(57)【要約】【課題】  充電ポイントにおける待ち時間が少ない中継経路を電気自動車の搭乗者に提供できるようにする。【解決手段】  本発明は、充電ポイントのある中継地Ｐ１，Ｐ２を経由して目的地に向かう中継経路を探索する経路探索装置１に関する。この経路探索装置１は、充電ポイントにおける待ち時間に対応する待機コストを設定するコスト設定部２Ａと、設定された待機コストをリンクコストに含めて中継経路を探索する経路探索部２Ｂとを備える。【選択図】      図１
2012137420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電ポイントのある中継地を経由して目的地に向かう中継経路を探索する経路探索装置であって、
前記充電ポイントにおける待ち時間に対応する待機コストを設定するコスト設定部と、
設定された前記待機コストをリンクコストに含めて前記中継経路を探索する経路探索部と、を備えていることを特徴とする経路探索装置。
【請求項２】
前記コスト設定部は、前記充電ポイントにおける過去の待ち時間の統計値に基づいて前記待機コストを設定する請求項１に記載の経路探索装置。
【請求項３】
前記コスト設定部は、前記充電ポイントにおける現時点の満空状況に基づいて前記待機コストを設定する請求項１に記載の経路探索装置。
【請求項４】
前記コスト設定部は、前記充電ポイントの現時点の予約状況から推定される自車の到着時における予測待ち時間に基づいて前記待機コストを設定する請求項１に記載の経路探索装置。
【請求項５】
探索された前記中継経路で経由する前記充電ポイントの到着予測時刻に当該充電ポイントが空きの場合に、その充電ポイントに予約を入れる予約通知部を更に備えている請求項４に記載の経路探索装置。
【請求項６】
前記予約通知部は、前記充電ポイントに予約を入れた後で自車が到着予測時刻通りに到着しない場合に、次の（ａ）及び（ｂ）のうちの少なくとも１つの処理を行う請求項５に記載の経路探索装置。
（ａ）  コスト設定部によるコスト設定と経路探索部による探索処理とを再度実行させる第１処理
（ｂ）  充電ポイントに対する予約を変更する第２処理
【請求項７】
充電ポイントのある中継地を経由して目的地に向かう中継経路を探索する経路探索方法であって、
前記充電ポイントにおける待ち時間に対応する待機コストを設定するステップと、
設定された前記待機コストをリンクコストに含めて前記中継経路を探索するステップと、を含むことを特徴とする経路探索方法。
【請求項８】
請求項７に記載の経路探索方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車が出発地から目的地まで走行するのに適した経路を探索する経路探索装置と、その経路探索方法及びコンピュータプログラムに関し、充電ポイントでの待ち時間を考慮した経路の探索方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関で駆動する自動車に搭載され、出発地から目的地までの最適経路を探索する経路探索装置は既に実用化されている。しかし、現在市販の経路探索装置は、電気自動車への搭載を前提にしておらず、電気自動車特有の航続距離や充電時間については特に考慮されていない。
従って、通常の経路探索装置によって最適経路を探索しても、電気自動車は内燃機関の自動車に比べて航続距離が短いため目的地まで到着できない場合がある。
【０００３】
そこで、電気自動車向けの経路探索装置として、目的地までの経路が電気自動車の航続距離を超えた場合に、充電ポイント（「充電ステーション」ともいう。）を経由する別の経路を探索することにより、目的地まで確実に到着可能な経路を提供する電気自動車の経路探索装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７０２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の経路探索装置では、充電ポイントにおける混雑状況や予約状況を考慮していないので、経路探索装置が探索した充電ポイントを経由する経路をドライバが採用した場合に、その充電ポイントにおいて充電を開始するまでの順番待ちのために予想外の時間がかかり、予定通りに目的地に到着できない場合がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、充電ポイントにおける待ち時間が少ない中継経路を電気自動車の搭乗者に提供することができる経路探索装置等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】
（１）  本発明に係る経路探索装置は、充電ポイントのある中継地を経由して目的地に向かう中継経路を探索する経路探索装置であって、前記充電ポイントにおける待ち時間に対応する待機コストを設定するコスト設定部と、設定された前記待機コストをリンクコストに含めて前記中継経路を探索する経路探索部と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る経路探索装置によれば、上記コスト設定部が、充電ポイントにおける待ち時間に対応する待機コストを設定し、上記経路探索部が、設定された待機コストをリンクコストに含めて中継経路を探索するので、充電ポイントにおける待ち時間ができるだけ少ない中継経路を探索することができる。
