(57)【要約】【課題】目的地の設定を行わなくとも、車載バッテリの現在の残存容量で走行可能な距離を推定する。【解決手段】ナビゲーション装置６は、電気自動車１の現在位置に最も近い主要道路を特定して現在位置から主要道路を通る仮の経路を設定し、この経路上の気象情報を気象情報サーバ１０から取得する。そして、この気象情報、車両機器４の使用状況、発電機３の有無などのバッテリ２の消費条件に当てはまる、仮の経路を走行する場合の予測バッテリ消費量をデータセンタ８のバッテリ消費情報サーバ９から取得し、バッテリ２の残存容量と比較して走行可能距離を推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の現在位置および進行方向を示す情報を取得する現在位置取得部と、
前記現在位置取得部が取得した現在位置を含む地図データを取得する地図データ取得部と、
前記地図データによる表示範囲の道路のうち、前記現在位置から前記進行方向にある道路を仮の経路に設定する経路設定部と、
前記経路設定部が設定した経路を構成する道路リンク毎に、当該道路リンクに設定された走行に必要なバッテリ消費量の情報をバッテリ消費情報源から取得するバッテリ消費情報取得部と、
車載バッテリの残存容量を取得するバッテリ残存容量取得部と、
前記バッテリ消費情報取得部が取得した道路リンク毎のバッテリ消費量と前記バッテリ残存容量取得部が取得した前記車載バッテリの残存容量とを比較して、前記経路設定部が設定した経路に沿って走行した場合の走行可能距離を推定する距離推定部と、
前記地図データ取得部が取得した前記地図データに、前記距離推定部が推定した前記経路上の走行可能距離を重畳表示する表示部とを備える走行可能距離推定装置。
【請求項２】
バッテリ消費情報取得部は、経路設定部が設定する経路に代えて、地図データ取得部が取得した現在位置を含む地図データに含まれる道路リンク毎に、当該道路リンクに設定されているバッテリ消費量の情報をバッテリ消費情報源から取得し、
距離推定部は、前記バッテリ消費情報取得部が取得した道路リンク毎のバッテリ消費量に基づいて、前記現在位置に該当する道路リンクから辿れる道路リンク毎のバッテリ消費量とバッテリ残存容量取得部が取得した車載バッテリの残存容量とを比較して当該辿った経路毎に走行可能距離を推定し、前記地図データによる表示範囲における走行可能範囲を求め、
表示部は、前記地図データ取得部が取得した前記地図データに、前記距離推定部が推定した走行可能範囲を重畳表示することを特徴とする請求項１記載の走行可能距離推定装置。
【請求項３】
自然エネルギを利用して発電し車載バッテリを充電する発電機の有無および当該発電機の種類を示す車両情報を取得する車両情報取得部と、
地図データ取得部が取得した地図データによる表示範囲における気象情報を取得する気象情報取得部とを備え、
バッテリ消費情報取得部は、前記車両情報取得部が取得した車両情報および前記気象情報取得部が取得した気象情報に基づき、前記気象情報に応じた前記発電機の充電量が反映された道路リンク毎のバッテリ消費量の情報をバッテリ消費情報源から取得することを特徴とする請求項１または請求項２記載の走行可能距離推定装置。
【請求項４】
経路設定部は、現在位置取得部が取得した現在位置および地図データ取得部が取得した地図データに含まれる道路のリンクコストに基づいて、電気自動車の現在位置から目的地までのリンクコストに従って経路を探索し、
バッテリ消費情報取得部は、経路設定部が探索した経路を構成する道路リンク毎に、当該道路リンクに設定されているバッテリ消費量の情報をバッテリ消費情報源から取得することを特徴とする請求項３記載の走行可能距離推定装置。
【請求項５】
発電機は、太陽光を利用した発電機、および風力を利用した発電機のいずれか一方、または両方であることを特徴とする請求項３記載の走行可能距離推定装置。
【請求項６】
経路設定部は、地図データに含まれる道路の種別を表す情報に基づいて、進行方向において現在位置に最も近い位置にある所定種別の道路を特定して、前記現在位置から当該特定した道路を仮の経路に設定することを特徴とする請求項１記載の走行可能距離推定装置。
【請求項７】
バッテリ消費情報取得部は、バッテリ消費量の情報を、車外にあるバッテリ消費情報源から通信により取得することを特徴とする請求項１記載の走行可能距離推定装置。
【請求項８】
バッテリ消費情報取得部は、バッテリ消費量の情報を、車内にあるバッテリ消費情報源から取得することを特徴とする請求項１記載の走行可能距離推定装置。
【請求項９】
気象情報取得部は、気象情報を、車外にある気象情報源から通信により取得することを特徴とする請求項３記載の走行可能距離推定装置。
【請求項１０】
気象情報取得部は、気象情報を、車内にある気象情報源から取得することを特徴とする請求項３記載の走行可能距離推定装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の走行可能距離推定装置を用い、電気自動車周辺の道路を表示する場合または探索した目的地までの経路を表示する場合に車載バッテリの残存容量で走行可能か否かを区別して表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気自動車において車載バッテリの残存容量で走行できる距離を推定する走行可能距離推定装置、およびこの走行可能距離推定装置を利用するナビゲーション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は走行の動力が電気であるため、充電設備にて車載バッテリに充電を行うことで、電力を蓄えている。しかし、現状では充電設備の普及が十分に進んでいないため、充電設備がない場所を走行しているときには車載バッテリの残存容量がゼロになってしまい、走行できなくなるという事態が生じ得る。そのため、車載バッテリの残存容量でどこまで走行が出来るのかを精度よく推定することが求められる。
