(57)【要約】【課題】  電気自動車の経路計画方法および装置を提供する。【解決手段】  電気自動車の経路計画方法は、取得した出発地の位置情報と、所定の目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するステップと、各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータを計算するステップと、個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路を選択するステップとを含む。【選択図】  図２
2014006244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の経路計画方法であって、
取得した出発地の位置情報と、所定の目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するステップと、
各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータを計算するステップと、
個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路を選択するステップと
を含むことを特徴とする電気自動車の経路計画方法。
【請求項２】
的地の充電施設情報が充電施設の存在を示す場合、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するステップは、
Ａ.  初期電力量を残余電力量とし、出発地の位置を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて、初期検索範囲を決定するステップと、
Ｂ.初期検索範囲が目的地を含まない場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が予め設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が予め設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含む場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を候補充電ステーション配列として採用するステップと、
Ｃ.決定した個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返すステップとを含むことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車の経路計画方法。
【請求項３】
目的地の充電施設情報が充電施設の不存在を示す場合に、最小電力量Ｅで目的地の位置から到達可能な充電ステーションを検索するステップを含み、
個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列を決定するステップが、
Ａ．初期電力量を残余電力量とし、出発地を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて初期検索範囲を決定するステップと、
Ｂ．初期検索範囲が目的地を含まない場合、または検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ未満である場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が予め設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が予め設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含み、かつ検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ以上である場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を候補充電ステーション配列として採用するステップと、
Ｃ．決定された個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返すステップとを含むことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車の経路計画方法。
【請求項４】
前記経路パラメータは、消費時間の長さ、消費電力の量、経路の長さを含み、
前記最適経路を選択するステップが、
最小消費時間の経路を最適経路として選択し、
または、最小消費電力の経路を最適経路として選択し、
または、最小経路長の経路を最適経路として選択することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の電気自動車の経路計画方法。
【請求項５】
前記消費時間の長さは、出発地から候補充電ステーション配列内の各候補充電ステーションまでの消費時間と、各候補充電ステーションでの待ち時間と充電時間との和であることを特徴とする請求項４に記載の電気自動車の経路計画方法。
【請求項６】
前記初期検索範囲を決定するステップが、
目的地の方向に向かう所与の初期角度を有する領域であって、出発地と目的地とを結ぶ線がその角度の２等分線となる領域を、初期検索範囲とするステップを含み、
前記初期検索範囲を調整するステップが、
初期検索範囲である領域の角度を、それに含まれる候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで徐々に拡張するステップを含むことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電気自動車の経路計画方法。
【請求項７】
電気自動車の経路計画装置であって、
取得した出発地の位置情報と、所定の目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するように構成された決定モジュールと、
各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータを計算するように構成された処理モジュールと、
