JP7146656B2 - 端末装置、サーバ装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、端末装置、サーバ装置、及びプログラムに関する。

車両など移動体はエネルギーを消費しながら移動し、エネルギーがなくなると基本的に移動できない。このため、現在のエネルギー残量で車両の現在地からエネルギー補給なしで到達できる到達範囲は運転者等のユーザにとって関心事となる。特に、電気自動車のようにエンジン車よりも航続距離が短い車両では、到達範囲は重要な意味を持つ。

また、電気自動車の場合、充電に時間がかかり、充電スタンドの数もあまり多くないため、電気自動車のユースケースとして充電なしに行って帰って来られる行動計画を立てるユーザが多い。充電なしに行って帰って来られる範囲をラウンドトリップといい、これもユーザの大きな関心事となる。

従来から、途中で充電せずに移動できるラウンドトリップをユーザに提供する技術が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、指定された始点位置から周囲に向けて道路リンクを辿り、各道路ノードについて、始点位置から遠ざかる方向のエネルギー量を積算した第１積算値と、始点位置に近づく方向のエネルギー量を積算した第２積算値とを算出し、各道路ノードにおける第１積算値と第２積算値の和と与えられた指定エネルギー量との関係に基づいて、ラウンドトリップの範囲を算出する走行可能範囲算出装置が開示されている。

特開２０１３－１８５９７７号公報 栗栖嵩、「EVの航続可能範囲の視覚化と観光行動パターンに基づく充電施設配置に関する研究」、2012年、土木学会論文集D3 (土木計画学), Vol.68, No.5 (土木計画学研究・論文集第29巻)

しかしながら、従来の技術では、自宅に戻る場合に移動体の現在地からどこまで行けるかをユーザに提供することができないという問題がある。すなわち、車載された端末装置等が、エネルギーの補給なしに移動体の現在地からどこまで行けるかという到達範囲、又は、移動体の現在地から出発して帰って来られるラウンドトリップを提供する。しかし、例えば、自宅から目的地に向けて出発したが、当初の予定通りに移動しなかった場合、又は、外出先で充電した場合、到達範囲もラウンドトリップも変化する。このような状況では、ユーザは移動体の現在地からエネルギーの補給なしに自宅に帰ることができる立ち寄り可能範囲を知りたいが、従来はこのような立ち寄り可能範囲を提供することができなかった。

本発明は上記課題に鑑み、ある地点に戻る場合に別の地点から立ち寄れる立ち寄り可能範囲をユーザに提供する端末装置を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、移動体が有するエネルギーで移動体が移動できる範囲を表示する端末装置であって、現在地に関する第１の地点から第２の地点に移動する場合の第１の消費エネルギー量を複数の前記第２の地点ごとに算出し、更に、前記第２の地点から第３の地点に移動する場合の第２の消費エネルギー量を複数の前記第２の地点ごとに算出する消費エネルギー量算出手段と、前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、移動体が有するエネルギー量以下となる複数の前記第２の地点に基づいて立ち寄り可能範囲を決定する範囲決定手段と、前記範囲決定手段が決定した前記立ち寄り可能範囲を電子地図に表示する表示処理手段と、前記第１の地点から前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記エネルギー量以下の範囲で、前記消費エネルギー量算出手段が算出する消費エネルギー量をコストにして探索する探索手段と、を有し、前記探索手段は、前記第３の地点から前記第３の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記エネルギー量以下の範囲で、逆方向に辿る場合の消費エネルギー量をコストにして探索し、前記消費エネルギー量算出手段は、前記第１の地点から前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路の消費エネルギー量を前記第１の消費エネルギー量として算出し、前記第３の地点の周囲のノードから前記第３の地点に移動する経路の消費エネルギー量を前記第２の消費エネルギー量として算出し、前記範囲決定手段は、前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、前記エネルギー量以下となるノードを前記第２の地点として決定し、複数の前記第２の地点に基づいて前記立ち寄り可能範囲を決定することを特徴とする。

ある地点に戻る場合に別の地点から立ち寄れる立ち寄り可能範囲をユーザに提供する端末装置を提供することができる。

ナビゲーションシステムが提供する立ち寄り可能範囲の決定方法を模式的に説明する図である。 ナビゲーションシステムの一例のシステム構成図である。 ナビゲーション装置の種類を説明する図の一例である。 サーバ装置及びナビゲーション装置の一例のハードウェア構成図である。 ナビゲーションシステムが有するサーバ装置とナビゲーション装置の機能をブロック状にして説明する機能ブロック図の一例である。 道路ネットワークＤＢの構成の一例を模式的に示す図である。 ダイクストラ法による経路検索を模式的に説明する図の一例である。 一例の消費電力量データを示す図である。 立ち寄り可能範囲を計算する際に消費電力量算出が往路消費電力量を算出する手順を示す一例のフローチャート図である。 立ち寄り可能範囲を計算する際に消費電力量算出が復路消費電力量を算出する手順を示す一例のフローチャート図である。 立ち寄り可能範囲決定部が立ち寄り可能範囲を決定する手順を示す一例のフローチャート図である。 立ち寄り可能範囲の表示方法を説明する図の一例である。 高レベル道路ネットワークデータと低レベル道路ネットワークデータの一例を模式的に示す図である。 低レベル道路ネットワークデータを使用した詳細な立ち寄り可能範囲の探索を模式的に説明する図の一例である。 立ち寄り可能範囲決定部が低レベル道路ネットワークデータで詳細な立ち寄り可能範囲ノードを決定する一例の手順を示すフローチャート図である。 ｈ＊として現在地到達可能ノードから自宅までの直線距離を使用した場合に、移動体の現在地から探索される現在地到達可能ノードを模式的に示す図である。 A－Star法を用いて立ち寄り可能範囲を計算する際に消費電力量算出部が往路消費電力量を算出する手順を示す一例のフローチャート図である。 ナビゲーション装置がナビ画面に表示した立ち寄り可能範囲の表示例を示す図である。 ナビゲーションシステムが提供する立ち寄り可能範囲の決定方法を模式的に説明する図である（実施例２）。 立ち寄り可能範囲決定部が立ち寄り可能範囲を決定する手順を示す一例のフローチャート図である。 ナビゲーションシステムが提供する立ち寄り可能範囲の決定方法を模式的に説明する図である（実施例３）。 立ち寄り可能範囲決定部が立ち寄り可能範囲を決定する手順を示す一例のフローチャート図である。 ナビゲーションシステムが提供する立ち寄り可能範囲の決定方法を模式的に説明する図である（実施例３）。 立ち寄り可能範囲決定部が立ち寄り可能範囲を決定する手順を示す一例のフローチャート図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

まず、図１を用いて本実施例のナビゲーションシステムの動作の概略について説明する。図１は、ナビゲーションシステムが提供する立ち寄り可能範囲の決定方法を模式的に説明する図である。図１に示すように、自宅８から離れた位置に移動体９が存在する。立ち寄り可能範囲とは、移動体９が自宅８に戻ることを前提にエネルギー（例えば、電力や燃料）の補給なしに現在地から移動体９がどこまで行けるか（立ち寄れるか）を示す範囲である。

（１）図１（ａ）に示すように、移動体９に搭載されたナビゲーション装置は消費電力量をコストと見なして移動体９の現在地からダイクストラ法で現在の電池残量で到達できる現在地到達可能ノード１１を検索する。この場合、道路の勾配を考慮することが好ましい。図１（ａ）において、小さい白丸が現在の電池残量で到達できる現在地到達可能ノード１１である。各現在地到達可能ノード１１には移動体９の現在地から現在地到達可能ノード１１に到達するための消費電力量（以下、Ａ.往路消費電力量という。第１の消費エネルギー量の一例。）を格納しておく。

（２）次に、図１（ｂ）に示すように、ナビゲーション装置は自宅８から同様にノードを探索する。図１（ｂ）において、複数の大きい白丸が自宅位置から現在の電池残量で到達できる自宅到達可能ノード１２である。各自宅到達可能ノード１２には該自宅到達可能ノード１２から自宅８に到達するための消費電力量（以下、Ｂ.復路消費電力量という。第２の消費エネルギー量の一例。）を格納しておく。なお、自宅８から自宅到達可能ノード１２を探索する場合と、復路消費電力量を算出する場合とで、勾配が逆になることに注意する。

（３）次に、図１（ａ）で検索した現在地到達可能ノード１１と、図１（ｂ）で検索した自宅到達可能ノード１２が重複している各ノードについて、ナビゲーション装置はＡ. 往路消費電力量とＢ. 復路消費電力量の合計を算出する。そして、「Ａ. 往路消費電力量＋Ｂ. 復路消費電力量 ≦ 電池残量」、を満たす立ち寄り可能範囲ノード１３を特定する。図１（ｃ）では大きい白丸で囲まれた小さい黒丸が立ち寄り可能範囲ノード１３である。

