JP2020161125A - 消費エネルギー推定装置、通信装置、消費エネルギー推定方法、消費エネルギー推定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】過度な補正値を省いて、適切にエネルギーの推定処理が行えること。【解決手段】消費エネルギー推定装置１００は、移動体が所定の区間を移動する際の推定消費エネルギーを推定する推定部１０１と、所定の区間を移動する際の実消費エネルギーを算出する実燃費算出部１０２と、推定消費エネルギーと、実消費エネルギーとの差に基づいて、推定消費エネルギーを補正するための補正値を算出する補正値算出部１０３と、補正値の範囲に関する範囲情報を取得する範囲情報取得部１０４と、を備える。推定部１０１は、補正値算出部１０３によって算出された補正値が、範囲情報取得部１０４が取得した範囲情報に対応する範囲内の場合に、補正値算出部１０３によって算出された補正値に基づいて推定消費エネルギーを推定する。【選択図】図１

Description

この発明は、移動体の消費エネルギーを表示する消費エネルギー推定装置、通信装置、消費エネルギー推定方法、消費エネルギー推定プログラムに関する。ただし、この発明の利用は、上述した消費エネルギー推定装置、通信装置、消費エネルギー推定方法、消費エネルギー推定プログラムには限られない。

従来、車重や車両寸法等に応じて算出される加速抵抗や走行抵抗等の各係数を用いた算出式により移動体の消費エネルギーの推定を行っている(例えば、下記特許文献１参照。）。

国際公開第２０１２／１０１８２１号

しかしながら、上記従来の技術では、算出式に用いる係数の誤差に基づき過度に補正が行われて、適切な燃料の推定が行われなくなる虞があった。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる消費エネルギー推定装置は、移動体の移動時に消費が見込まれるエネルギーの推定量を推定する推定部と、前記移動体の移動時に実際に消費したエネルギーの消費量を算出する消費量算出部と、第１区間の移動時に対応する、前記推定量および前記消費量の比較結果に基づき、前記推定量の補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値の範囲に関する範囲情報を取得する取得部と、を備え、前記推定部は、前記補正値が前記範囲情報に対応する範囲内の場合に、前記補正値に基づいて第２区間の前記推定量を推定することを特徴とする。

また、請求項４の発明にかかる通信装置は、複数の移動体のそれぞれから、前記移動体が第１の区間を移動する際に消費するエネルギーの推定量と、前記移動体が前記第１の区間を移動する際に実際に消費したエネルギーの消費量と、の差に基づいて算出された、前記推定量を補正するための補正値と、前記複数の移動体の種別に関する種別情報と、を受信する受信部と、前記種別毎に、前記補正値の範囲に関する範囲情報を決定する範囲決定部と、前記移動体に、前記種別に対応した前記範囲情報を送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

また、請求項６の発明にかかる消費エネルギー推定方法は、消費エネルギー推定装置が実施する消費エネルギー推定方法において、移動体の移動時に消費が見込まれるエネルギーの推定量を推定する推定工程と、前記移動体の移動時に実際に消費したエネルギーの消費量を算出する消費量算出工程と、第１区間の移動時に対応する、前記推定量および前記消費量の比較結果に基づき、前記推定量の補正値を算出する補正値算出工程と、前記補正値の範囲に関する範囲情報を取得する取得工程と、を含み、前記推定工程は、前記補正値が前記範囲情報に対応する範囲内の場合に、前記補正値に基づいて第２区間の前記推定量を推定することを特徴とする。

また、請求項７の発明にかかる消費エネルギー推定プログラムは、請求項６に記載の消費エネルギー推定方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

図１は、実施の形態にかかる消費エネルギー推定装置の機能的構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態にかかる消費エネルギー推定装置の処理内容を示すフローチャートである。 図３は、実施例にかかる推定燃費、実燃費、補正値算出にかかる構成を示すブロック図である。 図４は、補正値決定の処理内容を示すフローチャートである。 図５は、ナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図６は、サーバが収集する車種別の補正値の例を示す図表である。 図７は、新型車両の燃費推定を行う場合の補正値の取得処理を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる消費エネルギー推定装置、通信装置、消費エネルギー推定方法、消費エネルギー推定プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる消費エネルギー推定装置の機能的構成を示すブロック図である。図１には、消費エネルギー推定装置を構成する端末１００と、端末１００に通信接続されるサーバ１１０を記載してある。消費エネルギー推定装置は、端末１００だけで構成することもできる。

