ナビゲーション装置
【課題】電気自動車の充電によるロスを考慮して目的地に早期に到達できる経路を提案するナビゲーション装置を提供すること。
【解決手段】目的までの距離とバッテリ残量から求めた航続可能距離とを比較して目的地まで充電なしで到達できるか否かを判定する判定手段３２と、車両が前記第２の候補経路を走行して充電場所に到達した際、充電場所で充電すべき充電量を算出する充電量算出手段３４と、充電量を前記充電場所で充電するために必要な充電時間を算出する充電時間算出手段３５と、前記充電時間を加えて、第２の候補経路を走行した場合の第１の所要時間を算出する所要時間算出手段３５と、自車両以外の交通機関を利用して所定位置から目的地まで到達する第３の候補経路及び第２の所要時間を取得する他交通経路取得手段３７と、第１の所要時間と第２の所要時間の比較結果に基づき、第２の候補経路又は前記第３の候補経路を提案する経路提案手段３８と、を有する。
【解決手段】目的までの距離とバッテリ残量から求めた航続可能距離とを比較して目的地まで充電なしで到達できるか否かを判定する判定手段３２と、車両が前記第２の候補経路を走行して充電場所に到達した際、充電場所で充電すべき充電量を算出する充電量算出手段３４と、充電量を前記充電場所で充電するために必要な充電時間を算出する充電時間算出手段３５と、前記充電時間を加えて、第２の候補経路を走行した場合の第１の所要時間を算出する所要時間算出手段３５と、自車両以外の交通機関を利用して所定位置から目的地まで到達する第３の候補経路及び第２の所要時間を取得する他交通経路取得手段３７と、第１の所要時間と第２の所要時間の比較結果に基づき、第２の候補経路又は前記第３の候補経路を提案する経路提案手段３８と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２地点間の経路を探索可能なナビゲーション装置に関し、特に、充電スタンドを経由した経路の探索が可能なナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーション装置は車両の現在位置と目的地までの距離や走行速度に基づき目的地への到達時刻を算出する機能を有する。目的地までの距離が長い場合でも、無給油で走行可能な航続可能距離が比較的長いガソリン車やハイブリッド車であれば給油の必要性が低く、給油が必要でも燃料の給油時間はそれほど長くないので到達時刻への影響は軽微であった。
【０００３】
しかしながら、普及が進みつつある電気自動車は航続可能距離が短く、また、充電時間も長いため目的地への到達前に車両が充電すると到達時刻への影響を無視できない（充電スタンドが急速充電しても８０％まで充電するのに３０分程度必要とする）。このため、電気自動車のナビゲーション装置は、充電時間を考慮して行動予定を立てることが好ましいと言える（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、現在位置から充電施設に到達するまでに消費する電力量を算出して、現在蓄電量から該電力量を減算した到着時蓄電量に基づいて充電時間を算出する充電施設予約システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３０４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された充電施設予約システムのように目的地に到達する前の充電時間を考慮すれば、到達時刻をより精度よく予測することが可能になる。しかしながら、特許文献１に開示された充電施設予約システムは車両以外の交通機関による到着時刻を算出しないため、充電時間が到達時刻に加算された結果、電気自動車よりも目的地への到達時刻が早い他の交通機関を提案できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、電気自動車の充電によるロスを考慮して目的地に早期に到達できる経路を提案するナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、電力を動力源に走行する車両が目的地まで走行する際の経路を提案するナビゲーション装置であって、所定位置から目的地までの第１の候補経路及び第１の距離、並びに、充電場所を経由して所定位置から目的地まで到達する第２の候補経路及び第２の距離を求める経路探索手段と、現在の第１のバッテリ残量を検出するバッテリ状態検出手段と、前記第１のバッテリ残量により走行可能な航続可能距離を算出する航続可能距離算出手段と、前記第１の距離と前記航続可能距離とを比較して前記目的地まで充電なしで到達できるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記目的地まで充電なしで到達できないと判定した場合、車両が前記第２の候補経路を走行して前記充電場所に到達した際の第２のバッテリ残量を予測するバッテリ残量予測手段と、前記第２の候補経路を前記充電場所から目的地まで走行するために必要な電力量と前記第２のバッテリ残量から、前記充電場所で充電すべき充電量を算出する充電量算出手段と、前記充電量を前記充電場所で充電するために必要な充電時間を算出する充電時間算出手段と、前記第２の距離を走行する走行時間に前記充電時間を加えて、前記第２の候補経路を走行した場合の第１の所要時間を算出する所要時間算出手段と、自車両以外の交通機関を利用して所定位置から目的地まで到達する第３の候補経路及び第２の所要時間を取得する他交通経路取得手段と、前記第１の所要時間と前記第２の所要時間の比較結果に基づき、前記第２の候補経路又は前記第３の候補経路を提案する経路提案手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
電気自動車の充電によるロスを考慮して目的地に早期に到達できる経路を提案するナビゲーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ナビゲーション装置が充電による時間的な遅れを考慮して最適な経路を選択する手順を模式的に説明する図の一例である。
【図２】ナビゲーションシステムの概略構成図の一例である。
【図３】情報処理制御部の機能ブロック部の一例である。
【図４】第１候補経路の近くの充電スタンドの探索を説明する図の一例である。
【図５】交通機関情報の一例を示す図である。
【図６】第３の候補経路の一例を示す図である。
【図７】ディスプレイに表示される提案画面の一例を示す図である。
【図８】ナビゲーション装置が目的地までの経路を提案する手順を示すフローチャート図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
図１は、ナビゲーション装置が充電による時間的な遅れを考慮して他の交通機関を含め最適な経路を選択する手順を模式的に説明する図の一例である。
（１）まず、ナビゲーション装置は現在地と目的地に基づき目的地までの第１候補経路を探索する。
（２）ナビゲーション装置は第１候補経路の距離と、ＳＯＣ（State of Charge）から求められる航続可能距離を比較して、第１候補経路を走行して無充電で目的地に到達できるか否かを判定する。無充電で目的地に到達できる場合、第１候補経路を提案経路とすればよい。
（３）無充電で目的地に到達できない場合、ナビゲーション装置は第１候補経路の近くにある充電スタンドを検索し、該充電スタンドを経由する第２候補経路を探索する。
（４）そして、充電スタンドで充電に必要な最小充電時間を計算し、第２候補経路を走行して目的地に到達した場合の走行時間に最小充電時間を加えた時間を第１所要時間とする。
（５）次に、ナビゲーション装置は自動車以外の公共の交通機関（電車、飛行機、バス及び徒歩等）を組み合わせた候補経路を探索し、現在地から目的地までの所要時間（第２所要時間）が最も短い第３候補経路を探索する。
（６）ナビゲーション装置は第１所要時間が第２所要時間以下であれば第２候補経路を運転者に提案し、第２所要時間が第１所要時間未満であれば第３候補経路を運転者に提案する。
【００１１】
したがって、本実施形態のナビゲーション装置は、充電場所を考慮して、充電時間が含まれた第１所要時間を他の交通機関を利用した場合の第２所要時間と比較するので、充電のための時間ロス（距離的ロス、充電時間によるロス）を考慮して最も到達時刻の早い経路を提案することができる。
【００１２】
〔構成〕
図２は、ナビゲーションシステム３００の概略構成図の一例を示す。ナビゲーションシステム３００は、ナビゲーション装置１００及びセンター２００を有する。ナビゲーション装置１００は、車両専用の据え置き型、取り外して自転車等にも搭載可能な可搬型、又は、スマートフォンや携帯電話などの端末型のいずれであってもよい。また、センター２００は例えばサーバであり、自車両に道路地図データや交通機関情報などの種々の情報を提供する。また、センター２００が、人が自車両以外の交通機関を利用して任意の２地点間を移動した場合の第３候補経路及び第２所要時間を算出できるとしてもよい。この人は自車両の運転者となりうる者であるが以下では区別せずに単に運転者という。
