JP2013120061A - ルート探索装置およびルート探索方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー消費量をより正確に算出できるルート探索装置およびルート探索方法を提供する。
【解決手段】エネルギ消費量算出部１４は、出発地から目的地までのルートを移動体１００が移動するのに要するエネルギー消費量に、移動体１００がそのルートを移動するときに生じる回生エネルギーを反映させる。これにより、エネルギー消費量をより正確に算出することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ルート探索装置に関するものであり、特に、ハイブリッド自動車、電気自動車、電動スクーター、電動アシスト付き自転車などの回生エネルギーを動力に活用する移動体用のルート探索装置に関するものである。

カーナビゲーションシステムなどのルート探索装置は、目的地と出発地を入力すると地図情報からルートを探索して画面上に表示するとともに、出発地または現在地をＧＰＳ（Global Positioning System）で測定しながらその画面上に表示することにより、道案内を行うシステムである。このようなカーナビゲーションシステムでは、現在地と目的地との間の距離が最短となるようにルートの検索や表示が行われるものが多かったが、近年では、高速道路の利用を考慮した所要時間、ルート上の信号、カーブ、勾配などの道路状況を考慮したエネルギー消費量、さらには道路周辺の観光地や施設など距離以外の要素をルート探索に反映させるシステムが開発されている（例えば、非特許文献１参照。）。また、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）のように、ルート上の交通情報をリアルタイムで入手して渋滞箇所がないルートを提示するというルート探索も可能となっている。

本田技研工業株式会社、２００８年８月２８日四輪製品ニュース、ニーズに合わせたルート配信サービス「インターナビ・ルート」を発表〜自動車メーカーとして世界初の省燃費ルートやETC割引ルートを設定〜、［平成２３年１１月２４日検索］、インターネット<ＵＲＬ：http://www.honda.co.jp/news/2008/4080828a.html>

近年では、ハイブリッド自動車、電気自動車、電動アシスト付き自転車など、回生エネルギーを電力として回収して動力に活用する移動体が脚光を浴びている。しかしながら、このような移動体は、例えば渋滞や工事などの交通状況、道路の傾斜やカーブなどの道路状況等によって回収できる回生エネルギーの量が変化する。したがって、上述したような方法では、エネルギー消費量を正確に算出することができなかった。

そこで、本発明は、エネルギー消費量をより正確に算出できるルート探索装置およびルート探索方法を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明に係るルート探索装置は、回生エネルギーを動力に用いる移動体用のルート探索装置であって、地図情報を記憶したデータベースと、出発地と目的地の位置情報を取得する位置情報取得部と、位置情報および地図情報に基づいて出発地から目的地までの複数のルートを計算するルート計算部と、ルートを移動体が移動するのに要するエネルギー消費量を、複数のルートそれぞれについて算出するエネルギー消費量算出部と、このエネルギー消費量算出部により算出されたエネルギー消費量に基づいてルートを出力する出力部とを備え、エネルギー消費量算出部は、エネルギー消費量に、移動体がルートを移動するときに生じる回生エネルギーを反映させることを特徴とするものである。

上記ルート探索装置において、エネルギー消費量算出部は、ルートにおける道路状況、ルートにおける交通情報、および、移動体を運転するユーザの情報のうち少なくとも１つに基づいて回生エネルギーを反映させるようにしてもよい。

また、本発明に係るルート探索方法は、回生エネルギーを動力に用いる移動体のルート探索方法であって、出発地と目的地の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、位置情報およびデータベースに記憶された地図情報に基づいて出発地から目的地までの複数のルートを計算するルート計算ステップと、ルートを移動体が移動するのに要するエネルギー消費量を、複数のルートそれぞれについて算出するエネルギー消費量算出ステップと、このエネルギー消費量算出部により算出されたエネルギー消費量に基づいてルートを出力する出力ステップとを有し、エネルギー消費量算出ステップは、エネルギー消費量に、移動体がルートを移動するときに生じる回生エネルギーを反映させることを特徴とするものである。

本発明によれば、出発地から目的地までのルートを移動体が移動するのに要するエネルギー消費量に、移動体がそのルートを移動するときに生じる回生エネルギーが反映されるので、エネルギー消費量をより正確に算出することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るルート探索装置とこのルート探索装置が適用される適用環境との関係を模式的に示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係るルート探索装置を備えたルート探索システムの構成を模式的に示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係るルート探索装置の動作を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本実施の形態について詳細に説明する。

