径搜索时的每个搜索条件下的行驶距离25M、旅行时间2525以及耗电量25沈。 还有，在充电站间成本252中，也可以保存周六日节假日工作日等每个星期几或一个时间单位的每个时段的行驶距离25 、旅行时间2525以及耗电量25沈。图4是表示远程弓I导服务器20从移动体10接收的探测信息253的一个示例的图。 探测信息253的项目是识别移动体10的车辆ID2530 ；表示移动体10位置的纬度2531、 经度2532 ；移动体10的电池残量2533 ；移动体10测定了纬度2531、经度2532和电池残量 2533的日期时间2534。每个移动体10的这些信息都被保存到存储装置250。图5是表示管理道路的交叉点间(交叉点只是作为表示某个地点的信息易用而已，若能确定地点，则指地点间的道路区间)的推定耗电量的耗电地图2M的一个示例的图。耗电地图254，通过远程引导服务器20的耗电信息处理部213，对探测信息253进行统计处理而算出。耗电地图254的项目是表示地图详细度的等级2540 ；当把在等级2540 的地图分割成方格网状区域时，用于识别该区域的网格ID2541 ；路段ID2M2，识别以在网格ID2541内的一个交叉点为起点，以另一个交叉点为终点的路段(link)；耗电量2543，表示在路段ID2542上移动体消耗的电量。每个交叉点间的这些信息都保存在存储装置250。 网格ID2541，是远程引导服务器20在地图上识别成为路段起点的交叉点(地点)的信息。 成为终点的其他交叉点，与成为起点的交叉点在相同或不同的网格内均可。保持与从起点到终点的单向性路段相对应的耗电量2543的理由是因为，与路段对应的路径存在坡道等情况，反向的耗电量存在差异。图6是远程引导服务器20上搭载的中央处理装置(CPU) 210的处理(充电站信息处理部21 生成充电站间成本252的流程图。充电站信息处理部212，例如按4个月1次的比例，由远程引导服务器20的运营者启动、执行处理。远程引导服务器20的充电站信息处理部212，设一般的电动车辆满充时的续航距离为R(代入变量R) (S1210)。例如，R= 200Km。另外，在这里，虽然用R来说明一般的电动车辆满充时的续航距离，但也可以按每一车种或车型，用R表示对应的续航距离。为了算出优先道优先、一般道优先以及距离优先等路径搜索时的每个搜索条件的成本，远程引导服务器20的充电站信息处理部212将变量s从1到搜索条件的种类数L，每次加 1(S1212)。为了算出周六日节假日工作日等的每个星期几或一个时间单位的每个时段的成本，远程引导服务器20的充电站信息处理部212将变量t从1到时段种类数M,每次加 1(S1214)。为了调查保存在充电站信息251的充电站的全部组合，远程引导服务器20的充电站信息处理部212将变量i从1到充电站信息251内保存的充电站的数量N，每次加 1(S1216)。为了调查保存在充电站信息251的充电站的全部组合，远程引导服务器20的充电站信息处理部212将变量j从1到充电站间信息251内保存的充电站的数量N，每次加 1(S1218)。远程引导服务器20的充电处理部212，将i的值与j的值进行比较(S1220)。如果i和j不同，进到S1230 ；如果i和j相同，由于是相同的充电站，则进到SU82。在S1220，当i和j不同时，远程引导服务器20的充电站信息处理部212决定第s 个搜索条件和第t个搜索时段(S1230)。远程引导服务器20的充电站信息处理部212，根据充电站信息251取得第i个和第j个充电站信息的纬度2512、经度2513 (SlMO)。按照在S1230决定的第s个搜索条件及第t个搜索时段，远程引导服务器20的充电站信息处理部212从在S1240取得的第i个充电站的纬度、经度到第j个充电站的纬度、 经度进行路径搜索处理(S1250)。对于在S1250搜索到的路径，远程弓丨导服务器20的充电站信息处理部212，利用耗电地图255算出充电站间的耗电量(把从第i个充电站到第j个充电站的每个路段ID2542 的耗电量2543相加)，并把算出结果与一般的电动车辆满充时的电量进行比较(S1260)。充电站间的耗电量，也可以简单地用充电站间的行驶距离与一般的电动车辆满充时的续航距离R的比，乘以满充时的电量来算出。当算出的充电站间的耗电量比满充时的电量小时进到S1270，充电站间的耗电量大于满充时的电量时则进到SU82。