JP4580735B2 - Vehicle terminal and information providing system - Google Patents
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Description
本発明は、自動車に搭載する車載端末、および、これと通信するサーバでの情報提供方法に関し、特に自動車から排出される二酸化炭素(CO2)を抑制するルートガイドを行う車載端末および情報提供方法に関する。 The present invention relates to an in-vehicle terminal mounted in an automobile and an information providing method in a server that communicates with the in-vehicle terminal, and in particular, an in-vehicle terminal and an information providing method for performing a route guide for suppressing carbon dioxide (CO 2 ) emitted from the automobile. About.
昨今、大気汚染防止や地球温暖化防止などの環境対策の必要性が一層強く求められている。特に、二酸化炭素(CO2)をはじめとする温室効果ガスの増加が懸念されるようになっており、これらの排出量を抑制する地球温暖化対策として環境税の導入や排出権取引などが検討されている。また、CO2は基本的には燃料に含まれる炭素の量に比例して排出されるため、CO2の排出を抑制することは燃料の消費を抑えることにもつながり、省燃費という観点からコスト低減対策としての意義も大きいと考えられる。 Recently, there is a strong demand for environmental measures such as air pollution prevention and global warming prevention. In particular, there is a growing concern about the increase in greenhouse gases such as carbon dioxide (CO 2 ), and consideration is being given to the introduction of environmental taxes and trading of emission rights as a measure against global warming to curb these emissions. Has been. In addition, since CO 2 is basically emitted in proportion to the amount of carbon contained in the fuel, suppressing CO 2 emission also leads to a reduction in fuel consumption. It is also considered significant as a reduction measure.
これらの課題に対する従来技術として、例えば特許文献1(特開2003−316884号公報)では、経路案内を受けなかった場合に最も通りやすい経路を通った場合の推定排出量と、実際に経路案内を受けて走行した際の排出量を比較し、排出ガス中に含まれる有害物質の削減効果を算出する手段を備えた有害物質削減量算定システムについて記載されている。 As conventional techniques for these problems, for example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-316884), when the route guidance is not received, the estimated discharge amount when passing the route that is most likely to pass, and the route guidance are actually provided. It describes a hazardous substance reduction amount calculation system that includes means for comparing the emissions when traveling and receiving and calculating the reduction effect of harmful substances contained in the exhaust gas.
かかる従来技術においては次のような問題がある。 Such prior art has the following problems.
すなわち、特開2003−316884号では距離最小や時間最小となる経路案内によるCO2削減効果は提供してくれるが、CO2排出量が少ない経路の案内をする方法については記載されていない。 That is, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-316884 provides a CO 2 reduction effect by route guidance that minimizes distance and time, but does not describe a method of guiding a route with less CO 2 emission.
本発明の目的は、有害物質の排出、特にCO2の排出を抑制できるルート案内を実施する手段を提供することにある。 An object of the present invention is to provide means for implementing route guidance that can suppress emission of harmful substances, particularly CO 2 emission.
前記目的は、各車の車両情報、特に燃料消費量から有害物質排出量を換算算出して得られた算出結果を、各車から直接若しくは中継局を経由し通信手段を介して位置・時刻とともに収集し、位置情報をもとに地図上に統計処理した有害物質排出量をマッピングすることにより達成される。 The purpose is to calculate the vehicle information of each vehicle, in particular the calculation result obtained by converting the emission of harmful substances from the fuel consumption, together with the position and time directly from each vehicle or via a relay station via communication means. This is achieved by mapping the hazardous substance emissions collected and statistically processed on the map based on the location information.
また、前記目的は、前記統計処理にて、前記車両情報を車種毎に分類して処理することにより達成される。 The object is achieved by classifying and processing the vehicle information for each vehicle type in the statistical processing.
また、前記目的は、前記車載端末より二地点を結ぶ経路生成を指示されたときに、前記地図上にマッピングされた前記統計処理結果を経路の重みとみなしたときの最短経路を求め、該最短経路を該車載端末に通知することにより達成される。 Further, the object is to obtain a shortest route when the statistical processing result mapped on the map is regarded as a weight of the route when the in-vehicle terminal is instructed to generate a route connecting two points, and the shortest route is obtained. This is achieved by notifying the in-vehicle terminal of the route.
