JP2005030823A

JP2005030823A - Route search device

Info

Publication number: JP2005030823A
Application number: JP2003194308A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sannomiya; 肇三宮; Wakana Goto; 若菜後藤
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: JP4169650B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a route search device for searching for a route wherein the emission amount of carbon dioxide which is a greenhouse effect gas emitted from a vehicle becomes minimum. <P>SOLUTION: This route search device has a constitution wherein, when a starting place and a destination are set by an input part 1, a data processing part 5 calculates CO<SB>2</SB>emission amount data in each link which is an index by using a traveling time in each link acquired from a traffic information input part 4, map information in a map database 3 and measurement data by a greenhouse effect gas measuring device 2, records the data in a data storage part 7, searches for the route between the starting place and the destination wherein the emission amount of the greenhouse effect gas becomes minimum based on the calculated CO<SB>2</SB>emission amount data and the map information, and displays the route searched for on a display part 6. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、経路探索装置に関し、特に、温室効果ガスの排出量を最小にする経路の探索が可能な経路探索装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
経路探索は、経路探索の指標を定めてその指標を最小とする経路を求める技術であり、この技術を利用した従来の経路探索装置として、出発点と目的地を設定すると、その設定された出発点から目的地までの最適経路、即ち、指標が最小となる経路を道路地図データに基づいて探索し、その探索された経路を画面等で指示して車両の走行案内をするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３１６８８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、地球温暖化防止の観点から、温室効果ガスの排出量を抑制することが求められており、自動車等から排出される温室効果ガス（主に二酸化炭素）の排出量を抑制することが求められている。
【０００５】
上述した従来の経路探索装置は、経路探索の指標として距離、時間等を用い、距離最短や時間最短とする経路を探索するものが一般的であり、自動車から排出される温室効果ガスの排出量を指標とし、温室効果ガス排出量を最小とするような経路を探索する経路探索装置はなかった。
【０００６】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、温室効果ガスの排出量を最小にする経路を探索する経路探索装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の発明は、出発地と目的地の地点情報が設定されたときに予め設定した指標が最小となるよう地図情報に基づいて前記出発地−目的地間の経路を探索する経路探索装置であって、前記指標として温室効果ガス排出量を算出する構成とした。
【０００８】
かかる構成では、温室効果ガス排出量を最小とする経路を探索することで、温室効果ガス排出量の抑制に有効である。
具体的には、請求項２のように、出発地と目的地の地点情報が設定されたときに交通情報と地図情報に基づいて前記指標となる温室効果ガス排出量データを算出する指標算出部と、前記温室効果ガス排出量データと前記地図情報に基づいて温室効果ガス排出量が最小となる前記出発地−目的地間の経路を算出する経路算出部とを備える構成とした。
【０００９】
前記指標算出部は、請求項３のように、地図情報に定められた各リンクの旅行時間を交通情報から取得し、前記各リンク毎の旅行時間と地図情報より取得した各リンクの距離情報とから各リンク毎の旅行速度を算出して旅行速度データを生成する旅行時間−旅行速度変換部と、旅行速度から温室効果ガス排出量を算出する変換式を用いて前記旅行速度データから算出した各リンク毎の単位距離当たりの温室効果ガス排出量と地図情報から取得した各リンクの距離情報とから各リンク毎の温室効果ガス排出量を算出して前記指標となる各リンク毎の温室効果ガス排出量データを作成する旅行速度−温室効果ガス排出量変換部と、前記算出した各リンク毎の温室効果ガス排出量データを記憶するデータ記憶部とを備える構成とするとよい。
【００１０】
請求項３において、請求項４のように、車速センサで検出される速度情報と温室効果ガスセンサで検出されるガス排出量情報を所定間隔でサンプリングし、サンプリング毎の単位距離当たりの温室効果ガス排出量を算出し、サンプリング時刻毎の計測データに基づいて旅行速度−温室効果ガス排出量変換部で用いる前記変換式を作成する温室効果ガス計測装置を備える構成とするとよい。
【００１１】
かかる構成では、各車両の温室効果ガス排出特性に応じた経路探索が可能となる。
また、前記指標算出部は、請求項５のように、地図情報に定められた各リンクの旅行時間を交通情報から取得し、前記各リンク毎の旅行時間と地図情報より取得した各リンクの距離情報とから各リンク毎の旅行速度を算出して旅行速度データを生成する旅行時間−旅行速度変換部と、旅行速度から燃料消費量を算出する変換式を用いて前記旅行速度データから算出した各リンク毎の単位距離当たりの燃料消費量、地図情報から取得した各リンクの距離情報及び温室効果ガス排出量の排出係数に基づいて各リンク毎の温室効果ガス排出量を算出して前記指標となる各リンク毎の温室効果ガス排出量データを作成する旅行速度−温室効果ガス排出量変換部と、前記算出した各リンク毎の温室効果ガス排出量データを記憶するデータ記憶部とを備える構成としてもよい。
【００１２】
請求項６のように、前記旅行速度−温室効果ガス排出量変換部は、算出した各リンク毎の温室効果ガス排出量に対して温室効果ガス排出量に関連する要因による重み付け処理して各リンク毎の温室効果ガス排出量データを作成する構成とするとよい。
【００１３】
かかる構成では、温室効果ガス排出量の算出データがより一層正確になり、経路探索の精度が向上するようになる。
前記温室効果ガス排出量に関連する要因として、請求項７のように、例えば各リンク毎の勾配情報を用いる構成とするとよい。
【００１４】
前記指標算出部は、請求項８のように、地図情報に定められた各リンクの旅行時間を交通情報から取得し、前記各リンク毎の旅行時間と地図情報より取得した各リンクの距離情報とから各リンク毎の旅行速度を算出して旅行速度データを生成する旅行時間−旅行速度変換部と、予め設定した旅行速度区分毎に単位距離当たりの温室効果ガス排出量を記憶させた温室効果ガス排出量テーブルから、前記旅行時間−旅行速度変換部で算出した各リンク毎の旅行速度に対応する温室効果ガス排出量を検索し、該検索データと地図情報から取得した各リンク毎の距離情報から各リンク毎の温室効果ガス排出量を算出して前記指標となる各リンク毎の温室効果ガス排出量データを作成する旅行速度−温室効果ガス排出量変換部と、前記算出した各リンク毎の温室効果ガス排出量データを記憶するデータ記憶部とを備える構成としてもよい。
【００１５】
かかる構成では、予め記憶させた温室効果ガス排出量テーブルから指標となる各リンク毎の温室効果ガス排出量を検索すればよいので、経路探索の指標算出動作を簡略化できるようになる。
【００１６】
請求項９のように、前記経路算出部は、温室効果ガス排出量が最小となる探索経路が複数あるとき、複数の探索経路のうち出発地−目的地間の最短距離経路及び最短時間経路のいずれか一方を選択する構成とするとよい。
【００１７】