個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路を選択するように構成された選択モジュールと
を備えることを特徴とする電気自動車の経路計画装置。
【請求項８】
的地の充電施設情報が充電施設の存在を示す場合、前記決定モジュールは、
Ａ.  初期電力量を残余電力量とし、出発地の位置を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて、初期検索範囲を決定する処理と、
Ｂ.初期検索範囲が目的地を含まない場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が予め設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が予め設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含む場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を候補充電ステーション配列として採用する処理と、
Ｃ.決定した個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返す処理とを実行するように構成されることを特徴とする請求項７に記載の電気自動車の経路計画装置。
【請求項９】
目的地の充電施設情報が充電施設の不存在を示す場合、前記決定モジュールは、最小電力量Ｅで目的地の位置から到達可能な充電ステーションを検索し、さらに、
Ａ．初期電力量を残余電力量とし、出発地を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて初期検索範囲を決定する処理と、
Ｂ．初期検索範囲が目的地を含まない場合、または検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ未満である場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が予め設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が予め設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含み、かつ検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ以上である場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を候補充電ステーション配列として採用する処理と、
Ｃ．決定された個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返す処理とを実行するように構成されることを特徴とする請求項７に記載の電気自動車の経路計画装置。
【請求項１０】
前記選択モジュールが、
最小消費時間の経路を最適経路として選択し、
または、最小消費電力の経路を最適経路として選択し、
または、最小経路長の経路を最適経路として選択するように構成されることを特徴とする請求項７から請求項９の何れかに記載の電気自動車の経路計画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は経路計画方法に関し、特に、電気自動車の経路計画方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境とエネルギー源は現在世界的な関心を集める優先課題であり、環境とエネルギー源への負担を軽減するための方策として、電気自動車が世界中で注目されている。電気自動車は従来の車両に比較して低騒音、無公害、省エネルギー等の利点を持つため、その開発は急速に進んでいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バッテリーは電気自動車の重要な構成部品であると同時に、電気自動車が走行できる最大マイル距離（すなわち、走行マイル距離）を制限する支配的な要因の１つともなるので、電気自動車で走行している間には、バッテリーを充電するために充電ステーションを頻繁に探す必要が生じる。そのため電気自動車の走行経路を計画することはきわめて重要であるが、従来車両の経路計画は電気自動車の初期電力量の走行マイル距離や充電ステーションの分布等の要因を考慮しないため、電気自動車には適用できない。
【０００４】
電気自動車がスムーズに目的地に到着するために時宜を得て充電でき、かつ最適な走行効果が達成される最適経路が提示されるように経路を計画する方法は、現在の重要な研究課題となっている。
【０００５】
この状況を鑑みて、本発明は電気自動車の経路計画方法および装置を提供する。
【０００６】
本発明は、広域的に最適な電気自動車の走行経路を提示し、電気自動車が目的地への到着後直ちに次の移動に備えることを可能にする、電気自動車の経路計画方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明よる技術的解決策は以下のとおりである。
【０００８】
電気自動車の経路計画方法は、
取得した出発地の位置情報と、予め設定された目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するステップと、
各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータを計算するステップと、
個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路を選択するステップとを含む。
【０００９】
電気自動車の経路計画装置は、
取得した出発地の位置情報と、予め設定された目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するように構成された決定モジュールと、
各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータを計算するように構成された処理モジュールと、
