JP2013221821A - 情報処理装置、移動体、走行支援システム及び走行支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動体が移動する経路における局所的な気象変化を把握して、走行時の移動体の設定までも含む、精度の高い走行支援情報を生成する走行支援システム及び走行支援方法を提供する。
【解決手段】 移動体が移動する経路の環境情報を利用して前記経路の環境変化を予測する環境予測部２２と、前記経路の地形情報を利用して、前記経路を移動中に前記移動体のユーザーにかかる運動負荷を計算する運動負荷計算部２８と、前記環境予測部の予測結果と前記運動負荷とを利用して、少なくともギア比の設定を含む前記移動体の走行を支援する走行支援情報を生成する走行支援情報生成部２３と、を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、情報処理装置、移動体、走行支援システム及び走行支援方法等に関する。

近年、自転車用に特化したナビゲーションシステムが製品化され、目的地までの経路や所要時間等の情報を運転者に提供する。例えば、通勤や通学において、時間内に目的地に到着するための経路が表示されるために便利である。

また、自転車は健康維持のためのスポーツサイクリングで使用される。例えば、特許文献１の発明によると、経路の傾斜角情報等からカロリー消費量を算出して表示することが可能である。そのため、運転者は実際に走行する前にカロリー消費量を確認してから経路を選択できる。

再表２００６−１２６３４３号公報

ここで、特許文献１の発明は、風向、風速といった天候の変化をリアルタイムに取得するものではない。例えば自転車（移動体の一例）による移動は、風向、風速といった気象条件に応じて最適な設定を行うことが好ましいが、特許文献１の発明では刻々と変化する気象に対応することができない。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、移動体が移動する経路における局所的な気象変化を把握して、走行時の移動体の設定までも含む、精度の高い走行支援情報を生成する走行支援システム及び走行支援方法を提供することができる。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例に係る情報処理装置は、移動体が移動する経路の環境情報を利用して前記経路の環境変化を予測する環境予測部と、前記経路の地形情報を利用して、前記経路を移動中に前記移動体のユーザーにかかる運動負荷を計算する運動負荷計算部と、前記環境予測部の予測結果と前記運動負荷とを利用して、少なくともギア比の設定を含む前記移動体の走行を支援する走行支援情報を生成する走行支援情報生成部と、を含む。

本適用例に係る情報処理装置によれば、環境予測部を備えることで環境情報に基づく移動体が移動する経路（以下、経路）の環境変化を予測できる。また、運動負荷計算部を備えることで経路の地形情報を利用して移動体のユーザーにかかる運動負荷を計算できる。そして、走行支援情報生成部によって、環境予測部の予測結果と運動負荷とを利用して、移動体の走行を支援する情報である走行支援情報を生成する。

このとき、本適用例に係る情報処理装置は、環境予測部を備えることで気圧、温度に限定されないリアルタイムな気象変化を把握できる。また、走行支援情報として、移動体（例えば自転車）の設定の１つであるギア比の情報を含む。よって、移動体が移動する経路における局所的な気象変化を把握して、走行時の移動体の設定までも含む、精度の高い走行支援情報を生成することができる。

ここで、環境情報は、例えば経路を含む領域に分散して配置された環境計測装置によって計測される気象に関する環境データである。環境データとして、例えば気圧、温度の他に、湿度、風向、風速、降雨量、空気質等の１つ又は複数のデータが使用されてもよい。

運動負荷は移動体を運転することでユーザーにかかる負担を数値で表したものである。例えば、一般にフィットネスクラブ等で行われている運動負荷検査と同じ内容であってもよい。このとき、心拍数や呼吸数の上昇に応じて数値が上昇するが、運動負荷計算部は経路の地形情報に基づいて心拍数や呼吸数の変化を計算して運動負荷を求める。地形情報は、経路の地図情報に加えて、傾斜や路面状態などを含む情報である。

運動負荷計算部は、現在の運動負荷を計算してもよい。また、目的地が設定されていれば、現在から目的地に到達するまでの最大の運動負荷や累積した運動負荷を計算してもよいし、現在地から目的地までの間のある地点における運動負荷を計算してもよい。

走行支援情報生成部は、例えば運動負荷を環境予測部の予測結果で補正して、運動負荷を最小にする経路を選択し、その経路における移動体のギア比を計算で求めて走行支援情報としてもよい。このとき、事前の設定（例えばダイエット目的のスポーツサイクリング用途）に従って、運動負荷を最大にする経路を選択してもよい。ギア比は、タイヤの外径と目的とする走行速度とケイデンス（ペダルの毎分回転数）から求めてもよい。

［適用例２］
上記適用例に係る情報処理装置において、前記走行支援情報生成部は、前記ユーザーの生体情報を利用して、前記運動負荷計算部からの運動負荷を補正してもよい。

［適用例３］
上記適用例に係る情報処理装置において、前記走行支援情報生成部は、前記ユーザーのカロリー消費量を含む前記走行支援情報を生成してもよい。

［適用例４］
上記適用例に係る情報処理装置において、前記走行支援情報生成部は、前記ユーザーの生体情報が異常であると判断した場合に、前記ユーザーに対する警告を含む前記走行支援情報を生成してもよい。

これらの適用例に係る情報処理装置によれば、ユーザーの生体情報を利用することで、運動負荷の精度を高めて、より適切な走行支援情報を生成できる。ここで、生体情報は、例えば心拍数、脈拍数、呼吸数、血糖値、発汗量、体温、血液中の塩分濃度、心電図、筋電図、脳波等の１つ又は複数のデータであってもよい。

例えば、心拍数が毎分１２０以上になると、運動負荷は心拍数に比例することが知られている。そこで、生体情報として心拍数が利用可能であれば、走行支援情報生成部は、運動負荷を精度よく補正して、より適切な走行支援情報を生成できる。

また、走行支援情報生成部は、カロリー消費量を含む走行支援情報を生成してもよい。例えば、運動時の酸素摂取量からカロリー消費量が計算できることが知られている。そこで、生体情報として呼吸数が利用可能であれば、走行支援情報生成部は、正確なカロリー消費量を走行支援情報として生成することができる。このとき、特許文献１の発明における経路の傾斜角で計算されるカロリー消費量に比べて、実際のユーザーの生体情報に基づいて精度の高いカロリー消費量を計算できる。

そして、走行支援情報生成部は、生体情報に異常があると判断したときには、ユーザーに対する警告を含む前記走行支援情報を生成してもよい。ここで、生体情報の異常とは、ユーザーの生命に危険が及ぶような事に限らず、ユーザーに過大な運動負荷がかかっている状態を表す生体情報の値をも意味する。例えば、心拍数が１４０を超えるような場合に、走行速度を下げるように警告してもよいし、発汗量が多い状態が長時間続いたときに、水分補給を促す警告をしてもよい。

［適用例５］
上記適用例に係る情報処理装置は、地図情報を利用して前記経路の候補である候補経路を検索する経路検索部を含み、前記走行支援情報生成部は、前記候補経路のそれぞれについての前記環境予測部の予測結果と前記運動負荷とを利用して、所与の条件に従って前記候補経路から１つの経路を選択して、当該経路を含む前記走行支援情報を生成してもよい。

