JP5359391B2 - ナビゲーション装置及び目的地到達可否判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車が現在のバッテリ残存量で目的地まで到達可能か否かを判定する機能を備えたナビゲーション装置及び目的地到達可否の判定方法に関する。

従来、電気自動車が現在のバッテリ残存量で目的地まで到達可能か否かを判定する技術として、例えば、下記特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１に記載の技術は、道路リンクごとのバッテリ消費量に関するデータを複数の電気自動車から収集してその平均値を求め、目的地までの経路に含まれる各道路リンクのバッテリ消費量の平均値と現在のバッテリ残存量とを比較して、電気自動車が現在のバッテリ残存量で目的地に到達できるか否かを判定するようにしている。

特開２００６−１１５６２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、目的地までの経路に含まれる道路リンクのバッテリ消費量の平均値をもとに目的地への到達可否を判定しているため、実際の走行時の状況によって、例えばワイパや灯器類、エアコンなどの車両補機による電力消費量が大きく変動する場合には、現在のバッテリ残存量に応じた電気自動車の走行可能距離を正しく推定できずに、目的地に到達できるか否かを精度良く判定することができないという問題があった。

本発明は、以上のような従来の課題に鑑みて創案されたものであって、電気自動車が現在のバッテリ残存量で目的地まで到達可能か否かを精度良く判定することが可能なナビゲーション装置及び目的地到達可否判定方法を提供することを目的としている。

本発明は、現在地から目的地までの経路の環境情報に基づいて電気自動車が目的地に到達するまでの間に車両補機により消費される電力量を推定して、電気自動車の現在のバッテリ残存量からこの車両補機の消費電力量を減算することで走行に使用可能な電力量を算出するとともに、電気自動車が目的地に到達するための走行に必要な電力量を算出し、走行に使用可能な電力量と走行に必要な電力量とを比較して、電気自動車が現在のバッテリ残存量で目的地に到達可能か否かを判定する。そして、車両補記により消費される電力量を推定するときに、現在地から目的地までの経路を複数の通過区間に分割し、複数の通過区間のそれぞれについて電気自動車が通過する通過時間帯を求め、通過区間ごとの通過時間帯における環境情報を取得して車両補機により消費される電力量を推定する。

本発明によれば、経路の環境情報に基づく車両補機の電力消費量を考慮した上で、電気自動車が現在のバッテリ残存量で目的地に到達できるか否かを判定するようにしているので、目的地への到達可否を精度良く判定して、正確な情報をドライバに報知することができる。

本発明を適用した電気自動車用のナビゲーション装置の一例を示す構成図である。 第１の実施形態のナビゲーション装置において、自車ドライバが目的地を指定する操作入力を行ったときにナビゲーションＥＣＵにより実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。 図２のステップＳ１０２における処理の詳細を示すフローチャートである。 目的地に到達するまでの間にエアコン装置により消費される電力量を算出する方法の具体例を説明する図である。 第２の実施形態のナビゲーション装置において、ナビゲーションＥＣＵにより実行される図２のステップＳ１０２における処理の詳細を示すフローチャートである。 第３の実施形態のナビゲーション装置において、自車ドライバが目的地を指定する操作入力を行ったときにナビゲーションＥＣＵにより実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。 図６に続く処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用した電気自動車用のナビゲーション装置の一例を示す構成図である。このナビゲーション装置は、当該ナビゲーション装置における各種の動作を制御するための電子制御装置であるナビゲーションＥＣＵ（Electronic Control Unit）１を中心に構成される。ナビゲーションＥＣＵ１には、ＧＰＳ受信機２、車速センサ３、ジャイロセンサ４、地図データ記憶装置５、ディスプレイ６、スピーカ７、操作入力デバイス８、電力消費量演算用テーブル９、通信機１０がそれぞれ接続されている。

ＧＰＳ受信機２と車速センサ３とジャイロセンサ４は、ナビゲーション装置が搭載された電気自動車（以下、自車という。）の位置や動きを把握するために用いられるセンサ類である。ナビゲーションＥＣＵ１は、ＧＰＳ受信機２から定期的に入力される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３及びジャイロセンサ４から随時入力されるセンサ信号を用いてその位置及び方位を補間することで、自車の正確な現在位置及び方位を常に把握することができる。

地図データ記憶装置５は、ナビゲーションＥＣＵ１に地図データを提供するものであり、リンクデータやノードデータを含む地図データが書き込まれたＤＶＤ等の記録媒体を有している。地図データ記憶装置５は、ナビゲーションＥＣＵ１からの指令に応じて記録媒体から必要な地図データを適宜読み出して、ナビゲーションＥＣＵ１に提供する。なお、記録媒体としては、上述したＤＶＤ以外にも、ＣＤやメモリカード、ハードディスク等の様々な仕様の記録媒体が採用可能である。また、後述の通信機１０を利用して地図データの配信を行う情報センタ等から必要な地図データを取得する構成を採用してもよく、この場合は地図データ記憶装置５は不要となる。

ディスプレイ６とスピーカ７は、ナビゲーションＥＣＵ１での処理により生成した各種の情報を自車のドライバに提示するために利用される。具体的には、ディスプレイ６は、自車周辺の地図画像や目的地までの経路の情報などを表示し、スピーカ７は、自車を目的地に誘導するためのアナウンスなどを音声にて出力する。また、特に本実施形態では、ナビゲーションＥＣＵ１が目的地までの経路を算出した際に、現在のバッテリ残存量で目的地に到達可能か否かを判定するが、その判定結果の情報をこれらディスプレイ６やスピーカ７を利用して自車のドライバに提示する。

