JP2016006400A - 経路探索装置、経路検索システム及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】一又は複数の充電スタンドを経由して目的地に至る電気自動車の走行経路を、時間帯によって異なる充電スタンドの充電料金を加味して探索することができる経路探索装置を提供する。【解決手段】電気自動車Ｃが電欠しないように充電スタンド３を経由して目的地に至る走行経路を探索する経路探索装置１は、電気自動車Ｃの位置情報、バッテリの残量情報及び目的地の位置情報を受信する受信部と、複数の道路リンクそれぞれを走行するときのバッテリ消費量、及び複数の充電スタンド３の位置情報を記憶する記憶部とを備える。更に、経路探索装置１は、複数の充電スタンド３に係る時間帯毎の充電料金を格納する充電料金テーブルと、時計部とを備える。経路探索装置１は、充電料金テーブル、時計部が計時している時刻、受信部が受信した情報及び記憶部が記憶する各種情報に基づいて、一又は複数の充電スタンド３を経由する走行経路を探索する。【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車に搭載されたバッテリを充電することができる一又は複数の充電スタンドを経由するように走行経路を探索する経路探索装置、経路検索システム及びコンピュータプログラムに関する。

バッテリで駆動する電動モータによって走行する電気自動車が実用化されている。バッテリは、駐車場、公共施設等に設置された充電スタンドで充電することができる。一度のバッテリ充電で電気自動車が走行できる距離は、ガソリン車、液化天然ガス車等に比べて短く、充電スタンドの設置箇所も限られている。このため、電欠を起こさないように充電スタンドの設置場所を経由しながら目的地へ電気自動車を案内することができるカーナビゲーション装置が求められている。

特許文献１には、電気自動車の現在地、バッテリの残量、充電スタンドの位置に基づき、電欠を起こさずに走行可能な範囲内にある充電スタンドを通知する案内システムが開示されている。またこの案内システムは、車両が充電スタンドに到着したときの当該充電スタンドの稼働状況を予測して通知することができる。

特許文献２には、電気自動車の現在地、ユーザによって入力された目的地及び経由地に基づき、経由地における滞在時間を考慮して充電スタンドを通知する案内システムが開示されている。特許文献２の案内システムは、娯楽施設等の経由地又は該経由地から徒歩圏内に設置された充電スタンドを通知することにより、ユーザは経由地での滞在時間を利用して電気自動車のバッテリを充電することができる。

２０１１−１０２７３９号公報 ２０１２−９３０９６号公報

ところが、昨今、エネルギマネジメントの気運が高まり、社会全体のエネルギ消費量を最適化する取り組みが進んでいる。エネルギ消費量を最適化するために時間帯別又は地域別に電力料金が設定される状況となっている。このため、充電スタンドが設置されている地域、充電を行う時間帯等によって、異なる充電料金が設定され得る状況になりつつある。
しかしながら、従来技術においては、充電スタンドの充電料金を考慮した走行経路の探索は行われていない。このため、従来のシステムでは、電気自動車の充電料金を最適化した走行経路を探索して電気自動車を案内することはできない。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は一又は複数の充電スタンドを経由して目的地に至る電気自動車の走行経路を、時間帯によって異なる充電スタンドの充電料金を加味して探索することができる経路探索装置、経路探索システム及びコンピュータプログラムを提供することにある。

本発明の一態様に係る経路探索装置は、バッテリを有する電気自動車の位置情報、該バッテリの残量情報及び目的地の位置情報を受信する受信部と、前記電気自動車の走行経路を構成する複数の道路リンクそれぞれを走行するときのバッテリ消費量、及び前記バッテリを充電することができる複数の充電スタンドそれぞれの位置情報を記憶する記憶部とを備え、前記受信部が受信した情報及び前記記憶部が記憶する各道路リンクのバッテリ消費量及び各充電スタンドの位置情報に基づいて、前記電気自動車が電欠しないように前記充電スタンドを経由して前記目的地に至る走行経路を探索する経路探索装置であって、時間帯と、該時間帯における前記複数の充電スタンドに係る充電料金とを対応付けた充電料金テーブルと、時計部と、前記充電料金テーブル、前記時計部が計時している時刻、前記受信部が受信した情報及び前記記憶部が記憶する各道路リンクのバッテリ消費量及び各充電スタンドの位置情報に基づいて、一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を探索する経路探索部とを備える経路探索装置である。
なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備える経路探索装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする経路探索方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、経路探索装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、経路探索装置を含む経路探索システムとして実現したりすることができる。

本発明の一態様に係る経路探索システムは、バッテリを有する電気自動車と、上述の経路探索装置とを備え、前記電気自動車は、自身の位置を検出する位置検出部と、前記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出部と、目的地の位置を受け付ける受付部と、前記位置検出部が検出した前記電気自動車の位置情報、前記バッテリ残量検出部が検出した前記バッテリの残量情報、及び前記受付部が受け付けた目的地の位置情報を前記経路探索装置へ送信する送信部とを備える経路検索システムである。

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、バッテリを有する電気自動車の位置情報、該バッテリの残量情報及び目的地の位置情報と、前記電気自動車の走行経路を構成する複数の道路リンクそれぞれを走行するときのバッテリ消費量、及び前記バッテリを充電することができる複数の充電スタンドそれぞれの位置情報とに基づいて、前記電気自動車が電欠しないように前記充電スタンドを経由して前記目的地に至る走行経路をコンピュータに探索させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、各道路リンクの旅行時間及びバッテリ消費量に基づいて、前記電気自動車が電欠すること無く、前記目的地に至るまでに経由可能な充電スタンドに電気自動車が到達する時刻を算出する到達時刻算出部と、該到達時刻算出部にて算出された時刻、及び該時刻における前記充電スタンドの充電料金に基づいて、前記充電スタンドに前記電気自動車が到達したときの充電料金を特定する特定部と、該特定部によって特定された充電料金に基づいて、一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を決定する決定部として機能させるためのコンピュータプログラムである。

上記発明によれば、一又は複数の充電スタンドを経由して目的地に至る電気自動車の走行経路を、時間帯によって異なる充電スタンドの充電料金を加味して探索することができる経路探索装置、経路探索システム及びコンピュータプログラムを提供することが可能になる。

本発明の実施形態１に係る経路探索システムの一構成例を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る経路探索装置の一構成例を示すブロック図である。 充電料金テーブルの一例を示す概念図である。 カーナビゲーション装置の一構成例を示すブロック図である。 走行経路の案内に係るカーナビゲーション装置の処理手順を示すフローチャートである。 走行経路の案内に係る経路探索装置の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る走行経路探索の処理手順を示すフローチャートである。 走行経路探索の方法を概念的に示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る走行経路探索の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る走行経路探索の処理手順を示すフローチャートである。 第１及び第２コストテーブルの一例を示す概念図である。 探索経路を示す概念図である。 第２道路リンクまで探索経路を展開した場合の第１及び第２コストテーブルを示す概念図である。 第４道路リンクまで探索経路を展開した場合の第１及び第２コストテーブルを示す概念図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
本発明の一態様に係る経路探索装置は、
（１）バッテリを有する電気自動車の位置情報、該バッテリの残量情報及び目的地の位置情報を受信する受信部と、前記電気自動車の走行経路を構成する複数の道路リンクそれぞれを走行するときのバッテリ消費量、及び前記バッテリを充電することができる複数の充電スタンドそれぞれの位置情報を記憶する記憶部とを備え、前記受信部が受信した情報及び前記記憶部が記憶する各道路リンクのバッテリ消費量及び各充電スタンドの位置情報に基づいて、前記電気自動車が電欠しないように前記充電スタンドを経由して前記目的地に至る走行経路を探索する経路探索装置であって、時間帯と、該時間帯における前記複数の充電スタンドに係る充電料金とを対応付けた充電料金テーブルと、時計部と、前記充電料金テーブル、前記時計部が計時している時刻、前記受信部が受信した情報及び前記記憶部が記憶する各道路リンクのバッテリ消費量及び各充電スタンドの位置情報に基づいて、一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を探索する経路探索部とを備える。