個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路を選択するように構成された選択モジュールとを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施例においては、前述の技術的解決法により、出発地の位置情報と予め設定された目的地の位置情報と目的地の充電施設情報とが取得された後、途中の個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とが初期電力量との組み合わせにおいて決定され、各候補充電ステーション配列について決定された経路を用いて、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる個々の候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータが計算され、経路パラメータ同士が比較され、その後、これらの経路パラメータから１つの最適経路が広域的に最適な走行経路として選択される。最適経路は目的地の充電施設の状態も考慮に入れて選択され、電気自動車の目的地到着後の次の移動が保証されるので、電気自動車は目的地へスムーズに到着でき、次の移動に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例における電気自動車の経路計画の全体フレーム図である。
【図２】本発明の一実施例における電気自動車の経路計画方法のフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例における電気自動車の経路計画の第１概略図である。
【図４】本発明の一実施例における電気自動車の経路計画の第２概略図である。
【図５】本発明の一実施例における電気自動車の経路計画の第３概略図である。
【図６】本発明の一実施例における電気自動車の経路計画装置の概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施例は、広域的に最適な電気自動車の走行経路を提示し、電気自動車が目的への到着後直ちに次の移動に備えることを可能にする、電気自動車の経路計画方法および装置を提供する。
【００１３】
本発明による電気自動車の経路計画の全体概念とは、図１に示すとおりである。すなわち、経路計画の開始後、まず経路計画用の出発地の位置情報と目的地の位置情報とが取得される。続いて、取得された目的地の位置情報に基づいて地図情報が検索され、目的地の充電施設情報が決定され、目的地における充電施設の有無に応じて異なる所定の経路が決定される。さらに、出発地における電気自動車の初期電力量の走行マイル距離（初期電力量で走行できる最大マイル距離）が計算される。そして、初期電力量の走行マイル距離に基づいて、予め設定された経路によって目的地へ直接到達できるか否かが判定され、直接到達できない場合には、途中の個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とが決定される。個々の候補充電ステーション配列に対応する個々の経路について経路パラメータが計算され、最速か最省電力かまたは最短の経路が最適経路として選択され、その結果回答が表示されて、経路計画プロセスが完了する。
【００１４】
以下では、図面を参照しながら本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
【００１５】
まず、図２に示す、本発明の一実施例による電気自動車の経路計画方法の詳細なフローチャートについて説明する。
【００１６】
ステップ２０１において、取得した出発地の位置情報と、予め設定された目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定する。
【００１７】
実用用途においては、出発地の予め設定された位置情報と目的地の位置情報を、ユーザによる指定後に、本発明の本実施例による経路計画方法が適用された装置へ入力することができる。
【００１８】
具体的には、「目的地の充電施設情報」とは目的地における充電施設の有無を示し、この目的地の充電施設情報は地図を検索することによって取得する（すなわち、地図上に示された充電ステーションの分布情報から取得する）こともできる。
【００１９】
具体的には、異なる所定の経路は目的地における充電施設の有無に応じて決定され、目的地に充電施設がある場合は、所定の経路は出発地から目的地へ到達し、目的地に充電施設がない場合には、所定の経路は出発地から目的地へ到達した後、さらに目的地から目的地付近の充電ステーションへ到達する。この目的地付近の充電ステーションは、電気自動車が目的地から最小電力量Ｅによって到達できる充電ステーションであることが望ましい。
【００２０】
電気自動車の初期電力量の走行マイル距離に基づいて、所定の経路の走行途中における充電の必要性の有無が判定され、電気自動車が目的地（充電施設がある場合）または目的地付近の充電ステーションまで走行するのに初期電力量で十分な場合には、電気自動車は所定の経路を直接走行し、初期電力量では不十分な場合には、途中で充電するための充電ステーションが選択される。この選択された充電ステーションをもって、走行経路全体が最適なものとなる。
【００２１】
本実施例においては、まず、複数の候補経路が決定される。各候補経路は、１つの候補充電ステーション配列に対応し、その候補充電ステーション配列は１つ以上の候補充電ステーションで構成される。
【００２２】
具体的には、候補充電ステーション配列は様々な方法による検索によって決定することができる。例えば、候補充電ステーション配列は出発地から目的地まで検索することによって決定できる。あるいは、出発地と目的地の両方から検索を開始し、これら２地点の検索範囲が交差した時に検索を終了し、両検索範囲の共通部分にある候補充電ステーション配列を決定することにより、候補充電ステーション配列を決定することもできる。実用用途は上記の検索によって決定する方法に限定されず、個々の経路に対応する候補充電ステーションの配列を決定するその他の方法もまた、本発明の本実施例に内包される。
【００２３】
次に、出発地から目的地まで検索することにより候補充電ステーションを決定するプロセスについて詳細に説明する。
【００２４】
