JPWO2010116481A1 - 燃費推定装置、燃費推定方法、燃費推定プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

燃費推定装置（１００）の推定部（１０１）は、所定地点における車両の燃料消費量を推定する。取得部（１０３）は、所定地点の気象情報、たとえば気温情報や気圧情報を取得する。補正部（１０４）は、気象情報に基づいて推定部（１０１）で推定された推定燃費量を補正する。気温情報を用いて補正する場合、補正部（１０４）は、所定地点の気温が予め定められた基準温度よりも高い場合には、推定燃費量の値を小さくし、基準温度よりも低い場合には推定燃費量の値を大きくする。

Description

この発明は、車両の燃料消費量を推定する燃費推定装置、燃費推定方法、燃費推定プログラムおよび記録媒体に関する。ただし、この発明の利用は、上述した燃費推定装置、燃費推定方法、燃費推定プログラムおよび記録媒体に限られない。

従来、走行時における車両の燃料消費量を推定するため、様々な方法が考案されている（たとえば、下記特許文献１参照）。下記特許文献１は、燃料消費量の少ない経路を探索する技術であり、車種ごとに走行速度に応じた燃費情報を記憶しておき、リンクデータと燃費情報とを用いて、燃料消費量が最小のルートを計算する。また、下記特許文献１では、燃費検出センサから収集した燃費情報を走行速度と関連づけて記憶しておき、次回以降の燃費推定に用いる方法が開示されている。

図１０は、車速と燃料消費量との関係を示すグラフである。図１０において、縦軸は燃料消費量であり、横軸は走行速度である。走行速度と燃料消費量との関係は、たとえば以下のような式で示されることが知られている。
ｆｃ ＝ ｍ₁＋ｍ₂・ｘ²＋ｍ₃・ｘ³＋ｍ₄・ｘ
ここで、ｆｃは単位時間あたりの燃料消費量、ｘは単位区間の平均速度、ｍ₁〜ｍ₄は定数である。

特開２００５−１７２５８２号公報

しかしながら、上述した従来技術では、燃料消費量を推定するにあたって、車両周辺の気象環境の影響を考慮していない。このため、上述した従来技術では、推測した燃料消費量と実際の燃料消費量との間の誤差が大きくなってしまうという問題点が一例として挙げられる。たとえば、車両の燃料消費量は気温からの影響を受けることが知られている。図１１は、同一車両における月別の燃費を模式的に示すグラフである。図１１において、縦軸は燃費（燃料の単位量あたりの走行距離）であり、横軸は月である。また、図１１において、実線はエアコンの使用による燃料消費を考慮しない場合の燃費であり、点線はエアコンの使用による燃料消費を考慮した場合の燃費である。

図１１に示すように、気温の高い７月前後では燃費が良好であり、気温の低い１月前後では燃費が悪くなっている。なお、気温の高い季節にはエアコンで空気を冷却するため、実際の燃費は点線で示すように若干低下する。一方、気温の低い季節にはヒーターを使用するため、エアコンの使用による燃費への影響はほとんどない。

また、気温以外にも、たとえば、天候や気圧、風などの要因が燃費に影響することが知られている。具体的には、たとえば、雨天時には路面が滑りやすくなり、燃費が低下する。また、気圧が低い場所では空気の密度が低いため、燃費が低下する。また、風が車両の進行方向と同じ方向に吹いている場合は燃費が向上するが、車両の進行方向と逆方向に吹いている場合は燃費が低下する。上述した従来技術では、このような気象環境の影響を考慮していないため、推測した燃料消費量と実際の燃料消費量との間の誤差が大きくなってしまっていた。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる燃費推定装置は、所定地点における車両の燃料消費量を推定する推定手段と、前記所定地点の気象情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記気象情報に基づいて、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項１９の発明にかかる燃費推定方法は、所定地点における車両の燃料消費量を推定する推定工程と、前記所定地点の気象情報を取得する取得工程と、前記取得工程で取得された前記気象情報に基づいて、前記推定工程で推定された前記燃料消費量を補正する補正工程と、を含んだことを特徴とする。

また、請求項２０の発明にかかる燃費推定プログラムは、請求項１９に記載の燃費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。

また、請求項２１の発明にかかる記録媒体は、請求項２０に記載の燃費推定プログラムをコンピュータに読み取り可能な状態で記録したことを特徴とする。

実施の形態にかかる燃費推定装置の機能的構成を示すブロック図である。 燃費推定装置による燃費推定処理の手順を示すフローチャートである。 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。 ナビゲーション装置が有する気象情報データベースの一例を示す説明図である。 ナビゲーション装置が有する気象情報データベースの他の例を示す説明図である。 車両に対して吹く風と車両の進行方向を模式的に示す説明図である。 ナビゲーション装置による推定燃費量の補正処理の手順を示すフローチャートである。 ナビゲーション装置による推定燃費量の補正処理の他の手順を示すフローチャートである。 ナビゲーション装置による推定燃費量の補正処理の他の手順を示すフローチャートである。 車速と燃料消費量との関係を示すグラフである。 同一車両における月別の燃費を模式的に示すグラフである。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る燃費推定装置、燃費推定方法、燃費推定プログラムおよび記録媒体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燃費推定装置の機能的構成を示すブロック図である。実施の形態にかかる燃費推定装置１００は、推定部１０１、経路設定部１０２、取得部１０３、補正部１０４によって構成される。推定部１０１は、所定地点における車両の燃料消費量を推定する。所定地点とは、車両が走行する道路上の任意の地点であるが、たとえば後述する経路設定部１０２によって設定された経路に含まれる地点である。推定部１０１は、たとえば、車両が所定地点を走行する際に、当該所定地点における燃料消費量を推定する。また、推定部１０１は、たとえば、車両が経路の走行を開始する前に、所定地点を含んだ経路上の所定区間における車両の燃料消費量を推定するようにしてもよい。所定区間とは、経路全体であってもよいし、経路の一部であってもよい。以下、燃費推定装置１００が燃料消費量を推定する地点または区間を「推定対象地」という。