本適用例に係る情報処理装置によれば、経路検索部が経路の候補である候補経路を地図情報から検索する。そして、走行支援情報生成部は、候補経路から１つを選択して経路とする。このとき、所与の条件に応じて、最適な経路を選択することができる。

例えば、走行支援情報生成部は、通勤や通学用途の場合に、運動負荷を最小にすることを条件として経路を選択してもよいし、到達時間を最短にすることを条件として経路を選択してもよい。また、ダイエット目的のスポーツサイクリング用途の場合に、運動負荷を最大にする経路を選択してもよい。

ここで、本適用例に係る情報処理装置は、リアルタイムに気象変化を把握することができる。そのため、風向きが追い風から向かい風に変わった場合に、運動負荷を最小にする別の候補経路を選択して、新たな経路としてもよい。

［適用例６］
上記適用例に係る情報処理装置において、前記環境予測部は、前記経路の風向および風速の少なくとも一方の変化を予測してもよい。

本適用例に係る情報処理装置によれば、環境予測部は、走行に大きく影響を与える風向、風速の気象予測を行う。そのため、刻々と変化する気象に対しても、例えばユーザーの運動負荷を軽減する最適な経路を走行支援情報として提供することが可能である。

［適用例７］
本適用例に係る走行支援システムは、上記のいずれかの情報処理装置と、前記経路を含む領域に分散して配置されている環境計測装置と、を含む。

本適用例に係る走行支援システムによれば、移動体が移動する経路を含む領域に分散配置された複数の環境計測装置の各々が計測した環境情報を用いて環境条件の解析をリアルタイムに行う。そのため、経路の環境変化をより正確に予測し、情報処理装置がより的確な走行支援情報をユーザーに示すことを可能にする。

［適用例８］
本適用例に係る走行支援方法は、移動体が移動する経路の環境情報を利用して前記経路の環境変化を予測するステップと、前記経路の地形情報を利用して、前記経路を移動中に前記移動体のユーザーにかかる運動負荷を計算するステップと、予測された前記経路の環境変化と前記運動負荷とを利用して、少なくともギア比の設定を含む前記移動体の走行を支援する走行支援情報を生成するステップと、を含む。

［適用例９］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの情報処理装置を備えている。

［適用例１０］
本適用例に係るプログラムは、コンピューターを、移動体が移動する経路の環境情報を利用して前記経路の環境変化を予測する環境予測部と、前記経路の地形情報を利用して、前記経路を移動中に前記移動体のユーザーにかかる運動負荷を計算する運動負荷計算部と、前記環境予測部の予測結果と前記運動負荷とを利用して、少なくともギア比の設定を含む前記移動体の走行を支援する情報である走行支援情報を生成する走行支援情報生成部として機能させる。

［適用例１１］
本適用例に係る記録媒体は、上記適用例に係るプログラムが記録されている、記録媒体である。

図１（Ａ）〜図１（Ｂ）は、走行支援システムの概要の説明図。 図２（Ａ）〜図２（Ｂ）は、情報端末の外観の一例を示す図。 第１実施形態の走行支援システムの構成例を示す図。 環境計測装置の構成例を示す図。 第１実施形態における情報端末の構成例を示す図。 第１実施形態におけるサーバーの構成例を示す図。 図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、環境変化の予測結果の一例を示す図。 第１実施形態におけるサーバーの処理のフローチャートの一例を示す図。 第１実施形態における情報端末の処理のフローチャートの一例を示す図。 情報端末の表示画面の一例を示す図。 情報端末の表示画面の別の例を示す図。 第２実施形態における情報端末の構成例を示す図。 第２実施形態におけるサーバーの構成例を示す図。 第２実施形態における情報端末の処理のフローチャートの一例を示す図。 第２実施形態におけるサーバーの処理のフローチャートの一例を示す図。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．第１実施形態
１−１．走行支援システムの概要
図１（Ａ）〜図１（Ｂ）は、走行支援システムの概要についての説明図である。第１実施形態の走行支援システムでは、図１（Ａ）に示すように、候補経路８Ｘ、８Ｙを含むエリアに、複数の環境計測装置２（白抜きの丸で表示）が数十ｍ〜数百ｍの間隔で分散配置されている。候補経路は、目的地９までの経路となり得る自転車９９（移動体の一例）が移動可能な道路である。各環境計測装置２は、道路に沿って配置されていてもよいし、そうでなくてもよい。

また、環境計測装置２は均一な密度で配置されていなくてもよく、場所によって粗密があってもよい。例えば、道路の周辺は環境計測装置２の密度を高く、それ以外の場所は環境計測装置２の密度を低くしてもよい。密度が低い場所では、環境計測装置２の間隔が数ｋｍであってもよい。

これらの環境計測装置２により、候補経路８Ｘ、８Ｙを含むエリアに環境計測ネットワークが形成されており、各環境計測装置２は、現在の気象等の環境データを計測してサーバー（不図示）に送信する。

なお、この例では情報端末５が自転車９９に装着されている。情報端末５は自転車９９から着脱可能であってもよい。この例では、走行支援システムは、目的地９までの経路として候補経路８Ｘ、候補経路８Ｙのいずれかを選択して、他の支援情報と共に情報端末５に表示してもよい。

また、本実施形態の走行支援システムでは、図１（Ｂ）に示すように、ユーザー７が、生体情報センサー６（６ａ，６ｂ等）を携帯する。自転車９９に備えられた情報端末５と生体情報センサー６（６ａ，６ｂ等）とは有線又は無線で接続されている。

情報端末５は、生体情報センサー６（６ａ，６ｂ等）からユーザー７の生体情報を取得するとともに位置情報を生成し、サーバー（不図示）に送信する。

サーバーは、各環境計測装置２がリアルタイムに計測した環境データの時系列から、エリア内の環境の時間的な推移を予測する。また、サーバーは、情報端末５から自転車９９の位置情報、生体情報を受信する。そして、サーバーは、環境の予測結果、ユーザーの生体情報及び自転車９９の位置情報を利用して、少なくともギア比の設定を含む自転車９９の走行を支援する情報（以下、「走行支援情報」という）を生成し、ユーザーが携帯する情報端末５に送信する。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、情報端末５の外観の一例を示す図である。情報端末５は、例えば、図２（Ａ）に示すような、自転車９９のハンドル部分に固定する自転車用のナビゲーション端末であってもよい。あるいは、情報端末５は、図２（Ｂ）に示すように、スマートフォンや携帯電話等の端末であってもよい。図２（Ｂ）の情報端末５は、例えば自転車９９に備えられた固定用の器具に装着可能であって、ユーザーが自転車９９を利用しない場合には通常のスマートフォンや携帯電話等として使用されてもよい。なお、図２（Ａ）の情報端末５も、自転車９９から取り外し可能であってもよい。

ユーザー７は、情報端末５の操作部４０を操作することで画面の切り替えやサーバーへの情報の送信などを行い、サーバーから受信した走行支援情報は情報端末５の表示部（表示画面）７０に表示される。なお、情報端末５は、表示部７０に対する接触検出機構を設けて表示部７０を操作部として兼用してもよい。