目的地の充電施設情報が充電施設の存在を示す場合に実行される、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列を決定する具体的なプロセスは、以下のとおりであるのが望ましい。
【００２５】
Ａ．初期電力量を残余電力量とし、出発地の位置を検索開始点として、初期検索範囲が、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて決定される。
【００２６】
Ｂ．初期検索範囲が目的地を含まない場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションが決定され、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が事前設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで初期検索範囲が調整される。初期検索範囲が目的地を含む場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点が候補充電ステーション配列として採用される。
【００２７】
Ｃ．決定された個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として、個々の検索開始点の初期検索範囲が再度決定され、ステップＢが繰り返される。
【００２８】
目的地の充電施設情報が充電施設の不存在を示す場合は、最小電力量Ｅで目的地の位置から到達可能な充電ステーションの検索が実行される。これらの充電ステーションと最小電力量Ｅとが特定された後に実行されるのが望ましい。個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列を決定する具体的なプロセスは、以下のとおりである。
【００２９】
Ａ．初期電力量を残余電力量とし、出発地を検索開始点として、初期検索範囲が、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて決定される。
【００３０】
Ｂ．初期検索範囲が目的地を含まない場合、または検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ未満である場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションが決定され、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が事前設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで初期検索範囲が調整される。初期検索範囲が目的地を含み、かつ検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ以上である場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点が候補充電ステーション配列として採用される。
【００３１】
Ｃ．決定された個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として、個々の検索開始点の初期検索範囲が再度決定され、ステップＢが繰り返される。
【００３２】
具体的には、初期検索範囲は、残余電力量で走行を継続できる最大マイル距離（すなわち、走行マイル距離）と、検索開始点（出発地または特定の候補充電ステーション）とに基づいて、残余電力量の走行マイル距離における予め設定された比率に相当する距離を最大検索距離とする初期検索範囲を特定することにより決定され、これにより、電気自動車が初期検索範囲内の個々の候補充電ステーションまたは目的地の位置まで走行できることが保証される。
【００３３】
候補充電ステーション配列を決定するための前述の２つのプロセスにおいては、目的地の方向に向かう所与の初期角度を有する領域であって、出発地と目的地とを結ぶ線がその角度の２等分線となる領域を、初期検索範囲とするのが望ましい。
【００３４】
初期検索範囲に含まれる候補充電ステーションの数が事前設定された閾値を下回る場合には、初期検索範囲が、具体的には、初期検索範囲である領域の角度を、それに含まれる候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで徐々に拡張することにより調整される。
【００３５】
例えば、初期検索範囲は、検索開始点を頂点とし、残余電力量で走行を継続できる最大マイル距離を半径とし、中心軸が目的地を指向し、初期角度を６０度とする扇形の領域を初期検索範囲として決定することにより決定される。初期検索範囲となるこの扇形領域の角度は、それに含まれる候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで徐々に拡張される。
【００３６】
実用用途においては、初期検索範囲は、例えば、出発地を円の中心とする円形の領域を最大範囲として決定することもできる。実用用途においては、初期検索範囲を他の形状として決定することもできるが、本発明の実施例はこれらの形状に限定されない。
【００３７】
例えば、扇形の検索領域は、残余電力量の走行マイル距離の７０％を検索半径とし、出発地の位置を頂点として、決定することができる。
【００３８】
ある実装においては、目的地に向かう扇形領域が初期検索範囲として決定され、その範囲に含まれる候補充電ステーションの数が事前設定された閾値を下回る場合には、目的地からさらに離れた範囲を検索するために検索範囲が拡張され、それにより、出発地から目的地の位置までの途中に可能な限り多くの候補充電ステーションの位置が含まれることが保証されるので、充電のために迂回することによる時間、消費電力、走行経路の長さ等のコストを最大限に抑制することが可能になる。
【００３９】
例えば、検索開始点を頂点とし、中心軸が目的地の位置を指向する扇形領域が決定され、当該扇形領域に対応する地図情報に基づいて候補充電ステーションが検索されるとすると、当該扇形領域内に候補充電ステーションが存在しないかまたは候補充電ステーションの数が事前設定された閾値である５を下回る場合には、出発地の位置を円の中心とする円形領域を決定して検索範囲を拡張し、当該円形領域に対応する地図情報に基づいて候補充電ステーションが検索される。
