JP2014032085A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】航続可能な距離を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担を軽減しながら、ユーザにとっての利便性も損ないにくくする。
【解決手段】自車両が進行方向前方の道路を走行する場合の、走行用バッテリの残充電量で自車両が走行できる航続距離の予測値からの進度を逐次算出する経路計算部３７を備え、地図表示制御部４０は、電子地図上に、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて広がるように光跡形状を重畳表示させるとともに、電子地図の縮尺に関わらず、表示装置１９の画面に常に収まる範囲で、経路計算部３７で算出した進度に応じて、光跡形状の縦方向の長さを変化させて表示させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動車両で用いられるナビゲーション装置に関するものである。

従来、電子地図上に電動車両の航続可能距離を示す表示を行うナビゲーション装置が知られている。

例えば特許文献１には、電動車両の走行可能範囲を電子地図上に自車を中心とした円形状で表示することで、電動車両の航続可能距離を示す技術が開示されている。特許文献１に開示の技術では、電動車両の走行可能範囲の境界の全体がディスプレイの表示エリア（つまり、画面）に収まりきらない場合に、非表示境界の位置を特定する枠等を表示する。そして、その枠等がユーザに選択されたときに、その枠等に対応する非表示境界を表示可能な最大縮尺の電子地図に変更する。

また、例えば特許文献２には、探索した目的地までの誘導経路上に、自車の到達可能な地点を表示することで走行可能範囲を示す技術が開示されている。

特開２０１０−１６９４２３号公報 特開２０１０−２８６４００号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術は、ユーザにとっての利便性に欠けるという問題点があった。詳しくは、以下の通りである。画面に走行可能範囲の境界を収めるための操作をユーザが行わなければならない手間が生じる。さらに、ユーザが選択した枠等に対応する非表示境界を表示可能な最大縮尺に電子地図を自動変更してしまうので、走行可能範囲が広い場合は低縮尺、走行可能範囲が狭い場合は高縮尺になってしまい、ユーザの好みの縮尺で電子地図を表示させることが出来ない。

また、特許文献１に開示の技術のように、自車位置を中心とした走行可能範囲を、電子地図上での実距離に応じた大きさの円形状に表示する場合には、ユーザの心理的負担が大きくなるという問題点があった。詳しくは、上述のように走行可能範囲を表示する場合には、自車位置から３６０度全方位に対して表示が行われるので、どちらに進めば航続距離を稼げるのかの判断に対するユーザの負担が大きくなる。

一方、特許文献２に開示の技術のように、走行可能範囲を示す表示を、目的地までの誘導経路上のみに絞ると、どちらに進めば航続距離を稼げるのかの判断に対するユーザの負担を軽減することが可能になるものの、誘導経路を自車両が離脱した場合に対応することができない。よって、電動車両で走行する経路が制約され、ユーザにとっての利便性に欠けるという問題点が生じる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、航続可能な距離や時間を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担を軽減しながら、ユーザにとっての利便性も損ないにくくすることを可能にするナビゲーション装置を提供することにある。

本発明のナビゲーション装置は、走行駆動源としての電動機と、その電動機へ電力を供給する走行用バッテリとを有する電動車両で用いられるとともに、自車両の現在位置を逐次取得する位置取得部（３１）と、電子地図を表示装置に表示させる表示制御部（４０）とを備えるナビゲーション装置（１）であって、走行用バッテリの残充電量で自車両が走行できる航続距離及び航続時間の少なくともいずれかである航続範囲の予測値を算出する航続範囲算出部（３７）と、予測値からの航続範囲の伸び縮みの度合いを逐次算出する進度算出部（３７）を備え、表示制御部は、点光源からの照射光を前方の路面に投影する際に見られる扇状の光跡形状を、電子地図上に、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて広がるように重畳表示させるとともに、電子地図の縮尺に関わらず、表示装置の画面に常に収まる範囲で、進度算出部で算出した航続範囲の伸び縮みの度合いに応じて、光跡形状の進行方向に沿った長さを変化させて表示させることを特徴としている。

これによれば、予測値からの電動車両の航続距離や航続時間の伸び縮みの度合いを、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて広がるように電子地図上に重畳表示させる光跡形状の進行方向に沿った長さの変化として表すことになる。航続距離や航続時間の伸び縮みの度合いを、光跡形状の進行方向に沿った長さの変化として表すと、走行に伴って航続距離や航続時間がどの程度伸びるか縮むかを、ユーザが直感的に認識することができる。よって、航続可能な距離や時間を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担を軽減することが可能になる。

また、点光源からの照射光を前方の路面に投影する際に見られる扇状の光跡形状は、車両の前照灯からの照射光を前方の路面に投影する際に見られる光跡形状と同様である。車両の前照灯の上記光跡形状は、電動車両のユーザにとっては視野の奥行きや広さを実感出来る形状として馴染みのあるものである。よって、前照灯の上記光跡形状と同様の形状をした光跡形状を電子地図上に重畳表示することで、ユーザが自車両の進んでいる方向について視覚的な安心感を得ることが可能になる。従って、この点からも、航続可能な距離や時間を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担を軽減することが可能になる。

さらに、この光跡形状の表示は、電子地図の縮尺に関わらず、表示装置の画面に常に収まる範囲で変化するので、ユーザの好みの縮尺がどのような縮尺であっても、表示装置の画面に光跡形状の全てを収めるための操作をユーザが行う必要が生じない。従って、ユーザにとっての利便性を損ないにくい。

その結果、航続可能な距離や時間を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担を軽減しながら、ユーザにとっての利便性も損ないにくくする