（端末１００の構成）
端末１００は、例えば、移動体に搭載されて移動体の移動とともに移動するものであり、推定部１０１と、実燃費算出部１０２と、補正値算出部１０３と、範囲情報取得部１０４と、を有する。

エネルギーとは、例えば、ガソリン車、ディーゼル車など（以下、単に「エンジン車」という）の場合、例えば、ガソリンや軽油、ガスなどに基づくエネルギーである。また、ＥＶ車の場合、電気などに基づくエネルギーであり、ＨＶ車，ＰＨＶ車などの場合は電気などに基づくエネルギーおよびガソリンや軽油、ガスなどに基づくエネルギーである。また、エネルギーとは、例えば燃料電池車の場合、電気などに基づくエネルギーおよび例えば水素や水素原料になる化石燃料などである（以下、ＥＶ車、ＨＶ車、ＰＨＶ車、燃料電池車は単に「ＥＶ車」という）。

推定部１０１は、移動体が所定の区間を移動する際に消費するエネルギーである推定消費エネルギーを推定する。実燃費算出部１０２は、移動体が上記の所定の区間を移動する際に実際に消費したエネルギーである実消費エネルギーを算出する。

補正値算出部１０３は、推定部１０１が推定した推定消費エネルギーと、実燃費算出部１０２が取得した実消費エネルギーとの差に基づいて、推定部１０１によって推定される推定消費エネルギーを補正するための補正値を算出する。算出した補正値は、サーバ１１０に送信される。

範囲情報取得部１０４は、補正値の範囲に関する範囲情報を取得する。この範囲情報取得部１０４は、移動体の種別（車種等）に応じた範囲情報として、例えば、補正値の基準値、上限値、下限値等を取得する。また、上限値あるいは下限値だけとしてもよい。移動体は、種別によって大きさや走行性能が異なり、推定消費エネルギー算出に用いる車両のパラメータが異なり、対応して補正値も車種別に異なる。

そして、推定部１０１は、補正値算出部１０３によって算出された補正値が、範囲情報取得部１０４が取得した範囲情報に対応する範囲内（上限値および下限値の範囲内）の場合に、補正値算出部１０３によって算出された補正値に基づいて推定消費エネルギーを推定する。このほか、下限値だけを取得する場合、補正値が下限値を下回る際には下限値を補正値として用いる。上限値だけを取得する場合、補正値が上限値を超える際には上限値を補正値として用いる。このように、補正値を範囲情報が示す補正値の範囲に収める。

ここで、推定部１０１は、推定消費エネルギーを所定の推定式を用いて推定する。この際、補正値算出部１０３が算出する補正値は、推定式の係数を補正するための数値である。

また、図１には不図示であるが、端末１００は、移動体の種別を特定する種別情報として車種名、車両データ（排気量、車重、寸法）等を記憶保持しておき、補正値とともに種別情報がサーバ１１０に送信される。

（サーバ１１０の構成）
サーバ１１０は、受信部１１１と、範囲決定部１１２と、送信部１１３と、を有する。

受信部１１１は、複数の移動体（端末１００）から補正値と、移動体の種別に関する種別情報と、を受信する。

範囲決定部１１２は、受信部１１１が受信した種別情報と補正値について、移動体の種別毎に、補正値の範囲に関する範囲情報を決定する。この範囲情報は、端末１００が消費エネルギー推定の差異に用いる補正値を適切な範囲に収めるためのものである。この範囲情報は、複数の端末１００から取得した移動体の種別毎の補正値に対する所定の集計処理（平均や分散等の統計処理）を行って求めた基準値や上限値、下限値等からなる。

送信部１１３は、移動体の種別に対応した範囲情報を移動体（端末１００）に送信する。

そして、端末１００の範囲情報取得部１０４は、サーバ１１０から送信された範囲情報を取得する。これにより、端末１００の推定部１０１は、補正値算出部１０３によって算出された補正値が、範囲情報取得部１０４が取得した範囲情報に対応する範囲内の補正値に基づいて推定消費エネルギーを算出できるようになる。

そして、端末１００は、例えば、補正値の初期値を１とし、サーバ１１０から取得する範囲情報に基づく補正値の変更範囲限度幅はＬ１〜Ｌ２の範囲とする。Ｌ１，Ｌ２は例えば０．５と２（初期値を１００％としたとき、それぞれ半分の５０％と２倍の２００％の値）とする。そして、端末１００は、算出した補正値がサーバ１１０等から取得した範囲情報が示す限度幅の範囲内であれば、算出した補正値を用いて推定消費エネルギーを算出する。一方、算出した補正値がサーバ１１０等から取得した範囲情報が示す限度幅の範囲外であれば、補正値の修正は行わない。