【００４０】
例えば、目的地に充電施設がある場合、出発地と初期電力量の走行マイル距離とに基づいて第１の検索範囲が決定され、目的地が第１の検索範囲内にない場合には、第１の検索範囲に含まれる候補充電ステーションＣＳ１およびＣＳ２が決定される。そして、第２の検索範囲と第３の検索範囲がそれぞれＣＳ１とＣＳ２とを検索開始点とし、充電後の電力量が残余電力量として決定され、決定された第２の検索範囲と第３の検索範囲が目的地を含むかどうかが判定され、含まない場合には、第２の検索範囲に含まれる候補充電ステーションＣＳ３およびＣＳ４が決定され、候補充電ステーション配列１および２がＣＳ１およびＣＳ３を含む配列１とＣＳ１およびＣＳ４を含む配列２として決定され、同様に、第３の検索範囲に含まれる候補充電ステーションＣＳ５およびＣＳ６が決定され、候補充電ステーション配列３および４がＣＳ２およびＣＳ５を含む配列３とＣＳ２およびＣＳ６を含む配列４として決定される。さらに、第４〜７の検索範囲がそれぞれＣＳ３、ＣＳ４、ＣＳ５およびＣＳ６を検索開始点とし、充電後の電力量が残余電力量として決定され、これら４つの検索範囲のうち少なくとも１つに目的地の位置が含まれたと決定した時点で検索プロセスが終了する。
【００４１】
目的地に充電施設がある場合には、現在決定されている候補充電ステーションのそれぞれを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索範囲を決定した後、少なくとも１つの検索範囲が目的地を含む場合には、目的地を含む検索範囲に対応する候補充電ステーション配列のみが保持されるのが望ましい。
【００４２】
また、目的地に充電施設がない場合で、少なくとも１つの検索範囲が目的地を含み、かつ検索開始点から目的地に到達した時点の残余電力量がＥ以上である場合には、目的地を含み、かつ検索開始点から目的地に到達した時点の残余電力量がＥ以上である検索範囲に対応する候補充電ステーション配列のみが保持される。
【００４３】
例えば、同じく上記の検索プロセスにおいて、ＣＳ４およびＣＳ５に対応する第５の検索範囲と第６の検索範囲の両方が目的地を含み、ＣＳ３およびＣＳ６に対応する第４の検索範囲と第７の検索範囲のいずれも目的地を含まないと判定された場合には、第５の検索範囲と第６の検索範囲の検索開始点である候補充電ステーションＣＳ４およびＣＳ５に対応する配列が保持され、すなわち、配列２と配列３がそれぞれ候補充電ステーションの最終的な配列として決定される。
【００４４】
ある実装においては、さらに多くの選択対象を確保するために、目的地に充電施設がある場合には、目的地を含む検索範囲の数が事前設定された閾値を上回った時点に検索プロセスが終了され、目的地に充電施設がない場合には、目的地を含み、かつ検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ以上となる検索範囲の数が事前設定された閾値を上回った時点に検索プロセスが終了される。
【００４５】
ステップ２０２においては、各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に通過して目的地に到着するまでの経路パラメータが計算される。
【００４６】
本発明の一実施例においては、経路パラメータは消費時間の長さ、消費電力の量、経路の長さ等を含むがこれに限定されない。
【００４７】
ステップ２０３においては、個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路が選択される。
【００４８】
本発明の一実施例においては、個々の経路パラメータに基づいて、最小消費時間の経路を最適経路として選択するか、最小消費電力の経路を最適経路として選択するか、または最小経路長の経路を最適経路として選択することにより最適経路を選択できるのが望ましい。
【００４９】
具体的には、最小消費時間の経路は最速経路であり、換言すれば、すべての経路の中で総消費時間が最小の経路が最速経路である。ここで、総消費時間には、出発地から候補充電ステーション配列内の第１の候補充電ステーションまでの消費時間と、候補充電ステーション配列内の第１の候補充電ステーションから候補充電ステーション配列内の最後の候補充電ステーションまで走行する際の各消費時間と、各候補充電ステーションでの消費時間（例：充電時間、順番待ちの時間など）と、候補充電ステーション配列内の最後の候補充電ステーションから目的地までの消費時間とが含まれる。途中で１度充電する場合を例にとると、総消費時間はＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３として計算され、ここで、Ｔ１は出発地から候補充電ステーションまでの時間を表し、Ｔ２は当該充電ステーションで消費される時間（順番待ちの時間と充電時間を含む）を表し、Ｔ３は当該充電ステーションから目的地までの時間を表す。
【００５０】
具体的には、最小消費電力の経路は最省電力経路、すなわち、すべての経路の中で総消費電力が最小の経路である。ここで、総消費電力には、出発地から候補充電ステーション配列内の第１の候補充電ステーションまでに消費された電力と、候補充電ステーション配列内の第１の候補充電ステーションから候補充電ステーション配列内の最後の候補充電ステーションまでにそれぞれ消費された電力と、候補充電ステーション配列内の最後の候補充電ステーションから目的地までに消費された電力とが含まれる。途中で１度充電する場合を例にとると、総消費電力はＥ１＋Ｅ２として計算され、ここで、Ｅ１は出発地から充電ステーションまでの消費電力を表し、Ｅ２は充電ステーションから目的地までの消費電力を表す。
【００５１】
具体的には、最小経路長の経路は最短経路、すなわち、すべての経路の中で全長が最小の経路である。ここで、経路の全長には、出発地から候補充電ステーション配列内の第１の候補充電ステーションまでの距離と、候補充電ステーション配列内の第１の候補充電ステーションから候補充電ステーション配列内の最後の候補充電ステーションまでの各距離と、候補充電ステーション配列内の最後の候補充電ステーションから目的地までの距離とが含まれる。途中で１度充電する場合を例にとると、経路の全長はＤ１＋Ｄ２として計算され、ここで、Ｄ１は出発地から充電ステーションまでの距離を表し、Ｄ２は充電ステーションから目的地までの距離を表す。