このため、探索された中継経路を、例えば車載のディスプレイ等の出力装置を通じて搭乗者に提供することにより、充電ポイントにおける待ち時間が少ない（充電を開始する前の待ち時間がゼロの場合を含む。）中継経路を搭乗者に対して事前に案内することができる。
【０００８】
（２）  本発明に係る経路探索装置において、前記コスト設定部は、例えば、前記充電ポイントにおける過去の待ち時間の統計値に基づいて前記待機コストを設定することができる。
この場合、例えば、後述の到着時における予測待ち時間を正確に求める場合に必要となる、充電ポイントの現時点の予約状況を情報収集しなくても、比較的正確なコスト設定が可能となるので、本発明に係る経路探索装置を簡便かつ安価に実現することができる。
【０００９】
（３）  また、本発明に係る経路探索装置において、前記コスト設定部は、前記充電ポイントにおける現時点の満空状況に基づいて前記待機コストを設定することもできる。
もっとも、現時点の満空状況に基づいて待機コストを設定すると、充電ポイントが遠方のため自車が充電ポイントに到着するまでに比較的長い時間を要する場合には、現時点で空いている充電ポイントが自車の到着時には空いていない恐れがある。
【００１０】
（４）  そこで、本発明に係る経路探索装置において、前記コスト設定部は、前記充電ポイントの現時点の予約状況から推定される自車の到着時における予測待ち時間に基づいて前記待機コストを設定することが好ましい。
この場合、現時点の予約状況から推定される自車の到着時における予測待ち時間を待機コストに含めて中継経路を探索することになるので、到着時における待ち時間が確実に少ない充電ポイントを含む中継経路を探索できるようになる。
【００１１】
（５）  また、上述のように、充電ポイントの現時点の予約状況から自車の到着時における予測待ち時間を推定する経路探索装置の場合には、探索された前記中継経路で経由する前記充電ポイントの到着予測時刻に当該充電ポイントが空きの場合に、その充電ポイントに予約を入れる予約通知部を更に備えていることが好ましい。
この場合、上記予約通知部が充電ポイントに予約を入れるので、自車が充電ポイントに到着した時に充電設備を確実に利用することができ、待ち時間をなくすことができる。
【００１２】
（６）  もっとも、前記予約通知部は、前記充電ポイントに予約を入れた後で到着予測時刻通りに到着しない場合には、次の（ａ）及び（ｂ）のうちの少なくとも１つの処理を行うことが好ましい。
（ａ）  コスト設定部によるコスト設定と経路探索部による探索処理とを再度実行させる第１処理
（ｂ）  充電ポイントに対する予約の変更を行う第２処理
【００１３】
上記（ａ）の第１処理を行うようにすれば、新たな予約状況から推定される自車の到着時における予測待ち時間が改めて待機コストに設定され、その新たな待機コストをリンクコストに含めた中継経路の探索が改めて行われるので、最新の予約状況を考慮した中継経路を搭乗者に提供することができる。
【００１４】
上記（ｂ）の第２処理における「予約の変更」には、予約時刻の変更と予約のキャンセルの双方が含まれる。この第２処理を行うようにすれば、例えば、自車が到着予想時刻よりも早く到着することが判明した場合に、充電ポイントを利用する予約時刻を早めたり、逆に自車が到着予想時刻よりも遅く到着することが判明した場合に、予約時刻を遅らせたり或いは予約のキャンセルを行うことにより、充電ポイントの充電設備を効率よく利用できるようになる。
【００１５】
（７）  本発明に係る経路探索方法は、本発明に係る経路探索装置が行う方法であって、当該経路探索装置と同様の作用効果を奏する。
（８）  本発明に係るコンピュータプログラムは、本発明に係る経路探索方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、当該経路探索方法と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００１６】
以上の通り、本発明によれば、充電ポイントにおける待ち時間が少ない中継経路を電気自動車の搭乗者に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る経路探索装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】充電ポイントの待ち時間の統計値に関する参照テーブルの一例を示す図である。
【図３】ディスプレイによる入力設定画面の一例を示す図である。
【図４】車載コンピュータの処理内容を示すフローチャート（前半）である。
【図５】車載コンピュータの処理内容を示すフローチャート（後半）である。
【図６】充電ポイントがある中継地が選択された場合の経路図の一例である。
【図７】第２実施形態に係る経路探索装置の全体構成を示すブロック図である。
【図８】充電ポイントの予約状況に関する参照テーブルの一例を示す図である。
【図９】充電ポイントの満空状況に関する参照テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔第１実施形態〕
〔経路探索装置の全体構成〕
図１は、第１実施形態に係る経路探索装置１の全体構成を示すブロック図である。
この経路探索装置１は、電気自動車（以下、「車両」と略称する場合がある。）２０に適した経路探索を行うものであり、その経路探索と車内の各電子機器の動作制御とを行う電子制御装置である車載コンピュータ２を有する。
【００１９】
この車載コンピュータ２には、ＧＰＳ受信機３、車速センサ４、ジャイロセンサ５、記憶装置６、ディスプレイ７、スピーカ８、入力デバイス９、無線通信機１０及びバッテリ制御部１１がそれぞれ接続されている。
