(57)【要約】【課題】勾配がある経路の消費エネルギーをより高精度に算出することを可能にする情報処理装置を提供すること。【解決手段】リンクごとの勾配に関する情報を有する第１の道路ネットワークデータと、前記第１の道路ネットワークデータよりも粗い第２の道路ネットワークデータとを記憶する記憶手段を参照し、リンクの識別情報により前記第２の道路ネットワークのリンクと対応付けられた前記第１の道路ネットワークデータの各リンクの勾配情報を、複数の勾配区分に区分して、前記第１の道路ネットワークデータの各リンクのリンク長に基づいて前記第１の道路ネットワークデータのリンクの距離情報を該リンクの勾配が対応する各勾配区分に格納することで、前記勾配区分と距離情報を対応付けた勾配テーブルを作成する勾配テーブル作成手段１２を有することを特徴とする情報処理装置３１を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンクごとの勾配に関する情報を有する第１の道路ネットワークデータと、前記第１の道路ネットワークデータよりも粗い第２の道路ネットワークデータとを記憶する記憶手段を参照し、
リンクの識別情報により前記第２の道路ネットワークデータのリンクと対応付けられた前記第１の道路ネットワークデータの各リンクの勾配情報を、複数の勾配区分に区分して、
前記第１の道路ネットワークデータの各リンクのリンク長に基づいて前記第１の道路ネットワークデータのリンクの距離情報を該リンクの勾配が対応する各勾配区分に格納することで、前記勾配区分と距離情報を対応付けた勾配テーブルを作成する勾配テーブル作成手段を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記勾配テーブル作成手段は、各勾配区分に格納した前記第１の道路ネットワークデータのリンクの距離情報を合計した値を、前記第２の道路ネットワークデータのリンク長で除算した割合距離情報を、前記距離情報として前記勾配区分に対応付けた前記勾配テーブルを作成することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記割合距離情報は、３１〜２５５の間の２のｎ乗−１の分率で表されていることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記記憶手段には、勾配の大きさと消費エネルギー量を対応線で対応付けた消費エネルギー量データが記憶されており、
前記勾配テーブル作成手段は、前記消費エネルギー量データの消費エネルギー量が等間隔になるように、前記勾配区分を決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記勾配テーブルにおいて全ての前記勾配区分と前記勾配区分に対応付けられた全ての前記距離情報が同じ前記勾配テーブルに前記勾配テーブル作成手段は同じ識別情報を付与して、
前記勾配テーブル作成手段は前記識別情報を前記第２の道路ネットワークデータのリンクに対応付けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載された情報処理装置が作成した勾配テーブルを記憶する端末装置であって、
前記第２の道路ネットワークデータを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段から前記第２の道路ネットワークデータのリンクを取得し、前記リンクに対応付けられている前記勾配テーブルの前記勾配区分に対応する消費エネルギー量を、勾配の大きさと消費エネルギー量を対応線で対応付けた消費エネルギー量データから決定し、
前記勾配区分ごとの距離情報と前記消費エネルギー量により、前記第２の道路ネットワークデータのリンクの移動に要する消費エネルギー量を算出する消費エネルギー量算出手段とを有することを特徴とする端末装置。
【請求項７】
前記消費エネルギー量算出手段が算出した前記消費エネルギー量に基づいて算出した２点間の経路を電子地図に表示する表示処理手段を有することを特徴とする請求項６に記載の端末装置。
【請求項８】
情報処理装置を、
リンクごとの勾配に関する情報を有する第１の道路ネットワークデータと、前記第１の道路ネットワークデータよりも粗い第２の道路ネットワークデータとを記憶する記憶手段を参照し、
リンクの識別情報により前記第２の道路ネットワークデータのリンクと対応付けられた前記第１の道路ネットワークデータの各リンクの勾配情報を、複数の勾配区分に区分して、
前記第１の道路ネットワークデータの各リンクのリンク長に基づいて前記第１の道路ネットワークデータのリンクの距離情報を該リンクの勾配が対応する各勾配区分に格納することで、前記勾配区分と距離情報を対応付けた勾配テーブルを作成する勾配テーブル作成手段、として機能させるためのプログラム。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか１項に記載された情報処理装置が作成した勾配テーブルを記憶する端末装置を、
前記第２の道路ネットワークデータを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段から前記第２の道路ネットワークデータのリンクを取得し、前記リンクに対応付けられている前記勾配テーブルの前記勾配区分に対応する消費エネルギー量を、勾配の大きさと消費エネルギー量を対応線で対応付けた消費エネルギー量データから決定し、
前記勾配区分ごとの距離情報と前記消費エネルギー量により、前記第２の道路ネットワークデータのリンクの移動に要する消費エネルギー量を算出する消費エネルギー量算出手段、として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
勾配テーブル作成手段が、リンクごとの勾配に関する情報を有する第１の道路ネットワークデータと、前記第１の道路ネットワークデータよりも粗い第２の道路ネットワークデータとを記憶する記憶手段を参照し、
リンクの識別情報により前記第２の道路ネットワークデータのリンクと対応付けられた前記第１の道路ネットワークデータの各リンクの勾配情報を、複数の勾配区分に区分して、
前記第１の道路ネットワークデータの各リンクのリンク長に基づいて前記第１の道路ネットワークデータのリンクの距離情報を該リンクの勾配が対応する各勾配区分に格納することで、前記勾配区分と距離情報を対応付けた勾配テーブルを作成することを特徴とする勾配テーブル作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、端末装置、プログラム、及び、勾配テーブル作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーション装置などが２点間の経路を検索する場合、道路ネットワークデータを利用する。道路ネットワークデータには詳細度に応じていくつかのレベルがあるが、ナビゲーション装置がある程度遠方の目的地までの経路を検索する場合、計算量を低減するため、比較的粗いリンクで構成された道路ネットワークデータ（以下、高レベル道路ネットワークデータという）を使用する。
【０００３】