また、請求項９において、請求項１０のように、前記経路算出部は、出発地−目的地間の最短距離経路及び最短時間経路のいずれか一方を選択したときに当該選択経路が複数ある場合、複数の選択経路のうち出発地−目的地間の最短距離経路及び最短時間経路のうちの他方を選択する構成とするとよい。
【００１８】
請求項１１のように、前記経路算出部は、温室効果ガス排出量最小経路を探索すると共に、前記交通情報及び地図情報に基づいて出発地−目的地間の距離最短経路及び時間最短経路をそれぞれ探索する一方、温室効果ガス排出量最小の探索経路の総旅行時間及び総距離をそれぞれ算出し、前記総旅行時間及び総距離が共に予め設定した閾値を越える場合に、距離最短経路及び時間最短経路のうちの温室効果ガス排出量の少ない方を代替の探索経路とする構成としてもよい。
【００１９】
請求項１２のように、温室効果ガス排出量を検出する温室効果ガスセンサを設け、探索経路走行途中において、温室効果ガスセンサで検出される温室効果ガス排出量の出発地からの実測累積値と経路探索時に算出した各リンク毎の温室効果ガス排出量の出発地からの推定累積値とを比較し、前記両累積値の差分が予め設定した閾値以上になったときは、地図情報と新たな交通情報に基づいてその地点から目的地までの経路を再探索する構成とするとよい。
【００２０】
かかる構成では、出発時に探索した経路の走行途中において、実際の温室効果ガス排出量と経路探索時の推定排出量との差が大きすぎる場合に、新たな交通情報により現在地点から目的地までの探索経路の見直しが可能になる。
【００２１】
前記温室効果ガスは、請求項１３のように、例えば二酸化炭素とするとよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る経路探索装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【００２３】
本実施形態は、温室効果ガスとして例えば二酸化炭素（以下、ＣＯ_２とする）を対象とし、ＣＯ_２排出量を最小とする経路を探索する構成である。自動車の走行において、ＣＯ_２排出量に影響する要因としては、運転に関する要因（速度、燃費、加減速、アイドリング、走行時間、距離等）、車両に関する要因（重量、排気量、燃費等）及び道路による要因（交差点、道路の線形、勾配等）が考えられる。本実施形態は、ＣＯ_２排出量に影響する要因として速度に着目し、ＣＯ_２排出量と車両速度の関係を利用して経路探索する構成である。
【００２４】
図１において、本実施形態の経路探索装置は、出発地と目的地等の情報を設定する入力部１と、温室効果ガスとしてＣＯ_２の排出量を実測する温室効果ガス計測装置２と、道路地図データが記憶されている地図データベース３と、地図データベース３内の地図情報に定められた各リンク毎の旅行時間等の交通情報を取得するための交通情報入力部４と、出発地と目的地の情報が設定されたときに前記地図データベース３の地図情報及び交通情報入力部４で取得した交通情報に基づいて経路探索の指標となる各リンク毎のＣＯ_２排出量を算出すると共に、算出したＣＯ_２排出量データと地図情報に基づいてＣＯ_２排出量が最小となる出発地−目的地間の経路を算出するデータ処理部５と、データ処理部５で算出される後述の各種データを記憶するデータ記憶部６と、データ処理部５の算出した経路を表示するための表示部７と、を備えて構成される。
【００２５】
前記入力部１は、入力操作部と緯度経度変換データベースを備え、入力操作部で出発地と目的地を設定すると、緯度経度変換データベースのデータに基づいて緯度経度の座標情報に変換してデータ処理装置５に入力する。入力操作部としてはキーボードやポインティングデバイス等の公知のマンマシンインタフェースを用いることができる。出発地と目的地の設定方法としては、例えば住所、建物の名称又は電話番号等を入力するか、或いは、地図による指定等の方法がある。また、ＧＰＳ装置等で現在位置情報が得られる場合には出発地の設定を省略できる。
【００２６】
前記温室効果ガス計測装置２は、エンジンが駆動されると一定のサンプリング間隔で単位距離当たりのＣＯ_２排出量を算出し単位距離当たりのＣＯ_２排出量データを作成するもので、例えば図２のように、時刻を計時する時計１１と、車両速度を検出する車速センサ１２と、ＣＯ_２を計測する温室効果ガスセンサとしてのＣＯ_２センサ１３と、時計１１の時刻情報と車速センサ１２及びＣＯ_２センサ１３からの各検出値に基づいて単位距離当たりのＣＯ_２排出量を演算するためのＣＰＵ１４と、ＣＰＵ１４の算出データ等を記憶するメモリ１５とを備えて構成される。
【００２７】
図３のフローチャートを参照して温室効果ガス計測装置２のＣＰＵ１４によるＣＯ_２排出量データ作成動作を説明する。
ステップ１（図中Ｓ１で示し、以下同様とする）で、例えば図示しないエンジンキースイッチからの信号によりエンジン始動か否かを判定し、エンジン始動と判定したら（ＹＥＳ）、ステップ２に進む。
【００２８】
ステップ２では、時計１１の計時情報に基づいて収集タイミングか否かを判定し、収集タイミングと判定したら（ＹＥＳ）、ステップ３に進む。
ステップ３で、時計１１の時刻を読込み、ステップ４で、ＣＯ_２センサ１３の検出値を読込み、ステップ５で速度センサ１２の検出値を読込む。
【００２９】
ステップ６では、ステップ３〜５で読込んだ各情報に基づいて単位距離当たりのＣＯ_２排出量を算出する。具体的には、今回の収集時刻ｔ_ｎから前回の収集時刻ｔ_ｍを引いた時間Δｔ（収集間隔時間）と車両速度Ｖｋｍ／ｈから前回の収集時から今回の収集時までに進んだ距離Ｌｋｍ（＝Ｖ×Δｔ）を計算し、前回収集時から今回収集時までのＣＯ_２排出量ΔＸｇ−ＣＯ_２を前記距離で割ることにより単位距離当たりのＣＯ_２排出量ｙｇ−ＣＯ_２／ｋｍ（＝ΔＸ／（Ｖ×Δｔ））を算出する。
【００３０】
ステップ７では、ステップ３〜６で得られた収集時刻ｔ、車両速度Ｖ、距離Ｌ、ＣＯ_２排出量ΔＸ及び単位距離当たりのＣＯ_２排出量ｙのサンプリング時刻毎の各データをメモリ１５に書き込む。
【００３１】
そして、前記ステップ２〜７までの動作をステップ１の判定がＮＯとなるまで繰り返する。
このようにして、収集時刻ｔ毎に単位距離当たりのＣＯ_２排出量Ｙを記録した単位距離当たりＣＯ_２排出量データテーブルを作成する。
【００３２】
尚、温室効果ガス計測装置２は、エンジンが駆動されている時は常時ＣＯ_２排出量Ｙデータの収集動作を実行し、メモリ１５の容量がなくなったときは最新のデータが収集される毎に古いデータを順次消去していく。また、所定期間毎、例えば１ヶ月毎に新たにデータ収集し単位距離当たりＣＯ_２排出量データテーブルを書換えて更新する等のようにしてもよい。
【００３３】
交通情報入力部４は、ＶＩＣＳ等の交通情報から地図情報に定められた各リンクの旅行時間を取得するためのものである。
次に、図４のフローチャートを参照して第１実施形態のデータ処理部５による経路探索動作の手順の概略を説明する。
【００３４】
ステップ１１で、出発地及び目的地が設定されると、ステップ１２で、記憶されている単位距離当たりＣＯ_２排出量データテーブルに基づいて、旅行速度と単位距離当たりＣＯ_２排出量の関係を定義する変換式を作成する。ステップ１３で、作成した変換式を用いて交通情報と地図データベースの道路情報から経路探索の指標を算出する。具体的には指標として各リンク毎のＣＯ_２排出量を算出し各リンク毎のＣＯ_２排出量データテーブルを作成する。ステップ１４で、作成した各リンク毎のＣＯ_２排出量データテーブルと地図情報に基づいてＣＯ_２排出量を最小とする経路を探索し、探索した経路が複数あった場合は、ステップ１５で経路選択が行われ、ステップ１６で、選択された経路を表示部６に表示する。尚、ステップ１４の探索経路が１つであればステップ１５の経路選択は省略され、ステップ１４の探索経路が表示部６に表示される。ここで、データ処理部５が、指標算出部及び経路算出部の機能を備える。
【００３５】
以下に、前述したステップ１２〜ステップ１５の変換式作成、指標算出、経路探索及び経路選択の各動作について具体的に説明する。
図５のフローチャートは、変換式の作成動作を示すものである。
【００３６】
ステップ２１では、温室効果ガス計測装置２のメモリ１５に記憶されている単位距離当たりＣＯ_２排出量データテーブルから各収集時刻の車両速度Ｖｔ（ｔ＝１〜ｎ）及び単位距離当たりのＣＯ_２排出量ｙｔ（ｔ＝１〜ｎ）を読み出す。
【００３７】
ステップ２２では、読み出した各データから単位距離当たりＣＯ_２排出量を旅行速度から算出するための変換式を作成する。具体的には、単位距離当たりＣＯ_２排出量ｙは、旅行速度Ｖから一般的にｙ＝ｂ_０×Ｖ^２＋ｂ_１×Ｖ＋ｂ_２×Ｖ^−１＋ｂ_３で与えられるので、ステップ２２では、ステップ２１で読み出した単位距離当たりＣＯ_２排出量ｙと車両速度Ｖから係数ｂ_０〜ｂ_３を求める。
【００３８】
まず、各時刻ｔ（ｔ＝１〜ｎ）のＣＯ_２排出量ｙは、前述した下記の（１）式で近似できる。
ｙ_ｔ＝ｂ_０×Ｖ_ｔ ^２＋ｂ_１×Ｖ_ｔ＋ｂ_２×Ｖ_ｔ ^−１＋ｂ_３・・・（１）
（１）式は誤差を含んでいるので、（１）式に誤差ｆ_ｔを加える。
【００３９】
ｙ_ｔ＝ｂ_０×Ｖ_ｔ ^２＋ｂ_１×Ｖ_ｔ＋ｂ_２×Ｖ_ｔ ^−１＋ｂ_３＋ｆ_ｔ・・・（２）
各時刻ｔ（ｔ＝１〜ｎ）で誤差ｆ_ｔを最小にすればよいので、最小自乗法を利用する。誤差をＧとすると、誤差Ｇは、下記の数１の（３）式で表すことができる。
【００４０】
【数１】