【０００３】
従来の走行可能距離推定システム（例えば、特許文献１参照）は、電気自動車において目的地を設定して経路を探索し、探索した経路を構成するリンク毎のバッテリ消費量をデータセンタから取得して、車載バッテリの残存容量とリンク毎のバッテリ消費量との比較によって電気自動車が経路に沿って走行した場合の走行可能距離を推定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１５６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の走行可能距離推定システムは以上のように構成されているので、目的地設定を行わないと、走行可能距離を推定できないという課題があった。
また、電気自動車に太陽光発電、風力発電などの発電機が搭載されている場合は、走行中の車載バッテリの残存容量が天候などに左右されて実際の走行可能距離にばらつきが生じるので、正確な走行可能距離を推定できないという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、目的地の設定を行わなくとも、車載バッテリの現在の残存容量で走行可能な距離を推定することのできる走行可能距離推定装置、およびこの走行可能距離推定装置を用いたナビゲーション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】
【０００７】
この発明に係る走行可能距離推定装置は、電気自動車の現在位置および進行方向を示す情報を取得する現在位置取得部と、現在位置取得部が取得した現在位置を含む地図データを取得する地図データ取得部と、地図データによる表示範囲の道路のうち、現在位置から進行方向にある道路を仮の経路に設定する経路設定部と、経路設定部が設定した経路を構成する道路リンク毎に、当該道路リンクに設定された走行に必要なバッテリ消費量の情報をバッテリ消費情報源から取得するバッテリ消費情報取得部と、車載バッテリの残存容量を取得するバッテリ残存容量取得部と、バッテリ消費情報取得部が取得した道路リンク毎のバッテリ消費量とバッテリ残存容量取得部が取得した車載バッテリの残存容量とを比較して、経路設定部が設定した経路に沿って走行した場合の走行可能距離を推定する距離推定部と、地図データ取得部が取得した地図データに、距離推定部が推定した経路上の走行可能距離を重畳表示する表示部とを備えるものである。
【０００８】
また、この発明に係るナビゲーション装置は、上述した走行可能距離推定装置を用い、電気自動車周辺の道路を表示する場合または探索した目的地までの経路を表示する場合に車載バッテリの残存容量で走行可能か否かを区別して表示するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、現在位置と進行方向に基づいて仮の経路を設定し、その経路に沿って走行した場合の走行可能距離を推定するようにしたので、目的地の設定を行わなくとも車載バッテリの現在の残存容量で走行可能な距離を推定することができる。
【００１０】
また、この発明によれば、目的地の設定を行わなくとも車載バッテリの現在の残存容量で走行可能な距離を推定して、走行可能か否かを区別して表示することができるナビゲーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るナビゲーション装置を利用した走行可能距離推定装置の構成を示すシステムブロック図である。
【図２】実施の形態１に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１において、バッテリ消費情報サーバが記憶する、太陽光発電機による充電がある場合の予測バッテリ消費量の一例を示すテーブルである。
【図４】実施の形態１に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートであり、目的地を設定しない場合を示す。
【図５】実施の形態１に係るナビゲーション装置による地図表示画面の一例である。
【図６】実施の形態１に係るナビゲーション装置による走行可能距離の表示画面の一例であり、晴れの場合を示す。
【図７】実施の形態１に係るナビゲーション装置による走行可能距離の表示画面の一例であり、曇りの場合を示す。
【図８】実施の形態１に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートであり、目的地を設定する場合を示す。
【図９】実施の形態１に係るナビゲーション装置による走行可能距離の表示画面の一例である。
【図１０】実施の形態１に係るナビゲーション装置による夜間と昼間の走行可能距離の表示画面の一例である。
【図１１】この発明の実施の形態２に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートであり、目的地を設定しない場合である。
【図１２】実施の形態２に係るナビゲーション装置による走行可能範囲の表示画面の一例である。
【図１３】この発明の実施の形態３に係るナビゲーション装置を利用した走行可能距離推定装置の構成を示すシステムブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１に示すように、ナビゲーション装置６を利用した走行可能距離推定装置は、電気自動車１と、移動体通信網７等を介して電気自動車１と通信可能なデータセンタ８と、同じく移動体通信網７等を介して電気自動車１と通信可能な気象情報サーバ１０とから構成されている。