このように、推定部１０１による燃料消費量の推定には、主に以下の２つの形態がある。第１の形態は、車両が実際に走行している際に、車両の速度情報などを用いて燃料消費量を推定する形態である。第２の形態は、後述する経路設定部１０２などによって経路が設定された場合に、実際の走行開始前に経路上（またはその一部）における車両の燃料消費量を推定する形態である。

また、推定部１０１によって推定される燃料消費量には、単位時間あたりの燃料消費量を示す瞬間燃費量と、所定区間における燃料消費量を示す区間燃費量がある。推定部１０１は、上述した第１の形態においては主に瞬間燃費量を推定し、第２の形態においては主に区間燃費量を推定する。なお、区間燃費量は、その区間の平均速度や距離などによって算出する他、その区間における瞬間燃費量を積算することによっても算出することができる。

推定部１０１は、たとえば、車両の走行速度を変数とする所定の回帰式の解を求めることにより、燃料消費量を推定する。上述した第１の形態の場合、推定部１０１は、たとえば実際の車両の走行速度情報を用いて燃料消費量を推定する。また、第２の形態の場合、推定部１０１は、たとえば経路上の各リンクにおける平均速度情報を用いて燃料消費量を推定する。

経路設定部１０２は、目的地点までの経路を設定する。経路設定部１０２は、たとえばユーザから指定された目的地点までの経路を探索することによって経路を設定する。

取得部１０３は、推定対象地点の気象情報を取得する。また、取得部１０３は、推定部１０１によって経路上の所定区間における車両の燃料消費量が推定された場合、経路上の所定区間における気象情報を取得する。取得部１０３が取得する気象情報としては、たとえば、気温情報や気圧情報、湿度情報、風速情報、風向情報、降水量情報などが挙げられる。

取得部１０３は、たとえば、代表地点における過去の気象情報を記録したデータベース１１０から気象情報を読み出すことにより、気象情報を取得する。代表地点とは、たとえば都道府県の県庁所在地や気象観測所がある地点である。

補正部１０４は、取得部１０３によって取得された気象情報に基づいて、推定部１０１によって推定された燃料消費量（以下、「推定燃費量」という）を補正する。たとえば、気温情報を用いて推定燃費量を補正する場合、補正部１０４は、推定対象地の気温が予め定められた基準温度よりも高い場合には、推定燃費量の値を小さくし、推定対象地の気温が基準温度よりも低い場合には、推定燃費量の値を大きくする。これは、一定の温度範囲内においては、気温が高くなるほど燃費が向上し、気温が低くなるほど燃費が低下するためである。なお、本明細書において、「燃費が良い」とは単位距離あたりの燃料消費量が相対的に少ないことをいい、「燃費が悪い」とは単位距離あたりの燃料消費量が相対的に多いことをいう。

また、気圧情報を用いて推定燃費量を補正する場合、補正部１０４は、推定対象地の気圧が予め定められた基準気圧よりも高い場合には、推定燃費量の値を小さくし、推定対象地の気圧が基準気圧よりも低い場合には、推定燃費量の値を大きくする。これは、一定の気圧範囲内においては、気圧が高くなるほど燃費が向上し、気圧が低くなるほど燃費が低下するためである。

また、気温情報および湿度情報を用いて推定燃費量を補正する場合、補正部１０４は、推定対象地の温度および湿度が予め定められた基準温度および基準湿度よりも高い場合には、推定燃費量の値を大きくする。これは、温度および湿度が高い場合には、ユーザが不快に感じる環境（不快指数が高い環境）にあり、エアコンの作動率が上がると考えられるためである。

また、風速情報および風向情報に基づいて、推定燃費量を補正する場合、補正部１０４は、推定対象地における風によって車両が受ける空気抵抗を算出し、車両が受ける空気抵抗が大きいほど、推定燃費量の値を大きくする。これは、車両が受ける空気抵抗が大きいほど走行に際して多くの運動エネルギーが必要となり、多くの燃料が消費されると考えられるためである。

また、降水量情報を用いて推定燃費量を補正する場合、補正部１０４は、推定対象地の降水量が予め定められた基準量よりも多い場合には、推定燃費量の値を大きくする。これは、降水がある場合には、路面の摩擦係数が低下して、加減速に際して多くの燃料が消費されると考えられるためである。

また、補正部１０４は、推定対象地の気象情報そのものが得られなくても、気象観測地点における気象情報から推定対象地の気象状況を推定して燃料消費量の補正に用いるようにしてもよい。たとえば、推定対象地の近傍にある気温測定地点における気温情報が得られた場合、補正部１０４は、気温測定地点の標高と推定対象地の標高との差に基づいて推定対象地の気温情報を推定する。また、推定対象地の近傍にある気圧測定地点における気圧情報が得られた場合、補正部１０４は、気温測定地点の標高と推定対象地の標高との差に基づいて推定対象地の気温情報を推定する。