ところで、近年のナビゲーション装置では、移動体の消費エネルギーが少ない経路を提案する機能を有するものがある。道路の勾配はこの消費エネルギーに影響することが知られている。すなわち、登りでは平坦な道路よりもエネルギーを消費しやすいが、下りでは平坦な道路よりもエネルギーを消費しにくい。また、電気自動車やハイブリッド車では下りでエネルギーを回生できる。このため、ナビゲーション装置が、目的地までの消費エネルギーを予測したり、消費エネルギーが小さい経路を検索したりするためには、道路の勾配を考慮することでより精度を向上できる。
【０００４】
しかしながら、高レベル道路ネットワークデータには平均勾配しか含まれておらず、実際の道路に起伏が存在しても、ナビゲーション装置が詳細な勾配を利用することができなかった。図１を用いて説明する。
【０００５】
図１は、高レベル道路ネットワークデータのあるリンクの平均勾配とこのリンクに相当する実際の道路の起伏を示す図である。このリンクの平均勾配は点線で示すように「−１％」であるが、このリンクに相当する実際の道路には、実線で示すような起伏がある。このため、ナビゲーション装置が高レベル道路ネットワークデータに基づいて消費エネルギーを算出すると、回生によりエネルギーを回収できると算出する可能性があるが、実際には細かな起伏によりエネルギーを消費する可能性が高い。このような不都合を解消するには、より詳細なリンクにより構成される低レベル道路ネットワークデータにおいてリンクごとに詳細な勾配情報を用意しておくことが検討される。しかし、距離が長い（例えば１００ｋｍ以上など）２点間について、消費エネルギーが小さい経路を検索するような場合、リンク数が多くなりすぎて、消費エネルギーの算出に時間を要する等の不都合をもたらす。
【０００６】
一方、各地の標高データが整備されつつあるため、標高データを利用したエネルギーコストの算出方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、近距離探索用リンクの登り標高差の和と下り標高差の和に基づいてエネルギーコストを算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１１/１１１１４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の技術では登りと下りの標高差の和によって消費エネルギーを算出するため、精度がよくないという問題があった。すなわち、勾配については考慮されておらず、勾配の程度が消費エネルギーに反映されていない。また、登りと下りの標高差は消費エネルギーの算出において相殺するとは限らない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑み、勾配がある経路の消費エネルギーをより高精度に算出することを可能にする情報処理装置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】
【００１０】
上記課題に鑑み、本発明は、リンクごとに勾配情報を有する第１の道路ネットワークデータと、前記第１の道路ネットワークデータよりも粗い第２の道路ネットワークデータとを記憶する記憶手段を参照し、リンクの識別情報により前記第２の道路ネットワークのリンクと対応付けられた前記第１の道路ネットワークデータの各リンクの勾配情報を、複数の勾配区分に区分して、前記第１の道路ネットワークデータの各リンクのリンク長に基づいて前記第１の道路ネットワークデータのリンクの距離情報を該リンクの勾配が対応する各勾配区分に格納することで、前記勾配区分と距離情報を対応付けた勾配テーブルを作成する勾配テーブル作成手段を有することを特徴とするサーバ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
勾配がある経路の消費エネルギーをより高精度に算出することを可能にする情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】高レベル道路ネットワークデータのあるリンクの平均勾配とこのリンクに相当する実際の道路の起伏を示す図である。
【図２】サーバ装置が作成する一例の勾配テーブルを示す図である。
【図３】勾配情報利用システムの一例のシステム構成図である。
【図４】ナビゲーション装置の種類を説明する図の一例である。
【図５】サーバ装置及びナビゲーション装置の一例のハードウェア構成図である。
【図６】勾配情報利用システムが有するサーバ装置とナビゲーション装置の機能をブロック状にして説明する機能ブロック図の一例である。
【図７】高レベル道路ネットワークデータと低レベル道路ネットワークデータの一例を模式的に示す図である。
【図８】道路ネットワークＤＢの構成の一例を模式的に示す図である。
【図９】一例の消費電力量データを示す図である。
【図１０】消費電力量データから求める勾配区分を説明する図の一例である。
【図１１】勾配テーブルの一例の作成方法を説明する図である。
【図１２】勾配テーブルの作成手順を示す一例のフローチャート図である。
【図１３】一例の勾配区分消費電力量テーブルを示す図である。
【図１４】消費電力量の中央値の決定を模式的に示す図の一例である。
【図１５】消費電力量算出部が消費電力量を算出する一例の手順を示すフローチャート図である。
【図１６】２点間の経路の検索結果を表示する一例のナビ画面を示す図である。
【図１７】勾配が大きいと急激に消費電力量が大きくなる一例の消費電力量テーブルを示す図である。
【図１８】異なるリンクそれぞれの６３分率の勾配テーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態の一例として、勾配情報利用システムと勾配情報利用システムが行う勾配テーブル作成方法について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
＜勾配テーブルの概略＞
本実施形態では、低レベル道路ネットワークデータ（後述するように詳細な道路ネットワークデータ。第１の道路ネットワークデータの一例）に格納されている全道路標高データを利用して、低レベル道路ネットワークデータのリンクの勾配を算出する。そして、各リンクの勾配を勾配区分に対応させ、各勾配区分の勾配が高レベル道路ネットワークデータ（後述するように粗い道路ネットワークデータ。第２の道路ネットワークデータの一例）のリンクでどの位の距離を占めるかが対応付けられた勾配テーブルを作成する。
【００１５】
図２は、本実施形態のサーバ装置が作成する一例の勾配テーブルを示す図である。図２（ａ）は図１と同様に高レベル道路ネットワークデータのあるリンクの詳細な起伏を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す高レベル道路ネットワークデータのリンクの勾配テーブルを示す。勾配テーブルは、勾配区分ごとに２５５分率の割合距離情報を有している。勾配区分の詳細は後述するが、勾配区分は勾配の大きさを区分したものである。２５５分率の割合距離情報とは、高レベル道路ネットワークデータの１リンクの距離のち、各勾配区分に属する距離が２５５分のいくつかを示す。したがって、１リンクについて２５５分率の割合距離情報を合計すると２５５になる。なお、２５５分率は一例に過ぎない。
【００１６】
消費エネルギーの算出時、ナビゲーション装置は、従来通り、高レベル道路ネットワークデータを用いて経路検索できる。高レベル道路ネットワークデータのリンクの消費エネルギーを算出する際、該リンクに対応付けられた勾配テーブルを参照して、各勾配区分の割合距離情報に基づいて各勾配区分の勾配が占める距離を算出する。この距離に勾配区分ごとに用意されている距離当たりの消費エネルギー量（後述するように、勾配ごとに用意されている）を乗じて、各勾配区分の消費エネルギー量を合計すれば、１つのリンクの消費エネルギー量を求めることができる。