上記構成において、サーバ１１０は、移動体（端末１００）毎の車種に関する種別情報と、補正値とを多数収集することができるため、収集処理（統計処理等）に基づいて、車種毎に適切な補正値の範囲情報を決定でき、過度な補正値を用いた不適なエネルギー推定を防ぐことができる。範囲情報は、例えば、車種毎の平均値（基準値）、平均値に基づき算出した上限値および下限値等を用いることができる。例えば、収集した補正値の分散を求めて、分散に基づき上限値および下限値を設定することができる。

図２は、実施の形態にかかる消費エネルギー推定装置の処理内容を示すフローチャートである。端末１００側の処理と、サーバ１１０側の処理とを記載してある。なお、端末側１００は、サーバ１１０側とのデータの送受を行わずに、端末側１００単体の処理だけであっても補正値の範囲情報を適切に決定することができる。

端末１００は、はじめに、自車両（移動体）の補正値ｈを算出する（ステップＳ２０１）。この補正値ｈの算出は、まず、推定部１０１により、移動体が所定の区間を移動する際に消費するエネルギーである推定消費エネルギーを算出する。また、実燃費算出部１０２により、移動体が上記の所定の区間を移動する際に実際に消費したエネルギーである実消費エネルギーを算出する。

そして、補正値算出部１０３により、推定部１０１が推定した推定消費エネルギーと、実燃費算出部１０２が取得した実消費エネルギーとの差に基づいて、推定部１０１によって推定される推定消費エネルギーを補正するための補正値ｈを算出する。

この後、端末１００は、自車量（移動体）の車種情報と、補正値ｈの情報とをサーバ１１０に送信し（ステップＳ２０２）、この後、サーバ１１０から自車量の車種に適合した補正値の範囲情報を受信する（ステップＳ２０３）。

そして、端末１００は、ステップＳ２０１で算出した補正値ｈが、サーバ１１０から受信した範囲情報の範囲内であるかを判断する（ステップＳ２０４）。補正値ｈが、サーバ１１０から受信した範囲情報の範囲内であれば（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、補正値ｈを更新する（ステップＳ２０５）。すなわち、推定部１０１は、ステップＳ２０１で算出した補正値ｈを用いた推定消費エネルギーの算出を行う。

一方、補正値ｈが、サーバ１１０から受信した範囲情報の範囲内から外れていれば（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、補正値ｈを範囲情報の範囲内に固定する（ステップＳ２０６）。すなわち、推定部１０１は、ステップＳ２０１で算出した補正値ｈを用いずに、範囲情報の範囲内となる値（例えば、上限値、下限値、あるいは基準値等）を補正値ｈとして用いて推定消費エネルギーの算出を行う。

以上の処理は、移動体が目的地までの燃料消費を推定する際、移動体が所定距離（例えば、１００ｋｍ）走行時毎、あるいは所定時間（例えば、１００時間走行毎）に実行する。

サーバ１１０側の処理を説明すると、はじめに、端末１００から移動体の車種と補正値ｈとを受信部１１１が受信すると（ステップＳ２１１）、範囲決定部１１２は、車種別の補正値の範囲情報を計算する（ステップＳ２１２）。この際、範囲決定部１１２は、受信した車種別の車種情報と、補正値ｈの情報とを同一の車種別の多数の補正値ｈの情報として収集し、図示しない記憶部に格納（データベース化）する。そして、収集した同一の車種別の補正値の収集処理（統計処理）を行い、例えば、補正値ｈの平均値を基準値とする。また、基準値に基づき車種毎に上限値および下限値を求める。範囲決定部１１２は、これら基準値、上限値、下限値等を範囲情報とする。

そして、サーバ１１０は、送信部１１３によって、範囲情報を端末１００に送信し（ステップＳ２１３）、一連の処理を終了する。

上記構成によれば、消費エネルギーの推定に用いる補正値に範囲をもたせたため、過度な補正値を用いたエネルギー推定を防ぐことができる。補正値は、推定部１０１によって推定される推定消費エネルギーを補正するために、推定消費エネルギーと実消費エネルギーとの差に基づき算出されるが、端末１００に対するユーザの設定ミス（例えば、範囲情報取得部１０４等に対しユーザ操作による範囲情報として不正な値が設定された場合等）があっても不適切な補正値を用いた推定消費エネルギーの算出を防ぎ、推定消費エネルギーを高精度に算出できるようになる。また、このほか、新型車種など、未知の車種であっても、サーバ１１０側が車種別の補正値と車種情報に基づき範囲情報を求めることによって、端末１００は、この範囲情報を用いて推定消費エネルギーを高精度に算出できるようになる。