図２は、燃費推定装置による燃費推定処理の手順を示すフローチャートである。図２のフローチャートは、気象情報の一例として、気温情報を用いて燃料消費量を補正する場合の処理を示している。また、図２のフローチャートは、車両が実際に走行している際に、所定地点における燃料消費量を推定する形態である。燃費推定装置１００は、まず、推定部１０１によって、推定対象地点における燃料消費量を推定する（ステップＳ２０１）。つぎに、燃費推定装置１００は、取得部１０３によって推定対象地点の気温情報を取得する（ステップＳ２０２）。なお、推定対象地点の気温情報そのものが取得できない場合は、推定対象地点の近傍にある気温測定地点における気温情報を取得する。

つづいて、燃費推定装置１００は、補正部１０４によって、推定対象地点の気温が、基準温度よりも高いか否かを判断する（ステップＳ２０３）。推定対象地点の気温が基準温度よりも高い場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、補正部１０４は、ステップＳ２０１で推定された推定燃費量の値を小さくして（ステップＳ２０４）、本フローチャートによる処理を終了する。一方、推定対象地点の気温が基準温度よりも低い場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、補正部１０４は、ステップＳ２０１で推定された推定燃費量の値を大きくして（ステップＳ２０５）、本フローチャートによる処理を終了する。

以上説明したように、燃費推定装置１００によれば、気象情報を用いて推定燃費量を補正する。これにより、気象の影響を考慮して燃料消費量を推定することができ、燃料消費量の予測精度を向上させることができる。また、燃費推定装置１００によれば、気温、気圧、湿度、風速、風向、降水量などの各種気象要因を考慮して補正をおこなうため、推定燃費量と実際の燃料消費量との誤差をより小さくすることができる。

また、燃費推定装置１００において、代表地点における過去の気象情報を記録したデータベースから気象情報を取得するようにすれば、従来の燃費推定装置にデータベースを組み込めば上述した補正をおこなうことができる。このため、たとえば通信機能を有さない燃費推定装置などにおいても気象情報を考慮した補正をおこなうことができ、燃料消費量の推定精度を低コストで向上させることができる。

以下に、本発明の実施例について説明する。本実施例では、車両に搭載されたナビゲーション装置３００を燃費推定装置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。

（ナビゲーション装置３００のハードウェア構成）
まず、ナビゲーション装置３００のハードウェア構成について説明する。図３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３において、ナビゲーション装置３００は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、磁気ディスクドライブ３０４、磁気ディスク３０５、光ディスクドライブ３０６、光ディスク３０７、音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）３０８、マイク３０９、スピーカ３１０、入力デバイス３１１、映像Ｉ／Ｆ３１２、ディスプレイ３１３、カメラ３１４、通信Ｉ／Ｆ３１５、ＧＰＳユニット３１６、各種センサ３１７を備えている。また、各構成部３０１〜３１７は、バス３２０によってそれぞれ接続されている。

まず、ＣＰＵ３０１は、ナビゲーション装置３００の全体の制御を司る。ＲＯＭ３０２は、ブートプログラム、経路探索プログラムなどのプログラムを記録している。また、ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。すなわち、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３をワークエリアとして使用しながら、ＲＯＭ３０２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３００の全体の制御を司る。

磁気ディスクドライブ３０４は、ＣＰＵ３０１の制御にしたがって磁気ディスク３０５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３０５は、磁気ディスクドライブ３０４の制御で書き込まれたデータを記録する。磁気ディスク３０５としては、たとえば、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３０６は、ＣＰＵ３０１の制御にしたがって光ディスク３０７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３０７は、光ディスクドライブ３０６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３０７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３０７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３０５および光ディスク３０７に記録される情報の一例としては、コンテンツデータや地図データが挙げられる。コンテンツデータは、たとえば楽曲データや静止画データ、動画データなどである。また、地図データは、建物、河川、地表面などの地物（フィーチャ）をあらわす背景データと、道路の形状をあらわす道路形状データとを含んでおり、地区ごとに分けられた複数のデータファイルによって構成されている。

音声Ｉ／Ｆ３０８は、音声入力用のマイク３０９および音声出力用のスピーカ３１０に接続される。マイク３０９に受音された音声は、音声Ｉ／Ｆ３０８内でＡ／Ｄ変換される。スピーカ３１０からは、所定の音声信号を音声Ｉ／Ｆ３０８内でＤ／Ａ変換した音声が出力される。

入力デバイス３１１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３１１は、リモコン、キーボード、タッチパネルのうちいずれか１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／Ｆ３１２は、ディスプレイ３１３に接続される。映像Ｉ／Ｆ３１２は、具体的には、たとえば、ディスプレイ３１３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３１３を制御する制御ＩＣなどによって構成される。

カメラ３１４は、車両内部あるいは外部の画像を撮影する。画像は静止画像あるいは動画像のどちらでもよく、たとえば、カメラ３１４によって車両外部の風景や地物、車両内部の搭乗者などを撮影し、撮影した映像を映像Ｉ／Ｆ３１２を介して磁気ディスク３０５や光ディスク３０７などの記録媒体に記録する。

ディスプレイ３１３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３１３には、上述した地図データが、２次元または３次元に描画される。ディスプレイ３１３に表示された地図データには、ナビゲーション装置３００を搭載した車両の現在位置をあらわすマークなどを重ねて表示することができる。車両の現在位置は、ＣＰＵ３０１によって算出される。ディスプレイ３１３としては、たとえば、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。

通信Ｉ／Ｆ３１５は、無線を介してインターネットなどの通信網に接続され、この通信網とＣＰＵ３０１とのインターフェースとしても機能する。また、通信Ｉ／Ｆ３１５は赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離通信によって、近傍にある電子機器との間でデータの送受信をおこなう。また、通信Ｉ／Ｆ３１５は、テレビやラジオなどの放送波を受信する。通信Ｉ／Ｆ３１５で受信された放送波は、音声Ｉ／Ｆ３０８や映像Ｉ／Ｆ３１２を介して、スピーカ３１０やディスプレイ３１３に、音声情報や画像情報として出力される。