【００１７】
したがって、消費エネルギーを算出する２点間の距離が長くても経路検索には高レベル道路ネットワークデータが使用されるので、実用的な時間で経路検索することができる。また、高レベル道路ネットワークデータの各リンクに全道路標高データから求めた勾配テーブルが対応付けられているので、消費エネルギー量を精度よく算出できる。また、勾配データは勾配区分ごとに分率で表した割合距離情報を有するので、勾配データのデータ量を削減できる。また、全道路標高データで詳細な勾配が算出されても、各勾配は勾配区分にまとめられるので、高レベル道路ネットワークデータのリンクごとに勾配区分の勾配に対応する距離を算出するという負荷の少ない算出方法で消費エネルギーを算出できる。
【００１８】
＜用語について＞
消費エネルギーは移動体が移動するために消費されるエネルギーである。電気自動車の場合は電力であり、内燃機関を有する移動体の場合は燃料（ガソリンや軽油）などであり、ハイブリッド車の場合は電力及びガソリンである。この他、燃料電池車では水素がエネルギーとなりうる。以下の実施形態では、説明の便宜上、電気自動車を想定して説明し、消費エネルギー量を消費電力量として説明する。
【００１９】
ナビゲーション装置を使用するのは主に運転者であるが、同乗者が使用してもよい。本実施形態ではこれらをユーザと称する。
【００２０】
＜システム構成例＞
図３は、本実施形態にかかる勾配情報利用システム１００のシステム構成図の一例である。勾配情報利用システム１００は、ネットワーク３４を介して通信可能に接続されたサーバ装置３１及びナビゲーション装置３５を有している。
【００２１】
ネットワーク３４は、回線事業者が提供する携帯電話網等の主に無線の回線（３Ｇ、４Ｇ，ＬＴＥ、無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ等）及び、種々の回線をインターネットに接続するプロバイダのプロバイダネットワーク等により構築されている。サーバ装置３１は例えばデータセンタ等の施設に配置されているため室内のＬＡＮや広域イーサネット（登録商標）などを含んでいてもよい。また、いわゆるインターネットも含まれる。ネットワーク３４は有線又は無線のどちらで構築されてもよく、また、有線と無線が組み合わされていてもよい。
【００２２】
また、ネットワーク３４にはアクセスポイントなどの基地局３２が接続されており、ナビゲーション装置３５は無線で基地局３２に接続することでネットワーク３４に接続する。ナビゲーション装置３５は無線で構築される通信網を介して基地局３２と通信する。
【００２３】
サーバ装置３１は、勾配テーブルを作成して、各ナビゲーション装置３５に配信する情報処理装置である。ナビゲーション装置３５は勾配テーブルを利用した経路検索、及び、目的地までの消費電力の算出等を行う。なお、サーバ装置３１が経路検索を行ってもよい。この場合、サーバ装置３１はナビゲーション装置３５に対し、ナビゲーションに関するサービス・機能を提供する。例えば、ナビゲーション装置３５から現在地の位置情報を取得して、現在地周辺の地図描画用データをナビゲーション装置３５に送信する。また、出発地と目的地（２点間）の位置情報と共に経路検索要求を取得すると、経路を検索し経路情報と案内情報をナビゲーション装置３５に送信する。
【００２４】
ナビゲーション装置３５は移動体９において使用される。図３の移動体９は内燃機関又は電気モータの少なくとも一方を動力として走行する車両である。車両には、四輪車だけでなく自動二輪車も含まれる。また、近年では、１〜２人乗りのモビリティ（コミュータ）も車両として市販されている。また、動力がない、自転車（電動アシストを含む）などの軽車両も移動体９である。また、歩行者について消費電力という概念はないが、歩行によりエネルギーを消費するのは同じであるため、歩行者も本実施形態のナビゲーション装置３５を利用できる。
【００２５】
ナビゲーション装置３５は単体で（サーバ装置３１がなくても）ナビゲーションの機能を有している。すなわち、出発地から目的地までの経路を検索して電子地図に設定し、ディスプレイやＨＵＤ（Head Up Display）などの表示装置に表示された電子地図に経路と現在地を表示したり、経路に基づいて進路変更の手前で音声案内や電子地図上のアニメーションなどで適切な進路を案内したりする。移動体に搭載されると「カーナビゲーション装置」と呼ばれる場合がある。次述するように、移動体に搭載される専用のナビゲーション装置３５だけでなく、スマートフォンやタブレットなどがアプリを実行してナビゲーションを行う汎用型の装置がある。
【００２６】
図４は、ナビゲーション装置３５の種類を説明する図の一例である。ナビゲーション装置３５は、専用端末３５２の場合と汎用的な情報処理端末３５１の場合とがある。
【００２７】
専用端末３５２としてのナビゲーション装置３５は、ＡＶ(Audio Visual)機能を有していてよい。ＡＶ機能とは、ラジオ・テレビで放送されたコンテンツ又はＤＶＤなどの記憶媒体に記憶されたコンテンツを再生したり、カメラで撮像した周囲の映像を表示したりする機能である。また、ネットワーク３４に接続してインターネット上のＷｅｂページを表示する機能を有していてよい。ナビゲーション機能とＡＶ機能を併せてＡＶＮ（Audio Visual Network）機能という場合がある。
【００２８】
汎用的な情報処理端末３５１としてのナビゲーション装置３５は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートＰＣ、及び、ウェアラブルＰＣ（例えば、腕時計型、サングラス型など）などである。汎用的なナビゲーション装置３５はこれらに限定されるものではなく、ナビ画面の表示や経路案内に適切な装置であればよい。これら汎用的な情報処理端末３５１は、普段は汎用的な情報処理装置として利用されるが、ナビゲーションのためのアプリケーションソフトウェアを実行すると、専用端末３５２と同様、経路検索及び経路案内等を行う。
【００２９】
汎用的な情報処理端末３５１が実行するアプリケーションソフトウェアはナビゲーションに専用のアプリケーションソフトウェアの場合とＷｅｂブラウザの場合のどちらでもよい。
【００３０】
また、ナビゲーション装置３５は、汎用的な情報処理端末３５１と専用端末３５２のどちらの場合でも、移動体９に搭載された状態と携帯可能な状態の切り替えが可能であってもよい。
【００３１】
＜ハードウェア構成＞
図５は、サーバ装置３１及びナビゲーション装置３５のハードウェア構成図の一例である。サーバ装置３１及びナビゲーション装置３５は情報処理装置の機能を有している。図５（ａ）に示すように、サーバ装置３１は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１５、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１６、補助記憶装置２１７、及び、通信装置２１４を有する。
【００３２】
また、図５（ｂ）に示すように、ナビゲーション装置３５は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１５、ＲＡＭ２１６、補助記憶装置２１７、入力装置２１２、表示装置２１３、通信装置２１４、音声入出力装置２１８、及び、ＧＰＳ受信装置２１９を有する。
