JP5647513B2 - 経路探索装置、経路探索方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車が目的地まで到着可能な経路を探索して搭乗者に提供する経路探索装置と、その経路探索方法及びコンピュータプログラムに関し、電気自動車の電装機器の設定状態を考慮した経路の探索方法を提供するものである。

内燃機関で駆動する自動車に搭載され、出発地から目的地までの最適経路を探索する経路探索装置は既に実用化されている。しかし、現在市販の経路探索装置は、電気自動車への搭載を前提にしておらず、電気自動車特有の航続距離や充電時間については特に考慮されていない。
従って、通常の経路探索装置によって最適経路を探索しても、電気自動車は内燃機関の自動車に比べて航続距離が短いため目的地まで到着できない場合がある。

そこで、電気自動車向けの経路探索装置として、目的地までの経路が電気自動車の航続距離を超えた場合に、充電ポイント（「充電ステーション」ともいう。）を経由する別の経路を探索することにより、目的地まで確実に到着可能な経路を提供する電気自動車の経路探索装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開平１０−１７０２９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の経路探索装置では、バッテリの残容量だけを考慮した電気自動車の航続距離に基づいて、目的地までの経路を探索するようになっており、走行中の電力消費に大きな影響を与える電装機器（例えば、エアコンやヘッドライト等）の使用状況が考慮されていない。
このため、特許文献１に記載の経路探索装置では、実際に走行中の電装機器の設定状態によっては、充電ポイントを経由するか否かに拘わらず、経路探索装置が推奨する経路に従って走行しても目的地まで到着できなくなる恐れがある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、目的地まで確実に到着可能な経路を電気自動車の搭乗者に提供することができる経路探索装置等を提供することを目的とする。

（１） 第１の本発明に係る経路探索装置は、充電せずに目的地まで直行する場合の直行経路を探索する第１の経路探索部と、前記第１の経路探索部により探索された前記直行経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される複数種類の前記電装機器の設定状態ごとの消費電力とに基づいて、電気自動車が当該直行経路により前記目的地に到着可能となる前記電装機器の設定状態を判定する第１の判定部と、を備えていることを特徴とする。

また、第１の本発明に係る経路探索装置は、前記直行経路から所定範囲内に位置する充電ポイントのある中継地を経由して前記目的地に向かう場合の中継経路を探索する第２の経路探索部と、前記第２の経路探索部により探索された前記中継経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される複数種類の前記電装機器の設定状態ごとの消費電力とに基づいて、前記電気自動車が当該中継経路により前記目的地に到着可能となる前記電装機器の設定状態を判定する第２の判定部と、前記各判定部が到着可能と判定した前記直行経路又は前記中継経路若しくはこれら双方の経路と、この経路に対応する前記電装機器の設定状態とを搭乗者に表示する表示部と、を備えていることを特徴とする。

第１の本発明に係る経路探索装置によれば、第１の判定部が、電気自動車が直行経路により目的地に到着可能となる電装機器の設定状態を判定し、第２の判定部が、電気自動車が中継経路により目的地に到着可能となる電装機器の設定状態を判定し、表示部が、各判定部が到着可能と判定した直行経路又は中継経路若しくはこれら双方の経路と、この経路に対応する電装機器の設定状態とを搭乗者に表示するので、目的地まで確実に到着可能な直行経路又は中継経路若しくはこれら双方の経路を搭乗者に提供することができる。

また、第１の本発明に係る経路探索装置によれば、少なくとも１つの直行経路又は中継経路若しくはこれら双方の経路とともに、それらの経路に対応する電装機器の設定状態が搭乗者に表示されるので、電装機器の設定状態を考慮して搭乗者が提供された経路を選択することができ、バリエーションに富んだ経路案内を搭乗者に提供できるという利点もある。

（２） 第２の本発明に係る経路探索装置は、電装機器の設定状態を搭乗者の操作により入力可能な入力部と、充電せずに目的地まで直行する場合の直行経路を探索する第１の経路探索部と、前記直行経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される入力された前記電装機器の設定状態での消費電力とに基づいて、電気自動車が前記直行経路により前記目的地に到着可能か否かを判定する第１の判定部と、を備えていることを特徴とする。

また、第２の本発明に係る経路探索装置は、前記直行経路から所定範囲内に位置する充電ポイントのある中継地を経由して前記目的地に向かう場合の中継経路を探索する第２の経路探索部と、前記中継経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される入力された前記電装機器の設定状態での消費電力とに基づいて、前記電気自動車が前記中継経路により前記目的地に到着可能か否かを判定する第２の判定部と、前記各判定部が到着可能と判定した前記直行経路又は前記中継経路若しくはこれら双方の経路を搭乗者に表示する表示部と、を備えていることを特徴とする。

第２の本発明に係る経路探索装置によれば、第１の判定部が、入力部に入力された電装機器の設定状態において、電気自動車が直行経路により目的地に到着可能か否かを判定し、第２の判定部が、その入力された電装機器の設定状態において、電気自動車が中継経路により目的地に到着可能か否かを判定し、表示部が、各判定部が到着可能と判定した直行経路又は中継経路若しくはこれら双方の経路を搭乗者に表示するので、搭乗者が入力した所望の電装機器の設定状態に応じて、目的地まで確実に到着可能な直行経路又は中継経路若しくはこれら双方の経路を搭乗者に提供することができる。

（３） 上記第１及び第２の本発明に係る経路探索装置において、前記表示部が表示した前記経路の途中で前記電装機器の設定状態が変化した場合に、前記各経路探索部による探索処理と前記各判定部による判定処理とを再度実行させる、再実行部を更に備えていることが好ましい。
この場合、電装機器の設定状態が変化した場合に再実行部が探索処理と判定処理を再度実行させるので、搭乗者が設定状態を変化させるごとに、目的地まで確実に到着可能な直行経路や中継経路を搭乗者に提供することができる。