また、前記目的は、前記サーバに記憶されている前記地図の情報をダウンロードする手段と、二地点を結ぶ経路生成を指示する手段と、該地図上にマッピングされた前記統計処理結果を経路の重みとみなしたときの最短経路を求める手段と、該最短経路を表示する手段とを車載端末が有することにより達成される。 Further, the object is to download means for downloading the map information stored in the server, to instruct generation of a route connecting two points, and to calculate the statistical processing result mapped on the map as a route weight. This is achieved by the vehicle-mounted terminal having means for obtaining the shortest path when it is considered and means for displaying the shortest path.
また、前記目的は、当該車両の前記車両情報から算出された有害物質排出量と、当該車両の経路から算出される目標排出量との差から、排出可能残量を得て、少なくとも該排出可能残量を表示する表示部を車載端末が有することにより達成される。 In addition, the object is to obtain at least a dischargeable remaining amount from a difference between a hazardous substance emission amount calculated from the vehicle information of the vehicle and a target emission amount calculated from a route of the vehicle, and at least the discharge is possible. This is achieved by the in-vehicle terminal having a display unit for displaying the remaining amount.
本発明によれば、CO2の排出を抑制する経路情報を提供することが可能となる。CO2の排出は燃料消費に比例すると考えられるので、CO2削減、すなわち燃費向上・燃料コスト削減につながる。また、収集したCO2排出量実績値を炭素税課税や排出権取引などに活用することも可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide route information for suppressing CO 2 emission. Since CO 2 emission is considered to be proportional to fuel consumption, it leads to CO 2 reduction, that is, fuel efficiency improvement and fuel cost reduction. It is also possible to utilize the collected actual CO 2 emission value for carbon taxation or emission trading.
以下、本発明を車載ナビゲーションシステムに利用した実施の形態を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an in-vehicle navigation system will be described with reference to the drawings.
図1は本発明による車載端末とサーバとの連係の全体システム構成を示すブロック図である。本発明による全体システムは、大きくは自動車101に搭載された車載端末102と、車載端末102と通信ネットワーク120を介して情報のやり取りを行うサーバ121から構成される。車載端末102は自動車101内でエンジンやブレーキ等の機器を制御する電子制御ユニットECU103a,103b,・・・,103n間でやり取りされている車両情報を車内ネットワーク104経由で収集する。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall system configuration of linkage between an in-vehicle terminal and a server according to the present invention. The overall system according to the present invention is mainly composed of an in-
車載端末102は、収集条件テーブル105に記載されている収集条件に従って車両情報を収集する車両情報収集部106と、GPS109、リアルタイムクロック(RTC)110からそれぞれ位置情報、時刻情報を取得して車両情報を端末車両DB111に格納する車両情報蓄積部112と、端末車両DB111内の車両情報やナビゲーション時の経路情報を基地局119および通信ネットワーク120を介してサーバ121と送受信する車載通信部114と、経路情報を処理してナビゲーション画面を表示部117に表示する経路処理部116と、燃料噴射量からCO2排出量を演算し排出状況を表示部117に表示する排出量演算部118とから構成される。基地局119は通行料を課金するETCゲートウェイと同等のタイプのものでも良い。