［ルート探索システムの構成］
図１に示すように、本実施の形態に係るルート探索装置１は、例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車、電動スクーター、電動アシスト付き自転車など、蓄電池１０１および発電機（モータ）を搭載し、回生エネルギーを動力に用いることができる移動体１００に搭載されるものである。
このようなルート探索装置１は、図２に示すように、ルート探索装置１が適用される適用環境２と、ルート探索装置１と適用環境２との間で各種情報の送受信を実現するネットワーク３とともに、出発地から目的地までのルートを探索し、かつ、道路２０１やこの道路に設置された信号２０２の状況などの適用環境２に応じた各ルートのエネルギー消費量を算出するルート探索システムを構築している。

ここで、適用環境２は、各種情報を提供する。この情報としては、ユーザが操作入力することにより取得可能な移動体１００の出発地および目的地の位置情報に関する入力情報２１、ＧＰＳ等を介して取得可能な移動体１００の現在地に関する位置情報２２、ＶＩＣＳや信号２０２に設置されたセンサ等により取得可能な道路の渋滞や工事等に関する交通情報２３、各種データベースから取得可能な道路の勾配、カーブ、路面状況等に関する道路情報２４、および、移動体１００の道路状況などに応じたエネルギー消費量や得られる回生エネルギーの量に関する車両情報２５がある。これらの情報は、ネットワーク３を介した通信やユーザの操作入力によりルート探索装置１に入力される。

＜ルート探索装置＞
ルート探索装置１は、情報取得部１１と、地図情報データベース（ＤＢ：Data Base）１２と、ルート計算部１３と、エネルギー消費量算出部１４と、出力部１５とを備えている。

情報取得部１１は、ユーザによる操作入力やネットワーク３を介して適用環境２から各種情報を取得するインターフェース回路である。このような情報取得部１１は、入力情報２１を取得する入力情報取得部１１１と、位置情報２２を取得する位置情報取得部１１２と、交通情報２３を取得する交通情報取得部１１３と、道路情報２４を取得する道路情報取得部１１４と、車両情報２５を取得する車両情報取得部１１５とを備える。

地図情報ＤＢ１２は、道路、この道路上の信号、道路の勾配やカーブなどに関する地図情報を記憶するデータベースである。

ルート計算部１３は、情報取得部１１により取得された入力情報２１や位置情報２２に含まれる現在地の情報と、地図情報ＤＢ１２に記憶された地図情報とに基づいて、現在地から目的地に至るまでの複数の経路（ルート）を計算する機能部である。

エネルギー消費量算出部１４は、ルート計算部１３により計算された複数のルートそれぞれのエネルギー消費量を計算する機能部である。ここで、エネルギー消費量算出部１４は、情報取得部１１により取得された交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５に基づいて、その複数のルートそれぞれにおいて得られる回生エネルギーを加味してエネルギー消費量を計算する。この回生エネルギーとは、坂道を下ったり、停止したりするなど減速するときに発電機を作動させて、移動体１００を減速させるとともに運動エネルギーを電気エネルギーに変換することにより得られるエネルギーを表す。このような回生エネルギーは、移動体１００が搭載する蓄電池に蓄えられ、移動体１００の動力などに用いられる。このような回生エネルギーを加味したエネルギー消費量の計算の詳細については後述する。

出力部１５は、ルート計算部１３により計算された複数のルートのうち、エネルギー消費量算出部１４により計算されたエネルギー消費量が最小のルートを出力する機能部である。この出力形態としては、表示装置に表示させたり、スピーカから音声出力させたりすることができる。

このようなルート探索装置１は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信回線を介して各種情報の送受信を行うＩ／Ｆ装置と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の表示装置を備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記のハードウェア資源がプログラムによって制御され、情報取得部１１、地図情報ＤＢ１２、ルート計算部１３、エネルギー消費量算出部１４および出力部１５が実現される。なお、上記プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供されるようにしてもよい。

［ルート探索装置の動作］
次に、図３を参照して、本実施の形態に係るルート探索装置の動作について説明する。

まず、ユーザは、回生エネルギーを用いる移動体１００により目的地まで移動するためのルート探索を要求する場合、ルート探索装置１に目的地や出発地に関する入力情報２１を情報取得部１１の入力情報取得部１１１を介して入力する。これにより、入力情報２１を取得すると（ステップＳ１１）、位置情報取得部１１２は、その入力情報２１に出発地に関する情報が含まれているか否か確認する（ステップＳ１２）。