操作入力デバイス８は、自車のドライバがナビゲーション装置に対する各種の指示入力を行うためのものであり、具体的には、例えば操作スイッチやジョイスティック、タッチパネルなどの各種入力手段が組み合わせて用いられる。また、自車ドライバの発話音声を認識して指示入力を受け付ける音声認識装置を操作入力デバイス８として用いるようにしてもよい。この操作入力デバイス８を用いた自車ドライバによる指示入力は、ナビゲーションＥＣＵ１へと送られる。

電力消費量演算用テーブル９は、自車の走行に伴う電力消費量を演算するために必要なデータを記憶したものである。具体的には、この電力消費量演算用テーブル９には、自車の走行に必要な電力量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）走行する間に自車の走行駆動源である駆動モータにて消費される平均的な電力量が、例えば一般道走行時、高速道路走行時、自動車専用道路走行時といった道路種別ごとに記憶されている。また、電力消費量演算用テーブル９には、自車の走行時に車両補機にて消費される電力量を演算するためのデータとして、例えば、自車のエアコン装置を作動させた場合にこのエアコン装置にて消費される単位時間あたりの電力量や、ワイパ装置を作動させた場合にこのワイパ装置にて消費される単位時間当たりの電力量、自車のヘッドライトなどの灯器類を点灯させた場合にこの灯器類にて消費される単位時間当たりの電力量などが記憶されている。なお、エアコン装置の単位時間当たりの消費電力量に関しては、エアコン装置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、設定温度と外気温との温度差ごとに、それぞれ単位時間当たりの消費電力量が記憶されている。

通信機１０は、自車外部の情報センタ１１との間で通信を行ってこの情報センタ１１から環境情報を取得するものである。すなわち、この通信機１０は、ナビゲーションＥＣＵ１からの指令に従って移動体通信網を利用して情報センタ１１にアクセスし、ナビゲーションＥＣＵ１からの環境情報の配信要求を情報センタ１１に送信する。そして、この配信要求への応答として、指定された環境情報（例えば、各地の気温に関する情報や天候に関する情報、渋滞情報など）が情報センタ１１から送信されると、この環境情報を受信してナビゲーションＥＣＵ１に伝送する。

ナビゲーションＥＣＵ１は、例えば、各種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を備え、この演算処理装置により制御プログラムを実行することによって、ディスプレイ７に地図画像を表示させる機能や、現在地から自車ドライバにより指定された目的地までの経路を算出する機能、自車を目的地に誘導する機能などの各種ナビゲーション機能を実現する。また、特に本実施形態のナビゲーション装置では、ナビゲーションＥＣＵ１での処理によって実現される機能として、目的地までの経路が算出された際に、自車が現在のバッテリ残存量でその目的地に到達できるか否かを判定して自車ドライバに提示する機能が付加されている。

本実施形態のナビゲーション装置では、図１に示すように、ナビゲーションＥＣＵ１が例えばＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークシステムの通信ラインを介して、バッテリコントローラ１２及びエアコンＥＣＵ１３と通信可能に接続されている。バッテリコントローラ１２は、自車に搭載されたバッテリの状態を監視しながら、バッテリの充放電動作を制御するものである。また、エアコンＥＣＵ１３は、自車のエアコン装置の動作を制御するものである。ナビゲーションＥＣＵ１は、バッテリコントローラ１２との間での通信により、バッテリの充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）の情報を取得し、また、エアコンＥＣＵ１３との間での通信により、エアコン装置の設定温度の情報を取得することができる。

ナビゲーションＥＣＵ１は、操作入力デバイス８を利用した自車ドライバの操作に応じて現在地から指定された目的地までの経路を算出したときに、経路を構成する道路リンクのリンクデータ（地図データ）と、上述した電力消費量演算用テーブル９に記憶されている各種演算用データと、通信機１０により情報センタ１１から取得した環境情報と、バッテリコントローラ１２から取得したバッテリＳＯＣの情報及びエアコンＥＣＵ１３から取得したエアコン設定温度の情報とを用いて、現在のバッテリ残存量で目的地に到達できるか否かを判定する。

具体的には、ナビゲーションＥＣＵ１は、例えば、算出した経路が通る各地域の気温に関する情報や天候に関する情報などといった経路に関連する環境情報と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されている車両補機での電力消費量を演算するためのデータ（例えば、エアコン装置、ワイパ装置、灯器類の単位時間当たりの消費電力量）とを用いて、算出した経路を通って自車が目的地に到達するまでの間に、エアコン装置、ワイパ装置、灯器類などの車両補機により消費される電力量（以下、補機消費電力量Ｗｓという。）を推定する。そして、バッテリＳＯＣの情報をもとに現在のバッテリ残存量（出力可能な電力量）Ｗｍａｘを検知し、このバッテリ残存量Ｗｍａｘと補機消費電力量Ｗｓとに基づいて、走行に使用可能な電力量（以下、使用可能電力量Ｗｒｕｎという。）を算出する。