したがって、この複数の立ち寄り可能範囲ノード１３の外縁で形成される範囲が立ち寄り可能範囲１４である。ユーザが自宅から離れた場所で立ち寄り可能範囲１４を確認した場合、立ち寄り可能範囲１４は常に自宅に帰着可能な範囲であるため、ユーザは安心して立ち寄り可能範囲１４の中を移動できる。

＜用語について＞
ナビゲーション装置を使用するのは主に運転者であるが、同乗者が使用してもよい。本実施形態ではこれらをユーザと称する。また、自動運転では運転者が存在しなくてよい。

ナビゲーション装置は端末装置の一例に過ぎず、車載装置、情報処理端末、端末などと呼ばれてもよい。

消費エネルギー量は移動体９が移動するために消費されるエネルギー量である。電気自動車の場合は電力であり、内燃機関を有する車両の場合はガソリンや軽油（燃料）などであり、ハイブリッド車の場合は電力及び燃料である。この他、燃料電池車では水素がエネルギーとなりうる。以下の実施形態では、説明の便宜上、電気自動車を想定して説明し、消費エネルギー量を消費電力量として説明する。

また、自宅とはユーザにとって自分の家をいうが、本実施形態ではエネルギーを補給すると決めた場所、又は、エネルギーを補給できる場所である（第３の地点の一例）。したがって、自宅に限らず、例えば、勤務先、車両の販売店、又は、任意の充電ステーションなどでよい。

現在地（第１の地点の一例）とは、移動体９が存在する場所である。移動体９が移動中でも構わない。移動中の場合は、ユーザが立ち寄り可能範囲を表示させる操作を行ったタイミングで適宜、検出された場所でよい。あるいは一定時間、一定距離、一定エネルギー消費ごとに立ち寄り可能範囲を決定してもよい。

現在地からユーザが立ち寄って自宅に戻る場合の立ち寄り先が第２の地点である。立ち寄り先は実際にユーザが立ち寄るか否かに関係なく、電池残量から見て立ち寄ることが可能な範囲であれば立ち寄り先となりうる。

＜システム構成例＞
図２は、本実施形態にかかるナビゲーションシステム１００のシステム構成図の一例である。ナビゲーションシステム１００は、ネットワーク３４を介して通信可能に接続されたサーバ装置３１及びナビゲーション装置３５を有している。

ネットワーク３４は、回線事業者が提供する携帯電話網等の主に無線の回線（３Ｇ、４Ｇ，ＬＴＥ、無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ等）及び、種々の回線をインターネットに接続するプロバイダのプロバイダネットワーク等により構築されている。サーバ装置３１は例えばデータセンタ等の施設に配置されているため室内のＬＡＮや広域イーサネット（登録商標）などを含んでいてもよい。また、いわゆるインターネットも含まれる。ネットワーク３４は有線又は無線のどちらで構築されてもよく、また、有線と無線が組み合わされていてもよい。

また、ネットワーク３４にはアクセスポイントなどの基地局３２が接続されており、ナビゲーション装置３５は無線で基地局３２に接続することでネットワーク３４に接続する。ナビゲーション装置３５は無線で構築される通信網を介して基地局３２と通信する。

サーバ装置３１は、各ナビゲーション装置３５に各種の情報を配信する情報処理装置である。サーバ装置３１がナビゲーション装置３５に対し、ナビゲーションに関するサービス・機能を提供する形態と、ナビゲーション装置３５がナビゲーションに関するサービス・機能を有する形態がある（必要に応じてサーバ装置３１と通信する場合がある）。前者の場合、サーバ装置３１はナビゲーション装置３５から移動体９の現在地の位置情報を取得して、移動体９の現在地周辺の地図描画用データをナビゲーション装置３５に送信する。また、サーバ装置３１は出発地と目的地（２地点）の位置情報と共に経路検索要求を取得すると、経路を検索し経路情報と案内情報をナビゲーション装置３５に送信する。本実施形態はサーバ装置３１とナビゲーション装置３５のどちらがナビゲーションに関するサービス・機能を提供してもよいが、以下の説明では、ナビゲーション装置３５がナビゲーションに関するサービス・機能を提供するものとする。

ナビゲーション装置３５は移動体９において使用される。図２の移動体９は内燃機関又は電気モータの少なくとも一方を動力として走行する車両である。車両には、四輪車だけでなく自動二輪車も含まれる。また、近年では、１～２人乗りのモビリティ（コミュータ）も車両として市販されている。また、エネルギーを消費する電動アシスト自転車も含まれてよい。エネルギーを消費する軽車両であれば移動体９に相当する。また、電動車椅子も移動体９である。

ナビゲーション装置３５は単体で（サーバ装置３１がなくても）ナビゲーションの機能を有している。すなわち、出発地から目的地までの経路を検索して電子地図に設定し、ディスプレイやＨＵＤ（Head Up Display）などの表示装置に表示された電子地図に経路と現在地を表示したり、経路に基づいて進路変更の手前で音声案内や電子地図上のアニメーションなどで適切な進路を案内したりする。車両に搭載されると「カーナビゲーション装置」と呼ばれる場合がある。次述するように、車両に搭載される専用のナビゲーション装置３５だけでなく、スマートフォンやタブレットなどがアプリを実行してナビゲーションを行う汎用型の装置がある。

図３は、ナビゲーション装置３５の種類を説明する図の一例である。ナビゲーション装置３５は、専用端末３５２の場合と汎用的な情報処理端末３５１の場合とがある。

専用端末３５２としてのナビゲーション装置３５は、ＡＶ(Audio Visual)機能を有していてよい。ＡＶ機能とは、ラジオ・テレビで放送されたコンテンツ又はＤＶＤなどの記憶媒体に記憶されたコンテンツを再生したり、カメラで撮像した周囲の映像を表示したりする機能である。また、ネットワーク３４に接続してインターネット上のＷｅｂページを表示する機能を有していてよい。ナビゲーション機能とＡＶ機能を併せてＡＶＮ（Audio Visual Network）機能という場合がある。

汎用的な情報処理端末３５１としてのナビゲーション装置３５は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートＰＣ、及び、ウェアラブルＰＣ（例えば、腕時計型、サングラス型など）などである。汎用的なナビゲーション装置３５はこれらに限定されるものではなく、ナビ画面の表示や経路案内に適切な装置であればよい。これら汎用的な情報処理端末３５１は、普段は汎用的な情報処理装置として利用されるが、ナビゲーションのためのアプリケーションソフトウェアを実行すると、専用端末３５２と同様、経路検索及び経路案内等を行う。

汎用的な情報処理端末３５１が実行するアプリケーションソフトウェアはナビゲーションに専用のアプリケーションソフトウェアの場合とＷｅｂブラウザの場合のどちらでもよい。

また、ナビゲーション装置３５は、汎用的な情報処理端末３５１と専用端末３５２のどちらの場合でも、移動体９に搭載された状態と携帯可能な状態の切り替えが可能であってもよい。

＜ハードウェア構成＞
図４は、サーバ装置３１及びナビゲーション装置３５のハードウェア構成図の一例である。サーバ装置３１及びナビゲーション装置３５は情報処理装置の機能を有している。図４（ａ）に示すように、サーバ装置３１は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１５、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１６、補助記憶装置２１７、及び、通信装置２１４を有する。

また、図４（ｂ）に示すように、ナビゲーション装置３５は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１５、ＲＡＭ２１６、補助記憶装置２１７、入力装置２１２、表示装置２１３、通信装置２１４、音声入出力装置２１８、及び、ＧＰＳ受信装置２１９を有する。

ＣＰＵ２１１は、各種プログラムの実行や演算処理を行う。ＲＯＭ２１５には、起動時に必要なプログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ２１６は、ＣＰＵ２１１での処理を一時的に記憶したり、データを記憶したりする作業エリアである。補助記憶装置２１７は、各種データ及びプログラム２１０１、２１０２を格納する不揮発性のメモリである。サーバ装置３１の通信装置２１４はナビゲーション装置３５と通信する。

ナビゲーション装置３５の入力装置２１２は、キーボードやマウスに代え又はこれらに加えて、画面に対する接触位置（タッチ座標）を検知可能なタッチパネルにより実現されうる。また、入力装置２１２は、音声入出力装置２１８が入力させた音声を認識する音声認識装置としての機能を有していてもよい。

表示装置２１３は、ディスプレイやプロジェクタ、ＨＵＤであり、例えば、ナビ画面等が表示される。通信装置２１４は、基地局３２を介してネットワーク３４に接続しサーバ装置３１等との通信を行う。音声入出力装置２１８は、音声の入出力を行う装置であり、例えば、ナビゲーションの音声ガイダンスが出力される。ＧＰＳ受信装置２１９は、ＧＰＳ衛星の電波を受信して現在地を算出するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の一例である。