【００１３】
電気自動車１には、電気自動車１を駆動するバッテリ２と、このバッテリ２に電力供給する発電機３と、エアコン、ヘッドライト、デフォッガ、ワイパなどの車両機器４と、移動体通信網７を介して通信を行う通信装置５と、ナビゲーション装置６とが備えられており、ナビゲーション装置６は通信装置５によって移動体通信網７を介してデータセンタ８と通信可能となっている。なお、この通信装置５は電気自動車１に搭載されている他、ナビゲーション装置６が独自に備える構成であってもよい。
バッテリ２は、充電ステーション等の充電設備から充電可能な他、太陽光発電および風力発電など、自然エネルギを利用して発電する発電機３からも充電可能である。また、このバッテリ２はナビゲーション装置６へバッテリ残存容量を通知する。車両機器４はエアコンなどの使用状況を示す車両情報、および発電機３の有無と種類とを示す情報をナビゲーション装置６へ通知する。
【００１４】
図２は、ナビゲーション装置６の構成を示すブロック図である。
このナビゲーション装置６は、地図データを記憶する地図データ記憶部６１、ナビゲーション装置の全体を制御するナビＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６２、自車両の現在位置を取得する現在位置取得部６３、気象情報サーバ１０から気象情報を取得する気象情報取得部６４、バッテリ２の残存容量を取得するバッテリ残存容量取得部６５、車両機器４から車両情報を取得する車両情報取得部６６、予測されるバッテリ消費量をデータセンタ８から取得するバッテリ消費情報取得部６７、ユーザの操作を受け付けて情報を入力する入力部６８、地図データに基づく地図画像などを画面表示する表示部６９から構成されている。
【００１５】
地図データ記憶部６１が記憶する地図データは、地図画像と、この地図画像内に存在する道路および施設（特に充電設備）などの情報とが含まれる。この道路情報は、始点および終点（ノード）と、これらノードを結ぶ線（道路リンク）により構成されている。各道路リンクにはリンク番号と、距離に応じたリンクコストと、道路の種別に応じた優先順位とが付与されており、国道および高速道路などの主要道路に高い優先順位が設定されている。
なお、地図データ記憶部６１をナビゲーション装置６の外部に別体で構成し、必要な地図データをその都度通信装置５を介して取得するように構成してもよい。
【００１６】
ナビＥＣＵ６２は、地図データ記憶部６１、現在位置取得部６３、気象情報取得部６４、バッテリ残存容量取得部６５、車両情報取得部６６、バッテリ消費情報取得部６７、入力部６８、および表示部６９の各部に指示を出す演算処理部であり、最低限の機能として、地図データ記憶部６１から必要な範囲の地図データを取得する地図データ取得部６２−１と、仮の経路を設定したり入力情報から経路探索を行ったりする経路設定部６２−２と、経路に沿って走行した場合に現在のバッテリ残存容量で走行可能な距離を推定する距離推定部６２−３とを備える。ナビＥＣＵ６２はこの他にも経路案内を行う機能などを有する。
【００１７】
現在位置取得部６３は、人工衛星から送られてくる信号より自己の位置を計測するＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の受信機などの各種センサの出力データに基づいて、現在日時における自車両の位置および進行方向を検出して、ナビＥＣＵ６２へ出力する。なお、現在位置取得部６３は、現在日時をＧＰＳ信号から取得する代わりに、ナビゲーション装置６が内蔵時計を備えて現在日時を計時してもよい。
【００１８】
気象情報取得部６４は、ナビＥＣＵ６２からの指示に従って、任意の位置における任意の日時の天候、気温、風速、風向などの気象情報を、通信装置５および移動体通信網７を介して気象情報サーバ１０より取得して、ナビＥＣＵ６２へ出力する。
バッテリ残存容量取得部６５は、バッテリ２から通知されるバッテリ残存容量の情報を取得して、ナビＥＣＵ６２へ出力する。
車両情報取得部６６は、車両機器４の使用状況および発電機３の有無といった電気自動車１の車両情報を取得して、ナビＥＣＵ６２へ出力する。
【００１９】
バッテリ消費情報取得部６７は、ナビＥＣＵ６２から指示されるバッテリ消費条件を、通信装置５および移動体通信網７を介してデータセンタ８へ送信し、その条件に合った予測バッテリ消費量を取得して、ナビＥＣＵ６２へ出力する。
バッテリ消費条件とは、走行可能距離の推定対象となる経路を構成する道路リンクのリンク番号、バッテリ２の消費量に影響し得る電気自動車１の車種、エアコン等の車両機器４の使用状況、発電機３の有無、ならびに発電機３が搭載されている場合は発電機３の種類（太陽光発電か風力発電かなど）などである。さらに、発電機３が搭載されている場合は、走行可能距離の推定対象となる経路を走行する際の気象情報も含まれる。
【００２０】
図１に示すデータセンタ８は、バッテリ消費条件別の予測バッテリ消費量を記憶するバッテリ消費情報サーバ（バッテリ消費情報源）９を備え、移動体通信網７を介してナビゲーション装置６から要求のあったバッテリ消費条件に当てはまる予測バッテリ消費量をバッテリ消費情報サーバ９より読み出し、要求元に送信する。このバッテリ消費情報サーバ９は、移動体通信網７および電気自動車１の通信装置５を介してナビゲーション装置６と通信可能になっている。
【００２１】