【００５２】
以下では、例を用いて本発明の実施例による経路計画方法についてさらに説明する。
【００５３】
図３に示す第１の例においては、出発地Ｏとユーザによって指定された目的地Ｄが受信され、地図情報から目的地Ｄでの充電施設の不存在が判定され、目的地Ｄから充電ステーションＣＳ７への到達時点における消費電力が最小であると判定される。Ｏ地点からＤ地点さらにはＣＳ７へと到る所定の経路について、電気自動車の初期電力量から、電気自動車が途中で少なくとも１度充電される場合に限りＯからＤそしてＣＳ７まで走行できると判定される。Ｏの位置を頂点とし、初期電力量の走行マイル距離の７０％を半径とし、初期角度を６０度とする扇形領域ＯＡＢが決定され、当該扇形領域の検索によって候補充電ステーションＣＳ１、ＣＳ２およびＣＳ３が検出される。ＣＳ１、ＣＳ２およびＣＳ３をそれぞれ頂点とし、充電後の電力量の走行マイル距離の７０％を半径とする扇形領域１、２および３が決定され、扇形領域１、２および３のすべてがＤを含み、かつＤへの到達時における残余電力量はＣＳ７へ到達するのに十分な量であると判定され、続いて、ＣＳ１、ＣＳ２およびＣＳ３がそれぞれ３つの候補充電ステーション配列として決定される。そして、候補充電ステーションＣＳ１、ＣＳ２またはＣＳ３を経由して目的地へ到達する経路Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の総消費時間がそれぞれＴｉ１＋Ｔｉ２＋Ｔｉ３（ｉ＝１，２，３）として計算され、Ｔ１１＋Ｔ１２＋Ｔ１３＝１８分間、Ｔ２１＋Ｔ２２＋Ｔ２３＝１５分間、およびＴ３１＋Ｔ３２＋Ｔ３３＝２０分間と想定され、Ｔ２１＋Ｔ２２＋Ｔ２３の値が最小なので、Ｒ２が最速経路としてユーザへ提示される。
【００５４】
図４に示す第２の例においては、第１の例に示される初期角度が６０度の扇形領域ＯＡＢ内に候補充電ステーションがない場合には、さらに大きな範囲で候補充電ステーションを検索するために、扇形ＯＡＢの角度が徐々に拡張されて円形領域とされ、この円形領域に充電ステーションＣＳ５がある場合には、ＣＳ５はＤの位置とは逆の方向にあるにもかかわらず、このＣＳ５が候補充電ステーションとして採用される。そして、最終経路計画結果は経路Ｒ４、すなわち、Ｏの位置を出発して充電のためにＣＳ５へ立ち寄り、さらにＤの位置へ到達する経路となる。
【００５５】
図５に示す第３の例においては、電気自動車が経路Ｒ５’を走行する際に、出発地Ｏにおける初期電力量は目的地Ｄに到達するのには丁度足りるが、Ｄ付近の充電ステーションＣＳ７へ到達するには不十分であると想定する。この場合は、出発地Ｏを頂点とし、出発地Ｏと目的地Ｄを結ぶ線を中心軸とし、出発地Ｏと目的地Ｄを結ぶ線を半径とする扇形領域において候補充電ステーションＣＳ９が検索され、経路計画結果は経路Ｒ５、すなわち、Ｏの位置からＣＳ９を経由してさらにＤの位置へ到達する経路となる。
【００５６】
同じ原理に基づき、本発明の１つの実施例は、前述の電気自動車の経路計画方法の原理と類似した原理に基づいて実装される電気自動車の経路計画装置をさらに提供する。その詳細については、当該方法に関する前述の説明を参照できるので、ここでは説明の反復を避ける。図６に示す電気自動車の経路計画装置は、主に以下のモジュールを含む。
【００５７】
すなわち、取得した出発地の位置情報と、事前決定された目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するように構成された決定モジュール６０１と、
各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータを計算するように構成された処理モジュール６０２と、
個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路を選択するように構成された選択モジュール６０３である。
【００５８】
具体的には、目的地の充電施設情報が充電施設の存在を示す場合には、決定モジュール６０１はさらに、Ａ．初期電力量を残余電力量とし、出発地の位置を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて、初期検索範囲を決定するステップと、
Ｂ．初期検索範囲が目的地を含まない場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が事前設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含む場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を、候補充電ステーション配列として採用するステップと、
Ｃ．決定された個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として、個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返すステップとを実行するように構成される。
【００５９】
具体的には、目的地の充電施設情報が充電施設の不存在を示す場合には、決定モジュール６０１はさらに、最小電力量Ｅで目的地の位置から開始して到達できる充電ステーションを検索するように構成され、
決定モジュールはさらに、Ａ．初期電力量を残余電力量とし、出発地を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて、初期検索範囲を決定するステップと、
Ｂ．初期検索範囲が目的地を含まない場合、または検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ未満である場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が事前設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含み、かつ検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ以上である場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を、候補充電ステーション配列として採用するステップと、