サーバ装置３１又はナビゲーション装置３５の補助記憶装置２１７に記憶されているプログラム２１０１，２１０２は、ＵＳＢメモリなどの記憶媒体に記憶された状態で配布される。あるいは、プログラムを配布する配信サーバからナビゲーション装置３５がダウンロードすることで配布される。ナビゲーション装置３５のプログラム２１０２は、経路案内に専用のアプリケーションソフトウェアでもよいし、ブラウザソフトウェアでもよい。また、実行形式で配布されてもインストール用の形式で配布されてもよい。

なお、サーバ装置３１にはクラウドコンピューティングが適用されていてよい。クラウドコンピューティングとは、特定ハードウェア資源が意識されずにネットワーク上のリソースが利用される利用形態をいう。したがって、図示したサーバ装置３１のハードウェア構成は、１つの筐体に収納されていたり一まとまりの装置として備えられていたりする必要はなく、サーバ装置３１が備えていることが好ましいハード的な要素を示す。なお、サーバ装置３１がクラウドコンピューティングとしてではなく単独の情報処理装置により提供されることも可能である。

＜機能について＞
次に、図５を用いてナビゲーションシステム１００の機能を説明する。図５は、ナビゲーションシステム１００が有するサーバ装置３１とナビゲーション装置３５の機能をブロック状にして説明する機能ブロック図の一例である。

＜＜サーバ装置について＞＞
サーバ装置３１は、第１通信部４１を有している。第１通信部４１は図４（ａ）に示したＣＰＵ２１１がプログラム２１０１を実行してサーバ装置３１のハードウェアと協働することで実現される機能又は手段である。これらの機能の一部又は全てがＩＣなどのハードウェア回路により実現されてもよい。

また、サーバ装置３１は、図４（ａ）に示した補助記憶装置２１７、ＲＯＭ２１５又はＲＡＭ２１６により構築される記憶部１９を有している。記憶部１９には、道路ネットワークＤＢ１９１（Data Base）、及び、地図描画ＤＢ１９２が構築されている。これらの各ＤＢは、サーバ装置３１が直接有していなくてもよく、サーバ装置３１がアクセス可能なネットワーク３４上の任意の場所にあればよい。

サーバ装置３１がナビゲーション装置３５に対し、ナビゲーションに関するサービス・機能を提供するナビゲーションシステム１００では、サーバ装置３１がナビゲーションに関するサービス・機能を有し、ナビゲーション装置３５と頻繁に通信して、道路ネットワークＤＢ１９１、及び、地図描画ＤＢ１９２を使用して経路情報やナビ画面を提供する。本実施形態でもこのような形態が可能だが、本実施形態ではナビゲーション装置３５が経路検索やナビ画面の作成を行うものとし、詳細はナビゲーション装置３５の説明において行う。

（サーバ装置が有する機能について）
続いて、サーバ装置３１が有する機能について説明する。第１通信部４１はナビゲーション装置３５と各種の情報を送受信する。一般的な例としては、移動体９がサーバ装置３１に送信する位置情報や車速などを受信したり、サーバ装置３１が地図データ（道路ネットワークデータ、地図描画用データ）を送信したりする。サーバ装置３１が立ち寄り可能範囲１４を決定する場合、ナビゲーション装置３５から自宅８の位置情報及び移動体９の現在地の位置情報を受信し、複数の立ち寄り可能範囲ノード１３をナビゲーション装置３５に送信する。

＜＜ナビゲーション装置について＞＞
続いてナビゲーション装置３５の機能又は手段について説明する。ナビゲーション装置３５は、第２通信部２１、位置検出部２２、操作受付部２３、経路検索部２４、立ち寄り可能範囲決定部２５、経路案内部２６、ナビ画面描画部２７、及び、表示処理部２８を有している。これらは、図４（ｂ）に示したＣＰＵ２１１がプログラム２１０２を実行してナビゲーション装置３５のハードウェアと協働することで実現される機能又は手段である。これらの機能の一部又は全てがＩＣなどのハードウェア回路により実現されてもよい。

また、ナビゲーション装置３５は図４（ｂ）に示した補助記憶装置２１７、ＲＯＭ２１５又はＲＡＭ２１６により構築される記憶部２９を有している。記憶部２９には、道路ネットワークＤＢ２９１、及び、地図描画ＤＢ２９２が構築されている。道路ネットワークＤＢ２９１及び地図描画ＤＢ２９２は予めナビゲーション装置３５に組み込まれていてもよいし、サーバ装置３１からダウンロードされたものでもよい。

図６は、道路ネットワークＤＢ１９１の構成を模式的に示す。図６（ａ）はノードテーブルであり、図６（ｂ）はリンクテーブルを示す。道路ネットワークＤＢ１９１には、移動体９が通行可能な車道の構造を表す道路について、ノードテーブルとリンクテーブルとが相互に参照可能な構造で保持されている。

ノードテーブルには、ノードを識別するためのノードＩＤ、ノードの座標（緯度・経度）、及び、標高が登録されている。道路ネットワークデータのレベル（詳細度）によっては標高が登録されていない場合もある。ノードとは道路網表現上の結節点である。具体的にはノードは例えば交差点、分岐点、合流点、屈曲点などであるが、道路の名称が変わる場合など直線の一部に設定される場合もある。ノードＩＤが分かればノードに繋がっているリンクがリンクテーブルから判明するので、ノードテーブルとリンクテーブルを相互に参照することで経路を検索できる。なお、図示する情報は簡略化されており、他の情報（例えば交差点などのノードの種類等）を有していてよい。

リンクテーブルにはリンクを識別するためのリンクＩＤ、リンクの始点ノード、リンクの終点ノード、リンク長、幅員、及び、道路種別、などが登録されている。リンクとはノードとノードを結ぶ道路を表し、リンクはノード同士を結ぶ線分となる。道路種別は、例えば国道、一般道、県道、高速道路、自動車専用道路、トンネル、私道など、道路の種類をいう。なお、図示する情報は簡略化されており、他の情報（例えば交通規則等）を有していてよい。

地図描画ＤＢ２９２は、電子地図をナビゲーション装置３５が描画するための地図描画用データを記憶している。電子地図に表示される情報には、都道府県などの区画、緑地や河川、道路や鉄道、記号や注記など多くの表示対象があるため、性質の似たものに分類し各分類の表示対象ごとに描画できるようになっている。それぞれに分類された表示対象又は表示対象が描画された状態をレイヤーといい、電子地図はいくつかのレイヤーを重ねることで描画される。各レイヤーの地図データは、ベクトルデータ又はラスターデータのうち表示対象に適したフォーマットで記述されている。

地図描画用データは経度・緯度などの領域ごとにメッシュ状に区切られており、１つ以上のメッシュを結合して１画面の電子地図が作成される。ベクトルデータの場合は、緯度・経度でポイント、ポリライン、ポリゴンの位置が定められている。また、ラスターデータの場合は緯度・経度に対応づけて縮尺に応じたデータが用意されている。

（ナビゲーション装置の機能について）
続いて、ナビゲーション装置３５が有する機能について説明する。第２通信部２１は、サーバ装置３１と種々の情報を送受信する。

位置検出部２２は、例えばＧＰＳ受信装置２１９を利用して定期的に及びユーザの操作に応じて移動体９の現在地を検出する。位置検出部２２が検出する位置情報は、ナビゲーション装置３５の各機能が利用できる。例えば、経路案内部２６、及びナビ画面描画部２７等が位置情報を利用する場合がある。

操作受付部２３は、ユーザから電子地図を表示させる操作を受け付け、また、経路検索のため少なくとも目的地の入力を受け付け、必要であれば移動体９の現在地以外の出発地を受け付ける。また、経路案内の開始、リルートの指示、ナビ画面の拡大・縮尺の指示、及び、表示範囲変更などの指示を受け付ける。

経路検索部２４は、２地点間（例えば出発地から目的地まで）の経路を検索する。目的地が施設名や住所等で与えられた場合は施設の座標情報を有する施設情報ＤＢを検索し、目的地の位置である施設座標を取得する。経路検索部２４は、道路ネットワークＤＢ２９１を用いて、出発地と目的地の経路を示す経路情報を作成する。経路情報は、移動体９が走行するリンク又はノードが順番に設定されたリストである。経路検索には、リンク長や幅員、渋滞状況をコストに換算して、出発地から目的地までのコストの合計が最も少なくなる経路を選ぶダイクストラ法及びA－Star法が知られている。

また、本実施形態の経路検索部２４は消費電力量算出部３６を有している。消費電力量算出部３６は、道路ネットワークＤＢ２９１に記憶されている標高データを使って勾配を算出するなどして、リンクを移動するための消費電力量を算出し、経路に沿って移動体９が移動する場合の消費電力量を算出する。また、各リンクの消費電力量を経路検索部２４に提供し、消費電力量をコストとして消費電力量が少ない経路を検索することを可能にする。