１−２．走行支援システムの構成
［全体構成］
図３は、第１実施形態の走行支援システムの構成例を示す図である。本実施形態の走行支援システムは、図３の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

図３に示すように、第１実施形態の走行支援システム１は、複数の環境計測装置２、サーバー４、自転車９９に取り付けられる情報端末５、ユーザーに装着されて情報端末５と有線又は無線で通信する生体情報センサー６（６ａ，６ｂ等）を含む。なお、図３では複数の自転車９９が走行する場合について図示しており、複数の情報端末５が示されているが、走行する自転車９９は１台であってもよい。

環境計測装置２は、経路を含むエリアに分散して配置され、当該エリアの各地点における気象等の環境をリアルタイムに計測し、計測した環境データ（環境情報）を、通信ネットワーク３（インターネットやＬＡＮ等）を介してサーバー４に送信する。

生体情報センサー６は、ユーザーの生体情報を取得するセンサーである。生体情報は、例えば、心拍数、脈拍数、呼吸数、血糖値、発汗量、体温、血液中の塩分濃度、心電図、筋電図、脳波等の情報である。生体情報センサー６は、これらの様々な生体情報の１又は複数の生体情報を取得するセンサーであり、それぞれ必要な生体情報を取得できる位置に装着される。例えば、脈波数を取得する生体情報センサー６はユーザーの手首に接触するように装着されてもよい。また、例えば脳波を取得する生体情報センサー６はヘッドバンドやサンバイザーに組み込まれていてもよい。なお、生体情報センサー６の一部又は全部は、情報端末５と一体になっていてもよい。

情報端末５は、自転車９９の位置情報を生成し、通信ネットワーク３を介して、サーバー４に送信する。また、情報端末５は、生体情報センサー６からユーザーの生体情報を取得し、通信ネットワーク３を介して、サーバー４に送信する。

サーバー４（情報処理装置の一例）は、通信ネットワーク３を介して、環境計測装置２から環境データを受信するとともに、情報端末５から、自転車９９の位置情報、生体情報等を受信する。そして、サーバー４は、受信したこれらの情報を解析して走行支援情報を生成し、情報端末５に送信する。

情報端末５は、走行支援情報を受信し、表示あるいは音によりユーザー７に通知する。

［環境計測装置の構成］
図４は、本実施形態における環境計測装置２の構成例を示す図である。図４に示すように、本実施形態では、環境計測装置２は、気圧センサー１０、温度センサー１１、湿度センサー１２、風向・風速センサー１３、降雨量センサー１４、空気質センサー１５、送信部１６を備える。ただし、環境計測装置２は、上記各種センサーの一部を備えていなくてもよいし、逆に、他のセンサー（放射線センサー等）を備えていてもよい。

気圧センサー１０は、周辺の気圧を計測するセンサーである。例えば、気圧が低いほどユーザーの酸素吸収率が低下するので、ユーザーが疲れやすくなる。このとき、走行支援情報生成部２３（図６参照）は、運動負荷計算部２８（図６参照）から受け取った運動負荷の数値を上げるように補正してもよい。

温度センサー１１は、周辺の温度（気温）を計測するセンサーである。例えば、温度（気温）が高いほどユーザーの発汗量が増加する。このとき、体力が奪われるので、走行支援情報生成部２３は運動負荷の数値を上げるように補正してもよい。逆に、温度（気温）が低いほどユーザーの体温が奪われるので、ユーザーが体温を維持するためにカロリーを消費する。そのため、この場合にも、走行支援情報生成部２３は運動負荷の数値を上げるように補正してもよい。また、カロリー消費量を表示する場合には、その消費量を高めるように補正してもよい。

湿度センサー１２は、周辺の湿度を計測するセンサーである。例えば、湿度が高いほどユーザーの発汗量が増加するので、ユーザーが脱水状態になる。このとき、走行支援情報生成部２３は運動負荷の数値を上げるように補正してもよい。

風向・風速センサー１３は、周辺の風向及び風速を計測するセンサーである。例えば、向かい風が強いほど、ユーザーが受ける抵抗が大きいので、ユーザーの体力が消耗する。このとき、走行支援情報生成部２３は運動負荷の数値を上げるように補正してもよい。

降雨量センサー１４は、周辺の単位時間当たりの降雨量を計測するセンサーである。例えば、気温が低い時に降雨量が多いとユーザーの体温が奪われるので、ユーザーが体温を維持するためにカロリーを消費する。そのため、このとき、走行支援情報生成部２３は運動負荷の数値を上げるように補正してもよい。また、カロリー消費量を表示する場合には、その消費量を高めるように補正してもよい。

空気質センサー１５は、周辺の空気中の微粒子（煙、砂、花粉等）や窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）等の濃度を計測するセンサーである。例えば、空気中に存在する微粒子等の濃度が高いほど酸素濃度が低くなるので、ユーザーが疲れやすくなる。このとき、走行支援情報生成部２３は運動負荷の数値を上げるように補正してもよい。

各環境計測装置２は、例えば秒オーダーの周期でリアルタイムに気象等の環境を計測し、気圧センサー１０、温度センサー１１、湿度センサー１２、風向・風速センサー１３、降雨量センサー１４、空気質センサー１５により計測された環境データ（気圧データ、温度データ、湿度データ、風向・風速データ、降雨量データ、空気質データ）は、送信部１６によりサーバー４に送信される。

なお、環境計測装置２が風向・風速センサーを備えていなくても、任意の２点間（２つの環境計測装置２の間）の気圧差から気圧傾度（＝２点間の気圧差／２点間の距離）を計算し、気圧傾度の分布から現在の風向や風速を概算することができる。

ここで、前記のように、環境計測装置の配置については様々な形態を採用することが可能である。例えば、数十ｍ〜数百ｍの等間隔で分散配置する形態があり得る。このとき、計測装置間の距離が決まっているので、計測データに基づく演算における処理負担が軽減される。また、例えば図１（Ａ）のように自転車９９が移動し得る道路に沿って環境計測装置配置することも可能である。このとき、経路付近での測定精度を向上させることが可能である。

［情報端末の構成］
図５は、本実施形態における情報端末５の構成例を示す図である。図５に示すように、本実施形態では、情報端末５は、操作部４０、処理部（ＣＰＵ）５０、生体情報受信部６０、ＧＰＳデータ受信部６２、記憶部６６、記録媒体６８、表示部７０、音出力部７２、通信部７４を含んで構成されている。本実施形態の情報端末５は、図５の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

操作部４０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を処理部（ＣＰＵ）５０に出力する。例えば、ユーザーは操作部４０を操作して目的地や到達までの制限時間等を設定してもよい。

表示部７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、処理部（ＣＰＵ）５０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。

音出力部７２は、スピーカー等の音を出力する装置であり、処理部（ＣＰＵ）５０から入力される信号に基づいて各種の音（音声も含む）を出力する。

生体情報受信部６０は、生体情報センサーと有線通信あるいは近距離無線通信を行い、生体情報センサーが取得したユーザーの生体情報を受信する処理を行う。

ＧＰＳデータ受信部６２は、ＧＰＳ衛星から送信される電波信号を受信し、当該電波信号に重畳されているＧＰＳ衛星の軌道情報や時刻情報などを含む航法メッセージを復調する処理を行う。

