专利名称：电动汽车用的信息终端以及巡航控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电动汽车的车载信息终端以及使用其的车辆系统。
背景技术：
电动汽车的车载蓄电池的充电需要数十分钟至数小时，因此在到目的地为止的路径途中需要追加充电时，充电时间占总需要时间的比例大得不能忽略。这有损于电动汽车的便利性，成为妨碍电动汽车普及的主因之一。作为表示本发明的背景技术的文献，有专利文献I。该专利文献I涉及电动汽车的 导航系统，在此，公开了包含充电所花费的时间来显示到目的地为止的总需要时间，另外，还提供充电设备附近的用餐场所、观光景点、休闲设施等信息的导航系统。通过利用该系统，不仅能掌握包含充电时间在内的到目的地为止的总需要时间，还能在用餐、观光等中有效活用充电时间中的待机期间。专利文献I :日本特开2006-112932号公报
发明内容
在现有技术中，能掌握包含充电时间在内的总需要时间，进而寻求将能缩短该总需要时间的行驶方法提供给驾驶者。本发明以能应对该需求作为课题。为了解决上述课题，本发明的电动汽车用的信息终端的特征在于，在基于地图信息来对本车辆行驶从当前位置起到目的地为止的路径的需要时间进行运算的电动汽车用的信息终端中，具备路径设定单元，其检索并设定到目的地为止的路径；补充电场所设定单元，其设定到由所述路径设定单元设定的目的地为止的路径途中的充电场所；和充电设备信息取得单元，其取得与由所述补充电场所设定单元设定的充电场所相关的信息，所述电动汽车用的信息终端对到所述充电场所为止的区间中的推荐车速或包含所述推荐车速在内的车速范围进行运算。另外，本发明的电动汽车用的信息终端还具备用于取得车载蓄电池的剩余容量的蓄电池剩余量取得单元，所述电动汽车用的信息终端还对在所述充电场所的充电时间、到目的地为止的包含所述充电时间在内的总需要时间进行运算。另外，本发明的电动汽车用的信息终端还具备用于对车载辅助设备的使用状况进行检测的辅助设备使用检测单元，在所述辅助设备使用检测单元确认了辅助设备使用电力的增加的情况下，较之于确认该辅助设备使用电力的增加之前，将所述推荐车速或包含所述推荐车速在内的所述车速范围变更至高车速侧。进而，本发明的电动汽车用的巡航控制装置装备有上述信息终端，还具备用于将所述推荐车速设定为基准车速的车速设定单元，并使所述电动汽车的车速自动地追随所述基准车速。根据本发明，能使在电动汽车从当前位置起到目的地为止行驶时，在到目的地为止的行驶中需要对车载蓄电池进行追加充电的情况下，缩短包含充电时间在内的总需要时间的行驶方法成为可能，因此不仅能提高电动汽车的便利性，对驾驶者或乘车者减轻驾驶方法的探讨所需的劳力，还能实现时间的有效活用。
图I表不本发明的实施例I的车载信息终端的系统构成的一例。图2表示由实施例I的显示单元显示的引导的一例。图3表示由实施例I的显示单元显示的引导的另一例。图4表示由实施例I的显示单元显示的引导的又一例。图5表示由实施例I的语音指引单元播报的引导的一例。图6表示由实施例I的语音指引单元播报的引导的另一例。
图7表示实施例I的车载终端的整体处理的流程图的一例。图8表不实施例I的路径/补充电场所设定的处理的流程图的一例。图9表示实施例I的行驶路径设定的处理的流程图的一例。图10表示对实施例I的补充电场所设定的处理进行说明的流程图的一例。图11是表示对在实施例I的总需要时间算出中使用的参数的一部分进行说明的概念图。图12是表示存在通过行驶时间与充电时间的权衡而使总需要时间最短的车速的图。图13是表示根据使用的充电设备的输出不同，使总需要时间最短的车速不同的图。图14是表示根据辅助设备的使用有无，使总需要时间最短的车速不同的图。图15表示实施例2的巡航控制装置的系统构成的一例。图16表示实施例2的整体处理的流程图的一例。符号说明100车载信息终端、101路径设定单元、102蓄电池剩余量取得单元、103蓄电池剩余量目标设定单元、104补充电场所设定单元、105充电设备信息取得单元、106辅助设备使用取得单元、107车速取得单元、108需要时间运算单元、109显示单元、110语音指引单元、1500巡航控制装置、1508车速设定单元