ＧＰＳユニット３１６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３１６の出力情報は、後述する各種センサ３１７の出力値とともに、ＣＰＵ３０１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とは、たとえば緯度・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３１７は、車速センサ、加速度センサ、角速度センサなどの、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３１７の出力値は、ＣＰＵ３０１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。

なお、図１に示した燃費推定装置１００の推定部１０１、経路設定部１０２、取得部１０３、補正部１０４は、図３に示したナビゲーション装置３００におけるＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、磁気ディスク３０５、光ディスク３０７などに記録されたプログラムやデータを用いて、ＣＰＵ３０１が所定のプログラムを実行し、ナビゲーション装置３００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。

（ナビゲーション装置３００による燃費推定処理の概要）
つぎに、ナビゲーション装置３００による燃費推定処理について説明する。なお、以下の説明において、「燃料消費量」と「燃費量」とは同じ意味を表す。一般に、ナビゲーション装置３００は、指定されたユーザによって設定された出発地点と目的地点とを結ぶ経路を探索する機能を有するが、本実施の形態にかかるナビゲーション装置３００は、これに加えて、探索した経路の走行中に消費する燃料消費量を推定する機能を有する。より詳細には、ナビゲーション装置３００は、一般的な燃費予測式を用いて燃料消費量を推定し、さらに経路上における気象状況を考慮して推定した燃料消費量を補正する。燃料消費量は気温や気圧などの気象状況によって変動するため、これらの要因を考慮することにより、燃料消費量の推定精度を向上させることができる。

［推定燃費量の算出方法］
まず、補正前の燃料消費量の算出方法について説明する。燃料消費量の推定方法には様々な方法が知られているが、一般には車両の走行速度などを変数とした回帰式の解を求めることにより燃料消費量を推定する。ナビゲーション装置３００における燃料消費量の推定方法も任意であるが、たとえば、下記式（１）を用いて燃料消費量を算出する。下記式（１）を用いて算出された燃料消費量を、「推定燃費量」という。

上記式（１）は速度ｘを独立変数としているが、走行を開始する前には実際の走行速度はわからないため、経路における平均走行速度を速度ｘとする。平均走行速度は、たとえば経路の距離を、経路を通過するのにかかる平均所要時間で除して算出する。ある区間を通過するのにかかる平均所要時間は、たとえば、ナビゲーション装置３００内にデータベースとして記録されている平均所要時間データを用いる。なお、経路を所定数の区間（たとえばリンクごとなど）に区切り、区間ごとに平均走行速度を算出してもよい。

また、上記式（１）で算出する推定燃費量は瞬間燃費量であるため、推定対象区間における瞬間燃費量を積算することにより推定対象区間全体での燃料消費量を算出することができる。また、上記式（１）は、走行開始前に燃料消費量を推定するための式であるが、以下に説明する補正方法は、実際の走行中に燃料消費量を推定する場合においても適用することができる。

ナビゲーション装置３００は、車両が走行を開始すると、車両の加速度情報および速度情報をリアルタイムに取得して、実際の走行状態を反映した燃料消費量を算出することができる。具体的には、ナビゲーション装置３００は、下記式（２）を用いて、実際の速度および加速度を考慮した燃料消費量を算出する。

なお、上記式（２）においては、時をあらわす単位として時間（ｈ）および秒（ｓ）が混在して用いられているが、これは、速度の単位として時速（ｋｍ／ｈ）を採用し、燃料消費量を推定する際の単位時間として秒（ｓ）を採用したためである。これらの単位を揃えたい場合は、それぞれの数値に適宜演算をおこなえばよい。また、上記式（２）で算出する推定燃費量は瞬間燃費量であるため、推定対象区間における瞬間燃費量を積算することにより推定対象区間全体での燃料消費量を算出することができる。

［推定燃費量の補正方法］
つぎに、上記のように算出した推定燃費量の補正方法について説明する。ナビゲーション装置３００は、燃料消費量を変動させる気象要因として、温度、気圧、湿度、風向・風速、降水量を考慮して推定燃費量を補正する。また、これらの気象要因は標高とも密接に関連するため、ナビゲーション装置３００は、推定対象区間の標高情報も併せて考慮する。

ナビゲーション装置３００は、図４および図５のようなデータベースを磁気ディスク３０５または光ディスク３０７などに記憶しており、このデータベースを参照して推定対象区間の気象情報を取得する。図４は、ナビゲーション装置が有する気象情報データベースの一例を示す説明図である。図４のデータベース４００には、代表都市の名称情報４０１、位置情報４０２、標高情報４０３、および平均気温情報４０４が記録されている。ここで、代表都市とは、県庁所在地や気象台がある市などである。

ナビゲーション装置３００は、燃費を推定する経路（推定対象区間）の位置情報を参照して、経路上の各地点において最も近い代表都市を検索する。最も近い代表都市の検索は、たとえば、リンクごとにリンク内の任意の地点から最も近い代表都市を選択することによっておこなう。そして、最も近い代表都市の平均気温情報４０４を読み出して、経路上の各地点における気温情報として用いる。なお、図４において平均気温情報４０４は月毎の平均気温データとして示しているが、これに限らず、たとえば、日毎の平均気温データであってもよいし、１時間毎の平均気温データであってもよい。