还有，在图6中，之所以不是电量比较，而是作为距离比较来表示，是由于耗电量可以用与每单位距离的耗电量乘以距离而得到。也就是说，S1260进行电量比较和距离比较都可以。在SU60，当能到达第j个充电站时，远程引导服务器20的充电站信息处理部 212，在充电站间成本252中记录成本数据(行驶距离25 、旅行时间2525、耗电量25 )，使之与第i个充电站的出发充电站ID2520、第j个充电站的目的充电站ID2521、第s个搜索条件、第t个出发日期时间ID2523相对应(S 1270)。如果j小于N，则远程引导服务器20的充电站信息处理部212返回S1218(SU82)； 如果j与N相等，则进到S1284。如果i小于N，则远程引导服务器20的充电站信息处理部212返回S1216(SU84)； 如果i与N相等，则进到SU86。如果t小于M，则远程引导服务器20的充电站信息处理部212返回S1214 (S1286)； 如果t与M相等，则进到SU88。如果s小于L，则远程引导服务器20的充电站信息处理部212返回S1212 (S1288)。 如果s与L相等，则生成充电站间成本252，结束处理。图7是远程引导服务器20上搭载的中央处理装置(CPU) 210的处理(路径搜索处理部211)进行路径搜索的流程图。根据来自使用移动体10的用户的请求，移动体上搭载的中央处理装置(CPU) 110的路径搜索请求处理部111，通过网络50将路径搜索请求发送给远程引导服务器20。远程引导服务器20 (路径搜索处理部211)响应于接收到的路径搜索请求，开始处理。用户也可以利用与网络50连接的中继终端等的终端设备向远程引导服务器20进行请求，开始处理。在路径搜索请求中，包含着出发地、目的地及经由地各自的纬度和经度、电池残量、搜索条件以及出发时段。还有，用户也可以预先指定一个以上已经由的充电站，这里把已指定的充电站称为指定充电站。出发地、目的地的纬度和经度是必须项目，远程引导服务器20的路径搜索处理部 211对不含这些的路径搜索请求响应错误。经由地的纬度和经度、电池残量、搜索条件、出发时段以及指定充电站是任意项目。对于经由地的纬度和经度以及指定充电站当中在路径搜索请求中未包含(未指定)的项目，远程引导服务器20的路径搜索处理部211对这些项目不予考虑而对路径搜索请求进行处理。对于电池残量、搜索条件以及出发时段当中在路径搜索请求中未包含(未指定)的项目，远程引导服务器20的路径搜索处理部211利用预先设定的初始值进行处理。例如，电池残量的初始值是“20Kwh”、搜索条件的初始值是“收费公路优先”、出发时段的初始值是“Sim 12:00”。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，接收移动体10或中继终端等发送的路径搜索请求中所包含的作为必须项目的出发地和目的地各自的纬度和经度，以及作为任意项目的经由地的纬度和经度、电池残量、搜索条件、出发时段以及指定充电站当中被指定的项目，从出发地开始逐一地选择区间(S1102)。所谓区间，如图9所示，就是出发地、经由地、目的地之中各个相邻的地点之间。就图9而言，虽然经由地是1个，但经由地的数量是0 或2个以上均可。从而，区间的数量，就通常比经由地的数量多1个。另外，最初的区间的起点成为出发地，最后的区间的终点则成为目的地。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，从充电站信息251中检索在包含区间的起点和终点并以区间的起点和终点的中间点附近为中心的椭圆内所包含的充电站，记录为候选充电站(S1140)。候选充电站也可以选出从连结起点和终点的直线起的距离在范围距离以内的充电站。所谓范围距离，可以是以在区间起点的电池残量可能续航的距离，也可以是区间的起点和终点之间距离的一半。例如在图9中以区间1为对象时，候选充电站选出在从连接出发地和经由地的直线起的范围距离内的充电站A、充电站B和充电站C。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，根据在S1140检索出的结果判别是否存在相应的充电站(S1150)。当存在充电站时进到S1152，不存在充电站时进到S1110。在S1150，当不存在充电站时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，根据相应区间的起点、终点的纬度和经度、路径搜索请求中包含的搜索条件以及出发时段，利用存储装置250中储存的数值地图255，执行从区间的起点到终点的路径搜索(SlllO)。