The in-
一方、サーバ121は、車載端末102の車載通信部114と通信を行うサーバ通信部122と、車載端末102から取得した車両情報を格納するサーバ車両DB123と、サーバ車両DB123の情報と地図DB124の地図情報をもとに地図上に経路毎の排出量実績値をマッピングする排出量マップ生成部125と、CO2の排出量が最小となる経路を探索する経路生成部126とから構成される。
On the other hand, the
図2は車載端末102のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。車載端末102は、図1に示した車両情報収集部106、車両情報蓄積部112、車載通信部114、経路処理部116、排出量演算部118を機能として持ったプログラムを格納しているROM201と、このプログラムをロードして実行するCPU202と、プログラム実行に必要な一時記憶領域を提供するRAM203と、外部記憶領域としてHDD204を持つ。さらに、外部インターフェースとして、携帯無線通信網を介してサーバ121とデータ通信を行うための携帯データ通信カード205、無線LANアクセスポイントを介してデータ通信を行うための無線LAN通信カード206、車内ネットワークとしてのCAN(Controller Area Network)からの情報を収集するためのCANインターフェース207、ユーザから目的地などの設定を可能とする入力インターフェースとしてのボタン208を持つ。前述の収集条件テーブル105および端末車両DB111はHDD204の中に格納され、CPU202からアクセスされる。その他、前述のGPS109、RTC110、表示部117が含まれる。車両情報収集部106はCANインターフェース207を介してECU103から発信されるCANデータを収集することになる。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the in-
図3はサーバ121のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。サーバ121は、図1に示したサーバ通信部122、排出量マップ生成部125、経路生成部126を機能として持ったプログラムをロードして演算実行するCPU301、プログラムの一時記憶領域として利用されるRAM302、外部記憶領域として利用されるHDD303、通信ネットワーク120との接続ポイントとなるネットワークインターフェースカード(NIC)304、ディスプレイ306に画面を表示するインターフェースとなるビデオカード305、CD−ROMやDVD−RAMなどの媒体にアクセスするための外部記憶ディスク307、ユーザによる入力インターフェースとなるキーボード308およびマウス309から構成される。前記プログラムは外部記憶ディスク307に記録されたものをそのまま実行しても、一旦、HDD303にインストールして、その後、HDD303上のプログラムを実行しても良い。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
図4は、車載端末102にて車両情報を収集して蓄積する際の処理フローを説明する図である。まず、ECU103が発信する車両情報を車両情報収集部106が車内ネットワーク104から取得する(ステップ401)。
FIG. 4 is a diagram for explaining a processing flow when vehicle information is collected and accumulated by the in-
図5は、車両情報収集部106が実際に取得するCANデータの一例の概略構造を示す図である。CANデータはCAN ID501をヘッダーに持ち、エンジン回転数503や燃料噴射量504などの車両情報をパッキングしてデータフィールド502に格納している。CANデータは他に、データフレームの開始を示すSOF511、フィールドのデータ長を表すコントロール512、フレームの送信エラーチェックをおこなうCRC513、送達確認情報を表すACK514、フレームの終了を示すEOF515を含む。
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic structure of an example of CAN data actually acquired by the vehicle
このようなCANデータは例えば10ミリ秒などの一定周期毎に車内のECU103から車内ネットワーク104であるCAN上に同報される。車両情報収集部106は収集条件テーブル105からCANデータの収集条件を取得し、この条件に基づいてCANデータを収集する。図6は、CANデータの収集条件を示す収集条件テーブル105の構造の一例を示す図である。収集条件テーブル105は、通番601、CAN ID602、必要な車両情報がどこにパッキングされているかを指定する開始ビット603および終了ビット604、取得したビット列を意味のある値に変換する変換式605、保守時に取得しようとしているデータの内容を理解できるように補足情報を記載する備考606からなる。例えば、図6の例では、通番601が「1」の「燃料噴射量」データはCAN ID602「123」のCANデータ中の19ビット目から26ビット目までの8ビットのデータとして格納されており、変換式605「itof()」によって2進数から実数の値に変換される。