具体实施例方式以下，参照附图来说明本发明的实施例。[实施例I]实施例I是对车速进行引导的车载信息终端的一例，能缩短包含充电时间在内的总需要时间。首先，说明车速与包含充电时间在内的总需要时间的关系。图12示出了在电动汽车以给定车速行驶了 IOOkm的平坦道路后对本次行驶所消耗的能量进行充电的情况下的行驶时间、充电时间、以及它们之和即总需要时间。此外，电动汽车的车级别是轻型车级别，将充电设备的输出设为10kW。另外，行驶中的辅助设备使用所造成的能量消耗不包含在计算中。
车速越快，行驶完IOOkm所需的行驶时间越短。另一方面，车速越快，IOOkm行驶后的充电时间越长。这是由于，车速越快，空气阻力越大。众所周知，空气阻力与车速的平方成正比。即使是相同距离的行驶，在高车速行驶下会消耗更多的能量，这意味着要通过充电补充的能量的量多。在表示针对图12那样的车速的需要时间的关系的曲线图中，表示行驶时间与充电时间的变化的线，各自绘出了向下凸的曲线，因此它们之和即总需要时间的线也将绘出向下凸的曲线，在某车速下给出最短的总需要时间。在图12所示的例子中，在时速80公里的行驶下总需要时间最短，较之于以时速120公里行驶相同距离的情况，总需要时间将缩短20分钟以上。使总需要时间最短的车速的值根据充电设备的输出而变化。图13示出了该变化。如上所述，充电时间与车速的平方成正比，而其比例系数与充电设备的输出成反比，因此充电设备的输出越大，表示充电时间的变化的线的斜度越小。其结果是，若充电设备的输出大，则使总需要时间最短的车速移至高车速侧，反之，若充电设备的输出小，则使总需要时 间最短的车速移至低车速侧。使总需要时间最短的车速还根据行驶中的、作为与行驶用蓄电池连接的电气/电子设备的空调等辅助设备使用状况而变化。图14示出了该变化。在辅助设备中的消耗电力大的情况下，较之于并非如此的情况，通过以高车速行驶来缩短行驶时间，能减少辅助设备造成的能量消耗量，能缩短充电时间。故而，在行驶中的辅助设备消耗电力大的情况下，使总需要时间最短的车速移至高车速侧。使总需要时间最短的车速还根据充电设备附近的外部气温而变化。在蓄电池温度易于变高的状况下，为了防止在充电中蓄电池变得过热，在充电中使用利用了蓄电池电力的冷气来冷却蓄电池。由于在充电的同时进行放电，因此会造成与充电设备的输出小的情况同等的影响。其结果是，使总需要时间最短的车速移至低车速侧。而在外部气温在冰点以下等温度极端低的情况下，为了保持充电中的蓄电池温度而使用暖气，使总需要时间最短的车速移至低车速侧。如上所述，在路径途中存在充电机会的情况下，存在使总需要时间最短的车速，其值至少随使用的充电设备的输出、行驶时的辅助设备使用、充电设备附近的外部气温而变化。在实施例I中，考虑这些因素，说明进行能缩短包含充电时间在内的总需要时间的车速引导的车载信息终端的例子。使用图I来简要说明实施例I的车载信息终端的系统构成的一例。实施例I的车载信息终端100由以下说明的模块101 110的各单元构成。在路径设定单元101中，检索并设定到由驾驶者或乘车者(驾驶者等)设定的目的地为止的路径。在蓄电池剩余量取得单元102中，从车辆ECU取得车载蓄电池中所剩余的电力的剩余量。蓄电池剩余量目标设定单元103基于驾驶者等的输入或自动地，对所设定的目的地下的蓄电池剩余量的目标进行设定。补充电场所设定单元104根据由路径设定单元101设定的路径、由蓄电池剩余量取得单元102取得的蓄电池剩余量、由蓄电池剩余量目标设定单元103设定的蓄电池剩余量目标，来判定在到目的地为止的路径途中是否需要追加的充电(以下称为“补充电”)，在需要的情况下，将使用的补充电场所设定为访问地点。
充电设备信息取得单元105针对由补充电场所设定单元104设定的补充电场所处所设置的充电设备，从导航地图数据或数据中心取得充电设备的充电额定输出，优选取得充电设备附近的预计气温以及用于使用充电设备的预计等待时间。辅助设备使用取得单元106从车辆ECU取得最近的辅助设备使用状况，优选算出由辅助设备使用的电力。车速取得单元107从车辆ECU取得最近的车辆速度。需要时间运算单元108针对到补充电场所为止的区间，假定几种类型的车速，并基于来自模块101至107的各单元的信息，对在以几种类型的车速行驶的情况下的、作为行驶时间与充电时间之和而示出的总需要时间进行运算。显示单元109基于总需要时间的运算结果来显示能缩短总需要时间的车速。实施例I的系统构成优选具有语音指引单元110，参照由需要时间运算单元108算出的、按车速分类的总需要时间，并如图5所示，通过语音来播报使总需要时间最短的车速作为推荐车速。