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，基于与在SlllO搜索出的路径相对应的耗电地图255，算出从区间的起点到终点的耗电量(S1120)。从区间的起点到终点的耗电量的算出，如S1260的说明所示，可以将每个路段的耗电量相加，也可以用一般的电动车辆满充时的电量相对于满充时的续航距离的比例，乘以从区间的起点到终点的行驶距离来算出ο远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把在S1120得到的从区间起点到终点的耗电量与在区间起点的电池残量(可用电量)进行比较(S1130)。S1130对依靠在区间起点的电池残量不充电情况下能否从区间起点到达终点进行评价。当从区间的起点到终点的耗电量在电池残量以上，也就是说，依靠电池残量不充电不能从区间的起点到达终点时， 进到S1199，当从区间的起点到终点的耗电量比电池残量小，也就是说，依靠电池残量不充电可以从区间的起点到达终点时，进到S1186。在S1150，存在充电站的情况下，作为从区间起点到各充电站的续航距离或续航时间的推定准备，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，从充电站信息251中检索离区间起点最近的起点附近充电站，并通过起点和起点附近充电站的纬度及经度、包含在路径搜索请求中的搜索条件以及出发时段，利用存储装置250中储存的数值地图255，执行从区间的起点到起点附近充电站的路径搜索(S1152)。例如在图9中，以区间1为对象时，由于起点附近充电站是充电站A，于是就变成执行从出发地到充电站间A的路径搜索。推定从区间的起点到各充电站的续航距离和续航时间的方法，在图8中的S4110进行说明。作为从各充电站到区间的终点的续航距离和续航时间的推定准备，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，从充电站信息251中检索离区间终点最近的终点附近充电站， 并根据终点和终点附近充电站的纬度及经度、包含在路径搜索请求中的搜索条件以及出发时段，利用存储装置250中储存的数值地图255，执行从终点附近充电站到区间终点的路径搜索(S1K4)。例如图9中，以区间1为对象时，由于终点附近充电站是充电站C，就变成执行从充电站C到经由地的路径搜索。推定从各充电站到区间终点的续航距离和续航时间的方法，在图8中的S4110进行说明。由于并非在经由地可以充电，因此到达经由地时，至少要有可以续航到附近充电站的电池残量，因而远程引导服务器20的路径搜索处理部211算出必要电池残量(S1156)。 必要电池残量，在例如最后的区间(即区间的终点是目的地)时是0，在其他区间(即区间的终点是经由地)时，根据在S1154求得的从终点附近充电站到区间的终点的路径搜索结果而算出。算出方法，如S1260说明中所示，可以将每个路段的耗电量相加，也可以用一般的电动车辆满充时的电量相对于满充时的续航距离的比例，乘以从终点附近充电站到区间终点的行驶距离来算出。或者，为提高精度，也可以执行从区间终点到终点附近充电站的路径搜索，并根据该搜索结果算出必要电池残量。
远程弓丨导服务器20的路径搜索处理部211，从在Sl 140检索出的充电站中，提取那种只要经过就不会电池耗尽(电池残量> 0)可以高效率行驶的充电站(S1160)。提取充电站的具体方法，后面以图8进行说明。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，基于S1160的处理结果，对所经由的充电站存在、且是否能到达区间终点进行判别(S1170)。S1170，对于在所经由的充电站给电池充电能否从区间起点到达终点进行评价，能到达终点时进到S1180，不能到达终点时进到 S1199。当S1170的判别结果是能到达区间的终点时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，根据在S1160提取的一个以上的充电站的纬度及经度、包含在路径搜索请求中的搜索条件以及出发时段，利用储存在存储装置250的数值地图255，执行从区间起点经由充电站到达终点的路径搜索(S1180)。