【００４１】
誤差Ｇが最小となる時の正規方程式は、数２〜数５の４つの式で与えられる。
【００４２】
【数２】

【００４３】
【数３】

【００４４】
【数４】

【００４５】
【数５】

【００４６】
数２の（４）式〜数５の（７）式をまとめて記述すると、数６の（８）式のようになる。
【００４７】
【数６】

【００４８】
数６の（８）式を（Ａ）・（Ｂ）＝（Ｃ）とおくと、（Ｃ）＝（Ｂ）／（Ａ）から係数ｂ_０〜ｂ_３を求めることができる。
ステップ２３では、求めた係数ｂ_０〜ｂ_３を（１）式に代入して得られる変換式の確認を行う。具体的には、求めた係数ｂ_０〜ｂ_３を（１）式に代入した変換式で、メモリ１５の情報から読み出された旅行速度情報を（１）式に代入して求めたＣＯ_２排出量推定値と実測値のＣＯ_２排出量より決定係数を求め、決定係数が予め設定した閾値以上であれば変換式はＯＫと判定する。尚、変換式の判定がＮＧの場合を考慮して、一般的な変換式を予めデータ記憶部７に記憶させておき、変換式の判定がＮＧのときは、記憶させた一般的な変換式を採用するようにすることが望ましい。
【００４９】
ステップ２４では、採用した測定データの範囲（日付、時間）、係数ｂ_０〜ｂ_３、決定係数、判定結果等の各データをデータ記憶部７に記録する。
図６のフローチャートを参照して生成した変換式を用いて指標となる各リンク毎のＣＯ_２排出量の算出動作を説明する。
【００５０】
ステップ３１では、交通情報入力部４により各リンク毎の旅行時間ｔｉ（ｈ）（ｉはリンク番号）を取得する。
ステップ３２では、地図データベース３から各リンクの距離データＤｉ（ｋｍ）を読み出す。
【００５１】
ステップ３３では、旅行時間ｔｉと距離Ｄｉから各リンク毎の旅行速度Ｖｉ（ｋｍ／ｈ）（Ｖｉ＝Ｄｉ／ｔｉ）を算出する。
ステップ３４では、各リンク毎の旅行速度Ｖｉをデータ記憶部７に記録してリンク−旅行速度テーブルを作成する。
【００５２】
ステップ３５では、前述の作成した変換式を用いてリンク−旅行速度テーブルの旅行速度Ｖｉから各リンク毎の単位距離当たりのＣＯ_２排出量ｙｉ（ｇ−ＣＯ_２／ｋｍ）を算出する。
【００５３】
ステップ３６では、ステップ３２で読み出した距離データＤｉを用いて各リンク毎のＣＯ_２排出量Ｙｉ（ｇ−ＣＯ_２）（Ｙｉ＝ｙｉ×Ｄｉ）を算出する。
ステップ３７では、各リンク毎のＣＯ_２排出量Ｙｉをデータ記憶部７に記録してリンク−ＣＯ_２排出量テーブルを作成する。
【００５４】
次に、図７のフローチャートを参照して経路探索動作を説明する。
本実施形態では、公知のダイクストラ法により経路を探索する
ステップ４１で、設定された出発地と目的地の座標情報に基づいて道路地図上における出発地ノード及び目的地ノードを決定する。具体的には、出発地点の座標（緯度経度）に一番近いリンクを選出し、そのリンクの両端のノードのうち出発地点の座標に近いノードを出発地ノードとする。同様に、目的地点の座標に一番近いリンクを選出し、そのリンクの両端のノードのうち目的地点の座標に近いノードを目的地ノードとする。
【００５５】
ステップ４２では、出発地ノードでのＣＯ_２排出量を０として、その他のノードまでのＣＯ_２排出量を∞として初期設定する。ここで、最小排出量が確定した始点（出発点）をノードｉとする。
【００５６】
ステップ４３では、リンクの探索を実行する。ノードｉと、まだ最小排出量が確定していないノードｊを結ぶ全てのリンク（ｉ，ｊ）について次の計算を行う。
【００５７】
ノードｊでのＣＯ_２排出量＞ノードｉまでのＣＯ_２最小排出量＋リンク（ｉ，ｊ）でのＣＯ_２排出量
であれば、ノードｊまでのＣＯ_２排出量を、
ノードｉまでのＣＯ_２最小排出量＋リンク（ｉ，ｊ）でのＣＯ_２排出量
とする。
【００５８】
ステップ４４では、ノードｉに接続する全てのリンクについて探索が終了したか否かを判定し、ＹＥＳであればステップ４５に進む。
ステップ４５では、最小排出量が確定していないノードの中で、排出量が最小であるノードｋ（ステップ４３で決まったノード）を選択し、最小排出量の確定しているノードにノードｋを結ぶリンクの排出量を加算してノードｋまでの最小排出量を計算する。
【００５９】
ステップ４６では、ステップ４５で同一の排出量となるリンクが複数存在するか否かを判定し、１つであればステップ４７に進み、複数の場合はステップ４８に進む。
【００６０】
ステップ４７、４８では、確定したリンク番号を確定順に出発地ノードからの番号を付してデータ記憶部７に記録するが、ステップ４７では１つのリンク番号が記録され、ステップ４８では複数のリンク番号が記録される。
【００６１】
ステップ４９では、ノードｋが目的地ノードか否かを判定し、目的地ノードでなければ、ノードｋをノードｊに置き換えてステップ４３に戻り、目的地ノードであれば、ステップ５０で、ＣＯ_２排出量を最小とする経路を確定する。尚、ステップ４８で複数のリンク番号が記録された場合は、ステップ４３に戻った際は、それぞれのノードから探索を行い、探索結果を記録する。
【００６２】
次に、図８のフローチャートを参照して、上述の経路探索動作で最小ＣＯ_２排出量が同一の経路が複数あった場合の経路選択動作について説明する。
ステップ６１では、前述の図６に示すリンク−ＣＯ_２排出量テーブル作成の際に交通情報入力部４により取得した各リンクの旅行時間データと地図データベース３の各リンクの距離データに基づいて、探索された複数の最小ＣＯ_２排出量経路に関して総時間及び総距離をそれぞれ算出する。
【００６３】
ステップ６２では、各探索経路の総時間を比較して最短時間の経路を検索する。
ステップ６３では、最短時間経路が複数あるか否かを判定し、あればステップ６４に進み、なければ後述のステップ６７に進む。
【００６４】
ステップ６４では、各探索経路の総距離を比較して最短距離の経路を検索する。
ステップ６５では、最短距離の経路が複数あるか否かを判定し、あればステップ６６に進み、なければステップ６７に進む。
【００６５】
ステップ６６では、ステップ６５で入力部１によりユーザーが経路を選択操作する。
ステップ６７では、経路を決定する。かかる経路選択動作により決定された経路は、表示部６に表示される（図４参照）。
【００６６】
尚、経路選択の優先順位を入れ換えて最短距離の経路を先に選択し、その後、最短時間の経路を選択するようにしてもよい。また、経路選択の指標として、最短距離、最短時間以外の他の項目を用いてもよい。
【００６７】
かかる第１実施形態の構成によれば、経路探索の指標にＣＯ_２排出量を用い、ＣＯ_２排出量が最小となる経路を探索するので、自動車の走行により排出されるＣＯ_２排出量の抑制に有効であり、温室効果ガスの排出量低減に有効である。また、車両に搭載した温室効果ガス計測装置２でＣＯ_２排出量を実測し、この実測値に基づいて車両固有の旅行速度−ＣＯ_２排出量の変換式を生成して経路探索を行うので、経路探索の精度が良好となる。
【００６８】
尚、本実施形態では、温室効果ガス計測装置２を車両に搭載してＣＯ_２排出量を実測し、経路探索時に、経路探索直前までの実測データに基づいて変換式を作成する構成であるが、これに限らず、実測データに基づいて生成する変換式を記憶させ一定期間毎に更新し、更新してから次の更新時までの一定期間は記憶させた変換式を利用する構成としてもよい。また、他の車両等で作成された変換式を単に記憶させて用いるようにしてもよく、この場合は、温室効果ガス計測装置２の取付けを省略できる。
【００６９】
また、図６に示す各リンク毎のＣＯ_２排出量の算出動作において、ＣＯ_２排出量に関連する要因によりＣＯ_２排出量の算出結果に重み付けを行うようにするとよい。例えば、地図情報から各リンクの勾配情報を取得し、ＣＯ_２排出量の算出結果に重み付けするための係数ｗを、上り勾配であればｗ＞１とし下り勾配であればｗ＜１とする。尚、重み付けは勾配に限らず、その他のＣＯ_２排出量に関連する要因或いは複数の要因を用いて行うようにしてもよい。
【００７０】
次に、本発明の経路探索装置の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、旅行速度から燃料消費量を推定し、その推定燃料消費量からＣＯ_２排出量を推定する構成である。尚、第２実施形態は第１実施形態とハードウエア構成は同じであり、図６に示す各リンク毎のＣＯ_２排出量の算出動作が異なるだけであり、ここでは、第２実施形態の各リンク毎のＣＯ_２排出量の算出動作についてのみ説明する。
【００７１】
図９は、第２実施形態による各リンク毎のＣＯ_２排出量の算出動作を示すフローチャートである。
ステップ７１〜７４までは図６のステップ３１〜３４と同様であるので説明を省略する。
【００７２】
ステップ７５では、燃料消費量と速度との関係を定義した一般的な変換式を用いてリンク−旅行速度テーブルの旅行速度Ｖｉから各リンク毎の単位距離当たりの燃料消費量ｆｉ（リットル／ｋｍ）を算出する。尚、燃料消費量と速度との関係を定義した一般的な変換式は、ｆ＝ａ_０×Ｖ^２＋ａ_１×Ｖ＋ａ_２×Ｖ^−１＋ａ_３で与えられる。ｆは燃料消費量、Ｖは車両速度である。
【００７３】
ステップ７６では、ステップ６２で読み出した距離データＤｉを用いて各リンク毎の燃料消費量Ｆｉ（リットル）（Ｆｉ＝ｆｉ×Ｄｉ）を算出する。
ステップ７７では、使用燃料のＣＯ_２排出係数を用いてステップ７６で算出した燃料消費量Ｆｉ（リットル）をＣＯ_２排出量Ｙｉに換算し、各リンク毎のＣＯ_２排出量Ｙｉを算出する。尚、ＣＯ_２排出係数はガソリンでは２．３１（ｋｇ−ＣＯ_２／リットル）である。
【００７４】
ステップ７８では、各リンク毎のＣＯ_２排出量Ｙｉをデータ記憶部７に記録してリンク−ＣＯ_２排出量テーブルを作成する。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００７５】
第３実施形態は、リンク−ＣＯ_２排出量テーブルを簡易な方法で作成するようにしたものである。尚、第３実施形態も第２実施形態と同様で、第１実施形態とハードウエア構成は同じであり、各リンク毎のＣＯ_２排出量の算出動作が異なるだけであるので、各リンク毎のＣＯ_２排出量の算出動作についてのみ説明する。
【００７６】
図１０は、第３実施形態による各リンク毎のＣＯ_２排出量の算出動作を示すフローチャートである。
ステップ８１〜８４までは図６のステップ３１〜３４と同様であるので説明を省略する。
【００７７】
ステップ８５では、予め作成しデータ記憶部７に記憶させた図１１に示すような旅行速度範囲と単位距離当たりのＣＯ_２排出量を関連付けた、ＣＯ_２排出量（ｇ−ＣＯ_２／ｋｍ）の速度区分テーブルより各リンク毎の単位距離当たりのＣＯ_２排出量（ｇ−ＣＯ_２／ｋｍ）を検索する。
【００７８】
その後のステップ８６、８７は図６と同様であるので説明を省略する。
かかる第３実施形態によれば、指標の算出動作を簡略化できる。
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【００７９】
本実施形態は、探索経路の走行途中において、実際のＣＯ_２排出量と経路探索により推定されたＣＯ_２排出量が大きく異なる場合に、再度経路探索を実行する構成である。
【００８０】
図１２のフローチャートを参照して第４実施形態の動作を説明する。
ステップ９１では、探索経路走行途中で温室効果ガス計測装置２により計測されるＣＯ_２の実測値と探索経路の現在位置までのＣＯ_２排出量の推定累積値との差分（実測値−推定累積値）を算出する。
【００８１】
ステップ９２では、算出した差分と予め設定した閾値とを比較し、差分≧閾値であれば、ステップ９３に進み、現在地点から目的地まで再探索する。
経路探索においては、交通情報入力部４で取得する予測の旅行時間からＣＯ_２排出量を推定しているため、走行途中において実際のＣＯ_２排出量と推定値が大きくずれる場合が想定される。かかる構成によれば、走行途中において実際のＣＯ_２排出量と推定値が大きくずれた場合に、経路を再探索することができるので、目的地までの推定値と実測値の誤差を抑制できるようになる。
【００８２】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
本実施形態は、ＣＯ_２排出量、時間、距離をそれぞれ指標としてそれぞれを最小とする経路探索を行い、ＣＯ_２排出量を最小とする探索経路の総時間及び総距離が、予め設定した閾値を越えるような場合には、時間及び距離を指標として探索した経路のうちの最適経路を選択するよう構成したものである。
【００８３】
図１３のフローチャートを参照して第５実施形態の探索経路の選択動作を説明する。
ステップ１０１では、前述した第１〜第３実施形態と同様にしてＣＯ_２排出量をの最小とする経路探索を行う。
【００８４】
ステップ１０２，１０３では、従来公知の方法による距離最短の経路探索、時間最短の経路探索をそれぞれ行う。
ステップ１０４では、ステップ１０１で探索した経路の総時間が閾値を越えるか否かを判定し、越える場合はステップ１０５で総距離が閾値を越えるか否かを判定し、越える場合はステップ１０６に進む。
【００８５】
ステップ１０６では、ステップ１０２と１０３で探索した経路の推定ＣＯ_２排出量を比較し、推定ＣＯ_２排出量が少ない経路を選択して代替経路として確定する。
【００８６】
ステップ１０４又は１０５のいずれかで閾値以下と判定された場合は、ステップ１０７に進み、その経路をＣＯ_２排出量最小の探索経路として確定する。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、出発地と目的地が設定されたときに交通情報と地図情報に基づいて温室効果ガス排出量を最小とする経路を探索する構成としたので、車両から排出される温室効果ガス排出量の抑制に有効である。
【００８８】
また、車両から排出される温室効果ガス排出量を計測する計測装置を搭載し、温室効果ガス排出量の実測値データに基づいて指標算出用の変換式を生成する構成とすれば、車両の温室効果ガス排出特性に適合した指標を算出できるので、高精度の経路探索が可能である。
【００８９】
また、勾配等の温室効果ガス排出量に影響する要因で算出した指標に重み付け処理を行うことにより、指標を高精度に算出でき、経路探索精度が向上する。