ナビゲーション装置１の概略的な構成を示すブロック図である。 制御部２６でのナビゲーション機能に関連する機能ブロックの一例を示す図である。 制御部２６での電動車両用の経路案内の処理のフローの一例を示すフローチャートである。 第１表示処理のフローの一例を示すサブフローチャートである。 走行用バッテリの残充電量の枯渇予測時間を光跡形状のエリア表示に重畳して表示させる場合の表示の一例を示す図である。 第２表示処理のフローの一例を示すサブフローチャートである。 進度情報、分岐到達距離及び分岐到達時間、分岐方向を光跡形状のエリア表示に重畳して表示させる場合の表示の一例を示す図である。 光跡形状のエリア表示の一例を示すための模式図である。 制御部２６での充電ステーションの案内に関する処理のフローの一例を示すフローチャートである。 充電用光跡形状のエリア表示の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１に示すナビゲーション装置１は、電動車両に搭載されるものであって、経路探索や経路案内等のナビゲーション機能を有している。電動車両は、電動機（モータ）のみを走行駆動源として用いる電気自動車（ＥＶ）であって、車両外部から電力供給を受けてモータに電力を供給する走行用バッテリを充電できる構成を有しているものとする。なお、本発明を、モータとエンジンとを走行駆動源として併用するプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）に適用する構成とすることも可能である。

図１に示すように、ナビゲーション装置１は、位置検出器１１、地図データ入力器１６、記憶媒体１７、外部メモリ１８、表示装置１９、音声出力装置２０、操作スイッチ群２１、リモートコントロール端末（以下リモコン）２２、リモコンセンサ２３、外部入力部２４、通信装置２５、及び制御部２６を備えている。

位置検出器１１は、いずれも周知の地磁気センサ１２、ジャイロスコープ１３、走行距離を算出するための車速（距離）センサ１４、及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）のためのＧＰＳ受信機１５を有しており、自車両の現在位置や進行方向を逐次検出する。例えば、自車両の現在位置（以下、自車位置）は、緯度・経度で表される座標であって、自車両の進行方向は、北を基準とする方位角であるものとする。

これらは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、各センサの精度によっては位置検出器１１を上述した内の一部で構成しても良い。

地図データ入力器１６は、ノードデータ及びリンクデータからなる道路データ、地形等を示す背景データ、地名等を表示するための文字データなどからなる、電子地図を描画するために必要な地図データを制御部２６に入力する装置である。この地図データ入力器１６には、地図データを記憶する記憶媒体１７が装着される。記憶媒体１７としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカード、ＨＤＤ等が用いられる。

なお、リンクとは、電子地図上の各道路を、交差・分岐・合流する点等の複数のノードにて分割したときのノード間を結ぶものである。リンクデータは、リンクを特定する固有番号（リンクＩＤ）、リンクの長さを示すリンク長、リンク方向、リンク方位、リンクの始端及び終端ノード座標（緯度・経度）、道路名称、一方通行属性等の各データから構成される。

一方、ノードデータは、前述のノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、及びノードに接続するリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ等の各データから構成される。

上述の背景データは、地図上の各施設や地形等と、それに対応する地図上の座標（緯度・経度）とを関連付けたデータである。なお、施設に関しては、各種施設の種類、名称等のデータも含まれる。本実施形態では、施設のデータには、電動車両の走行用バッテリの充電が可能な充電ステーションの座標、名称のデータが含まれるものとして、以降の説明を行う。ここで言うところの充電ステーションが請求項の充電施設に相当する。

外部メモリ１８は、書き込み可能なＨＤＤ等の大容量記憶装置である。外部メモリ１８には大量のデータや電源をオフしても消去してはいけないデータを記憶したり、頻繁に使用するデータを地図データ入力器１６からコピーして利用したりする等の用途がある。なお、外部メモリ１８は、比較的記憶容量の小さいリムーバブルなメモリであってもよい。

表示装置１９は、車両の走行を案内するための地図、および目的地選択画面等を表示するものであって、例えばフルカラー表示が可能なものであり、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等を用いて構成することができる。また、音声出力装置２０は、スピーカ等から構成され、制御部２６の指示に基づいて、経路案内時の案内音声等を出力する。

操作スイッチ群２１は、例えば表示装置１９と一体になったタッチスイッチ若しくはメカニカルなスイッチ等が用いられ、スイッチ操作により制御部２６へ各種機能の操作指示を行う。また、操作スイッチ群２１は、出発地および目的地を設定するためのスイッチを含んでいる。そのスイッチを操作することによって、ユーザは、予め登録しておいた地点、施設名、電話番号、住所などから、出発地および目的地を設定することができる。

リモコン２２には複数の操作スイッチ（図示せず）が設けられ、スイッチ操作によりリモコンセンサ２３を介して各種指令信号を制御部２６に入力することにより、操作スイッチ群２１と同じ機能を制御部２６に対して実行させることが可能である。

外部入力部２４は、自車両に搭載されたＥＣＵやセンサから、自車両の車速や走行用バッテリのＳＯＣ等の車両状態のデータを制御部２６が取得するためのインターフェースである。例えば、外部入力部２４には、ＣＡＮ（controller areanetwork）などの通信プロトコルに準拠した車内ＬＡＮ等を介して自車両に搭載されたＥＣＵやセンサから車両状態のデータが入力されてくるものとする。

通信装置２５は、ネットワークや道路に敷設されたビーコンや各地のＦＭ放送局を介してＶＩＣＳ（登録商標）センタから配信される道路交通情報等の情報を受信したり、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assist Systems） Ｈｏｒｉｚｏｎの配信サーバから配信される高精度の地図データを受信したりする。

ＡＤＡＳ Ｈｏｒｉｚｏｎの地図データは、レーダやカメラ等の車載センサが感知できないエリアの道路属性を先読みすることを可能にするものであって、例えば各道路（例えばリンクとする）のカーブ曲率、道路幅、勾配、レーン数、規制速度、道路種別等の道路属性のデータを含んでいるものとする。なお、通信装置２５としては、直接の通信相手となる対象の種類に応じて個別の装置を備える構成としてもよい。