図５は、ナビゲーション装置が有する気象情報データベースの他の例を示す説明図である。図５は、代表都市の過去の気象情報が蓄積されたデータベースの一部であり、過去の特定の日時における代表都市の気象実測値が記録されている。図５のデータ５００は、２００８年８月１５日のＡ市における気象実測値であり、１時間ごとの降水量情報５０１、気温情報５０２、風情報５０３として風速情報５０３ａおよび風向情報５０３ｂ、日照時間情報５０４、雪情報５０５として降雪量情報５０５ａおよび積雪量情報５０５ｂがそれぞれ記録されている。ナビゲーション装置３００は、これらのデータを用いて燃料消費量を補正する。

また、ナビゲーション装置３００は、たとえば、通信Ｉ／Ｆ３１５を介して気象台などから配信される気象情報を受信してもよい。また、たとえば、ナビゲーション装置３００の内部またはナビゲーション装置３００の車両内に温度や気圧、湿度などの気象情報を計測する計測機器を設けておき、この機器で計測されたデータを推定燃費量の推定に用いてもよい。

（気温情報を用いた補正方法）
つぎに、各気象要因を考慮した推定燃費量の補正方法について説明する。なお、ナビゲーション装置３００は、以下に挙げる気象要因のすべてを考慮して補正をおこなってもよいし、任意の気象要因のみを考慮して補正をおこなってもよい。

まず、気温情報を用いた補正方法について説明する。一般に、一定の温度範囲内においては、気温が高くなるほど燃費が向上し、気温が低くなるほど燃費が低下する。これを用いて、ナビゲーション装置３００は、下記式（３）のように推定燃費量を補正する。
Ｅ ＝ ｈ₁・Ｅ₀
ｈ₁ ＝１＋β（Ｔ−Ｔ_ref） ・・・（３）
ここで、Ｅは補正後の燃料消費量、Ｅ₀は推定燃費量、ｈ₁は気温を考慮した補正係数、Ｔは推定対象区間の気温、Ｔ_refは基準気温（たとえば１５℃）、βは補正値調整用の係数である。係数βは、気温による推定燃費量の補正量を一定範囲内に納めるための係数であり、たとえば、最高温度を４０℃、最低温度を−１５℃と定義し、補正量の範囲を±８％と定義すると、β（４０−１５）＝−０．０８となる値、すなわち、β＝−０．００３２となる。

また、上記式（３）において、推定対象区間の気温データとして図４のデータベースから読み出した気温データを用いる場合、代表都市の標高と経路上の各地点の標高との差を考慮して気温データを補正してもよい。気温は、標高が１００ｍ上がるごとに０．６℃低下することが知られている。これを用いて、たとえば、代表地点の標高が海抜４００ｍ、気温が２０．０℃、経路上のある地点の標高が海抜８００ｍであるとすると、その地点の気温は１７．６℃であるものとして、上記式（２）に適用してもよい。

また、経路を探索した際に、経路上の各地点の通過時刻を予測することができる。これを用いて、その時間における代表地点の平均気温情報を取得して、上述した補正に用いてもよい。

また、ナビゲーション装置３００内に温度センサが内蔵されている場合、この温度センサで測定した気温情報を用いて上述した補正に用いてもよい。この温度センサは、たとえばナビゲーション装置３００内の機器が高熱になった場合に、磁気ディスク３０５を回さないようにしたり、ＣＰＵ３０１のクロック数を落とすようにしたりする目的で設置されている。ナビゲーション装置３００内に内蔵された温度センサを用いる場合、たとえばナビゲーション装置３００の起動時に気温を測定する。これは、ナビゲーション装置３００内の機器の温度が上昇する前に気温を測定するためである。また、たとえば、代表都市間の距離が所定距離以上開いている場合に、このようにして得た気温情報を用いて補正をおこなってもよい。

（気圧情報を用いた補正方法）
つぎに、気圧情報を用いた補正方法について説明する。一般に、一定の気圧範囲内においては、気圧が高くなるほど燃費が向上し、気圧が低くなるほど燃費が低下する。これを用いて、ナビゲーション装置３００は、下記式（４）のように推定燃費量を補正する。
Ｅ ＝ ｈ₂・Ｅ₀
ｈ₂ ＝１＋β（Ｐ−Ｐ_ref） ・・・（４）
ここで、Ｅは補正後の燃料消費量、Ｅ₀は推定燃費量、ｈ₂は気圧を考慮した補正係数、Ｐは推定対象区間の気圧、Ｐ_refは基準気圧（たとえば１気圧＝１０１３．２５ｈＰａ）、βは補正値調整用の係数である。

なお、推定対象区間の気圧Ｐは、下記式（５）に基づいて算出する。
Ｐ ＝Ｐ₀（１−０．００６５ｍ／（Ｔ＋２７３．１５））５．２５７・・・（５）
ここで、Ｐ₀は標高０ｍ地点における気圧、Ｔは推定対象区間の温度、ｍは推定対象区間の標高である。

また、一般に標高の高い場所においても燃費が低下することが知られている。これを考慮して、下記式（６）のように推定燃費量を補正してもよい。
Ｅ ＝ｈ₃・Ｅ₀
ｈ₃ ＝１＋β・ｍ／１００・・・（６）
ここで、Ｅは補正後の燃料消費量、Ｅ₀は推定燃費量、ｈ₃は標高を考慮した補正係数、ｍは推定対象区間の標高、βは補正値調整用の係数である。上記式（５）において、係数βの値は、たとえば標高１００ｍにつき燃費が１％悪化する場合には０．０１とする。