【００１３】
ナビゲーション装置１００は、電力を動力源とする電気自動車の経路を案内する場合に好適に効果を奏するが、電力を動力源の一部とするハイブリッド車や内燃機関のみを有する車両の経路案内に用いても不都合はない。特にプラグインハイブリッド車には本実施形態のナビゲーション装置１００が有効である。
【００１４】
ナビゲーション装置１００は、情報処理制御部１５により動作の全体が制御され、情報処理制御部１５には操作入力部１１、ディスプレイ１２、データ取得部１３、位置検出部１６、経路計算部１７、経路案内部１８、描画処理部１９、通信制御部２１及び車両情報検出部２３が接続されている。図では省略されているが、ナビゲーション装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ（又はＳＳＤ）、入出力Ｉ／Ｏ、各種のＩＣ等を備えたコンピュータを実体としている。図の機能ブロックはＣＰＵがプログラムを実行したり、プログラムとＩＣが協働して実現されている。
【００１５】
情報処理制御部１５は、操作入力部１１から入力された操作情報に基づき、必要であればデータ取得部１３が取得したデータを使用し、位置検出部１６〜車両情報検出部２３などに処理を要求し、処理結果をディスプレイ１２に表示する。この他、一般的なＡＶ機能（ラジオ、テレビ等）を有していてもよい。
【００１６】
操作入力部１１は、運転者がナビゲーション装置１００を操作するためのハードキー、リモコン、音声入力装置等である。ディスプレイ１２に表示されるソフトキーも操作入力部１１の一形態になる。ディスプレイ１２は、液晶や有機ＥＬ等のフラットパネルディスプレイ、又は、ＨＵＤ（Head Up Display）等である。
【００１７】
データ取得部１３はローカルＤＢ１４と接続され、ローカルＤＢ１４から各種のデータを読み出し、また、書き込む。ローカルＤＢ１４には道路地図データ、交通機関情報、及び、ナビゲーション装置１００が実行するプログラム等が記憶されている。なお、道路地図データは出荷時にナビゲーション装置１００に記憶されていてもよいし、不図示のサーバからダウンロードされたものでもよい。また、道路地図データには充電スタンドの位置や仕様が登録されており、交通機関情報には鉄道・バスなどの公共交通機関の路線図、時刻表、駅間の時間情報（旅行時間）、料金情報等が登録されている。なお、交通機関情報はナビゲーション装置１００がローカルＤＢ１４に記憶していなくてもよく、センター２００からダウンロードすることができる。
【００１８】
位置検出部１６は、車両の現在位置を検出する。位置検出部１６は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機により衛星を補足して自車位置の座標を定期的に測位する。そして、ジャイロセンサにより検出した車両の走行方向に、車速センサにより検出した走行距離を累積して自車位置を連続的に検出する。さらに、位置検出部１６は自車位置を道路地図データの道路上にマッピングするマップマッチングにより車両の位置を道路上に特定する。位置検出部１６が検出した自車位置は情報処理制御部１５に出力される。
【００１９】
経路計算部１７は、現在地（又は出発地）から目的地までの第１候補経路及び第２候補経路を例えばダイクストラ法などの計算方法で求める。ダイクストラ法は、道路地図データからリンクとノードを抽出し、リンクコストの積算が最も小さくなるような経路を選択する計算方法である。リンクコストとしては、リンク長や右左折コスト等が用いられる。経路計算部１７が計算した第１候補経路及び第２候補経路、並びに、各候補経路の距離は情報処理制御部１５に出力される。
【００２０】
情報処理制御部１５は、データ取得部１３に自車位置周辺の道路地図データの取得を要求し、描画処理部１９に道路地図画面の生成を要求する。描画処理部１９は道路地図画面を生成して情報処理制御部１５に出力するので、情報処理制御部１５は道路地図画面をディスプレイ１２に表示する。道路地図画面には、自車位置と進行方向を示すマーク（アイコン）、及び、目的地までの経路が強調して表示される。
【００２１】
経路案内部１８は、経路計算部１７が計算した経路を運転者に案内する。例えば、右左折の所定距離手前で「この先を右折（左折）です」などの音声メッセージを出力し、交差点の進行方向を矢印で表示する。
【００２２】
通信制御部２１は、通信機器２２を用いてセンター２００と通信する。通信機器２２は、CDMA、PDC、GSM、無線LAN等の通信規格に従い基地局を介してセンター２００と通信する。より具体的には、通信機器２２は運転者が契約している通信事業者の基地局を介して、通信事業者のサーバと通信し、サーバからゲートウェイを介してWWWネットワークまたはＶＰＮ（Virtual Private Network）に接続されたセンター２００と通信する。
【００２３】
車両情報検出部２３は、各種のセンサやＥＣＵ（electronic control unit）が取得した車両の各種の車両情報を検出する。車両情報は、例えば、ＳＯＣや車速である。
【００２４】
図３は、情報処理制御部１５の機能ブロック部の一例を示す。情報処理制御部１５は、航続可能距離算出部３１、再探索判定部３２、残電力予測部３３、必要電力算出部３４、充電時間算出部３５、所要時間算出部３６、マルチモーダル処理部３７、及び、経路提案部３８を有する。
【００２５】
航続可能距離算出部３１は、車両情報検出部２３が検出したＳＯＣ（単位は〔％〕）に基づき航続可能距離を算出する。航続可能距離は、アクセルペダルの増減の頻度などの運転操作などによって変わってくるが、平均的な運転操作であればＳＯＣに定数を掛けることで求められる。また、航続可能距離は車速や温度に影響されうるので、これらに応じて補正することでより正確な航続可能距離が得られる。
【００２６】
再探索判定部３２は、航続可能距離が第１候補経路における目的地までの距離（以下、目的地距離という）よりも十分に（例えば、目的地距離の１．２倍以上）大きいか否かを判定する。航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きい場合、車両は目的地まで第１候補経路を走行して無充電で到達できる。航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きくない場合、再探索判定部３２は経路の再探索が必要であると判定して、経路計算部１７に第１候補経路の近くの充電スタンドを経路に含む第２候補経路を探索するよう要求する。第１候補経路上に充電スタンドがあれば、第１候補経路と第２候補経路がほぼ等しくなる場合もある。
【００２７】
また、再探索判定部３２は、航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きくない場合、マルチモーダル処理部３７に現在地から目的地までの第３候補経路を探索するように要求する。第３候補経路の探索については後述する。
【００２８】
図４は、第１候補経路の近くの充電スタンドの探索を説明する図の一例である。まず、必要な条件として、充電スタンドは航続可能距離内でなければならない。次に、第１候補経路を大きく外れることは時間と距離のロスが大きくなるので、充電スタンドは第１候補経路に近い方が好ましい。一方、現在地に近い充電スタンドで充電すると、目的地が遠い場合などは目的地に到達する前に再度の充電が必要になるおそれがある。以上から、経路計算部１７は、
・航続可能距離内の第１候補経路上に充電スタンドがある場合、第１候補経路上で目的地に最も近い充電スタンドを実際に車両が充電する充電スタンド（以下、立ち寄りスタンドという）に決定する。
・航続可能距離内の第１候補経路上に充電スタンドがない場合、航続可能距離内で目的地から最も近い充電スタンドを立ち寄りスタンドに決定する。
【００２９】
図では航続距離内の充電スタンドＡ〜Ｃのうち目的地に最も近い充電スタンドＣが立ち寄りスタンドに選択される。経路計算部１７は立ち寄りスタンドを経由する第２候補経路、及び、立ち寄りスタンド位置情報を残電力予測部３３に通知する。
【００３０】
なお、運転者は、立ち寄りスタンドに求める充電スタンドの仕様などを予めナビゲーション装置１００に設定しておくこともできる。この仕様とは充電速度や付帯施設（トイレ、売店、食堂等）等である。経路計算部１７は設定された仕様を満たす充電スタンドのみから立ち寄りスタンドを決定する。
【００３１】
また、経路計算部１７は航続可能距離内の充電スタンドを道路地図画面に表示するよう描画処理部１９に要求し、操作入力部１１を介して運転者から立ち寄りスタンドの選択を受け付けてもよい。この場合、運転者は複数の充電スタンドの中から所望の立ち寄りスタンドを選択できる。