制御部２６は、通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスライン（いずれも図示せず）が備えられている。制御部２６は、位置検出器１１、地図データ入力器１６、外部メモリ１８、操作スイッチ群２１、リモコンセンサ２３、外部入力部２４、通信装置２５から入力された各種情報に基づき、ナビゲーション機能としての処理等の各種処理を実行する。

ここで、図２を用いて、制御部２６でのナビゲーション機能に関連する機能ブロックについての説明を行う。図２に示すように、制御部２６は、ナビゲーション機能に関連する機能ブロックとして、自車位置取得部３１、残量検知部３２、交通情報取得部３３、地図データ取得部３４、航続範囲算出部３５、目的地設定部３６、経路計算部３７、案内発生部３８、光跡形状生成部３９、及び地図表示制御部４０を備えている。

自車位置取得部３１は、位置検出器１１から自車の現在位置を取得し、世界測地系に座標変換して出力する。残量検知部３２は、自車両の走行用バッテリのＳＯＣを取得し、このＳＯＣから走行用バッテリの残充電量を検知して出力する。よって、自車位置取得部３１が請求項の位置取得部に相当する。

交通情報取得部３３は、例えばＶＩＣＳセンタから配信される道路交通情報を受信した通信装置２５から道路交通情報を取得する。地図データ取得部３４は、地図データ入力器１６から入力される地図データを取得したり、ＡＤＡＳ Ｈｏｒｉｚｏｎの配信サーバから配信される高精度の地図データを受信した通信装置２５から当該地図データを取得したりする。なお、地図データ取得部３４が請求項の道路属性取得部、及び充電施設情報取得部に相当する。

また、地図データ取得部３４は、自車両や他車両の過去走行履歴から決定されたリンクの予測通過時間を取得したりする。過去走行履歴は、自車両のものについては自車両で蓄積したものを取得すればよいし、他車両のものについては、車車間通信で他車両から取得する構成としてもよいし、路車間通信でセンタから取得する構成としてもよい。

航続範囲算出部３５は、残量検知部３２で検知した残充電量で自車両が走行可能な距離（以下、航続距離）及び走行用バッテリの残充電量の枯渇予測時間（以下、航続時間）を推算する。例えば、航続範囲算出部３５は、走行用バッテリの単位距離あたりの平均電力消費量と、残量検知部３２で検知した残充電量とから航続距離を推算する構成とすればよい。また、航続範囲算出部３５は、走行用バッテリの単位時間あたりの平均電力消費量と、残量検知部３２で検知した残充電量とから航続時間を推算する構成とすればよい。

単位距離あたりの平均電力消費量は、例えば位置検出器１１から逐次取得する自車位置から算出される走行距離と、残量検知部３２で逐次検知する残充電量の変化量とから求める構成とすればよい。なお。走行距離は車速センサ１４の検出結果から算出してもよい。単位時間あたりの平均電力消費量は、例えば図示しないタイマで計測する経過時間と、残量検知部３２で逐次検知する残充電量の変化量とから求める構成とすればよい。

航続範囲算出部３５は、天気、温度、エアコンの使用、その他の具体的状態を考慮して航続距離や航続時間を推算する構成としてもよい。なお、後述する推奨経路が存在する場合には、航続距離算出部３５は、推奨経路のリンクデータ、推奨経路についての道路交通情報、推奨経路の道路種別等も考慮して航続距離や航続時間を算出する構成としてもよい。

また、航続範囲算出部３５は、交通情報取得部３３で取得した交通道路情報や地図データ取得部３４で取得したＡＤＡＳ Ｈｏｒｉｚｏｎの地図データをもとに、道路属性と当該道路属性の道路（つまり、リンク）を自車両が走行する場合の電力消費量との対応関係（以下、参照情報）を参照し、道路属性に応じた電力消費量を求める。

ここで言うところの道路属性とは、ＡＤＡＳ Ｈｏｒｉｚｏｎの地図データに含まれる道路属性（以下、ＡＤＡＳ道路属性）としての前述のカーブ曲率、道路幅、勾配、レーン数、規制速度、道路種別等の他にも、道路交通情報によって与えられる渋滞区間、規制区間、路面凍結といったものである。なお、参照情報は、制御部２６の不揮発性メモリに格納しているものとする。よって、制御部２６が請求項の対応関係格納部に相当する。

参照情報では、例えばエネルギー回生が頻繁に行われる可能性のある道路属性に対しては、例えば平均電力消費量といったデフォルトの値よりも小さい電力消費量を対応付ける構成とすればよい。一例としては、エネルギー回生が頻繁に行われる可能性のある一般道路、ジャンクション、カーブ曲率が一定値以上のカーブ路に対しては、小さい電力消費量を対応付ける一方、エネルギー回生のない高速道路に対しては、デフォルトの値を対応付ける構成とすればよい。

さらに、カーブ曲率が大きくなるほど制動力が必要となり、エネルギー回生が大きくなると考えられるため、カーブ曲率が大きくなるほど小さい電力消費量を対応付けるなどしてもよい。他にも、低μ路では制動が頻繁に行われると考えられるので、路面凍結の道路に対しては、デフォルトの値よりも小さい電力消費量を対応付ける構成としてもよい。

また、上り坂では平地よりも電力消費量が大きくなる一方、下り坂では平地よりも電力消費量が小さくなると考えられるので、上り勾配が大きい道路ほど電力消費量を大きく対応付けたり、下り勾配が大きい道路ほど電力消費量を小さく対応付けたりしてもよい。

他にも、航続範囲算出部３５は、逐次取得される道路交通情報に含まれる所要時間や前述の過去走行履歴からリンクの旅行時間（以下、リンク旅行時間）を求める。なお、前述の道路属性に応じた電力消費量やリンク旅行時間は、新たな道路交通情報や新たなＡＤＡＳ Ｈｏｒｉｚｏｎの地図データが取得されるごとに逐次求める構成としてもよい。