図３は、データセンタ８のバッテリ消費情報サーバ９が記憶する、太陽光発電による充電がある場合の予測バッテリ消費量の一例を示すテーブルである。このテーブルには、道路リンクのリンク番号、その距離、天候（晴れ、曇り、雨）に応じた予測バッテリ消費量が登録されている。道路リンクのリンク番号は、ナビゲーション装置６の地図データ記憶部６１が記憶している道路情報の道路リンクのリンク番号に対応している。また、この例は、太陽光を利用して発電する発電機３（以下、太陽光発電機３と称す）を備えた電気自動車１の、天候別の予測バッテリ消費量を示しており、日射がなく太陽光発電機３による充電がほとんど無い「雨」のとき予測バッテリ消費量が最も多くなり（即ち、太陽光発電機３を備えていない場合と同等になる）、日射量が増える「曇り」および「晴れ」のときは太陽光発電機３による充電が増えるのでバッテリ消費量が少なくなる。
【００２２】
また、図３のテーブルでは各道路の距離と天候に応じた予測バッテリ消費量が登録されているが、距離と天候以外の要因でもバッテリ消費量は変動するため、それらの影響を考慮した予測バッテリ消費量を登録するようにしてもよい。具体例として、トンネルの有無および高架の有無など道路の周囲環境に応じて、太陽光発電機３の発電量が変動したり道路の傾斜度に応じてバッテリ消費量そのものが変動したりするので、これらの変動要因を加味して各道路リンクの予測バッテリ消費量を設定すればよい。
【００２３】
さらに、太陽光発電機３の発電量の変動要因として天候（晴れ、曇り、雨）以外を考慮したテーブルを作成してもよく、例えば時間帯に応じた変動を加味したテーブル（日中は発電量が多く、夜間は少ないなど）、季節に応じた変動を加味したテーブル、これらの変動要因を組み合わせたテーブルなどであってもよい。
あるいは、変動要因毎にテーブルを用意するのではなく、変動要因毎に重み係数などの補正情報を用意してもよい。この場合、バッテリ消費情報サーバ９が、ナビゲーション装置６から受け付けたバッテリ消費条件に応じて重み係数を選択し、重み係数を予測バッテリ消費量に掛け合わせる補正を行って、補正した予測バッテリ消費量を出力すればよい。
【００２４】
また、電気自動車１の車種に応じて、走行性能およびバッテリ消費量などが異なるため、バッテリ消費情報サーバ９には、図３に示すようなテーブルを電気自動車１の車種に応じた数だけ記憶しておく。あるいは、バッテリ消費情報サーバ９が、電気自動車１の車種に応じた重み係数などの補正情報を記憶しておいてもよい。
また、エアコン、ヘッドライト、デフォッガ、ワイパなどの車両機器４の使用状況によってもバッテリ消費量が変動するため、バッテリ消費情報サーバ９には、車両機器４の使用時の予測バッテリ消費量を登録したテーブルと不使用時の予測バッテリ消費量を登録したテーブル、あるいは使用／不使用に応じた重み係数などの補正情報を記憶しておいてもよい。
【００２５】
この他、バッテリ消費情報サーバ９は、例えば風力を利用して発電する発電機３のために、風速などの変動に応じた予測バッテリ消費量を登録したテーブルを備えていてもよい。例えば、風速が大きい場所（海沿いなど）を走行するときはバッテリ充電量が増えるので予測バッテリ消費量が少なくなり、風速が小さい場所（林の中など）を走行するときはバッテリ充電量が減るので予測バッテリ消費量は多くなる。
【００２６】
次に、ナビゲーション装置６の走行可能距離の推定動作を説明する。
先ず、図４に示すフローチャートを用いて、ナビゲーション装置６に対して出発地から目的地までの経路を設定しない場合の動作例を説明する。従来、目的地設定を行わない場合は、この先走行する道程のバッテリ消費情報が無いので、今まで走行した道程でのバッテリ消費情報とバッテリ残存容量とを比較することでしか走行可能距離を推定できなかった。そのため、走行可能距離の推定精度が低かった。これに対して本実施の形態１では、大半のドライバが主要道路を多く選択する傾向にあることに着目し、現在走行中の道路から主要道路に入り、主要道路を道なりに走ると仮定して、仮の経路を設定する。
【００２７】
ステップＳＴ１にて、現在位置取得部６３が現在日時、現在位置および進行方向を取得してナビＥＣＵ６２に出力する。続くステップＳＴ２にて、ナビＥＣＵ６２の地図データ取得部６２−１が、現在位置を含む所定範囲の地図データを地図データ記憶部６１から取得し、経路設定部６２−２が自車両が進行方向にそのまま進んだ場合の一番近くの主要道路を特定する。そして、経路設定部６２−２は、現在走行中の一般道路および特定した主要道路を仮の経路とし、この経路の道路情報を先に取得してある地図データから抽出する。なお、走行中の道路が一般道路か主要道路か、および進行方向にある道路が一般道路か主要道路かの判定は、地図データに含まれた道路情報に予め設定されている道路リンクの優先順位が、所定の閾値より高いか否かに基づいて判定すればよい。また、主要道路に入った後に走行する方向は、ＶＩＣＳ（登録商標）などに基づく交通量（単位時間当たりの車両数、平均の走行速度など）の多い方向、ナビゲーション装置６の履歴情報に基づく自車両の走行回数の多い方向などといった所定条件に従って決定すればよい。
【００２８】
図５は、ナビゲーション装置６による地図表示画面の一例であり、地図画像上に自車両１００が重畳表示されている。自車両１００が一般道路１０１を走行中の場合（実線の矢印方向）、ナビＥＣＵ６２は、その方向に進んだ場合の一番近くの主要道路１０２を特定し、例えば交通量の多い方向（図示例では破線の矢印方向）を決定する。そして、一般道路１０１と主要道路１０２からなる仮の経路の道路情報を地図データから抽出する。
なお、自車両１００が主要道路１０２を走行中の場合は、主要道路１０２の道路情報のみ抽出すればよい。
【００２９】