記憶部６６は、処理部（ＣＰＵ）５０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部６６は、処理部（ＣＰＵ）５０の作業領域として用いられ、操作部４０から入力されたデータ、記録媒体６８から読み出されたプログラムやデータ、通信部７４を介してサーバーから受信したデータ、処理部（ＣＰＵ）５０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶するためにも使用される。また、ユーザーが目的地を設定するための地図データを記憶していてもよい。

処理部（ＣＰＵ）５０は、記憶部６６や記録媒体６８に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、処理部（ＣＰＵ）５０は、生体情報受信部６０、ＧＰＳデータ受信部６２からデータを受け取って各種の計算処理を行う。また、処理部（ＣＰＵ）５０は、操作部４０からの操作信号に応じた各種の処理、表示部７０に各種の情報を表示させる処理、音出力部７２に各種の音を出力させる処理、通信部７４を介したサーバーとのデータ通信を制御する処理等を行う。

特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）５０は、位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）５０は、これらの一部の構成（要素）を省略又は変更してもよいし、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。

位置情報生成部５１は、ＧＰＳデータ受信部６２が復調した航法メッセージに含まれる軌道情報や時刻情報を用いて測位計算を行い、情報端末５の位置情報を生成する処理を行う。なお、本実施形態では、位置情報生成部５１は、ＧＰＳデータ受信部６２が復調した航法メッセージを利用して情報端末５の位置情報を生成しているが、その他の手段を利用して情報端末５の位置情報を生成してもよい。その場合、ＧＰＳデータ受信部６２はなくてもよい。

例えば、位置情報生成部５１は、複数の基地局（携帯電話などの基地局）から電波を受信し、受信した各電波の強度と各基地局の位置情報を利用して三角測量等の手法で情報端末５の位置情報を生成するようにしてもよい。

通信制御部５２は、通信部７４を介してサーバーとの間で行うデータ通信を制御する処理を行う。特に、本実施形態では、通信制御部５２は、生体情報受信部６０が受信した生体情報、位置情報生成部５１が生成した位置情報を、通信部７４を介してサーバー４に送信する処理を行う。また、通信制御部５２は、通信部７４を介してサーバーから走行支援情報を受信する処理を行う。ユーザーが目的地等を設定した場合には、設定された目的地等をサーバーに送信する処理を行ってもよい。

表示制御部５３は、表示部７０の表示を制御する処理を行う。特に、本実施形態では、表示制御部５３は、サーバーから受信した走行支援情報を表示部７０に表示させる処理を行う。

音出力制御部５４は、音出力部７２に各種の音を出力させる処理を行う。例えば、音出力制御部５４は、走行支援情報を読み上げる音声を音出力部７２に出力させるようにしてもよい。

記録媒体６８は、コンピューター読み取り可能な記録媒体であり、特に本実施形態では、コンピューターを上記の各部として機能させるためのプログラムが記憶されている。そして、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）５０は、記録媒体６８に記憶されているプログラムを実行することで、位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４として機能する。あるいは、通信部７４等を介して有線又は無線の通信ネットワークに接続されたサーバーから当該プログラムを受信し、受信したプログラムを記憶部６６や記録媒体６８に記憶して当該プログラムを実行するようにしてもよい。

なお、位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４の少なくとも一部をハードウェア（専用回路）で実現してもよい。

記録媒体６８は、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、メモリー（ＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）により実現することができる。

なお、情報端末５は、情報端末５を携帯するユーザーの活動量を計算するために必要な活動データを取得する活動量センサーを含んでいてもよい（不図示）。例えば、ユーザーの動き（移動速度や移動時間）（活動データの一例）に基づいて活動量を計算する場合、活動量センサーとして３軸加速度センサーなどが用いられてもよい。活動量センサーからの活動データは、通信制御部５２によって、通信部７４を介してサーバー４に送信されてもよい。例えばサーバー４は、活動データに基づいて、運動負荷の補正を実行してもよい。

［サーバーの構成］
図６は、本実施形態におけるサーバー４の構成例を示す図である。図６に示すように、本実施形態では、サーバー４は、処理部（ＣＰＵ）２０、記憶部３０、記録媒体３２、通信部３４、操作部３６、表示部３８、音出力部３９を含んで構成されている。本実施形態のサーバー４は、図６の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

操作部３６は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、管理者（例えば、システム管理者）による操作に応じた操作信号を処理部（ＣＰＵ）２０に出力する。例えば、管理者は日中のみシステムが稼動するように操作してもよい。

表示部３８は、ＬＣＤ等により構成される表示装置であり、処理部（ＣＰＵ）２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。

音出力部３９は、スピーカー等の音を出力する装置であり、処理部（ＣＰＵ）２０から入力される信号に基づいて各種の音（音声も含む）を出力する。

記憶部３０は、処理部（ＣＰＵ）２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部３０は、処理部（ＣＰＵ）２０の作業領域として用いられ、記録媒体３２から読み出されたプログラムやデータ、通信部３４を介して受信した情報、処理部（ＣＰＵ）２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶するためにも使用される。

記憶部３０が記憶するデータには、地図データ（地図情報）とその地図における地形データ（地形情報）が含まれる。地図データは少なくとも自転車９９が移動し得る道路の情報を含んでおり、地形データはその道路の傾斜や路面状態などを含む。

処理部（ＣＰＵ）２０は、記憶部３０や記録媒体３２に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、処理部（ＣＰＵ）２０は、通信部３４を介して、環境計測装置２や情報端末５からデータを受け取って各種の計算処理を行う。また、処理部（ＣＰＵ）２０は、操作部３６からの操作信号に応じた各種の処理、表示部３８に各種の情報を表示させる処理、音出力部３９に各種の音を出力させる処理、通信部３４を介した環境計測装置２や情報端末５等とのデータ通信を制御する処理等を行う。

特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）２０は、環境データ取得部２１、環境予測部２２、走行支援情報生成部２３、通信制御部２４、表示制御部２５、音出力制御部２６、端末データ取得部２７、運動負荷計算部２８、経路検索部２９を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）２０は、これらの一部の構成（要素）を省略又は変更してもよいし、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。

環境データ取得部２１は、通信部３４を介して環境計測装置２から識別ＩＤとともに環境データを継続して取得し、環境計測装置２毎に割り当てられた識別ＩＤと対応づけて順番に記憶部３０に保存する処理を行う。

環境予測部２２は、環境データ取得部２１が取得した環境データの時系列から、経路を含むエリアの環境を予測する処理を行う。なお、目的地が設定されて経路検索部２９によって複数の候補経路が示された場合には、候補経路を含むエリアの環境を予測する処理を行う。環境予測部２２は、所定の時刻（ユーザーが移動を開始するよりも前の時刻が望ましい）からの現在までの環境計測装置の計測地点での環境の変化を総合的に解析し、計測地点での環境を所定時間間隔で所定時間後（例えば、１０分間隔で１時間後）まで予測する。