また、経路の走行途中で探索経路を新たな交通情報により見直すようにすることで、温室効果ガス排出量の推定量を修正できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る経路探索装置の第１実施形態の構成図
【図２】温室効果ガス計測装置の構成図
【図３】温室効果ガス計測動作を説明するフローチャート
【図４】第１実施形態の経路探索動作手順の概略を説明するフローチャート
【図５】変換式の作成動作を説明するフローチャート
【図６】各リンクのＣＯ_２排出量算出動作を説明するフローチャート
【図７】経路探索動作を説明するフローチャート
【図８】探索経路が複数ある場合の経路選択動作を説明するフローチャート
【図９】本発明に係る経路探索装置の第２実施形態の要部動作を説明するフローチャート
【図１０】本発明に係る経路探索装置の第３実施形態の要部動作を説明するフローチャート
【図１１】第３実施形態で使用する旅行速度区テーブルの図
【図１２】本発明に係る経路探索装置の第４実施形態の要部動作を説明するフローチャート
【図１３】本発明に係る経路探索装置の第５実施形態の要部動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
１入力部
２温室効果ガス計測装置
３地図データベース
４交通情報入力部
５データ処理部
６表示部
７データ記憶部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a route search device, and more particularly, to a route search device capable of searching for a route that minimizes greenhouse gas emissions.
[0002]
[Prior art]
Route search is a technology for determining a route search index and obtaining a route that minimizes the index. As a conventional route search device using this technology, when a starting point and a destination are set, the set departure point is set. There is a method for searching for an optimum route from a point to a destination, that is, a route having a minimum index based on road map data, and instructing the searched route on a screen or the like to guide vehicle travel (for example, , See Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 11-316888 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, from the viewpoint of global warming prevention, it has been demanded to suppress greenhouse gas emissions, and to suppress greenhouse gas (mainly carbon dioxide) emissions from automobiles and the like. Is required.
[0005]
The conventional route search apparatus described above generally uses a distance, time, etc. as a route search index to search for a route with the shortest distance or the shortest time, and the amount of greenhouse gas emissions emitted from automobiles. There is no route search device that searches for a route that minimizes the amount of greenhouse gas emissions, using as an index.
[0006]
The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a route search apparatus that searches for a route that minimizes the amount of greenhouse gas emissions.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention of claim 1 searches for a route between the departure point and the destination based on the map information so that the preset index becomes the minimum when the point information of the departure point and the destination is set. The route search device is configured to calculate greenhouse gas emissions as the index.
[0008]
Such a configuration is effective in suppressing greenhouse gas emissions by searching for a route that minimizes greenhouse gas emissions.
Specifically, as in claim 2, an index calculation unit that calculates greenhouse gas emission data serving as the index based on traffic information and map information when point information of a departure place and a destination is set And a route calculation unit for calculating a route between the starting point and the destination where the greenhouse gas emission amount is minimized based on the greenhouse gas emission data and the map information.
[0009]
As described in claim 3, the index calculation unit acquires travel time of each link defined in map information from traffic information, travel time for each link and distance information of each link acquired from map information, The travel time-travel speed conversion unit that calculates the travel speed for each link and generates the travel speed data, and each calculated from the travel speed data using a conversion formula that calculates the greenhouse gas emissions from the travel speed Greenhouse gas emissions per unit distance for each link and the distance information of each link obtained from the map information are used to calculate the greenhouse gas emissions for each link, which is used as the index. The travel speed-greenhouse gas emission conversion unit for creating the quantity data and a data storage unit for storing the calculated greenhouse gas emission data for each link may be used.
[0010]
In claim 3, as in claim 4, the speed information detected by the vehicle speed sensor and the gas emission amount information detected by the greenhouse gas sensor are sampled at a predetermined interval, and the greenhouse gas emission per unit distance for each sampling. It is good to set it as the structure provided with the greenhouse gas measuring device which calculates quantity and produces the said conversion type | formula used in a travel speed-greenhouse gas emission amount conversion part based on the measurement data for every sampling time.
[0011]
With this configuration, a route search according to the greenhouse gas emission characteristics of each vehicle can be performed.
Moreover, the said index calculation part acquires the travel time of each link prescribed | regulated to map information from traffic information like Claim 5, and the distance of each link acquired from the travel time for each said link and map information The travel time-travel speed conversion unit that calculates the travel speed for each link from the information and generates the travel speed data, and each calculated from the travel speed data using a conversion formula that calculates the fuel consumption from the travel speed Based on the fuel consumption per unit distance for each link, the distance information of each link obtained from the map information, and the emission factor of the greenhouse gas emission amount, the greenhouse gas emission amount for each link is calculated and used as the index. A travel speed-greenhouse gas emission conversion unit for creating greenhouse gas emission data for each link; and a data storage unit for storing the calculated greenhouse gas emission data for each link. It may be configured.
[0012]
As described in claim 6, the travel speed-greenhouse gas emission conversion unit weights the calculated greenhouse gas emission for each link by a factor related to the greenhouse gas emission, and links each link. It is recommended to create a greenhouse gas emission data for each.
[0013]
With such a configuration, the calculation data of the greenhouse gas emission amount becomes more accurate, and the accuracy of the route search is improved.