また、航続範囲算出部３５は、例えばイグニッション電源をオンにした地点といった出発地を出発した後も、逐次取得する道路交通情報やＡＤＡＳ Ｈｏｒｉｚｏｎの地図データや車両の走行状態に応じて、航続距離や航続時間を逐次算出する構成とすればよい。

航続範囲算出部３５で算出される航続距離及び航続時間や、道路属性に応じた電力消費量やリンク旅行時間の情報をもとに、目的地設定部３６、経路計算部３７、案内発生部３８では、電力消費量と航続距離や航続時間とを考慮した処理が行われる。

目的地設定部３６は、操作スイッチ群２１やリモコン２２によりユーザに選択された地点を目的地として設定する。また、目的地設定部３６は、目的地を、出発地に戻れる範囲内の地点や所定の電力消費量の範囲内で到達できる地点に限定するなどの、航続距離や航続時間を考慮した目的地設定を行う構成としてもよい。

経路計算部３７は、目的地設定部３６で目的地が設定された場合には、出発地（例えば自車位置）から目的地までの推奨経路を公知の探索法を用いて探索する。よって、経路計算部３７が請求項の経路探索部に相当する。推奨経路の探索は、距離優先、時間優先等の通常の探索条件の他にも、電力消費抑制優先を探索条件に選択することができるものとする。

電力消費抑制優先が探索条件に選択された場合には、経路計算部３７は、目的地まで電力消費量を所定の範囲に制限した推奨経路を探索したり、残充電量で目的地に到達した後に出発地にまで戻って来られる推奨経路を探索したりする。

本実施形態では、前述した道路属性に応じた電力消費量やリンク旅行時間の情報を用いることにより、経路を走行する場合の電力消費量や旅行時間を経路計算部３７で正確に予測できる。よって、目的地まで電力消費量を所定の範囲に制限した推奨経路や、残充電量で目的地に到達した後に出発地にまで戻って来られる推奨経路を経路計算部３７で正確に決定できる。従って、航続可能な距離を気にして運転を行う電動車両のユーザの、目的地への出発前の心理的負担を軽減することができる。

また、経路計算部３７は、出発地からの出発後に航続範囲算出部３５で逐次算出する航続距離や航続時間をもとに、出発地において航続範囲算出部３５で算出した航続距離や航続時間から推定される現在の航続距離や航続時間の予測値に対する進みや遅れといった進度を算出する。よって、経路計算部３７が請求項の進度算出部に相当する。上記予測値は、出発地において航続範囲算出部３５で算出した航続距離や航続時間から、出発地から現在地までの走行距離や走行時間を差し引くことで算出する構成とすればよい。よって、経路計算部３７が請求項の航続範囲算出部にも相当する。

予測値からの航続距離の進度の情報（以下、進度情報）は、予測値から航続距離が延びた距離や予測値よりも航続距離が縮んだ距離に相当し、予測値からの航続時間の進度情報は、予測値から航続時間が延びた時間や予測値よりも航続時間が縮んだ時間に相当する。

経路計算部３７では、自車両の進行方向前方の道路のＡＤＡＳ道路属性や道路交通情報を逐次取得することで、その道路を走行する場合の航続距離や航続時間の予測値からの進みや遅れといった進度を先読みして算出する構成（以下、変形例１）としてもよい。この場合の予測値は、出発地において航続範囲算出部３５で算出した航続距離や航続時間から、進行方向前方の道路のリンク終端まで達したときの予測走行距離や予測走行時間を差し引くことで算出する構成とすればよい。

他にも、経路計算部３７は、推奨経路を探索した場合には、代替経路を逐次探索し、代替経路への分岐点までの距離（以下、分岐到達距離）及び当該分岐点に到達するまでの時間（以下、分岐到達時間）も算出する。

ここで言うところの代替経路とは、推奨経路以外の目的地に到達可能な経路を示している。また、目的地に到達可能な経路とは、行き止まりや現在地よりも後方に引き返すといったことなく目的地に到達可能な経路であってもよいし、残充電量で目的地に到達可能な経路であってもよい。

本実施形態では、残充電量で目的地に到達可能な経路であるものとして以降の説明を行う。残充電量で目的地に到達可能な経路は、自車位置前方の道路のリンクに接続されていく各リンクのリンク旅行時間と航続時間とを用いて探索してもよいし、自車位置前方の道路のリンクに接続されていく各リンクのリンク長と航続距離とを用いて探索してもよい。

また、経路計算部３７は、自車位置から到達可能な充電ステーションを検索し、最も近い充電ステーションまでの経路を計算する。ここで言うところの自車位置から到達可能な充電ステーションとは、残充電量で自車位置から到達可能な充電ステーションを示している。

案内発生部３８は、航続距離や航続時間、代替経路までの分岐距離及び分岐時間、進度情報と、経路案内音声及び経路案内表示との調停を行い、最適なタイミングで運転者に注意喚起を行う。ここで言うところの調停とは、航続距離や航続時間、代替経路までの分岐距離及び分岐時間が所定値以下となって、経路案内音声や経路案内表示よりも優先してユーザに案内しなければならない場合に、経路案内音声や経路案内表示に割り込んで、航続距離や航続時間、代替経路までの分岐距離及び分岐時間の案内を行うことを示している。また、自車位置周辺に充電ステーションがある場合は、充電ステーションについての案内も行う。

光跡形状生成部３９は、経路計算部３７から得られた進度情報をもとに、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて広がる光跡形状の生成を行う。自車両の進行方向については、位置検出器１１から取得する構成とすればよい。

ここで言うところの光跡形状とは、点光源からの照射光を前方の路面に投影する際に見られる扇状の形状であって、車両の前照灯からの照射光を前方の路面に投影する際に見られる光の境界の輪郭形状と同様の形状である。また、光跡形状は扇状の形状であって、扇形の形状に限らない。つまり、円を２本の半径で分割した形状に限らず、円を２本の半径で分割した形状の円弧とは曲率の異なる弧を有する形状も含まれる。