以下に、本発明の実施例について説明する。本実施例では、車両に搭載されるナビゲーション装置を消費エネルギー推定装置（端末）１００として、本発明を適用した場合の一例について説明する。

（推定消費エネルギーの一般的な算出例）
推定部１０１が行う推定消費エネルギーの一般的な算出例を説明する。ここでは、単位時間当たりの消費エネルギー量を所定の推定式を用いて推定する。具体的には、車両重量や車体寸法等から算出される各係数、具体的には、定常的に消費される単位時間当たりのエネルギー量に関する係数、加速成分に関する係数、転がり抵抗成分に関する係数、空気抵抗成分に関する係数、定常的に消費される定常消費エネルギーに関する係数と、速度情報、必要に応じ道路勾配情報も加え、単位時間毎の消費エネルギー量（推定単位時間消費エネルギー）の推定を行う。

単位時間消費エネルギーは、車両消費エネルギー量と、定常消費エネルギー量からなる。車両消費エネルギー量は、加速や減速、定常速度等の車両の走行に関わるエネルギー消費量である。定常消費エネルギー量は、車両停止時も含め定常的に消費されるエネルギー量であり、車両の電装品や空調等で消費されるエネルギー量となる。エネルギー補給量は、車両消費エネルギー量と、定常消費エネルギー量を含んだものとなる。

そして、推定単位時間消費エネルギーとして、推定車両消費エネルギー量を算出する。

より具体的には、車両重量や車体寸法等から算出される各係数、例えば、定常的に消費される単位時間当たりのエネルギー量（推定式の第一情報）に関する係数と、車両の重量に関連する係数である加速成分のエネルギー量（第二情報）に関する係数、空気抵抗成分のエネルギー量（第三情報）に関する係数、転がり抵抗成分のエネルギー量（第四情報）に関する係数とに分けて消費エネルギーを推定する。

この際、取得した速度情報、さらには、必要に応じ勾配情報も使用し、単位時間毎の消費エネルギー量の推定を行う。これら車両重量や車体寸法、速度情報、勾配情報は、汎用のナビゲーション装置が有するセンサが検出するデータを用いる。速度情報は、例えば車速センサのパルスの入力をＧＰＳデータにより補正して使用する。これに限らず、これらのデータ（例えば速度情報、勾配情報等）は、移動体のＣＡＮ等が出力する情報を用いてもよい。

単位時間消費エネルギー算出式は例えば下記を用いる。
単位時間消費エネルギーＰｃ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４
＝ｋ１＋ｋ２×[（ｄＶ／ｄｔ）＋ｇ×ｓｉｎ（θ／１００）]×Ｖ＋ｋ３×（Ｖ3
＋ａｌ×Ｖ2）＋ｋ４×Ｖ
Ｐ１：定常エネルギー消費量（第一情報）
Ｐ２：加減速および道路勾配θによるエネルギー消費量（第二情報）
Ｐ３：空気抵抗によるエネルギー消費量（第三情報）
Ｐ４：転がり抵抗によるエネルギー消費量（第四情報）
ｋ１〜ｋ４：第一情報〜第四情報の係数ｋ１〜ｋ４
Ｖ：速度
ｇ：重力加速度

定常エネルギー消費量Ｐ１は、移動体が所定の区間を走行する際に、移動体が装備する電気系の回路等の電装品や、移動体に配置されたエアコン、ナビゲーション装置等の電子機器によって消費されるエネルギー量である第一情報である。エンジン車では、第一情報に車両のエンジンがアイドリング状態で動作するときに消費する消費エネルギー量も含まれる。この第一情報は、移動体の走行状態には関係せず、移動体が定常的に消費するエネルギー量である。

移動体が所定の区間を走行する際のエネルギー消費量である走行消費エネルギーは、移動体の加減時に消費および回収されるエネルギーに関する第二情報と、前記移動体の走行時に生じる抵抗により消費されるエネルギーに関する第三情報とを含む。第四情報は、移動体の走行時に生じる転がり抵抗により消費されるエネルギーである。以下の説明では、推定消費エネルギーの算出に第四情報は用いないこととする。

上記の係数ｋ１〜ｋ３は、車両の排気量、車重、寸法などの影響を受ける。このため、推定消費エネルギー量の算出においては、あらかじめ移動体（車両）の排気量、車重、寸法等に基づいた係数ｋ１〜ｋ３を決定しておく。