【００３２】
図３に戻り、残電力予測部３３は、現在地から第２候補経路を走行して立ち寄りスタンドに到達するまでの距離に基づき消費電力量を算出する。残電力予測部３３は消費電力量をＳＯＣ（以下、消費ＳＯＣという）に変換し、現在のバッテリ残量である残ＳＯＣから減じる。これにより得られるＳＯＣは、立ち寄りスタンドにおいて予測されるＳＯＣ（以下、予測ＳＯＣという。）である。
予測ＳＯＣ＝残ＳＯＣ−消費ＳＯＣ
なお、車両が回生エネルギーを回収できる場合、道路地図データから第２候補経路の下り坂を検出して回収分の電力量を考慮することで予測ＳＯＣをより正確に算出できる。また、この場合、最小充電時間を短く予測する効果も得られる。
【００３３】
そして、必要電力算出部３４は、立ち寄りスタンドから目的地に到達するためには、予測ＳＯＣにどのくらいの電力量が足りないかを算出する。すなわち、第２候補経路を走行して立ち寄りスタンドから目的地に到達するまでの距離から、必要な電力量を算出しＳＯＣ（以下、必要ＳＯＣという）に変換する。必要ＳＯＣは予測ＳＯＣよりも大きいはずなので、足りない電力量（以下、最小充電ＳＯＣという）は以下のように算出される。
最小充電ＳＯＣ＝必要ＳＯＣ−予測ＳＯＣ
そして、充電時間算出部３５は、最小充電ＳＯＣを充電するために必要な最小充電時間を、立ち寄りスタンドの仕様に基づき算出する。立ち寄りスタンドは、充電量と最小充電時間の目安を公開しており、道路地図データの立ち寄りスタンドの仕様に充電量と充電時間の目安が登録されている。このような仕様が登録されていない場合、立ち寄りスタンドの型番をセンター２００に送信するなどして、充電時間の目安を取得してもよい。
【００３４】
なお、最小充電時間しか充電しない場合、車両が目的地に到達した時にＳＯＣが約０〔％〕になってしまう。目的地に充電施設があればよいが、目的地に充電施設がない場合は不都合が生じる。そこで、充電時間算出部３５は、目的地に充電施設があるか否かを判定し、バッテリをフル充電するか否かを判定する。目的地に充電施設があるか否かは、充電スタンドの有無はもちろん、目的地が住宅地か否か、商業施設か否か等により判定される。また、運転者が目的地における充電施設の有無を把握している場合はナビゲーション装置１００に充電施設の有無を設定することが好ましい。目的地の充電施設の有無を判定することで、目的地に充電施設がある場合、ナビゲーション装置１００は最小充電ＳＯＣの分だけ充電すればよく、運転者は目的地に早く到達することができる。また、目的地に充電施設がない場合、ナビゲーション装置１００はフル充電すべきであると判断できるので、目的地でＳＯＣが約０〔％〕になることを防止できる。
【００３５】
所要時間算出部３６は、現在地から立ち寄りスタンドまでの所要時間、立ち寄りスタンドにおける最小充電時間（又はフル充電までの充電時間）、及び、立ち寄りスタンドから目的地までの所要時間を合計して第１所要時間を算出する。
第１所要時間＝第２候補経路の走行時間＋立ち寄りスタンドにおける最小充電時間（またはフル充電までの充電時間）
＜第３候補経路の探索＞
続いて第３候補経路の探索について説明する。マルチモーダル処理部３７は、自車両以外の交通機関を使用して目的地までの第３候補経路を探索する。ローカルＤＢ１４の交通機関情報３９には、主要な交通機関の時刻表、乗り換え情報、駅間（バス停間）の旅行時間、料金情報等が登録されている。また、運転者は、マルチモーダル処理部３７が経路探索に使用する交通機関として、新幹線や有料列車の使用の有無、タクシーの使用有無等を設定できるようになっている。
【００３６】
図５は交通機関情報３９の一例を示す図である。鉄道であればＪＲ各線や私鉄各線の駅毎に上り及び下りの列車の出発時刻が登録されており、バスであれば各バス会社のバス停毎に各方面のバスの出発時刻が登録されている。駅やバス停間の移動に必要な時間は時刻表に登録されているが、駅又はバス停を進行方向に従って出発時刻を辿ることで算出することもできる。
【００３７】
また、駅やバス停から他の路線又は他のバス路線に乗り換え可能な場合には、その駅に乗り換え可能な路線名やバス路線名が登録されている。図の例では例えば１２３線のＣ駅からバスＡ線の１バス停に乗り換えが可能であることが分かる。また、列車がＣ駅に12:10に到着した場合、バスＡ線の１バス停から向こう方面にバスが発車する最も近い時刻は13:00であることがわかる。この２つの時間の差分は運転者の待ち時間になる。
【００３８】
マルチモーダル処理部３７による第３候補経路の探索方法は種々考案されているので、一例を説明する。マルチモーダル処理部３７は、現在地に最も近い駅及びバス停、並びに、目的地に最も近い駅及びバス停を道路地図データから特定する。優先的には駅を利用する設定になっており、マルチモーダル処理部３７は、現在地に最も近い駅の鉄道を最初の交通機関に採用する。一方、例えば、現在地に最も近い駅までの距離が所定値以上の場合、徒歩で到達することは困難であるとして現在地に最も近いバス停のバス路線を最初の交通機関に採用する。目的地においても同様に、駅を優先しながら、目的地に最も近い駅と目的地までの距離が所定値以上の場合、目的地に最も近いバス停を仮目的地に採用する。
【００３９】
なお、現在地又は目的地の周辺にバス路線がない場合、運転者の設定によっては、マルチモーダル処理部３７はタクシーを提案する。
【００４０】
次に、マルチモーダル処理部３７は、目的地付近の駅又はバス停から仮目的地までの第３候補経路を交通機関情報３９を利用して探索する。交通機関情報３９の乗り換え情報を利用して、試行錯誤的に仮目的地まで到達可能な１つの路線、１つのバス路線、複数の路線の組合せ、複数のバス路線の組合せ、又は、路線とバス路線の組合せを特定する。目的地付近の駅又はバス停から仮目的地まで到達可能な第３候補経路が複数、特定された場合は、その複数の第３候補経路のうち、乗り換え数が少ない順に数個の複数の第３候補経路を特定する。
【００４１】
図６は、第３候補経路の一例を示す図である。マルチモーダル処理部３７は、交通機関情報３９を用いて複数の第３候補経路についてそれぞれの所要時間を算出する。例えば、第３候補経路が次のように特定されている場合、所要時間は以下のように計算される。
「現在地→（徒歩１）→Ａ駅→（１２３線）→Ｃ駅→（徒歩２）→１バス停→（バスＡ線）→３バス停→（徒歩３）→目的地」
マルチモーダル処理部３７はまず現在時刻を情報処理制御部１５から取得する。現在時刻を取得することで、時刻表から現在の時間帯の出発時刻を読み出すことができる。運転者がこれからすぐに出発しない場合、マルチモーダル処理部３７は予定されている出発時刻の入力を受け付ける。
(i)徒歩１：現在地からＡ駅までの距離を例えば８０ｍ当たり１分に換算し、これを徒歩１時間とする。
【００４２】
また、１２３線の時刻表を参照し、現在時刻（又は予定の出発時刻）に徒歩１時間を加算した時刻よりも遅く、かつ、該時刻に最も近い１２３線の列車がＡ駅を出発する出発時刻を特定する。現在時刻に徒歩１時間を加算した時刻からＡ駅の出発時刻までの時間は待ち時間１となる。
(ii)１２３線：交通機関情報３９から１２３線のＡ駅からＣ駅までの移動に必要な時間を読み出し積算する。この時間を１２３線時間とする。
(iii)徒歩２：Ｃ駅から１バス停までの距離が既知の場合は８０ｍ当たり１分に換算し、既知でない場合は所定時間（例えば数分）を見積もる。この時間を徒歩２時間とする。
【００４３】
また、バスＡ線の時刻表を参照し、Ｃ駅の出発時刻（又は到着時刻でもよい）に徒歩２時間を加算した時刻よりも遅く、かつ、該時刻に最も近いバスＡ線のバスが１バス停を出発する出発時刻を特定する。Ｃ駅の出発時刻に徒歩２時間を加算した時刻から１バス停の出発時刻までの時間は待ち時間２となる。
(iv)バスＡ線：交通機関情報３９からバスＡ線の１バス停から３バス停までの移動に必要な時間を読み出し積算する。この時間をバスＡ線時間とする。
(v))徒歩３：３バス停から目的地までの距離を例えば８０ｍ当たり１分に換算し、これを徒歩３時間とする。
【００４４】
したがって、以上から、車両以外の交通機関を使用した場合の第３候補経路において、現在地から目的地までの移動に必要な第２所要時間を算出できる。
第２所要時間＝徒歩１時間＋待ち時間１＋１２３線時間＋徒歩２時間＋待ち時間２＋バスＡ線時間＋徒歩３時間
マルチモーダル処理部３７は、複数の第３候補経路のそれぞれについて第２所要時間を算出し、第２所要時間が最も小さい経路を最終的に第３候補経路に決定する。
【００４５】
なお、ナビゲーション装置１００が第３候補経路の探索や第２所要時間を算出するのでなく、センター２００にこれらの処理を依頼してもよい。この場合、ナビゲーション装置１００は、現在地と目的地をセンター２００に送信し、センター２００から第３候補経路や第２所要時間を取得する。