例えば、経路周辺の気温の分布が３０分前は図７（Ａ）に示すような分布であり、現在は図７（Ｂ）に示すような分布であったとすると、この３０分の間にエリアＡ，Ｂ，Ｄの気温は変化していないが、エリアＣ，Ｅ，Ｆ，Ｇの気温は低下している。このような場合、環境予測部２２は、例えば、３０分後は、図７（Ｃ）に示すように、エリアＡ，Ｂ，Ｄの気温は変化せず、エリアＣ，Ｅ，Ｆ，Ｇの気温は少し低下すると予測し、１時間後は、図７（Ｄ）に示すように、エリアＡ，Ｂ，Ｄの気温は変化せず、エリアＣ，Ｅ，Ｆ，Ｇの気温はさらに低下すると予測してもよい。

端末データ取得部２７は、通信部３４を介して情報端末５から識別ＩＤ（端末ＩＤ）とともに、自転車９９の位置情報や生体情報などを継続して取得し、情報端末５毎に割り当てられた識別ＩＤと対応づけて記憶部３０に保存する処理を行う。ユーザーが目的地等を設定した場合には、設定された目的地等を取得し、識別ＩＤと対応づけて記憶部３０に保存する処理を行ってもよい。

運動負荷計算部２８は、ユーザーの運動負荷を計算する処理を行う。運動負荷計算部２８は、記憶部３０から地形データを読み出し、例えば傾斜や路面状態などから運動負荷を計算する。なお、ユーザーの体重、必要な身体能力といった計算に必要なデータも記憶部３０に記憶されていて、同時に読み出してもよい。運動負荷は現在状態を反映するだけでなく、目的地に到達するまでの最大の運動負荷、累積した運動負荷、平均した運動負荷等を計算してもよい。

経路検索部２９は、記憶部３０から地図データを読み出して、目的地までの経路の候補である候補経路を検索する。例えば、目的地までの最短の候補経路の他に、いくつかの候補経路を検索してもよい。このとき、記憶部３０から地形データも読み出して、高低差が少ない順にいくつかの候補経路を検索してもよい。検索された候補経路にうちの１つが、走行支援情報生成部２３によって経路として選択される。

走行支援情報生成部２３は、環境予測部２２の予測結果と、運動負荷計算部２８が計算した運動負荷から、少なくともギア比の設定を含む自転車９９の走行を支援する情報である走行支援情報を生成する。ギア比を示すことで、ユーザーは次に行う具体的な行動を知ることができる。ここで、一般にギア比が上がるほど力が必要になり、運動負荷が上昇するといえる。

例えば、運動負荷を減らして時間内に目的地に到達したい通勤や通学用途では、「ギア比を２」に下げることを示してもよい。このとき、目的地までの所要時間も走行支援情報として生成して、時間内に到達できることを示してもよい。また、例えばダイエット目的のスポーツサイクリング用途では、同じ状況でも「ギア比を４」に上げることを示してもよい。なお、通勤や通学用途であるのか、スポーツサイクリング用途であるのかをユーザーは事前に操作部４０（図５参照）によって入力し、端末データ取得部２７はその情報を受け取ってもよい。

ここで、走行速度Ｖ［ｋｍ／ｈ］と、ギア比ＧＲ、自転車の後輪外形Ｄ［ｍ］、ペダルの毎分回転数であるケイデンスＣ［ｒｐｍ］との間には、以下の式（１）の関係がある。

ここで、走行速度Ｖは、例えば目的地までの距離と制限時間から求められる。また、式（１）の３．１４は円周率であり、０．０６は分と時間、メートルとキロメートルを換算するための定数である。走行支援情報生成部２３は、式（１）によりギア比ＧＲを計算できる。

走行支援情報生成部２３は、ユーザーの体調を反映した正確な運動負荷を把握するために、端末データ取得部２７からユーザーの生体情報を取得して運動負荷を計算する。例えば、心拍数、脈拍数、呼吸数の上昇、血糖値の低下、発汗量の増加、体温の上昇、筋電図における筋活動の低下傾向等があれば、運動負荷が高くなるように補正を行う。このとき、補正した運動負荷に基づいて、より正確なカロリー消費量を計算することも可能である。

また、走行支援情報生成部２３は、環境予測部２２の予測結果によって、運動負荷を補正してもよい。例えば、向かい風であれば運動負荷が上がり、追い風であれば運動負荷が下がるように補正してもよい。このとき、リアルタイムな環境情報を運動負荷に反映することができる。そして、リアルタイムにギア比を再計算したり、候補経路から経路を選択し直したりすることが可能である。例えば、追い風になったときには同じ運動負荷を保ちながらギア比を上げるような走行支援情報を生成し、自転車の走行速度を上げさせてもよい。また、無風状態から風が吹くように気象が変化した場合には、追い風になるように経路を選択し直して、新たな経路を示してもよい。

通信制御部２４は、通信部３４を介して行う、環境計測装置２や情報端末５とのデータ通信等を制御する処理を行う。

表示制御部２５は、表示部３８の表示を制御する処理を行う。特に、本実施形態では、表示制御部２５は、走行支援情報生成部２３が生成した走行支援情報を表示部３８に表示させる処理を行う。

音出力制御部２６は、音出力部３９に各種の音を出力させる処理を行う。例えば、音出力制御部２６は、走行支援情報に変化があった場合などに、音出力部３９に警報音又は音声を出力させる処理などを行ってもよい。

記録媒体３２は、コンピューター読み取り可能な記録媒体であり、特に本実施形態では、コンピューターを上記の各部として機能させるためのプログラムが記憶されている。そして、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）２０は、記録媒体３２に記憶されているプログラムを実行することで、環境データ取得部２１、環境予測部２２、走行支援情報生成部２３、通信制御部２４、表示制御部２５、音出力制御部２６、端末データ取得部２７、運動負荷計算部２８、経路検索部２９として機能する。あるいは、通信部３４等を介して有線又は無線の通信ネットワークに接続された他のサーバーから当該プログラムを受信し、受信したプログラムを記憶部３０や記録媒体３２に記憶して当該プログラムを実行するようにしてもよい。ただし、環境データ取得部２１、環境予測部２２、走行支援情報生成部２３、通信制御部２４、表示制御部２５、音出力制御部２６、端末データ取得部２７、運動負荷計算部２８、経路検索部２９の少なくとも一部をハードウェア（専用回路）で実現してもよい。

なお、記録媒体３２は、例えば、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、メモリー（ＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）により実現することができる。

１−３．走行支援システムの処理
図８及び図９は、本実施形態の走行支援システム１の処理のフローチャートの一例を示す図である。図８は、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０による処理のフローチャートの一例を示す図であり、図９は、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０による処理のフローチャートの一例を示す図である。

サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、管理者（例えば、システム管理者）による処理の開始操作が行われるまで待機し（Ｓ１０のＮ）、開始操作が行われると（Ｓ１０のＹ）、まず、通信ネットワーク３を介して情報端末５に計測開始の指示を行う（Ｓ１２）。なお、走行支援システムが常に稼動している場合には、Ｓ１０、Ｓ１２のステップは省略されてもよい。