そして、算出された推定単位時間消費エネルギーを係数別に積分し、係数毎の累積値を保持することにより、推定消費エネルギーの積算値を得る。これにより、所定時間（上記１００時間分）の推定消費エネルギー量を得る。

（実施例の補正値算出までの処理例）
図３は、実施例にかかる推定燃費、実燃費、補正値算出にかかる構成を示すブロック図である。図１に示す推定部１０１に相当する燃費推定部３０１と、実燃費算出部１０２に相当する燃費計算部３０２と、図１に示す補正値算出部１０３に相当するＰＩ制御部３０３と、補正値計算部３０４と、からなる。

燃費推定部３０１は、上記算出式に基づき推定消費エネルギー量を算出する。燃費推定部３０１には、移動体（車両）から車速、車両パラメータ（係数：ｋ１〜ｋ３、ａ１，ａ２、ｂ、加速率：ｖ、平均加速率：ａｃｖ）が入力され、補正値計算部３０４から前回計算時の係数ｋ１〜ｋ３別の補正値ｈ１〜ｈ３が入力される。

そして、燃費推定部３０１は、移動体（車両）の実走行時の走行区間の経過時間をＴ（ｓｅｃ）、走行距離をＤ（ｋｍ）とすると、
車速ｘ＝Ｄ／（３．６×Ｔ） （ｍ／ｓ）とする。
また、加速度と速度の積の絶対値を速度加速率とする。
速度加速率＝｜ａ×ｖ｜
速度加速率は、重量当たりの加速に費やす仕事率である。

また、単位時間当たりの速度加速率の平均をａｃｖ（ｍ²／ｓ³）とする。
ａｃｖ＝（Σ｜ａ×ｖ｜）／Ｔ

推定消費燃料量ｆｃｐ（出力ｙ）は、ｈ１〜ｈ３を前回算出時の補正値として用いて算出できる。
ｆｃｐ＝ｈ１×ｋ１＋ｈ２×ｋ２×（１−ｂ）／２×ａｃｖ＋ｈ３×ｋ３（ｘ３＋ａ１×ｘ２＋ａ２×ｘ））

燃費計算部３０２には、移動体（車両）から実燃料ｆｃｒと、燃費推定部３０１から推定消費燃料量ｆｃｐが入力される。実燃料ｆｃｒは、車両がＯＢＤＩＩコネクタ等を介して出力するエンジン回転数と、燃料噴射時間、燃圧等の情報に基づき、走行距離を燃料消費量で割った燃費を算出する。

例えば、移動体（車両）の実走行時の走行区間の経過時間をＴ（ｓｅｃ）、走行距離をＤ（ｋｍ）、燃料消費量をｆｃｒ（ｃｃ／ｓｅｃ）とすると、
実燃費Ｅａ＝Ｄ／（３．６×Σｆｃｒ）で求められる。
また、推定燃費Ｅｂ＝ｘ／（３．６×ｆｃｐ）で求められる。
このとき実燃費Ｅａに対する推定燃費Ｅｂの偏差ｅ＝Ｅａ−Ｅｂとなる。

そして、ＰＩ制御部３０３は、実燃費Ｅａを目標値とし、推定燃費Ｅｂとの誤差が０（ゼロ）となるように、比例ゲインｋｐと積分ゲインｋｉでフィードバックし、操作量ｕを計算する。ゲインは推定燃費Ｅｂの要素別に、移動体の高速走行と低速走行別に、比例（Ｐ）制御と積分（Ｉ）制御を行う。

例えば、ＰＩ制御部３０３には、燃費計算部３０２から実燃費Ｅａに対する推定燃費Ｅｂの偏差ｅが入力され、サンプリング方式のＰＩ制御の基本式を下記式（１）に示す。

そして、前回サンプリングとの操作量の差分Δｕ＝ｋｐ×Δｅ＋ｋｉ×ｅを求める。操作量の変化分は、今回の操作量から前回の操作量を引いたものであるため、ｕ’＝ｕ’＋ｋｐ×（ｅ−ｅ’）＋ｋｉ×ｅとなる。
（ｕ：前回の操作量、ｅ’：前回の偏差）

補正値計算部３０４には、ＰＩ制御部３０３から操作量ｕが入力される。ここで、単位時間当たりの消費燃料ｆｃ（ｃｃ／ｓｅｃ）は、ｋ１，ｋ２，ｋ３項に関わる燃料をｆｃ１，ｆｃ２，ｆｃ３として次のように表す。
ｆｃ＝ｈ１×ｆｃ１＋ｈ２×ｆｃ２＋ｈ３×ｆｃ３