【００４６】
＜候補経路の提案＞
経路提案部３８は、第２所要時間と第１所要時間を比較して、差を算出するとともに目的地に早く到着できる第２又は第３候補経路を運転者に提案する。
【００４７】
図７は、ディスプレイ１２に表示される提案画面の一例を示す図である。第３候補経路の方が第２候補経路よりも運転者が早く目的地に到達できる場合、経路提案部３８は、ディスプレイ１２に例えば「自動車よりも公共の交通機関を利用した方が○分早く到達できます。」というメッセージ、第３候補経路及び第２所要時間を表示する。運転者はこのメッセージを見て、自動車で赴くか、提案された交通機関を利用して赴くかを決定することができる。
【００４８】
また、車両が第２候補経路を走行することで、運転者が第３候補経路を移動する場合より同程度以上に早く目的地に到達できる場合、経路提案部３８はディスプレイ１２に例えば「自動車が公共の交通機関よりも○分早く到達できます。」というメッセージ、第２候補経路及び第１所要時間を表示する。運転者はこのメッセージを見て、途中で充電しても自動車で赴いた方が早く目的地に到達できると認識し、第２候補経路をナビゲーション装置１００に設定する。
【００４９】
なお、第３候補経路又は第２候補経路のいずれを表示する場合も、それぞれの候補経路の料金情報を表示することが好ましい。第２候補経路の料金は、現在地から立ち寄りスタンドを経由して目的地に到達する第２候補経路の距離を走行するための電力量と一般的な電気代（例えば２２円／１ｋＷｈ）及び有料道路代から算出できる。第３候補経路の料金は、１２３線をＡ駅からＣ駅まで利用した料金と、バスＡ線を１バス停から３バス停まで利用した場合の料金の合計金額である。
【００５０】
また、経路提案部３８は第２候補経路及び第１所要時間、並びに、第３候補経路及び第２所要時間をそれぞれディスプレイ１２に表示して、ユーザの選択を受け付けてもよい。この表示の際も、それぞれの候補経路の料金情報を表示することが好ましい。この場合、運転者は第２候補経路と第３候補経路の所要時間だけでなく、それぞれの候補経路の料金を含め総合的にどちらの経路を採用するかを判断することができる。
【００５１】
〔動作手順〕
図８は、ナビゲーション装置１００が目的地までの経路を提案する手順を示すフローチャート図の一例である。
【００５２】
まず、経路計算部１７が設定された目的地までの第１候補経路を探索し、また、第１候補経路を走行した場合の目的地距離を算出する（Ｓ１０）。
【００５３】
次に、航続可能距離算出部３１がＳＯＣに基づき航続可能距離を算出する（Ｓ２０）。
【００５４】
そして、再探索判定部３２は航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きいか否かを判定する（Ｓ３０）。航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きい場合、車両は第１候補経路を走行して無充電で目的地に到達できるので、図８の処理は終了する。この場合、ナビゲーション装置１００の経路案内部１８は第１候補経路を経路に設定し、運転者を目的地まで案内する。
【００５５】
航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きくない場合、車両は目的地に到達するまでに充電する必要があるので、経路計算部１７は、航続可能距離内で目的地から最も近い立ち寄りスタンドを決定し、立ち寄りスタンドを経由する第２候補経路を探索する（Ｓ４０）。
【００５６】
次に、残電力予測部３３は、立ち寄りスタンドにおけるＳＯＣである予測ＳＯＣを算出する（Ｓ５０）。
【００５７】
必要電力算出部３４は、立ち寄りスタンドから目的地までの距離に基づき、目的地に到達するために必要な最小充電ＳＯＣを算出する（Ｓ６０）。必要電力算出部３４は、この前に目的地に充電スタンドがあるか否かを判定しており、充電スタンドがない場合は、最小充電ＳＯＣでなくフル充電または目的地周囲の充電スタンドまで必要な電力量を充電すると判定する。
【００５８】
次に、充電時間算出部３５は、例えば、道路地図データに登録されている立ち寄りスタンドの仕様に基づき、最小充電ＳＯＣを充電するための最小充電時間を算出する（Ｓ７０）。
【００５９】
次に、所要時間算出部３６は、最小充電時間に、第２候補経路を走行して現在地から目的地まで到達するために必要な走行時間を加えて第１所要時間を算出する（Ｓ８０）。
【００６０】
また、ステップＳ３０で航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きくないと判定された場合、マルチモーダル処理部３７は車両以外の交通機関を利用した第３候補経路を探索し、第２所要時間を算出する（Ｓ９０）。
【００６１】
そして、経路提案部３８は第２所要時間が第１所要時間よりも小さいか否かを判定して（Ｓ１００）、第２所要時間が第１所要時間よりも小さい場合、第３候補経路と第２所要時間を表示する（Ｓ１１０）。第２所要時間が第１所要時間よりも小さくない場合、第２候補経路と第１所要時間を表示する（Ｓ１２０）。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態のナビゲーション装置１００は、充電時間を目的地までの所要時間に含めて他の交通機関の所要時間と比較するので、充電のための時間ロスを考慮して最も到達時刻の早い経路を提案することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１１ 操作入力部
１２ ディスプレイ
１３ データ取得部
１４ ローカルＤＢ
１５ 情報処理制御部
１６ 位置検出部
１７ 経路計算部
１８ 経路案内部
１９ 描画処理部
２１ 通信制御部
２２ 通信機器
２３ 車両情報検出部
３１ 航続可能距離算出部
３２ 再探索判定部
３３ 残電力予測部
３４ 必要電力算出部
３６ 所要時間算出部
３７ マルチモーダル処理部
３８ 経路提案部
３９ 交通機関情報
１００ ナビゲーション装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は２地点間の経路を探索可能なナビゲーション装置に関し、特に、充電スタンドを経由した経路の探索が可能なナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーション装置は車両の現在位置と目的地までの距離や走行速度に基づき目的地への到達時刻を算出する機能を有する。目的地までの距離が長い場合でも、無給油で走行可能な航続可能距離が比較的長いガソリン車やハイブリッド車であれば給油の必要性が低く、給油が必要でも燃料の給油時間はそれほど長くないので到達時刻への影響は軽微であった。
【０００３】
しかしながら、普及が進みつつある電気自動車は航続可能距離が短く、また、充電時間も長いため目的地への到達前に車両が充電すると到達時刻への影響を無視できない（充電スタンドが急速充電しても８０％まで充電するのに３０分程度必要とする）。このため、電気自動車のナビゲーション装置は、充電時間を考慮して行動予定を立てることが好ましいと言える（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、現在位置から充電施設に到達するまでに消費する電力量を算出して、現在蓄電量から該電力量を減算した到着時蓄電量に基づいて充電時間を算出する充電施設予約システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３０４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された充電施設予約システムのように目的地に到達する前の充電時間を考慮すれば、到達時刻をより精度よく予測することが可能になる。しかしながら、特許文献１に開示された充電施設予約システムは車両以外の交通機関による到着時刻を算出しないため、充電時間が到達時刻に加算された結果、電気自動車よりも目的地への到達時刻が早い他の交通機関を提案できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、電気自動車の充電によるロスを考慮して目的地に早期に到達できる経路を提案するナビゲーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、電力を動力源に走行する車両が目的地まで走行する際の経路を提案するナビゲーション装置であって、所定位置から目的地までの第１の候補経路及び第１の距離、並びに、充電場所を経由して所定位置から目的地まで到達する第２の候補経路及び第２の距離を求める経路探索手段と、現在の第１のバッテリ残量を検出するバッテリ状態検出手段と、前記第１のバッテリ残量により走行可能な航続可能距離を算出する航続可能距離算出手段と、前記第１の距離と前記航続可能距離とを比較して前記目的地まで充電なしで到達できるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記目的地まで充電なしで到達できないと判定した場合、車両が前記第２の候補経路を走行して前記充電場所に到達した際の第２のバッテリ残量を予測するバッテリ残量予測手段と、前記第２の候補経路を前記充電場所から目的地まで走行するために必要な電力量と前記第２のバッテリ残量から、前記充電場所で充電すべき充電量を算出する充電量算出手段と、前記充電量を前記充電場所で充電するために必要な充電時間を算出する充電時間算出手段と、前記第２の距離を走行する走行時間に前記充電時間を加えて、前記第２の候補経路を走行した場合の第１の所要時間を算出する所要時間算出手段と、自車両以外の交通機関を利用して所定位置から目的地まで到達する第３の候補経路及び第２の所要時間を取得する他交通経路取得手段と、前記第１の所要時間と前記第２の所要時間の比較結果に基づき、前記第２の候補経路又は前記第３の候補経路を提案する経路提案手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