また、ナビゲーションＥＣＵ１は、算出した経路を構成する道路リンクのリンクデータに含まれる道路種別情報と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されている駆動モータでの電力消費量を演算するためのデータとを用いて、自車が算出した経路を通って目的地に到達するための走行に必要な電力量（以下、必要電力量Ｗｍという。）を算出する。そして、使用可能電力量Ｗｒｕｎと必要電力量Ｗｍとを比較することによって、目的地への到達可否を判定する。

図２は、自車ドライバが目的地を指定する操作入力を行ったときにナビゲーションＥＣＵ１により実行される一連の処理の流れを示すフローチャート（メインフロー）であり、図３は、図２のステップＳ１０２における処理の詳細を示すフローチャート（サブルーチン）である。以下、これらのフローチャートに沿って、目的地への到達可否を判定する方法について、さらに詳しく説明する。

自車ドライバが操作入力デバイス８を用いて目的地を指定する操作入力を行うと、ナビゲーションＥＣＵ１は、まず図２のステップＳ１０１において、自車の現在位置からドライバにより指定された目的地までの経路を算出する。この現在地から目的地までの経路の算出は、例えば、目的地に繋がる道路リンクのコストを加算してリンクコストが最小となる経路を求めるダイクストラ法など、既知の経路探索技術を用いて行えばよい。

次に、ナビゲーションＥＣＵ１は、ステップＳ１０２において、自車がステップＳ１０１で算出した経路を通って目的地に到達するまでの間に車両補機によって消費される補機消費電力量Ｗｓを推定する。この補機消費電力量Ｗｓの推定は、例えば図３に示すサブルーチンに従って行う。

すなわち、まずステップＳ２０１において、ステップＳ１０１で算出した経路を構成する道路の道路種別や距離、自車の平均車速などに基づいて、目的地に到着するまでの予想乗車時間を算出する。

次に、ステップＳ２０２において、ステップＳ１０１で算出した経路を複数の区間（以下、通過区間という。）に分割し、ステップＳ２０１で求めた予想乗車時間と現在時刻とから、分割した各通過区間を自車が通過する時刻帯（以下、通過時間帯という。）をそれぞれ求める。

次に、ステップＳ２０３において、通信機１０による移動体通信網を利用した通信により自車外部の情報センタ１１にアクセスし、ステップＳ１０１で算出した経路に関連する環境情報、具体的には、ステップＳ２０２で求めた経路上の各通過区間ごとの通過時間帯における気温に関する情報や天候に関する情報などを情報センタ１１から取得する。

次に、ステップＳ２０４において、エアコンＥＣＵ１３との間でＣＡＮなどの車載ネットワークシステムを利用した通信を行って、エアコン設定温度の情報を取得する。

次に、ステップＳ２０５において、ステップＳ２０３で取得した経路上の各通過区間の通過時間帯における気温に関する情報と、ステップＳ２０４で取得したエアコン設定温度の情報と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されているエアコン設定温度と気温との温度差に応じた単位時間当たりのエアコン装置の消費電力に関するデータとに基づいて、自車が目的地に到達するまでの間にエアコン装置により消費されるエアコン消費電力Ｗｓ＿ａｃを算出する。具体的には、例えば図４に示すように、現在地から目的地までの経路を経路区間Ａ〜Ｅの５つの区間に分けた場合、通過区間Ａの通過時間帯が１１：００〜１２：００でこの時間帯での通過区間Ａの気温変化が２６℃から２９℃、通過区間Ｂの通過時間帯が１２：００〜１３：００でこの時間帯での通過区間Ｂの気温変化が２９℃から３０℃、通過区間Ｃの通過時間帯が１３：００〜１４：００でこの時間帯での通過区間Ｃの気温変化が３０℃から３３℃、通過区間Ｄの通過時間帯が１４：００〜１５：００でこの時間帯での通過区間Ｄの気温変化が３３℃から３１℃、通過区間Ｅの通過時間帯が１５：００〜１６：００でこの時間帯での通過区間Ｅの気温変化が３１℃から２９℃、エアコン設定温度が２５℃であるとすると、図４中のハッチングして示す部分が、自車が目的地に到達するまでの間のエアコン装置のおおよその仕事量を表し、この仕事量からエアコン消費電力Ｗｓ＿ａｃを求めることができる。

次に、ステップＳ２０６において、ステップＳ２０３で取得した経路上の各通過区間の通過時間帯における天候に関する情報に基づいて、自車が目的地に到達するまでの間のワイパ装置の作動時間を求め、ワイパ作動時間と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されている単位時間当たりのワイパ装置の消費電力に関するデータとに基づいて、自車が目的地に到達するまでの間にワイパ装置により消費されるワイパ消費電力Ｗｓ＿ｗｐを算出する。

次に、ステップＳ２０７において、ステップＳ２０２で求めた経路上の各通過区間の通過時間帯及びステップＳ２０３で取得した天候に関する情報と、ステップＳ１０１で算出した経路上におけるトンネルなどの情報とに基づいて、自車が目的地に到達するまでの間の灯器類の作動時間を求め、この灯器類作動時間と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されている単位時間当たりの灯器類の消費電力に関するデータとに基づいて、自車が目的地に到達するまでの間に灯器類により消費される灯器類消費電力Ｗｓ＿ｌｔを算出する。

次に、ステップＳ２０８において、ステップＳ２０５で算出したエアコン消費電力Ｗｓ＿ａｃと、ステップＳ２０６で算出したワイパ消費電力Ｗｓ＿ｗｐと、ステップＳ２０７で算出した灯器類消費電力Ｗｓ＿ｌｔとを加算して、自車が目的地に到達するまでの間に車両補機によって消費されるトータルの補機消費電力量Ｗｓを算出する。

