JP2020201796A - 経路計画装置、経路計画方法及び経路計画システム - Google Patents
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Abstract
Description
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
移動経路探索システム100は、ネットワークNに接続され、互いにデータを送受信可能な車両1及び管理サーバ40を備えて構成される。ネットワークNは、例えば、インターネットである。
コントローラ11は、車両1に搭載される各部の動作を制御する。
バッテリ12は、充放電可能な二次電池であり、エネルギーとして電気エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積部の一例として用いられる。バッテリ12は、車両1が充電エリアに駐車又は停車している間に電力供給装置30から供給される電力により充電される。図中の電力供給装置30からバッテリ12に向かう破線矢印は電力の供給ラインを表す。エネルギー蓄積部の一例として、エンジン17に化石燃料(ガソリン、軽油等)を供給可能な燃料タンク(不図示)も車両1に設けられる。
図3は、コントローラ11のハードウェア構成例を示すブロック図である。
コントローラ11は、探索領域加工部31、交通情報入手部32、経路演算部33、最適経路出力部34及びパワートレイン指令部35を備える。コントローラ11の機能は、車両1が停止車両である場合と、移動車両である場合とで異なる部分が動作する。
最適経路出力部34は、管理サーバ40から車両側通信部13が受信した最適経路を、例えば、ナビゲーション装置14に出力する。ナビゲーション装置14のディスプレイパネルには、移動車両の最適経路が表示される。
図5は、管理サーバ40の内部構成例を示すブロック図である。
図6は、計算機50のハードウェア構成例を示すブロック図である。計算機50は、管理サーバ40として動作可能なコンピュータとして用いられるハードウェアである。
図8は、車両1の移動時間、移動コスト、CO2排出量の目的設定画面60の表示例を示す図である。
移動コスト設定部62は、ターゲットバー62aと現在値62bを備える。ターゲットバー62aは、過去に設定された移動車両の移動コストを表す。そして、現在値62bは、複数の車両1に設定される移動コストの平均値を表す。
CO2排出量設定部63は、ターゲットバー63aと現在値63bを備える。ターゲットバー63aは、過去に設定された移動車両のCO2排出量を表す。そして、現在値63bは、複数の車両1に設定されるCO2排出量の平均値を表す。
ステップS2の後、車両判断部44は、複数の車両1の位置情報に基づいて、演算処理を実施可能な停止車両を判断する(S3)。ここで、無線方式のネットワークは、通信範囲を規定するセルが多数設けられ、セル内にいる車両1であれば、同一セルで通信可能である。このため、車両1が停止車両であれば、車両1のコントローラ11が接続されるネットワーク(セル)は変わらない。しかし、車両1が移動車両であれば、車両1の移動に応じて、車両1のコントローラ11が接続されるネットワーク(セル)が切り替わる。このため、車両判断部(車両判断部44)は、一定時間以上変化がないネットワークに接続された車両1を停止車両と判断する。なお、車両判断部44は、車両1に生存確認信号を送り、車両1から受信した応答信号に基づいて、車両1が停止車両か否かを判断してもよい。ステップS3の停止車両を判断するための詳細な処理フローは、図9にて後述する。
車両側通信部13が管理サーバ40から演算処理の内容を受信すると、停止車両の探索領域加工部31は、探索領域を減らすための加工を行う(S11)。本実施の形態では、経路探索手法としてZDDを想定するが、それ以外の手法を用いてもよい。ZDDを使った手法は、移動経路のネットワーク図を探索木へ写像する方法であり、探索木への変換過程で制約条件を考慮して早期に枝刈りすることで、探索空間を減らすことが可能である。
最適経路決定部46は、複数の停止車両から受信した複数の演算結果をまとめて、移動車両の最適経路を決定する(S5)。そして、最適経路決定部46は、サーバ側通信部41を通じて移動車両に最適経路を送信する。
移動車両の車両側通信部13は、管理サーバ40から受信した最適経路をナビゲーション装置14に出力することで、ナビゲーション装置14のディスプレイ画面に最適経路を表示する(S21)。
図9は、車両判断部44が停止車両を判断する処理の例を示すフローチャートである。この処理では、電気自動車を想定して説明する。
図10は、探索領域加工部31による処理の例を示す説明図である。
例えば、上述した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するためにシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、本実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
Claims (15)
- 駆動源と、前記駆動源にエネルギーを供給可能なエネルギー蓄積部と、コントローラとを搭載する車両にネットワークを介して接続し、複数の前記車両と通信可能な装置側通信部と、
前記車両が移動を開始する開始地点から移動を終了する終了地点までに経由する経由地点、及び前記車両の位置を確認する位置確認部と、
予め設定された目的に合わせて目的関数を決定する目的関数決定部と、
前記装置側通信部を通じて複数の前記車両から収集した情報に基づいて、それぞれの前記車両が、移動中又は移動予定である移動車両と、停止中である停止車両とのいずれであるかを判断する車両判断部と、
前記目的関数を演算可能な前記停止車両に対して、前記エネルギー蓄積部から前記駆動源に供給されるエネルギーを消費して移動する前記移動車両の経路を計画するための演算処理の割振りを決定し、前記装置側通信部を通じて前記停止車両が有する前記コントローラに演算させる演算割振決定部と、を備える