電気自動車の充電によるロスを考慮して目的地に早期に到達できる経路を提案するナビゲーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ナビゲーション装置が充電による時間的な遅れを考慮して最適な経路を選択する手順を模式的に説明する図の一例である。
【図２】ナビゲーションシステムの概略構成図の一例である。
【図３】情報処理制御部の機能ブロック部の一例である。
【図４】第１候補経路の近くの充電スタンドの探索を説明する図の一例である。
【図５】交通機関情報の一例を示す図である。
【図６】第３の候補経路の一例を示す図である。
【図７】ディスプレイに表示される提案画面の一例を示す図である。
【図８】ナビゲーション装置が目的地までの経路を提案する手順を示すフローチャート図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
図１は、ナビゲーション装置が充電による時間的な遅れを考慮して他の交通機関を含め最適な経路を選択する手順を模式的に説明する図の一例である。
（１）まず、ナビゲーション装置は現在地と目的地に基づき目的地までの第１候補経路を探索する。
（２）ナビゲーション装置は第１候補経路の距離と、ＳＯＣ（State of Charge）から求められる航続可能距離を比較して、第１候補経路を走行して無充電で目的地に到達できるか否かを判定する。無充電で目的地に到達できる場合、第１候補経路を提案経路とすればよい。
（３）無充電で目的地に到達できない場合、ナビゲーション装置は第１候補経路の近くにある充電スタンドを検索し、該充電スタンドを経由する第２候補経路を探索する。
（４）そして、充電スタンドで充電に必要な最小充電時間を計算し、第２候補経路を走行して目的地に到達した場合の走行時間に最小充電時間を加えた時間を第１所要時間とする。
（５）次に、ナビゲーション装置は自動車以外の公共の交通機関（電車、飛行機、バス及び徒歩等）を組み合わせた候補経路を探索し、現在地から目的地までの所要時間（第２所要時間）が最も短い第３候補経路を探索する。
（６）ナビゲーション装置は第１所要時間が第２所要時間以下であれば第２候補経路を運転者に提案し、第２所要時間が第１所要時間未満であれば第３候補経路を運転者に提案する。
【００１１】
したがって、本実施形態のナビゲーション装置は、充電場所を考慮して、充電時間が含まれた第１所要時間を他の交通機関を利用した場合の第２所要時間と比較するので、充電のための時間ロス（距離的ロス、充電時間によるロス）を考慮して最も到達時刻の早い経路を提案することができる。
【００１２】
〔構成〕
図２は、ナビゲーションシステム３００の概略構成図の一例を示す。ナビゲーションシステム３００は、ナビゲーション装置１００及びセンター２００を有する。ナビゲーション装置１００は、車両専用の据え置き型、取り外して自転車等にも搭載可能な可搬型、又は、スマートフォンや携帯電話などの端末型のいずれであってもよい。また、センター２００は例えばサーバであり、自車両に道路地図データや交通機関情報などの種々の情報を提供する。また、センター２００が、人が自車両以外の交通機関を利用して任意の２地点間を移動した場合の第３候補経路及び第２所要時間を算出できるとしてもよい。この人は自車両の運転者となりうる者であるが以下では区別せずに単に運転者という。
【００１３】
ナビゲーション装置１００は、電力を動力源とする電気自動車の経路を案内する場合に好適に効果を奏するが、電力を動力源の一部とするハイブリッド車や内燃機関のみを有する車両の経路案内に用いても不都合はない。特にプラグインハイブリッド車には本実施形態のナビゲーション装置１００が有効である。
【００１４】
ナビゲーション装置１００は、情報処理制御部１５により動作の全体が制御され、情報処理制御部１５には操作入力部１１、ディスプレイ１２、データ取得部１３、位置検出部１６、経路計算部１７、経路案内部１８、描画処理部１９、通信制御部２１及び車両情報検出部２３が接続されている。図では省略されているが、ナビゲーション装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ（又はＳＳＤ）、入出力Ｉ／Ｏ、各種のＩＣ等を備えたコンピュータを実体としている。図の機能ブロックはＣＰＵがプログラムを実行したり、プログラムとＩＣが協働して実現されている。
【００１５】
情報処理制御部１５は、操作入力部１１から入力された操作情報に基づき、必要であればデータ取得部１３が取得したデータを使用し、位置検出部１６〜車両情報検出部２３などに処理を要求し、処理結果をディスプレイ１２に表示する。この他、一般的なＡＶ機能（ラジオ、テレビ等）を有していてもよい。
【００１６】
操作入力部１１は、運転者がナビゲーション装置１００を操作するためのハードキー、リモコン、音声入力装置等である。ディスプレイ１２に表示されるソフトキーも操作入力部１１の一形態になる。ディスプレイ１２は、液晶や有機ＥＬ等のフラットパネルディスプレイ、又は、ＨＵＤ（Head Up Display）等である。
【００１７】
データ取得部１３はローカルＤＢ１４と接続され、ローカルＤＢ１４から各種のデータを読み出し、また、書き込む。ローカルＤＢ１４には道路地図データ、交通機関情報、及び、ナビゲーション装置１００が実行するプログラム等が記憶されている。なお、道路地図データは出荷時にナビゲーション装置１００に記憶されていてもよいし、不図示のサーバからダウンロードされたものでもよい。また、道路地図データには充電スタンドの位置や仕様が登録されており、交通機関情報には鉄道・バスなどの公共交通機関の路線図、時刻表、駅間の時間情報（旅行時間）、料金情報等が登録されている。なお、交通機関情報はナビゲーション装置１００がローカルＤＢ１４に記憶していなくてもよく、センター２００からダウンロードすることができる。
【００１８】
位置検出部１６は、車両の現在位置を検出する。位置検出部１６は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機により衛星を補足して自車位置の座標を定期的に測位する。そして、ジャイロセンサにより検出した車両の走行方向に、車速センサにより検出した走行距離を累積して自車位置を連続的に検出する。さらに、位置検出部１６は自車位置を道路地図データの道路上にマッピングするマップマッチングにより車両の位置を道路上に特定する。位置検出部１６が検出した自車位置は情報処理制御部１５に出力される。
【００１９】
経路計算部１７は、現在地（又は出発地）から目的地までの第１候補経路及び第２候補経路を例えばダイクストラ法などの計算方法で求める。ダイクストラ法は、道路地図データからリンクとノードを抽出し、リンクコストの積算が最も小さくなるような経路を選択する計算方法である。リンクコストとしては、リンク長や右左折コスト等が用いられる。経路計算部１７が計算した第１候補経路及び第２候補経路、並びに、各候補経路の距離は情報処理制御部１５に出力される。
【００２０】
情報処理制御部１５は、データ取得部１３に自車位置周辺の道路地図データの取得を要求し、描画処理部１９に道路地図画面の生成を要求する。描画処理部１９は道路地図画面を生成して情報処理制御部１５に出力するので、情報処理制御部１５は道路地図画面をディスプレイ１２に表示する。道路地図画面には、自車位置と進行方向を示すマーク（アイコン）、及び、目的地までの経路が強調して表示される。
【００２１】
経路案内部１８は、経路計算部１７が計算した経路を運転者に案内する。例えば、右左折の所定距離手前で「この先を右折（左折）です」などの音声メッセージを出力し、交差点の進行方向を矢印で表示する。