ナビゲーションＥＣＵ１は、以上の処理により補機消費電力量Ｗｓを推定したら、次に、図２のステップＳ１０３において、バッテリコントローラ１２との間でＣＡＮなどの車載ネットワークシステムを利用した通信を行ってバッテリＳＯＣの情報を取得し、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘを検知する。

次に、ナビゲーションＥＣＵ１は、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３で検知した現在のバッテリ残存量ＷｍａｘからステップＳ１０２で推定した補機消費電力量Ｗｓを減算することで、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘのうちで走行に使用することができる使用可能電力量Ｗｒｕｎを算出する。

次に、ナビゲーションＥＣＵ１は、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０１で算出した経路を構成する各道路の道路種別と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されている駆動モータでの電力消費量を演算するためのデータとを用いて、自車が目的地に到達するための走行に必要な必要電力量Ｗｍを算出する。具体的には、ナビゲーションＥＣＵ１は、ステップＳ１０１で算出した経路を例えば１ｋｍなどの単位距離ごとに区分し、それぞれの区分の道路種別を判断して、各区分ごとに電力消費量演算用テーブル９に記憶されている単位距離当たりの駆動モータによる消費電力に関するデータから電力消費量を求める。そして、経路の全区間の電力消費量を加算して、自車が目的地に到達するための走行に必要な必要電力量Ｗｍを算出する。

次に、ナビゲーションＥＣＵ１は、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０４で算出した使用可能電力量ＷｒｕｎとステップＳ１０５で算出した必要電力量Ｗｍとを比較し、使用可能電力量Ｗｒｕｎが必要電力量Ｗｍ以上となっているか、つまり、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達可能か否かを判定する。

ステップＳ１０６での判定の結果、使用可能電力量Ｗｒｕｎが必要電力量Ｗｍ以上であり、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できると判断した場合には、ナビゲーションＥＣＵ１は、ステップＳ１０７において、目的地到達後のバッテリ残存量（＝Ｗｒｕｎ−Ｗｍ）を求めて、この目的地到達後のバッテリ残存量で自車が走行可能な距離を算出する。そして、ステップＳ１０８において、現在地から目的地までの経路距離にステップＳ１０７で算出した距離を加算した値を走行可能距離として、経路距離とともにディスプレイ６に表示させ、一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ１０６での判定の結果、使用可能電力量Ｗｒｕｎが必要電力量Ｗｍに満たない状態であり、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できないと判断した場合には、ナビゲーションＥＣＵ１は、ステップＳ１０９において、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できない旨の情報を、ディスプレイ６でのメッセージ表示やスピーカ７からの音声アナウンスにより自車ドライバに提示する。また、ステップＳ１１０において、地図データ記憶装置５に記憶されている地図データなどを用いて、ステップＳ１０４で算出した使用可能電力量Ｗｒｕｎで到達可能な範囲内にある給電ポイント（給電設備）を探索し、その情報をディスプレイ６に表示させる。そして、ディスプレイ６に表示した給電ポイントのいずれかを選択する自車ドライバの操作入力がなされると（ステップＳ１１１でＹＥＳの判定）、ステップＳ１１２において、自車ドライバにより選択された給電ポイントを経由地とする新たな経路を算出し、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返す。ただし、この場合には、ステップＳ１０２ではステップＳ１１１で選択された給電ポイントから目的地までの間で消費される補機消費電力Ｗｓを算出し、ステップＳ１０３ではバッテリ残存量Ｗｍａｘをフル充電の電力量とし、ステップＳ１０５ではステップＳ１１１で選択された給電ポイントから目的地までの走行に必要な必要電力量Ｗｒｕｎを算出する。なお、ステップＳ１１０で給電ポイントが検出できない場合や給電ポイントの選択が行われない場合（ステップＳ１１１でＮＯの判定の場合）には、そのまま処理を終了する。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態のナビゲーション装置によれば、現在地から目的地までの経路に関連する環境情報を用いて自車が目的地に到達するまでの間に車両補機により消費される補機消費電力量Ｗｓを推定しているので、この補機消費電力量Ｗｓを精度良く推定することができる。そして、この補機消費電力量Ｗｓを現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘから減算することで自車の走行に使用可能な使用可能電力量Ｗｒｕｎを算出し、この使用可能電力量Ｗｒｕｎと目的地までの走行に必要な必要電力量Ｗｍとを比較することで、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できるか否かを判定するようにしているので、目的地への到達可否を精度良く判定して、正確な情報を自車のドライバに提示することができる。

また、本実施形態のナビゲーション装置によれば、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できると判定した場合に、目的地到達後のバッテリ残存量で走行可能な距離を算出し、その距離を目的地までの経路距離に加算した値を走行可能距離としてディスプレイ６に表示するようにしているので、自車が目的地に到達した後にどのようなタイミングで給電を行えばよいかをドライバに容易に認識させることができ、利便性が向上する。

また、本実施形態のナビゲーション装置によれば、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できないと判定した場合には、走行に使用可能な使用可能電力量Ｗｒｕｎで到達可能な範囲内にある給電ポイントを探索し、その情報をディスプレイ６に表示するようにしているので、目的地に向かう途中でどこで給電を行えばよいかを自車のドライバに容易に認識させることができ、利便性が向上する。さらに、ディスプレイ６に表示した給電ポイントのいずれかが選択された場合に、その選択された給電ポイントを経由地とする新たな経路を算出するようにしているので、自車のドライバによる操作負担を大幅に低減することができ、利便性がさらに向上する。