光跡形状生成部３９は、電子地図の縮尺に関わらず、表示装置１９の画面に常に収まる範囲となるように、前記進度情報に応じてデフォルトの範囲から光跡形状の縦方向の長さを変化させる。ここで言うところの縦方向とは、自車両の進行方向に沿った方向を示している。

光跡形状生成部３９は、進度情報が航続距離や航続時間が延びた距離や時間であった場合に、光跡形状の縦方向の長さをデフォルトよりも長くなるように生成し、進度情報が航続距離や航続時間が縮んだ距離や時間であった場合には、光跡形状の縦方向の長さをデフォルトよりも短くなるように生成する。

光跡形状生成部３９が光跡形状の縦方向の長さを変化させる度合いについては、航続距離や航続時間が延び縮みした距離や時間に応じて多段階に変化させる構成とすればよい。また、航続距離や航続時間が延びた場合に、延びた距離や時間に関わらず、光跡形状の縦方向の長さを一定値だけ長く生成する一方、航続距離や航続時間が縮んだ場合に、縮んだ距離や時間に関わらず、光跡形状の縦方向の長さを一定値だけ短く生成する構成としてもよい。

さらに、光跡形状生成部３９は、所定範囲内に前述の代替経路が存在する場合には、電子地図の縮尺に関わらず、表示装置１９の画面に常に収まる範囲となるように、その代替経路への分岐方位に応じてデフォルトの範囲から光跡形状の横方向の開き幅（つまり、開度）を変化させる。光跡形状の横方向の開き幅は、１８０度を上限とする。

一例としては、光跡形状の代替経路への分岐方位側の横方向の開き幅を、代替経路への分岐点における自車の進行方向に対する代替経路への分岐方位の角度に合わせる構成とすればよい。ここで言うところの横方向とは、自車両の進行方向に対する左右方向を示している。

なお、光跡形状生成部３９は、推奨経路を探索しておらず、代替経路が存在しない場合であっても、進行方向前方の所定範囲内の分岐点（例えば直近の交差点）からの分岐方位に応じて、デフォルトの範囲から光跡形状の横方向の開き幅を変化させる構成としてもよい。

また、光跡形状生成部３９は、自車位置から所定範囲内に存在する分岐点（例えば直近の交差点）からの分岐数や、自車位置から所定範囲内に存在する代替経路への分岐数が多くなるほど、デフォルトの範囲から光跡形状の横方向の開き幅を大きくさせる構成（以下、変形例２）としてもよい。

地図表示制御部４０では、光跡形状生成部３９で生成した光跡形状のエリア表示と、ナビゲーション用の電子地図や自車位置アイコンといった公知のナビゲーション用の画面表示とを重畳して、表示装置１９に表示させる。よって、地図表示制御部４０が請求項の表示制御部に相当する。光跡形状のエリア表示は、電子地図上に描画されるが、ナビゲーション機能とは独立して制御される必要があるので、自車位置アイコンや電子地図の描画とは独立したレイヤーで描画させる。

次に、図３のフローチャートを用いて、制御部２６での電動車両用の経路案内の処理の一例についての説明を行う。本フローは、例えば自車両のイグニッション電源がオンされたときに開始されるものとする。制御部２６では、自車位置取得部３１によって自車位置を逐次取得しているともに、残量検知部３２によって走行用バッテリの残充電量を逐次検出しているものとして説明を行う。

まず、ステップＳ１では、航続範囲算出処理を開始して、ステップＳ２に移る。航続範囲算出処理では、イグニッション電源をオンにした出発地においては、この出発地における航続距離や航続時間を、前述したようにして航続範囲算出部３５が算出する。航続範囲算出処理は、出発地から走行を開始した後も逐次行われ、現在の航続距離や航続時間を逐次更新していくものとする。

ステップＳ２では、目的地設定部３６で目的地が設定されていた場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、ステップＳ４に移る。一方、目的地設定部３６で目的地が設定されていなかった場合（ステップＳ２でＮＯ）には、ステップＳ３に移る。

ステップＳ３では、第１表示処理を行って、ステップＳ１に戻り、フローを繰り返す。ここで、図４のフローチャートを用いて、第１表示処理の概略について説明を行う。

まず、ステップＳ３１では、進度算出処理を行って、ステップＳ３２に移る。進度算出処理では、前述したように、出発地において算出した後続距離や航続時間から推定される予測値からの、現在地における後続距離や後続時間の進度を、経路計算部３７が算出する。進度算出処理では、前述したように、上記予測値からの、自車両の進行方向前方の道路を走行する場合の後続距離や後続時間の進度を算出する構成としてもよい。

ステップＳ３２では、光跡形状生成処理を行って、ステップＳ３３に移る。光跡形状生成処理では、ステップＳ３１の進度算出処理で算出した進度情報をもとに、前述したようにして光跡形状生成部３９が光跡形状の生成を行う。光跡形状生成処理では、上記進度に応じて光跡形状の縦方向の長さを変化させる必要がある場合には、縦方向の長さを変化させて光跡形状を生成する。

ステップＳ３３では、重畳表示処理を行って、ステップＳ４に移る。重畳表示処理では、地図表示制御部４０が、光跡形状生成部３９で生成された光跡形状のエリア表示を、自車位置周辺の電子地図に重畳して表示装置１９に表示させる。重畳表示処理では、光跡形状生成処理で縦方向の長さを変化させた光跡形状が生成された場合には、光跡形状のエリア表示の縦方向の長さを変化させるように表示装置１９に表示させることになる。

さらに、重畳表示処理では、地図表示制御部４０が、例えば自車位置アイコン、走行用バッテリの残充電量、現在の航続距離や航続時間、ステップＳ３１の進度算出処理で算出した進度情報を示すテキストも、自車周辺の電子地図とともに表示させる構成とすればよい。