【００２２】
通信制御部２１は、通信機器２２を用いてセンター２００と通信する。通信機器２２は、CDMA、PDC、GSM、無線LAN等の通信規格に従い基地局を介してセンター２００と通信する。より具体的には、通信機器２２は運転者が契約している通信事業者の基地局を介して、通信事業者のサーバと通信し、サーバからゲートウェイを介してWWWネットワークまたはＶＰＮ（Virtual Private Network）に接続されたセンター２００と通信する。
【００２３】
車両情報検出部２３は、各種のセンサやＥＣＵ（electronic control unit）が取得した車両の各種の車両情報を検出する。車両情報は、例えば、ＳＯＣや車速である。
【００２４】
図３は、情報処理制御部１５の機能ブロック部の一例を示す。情報処理制御部１５は、航続可能距離算出部３１、再探索判定部３２、残電力予測部３３、必要電力算出部３４、充電時間算出部３５、所要時間算出部３６、マルチモーダル処理部３７、及び、経路提案部３８を有する。
【００２５】
航続可能距離算出部３１は、車両情報検出部２３が検出したＳＯＣ（単位は〔％〕）に基づき航続可能距離を算出する。航続可能距離は、アクセルペダルの増減の頻度などの運転操作などによって変わってくるが、平均的な運転操作であればＳＯＣに定数を掛けることで求められる。また、航続可能距離は車速や温度に影響されうるので、これらに応じて補正することでより正確な航続可能距離が得られる。
【００２６】
再探索判定部３２は、航続可能距離が第１候補経路における目的地までの距離（以下、目的地距離という）よりも十分に（例えば、目的地距離の１．２倍以上）大きいか否かを判定する。航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きい場合、車両は目的地まで第１候補経路を走行して無充電で到達できる。航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きくない場合、再探索判定部３２は経路の再探索が必要であると判定して、経路計算部１７に第１候補経路の近くの充電スタンドを経路に含む第２候補経路を探索するよう要求する。第１候補経路上に充電スタンドがあれば、第１候補経路と第２候補経路がほぼ等しくなる場合もある。
【００２７】
また、再探索判定部３２は、航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きくない場合、マルチモーダル処理部３７に現在地から目的地までの第３候補経路を探索するように要求する。第３候補経路の探索については後述する。
【００２８】
図４は、第１候補経路の近くの充電スタンドの探索を説明する図の一例である。まず、必要な条件として、充電スタンドは航続可能距離内でなければならない。次に、第１候補経路を大きく外れることは時間と距離のロスが大きくなるので、充電スタンドは第１候補経路に近い方が好ましい。一方、現在地に近い充電スタンドで充電すると、目的地が遠い場合などは目的地に到達する前に再度の充電が必要になるおそれがある。以上から、経路計算部１７は、
・航続可能距離内の第１候補経路上に充電スタンドがある場合、第１候補経路上で目的地に最も近い充電スタンドを実際に車両が充電する充電スタンド（以下、立ち寄りスタンドという）に決定する。
・航続可能距離内の第１候補経路上に充電スタンドがない場合、航続可能距離内で目的地から最も近い充電スタンドを立ち寄りスタンドに決定する。
【００２９】
図では航続距離内の充電スタンドＡ〜Ｃのうち目的地に最も近い充電スタンドＣが立ち寄りスタンドに選択される。経路計算部１７は立ち寄りスタンドを経由する第２候補経路、及び、立ち寄りスタンド位置情報を残電力予測部３３に通知する。
【００３０】
なお、運転者は、立ち寄りスタンドに求める充電スタンドの仕様などを予めナビゲーション装置１００に設定しておくこともできる。この仕様とは充電速度や付帯施設（トイレ、売店、食堂等）等である。経路計算部１７は設定された仕様を満たす充電スタンドのみから立ち寄りスタンドを決定する。
【００３１】
また、経路計算部１７は航続可能距離内の充電スタンドを道路地図画面に表示するよう描画処理部１９に要求し、操作入力部１１を介して運転者から立ち寄りスタンドの選択を受け付けてもよい。この場合、運転者は複数の充電スタンドの中から所望の立ち寄りスタンドを選択できる。
【００３２】
図３に戻り、残電力予測部３３は、現在地から第２候補経路を走行して立ち寄りスタンドに到達するまでの距離に基づき消費電力量を算出する。残電力予測部３３は消費電力量をＳＯＣ（以下、消費ＳＯＣという）に変換し、現在のバッテリ残量である残ＳＯＣから減じる。これにより得られるＳＯＣは、立ち寄りスタンドにおいて予測されるＳＯＣ（以下、予測ＳＯＣという。）である。
予測ＳＯＣ＝残ＳＯＣ−消費ＳＯＣ
なお、車両が回生エネルギーを回収できる場合、道路地図データから第２候補経路の下り坂を検出して回収分の電力量を考慮することで予測ＳＯＣをより正確に算出できる。また、この場合、最小充電時間を短く予測する効果も得られる。
【００３３】
そして、必要電力算出部３４は、立ち寄りスタンドから目的地に到達するためには、予測ＳＯＣにどのくらいの電力量が足りないかを算出する。すなわち、第２候補経路を走行して立ち寄りスタンドから目的地に到達するまでの距離から、必要な電力量を算出しＳＯＣ（以下、必要ＳＯＣという）に変換する。必要ＳＯＣは予測ＳＯＣよりも大きいはずなので、足りない電力量（以下、最小充電ＳＯＣという）は以下のように算出される。
最小充電ＳＯＣ＝必要ＳＯＣ−予測ＳＯＣ
そして、充電時間算出部３５は、最小充電ＳＯＣを充電するために必要な最小充電時間を、立ち寄りスタンドの仕様に基づき算出する。立ち寄りスタンドは、充電量と最小充電時間の目安を公開しており、道路地図データの立ち寄りスタンドの仕様に充電量と充電時間の目安が登録されている。このような仕様が登録されていない場合、立ち寄りスタンドの型番をセンター２００に送信するなどして、充電時間の目安を取得してもよい。
【００３４】
なお、最小充電時間しか充電しない場合、車両が目的地に到達した時にＳＯＣが約０〔％〕になってしまう。目的地に充電施設があればよいが、目的地に充電施設がない場合は不都合が生じる。そこで、充電時間算出部３５は、目的地に充電施設があるか否かを判定し、バッテリをフル充電するか否かを判定する。目的地に充電施設があるか否かは、充電スタンドの有無はもちろん、目的地が住宅地か否か、商業施設か否か等により判定される。また、運転者が目的地における充電施設の有無を把握している場合はナビゲーション装置１００に充電施設の有無を設定することが好ましい。目的地の充電施設の有無を判定することで、目的地に充電施設がある場合、ナビゲーション装置１００は最小充電ＳＯＣの分だけ充電すればよく、運転者は目的地に早く到達することができる。また、目的地に充電施設がない場合、ナビゲーション装置１００はフル充電すべきであると判断できるので、目的地でＳＯＣが約０〔％〕になることを防止できる。
【００３５】
所要時間算出部３６は、現在地から立ち寄りスタンドまでの所要時間、立ち寄りスタンドにおける最小充電時間（又はフル充電までの充電時間）、及び、立ち寄りスタンドから目的地までの所要時間を合計して第１所要時間を算出する。
第１所要時間＝第２候補経路の走行時間＋立ち寄りスタンドにおける最小充電時間（またはフル充電までの充電時間）
＜第３候補経路の探索＞
続いて第３候補経路の探索について説明する。マルチモーダル処理部３７は、自車両以外の交通機関を使用して目的地までの第３候補経路を探索する。ローカルＤＢ１４の交通機関情報３９には、主要な交通機関の時刻表、乗り換え情報、駅間（バス停間）の旅行時間、料金情報等が登録されている。また、運転者は、マルチモーダル処理部３７が経路探索に使用する交通機関として、新幹線や有料列車の使用の有無、タクシーの使用有無等を設定できるようになっている。
【００３６】
図５は交通機関情報３９の一例を示す図である。鉄道であればＪＲ各線や私鉄各線の駅毎に上り及び下りの列車の出発時刻が登録されており、バスであれば各バス会社のバス停毎に各方面のバスの出発時刻が登録されている。駅やバス停間の移動に必要な時間は時刻表に登録されているが、駅又はバス停を進行方向に従って出発時刻を辿ることで算出することもできる。
【００３７】
また、駅やバス停から他の路線又は他のバス路線に乗り換え可能な場合には、その駅に乗り換え可能な路線名やバス路線名が登録されている。図の例では例えば１２３線のＣ駅からバスＡ線の１バス停に乗り換えが可能であることが分かる。また、列車がＣ駅に12:10に到着した場合、バスＡ線の１バス停から向こう方面にバスが発車する最も近い時刻は13:00であることがわかる。この２つの時間の差分は運転者の待ち時間になる。
【００３８】