作为语音指引单元HO的播报的其他的例子，在当前的车速超过了所述推荐车速的情况下，如图6所示，还考虑进行播报来督促减速。 接下来，参照图7的流程图来说明实施例I所涉及的车载信息终端的整体处理。在步骤S701中，使用路径设定单元101和补充电场所设定单元104来对车辆的行驶路径进行设定，并根据需要对补充电场所进行设定。步骤S701的路径/补充电场所设定处理的细节将后述。在步骤S702中，使用充电设备信息取得单元105来取得与设置于补充电场所的充电设备相关的信息。在此，取得充电设备的充电额定输出，优选取得充电设备附近的预计气温以及用于使用充电设备的预计等待时间。充电额定输出是充电设备固有的值，但可以考虑根据补充电场所的拥塞状况或时间段等而变化。即，在补充电场所准备多个充电设备、补充电场所拥塞的情况下，考虑减小各充电设备的额定输出。另外，将电费根据时间段而不同纳入考量，还考虑在电费高的时间段减小各充电设备的额定输出。另外，通过取得预计气温来预计补充电中的蓄电池冷却或暖气所使用的空调的消耗能量，能将充电时的输出进行下降校正。另外，通过取得预计等待时间来预计在等待充电设备使用的时间中的辅助设备所造成的消耗能量的量，能更加准确地估算应该补充电的能量的量。在步骤S703中，基于步骤S701的路径/补充电场所设定的结果，开始路径指引。在步骤S704中，使用辅助设备使用取得单元106来取得以作为与行驶用蓄电池连接的电气/电子设备的空调设备为首的辅助设备的使用状况，取得由辅助设备使用的电力。在步骤S705中，使用车速取得单元107来取得最近的车速履历，并算出当前车速。例如，考虑将最近I分钟的平均车速设为当前车速。在步骤S706中，使用蓄电池剩余量取得单元102来取得当前的蓄电池剩余量。在步骤S707中，在行驶中的道路的法定车速以下的范围内设定多个车速候补。例如，若法定上限车速是时速100公里的高速道路，则考虑时速80公里、时速90公里、时速100公里的车速候补的设定。将车速候补的最小值在不扰乱该道路的交通流动的范围内设
定得小。在步骤S708中，根据在步骤S705中所算出的当前车速、以及在步骤S707中所设定的各车速候补、其他信息，来算出作为行驶时间与充电时间之和的总需要时间，并作为数组进行存储。在此，为了避免不相关的需要时间的导出，在根据当前车速而判断为车辆处于明显的低速行驶状态(时速20公里以下等)的情况下，不实施针对当前车速的计算。步骤S708的按车速分类需要时间算出的计算细节将后述。在步骤S709中，基于在步骤S708中作为数组而存储的按车速分类需要时间的数据，将能缩短总需要时间的车速引导为推荐车速。在此，在像交通拥堵那样，确认了以推荐车速进行行驶处于明显困难的状况的情况下，通过不进行引导，能使驾驶者等不易感到厌烦。推荐车速的引导的方法可考虑多种类型。图2示出了其中一例，但在此，针对车速候补的每一个，显示了目的地到达预计时刻(需要时间)、所预计的充电时间。通过像这样针对多个车速的每一个来表示数据，驾驶者等能明确地知道变更车速的效果。进而，如图2的显示，通过对在以当前车速继续行驶的情况下的目的地到达预计时间、以及所含的充电时间进行追加显示，能容易地比较所推荐的状态与现状。另外，还能将所显示的充电时间、与驾驶者等的休息所需的时间进行对照，来选择时间上无浪费的车速。
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图3示出了步骤S709的引导的显示的另一例。在此，不仅显示了与补充电场所处的充电时间相关的信息，还显示了到补充电场所为止的区间的推荐车速。虽然与图2相比信息量少，但仍为视觉上易读的显示。图4示出了步骤S709的引导的显示的又一例，在此，在速度计上重叠显示了推荐车速。在此情况下，通过在推荐车速的上下加入给定的幅度(例如土时速5公里)来进行显示，能提高视认性。驾驶者若按照使速度计的指针落入其范围内的方式执行巡航，则能进行缩短总需要时间的驾驶。作为步骤S709的引导，可以兼用或单独使用基于语音的引导。图5示出了对当前行驶中的区间中的推荐车速进行播报的场景的一例，图6示出了在当前的车速超过了推荐车速的情况下进行播报来督促减速的场景的一例。针对步骤S709的引导的方法，不限于图2 图6的例子，只要是对能实现总需要时间的缩短的速度或速度范围进行引导的方法，无论哪种形态均可。