本態様にあっては、経路探索装置は、複数の充電スタンドそれぞれの時間帯別の充電料金を含む充電料金テーブルを備える。経路探索部は、充電料金テーブルの情報と、時計部が計時している現在の時刻と、電気自動車の位置情報、電気自動車に搭載されたバッテリの残量情報及び目的地の位置情報と、複数の道路リンクそれぞれを走行したときのバッテリ消費量及び複数の充電スタンドの位置情報とに基づいて、一又は複数の前記充電スタンドを経由する走行経路を探索する。従って、充電スタンドにおける充電料金を加味した走行経路の探索が可能である。
なお、前記記憶部が記憶するバッテリ消費量は、予め該記憶部が記憶している固定値であっても良いし、適宜更新される変動値であっても良い。更新されるバッテリ消費量を記憶部が記憶する構成を採用する場合、経路探索装置は、外部装置から送信されるバッテリ消費量の情報を受信し、受信した情報に基づいて記憶部が記憶するバッテリ消費量を更新するように構成すれば良い。

（２）前記記憶部は、前記複数の道路リンクそれぞれの旅行時間を記憶しており、前記経路探索部は、前記時計部が計時している時刻及び前記記憶部が記憶している各道路リンクの旅行時間及びバッテリ消費量に基づいて、前記電気自動車が電欠すること無く、前記目的地に至るまでに経由可能な充電スタンドに電気自動車が到達する時刻を算出する到達時刻算出部と、該到達時刻算出部にて算出された時刻及び前記充電料金テーブルに基づいて、前記充電スタンドに前記電気自動車が到達したときの充電料金を特定する特定部と、該特定部によって特定された充電料金に基づいて、一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を決定する決定部とを備える構成が好ましい。

本態様にあっては、到達時刻算出部は、電欠することなく電気自動車が充電スタンドに到着する時刻を算出し、特定部は電気自動車が充電スタンドに到着したときの該充電スタンドにおける充電料金を特定する。そして、決定部は、電気自動車が充電スタンドに到着したときの充電料金を加味して、一又は複数の前記充電スタンドを経由する走行経路を決定する。
なお、前記記憶部が記憶する旅行時間は、予め記憶している固定値であっても良いし、適宜更新される変動値であっても良い。更新される旅行時間を記憶部が記憶する構成を採用する場合、経路探索装置は、外部装置から送信される旅行時間の情報を受信し、受信した情報に基づいて記憶部が記憶する旅行時間を更新するように構成すれば良い。また、経路探索装置は、前記受信部が受信する電気自動車の位置情報及び該電気自動車が走行している時刻に基づいて、各道路リンクの旅行時間を所定のタイミングで算出し、算出された旅行時間を記憶部に更新された旅行時間として記憶させるように構成しても良い。

（３）前記決定部は、前記特定部によって特定された充電料金に基づいて、充電料金が最小になる一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を決定する構成が好ましい。

本態様にあっては、決定部は、電気自動車が充電スタンドに到着するときの該バッテリの充電料金を加味し、充電料金が最小になる一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を決定する。

（４）前記複数の充電スタンドに係る充電料金の情報を収集する収集部と、該収集部にて収集した情報に基づいて、前記充電料金テーブルの内容を更新する更新部とを備え、前記経路探索部は、前記充電料金テーブルが更新された場合、更新された前記充電料金テーブルに基づいて前記電気自動車の走行経路を探索する構成が好ましい。

本態様にあっては、複数の充電スタンドの充電料金を収集し、充電料金テーブルの内容が更新された場合、経路探索部は、更新された充電料金テーブルに基づいて電気自動車の走行経路を探索する。従って、各充電スタンドの同一時間帯における充電料金が更新された場合であっても、更新された充電料金を加味した電気自動車の走行経路を探索することが可能である。

（５）前記受信部は、走行している前記電気自動車の位置情報及び残量情報を受信するようにしてあり、前記経路探索部は、前記受信部が前記電気自動車の位置情報及び残量情報を受信する都度、前記電気自動車の走行経路を探索する構成が好ましい。

本態様にあっては、受信部が電気自動車の位置情報及び残量情報を受信する都度、経路探索部は、電気自動車の走行経路を探索する。従って、電気自動車の最新の位置情報及びバッテリの残量情報に基づいて、充電料金を加味した電気自動車の走行経路を探索することが可能である。

本発明の一態様に係る経路探索システムは、
（６）バッテリを有する電気自動車と、前記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の経路探索装置とを備え、前記電気自動車は、自身の位置を検出する位置検出部と、前記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出部と、目的地の位置を受け付ける受付部と、前記位置検出部が検出した前記電気自動車の位置情報、前記バッテリ残量検出部が検出した前記バッテリの残量情報、及び前記受付部が受け付けた目的地の位置情報を前記経路探索装置へ送信する送信部とを備える。

本態様にあっては、電気自動車に設けられた送信部は、位置検出部が検出した電気自動車の位置情報、バッテリ残量検出部が検出したバッテリの残量情報、及び受付部が受け付けた目的地の位置情報を経路探索装置へ送信する。経路探索装置の受信部は、電気自動車から送信された各種情報を受信する。経路探索装置は、電気自動車から送信された前記情報を受信し、該電気自動車の走行経路を探索する。

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、
（７）バッテリを有する電気自動車の位置情報、該バッテリの残量情報及び目的地の位置情報と、前記電気自動車の走行経路を構成する複数の道路リンクそれぞれを走行するときのバッテリ消費量、及び前記バッテリを充電することができる複数の充電スタンドそれぞれの位置情報とに基づいて、前記電気自動車が電欠しないように前記充電スタンドを経由して前記目的地に至る走行経路をコンピュータに探索させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、各道路リンクの旅行時間及びバッテリ消費量に基づいて、前記電気自動車が電欠すること無く、前記目的地に至るまでに経由可能な充電スタンドに電気自動車が到達する時刻を算出する到達時刻算出部と、該到達時刻算出部にて算出された時刻、及び該時刻における前記充電スタンドの充電料金に基づいて、前記充電スタンドに前記電気自動車が到達したときの充電料金を特定する特定部と、該特定部によって特定された充電料金に基づいて、一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を決定する決定部として機能させる。

本態様にあっては、コンピュータの到達時刻算出部は、電欠することなく電気自動車が充電スタンドに到着する時刻を算出し、特定部は電気自動車が該充電スタンドに到着したときの該充電スタンドにおける充電料金を特定する。そして、決定部は、電気自動車が充電スタンドに到着したときの充電料金を加味して、一又は複数の前記充電スタンドを経由する走行経路を決定する。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る経路探索システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る経路探索システムの一構成例を示す模式図である。本実施形態１に係る経路検索システムは、電気自動車Ｃが電欠を起こさないように充電スタンド３の設置場所を経由して目的地へ至る走行経路を、地域及び時間帯によって異なる充電料金単価を加味して探索し、電気自動車Ｃを目的地へ案内するものである。経路探索システムの概要は次の通りである。
経路検索システムは、通信網Ｎに接続された経路探索装置１と、バッテリ６（図４参照）を有する電気自動車Ｃに搭載されたカーナビゲーション装置２とを備える。電気自動車Ｃはバッテリ６で駆動する電動モータによって走行する。電気自動車Ｃが走行する道路Ｒの路肩又は道路Ｒに面する施設には、電気自動車Ｃのバッテリ６を充電することができる複数の充電スタンド３が設けられている。複数の充電スタンド３によるバッテリ６の充電料金単価は時間帯及び充電スタンド３毎に異なる。通信網Ｎには複数の充電スタンド３それぞれの充電料金単価の情報を提供する充電料金情報提供装置４が接続されており、経路探索装置１は充電料金情報提供装置４から各充電スタンド３の充電料金単価の情報を収集している。
カーナビゲーション装置２は、電気自動車Ｃの位置情報、バッテリ６の残量情報及び目的地の位置情報を経路探索装置１へ送信する。経路探索装置１は、該カーナビゲーション装置２から送信された情報を受信し、受信した情報と、各充電スタンド３の充電料金単価とに基づいて、充電スタンド３を経由して目的地へ至る走行経路を探索し、探索して得た経路情報をカーナビゲーション装置２へ送信する。カーナビゲーション装置２は、経路探索装置１から送信された経路情報を受信し、受信した経路情報に基づいて走行経路を表示し、電気自動車Ｃを目的地へ案内する。以下、経路探索システムの構成を詳述する。

図２は本発明の実施形態１に係る経路探索装置１の一構成例を示すブロック図である。経路探索装置１は、例えば、該経路探索装置１の各構成部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部１１を備えたコンピュータである。制御部１１には、バスを介して、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、通信部１４、記憶部１５及び時計部１６が接続されている。