As a factor related to the greenhouse gas emission amount, for example, gradient information for each link may be used as in the seventh aspect.
[0014]
As described in claim 8, the index calculation unit acquires travel time of each link defined in map information from traffic information, and travel information for each link and distance information of each link acquired from the map information, A travel time-travel speed converter that calculates travel speed for each link and generates travel speed data, and a greenhouse gas that stores greenhouse gas emissions per unit distance for each preset travel speed category The greenhouse gas emission amount corresponding to the travel speed for each link calculated by the travel time-travel speed conversion unit is searched from the emission amount table, and from the distance information for each link acquired from the search data and the map information A travel speed-greenhouse gas emission conversion unit for calculating the greenhouse gas emission amount for each link and creating the greenhouse gas emission data for each link as the index, and each calculated link It may be configured to include a data storage unit for storing the greenhouse gas emissions data.
[0015]
In such a configuration, it is only necessary to search the greenhouse gas emission amount for each link serving as an index from the greenhouse gas emission table stored in advance, so that the index calculation operation for route search can be simplified.
[0016]
According to a ninth aspect of the present invention, when there are a plurality of search routes that minimize the greenhouse gas emission amount, the route calculation unit calculates the shortest distance route and the shortest time route between the departure point and the destination among the plurality of search routes. It is preferable to select either one.
[0017]
In claim 9, as in claim 10, when the route calculation unit selects one of the shortest distance route and the shortest time route between the departure point and the destination, there are a plurality of the selected routes. A configuration may be adopted in which the other of the shortest distance route and the shortest time route between the departure point and the destination is selected from among a plurality of selected routes.
[0018]
The route calculation unit searches for the minimum greenhouse gas emission minimum route and determines the shortest distance route and the shortest time route between the departure point and the destination based on the traffic information and the map information. While searching, the total travel time and the total distance of the search route with the minimum greenhouse gas emissions are calculated, respectively. When both the total travel time and the total distance exceed a preset threshold, the shortest distance route and the shortest time route Of these, the one with the smaller greenhouse gas emission amount may be used as an alternative search route.
[0019]
A greenhouse gas sensor for detecting a greenhouse gas emission amount is provided as in claim 12, and the measured cumulative value from the starting point of the greenhouse gas emission amount detected by the greenhouse gas sensor and the route search in the course of the search route traveling. Comparing the estimated cumulative value of the greenhouse gas emissions for each link calculated from the starting place at times, and when the difference between the two cumulative values exceeds a preset threshold, map information and new traffic information The route from that point to the destination may be re-searched based on the above.
[0020]
In such a configuration, if the difference between the actual greenhouse gas emissions and the estimated emissions at the time of route search is too large during the travel of the route searched for at the time of departure, the new traffic information indicates that The search route can be reviewed.
[0021]
The greenhouse gas may be, for example, carbon dioxide as in the thirteenth aspect.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a route search apparatus according to the present invention.
[0023]
In the present embodiment, for example, carbon dioxide (hereinafter referred to as CO) as a greenhouse gas.₂And CO)₂In this configuration, a route that minimizes the discharge amount is searched. CO in driving₂Factors that affect emissions include driving factors (speed, fuel consumption, acceleration / deceleration, idling, travel time, distance, etc.), vehicle factors (weight, displacement, fuel consumption, etc.) and road factors (intersections, road conditions, etc.) Linear, gradient etc.). In this embodiment, CO₂Focus on speed as a factor affecting emissions, CO₂In this configuration, the route search is performed using the relationship between the discharge amount and the vehicle speed.
[0024]
In FIG. 1, the route search apparatus of this embodiment includes an input unit 1 for setting information such as a starting point and a destination, and CO as a greenhouse gas.₂Traffic information such as travel time for each link defined in the map information in the map database 3 and the map database 3 in which the map data in the map database 3 is stored. When the information of the traffic information input unit 4 for starting and the information of the departure place and the destination is set, the map information of the map database 3 and the traffic information acquired by the traffic information input unit 4 serve as a route search index. CO for each link₂Calculate emissions and calculate CO₂CO based on emission data and map information₂A data processing unit 5 that calculates a route between a departure point and a destination where the emission amount is minimized, a data storage unit 6 that stores various data described later calculated by the data processing unit 5, and a calculation by the data processing unit 5 And a display unit 7 for displaying the route.
[0025]