【００３３】
ＣＰＵ２１１は、各種プログラムの実行や演算処理を行う。ＲＯＭ２１５には、起動時に必要なプログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ２１６は、ＣＰＵ２１１での処理を一時的に記憶したり、データを記憶したりする作業エリアである。補助記憶装置２１７は、各種データ及びプログラム２１０１、２１０２を格納する不揮発性のメモリである。サーバ装置３１の通信装置２１４はナビゲーション装置３５と通信する。
【００３４】
ナビゲーション装置３５の入力装置２１２は、キーボードやマウスに代え又はこれらに加えて、画面に対する接触位置（タッチ座標）を検知可能なタッチパネルにより実現されうる。また、入力装置２１２は、音声入出力装置２１８が入力させた音声を認識する音声認識装置としての機能を有していてもよい。
【００３５】
表示装置２１３は、ディスプレイやプロジェクタ、ＨＵＤであり、例えば、ナビ画面等が表示される。通信装置２１４は、基地局３２を介してネットワーク３４に接続しサーバ装置３１等との通信を行う。音声入出力装置２１８は、音声の入出力を行う装置であり、例えば、ナビゲーションの音声ガイダンスが出力される。ＧＰＳ受信装置２１９は、ＧＰＳ衛星の電波を受信して現在地を算出するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の一例である。
【００３６】
サーバ装置３１又はナビゲーション装置３５の補助記憶装置２１７に記憶されているプログラム２１０１，２１０２は、ＵＳＢメモリなどの記憶媒体に記憶された状態で配布される。あるいは、プログラムを配布する配信サーバからナビゲーション装置３５がダウンロードすることで配布される。ナビゲーション装置３５のプログラム２１０２は、経路案内に専用のアプリケーションソフトウェアでもよいし、ブラウザソフトウェアでもよい。また、実行形式で配布されてもインストール用の形式で配布されてもよい。
【００３７】
なお、サーバ装置３１にはクラウドコンピューティングが適用されていてよい。クラウドコンピューティングとは、特定ハードウェア資源が意識されずにネットワーク上のリソースが利用される利用形態をいう。したがって、図示したサーバ装置３１のハードウェア構成は、１つの筐体に収納されていたり一まとまりの装置として備えられていたりする必要はなく、サーバ装置３１が備えていることが好ましいハード的な要素を示す。なお、サーバ装置３１がクラウドコンピューティングとしてではなく単独の情報処理装置により提供されることも可能である。
【００３８】
＜機能について＞
次に、図６を用いて勾配情報利用システム１００の機能を説明する。図６は、勾配情報利用システム１００が有するサーバ装置３１とナビゲーション装置３５の機能をブロック状にして説明する機能ブロック図の一例である。なお、説明の便宜上、サーバ装置３１が勾配テーブルＤＢを作成するとして説明するが、図３に点線で示す専用の情報処理装置４０１（例えば、ワークステーション）が勾配テーブルＤＢを作成する場合もある。この場合、勾配テーブルＤＢは専用の情報処理装置４０１からサーバ装置３１に送信されるか、又は、サーバ装置３１からアクセスできる状態におかれる。
【００３９】
＜＜サーバ装置について＞＞
サーバ装置３１は、第１通信部１１、勾配テーブル提供部１２、及び、勾配テーブル作成部１３を有している。これらの各機能は図５（ａ）に示したＣＰＵ２１１がプログラム２１０１を実行してサーバ装置３１のハードウェアと協働することで実現される機能又は手段である。これらの機能の一部又は全てがＩＣなどのハードウェア回路により実現されてもよい。
【００４０】
また、サーバ装置３１は、図５（ａ）に示した補助記憶装置２１７、ＲＯＭ２１５又はＲＡＭ２１６により構築される記憶部１９を有している。記憶部１９には、道路ネットワークＤＢ１９１（Data Base）、消費電力量ＤＢ１９２、及び、勾配テーブルＤＢ１９３が構築されている。これらの各ＤＢは、サーバ装置３１が直接有していなくてもよく、サーバ装置３１がアクセス可能なネットワーク３４上の任意の場所にあればよい。なお、サーバ装置３１が経路検索及びナビ画面の作成を行う場合、サーバ装置３１がナビ画面の表示部品を記憶する地図描画ＤＢを有している。
【００４１】
まず、図７を用いて道路ネットワークについて説明する。図７は高レベル道路ネットワークデータと低レベル道路ネットワークデータを模式的に示す図である。図７（ａ）は高レベル道路ネットワークデータを示し、図７（ｂ）は低レベル道路ネットワークデータを示す。高レベル道路ネットワークデータには高速道路や国道などの主要道路のみが含まれ、低レベル道路ネットワークデータには主要道路に加え県道や市道が含まれる。したがって、同じ地域でも詳細度の異なる道路ネットワークデータが用意されている。図７（ａ）（ｂ）は共に道路３１０、３２０を有しているが、図７（ｂ）は更に道路３４０等を有している。
【００４２】
また、高レベル道路ネットワークデータはリンク長が長く、低レベル道路ネットワークデータではリンク長が短くなっている。すなわち、図７（ａ）の道路３１０は４つのリンクＡ〜Ｄを有しているが、図７（ｂ）の道路３１０はリンクａ〜ｈを有している。リンクＡにはリンクａ，ｂが対応し、リンクＢにはリンクｃ，ｄが対応し、リンクＣにはリンクｅ，ｆが対応し、リンクＤにはリンクｇ，ｈが対応する。図７（ｂ）の例では、高レベル道路ネットワークデータの１つのリンクに低レベル道路ネットワークデータの２つのリンクが対応しているが、高レベル道路ネットワークデータの１つのリンクに低レベル道路ネットワークデータの何個のリンクが対応するかは、詳細度の違いにより様々である。図７では、高レベルと低レベルの二種類の道路ネットワークを示したが、レベルが数段階（例えばレベル０〜３）で異なる道路ネットワークデータが用意されることも少なくない。
【００４３】
高レベル道路ネットワークデータは距離が離れた２点間の経路を検索するのに適しており、低レベル道路ネットワークデータは現在地や目的地の周辺の経路を検索するのに適している。実際の検索時には、ナビゲーション装置３５は現在地や目的地の周辺を低レベル道路ネットワークデータで検索し、高レベル道路ネットワークデータと低レベル道路ネットワークデータに共通のノードを現在地や目的地の周辺で見つけ、このノード間を高レベル道路ネットワークデータで検索する。
【００４４】
続いて、図８は、道路ネットワークＤＢ１９１の構成を模式的に示す。図８（ａ）はノードテーブル（一例として低レベル道路ネットワークデータを示す）であり、図８（ｂ）は高レベル道路ネットワークデータのリンクテーブルを示し、図８（ｃ）は低レベル道路ネットワークデータのリンクテーブルを示す。道路ネットワークＤＢ１９１には、移動体が通行可能な車道の構造を表す道路について、ノードテーブルとリンクテーブルとが相互に参照可能な構造で保持されている。
【００４５】