続くステップＳＴ３にて、ナビＥＣＵ６２から気象情報取得部６４に指示して、仮の経路における現在日時の気象情報を気象情報サーバ１０より取得する。また、ナビＥＣＵ６２から車両情報取得部６６に指示して、車両機器４の使用状況を表す車両情報を取得する。そしてステップＳＴ４にて、ナビＥＣＵ６２からバッテリ消費情報取得部６７に指示して、仮の経路を構成する道路リンクのリンク番号、自車両の車種、発電機３の有無と種類、気象情報および車両情報を含めたバッテリ消費条件をデータセンタ８のバッテリ消費情報サーバ９へ送信し、このバッテリ消費条件に合致する予測バッテリ消費量をバッテリ消費情報サーバ９より取得する。
【００３０】
なお、ナビＥＣＵ６２は、気象情報を取得する際、仮の経路を構成する各道路リンクの通過予定時刻を算出して、各道路リンクにおける通過予定時刻の気象情報を気象情報サーバ１０から取得するようにしてもよい。
また、仮の経路の総距離を、例えばバッテリ２の１００％の残存容量で走行可能な距離に設定したり、所定の距離（１００ｋｍなど）に設定するなどして、ナビゲーション装置６とバッテリ消費情報サーバ９の通信情報量およびナビゲーション装置６の処理負荷を調整してもよい。
【００３１】
続くステップＳＴ５にて、ナビＥＣＵ６２からバッテリ消費情報取得部６７に指示して、現時点のバッテリ２の残存容量を取得する。そして、ナビＥＣＵ６２の距離推定部６２−３が、仮の経路を構成する各道路リンクの予測バッテリ消費量と残存容量とを比較して、残存容量が予測バッテリ消費量の合計値以下になる道路リンクのリンク番号まで到達可能であると推定する。また、距離推定部６２−３は、現在位置の道路リンクから到達可能と推定した道路リンクまでの距離の合計を、走行可能距離と推定する。
【００３２】
続くステップＳＴ６にて、ナビＥＣＵ６２が、現在位置取得部６３に指示して自車両の現在位置を取得し、一番近い主要道路が変更されたか否か（即ち、主要道路走行中に右折または左折が行われたか否か）を判定する処理を繰り返す（ステップＳＴ６“ＮＯ”）。そして、主要道路が変更になった場合（ステップＳＴ６“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１に戻り、仮の経路を再設定して走行可能距離を推定し直す。
【００３３】
なお、ナビＥＣＵ６２は、一番近い主要道路の変更があるまでステップＳＴ６の処理を繰り返すフローに代え、変更がない場合に（ステップＳＴ６“ＮＯ”）、ステップＳＴ３に戻り、新たな現在位置における現在日時の気象情報および車両情報を取得し直して走行可能距離を推定し直すようにしてもよい。
【００３４】
また、ステップＳＴ５にて推定した走行可能距離は、ナビＥＣＵ６２から表示部６９に指示して、地図画像上に表示する。
図６は、図５の地図表示画面に走行可能距離を表示した例であり、気象情報が「晴れ」の場合を示す。図６に示すように、仮の経路である一般道路１０１と主要道路１０２を構成する道路リンクのうち、現時点の残存容量で到達可能な道路リンクに相当する道路の表示色を変更するなどして、走行可能範囲をユーザに通知する。表示様態はユーザが認識可能であればよく、例えば道路の表示色を目立つ色に変更したり、道路の表示幅を太くしたりしてもよい。また、走行可能距離を「走行可能距離  １６０ｋｍ」というような文字情報により画面表示してもよい。
図７は、図５の地図表示画面に走行可能距離を表示した例であり、気象情報が「曇り」の場合を示す。曇りの場合は、晴れの場合に比べて太陽光発電機３による充電量が少ないので、バッテリ消費情報サーバ９から取得した予測バッテリ消費量が大きい値になる。従って、図７に示すように走行可能距離は短くなる。
【００３５】
また、図示は省略するが、気象情報が「雨」の場合は、晴れおよび曇りの場合に比べて、太陽光発電機３による充電量がさらに少ない（または略無い）ので、バッテリ消費情報サーバ９から取得した予測バッテリ消費量がさらに大きい値になる。従って、走行可能距離は図６および図７よりさらに短くなる。また、電気自動車１が太陽光発電機３を備えていない場合も、走行可能距離は図６および図７よりさらに短くなる。
また、地図データに含まれる充電設備の情報に基づいて、充電設備１０３を地図画像上に表示するようにしてもよい。
【００３６】
以上のことを行うことにより、目的地設定を行わなくても走行可能距離のより正確な推定が可能となる。なお、電気自動車１に発電機３が搭載されていない場合のナビゲーション装置６も上記同様に走行可能距離を推定することが可能である。
【００３７】
次に、図８に示すフローチャートを用いて、ナビゲーション装置６に対して出発地から目的地までの経路を設定する場合の動作例を説明する。
先ずステップＳＴ１１にて、ユーザが入力部６８を操作して目的地を設定する。なお、出発地は現在位置取得部６３が取得する現在位置とする。また、目的地の他、経由地などを設定する必要がある場合にはこの段階で設定が行われることとする。
【００３８】
続くステップＳＴ１２にて、ナビＥＣＵ６２の地図データ取得部６２−１が、出発地と目的地を含む所定範囲の地図データを地図データ記憶部６１から取得して、経路設定部６２−２が出発地から目的地までの最適な経路を算出する。なお、経路設定部６２−２は、地図データの道路情報を用いて所定の経路探索アルゴリズムを実行し、例えば距離の長短に応じたリンクコストに基づき、出発地から目的地までを結ぶ最もリンクコストが小さい経路を探索する。なお、距離が短い経路に限らず、ユーザが指定するなどした所定の条件（充電なしで行ける経路、充電設備を経由する経路、走行時間が短い経路、渋滞を回避する経路など）に合う経路を探索すればよい。あるいは、探索した複数の経路をユーザに提示し、ユーザに所望の経路を選択させてもよい。
【００３９】