ＲＯＭ１２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性メモリであり、コンピュータの初期動作に必要な制御プログラムを記憶している。

ＲＡＭ１３は、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（Static RAM）等のメモリであり、制御部１１の演算処理を実行する際にＲＯＭ１２及び記憶部１５から読み出された制御プログラム及び後述のコンピュータプログラム１７ａ、又は制御部１１の演算処理によって生ずる各種データを一時記憶する。

通信部１４は、外部のカーナビゲーション装置２、充電料金情報提供装置４との間で各種情報を送受信するためのインタフェースであり、通信部１４による各種情報の送受信は制御部１１によって制御される。例えば、通信部１４は、カーナビゲーション装置２から送信された情報として、電気自動車Ｃの位置情報、該電気自動車Ｃのバッテリ６の残量を示した残量情報、電気自動車Ｃの使用者によって設定された目的地の位置情報等を含む探索要求情報を受信する。また、通信部１４は、時間帯毎に異なる各充電スタンド３それぞれの充電料金単価の情報を充電料金情報提供装置４に要求し、充電料金情報提供装置４から送信された充電料金単価の情報を受信する。更に、通信部１４は、制御部１１による探索結果である走行経路の情報をカーナビゲーション装置２へ送信する。

時計部１６は年月日及び時刻を計時している。また時計部１６はカレンダー情報を有しており、制御部１１は該時計部１６から現在の年月日、時刻及び曜日などの時間情報を取得することができる。

記憶部１５は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の読み出しが可能なディスクドライブ、及び可搬式の記録媒体１７からデータの読み出しが可能なＣＤ−ＲＯＭドライブ等の装置である。記憶部１５は、充電スタンド３の充電料金単価を加味して走行経路の探索を行うためのコンピュータプログラム１７ａを記憶している。コンピュータプログラム１７ａは、コンピュータ読み取り可能に記録された可搬式メディアであるＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＢＤ（Blu-ray Disc）（登録商標）等の記録媒体１７を介すなどしてハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等に記録されている。なお、光ディスクは、記録媒体１７の一例であり、フレキシブルディスク、磁気光ディスク、外付けハードディスク、半導体メモリ等にコンピュータプログラム１７ａをコンピュータ読み取り可能に記録しても良い。また、通信網Ｎに接続されている図示しない外部コンピュータから本実施形態に係るコンピュータプログラム１７ａをダウンロードするようにしても良い。
また、記憶部１５は、地図情報１５ａ、旅行時間テーブル１５ｂ、消費電力テーブル１５ｃ、充電スタンド位置テーブル１５ｄ、充電料金テーブル１５ｅを記憶している。
制御部１１は、コンピュータプログラム１７ａが記録された記録媒体１７又は記憶部１５から、コンピュータプログラム１７ａをＲＡＭ１３に読み出し、実行することにより、コンピュータを経路探索装置１として機能させる。

地図情報１５ａは、電気自動車Ｃが走行する道路Ｒ及び建物等を表す画像データである。
旅行時間テーブル１５ｂは、複数の道路リンクと、平日及び休日の複数の時間帯における各道路リンクそれぞれの平均旅行時間と、各道路リンクの距離を対応付けて格納している。道路リンクは、隣接する２つの交差点の道路区間であり、電気自動車Ｃが走行する道路Ｒを論理的に構成するものである。各道路リンクは、交差点に対応するノードによって接続され、道路網を論理的に構成する。
消費電力テーブル１５ｃは、複数の道路リンクと、電気自動車Ｃの車種識別情報と、平日及び休日の複数の時間帯における各道路リンクそれぞれを電気自動車Ｃが走行するときのバッテリ消費量とを対応付けて格納している。
充電スタンド位置テーブル１５ｄは、バッテリ６を充電することができる複数の充電スタンド３それぞれの識別情報と、該充電スタンド３の位置情報とを対応付けて格納している。
なお、旅行時間テーブル１５ｂに格納される平均旅行時間は、予め記憶している固定値であっても良いし、適宜更新される変動値であっても良い。更新される平均旅行時間を旅行時間テーブル１５ｂに格納する構成を採用する場合、経路探索装置１は、複数の電気自動車Ｃから送信される各電気自動車Ｃの位置情報及び該電気自動車Ｃが走行している時刻を示した時刻情報を受信して蓄積し、所定のタイミングで、蓄積した位置情報及び時刻情報に基づいて、各道路リンクの平均旅行時間を算出するようにすれば良い。制御部１１は、算出された平均旅行時間、即ち最新の平均旅行時間を旅行時間テーブル１５ｂに格納する。
同様に、消費電力テーブル１５ｃに格納される消費電力情報も予め記憶している固定値であっても良いし、適宜更新される変動値であっても良い。更新されるバッテリ消費量を消費電力テーブル１５ｃに格納する構成を採用する場合、経路探索装置１は、複数の電気自動車Ｃから送信される各電気自動車Ｃの位置情報、該電気自動車Ｃに搭載されたバッテリ６の残量情報又は消費電力の情報を受信して蓄積し、所定のタイミング、蓄積した情報に基づいて、各道路リンクのバッテリ消費量を算出するようにすれば良い。制御部１１は、算出されたバッテリ消費量、即ち最新のバッテリ消費量を消費電力テーブル１５ｃに格納する。

図３は充電料金テーブル１５ｅの一例を示す概念図である。充電料金テーブル１５ｅは、複数の時間帯と、各時間帯における複数の充電スタンド３の充電料金単価とを対応付けて格納している。図３Ａ〜図３Ｄは、一例として４つの充電スタンド３、即ち第１乃至第４充電スタンド３１，３２，３３，３４（図８参照）それぞれの充電料金テーブル１５ｅを概念的に示しており、各充電料金テーブル１５ｅには、充電スタンド３の識別情報が対応付けられている。第１充電スタンド３１、第２充電スタンド３２及び第４充電スタンド３４の充電料金単価は、８：００〜９：００の時間帯で１５円、９：００〜１０：００の時間帯で１８円、１０：００〜１２：００の時間帯で２０円に設定されている。第３充電スタンド３３の充電料金単価は、８：００〜９：００の時間帯で１５円、９：００〜１０：００の時間帯で１８円に設定されており、第１充電スタンド３１等の充電料金単価と同じである。しかし、第３充電スタンド３３の１０：００〜１２：００の時間帯における充電料金単価は２５円に設定されており、他の充電スタンド３の充電料金単価に比べて高額である。
なお、図３に示した充電料金テーブル１５ｅは、時間帯によって異なる充電料金単価を格納しているが、時間帯のみならず、時間帯及び曜日、並びに天候、その他の属性毎に異なる充電料金単価を格納するように構成しても良い。

図４はカーナビゲーション装置２の一構成例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置２は、例えば、該カーナビゲーション装置２の各構成部の動作を制御するＣＰＵ等の制御部２１を備えたコンピュータである。制御部２１には、バスを介して、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、通信部２４、記憶部２５、表示部２６、受付部２７、時計部２８、位置検出部２９及び車内通信部２０が接続されている。制御部２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３及び記憶部２５のハードウェア構成は経路探索装置１と同様である。

通信部２４は、外部の経路探索装置１との間で各種情報を送受信するためのインタフェースであり、通信部２４による各種情報の送受信は制御部２１によって制御される。例えば、通信部２４は、電気自動車Ｃの位置情報、該電気自動車Ｃのバッテリ６の残量を示した残量情報、電気自動車Ｃの使用者によって設定された目的地の位置情報、電気自動車Ｃの車種を識別するための車種識別情報等を含み、電気自動車Ｃの走行経路の探索を要求する探索要求情報を経路探索装置１へ送信する。また、探索要求に応じて経路探索装置１から送信される走行経路の情報を受信する。

記憶部２５は、制御部２１が、電気自動車Ｃの走行経路及び地図を表示部２６に表示させ、電気自動車Ｃを目的地へ案内するためのコンピュータプログラム１７ａ、地図情報、電気自動車Ｃの車種情報等を記憶している。地図情報は、電気自動車Ｃが走行する道路Ｒ及び建物等を表す画像データであり、経路探索装置１から取得しても良いし、予め記憶しておいても良い。

