JP2005127873A - ナビゲーション装置及びナビゲーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ナビゲーション装置及びナビゲーション方法に関し、例えば電動自転車のナビゲーション装置に適用して、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内することができるようにする。
【解決手段】 本発明は、高低の変化の程度により複数のルートからバッテリに応じたルートを検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ナビゲーション装置及びナビゲーション方法に関し、例えば電動自転車のナビゲーション装置に適用することができる。本発明は、高低の変化の程度により複数のルートからバッテリに応じたルートを検出することにより、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内することができるようにする。

従来、ナビゲーション装置においては、ルート検索により検出したルートによりユーザーを目的地まで道案内するようになされており、このルート検索に係る処理においては、ユーザーの選択により、一般道の優先により、又は高速道路の優先により、適切なルートを検出するようになされている。またこのような道路の種類による選択に代えて、距離優先により、さらには所要時間の優先により、適切なルートを検出できるようになされている。

これに対して特開２００３−１６６８４８号公報においては、高低差の小さなルートを優先的に検出するルート検索方法が提案されるようになされている。

これに対してこのようなナビゲーション装置の設置対象である車両においては、近年、内燃機関を動力源に設定してなる車両だけでなく、バッテリの電源により動作するいわゆる電気自動車が種々に実用に供されるようになされている。

このような電動による移動体においては、一般に、内燃機関による場合に比して走行可能距離が短い等の、電動による場合に固有の特徴がある。これによりナビゲーション装置においても、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内することができれば、ユーザーの使い勝手を向上できると考えられる。
特開２００３−１６６８４８号公報

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内することができるナビゲーション装置及びナビゲーション方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、バッテリの電力を動力源にしてなる移動体に係るナビゲーション装置に適用して、現在位置から目的地までの複数のルートを検出するルート検出手段と、複数のルートについて、それぞれ高低の変化の程度を検出する高低の検出手段と、高低の変化の程度を判定して複数のルートからバッテリに応じたルートを選択するルート選択手段とを備えるようにする。

また請求項３の発明においては、現在位置から目的地までの複数のルートを検出し、複数のルートについて、それぞれ高低の変化の程度を検出し、高低の変化の程度を判定して複数のルートからバッテリに応じたルートを選択する。

請求項１の構成により、バッテリの電力を動力源にしてなる移動体に係るナビゲーション装置に適用して、現在位置から目的地までの複数のルートを検出するルート検出手段と、複数のルートについて、それぞれ高低の変化の程度を検出する高低の検出手段とを備えるようにすれば、各ルートを走行した際の負荷変動を検出することができる。これにより高低の変化の程度を判定して複数のルートからバッテリに応じたルートを選択するルート選択手段とを備えるようにすれば、バッテリの種類に適したルートを検出することができる。これによりこのルートにより道案内することにより、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内することができる。

これにより請求項２の構成によれば、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内することができるナビゲーション方法を提供することができる。

本発明によれば、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内することができる。

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。

（１）実施例の構成
図２は、本発明の実施例に係るナビゲーション装置を周辺構成と共に示すブロック図である。このナビゲーション装置１は、電動自転車に搭載されて道案内等の処理を実行する。

ここでこの電動自転車は、バッテリ３が着脱可能に保持され、このバッテリ３の電力により走行する。電動自転車は、このバッテリ３として複数種類のバッテリが用意され、ユーザーの所望する種類のバッテリ３を装着できるようになされている。ここでこの複数種類のバッテリは、鉛蓄電池によるバッテリ、ニッケル水素二次電池によるバッテリ、リチウムイオン二次電池によるバッテリが適用されるようになされている。

この電動自転車のコントローラ２は、バッテリ３の端子電圧、放電電流、温度等を監視しながら、図示しない検出手段により車速を検出し、この検出結果によりバッテリ３の電力を駆動系に供給し、これによりバッテリ３を制御してバッテリ３の電力によりこの電動自転車を駆動するようになされている。またコントローラ２は、このようなバッテリ３の監視によりバッテリ３に残る電力の残量を検出し、ナビゲーション装置１からの要求により、バッテリ３の種類を示す識別情報、電力の残量をナビゲーション装置１に通知する。