【００２０】
上記ＧＰＳ受信機３、車速センサ４及びジャイロセンサ５は、電気自動車２０の走行位置、速度及び向きを把握するセンサ類である。
車載コンピュータ２は、ＧＰＳ受信機３が定期的に取得するＧＰＳ信号により自車の絶対位置を求めるとともに、車速センサ４及びジャイロセンサ５から随時入力される入力信号に基づいてその位置及び方位を補間し、車両２０の正確な現在位置及び方位を常に把握している。
【００２１】
記憶装置６は、地図データベースを備える。この地図データベースは、車載コンピュータ２に道路地図データを提供するものであり、この道路地図データはリンクデータやノードデータを含み、ＤＶＤ等の記録媒体に格納されている。なお、この道路地図データには、電気自動車２０に給電可能な充電ポイントの位置も含まれている。
記憶装置６は、車載コンピュータ２からの指令に応じて記録媒体から必要な道路地図データを読み出して当該コンピュータ２に提供する。なお、記録媒体としては、ＤＶＤ以外にも、ＣＤ−ＲＯＭやメモリカード、ハードディスク等の種々の記録媒体を採用できる。
【００２２】
ディスプレイ７とスピーカ８は、車載コンピュータ２が生成した各種情報を車両２０の搭乗者に提示するために利用される。具体的には、ディスプレイ７は、経路探索の際の入力設定画面、自車周辺の地図画像及び目的地までの経路情報等を表示し、スピーカ８は、自車を目的地に誘導するためのアナウンスを音声出力する。
なお、本実施形態では、車載コンピュータ２が、探索した経路（後述の直行経路及び中継経路）の走行中に使用可能な電装機器の設定状態を判定するが、判定した設定状態についてもディスプレイ７によって表示される。
【００２３】
入力デバイス９は、車両２０のドライバが経路探索に関する各種入力を行うためのものである。
具体的には、この入力デバイス９は、操舵ハンドルに設けられた操作スイッチ、ジョイスティック、或いは、ディスプレイ７に設けたタッチパネル等の各種入力手段の組み合わせよりなる。なお、ドライバの音声認識によって入力を受け付ける音声認識装置を入力デバイス９とすることもできる。この入力デバイス９にドライバが行った入力信号は車載コンピュータ２に送られる。
【００２４】
無線通信機１０は、情報センター２３との間の無線通信を介して、当該情報センター２３から各種の提供情報を取得するものである。
すなわち、無線通信機１０は、車載コンピュータ２の指令により移動体通信網２１を利用して情報センター２３にアクセスし、渋滞情報等の提供情報が情報センター２３から送信されると、この提供情報を受信して車載コンピュータ２に通知する。なお、情報センター２３から受ける提供情報には、充電ポイントの待ち時間情報が含まれるが、これについては後述する。
【００２５】
車載コンピュータ２は、例えば、各種の制御プログラムを実装したマイクロコンピュータなどの演算処理装置よりなり、その制御プログラムを実行することにより、ディスプレイ７に地図画像を表示させる機能、出発地から目的地までの経路（中継地がある場合はその位置を含む。）を算出する機能、その経路に従って車両２０を目的地まで誘導する機能等、各種のナビゲーション機能を実行可能である。
また、本実施形態の車載コンピュータ２は、目的地までの経路が探索された場合に、車両２０が現在のバッテリ残容量で到着できるか否かを判定する機能も備えている。
【００２６】
車載コンピュータ２は、上記各機能を実現させる所定のコンピュータプログラムをインストールすることによって構成されており、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に格納して販売又は譲渡することができる。また、このプログラムの販売又は譲渡は、サーバコンピュータからネットワーク経由でダウンロードすることによって行ってもよい。
【００２７】
バッテリ制御部１１は、車内の通信ケーブルを介して車載コンピュータ２と通信可能に接続されており、自車のバッテリの電力状態を監視しつつ、バッテリの充放電動作を制御する。車載コンピュータ２は、経路探索を行う場合に、バッテリ制御部１１から現時点に於けるバッテリ残容量の情報を取得する。
記憶装置６は、自車走行に必要な走行電力を演算するためのデータとして、自車が単位距離（例えば１ｋｍ）だけ走行する間に、走行駆動源である電動モータにて消費される平均電力量を、例えば一般道走行時や高速道路走行時などの道路種別ごとに記憶している。
【００２８】
〔地図データベースの道路地図データ〕
地図データベースの道路地図データは「リンクデータ」と「ノードデータ」を含む。このうち、「ノードデータ」は、交差点ＩＤと交差点位置とを対応付けたデータである。また、「リンクデータ」は、特定リンクのリンクＩＤに対して、次の情報１）〜４）を対応付けたデータよりなる。
１）  特定リンクの始点・終点・補間点の位置
２）  特定リンクの始点に接続するリンクＩＤ
３）  特定リンクの終点に接続するリンクＩＤ
４）  特定リンクのリンクコスト
【００２９】
また、地図データベースには、地図上の各道路に対応するリンクが一般道路か有料道路かの道路種別や有料道路の場合の通行料金、及び、電気自動車２０に給電可能な充電ポイントのステーションＩＤとその位置も含まれている。
【００３０】
上記「リンクコスト」は、例えば、特定リンクとその終点に接続するリンクの組み合わせの数だけ用意されており、特定リンクの始点に進入してから当該特定リンクの終点を退出し、次に接続するリンクの始点に進入するまでに要する「リンク旅行時間」を含む。