例えば出発地から目的地まで充電なしで行ける経路を探索する場合、経路設定部６２−２は取得した予測バッテリ消費量の大小に応じてリンクコストの値を補正して、予測バッテリ消費量の大きい道路リンクのリンクコストを増大させた上で、補正したリンクコストが最も小さい経路を探索する。この補正により、予測バッテリ消費量の大きい道路リンクは経路として選択されににくくなる。そして、経路設定部６２−２は、探索した経路の予測バッテリ消費量の合計が現在のバッテリ残存容量以下なら、その経路を充電なしで行ける経路としてユーザに提示する。一方、予測バッテリ消費量の合計が現在のバッテリ残存容量より大きければ、充電なしで行ける経路は存在しない旨をユーザに提示するか、この探索した経路を充電なしで目的地の近くまで行ける経路としてユーザに提示する。
なお、上記説明は経路探索の例であり、条件に応じた経路を探索できる方法であればどのような方法であってもよい。
【００４０】
続くステップＳＴ１３〜ＳＴ１５は、図４に示すステップＳＴ３〜ＳＴ５と同じ処理であるため、詳細な説明は省略する。ステップＳＴ３〜ＳＴ５では仮の経路に基づいて走行可能距離を推定したが、ステップＳＴ１３〜ＳＴ１５ではステップＳＴ１２にて探索した経路に基づいて走行可能距離を推定する。
【００４１】
図９は、経路表示画面に走行可能距離を表示した例であり、出発地１０４、目的地１０５、およびステップＳＴ１２で探索した経路１０６が淡い色で表示されている。さらに、この経路１０６のうち、ステップＳＴ１３で取得したバッテリ消費条件および現在のバッテリ残存容量に基づいて、ステップＳＴ１５で到達可能と推定された走行可能道路１０７の道路が濃い色で表示されている。また、この例では、経路１０６の全道程を現在のバッテリ残存容量では走行できないため、ナビＥＣＵ６２から表示部６９へ指示を出して、充電が必要な旨の警告表示を行うなどしてもよい。
ユーザは、表示画面より、現在のバッテリ残存容量で目的地１０５まで到達可能か否かを知ることができ、さらに、この場合であれば目的地１０５まで到達できないと判断して、例えば経路１０６上の充電設備１０３でバッテリ２に充電するなどの検討を行うことができる。
【００４２】
なお、ナビＥＣＵ６２は、現在日時の気象情報に代えて、ユーザが入力部６８より入力した任意の日時の気象状況を予測した気象情報を気象情報サーバ１０から取得するようにしてもよい。同じように、ナビＥＣＵ６２は、現在の車両機器４の使用状況を示す車両情報に代えて、ユーザが入力部６８より入力した任意の車両情報を取得するようにしてもよい。この構成の場合、ユーザが設定したバッテリ消費条件に応じた予測バッテリ消費量をバッテリ消費情報サーバ９より取得して走行可能距離を推定できる。
例えば太陽光発電機３を搭載した電気自動車１において、１つの経路について夜間の時間帯の走行可能距離と、昼間の時間帯の走行可能距離とをそれぞれ推定して、地図画像上に表示した例を図１０に示す。図１０では、出発地１０４から目的地１０５までの経路上に、夜間の時間帯の走行可能道路１０７ａと、昼間の時間帯の走行可能道路１０７ｂとが重畳表示されている。夜間か昼間か（昼間の場合はさらに天候が晴れであるか雨であるか）によって太陽光発電機３による充電量が大きく異なるため、推定される走行可能距離に大きな違いがあることが分かる。
【００４３】
以上より、実施の形態１によれば、ナビゲーション装置６は、電気自動車１の現在位置および進行方向を示す情報を取得する現在位置取得部６３と、現在位置取得部６３が取得した現在位置を含む地図データを地図データ記憶部６１から取得する地図データ取得部６２−１と、地図データに含まれる道路の種別を現す優先順位に基づいて、地図データによる表示範囲のうち、進行方向において現在位置に最も近い位置にある主要道路を特定して仮の経路に設定する経路設定部６２−２と、車両機器４の使用状況を示す車両情報を取得する車両情報取得部６６と、距離推定部６２−３が設定した仮の経路を構成する道路リンク毎に、車両情報取得部６６が取得した車両機器４の使用状況の条件で道路リンクを走行した場合の予測バッテリ消費量をデータセンタ８のバッテリ消費情報サーバ９から取得するバッテリ消費情報取得部６７と、バッテリ２の残存容量を取得するバッテリ残存容量取得部６５と、バッテリ消費情報取得部６７が取得した道路リンク毎の予測バッテリ消費量とバッテリ残存容量取得部６５が取得したバッテリ２の残存容量とを比較して、仮の経路に沿って走行した場合の走行可能距離を推定する距離推定部６２−３と、地図データ取得部６２−１が取得した地図データに距離推定部６２−３が推定した仮の経路上の走行可能距離を重畳表示する表示部６９とを備えるように構成した。このため、目的地の設定を行わなくとも車載バッテリの現在の残存容量で走行可能な距離を推定することができる。
【００４４】
特に、バッテリ２が自然エネルギを利用して発電する発電機３を有する場合は、ナビゲーション装置６が仮の経路における気象情報を取得する気象情報取得部６４を備え、車両情報取得部６６は発電機３の有無および種類を示す車両情報を取得し、バッテリ消費情報取得部６７は気象情報取得部６４が取得した気象情報と車両情報取得部６６が取得した車両情報に基づいて、気象情報に応じた発電機３の充電量が反映された予測バッテリ消費量をバッテリ消費情報サーバ９より取得するように構成するようにした。これにより、自然エネルギを利用した太陽光発電機、風力発電機などの発電機３を備える電気自動車１において、天候によって走行可能距離の推定にばらつきが生じることなく、走行可能距離を精度よく推定することができる。
【００４５】