ノードテーブルには、ノードを識別するためのノードＩＤ、ノードの座標（緯度・経度）、及び、標高が登録されている。道路ネットワークデータのレベル（詳細度）によっては標高が登録されていない場合もある。ノードとは道路網表現上の結節点である。具体的にはノードは例えば交差点、分岐点、合流点、屈曲点などであるが、道路の名称が変わる場合など直線の一部に設定される場合もある。ノードＩＤが分かればノードに繋がっているリンクがリンクテーブルから判明するので、ノードテーブルとリンクテーブルを相互に参照することで経路を検索できる。なお、図示する情報は簡略化されており、他の情報（例えば交差点などのノードの種類等）を有していてよい。
【００４６】
リンクテーブルにはリンクを識別するためのリンクＩＤ、リンクの始点ノード、リンクの終点ノード、リンク長、幅員、及び、道路種別、などが登録されている。リンクとはノードとノードを結ぶ道路を表し、リンクはノード同士を結ぶ線分となる。道路種別は、例えば国道、一般道、県道、高速道路、自動車専用道路、トンネル、私道など、道路の種類をいう。なお、図示する情報は簡略化されており、他の情報（例えば交通規則等）を有していてよい。
【００４７】
高レベル道路ネットワークデータのあるリンクと低レベル道路ネットワークデータのあるリンクが同じ道路の一部である場合、各リンクがリンクＩＤにより対応付けられている。例えば、図８（ｂ）のリンクＩＤ「５０００：３」の「５０００」と、図８（ｃ）のリンクＩＤ「５０００：０」の「５０００」が共通であり、この２つのリンクが同じ道路であることが判断できるようになっている。なお、「３」「０」は詳細度のレベルを表している。リンクＩＤで対応付けるのでなく、ノードＩＤで対応付けてもよい。
【００４８】
図６に戻り、消費電力量ＤＢ１９２について説明する。消費電力量ＤＢ１９２には少なくとも１つ以上の消費電力量データが記憶されている。図９は消費電力量データの一例を示す。消費電力量データは、ナビゲーション装置３５が勾配に基づいて消費電力を算出するための情報である。図９の例では、横軸が勾配〔％〕であり、縦軸が消費電力量〔Ｗｈ/ｋｍ〕であり、どのくらいの勾配の時にどの位の消費電力量が消費されるかが対応線３３０で示されている。なお、消費電力量がマイナスの場合は電力が回生される（発電される）ことを意味している。したがって、図９によれば、勾配が分かれば１ｋｍ走行するための消費電力量を決定できる。
【００４９】
なお、よく知られているように車種が異なれば消費電力量も異なり、同じ車種であっても総重量などによって消費電力量は変化する。消費電力量に影響するこの他の要因としては、経年、速度、天候（外気温）等がある。したがって、消費電力量テーブルは、車種、総重量、経年、速度、及び、天候（外気温）の組み合わせによって作成されることが好ましい。必ずしも全ての組み合わせで消費電力量テーブルを作成しなくてもよいが、消費電力量への影響が大きい要因については各要因をいくつか変えてそれらを組み合わせて消費電力量テーブルを用意することが好ましい。
【００５０】
図６に戻り、勾配テーブルＤＢ１９３につていて説明する。勾配テーブルＤＢ１９３は図２に示した勾配テーブルを記憶する。あるリンクについて算出された勾配テーブルは基本的に不変であるので、原則的に１つのリンクに１つ作成すればよい。しかし、後述するように勾配区分は、消費電力量が等間隔になるように決定されることが好適と考えられ、消費電力量テーブルが異なると勾配区分も異なることになるため、消費電力量テーブルの数に対応して勾配テーブルが作成されるとなおよい。詳細は、図１０にて説明する。
【００５１】
本実施形態では、消費電力量に大きな影響を与えない範囲で勾配が多少異なっても同じ勾配と見なす勾配区分を利用することで、勾配テーブルのデータ量を低減できる。また、勾配区分に対応づけられる距離情報として割合距離情報を使用することで、勾配テーブルを効率的に扱うことができる。例えば、２５５分率では各割合距離情報が８bitに収まる。距離そのものを格納した場合、距離によってbit数が異なるため最も距離が長い距離情報に合わせてメモリ領域を確保する必要が生じる。
【００５２】
また、簡略化するという点では勾配区分を等間隔（例えば３％刻み）にしてもよい。この場合は、勾配テーブルは１つのリンクに１つ作成すればよい。また、エネルギー回生区間では勾配区分を広くし、エネルギー消費区間では勾配区分を狭くすることも有効である。これは、エネルギー回生区間の回生量は勾配の依存性が低いため勾配区分を広くすることでデータ量を低減でき、エネルギー消費区間の電力消費量は勾配の依存性が高いため勾配区分を狭くすることで算出される消費電力量の精度が向上するためである。
【００５３】
（サーバ装置が有する機能について）
続いて、サーバ装置３１が有する機能について説明する。第１通信部１１はナビゲーション装置３５と各種の情報を送受信する。本実施形態では、勾配テーブルをナビゲーション装置３５に送信する。この他、移動体がサーバ装置３１に送信する位置情報や車速などを受信したり、サーバ装置３１が地図データ（道路ネットワークデータ、地図描画用データ）を送信したりしてもよい。
【００５４】
勾配テーブル作成部１３は、図２に示した勾配テーブルを作成し、勾配テーブルＤＢ１９３に記憶させる。詳細は後述するが、例えば、低レベル道路ネットワークデータが有する全道路標高データを加工して低レベル道路ネットワークデータの各リンクの勾配を算出する。全道路標高データにはリンクの両端のノードだけでなく、各リンク内の勾配の変化に相当する標高が登録されている。リンクＩＤに基づいて高レベル道路ネットワークデータのリンクと低レベル道路ネットワークデータのリンクが対応付けられるので、高レベル道路ネットワークデータのリンクにどの位の勾配がどの位の割合で含まれるかという２５５分率の割合距離情報を算出する。
【００５５】
勾配テーブル提供部１２は、勾配テーブルＤＢ１９３に記憶されている勾配テーブルをナビゲーション装置３５に提供する。車種などに応じて複数の勾配テーブルが作成されている場合は、ナビゲーション装置３５が送信した車種情報等に応じて勾配テーブルを提供する。
【００５６】
＜＜ナビゲーション装置について＞＞
続いてナビゲーション装置３５の機能又は手段について説明する。ナビゲーション装置３５は、第２通信部２１、勾配テーブル取得部２２、位置検出部２３、操作受付部２４、経路検索部２５、経路案内部２６、ナビ画面描画部２７、及び、表示処理部２８を有している。これらは、図５（ｂ）に示したＣＰＵ２１１がプログラム２１０２を実行してナビゲーション装置３５のハードウェアと協働することで実現される機能又は手段である。これらの機能の一部又は全てがＩＣなどのハードウェア回路により実現されてもよい。
【００５７】
また、ナビゲーション装置３５は図５（ｂ）に示した補助記憶装置２１７、ＲＯＭ２１５又はＲＡＭ２１６により構築される記憶部２９を有している。記憶部２９には、道路ネットワークＤＢ２９１、地図描画ＤＢ２９２、及び、勾配テーブル２９３が構築されている。道路ネットワークＤＢ２９１の構成についてはサーバ装置３１が有するものと同様でよい。道路ネットワークＤＢ２９１は予めナビゲーション装置３５に組み込まれていてもよいし、サーバ装置３１からダウンロードされたものでもよい。勾配テーブル２９３は、サーバ装置３１が有する勾配テーブルＤＢ１９３のうち必要な勾配テーブルであるが、車両が勾配テーブルＤＢ１９３を有していてもよい。また、勾配テーブル２９３はサーバ装置３１からダウンロードされたものでもよいし、予めナビゲーション装置３５が記憶していてもよい。勾配テーブル２９３は高レベル道路ネットワークデータの各リンクごとに作成されている。
【００５８】