Such CAN data is broadcast on the CAN which is the in-
このようにして収集された車両情報は、車両情報蓄積部112がGPS109から取得した位置情報およびRTC110から取得した時刻情報とともに端末車両DB111に格納する(ステップ402)。
The vehicle information collected in this way is stored in the terminal vehicle DB 111 together with the position information acquired by the vehicle
図7は、ステップ402にて収集・蓄積された端末車両DB111のデータ構造の一例を示す図である。端末車両DB111は時刻701、位置情報としての緯度702、経度703、収集した車両情報を格納する収集データ704の各領域を持つテーブルとして表される。時刻701欄の値は前半が日付、後半が10ミリ秒単位まで含めた時刻を表し、例えば「20040718 10082301」は「2004年7月18日10時08分23.01秒」を意味する。緯度902、経度903欄の値はそれぞれ度・分・秒を表し、例えば緯度702の「35:39:29.1」は「北緯35度39分29.1秒」を表す。収集データ704欄には収集条件に従って収集したデータを記載していく。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a data structure of the
図8は、車載端末102とサーバ121の間の通信処理フローを示す図である。まず車載通信部114とサーバ通信部122との間で暗号通信路を確立する(ステップ801)。暗号通信に用いる暗号鍵は事前に車載端末102とサーバ121で共有しておいても良いし、暗号通信路確立時にその場で安全に鍵共有しても良い。暗号通信路確立方式としてはSSLやIPSecが代表的である。この後、端末車両DB111にある車両情報を車両IDと組み合わせてサーバ通信部122に送信する(ステップ802)。サーバ通信部122は、受信したデータからサーバ車両DB123の車両情報1203欄に車両情報を追加する(ステップ803)。
FIG. 8 is a diagram illustrating a communication processing flow between the in-
図9は、サーバ車両DB123のデータ構造を表す図であり、管理している車両毎に車両ID901と車両情報903を蓄積管理している。
FIG. 9 is a diagram showing the data structure of the
収集された燃料噴射量は燃料消費量として、排出量マップ生成部125にてCO2排出量に変換され、地図上にマッピングされる。
The collected fuel injection amount is converted into a CO 2 emission amount as a fuel consumption amount by the emission amount
図10は、収集した車両情報を基にCO2排出量マップを生成する処理を表すフローチャートである。まず燃料消費量をCO2排出量に変換する(ステップ1001)。CO2排出量は、排出量(kgCO2)=燃料消費量×単位発熱量×排出係数、によって求めることができ、単位発熱量および排出係数は燃料の種類によって典型的な値が公知となっている。例えば、ガソリンの場合、単位発熱量は34.5[MJ/L]、排出係数は0.0671[kgCO2/MJ]である。次に地図DB124のリンク情報を基に車両情報をリンク毎に分割する(ステップ1002)。 FIG. 10 is a flowchart showing a process for generating a CO 2 emission map based on collected vehicle information. First, fuel consumption is converted into CO 2 emission (step 1001). The CO 2 emission amount can be obtained by the following equation: emission amount (kgCO 2 ) = fuel consumption amount × unit heat generation amount × emission coefficient, and typical values of the unit heat generation amount and the emission coefficient are known depending on the type of fuel. Yes. For example, in the case of gasoline, the unit calorific value is 34.5 [MJ / L], and the emission coefficient is 0.0671 [kgCO 2 / MJ]. Next, vehicle information is divided | segmented for every link based on the link information of map DB124 (step 1002).