また、実施の形態１によれば、経路設定部６２−２は、仮の経路を設定する代わりに入力部６８から入力された目的地を用いて経路探索してもよく、その場合には、現在位置および地図データに含まれる道路のリンクコストに基づいて、電気自動車１の現在位置から目的地までのリンクコストに従って経路を探索し、バッテリ消費情報取得部６７が、経路設定部６２−２が探索した経路を構成する道路リンク毎に、車両情報取得部６６が取得した車両機器４の使用状況、発電機３の有無およびその種類、ならびに気象情報取得部６４が取得した気象情報の条件に当てはまる予測バッテリ消費量をバッテリ消費情報サーバ９より取得し、距離推定部６２−３が、バッテリ消費情報取得部６７の取得した道路リンク毎の予測バッテリ消費量とバッテリ残存容量取得部６５の取得したバッテリ２の残存容量とを比較して、探索した経路に沿って走行した場合の走行可能距離を推定し、表示部６９が、地図データ取得部６２−１の取得した地図データに距離推定部６２−３が推定した経路上の走行可能距離を重畳表示するように構成した。このため、目的地を設定した場合にも、車載バッテリの現在の残存容量で走行可能な距離を、天候等を考慮して精度よく推定することができる。
【００４６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、仮の経路または探索した経路を走行する場合の予測バッテリ消費量に基づいて走行可能距離を推定する構成としたが、本実施の形態２ではこれらの経路だけでなく、目的地を設定することなく走行可能な道路全てにおいて予測バッテリ消費量を取得し、現在のバッテリ残存容量で走行可能な範囲を推定する。なお、本実施の形態２の走行可能距離推定装置は、図１および図２に示す走行可能距離推定装置と図面上では同様の構成であるため、以下では図１および図２を援用して説明する。
【００４７】
図１１は、本実施の形態２に係るナビゲーション装置６による走行可能距離の推定動作を示すフローチャートである。
先ずステップＳＴ２１にて、現在位置取得部６３が現在日時および現在位置を取得してナビＥＣＵ６２に出力し、地図データ取得部６２−１が現在位置を含む所定範囲の地図データを地図データ記憶部６１から取得する。
続くステップＳＴ２２にて、ナビＥＣＵ６２から気象情報取得部６４に指示して、地図データを取得した範囲における現在日時の気象情報を気象情報サーバ１０より取得する。また、ナビＥＣＵ６２から車両情報取得部６６に指示して、車両機器４の使用状況および発電機３の有無といった車両情報を取得する。
【００４８】
続くステップＳＴ２３にて、ナビＥＣＵ６２からバッテリ消費情報取得部６７に指示して、地図データを取得した範囲に存在する全道路リンクのリンク番号、自車両の車種、発電機３の有無と種類、気象情報および車両情報を含めたバッテリ消費条件をデータセンタ８のバッテリ消費情報サーバ９へ送信し、このバッテリ消費条件に合致する予測バッテリ消費量をバッテリ消費情報サーバ９より取得する。
【００４９】
続くステップＳＴ２４にて、ナビＥＣＵ６２からバッテリ残存容量取得部６５に指示してバッテリ残存容量を取得する。そして、距離推定部６２−３が、地図データを取得した範囲において現在位置の道路リンクに接続する道路リンクを辿りながら、辿る道路リンク毎に、現在位置の道路リンクから辿った先の道路リンクまでの経路を走行した場合の予測バッテリ消費量の合計値とバッテリ残存容量を比較し、辿った先の道路リンクまで到達可能か否か判定する。距離推定部６２−３は、この範囲において現在位置の道路リンクから辿れる経路を全て判定し終えると、到達可能と判定した道路リンクに相当する道路を走行可能範囲と推定して、一連の処理を終了する。
【００５０】
なお、ステップＳＴ２４にて走行可能範囲を推定した後、再びステップＳＴ２１に戻り、新たな現在位置における現在日時の気象情報および車両情報を取得し直して走行可能範囲を推定し直すようにしてもよい。
【００５１】
また、ステップＳＴ２４にて推定した走行可能範囲は、ナビＥＣＵ６２から表示部６９に指示して、地図画像上に表示する。
図１２は、地図表示画面に走行可能範囲を表示した例であり、一点鎖線の領域１０８が「雨」、それ以外の領域は「晴れ」の場合を示す。図１２に示すように、自車両１００の位置を始点として、現在のバッテリ残存容量で走行可能な道路の表示色を変更するなどして、走行可能範囲１０９をユーザに通知する。電気自動車１が太陽光発電機３を備える場合、自車両１００から等距離にある「晴れ」の領域内の地点１１０と「雨」の領域１０８内の地点１１１とでは、天候に応じた予測バッテリ消費量の違いにより、推定された走行可能距離に差が生じる。
全道路リンクについて予測バッテリ消費量とバッテリ残存容量の比較を行うためリアルタイム性は劣るが、上記実施の形態１と同様に目的地設定を行わず、かつ、気象状況などのバッテリ消費条件を考慮した走行可能範囲を推定することができる。
【００５２】
なお、ナビＥＣＵ６２は、走行可能範囲か否かを推定する道路として、上述のように地図データ記憶部６１から取得した地図データの全道路リンクを含めてもよいが、これに限定されるものではなく、例えば入力部６８からユーザの選択指示を受け付けて任意の道路（例えば、所定の閾値以上の優先順位が付与された主要道路のみ）のみに限定してもよいし、地図表示の縮尺に応じて表示対象の道路のみに限定してもよい。このような構成にした場合、全道路リンクを含める場合に比べ、ナビゲーション装置６とバッテリ消費情報サーバ９の通信情報量およびナビゲーション装置６の処理負荷を低減できる。また、リアルタイム性が向上する。
【００５３】