表示部２６は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等の表示装置である。表示部２６は、制御部２１の制御に従って記憶部２５が記憶する地図情報に基づく地図画像と、位置検出部２９が検出した電気自動車Ｃの現在地と、通信部２４にて受信した目的地への走行経路とを表示し、電気自動車Ｃの走行を案内する。

受付部２７は、表示部２６に対する指の接触による静電容量又は電気容量の変化によって、指の接触位置を検出するタッチセンサである。制御部１１は、受付部２７の操作状態から電気自動車Ｃの目的地の位置を受け付けることができる。なお、タッチセンサは受付部２７の一例であり、マウス、タッチペン等のポインティングデバイス、各種キーであっても良い。

位置検出部２９は、ＧＰＳ受信機を備える。ＧＰＳ受信機は、人工衛星（ＧＰＳ衛星）と共にＧＰＳシステムを構成しており、人工衛星からの電波を受信し、自身の位置、即ち電気自動車Ｃの位置を検出する。

車内通信部２０には、電気自動車Ｃに搭載されたバッテリ６の残量を検出するバッテリ残量検出部５が接続されている。バッテリ残量検出部５は、例えばクーロンカウンタ方式等によってバッテリ６の残量を検出する。具体的にはバッテリ残量検出部５は、バッテリ６に流入した電流、及び流出した電流を電流センサによって測定し、測定された電流値を積算することによって、バッテリ６に蓄電された電流量と、バッテリ６から放電された電流量とを算出することにより、バッテリ残量を求める。制御部２１は、車内通信部２０を介してバッテリ残量検出部５にバッテリ残量の情報を要求し、要求を受けたバッテリ残量検出部５は検出したバッテリ残量の情報をカーナビゲーション装置２へ出力する。制御部２１は、バッテリ残量検出部５から出力されたバッテリ残量の情報を、車内通信部２０を介して取得する。
なお、クーロンカウンタ方式はバッテリ残量の測定方法の一例であり、バッテリ６の電圧を測定することによってバッテリ残量を検出するようにバッテリ残量検出部５を構成しても良い。更に、バッテリ６の放電特定、温度特定等を予め記憶しておき、該バッテリ６の特性を考慮してバッテリ残量を検出するように構成しても良い。また、バッテリ６の電圧、電流及び温度等を検出し、バッテリ６のインピーダンスを測定することによって、バッテリ残量を検出するようにバッテリ残量検出部５を構成しても良い。

なお、カーナビゲーション装置２は、専用機であっても良いし、アプリケーションソフトを実行することによってカーナビゲーション機能を実現するスマートフォン等の通信端末であっても良い。また、カーナビゲーション装置２は携帯型であっても良いし、電気自動車Ｃに固定的に搭載されるものであっても良い。

図５は走行経路の案内に係るカーナビゲーション装置２の処理手順を示すフローチャートである。カーナビゲーション装置２の制御部２１は、記憶部２５が記憶する地図情報に基づいて、表示部２６に地図画像を表示させ（ステップＳ１１）、目的地の位置情報を受付部２７にて受け付ける（ステップＳ１２）。なお、地図情報は、カーナビゲーション装置２の記憶部２５に予め記憶しておいても良いし、都度、経路探索装置１に要求し、該経路探索装置１から送信された地図情報を受信して、該地図情報に基づく地図画像を表示部２６に表示するように構成しても良い。

次いで、制御部２１は、位置検出部２９にて自身の位置、即ち電気自動車Ｃの位置を検出する（ステップＳ１３）。また、制御部２１は、バッテリ残量検出部５にてバッテリ残量を検出する（ステップＳ１４）。そして、制御部２１は、受け付けた目的地の位置情報、自身の位置情報、バッテリ６の残量を示した残量情報、車種識別情報を含み、目的地への走行経路の探索を要求する探索要求情報を通信部２４にて経路探索装置１へ送信する（ステップＳ１５）。

経路探索装置１は、カーナビゲーション装置２から送信された各種情報を受信し、受信した情報に基づいて電気自動車Ｃの走行経路を探索し、探索結果である走行経路の情報をカーナビゲーション装置２へ送信する。走行経路の探索処理の詳細は後述する。

カーナビゲーション装置２の制御部２１は、経路探索装置１から送信された走行経路の情報を通信部２４にて受信する（ステップＳ１６）。そして、制御部２１は、受信した走行経路の情報に基づいて、地図上に走行経路を表示させ（ステップＳ１７）、走行経路の案内処理を実行する（ステップＳ１８）。

次いで、制御部２１は、電気自動車Ｃの位置情報、バッテリ６の残量情報を更新する所定の更新タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１９）。更新タイミングは例えば、走行経路の案内開始後、所定時間毎に到来する時刻である。また、走行経路の案内開始後、バッテリ残量が所定量減少する都度、又は所定距離走行する都度、そのタイミングを更新タイミングであると判定するように構成しても良い。これらの更新タイミングは一例であり、その設定方法は特に限定されるものでは無い。
所定の更新タイミングであると判定した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、制御部２１は処理をステップＳ１３へ戻し、最新の電気自動車Ｃの位置情報、バッテリ６の残量情報等に基づいて更新された走行経路を表示する処理を実行する。ステップＳ１９、及びステップＳ１３〜ステップＳ１６の処理によって、カーナビゲーション装置２は、電気自動車Ｃの位置情報、バッテリ６の残量情報を定期的に経路探索装置１へ送信し、走行経路の更新を行うことができる。

所定の更新タイミングで無いと判定した場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、制御部２１は、電気自動車Ｃの位置を検出し、電気自動車Ｃが目的地に到着したか否かを判定する（ステップＳ２０）。電気自動車Ｃが目的地に到着していないと判定した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、制御部２１は処理をステップＳ１７へ戻し、走行経路の案内処理を継続する。電気自動車Ｃが目的地に到着したと判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、制御部２１は、所定の案内終了処理を実行し（ステップＳ２１）、処理を終える。

図６は走行経路の案内に係る経路探索装置１の処理手順を示すフローチャートである。経路探索装置１の制御部１１は、カーナビゲーション装置２から送信された探索要求情報、即ち、電気自動車Ｃの位置情報、バッテリ６の残量情報、目的地の位置情報、車種識別情報等を含む探索要求情報を通信部１４にて受信する（ステップＳ３１）。なお、ステップＳ３１の処理で制御部１１が受信する探索要求情報は、カーナビゲーション装置２に目的地が設定された際に行われる初回の探索要求のみならず、電気自動車Ｃが走行している途中でカーナビゲーション装置２から定期的に送信される探索要求情報も含まれる。

次いで、制御部１１は、充電料金テーブル１５ｅの内容を更新する所定の充電料金更新タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ３２）。充電料金更新タイミングは例えば、所定時間毎に到来する時刻であるが、特にこれに限定されるものでは無い。充電料金更新タイミングであると判定した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、制御部１１は、充電料金情報提供装置４から各充電スタンド３の最新の充電料金単価の情報を収集する（ステップＳ３３）。具体的には、制御部１１は通信部１４を介して充電料金単価の情報を充電料金情報提供装置４に要求し、要求に応じて充電料金情報提供装置４から提供された充電料金単価の情報を通信部１４にて受信する。
次いで、制御部１１はステップＳ３３で受信した充電料金単価の情報に基づいて、充電料金テーブル１５ｅの内容を更新する（ステップＳ３４）。

ステップＳ３４の処理を終えた場合、又はステップＳ３２で充電料金更新タイミングで無いと判定した場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３１で受信した情報と、記憶部が記憶する各テーブルの情報と、時計部１６が計時している時刻に基づいて、電気自動車Ｃが電欠しないように充電スタンド３を経由して目的地に至る走行経路を探索する走行経路を探索する（ステップＳ３５）。そして、制御部１１は、探索して得られた走行経路の情報を、走行経路の探索要求元であるカーナビゲーション装置２へ、通信部１４にて送信し（ステップＳ３６）、処理を終える。

図７は本発明の実施形態１に係る走行経路探索の処理手順を示すフローチャートである。以下、ステップＳ３５で実行する走行経路探索の処理の詳細を説明する。制御部１１は、電気自動車Ｃの位置情報、目的地の位置情報、及び記憶部１５が記憶する充電スタンド３の位置情報に基づいて、目的地に至るまでに経由可能な充電スタンド３を抽出する（ステップＳ５１）。なお充電スタンド３の位置情報は、充電スタンド位置テーブル１５ｄに格納されている。そして、制御部１１は、一又は複数の充電スタンド３を経由し、電気自動車Ｃの現在地から目的地に至る走行経路の候補を複数作成する（ステップＳ５２）。