（４） 第１の本発明に係る経路探索方法は、第１の本発明に係る経路探索装置が行う方法であって、当該経路探索装置と同様の作用効果を奏する。
（５） 第２の本発明に係る経路探索方法は、第２の本発明に係る経路探索装置が行う方法であって、当該経路探索装置と同様の作用効果を奏する。

（６） 第１の本発明に係るコンピュータプログラムは、第１の本発明に係る経路探索方法の各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であって、当該経路探索方法と同様の作用効果を奏する。
（７） 第２の本発明に係るコンピュータプログラムは、第２の本発明に係る経路探索方法の各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であって、当該経路探索方法と同様の作用効果を奏する。

以上の通り、本発明によれば、目的地まで確実に到着可能な経路を電気自動車の搭乗者に提供することができる。このため、提供された経路の途中で電気自動車が電力切れで停止するのを未然に防止でき、車両交通の安全に寄与することができる。

第１実施形態に係る経路探索装置の全体構成を示すブロック図である。 電装機器の種類ごとの消費電力を示す参照テーブルの一例を示す図である。 車載コンピュータの処理内容を示すフローチャート（前半）である。 車載コンピュータの処理内容を示すフローチャート（後半）である。 直行経路及び中継経路の走行電力と使用可能電力を示す説明図である。 ディスプレイによる出力表示例を示す図である。 第２実施形態に係る経路探索装置における、ディスプレイによる入力設定画面の一例を示す図である。 車載コンピュータの処理内容を示すフローチャート（前半）である。 車載コンピュータの処理内容を示すフローチャート（後半）である。 上記各実施形態の変形例に係る経路探索装置の全体構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔第１実施形態〕
〔経路探索装置の全体構成〕
図１は、第１実施形態に係る経路探索装置１の全体構成を示すブロック図である。
この経路探索装置１は、電気自動車（以下、「車両」と略称する場合がある。）２０に適した経路探索を行うものであり、その経路探索と車内の各電子機器の動作制御とを行う電子制御装置である車載コンピュータ２を有する。

この車載コンピュータ２には、ＧＰＳ受信機３、車速センサ４、ジャイロセンサ５、記憶装置６、ディスプレイ７、スピーカ８、入力デバイス９、無線通信機１０、バッテリ制御部１１及び機器制御部１２がそれぞれ接続されている。

上記ＧＰＳ受信機３、車速センサ４及びジャイロセンサ５は、電気自動車２０の走行位置、速度及び向きを把握するセンサ類である。
車載コンピュータ２は、ＧＰＳ受信機３が定期的に取得するＧＰＳ信号により自車の絶対位置を求めるとともに、車速センサ４及びジャイロセンサ５から随時入力される入力信号に基づいてその位置及び方位を補間し、車両２０の正確な現在位置及び方位を常に把握している。

記憶装置６は、地図データベースを備える。この地図データベースは、車載コンピュータ２に道路地図データを提供するものであり、この道路地図データはリンクデータやノードデータを含み、ＤＶＤ等の記録媒体に格納されている。なお、この道路地図データには、電気自動車２０に給電可能な充電ポイントの位置も含まれている。
記憶装置６は、車載コンピュータ２からの指令に応じて記録媒体から必要な道路地図データを読み出して当該コンピュータ２に提供する。なお、記録媒体としては、ＤＶＤ以外にも、ＣＤ−ＲＯＭやメモリカード、ハードディスク等の種々の記録媒体を採用できる。

ディスプレイ７とスピーカ８は、車載コンピュータ２が生成した各種情報を車両２０の搭乗者に提示するために利用される。具体的には、ディスプレイ７は、経路探索の際の入力設定画面、自車周辺の地図画像及び目的地までの経路情報等を表示し、スピーカ８は、自車を目的地に誘導するためのアナウンスを音声出力する。
なお、本実施形態では、車載コンピュータ２が、探索した経路（後述の直行経路及び中継経路）の走行中に使用可能な電装機器の設定状態を判定するが、判定した設定状態についてもディスプレイ７によって表示される。

入力デバイス９は、車両２０のドライバが経路探索に関する各種入力を行うためのものである。
具体的には、この入力デバイス９は、操舵ハンドルに設けられた操作スイッチ、ジョイスティック、或いは、ディスプレイ７に設けたタッチパネル等の各種入力手段の組み合わせよりなる。なお、ドライバの音声認識によって入力を受け付ける音声認識装置を入力デバイス９とすることもできる。この入力デバイス９にドライバ等の搭乗者が行った入力信号は車載コンピュータ２に送られる。

無線通信機１０は、図示しない情報センターとの間の無線通信を介して、当該情報センターから各種の提供情報を取得するものである。
すなわち、無線通信機１０は、車載コンピュータ２の指令により移動体通信網２１を利用して情報センターにアクセスし、渋滞情報等の提供情報が情報センターから送信されると、この提供情報を受信して車載コンピュータ２に通知する。

車載コンピュータ２は、例えば、各種の制御プログラムを実装したマイクロコンピュータなどの演算処理装置よりなり、その制御プログラムを実行することにより、ディスプレイ７に地図画像を表示させる機能、出発地から目的地までの経路（中継地がある場合はその位置を含む。）を算出する機能、その経路に従って車両２０を目的地まで誘導する機能等、各種のナビゲーション機能を実行可能である。
また、本実施形態の車載コンピュータ２は、目的地までの経路が探索された場合に、車両２０が現在のバッテリ残容量で到着できるか否かを判定する機能も備えている。