すなわち、リンクコストには、特定リンクの始点から終点までを走行するのに要する「リンク通過時間」と、その特定リンクの終点から次のリンクの始点までを走行するのに要する時間コスト、つまり、交差点通過に要する「交差点通過時間」とが含まれる。
【００３１】
上記リンク旅行時間は、平日、土曜、日曜及び祝日といった日種別ごとに、現時点から１日先までの５分ごとのデータが用意されており、この５分ごとのデータは、交通情報センターから取得可能なＶＩＣＳ（「ＶＩＣＳ」は（財）日本道路交通情報センターの登録商標）情報や、他車両から取得したプローブ情報に基づいて作成される。
なお、本実施形態では、上記リンク旅行時間だけでなく、充電ポイントにおける待ち時間に対応する「待機コスト」も上記リンクコストに含めて設定されるが、その設定方法の詳細については後述する。
【００３２】
本実施形態の車載コンピュータ２は、前記制御プログラムの実行によって実現される機能実現部として、コスト設定部２Ａと経路探索部２Ｂとを備えている。
このうち、コスト設定部２Ａは、経路探索部２Ｂが充電ポイントを経由する中継経路を探索する場合において、充電ポイントにおいて電気自動車２０の充電を開始するまでの待ち時間に対応する「待機コスト」を設定する機能を有する。また、経路探索部２Ｂは、設定された待機コストをリンクコストに含めて中継経路を探索する機能を有する。
【００３３】
なお、経路探索部２Ｂが探索した最適な中継経路は、ディスプレイ７に出力されてその画面に表示され、これによって当該中継経路が搭乗者に提供される。
経路探索部２Ｂを構成するコンピュータプログラムには、具体的にはダイクストラ法やポテンシャル法による経路探索ロジックが含まれている。すなわち、本実施形態の経路探索部２Ｂは、上記経路探索ロジックを含むプログラムを実行することで出発地から目的地までのリンクコストの累計が最小となる推奨経路を探索することができる。
【００３４】
ここで、ダイクストラ法では、探索開始リンクから始まるリンクのツリーを構成していくに当たって、あるリンクから複数のリンクに枝分かれする場合に、各枝のリンクの経路コスト（探索開始リンクから当該リンクに至るリンクコストの総和）の大小を比較し、この経路コストの小さい順に並べ変えて、経路コストの小さいリンクからさらに探索を続けて行くという方法を採用している。
従って、最初に探索終了リンクに到達すれば、その時点で探索終了リンクに到達する最小コストの経路が決定される。リンクコストの小さいリンクから順に探索を行うので、真先に探索終了リンクに到達した経路がそのまま最小コストの経路となるからである。
【００３５】
一方、ポテンシャル法では、あるリンクから複数のリンクに枝分かれする場合に、各枝のリンクの経路コストの大小の比較をせずに、すべてのリンクを同等に扱い、各枝のリンクからさらに探索を続けていくという方法を採用している。
従って、最初に探索終了リンクに到達しても、その時点では、他の経路を通って探索終了リンクに到達する可能性が残されているため、ネットワークにあるすべてのリンクを探索し終わった時点で初めて、探索終了リンクに到達する最小コストの経路が決定される。
【００３６】
〔情報センター〕
図１に示すように、情報センター２３は、無線通信機２４とセンターコンピュータ２５と記憶装置２６とを備えている。無線通信機２４は、移動体通信網２１を介して各車両２０の無線通信機１０や、日本全国或いは所定地域の充電ポイントに設けられた通信装置（図示せず）と通信可能となっている。
センターコンピュータ２５は、充電ポイントにおいて過去に発生した時間帯ごとの待ち時間を、各充電ポイントからそれぞれ収集している。
【００３７】
なお、本実施形態では、各充電ポイントから収集される「待ち時間」は、充電ポイントに到着してから電気自動車２０の充電を開始するまでに要する待ち時間（以下、「開始待ち時間」ということがある。）のことである。
【００３８】
センターコンピュータ２５は、各充電ポイントの待ち時間データの統計値（例えば、平均値や中央値）を、平日、土曜、日曜及び祝日といった日種別の時間帯ごとに区分し、参照テーブル２２Ａに纏めて記憶装置２６に記憶させている。図２はその参照テーブル２２Ａの一例を示す図である。
図２に示すように、この参照テーブル２２Ａは日種別のテーブル群よりなり、特定の日の各テーブルには、充電ポイントを識別するステーション番号ごとに、１日を所定時間（図例では３時間）で区分した時間帯ごとの開始待ち時間の統計値が記されている。
【００３９】
図２に例示する参照テーブル２２Ａによれば、例えば、ステーション番号が「１」の充電ポイントにおける開始待ち時間の統計値は、０時〜３時では「０」（単位は時間、以下同様。）、３時〜６時では「０」、６時〜９時では「０．１」、９時〜１２時では「０．５」、１２時〜１５時では「１．５」となっている。
また、ステーション番号が「２」の充電ポイントにおける開始待ち時間の統計値は、０時〜３時では「０」、３時〜６時では「０」、６時〜９時では「０．２」、９時〜１２時では「１．０」、１２時〜１５時では「０．５」となっている。
【００４０】
センターコンピュータ２５は、記憶装置２６に格納された上記参照テーブル２２Ａを、所定期間ごとにダウンリンク情報に含めて電気自動車２０に配信する。これを受信した電気自動車２０の車載コンピュータ２は、ダウンリンク情報から参照テーブル２２Ａを抽出して自車の記憶装置６に格納する。