なお、以上の例では、経路に関連する環境情報として経路が通る各地域の気温や天候の情報を用いて補機消費電力量Ｗｓを推定するようにしているが、気温や天候の情報以外にも車両補機の作動状態を左右する環境情報が情報センタ１１から配信されていれば、その環境情報を取得することで、補機消費電力量Ｗｓをより高精度に推定することが可能となる。また、以上の例では、車両補機としてエアコン装置、ワイパ装置、灯器類を例示しているが、これら以外にも経路の環境に応じて作動状態が変更される車両補機があれば、その車両補機の消費電力も考慮して補機消費電力量Ｗｓを推定することにより、補機消費電力量Ｗｓをより高精度に推定することが可能となる。

また、情報センタ１１からリアルタイムで環境情報を取得できない場合は、過去の環境情報を該当する地域ごとに日付や時間帯に対応付けて統計情報として蓄積しておき、この統計情報を用いて補機消費電力量Ｗｓを推定するようにしてもよい。また、自車の走行に必要な必要電力量Ｗｒｕｎを算出する際にも、過去の走行で消費した単位距離当たりの電力量を道路ごとの統計情報として蓄積しておき、この統計情報を用いて必要電力量Ｗｒｕｎを算出するようにしてもよい。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、経路に関連する環境情報として、経路が通る各地域の気温や天候の情報に加えて、経路を構成する各道路リンクごとの渋滞情報を取得し、この渋滞情報も加味して補機消費電力量Ｗｓをより高精度に推定するようにした例である。なお、本実施形態のナビゲーション装置の構成は第１の実施形態と同じであり、ナビゲーションＥＣＵ１により実行される処理も、渋滞情報を用いる以外は第１の実施形態と同様であるので、以下では、第１の実施形態と重複する説明は省略し、本実施形態において特徴的な部分についてのみ説明する。

図５は、本実施形態のナビゲーション装置において、ナビゲーションＥＣＵ１が補機消費電力Ｗｓを推定する処理の詳細を示すフローチャート（図２に示したメインフローにおけるステップＳ１０２の詳細を示すサブルーチン）であり、第１の実施形態で説明した図３のサブルーチンに代わるものである。

本実施形態のナビゲーション装置では、ナビゲーションＥＣＵ１が、図２のステップＳ１０１で経路を算出した後に、この図５に示すサブルーチンに従って、自車が目的地に到達するまでの間に車両補機によって消費される補機消費電力量Ｗｓを推定する。

すなわち、まずステップＳ３０１において、通信機１０による移動体通信網を利用した通信により自車外部の情報センタ１１にアクセスし、ステップＳ１０１で算出した経路を構成する道路リンクごとの渋滞情報、具体的には各道路リンクのリンク渋滞度（またはリンク旅行時間）の情報を情報センタ１１から取得する。

次に、ステップＳ３０２において、ステップＳ１０１で算出した経路を複数の区間（通過区間）に分割し、各通過区間に含まれる道路リンクに関する渋滞情報とリンク長さと現在時刻とから、分割した各経路区間を自車が通過する時間帯（通過時間帯）をそれぞれ求める。

次に、ステップＳ３０３において、通信機１０による移動体通信網を利用した通信により自車外部の情報センタ１１に再度アクセスし、ステップＳ１０１で算出した経路に関連する環境情報、具体的には、ステップＳ３０２で分割した各通過区間ごとの通過時間帯における気温に関する情報や天候に関する情報などを情報センタ１１から取得する。

次に、ステップＳ３０４において、エアコンＥＣＵ１３との間でＣＡＮなどの車載ネットワークシステムを利用した通信を行って、エアコン設定温度の情報を取得する。

次に、ステップＳ３０５において、ステップＳ３０３で取得した経路上の各通過区間の通過時間帯における気温に関する情報と、ステップＳ３０４で取得したエアコン設定温度の情報と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されているエアコン設定温度と気温との温度差に応じた単位時間当たりのエアコン装置の消費電力に関するデータとに基づいて、自車が目的地に到達するまでの間にエアコン装置により消費されるエアコン消費電力Ｗｓ＿ａｃを算出する。

次に、ステップＳ３０６において、ステップＳ３０３で取得した経路上の各通過区間の通過時間帯における天候に関する情報に基づいて、自車が目的地に到達するまでの間のワイパ装置の作動時間を求め、ワイパ作動時間と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されている単位時間当たりのワイパ装置の消費電力に関するデータとに基づいて、自車が目的地に到達するまでの間にワイパ装置により消費されるワイパ消費電力Ｗｓ＿ｗｐを算出する。

次に、ステップＳ３０７において、ステップＳ３０２で求めた経路上の各通過区間の通過時間帯及びステップＳ３０３で取得した天候に関する情報と、ステップＳ１０１で算出した経路上におけるトンネル有無などの情報とに基づいて、自車が目的地に到達するまでの間の灯器類の作動時間を求め、この灯器類作動時間と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されている単位時間当たりの灯器類の消費電力に関するデータとに基づいて、自車が目的地に到達するまでの間に灯器類により消費される灯器類消費電力Ｗｓ＿ｌｔを算出する。