在S1160并非一定能提取到充电站。当在S1160不能提取到充电站时，执行从不经由充电站的区间起点到终点的路径搜索。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，基于与在S1180搜索到的路径相对应的耗电地图255，算出从区间的起点到终点的耗电量(S1182)。从区间的起点到终点耗电量的算出，如S1260的说明所示，可以将每个路段的耗电量相加，也可以用一般的电动车辆满充时的电量相对于满充时的续航距离的比例，乘以从区间起点到终点的行驶距离来算出。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把在S1182得到的从区间的起点到终点的耗电量与在区间起点的电池残量(可用电量)及在S1160提取的途中充电站充电后的电池残量进行比较(S1184)。S1184对以在区间起点的电池残量出发，在途中充电站充电后能否从区间起点到达终点进行评价。从区间起点到途中的充电站的耗电量在电池残量以上，或者从途中的充电站到下一个充电站的耗电量在满充时的电池残量以上，或者从途中的充电站到区间终点的耗电量在满充时的电池残量与在S1156算出的必要电池残量之差以上，即，就电池残量而言，当不能从区间的起点到达终点时，进到S1199 ；其他情况下，即以在区间起点的电池残量出发、在途中的充电站充电后，能从区间起点到达终点还剩下必要电池残量的情况下，进到S1186。当S1184的判别结果是不能到达区间终点时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把在Sl 160提取的充电站从候选充电站中删除，并返回Sl 160 (Si 185)。或者，也可以把在区间起点的电池残量或满充时电池残量的值减少一些后返回S1160。这样，由于可以在S1160提取更近的充电站，能够到达区间终点的可能性提高。当S1130或S1184的判别结果是能到达区间终点时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，算出在区间终点(即下一个区间的起点)的电池残量(S1186)。当有下一个区间时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，返回S1102 ；当是最后的区间(即区间终点是目的地)时，进到S1190。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把在SlllO或S1180生成的区间路径结合并输出，结束路径搜索处理(S1190)。路径搜索处理部211输出的信息，也可以不是路径而只是要中继的充电站的信息。在S1130或S1170，当不能到达区间终点、不能到达最终目的地时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，输出不能到达目的地的消息，并结束路径搜索处理(S1199)。 或者，也可以增加电动车辆满充时的续航距离，或追加不仅是快速充电而能进行一般充电的充电站而降低条件，从S1102再度进行处理。在S1190或S1199的输出内容，由远程引导服务器20的通信装置230通过网络 50，作为对路径搜索请求的应答，向发送了路径搜索请求的移动体10的路径搜索请求处理部111发送。图8是搭载在远程引导服务器20上的中央处理装置(CPU) 210的处理(路径搜索处理部211)，在图7的S1160提取不会电池耗尽而能高效行驶的充电站的流程图。这里，用戴克斯特拉法(Dijkstra’ s Algorithm)来说明。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，在存储装置250的工作区中，如图10 所示，将识别充电站及区间的起点、终点的充电站IDW50，表示该充电站的成本是否已确定的确定信息2551，到达该充电站之前已经通过的前一个充电站ID2552，以及到达该充电站时的成本2553，与在图7的S1140、S1152、S1153取得的并且根据情况而在S1185缩小范围后的全部充电站和区间的起点、终点以及起点附近充电站、终点附近充电站分别相对应地， 作为节点信息而设置工作区。将设置的全部确定信息2551初始设定为未确定，将成本2553 初始设定为无限大(S4010)。