ナビゲーション装置１において、ＧＰＳ（Global Positioning System ）部５は、ＧＰＳの衛星より得られる電波を受信して処理することにより現在位置の位置情報を検出し、この位置情報を出力する。

光ディスク装置６は、画像処理部８からの要求に応じて光ディスクをアクセスすることにより、目的地近傍、現在位置近傍等の地図データを光ディスクより読み出して出力する。画像処理部８は、この光ディスク装置６から出力される地図データにより表示に供する画像を生成する。また画像処理部８は、ユーザーによる指示により道案内に供する音声データ等を生成し、この音声データによりスピーカ９を駆動し、これによりこのナビゲーション装置１では、音声によっても道案内等できるようになされている。

表示部１０は、液晶表示パネルにより構成され、地図、店舗の情報等を表示する。グラフィック部１１は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１２の制御により表示部１０を駆動する駆動回路により構成される。操作部１３は、このナビゲーション装置１の操作パネルに配置された操作子により構成され、ユーザーによる各種の操作を中央処理ユニット１２に通知する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３は、中央処理ユニット１２のワークエリアを構成する。

ハードディスク装置（ＨＤＤ）１５は、中央処理ユニット１２の処理プログラム、ユーザーにより設定された各種の項目のデータ等を記録して保持する。インターフェース（Ｉ／Ｆ）１６は、このナビゲーション装置１の外部から種々の情報を取得する通信手段等により構成され、中央処理ユニット１２からの各種の要求等をコントローラ２に通知し、またこの要求に対応する各種のデータをコントローラ２から取得して中央処理ユニット１２に通知する。これによりこのナビゲーション装置１では、このナビゲーション装置１が搭載されてなる電動自転車に係るバッテリ３の種類、バッテリ３の残量を検出できるようになされている。

中央処理ユニット１２は、このナビゲーション装置１全体の動作を制御するコンピュータの一部であり、ランダムアクセスメモリ１４にワークエリアを確保してハードディスク装置１５に記録された一連の処理プログラムを実行することにより、表示部１０を介して地図を表示し、道案内等の処理を実行する。なおこの処理プログラムにおいては、事前にハードディスク装置１５にインストールされて提供され、又はインターフェース１６を介してダウンロードしたプログラムのインストールにより、さらには各種の記録媒体により提供されるプログラムのインストールにより、提供されるようになされている。因みにこのような記録媒体としては、磁気ディスク、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体を適用することができる。

すなわち中央処理ユニット１２は、ユーザーにより目的地が入力され、この目的地までのルートの検索が指示されると、ＧＰＳ部５より得られる現在位置の位置情報、光ディスク装置６より得られる地図データに基づいて、ルート検索の処理により目的地までのルートを検出する。さらにこのルートを地図により表示し、ユーザーにより道案内が指示されると、画像処理部８、グラフィック部１１の制御によりこのようにして検出したルートによりユーザーを道案内する。

図１は、このルート検索に係る中央処理ユニット１２の処理手順を示すフローチャートである。中央処理ユニット１２は、ユーザーにより目的地が入力されてルート検索が指示されると、この処理手順を開始し、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移る。ここで中央処理ユニット１２は、ＧＰＳ部５により検出される現在位置から目的地までのルートを複数検出する。このとき中央処理ユニット１２は、ユーザーによる設定に応動して距離優先により、又は所要時間の優先により、複数ルートを検出する。

続いて中央処理ユニット１２は、ステップＳＰ３に移り、このようにして検出した複数のルートについて、高低差を分析する。すなわち中央処理ユニット１２は、検出した各ルートを所定ピッチ（例えば１００ｍピッチ）により区切り、この区切りに係る連続する境界間で順次高度の差分を検出し、これにより各区切り毎に高度差を検出する。これにより中央処理ユニット１２は、所定距離走行する毎の高低の変化を各ルート毎にそれぞれ検出する。

また続くステップＳＰ４において、中央処理ユニット１２は、このようして検出した複数の高度差を各ルート毎に集計し、各ルートで高度差の分布を検出し、これらの処理により高低の変化の程度を検出する。