例えば、走行用バッテリの残充電量、現在の航続距離や航続時間、ステップＳ３１の進度算出処理で算出した進度情報を示すテキストについては、光跡形状のエリア表示に重畳して表示させる構成としてもよい。

ここで、図５を用いて、航続範囲算出処理で算出した現在の航続時間（つまり、走行用バッテリの残充電量の枯渇予測時間）を光跡形状のエリア表示に重畳して表示させる場合の表示の一例を示す。図５のＡは自車位置アイコン、Ｂは光跡形状のエリア表示を示している。図５の「７２ｍｉｎ」とのテキスト表示が、走行用バッテリの残充電量の枯渇予測時間を示している。

なお、走行用バッテリの残充電量、現在の航続距離や航続時間、ステップＳ３１の進度算出処理で算出した進度情報については、案内発生部３８が音声出力装置２０から音声出力させることでユーザに提示する構成としてもよい。

図３に戻って、ステップＳ４では、経路探索処理を行って、ステップＳ５に移る。経路探索処理では、前述したようにして、経路計算部３７が出発地（出発後は自車位置とする）から目的地までの推奨経路を探索する。

ステップＳ５では、経路表示処理を行って、ステップＳ６に移る。経路表示処理では、地図表示制御部４０が、目的地設定部３６で設定された目的地、及び経路計算部３７で探索された推奨経路を、自車位置周辺の電子地図上に表示させる。

ステップＳ６では、前述したように、経路計算部３７で代替経路を探索する。そして、自車位置から所定範囲内に代替経路への分岐点（つまり、交差点）が存在する場合（ステップＳ６でＹＥＳ）には、ステップＳ７に移る。一方、自車位置から所定範囲内に代替経路への分岐点（つまり、交差点）が存在しない場合（ステップＳ６でＮＯ）には、ステップＳ９に移る。

ここで言うところの自車位置から所定範囲内とは、自車位置を中心とした半径が所定距離の円の範囲内であってもよいし、自車両の進行方向前方の道路上の自車位置から所定距離の範囲内であってもよい。

ステップＳ７では、第２表示処理を行って、ステップＳ８に移る。ここで、図６のフローチャートを用いて、第２表示処理の概略について説明を行う。

まず、ステップＳ７１では、前述したように、経路計算部３７が分岐到達距離及び分岐到達時間を算出し、ステップＳ７２に移る。

ステップＳ７２では、進度算出処理を行って、ステップＳ７３に移る。進度算出処理では、前述したように、出発地において算出した後続距離や航続時間から推定される予測値からの、現在地における後続距離や後続時間の進度を、経路計算部３７が算出する。進度算出処理では、前述したように、上記予測値からの、自車両の進行方向前方の道路を走行する場合の後続距離や後続時間の進度を算出する構成としてもよい。

ステップＳ７３では、光跡形状生成処理を行って、ステップＳ７４に移る。光跡形状生成処理では、ステップＳ７２の進度算出処理で算出した進度情報、及び代替経路への分岐方位をもとに、前述したようにして光跡形状生成部３９が光跡形状の生成を行う。

ステップＳ７３の光跡形状生成処理では、上記進度に応じて光跡形状の縦方向の長さを変化させる必要がある場合には、縦方向の長さを変化させて光跡形状を生成するとともに、上記分岐方位に応じて光跡形状の横方向の幅の開きを変化させる必要がある場合には、横方向の幅の開きを変化させて光跡形状を生成する。

ステップＳ７４では、重畳表示処理を行って、ステップＳ８に移る。重畳表示処理では、地図表示制御部４０が、光跡形状生成部３９で生成された光跡形状のエリア表示を、自車位置周辺の電子地図に重畳して表示装置１９に表示させる。重畳表示処理では、光跡形状生成処理で縦方向の長さや横方向の幅の開きを変化させた光跡形状が生成された場合には、光跡形状のエリア表示の縦方向の長さや横方向の幅の開きを変化させるように表示装置１９に表示させることになる。

さらに、重畳表示処理では、地図表示制御部４０が、例えば自車位置アイコン、走行用バッテリの残充電量、現在の航続距離や航続時間、ステップＳ７２の進度算出処理で算出した進度情報、分岐到達距離及び分岐到達時間、左右等の大まかな分岐方向を示すテキストも、自車周辺の電子地図とともに表示させる構成とすればよい。

例えば、走行用バッテリの残充電量、現在の航続距離や航続時間、ステップＳ７２の進度算出処理で算出した進度情報、分岐到達距離及び分岐到達時間、分岐方向を示すテキストについては、光跡形状のエリア表示に重畳して表示させる構成としてもよい。

ここで、図７を用いて、進度情報、分岐到達距離及び分岐到達時間、分岐方向を光跡形状のエリア表示に重畳して表示させる場合の表示の一例を示す。図７のＡは自車位置アイコン、Ｂは光跡形状のエリア表示を示している。図７の「＋１５ｋｍ／８ｍｉｎ」とのテキスト表示が、進度情報を示しており、「１ｋｍ／２ｍｉｎ ｌｅｆｔ」とのテキスト表示が、分岐到達距離、分岐到達時間、分岐方向を示している。

なお、走行用バッテリの残充電量、現在の航続距離や航続時間、ステップＳ７２の進度算出処理で算出した進度情報、分岐到達距離及び分岐到達時間、分岐方向については、案内発生部３８が音声出力装置２０から音声出力させることでユーザに提示する構成としてもよい。

図３に戻って、ステップＳ８では、自車両が代替経路に進入したか否かを判定する。自車両が代替経路に進入したか否かは、自車位置取得部３１によって逐次取得する自車位置と地図データとをもとに判定する構成とすればよい。