経路計画装置。 - 前記装置側通信部を通じて複数の前記停止車両から収集した前記演算処理の演算結果に基づいて、前記移動車両の前記経路を決定し、決定した前記経路を前記移動車両に通知する経路決定部を備える
請求項1に記載の経路計画装置。 - 前記目的関数は、予め設定された複数の目的から選択された一つの目的、又は所定割合で組み合わせた複数の前記目的を満たす関数である
請求項2に記載の経路計画装置。 - 前記目的は、前記開始地点から前記終了地点までにかかる前記移動車両の移動時間を短くすること、前記移動車両で消費される前記エネルギーを小さくすること、前記移動車両で消費される前記エネルギーの調達コストを小さくすること、前記移動車両が移動に伴って排出するCO2のCO2排出量を少なくすること、及び前記開始地点から前記終了地点までの前記経路を短くすることのうち、少なくとも一つを含む
請求項3に記載の経路計画装置。 - 前記目的関数決定部は、目的設定画面を通じて設定された前記目的に基づいて前記目的関数を決定する
請求項4に記載の経路計画装置。 - 前記車両判断部は、一定時間以上変化がない前記ネットワークに接続された前記車両を前記停止車両と判断する
請求項2に記載の経路計画装置。 - 前記エネルギー蓄積部は、前記エネルギーとして電気エネルギーを蓄積するバッテリであり、
前記車両判断部は、前記バッテリを搭載した前記停止車両のうち、前記バッテリの残量が所定値以下であり、かつ、前記バッテリに電力供給装置から前記エネルギーが供給される状態である前記停止車両、又は前記バッテリの充電が完了し、かつ配車予定がない前記停止車両に優先して前記演算処理を割振り可能と判断する
請求項6に記載の経路計画装置。 - 前記演算割振決定部は、前記停止車両が搭載する前記バッテリの残量、前記電力供給装置と前記停止車両が搭載する前記バッテリとの前記エネルギーの需給状態、前記移動車両が配車される前記経由地点を含む領域、前記移動車両が配車される時間帯が規定される配車計画に基づいて、前記演算処理の割振りを決定する
請求項7に記載の経路計画装置。 - 前記車両判断部は、前記バッテリに前記電力供給装置から前記エネルギーが供給される状態でなく、かつ配車予定がない前記停止車両に対して、前記電力供給装置から前記バッテリに前記エネルギーを供給可能となる場所まで前記停止車両の移動を指示する
請求項7に記載の経路計画装置。 - 前記経路決定部が決定した前記経路を記録する装置側記録部を備え、
前記経路決定部は、今回の前記経路を決定するための条件が、過去に前記経路を決定したときの条件とほぼ同じ、又は実質的に同じである場合に、前記装置側記録部から過去に決定された前記経路を前記移動車両に通知する
請求項2に記載の経路計画装置。 - 前記エネルギーは、化石燃料を燃焼して得られる熱エネルギー、及び電気エネルギーの少なくとも一つを含む
請求項1〜10のいずれか一項に記載の経路計画装置。 - 駆動源と、前記駆動源にエネルギーを供給可能なエネルギー蓄積部と、コントローラとを搭載する車両が移動を開始する開始地点から移動を終了する終了地点までに経由する経由地点、及び前記車両の位置を確認する処理と、
予め設定された目的に合わせて目的関数を決定する処理と、
複数の前記車両にネットワークを介して接続し、複数の前記車両と通信可能な装置側通信部を通じて複数の前記車両から収集した情報に基づいて、それぞれの前記車両が、移動中又は移動予定である移動車両と、停止中である停止車両とのいずれであるかを判断する処理と、
前記目的関数を演算可能な前記停止車両に対して、前記エネルギー蓄積部から前記駆動源に供給されるエネルギーを消費して移動する前記移動車両の経路を計画するための演算処理の割振りを決定し、前記装置側通信部を通じて前記停止車両が有する前記コントローラに演算させる処理と、を含む
経路計画方法。 - 駆動源と、前記駆動源にエネルギーを供給可能なエネルギー蓄積部と、コントローラとを搭載する車両と、経路計画装置と、を備え、
前記経路計画装置は、
ネットワークに接続された複数の前記車両と通信可能な装置側通信部と、
前記車両が移動を開始する開始地点から移動を終了する終了地点までに経由する経由地点、及び前記車両の位置を確認する位置確認部と、
予め設定された目的に合わせて目的関数を決定する目的関数決定部と、
前記装置側通信部を通じて複数の前記車両から収集した情報に基づいて、それぞれの前記車両が、移動中又は移動予定である移動車両と、停止中である停止車両とのいずれであるかを判断する車両判断部と、
前記目的関数を演算可能な前記停止車両に対して、前記エネルギー蓄積部から前記駆動源に供給されるエネルギーを消費して移動する前記移動車両の経路を計画するための演算処理の割振りを決定し、前記装置側通信部を通じて前記停止車両に搭載される前記コントローラに演算させる演算割振決定部と、を有し、
前記車両は、
前記ネットワークに接続された前記経路計画装置と通信可能な車両側通信部と、
前記経路計画装置によって前記停止車両と判断された場合に、前記車両側通信部を通じて前記経路計画装置から割り振られた前記演算処理を行って、演算結果を前記経路計画装置に送信させる前記コントローラと、を有する
経路計画システム。 - 前記停止車両に搭載される前記コントローラは、
前記経路計画装置から指定された探索領域を加工する探索領域加工部と、
前記探索領域における交通情報を入手する交通情報入手部と、
加工された前記探索領域、及び前記交通情報に基づいて、前記演算処理を行う演算部と、を有する
請求項13に記載の経路計画システム。 - 前記探索領域加工部は、予め設定された制約条件を用いてZDD(ゼロサプレス型二分決定グラフ)により前記探索領域を加工する
請求項14に記載の経路計画システム。
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