立ち寄り可能範囲決定部２５は、経路検索部２４及び消費電力量算出部３６と協働して、図１などで説明したような立ち寄り可能範囲１４を決定する。詳細は後述される。

経路案内部２６は、経路検索部２４が検索した経路情報と移動体９の現在地とに基づいて経路案内を行う。すなわち、移動体９の現在地が経路情報に含まれる案内ポイント（ノードの所定距離（例えば数ｋｍ、数１００ｍ、数１０ｍ、直前等）手前の位置）に到着すると、曲がり角などを指示する音声データを音声入出力装置２１８に出力させる。なお、音声データはナビゲーション装置３５が予め記憶していてもよいし、ナビゲーション装置３５が案内用のテキストデータに基づいて音声合成をおこなって作成してもよい。また、経路案内部２６は移動体９の現在地が経路情報に含まれる案内ポイントに到着すると、交差点の３Ｄ表示、交差点の拡大表示、及び、道路名などを表示する看板のアイコンを電子地図の一部に又は重畳して表示する。

ナビ画面描画部２７は、指定された位置の周辺の地図描画用データを地図描画ＤＢ２９２から取得して描画用のメモリに電子地図を含むナビ画面を描画する。ナビ画面はいわゆる電子地図が表示される画面である。操作メニューボタンなどが表示されてもよい。ナビ画面描画部２７は経路情報に基づいて電子地図に目的地までの経路を描画する。経路が設定されていない場合、経路は描画されない。

表示処理部２８は、描画用のメモリに描画されたナビ画面を表示装置２１３に表示する。

＜経路の検索方法＞
図７を用いて経路の検索方法について説明する。図７はダイクストラ法による経路検索を模式的に説明する図の一例である。図７（ａ）では、出発地をＡ，目的地をＦとする。ノードＡ～Ｆを結ぶ線に付された数値はコストである。本実施形態ではコストとして消費電力量が使用することが想定されるが、燃料消費量が使用されてもよい。ダイクストラ法のおよその手順は以下のようになる。

ダイクストラ法ではオープンリストを使用して経路を検索する。図７（ｂ）～（ｅ）はオープンリストの遷移例である。オープンリストはnode、from、costの各項目を有する。nodeは図７（ａ）の各ノードを意味し、fromはどのノードから辿ったかを意味し、costはそのノードを通るのに要するコストを意味する。オープンリストはコストの昇順にソートされる。
（１）出発地であるノードＡをオープンリストに格納する。ノードＡはどこからも来ていないのでfromの項目にnull（何も示さないもの）を入れておく。また、スタート時点なのでコストは０である（図７（ｂ））。なお、図７（ｃ）～（ｅ）において点線領域はコストが確定したノードである。
（２）オープンリストの最低コスト（最上位）のノードＡを取り出し、このノードＡから接続している他のノードＢ，Ｃをオープンリストに格納する。ノードＢ，ＣはノードＡから来ており、コストは図７（ａ）に示すとおりなので、オープンリストは図７（ｃ）のようになる。
（３）図７（ｃ）のオープンリストの最低コスト（最上位）のノードＢを取り出し、このノードＢから接続している他のノードＣ、Ｄ、Ｅをオープンリストに格納する。なお、図７（ｃ）のノードＣのコストは９であるが、Ａ→Ｂ→Ｃの経路のコストは５なので（９より小さい）、ノードＣのfromとcostを置き換える（図７（ｄ））。
（４）図７（ｄ）のオープンリストの最低コスト（最上位）のノードＤを取り出し、このノードＤから接続している他のノードＣ、Ｅ、Ｆをオープンリストに格納する。なお、図７（ｄ）のノードＣのコストは５であり、Ａ→Ｂ→Ｄ→Ｃの経路のコストは９なので、ノードＣを更新しない。図７（ｄ）のノードＥのコストは９であるが、Ａ→Ｂ→Ｄ→Ｅの経路のコストは８なので、ノードＥのfromとcostを置き換える（図７（e））。
（５）オープンリストの最上位に目的地であるノードＦが得られたので、計算終了となる。ノードＦにいたるfromを順番に辿ると、Ｆ→Ｄ→Ｂ→Ａであるので、ノードＡからＦまでコスト（消費電力量）が最も少ない経路が求められる。

A－Star法は、「出発地からノードまでの合計コスト」だけでなく、「ノードから目的地までの予想距離」が短い点から順にノードを確定する（使用済みにする）検索方法である。予想距離としてはノードと目的地の直線距離が使用されることが多い。「出発地からノードまでの合計コスト」をｇ、「ノードから目的地までの予想距離」をｈ＊として、各ノードのコストｆ＊をｆ＊＝ｇ＋ｈ＊と表す。ｈ＊をヒューリスティックコストという。したがって、ダイクストラ法はA－Star法においてｈ＊＝０の場合である。図７（ａ）の例では、目的地のノードＦと各ノードの直線距離がｈ＊である。

ダイクストラ法では出発地から全方向に探索するノードが伸びる傾向があるのに対し、A－Star法ではｈ＊が小さいノードから先に確定されるため、出発地から目的地に近い方向にノードが伸びる傾向がある。つまり、より少ない数のノードの探索で目的地まで到達できるアルゴリズムとして知られている。

＜消費電力量の算出＞
本実施形態では消費電力量をどのように算出してもよい。一例として以下のように勾配を考慮する方法がある。

図８は、消費電力量データの一例を示す。消費電力量データは、ナビゲーション装置３５が勾配に基づいて消費電力量を算出するための情報である。図８の例では、横軸が勾配〔％〕であり、縦軸が消費電力量〔Ｗｈ/ｋｍ〕であり、どのくらいの勾配の時にどの位の消費電力量が消費されるかが対応線３３０で示されている。なお、消費電力量がマイナスの場合は電力が回生される（発電される）ことを意味している。したがって、図８によれば、勾配が分かれば１ｋｍ走行するための消費電力量を決定できる。

なお、よく知られているように車種が異なれば消費電力量も異なり、同じ車種であっても総重量などによって消費電力量は変化する。消費電力量に影響するこの他の要因としては、経年、速度、天候（外気温）等がある。したがって、消費電力量テーブルは、車種、総重量、経年、速度、及び、天候（外気温）の組み合わせによって作成されることが好ましい。必ずしも全ての組み合わせで消費電力量テーブルを作成しなくてもよいが、消費電力量への影響が大きい要因については各要因をいくつか変えてそれらを組み合わせて消費電力量テーブルを用意することが好ましい。

また、各種の演算により消費電力量を算出する研究が行われている。例えば、次式は消費電力量を推定する式である（非特許文献１参照。）。

本実施形態では、適切な方法で消費電力量を求めればよく、特にその方法は制限されないものとする。

＜動作手順＞
図９は、立ち寄り可能範囲を計算する際に消費電力量算出部３６が往路消費電力量を算出する手順を示す一例のフローチャート図である。図９の処理は、ユーザが立ち寄り可能範囲１４を表示させる操作を行い、操作受付部２３がこの操作を受け付けると開始する。なお、移動体９の現在地の位置情報、電池残量など、車両から取得できる情報は適宜、取得されるものとする。また、必要があればサーバ装置３１から取得してもよい。

まず、経路検索部２４は、消費電力量算出部３６が算出する消費電力量をコストにして、移動体９の現在地からダイクストラ法で周囲のノードを探索する（Ｓ１）。図７で説明したように、移動体９の現在地の周囲に確定したノードが徐々に広がっていく。

次に、経路検索部２４は、１つのノードが確定するごとに移動体９の現在地から該ノードまでの往路消費電力量を記憶する（Ｓ２）。往路消費電力量はノードの確定時に自動的に定まる。

そして、経路検索部２４は往路消費電力量が電池残量以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。電池残量そのものでなく電池残量の９０％等と比較してもよい。往路消費電力量が電池残量以下である場合（Ｓ３のＹｅｓ）、処理はステップＳ１に戻り、ノードの探索を継続する。

往路消費電力量が電池残量より大きい場合（Ｓ３のＮｏ）、更にノードを辿っても自宅までは戻れないので、図９の処理を終了する。なお、ダイクストラ法では円状に探索されるノードが広がるので、１つのノードについてステップＳ３でＮｏと判断された場合には他のノードも自宅まで戻れない程度に広がっていると推定される。したがって、１つのノードについてステップＳ３でＮｏと判断されただけで図９の処理を終了してもよいし、より確実に判断するためにＮ個以上のノードで往路消費電力量が電池残量より大きい場合に、図９の処理を終了してもよい。

図１０は、立ち寄り可能範囲を計算する際に消費電力量算出部３６が復路消費電力量を算出する手順を示す一例のフローチャート図である。図１０の処理は図９の処理に続いて行われるが、図１０の処理が図９よりも先に行われてもよいし、並行に行われてもよい。

まず、経路検索部２４は、消費電力量算出部３６が算出する消費電力量をコストにして、自宅８の位置からダイクストラ法で周囲のノードを探索する（Ｓ１１）。図７で説明したように、自宅の周囲からノードが徐々に広がっていく。