地図描画ＤＢ２９２は、電子地図をナビゲーション装置３５が描画するための地図描画用データを記憶している。電子地図に表示される情報には、都道府県などの区画、緑地や河川、道路や鉄道、記号や注記など多くの表示対象があるため、性質の似たものに分類し各分類の表示対象ごとに描画できるようになっている。それぞれに分類された表示対象又は表示対象が描画された状態をレイヤーといい、電子地図はいくつかのレイヤーを重ねることで描画される。各レイヤーの地図データは、ベクトルデータ又はラスターデータのうち表示対象に適したフォーマットで記述されている。
【００５９】
地図描画用データは経度・緯度などの領域ごとにメッシュ状に区切られており、１つ以上のメッシュを結合して１画面の電子地図が作成される。ベクトルデータの場合は、緯度・経度でポイント、ポリライン、ポリゴンの位置が定められている。また、ラスターデータの場合は緯度・経度に対応づけて縮尺に応じたデータが用意されている。
【００６０】
（ナビゲーション装置の機能について）
続いて、ナビゲーション装置３５が有する機能について説明する。第２通信部２１は、サーバ装置３１と種々の情報を送受信する。上記のように、サーバ装置３１から勾配テーブル２９３を受信する。
【００６１】
勾配テーブル取得部２２は、第２通信部２１を介してサーバ装置３１から勾配テーブルを取得する。消費電力量データが車種、総重量、経年、速度、及び、天候（外気温）の組み合わせによって作成されており、勾配テーブルもこれらの組み合わせに応じて複数存在する場合、勾配テーブル取得部２２は車種、現在の総重量、経年、速度、及び、天候（外気温）をサーバ装置３１に通知して勾配テーブルを取得する。なお、消費電力量の算出時には正確な速度は不明なので、サーバ装置３１がプローブカー（実際に走行している移動体をセンサーとして得られたデータを、システム側が交通管理や自動車の走行支援用のコンテンツとして利用する際の移動体）の情報を利用したり、ＶＩＣＳ（登録商標・Vehicle Information and Communication System）の情報を利用したりして、経路の検索対象の道路の速度と見なす方法がある。
【００６２】
位置検出部２３は、例えばＧＰＳ受信装置２１９を利用して定期的に及びユーザの操作に応じて現在地を検出する。位置検出部２３が検出する位置情報は、ナビゲーション装置３５の各機能が利用できる。例えば、経路案内部２６、及びナビ画面描画部２７等が位置情報を利用する場合がある。
【００６３】
操作受付部２４は、ユーザから電子地図を表示させる操作を受け付け、また、経路検索のため少なくとも目的地の入力を受け付け、必要であれば現在地以外の出発地を受け付ける。また、経路案内の開始、リルートの指示、ナビ画面の拡大・縮尺の指示、及び、表示範囲変更などの指示を受け付ける。
【００６４】
経路検索部２５は、２点間（例えば出発地から目的地まで）の経路を検索する。目的地が施設名や住所等で与えられた場合は施設の座標情報を有する施設情報ＤＢを検索し、目的地の位置である施設座標を取得する。経路検索部２５は、道路ネットワークＤＢ２９１を用いて、出発地と目的地の経路を示す経路情報を作成する。経路情報は、移動体が走行するリンク又はノードが順番に設定されたリストである。経路検索には、リンク長や幅員、渋滞状況をコストに換算して、出発地から目的地までのコストの合計が最も少なくなる経路を選ぶダイクストラ法及びA−Star法が知られている。
【００６５】
また、本実施形態の経路検索部２５は消費電力量算出部３６を有している。消費電力量算出部３６は、高レベル道路ネットワークデータのリンクに対応付けられている勾配テーブルを使って高レベル道路ネットワークデータのリンクの消費電力量を算出し、経路に沿って移動体９が移動する場合の消費電力量を算出する。また、高レベル道路ネットワークデータの各リンクの消費電力量を経路検索部２５に提供し、消費電力量をコストとして消費電力量が少ない経路を検索することを可能にする。
【００６６】
経路案内部２６は、経路検索部２５が検索した経路情報と現在地とに基づいて経路案内を行う。すなわち、移動体９の現在地が経路情報に含まれる案内ポイント（ノードの所定距離（例えば数ｋｍ、数１００ｍ、数１０ｍ、直前等）手前の位置）に到着すると、曲がり角などを指示する音声データを音声入出力装置２１８に出力させる。なお、音声データはナビゲーション装置３５が予め記憶していてもよいし、ナビゲーション装置３５が案内用のテキストデータに基づいて音声合成をおこなって作成してもよい。また、経路案内部２６は移動体９の現在地が経路情報に含まれる案内ポイントに到着すると、交差点の３Ｄ表示、交差点の拡大表示、及び、道路名などを表示する看板のアイコンを電子地図の一部に又は重畳して表示する。
【００６７】
ナビ画面描画部２７は、指定された位置の周辺の地図描画用データを地図描画ＤＢ２９２から取得して描画用のメモリに電子地図を含むナビ画面を描画する。ナビ画面はいわゆる電子地図が表示される画面である。操作メニューボタンなどが表示されてもよい。ナビ画面描画部２７は経路情報に基づいて電子地図に目的地までの経路を描画する。経路が設定されていない場合、経路は描画されない。
【００６８】
表示処理部２８は、描画用のメモリに描画されたナビ画面を表示装置２１３に表示する。
【００６９】
＜勾配テーブルの勾配区分について＞
続いて、図１０を用いて勾配テーブルの勾配区分について説明する。図１０は、消費電力量データから求める勾配区分を説明する図である。消費電力量データは、高レベル道路ネットワークデータのリンクの消費電力量が算出される際に参照される。勾配区分がある程度の幅を有するため、対応する消費電力量もある程度の幅を有するものとなるが、勾配区分が代わることで算出に使用される消費電力量が急激に変化すると、実際の勾配に対応した消費電力量から乖離するため、高レベル道路ネットワークデータのリンクの消費電力量の精度が低下するおそれがある。このため、消費電力量の幅が等間隔になるように、勾配区分が決定されるとよい。
【００７０】
勾配テーブル作成部１３は、消費電力量データの消費電力量（縦軸）を等間隔に区分して、区分点から水平に対応線３３０まで辿り、対応線３３０上の交点から垂直に勾配（横軸）まで辿る。勾配上の交点と交点の間隔が勾配区分である。対応線３３０の傾きが大きいと勾配区分の幅が小さくなり、傾きが小さいと勾配区分の幅が大きくなる。なお、何個の勾配区分を作成するかは適宜決定されてよい。勾配区分の数が多い方が消費電力量の精度が向上するが、勾配テーブルのデータ量が多くなる。したがって、これらを考量して決定される。
【００７１】
勾配テーブル作成部１３は、このようにして決定した勾配区分に、低レベル道路ネットワークデータのリンクの勾配を区分する。
【００７２】
＜勾配テーブルの作成＞
図１１は、勾配テーブルの作成方法を説明する図の一例である。高レベル道路ネットワークデータとしてレベル３の１個のリンクと、低レベル道路ネットワークデータとしてレベル０の１１個のリンクが示されている。便宜上、リンク０の各リンクをリンク１〜リンク１１で表す。レベル３のリンクは平均勾配しか有していないが、低レベル道路ネットワークデータには全道路標高データが対応付けられているので、勾配テーブル作成部１３は低レベル道路ネットワークデータのリンクごとに勾配を算出可能である。ただし、正方向と順方向に対称性がないリンクの場合、１つのリンクしか用意されていない場合においても、正方向と順方向の２つの勾配テーブルを作成する。なお、全道路標高データの代わりに勾配そのものが予め対応付けられていてもよい。レベル０のリンクには、勾配を算出可能な勾配に関する情報が対応付けられていればよい。