なお、図２の参照テーブル２２Ａは、過去の開始待ち時間の統計値をテーブル化したものであるから、必ずしもセンターコンピュータ２５が自動配信する必要はない。
【００４１】
例えば、情報センター２３のウェブサイトに参照テーブル２２Ａが公開されている場合には、それを欲する搭乗者がインターネットを通じて参照テーブル２２Ａをダウンロードして、記憶装置６に格納することにしてもよい。
また、車両２０の車載コンピュータ２が各充電ポイントからデータ収集することで、各々の車両２０が自律的に参照テーブル２２Ａを作成し、自車の記憶装置６に記憶させことにしてもよい。
【００４２】
〔ディスプレイの入力設定画面〕
図３は、ディスプレイ７による入力設定画面の一例を示す図である。
図３に示すように、ディスプレイ７の入力画面には、出発地と目的地の「位置入力アイコン」と、高速優先、時間優先又は料金優先のいずれかを１つを選択する「優先設定アイコン」と、充電ポイントを経由する中継経路の探索を行うか否かを選択するための「探索種別アイコン」とが表示されている。
【００４３】
本実施形態の車載コンピュータ２は、車両２０の搭乗者が「探索種別アイコン」の右側にある「充電ポイントあり」を選択すると、充電ポイントを経由する「中継経路」を含む経路を探索し、「充電ポイントなし」を選択すると、充電ポイントを経由せずに目的地に直行する「直行経路」のみの探索を行うようになっている。
【００４４】
〔車載コンピュータの処理内容〕
図４及び図５は、車載コンピュータ２の処理内容を示すフローチャートである。
以下、このフローチャートを参照しつつ、第１実施形態において車載コンピュータ２が行う電気自動車２０のための経路探索方法を説明する。
＜直行経路の探索処理＞
図４に示すように、車載コンピュータ２の経路探索部２Ｂは、まず、ディスプレイ７の入力操作画面にて搭乗者が入力した出発地と目的地を読み込む（ステップＳＴ１）。
【００４５】
なお、上記入力操作画面にて搭乗者が「出発地」を入力しない場合には、ＧＰＳ受信機３によって得られた「現在位置」が出発地として設定される。
その後、経路探索部２Ｂは、上記出発地から目的地までを、充電せずに車両２０が直行する場合のリンクコストが最小となる「直行経路」を、ダイクストラ法やポテンシャル法等の所定の経路探索ロジックによって探索する（ステップＳＴ２）。
【００４６】
すなわち、経路探索部２Ｂは、出発地に最も近いリンク又はノードを探索開始リンクとし、目的地に最も近いリンクを探索終了リンクとして、前記リンクデータの中から、探索開始リンクから探索終了リンクまでを含むネットワークデータを記憶装置６の地図データベースから取得し、このネットワークデータに対して経路探索ロジックを実行する。
より具体的には、探索開始リンクから探索終了リンクに至るリンクを順次加算してリンクのツリーを構成して行き、探索終了リンクに至るツリーの中で、次の式（１）で定義されるリンクコストの累計が最も少ない直行経路を、ダイクストラ法又はポテンシャル法による経路探索ロジックにより求める。
【００４７】
リンクコスト＝  （ａ×リンク旅行時間）
＋（ｂ×リンクの距離）
＋（ｃ×道路種別）
＋（ｄ×通行料金）
＋（ｅ×交差点通過時間）
＋（ｆ×待機コスト）          ………（１）  
【００４８】
なお、上記式（１）におけるａ〜ｆは、ルート計算種別ごとに設定される係数であり、充電ポイントを経由しない「直行経路」を探索する図４のステップＳＴ２の場合には、コスト設定部２Ａにより待機コストの係数が「０」に設定される。
【００４９】
次に、車載コンピュータ２の経路探索部２Ｂは、現時点のバッテリ残容量Ｗｏを読み込むとともに（ステップＳＴ３）、上記直行経路を目的地まで走破するのに必要な走行電力Ｗｒを算出する（ステップＳＴ４）。
この走行電力Ｗｒは、電動モータにより消費される単位距離当たりの平均電力量に、直行経路の累積距離を乗算することによって算出することができる。
【００５０】
その後、経路探索部２Ｂは、バッテリ残容量Ｗｏが走行電力Ｗｒ以上であるか否かを判定し（ステップＳＴ５）、この判定結果が肯定的である場合には、探索結果である直行経路をディスプレイ７に出力する（ステップＳＴ６）。
これに対して、その判定結果が否定的、すなわち、バッテリ残容量Ｗｏが走行電力Ｗｒ未満には、探索した直行経路では目的地に到着できないので、図５に示す中継経路の探索処理に移行する。
【００５１】
なお、図３に示す入力操作画面において、ユーザ（車両２０の搭乗者）が「探索種別」として「充電ポイントなし」を選択した場合には、ステップＳＴ５の判定結果が否定的である場合でも図５の探索処理に移行せず、出発地まで到着可能な直行経路がない旨がディスプレイ７によって表示される。
【００５２】
＜中継経路の探索処理＞
図５に示す中継経路の探索処理では、車載コンピュータ２の経路探索部２Ｂが、まず充電ポイントのある中継地を選択する（ステップＳＴ６）。
なお、この選択処理は、例えば、前記直行経路に含まれるリンクノードを中心として所定の半径（例えば、１０ｋｍ）以内にある充電ポイントを逐次検出することによって行うことができる。
【００５３】
次に、車載コンピュータ２のコスト設定部２Ａが、選択された１又は複数の充電ポイントについて待機コストの設定を行う（ステップＳＴ８）。
図６は、充電ポイントがある中継地Ｐ１，Ｐ２が選択された場合の経路図の一例を示している。この例では、ステップＳＴ７において２つの中継地Ｐ１，Ｐ２が選択されたものとし、中継地Ｐ１，Ｐ２の経由を条件とした次の２種類のルートを想定している。
（ａ）  Ｐｓ→Ｐ１→Ｐｄ