次いで、制御部１１は、時計部１６が計時している時刻、記憶部１５が記憶している各道路リンクの旅行時間及びバッテリ消費量に基づいて、電気自動車Ｃが電欠すること無く、目的地に至るまでに経由可能な充電スタンド３に電気自動車Ｃが到達する時刻を算出する（ステップＳ５３）。なお、各道路リンクの旅行時間及びバッテリ消費量は、旅行時間テーブル１５ｂ及び消費電力テーブル１５ｃにそれぞれ格納されている。バッテリ消費量は車種毎異なる値が消費電力テーブル１５ｃに格納されているため、制御部１１は、探索要求情報に含まれる車種識別情報に対応するバッテリ消費量を抽出し、抽出したバッテリ消費量を用いて、消費電力を算出する。

そして、制御部１１は、ステップＳ５３で算出された時刻と、充電料金テーブル１５ｅとに基づいて、充電スタンド３に電気自動車Ｃが到達したときの充電料金単価を特定する（ステップＳ５４）。

次いで、制御部１１は、ステップＳ５４で特定された充電料金単価に基づいて、充電料金単価が最小になるように、一又は複数の充電スタンド３を経由する走行経路を決定し（ステップＳ５５）、処理を終える。ステップＳ５５の処理では、制御部１１は、充電料金単価が最も安い充電スタンド３を経由するように走行経路を選択すれば良い。充電料金単価が異なる複数の充電スタンド３を経由して充電を行う必要がある場合、充電料金単価の平均が最小になる走行経路を選択すれば良い。
なお、ここでは説明を簡単にするために充電料金単価が最小になる走行経路を決定する例を説明するが、電気自動車Ｃが目的地に至るまでに要する所要時間と、バッテリ６の総消費電力量と、充電料金単価とを総合的に評価して、走行経路を決定しても良い。例えば、前記所要時間、総消費電力量、及び充電料金単価にそれぞれ重み付けを行った加重平均を算出し、加重平均の値が最大になる走行経路を選択するように構成すると良い。

図８は走行経路探索の方法を概念的に示す模式図である。図８中、細線は、現在地から目的地へ至る走行経路の候補を示している。走行経路の候補は複数の道路リンクから構成される。丸印は、道路リンクを接続するノードの内、走行経路が分岐する箇所のノードを示している。現在地に相当するノードＮ１からノードＮ２に至る経路には、充電スタンド３を経由しない第１経路と、第２充電スタンド３２を経由する第２経路とがある。第１経路及び第２経路はそれぞれ一又は複数の道路リンクから構成されているが、作図の便宜上、図８においては道路リンクの詳細を省略して各経路を図示している。第２経路は、第１経路よりも長距離である。ノードＮ２からノードＮ３に至る第３経路は第１充電スタンド３１を経由する経路である。ノードＮ３から目的地であるノードＮ４へ至る経路には、時間帯によって充電料金単価が異なる第３充電スタンド３３及び第４充電スタンド３４をそれぞれ経由する第４経路及び第５経路がある。第５経路は第４経路よりも長距離である。

走行経路の候補としては、４つの走行経路が挙げられる。つまり、第１経路、第３経路及び第４経路からなる走行経路、第１経路、第３経路及び第５経路からなる走行経路、第２経路、第３経路予備第４経路からなる走行経路、第２経路、第３経路及び第５経路からなる走行経路が挙げられる。ここでは、バッテリ残量が所定の閾値未満にならないように現在地から目的地へ至るために、第１充電スタンド３１又は第２充電スタンド３２のいずれかで１回目の充電を行い、第３充電スタンド３３又は第４充電スタンド３４のいずれかで２回目の充電を行うものとする。

図８に示す例では、現在地を出発する時刻は８時３０分であり、第２経路を選択した場合、電気自動車Ｃは第２充電スタンド３２に８：００〜９：００の時間帯に到達することができるものとする。この場合、電気自動車Ｃのバッテリ６を、充電料金単価１５円で充電を行うことができる。一方、第１経路を選択した場合、電気自動車Ｃは第１充電スタンド３１に９：００〜１０：００の時間帯に到達することができるものとする。この場合、電気自動車Ｃのバッテリ６を、充電料金単価１８円で充電を行うことができる。
この場合、制御部１１は、より安価な充電料金単価でバッテリ６の充電を行うことが可能な第１経路を含む走行経路の候補を選択する。

また、第４経路を選択した場合、電気自動車Ｃは第３充電スタンド３３に１０：００〜１１：００の時間帯に到達することができるものとする。この場合、電気自動車Ｃのバッテリ６を、充電料金単価２５円で充電を行うことができる。一方、第５経路を選択した場合、電気自動車Ｃは第４充電スタンド３４に１０：００〜１１：００の時間帯に到達することができるものとする。この場合、電気自動車Ｃのバッテリ６を、充電料金単価２０円で充電を行うことができる。
この場合、制御部１１は、より安価な充電料金単価でバッテリ６の充電を行うことが可能な第５経路を含む走行経路の候補を選択する。よって、制御部１１は、充電料金単価が最小になる走行経路として、最終的に第２経路、第３経路及び第５経路によって構成される走行経路を決定する。

このように構成された経路探索装置１、経路探索システム及びコンピュータプログラム１７ａによれば、一又は複数の充電スタンド３を経由して目的地に至る電気自動車Ｃの走行経路を、時間帯によって異なる充電スタンド３の充電料金単価を加味して探索することができる。

特に本実施形態１では、経路探索を行った時刻における充電料金単価では無く、電気自動車Ｃが充電スタンド３に到着する予定時刻における充電料金単価を加味して走行経路を探索することができる。

また、充電料金単価が最小の充電スタンド３を経由する走行経路を探索することができる。

更に、各充電スタンド３の各時間帯における充電料金が更新された場合であっても、更新された充電料金を加味した電気自動車Ｃの走行経路を探索することが可能である。

更にまた、電気自動車Ｃの最新の位置情報及びバッテリ６の残量情報に基づいて、充電料金を加味した電気自動車Ｃの走行経路を探索することが可能である。

（実施形態２）
実施形態２に係る経路検索システムは、経路探索装置１及びカーナビゲーション装置２を備えており、各装置の構成は実施形態１と同様である。実施形態２に係る経路探索システムは、ステップＳ３５における走行経路探索の処理手順のみが実施形態１と異なるため、以下では主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

図９及び図１０は本発明の実施形態２に係る走行経路探索の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ３５の処理において、制御部１１は、第１及び第２コストテーブルを作成する（ステップＳ７１）。第１及び第２コストテーブルは、探索する経路を評価するためのものである。走行経路の探索を行う際、制御部１１は、現在地のノードを起点にして隣り合うノードへ道路リンクを接続することにより、経路の展開を行う。以下、目的地に向かって道路リンクを順次接続することにより展開される経路を探索経路と呼ぶ。例えば、目的地のノードに隣り合うノードが３つある場合、３方向へ探索経路が展開される。次いで、現在地のノードを起点にして展開された探索経路の終点のノードを起点にして、更に道路リンクを接続することによって探索経路の展開を行う。以下、同様にして、展開された探索経路の終点のノードを起点にして、探索経路の展開を続ける。
このように道路リンクを展開していくと、無数の探索経路が作成されるため、探索途中の段階で探索経路の取捨選択を行う。第１及び第２コストテーブルは、探索経路を評価するための各種コストを格納するためのテーブルである。第１及び第２コストテーブルは探索経路毎に作成される。例えば、枝分かれした２本の探索経路がある場合、一の探索経路について第１及び第２コストテーブルが作成され、他の探索経路についても第１及び第２コストテーブルが作成される。道路リンクの接続によって探索経路が展開される都度、道路リンクに係るコストが積算され、積算された値が第１及び第２コストテーブルに格納される。