（湿度情報を用いた補正方法）
つぎに、湿度情報を用いた補正方法について説明する。一般に、人間は湿度および気温が一定以上になると不快に感じることが知られており、たとえば、湿度および気温の上昇に伴う不快感を数値化したものとして不快指数が知られている。湿度および気温が上昇すると、通常、ユーザは車両のエアコンを動作させる。これを用いて、ナビゲーション装置３００は、過去の平均湿度および平均気温が一定以上の時間帯には、エアコンが動作しているものとして推定燃費量の値が大きくなるよう補正する。なお、湿度情報を用いずに気温情報のみを用いて、気温が基準温度以上の場合は、エアコンが動作しているものとして補正をおこなってもよい。

（風情報を用いた補正方法）
つぎに、風情報を用いた補正方法について説明する。一般に、車両が受ける空気抵抗が大きいほど、走行に際して多くの運動エネルギーが必要となり、多くの燃料が消費されることが知られている。このため、ナビゲーション装置３００は、推定対象区間における風速情報および風向情報を用いて推定燃費量を補正する。

図６は、車両に対して吹く風と車両の進行方向を模式的に示す説明図である。車両６００の走行速度をｖ、風速をｖ_w、車両の進行方向と風向とがなす角度をθとすると、風速の進行方向成分はｖ_wｃｏｓθで示すことができる。たとえば、燃料消費量の推定式が車両の走行速度ｖを変数とする回帰式である場合、回帰式に代入する走行速度ｖの値を（ｖ−ｖ_wｃｏｓθ）とすることによって、風が車両に与える影響（車両が受ける空気抵抗）を考慮した燃料消費量を算出することができる。

（降水量情報を用いた補正方法）
つぎに、降水量情報を用いた補正方法について説明する。一般に、降水がある場合には、路面の摩擦係数が低下して、加減速に際して多くの燃料が消費される。これを用いて、ナビゲーション装置３００は、推定対象区間において所定量以上の降水がある場合には、推定燃費量の値を大きくする。具体的には、降水がある場合、燃費は１割程度低下することが知られている。このため、たとえば、降水がある場合には補正前の燃料消費量に１．１をかけるようにすれば、降水を考慮した補正をおこなうことができる。なお、降水量情報の取得は、たとえば、通信Ｉ／Ｆ３１５を介して推定対象区間における実際の降水量情報を取得する他、経路を探索した際に、経路上のリンクごとに通過予測時間における降水確率情報を取得して、補正に用いてもよい。

［補正処理の手順］
つづいて、ナビゲーション装置３００による推定燃費量の補正処理の手順について説明する。以下では、１）経路探索時に燃料消費量の推定および補正をする場合、２）経路探索時に燃料消費量を推定し、走行開始後も継続して補正をおこなう場合、３）走行中に燃料消費量の推定および補正をおこなう場合、の３パターンについてそれぞれ説明する。

まず、１）経路探索時に燃料消費量の推定および補正をする場合について説明する。このパターンは、たとえば上記式（１）を用いて、所定の区間（たとえば、ユーザが指定した目的地点までの経路）における燃料消費量を推定した場合に、その時点において取得可能な気象情報のみを用いて推定燃費量を補正する方法である。

図７は、ナビゲーション装置による推定燃費量の補正処理の手順を示すフローチャートである。図７のフローチャートにおいて、ナビゲーション装置３００は、まず、燃料消費量を推定する区間（推定対象区間）が指定されるまで待機する（ステップＳ７０１：Ｎｏのループ）。推定対象区間は、たとえば、所定の目的地点までの経路が探索されることによって指定される。

推定対象区間が指定されると（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置３００は、推定対象区間における燃料消費量を推定する（ステップＳ７０２）。この燃料消費量は、たとえば、経路における平均走行速度などを元に算出する。つぎに、ナビゲーション装置３００は、推定対象区間の各地点に最も近い代表都市を抽出する（ステップＳ７０３）。ナビゲーション装置３００は、たとえば、経路上のリンクごとにリンク内の任意の地点から最も近い代表都市を選択する。

つづいて、ナビゲーション装置３００は、推定対象区間を走行する際の通過予測時刻を取得する（ステップＳ７０４）。そして、推定対象区間を走行する時刻における代表都市の気象情報を気象情報データベースから抽出する（ステップＳ７０５）。なお、気象情報データベースは、ナビゲーション装置３００の内部に記憶されているものを用いてもよいし、データベースサーバなどに記憶されているものを通信Ｉ／Ｆ３１５を介して受信してもよい。

ナビゲーション装置３００は、ステップＳ７０５で抽出した気象情報を用いて、上述した各種の方法で補正値を算出して（ステップＳ７０６）、ステップＳ７０２で推定した燃料消費量（推定燃費量）を補正する（ステップＳ７０７）。そして、ナビゲーション装置３００は、補正した推定燃費量をディスプレイ３１３に表示して（ステップＳ７０８）、本フローチャートによる処理を終了する。

つぎに、２）経路探索時に燃料消費量を推定し、走行開始後も継続して補正をおこなう場合について説明する。このパターンは、たとえば上記式（１）を用いて、所定の区間における燃料消費量を推定した場合に、走行開始後も継続して気象情報を取得して推定燃費量の補正に用いる方法である。気象状況は刻々と変化するものであり、最新の気象情報を用いて補正をおこなうことにより、より精度良く燃料消費量を推定することができる。

図８は、ナビゲーション装置による推定燃費量の補正処理の他の手順を示すフローチャートである。図８のフローチャートにおいて、ナビゲーション装置３００は、まず、燃料消費量を推定する区間（推定対象区間）が指定されるまで待機する（ステップＳ８０１：Ｎｏのループ）。