在步骤S710中，关于按车速分类需要时间算出的再计算，准备(a)、(b)、(c)三种来作为再计算的类型，并判定应该进行哪一类型的再计算。分类为(a)的类型对应需要根据路径/补充电场所设定来进行再设定的情况、取消了指引路径的情况、偏离了路径的情况、在预定外的场所进行了补充电的情况。分类为(b)的类型对应需要重新取得充电设备信息的情况、手动变更了补充电场所的情况、预定使用充电设备的信息中有大的更新的情况(充电设备的故障或等待时间的延长)。(C)的类型是最频繁实施的再计算(更新)，对应经过了给定时间(例如I分钟)的情况、存在以空调设备为首的辅助设备使用状况的大的变更的情况。在步骤S711中，基于步骤S710中的上述(a)、(b)、(C)的三种类型，返回至与其分别建立了对应的步骤。对于(a)的类型，返回至步骤S701。对于上述(b)的类型，返回至步骤S702。对于上述(c)的类型，返回至步骤S704。在步骤S710中，在上述(a)、(b)、(c)的任一类型均不符合的情况下，在步骤S711中判定为不需要再计算，并前进至步骤S712。在步骤S712中，判定引导结束的条件。作为引导结束的条件，对应到达了补充电场所的情况或确认了给定时间以上(例如5分钟)的停车的情况。在步骤S713中，在步骤S712的判定结果满足了引导结束条件的情况下，前进至步骤S714，并结束引导。在上述判定结果未满足引导结束条件的情况下，返回至步骤S709，并继续引导。以上，说明了实施例I的车载信息终端的整体处理，接下来，参照图8来说明图7的流程图中的步骤S701的路径/补充电场所设定的处理。在步骤S801中，若导航功能处于起动中，则前进至步骤S802。在步骤S802中，若存在目的地的设定，则前进至步骤S803。在步骤S803中，使用蓄电池剩余量取得单元102来取得蓄电池剩余量。在下一步骤S804中，取得由蓄电池剩余量目标设定单元103设定的蓄电池剩余量目标。蓄电池剩余量目标除了可以由驾驶者手动设定之外，还可以自动地设定。在自动地设定的情况下，取得目的地的充电设备的有无，在目的地没有充电设备的情况下，优选设定至少剩余能行驶至离目的地最近的充电设备为止的电量。
在步骤S805中，设定至目的地为止的行驶路径。关于行驶路径设定的细节将后述。在步骤S806中，判定在步骤S805中所设定的路径的途中是否需要补充电。步骤S806的补充电需要与否判定根据在步骤S803中所取得的蓄电池剩余量、在步骤S804中所设定的蓄电池剩余量目标、在步骤S805中所设定的路径的长度、优选地在步骤S805中所设定的路径的法定车速以及道路形状，来进行判定。在步骤S807中，在基于步骤S806的补充电需要与否判定结果而需要补充电的情况下，前进至步骤S808，于是设定补充电场所。关于步骤S808的补充电场所的设定将后述。在步骤S807中不需要补充电的情况下，结束路径/补充电场所设定处理，返回至图7的流程，前进至步骤S702。接下来，参照图9来说明步骤S805 (图8)的行驶路径设定的处理。取得在步骤S901中所设定的目的地。在步骤S902中，检索多个去目的地的路径。作为多个路径的例子，可考虑距离优先路径(路径长度短)、时间优先路径(行驶时间短)、收费道路优先路径(在有可使用的收费道路的情况下，使其使用优先)、一般道路优先路径(不使用收费道路)、无补充电优先路径(能不补充电而到达目的地的路径)等例子。在此，关于是否能以无补充电优先路径到达目的地的判定，考虑如下方法假设以基于法定速度而算出的基准车速来行驶该路径，进行计算。在步骤S903中，向驾驶者等显示在步骤S902中检索出的多个路径。在步骤S904中，取得针对步骤S903的显示的驾驶者等的选择结果，决定路径，并返回至图8的流程。接下来，参照图10来说明图8的步骤S808中的补充电场所设定的处理。在步骤S1001中，取得在步骤S805中所设定的行驶路径。在步骤S1002中，取得在行驶路径上及其附近存在的补充电场所候补。补充电场所候补从导航的地图数据或从与车辆进行无线通信的数据中心取得即可。在步骤S1002中所取得的补充电场所候补存在多个的情况下，从步骤S1003前进至步骤S1004，对多个补充电场所候补进行显示，并等待驾驶者等的选择。在步骤S1005中，取得所选择的补充电场所，并设定为要使用的补充电场所，返回至图8的流程，进而返回至图7的流程，前进至步骤S702。