The input unit 1 includes an input operation unit and a latitude / longitude conversion database. When a departure point and a destination are set by the input operation unit, the input unit 1 converts data into latitude / longitude coordinate information based on data in the latitude / longitude conversion database. Input to device 5. As the input operation unit, a known man-machine interface such as a keyboard or a pointing device can be used. As a setting method of the departure place and the destination, for example, there are methods such as inputting an address, a building name or a telephone number, or specifying by a map. Further, when the current position information can be obtained with a GPS device or the like, the setting of the departure place can be omitted.
[0026]
When the engine is driven, the greenhouse gas measuring device 2 is configured to emit CO per unit distance at a constant sampling interval.₂Calculate emissions and CO per unit distance₂For example, as shown in FIG. 2, a timepiece 11 for measuring time, a vehicle speed sensor 12 for detecting vehicle speed, and a CO 2₂CO as a greenhouse gas sensor for measuring₂Sensor 13, time information of timepiece 11, vehicle speed sensor 12 and CO₂CO per unit distance based on each detection value from the sensor 13₂A CPU 14 for calculating the discharge amount and a memory 15 for storing calculation data of the CPU 14 and the like are provided.
[0027]
Referring to the flowchart of FIG. 3, the CO 14 by the CPU 14 of the greenhouse gas measuring device 2₂The emission data creation operation will be described.
In step 1 (indicated by S1 in the figure, and the same shall apply hereinafter), for example, it is determined whether or not the engine is started based on a signal from an engine key switch (not shown).
[0028]
In step 2, it is determined whether or not it is a collection timing based on the timekeeping information of the clock 11.
In step 3, the time of the clock 11 is read, and in step 4, the CO₂The detection value of the sensor 13 is read, and in step 5, the detection value of the speed sensor 12 is read.
[0029]
In step 6, the CO per unit distance based on each information read in steps 3 to 5.₂Calculate emissions. Specifically, the current collection time t_nTo last collection time t_mThe distance Lkm (= V × Δt) traveled from the previous collection to the current collection is calculated from the time Δt (collection interval time) minus the vehicle speed Vkm / h and from the previous collection to the current collection. CO₂Emission ΔXg-CO₂Is divided by the distance to obtain CO per unit distance.₂Emissions yg-CO₂/ Km (= ΔX / (V × Δt)) is calculated.
[0030]
In step 7, the collection time t, vehicle speed V, distance L, CO obtained in steps 3-6.₂Emission ΔX and CO per unit distance₂Each data of the discharge amount y at each sampling time is written in the memory 15.
[0031]
And the operation | movement to the said steps 2-7 is repeated until determination of step 1 becomes NO.
In this way, CO per unit distance at each collection time t₂CO per unit distance recording emission Y₂Create an emission data table.
[0032]
Note that the greenhouse gas measuring device 2 is always CO 2 when the engine is driven.₂The collection operation of the discharge amount Y data is executed, and when the capacity of the memory 15 is exhausted, the old data is sequentially deleted every time the latest data is collected. In addition, new data is collected every predetermined period, for example every month, and CO per unit distance is collected.₂The discharge amount data table may be rewritten and updated.
[0033]
The traffic information input unit 4 is for acquiring the travel time of each link defined in the map information from traffic information such as VICS.
Next, the outline of the procedure of the route search operation by the data processing unit 5 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0034]
When the starting point and the destination are set in step 11, the stored CO 2 per unit distance is stored in step 12.₂Based on emission data table, travel speed and CO per unit distance₂Create a conversion formula that defines the relationship between emissions. In step 13, a route search index is calculated from the traffic information and road information in the map database using the created conversion formula. Specifically, the CO for each link is used as an index.₂Calculate emissions and CO for each link₂Create an emission data table. In step 14, the CO for each link created₂CO based on emission data table and map information₂When a route that minimizes the discharge amount is searched for and there are a plurality of searched routes, the route is selected in step 15, and the selected route is displayed on the display unit 6 in step 16. If there is only one searched route in step 14, the route selection in step 15 is omitted, and the searched route in step 14 is displayed on the display unit 6. Here, the data processing unit 5 includes functions of an index calculation unit and a route calculation unit.
[0035]
Hereinafter, each of the above-described conversion formula creation, index calculation, route search, and route selection operations in Step 12 to Step 15 will be described in detail.
The flowchart in FIG. 5 shows a conversion formula creation operation.
[0036]
In step 21, CO 2 per unit distance stored in the memory 15 of the greenhouse gas measuring device 2.₂From the emission data table, the vehicle speed Vt (t = 1 to n) and CO per unit distance at each collection time₂The discharge amount yt (t = 1 to n) is read.
[0037]
In step 22, CO per unit distance is calculated from each read data.₂Create a conversion formula to calculate emissions from travel speed. Specifically, CO per unit distance₂The discharge amount y is generally y = b from the travel speed V₀× V²+ B₁× V + b₂× V^-1+ B₃Therefore, in step 22, CO per unit distance read in step 21 is given.₂Coefficient b from emissions y and vehicle speed V₀~ B₃Ask for.
[0038]
First, the CO at each time t (t = 1 to n)₂The discharge amount y can be approximated by the following equation (1).
y_t= B₀× V_t ²+ B₁× V_t+ B₂× V_t ^-1+ B₃ ... (1)
Since equation (1) includes an error, error f is added to equation (1)._tAdd
[0039]
y_t= B₀× V_t ²+ B₁× V_t+ B₂× V_t ^-1+ B₃+ F_t ... (2)
Error f at each time t (t = 1 to n)_tSince it is only necessary to minimize the value, the least square method is used. When the error is G, the error G can be expressed by the following equation (3).
[0040]
[Expression 1]