推定対象区間が指定されると（ステップＳ８０１：Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置３００は、推定対象区間における燃料消費量を推定する（ステップＳ８０２）。つぎに、ナビゲーション装置３００は、推定対象区間の各地点に最も近い代表都市を抽出し（ステップＳ８０３）、推定対象区間を走行する際の通過予測時刻を取得する（ステップＳ８０４）。

つぎに、ナビゲーション装置３００は、通信Ｉ／Ｆ３１５を介して代表都市における気象情報の実測値や通過予測時刻における気象情報の予測値を受信する（ステップＳ８０５）。ナビゲーション装置３００は、上述した各種の方法で補正値を算出して（ステップＳ８０６）、ステップＳ８０２で推定した燃料消費量（推定燃費量）を補正して（ステップＳ８０７）、補正した推定燃費量をディスプレイ３１３に表示する（ステップＳ８０８）。推定対象区間の走行が終了するまでは（ステップＳ８０９：Ｎｏ）、ナビゲーション装置３００は、ステップＳ８０４に戻り、気象情報の取得および推定燃費量の補正を継続する。

そして、推定対象区間の走行が終了すると（ステップＳ８０９：Ｙｅｓ）、本フローチャートによる処理を終了する。なお、ステップＳ８０９：Ｎｏの分岐において、ステップＳ８０４まで戻るのは、走行開始後においても各種の要因によって通過予測時刻が変化する場合があり、この変化を考慮して気象情報を取得するためである。

つぎに、３）走行中に燃料消費量の推定および補正をおこなう場合について説明する。上述したように、ナビゲーション装置３００は、車両が走行を開始すると、車両の加速度情報および速度情報をリアルタイムに取得して、上記式（２）を用いて、実際の走行状態を反映した燃料消費量を算出することができる。

このように、実際の走行中に燃料消費量を推定する場合においても、上述した補正方法を適用することができる。図９は、ナビゲーション装置による推定燃費量の補正処理の他の手順を示すフローチャートである。図９のフローチャートにおいて、ナビゲーション装置３００は、まず、車両が走行を開始するまで待機して（ステップＳ９０１：Ｎｏのループ）、車両が走行を開始すると（ステップＳ９０１：Ｙｅｓ）、車両の速度情報および加速度情報を取得し（ステップＳ９０２）、速度情報および加速度情報を用いて燃料消費量を推定する（ステップＳ９０３）。

また、ナビゲーション装置３００は、車両の現在位置情報を取得して（ステップＳ９０４）、現在地点に最も近い代表都市を抽出する（ステップＳ９０５）。そして、ナビゲーション装置３００は、現在時刻における代表都市の気象情報を取得する（ステップＳ９０６）。ステップＳ９０６で取得する気象情報は、気象情報データベースに記録されているものであってもよいし、代表都市における気象情報の実測値であってもよい。

ナビゲーション装置３００は、ステップＳ９０６で取得した気象情報を用いて補正値を算出して（ステップＳ９０７）、ステップＳ９０３で推定した燃料消費量（推定燃費量）を補正して（ステップＳ９０８）、補正した推定燃費量をディスプレイ３１３に表示する（ステップＳ９０９）。車両が走行を終了するまでは（ステップＳ９１０：Ｎｏ）、ナビゲーション装置３００は、ステップＳ９０２に戻り、燃料消費量の推定および補正を継続する。そして、車両が走行を終了すると（ステップＳ９１０：Ｙｅｓ）、本フローチャートによる処理を終了する。

なお、上述した燃料消費量の補正処理は、ナビゲーション装置３００以外の他の情報処理装置でおこなうようにしてもよい。たとえば、通信Ｉ／Ｆ３１５を介してサーバーなどに必要な情報（車両の速度や加速度など）を送信し、サーバー上で補正処理おこなって、結果をナビゲーション装置３００に返すようにしてもよい。

以上説明したように、実施例にかかるナビゲーション装置３００によれば、気象情報を用いて推定燃費量を補正する。これにより、気象の影響を考慮して燃料消費量を推定することができ、燃料消費量の予測精度を向上させることができる。また、ナビゲーション装置３００によれば、気温、気圧、湿度、風速、風向、降水量などの各種気象要因を考慮して補正をおこなうため、推定燃費量と実際の燃料消費量との誤差をより小さくすることができる。

また、ナビゲーション装置３００において、代表都市における過去の気象情報を記録したデータベースから気象情報を取得するようにすれば、従来のナビゲーション装置にデータベースを組み込めば上述した補正をおこなうことができる。このため、たとえば通信機能を有さないナビゲーション装置などにおいても気象情報を考慮した補正をおこなうことができ、燃料消費量の推定精度を低コストで向上させることができる。

また、ナビゲーション装置３００において、ネットワークを介して気象情報を取得するようにすれば、気象情報の実測値をリアルタイムに得ることができ、燃料消費量の推定精度をより向上させることができる。また、ナビゲーション装置３００において、気象情報を測定する測定機器を備え、計測機器によって計測された気象情報を用いて補正をおこなうようにすれば、気象情報の計測地点と推定対象区間とが一致するため、実際の気象状況に最も近い気象情報を得ることができ、燃料消費量の推定精度をより向上させることができる。

なお、本実施の形態で説明した燃費推定方法は、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 燃費推定装置
１０１ 推定部
１０２ 経路設定部
１０３ 取得部
１０４ 補正部