次に、１つのノードが確定するごとに、消費電力量算出部３６がノードから自宅までの復路消費電力量を算出し、経路検索部２４がノードに対応付けて復路消費電力量を記憶する（Ｓ１２）。確定したノードから自宅までの復路消費電力量を改めて算出することで、勾配を考慮して復路消費電力量を算出できる。

そして、経路検索部２４は復路消費電力量が電池残量以下であるか否かを判断する（Ｓ１３）。復路消費電力量が電池残量以下である場合（Ｓ１３のＹｅｓ）、処理はステップＳ１１に戻り、ノードの探索を継続する。

復路消費電力量が電池残量より大きい場合（Ｓ１３のＮｏ）、更にノードを辿っても自宅までは戻れないので、図１０の処理を終了する。なお、１つのノードだけで図１０の処理を終了してもよいし、Ｎ個以上のノードで往路消費電力量が電池残量より大きい場合に、図１０の処理を終了してもよい。

図１１は、立ち寄り可能範囲決定部２５が立ち寄り可能範囲１４を決定する手順を示す一例のフローチャート図である。まず、立ち寄り可能範囲決定部２５は、往路消費電力量と復路消費電力量の両方が計算されたノードを特定する（Ｓ１０１）。

次に、立ち寄り可能範囲決定部２５は特定したノードで往路消費電力量と復路消費電力量を合計する（Ｓ１０２）。

そして、立ち寄り可能範囲決定部２５は、「往路消費電力量と復路消費電力量≦電池残量」を満たすノードを立ち寄り可能範囲ノード１３に決定する（Ｓ１０３）。

表示処理部２８は、立ち寄り可能範囲ノード１３の外縁の内側を立ち寄り可能範囲１４として表示する（Ｓ１０４）。表示例を図１８に示す。

以上により、外出中のユーザが自宅に戻る場合に移動体９の現在地からどこまで行けるか（立ち寄れるか）をユーザが容易に把握できるようになる。

図１２を用いて、立ち寄り可能範囲１４の表示について補足する。図１２は立ち寄り可能範囲１４の表示方法を説明する図の一例である。立ち寄り可能範囲ノード１３の外縁を結んで得られる領域が立ち寄り可能範囲１４なので、表示処理部２８は、最も外側の立ち寄り可能範囲ノード１３を結ぶ領域を決定すればよい。このような最も外側の点を見つける処理を凸包という。凸包のアルゴリズムはいくつか知られているが、例えばギフト包装法がある。
(i) まず、凸包の境界に対応する立ち寄り可能範囲ノード１３を１つ見つける。例えば、全ての立ち寄り可能範囲ノード１３の重心から最も遠い立ち寄り可能範囲ノードでよい。
(ii) 選んだ立ち寄り可能範囲ノード１３から別の立ち寄り可能範囲ノード１３に直線を引き、他のすべての立ち寄り可能範囲ノード１３がその直線の片側に来るような立ち寄り可能範囲ノード１３を試行錯誤的に見つける。
(iii) (i)で最初に選んだ立ち寄り可能範囲ノード１３が(ii)で再び選ばれるまで繰り返す。

このような処理で図１２に示すように立ち寄り可能範囲１４を決定できる。表示処理部２８は立ち寄り可能範囲１４を色分けするなどして表示する。なお、このような処理は一例に過ぎず立ち寄り可能範囲１４をどのように決定してもよい。また、表示処理部２８は、移動体９の現在地から全ての立ち寄り可能範囲ノード１３までの経路を例えば色で強調して表示するなどして、立ち寄り可能範囲１４を表示してもよい。

＜より詳細な立ち寄り可能範囲の決定方法＞
ナビゲーション装置３５などが２点間の経路を検索する場合、道路ネットワークデータを利用するが、道路ネットワークデータには詳細度に応じていくつかのレベルがある。ナビゲーション装置３５がある程度遠方の目的地までの経路を検索する場合、計算量を低減するため、１つのリンク長が長く、比較的粗いリンクで構成された道路ネットワークデータ（以下、高レベル道路ネットワークデータという）を使用する。

このため、本実施形態の立ち寄り可能範囲１４を算出する際においても、高レベル道路ネットワークデータが使用される場合が多い。しかし、高レベル道路ネットワークデータでノードの探索が打ち切られても、低レベル道路ネットワークデータを使用すれば、より遠方のノードの探索が可能な場合がある。

図１３は高レベル道路ネットワークデータと低レベル道路ネットワークデータを模式的に示す図である。図１３（ａ）は高レベル道路ネットワークデータを示し、図１３（ｂ）は低レベル道路ネットワークデータを示す。高レベル道路ネットワークデータには高速道路や国道などの主要道路のみが含まれ、低レベル道路ネットワークデータには主要道路に加え県道や市道が含まれる。したがって、同じ地域でも詳細度の異なる道路ネットワークデータが用意されている。図１３（ａ）（ｂ）は共に道路３１０、３２０を有しているが、図１３（ｂ）は更に道路３４０等を有している。

また、高レベル道路ネットワークデータはリンク長がより長く、低レベル道路ネットワークデータではリンク長がより短くなっている。すなわち、図１３（ａ）の道路３１０は４つのリンクＡ～Ｄを有しているが、図１３（ｂ）の道路３１０はリンクａ～ｈを有している。リンクＡにはリンクａ，ｂが対応し、リンクＢにはリンクｃ，ｄが対応し、リンクＣにはリンクｅ，ｆが対応し、リンクＤにはリンクｇ，ｈが対応する。図１３（ｂ）の例では、高レベル道路ネットワークデータの１つのリンクに低レベル道路ネットワークデータの２つのリンクが対応しているが、高レベル道路ネットワークデータの１つのリンクに低レベル道路ネットワークデータの何個のリンクが対応するかは、詳細度の違いにより様々である。図１３では、高レベルと低レベルの二種類の道路ネットワークを示したが、レベルが数段階（例えばレベル０～３）で異なる道路ネットワークデータが用意されることも少なくない。

なお、高レベル道路ネットワークデータのノードは低レベル道路ネットワークデータのノードにもなっている（つまり対応するノードがある）。また、高レベル道路ネットワークデータのリンクと低レベル道路ネットワークデータのリンクはリンクＩＤ又はノードＩＤにより対応付けられている。

図１４は、低レベル道路ネットワークデータを使用した詳細な立ち寄り可能範囲の探索を模式的に説明する図の一例である。立ち寄り可能範囲ノード１３－１の周囲にノード１１－１～１１－３、１２－１～１２－３がある。ノード１１－１～１１－３とノード１２－１～１２－３は同じノードなので、説明の便宜上、ノード１２－１～１２－３は省略する。立ち寄り可能範囲ノード１３－１は、複数の立ち寄り可能範囲ノード１３のうち図１２で求めた外縁の立ち寄り可能範囲ノード１３である。

立ち寄り可能範囲ノード１３－１とノード１１－１を結ぶリンク１、立ち寄り可能範囲ノード１３－１とノード１１－２を結ぶリンク２、及び、立ち寄り可能範囲ノード１３－１とノード１１－３を結ぶリンク３の途中に、低レベル道路ネットワークデータにおける詳細な立ち寄り可能範囲ノードがあると推定される。ノード１１－４は復路消費電力量が算出されていないので詳細な立ち寄り可能範囲ノードを探索するリンクとならない。ただし、探索の対象としてもよい。

したがって、立ち寄り可能範囲決定部２５は、高レベル道路ネットワークデータのリンク１～３に対応する、低レベル道路ネットワークデータのリンクにおいて、ダイクストラ法でノードを探索する。

立ち寄り可能範囲決定部２５は、立ち寄り可能範囲ノード１３－１からリンク１～３に対応する低レベル道路ネットワークデータのリンク上でノードの探索を行い、確定したノードで往路消費電力量と復路消費電力量を算出する。往路消費電力量と復路消費電力量は、立ち寄り可能範囲ノード１３－１から確定したノードまでの範囲で算出されればよい。これにより、移動体９の現在地から立ち寄り可能範囲ノード１３－１を経由して低レベル道路ネットワークデータで確定したノードまでの往路消費電力量、及び、低レベル道路ネットワークデータで確定したノードから立ち寄り可能範囲ノード１３－１を経由して自宅８までの復路消費電力量を算出できる。ただし、復路消費電力量は確定したノードから立ち寄り可能範囲ノード１３－１までの消費電力量をコストとする経路に基づいて算出される。