図11は、地図DB124に格納されている地図情報を表すイメージ図である。ここで、地図DB124内では、ノード1101とリンク1102で表されるグラフとして記述しているものと考える。
FIG. 11 is an image diagram showing map information stored in the
図12(A),(B),(C)は、図14に示される地図DBに格納されているノード情報、リンク情報のデータ構造および各リンク毎のCO2の平均排出量を表す図であり、(A)は、各ノード情報として、ノードID1201、ノード1101の位置情報としての緯度1202、経度1203を示すテーブル、(B)は、各リンク情報として、リンクID1204、リンク1102の両端ノードを表す始点ノードID1205、終点ノードID1206を示すテーブル、(C)は、リンクID1204とCO2の平均排出量1207を格納している。ここで、平均排出量1207は車種毎に分類して格納できるようになっている。
12A, 12B, and 12C are diagrams showing the node information stored in the map DB shown in FIG. 14, the data structure of link information, and the average CO 2 emission for each link. Yes, (A) is a table showing
図12(C)では軽自動車1208a、普通乗用車1208b、2トントラック1208cといった車種で分類しているが、分類の仕方はこれに限らない。さらに、平均排出量1207はそれぞれ順方向と逆方向があり、始点ノードから終点ノードに向かう方向を順方向として、この方向に移動した際に排出されたCO2量の平均値を順方向に、逆方向に移動した際に排出されたCO2量の平均値を逆方向の欄に記録する。
In FIG. 12C, the vehicle is classified according to the type of vehicle such as the
車両情報は位置情報を含んでいるので、ステップ1002では各車両情報がどのリンク1102上で発生したものか分類し、分割する。例えば、初期状態の位置で、どのリンク1102上に存在しているかを一度確定することによって、あとは移動によるノード1101での分岐を追跡していくことで収集した車両情報がどのリンク1102上で発生したものかを把握することができる。このとき時間ごとの位置情報に基づき移動方向を確認し、リンク情報として順方向か逆方向のどちらに属するかデータを分類する(ステップ1003)。分類された排出量データを地図DB124内の該当リンク情報の欄にリンク1402上での排出量合計値を追加勘案し平均値を求める(ステップ1004)。具体的には、例えば前回までのn回の排出量計測値の合計がXで、今回の排出量計測値がYであった場合、更新後の平均値は(X+Y)/(n+1)で表される。
Since the vehicle information includes position information, in
上記のようにCO2排出量マップを生成しておくことによってCO2排出量が最小となる経路を算出することができる。まずサーバ121内の経路生成部126が経路を生成する場合について述べる。
By generating the CO 2 emission amount map as described above, it is possible to calculate a route that minimizes the CO 2 emission amount. First, a case where the route generation unit 126 in the
図13は、CO2最小経路の生成をサーバで行う場合の処理を示すフローチャートである。まず現在地と目的地の位置を車載端末102で指定する(ステップ1301)。現在地はGPS109によって、目的地は、例えば、ボタン208によるユーザ入力によって指定可能である。取得した現在地と目的地の位置情報とCO2最小経路生成要求を車載通信部114、サーバ通信部122経由でサーバ121の経路生成部126に送信する(ステップ1302)。経路生成部126では平均排出量をリンク1402の重みとした現在地−目的地の二点間最短経路問題を解く(ステップ1303)。最短経路問題は著名な解法であるダイクストラ法を用いることによって解くことができる。求められた最短経路、すなわちCO2最小経路は車載端末102の経路処理部116に送信され(ステップ1304)、経路処理部116が経路を地図情報として表示部117に表示する(ステップ1305)。
FIG. 13 is a flowchart showing the processing when the server generates the minimum CO 2 route. First, the current location and the location of the destination are designated by the in-vehicle terminal 102 (step 1301). The current location can be designated by the
図14は、CO2最小経路を表示しているナビゲーション画面およびCO2メータ表示画面の一例を表す図である。表示部117のナビゲーション表示領域1401には地図情報としてCO2最小経路1402が表示される。車両イメージ1403は車両の現在位置を示している。このとき経路上で現在地までに排出したCO2量を視覚的に把握可能とするためにCO2メータ画面1417を合わせて表示することも可能である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a navigation screen and a CO 2 meter display screen displaying the minimum CO 2 route. A CO 2 minimum route 1402 is displayed as map information in the
CO2メータには満タン目盛1411、注意目盛1412、計画排出量を示す計画排出量目盛1413、計測最終点目盛1414が記載されている。計測針1415は満タン目盛1411から出発し、時計周りに動いて減少を表す。計測針1415は経路設定がされた時点で満タンを指示し、目的地に計画通りの排出量で到着した場合に計画排出量1413を指示する。経路途中でも該当地点までの計画値と実績値を比較できるように計画値を参照線1416にて示している。計測針1415が参照線1416より上方に指示されているときは計画よりも良好なCO2排出抑制が達成されていることを表す。
The CO 2 meter includes a
図15は、CO2最小経路の生成を車載端末で行う場合の処理のフローチャートを示す図である。まずサーバ121の排出量マップ情報を含む地図DB124の情報を車載端末102の経路処理部116に事前にダウンロードする(ステップ1501)。この後、現在地と目的地の位置を車載端末102で指定する(ステップ1502)。このステップ1502は前述のステップ1301と同様である。次に経路処理部116にて平均排出量をリンク1402の重みとした二点間の最短経路問題を求め(ステップ1503)、得られた経路を表示部117に表示する(ステップ1504)。ステップ1504は前述のステップ1305と同様である。CO2最小経路の生成を車載端末で行う場合は、サーバ121の排出量マップ情報を含む地図DB124の情報をダウンロードして使用するものであるから、適当な周期でダウンロードをして、データをアップデートしておくことが必要であることは、当然である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a flowchart of processing when the CO 2 minimum path is generated by the in-vehicle terminal. First, the information of the