図１１は第１及び第２コストテーブルの一例を示す概念図である。図１１Ａは第１コストテーブルを概念的に示している。第１コストテーブルは充電スタンド３が存在する道路リンクが選択され、該充電スタンド３でバッテリ６の充電を行われた場合の各種コストを格納する。第１コストテーブルは、複数の列、例えば項目番号を格納する「Ｎｏ」列と、コストの種類を示す「コスト項目」列と、コストの内容を格納する「コスト」列とを有する。コスト項目としては、「距離」、「所要時間」、「バッテリ消費量」、「バッテリ残量」、「充電費用」、「充電料金単価」が設けられており、「コスト」列には各コスト項目に対応するコストが格納されている。
コスト項目「距離」に対応する「コスト」列には、探索経路の距離、つまり該探索経路を構成する一又は複数の道路リンクそれぞれの距離を積算した値が格納される。
「所要時間」の「コスト」列には、現在値から探索経路の終点に到着するまでに要する電気自動車Ｃの走行時間、つまり、各道路リンクの旅行時間を積算した値が格納される。また、走行途中で充電が行われる場合、充電時間も積算されて第１コストテーブルに格納される。
「バッテリ消費量」の「コスト」列には、探索経路を構成する各道路リンクのバッテリ消費量を積算した値が格納される。
「バッテリ残量」の「コスト」列には、探索経路の終点におけるバッテリ６の残量の値が格納される。探索経路の終点におけるバッテリ６の残量は、現在値におけるバッテリ６の残量から、探索経路を構成する各道路リンクにおけるバッテリ消費量の積算値を減算した値である。探索経路の途中でバッテリ６の充電が行われる場合はバッテリ６の充電量が更に加算された値である。
「充電費用」の「コスト」列には、探索経路の終点に至るまでに行われた充電費用の総額が格納される。
「充電料金単価」の「コスト」列には、バッテリ６の充電を行った充電スタンド３の充電料金単価が格納される。探索経路の途中にある複数の充電スタンド３で充電を行う場合は、充電を行った直近の充電スタンド３の充電料金単価がコストとして格納される。
図１１Ｂは第２コストテーブルを概念的に示している。第１コストテーブルは充電スタンド３が存在する道路リンクが選択された際、基本的に該充電スタンド３でバッテリ６の充電を行った場合の各種コストの積算値を格納するが、第２コストテーブルは充電スタンド３でバッテリ６の充電を行わなかった場合の各種コストの積算値を格納する。つまり、第２コストテーブルは、電欠せずに走行を続けるために必要な最小限の充電を行った場合の各種コストを格納する。

ステップＳ７１の処理では現在地におけるバッテリ６の残量１００を、「バッテリ残量」項目のコストに格納する。バッテリ６が満充電のときの残量を１００とする。また「距離」、「所要時間」、「バッテリ消費量」、「充電費用」、「充電料金単価」項目のコストには０を格納する。
なお、説明の便宜上、各種コストに格納される数値に単位を付さず、所定の単位量の数値を用いて各種コストを説明する。また、現在地における第１コストテーブル及び第２コストテーブルの内容は同一である。

ステップＳ７１の処理を終えた制御部１１は道路リンクを接続することにより、探索経路の展開を行い（ステップＳ７２）、展開された探索経路、つまり新たに接続された道路リンクにおける距離、所要時間及びバッテリ消費量を第１及び第２テーブルの各種コストに積算する（ステップＳ７３）。次いで、制御部１１は、新たに接続された道路リンクにおけるバッテリ消費量を、第１及び第２コストテーブルのバッテリ残量から減算する（ステップＳ７４）。

ステップＳ７４の処理を終えた制御部１１は、展開された道路リンクに充電スタンド３があるか否かを判定する（ステップＳ７５）。充電スタンド３があると判定した場合（ステップＳ７５：ＹＥＳ）、制御部１１は、展開した道路リンクに係る探索経路の上流側、即ち出発点側でバッテリ６の充電を行ったか否かを判定する（ステップＳ７６）。具体的には制御部１１は、第１コストテーブルに「充電料金単価」に０以外の数値が登録されている場合、これまでの探索経路上に充電スタンド３があり、該充電スタンド３で充電を行ったと判定する。探索経路上流側に充電スタンド３があると判定した場合（ステップＳ７６：ＹＥＳ）、制御部１１は第１コストテーブルに登録されているバッテリ残量を参照し、展開した道路リンクにある充電ステンドでの充電が必須であるか否かを判定する（ステップＳ７７）。例えば、制御部１１は第１コストテーブルに登録されているバッテリ残量が所定の閾値未満である場合、充電が必須であると判定する。

ステップＳ７６において探索経路の上流側で充電を行っていないと判定した場合（ステップＳ７６：ＮＯ）、又は新たに接続した道路リンクにある充電スタンド３での充電が必須であると判定した場合（ステップＳ７７：ＹＥＳ）、制御部１１は、時計部２８が計時している時刻と、旅行時間テーブル１５ｂ及び充電スタンド位置テーブル１５ｄの情報に基づいて、新たに接続した道路リンクにある充電スタンド３に電気自動車Ｃが到達する時刻を算出する（ステップＳ７８）。なお、制御部１１は、時計部２８が計時している時刻に、第１コストテーブルに登録されている所定時間を加算することによって、充電スタンド３に到着する大凡の時刻を算出するように構成しても良い。

次いで、制御部１１は、ステップＳ７８で算出した時刻と、充電料金テーブル１５ｅとに基づいて、該時刻における充電スタンド３の充電料金単価を特定する（ステップＳ７９）。そして、制御部１１は、前記充電スタンド３でバッテリ６を充電した場合の所要時間、充電費用、ステップＳ７９で特定した充電料金単価、充電後のバッテリ残量を第１コストテーブルに登録する（ステップＳ８０）。
具体的には、制御部１１は、電気自動車Ｃのバッテリ６が蓄電可能な充電量を特定し、特定された充電量を第１コストテーブルの「バッテリ残量」に対応付けて格納する。バッテリ６が蓄電可能な充電量は所定の値として計算しても良いし、電気自動車Ｃの車種毎に異なる蓄電可能な充電量を個別に特定しても良い。例えば、記憶部１５は車種識別情報に対応付けて、電気自動車Ｃ及びバッテリ６の特性を記憶しており、制御部１１は、探索要求情報に含まれる車種識別情報に基づいて、蓄電可能な充電量を特定することができる。
また、制御部１１は、バッテリ６が蓄電可能な充電量から、第１コストテーブルに格納されているバッテリ残量を減算することによって、充電スタンド３における充電量を計算する。そして、制御部１１は、充電量と、充電量単価とを積算することによって、充電費用を算出し、算出された充電費用を第１コストテーブルに格納されている充電費用に積算する。
また、制御部１１は、充電スタンド３における充電量に、充電スタンド３における単位充電量当たりの充電時間を乗算し、乗算して得た時間を、第１コストテーブルに格納されている所定時間に積算する。単位充電量当たりの充電時間は、所定の値であっても良いし、単位充電量当たりの充電時間を充電スタンド３毎に記憶部２５が記憶していても良い。

ステップＳ７７において、探索経路の展開により新たに接続された道路リンクにある充電スタンド３での充電が必須で無いと判定した場合（ステップＳ７７：ＮＯ）、制御部１１は、展開した直近の道路リンクにある充電スタンド３の充電料金単価が、探索経路の上流側の充電スタンド３の充電料金単価よりも安価であるか否かを判定する（ステップＳ８１）。直近の道路リンクにある充電スタンド３の充電料金単価が安価であると判定した場合（ステップＳ８１：ＹＥＳ）、制御部１１は、時計部２８が計時している時刻と、旅行時間テーブル１５ｂ及び充電スタンド位置テーブル１５ｄの情報に基づいて、展開した道路リンクにある充電スタンド３に電気自動車Ｃが到達する時刻を算出する（ステップＳ８２）。そして、制御部１１は、ステップＳ７８で算出した時刻と、充電料金テーブル１５ｅとに基づいて、該時刻における充電スタンド３の充電料金単価を特定する（ステップＳ８３）。次いで制御部１１は、上流側で充電を行った場合のコストが登録されている第１コストテーブルの内容を、直近の道路リンクにある充電スタンド３で充電を行った場合のコストに修正する（ステップＳ８４）。例えば、制御部１１は、第２コストテーブルに登録されている各種情報を読み出し、読み出した各種情報を第１コストテーブルに登録することにより、第１コストテーブルの内容を、探索経路の上流側で充電を行わなかった場合のコストに修正する。そして、制御部１１は、修正後の第１コストテーブルに対して、展開中の道路リンクにある充電スタンド３でバッテリ６を充電した場合の所定時間、充電費用、ステップＳ８３で特定した充電料金単価、充電後のバッテリ残量を第１コストテーブルに登録する。