図１３を参考にして、立ち寄り可能範囲ノード１３－１が図１３のノード３０１ａ、ノード１１－１がノード３０１ｂだとすると、ノード３０１ａからノード３０２ｂの往路消費電力量を算出する。また、ノード３０２ｂからノード３０１ａまでの復路消費電力量を算出する。そして、移動体９の現在地からノード３０１ａ（ノード立ち寄り可能範囲ノード１３－１）を経由して低レベル道路ネットワークデータで確定したノード３０２ｂまでの往路消費電力量、及び、低レベル道路ネットワークデータで確定したノード３０２ｂからノード３０１ａ（ノード立ち寄り可能範囲ノード１３－１）を経由して自宅８までの復路消費電力量の合計が、電池残量以下の場合、ノード３０２ｂが詳細な立ち寄り可能範囲ノードとなる。

図１５は、立ち寄り可能範囲決定部２５が低レベル道路ネットワークデータで詳細な立ち寄り可能範囲ノードを決定する手順を示すフローチャート図の一例である。

まず、立ち寄り可能範囲決定部２５は外側の立ち寄り可能範囲ノードを特定する（Ｓ１１１）。外側の立ち寄り可能範囲ノードとは、図１２で説明した外縁の立ち寄り可能範囲ノードである。詳細な立ち寄り可能範囲ノードは外縁の立ち寄り可能範囲ノードよりも外側のノードだからである。

立ち寄り可能範囲決定部２５は特定した立ち寄り可能範囲ノードと高レベル道路ネットワークデータにおいて隣接し、往路消費電力量と復路消費電力量が算出されたノードを結ぶリンクに対応する、低レベル道路ネットワークデータのリンクを特定する（Ｓ１１２）。

次に、経路検索部２４は、特定したリンクにおいて、立ち寄り可能範囲ノードから低レベル道路ネットワークデータを使ってダイクストラ法でノードを探索し、確定したノードについて消費電力量算出部３６が往路消費電力量と復路消費電力量を算出する（Ｓ１１３）。

そして、立ち寄り可能範囲決定部２５は「往路消費電力量＋復路消費電力量≦電池残量」を満たすノードを低レベル道路ネットワークデータにおける詳細な立ち寄り可能範囲ノードに決定する（Ｓ１１４）。

こうすることで、低レベル道路ネットワークデータを用いてより詳細な立ち寄り可能範囲１４を決定できる。なお、更にレベルが低い低レベル道路ネットワークデータがある場合は、図１５で決定された詳細な立ち寄り可能範囲ノードからノードを広げることで、更に詳細な立ち寄り可能範囲１４を決定できる。

＜A－Star法を用いた修正＞
ダイクストラ法では、自宅８と移動体９の現在地を中心に円形状にノードが探索されていくため、往路消費電力量及び復路消費電力量を算出すべきノードの数が多くなる傾向が生じる。そこで、移動体９の現在地からノードを探索する際にA－Star法を使用することが有効である。つまり、各ノードのコストｆ＊をｆ＊＝ｇ＋ｈ＊と表した場合、ｈ＊としてノードから自宅までの直線距離を使用する。すると、ノードから自宅までの直線距離が短いノードが優先的に確定されるため、移動体９の現在地からノードを探索する際に探索されるノードが円形状でなく、自宅との距離が短い方向に広がっていく。

図１６は、ｈ＊として移動体９の現在地の周囲のノードから自宅までの直線距離を使用した場合に、移動体９の現在地から探索された現在地到達可能ノード１１を模式的に示す。図１（ａ）と比較すると明らかなように、自宅の周囲の現在地到達可能ノード１１が探索されやすくなる。

図１７は、A－Star法を用いて立ち寄り可能範囲を計算する際に経路検索部２４が往路消費電力量を算出する手順を示す一例のフローチャート図である。

まず、経路検索部２４は、消費電力量をコストとしてA－Star法で移動体９の現在地から周囲のノードを探索する（Ｓ１－２）。ｈ＊を移動体９の現在地の周囲のノードから自宅８までの直線距離とする。

次に、１つのノードが確定するごとに移動体９の現在地から該ノードまでの往路消費電力量を記憶する（Ｓ２）。この往路消費電力量は、直線距離を考慮する必要がなく、図９と同様に消費電力量でよい。

そして、立ち寄り可能範囲決定部２５は往路消費電力量が電池残量以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。往路消費電力量が電池残量以下である場合（Ｓ３のＹｅｓ）、処理はステップＳ１に戻り、ノードの探索を継続する。

＜表示例＞
図１８は、ナビゲーション装置３５がナビ画面に表示した立ち寄り可能範囲１４の表示例を示す図である。表示処理部２８は立ち寄り可能範囲１４の色を変えるなどして強調して表示する。図示するように、自宅８を示す自宅アイコン８ａと、移動体９を示す移動体アイコン９ａが表示され、立ち寄り可能範囲１４により、移動体９の現在地からどこまでならエネルギー補給なしに自宅に戻れるかをユーザが容易に把握できる。

なお、例えば、ユーザの操作に応じて、移動体９の現在地から到達できる到達範囲、及び、行って戻って来られるラウンドトリップを表示してもよい。

また、自宅８から出発する際に算出したラウンドトリップを表示処理部２８が常に表示することで、移動体９の現在地から自宅に戻れるかどうかを判断するという目的を達成することもできる。この場合、ラウンドトリップの範囲で立ち寄り先まで移動しても自宅に戻ることができる可能性がある（立ち寄る先までの距離が小さい場合に限られる）。

また、ナビゲーション装置３５が起動した時（例えばＡＣＣオン）のラウンドトリップを常に表示してもよい。ただし、エネルギー補給を行った場合は、エネルギー補給を行った時点でラウンドトリップを再計算する。

＜まとめ＞
本実施例のナビゲーションシステム１００によれば、ユーザが自宅から離れた場所で立ち寄り可能範囲１４を確認した場合、立ち寄り可能範囲１４は常に自宅に帰着可能な範囲であるため、ユーザは安心して立ち寄り可能範囲１４を移動できる。

本実施例では、実施例１とは異なる方法で立ち寄り可能範囲１４を決定する方法を説明する。なお、本実施例においては、上記の実施例１にて説明した図４のハードウェア構成図、図５に示した機能ブロック図、及び、その他の説明を援用できるものとして説明する。

図１９は、本実施例において、ナビゲーションシステム１００が提供する立ち寄り可能範囲１４の決定方法を模式的に説明する図である。

（１）図１９（ａ）の処理は図１（ａ）とほぼ同様でよい。ナビゲーション装置３５は消費電力量をコストと見なして移動体９の現在地からダイクストラ法でノードを探索する。この段階で各ノードには移動体９の現在地からノードに到達するためのＡ. 往路消費電力量が求められる。次述する（２）の判断が行われるため、往路消費電力量が電池残量以下かどうかを判断しなくてよい。ただし、便宜的に図１９（ａ）のノードを現在地到達可能ノード１１とした。

（２）次に、図１９（ｂ）に示すように、ナビゲーション装置３５は現在地到達可能ノード１１から自宅までの経路５１をダイクストラ法又はA－Star法で検索し、この経路５１に沿って移動する場合の復路消費電力量を算出する。「Ａ. 往路消費電力量＋Ｂ. 復路消費電力量 ＞ 電池残量」となったら現在地到達可能ノード１１の探索を終了する。この条件を満たす現在地到達可能ノード１１の外縁の内側が立ち寄り可能範囲１４である。

このような立ち寄り可能範囲１４の生成方法では、自宅８の位置からのダイクストラ法によるノードの探索が不要になるが、移動体９の現在地から探索した各現在地到達可能ノード１１から自宅まで経路検索が必要になるので、処理負荷が大きくなる可能性がある。

＜動作手順＞
図２０は、立ち寄り可能範囲決定部２５が立ち寄り可能範囲を決定する手順を示す一例のフローチャート図である。

まず、経路検索部２４は消費電力量算出部３６が算出した消費電力量をコストにして移動体９の現在地からダイクストラ法で周囲のノードを探索し、移動体９の現在地から確定したノードまでの往路消費電力量を消費電力量算出部３６が算出する（Ｓ２０１）。

次に、経路検索部２４は確定したノードから自宅までの経路をダイクストラ法又はA－Star法で検索し、ノードから自宅まで復路消費電力量を算出する（Ｓ２０２）。A－Star法で検索する場合のｈ＊はノードから自宅８までの直線距離でよい。

そして、立ち寄り可能範囲決定部２５は「往路消費電力量＋復路消費電力量≦電池残量」を満たすか否かを判断する（Ｓ２０３）。

ステップＳ２０３の判断がＹｅｓの場合、立ち寄り可能範囲決定部２５はステップＳ２０１で探索したノードを立ち寄り可能範囲ノードに決定する（Ｓ２０４）。

ステップＳ２０３の判断がＮｏの場合、立ち寄り可能範囲決定部２５はステップＳ２０３でＮｏと判断されたノードで探索を終了する。つまり、このノードに次のノードがつながっていても、つながったノードを探索しない。なお、１つのノードだけで図２０の処理を終了してもよいし、Ｎ個以上のノードで往路消費電力量と復路消費電力量の合計が電池残量より大きい場合に、図２０の処理を終了してもよい。