此外，可以不等待驾驶者等的选择而自动地处理步骤S1004和步骤S1005。另一方面，在步骤S1003中补充电场所候补为单一候补的情况下，将所述单一候补设定为要使用的补充电场所，返回至图8的流程，进而返回至图7的流程，前进至步骤S702。以上，说明了图7的步骤S701的“路径/补充电场所设定”的处理内容，而接下来，使用式(I) (8)来说明步骤S708的“按车速分类需要时间算出”的计算方法。图11示意地表示计算中出现的参数的一部分。在此，以补充电的机会为I次的情况为例。将总需要时间Tsum设为行驶时间Ttov、充电时间Τ~、以及充电设备的等待时间Twait之和，能由以下的式(I)表示。Tsum = Tsrv+Twait+Tchg... (I)行驶时间T&v、充电时间Tdlg能由以下的式(2)以及(3)表示。
权利要求
1.一种电动汽车用的信息终端，基于地图信息来对本车辆行驶从当前位置起到目的地为止的路径的需要时间进行运算，其特征在于，具备 路径设定单元，其检索并设定到目的地为止的路径； 补充电场所设定单元，其设定到由所述路径设定单元设定的目的地为止的路径途中的充电场所；和 充电设备信息取得单元，其取得与由所述补充电场所设定单元设定的充电场所相关的信息， 所述电动汽车用的信息终端对到所述充电场所为止的区间中的推荐车速或包含所述推荐车速在内的车速范围进行运算。
2.根据权利要求I所述的电动汽车用的信息终端，其特征在于， 所述电动汽车用的信息终端还具备蓄电池剩余量取得单元，其取得车载蓄电池的剩余容量， 所述电动汽车用的信息终端除了所述推荐车速或包含所述推荐车速在内的车速范围之外，还对在所述充电场所的充电时间、到目的地为止的包含所述充电时间在内的总需要时间进行运算。
3.根据权利要求2所述的电动汽车用的信息终端，其特征在于， 所述电动汽车用的信息终端还具备辅助设备使用检测单元，其对车载辅助设备的使用状况进行检测， 在所述辅助设备使用检测单元确认了辅助设备使用电力的增加的情况下，较之于确认该辅助设备使用电力的增加之前，将所述推荐车速或包含所述推荐车速在内的所述车速范围变更至高车速侧。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的电动汽车用的信息终端，其特征在于， 在所述充电设备信息取得单元确认了预定使用的充电设备输出的增加的情况下，较之于确认所述充电设备输出的增加之前，将所述推荐车速或包含所述推荐车速在内的车速范围变更至高车速侧，以及 在所述充电设备信息取得单元确认了预定使用的充电设备输出的减少的情况下，较之于确认所述充电设备输出的减少之前，将所述推荐车速或包含所述推荐车速在内的车速范围变更至低速侧。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的电动汽车用的信息终端，其特征在于， 所述电动汽车用的信息终端还具备显示单元， 该显示单元通过显示所述运算结果的信息，来提供给驾驶者。
6.一种电动汽车用的巡航控制装置，其特征在于， 装备有权利要求I 4中任一项所述的电动汽车用的信息终端， 还具备用于将所述推荐车速设定为基准车速的车速设定单元， 所述电动汽车用的巡航控制装置使所述电动汽车的车速自动地追随所述基准车速。
全文摘要
本发明提供一种电动汽车用的信息终端，基于地图信息来对本车辆行驶从当前位置起到目的地为止的路径的需要时间进行运算，具备路径设定单元，其检索并设定到目的地为止的路径；补充电场所设定单元，其设定到由所述路径设定单元设定的目的地为止的路径途中的充电场所；和充电设备信息取得单元，其取得与由所述补充电场所设定单元设定的充电场所相关的信息，所述电动汽车用的信息终端对到所述充电场所为止的区间中的推荐车速或包含所述推荐车速在内的车速范围进行运算，进而将该推荐车速设定为基准车速。由此，得到一种将能缩短包含充电时间在内的到目的地为止的总需要时间的行驶方法提供给驾驶者的电动汽车用的信息终端或巡航控制装置。
文档编号B60W30/14GK102867430SQ20121023198
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月5日 优先权日2011年7月6日
发明者牧健太郎, 冈田隆, 坂田雅男 申请人:歌乐株式会社