出発地に関する情報が含まれていない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、位置情報取得部１１２は、ＧＰＳ等により移動体１００の現在地に関する位置情報２２を取得する（ステップＳ１３）。この現在地の位置情報２２は、出発地として設定される。一方、出発地に関する情報が含まれている場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、位置情報取得部１１２は、位置情報２２の取得を行わなず、入力情報２１に含まれる出発地の情報がそのまま用いられる。

出発地の位置情報を取得すると、ルート計算部１３は、地図情報ＤＢ１２に記憶された地図情報および出発地と目的地の情報に基づいて、出発地から目的地までのルートを計算し、複数のルートを出力する（ステップＳ１４）。

複数のルートが計算されると、エネルギー消費量算出部１４は、それぞれのルートのエネルギー消費量を算出するために、交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５を取得する。

具体的には、まず、エネルギー消費量算出部１４は、交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５の全てを自動入手可能な場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、情報取得部１１を介して、交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５を取得する。
ここで、交通情報２３は、ＶＩＣＳや信号２０２に設置されたセンサなどから取得することができる。また、道路情報２４は、ネットワーク３を介して適用環境２の関連するデータベースから取得したり、地図情報ＤＢ１２に記憶された地図情報から取得したりすることができる。さらに、車両情報２５は、ネットワーク３を介して適用環境２の関連するデータベースから取得したり、移動体１００に車両情報を記憶する記憶装置を予め設けておき、この記憶装置から取得したりすることができる。なお、この記憶装置は、ルート検査検索装置１に設けておくようにしてもよい。また、ルート探索装置１が移動体１００に搭載されていない場合には、ネットワーク３を介してその記憶装置に記憶された車両情報２５を取得するようにしてもよい。

一方、交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５のうち何れか１つでも自動入手できない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、エネルギー消費量算出部１４は、情報取得部１１により、自動入手できない情報の入力をユーザに対して要求する（ステップＳ１７）。この要求は、例えば、その要求の内容を表示装置に表示させたり、スピーカから音声出力させたりすることにより行われる。このような要求に対して、ユーザは、ルート探索装置１に設けられたタッチパネルなどのインターフェス装置を介して、交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５を入力することができる。

これらの動作が行われると、エネルギー消費量算出部１４は、交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５の全てを取得したか否かを確認する（ステップＳ１８）。取得していない情報がある場合（ステップ１８：ＮＯ）、エネルギー消費量算出部１４は、ステップＳ１５の処理に戻る。

一方、交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５の全てを取得した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、エネルギー消費量算出部１４は、それらの情報に基づいて発生する回生エネルギーを反映させて、ルート毎のエネルギー消費量を算出する（ステップＳ１９）。エネルギー消費量を算出するに当たり、エネルギー消費量算出部１４は、以下に示す点を検討する。

エネルギー消費量の算出は、移動体の種類に応じて異なる。例えば、ハイブリッド自動車など動力源として燃料と電力を用いる移動体の場合には、出発地から目的地までの複数のルートごとの距離に対して、下り坂や信号やカーブでの減速時に電力として回収される回生エネルギーと、上り坂や加速時に消費される電力の収支も含めてエネルギー消費量を計算する。一方、電気自動車など電力のみを動力源とする移動体や電動アシスト自転車など電力以外の動力源では燃料を消費をしない移動体の場合には、出発地から目的地までの複数のルートごとの距離に対して、下り坂や信号やカーブでの減速時に電力として回収される回生エネルギーと、上り坂や加速時に消費される電力の収支を算出し、消費した電力量あたりの移動量をエネルギー消費量として算出する。

交通情報２３により、渋滞、道路工事、雪道などにより通常より低速での走行が予測される場合、法定速度など通常の速度で走行するときと同等の回生エネルギーの発生が期待できないので、エネルギー消費量算出部１４は、回生エネルギーによるエネルギー消費量の低減効果が得られなくなることを考慮してエネルギー消費量を算出する。

道路情報２４により、下り坂での走行が想定される場合、平地を走行するときよりも多くの回生エネルギーの発生が期待できるので、エネルギー消費量算出部１４は、回生エネルギーによるエネルギー消費量の低減効果が得られることを考慮してエネルギー消費量を算出する。一方、登り坂での走行が想定される場合、平地を走行するときよりも回生エネルギーの発生を期待できないので、エネルギー消費量算出部１４は、回生エネルギーによるエネルギー消費量の低減効果が得られないことを考慮してエネルギー消費量を算出する。