マルチモーダル処理部３７による第３候補経路の探索方法は種々考案されているので、一例を説明する。マルチモーダル処理部３７は、現在地に最も近い駅及びバス停、並びに、目的地に最も近い駅及びバス停を道路地図データから特定する。優先的には駅を利用する設定になっており、マルチモーダル処理部３７は、現在地に最も近い駅の鉄道を最初の交通機関に採用する。一方、例えば、現在地に最も近い駅までの距離が所定値以上の場合、徒歩で到達することは困難であるとして現在地に最も近いバス停のバス路線を最初の交通機関に採用する。目的地においても同様に、駅を優先しながら、目的地に最も近い駅と目的地までの距離が所定値以上の場合、目的地に最も近いバス停を仮目的地に採用する。
【００３９】
なお、現在地又は目的地の周辺にバス路線がない場合、運転者の設定によっては、マルチモーダル処理部３７はタクシーを提案する。
【００４０】
次に、マルチモーダル処理部３７は、目的地付近の駅又はバス停から仮目的地までの第３候補経路を交通機関情報３９を利用して探索する。交通機関情報３９の乗り換え情報を利用して、試行錯誤的に仮目的地まで到達可能な１つの路線、１つのバス路線、複数の路線の組合せ、複数のバス路線の組合せ、又は、路線とバス路線の組合せを特定する。目的地付近の駅又はバス停から仮目的地まで到達可能な第３候補経路が複数、特定された場合は、その複数の第３候補経路のうち、乗り換え数が少ない順に数個の複数の第３候補経路を特定する。
【００４１】
図６は、第３候補経路の一例を示す図である。マルチモーダル処理部３７は、交通機関情報３９を用いて複数の第３候補経路についてそれぞれの所要時間を算出する。例えば、第３候補経路が次のように特定されている場合、所要時間は以下のように計算される。
「現在地→（徒歩１）→Ａ駅→（１２３線）→Ｃ駅→（徒歩２）→１バス停→（バスＡ線）→３バス停→（徒歩３）→目的地」
マルチモーダル処理部３７はまず現在時刻を情報処理制御部１５から取得する。現在時刻を取得することで、時刻表から現在の時間帯の出発時刻を読み出すことができる。運転者がこれからすぐに出発しない場合、マルチモーダル処理部３７は予定されている出発時刻の入力を受け付ける。
(i)徒歩１：現在地からＡ駅までの距離を例えば８０ｍ当たり１分に換算し、これを徒歩１時間とする。
【００４２】
また、１２３線の時刻表を参照し、現在時刻（又は予定の出発時刻）に徒歩１時間を加算した時刻よりも遅く、かつ、該時刻に最も近い１２３線の列車がＡ駅を出発する出発時刻を特定する。現在時刻に徒歩１時間を加算した時刻からＡ駅の出発時刻までの時間は待ち時間１となる。
(ii)１２３線：交通機関情報３９から１２３線のＡ駅からＣ駅までの移動に必要な時間を読み出し積算する。この時間を１２３線時間とする。
(iii)徒歩２：Ｃ駅から１バス停までの距離が既知の場合は８０ｍ当たり１分に換算し、既知でない場合は所定時間（例えば数分）を見積もる。この時間を徒歩２時間とする。
【００４３】
また、バスＡ線の時刻表を参照し、Ｃ駅の出発時刻（又は到着時刻でもよい）に徒歩２時間を加算した時刻よりも遅く、かつ、該時刻に最も近いバスＡ線のバスが１バス停を出発する出発時刻を特定する。Ｃ駅の出発時刻に徒歩２時間を加算した時刻から１バス停の出発時刻までの時間は待ち時間２となる。
(iv)バスＡ線：交通機関情報３９からバスＡ線の１バス停から３バス停までの移動に必要な時間を読み出し積算する。この時間をバスＡ線時間とする。
(v))徒歩３：３バス停から目的地までの距離を例えば８０ｍ当たり１分に換算し、これを徒歩３時間とする。
【００４４】
したがって、以上から、車両以外の交通機関を使用した場合の第３候補経路において、現在地から目的地までの移動に必要な第２所要時間を算出できる。
第２所要時間＝徒歩１時間＋待ち時間１＋１２３線時間＋徒歩２時間＋待ち時間２＋バスＡ線時間＋徒歩３時間
マルチモーダル処理部３７は、複数の第３候補経路のそれぞれについて第２所要時間を算出し、第２所要時間が最も小さい経路を最終的に第３候補経路に決定する。
【００４５】
なお、ナビゲーション装置１００が第３候補経路の探索や第２所要時間を算出するのでなく、センター２００にこれらの処理を依頼してもよい。この場合、ナビゲーション装置１００は、現在地と目的地をセンター２００に送信し、センター２００から第３候補経路や第２所要時間を取得する。
【００４６】
＜候補経路の提案＞
経路提案部３８は、第２所要時間と第１所要時間を比較して、差を算出するとともに目的地に早く到着できる第２又は第３候補経路を運転者に提案する。
【００４７】
図７は、ディスプレイ１２に表示される提案画面の一例を示す図である。第３候補経路の方が第２候補経路よりも運転者が早く目的地に到達できる場合、経路提案部３８は、ディスプレイ１２に例えば「自動車よりも公共の交通機関を利用した方が○分早く到達できます。」というメッセージ、第３候補経路及び第２所要時間を表示する。運転者はこのメッセージを見て、自動車で赴くか、提案された交通機関を利用して赴くかを決定することができる。
【００４８】
また、車両が第２候補経路を走行することで、運転者が第３候補経路を移動する場合より同程度以上に早く目的地に到達できる場合、経路提案部３８はディスプレイ１２に例えば「自動車が公共の交通機関よりも○分早く到達できます。」というメッセージ、第２候補経路及び第１所要時間を表示する。運転者はこのメッセージを見て、途中で充電しても自動車で赴いた方が早く目的地に到達できると認識し、第２候補経路をナビゲーション装置１００に設定する。
【００４９】
なお、第３候補経路又は第２候補経路のいずれを表示する場合も、それぞれの候補経路の料金情報を表示することが好ましい。第２候補経路の料金は、現在地から立ち寄りスタンドを経由して目的地に到達する第２候補経路の距離を走行するための電力量と一般的な電気代（例えば２２円／１ｋＷｈ）及び有料道路代から算出できる。第３候補経路の料金は、１２３線をＡ駅からＣ駅まで利用した料金と、バスＡ線を１バス停から３バス停まで利用した場合の料金の合計金額である。
【００５０】
また、経路提案部３８は第２候補経路及び第１所要時間、並びに、第３候補経路及び第２所要時間をそれぞれディスプレイ１２に表示して、ユーザの選択を受け付けてもよい。この表示の際も、それぞれの候補経路の料金情報を表示することが好ましい。この場合、運転者は第２候補経路と第３候補経路の所要時間だけでなく、それぞれの候補経路の料金を含め総合的にどちらの経路を採用するかを判断することができる。
【００５１】
〔動作手順〕
図８は、ナビゲーション装置１００が目的地までの経路を提案する手順を示すフローチャート図の一例である。
【００５２】
まず、経路計算部１７が設定された目的地までの第１候補経路を探索し、また、第１候補経路を走行した場合の目的地距離を算出する（Ｓ１０）。
【００５３】
次に、航続可能距離算出部３１がＳＯＣに基づき航続可能距離を算出する（Ｓ２０）。
【００５４】
そして、再探索判定部３２は航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きいか否かを判定する（Ｓ３０）。航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きい場合、車両は第１候補経路を走行して無充電で目的地に到達できるので、図８の処理は終了する。この場合、ナビゲーション装置１００の経路案内部１８は第１候補経路を経路に設定し、運転者を目的地まで案内する。
【００５５】
航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きくない場合、車両は目的地に到達するまでに充電する必要があるので、経路計算部１７は、航続可能距離内で目的地から最も近い立ち寄りスタンドを決定し、立ち寄りスタンドを経由する第２候補経路を探索する（Ｓ４０）。
【００５６】
次に、残電力予測部３３は、立ち寄りスタンドにおけるＳＯＣである予測ＳＯＣを算出する（Ｓ５０）。
【００５７】
必要電力算出部３４は、立ち寄りスタンドから目的地までの距離に基づき、目的地に到達するために必要な最小充電ＳＯＣを算出する（Ｓ６０）。必要電力算出部３４は、この前に目的地に充電スタンドがあるか否かを判定しており、充電スタンドがない場合は、最小充電ＳＯＣでなくフル充電または目的地周囲の充電スタンドまで必要な電力量を充電すると判定する。
【００５８】
次に、充電時間算出部３５は、例えば、道路地図データに登録されている立ち寄りスタンドの仕様に基づき、最小充電ＳＯＣを充電するための最小充電時間を算出する（Ｓ７０）。
【００５９】
次に、所要時間算出部３６は、最小充電時間に、第２候補経路を走行して現在地から目的地まで到達するために必要な走行時間を加えて第１所要時間を算出する（Ｓ８０）。
【００６０】