車載コンピュータ２は、上記各機能を実現させる所定のコンピュータプログラムをインストールすることによって構成されており、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に格納して販売又は譲渡することができる。また、このプログラムの販売又は譲渡は、サーバコンピュータからネットワーク経由でダウンロードすることによって行ってもよい。

バッテリ制御部１１と機器制御部１２は、車内の通信ケーブルを介して車載コンピュータ２と通信可能に接続されている。
バッテリ制御部１１は、自車のバッテリの電力状態を監視しつつ、バッテリの充放電動作を制御する。また、機器制御部１２は、自車のエアコン、リア電熱線、ヘッドライト、ワイパー及びオーディオ等の各種電装機器の動作状態を検出し、その検出情報を車載コンピュータ２に通知するものである。

車載コンピュータ２は、バッテリ制御部１１からバッテリ残容量の情報を取得し、また、機器制御部１２からは、上記各電装機器の設定状態（機器のＯＮ／ＯＦＦ状態とエアコンの場合は設定温度）に関する情報を取得する。

〔参照テーブルの例〕
記憶装置６は、電装機器の種類ごとの単位時間当たりの消費電力を示す参照テーブル２２を備える。図２はその参照テーブル２２の一例を示す図である。
図２に示すように、この参照テーブル２２は、走行時における単位時間（例えば、１０分）当たりの消費電力を電力機器の機器番号ごとにテーブル化したものである。
図２に例示する参照テーブル２２では、例えば、エアコンが動作中の場合には単位時間当たりでｗ１の消費電力となり、リア電熱線が動作中の場合には単位時間当たりでｗ２の消費電力となっている。

なお、エアコンの単位時間当たりの消費電力ｗ１は、エアコンが車室内温度を設定温度に自動制御するオートエアコンであることを想定して、設定温度と現時点の外気温との温度差に応じてその都度変更される。
また、記憶装置６は、自車走行に必要な走行電力を演算するためのデータとして、自車が単位距離（例えば１ｋｍ）だけ走行する間に、走行駆動源である電動モータにて消費される平均電力量を、例えば一般道走行時や高速道路走行時などの道路種別ごとに記憶している。

本実施形態の車載コンピュータ２は、前記制御プログラムの実行によって実現される機能実現部として、経路探索部２Ａと判定部２Ｂとを備えている。
このうち、経路探索部２Ａは、車両２０が充電せずに目的地まで直行する場合の「直行経路」の探索機能（第１探索機能）と、充電ポイントのある中継地を経由して目的地に向かう場合の「中継経路」の探索機能（第２探索機能）とを有する。

また、判定部２Ｂは、直行経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される複数種類の電装機器の設定状態ごとの消費電力とに基づいて、電気自動車２０が当該直行経路により目的地に到着可能となる電装機器の設定状態を判定する機能（第１判定機能）と、中継経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される複数種類の電装機器の設定状態ごとの消費電力とに基づいて、電気自動車２０が当該中継経路により目的地に到着可能となる電装機器の設定状態を判定する機能（第２判定機能）とを有する。

判定部２Ｂは、到着可能と判定した少なくとも１つの直行経路及び中継経路がある場合には、その経路と、対応する電装機器の設定状態とをディスプレイ７に送って出力させる。これにより、その経路と対応する設定状態とが搭乗者に提供される。

〔車載コンピュータの処理内容〕
図３及び図４は、車載コンピュータ２の処理内容を示すフローチャートである。
以下、このフローチャートを参照しつつ、第１実施形態において車載コンピュータ２が行う電気自動車２０のための経路探索方法を説明する。
図３に示すように、車載コンピュータ２の経路探索部２Ａは、まず、ディスプレイ７の入力操作画面にて搭乗者が入力した出発地と目的地を読み込む（ステップＳＴ１）。

なお、上記入力操作画面にて搭乗者が「出発地」を入力しない場合には、ＧＰＳ受信機３によって得られた「現在位置」が出発地として設定される。
その後、経路探索部２Ａは、上記出発地から目的地までを、充電せずに車両２０が直行する場合の「直行経路」を、ダイクストラ法やポテンシャル法等の所定の経路探索ロジックによって探索する（ステップＳＴ２）。

次に、車載コンピュータ２の判定部２Ｂは、現時点のバッテリ残容量Ｗｏを読み込むとともに（ステップＳＴ３）、上記直行経路を目的地まで走破するのに必要な走行電力Ｗｒを算出する（ステップＳＴ４）。
この走行電力Ｗｒは、電動モータにより消費される単位距離当たりの平均電力量に、直行経路の累積距離を乗算することによって算出することができる。

次に、判定部２Ｂは、バッテリ残容量Ｗｏと、複数種類の電装機器の設定状態ごとの消費電力Ｗｃ（ｉ）を用いて、直行経路を目的地まで走破する場合に電動モータに充てることができる使用可能電力Ｗｓ（ｉ）を、次式によって算出する（ステップＳＴ５）。
Ｗｓ（ｉ）＝Ｗｏ−Ｗｃ（ｉ）

上記の式における変数「ｉ」は、想定する複数種類の電力機器のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせのバリエーションごとに順番に割り当てた番号を示す。
すなわち、例えば、図２に示す「エアコン」、「リア電熱線」及び「ヘッドライト」の３種類の電装機器を想定する場合を例に取ると、そのＯＮ／ＯＦＦ状態によって次の８通りのバリエーションがあり得る。