[0041]
The normal equations when the error G is minimized are given by four equations (2) to (5).
[0042]
[Expression 2]

[0043]
[Equation 3]

[0044]
[Expression 4]

[0045]
[Equation 5]

[0046]
When Expression (4) to Expression (7) of Expression 2 are collectively described, Expression (8) of Expression 6 is obtained.
[0047]
[Formula 6]

[0048]
When Equation (8) in Equation 6 is set to (A) · (B) = (C), the coefficient b is obtained from (C) = (B) / (A).₀~ B₃Can be requested.
In step 23, the obtained coefficient b₀~ B₃Confirm the conversion formula obtained by substituting into the formula (1). Specifically, the obtained coefficient b₀~ B₃Is obtained by substituting the travel speed information read from the information in the memory 15 into the equation (1) with the conversion equation substituting for the equation (1).₂Estimated emissions and actual measured CO₂A determination coefficient is obtained from the discharge amount. If the determination coefficient is equal to or greater than a preset threshold value, the conversion formula is determined to be OK. In consideration of the case where the conversion formula is determined to be NG, a general conversion formula is stored in the data storage unit 7 in advance, and when the conversion formula is determined to be NG, the stored general conversion formula is stored. It is desirable to adopt.
[0049]
In step 24, the range of measurement data employed (date, time), coefficient b₀~ B₃Each data such as a determination coefficient and a determination result is recorded in the data storage unit 7.
CO for each link as an index using the conversion formula generated with reference to the flowchart of FIG.₂The operation for calculating the discharge amount will be described.
[0050]
In step 31, travel time ti (h) (i is a link number) for each link is acquired by the traffic information input unit 4.
In step 32, the distance data Di (km) of each link is read from the map database 3.
[0051]
In step 33, a travel speed Vi (km / h) (Vi = Di / ti) for each link is calculated from the travel time ti and the distance Di.
In step 34, the travel speed Vi for each link is recorded in the data storage unit 7 to create a link-travel speed table.
[0052]
In step 35, the CO / per unit distance for each link is calculated from the travel speed Vi in the link-travel speed table using the above-described conversion formula.₂Emission yi (g-CO₂/ Km) is calculated.
[0053]
In step 36, the distance data Di read in step 32 is used to determine the CO for each link.₂Emission Yi (g-CO₂) (Yi = yi × Di) is calculated.
In step 37, the CO for each link₂Record the discharge amount Yi in the data storage unit 7 and link-CO₂Create an emission table.
[0054]
Next, the route search operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
In this embodiment, a route is searched by a known Dijkstra method.
In step 41, a starting point node and a destination node on the road map are determined based on the set starting point and destination coordinate information. Specifically, the link closest to the coordinates (latitude and longitude) of the departure point is selected, and the node close to the coordinates of the departure point among the nodes at both ends of the link is set as the departure point node. Similarly, a link closest to the coordinates of the destination point is selected, and a node close to the coordinates of the destination point among the nodes at both ends of the link is set as the destination node.
[0055]
In step 42, the CO at the departure node₂CO emissions to other nodes with zero emissions₂Initially set the discharge amount to ∞. Here, a starting point (starting point) at which the minimum discharge amount is determined is set as a node i.
[0056]
In step 43, a link search is executed. The following calculation is performed for all links (i, j) connecting the node i and the node j for which the minimum emission amount has not yet been determined.
[0057]
CO at node j₂Emissions> CO up to node i₂Minimum emissions + CO at link (i, j)₂Emissions
Then CO to node j₂Emissions
CO to node i₂Minimum emissions + CO at link (i, j)₂Emissions
And
[0058]
In step 44, it is determined whether or not the search has been completed for all links connected to the node i. If YES, the process proceeds to step 45.
In step 45, the node k having the smallest emission amount (the node determined in step 43) is selected from the nodes for which the minimum emission amount has not been determined, and node k is assigned to the node for which the minimum emission amount has been determined. The minimum discharge amount up to node k is calculated by adding the discharge amounts of the links to be connected.
[0059]
In step 46, it is determined whether or not there are a plurality of links having the same discharge amount in step 45. If there are one, the process proceeds to step 47, and if there are a plurality of links, the process proceeds to step 48.
[0060]
In steps 47 and 48, the determined link numbers are recorded in the data storage unit 7 with numbers from the departure node in the determined order. In step 47, one link number is recorded, and in step 48, a plurality of link numbers are recorded. Is recorded.
[0061]
In step 49, it is determined whether or not the node k is the destination node. If it is not the destination node, the node k is replaced with the node j and the process returns to step 43.₂Determine the route that minimizes emissions. If a plurality of link numbers are recorded in step 48, when returning to step 43, a search is performed from each node and the search result is recorded.
[0062]
Next, with reference to the flowchart of FIG.₂A route selection operation when there are a plurality of routes having the same discharge amount will be described.
In step 61, the link-CO shown in FIG.₂Based on the travel time data of each link acquired by the traffic information input unit 4 when creating the emission amount table and the distance data of each link in the map database 3, a plurality of minimum COs searched for.₂Calculate the total time and total distance for the emission route.
[0063]
In step 62, the total time of each searched route is compared to search for the shortest route.
In step 63, it is determined whether or not there are a plurality of shortest time paths, and if there are, the process proceeds to step 64. If not, the process proceeds to step 67 described later.
[0064]
In step 64, the total distance of each searched route is compared to search for the shortest distance route.
In step 65, it is determined whether or not there are a plurality of routes with the shortest distance. If so, the process proceeds to step 66, and if not, the process proceeds to step 67.
[0065]
In step 66, the user selects a route by using the input unit 1 in step 65.
In step 67, a route is determined. The route determined by the route selection operation is displayed on the display unit 6 (see FIG. 4).
[0066]
Alternatively, the route selection priority may be switched to select the route with the shortest distance first, and then select the route with the shortest time. In addition, items other than the shortest distance and the shortest time may be used as a route selection index.
[0067]
According to the configuration of the first embodiment, the route search index is the CO.₂Using emissions, CO₂Since the route that minimizes the amount of emissions is searched, CO emitted by driving the car₂It is effective in reducing emissions and effective in reducing greenhouse gas emissions. In addition, the greenhouse gas measuring device 2 mounted on the vehicle can₂The actual amount of emissions is measured, and the vehicle-specific travel speed -CO based on this measured value.₂Since the route search is performed by generating the conversion formula of the discharge amount, the accuracy of the route search becomes good.
[0068]
In the present embodiment, the greenhouse gas measuring device 2 is mounted on a vehicle and the CO₂This is a configuration in which a conversion formula is created based on actual measurement data up to immediately before the route search when actually measuring the emission amount, but this is not limiting, and a conversion formula generated based on the actual measurement data is stored and stored every fixed period. It is good also as a structure using the conversion type memorize | stored for the fixed period until it updates at the time of the next update after updating. Moreover, you may make it memorize | store and use the conversion type | formula produced with the other vehicle etc., In this case, attachment of the greenhouse gas measuring device 2 can be abbreviate | omitted.
[0069]
Also, the CO for each link shown in FIG.₂When calculating emissions, CO₂CO due to factors related to emissions₂It is preferable to weight the calculation result of the discharge amount. For example, the gradient information of each link is acquired from the map information, and CO₂The coefficient w for weighting the calculation result of the discharge amount is set to w> 1 for an upward gradient and w <1 for a downward gradient. The weighting is not limited to the gradient, but other CO₂You may make it carry out using the factor relevant to discharge | emission amount, or a some factor.
[0070]
Next, a second embodiment of the route search device of the present invention will be described.
In the second embodiment, fuel consumption is estimated from travel speed, and CO is estimated from the estimated fuel consumption.₂This is a configuration for estimating the emission amount. The second embodiment has the same hardware configuration as the first embodiment, and the CO for each link shown in FIG.₂The only difference is the calculation of emissions. Here, the CO for each link in the second embodiment₂Only the calculation operation of the discharge amount will be described.
[0071]
FIG. 9 shows the CO for each link according to the second embodiment.₂It is a flowchart which shows the calculation operation | movement of discharge amount.
Steps 71 to 74 are the same as steps 31 to 34 in FIG.
[0072]
In step 75, the fuel consumption amount fi (liter / km) per unit distance for each link is calculated from the travel speed Vi in the link-travel speed table using a general conversion formula that defines the relationship between the fuel consumption and the speed. Is calculated. A general conversion equation defining the relationship between fuel consumption and speed is f = a₀× V²+ A₁× V + a₂× V^-1+ A₃Given in. f is fuel consumption and V is vehicle speed.
[0073]
In step 76, the fuel consumption amount Fi (liter) (Fi = fi × Di) for each link is calculated using the distance data Di read in step 62.
In step 77, the fuel CO used₂Use the emission factor to calculate the fuel consumption Fi (liter) calculated in step 76 as CO.₂Converted to the amount of emissions Yi, CO for each link₂The discharge amount Yi is calculated. CO₂The emission factor is 2.31 (kg-CO for gasoline)₂/ Liter).
[0074]
In step 78, the CO for each link₂Record the discharge amount Yi in the data storage unit 7 and link-CO₂Create an emission table.
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0075]
The third embodiment is a link-CO₂The discharge amount table is created by a simple method. The third embodiment is the same as the second embodiment, and the hardware configuration is the same as that of the first embodiment.₂Since the calculation of emissions differs only, the CO for each link₂Only the calculation operation of the discharge amount will be described.
[0076]
FIG. 10 shows the CO for each link according to the third embodiment.₂It is a flowchart which shows the calculation operation | movement of discharge amount.
Steps 81 to 84 are the same as steps 31 to 34 in FIG.
[0077]
In step 85, the travel speed range and CO per unit distance as shown in FIG.₂CO associated with emissions₂Emissions (g-CO₂/ Km) speed classification table, CO per unit distance for each link₂Emissions (g-CO₂/ Km).
[0078]