ステップＳ８０又はステップＳ８４の処理を終えた場合、ステップＳ７５で充電スタンド３が無いと判定した場合（ステップＳ７５：ＮＯ）、又はステップＳ８１で充電スタンド３が安価で無いと判定した場合（ステップＳ８１：ＮＯ）、制御部１１は、第２コストテーブルに登録されたバッテリ残量を参照し、充電スタンド３での充電を行わずに走行を続けた場合に電欠が生じるか否かを判定する（ステップＳ８５）。具体的には制御部１１は、第２コストテーブルに登録されているバッテリ残量が負の値になっている場合、電欠が生じると判定する。電欠が生じると判定した場合（ステップＳ８５：ＹＥＳ）、制御部１１は、探索経路が電欠不可避の探索経路であるか否かを判定する（ステップＳ８６）。具体的には、制御部１１は、第１コストテーブル及び第２コストテーブルの両方のバッテリ残量が負の値であるか否かを判定する。例えば、探索経路に充電スタンド３が全く無いような場合、充電を行う選択肢が無く、電欠不可避の経路と判断される。

探索経路が電欠不可避の経路であると判定された場合（ステップＳ８６：ＹＥＳ）、制御部１１は電欠不可避の探索経路における探索経路の展開を中止する（ステップＳ８７）。探索経路が電欠不可避の経路で無いと判定された場合（ステップＳ８６：ＮＯ）、制御部１１は、第１コストテーブルに登録されている内容を、第２コストテーブルに複製する（ステップＳ８８）。つまり、制御部１１は、第２コストテーブルの内容を電欠が発生しない状態に修正する。

ステップＳ８７及びステップＳ８８の処理を終えた場合、又は充電スタンド３での充電を行わずに走行を続けた場合であっても電欠が生じ無いと判定した場合（ステップＳ８５：ＮＯ）、制御部１１は、複数の探索経路が合流するノードがあるか否かを判定する（ステップＳ８９）。以下、複数の探索経路が合流するノードを合流ノードと呼ぶ。

合流ノードが無いと判定した場合（ステップＳ８９：ＮＯ）、制御部１１は処理をステップＳ７２へ戻し、探索経路の展開を継続する。合流ノードが有ると判定した場合（ステップＳ８９：ＹＥＳ）、制御部１１は、合流ノードに流入する全ての探索経路のコストを算出したか否かを判定する（ステップＳ９０）。合流ノードに流入する全ての探索経路のコストが算出されていないと判定した場合（ステップＳ９０：ＮＯ）、制御部１１は処理をステップＳ７２へ戻し、探索経路の展開を継続する。

合流ノードに流入する全ての探索経路のコストを算出したと判定した場合（ステップＳ９０：ＹＥＳ）、制御部１１は、合流ノードに流入する探索経路の内、低コストの探索経路を選択し（ステップＳ９１）、高コストの探索経路における探索経路の展開を中止する（ステップＳ９２）。例えば、制御部１１は、第２コストテーブルに登録されているバッテリ消費量が最小の探索経路と、第１コストテーブルに登録されている充電料金単価が最小の探索経路とを選択する。なお、ステップＳ９１において選択する低コストの探索経路は、１つであっても良いし、コストが低い探索経路を３つ以上選択するように構成しても良い。また、コストの高低は、探索経路の距離、所要時間、バッテリ消費量、充電料金単価等にそれぞれ重み付けを行った加重平均を算出し、加重平均が所定コスト未満になる探索経路を低コストの探索経路として選択しても良い。

次いで、制御部１１は、前記合流ノードが目的地近傍であるか否かを判定する（ステップＳ９３）。具体的には制御部１１は、前記合流ノードが目的地のノードであるか否かを判定する。前記合流ノードが目的地のノードで無いと判定した場合（ステップＳ９３：ＮＯ）、制御部１１は処理をステップＳ７２へ戻し、探索経路の展開を継続する。合流ノードが目的地近傍であると判定した場合（ステップＳ９３：ＹＥＳ）、制御部１１はステップＳ９１で選択された一又は複数の探索経路を、探索結果としての走行経路として決定し（ステップＳ９４）、処理を終える。なお、ステップＳ９１で選択された探索経路が複数ある場合、ステップＳ９４の処理において複数の探索経路の中から、より低コストの探索経路に絞り込んで一又は複数の走行経路を決定しても良い。

以下、上述の処理内容をより具体的に説明する。
図１２は探索経路を示す概念図である。図１２に示す例では、出発点に相当するノードＮ１を起点にして、３方向に道路リンクの展開が行われている。ここでは特にノードＮ１を起点に道路リンクＬ１が接続されて展開された探索経路を挙げて、コストの説明を行う。道路リンクＬ１の距離が１０、旅行時間が１０、バッテリ消費量が１０である場合、第１及び第２コストテーブルの「距離」に１０、「所要時間」に１０、「バッテリ消費量」に１０が格納される。そして、道路リンクＬ１におけるバッテリ消費量が１０である場合、第１及び第２コストテーブルに登録されているバッテリ残量１００からバッテリ消費量１０を減算し、減算後のバッテリ消費量９０が第１及び第２コストテーブルに格納される。道路リンクＬ１には充電スタンド３が無く、電欠も生じない状態である。ここではバッテリ残量が２０未満になった場合、電欠が生じ得る状態にあるとする。また、この段階では合流リンクも存在しないため、ステップＳ７２に処理が戻され、探索経路の展開が継続される。

探索経路が更に展開され、道路リンクＬ１に道路リンクＬ２が接続された場合を説明する。道路リンクＬ２には、図１２に示すように第５充電スタンド３５が存在する。
図１３は第２道路リンクまで探索経路を展開した場合の第１及び第２コストテーブルを示す概念図である。まず、第５充電スタンド３５で充電を行わない場合のコストを第２コストテーブルに格納する処理を説明する。図１３Ｂに示すように、道路リンクＬ２の距離が１０、旅行時間が１０、バッテリ消費量が１０である場合、第２コストテーブルの「距離」に１０、「所要時間」に１０、「バッテリ消費量」に１０が積算されて格納される。積算後の「距離」、「所要時間」及び「バッテリ消費量」はそれぞれ２０である。そして、道路リンクＬ２におけるバッテリ消費量が１０である場合、第２コストテーブルに登録されているバッテリ残量９０からバッテリ消費量１０を減算し、減算後のバッテリ消費量８０が第１及び第２コストテーブルに格納される。

第１コストテーブルにも同様のコストが格納されるが、更に以下の処理が実行される。道路リンクＬ２の上流側には充電スタンド３が存在しないため、第１コストテーブルには第５充電スタンド３５で充電を行う場合のコストが格納される。第５充電スタンド３５に電気自動車Ｃが到着する時刻における充電料金単価が２０である場合、第１コストテーブルの「充電料金単価」に２０の値が格納され、「充電費用」には充電料金単価２０に充電量２０を乗算した値４００が格納される。「バッテリ残量」には、充電前のバッテリ残量８０に、充電量２０を加算した満充電の１００の値が登録される。また、「所要時間」には、バッテリ６の充電に要すると予想される時間、例えば２０が加算され、加算後の値４０が格納される。
道路リンクＬ２においても、電欠が生じない状態にあり。また、この段階では合流リンクも存在しないため、ステップＳ７２に処理が戻され、探索経路の展開が継続される。