そして、自車両が代替経路に進入したと判定した場合（ステップＳ８でＹＥＳ）には、ステップＳ４の経路探索処理に戻り、代替経路を通過して目的地に到達するための推奨経路を新たに探索し直し、フローを繰り返す。一方、自車両が代替経路に進入していないと判定した場合（ステップＳ８でＮＯ）には、ステップＳ１０に移る。

ステップＳ６で自車位置から所定範囲内に代替経路への分岐点が存在しなかった場合のステップＳ９では、前述の第１表示処理を行い、ステップＳ１０に移る。

ステップＳ１０では、自車両が目的地に到達したか否かを判定する。自車両が目的地に到達したか否かは、自車位置取得部３１によって逐次取得する自車位置と目的地の座標とをもとに判定する構成とすればよい。そして、自車両が目的地に到達したと判定した場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）には、フローを終了する。一方、自車両が目的地に到達していないと判定した場合（ステップＳ１０でＮＯ）には、ステップＳ６に戻ってフローを繰り返す。

本実施形態の構成によれば、予測値からの電動車両の航続距離や航続時間の伸び縮みの度合いを、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて広がるように電子地図上に重畳表示させる光跡形状の縦方向の長さの変化として表すことになる。航続距離や航続時間の伸び縮みの度合いを、光跡形状の縦方向の長さの変化として表すと、走行に伴って航続距離や航続時間がどの程度伸びるか縮むかを、ユーザが直感的に認識することができる。よって、航続可能な距離や時間を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担を軽減することが可能になる。

また、前述の光跡形状は、電動車両のユーザにとっては視野の奥行きや広さを実感出来る形状として馴染みのある車両の前照灯の光跡形状と同様の形状である。よって、この光跡形状を電子地図上に重畳表示することで、ユーザが自車両の進んでいる方向について視覚的な安心感を得ることが可能になる。従って、この点からも、航続可能な距離や時間を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担を軽減することが可能になる。

さらに、この光跡形状の表示は、電子地図の縮尺に関わらず、表示装置の画面に常に収まる範囲で変化するので、ユーザの好みの縮尺がどのような縮尺であっても、表示装置１９の画面に光跡形状の全てを収めるための操作をユーザが行う必要が生じない。従って、ユーザにとっての利便性を損ないにくい。

さらに、本実施形態の構成によれば、代替経路への分岐点等の分岐可能な交差点が自車位置から所定範囲内に存在しない場合には、光跡形状の横方向の幅の開きが狭くなり、ペンシルビームのような形状のエリア表示（図８のＢ１参照）が行われる。一方、代替経路への分岐点等の分岐可能な交差点が自車位置から所定範囲内に存在する場合には、光跡形状の横方向の幅の開きが広くなり、扇を開いたような膨らみをもった形状のエリア表示（図８のＢ２参照）が行われる。従って、経路の選択肢がどの程度あるのかをユーザが直感的に認識できるようになる。なお、図８のＡ１、Ａ２が自車位置アイコン、Ｃはトンネル、Ｄは信号機を示している。

また、制御部２６は、前述したように、自車位置周辺に充電ステーションがある場合は、充電ステーションの案内も行う。ここでは、図９のフローチャートを用いて、制御部２６での充電ステーションの案内に関する処理の一例についての説明を行う。本フローは、例えば光跡形状のエリア表示が更新されたときに開始されるものとする。

まず、ステップＳ１０１では、前述のステップＳ１と同様にして、航続範囲算出部３５が航続範囲算出処理を行い、ステップＳ１０２に移る。航続範囲算出処理では、道路交通情報の渋滞案内や交通規制の情報も考慮して、航続距離や航続時間を算出する構成とすればよい。

ステップＳ１０２では、充電ステーション検索処理を行って、ステップＳ１０３に移る。充電ステーション検索処理では、前述したように、経路計算部３７が自車位置から到達可能な充電ステーションを検索する。一例としては、自車両前方の道路のリンクに接続される一定範囲内（例えば自車位置から２ｋｍ四方）の各リンクのリンク旅行時間をもとに、現在の航続距離で到達可能な充電ステーションを検索する。

ステップＳ１０３では、経路計算処理を行って、ステップＳ１０４に移る。経路計算処理では、前述したように、経路計算部３７が、検索した充電ステーションのうちで自車位置に最も近い充電ステーションまでの経路を計算する。

ステップＳ１０４では、提示用情報算出処理を行って、ステップＳ１０５に移る。提示用情報算出処理では、経路計算部３７が、自車位置に対する充電ステーションの方位（以下、充電方位）、自車位置から充電ステーションに到達するまでの到達時間（以下、充電到達時間、自車位置から充電ステーションに到達するまでの距離（以下、充電到達距離）を算出する。

ステップＳ１０５では、充電用光跡形状生成処理を行って、ステップＳ１０６に移る。充電用光跡形状生成処理では、自車両の進行方向に向けて表示させるオリジナルの光跡形状のエリア表示の位置から、最も近い充電ステーションに向かう分岐方向側にずらした、充電ステーションについての光跡形状（以下、充電用光跡形状）を、光跡形状生成部３９が生成する。充電用光跡形状についても、オリジナルの光跡形状と同様の形状であるものとする。また、充電用光跡形状は、上述の充電方位を向くように生成する構成としてもよい。

ステップＳ１０６では、充電用重畳表示処理を行って、フローを終了する。充電用重畳表示処理では、地図表示制御部４０が、オリジナルの光跡形状のエリア表示に加え、充電用光跡形状のエリア表示も、電子地図上に重畳表示させる。また、充電用重畳表示処理では、地図表示制御部４０が、例えば充電ステーション名、充電到達時間、充電到達距離を示すテキストも、充電用光跡形状のエリア表示に重畳して表示させる構成とすればよい。充電ステーション名については地図データから取得する構成とすればよい。