Subsequent steps

86 and 87 are the same as those in FIG.
According to the third embodiment, the index calculation operation can be simplified.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0079]
In the present embodiment, the actual CO₂CO estimated from emissions and route search₂In this configuration, the route search is executed again when the discharge amounts are greatly different.
[0080]
The operation of the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step 91, CO measured by the greenhouse gas measuring device 2 in the course of the searched route travels.₂Measured value and CO to the current position of the search route₂A difference (actual measurement value−estimated cumulative value) from the estimated cumulative value of the emission amount is calculated.
[0081]
In step 92, the calculated difference is compared with a preset threshold value. If the difference is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to step 93 to search again from the current point to the destination.
In the route search, the estimated travel time acquired by the traffic information input unit 4 is used to calculate the CO₂Since the emission amount is estimated, the actual CO₂A case where the emission amount and the estimated value deviate greatly is assumed. According to such a configuration, the actual CO in the middle of traveling₂Since the route can be searched again when the emission amount and the estimated value greatly deviate, an error between the estimated value to the destination and the actually measured value can be suppressed.
[0082]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, CO₂A route search that minimizes each of emissions, time, and distance as indices is performed, and CO₂When the total time and total distance of the searched route that minimizes the emission amount exceed a preset threshold, the optimum route is selected from the searched routes using time and distance as an index. is there.
[0083]
The search route selection operation of the fifth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step 101, CO is performed in the same manner as in the first to third embodiments described above.₂Route search that minimizes emissions is performed.
[0084]
In

steps

102 and 103, a route search with the shortest distance and a route search with the shortest time are performed by a conventionally known method.
In step 104, it is determined whether or not the total time of the route searched in step 101 exceeds a threshold value. If it exceeds, it is determined in step 105 whether or not the total distance exceeds the threshold value. .
[0085]
In step 106, the estimated CO of the route searched in steps 102 and 103.₂Compare emissions and estimate CO₂Select a route with a small amount of emissions and confirm it as an alternative route.
[0086]
If it is determined that the threshold value is below the threshold value in either step 104 or 105, the process proceeds to step 107 and the route is changed to CO.₂Confirmed as the search route with the minimum emission amount.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a departure place and a destination are set, a route for minimizing greenhouse gas emissions is searched based on traffic information and map information. This is effective in reducing the amount of greenhouse gas emissions.
[0088]
In addition, if a measurement device that measures the greenhouse gas emissions emitted from the vehicle is installed and a conversion formula for index calculation is generated based on the measured value data of the greenhouse gas emissions, the greenhouse of the vehicle Since an index suitable for the effect gas emission characteristic can be calculated, a highly accurate route search is possible.
[0089]
In addition, by performing weighting processing on an index calculated by a factor that affects the amount of greenhouse gas emissions such as a gradient, the index can be calculated with high accuracy, and path search accuracy is improved.
In addition, the estimated amount of greenhouse gas emissions can be corrected by reviewing the searched route with new traffic information while the route is running.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a route search apparatus according to the present invention.
[Fig. 2] Configuration of greenhouse gas measuring device
FIG. 3 is a flowchart for explaining a greenhouse gas measurement operation.
FIG. 4 is a flowchart for explaining an outline of a route search operation procedure according to the first embodiment;
FIG. 5 is a flowchart for explaining a conversion formula creation operation;
[Fig. 6] CO of each link₂Flow chart explaining emission calculation operation
FIG. 7 is a flowchart illustrating a route search operation.
FIG. 8 is a flowchart for explaining a route selection operation when there are a plurality of searched routes.
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the main part of the second embodiment of the route search apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the main operation of the third embodiment of the route search apparatus according to the present invention;
FIG. 11 is a diagram of a travel speed zone table used in the third embodiment.
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of main parts of the fourth embodiment of the route search apparatus according to the present invention.
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the main part of the fifth embodiment of the route search apparatus according to the present invention;
[Explanation of symbols]
1 Input section
2 Greenhouse gas measuring device
3 Map database
4 Traffic information input section
5 Data processing section
6 Display section
7 Data storage

Claims

A route search device that searches for a route between the departure point and the destination based on map information so that a preset index is minimized when point information of the departure point and the destination is set,
A route search device characterized in that a greenhouse gas emission amount is calculated as the index.

An index calculation unit that calculates greenhouse gas emission data serving as the index based on traffic information and map information when point information of the starting point and destination is set;
A route calculation unit that calculates a route between the starting point and the destination where the greenhouse gas emission amount is minimized based on the greenhouse gas emission data and the map information;
The route search device according to claim 1, comprising:

The index calculation unit acquires the travel time of each link defined in the map information from the traffic information, and the travel speed for each link from the travel time for each link and the distance information of each link acquired from the map information A travel time-travel speed conversion unit that calculates travel speed data by calculating
Each of the GHG emissions per unit distance calculated from the travel speed data and the distance information of each link obtained from the map information calculated from the travel speed data using a conversion formula for calculating the GHG emissions from the travel speed. A travel speed-greenhouse gas emission conversion unit that calculates greenhouse gas emission for each link and creates greenhouse gas emission data for each link as the index;
A data storage unit for storing the calculated greenhouse gas emission data for each link;
The route search device according to claim 2, comprising:

The speed information detected by the vehicle speed sensor and the gas emission information detected by the greenhouse gas sensor are sampled at predetermined intervals, the greenhouse gas emission per unit distance for each sampling is calculated, and the measurement data at each sampling time is calculated. The route search device according to claim 3, wherein the route search device is configured to include a greenhouse gas measurement device that creates the conversion formula used in a travel speed-greenhouse gas emission conversion unit based on the conversion rate.

The index calculation unit acquires the travel time of each link defined in the map information from the traffic information, and the travel speed for each link from the travel time for each link and the distance information of each link acquired from the map information A travel time-travel speed conversion unit that calculates travel speed data by calculating
Fuel consumption per unit distance for each link calculated from the travel speed data using a conversion formula for calculating fuel consumption from travel speed, distance information for each link obtained from map information, and greenhouse gas emissions A travel speed-greenhouse gas emission conversion unit that calculates the greenhouse gas emission amount for each link based on the emission coefficient and creates the greenhouse gas emission data for each link serving as the index;
A data storage unit for storing the calculated greenhouse gas emission data for each link;
The route search device according to claim 2, comprising:

The travel speed-greenhouse gas emission conversion unit weights the calculated greenhouse gas emission amount for each link by a factor related to the greenhouse gas emission amount, thereby calculating the greenhouse gas emission amount for each link. The route search device according to claim 3, wherein the route search device is configured to create data.

The route search device according to claim 6, wherein gradient information for each link is used as a factor related to the greenhouse gas emission amount.

The index calculation unit acquires the travel time of each link defined in the map information from the traffic information, and the travel speed for each link from the travel time for each link and the distance information of each link acquired from the map information A travel time-travel speed conversion unit that calculates travel speed data by calculating
The greenhouse corresponding to the travel speed for each link calculated by the travel time-travel speed converter from the greenhouse gas emission table storing the greenhouse gas emissions per unit distance for each preset travel speed category GHG emissions for each link that is the index by searching for GHG emissions and calculating GHG emissions for each link from the distance information for each link obtained from the search data and map information Travel speed to create data-Greenhouse gas emission conversion part,
A data storage unit for storing the calculated greenhouse gas emission data for each link;
The route search device according to claim 2, comprising:

The route calculation unit is configured to select one of a shortest distance route and a shortest time route between a departure point and a destination among a plurality of search routes when there are a plurality of search routes with a minimum greenhouse gas emission amount. The route search device according to any one of claims 2 to 8.

When the route calculation unit selects one of the shortest distance route and the shortest time route between the departure point and the destination, and there are a plurality of the selected routes, the route calculation unit between the departure point and the destination among the plurality of selected routes. The route search device according to claim 9, wherein the route search device is configured to select the other of the shortest distance route and the shortest time route.

The route calculation unit searches for the minimum greenhouse gas emission route and searches for the shortest route and the shortest time route between the departure point and the destination based on the traffic information and the map information, respectively, while the greenhouse gas Calculate the total travel time and total distance of the search route with the minimum emission amount, and if both the total travel time and total distance exceed a preset threshold, the greenhouse gas emissions of the shortest distance route and the shortest time route are calculated. The route search device according to any one of claims 2 to 10, which has a configuration in which a smaller amount is used as an alternative search route.

A greenhouse gas sensor is installed to detect greenhouse gas emissions, and the measured cumulative value from the starting point of the greenhouse gas emissions detected by the greenhouse gas sensor and the link for each link calculated during the route search are detected while the search route is running. Comparing the estimated cumulative value of greenhouse gas emissions from the starting point, and if the difference between the two cumulative values is greater than or equal to a preset threshold value, the target from the point based on the map information and new traffic information The route search device according to any one of claims 2 to 11, wherein the route search device is configured to re-search for a route to the ground.

The route search device according to any one of claims 1 to 12, wherein the greenhouse gas is carbon dioxide.