以下、同様にして探索経路が更に展開され、道路リンクＬ３及び道路リンクＬ４が接続された場合を説明する。道路リンクＬ４には、図１２に示すように第６充電スタンド３６が存在する。
図１４は第４道路リンクまで探索経路を展開した場合の第１及び第２コストテーブルを示す概念図である。道路リンクＬ３及び道路リンクＬ４の距離が１０、旅行時間が１０、バッテリ消費量が１０である場合、第５充電スタンド３５で充電が行われないコストは、図１４Ｂに示す第２コストテーブルのようになる。つまり、積算後の「距離」、「所要時間」及び「バッテリ消費量」はそれぞれ４０であり、「バッテリ残量」は６０である。
道路リンクＬ４には、第６充電スタンド３６が存在し、その上流側の道路リンクＬ２にも第５充電スタンド３５が存在するため、ステップＳ７６〜ステップＳ８１の処理で安価な充電スタンド３の選択が行われる。ここでは、第６充電スタンド３６に到達した時の時間帯における充電料金単価が１５円であり、第５充電スタンド３５で充電するよりも安価であるものとする。
図１３に示す第１コストテーブルは、第５充電スタンド３５で充電を行った場合のコストであるため、これを修正する必要がある。そこで制御部１１は、第５充電スタンド３５で充電を行わなかった場合のコストの情報を格納している第２コストテーブルの情報を用いて、第１コストテーブルの内容を修正する。具体的には、制御部１１は、第２コストテーブルの情報を読み出し、読み出した情報を第１コストテーブルに格納する。そして、第６充電スタンド３６で充電した場合の各種コストを算出し、第１コストテーブルに格納する。具体的には、第６充電スタンド３６に電気自動車Ｃが到着する時刻における充電料金単価が１５である場合、第１コストテーブルの「充電料金単価」に１５の値が格納され、「充電費用」には充電料金単価１５に充電量４０を乗算した値６００が格納される。「バッテリ残量」には、充電前のバッテリ残量６０に、充電量４０を加算した満充電の１００の値が登録される。また、「所要時間」には、バッテリ６の充電に要すると予想される時間、例えば４０が加算され、加算後の値８０が格納される。
道路リンクＬ４においても、電欠が生じない状態にあり。また、この段階では合流リンクも存在しないため、ステップＳ７２に処理が戻され、探索経路の展開が継続される。

以下、同様にして探索経路が更に展開され、道路リンクＬ５が接続される。道路リンクＬ５の終点のノードＮ２には、別系統で探索が行われた探索経路が合流している。ノードＮ２は合流ノードである。合流ノードが現れた場合、合流ノードに流入する全ての探索経路が揃った段階で、第１コストテーブル及び第２コストテーブルの比較を行い、低コストの一又は複数の探索経路が選択され、高コストの探索経路の展開は中止される。このようにして、目的地のノードに到達するため探索経路の展開と、取捨選択が行われ、最終的に低コストの走行経路が決定される。

実施形態２に係る経路探索装置１、経路探索システム及びコンピュータプログラム１７ａによれば、時間帯によって異なる各充電スタンド３における充電料金単価を加味して、探索経路の展開途中において、各探索経路のコストを評価し、取捨選択を行う。従って、効率的に走行経路の探索を行い、低コストの走行経路を決定することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
なお、本実施形態１及び２では、電気自動車の外部に設けられた経路探索装置の記憶部が旅行時間テーブル、消費電力テーブル、充電スタンド位置テーブル及び充電料金テーブルを記憶し、経路探索装置の制御部が充電料金情報の収集、走行経路の探索等の処理を実施する例を説明した。しかし、カーナビゲーション装置の記憶部が旅行時間テーブル、消費電力テーブル、充電スタンド位置テーブル及び充電料金テーブルを記憶し、経路探索装置の制御部が充電料金情報の収集、走行経路の探索等の処理を実施するように構成しても良い。また上述の各テーブルの記憶場所を複数の装置が記憶し、上述の処理を前記複数の装置が分担して実行するように構成しても良い。

１ 経路探索装置
２ カーナビゲーション装置
３ 充電スタンド
４ 充電料金情報提供装置
５ バッテリ残量検出部
６ バッテリ
１１ 制御部
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 通信部
１５ 記憶部
１５ａ 地図情報
１５ｂ 旅行時間テーブル
１５ｃ 消費電力テーブル
１５ｄ 充電スタンド位置テーブル
１５ｅ 充電料金テーブル
１６ 時計部
１７ 記録媒体
１７ａ コンピュータプログラム
２０ 車内通信部
２１ 制御部
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 通信部
２５ 記憶部
２６ 表示部
２７ 受付部
２８ 時計部
２９ 位置検出部
３１ 第１充電スタンド
３２ 第２充電スタンド
３３ 第３充電スタンド
３４ 第４充電スタンド
３５ 第５充電スタンド
３６ 第６充電スタンド
Ｃ 電気自動車
Ｎ 通信網
Ｒ 道路

Claims (7)

1. バッテリを有する電気自動車の位置情報、該バッテリの残量情報及び目的地の位置情報を受信する受信部と、前記電気自動車の走行経路を構成する複数の道路リンクそれぞれを走行するときのバッテリ消費量、及び前記バッテリを充電することができる複数の充電スタンドそれぞれの位置情報を記憶する記憶部とを備え、前記受信部が受信した情報及び前記記憶部が記憶する各道路リンクのバッテリ消費量及び各充電スタンドの位置情報に基づいて、前記電気自動車が電欠しないように前記充電スタンドを経由して前記目的地に至る走行経路を探索する経路探索装置であって、
   時間帯と、該時間帯における前記複数の充電スタンドに係る充電料金とを対応付けた充電料金テーブルと、
   時計部と、
   前記充電料金テーブル、前記時計部が計時している時刻、前記受信部が受信した情報及び前記記憶部が記憶する各道路リンクのバッテリ消費量及び各充電スタンドの位置情報に基づいて、一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を探索する経路探索部と
   を備える経路探索装置。
2. 前記記憶部は、前記複数の道路リンクそれぞれの旅行時間を記憶しており、
   前記経路探索部は、
   前記時計部が計時している時刻及び前記記憶部が記憶している各道路リンクの旅行時間及びバッテリ消費量に基づいて、前記電気自動車が電欠すること無く、前記目的地に至るまでに経由可能な充電スタンドに電気自動車が到達する時刻を算出する到達時刻算出部と、
   該到達時刻算出部にて算出された時刻及び前記充電料金テーブルに基づいて、前記充電スタンドに前記電気自動車が到達したときの充電料金を特定する特定部と、
   該特定部によって特定された充電料金に基づいて、一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を決定する決定部と
   を備える請求項１に記載の経路探索装置。
3. 前記決定部は、
   前記特定部によって特定された充電料金に基づいて、充電料金が最小になる一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を決定する
   請求項２に記載の経路探索装置。
4. 前記複数の充電スタンドに係る充電料金の情報を収集する収集部と、
   該収集部にて収集した情報に基づいて、前記充電料金テーブルの内容を更新する更新部と
   を備え、
   前記経路探索部は、
   前記充電料金テーブルが更新された場合、更新された前記充電料金テーブルに基づいて前記電気自動車の走行経路を探索する
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の経路探索装置。
5. 前記受信部は、
   走行している前記電気自動車の位置情報及び残量情報を受信するようにしてあり、
   前記経路探索部は、
   前記受信部が前記電気自動車の位置情報及び残量情報を受信する都度、前記電気自動車の走行経路を探索する
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の経路探索装置。
6. バッテリを有する電気自動車と、
   請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の経路探索装置と
   を備え、
   前記電気自動車は、
   自身の位置を検出する位置検出部と、
   前記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出部と、
   目的地の位置を受け付ける受付部と、
   前記位置検出部が検出した前記電気自動車の位置情報、前記バッテリ残量検出部が検出した前記バッテリの残量情報、及び前記受付部が受け付けた目的地の位置情報を前記経路探索装置へ送信する送信部と
   を備える経路検索システム。
7. バッテリを有する電気自動車の位置情報、該バッテリの残量情報及び目的地の位置情報と、前記電気自動車の走行経路を構成する複数の道路リンクそれぞれを走行するときのバッテリ消費量、及び前記バッテリを充電することができる複数の充電スタンドそれぞれの位置情報とに基づいて、前記電気自動車が電欠しないように前記充電スタンドを経由して前記目的地に至る走行経路をコンピュータに探索させるコンピュータプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   各道路リンクの旅行時間及びバッテリ消費量に基づいて、前記電気自動車が電欠すること無く、前記目的地に至るまでに経由可能な充電スタンドに電気自動車が到達する時刻を算出する到達時刻算出部と、
   該到達時刻算出部にて算出された時刻、及び該時刻における前記充電スタンドの充電料金に基づいて、前記充電スタンドに前記電気自動車が到達したときの充電料金を特定する特定部と、
   該特定部によって特定された充電料金に基づいて、一又は複数の充電スタンドを経由する走行経路を決定する決定部と
   して機能させるためのコンピュータプログラム。

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