在这里，将区间的起点及终点也作为充电站处理。关于图10 的充电站ID2550，举例来说，区间起点为-1，区间终点为-2。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把区间起点即图10中充电站ID2550 为-1的数据的成本2553设定为0(S4020)。在下面的处理中，以区间起点为起点向着充电站及区间终点依次进行路径搜索。 以区间起点或者某个充电站为起点，向着作为终点的其他充电站或者区间终点执行路径搜索时，作为起点的区间起点或充电站用节点A表示、作为终点的充电站或区间终点用节点B 表示。用于使曾经作为节点A而进行了路径搜索的充电站不再作为节点A成为处理对象的标志(flag)，就是图10的确定信息2551。也就是说，图10的确定信息2551，“确定”表示该充电站作为起点(节点A)已经进行了路径搜索，“未确定”则表示尚未进行路径搜索。在下面的处理中，设成本为包含充电时间的旅行时间。就图3的充电站间成本252 以及图6的充电站信息处理部212而言，已经把成本采纳为行驶距离25M、旅行时间2525 以及耗电量25 ，但这里为了进行简单说明，而设为包含充电时间的旅行时间。把行驶距离或耗电量作为成本也可以，把它们的组合作为成本也可以。在图10的区间终点的确定信息2551变成确定之前，远程引导服务器20的路径搜索处理部211对在工作区内设定的图10的确定信息2551为未确定的充电站进行检索，重复下面的处理(S4070)。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把在S4070取得的充电站及区间的起点、终点当中，图10的成本2553最小的作为节点A，并把这个节点A的确定信息2551设定为确定(S4080)。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把从移动体10或中继终端接收的出发时段与节点A的成本2553相加后的值，设定为节点A的出发时段(S4100)。 远程引导服务器20的路径搜索处理部211，从图3的充电站间成本252中，提取在 S4070取得的充电站中，可以从节点A以一般电动车辆满充时的电量到达、且图10的确定信息2551是未确定的充电站，把所提取的多个充电站作为节点B (S4102)。与节点A连接的充电站，就成为充电站间成本252的出发充电站ID2520是节点A时的到达充电站ID2521。
远程引导服务器20的路径搜索处理部211，根据从移动体10或中继终端接收到的搜索条件以及在S4100算出的出发时段，取得从在S4080决定的节点A到在S4102决定的节点B的行驶距离和耗电量以及到节点B的预计到达时间(S4110)。对于行驶距离和预计到达时间以及耗电量，利用的是充电站间成本252的出发充电站ID2520、目的充电站ID2521、 搜索条件2522以及出发日期时间ID2523分别与节点A、节点B、收到的搜索条件以及算出的出发时段相符的充电站间成本252的行驶距离25M、将旅行时间2525与算出的出发时段相加后的值以及耗电量2526。当节点A为区间起点时，由于不存在与充电站间成本252相符的数据，必须重新算出到节点B的行驶距离、行驶时间以及耗电量。例如，从区间起点到节点B的行驶距离、行驶时间，要利用在S1152算出的从区间起点到离区间起点最近的起点附近充电站的行驶距离及行驶时间、从充电站间成本252中的起点附近充电站到节点B的行驶距离和行驶时间以及各自的纬度经度，像图11那样近似算出。图11的d是行驶距离， t是行驶时间，d’是近似后的行驶距离，t’是近似后的行驶时间。另外，如图12所示，图11 的(d，t)0B是从区间起点到节点B的行驶距离和行驶时间，(d，t)0A是从区间起点到离区间起点最近的起点附近充电站的行驶距离和行驶时间，(d，t)AB是从起点附近充电站到节点B 的行驶距离和行驶时间，θ Α0Β是连结起点附近充电站和区间起点的直线与连结区间起点和节点B的直线之间的夹角，θ _是连结起点附近充电站和节点B的直线与连结节点B和区间起点的直线之间的夹角。9_和θ_根据各地点的纬度经度求得。从区间起点到节点 B的耗电量的算出，如SU60的说明所示，可以把每个路段的耗电量相加，也可以用一般的电动车辆满充时的电量相对于满充时的续航距离的比例乘以从区间起点到节点B的行驶距离来算出。