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる燃費推定装置は、目的地点までの経路を設定する経路設定手段と、前記経路上の所定地点または所定区間における車両の燃料消費量を推定する推定手段と、前記所定地点または前記所定区間である推定対象地点を前記車両が通過する予定時における当該推定対象地点の気象情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記気象情報に基づいて、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項１８の発明にかかる燃費推定方法は、車両の燃料消費量を推定する燃費推定装置における燃費推定方法であって、目的地点までの経路を設定する経路設定工程と、前記経路上の所定地点または所定区間における車両の燃料消費量を推定する推定工程と、前記所定地点または前記所定区間である推定対象地点を前記車両が通過する予定時における当該推定対象地点の気象情報を取得する取得工程と、前記取得工程で取得された前記気象情報に基づいて、前記推定工程で推定された前記燃料消費量を補正する補正工程と、を含んだことを特徴とする。

また、請求項１９の発明にかかる燃費推定プログラムは、請求項１８に記載の燃費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。

また、請求項２０の発明にかかる記録媒体は、請求項１９に記載の燃費推定プログラムをコンピュータに読み取り可能な状態で記録したことを特徴とする。

Claims (21)

1. 所定地点における車両の燃料消費量を推定する推定手段と、
   前記所定地点の気象情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された前記気象情報に基づいて、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量を補正する補正手段と、
   を備えたことを特徴とする燃費推定装置。
2. 前記推定手段は、前記車両が前記所定地点を走行する際に、当該所定地点における前記燃料消費量を推定することを特徴とする請求項１に記載の燃費推定装置。
3. 目的地点までの経路を設定する経路設定手段をさらに備え、
   前記推定手段は、前記車両が前記経路の走行を開始する前に、前記所定地点を含んだ前記経路上の所定区間における車両の燃料消費量を推定し、
   前記取得手段は、前記所定区間における気象情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の燃費推定装置。
4. 前記取得手段は、前記所定地点における気温情報を取得し、
   前記補正手段は、前記気温情報を用いて前記推定手段によって推定された前記燃料消費量を補正することを特徴とする請求項１に記載の燃費推定装置。
5. 前記補正手段は、前記所定地点の気温が予め定められた基準温度よりも高い場合には、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量の値を小さくし、前記所定地点の気温が前記基準温度よりも低い場合には、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量の値を大きくすることを特徴とする請求項４に記載の燃費推定装置。
6. 前記取得手段は、前記所定地点の近傍にある気温測定地点における前記気温情報を取得し、
   前記補正手段は、前記気温測定地点における前記気温情報に基づいて前記所定地点の気温情報を推定して、前記燃料消費量の補正に用いることを特徴とする請求項４に記載の燃費推定装置。
7. 前記補正手段は、前記気温測定地点の標高と前記所定地点の標高との差に基づいて前記所定地点の気温情報を推定することを特徴とする請求項６に記載の燃費推定装置。
8. 前記取得手段は、前記所定地点の気圧情報を取得し、
   前記補正手段は、前記気圧情報を用いて前記燃料消費量を補正することを特徴とする請求項１に記載の燃費推定装置。
9. 前記補正手段は、前記所定地点の気圧が予め定められた基準気圧よりも高い場合には、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量の値を小さくし、前記所定地点の気圧が前記基準気圧よりも低い場合には、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量の値を大きくすることを特徴とする請求項８に記載の燃費推定装置。
10. 前記取得手段は、前記所定地点の近傍にある気圧測定地点における前記気圧情報を取得し、
    前記補正手段は、前記気圧測定地点における前記気圧情報に基づいて前記所定地点の気圧を推定して、前記燃料消費量の補正に用いることを特徴とする請求項８に記載の燃費推定装置。
11. 前記補正手段は、前記気圧測定地点の標高と前記所定地点の標高との差に基づいて前記所定地点の気圧を推定することを特徴とする請求項１０に記載の燃費推定装置。
12. 前記取得手段は、前記所定地点の気温情報および湿度情報を取得し、
    前記補正手段は、前記気温情報および前記湿度情報を用いて前記燃料消費量を補正することを特徴とする請求項１に記載の燃費推定装置。
13. 前記補正手段は、前記所定地点の温度および湿度が予め定められた基準温度および基準湿度よりも高い場合には、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量の値を大きくすることを特徴とする請求項１２に記載の燃費推定装置。
14. 前記取得手段は、前記所定地点の風速情報および風向情報を取得し、
    前記補正手段は、前記風速情報および前記風向情報を用いて前記燃料消費量を補正することを特徴とする請求項１２に記載の燃費推定装置。
15. 前記補正手段は、前記風速情報および前記風向情報に基づいて、前記所定地点における風によって前記車両が受ける空気抵抗を算出し、前記車両が受ける前記空気抵抗が大きいほど、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量の値を大きくすることを特徴とする請求項１４に記載の燃費推定装置。
16. 前記取得手段は、前記所定地点の降水量情報を取得し、
    前記補正手段は、前記降水量情報を用いて前記燃料消費量を補正することを特徴とする請求項１２に記載の燃費推定装置。
17. 前記補正手段は、前記所定地点の降水量が予め定められた基準量よりも多い場合には、前記推定手段によって推定された前記燃料消費量の値を大きくすることを特徴とする請求項１６に記載の燃費推定装置。
18. 代表地点における過去の前記気象情報を記録したデータベースを備え、
    前記取得手段は、前記データベースから前記所定地点に対応する前記代表地点における前記気象情報を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の燃費推定装置。
19. 所定地点における車両の燃料消費量を推定する推定工程と、
    前記所定地点の気象情報を取得する取得工程と、
    前記取得工程で取得された前記気象情報に基づいて、前記推定工程で推定された前記燃料消費量を補正する補正工程と、
    を含んだことを特徴とする燃費推定方法。
20. 請求項１９に記載の燃費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燃費推定プログラム。
21. 請求項２０に記載の燃費推定プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。

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