Ｃ．決定された個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として、個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返すステップとを実行するように構成される。
【００６０】
決定モジュール６０１はさらに、目的地の方向に向かう所与の初期角度を有する領域であって、出発地と目的地とを結ぶ線がその角度の２等分線となる領域を、初期検索範囲として採用することによって初期検索範囲を決定し、さらに、初期検索範囲である領域の角度を、それに含まれる候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで徐々に拡張することにより初期検索範囲を調整するように構成されるのが望ましい。
【００６１】
本発明の一実施例においては、経路パラメータは消費時間の長さ、消費電力の量、経路の長さ等を含むがこれに限定されない。
【００６２】
具体的には、選択モジュール６０３はさらに、最小消費時間の経路を最適経路として選択するか、最小消費電力の経路を最適経路として選択するか、または最小経路長の経路を最適経路として選択するように構成される。
【００６３】
本発明の実施例においては、前述の技術的解決法により、出発地の位置情報と事前決定された目的地の位置情報と目的地の充電施設情報とが取得された後、途中の個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とが初期電力量との組み合わせにおいて決定され、各候補充電ステーション配列について決定された経路を用いて、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータが計算され、経路パラメータ同士が比較され、その後、これらの経路パラメータから１つの最適経路が広域的に最適な走行経路として選択される。最適経路は目的地の充電施設の状態も考慮に入れて選択され、電気自動車の目的地到着後の次の移動が保証されるので、電気自動車は目的地へスムーズに到着でき、次の移動に備えることができる。
【００６４】
言うまでもなく、当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、様々な変更および変形を本発明に加えることができる。従って、本発明は、本発明に対するこれらの変更および変形が本発明の添付請求項およびその同等物の範囲内にある限り、かかる変更および改変も包含することが意図されている。
【００６５】
さらに、上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これに限定されない。
【００６６】
（付記１）
電気自動車の経路計画方法であって、
取得した出発地の位置情報と、所定の目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するステップと、
各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータを計算するステップと、
個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路を選択するステップと
を含むことを特徴とする電気自動車の経路計画方法。
【００６７】
（付記２）
的地の充電施設情報が充電施設の存在を示す場合、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するステップは、
Ａ.  初期電力量を残余電力量とし、出発地の位置を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて、初期検索範囲を決定するステップと、
Ｂ.初期検索範囲が目的地を含まない場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が予め設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が予め設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含む場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を候補充電ステーション配列として採用するステップと、
Ｃ.決定した個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返すステップとを含むことを特徴とする付記1に記載の電気自動車の経路計画方法。
【００６８】
（付記３）
目的地の充電施設情報が充電施設の不存在を示す場合に、最小電力量Ｅで目的地の位置から到達可能な充電ステーションを検索するステップを含み、
個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列を決定するステップが、
Ａ．初期電力量を残余電力量とし、出発地を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて初期検索範囲を決定するステップと、
Ｂ．初期検索範囲が目的地を含まない場合、または検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ未満である場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が予め設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が予め設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含み、かつ検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ以上である場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を候補充電ステーション配列として採用するステップと、