ｉ＝１ エアコンＯＮ リア電熱線ＯＮ ヘッドライトＯＮ
ｉ＝２ エアコンＯＦＦ リア電熱線ＯＮ ヘッドライトＯＮ
ｉ＝３ エアコンＯＮ リア電熱線ＯＦＦ ヘッドライトＯＮ
ｉ＝４ エアコンＯＮ リア電熱線ＯＮ ヘッドライトＯＦＦ
ｉ＝５ エアコンＯＦＦ リア電熱線ＯＦＦ ヘッドライトＯＮ
ｉ＝６ エアコンＯＦＦ リア電熱線ＯＮ ヘッドライトＯＦＦ
ｉ＝７ エアコンＯＮ リア電熱線ＯＦＦ ヘッドライトＯＦＦ
ｉ＝８ エアコンＯＦＦ リア電熱線ＯＦＦ ヘッドライトＯＦＦ

この場合、参照テーブル２２を参照すると、変数ｉ＝１〜８の場合の単位時間当たりの消費電力は、それぞれ次のようになる。
ｉ＝１の場合：ｗ１＋ｗ２＋ｗ３
ｉ＝２の場合： ｗ２＋ｗ３
ｉ＝３の場合：ｗ１ ＋ｗ３
ｉ＝４の場合：ｗ１＋ｗ２
ｉ＝５の場合： ｗ３
ｉ＝６の場合： ｗ２
ｉ＝７の場合：ｗ１
ｉ＝８の場合：ゼロ

従って、直行経路の走破に要する推定時間をＴとすると、電装機器の設定状態ごとの消費電力Ｗｃ（ｉ）は単位時間当たりの上記消費電力にＴを掛けた値となるので、当該設定状態ごとの使用可能電力Ｗｓ（ｉ）は、それぞれ次のように算出することができる。
Ｗｓ（１）＝Ｗｏ−（ｗ１＋ｗ２＋ｗ３）×Ｔ
Ｗｓ（２）＝Ｗｏ−（ｗ２＋ｗ３）×Ｔ
Ｗｓ（３）＝Ｗｏ−（ｗ１＋ｗ３）×Ｔ
Ｗｓ（４）＝Ｗｏ−（ｗ１＋ｗ２）×Ｔ
Ｗｓ（５）＝Ｗｏ−ｗ３×Ｔ
Ｗｓ（６）＝Ｗｏ−ｗ２×Ｔ
Ｗｓ（７）＝Ｗｏ−ｗ１×Ｔ
Ｗｓ（８）＝Ｗｏ

上記のようにして、電装機器の設定状態ごとの使用可能電力Ｗｓ（ｉ）を算出すると、判定部２Ｂは、各使用可能電力Ｗｓ（ｉ）が走行電力Ｗｒ以上となるか否かを、変数ｉごとに逐次判定する（ステップＳＴ６）。なお、このステップＳＴ６の判定では、変数ｉが最大数になった後は、自動的に次のステップＳＴ７に移行する。
そして、判定部２Ｂは、ステップＳＴ６の判定を充足する変数ｉが少なくとも１つあるか否かを判定する（ステップＳＴ７）。

この判定の結果、走行電力Ｗｒ以上となる変数ｉが存在する場合には、判定部２Ｂは、探索結果である１つの直行経路と、その変数ｉに対応する電装機器の設定状態をディスプレイ７に出力する（ステップＳＴ８）。
これに対して、上記ステップＳＴ７の判定の結果、走行電力Ｗｒ以上となる変数ｉが存在しない場合には、判定部２Ｂは、充電しないで目的地に向かう「直行経路」では目的地に到着することができないと判定し（ステップＳＴ９）、その判定結果をディスプレイ７に出力する。

図４に移り、次に、車載コンピュータ２の経路探索部２Ａは充電ポイントのある中継地を選択し（ステップＳＴ１０）、選択した中継地を経由して目的地に向かう場合の「中継経路」を、前記所定の探索ロジックによって探索する（ステップＳＴ１１）。
なお、上記の選択処理は、例えば、前記直行経路に含まれるリンクノードを中心として所定の半径（例えば、１０ｋｍ）以内にある充電ポイントを逐次検出することによって行うことができる。

図５は、充電ポイントがある任意の中継地が選択された場合における、直行経路及び中継経路の走行電力と使用可能電力を示す説明図である。
図５において、Ｐｓは出発地、Ｐｄは目的地、Ｐ１及びＰ２は選択された任意の中継地を示している。図５に示すように、この例では、２つの中継地Ｐ１，Ｐ２が選択されている。この場合、出発地Ｐｓから目的地Ｐｄまでの中継経路として、次の３種類の経路が考えられる。

（１） Ｐｓ→Ｐ１→Ｐ２→Ｐｄ
（２） Ｐｓ→Ｐ２→Ｐｄ
（３） Ｐｓ→Ｐ１→Ｐｄ
次に、車載コンピュータ２の判定部２Ｂは、上記３種類の中継経路（１）〜（３）を目的地まで走破するのに必要な走行電力Ｗｒ（ｊ）を、それらの中継経路（１）〜（３）を構成する区間ごとに算出する（ステップＳＴ１２）。
この場合の変数「ｊ」は、想定する中継経路に含まれる全区間の総数を最大数として、各々の区間に任意に割り当てた区間番号である。

例えば、図５の例では、Ｐｓ〜Ｐ１の区間にｊ＝１、Ｐ１〜Ｐ２の区間にｊ＝２、Ｐ２〜Ｐｄの区間にｊ＝３、Ｐｓ〜Ｐ２の区間にｊ＝４、Ｐ２〜Ｐｄの区間にｊ＝５が割り当てられている。
判定部２Ｂは、電動モータにより消費される単位距離当たりの平均電力量に、区間番号ｊ＝１〜５の各区間の累積距離を乗算することにより、その区間ごとの走行電力Ｗｒ（ｊ）を算出する。