次に、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、環境計測装置２から環境データを受信し、記憶部３０に保存する（Ｓ１４）。

情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、サーバー４から計測開始の指示を受けるまで待機し（Ｓ５０のＮ）、計測開始の指示を受けると（Ｓ５０のＹ）、まず、自転車の位置情報を生成し、端末ＩＤと位置情報等をサーバー４に送信する（Ｓ５２）。このとき、必要に応じて自転車の位置情報の他に、目的地や制限時間なども送信する。なお、常に稼動している走行支援システムである場合には、Ｓ５０のステップは省略されてもよい。

また、ユーザー７がボタンなどにより情報端末５の開始を指示してもよい。

サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、情報端末５から端末ＩＤと自転車の位置情報等を受信し、記憶部３０に保存する（Ｓ１６）。

次に、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、生体情報センサー６からユーザーの生体情報を取得し、端末ＩＤと生体情報をサーバー４に送信する（Ｓ５４）。

サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、情報端末５から端末ＩＤとユーザーの生体情報を受信し、記憶部３０に保存する（Ｓ１８）。

サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、地図データを読み出して目的地までの候補経路を検索して、記憶部３０に保存する（Ｓ２０）。

サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、検索された候補経路の１つである第ｉ番目の候補経路を読み出す（Ｓ２２）。ここで、ｉは１から候補経路の総数までの数である。

サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、現在までの環境データの時系列（ステップＳ１４で順番に保存された環境データ）から、第ｉ番目の候補経路周辺の環境変化を予測する（Ｓ２４）。

次に、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、第ｉ番目の候補経路の地形データを読み出して、目的地までの運動負荷を計算する（Ｓ２６）。運動負荷は、例えば目的地に到達するまでの最大の運動負荷でもよいし、累積した運動負荷でもよいが、ここでは、平均した運動負荷であるとする。

サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、ユーザーの生体情報、予測された環境変化を利用して、運動負荷を補正する（Ｓ２８）。これにより、リアルタイムに得られる環境情報を運動負荷に反映させて、以下に述べるステップで、最適な経路を選択することができる。

ここで、この例においては、通勤や通学用途で自転車が使用されており、目的地までの平均した運動負荷が小さいことが好ましいとする。サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、第ｉ番目の候補経路の運動負荷が、それ以前の候補経路と比べて最も軽いか否かを判断する（Ｓ３０）。

そして、運動負荷が最も軽い場合には（Ｓ３０のＹ）、第ｉ番目の候補経路を経路として選択する（Ｓ３２）。そうでない場合には（Ｓ３０のＮ）、第ｉ番目の候補経路が最後の候補経路か否かを判断する（Ｓ３４）。

もし、第ｉ番目の候補経路が最後の候補経路でないならば（Ｓ３４のＮ）、候補経路の番号ｉをインクリメントする（Ｓ３５）。そして、再びＳ２２に戻ってＳ２２〜Ｓ３４の処理を行う。

第ｉ番目の候補経路が最後の候補経路である場合には（Ｓ３４のＹ）、最適な経路が選択されている。サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、自転車の位置情報に基づいて、ギア比を初めとして、必要ならば、カロリー消費量、生体情報、生体情報が異常値を含むことの警告を含む走行支援情報を生成して、情報端末５に送信する（Ｓ３６）。なお、この例では、選択された最適な経路についても走行支援情報に含まれるとする。

情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、サーバー４から走行支援情報を受信する（Ｓ６０）。例えば、ユーザーの情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、表示部７０に、例えば図１０に示すような画面１００を表示してもよい。図１０の画面１００には、目的地までの距離、時間、現在までのカロリー消費量、生体情報の１つである心拍数、前記の式（１）で算出されたギア比の設定が示されている。

さらに、ここでは心拍数が大きく上昇しているため、速度を低下すべきとのメッセージ（警告の一例）と給水すべきとのメッセージ（警告の一例）が示されている。これらは、メッセージとして表示されているが、アイコンなどで表してもよい。

ここで、図１０では、自転車９９Ａの地図上の位置と、選択された経路８Ａ、および目的地９Ａが表示されている。その後、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、環境情報から無風状態から風が吹くように気象が変化したことを把握した場合に、運動負荷を再計算し、新たな経路を走行支援情報として情報端末５に送信できる。このとき、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、表示部７０に、例えば図１１に示すような画面１００を表示してもよい。なお、図１１で図１０と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。

図１１では、西南西の風Ｗが吹いており、新たな経路８Ｂが選択されている。新たな経路８Ｂは、西南西の風Ｗが追い風となるような経路であり、候補経路の中から再選択されたものである。このとき、ギア比を３に上げて走行速度を上げることを促すメッセージが表示されている。また、経路が変更された旨と次の交差点で左折することも表示されている。なお、図１０の場合と比べて心拍数が正常範囲内に戻っているので、速度を低下や給水を促す警告は消えている。

再び図８、図９を用いて走行支援システム１の処理を説明する。サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、管理者による処理の終了操作が行われるまで（Ｓ３８のＮ）、所定時間Δｔ（例えば１分）が経過する毎に（Ｓ４０のＹ）、ステップＳ１４〜Ｓ３６の処理を繰り返し行い、終了操作が行われると（Ｓ３８のＹ）、情報端末５に計測終了の指示を行い（Ｓ４２）、処理を終了する。

一方、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、サーバー４から計測終了の指示を受けるまで（Ｓ６２のＮ）、所定時間Δｔ（例えば１分）が経過する毎に（Ｓ６４のＹ）、ステップＳ５２〜Ｓ６０の処理を繰り返し行い、計測終了の指示を受けると（Ｓ６２のＹ）、処理を終了する。なお、走行支援システムが常に稼動している場合には、Ｓ３８、Ｓ４２、Ｓ６２のステップは省略されてもよい。また、ユーザー７がボタンなどにより情報端末５の終了を指示してもよい。

以上に説明した第１実施形態の走行支援システムによれば、サーバー４は、経路を含むエリアに分散配置された複数の環境計測装置２の各々が計測した環境データを用いて環境条件の解析をリアルタイムに行うことで、経路周辺の環境変化を正確に捉えることができる。

そして、サーバー４は、環境予測部２２の予測結果と運動負荷計算部２８の運動負荷とを利用して、少なくともギア比の設定を含む自転車の走行を支援する情報である走行支援情報を生成する。そのため、リアルタイムな環境変化を走行支援情報に反映し、しかも走行支援情報にギア比の設定を含むことで、ユーザーが何をすべきかを具体的に示すことができる。

つまり、自転車が移動する経路における局所的な気象変化を把握して、走行時の自転車の設定までも含む、精度の高い走行支援情報を生成できる。

また、本実施形態の走行支援システムによれば、処理能力の高いサーバー４が、情報端末５を介さずに、多数の環境計測装置２が計測した環境データを直接受信し、環境データを集中管理し、走行支援情報の生成等を集中処理することで、情報端末５の処理負荷を大幅に軽減することができる。