続いて中央処理ユニット１２は、ステップＳＰ５に移り、コントローラ２よりバッテリ３の種類、残量を示すバッテリ情報を取得し、続くステップＳＰ６において、このバッテリ情報、高度差の分析結果より、ルートを選択する。すなわち中央処理ユニット１２は、始めにバッテリの残量より目的地に到達困難なルートについては、選択対象から除外する。また残るルートについての高低差の分析結果に基づいて、バッテリの種類によりルートを選択する。これによりこの実施例においては、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内するようになされている。

具体的に、中央処理ユニット１２は、バッテリ３がリチウム二次電池の場合、このようにして残るルートのうちで相対的に平坦路が多くを占め、急激な上り坂の少ないルートを選択する。これに対してバッテリ３がニッケル水素二次電池の場合、ある程度急激な上り坂が存在するルートであっても、距離の短いルートを選択する。またバッテリ３が鉛蓄電池の場合、ニッケル水素二次電池の場合に比して、さらに一段を急激な上り坂を許容して距離の短いルートを検出する。

すなわち図３に放電特性を示すように、一定負荷による放電特性において、ニッケル水素二次電池は、符号Ａにより示すように、一定の容量を越えて放電すると、急激に出力電圧が低下する。これに対してリチウム二次電池においては、符号Ｂにより示すように、ニッケル水素二次電池まででは無いものの、一定の容量を越えて放電すると、急激に出力電圧が低下する。これに対して鉛蓄電池の場合、符号Ｃにより示すように、徐々に出力電圧が低下する。また例えば時点ｔ１によりこの負荷への電力供給を停止した場合、鉛蓄電池、リチウム二次電池、ニッケル水素二次電池の順で出力電圧が復帰することになる。

これにより比較的平坦路を走行する場合にはリチウム二次電池が適していると言えるのに対し、急激な坂、段差を越える場合にはニッケル水素二次電池が適していると言え、バッテリの残量をしぶとく使い切るようにする場合には、鉛蓄電池が適していると言える。これにより中央処理ユニット１２は、このようなバッテリ３の種類に適したルートを高低差により選択するようになされている。

しかして図４（Ａ）は、このような選択対象に係るルートを示す平面図であり、図４（Ｂ）はこれらのルートの高度差を示す特性曲線図である。なおここでＰは、目的地であり、三角の印は現在位置である。この場合、ルートＤにあっては、平面図によれば曲がりくねってルートＥより距離が長いものの、高度差によれば、ルートＥより高度差が小さいことが判る。これによりバッテリ３が鉛蓄電池の場合、中央処理ユニット１２は、ルートＥを選択するのに対し、バッテリ３がリチウムイオン二次電池の場合、ルートＤを選択するようになされている。

なお実際上、中央処理ユニット１２は、ステップＳＰ４で検出した高度差の分布について、各高度差の出現頻度を、各バッテリの種類に応じて設定された各高度差の重み付け係数により重み付け加算して各ルートのスコアを計算し、この各ルートのスコアを比較して最適なルートを検出する。このようにしてルートを検出すると、中央処理ユニット１２は、ステップＳＰ７に移ってこの処理手順を終了し、このルートに係る地図を表示してユーザーを道案内する。

これによりこの実施例において、中央処理ユニット１２は、光ディスク装置６と共に、現在位置から目的地までの複数のルートを検出するルート検出手段、この複数のルートについて、それぞれ高低の変化の程度を検出する高低の検出手段を構成するようになされている。またコントローラ２、インターフェース１６は、バッテリ３の種類と残量とを検出するバッテリに係る検出手段を構成し、中央処理ユニット１２は、更に高低の変化の程度を判定して複数のルートからバッテリに応じたルートを選択するルート選択手段を構成するようになされている。

（２）実施例の動作
以上の構成において、このナビゲーション装置１では、ユーザーによる道案内の指示によりＧＰＳ部５で取得される現在位置の位置情報が中央処理ユニット１２で取得され、またユーザーによる入力により目的地が中央処理ユニット１２で検出される。ナビゲーション装置１では、これら現在位置、目的地に基づいて光ディスク装置６で光ディスクを再生して得られる地図データ等を処理して、目的地までの複数のルートが検出される。