当节点B是区间终点时也一样，由于不存在与充电站间成本252相符的数据， 因此从节点A到区间终点的行驶距离、行驶时间以及耗电量，要利用在SllM算出的从离区间终点最近的终点附近充电站到区间终点的行驶距离及行驶时间、充电站间成本252中的从节点A到终点附近充电站的行驶距离及行驶时间以及各自的纬度经度，与图11同样近似算出。这种情况下，图11中的(d，要替换成从节点A到区间终点的行驶距离和行驶时间，(d，t) 0A要替换成从离区间终点最近的终点附近充电站到区间终点的行驶距离和行驶时间，(山0皿要替换成从节点A到终点附近充电站的行驶距离和行驶时间，θ 要替换成连结终点附近充电站和区间终点的直线与连结区间终点和节点A的直线之间的夹角，θ ΑΒ0要替换成连结终点附近充电站和节点A的直线与连结节点A和区间终点的直线之间的夹角。 或者，如果节点B或节点A的数量少、距离近，则即可以按实际进行路径搜索，也可以替换成直线距离进行近似。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把在S4110得到的耗电量与在节点A 的电量进行比较。在节点A的电量，是当节点A是区间起点时在S1102或S1186取得的电池残量，当节点B是区间终点时在S1156得到的电池残量，其他情况下就是一般的电动车辆满充时的电量。只有从节点A到节点B的耗电量比在节点A的电量小时选择节点B，当从节点A到节点B的耗电量为在节点A的电量以上时，不作选择(S4120)。参照充电站信息251 的营业时间或满空信息2517，到节点B的预计到达时间在营业时间以外，或车满时都不选节点B。S4120选择以在节点A的电池残量出发，能够到达的节点B。在从区间起点开始的可到达距离内的充电站，虽然有可能是最初的经由地，但不会成为第二次以后的经由地。其原因是，对这些充电站来说，无论经由哪里的充电站再来都不如最初就来的效率高。从而，循环1不是初次(即节点A不是区间起点)时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，从在S4120提取的多个节点B中，将循环1是初次时已提取的节点B排除(S4122)。例如，在图9中，当充电站A和充电站B是在从出发地开始的可到达范围内，充电站C在可到达范围外时，在初次的S4080，区间起点(出发地)设定为节点 A，在初次的S4120，充电站A和充电站B被设定为节点B。在第二次的S4080，当充电站A被设为节点A时，虽然，在第二次的S4120，充电站B和充电站C被设定为节点B，但在S4122， 充电站B被从节点B中排除。在S4120和S4122提取的节点B的数量较多时，全部处理将花费时间。因此，当在 S4120和S4122提取的节点B的数量在预先指定的阈值以上时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，要根据某个条件对节点B缩小范围(S41M)。例如，阈值设定为200，对节点B的缩小范围条件是，例如从节点A开始向区间终点的方向正负45度的范围内，或者从节点A开始的行驶距离25 在IOkm以上，或者在S4120和S4122提取的节点B当中的从节点A开始的行驶距离25M是从最长的行驶距离25M减去30km后的距离范围内均可。但当在S1102，用户指定了希望经由的指定充电站时，把该充电站从缩小范围对象中排除。在下面的从S4130到S4138的处理中，对在区间起点的可到达范围内，并且在满充时可到达范围内包含区间终点的充电站进行检索，如果相符的充电站存在一个以上，以后只把相符的充电站作为对象，将不相符的充电站排除。当循环1是初次(即节点A是区间起点)时进到S4132，循环1不是初次时进到 S4140(S4130)。当循环1是初次时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把在节点A的时段加上到节点B的行驶时间而得到的值，设定为节点B的出发时段(S4132)。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，根据从移动体10或中继终端等接收的搜索条件，以及在S4132算出的出发时段，取得到S41M为止决定出的节点B到区间终点的行驶距离和耗电量(S4134)。