次に、判定部２Ｂは、現時点のバッテリ残容量Ｗｏ或いは充電後のバッテリ残容量Ｗｍａｘと、上記各区間についての複数種類の電装機器の設定状態ごとの消費電力Ｗｃ（ｉ，ｊ）を用いて、各区間を走破する場合に電動モータに充てることができる使用可能電力Ｗｓ（ｉ，ｊ）を、次式によって算出する（ステップＳＴ１３）。
Ｗｓ（ｉ，ｊ）＝｛Ｗｏ，Ｗｍａｘ｝−Ｗｃ（ｉ，ｊ）

上記の式における変数「ｉ」は、ステップＳＴ５の場合と同様である。また、上記式における｛Ｗｏ，Ｗｍａｘ｝は、区間の始点が出発地Ｐｓである区間番号ｊの場合は、現時点のバッテリ残容量Ｗｏを適用し、区間の始点が中継地Ｐ１，Ｐ２である区間番号ｊの場合は、充電後のバッテリ残容量Ｗｍａｘを適用することを意味する。
なお、充電後のバッテリ残容量Ｗｍａｘは、必ずしもフル充電の場合のバッテリ残容量でなくてもよく、所定距離（例えば、５０ｋｍ）の航続距離を確保できる分の容量であってもよい。

上記のようにして、中継経路を構成する各区間番号ｊについて、電装機器の設定状態ごとの使用可能電力Ｗｓ（ｉ，ｊ）を算出すると、判定部２Ｂは、その各使用可能電力Ｗｓ（ｉ，ｊ）が走行電力Ｗｒ（ｊ）以上となるか否かを、変数ｉごとに逐次判定する（ステップＳＴ１４）。なお、このステップＳＴ１４の判定では、変数ｉが最大数になった後は、自動的に次のステップＳＴ１５に移行する。
そして、判定部２Ｂは、ステップＳＴ１４の判定を充足する変数ｉが少なくとも１つある複数の区間番号ｊを特定し、この複数の区間番号ｊの区間により中継経路（１）〜（３）のいずれかを構成できるか否かを判定する（ステップＳＴ１５）。

この判定の結果、上記中継経路（１）〜（３）のいずれかを構成できる場合には、判定部２Ｂは、その中継経路と、各区間番号ｊにおいて変数ｉに対応する電装機器の設定状態をディスプレイ７に出力する（ステップＳＴ１６）。
これに対して、上記ステップＳＴ１６の判定の結果が否定的である場合には、判定部２Ｂは、「中継経路」では目的地に到着することができないと判定し（ステップＳＴ１７）、その判定結果をディスプレイ７に出力する。

ここで、図５の経路図において、図４のステップＳＴ１４における判定結果が次の通りであった場合を想定する。
１）区間番号ｊ＝１（区間Ｐｓ→Ｐ１）
変数ｉ＝２，５，６，８にてＷｒ（１）≧Ｗｓ（ｉ，１）を充足
２）区間番号ｊ＝２（区間Ｐ１→Ｐ２）
変数ｉ＝１〜８にてＷｒ（２）≧Ｗｓ（ｉ，２）を充足

３）区間番号ｊ＝３（区間Ｐ２→Ｐｄ）
変数ｉ＝１〜８にてＷｒ（３）≧Ｗｓ（ｉ，３）を充足
４）区間番号ｊ＝４（区間Ｐｓ→Ｐ２）
Ｗｒ（４）≧Ｗｓ（ｉ，４）を充足する変数ｉがなし
５）区間番号ｊ＝５（区間Ｐ１→Ｐｄ）
Ｗｒ（５）≧Ｗｓ（ｉ，５）を充足する変数ｉがなし

この場合、３種類の中継経路（１）〜（３）のうち、出発地Ｐｓから目的地Ｐｄに到着可能であるものは、Ｐｓ→Ｐ１→Ｐ２→Ｐｄを辿る中継経路（３）しかないので、判定部２Ｂは、次のステップＳＴ１５の判定によって中継経路（３）のみを抽出する。
また、上記の想定例では、区間番号ｊ＝１の場合には、設定状態の変数ｉ＝３〜８の場合に区間Ｐｓ→Ｐ１の走破が可能であり、区間番号ｊ＝２及び３の場合には、すべての変数１〜８で区間Ｐ１→Ｐ２及び区間Ｐ２→Ｐｄの走破が可能である。

そこで、判定部２Ｂは、ステップＳＴ１６において中継経路（３）を出力する場合に、変数ｉに対応する使用可能な電装機器の設定状態についても、中継経路（３）を構成する区間ごとに出力する。
すなわち、判定部２Ｂは、区間番号ｊ＝１の区間Ｐｓ→Ｐ１については、変数ｉ＝２，５，６，８に対応する設定状態（エアコン以外の電装機器が使用可能）を出力し、区間番号ｊ＝２の区間Ｐ１→Ｐ２と区間番号ｊ＝３の区間Ｐ２→Ｐｄについては、変数ｉ＝１〜８に対応する設定状態（すべての電装機器が使用可能）を出力する。

〔ディスプレイによる出力表示例〕
図６は、ディスプレイ７による出力表示例を示す図である。
この表示例では、中継数が「２」（必要充電回数が２回）でかつすべての電装機器が使用可能とされた「経路１」と、中継数が「１」（必要充電回数が１回）でかつエアコンのみが使用可能とされた「経路２」と、中継数が「０」（充電不要）であるが使用可能機器がない「経路３」とが、ディスプレイ７の画面に表示されている。

なお、中継数が１以上の経路１，２は、前記中継経路の場合であり、中継数が０の経路３は前記直行経路の場合である。
図６の表示例を見た搭乗者は、表示された経路１〜３の中から所望の経路を、入力デバイス９を用いて選択することができる。この場合、ディスプレイ７は、搭乗者が選択した経路を地図とともに次画面で提示する。