以上より、実施の形態２に係るナビゲーション装置６は、バッテリ消費情報取得部６７が、地図データ取得部６２−１の取得した地図データに含まれる道路リンク毎に、車両情報取得部６６の取得した車両情報と気象情報取得部６４の取得した気象情報の条件に当てはまる予測バッテリ消費量をバッテリ消費情報サーバ９より取得し、距離推定部６２−３が、バッテリ消費情報取得部６７の取得した道路リンク毎の予測バッテリ消費量に基づいて、現在位置に該当する道路リンクから辿れる道路リンク毎の予測バッテリ消費量とバッテリ残存容量取得部６５の取得したバッテリ残存容量とを比較して辿った経路毎に走行可能距離を推定して地図データによる表示範囲における走行可能範囲を求め、表示部６９が、地図データ取得部６２−１の取得した地図データに距離推定部６２−３の推定した走行可能範囲を重畳表示するように構成した。このため、上記実施の形態１と同様に、目的地の設定を行わなくとも車載バッテリの現在の残存容量で走行可能な距離を推定することができると共に、電気自動車１が自然エネルギを利用して発電する発電機３を備える場合に天候によって走行可能距離の推定にばらつきが生じることなく、走行可能範囲を精度よく推定することができる。
【００５４】
なお、上記実施の形態１，２では、ナビゲーション装置６が車外の気象情報サーバ１０から気象情報を取得してバッテリ消費情報サーバ９へ通知する構成にしたが、これに限定されるものではなく、例えばデータセンタ８が気象情報サーバ１０と独自に通信するか、または気象情報サーバ１０を具備するかして、データセンタ８はナビゲーション装置６から通知された位置情報と日時情報に基づいてその場所におけるその日時の気象情報を取得する構成にしてもよい。
【００５５】
実施の形態３．
図１３は、本実施の形態３に係るナビゲーション装置を利用した走行可能距離推定装置の構成を示すシステムブロック図である。なお、図１３において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
上記実施の形態１，２では、ナビゲーション装置６が通信により車外のバッテリ消費情報サーバ９から予測バッテリ消費量を取得し、同じく車外の気象情報サーバ１０から気象情報を取得する構成にしたが、本実施の形態３では、ナビゲーション装置６（または電気自動車１）がバッテリ消費情報サーバ９および気象情報サーバ１０を備える構成にする。ナビゲーション装置６のその他の構成は図２と同様である。
【００５６】
ナビゲーション装置６がバッテリ消費情報サーバ９を具備する場合、バッテリ消費情報取得部６７（図２に示す）は移動体通信網７および通信装置５を介さずに、バッテリ消費情報サーバ９から予測バッテリ消費量を取得する。
この構成の場合には、バッテリ消費情報サーバ９に、電気自動車１の車種と発電機３の有無および種類とに応じた予測バッテリ消費量のテーブルを格納しておけば足りる。このバッテリ消費情報は、ナビゲーション装置６が移動体通信網７および通信装置５を介して外部から取得してバッテリ消費情報サーバ９に格納してもよいし、または、スマートフォンなどの携帯端末が外部から取得して、この携帯端末との間でナビゲーション装置６が無線通信などを行ってバッテリ消費情報サーバ９に格納してもよい。あるいは、バッテリ消費情報サーバ９に代えて携帯端末に情報を格納し、ナビゲーション装置６は無線通信により携帯端末から随時情報を取得するようにしてもよい。
【００５７】
また、ナビゲーション装置６が気象情報サーバ１０を具備する場合、気象情報取得部６４（図２に示す）は移動体通信網７および通信装置５を介さずに、気象情報サーバ１０から気象情報を取得する。
この構成の場合には、所定期間および所定地域の気象情報を、ナビゲーション装置６が移動体通信網７および通信装置５を介して外部から定期的に取得して気象情報サーバ１０に格納してもよいし、または、携帯端末が外部から取得して、この携帯端末との間でナビゲーション装置６が無線通信などを行って気象情報サーバ１０に格納してもよい。あるいは、気象情報サーバ１０に代えて携帯端末に情報を格納し、ナビゲーション装置６は無線通信により携帯端末から随時情報を取得するようにしてもよい。
【００５８】
なお、ナビゲーション装置６がバッテリ消費情報サーバ９および気象情報サーバ１０の両方を具備する構成に限定されるものではなく、バッテリ消費情報サーバ９および気象情報サーバ１０のいずれか一方を具備する構成であってもよい。
【００５９】
これ以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  電気自動車、２  バッテリ、３  発電機、４  車両機器、５  通信装置、６  ナビゲーション装置、７  移動体通信網、８  データセンタ、９  バッテリ消費情報サーバ、１０  気象情報サーバ、６１  地図データ記憶部、６２  ナビＥＣＵ、６２−１  地図データ取得部、６２−２  経路設定部、６２−３  距離推定部、６３  現在位置取得部、６４  気象情報取得部、６５  バッテリ残存容量取得部、６６  車両情報取得部、６７  バッテリ消費情報取得部、６８  入力部、６９  表示部、１００  自車両、１０１  一般道路、１０２  主要道路、１０３  充電設備、１０４  出発地、１０５  目的地、１０６  経路、１０７，１０７ａ，１０７ｂ  走行可能道路、１０８  雨の領域、１０９  走行可能範囲。
【図１】
2012242329.tif 000003
【図２】
2012242329.tif 000004
【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】
2012242329.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012242329.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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