補正値計算部３０４は、補正値ｈ１，ｈ２，ｈ３を以下のように計算する。ＰＩ制御において操作量をｕとすると、補正値ｈは、ｈ＝１／（１＋ｕ）である。

ここで、移動体の低速走行中はｈ１，ｈ２をｈとして補正し、ｈ３は過去のデータを継承する。一方、移動体の高速走行中はｈ３を更新し、ｈ１，ｈ２は過去の値を継承する。例えば、移動体の速度をｘ（ｍ／ｓｅｃ）とした場合、閾値としての速度１５ｍ／ｓ以上を高速、以下を低速とする。
ｈ１＝ｉｆ（ｘ＜１５，ｈ，ｈ１’）
ｈ２＝ｉｆ（ｘ＜１５，ｈ，ｈ２’）
ｈ３＝ｉｆ（ｘ＜１５，ｈ３’，ｈ）とする。
ここで、ｈ１’，ｈ２’，ｈ３’は前回求めた補正値である。

そして、補正値計算部３０４は、求めた補正値ｈ１〜ｈ３を燃費推定部３０１に出力し、燃費推定部３０１は、この補正値を用いて推定燃費を求める。

図４は、補正値決定の処理内容を示すフローチャートである。補正値計算部３０４が行う処理内容を示す。補正値計算部３０４には、操作量ｕ、速度ｘ、算出された補正値ｈ１〜ｈ３）が入力され（ステップＳ４０１）、ｈ＝１／（１＋ｕ）を計算して補正値ｈを求める（ステップＳ４０２）。

次に、速度ｘが閾値（１５ｍ／ｓ）未満であるかを判断する（ステップＳ４０３）。速度ｘが閾値以上であれば（高速走行時、ステップＳ４０３：Ｎｏ）、ｈ３を算出されたものに更新して用い、ｈ１，ｈ２は過去（前回）の値ｈ１’，ｈ２’を継承する（継続して用いる）（ステップＳ４０４）。一方、速度ｘが閾値未満であれば（低速走行時、ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、ｈ１，ｈ２をｈとして補正し、ｈ３は過去（前回）の値ｈ３’を継承する（ステップＳ４０５）。

（ナビゲーション装置のハードウェア構成例）
次に、ナビゲーション装置のハードウェア構成について説明する。図５は、ナビゲーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図５において、ナビゲーション装置５００は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、磁気ディスクドライブ５０４、磁気ディスク５０５、光ディスクドライブ５０６、光ディスク５０７、音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）５０８、マイク５０９、スピーカ５１０、入力デバイス５１１、映像Ｉ／Ｆ５１２、ディスプレイ５１３、カメラ５１４、通信Ｉ／Ｆ５１５、ＧＰＳユニット５１６、各種センサ５１７を備えている。各構成部５０１〜５１７は、バス５２０によってそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ５０１は、ナビゲーション装置５００の全体の制御を司る。ＲＯＭ５０２は、ブートプログラム、データ更新プログラム、地図データ表示プログラム、および上述した推定消費エネルギー量算出などのプログラムを記録している。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される。すなわち、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３をワークエリアとして使用しながら、ＲＯＭ５０２に記録された各種プログラムを実行することによって、ナビゲーション装置５００の全体の制御を司る。

磁気ディスクドライブ５０４は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがって磁気ディスク５０５に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。磁気ディスク５０５は、磁気ディスクドライブ５０４の制御で書き込まれたデータを記録する。磁気ディスク５０５としては、例えば、ＨＤ（ハードディスク）やＦＤ（フレキシブルディスク）を用いることができる。

また、光ディスクドライブ５０６は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがって光ディスク５０７に対するデータの読み取り／書き込みを制御する。光ディスク５０７は、光ディスクドライブ５０６の制御にしたがってデータが読み出される着脱自在な記録媒体である。光ディスク５０７は、書き込み可能な記録媒体を利用することもできる。着脱可能な記録媒体として、光ディスク５０７のほか、ＭＯ、メモリカードなどを用いることができる。

磁気ディスク５０５および光ディスク５０７に記録される情報の一例としては、地図データ、車両情報、道路情報、走行履歴などが挙げられる。地図データは、カーナビゲーションシステムにおいて走行可能距離に関する情報を表示する際に用いられ、建物、河川、地表面などの地物（フィーチャ）を表す背景データ、道路の形状をリンクやノードなどで表す道路形状データなどを含んでいる。ここで、車両情報、道路情報および走行履歴とは、推定消費エネルギー算出の推定式に変数として用いる道路に関するデータである。