上述の通り、第１実施形態の経路探索装置１によれば、車載コンピュータ２の判定部２Ｂが、電気自動車２０が直行経路により目的地に到着可能となる電装機器の設定状態を判定するとともに、電気自動車２０が中継経路により目的地に到着可能となる電装機器の設定状態を判定し、到着可能と判定した直行経路又は中継経路若しくはこれら双方の経路とこの経路に対応する電装機器の設定状態とをディスプレイ７により搭乗者に表示するので、目的地まで確実に到着可能な直行経路又は中継経路を搭乗者に提供することができる。

また、第１実施形態の経路探索装置１によれば、ディスプレイ７により、少なくとも１つの直行経路又は中継経路若しくはこれら双方の経路だけでなく、それらの経路に対応する電装機器の設定状態が搭乗者に表示されるので、表示された電装機器の設定状態を考慮して搭乗者が所望の経路を選択することができる。このため、バリエーションに富んだ経路案内を搭乗者に提供することができる。

〔第２実施形態〕
〔ディスプレイの入力設定画面〕
上述の第１実施形態では、車載コンピュータ２が、参照テーブル２２から読み込んだ単位時間当たりの各電装機器の消費電力に基づいて、目的地まで到着可能な直行経路や中継経路を探索しているが、第２実施形態では、搭乗者が好みの電装機器の設定状態を人為的に設定し、搭乗者が決めた設定状態にて経路を探索する。
図７は、その第２実施形態に係る経路探索装置１における、ディスプレイ７による入力設定画面の一例を示す図である。

図７に示すように、ディスプレイ７の入力画面には、出発地と目的地の「位置入力アイコン」と、高速優先、時間優先又は料金優先のいずれかを１つを選択する「優先設定アイコン」と、走行中に作動させる電装機器を選択するための「機器設定アイコン」とが表示されている。
車両２０の搭乗者は、「機器設定アイコン」の右側に表示されている各種の電装機器の中から少なくとも１つを入力デバイス９にて選択することができる。

〔車載コンピュータの処理内容〕
図８及び図９は、車載コンピュータ２の処理内容を示すフローチャートである。
以下、このフローチャートを参照しつつ、第２実施形態において車載コンピュータ２が行う電気自動車２０のための経路探索方法を説明する。
図８に示すように、車載コンピュータ２の経路探索部２Ａは、まず、ディスプレイ７の入力操作画面にて搭乗者が入力した出発地と目的地を読み込む（ステップＳＳ１）。

その後、経路探索部２Ａは、上記出発地から目的地までを、充電せずに車両２０が直行する場合の「直行経路」を、ダイクストラ法やポテンシャル法等の所定の経路探索ロジックによって探索する（ステップＳＳ２）。
なお、上記入力操作画面にて搭乗者が「出発地」を入力しない場合には、ＧＰＳ受信機３によって得られた「現在位置」が出発地として設定される。

次に、車載コンピュータ２の判定部２Ｂは、現時点のバッテリ残容量Ｗｏを読み込むとともに（ステップＳＳ３）、搭乗者によって入力された電装機器の設定状態を読み込み（ステップＳＳ４）、上記直行経路を目的地まで走破するのに必要な走行電力Ｗｒを算出する（ステップＳＳ５）。
この走行電力Ｗｒは、電動モータにより消費される単位距離当たりの平均電力量に、直行経路の累積距離を乗算することによって算出することができる。

次に、判定部２Ｂは、バッテリ残容量Ｗｏと、入力された電装機器の設定状態での消費電力Ｗｃを用いて、直行経路を目的地まで走破する場合に電動モータに充てることができる使用可能電力Ｗｓを、次式によって算出する（ステップＳＳ６）。
Ｗｓ＝Ｗｏ−Ｗｃ
上記の式における消費電力Ｗｃは、搭乗者が選択した電装機器の単位時間当たりの消費電力を図２の参照テーブル２２から読み出し、その消費電力に、直行経路の走破に要する推定時間Ｔを掛けることによって算出することができる。

上記のようにして、使用可能電力Ｗｓを算出すると、判定部２Ｂは、その使用可能電力Ｗｓが走行電力Ｗｒ以上となるか否かを判定する（ステップＳＳ７）。
この判定の結果、使用可能電力Ｗｓが走行電力Ｗｒ以上の場合には、判定部２Ｂは、探索結果である１つの直行経路をディスプレイ７に出力する（ステップＳＳ８）。なお、図８に示すように、直行経路の出力が行われた場合には処理が終了し、図９に示す中継経路の探索は行われない。

これに対して、上記ステップＳＳ７の判定の結果、使用可能電力Ｗｓが走行電力Ｗｒ未満の場合には、判定部２Ｂは、充電しないで目的地に向かう「直行経路」では目的地に到着することができないと判定する（ステップＳＳ９）。
判定部２Ｂが上記ステップＳＳ９の判定を行うと、経路探索部２Ａは、充電ポイントを経由する「中継経路」の探索処理を実行する。

すなわち、車載コンピュータ２の経路探索部２Ａは充電ポイントのある中継地を選択し（ステップＳＳ１０）、選択した中継地を経由して目的地に向かう場合の「中継経路」を探索する（ステップＳＳ１１）。
なお、上記の選択処理は、例えば、前記直行経路に含まれるリンクノードを中心として所定の半径（例えば、１０ｋｍ）以内にある充電ポイントを逐次検出することによって行うことができる。