次に、ステップＳ３０８において、ステップＳ３０５で算出したエアコン消費電力Ｗｓ＿ａｃと、ステップＳ３０６で算出したワイパ消費電力Ｗｓ＿ｗｐと、ステップＳ３０７で算出した灯器類消費電力Ｗｓ＿ｌｔとを加算して、自車が目的地に到達するまでの間に車両補機によって消費されるトータルの補機消費電力量Ｗｓを算出する。

本実施形態のナビゲーション装置において、ナビゲーションＥＣＵ１は、以上の処理により渋滞情報も加味した補機消費電力量Ｗｓを推定した後、第１の実施形態と同様に、現在のバッテリ残量Ｗｍａｘからこの補機消費電力量Ｗｓを減算することで使用可能電力量Ｗｒｕｎを算出する。また、目的地までの走行に必要な必要電力量Ｗｍを算出して、これら使用可能電力量Ｗｒｕｎと必要電力量Ｗｍとを比較することにより、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できるか否かを判定する。このとき、本実施形態では、必要電力量Ｗｍを算出する際に、図５のフローチャートにおけるステップＳ３０１で取得した渋滞情報を用いることにより、必要電力量Ｗｍについても高精度に算出することが可能となる。すなわち、駆動モータによる単位距離当たりの消費電力は自車がスムーズに走行しているか渋滞で頻繁に停止しているかといった走行状態によっても変動するので、電力消費量演算用テーブル９に記憶されている単位距離当たりの駆動モータによる消費電力に関するデータを、道路リンクごとにその渋滞度の情報などを用いて補正するようにすれば、必要電力量Ｗｍをより高精度に算出することが可能となる。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態のナビゲーション装置によれば、現在地から目的地までの経路に関連する環境情報として、気温や天候に関する情報に加えて経路を構成する各道路リンクごとの渋滞情報を取得し、この渋滞情報も加味して補機消費電力量Ｗｓを推定するようにしているので、補機消費電力量Ｗｓをさらに精度良く推定することができる。また、この渋滞情報を加味して必要消費電力量Ｗｍを算出することで、必要消費電力量Ｗｍも高精度に算出することができる。したがって、目的地への到達可否をさらに精度良く判定して、より正確な情報を自車のドライバに提示することができる。

なお、以上の例では、経路を算出した後に経路に関連する渋滞情報を取得するようにしているが、現在地周辺から目的地周辺までの渋滞情報を先に取得して、この渋滞情報を加味して渋滞を避けるような経路を算出するようにしてもよい。また、目的地までの経路として複数の経路を算出して各経路の情報をディスプレイ６に表示し、そのうちの何れかを自車ドライバに選択させるようにしてもよい。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できないと判定した場合に、目的地に到達するために不足する電力量を車両補機の動作状態を変更することにより補えることを自車ドライバに報知して、車両補機の動作状態の変更を自車ドライバに促すようにしたものである。ここでは、車両補機の動作状態としてエアコン設定温度を例に挙げて説明する。なお、本実施形態のナビゲーション装置の構成は第１の実施形態と同じであり、ナビゲーションＥＣＵ１により実行される処理も、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できないと判定した後の処理以外は第１の実施形態（または第２の実施形態）と同様であるので、以下では、第１の実施形態と重複する説明は省略し、本実施形態において特徴的な部分についてのみ説明する。

図６及び図７は、本実施形態のナビゲーション装置において、自車ドライバが目的地を指定する操作入力を行ったときにナビゲーションＥＣＵ１により実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図６のフローチャートにおけるステップＳ４０１からステップＳ４０８までの処理は、第１の実施形態で説明した図２のフローチャートにおけるステップＳ１０１からステップＳ１０８までの処理と同じである。

本実施形態のナビゲーション装置では、ステップＳ４０６での判定の結果、使用可能電力量Ｗｒｕｎが必要電力量Ｗｍに満たない状態であり、自車が現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できないと判断した場合に、ナビゲーションＥＣＵ１が、まずステップＳ４０９において、目的地に到達するために不足する電力量Ｗｓｈｔ（＝Ｗｍ−Ｗｒｕｎ）を算出する。また、ステップＳ４１０において、経路上の各通過区間の通過時間帯における気温に関する情報と、電力消費量演算用テーブル９に記憶されているエアコン設定温度と気温との温度差に応じた単位時間当たりのエアコン装置の消費電力に関するデータと、図３のステップＳ２０５又は図５のステップＳ３０５で算出したエアコン消費電力Ｗｓ＿ａｃとに基づいて、エアコン設定温度を変更した場合の補機消費電力量Ｗｓの減少分である電力減少量Ｗｄを算出する。そして、ステップＳ４１１において、電力減少量Ｗｄが不足電力量Ｗｓｈｔ以上となるようなエアコン設定温度Ｔａｃを算出する。

次に、ナビゲーションＥＣＵ１は、ステップＳ４１２において、エアコン設定温度をステップＳ４１１で算出したエアコン設定温度Ｔａｃに変更すれば、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的に到達可能になる旨の情報を、ディスプレイ６でのメッセージ表示やスピーカ７からの音声アナウンスにより自車ドライバに提示する。そして、ステップＳ４１３において、エアコンＥＣＵ１３との間での通信によりエアコン設定温度の情報を定期的に取得することによって、自車ドライバによりエアコン設定温度をＴａｃに変更する操作が行われたか否かを監視する。そして、自車ドライバによりエアコン設定温度をＴａｃに変更する操作が行われた場合（ステップＳ４１３でＹＥＳの判定の場合）には、ステップＳ４０７に処理を移行する。