音声Ｉ／Ｆ５０８は、音声入力用のマイク５０９および音声出力用のスピーカ５１０に接続される。マイク５０９に受音された音声は、音声Ｉ／Ｆ５０８内でＡ／Ｄ変換される。マイク５０９は、例えば、車両のダッシュボード部などに設置され、その数は単数でも複数でもよい。スピーカ５１０からは、ルート案内などの所定の音声信号を音声Ｉ／Ｆ５０８内でＤ／Ａ変換した音声が出力される。

入力デバイス５１１は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えたリモコン、キーボード、タッチパネルなどが挙げられる。入力デバイス５１１は、リモコン、キーボード、タッチパネルのうちいずれか一つの形態によって実現されてもよいが、複数の形態によって実現することも可能である。

映像Ｉ／Ｆ５１２は、ディスプレイ５１３に接続される。映像Ｉ／Ｆ５１２は、具体的には、例えば、ディスプレイ５１３全体を制御するグラフィックコントローラと、即時表示可能な画像情報を一時的に記録するＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）などのバッファメモリと、グラフィックコントローラから出力される画像データに基づいてディスプレイ５１３を制御する制御ＩＣなどによって構成される。

ディスプレイ５１３には、アイコン、カーソル、メニュー、ウインドウ、あるいは文字や画像などの各種データが表示される。ディスプレイ５１３としては、例えば、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどを用いることができる。

カメラ５１４は、車両内部あるいは外部の映像を撮影する。映像は静止画あるいは動画のどちらでもよく、例えば、カメラ５１４によって車両外部を撮影し、撮影した画像をＣＰＵ５０１において画像解析したり、映像Ｉ／Ｆ５１２を介して磁気ディスク５０５や光ディスク５０７などの記録媒体に出力したりする。

通信Ｉ／Ｆ５１５は、無線・有線のネットワークに接続され、ナビゲーション装置５００およびＣＰＵ５０１のインターフェースとして機能する。ネットワークとして機能する通信網には、公衆回線網や携帯電話網、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＣＡＮなどがある。通信Ｉ／Ｆ５１５は、例えば、ネットワークモジュールや公衆回線用接続モジュールやＥＴＣ（ノンストップ自動料金支払いシステム）ユニット、ＦＭチューナー、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：登録商標）／ビーコンレシーバなどである。

ＧＰＳユニット５１６は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、車両の現在位置を示す情報を出力する。ＧＰＳユニット５１６の出力情報は、各種センサ５１７の出力値とともに、ＣＰＵ５０１による車両の現在位置の算出に際して利用される。現在位置を示す情報は、例えば、緯度・経度、高度などの、地図データ上の１点を特定する情報である。

各種センサ５１７は、車速センサ、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサなどの、車両の位置や挙動を判断するための情報を出力する。各種センサ５１７の出力値は、ＣＰＵ５０１による車両の現在位置の算出や、速度や方位の変化量の算出に用いられる。

図１に示した端末１００の各構成部は、図５に示したＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、磁気ディスク５０５、光ディスク５０７などに記録されたプログラムやデータを用いて、ＣＰＵ５０１が所定のプログラムを実行し、ナビゲーション装置５００における各部を制御することによってその機能を実現する。

（サーバの構成例）
図１に記載のサーバ１１０についても、図５と同様の構成を有する。なお、このサーバ１１０においては、図５に記載のＧＰＳユニット５１６、各種センサ５１７、カメラ５１４等は不要である。

ところで、図１に示したサーバ１１０の機能を所定のナビゲーション装置５００が有してもよい。この場合、上述したナビゲーション装置５００がサーバ１１０の機能を実現するため、サーバ１１０を不要にすることができる。

（サーバが収集する車種別の補正値の例）
図６は、サーバが収集する車種別の補正値の例を示す図表である。サーバ１１０はナビゲーション装置５００（端末１００）から補正値とともに、ユーザ別の車両ＩＤと車種を取得して図示のように蓄積し、データベースとして生成する。

例えば図６（ａ）において、あるユーザの車両ＩＤが１００１番の車種がＡである。そして端末１００側で計算した補正値１（ｈ１，ｈ２用）は１．３であったとする。サーバ１１０では、各ユーザから同じ車種Ａの補正値を収集し、この車種Ａにおける補正値の平均値として１．１が得られたとする。同様に、図６（ｂ）には、車種Ｂについて、各ユーザの情報を同様に収集する。