101…自動車、102…車載端末、103…ECU、109…GPS、110…リアルタイムクロック、119…基地局、120…通信ネットワーク、121…サーバ、502…CANデータフィールド、901…車両ID、1101…ノード、1102…リンク、1401…ナビゲーション表示エリア、1402…CO2最小経路、1403…車両現在位置マーク、1411…満タン目盛、1412…注意目盛、1413…計画目標値目盛、1414…計測最終点目盛、1415…計測針、1416…参照線、1417…CO2メータ表示エリア。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記車載端末は表示部を備え、
自動車内の機器を制御する電子制御ユニット間でやり取りされている車両情報を所定の収集条件に従って車内ネットワーク経由で収集し、自車が排出する有害物質の排出量を演算した結果を、位置・時刻とともに車両情報として前記サーバに送信し、
前記有害物質排出量と、当該車両の経路から算出される目標排出量との差から排出可能残量を得て、少なくとも当該排出可能残量を前記表示部に表示し、
前記サーバは、前記位置情報をもとに、前記有害物質排出量を統計処理して地図上にマッピングする、
ことを特徴とする情報提供システム。 In an information providing system comprising an in-vehicle terminal mounted on an automobile and a server that exchanges information with the in-vehicle terminal via a communication network,
The in-vehicle terminal includes a display unit,
The vehicle information exchanged between the electronic control units that control the equipment in the vehicle is collected via the in-vehicle network according to the specified collection conditions, and the result of calculating the amount of harmful substances emitted by the vehicle is calculated based on the position and time. Together with the vehicle information sent to the server,
Obtain the remaining dischargeable amount from the difference between the harmful substance discharge amount and the target discharge amount calculated from the route of the vehicle, and display at least the dischargeable remaining amount on the display unit,
The server statistically processes the hazardous substance emission amount based on the position information and maps it on a map.
An information providing system characterized by that.
前記車載端末は、前記サーバに記憶されている前記地図の情報をダウンロードする手段と、二地点を結ぶ経路生成を指示する手段と、該地図上にマッピングされた前記統計処理結果を経路の重みとみなしたときの最短経路を求める手段と、該最短経路を表示し、自車の車両情報から算出された前記有害物質排出量と、当該車両の経路から算出される目標排出量との差から、排出可能残量を得て、少なくとも該排出可能残量を表示する表示部を有することを特徴とする車載端末。 Vehicle information exchanged between electronic control units that control devices in the vehicle by each in-vehicle terminal of multiple vehicles is collected via the in-vehicle network according to the specified collection conditions, and the amount of harmful substances emitted by the vehicle The information calculation system is configured to transmit the result of the calculation to the server together with the position and time as vehicle information, and the server statistically processes the hazardous substance emission amount based on the position information and maps it on the map a vehicle terminal that can be applied to an information providing system,
The in-vehicle terminal includes a means for downloading the map information stored in the server, a means for instructing generation of a route connecting two points, and the statistical processing result mapped on the map as a route weight. From the difference between the means for obtaining the shortest route when considered, the shortest route, the harmful substance emission calculated from the vehicle information of the vehicle, and the target emission calculated from the vehicle route, An in-vehicle terminal comprising a display unit that obtains a dischargeable remaining amount and displays at least the dischargeable remaining amount .
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