行驶距离和行驶时间以及耗电量，与S4110 —样利用图11算出ο基于S4134的处理结果，远程引导服务器20的路径搜索处理部211对是否存在能到达区间终点的节点B进行判别(S4136)。S4136，对能否以在S1156算出的在区间终点剩余的必要电池残量状态到达终点进行评价。当能到达终点的节点B存在1个以上时进到 S4138，当能到达终点的节点B —个也不存在时进到S4140。在S4136，当能到达终点的节点B存在一个以上时，远程引导服务器20的路径搜索处理部211，只选择相符的节点B而排除其他的节点B(S4138)。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，算出节点A的成本2553与到节点B的旅行时间及在节点B的充电时间相加后的值(S4140)。这里的充电时间，用对到节点B的耗电量除以一般快速充电装置的充电速度来算出。在S1102，当用户指定希望经由的指定充电站，而节点A是该指定充电站时，要把上述计算结果乘以小于1的正系数。还有，当节点B 是该指定充电站时，要把上述计算结果乘以小于1的正系数。小于1的正系数是任意的常数，可以是0.5，也可以是0. 1，也可以是其它值。例如，设系数为0.5。节点A的成本2553 与到节点B的旅行时间及在节点B的充电时间相加后的值是48，当节点A或节点B是指定充电站时，计算结果就变成24，当节点A和节点B都是指定充电站时，计算结果就变成12。
远程引导服务器20的路径搜索处理部211，把在S4140算出的结果与节点B的当前成本2553进行比较。节点B的当前成本2553的初始值在S4010被设定为无限大。作为节点B而成为处理对象的充电站或区间终点，如果以前将节点A的充电站以外的充电站作为节点A时已经作为节点B而被处理，则在后述的S4160中，在那个处理当中成本2553被求出。作为该节点B的已经被求出的成本2553就是当前成本。当在S4140算出的结果比节点B的当前成本2553小时，把在S4140算出的结果作为节点B的成本2553，节点A作为节点B的前一个充电站2552进行记录(S4160)。在S4140算出的结果比节点B的当前成本 2553大时，什么也不做。这样，就决定了形成到节点B的最小成本路径的前一个节点A。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，当区间终点的确定信息2551是未确定时返回S4070(S4180)，如果区间终点的确定信息2551是确定，则进到S4190。在S4070 S4180的循环1的处理中，把在S4080的处理中求得的区间起点或者充电站作为节点A，进行处理，直到区间终点的确定信息2551变成确定为止。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，以在S4160记录的前一个充电站2552 的数据为基础，通过从区间终点开始对前一个充电站2552进行顺序搜索，从而提取从区间起点到终点所经由的充电站(S4190)。远程引导服务器20的路径搜索处理部211，只要在S4124已经执行了一次对节点 B的缩小范围，就进到S4184，在完全没有执行缩小范围的情况下，提取不会电池耗尽而能高效行驶的充电站，处理结束(S4192)。只要在S4124已经执行了一次对节点B的缩小范围，就把在S4190提取的充电站和执行缩小范围时排除的充电站作为候选充电站而返回S4010。追加在候选充电站中的充电站，作为在S4190提取的充电站和其附近(例如半径5km以内)的充电站。根据以上说明的实施方式，能提取不会电池耗尽(维持作为电池残量的电量>0 的状态)而能高效行驶的充电站，并能输出经由所提取的充电站的路径。这样，由于支援了电动车辆等的移动体的驾驶，使其不会到达不了充电站，可以给驾驶员提供安心感，有助于电动车辆的加速普及。另外，通过预先计算并保持充电站间的成本，可以快速求得路径。还有，通过利用充电站的营业时间或满空状况等实时信息可以输出更便利的路径。还有，根据从移动体接收的探测信息对耗电量进行预测，可以输出更高精度的路径。符号说明10 移动体，20 远程引导服务器，30 位置信息发信机，40 无线通信基站，50 网络，110 中央处理装置，111 路径搜索请求处理部，112 车辆状态处理部，120 位置检测装置，130 无线通信装置，140 输出装置，150 电池管理装置，210 中央处理装置，211 路径搜索处理部，212 充电站信息处理部，213 耗电信息处理部，230 通信装置，250 存储装置，251 充电站信息，252 充电站间成本，253 探测信息，254 耗电地图，255 数值地图。