（ｂ）  Ｐｓ→Ｐ２→Ｐｄ
【００５４】
また、中継地Ｐ１が図２のステーション番号１であり、中継地Ｐ１への到達予測時刻が１２：３０であるとし、中継地Ｐ２が図２のステーション番号２であり、中継地Ｐ２への到着予測時刻が１３：３０であると仮定する。
この場合、図２の参照テーブル２２Ａによれば、上記の各到着予測時刻はいずれも１２時〜１５時の時間帯に含まれている。
【００５５】
そこで、車載コンピュータ２のコスト設定部２Ａは、図２の参照テーブル２２Ａ中のデータ（開始待ち時間の統計値）の中から、ステーション番号が「１」でかつ１２時〜１５時の時間帯に含まれる「１．５」と、ステーション番号が「２」でかつ１２時〜１５時に時間帯に含まれる「０．５」を抽出し、これらのデータ値をリンクコストの累計式である前記式（１）の「待機コスト」に設定する。
【００５６】
その後、車載コンピュータ２の経路探索部２Ｂは、設定された上記待機コストを用いて、中継地Ｐ１，Ｐ２を経由して目的地Ｐｄに向かう場合にリンクコストが最小となる「中継経路」を、前記所定の探索ロジックによって探索する（ステップＳＴ９）。
すなわち、経路探索部２Ｂは、Ｐ１経由を条件とするルート（ａ）の場合は式（１）の待機コストを「１．５」とし、Ｐ２経由を条件とするルート（ｂ）については、式（１）の待機コストを「０．５」として、探索終了リンクに至るツリーの中で、式（１）で定義されるリンクコストの累計が最も少ない中継経路を、ダイクストラ法又はポテンシャル法による経路探索ロジックにより求める。
【００５７】
次に、経路探索部２Ｂは、特定された最適な中継経路を目的地Ｐｄまで走破するのに必要な走行電力Ｗｒ（ｊ）を、その中継経路を構成する区間ごとに算出する（ステップＳＴ１０）。
ここで、ステップＳＴ１０の「ｊ」は、図６における各区間に割り当てた区間番号を示し、図６の例では、Ｐｓ〜Ｐ１の区間をｊ＝１、Ｐ１〜Ｐｄの区間をｊ＝２、Ｐｓ〜Ｐ２の区間をｊ＝３、Ｐ２〜Ｐｄの区間をｊ＝４としている。
【００５８】
例えば、最適なものとして特定された中継経路がＰｓ→Ｐ２→Ｐｄのルート（ｂ）であったとすると、経路探索部２Ｂは、電動モータにより消費される単位距離当たりの平均電力量に、区間番号ｊ＝３と区間番号ｉ＝４の各区間の累積距離を乗算することにより、その区間ごとの走行電力Ｗｒ（３），Ｗｒ（４）を算出する。
【００５９】
次に、経路探索部２Ｂは、現時点のバッテリ残容量Ｗ０或いは充電後のバッテリ容量Ｗｍａｘが、各区間の走行電力Ｗｒ（ｊ）以上か否かを判定する（ステップＳＴ１１）。
なお、ステップＳＴ１１における｛Ｗ０，Ｗｍａｘ｝は、区間の始点が出発地Ｐｓである区間番号ｊの場合は、現時点のバッテリ残容量Ｗ０を適用し、区間の始点が中継地Ｐ１，Ｐ２である区間番号ｊの場合は、充電後のバッテリ残容量Ｗｍａｘを適用することを意味する。
【００６０】
従って、特定された中継経路が上記ルート（ｂ）であるとすると、経路探索部２Ｂは、現時点のバッテリ残容量Ｗｏが走行電力Ｗ（３）以上であるか否かを判定し、充電後のバッテリ残容量Ｗｍａｘが走行電力Ｗ（４）以上であるか否かを判定することになる。
なお、充電後のバッテリ残容量Ｗｍａｘは、必ずしもフル充電の場合のバッテリ残容量でなくてもよく、所定距離（例えば、５０ｋｍ）の航続距離を確保できる分の容量であってもよい。
【００６１】
経路探索部２Ｂは、上記の判定結果が肯定的である場合には、探索結果である中継経路をディスプレイ７に出力し（ステップＳＴ１２）、この経路はディスプレイ７の画面表示によって搭乗者に提供される。
一方、経路探索部２Ｂは、その判定結果が否定的、すなわち、バッテリ残容量Ｗｏが走行電力Ｗ（３）未満或いは充電後のバッテリ容量Ｗｍａｘが走行電力Ｗ（４）未満である場合には、探索結果の中継経路では目的地Ｐｄに到着できないので、直行経路の場合も含めて、目的地Ｐｄに到着可能な経路がない旨の出力を行う（ステップＳＴ１３）。
【００６２】
上述の通り、第１実施形態の経路探索装置１によれば、車載コンピュータ２のコスト設定部２Ａが、充電ポイント（中継地点Ｐ１，Ｐ２）における過去の開始待ち時間の統計値を待機コストとして設定し、同コンピュータ２の経路探索部２Ｂが、設定された待機コストをリンクコストに含めて中継経路を探索するので、充電開始までの待ち時間ができるだけ少ない中継経路を探索することができる。
このため、探索された中継経路をディスプレイ７によって搭乗者に提供することにより、充電開始までの待ち時間が少ない或いは待ち時間なしの中継経路を搭乗者に対して事前に案内することができる。  
【００６３】
また、第１実施形態の経路探索装置１によれば、コスト設定部２Ａが、充電ポイントにおける過去の開始待ち時間の統計値を待機コストとして設定するので、後述の第２実施形態のように、到着時における予測待ち時間を求める場合に必要となる、充電ポイントの現時点の予約状況を情報収集しなくても、比較的正確なコスト設定を行うことができる。
従って、充電ポイントでの待機コストを考慮した中継経路を探索する経路探索装置１を簡便かつ安価に実現できるという利点がある。
【００６４】
なお、中継経路の探索の場合に用いる「待機コスト」には、電気自動車２０の充電を開始するまでの「開始待ち時間」に加えて、充電ポイントで行う充電に必要な「充電時間」を含めることにしてもよい。
この「充電時間」は、充電開始時におけるバッテリ残存量や、フル充電を行うか否かによって変動するが、例えば、１回の充電にかける充電時間を予め設定値として固定しておけば、その設定値を開始待ち時間に加算することにより、充電ポイントにおける充電終了までの待ち時間に対応する待機コストを設定することができる。