【００７３】
勾配テーブル作成部１３は、レベル０のリンクを１つ取り出し、両端のノードの標高差を算出する。算出した標高差をリンク長で除算した値が勾配である。勾配の算出時、同じ道路に関し順方向と逆方向で別々にリンクが用意されている場合は、それぞれで勾配を算出する。この勾配は正負の符号が逆になるはずである。同じ道路に関し順方向と逆方向が区別されておらず、１つしかリンクが用意されていない場合は、どちらのノードを進行方向にして勾配を算出したかを記録する。
【００７４】
レベル３のリンクに対応するリンク０の全てのリンク１〜１１の勾配を算出すると、勾配テーブル作成部１３はリンク０の各リンクの勾配が属する勾配区分を決定する。図１１では以下のように決定される。
勾配区分（−１１＜勾配≦−７％）：リンク９，リンク１０、リンク１１
：
勾配区分（７＜勾配≦１１％）    ：リンク４、リンク７
各リンクのリンク長が分かっているので、勾配テーブル作成部１３は２５５分率の割合距離情報を算出することができる。例えば勾配区分（−１１＜勾配≦−７％）の２５５分率の割合距離情報は、以下のように算出される。
｛（リンク９のリンク長＋リンク１０のリンク長＋リンク１１のリンク長）/レベル３のリンク長｝×２５５  …  （１）
式（１）は、同じ勾配区分に属する低レベル道路ネットワークデータのリンクのリンク長の合計を、高レベル道路ネットワークデータのリンクのリンク長で除算し、２５５を乗じることを示している。
【００７５】
１００分率では１００が乗じられるが、２５５分率では２５５が乗じられる。このように２５５分率とするのはコンピュータが８bitを基準にデータを記憶するためである。２５５分率の値を表現するためには８ビット（２の８乗）が必要であり、１つの勾配区分のデータ長を８bitに収めることができる。
【００７６】
しかし、８bitを全て使用する必要はなく、６bit（６３分率）、５bit（３１分率）、４bit（１５分率）などを使用してもよい。分率は２のｎ乗−１で表される。また、分率の作成に２の指数でなく３〜９の指数を使用してもよい。
【００７７】
図１２は、勾配テーブルの作成手順を示すフローチャート図の一例である。図１２はレベル３の１つのリンクに関する勾配テーブルの算出方法である。ただし、ステップＳ１の勾配区分の決定は消費電力量データが変わる場合に１度行えばよい。
【００７８】
まず、勾配テーブル作成部１３は消費電力量テーブルに基づいて図１０で説明したように勾配区分を決定する（Ｓ１）。
【００７９】
次に、勾配テーブルを算出する対象となるレベル３のリンクを道路ネットワークＤＢ１９１から１つ取得する（Ｓ２）。基本的に全国のレベル３のリンクについて勾配テーブルを算出するが、山間部や都内など一部の地域のみの勾配テーブルを算出してもよい。消費電力量を算出する経路が決まっている場合は、この経路を構成するリンクについて行えばよい。
【００８０】
次に、勾配テーブル作成部１３は、レベル３のリンクに対応するレベル０の全てのリンクを道路ネットワークＤＢ１９１から取得する（Ｓ３）。レベル３とレベル０のリンクはリンクＩＤにより対応付けられているので、レベル３のリンクと同じリンクＩＤを持つレベル０のリンクを特定すればよい。
【００８１】
なお、図１２ではレベル０の道路ネットワークデータでレベル３の勾配テーブルを作成したが、実際には、レベル０からレベル１、レベル１からレベル２、レベル２からレベル３と勾配テーブルを集約していく。
【００８２】
次に、勾配テーブル作成部１３は、取り出したレベル０の全てのリンクの勾配を、全道路標高データを用いて算出する（Ｓ４）。
【００８３】
次に、勾配テーブル作成部１３は、レベル０の各リンクが属する勾配区分を決定する（Ｓ５）。
【００８４】
次に、勾配テーブル作成部１３は、勾配区分ごとに、勾配区分に属するレベル０のリンクのリンク長を合計する（Ｓ６）。
【００８５】
そして、勾配テーブル作成部１３は、各勾配区分に属するレベル０のリンク長の合計をレベル３のリンクのリンク長で除算して２５５を乗じ、２５５分率の割合距離情報を算出する（Ｓ７）。
【００８６】
以上の処理をレベル３のリンクについて行う。また、レベル２、１のリンクについて勾配テーブルを算出する場合、レベル３のリンクの代わりにレベル２、１のリンクを使用すればよい。
【００８７】
＜勾配テーブルを用いた消費電力量の算出＞
勾配テーブルが作成されると勾配テーブルの作成に用いた消費電力量テーブルにより、勾配テーブルに消費電力量を対応付けることができる。このテーブルを勾配区分消費電力量テーブルという。
【００８８】
図１３は、一例の勾配区分消費電力量テーブルを示す。図１３によれば、各勾配区分に消費電力量Ａ〜Ｇが対応付けられている。消費電力量Ａ〜Ｇは、勾配区分が対応する等間隔な消費電力量の幅の中央値である。
【００８９】
図１４は消費電力量の中央値の決定を模式的に示す図である。各勾配区分の下限と上限がそれぞれ対応する消費電力量Ｐ，Ｑの中央値を算出すればよい。中央値＝（Ｐ＋Ｑ）/２である。したがって、等間隔な消費電力量が勾配区分に対応付けられる。図１４のように改めて消費電力量Ｐ，Ｑの中央値を算出してもよいが、消費電力量データの消費電力量が等間隔に区分された時点で消費電力量Ｐ，Ｑの中央値を算出しておいてもよい。
【００９０】
ただし、勾配区分消費電力量テーブルに消費電力量が含まれることでデータ量が多くなることを避けるためには、勾配区分消費電力量テーブルでなく勾配テーブルを使用することが好ましい。この場合は、ナビゲーション装置３５は消費電力量の算出に先立って図１２に示した処理を行う。
【００９１】
ナビゲーション装置３５の消費電力量算出部３６が消費電力量を算出する場合、レベル３のリンクに対応付けられた勾配テーブルの各勾配区分に対応する勾配の距離を算出し、この距離を勾配区分に対応する消費電力量に乗じ、この消費電力量を各勾配区分で合計する。図１３の例では以下のように算出される。なお、レベル３のリンクのリンク長をＬとする。
レベル３のリンクの消費電力量＝
Ｌ×｛Ａ×（36/255）＋Ｂ×（36/255）＋Ｃ×（61/255）＋Ｄ×（24/255）＋Ｅ×（50/255）＋Ｆ×（24/255）＋Ｇ×（24/255）｝    …（２）
このように、本実施形態では、高レベル道路ネットワークデータのリンクの消費電力量を精度よく算出することができる。本実施形態では、高レベル道路ネットワークデータのリンクごとに勾配区分の勾配に対応する距離を算出するという負荷の少ない算出方法で消費エネルギーを算出できる。
【００９２】
図１５は、消費電力量算出部３６が消費電力量を算出する一例の手順を示すフローチャート図である。図１５ではレベル３の１つのリンクの消費電力量を算出する手順を示す。
【００９３】
まず、消費電力量算出部３６はレベル３のリンクを道路ネットワークＤＢから１つ取り出す（Ｓ１０）。
【００９４】
次に、消費電力量算出部３６はレベル３のリンクに対応付けられている勾配区分消費電力量テーブルの勾配区分に対応する消費電力量を読み出す（Ｓ２０）。
【００９５】
次に、各勾配区分に対応する勾配の距離を算出し、この距離を勾配区分に対応する消費電力量に乗じ、この消費電力量を各勾配区分で合計する（Ｓ３０）。
【００９６】
図１５の処理は、消費電力量が少ない経路を算出する場合、及び、すでに決まっている経路の消費電力量を算出する場合の両方で利用される。