一方、エアコン設定温度をＴａｃに変更する操作が行われることなく所定時間が経過した場合（ステップＳ４１３でＮＯの判定の場合）には、次のステップＳ４１４において、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できない旨の情報を、ディスプレイ６でのメッセージ表示やスピーカ７からの音声アナウンスにより自車ドライバに提示する。また、ステップＳ４１５において、地図データ記憶装置５に記憶されている地図データなどを用いて、ステップＳ４０４で算出した使用可能電力量Ｗｒｕｎで到達可能な範囲内にある給電ポイントを探索し、その情報をディスプレイ６に表示させる。そして、ディスプレイ６に表示した給電ポイントのいずれかを選択する自車ドライバの操作入力がなされると（ステップＳ４１６でＹＥＳの判定）、ステップＳ４１７において、自車ドライバにより選択された給電ポイントを経由地とする新たな経路を算出し、第１の実施形態で説明したように、給電ポイントでバッテリがフル充電されることを前提としてステップＳ４０２以降の処理を繰り返す。なお、ステップＳ４１５で給電ポイントが検出できない場合や給電ポイントの選択が行われない場合（ステップＳ４１６でＮＯの判定の場合）には、そのまま処理を終了する。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態のナビゲーション装置によれば、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できないと判定した場合に、目的地に到達するために不足する電力量Ｗｓｈｔを補えるようになるエアコン設定温度Ｔａｃを求め、現在のエアコン設定温度をこの温度Ｔａｃに変更することを促す情報を自車ドライバに提示するようにしているので、無給電で目的地に到達するために必要な対応を自車ドライバに容易に認識させることができ、利便性が向上する。

なお、以上の例では、目的地に到達するために不足する電力量をエアコン設定温度の変更により補うようにしているが、動作状態を任意に変更することが可能で且つ動作状態の変更により消費電力を少なくできる車両補機であれば、その車両補機の動作状態の変更を促す情報を自車ドライバに提示するようにしてもよい。

以下、参考として、上述した実施形態と特許請求の範囲に記載の構成要件との対応関係を付記する。上述した実施形態のナビゲーション装置において、目的地までの経路を算出するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図２のフローチャートにおけるステップＳ１０１の処理）が、特許請求の範囲に記載の「経路算出手段」に相当する。また、移動体通信網を利用して情報センタ１１にアクセスして情報センタ１１から経路に関連する環境情報を取得する通信機１０が、特許請求の範囲に記載の「環境情報取得手段」に相当する。また、通信機１０により取得した環境情報と電力消費量演算用テーブル９に記憶されている車両補機での電力消費量を演算するためのデータとを用いて自車が目的地に到達するまでの間に車両補機により消費される電力量Ｗｓを推定するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図２のフローチャートにおけるステップＳ１０２の処理、図３又は図５のフローチャートで示す処理）が、特許請求の範囲に記載の「補機消費電力量推定手段」に相当する。また、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘから補機消費電力量Ｗｓを減算して使用可能電力量Ｗｒｕｎを算出するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図２にフローチャートにおけるステップＳ１０４の処理）が、特許請求の範囲に記載の「使用可能電力量算出手段」に相当する。また、経路を構成する道路リンクの道路種別情報と電力消費量演算用テーブル９に記憶されている駆動モータでの電力消費量を演算するためのデータとを用いて自車が目的地に到達するための走行に必要な電力量Ｗｍを算出するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図２のフローチャートにおけるステップＳ１０５の処理）が、特許請求の範囲に記載の「必要電力量算出手段」に相当する。また、使用可能電力量Ｗｒｕｎと必要電力量Ｗｍとを比較して現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達可能か否かを判定するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図２のフローチャートにおけるステップＳ１０６の処理）が、特許請求の範囲に記載の「到達可否判定手段」に相当する。また、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できないと判定した場合に使用可能電力量Ｗｒｕｎで到達可能な範囲にある給電ポイントを探索するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図２のフローチャートにおけるステップＳ１１０の処理、図７のフローチャートにおけるステップＳ４１５の処理）が、特許請求の範囲に記載の「給電ポイント探索手段」に相当する。また、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できると判定した場合に目的地に到達したときのバッテリ残存量で走行可能な距離を算出するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図２のフローチャートにおけるステップＳ１０７の処理、図６のフローチャートにおけるステップＳ４０７の処理）が、特許請求の範囲に記載の「距離算出手段」に相当する。また、現在のバッテリ残存量Ｗｍａｘで目的地に到達できないと判定した場合に目的地に到達するために不足する電力量Ｗｓｈｔを算出するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図６のフローチャートにおけるステップＳ４０９の処理）が、特許請求の範囲に記載の「不足電力量算出手段」に相当する。また、エアコン設定温度を変更したときの補機消費電力Ｗｓの減少分Ｗｄを算出するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図６のフローチャートにおけるステップＳ４１０の処理）が、特許請求の範囲に記載の「消費電力減少量推定手段」に相当する。また、補機消費電力Ｗｓの減少分が不足電力量Ｗｓｈｔ異常となるエアコン設定温度を算出するナビゲーションＥＣＵ１による処理（図６のフローチャートにおけるステップＳ４１１の処理）が、特許請求の範囲に記載の「動作状態決定手段」に相当する。また、ナビゲーションＥＣＵ１で処理された各種情報を表示するディスプレイ６と音声を出力するスピーカ７とが、特許請求の範囲に記載の「判定結果提示手段」、「給電ポイント提示手段」、「走行可能距離提示手段」、「変更情報提示手段」に相当する。