また、ステップＳ３０で航続可能距離が目的地距離よりも十分に大きくないと判定された場合、マルチモーダル処理部３７は車両以外の交通機関を利用した第３候補経路を探索し、第２所要時間を算出する（Ｓ９０）。
【００６１】
そして、経路提案部３８は第２所要時間が第１所要時間よりも小さいか否かを判定して（Ｓ１００）、第２所要時間が第１所要時間よりも小さい場合、第３候補経路と第２所要時間を表示する（Ｓ１１０）。第２所要時間が第１所要時間よりも小さくない場合、第２候補経路と第１所要時間を表示する（Ｓ１２０）。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態のナビゲーション装置１００は、充電時間を目的地までの所要時間に含めて他の交通機関の所要時間と比較するので、充電のための時間ロスを考慮して最も到達時刻の早い経路を提案することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１１ 操作入力部
１２ ディスプレイ
１３ データ取得部
１４ ローカルＤＢ
１５ 情報処理制御部
１６ 位置検出部
１７ 経路計算部
１８ 経路案内部
１９ 描画処理部
２１ 通信制御部
２２ 通信機器
２３ 車両情報検出部
３１ 航続可能距離算出部
３２ 再探索判定部
３３ 残電力予測部
３４ 必要電力算出部
３６ 所要時間算出部
３７ マルチモーダル処理部
３８ 経路提案部
３９ 交通機関情報
１００ ナビゲーション装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を動力源に走行する車両が目的地まで走行する際の経路を提案するナビゲーション装置であって、
所定位置から目的地までの第１の候補経路及び第１の距離、並びに、充電場所を経由して所定位置から目的地まで到達する第２の候補経路及び第２の距離を求める経路探索手段と、
現在の第１のバッテリ残量を検出するバッテリ状態検出手段と、
前記第１のバッテリ残量により走行可能な航続可能距離を算出する航続可能距離算出手段と、
前記第１の距離と前記航続可能距離とを比較して前記目的地まで充電なしで到達できるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記目的地まで充電なしでは到達できないと判定した場合、車両が前記第２の候補経路を走行して前記充電場所に到達した際の第２のバッテリ残量を予測するバッテリ残量予測手段と、
前記第２の候補経路を前記充電場所から目的地まで走行するために必要な電力量と前記第２のバッテリ残量から、前記充電場所で充電すべき充電量を算出する充電量算出手段と、
前記充電量を前記充電場所で充電するために必要な充電時間を算出する充電時間算出手段と、
前記第２の距離を走行する走行時間に前記充電時間を加えて、前記第２の候補経路を走行した場合の第１の所要時間を算出する所要時間算出手段と、
自車両以外の交通機関を利用して所定位置から目的地まで到達する第３の候補経路及び第２の所要時間を取得する他交通経路取得手段と、
前記第１の所要時間と前記第２の所要時間の比較結果に基づき、前記第２の候補経路又は前記第３の候補経路を提案する経路提案手段と、
を有するナビゲーション装置。
【請求項２】
前記充電量算出手段は、前記電力量から前記第２のバッテリ残量を減じた値を前記充電量として算出する、
ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記充電量算出手段は、目的地周辺に充電施設があるか否かを判定し、前記充電施設がない場合、バッテリを満充電するための電力量を前記充電量として算出する、
ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記経路探索手段は、所定位置から前記航続可能距離内かつ前記目的地から最も近い前記充電場所を経由する前記第２の候補経路を探索する、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記経路提案手段は、前記第２の所要時間が前記第１の所要時間より小さい場合、前記第１の所要時間と第２の所要時間の差を表示すると共に前記第３の候補経路を提案し、
前記第１の所要時間が前記第２の所要時間以下の場合、前記第１の所要時間と第２の所要時間の差を表示すると共に前記第２の候補経路を提案する、
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記経路提案手段は、前記第２の所要時間及び前記第１の所要時間、並びに、前記第２の候補経路及び前記第３の候補経路を表示し、前記第２の候補経路又は前記第３の候補経路の選択を受け付ける、
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記経路提案手段は、前記第２の候補経路及び前記第３の候補経路を利用した場合のそれぞれのコストを表示する、
ことを特徴とする請求項６記載のナビゲーション装置。
【請求項１】
電力を動力源に走行する車両が目的地まで走行する際の経路を提案するナビゲーション装置であって、
所定位置から目的地までの第１の候補経路及び第１の距離、並びに、充電場所を経由して所定位置から目的地まで到達する第２の候補経路及び第２の距離を求める経路探索手段と、
現在の第１のバッテリ残量を検出するバッテリ状態検出手段と、
前記第１のバッテリ残量により走行可能な航続可能距離を算出する航続可能距離算出手段と、
前記第１の距離と前記航続可能距離とを比較して前記目的地まで充電なしで到達できるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記目的地まで充電なしでは到達できないと判定した場合、車両が前記第２の候補経路を走行して前記充電場所に到達した際の第２のバッテリ残量を予測するバッテリ残量予測手段と、
前記第２の候補経路を前記充電場所から目的地まで走行するために必要な電力量と前記第２のバッテリ残量から、前記充電場所で充電すべき充電量を算出する充電量算出手段と、
前記充電量を前記充電場所で充電するために必要な充電時間を算出する充電時間算出手段と、
前記第２の距離を走行する走行時間に前記充電時間を加えて、前記第２の候補経路を走行した場合の第１の所要時間を算出する所要時間算出手段と、
自車両以外の交通機関を利用して所定位置から目的地まで到達する第３の候補経路及び第２の所要時間を取得する他交通経路取得手段と、
前記第１の所要時間と前記第２の所要時間の比較結果に基づき、前記第２の候補経路又は前記第３の候補経路を提案する経路提案手段と、
を有するナビゲーション装置。
【請求項２】
前記充電量算出手段は、前記電力量から前記第２のバッテリ残量を減じた値を前記充電量として算出する、
ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記充電量算出手段は、目的地周辺に充電施設があるか否かを判定し、前記充電施設がない場合、バッテリを満充電するための電力量を前記充電量として算出する、
ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記経路探索手段は、所定位置から前記航続可能距離内かつ前記目的地から最も近い前記充電場所を経由する前記第２の候補経路を探索する、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記経路提案手段は、前記第２の所要時間が前記第１の所要時間より小さい場合、前記第１の所要時間と第２の所要時間の差を表示すると共に前記第３の候補経路を提案し、
前記第１の所要時間が前記第２の所要時間以下の場合、前記第１の所要時間と第２の所要時間の差を表示すると共に前記第２の候補経路を提案する、
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記経路提案手段は、前記第２の所要時間及び前記第１の所要時間、並びに、前記第２の候補経路及び前記第３の候補経路を表示し、前記第２の候補経路又は前記第３の候補経路の選択を受け付ける、
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
前記経路提案手段は、前記第２の候補経路及び前記第３の候補経路を利用した場合のそれぞれのコストを表示する、
ことを特徴とする請求項６記載のナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２０２７５１（Ｐ２０１２−２０２７５１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５９０５（Ｐ２０１１−６５９０５）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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