２．第２実施形態
２−１．走行支援システムの概要
第２実施形態の走行支援システムでは、第１実施形態においてサーバー４が行う処理を情報端末５が行う。すなわち、情報端末５は、その情報端末５を備える自転車の位置情報やユーザーの生体情報を用いて第１実施形態と同様の走行支援情報を生成し、ユーザーに提供する。

ここで、情報端末５は、その情報端末５を備える自転車のユーザー７への走行支援情報をサーバー４に送信し、サーバー４は、全てのユーザー７の走行支援情報を集約して表示することができる。

２−２．走行支援システムの構成
［全体構成］
第２実施形態の走行支援システムの全体構成図は、図３と同様であるため、その図示を省略する。

第２実施形態の走行支援システム１では、情報端末５（情報処理装置の一例）は、通信ネットワーク３を介して、各環境計測装置２から環境データを受信する。あるいは、情報端末５は、直接、各環境計測装置２とデータ通信を行って環境データを受信してもよい。そして、情報端末５は、環境データ、ユーザー７の生体情報などを解析し、走行支援情報を生成する。

サーバー４は、通信ネットワーク３を介して、情報端末５が生成した走行支援情報を収集し、例えば表示部３８に全てのユーザー７の走行支援情報を集約して表示することができる。サーバー４の管理者（例えば、システム管理者）は、例えば警告だけを集約して表示させることで、走行中のユーザー７に脱水症状などの異常がないかを調べることが可能である。

第２実施形態における環境計測装置２の構成図は、図４と同様であるため、その図示及び説明を省略する。

［情報端末の構成］
図１２は、第２実施形態における情報端末５の構成例を示す図である。図１２に示すように、本実施形態では、情報端末５は、操作部４０、処理部（ＣＰＵ）５０、生体情報受信部６０、ＧＰＳデータ受信部６２、記憶部６６、記録媒体６８、表示部７０、音出力部７２、通信部７４を含んで構成されている。本実施形態の情報端末５は、図１２の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。操作部４０、生体情報受信部６０、ＧＰＳデータ受信部６２、記憶部６６、記録媒体６８、表示部７０、音出力部７２、通信部７４の各機能は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

処理部（ＣＰＵ）５０は、記憶部６６や記録媒体６８に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）５０は、位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４、環境データ取得部８０、環境予測部８１、走行支援情報生成部８２、運動負荷計算部８３、経路検索部８４を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）５０は、これらの一部の構成（要素）を省略又は変更してもよいし、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。

位置情報生成部５１、通信制御部５２、表示制御部５３、音出力制御部５４の各機能は、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

環境データ取得部８０は、通信部７４を介して、各環境計測装置２が計測した環境データを継続して取得し、環境計測装置２毎に割り当てられた識別ＩＤと対応づけて順番に記憶部６６に保存する処理を行う。

環境予測部８１、走行支援情報生成部８２、運動負荷計算部８３、経路検索部８４の各処理は、第１実施形態における、環境予測部２２、走行支援情報生成部２３、運動負荷計算部２８、経路検索部２９とそれぞれ同様であるため、その説明を省略する。

［サーバーの構成］
図１３は、第２実施形態におけるサーバー４の構成例を示す図である。図１３に示すように、本実施形態では、サーバー４は、処理部（ＣＰＵ）２０、記憶部３０、記録媒体３２、通信部３４、操作部３６、表示部３８、音出力部３９を含んで構成されている。本実施形態のサーバー４は、図１３の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。記憶部３０、記録媒体３２、通信部３４、操作部３６、表示部３８、音出力部３９の各機能は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

処理部（ＣＰＵ）２０は、記憶部３０や記録媒体３２に記憶されているプログラムに従って、各種の計算処理や制御処理を行う。特に、本実施形態では、処理部（ＣＰＵ）２０は、通信制御部２４、表示制御部２５、音出力制御部２６、端末データ取得部２７を含む。ただし、本実施形態の処理部（ＣＰＵ）２０は、これらの一部の構成（要素）を省略又は変更してもよいし、他の構成（要素）を追加した構成としてもよい。

端末データ取得部２７は、通信部３４を介して、情報端末５から走行支援情報を取得する処理を行う。

通信制御部２４は、通信部３４を介して行う、情報端末５とのデータ通信等を制御する処理を行う。

表示制御部２５は、端末データ取得部２７が取得した走行支援情報を集約して表示部３８に表示させる処理を行う。

音出力制御部２６の処理は、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

２−３．走行支援システムの処理
図１４及び図１５は、本実施形態の走行支援システム１の処理のフローチャートの一例を示す図である。

図１４は、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０による処理のフローチャートの一例を示す図である。

図１４に示すように、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、ユーザーによる開始操作が行われるまで待機し（Ｓ１５０のＮ）、開始操作が行われると（Ｓ１５０のＹ）、まず、環境計測装置２から環境データを受信し、記憶部６６に保存する（Ｓ１５２）。

次に、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、自転車の位置情報を生成し、記憶部６６に保存する（Ｓ１５４）。

そして、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、生体情報センサー６からユーザーの生体情報を取得し、記憶部６６に保存する（Ｓ１５６）。

情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、地図データを読み出して目的地までの候補経路を検索して、記憶部６６に保存する（Ｓ１５８）。なお、目的地については開始操作の前に予め入力されていてもよいし、開始操作の後にユーザーが操作部４０（図１２参照）によって入力してもよい。

情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、検索された候補経路の１つである第ｉ番目の候補経路を読み出す（Ｓ１６０）。

そして、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、現在までの環境データの時系列（ステップＳ１５２で順番に保存された環境データ）から、第ｉ番目の候補経路周辺の環境変化を予測する（Ｓ１６２）。

次に、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、第ｉ番目の候補経路の地形データを読み出して、目的地までの運動負荷を計算する（Ｓ１６４）。運動負荷は、ここでは、目的地までの平均の運動負荷であるとする。

情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、ユーザーの生体情報、予測された環境変化を利用して、運動負荷を補正する（Ｓ１６６）。これにより、リアルタイムに得られる環境情報を運動負荷に反映させて、以下に述べるステップで、最適な経路を選択することができる。

ここで、この例においても、通勤や通学用途で自転車が使用されており、目的地までの平均した運動負荷が小さいことが好ましいとする。情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、第ｉ番目の候補経路の運動負荷が、それ以前の候補経路と比べて最も軽いか否かを判断する（Ｓ１６８）。

そして、運動負荷が最も軽い場合には（Ｓ１６８のＹ）、第ｉ番目の候補経路を経路として選択する（Ｓ１７０）。そうでない場合には（Ｓ１６８のＮ）、第ｉ番目の候補経路が最後の候補経路か否かを判断する（Ｓ１７２）。

もし、第ｉ番目の候補経路が最後の候補経路でないならば（Ｓ１７２のＮ）、候補経路の番号ｉをインクリメントする（Ｓ１７３）。そして、再びＳ１６２に戻ってＳ１６２〜Ｓ１７２の処理を行う。