次に、車載コンピュータ２の判定部２Ｂは、探索された１又は複数の中継経路を目的地まで走破するのに必要な走行電力Ｗｒ（ｊ）を、それらの中継経路を構成する区間ごとに算出する（ステップＳＳ１２）。
この場合の変数「ｊ」は、想定する中継経路に含まれる全区間の総数を最大数として、各々の区間に割り当てた区間番号を示す。この点は、第１実施形態において述べた図５の場合と同様である。

更に、判定部２Ｂは、現時点のバッテリ残容量Ｗｏ或いは充電後のバッテリ残容量Ｗｍａｘと、上記各区間についての入力された電装機器の設定状態の消費電力Ｗｃ（ｊ）を用いて、各区間を走破する場合に電動モータに充てることができる使用可能電力Ｗｓ（ｊ）を、次式によって算出する（ステップＳＳ１３）。
Ｗｓ（ｊ）＝｛Ｗｏ，Ｗｍａｘ｝−Ｗｃ（ｊ）

なお、本実施形態においても、上記式における｛Ｗｏ，Ｗｍａｘ｝は、区間の始点が出発地Ｐｓである区間番号ｊの場合は、現時点のバッテリ残容量Ｗｏを適用し、区間の始点が中継地Ｐ１，Ｐ２（図５参照）である区間番号ｊの場合は、充電後のバッテリ残容量Ｗｍａｘを適用することを意味する。

上記のようにして、中継経路を構成する各区間番号ｊについての使用可能電力Ｗｓ（ｊ）を算出すると、判定部２Ｂは、使用可能電力Ｗｓ（ｊ）が走行電力Ｗｒ（ｊ）以上となる複数の区間番号ｊを特定し、この複数の区間番号ｊの区間により中継経路（１）〜（３）のいずれかを構成できるか否かを判定する（ステップＳＳ１４）。

この判定の結果、上記中継経路（１）〜（３）のいずれかを構成できる場合には、判定部２Ａは、その中継経路をディスプレイ７に出力する（ステップＳＳ１５）。
これに対して、上記ステップＳＳ１４の判定の結果が否定的である場合には、判定部２Ｂは、「中継経路」では目的地に到着することができないと判定し（ステップＳＳ１６）、その判定結果をディスプレイ７に出力する。

上述の通り、第２実施形態の経路探索装置１によれば、車載コンピュータ２の判定部２Ｂが、搭乗者が入力した電装機器の設定状態において、電気自動車２０が直行経路により目的地に到着可能か否かを判定するとともに、その入力された電装機器の設定状態において、電気自動車２０が中継経路により目的地に到着可能か否かを判定し、到着可能と判定した直行経路又は中継経路をディスプレイ７により搭乗者に表示するので、搭乗者が入力した所望の電装機器の設定状態に応じて、目的地まで確実に到着可能な直行経路又は中継経路を搭乗者に提供することができる。

上記第２実施形態では、目的地まで到着可能な直行経路が見つかれば中継経路は不要であるとの想定の下で、直行経路を出力した場合（図８のステップＳＳ８）にはその時点で処理を終了し、直行経路がなかった場合（図８のステップＳＳ９）にのみ中継経路の探索処理（図９）に移行している。
もっとも、中継経路の要否を搭乗者が入力デバイス９で選択可能に構成してもよい。この場合には、中継経路が必要とされていることを条件として、直行経路がある場合（図８のステップＳＳ８）でも更に中継経路の探索処理（図９）を行うことにすればよい。

〔第１及び第２実施形態の変形例１〕
上述の第１及び第２実施形態では、電気自動車２０に搭載された車載コンピュータ２が、自車で得られる各種のセンサ情報等に基づいて本発明の経路探索を自律的に実行しているが、図１０に示すように、車両２０自体では本発明の経路探索を行わず、外部の情報センター２３が代わりに本発明の経路探索装置１による経路探索を行って、その結果を車両２０に返すようにしてもよい。

図１０に示す例では、情報センター２３は、記憶装置２６と無線通信機２４が接続されたセンターコンピュータ２５を備え、センターコンピュータ２５は、前記車載コンピュータ２の場合と同様の処理を実行する経路探索部２Ａと判定部２Ｂとを有する。
情報センター２３の記憶装置２６には、電装機器ごとの消費電力に関する参照テーブル２２（図５）が車両ＩＤごとに格納されている。また、無線通信機２４は、移動体通信網２１を通じて電気自動車２０の無線通信機１０との通信が可能である。

車載コンピュータ２は、情報センター２３に本発明の経路探索を要求する場合、情報センターの無線通信機２４に対して、電装機器での電力消費を考慮した本発明の経路探索に必要な初期情報（出発地、目的地、バッテリ残容量、電装機器の設定状態を自ら選択する場合にはその選択内容など）と自車の車両ＩＤとを含むアップリンク情報を、無線通信機１０を通じて送信する。

そのアップリンク情報を受けたセンターコンピュータ２５は、第１実施形態や第２実施形態で述べた所定の処理内容（図３及び図４或いは図８及び図９）を実行し、その処理結果である経路情報や電装機器の設定状態をダウンリンク情報に含めて所定の車両ＩＤ宛に送信する。
ダウンリンク情報を車両２０の無線通信機１０が受信すると、車載コンピュータ２は、ダウンリンク情報に含まれる経路や電装機器の設定状態をディスプレイ７に表示させて搭乗者に提供する。

〔第１及び第２実施形態の変形例２〕
ところで、上述の第１及び第２実施形態において、例えばエアコンがＯＦＦである直行経路がいったん選択され、車両２０のドライバが提示された直行経路に従って走行中であったが、その後、車内の暑さが増したのでエアコンをＯＮにしたような場合には、そのまま直行経路を維持するとバッテリ残容量が無くなって、車両２０が目的地まで到着できなくなる可能性がある。