【００６５】
〔第２実施形態〕
図７は、第２実施形態に係る経路探索装置１の全体構成を示すブロック図である。また、図８は、第２実施形態の経路探索装置１が使用する、充電ポイントの予約状況に関する参照テーブル２２Ｂの一例を示す図である。
本実施形態の経路探索装置１では、センターコンピュータ２５が、各充電ポイントの過去の開始待ち時間の統計値ではなく、例えば図８に示すような、現時点の予約状況に関する参照テーブル２２Ｂをほぼリアルタイムに生成することを前提としている。
【００６６】
すなわち、センターコンピュータ２５は、充電ポイントが予約で詰まっているか或いは利用可能かについての予約情報を、当該ポイントに設置されたサーバコンピュータから所定時間（例えば５分）ごとに取得しており、取得した予約情報に基づいて、現時点以降に利用可能な時間帯と利用不能な時間帯を充電ポイントごとにデーブル化して、図８の参照テーブル２２Ｂを更新している。
なお、センターコンピュータ２５は、更新した参照テーブル２２Ｂを含むダウンリンク情報を各車両２０に配信し、そのダウンリンク情報を受信した車両２０の車載コンピュータ２は、自車の記憶装置６に当該参照テーブル２２Ｂを記憶させる。
【００６７】
図８に例示する参照テーブル２２Ｂにおいて、斜線部分は使用中又は予約ありのために利用不能な時間帯を示し、空白部分はそれ以外の利用可能な時間帯を示している。
従って、例えば、ステーション番号が「１」の充電ポイントでは、現時点から１３：００までの時間帯が利用不能であり、１３：００以後が利用可能な時間帯となっている。また、ステーション番号が「２」の充電ポイントでは、１３：００〜１４：３０までの時間帯が利用不能であり、それ以外の時間帯が利用可能な時間帯となっている。
【００６８】
本実施形態の経路探索装置１では、図５に示す待機コストの設定（ステップＳＴ８）において、車載コンピュータ２のコスト設定部２Ａが、上記参照テーブル２２Ａの予約状況と中継地Ｐ１，Ｐ２への到着予測時刻とから、その中継地Ｐ１，Ｐ２における予測待ち時間を算出し、この待ち時間を式（１）のリンクコストの待機コストとして採用する。
例えば、ステーション番号が「１」の充電ポイント（中継地）Ｐ１への到着予測時刻が１２：３０であるとすると、コスト設定部２Ａは、その中継地Ｐ１での予測待ち時間である３０分を開始待ち時間に対応する待機コストに設定する。
【００６９】
また、ステーション番号が「２」の充電ポイント（中継地）Ｐ２への到着予測時刻が１３：００であるとすると、コスト設定部２Ａは、その中継地Ｐ１での予測待ち時間である９０分を開始待ち時間に対応する待機コストに設定する。
このように、第２実施形態の経路探索装置１では、コスト設定部２Ａが、充電ポイントＰ１，Ｐ２において電気自動車２０の充電を開始するまでの開始待ち時間に対応する待機コストとして、充電ポイントＰ１，Ｐ２の現時点の予約状況から推定される自車の到着時における予測待ち時間を用いる。
【００７０】
なお、車載コンピュータ２の経路探索部２Ｂは、上記のようにしてコスト設定部２Ａが設定した待機コストを用いて、式（１）のリンクコストが最小となる中継経路を探索するが、この点は第１実施形態の場合と同様である。また、この第２実施形態においても、充電時間を待機コストに含めることにしてもよい。
第２実施形態の経路探索装置１によれば、経路探索部２Ｂが、現時点の予約状況から推定される自車の到着時における予測待ち時間に基づいて設定された待機コストを、リンクコストに含めて中継経路を探索するので、到着時における待ち時間が確実に少ない充電ポイントを含む中継経路を、より正確に探索することができる。
【００７１】
〔予約通知部について〕
ところで、第２実施形態の経路探索装置１では、充電ポイントの現時点の予約状況を示す図８の参照テーブル２２Ｂを車両２０が把握していることから、充電ポイントが空きの場合に自動的に予約を入れる予約通知部２Ｃ（図７参照）が車載コンピュータ２に設けられている。
すなわち、この予約通知部２Ｃは、探索された中継経路で経由する充電ポイントの到着予測時刻に当該充電ポイントが空きの場合に、無線通信機１０を通じて充電ポイントに予約を入れる処理を実行する。
【００７２】
もっとも、上記のように車両２０が充電ポイントに自動的に予約を入れるシステムにすると、例えば、予約を入れた車両２０が到着予測時刻よりも早く到着した場合には、予想以上の待ち時間となる恐れがあり、逆に到着予測時刻よりも遅く到着した場合には、充電ポイントの事業者に迷惑をかけることになる。
そこで、充電ポイントに予約を入れた後で到着予測時刻通りに到着しないことが判明した場合には、充電ポイントに対する予約を変更する処理を、予約通知部２Ｃが行うようにすることが好ましい。
【００７３】
この処理を行うようにすれば、例えば、自車が到着予想時刻よりも早く到着することが判明した場合に、充電ポイントを利用する予約時刻を早めたり、逆に自車が到着予想時刻よりも遅く到着することが判明した場合に、予約時刻を遅らせたり或いは予約のキャンセルを行うことにより、充電ポイントの充電設備を効率よく利用できるようになる。
このように、予約通知部２Ｃが行う予約の変更には、予約時刻の変更だけでなく、予約のキャンセルが含まれていてもよい。
【００７４】
また、充電ポイントに予約を入れた後で到着予測時刻通りに到着しないことが判明した場合には、コスト設定部２Ａによるコスト設定と経路探索部２Ｂによる探索処理とを再度実行させる処理を、予約通知部２Ｃに行わせることにしてもよい。