なお、図２０の処理においても、低レベル道路ネットワークデータを使ってより詳細な立ち寄り可能範囲を決定できる。ステップＳ２０３の判断がＮｏの場合、Ｎｏと判断されたノードの１つ前のノードから低レベル道路ネットワークデータを使ってダイクストラ法でノードを探索することで往路消費電力量を算出し、更に復路消費電力量を算出する。Ｎｏと判断されたノードの１つ前のノードは、親ノードして既知である。

＜変形例＞
確定した全てのノードから自宅までの経路を検索することは処理負荷が大きすぎるおそれがある。そこで、確定したノードから自宅までの経路を直線と見なして、往路消費電力量を算出してもよい。

この場合、図２０のステップＳ２０２の処理が、「確定したノードから自宅までの直線距離を算出し、この直線距離を移動するための往路消費電力量を算出する」となる。この場合、ノードから自宅までの経路検索が不要となるので、処理負荷を大きく低減できる。

しかし、直線距離の往路消費電力量は、経路に沿った往路消費電力量よりも少なくなると予想され、立ち寄り可能範囲の精度が低下するおそれがある。そこで、直線距離を大きく見積もったり（例えば、１０～３０％くらい）、又は、電池残量を少なく見積もったりする（例えば、１０～３０％くらい）ことで、立ち寄り可能範囲１４の精度の低下を抑制する。

＜まとめ＞
したがって、本実施例のナビゲーションシステム１００によれば、ユーザが自宅から離れた場所で立ち寄り可能範囲１４を確認した場合、立ち寄り可能範囲１４は常に自宅に帰着可能な範囲であるため、ユーザは安心して立ち寄り可能範囲１４を移動できる。

本実施例では、比較的処理負荷の少ない立ち寄り可能範囲の決定方法を説明する。なお、本実施例においては、上記の実施例１にて説明した図４のハードウェア構成図、図５に示した機能ブロック図、及び、その他の説明を援用できるものとして説明する。

図２１は本実施例において、ナビゲーションシステム１００が提供する立ち寄り可能範囲１４の決定方法を模式的に説明する図である。

（１）図２１（ａ）に示すように、経路検索部２４は移動体９の現在地から自宅までの経路（以下、帰宅経路５２という）を、消費電力量をコストとしてダイクストラ法又はA－Star法で検索し、消費電力量算出部３６はこの帰宅経路５２で移動する場合の必要消費電力量（第３の消費エネルギー量の一例）を算出する。移動体９が現在地から移動できる範囲は電池残量から必要消費電力量を減じた利用可能消費電力量（第４の消費エネルギー量の一例）である。

（２）次に、図２１（ｂ）に示すように、立ち寄り可能範囲決定部２５は移動体９の現在地から各ノード１６までのラウンドトリップを算出する。すなわち、消費電力量をコストと見なして移動体９の現在地からダイクストラ法でノード１６を探索する。ノード１６が確定すると、移動体９の現在地からノード１６までの往路消費電力量が定まる。そして、消費電力量算出部３６はこのノード１６から移動体９の現在地に戻る際の戻り消費電力量を算出する。

「往路消費電力量＋戻り消費電力量≦利用可能消費電力量」のノード１６は立ち寄り可能範囲ノード１３であり、立ち寄り可能範囲ノード１３の外縁の内側が、本実施例の立ち寄り可能範囲１４である。

この方法では、ダイクストラ法で移動体９の現在地からノード１６を探索すればよいので、実施例１，２よりも少ない処理負荷で立ち寄り可能範囲１４を決定できる。

より負荷を低減するため戻り消費電力量を算出するのでなく、往路消費電力量が利用可能消費電力量以下となる範囲（到達範囲）を求め、この半分をラウンドトリップとしてもよい。半分とは、現在地からノード１６までの道なりの距離を半分にして特定したノードまでをいう。

＜動作手順＞
図２２は、立ち寄り可能範囲決定部２５が立ち寄り可能範囲１４を決定する手順を示す一例のフローチャート図である。

まず、立ち寄り可能範囲決定部２５は、移動体９の現在地から自宅８の位置まで消費電力量をコストにしてダイクストラ法又はA－Star法で経路検索し、消費電力量算出部３６は帰宅経路５２で移動する際の必要消費電力量を算出する（Ｓ３０１）。消費電力量をコストにすることで消費電力量が少ない経路を算出できる。

次に、消費電力量算出部３６は、電池残量から必要消費電力量を減じて、利用可能消費電力量を算出する（Ｓ３０２）。

次に、経路検索部２４は消費電力量をコストにして移動体９の現在地からダイクストラ法で周囲のノードを探索し、消費電力量算出部３６が移動体９の現在地からノード１６までの往路消費電力量と、ノード１６から移動体９の現在地までの戻り消費電力量を算出する（Ｓ３０３）。消費電力量をコストにしているため、往路消費電力量はノードの確定と共に求まる。戻り消費電力量については、ダイクストラ法で求められた経路を逆方向に辿る場合の消費電力量である。勾配や起伏の違いにより、往路消費電力量と戻り消費電力量は異なるため、別々に算出することで立ち寄り可能範囲１４の精度を向上できる。

次に、立ち寄り可能範囲決定部２５は、「往路消費電力量＋戻り消費電力量≦利用可能消費電力量」を満たすか否かを判断する（Ｓ３０４）。

ステップＳ３０４の判断がＹｅｓの場合、立ち寄り可能範囲決定部２５は往路消費電力量と戻り消費電力量を算出したノード１６を立ち寄り可能範囲ノード１３に決定する（Ｓ３０５）。この場合、処理はステップＳ３０３に戻り、ノード１６の探索を継続する。

ステップＳ３０４の判断がＮｏの場合、立ち寄り可能範囲決定部２５は図２２の処理を終了する。なお、１つのノードだけで図２２の処理を終了してもよいし、Ｎ個以上のノードで、「往路消費電力量＋戻り消費電力量≦利用可能消費電力量」を満たさなくなった場合に、図２２の処理を終了してもよい。

図２２の処理においても、実施例２と同様に、低レベル道路ネットワークデータを使ってより詳細な立ち寄り可能範囲１４を決定できる。

＜帰宅経路からのラウンドトリップ＞
本実施例と同様の立ち寄り可能範囲を、帰宅経路５２上の任意の場所から生成することもできる。

図２３は本実施例において、ナビゲーションシステム１００が提供する立ち寄り可能範囲１４の決定方法を模式的に説明する図である。

（１）図２３（ａ）については、図２１（ａ）と同様でよい。すなわち、帰宅経路５２で移動する場合の必要消費電力量を算出する。移動体９が帰宅経路５２から移動できる範囲は電池残量から必要消費電力量を減じた利用可能消費電力量である。

（２）次に、図２３（ｂ）に示すように、移動体９が帰宅経路５２の一部を移動した経路上の途中地点５３から帰宅経路５２以外に立ち寄った場合を想定する。実際に移動するかどうかは問わない。帰宅経路５２の一部とは、移動体９の現在地から帰宅経路５２上の途中地点５３までであり、例えば、移動体９の現在地から大きな交差点まで、移動体９の現在地から帰宅経路を等分に分割した場合の最寄りノードなど、ユーザが寄り道する可能性が高いノードまでをいう。

（３）次に、図２３（ｃ）に示すように、ナビゲーション装置３５は途中地点５３から行って戻って来られるラウンドトリップを算出する。すなわち、消費電力量をコストと見なして途中地点５３からダイクストラ法でノード１６を探索する。ノード１６が確定すると往路消費電力量が定まる。そして、このノード１６から移動体９の現在地に戻る際の戻り消費電力量を算出する。

「往路消費電力量＋戻り消費電力量≦利用可能消費電力量」のノード１６が立ち寄り可能範囲ノード１３である。帰宅経路５２を細かく分割して（途中地点５３を数多く設定し）、（２）（３）の処理を行うことで、帰宅経路５２上から立ち寄れる立ち寄り可能範囲１４の精度を向上できる。

＜動作手順＞
図２４は、立ち寄り可能範囲決定部２５が立ち寄り可能範囲を決定する手順を示す一例のフローチャート図である。図２４の説明では図２２との相違を説明する場合がある。まず、ステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理は図２２と同様でよい。

次に、立ち寄り可能範囲決定部２５は帰宅経路をＭ個に分割する（Ｓ３０２－２）。Ｍ個は多いほど立ち寄り可能範囲１４の精度を向上するが処理負荷が増大するため、ナビゲーション装置３５の処理能力などに応じて決定されてよい。また、ユーザが設定してもよい。

次に、経路検索部２４は消費電力量をコストにして途中地点５３からダイクストラ法で周囲のノードを探索し、消費電力量算出部３６が移動体９の途中地点５３からノード１６までの往路消費電力量と、ノード１６から途中地点５３までの戻り消費電力量を算出する（Ｓ３０３－２）。