Ｃ．決定された個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返すステップとを含むことを特徴とする付記1に記載の電気自動車の経路計画方法。
【００６９】
（付記４）
前記経路パラメータは、消費時間の長さ、消費電力の量、経路の長さを含み、
前記最適経路を選択するステップが、
最小消費時間の経路を最適経路として選択し、
または、最小消費電力の経路を最適経路として選択し、
または、最小経路長の経路を最適経路として選択することを特徴とする付記１から付記３の何れかに記載の電気自動車の経路計画方法。
【００７０】
（付記５）
前記消費時間の長さは、出発地から候補充電ステーション配列内の各候補充電ステーションまでの消費時間と、各候補充電ステーションでの待ち時間と充電時間との和であることを特徴とする付記４に記載の電気自動車の経路計画方法。
【００７１】
（付記６）
前記初期検索範囲を決定するステップが、
目的地の方向に向かう所与の初期角度を有する領域であって、出発地と目的地とを結ぶ線がその角度の２等分線となる領域を、初期検索範囲とするステップを含み、
前記初期検索範囲を調整するステップが、
初期検索範囲である領域の角度を、それに含まれる候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで徐々に拡張するステップを含むことを特徴とする付記２又は付記３に記載の電気自動車の経路計画方法。
【００７２】
（付記７）
電気自動車の経路計画装置であって、
取得した出発地の位置情報と、所定の目的地の位置情報と、目的地の充電施設情報と、初期電力量とに基づいて、個々の候補充電ステーションの位置情報と個々の候補充電ステーション配列とを決定するように構成された決定モジュールと、
各候補充電ステーション配列について、出発地から、当該候補充電ステーション配列に含まれる候補充電ステーションを順に経由して目的地に到着するまでの経路パラメータを計算するように構成された処理モジュールと、
個々の候補充電ステーション配列の経路パラメータと所定の経路選択基準とに基づいて、最適経路を選択するように構成された選択モジュールと
を備えることを特徴とする電気自動車の経路計画装置。
【００７３】
（付記８）
的地の充電施設情報が充電施設の存在を示す場合、前記決定モジュールは、
Ａ.  初期電力量を残余電力量とし、出発地の位置を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて、初期検索範囲を決定する処理と、
Ｂ.初期検索範囲が目的地を含まない場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が予め設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が予め設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含む場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を候補充電ステーション配列として採用する処理と、
Ｃ.決定した個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返す処理とを実行するように構成されることを特徴とする付記７に記載の電気自動車の経路計画装置。
【００７４】
（付記９）
目的地の充電施設情報が充電施設の不存在を示す場合、前記決定モジュールは、最小電力量Ｅで目的地の位置から到達可能な充電ステーションを検索し、さらに、
Ａ．初期電力量を残余電力量とし、出発地を検索開始点として、この残余電力量で走行可能な最大マイル距離と検索開始点とに基づいて初期検索範囲を決定する処理と、
Ｂ．初期検索範囲が目的地を含まない場合、または検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ未満である場合には、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションを決定し、初期検索範囲に含まれる個々の候補充電ステーションの数が予め設定された閾値を下回る場合には、残余電力量と検索開始点とに基づいて、候補充電ステーションの数が予め設定された閾値に到達するまで初期検索範囲を調整し、初期検索範囲が目的地を含み、かつ検索開始点から目的地へ到達した時点の残余電力量がＥ以上である場合には、出発地から目的地に至るまでに経路が順に通過する、出発地以外の個々の検索開始点を候補充電ステーション配列として採用する処理と、
Ｃ．決定された個々の候補充電ステーションを検索開始点とし、充電後の電力量を残余電力量として個々の検索開始点の初期検索範囲を再度決定し、ステップＢを繰り返す処理とを実行するように構成されることを特徴とする付記７に記載の電気自動車の経路計画装置。
【００７５】
（付記１０）
前記選択モジュールが、
最小消費時間の経路を最適経路として選択し、
または、最小消費電力の経路を最適経路として選択し、
または、最小経路長の経路を最適経路として選択するように構成されることを特徴とする付記７から付記９の何れかに記載の電気自動車の経路計画装置。
【００７６】
（付記１１）
前記決定モジュールは、
目的地の方向に向かう所与の初期角度を有する領域であって、出発地と目的地とを結ぶ線がその角度の２等分線となる領域を、初期検索範囲とすることにより、初期検索範囲を決定し、
初期検索範囲である領域の角度を、それに含まれる候補充電ステーションの数が事前設定された閾値に到達するまで徐々に拡張することにより、前記初期検索範囲を調整するように構成されることを特徴とする付記８又は付記９に記載の電気自動車の経路計画装置。
【符号の説明】
【００７７】
６０１：決定モジュール
６０２：処理モジュール
６０３：選択モジュール
【図１】
2014006244.tif 000003
【図２】
2014006244.tif 000004
【図３】
2014006244.tif 000005
【図４】
2014006244.tif 000006
【図５】
2014006244.tif 000007
【図６】
2014006244.tif 000008
【外国語明細書】
2014006244000001.pdf