そこで、上述の第１及び第２実施形態において、ディスプレイ７が表示した直行経路又は中継経路を車両２０が走行している途中で、電装機器による消費電力が増大する設定状態の変化が生じた場合には、経路探索部２Ａによる探索処理と判定部２Ｂによる判定処理とを再度実行させる機能を、車載コンピュータ２に付加することにしてもよい。

この場合、変化後の電装機器の設定状態にて探索処理と判定処理とが再度実行されるので、その設定状態の変化に伴う経路変更の必要性（例えば、中継経路の採用の必要性等）を、搭乗者に提示できるようになる。
なお、上述の各実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更は、本発明の権利範囲に包含される。

１ 経路探索装置
２ 車載コンピュータ（再実行部）
２Ａ 経路探索部（第１の経路探索部、第２の経路探索部）
２Ｂ 判定部（第１の判定部、第２の判定部）
７ ディスプレイ（表示部）

Claims (7)

1. 充電せずに目的地まで直行する場合の直行経路を探索する第１の経路探索部と、
   前記第１の経路探索部により探索された前記直行経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される複数種類の前記電装機器の設定状態ごとの消費電力とに基づいて、電気自動車が当該直行経路により前記目的地に到着可能となる前記電装機器の設定状態を判定する第１の判定部と、
   前記直行経路から所定範囲内に位置する充電ポイントのある中継地を経由して前記目的地に向かう場合の中継経路を探索する第２の経路探索部と、
   前記第２の経路探索部により探索された前記中継経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される複数種類の前記電装機器の設定状態ごとの消費電力とに基づいて、前記電気自動車が当該中継経路により前記目的地に到着可能となる前記電装機器の設定状態を判定する第２の判定部と、
   前記各判定部が到着可能と判定した前記直行経路又は前記中継経路若しくはこれら双方の経路と、この経路に対応する前記電装機器の設定状態とを搭乗者に表示する表示部と、
   を備えていることを特徴とする経路探索装置。
2. 電装機器の設定状態を搭乗者の操作により入力可能な入力部と、
   充電せずに目的地まで直行する場合の直行経路を探索する第１の経路探索部と、
   前記直行経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される入力された前記電装機器の設定状態での消費電力とに基づいて、電気自動車が前記直行経路により前記目的地に到着可能か否かを判定する第１の判定部と、
   前記直行経路から所定範囲内に位置する充電ポイントのある中継地を経由して前記目的地に向かう場合の中継経路を探索する第２の経路探索部と、
   前記中継経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される入力された前記電装機器の設定状態での消費電力とに基づいて、前記電気自動車が前記中継経路により前記目的地に到着可能か否かを判定する第２の判定部と、
   前記各判定部が到着可能と判定した前記直行経路又は前記中継経路若しくはこれら双方の経路を搭乗者に表示する表示部と、
   前記表示部が表示した前記経路の途中で前記電装機器の設定状態が変化した場合に、前記各経路探索部による探索処理と前記各判定部による判定処理とを再度実行させる再実行部と、
   を備えていることを特徴とする経路探索装置。
3. 前記表示部が表示した前記経路の途中で前記電装機器の設定状態が変化した場合に、前記各経路探索部による探索処理と前記各判定部による判定処理とを再度実行させる、再実行部を更に備えている請求項１に記載の経路探索装置。
4. コンピュータが、充電せずに目的地まで直行する場合の直行経路を探索するステップと、
   前記コンピュータが、前記直行経路を探索するステップで探索された前記直行経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される複数種類の前記電装機器の設定状態ごとの消費電力とに基づいて、電気自動車が当該直行経路により前記目的地に到着可能となる前記電装機器の設定状態を判定するステップと、
   前記コンピュータが、前記直行経路から所定範囲内に位置する充電ポイントのある中継地を経由して前記目的地に向かう場合の中継経路を探索するステップと、
   前記コンピュータが、前記中継経路を探索するステップで探索された前記中継経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される複数種類の前記電装機器の設定状態ごとの消費電力とに基づいて、前記電気自動車が当該中継経路により前記目的地に到着可能となる前記電装機器の設定状態を判定するステップと、
   前記コンピュータが、前記各判定のステップにおいて到着可能と判定された前記直行経路又は前記中継経路若しくはこれら双方の経路と、この経路に対応する前記電装機器の設定状態とを搭乗者に対して表示部に表示させるステップと、
   を含むことを特徴とする経路探索方法。
5. コンピュータが、搭乗者の操作により入力された電装機器の設定状態を取得するステップと、
   前記コンピュータが、充電せずに目的地まで直行する場合の直行経路を探索するステップと、
   前記コンピュータが、前記直行経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される入力された前記電装機器の設定状態での消費電力とに基づいて、電気自動車が前記直行経路により前記目的地に到着可能か否かを判定するステップと、
   前記コンピュータが、前記直行経路から所定範囲内に位置する充電ポイントのある中継地を経由して前記目的地に向かう場合の中継経路を探索するステップと、
   前記コンピュータが、前記中継経路の走破に必要な走行電力と、その間に消費される入力された前記電装機器の設定状態での消費電力とに基づいて、前記電気自動車が前記中継経路により前記目的地に到着可能か否かを判定するステップと、
   前記各判定のステップにおいて到着可能と判定された前記直行経路又は前記中継経路若しくはこれら双方の経路を搭乗者に対して表示部に表示させるステップと、
   前記コンピュータが、表示した前記経路の途中で前記電装機器の設定状態が変化した場合に、前記各探索のステップにおける探索処理と前記各判定のステップにおける判定処理とを再度実行するステップと、
   を含むことを特徴とする経路探索方法。
6. 請求項４に記載の経路探索方法の各ステップを前記コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
7. 請求項５に記載の経路探索方法の各ステップを前記コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

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