ステップＳ３０４、Ｓ３０５の処理は図２２と同様でよい。ステップＳ３０５に続いて、立ち寄り可能範囲決定部２５は全ての途中地点５３でラウンドトリップを求める処理を終了したか否かを判断する（Ｓ３０６）。

ステップＳ３０６の判断がＮｏの場合、処理はステップＳ３０３－２に戻り、次の途中地点５３でラウンドトリップを求める。ステップＳ３０６の判断がＹｅｓの場合、図２４の処理は終了する。

＜まとめ＞
本実施例のナビゲーション装置３５は、移動体９の現在地又は帰宅経路の途中地点から立ち寄ることができる立ち寄り可能範囲１４を少ない処理負荷で求めることができる。

＜その他の適用例＞
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、本実施形態ではナビゲーション装置が立ち寄り可能範囲１４を算出したが、サーバ装置３１が立ち寄り可能範囲１４を算出し、ナビゲーション装置３５に提供することもできる。この場合、ナビゲーション装置３５は、自宅の位置情報及び現在地の位置情報をサーバ装置３１に送信し、サーバ装置３１から立ち寄り可能範囲ノード１３を受信する。

また、ナビゲーション装置３５はいわゆるディスプレイオーディオなどでもよい。ディスプレイオーディオはナビゲーションの機能を搭載せずに主にＡＶ機能と通信機能を提供する装置である。ディスプレイオーディオは、スマートフォンなどの端末装置との通信によりナビゲーションの機能を提供する。この場合、端末装置に搭載されるアプリがナビ画面等を生成し、このアプリが生成するナビ画面をディスプレイオーディオが通信で取得して表示する。このようなアプリとしてCarPlay（登録商標）やAndroid Auto（登録商標）等が知られている。したがって、端末装置が立ち寄り可能範囲を算出する。

また、図５などの構成例は、サーバ装置３１とナビゲーション装置３５による処理の理解を容易にするために、主な機能に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって本願発明が制限されることはない。サーバ装置３１及びナビゲーション装置３５の処理は、処理内容に応じて更に多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位が更に多くの処理を含むように分割することもできる。

なお、消費電力量算出部３６は消費エネルギー量算出手段の一例であり、探索手段は経路検索部２４の一例であり、立ち寄り可能範囲決定部２５は範囲決定手段の一例であり、表示処理部２８は表示処理手段の一例であり、第１通信部４１は通信手段の一例である。

３１ ：サーバ装置
３５ ：ナビゲーション装置
１００ ：ナビゲーションシステム

Claims (6)

1. 移動体が有するエネルギーで移動体が移動できる範囲を表示する端末装置であって、
   現在地に関する第１の地点から第２の地点に移動する場合の第１の消費エネルギー量を複数の前記第２の地点ごとに算出し、
   更に、前記第２の地点から第３の地点に移動する場合の第２の消費エネルギー量を複数の前記第２の地点ごとに算出する消費エネルギー量算出手段と、
   前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、移動体が有するエネルギー量以下となる複数の前記第２の地点に基づいて立ち寄り可能範囲を決定する範囲決定手段と、
   前記範囲決定手段が決定した前記立ち寄り可能範囲を電子地図に表示する表示処理手段と、
   前記第１の地点から前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記エネルギー量以下の範囲で、前記消費エネルギー量算出手段が算出する消費エネルギー量をコストにして探索する探索手段と、を有し、
   前記探索手段は、前記第３の地点から前記第３の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記エネルギー量以下の範囲で、逆方向に辿る場合の消費エネルギー量をコストにして探索し、
   前記消費エネルギー量算出手段は、前記第１の地点から前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路の消費エネルギー量を前記第１の消費エネルギー量として算出し、
   前記第３の地点の周囲のノードから前記第３の地点に移動する経路の消費エネルギー量を前記第２の消費エネルギー量として算出し、
   前記範囲決定手段は、前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、前記エネルギー量以下となるノードを前記第２の地点として決定し、複数の前記第２の地点に基づいて前記立ち寄り可能範囲を決定することを特徴とする端末装置。
2. 前記消費エネルギー量算出手段は、リンク長がより長い高レベル道路ネットワークデータを用いて、前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量を算出し
   前記範囲決定手段は、前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、移動体が有するエネルギー量以下となる複数の前記第２の地点のうち外縁に当たる前記第２の地点を決定し、
   前記探索手段は、前記範囲決定手段が決定した前記第２の地点と前記高レベル道路ネットワークデータにおいて隣接したノードとを結ぶリンクに対応する、リンク長がより短い低レベル道路ネットワークデータのリンクのノードを、前記範囲決定手段が決定した前記第２の地点から前記消費エネルギー量算出手段が算出する消費エネルギー量をコストにして探索し、
   前記消費エネルギー量算出手段は、前記第１の地点から前記第２の地点を経由して前記低レベル道路ネットワークデータの探索されたノードに移動するための前記第１の消費エネルギー量を算出し、
   前記低レベル道路ネットワークデータの探索されたノードから前記第２の地点を経由して前記第３の地点に移動するための前記第２の消費エネルギー量を算出し、
   前記範囲決定手段は、前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、移動体が有するエネルギー量以下となる、前記低レベル道路ネットワークデータで探索されたノードに基づいて前記立ち寄り可能範囲を決定することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
3. 前記探索手段は前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記消費エネルギー量算出手段が算出した消費エネルギー量をコストにして探索する際、前記第１の地点の周囲のノードから前記第３の地点までの直線距離をヒューリスティックコストとするA－Star法で探索することを特徴とする請求項１又は２に記載の端末装置。
4. 前記第１の消費エネルギー量が、移動体が有するエネルギー量より大きい場合、前記探索手段は、前記第１の地点の周囲のノードの探索を終了する請求項１に記載の端末装置。
5. 移動体が有するエネルギーで移動体が移動できる範囲を移動体に提供するサーバ装置であって、
   前記移動体から現在地に関する第１の地点と第３の地点の位置情報を受信する通信手段と、
   前記第１の地点から複数の第２の地点に移動する場合の第１の消費エネルギー量を算出し、
   更に、前記第２の地点から第３の地点に移動する場合の第２の消費エネルギー量を複数の前記第２の地点ごとに算出する消費エネルギー量算出手段と、
   前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、移動体が有するエネルギー量以下となる複数の前記第２の地点に基づいて立ち寄り可能範囲を決定する範囲決定手段と、
   前記第１の地点から前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記エネルギー量以下の範囲で、前記消費エネルギー量算出手段が算出する消費エネルギー量をコストにして探索する探索手段と、を有し
   前記探索手段は、前記第３の地点から前記第３の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記エネルギー量以下の範囲で、逆方向に辿る場合の消費エネルギー量をコストにして探索し、
   前記消費エネルギー量算出手段は、前記第１の地点から前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路の消費エネルギー量を前記第１の消費エネルギー量として算出し、
   前記第３の地点の周囲のノードから前記第３の地点に移動する経路の消費エネルギー量を前記第２の消費エネルギー量として算出し、
   前記範囲決定手段は、前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、前記エネルギー量以下となるノードを前記第２の地点として決定し、複数の前記第２の地点に基づいて前記立ち寄り可能範囲を決定し、
   前記通信手段は、前記立ち寄り可能範囲を前記移動体に送信することを特徴とするサーバ装置。
6. 移動体が有するエネルギーで移動体が移動できる範囲を表示する端末装置を、
   現在地に関する第１の地点から複数の第２の地点に移動する場合の第１の消費エネルギー量を算出し、
   前記第２の地点から第３の地点に移動する場合の第２の消費エネルギー量を複数の前記第２の地点ごとに算出する消費エネルギー量算出手段と、
   前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、移動体が有するエネルギー量以下となる複数の前記第２の地点に基づいて立ち寄り可能範囲を決定する範囲決定手段と、
   前記範囲決定手段が決定した立ち寄り可能範囲を電子地図に表示する表示処理手段と、
   前記第１の地点から前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記エネルギー量以下の範囲で、前記消費エネルギー量算出手段が算出する消費エネルギー量をコストにして探索する探索手段、として機能させ、
   前記探索手段は、前記第３の地点から前記第３の地点の周囲のノードに移動する経路を、前記エネルギー量以下の範囲で、逆方向に辿る場合の消費エネルギー量をコストにして探索し、
   前記消費エネルギー量算出手段は、前記第１の地点から前記第１の地点の周囲のノードに移動する経路の消費エネルギー量を前記第１の消費エネルギー量として算出し、
   前記第３の地点の周囲のノードから前記第３の地点に移動する経路の消費エネルギー量を前記第２の消費エネルギー量として算出し、
   前記範囲決定手段は、前記第１の消費エネルギー量と前記第２の消費エネルギー量の合計が、前記エネルギー量以下となるノードを前記第２の地点として決定し、複数の前記第２の地点に基づいて前記立ち寄り可能範囲を決定することを特徴とするプログラム。

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