【００９７】
＜表示例＞
図１６に示すように、消費電力量が少ない経路を算出した場合、表示処理部２８は消費電力量が少ない経路を表示することができる。図１６は２点間の経路の検索結果を表示するナビ画面の一例である。図１６では短時間ルートと低消費電力量ルートが示されている。ユーザは２つのルートを比べて所望のルートを選択できる。
【００９８】
＜消費電力量テーブルのその他の例＞
上記のように消費電力量テーブルは車種、総重量、経年、速度、及び、天候（外気温）などの組み合わせによって異なると想定される。
【００９９】
図１７は勾配が大きいと急激に消費電力量が大きくなる消費電力量テーブルの一例である。図１７では勾配が大きい領域で指数関数的に消費電力量が増大している。このように、消費電力量テーブルは様々であるので、少なくとも移動体ごとに消費電力量テーブルが用意されることが好ましい。
【０１００】
また、実際に移動体９が走行したデータを用いて、ナビゲーション装置３５が消費電力量テーブルを作成することも有効である。例えば、数ｋｍ移動する間、ナビゲーション装置３５が勾配（全道路標高データ）に消費電力量のデータを対応付けて蓄積し、現在の総重量、経年、速度、及び、天候（外気温）の組み合わせおいて実測された消費電力量テーブルを作成する。こうすることで、適切な消費電力量テーブルを用意でき、消費電力量テーブルから勾配区分を決定できる。
【０１０１】
＜勾配テーブルの分率について＞
本実施形態では主に２５５分率という分率で割合距離情報を算出する例を説明した。分率で距離情報を表すと、勾配テーブルを効率的に扱うことができると説明したが、分率で距離情報を表すことで、異なるリンクにおいて勾配テーブルに同じ値が出やすくなる。この値の出やすさは、当然ながら分率が小さい方が有利である。例えば、２５５分率では８bitなので割合距離情報は２の８乗の種類があるが、６３分率では６bitなので２の６乗の種類しかない。したがって、６３分率の方が同じ割合距離情報が現れやすくなる。
【０１０２】
図１８は異なるリンクそれぞれの６３分率の勾配テーブルを示す。図１８（ａ）と（ｂ）では３つの勾配区分で割合距離情報が一致している。
【０１０３】
図１８（ａ）（ｂ）のように各勾配区分にゼロでない数値が格納される場合、異なるリンクで勾配テーブルが同じになることは多くないが、実際の道路は平坦部を多く含む。このため、１つの勾配テーブルのうち複数の割合距離情報がゼロになる場合が少なくない。例えば、急な勾配が少ないリンクでは、図１８（ｃ）（ｄ）に示すように、異なるリンクでも、中央付近（−１〜１％、１〜４％）にのみゼロでない数値が現れる場合が多い。
【０１０４】
このことを利用すると、サーバ装置３１が割合距離情報のパターンに識別情報を付与することができる。例えば、図１８（ｃ）（ｄ）の割合距離情報のパターンをパターン１とすると、パターン１をこのリンクに対応付けておけば勾配テーブルが不要になり、道路ネットワークＤＢ２９１の容量を大幅に削減できる。
【０１０５】
更に、近い割合距離情報のパターンをグループ化してもよい。図１８（ｅ）の割合距離情報では「−１〜１％」の割合距離情報が「５８」、「１〜４％」の割合距離情報が「５」であり、図１８（ｄ）の割合距離情報とそれぞれ２しか異ならない。この場合、消費電力量の計算には大きな差異を生じないので、図１８（ｄ）と（ｅ）の割合距離情報のパターンをグループ化（同一視）してよい。したがって、サーバ装置３１は図１８（ｅ）の割合距離情報にパターン１を付与する。
【０１０６】
どのくらい異なる割合距離情報のパターンをグループ化するかは、例えば、各勾配区分の差異が２〜５以下であることを条件にすることなどが考えられる。
【０１０７】
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態の勾配情報利用システム１００は、消費エネルギーを算出する２点間の距離が長くても経路検索には高レベル道路ネットワークデータが使用されるので、実用的な時間で経路検索することができる。また、高レベル道路ネットワークデータの各リンクに全道路標高データから求めた勾配テーブルが対応付けられているので、消費エネルギーを精度よく算出できる。また、勾配データは勾配区分ごとに分率で表した距離情報を有するので、勾配データのデータ量を削減できる。また、全道路標高データで詳細な勾配が算出されても、各勾配は勾配区分にまとめられるので、高レベル道路ネットワークデータのリンクごとに勾配区分の勾配に対応する距離を算出するという負荷の少ない算出方法で消費エネルギーを算出できる。
【０１０８】
＜その他の適用例＞
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例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。
【０１０９】
例えば、本実施形態では消費電力量が算出されたが、ガソリンなどの消費燃料が算出されてもよい。
【０１１０】
また、消費電力量テーブルに変更がない場合は、高レベル道路ネットワークデータの各リンクの消費電力量を予め算出しておくことができる。この場合、サーバ装置３１が高レベル道路ネットワークデータのノードに消費電力量を予め格納しておくことで、経路検索の時間を短縮できる。
【０１１１】
また、本実施形態ではナビゲーション装置が経路を検索し、ナビ画面を描画したが、サーバ装置が経路を検索し、ナビ画面を描画してもよい。
【０１１２】
また、ナビゲーション装置３５はいわゆるディスプレイオーディオなどでもよい。ディスプレイオーディオはナビゲーションの機能を搭載せずに主にＡＶ機能と通信機能を提供する装置である。ディスプレイオーディオは、スマートフォンなどの端末装置との通信によりナビゲーションの機能を提供する。この場合、端末装置に搭載されるアプリがナビ画面等を生成し、このアプリが生成するナビ画面をディスプレイオーディオが通信で取得して表示する。このようなアプリとしてCarPlay（登録商標）やAndroid Auto（登録商標）等が知られている。
【０１１３】
また、図６などの構成例は、サーバ装置３１とナビゲーション装置３５による処理の理解を容易にするために、主な機能に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって本願発明が制限されることはない。サーバ装置３１及びナビゲーション装置３５の処理は、処理内容に応じて更に多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位が更に多くの処理を含むように分割することもできる。
【０１１４】
なお、勾配テーブル作成部１３は勾配テーブル作成手段の一例であり、記憶部１９は記憶手段の一例であり、消費電力量算出部３６は消費エネルギー量算出手段の一例であり、表示処理部２８は表示処理手段の一例であり、記憶部２９は第２の記憶手段の一例であり、消費電力量データは消費エネルギー量データの一例である。
【符号の説明】
【０１１５】
３１        ：サーバ装置
３５        ：ナビゲーション装置
１００      ：勾配情報利用システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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