第ｉ番目の候補経路が最後の候補経路である場合には（Ｓ１７２のＹ）、既に最適な経路が選択されている。情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、自転車の位置情報に基づいて、ギア比を初めとして、必要ならば、カロリー消費量、生体情報、生体情報が異常値を含むことの警告を含む走行支援情報を生成して、表示する（Ｓ１７４）。

この例では、選択された最適な経路についても走行支援情報に含まれるとし、図１０又は図１１のような表示がされる。

そして、情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、生成した走行支援情報をサーバー４に送信する（Ｓ１７６）。

情報端末５の処理部（ＣＰＵ）５０は、ユーザー７による終了操作が行われるまで（Ｓ１７８のＮ）、所定時間Δｔ（例えば１分）が経過する毎に（Ｓ１８０のＹ）、ステップＳ１５２〜Ｓ１７６の処理を繰り返し行い、終了操作が行われると（Ｓ１７８のＹ）、処理を終了する。

図１５は、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０による処理のフローチャートの一例を示す図である。

図１５に示すように、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、管理者（例えば、システム管理者）による開始操作が行われるまで待機し（Ｓ１１０のＮ）、開始操作が行われると（Ｓ１１０のＹ）、情報端末５から、端末ＩＤと走行支援情報を受信し、記憶部３０に保存する（Ｓ１１２）。

次に、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、ステップＳ１１２で記憶部３０に保存した走行支援情報を集約し、表示部３８に例えば一覧表示する（Ｓ１１４）。

そして、サーバー４の処理部（ＣＰＵ）２０は、管理者による終了操作が行われるまで（Ｓ１１６のＮ）、ステップＳ１１２及びＳ１１４の処理を繰り返し行い、終了操作が行われると（Ｓ１１６のＹ）、処理を終了する。

以上に説明した第２実施形態の走行支援システムによれば、情報端末５は、経路を含むエリアに分散配置された複数の環境計測装置２の各々が計測した環境データを用いて環境条件の解析をリアルタイムに行うことで、経路周辺の環境変化を正確に捉えることができる。

そして、情報端末５は、環境予測部８１の予測結果と運動負荷計算部８３の運動負荷とを利用して、少なくともギア比の設定を含む自転車の走行を支援する情報である走行支援情報を生成する。そのため、リアルタイムな環境変化を走行支援情報に反映し、しかも走行支援情報にギア比の設定を含むことで、ユーザーが何をすべきかを具体的に示すことができる。

つまり、自転車が移動する経路における局所的な気象変化を把握して、走行時の自転車の設定までも含む、精度の高い走行支援情報を生成できる。

３．変形例
［変形例１］
第１実施形態ではサーバー４が、第２実施形態では情報端末５が、各環境計測装置２と直接的に通信を行って環境データを取得しているが、環境計測装置２同士がアドホックに通信を行って１つの環境計測装置２に環境データを集約し、当該環境計測装置２がサーバー４又は情報端末５に環境データを一括して送信してもよい。

このようにすれば、通信対象の切り替えによるサーバー４又は情報端末５のオーバーヘッドを軽減し、環境データの通信速度を向上させることができる。

［変形例２］
第２実施形態では、情報端末５が各環境計測装置２と通信を行って環境データを取得しているが、第１実施形態と同様に、サーバー４が各環境計測装置２から環境データを取得し、情報端末５は、サーバー４から環境データを取得するようにしてもよい。

［変形例３］
第１および第２実施形態では、走行支援情報に含まれるギア比はユーザーに表示されるだけであるが、自転車がギア比を変更する制御機構を備える場合には、走行支援情報の内容に従って自動的にギア比が変更されてもよい。

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。また、移動体は自転車に限られず、変速機を有する様々な乗り物等であってもよい。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１ 走行支援システム、２ 環境計測装置、３ 通信ネットワーク、４ サーバー、５ 情報端末、６，６ａ，６ｂ 生体情報センサー、７ ユーザー、８Ａ，８Ｂ 経路、８Ｘ，８Ｙ 候補経路、９，９Ａ 目的地、１０ 気圧センサー、１１ 温度センサー、１２ 湿度センサー、１３ 風向・風速センサー、１４ 降雨量センサー、１５ 空気質センサー、１６ 送信部、２０ 処理部（ＣＰＵ）、２１ 環境データ取得部、２２ 環境予測部、２３ 走行支援情報生成部、２４ 通信制御部、２５ 表示制御部、２６ 音出力制御部、２７ 端末データ取得部、２８ 運動負荷計算部、２９ 経路検索部、３０ 記憶部、３２ 記録媒体、３４ 通信部、３６ 操作部、３８ 表示部、３９ 音出力部、４０ 操作部、５０ 処理部（ＣＰＵ）、５１ 位置情報生成部、５２ 通信制御部、５３ 表示制御部、５４ 音出力制御部、６０ 生体情報受信部、６２ ＧＰＳデータ受信部、６６ 記憶部、６８ 記録媒体、７０ 表示部、７２ 音出力部、７４ 通信部、８０ 環境データ取得部、８１ 環境予測部、８２ 走行支援情報生成部、８３ 運動負荷計算部、８４ 経路検索部、９９，９９Ａ 自転車、１００ 画面

Claims (9)

1. 移動体が移動する経路の環境情報を利用して前記経路の環境変化を予測する環境予測部と、
   前記経路の地形情報を利用して、前記経路を移動中に前記移動体のユーザーにかかる運動負荷を計算する運動負荷計算部と、
   前記環境予測部の予測結果と前記運動負荷とを利用して、少なくともギア比の設定を含む前記移動体の走行を支援する走行支援情報を生成する走行支援情報生成部と、
   を含む、情報処理装置。
2. 請求項１において、
   前記走行支援情報生成部は、
   前記ユーザーの生体情報を利用して、前記運動負荷計算部からの運動負荷を補正する、情報処理装置。
3. 請求項２において、
   前記走行支援情報生成部は、
   前記ユーザーのカロリー消費量を含む前記走行支援情報を生成する、情報処理装置。
4. 請求項２又は３において、
   前記走行支援情報生成部は、
   前記ユーザーの生体情報が異常であると判断した場合に、前記ユーザーに対する警告を含む前記走行支援情報を生成する、情報処理装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項において、
   地図情報を利用して前記経路の候補である候補経路を検索する経路検索部を含み、
   前記走行支援情報生成部は、
   前記候補経路のそれぞれについての前記環境予測部の予測結果と前記運動負荷とを利用して、所与の条件に従って前記候補経路から１つの経路を選択して、当該経路を含む前記走行支援情報を生成する、情報処理装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項において、
   前記環境予測部は、
   前記経路の風向および風速の少なくとも一方の変化を予測する、情報処理装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
   前記経路を含む領域に分散して配置されている環境計測装置と、
   を含む、走行支援システム。
8. 移動体が移動する経路の環境情報を利用して前記経路の環境変化を予測するステップと、
   前記経路の地形情報を利用して、前記経路を移動中に前記移動体のユーザーにかかる運動負荷を計算するステップと、
   予測された前記経路の環境変化と前記運動負荷とを利用して、少なくともギア比の設定を含む前記移動体の走行を支援する走行支援情報を生成するステップと、
   を含む、走行支援方法。
9. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理装置を備えている移動体。