なお、以上説明した本発明の実施形態は、本発明の一適用例を例示的に示したものであり、本発明の技術的範囲が上記の実施形態として開示した内容に限定されることを意図するものではない。つまり、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、この開示から容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。例えば、以上説明した実施形態では、目的地までの経路を算出する処理と、現在のバッテリ残量で目的地に到達可能か否かを判定する処理の全てを、電気自動車に搭載された車載端末において実施するようにしているが、これらの処理の一部又は全部を情報処理センタ１１などの電気自動車の外部に設置された演算処理装置で行い、その結果を電気自動車に搭載された車載端末に送信するといった形態で本発明を実施することも可能である。

１ ナビゲーションＥＣＵ
２ ＧＰＳ受信機
３ 車速センサ
４ ジャイロセンサ
５ 地図データ記憶装置
６ ディスプレイ
７ スピーカ
８ 操作入力デバイス
９ 電力消費量演算用テーブル
１０ 通信機
１１ 情報センタ
１２ バッテリコントローラ
１３ エアコンＥＣＵ

Claims (9)

1. 現在地から目的地までの経路を算出する経路算出手段と、
   算出された経路の環境情報を取得する環境情報取得手段と、
   前記環境情報に基づき、電気自動車が前記目的地に到達するまでの間に車両補機により消費される電力量を推定する補機消費電力量推定手段と、
   電気自動車の現在のバッテリ残存量と前記車両補機の消費電力量とに基づき、走行に使用可能な電力量を算出する使用可能電力量算出手段と、
   電気自動車が前記目的地に到達するための走行に必要な電力量を算出する必要電力量算出手段と、
   前記使用可能電力量算出手段により算出された電力量と、前記必要電力量算出手段により算出された電力量とを比較して、電気自動車が現在のバッテリ残存量で前記目的地に到達可能か否かを判定する到達可否判定手段と、
   前記到達可否判定手段による判定結果を提示する判定結果提示手段と、を備え、
   前記補記消費電力量推定手段は、前記経路算出手段によって算出された経路を複数の通過区間に分割し、前記複数の通過区間のそれぞれについて電気自動車が通過する通過時間帯を求め、前記通過区間ごとの前記通過時間帯における前記環境情報を取得して車両補機により消費される電力量を推定することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記車両補機には、電気自動車が備えるエアコン装置、ワイパ装置、灯器類の少なくともいずれかが含まれることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
3. 前記環境情報には、前記経路が通る各地域の気温に関する情報が含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
4. 前記環境情報には、前記経路が通る各地域の天候に関する情報が含まれることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
5. 前記環境情報には、前記経路上の各道路区間における渋滞情報が含まれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
6. 前記到達可否判定手段により前記目的地に到達できないと判定された場合に、前記使用可能電力量算出手段により算出された電力量で到達可能な範囲内にある給電ポイントを探索する給電ポイント探索手段と、
   前記給電ポイント探索手段により探索された給電ポイントの情報を提示する給電ポイント提示手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
7. 前記到達可否判定手段により前記目的地に到達できると判定された場合に、目的地到達後のバッテリ残存量で走行可能な距離を算出する距離算出手段と、
   前記目的地までの距離と前記距離算出手段により算出された距離とを加算した距離を走行可能距離として提示する走行可能距離提示手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
8. 前記到達可否判定手段により前記目的地に到達できないと判定された場合に、前記目的地に到達するために不足する電力量を算出する不足電力量算出手段と、
   前記車両補機の動作状態を変更した場合の消費電力量の減少分を推定する消費電力減少量推定手段と、
   前記消費電力減少量推定手段が推定する消費電力量の減少分が、前記不足電力量算出手段により算出された電力量以上となる前記車両補機の変更後の動作状態を決定する動作状態決定手段と、
   前記車両補機の動作状態を前記動作状態決定手段により決定された動作状態に変更することを促す情報を提示する変更情報提示手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のナビゲーション装置。
9. 電気自動車に搭載されたナビゲーション装置による目的地到達可否判定方法であって、
   前記ナビゲーション装置は、現在地から目的地までの経路の環境情報に基づいて電気自動車が目的地に到達するまでの間に車両補機により消費される電力量を推定し、
   前記ナビゲーション装置は、電気自動車の現在のバッテリ残存量から前記車両補機の消費電力量を減算して走行に使用可能な電力量を算出し、
   前記ナビゲーション装置は、電気自動車が目的地に到達するための走行に必要な電力量を算出し、
   前記ナビゲーション装置は、走行に使用可能な電力量と走行に必要な電力量とを比較して、電気自動車が現在のバッテリ残存量で目的地に到達可能か否かを判定し、
   前記ナビゲーション装置は、車両補記により消費される電力量を推定するときに、現在地から目的地までの経路を複数の通過区間に分割し、前記複数の通過区間のそれぞれについて電気自動車が通過する通過時間帯を求め、前記通過区間ごとの前記通過時間帯における前記環境情報を取得して車両補機により消費される電力量を推定することを特徴とする目的地到達可否判定方法。

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