なお、充電ステーション名、充電到達時間、充電到達距離については、案内発生部３８が音声出力装置２０から音声出力させることでユーザに提示する構成としてもよい。音声案内については、前述したものも含め、発話の有無やどの項目を案内するかの設定を、操作スイッチ群２１やリモコン２２を介してユーザが行うことができる構成としてもよい。

ここで、図１０を用いて、充電用光跡形状のエリア表示、並びに当該エリア表示に充電到達時間と充電到達距離とのテキストを重畳して表示させる場合の表示の一例を示す。図１０のＡは自車位置アイコン、Ｂはオリジナルの光跡形状のエリア表示、Ｅは充電用光跡形状のエリア表示、Ｆは充電ステーションのアイコンを示している。また、図１０の「２ｍｉｎ」とのテキスト表示が充電到達時間、「１ｋｍ」とのテキスト表示が充電到達距離を示している。

変形例２の構成によれば、直近の充電ステーションが存在する方位を光跡形状で示すので、充電ステーションの位置をユーザが直感的に認識することができ、航続可能な距離や時間を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担をさらに軽減することが可能になる。また、充電到達時間及び充電到達距離のテキスト表示も行うので、直近の充電ステーションまでの到達時間や到達距離をユーザが知ることができ、この点でも航続可能な距離や時間を気にして運転を行う電動車両のユーザの心理的負担をさらに軽減することが可能になる。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ ナビゲーション装置、３１ 自車位置取得部（位置取得部）、３７ 経路計算部（進度算出部）、４０ 地図表示制御部（表示制御部）

Claims (10)

1. 走行駆動源としての電動機と、その電動機へ電力を供給する走行用バッテリとを有する電動車両で用いられるとともに、
   自車両の現在位置を逐次取得する位置取得部（３１）と、電子地図を表示装置に表示させる表示制御部（４０）とを備えるナビゲーション装置（１）であって、
   前記走行用バッテリの残充電量で自車両が走行できる航続距離及び航続時間の少なくともいずれかである航続範囲の予測値を算出する航続範囲算出部（３７）と、
   前記予測値からの航続範囲の伸び縮みの度合いを逐次算出する進度算出部（３７）を備え、
   前記表示制御部は、
   点光源からの照射光を前方の路面に投影する際に見られる扇状の光跡形状を、前記電子地図上に、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて広がるように重畳表示させるとともに、
   前記電子地図の縮尺に関わらず、前記表示装置の画面に常に収まる範囲で、前記進度算出部で算出した前記航続範囲の伸び縮みの度合いに応じて、前記光跡形状の前記進行方向に沿った長さを変化させて表示させることを特徴とするナビゲーション装置。
2. 請求項１において、
   道路属性と当該道路属性の道路を自車両が走行する場合の電力消費量との対応関係を格納する対応関係格納部（２６）と、
   自車両の進行方向前方の道路の道路属性を逐次取得する道路属性取得部（３４）とを備え、
   前記進度算出部は、道路属性取得部で取得した自車両の進行方向前方の道路の道路属性と、前記対応関係格納部に格納されている対応関係とをもとに、自車両が前記進行方向前方の道路を走行する場合の、前記予測値に対する前記航続範囲の伸び縮みの度合いを算出することを特徴とするナビゲーション装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記表示制御部は、前記予測値に対して前記航続範囲が伸びる場合には、前記光跡形状の前記進行方向に沿った長さを長くする方向に変化させる一方、前記予測値に対して前記航続範囲が縮む場合には、前記光跡形状の前記進行方向に沿った長さを短くする方向に変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記表示制御部は、前記電子地図の縮尺に関わらず、前記表示装置の画面に常に収まる範囲で、自車位置から所定範囲内に存在する、前記進行方向前方の道路から分岐可能な経路への分岐方位に応じて、前記光跡形状の前記進行方向に対する左右方向の開きの大きさを変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記表示制御部は、前記電子地図の縮尺に関わらず、前記表示装置の画面に常に収まる範囲で、自車位置から所定範囲内に存在する、前記進行方向前方の道路から分岐可能な経路の分岐数が多くなるほど、前記光跡形状の前記進行方向に対する左右方向の開きを大きくする方向に変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   前記走行用バッテリの充電が可能な充電施設の位置の情報を取得する充電施設情報取得部（３４）を備え、
   前記表示制御部は、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて表示させる前記光跡形状に加えて、当該光跡形状から自車位置に最も近い前記充電施設に向かう分岐方向側にずらした、当該充電施設に向かう経路についての前記光跡形状も前記電子地図上に重畳表示させることを特徴とするナビゲーション装置。
7. 請求項６において、
   前記表示制御部は、自車位置に最も近い前記充電施設までの距離、当該充電施設に到達するまでの時間、及び当該充電施設の名称の少なくともいずれかのテキスト表示を、前記充電施設に向かう経路についての前記光跡形状の表示ととともに行わせることを特徴とするナビゲーション装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項において、
   目的地までの推奨経路を探索する経路探索部（３７）を備え、
   前記表示制御部は、前記経路探索部で推奨経路を探索していた場合には、前記推奨経路と前記推奨経路以外の前記目的地に到達可能な経路との分岐点までの自車位置からの距離、及び前記分岐点に到達するまでの時間の少なくともいずれかのテキスト表示を、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて表示させる前記光跡形状の表示ととともに行わせることを特徴とするナビゲーション装置。
9. 請求項１〜８において、
   前記表示制御部は、前記進度算出部で算出した前記予測値に対する前記航続範囲の伸び縮みの度合いを示すテキスト表示を、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて表示させる前記光跡形状の表示ととともに行わせることを特徴とするナビゲーション装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項において、
    前記表示制御部は、前記走行用バッテリの残充電量で自車両が走行できる航続時間のテキスト表示を、自車位置を基点として自車両の進行方向に向けて表示させる前記光跡形状の表示ととともに行わせることを特徴とするナビゲーション装置。

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