図６（ａ）の例で説明すると、サーバ１１０の範囲決定部１１２は、この平均値１．１を車種Ａの基準値とする。また、基準値からの分散を計算して限度幅の下限値を０．８、上限値を１．４として設定する。これにより、サーバ１１０は、端末１００に範囲情報として、基準値、上限値、下限値を通知することができる。そして、車両ＩＤが１００４番の端末１００側では、計算した補正値１は、０．６であり、下限値０．８を下回っているため、新しい補正値として範囲情報の範囲内の値（例えば、基準値１．１あるいは下回った下限値０．８）を新しい補正値として用いる。

図６に示すデータは、同一のユーザ（車両ＩＤ）の端末１００から補正値が送信される毎に対応するこのユーザの補正値を更新する。そして、複数のユーザから送信される補正値に基づいて、車種に適した補正値の範囲情報を更新していくことができる。これにより、範囲情報を取得する端末１００側においても、計時変化を含め常に最適な範囲情報を取得でき、過度な補正値を用いることを防ぎ、推定消費エネルギー量の算出精度を高精度に維持できるようになる。

（新車等未知の補正値の収集処理について）
新型車両で燃費推定を行う場合、上記のパラメータである係数ｋ１〜ｋ３は、車両の排気量、車重、寸法などに基づいて決定すればよいが、燃費の予測が大きく異なる場合がある。この場合、端末１００は、新型車両の補正値を収集処理するサーバ１１０から補正値に関する範囲情報（例えば基準値）を取得することにより、稼働初期の時点から適切な補正値を用いて推定消費エネルギー量を算出できるようになる。

図７は、新型車両の燃費推定を行う場合の補正値の取得処理を示すフローチャートである。サーバ１１０側の処理では、あらかじめ複数の車種別の車種リストを保持しておき、車種の端末１００に車種リストを送信する（ステップＳ７０１）。この後、車種リストのなかから選択された車種情報を端末１００から受信する（ステップＳ７０２）。そして、この車種情報（車種）に対応した補正値の範囲情報（基準値や上限値、下限値）を端末１００に送信する（ステップＳ７０３）。

端末１００側では、サーバ１１０から車種リストを取得し（ステップＳ７１１）、この車種リストのなかから自車の車種を選択してサーバ１１０に送信する（ステップＳ７１２）。この後、サーバ１１０から自車の車種に対応する範囲情報を受信すると（ステップＳ７１３）、範囲情報を補正値とする（ステップＳ７１４）。例えば、範囲情報に含まれる基準値を推定消費エネルギー算出に用いる初期の補正値として設定する。以降、この端末１００は、サーバ１１０との間で図２に示した処理を実行し、補正値が範囲情報（上限値および下限値）の範囲内となるようにする。

このように、走行履歴がない新型車両であっても、稼働初期の時点から適切な補正値を用いて推定消費エネルギー量を算出できるようになる。

上記実施例の推定消費エネルギーの算出は、端末１００が目的地を設定し、移動体が現在地から目的地まで走行するときに、所定距離あるいは所定時間毎に補正値が範囲情報に収まるように制御される。

ところで、端末１００は、目的地までの経路探索機能を有するが、この経路探索の機能をサーバ１１０が行ってもよい。この場合、端末１００は、サーバ１１０に対し現在地および目的地を通知し、サーバ１１０が目的地までの経路探索を行い、端末１００に通知する。

また、上記の実施例では、端末１００としてナビゲーション装置５００を用いる構成例を説明したが、これに限らない。端末１００としては、他には、例えば、搭乗者が保持するスマートホン、ＰＣ等を用いることもできる。この端末１００は、車両から各種情報を取得し、図１に示す各機能を有すればよい。

なお、本実施の形態で説明した消費エネルギー量推定の方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

１００ 消費エネルギー推定装置（端末）
１０１ 推定部
１０２ 実燃費算出部
１０３ 補正値算出部
１０４ 範囲情報取得部
１１０ サーバ
１１１ 受信部
１１２ 範囲決定部
１１３ 送信部
３０１ 燃費推定部
３０２ 燃費計算部
３０３ ＰＩ制御部
３０４ 補正値計算部
５００ ナビゲーション装置

Claims (1)

1. 移動体の移動時に消費が見込まれるエネルギーの推定量を推定する推定部と、
   前記移動体の移動時に実際に消費したエネルギーの消費量を算出する消費量算出部と、
   第１区間の移動時に対応する、前記推定量および前記消費量の比較結果に基づき、前記推定量の補正値を算出する補正値算出部と、
   前記補正値の範囲に関する範囲情報を取得する取得部と、
   を備え、
   前記推定部は、前記補正値が前記範囲情報に対応する範囲内の場合に、前記補正値に基づいて第２区間の前記推定量を推定することを特徴とする消費エネルギー推定装置。

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