このようにして検出されるルートによる移動にあっては、高度の変化に応じて電動に係る自転車の動力源であるバッテリ３の負荷が種々に変化する。これに対してバッテリ３を動力源にしてなる移動体にあっては、一般に、勾配に弱く、また長距離の移動が困難な特徴があり、これによりこのようにして検出されたルートにより単に道案内したのでは、目的に到着する途中でバッテリ３により駆動系を駆動できなくなる場合も発生する。なおこのような場合には、結局、ユーザーにおいては、電動自転車を手押しして目的地に辿り着くことになる。

しかしながらバッテリにおいても、種類により得て不得手があり、このようにして検出される複数のルートの何れかによっては目的地に辿り着けない場合であっても、他のルートによっては辿り着ける場合がある。

これによりこのナビゲーション装置１では、このようにして検出した複数のルートについて、バッテリの残量から到達困難なルートが除去され、残るルートについて、バッテリの種類に適したルートが検出され、このルートによりユーザーを道案内する。これによりこのナビゲーション装置１においては、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内して、ユーザーを目的地まで確実に道案内できるようになされている。

（３）実施例の効果
以上の構成によれば、高低の変化の程度により複数のルートからバッテリに応じたルートを検出することにより、電動による移動体に固有の特徴に対応して適切にユーザーを道案内することができる。

なお上述の実施例においては、単にバッテリの種類によりルートを選択する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、併せてバッテリの残量を考慮してルートを選択するようにしてもよい。

また上述の実施例においては、ＧＰＳにより現在位置の位置情報を取得する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば携帯電話網により現在位置の位置情報を取得する場合、さらにはユーザーによる入力により現在位置の位置情報を取得する場合等に適用することができる。

また上述の実施例においては、車載のナビゲーション装置によりルート検索の処理を実行する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、このように移動体に設けられたナビゲーション装置からネットワークを介して接続し、このナビゲーション装置からの要求によりルートを検索して提供するサービスにも広く適用することができる。

また上述の実施例においては、単にバッテリの電力による移動体のナビゲーション装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば燃料電池が一次駆動源に設定されてこの一次駆動源による電力をバッテリを介して駆動系に供給する方式であるいわゆるハイブリッド方式による移動体についても広く適用することができる。

また上述の実施例においては、本発明を電動自転車のナビゲーション装置に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電動自動車のナビゲーション装置に本発明を適用する場合等、種々の電動による移動体のナビゲーション装置に広く適用することができる。

本発明は、例えば電動自転車のナビゲーション装置に適用することができる。

本発明の実施例に係るナビゲーション装置における中央処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係るナビゲーション装置を示すブロック図である。 バッテリの特性の説明に供する特性曲線図である。 ルートの選択の説明に供する略線図である。

符号の説明

１……ナビゲーション装置、５……ＧＰＳ部、１０……表示部、１２……中央処理ユニット、１３……操作部

Claims (3)

1. バッテリの電力を動力源にしてなる移動体に係るナビゲーション装置において、
   現在位置から目的地までの複数のルートを検出するルート検出手段と、
   前記複数のルートについて、それぞれ高低の変化の程度を検出する高低の検出手段と、
   前記高低の変化の程度を判定して前記複数のルートから前記バッテリに応じたルートを選択するルート選択手段と
   を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記バッテリの種類と残量とを検出するバッテリに係る検出手段を更に有し、
   前記ルート検出手段は、
   前記バッテリに係る検出手段による検出結果に基づいて、前記高低の変化の程度を判定することにより、前記複数のルートから前記バッテリに応じたルートを選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. バッテリの電力を動力源にしてなる移動体に係るナビゲーション方法において、
   現在位置から目的地までの複数のルートを検出し、
   前記複数のルートについて、それぞれ高低の変化の程度を検出し、
   前記高低の変化の程度を判定して前記複数のルートから前記バッテリに応じたルートを選択する
   ことを特徴とするナビゲーション方法。
   
   

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