この場合、コスト設定部２Ａが、最新の予約状況（図８）から推定される自車の到着時における予測待ち時間を改めて待機コストとして設定し、経路探索部２Ｂが、その待機コストをリンクコストに含めて中継経路を探索するので、最新の予約状況を考慮した中継経路を搭乗者に提供することができる。
【００７５】
〔予測待ち時間の別の算出例〕
なお、第２実施形態において、到着予測時刻における「予測待ち時間」は、充電ポイントが利用不能である１つの時間帯だけでなく、利用不能な時間帯で挟まれる空き時間の長さも考慮に入れて算出することが好ましい。
例えば図８に示すように、ステーション番号が「３」の充電ポイントでは、１２：００〜１３：００までの時間帯と、１３：１５〜１４：００までの時間帯とに、既に予約が入っているものとする。
【００７６】
また、上記充電ポイントへの自車の到着予測時刻が１２：３０であり、この車両２０の充電時間は少なくとも６０分必要であるとする。
この場合、到着予測時刻（１２：３０）からその次の空き時刻（１３：００）までを一律に予測待ち時間とすると、待機コストを「３０分」とした上で、１３：００〜１３：１５までの１５分間だけ充電を行うことになるが、これでは、当該車両２０に必要な充電時間（６０分）以下の極めて短い時間でしか充電できない。
【００７７】
そこで、利用不能な１つの時間帯と次の利用不能な時間帯との間の空き時間が、充電時間（６０分）未満である場合には、それらの時間帯を一連の時間帯と見なして、予測待ち時間を算出することが好ましい。
すなわち、図８のステーション番号「３」の場合には、到着予測時刻（１２：３０）の直後の空き時刻（１３：００）ではなく、その次の空き時刻（１４：００）までの「９０分」を予測待ち時間とする。
【００７８】
上記のように、自車の充電に必要な充電時間以下の空き時間は空いていないと見なして予測待ち時間を算出することにより、必要な充電時間未満の極めて短い時間での充電を強いられる事態を未然に回避することができ、自車に必要な予測待ち時間を正確に算出できるようになる。
【００７９】
また、例えば図８に示すステーション番号が「２」の充電ポイントにおいて、自車の到着予測時刻が１２：４５である場合には、その時点では空きであっても、１３：００以後の予約が既に入っているために、充電時間未満の１５分しか充電できないことになる。
そこで、自車の到着予測時刻においては充電ポイントが空きの時間帯であっても、それだけで、充電ポイントを一律に空きと判断して開始待ち時間をゼロとするのではなく、その時刻から次の予約開始時刻までの時間が充電時間未満の短い時間である場合には、充電ポイントが空いていないと見なして予測待ち時間を算出することが好ましい。
【００８０】
図８のステーション番号が「２」の場合には、到着予測時刻（１２：４５）以後の次の予約の終了時刻が１４：３０であるから、１２：４５から１４：３０までの１０５分が予測待ち時間として設定されることになる。
【００８１】
〔第３実施形態〕
図９は、充電ポイントの満空状況に関する参照テーブル２２Ｃの一例を示す図である。  この参照テーブル２２Ｃにおいて、「○」はそのステーション番号の充電ポイントが空いていることを意味し、「×」はそのステーション番号の充電ポイントが満員で利用できないことを示している。
【００８２】
この場合、コスト設定部２Ａが、「○」の充電ポイントについては待機コストを比較的小さく設定し、「×」の充電ポイントについては待機コストを比較的大きめに設定することにより、充電ポイントにおいて電気自動車２０の充電を開始するまでの待ち時間に対応する待機コストを設定することができる。
もっとも、図９のような現時点の満空状況を採用すると、待機コストの設定処理を単純化できる利点があるが、自車が充電ポイントに到着するまでに比較的長い時間を要する場合には、現時点で空きの充電ポイントが自車の到着時には空いていない恐れがある。
【００８３】
従って、中継地に到着した際の待ち時間をできるだけなくす観点からすると、第２実施形態のように、現時点の予約状況（図８）に基づく正確な予測待ち時間を待機コストとして設定することが好ましい。
【００８４】
〔その他の変形例〕
上述の各実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更は、本発明の権利範囲に包含される。
例えば、上述の実施形態では、電気自動車２０の車載コンピュータ２が本発明の経路探索を行っているが、情報センター２３のセンターコンピュータ２５にて本発明の経路探索を行い、その結果を電気自動車２０に通知するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１      経路探索装置
２      車載コンピュータ
２Ａ    コスト設定部
２Ｂ    経路探索部
２Ｃ    予約通知部
７      ディスプレイ 
【図１】
2012137420.tif 000003
【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】
2012137420.tif 000008
【図７】
2012137420.tif 000009
【図８】
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【図９】
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