权利要求
1.一种车辆驾驶支援系统，其特征在于具备存储装置，保存充电站信息，该充电站信息用于管理包含充电站的位置信息的属性信息；通信装置，接收来自移动体的包含出发地、目的地以及电池残量的路径搜索请求，并发送对上述路径搜索请求的应答；以及路径搜索处理部，响应于上述通信装置接收到的上述路径搜索请求，利用包含在上述充电站信息中的上述充电站的位置信息，对从上述出发地到上述目的地之间上述电池残量维持大于0的经由上述充电站的路径进行搜索，并将搜索到的路径作为对上述路径搜索请求的上述应答。
2.如权利要求1所述的车辆驾驶支援系统，其特征在于还具备充电站信息处理部，根据上述充电站的上述位置信息算出充电站间的成本，并作为充电站间成本信息保存到上述存储装置；上述路径搜索处理部，利用保存在上述存储装置的上述充电站间成本信息，搜索最小成本路径作为经由上述充电站的路径。
3.如权利要求2所述的车辆驾驶支援系统，其特征在于上述充电站信息包含上述充电站的营业时间及满空状况等实时信息作为上述属性信息，上述充电站信息处理部，算出与上述属性信息相对应的上述充电站间的成本。
4.如权利要求2所述的车辆驾驶支援系统，其特征在于上述成本是上述移动体的行车距离、旅行时间以及耗电量中的至少一个。
5.如权利要求1所述的车辆驾驶支援系统，其特征在于还具备耗电信息处理部，根据上述移动体发送的包含上述移动体的位置信息以及电池残量的探测信息，推定与上述移动体的位置信息相对应的道路区间的耗电量，并将所推定的耗电量作为耗电地图保存在上述存储装置中；上述路径搜索处理部，利用上述存储装置中保存的上述耗电地图算出上述移动体的耗电量，并基于算出的耗电量来评价上述电池残量能否维持大于0。
6.一种车辆驾驶支援方法，用于车辆驾驶支援系统，该车辆驾驶支援系统具备存储装置，保存充电站信息，该充电站信息用于管理包含充电站的位置信息的属性信息；以及通信装置，接收来自移动体的包含出发地、目的地以及电池残量的路径搜索请求，并发送对上述路径搜索请求的应答，其特征在于上述车辆驾驶支援系统，响应于上述通信装置接收到的上述路径搜索请求，利用包含在上述充电站信息中的上述充电站的位置信息，对从上述出发地到上述目的地之间上述电池残量维持大于0的经由上述充电站的路径进行搜索，并将搜索到的路径作为对上述路径搜索请求的上述应答。
7.如权利要求6所述的车辆驾驶支援方法，其特征在于上述车辆驾驶支援系统，还根据上述充电站的上述位置信息算出充电站间的成本，并作为充电站间成本信息保存到上述存储装置；利用保存在上述存储装置的上述充电站间成本信息，搜索最小成本路径作为经由上述充电站的路径。
8.如权利要求7所述的车辆驾驶支援方法，其特征在于上述充电站信息包含上述充电站的营业时间及满空状况等实时信息作为上述属性信息，上述车辆驾驶支援系统，算出与上述属性信息相对应的上述充电站间的成本。
9.如权利要求7所述的车辆驾驶支援方法，其特征在于上述成本是上述移动体的行车距离、旅行时间以及耗电量中的至少一个。
10.如权利要求6所述的车辆驾驶支援方法，其特征在于 上述车辆驾驶支援系统，还根据上述移动体发送的包含上述移动体的位置信息以及电池残量的探测信息，推定与上述移动体的位置信息相对应的道路区间的耗电量，并将所推定的耗电量作为耗电地图保存在上述存储装置中；利用上述存储装置中保存的上述耗电地图算出上述移动体的耗电量，并基于算出的耗电量来评价上述电池残量能否维持大于0。
全文摘要
本发明的车辆驾驶支援系统及其方法，具有存储装置，保存充电站信息，用于管理包含充电站的位置信息的属性信息；通信装置，接收来自移动体的包含出发地、目的地以及电池残量的路径搜索请求，并发送对该路径搜索请求的应答；以及路径搜索处理部，响应于通信装置接收到的上述路径搜索请求，利用包含在充电站信息中的充电站的位置信息，对从出发地到目的地之间电池残量维持大于0的经由充电站的路径进行搜索，并将搜索到的路径作为对路径搜索请求的应答。
文档编号G09B29/10GK102460073SQ20108002816
公开日2012年5月16日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者小林雄一, 柏山正守, 福田让 申请人:日立汽车系统株式会社