また、交差点やカーブの手前での減速度合いとして急減速を好んだり、逆にゆっくりとした減速を好んだりするなど、平均的な運転手とは異なる傾向を示す運転手がいる。同じ速度からの減速でも減速の度合いにより発生する回生エネルギーの量には、差が発生する。そこで、車両情報２５として車両ごとに減速前の速度と減速度（単位時間当たりの速度低下度）を記録しておき、回生エネルギーの発生が期待される速度からの減速における減速度の平均値が、平均的な運転手の減速度合いから偏移している場合、エネルギー消費量算出部１４は、その減速度の傾向に応じて回生エネルギーの発生量に重み付けを行い、回生エネルギー量の補正を行う。

これらの点について移動体１００の種類、交通情報２３、道路情報２４および車両情報２５に基づいて検討を行い、エネルギー消費量算出部１４は、ルート計算部１３により計算されたルートそれぞれについてその検討により発生すると想定される回生エネルギーを反映させたエネルギー消費量を計算する。そして、この計算結果に基づいて、エネルギー消費量が最小のルートを決定する（ステップＳ２０）。

エネルギー消費量が最小のルートが決定されると、出力部１５は、そのルートを出力する（ステップＳ２１）。この出力は、その決定されたルートを表示装置に表示させたり、スピーカから音声出力させたりすることにより行われる。これにより、ユーザは、エネルギー消費量が最小となるルートを選択することができる。このときに、エネルギー消費量が最小となるルートとともに、他のルートも出力するようにしてもよい。これにより、ルートの選択肢を広げることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、エネルギー消費量算出部１４は、出発地から目的地までのルートを移動体１００が移動するのに要するエネルギー消費量に、移動体１００がそのルートを移動するときに生じる回生エネルギーが反映されるので、エネルギー消費量をより正確に算出することができる。これにより、エネルギー消費量が最小となるルートをより正確に算出することもできる。

本発明は、回生エネルギーを発生できる移動体におけるルート探索装置に適用することができる。

１…ルート探索装置、２…適用環境、３…ネットワーク、１１…情報取得部、１２…地図情報ＤＢ、１３…ルート計算部、１４…エネルギー消費量算出部、１５…出力部、２１…入力情報、２２…位置情報、２３…交通情報、２４…道路情報、２５…車両情報、１００…移動体、１０１…蓄電池、１１１…入力情報取得部、１１２…位置情報取得部、１１３…交通情報取得部、１１４…道路情報取得部、１１５…車両情報取得部、２０１…道路、２０２…信号。

Claims (3)

1. 回生エネルギーを動力に用いる移動体用のルート探索装置であって、
   地図情報を記憶したデータベースと、
   出発地と目的地の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報および前記地図情報に基づいて前記出発地から前記目的地までの複数のルートを計算するルート計算部と、
   前記ルートを前記移動体が移動するのに要するエネルギー消費量を、複数の前記ルートそれぞれについて算出するエネルギー消費量算出部と、
   このエネルギー消費量算出部により算出された前記エネルギー消費量に基づいて前記ルートを出力する出力部と
   を備え、
   前記エネルギー消費量算出部は、前記エネルギー消費量に、前記移動体が前記ルートを移動するときに生じる回生エネルギーを反映させる
   ことを特徴とするルート探索装置。
2. 前記エネルギー消費量算出部は、前記ルートにおける道路状況、前記ルートにおける交通情報、および、前記移動体を運転するユーザの情報のうち少なくとも１つに基づいて前記回生エネルギーを反映させる
   ことを特徴とする請求項１記載のルート探索装置。
3. 回生エネルギーを動力に用いる移動体用のルート探索方法であって、
   出発地と目的地の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
   前記位置情報およびデータベースに記憶された地図情報に基づいて前記出発地から前記目的地までの複数のルートを計算するルート計算ステップと、
   前記ルートを前記移動体が移動するのに要するエネルギー消費量を、複数の前記ルートそれぞれについて算出するエネルギー消費量算出ステップと、
   このエネルギー消費量算出部により算出された前記エネルギー消費量に基づいて前記ルートを出力する出力ステップと
   を有し、
   前記エネルギー消費量算出ステップは、前記エネルギー消費量に、前記移動体が前記ルートを移動するときに生じる回生エネルギーを反映させる
   ことを特徴とするルート探索方法。

Images