JP2019158625A - 電子装置および走行可能エリアの表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電レーンを考慮した走行可能エリアまたは走行可能距離を提示することができる電子装置を提供する。【解決手段】本発明のナビゲーション装置は、自車位置Ｓから目的地Ｇまでの経路Ｒを探索し、経路Ｒ上に、車両が走行しながら車両のバッテリに充電可能な充電レーン３０が存在するか否かを検出する。経路Ｒ上に充電レーン３０が存在する場合には、充電レーン３０を走行したときに充電される充電量を考慮して走行可能距離を算出し、算出された走行可能距離に基づき走行可能エリアＥを表示する。【選択図】図７

Description

本発明は、ナビゲーション機能を備えた電子装置に関し、特に、バッテリを利用して走行する移動体に搭載される車載装置に関する。

近年、電気自動車（ＥＶ）が実用化されるとともに徐々に普及し始めている。電気自動車は、搭載されているバッテリの蓄電量に応じて充電スタンドなどの充電設備に立ち寄る必要がある。また、最近では、充電スタンドとは別に、道路の走行レーンに沿って充電レーンを設け、充電レーンの走行中にバッテリを非接触で充電する技術も報告されている。例えば、特許文献１のナビゲーション装置では、目的地までの通常ルートと、充電スタンドおよび充電レーンを利用した基準ルートと、充電レーンを利用した充電ルートと表示している。また、特許文献２のナビゲーション装置では、充電レーンを走行したときのバッテリの充電に関する充電情報を記憶しておき、当該充電量から目的地まで走行が可能か否かを判定している。

特開２０１３−２００２４７号公報 特開２０１４−２４０７５７号公報

一般に、電気自動車は、ガソリン車に比べ走行可能距離が短い。このため、ナビゲーション装置では、地図上に走行可能エリアや走行可能な距離を表示する機能を搭載している。例えば、図１（Ａ）に示すように、自車位置Ｓから目的地Ｇまでの経路Ｒの探索時に、自車位置Ｓを中心にバッテリの蓄電量に応じた走行可能なエリアＥを地図上に表示している。道路の勾配や高速道路／一般道路を走行するときのバッテリ消費を考慮した場合、走行可能エリアＥは、単純な円ではなく、楕円形になることもある。また、走行可能エリアを表示する以外にも、図１（Ｂ）に示すように、目的地までの距離４０Ｋｍと、現在のバッテリの蓄電量で走行できる距離３０Ｋｍとを表示している。このような走行可能エリアや走行可能距離の表示により、ユーザは、現在のバッテリの蓄電量では、目的地に辿り着けないこと、目的地に到着する前に充電をする必要があることを認識する。

しかしながら、従来のナビゲーション装置において走行可能エリアや走行可能距離を表示させる場合に、目的地Ｇまでの経路Ｒ上に充電レーンが存在していたとしても、充電レーンを考慮した走行可能エリアまたは走行可能距離の表示を行っていない。このため、走行可能エリアまたは走行可能距離が正確ではなく、充電レーンが設置されている経路Ｒを通るにもかかわらず、走行可能エリアが目的地Ｇの手前であると、本来であれば充電スタンド等に立ち寄ることなく目的地Ｇに到着できるかもしれないが、ユーザは、目的地の手前で事前で充電スタンド等に立ち寄る必要があると認識してしまう。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、充電レーンを考慮した正確な走行可能エリアまたは走行可能距離を提示することができる電子装置および走行可能エリアの表示方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電子装置は、ナビゲーション機能を有するものであって、車両に搭載されたバッテリの蓄電量に基づき走行可能距離を算出する算出手段と、算出された走行可能距離、前記走行可能距離に基づく走行可能ルート、または前記走行可能距離に基づく走行可能エリアを提示する提示手段と、車両が走行しながら車両のバッテリに充電可能な充電レーンが走行可能エリア内に存在するか否かを検出する検出手段とを有し、前記算出手段は、前記検出手段により充電レーンが検出された場合には、前記充電レーンを走行したときの追加充電量を考慮した走行可能距離を算出する。

ある実施態様では、電子装置はさらに、特定の位置から目的地までの経路を探索する探索手段を含み、前記検出手段は、探索された経路上に充電レーンが存在するか否かを検出する。ある実施態様では、前記提示手段は、目的地までの経路上に延在する走行可能エリアを表示する。ある実施態様では、前記検出手段は、現在のバッテリ残量に基づき算出された走行可能距離内に充電レーンが存在するか否かを検出する。ある実施態様では、前記提示手段は、特定の位置を中心する走行可能エリアを表示する。

本発明に係る走行可能エリアの表示方法は、ナビゲーション機能を有する電子装置におけるものであって、車両に搭載されたバッテリの蓄電量に基づき走行可能エリアを算出するステップと、前記走行可能エリア内に、車両が走行しながら車両のバッテリに充電可能な充電レーンが存在するか否かを検出するステップと、充電レーンが検出された場合には、追加充電量による追加の走行可能距離を算出するステップと、前記追加の走行可能距離または追加の走行可能エリアを表示するステップとを含む。

本発明によれば、充電レーンが検出された場合には、充電レーンを走行したときの追加充電量を考慮した走行可能距離を算出するようにしたので、正確な走行可能エリアまたは走行可能距離をユーザに提示することができる。

図１（Ａ）は、従来のナビゲーション装置による走行可能エリアの表示例、図１（Ｂ）は、従来のナビゲーション装置による走行可能距離の表示例である。 ワイヤレス型充電による充電システムを説明する図である。 充電道路の幾つかの態様を説明する図である。 本発明の実施例に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例に係る走行可能エリア提示プログラムの機能的な構成を示す図である。 本発明の第１の実施例に係る走行可能エリアの提示動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施例に係る走行可能エリアの表示例である。 本発明の第２の実施例に係る走行可能エリアの提示動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施例に係る走行可能エリアの表示例である。

次に、本発明の実施形態について説明する。本発明の電子装置は、自動車等の移動体上に固定的に搭載される車載装置、または移動体内に持ち込み可能なポータブルタイプのコンピュータ装置等であることができる。本発明の電子装置は、ナビゲーション機能を搭載するが、これ以外にも、例えば、オーディオ・ビデオデータを再生する機能、テレビ・ラジオ放送を受信する機能、アプリケーションソフトウェアを実行する機能などを備えるものであってもよい。また、本発明の電子装置は、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車等の全ての移動体に搭載可能であるが、ここでは、蓄電用電池に蓄えられた電気エネルギーを走行時に利用する電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）と呼ばれる車両に搭載された場合を想定して説明を行う。

図２に、充電レーンを利用したワイヤレス型充電システムの一例を示す。車両１０には、電気エネルギーを蓄えることが可能なバッテリ（蓄電用二次電池）２０が搭載され、バッテリ２０は、受電部２２を介して電気エネルギーを受け取り、これを充電することができる。充電レーン３０は、電気エネルギーを送電するための送電装置３２が埋め込まれたレーンまたは道路である（以後、充電レーンまたは充電道路を総称して充電レーンという）。車両１０が多数の送電装置３２が配列された充電レーン３０上を走行するとき、送電装置３２から受電部２２に電気エネルギーが送電され、これがバッテリ２０に充電される。ワイヤレス型充電には、電磁誘導方式、電解共鳴方式、マイクロ波方式などの給電方式がある。

図３は、充電レーンの幾つかの態様を表す平面図である。図２（Ａ）に示す充電レーン３０は、道路の複数レーンの片側レーンに設置され、図２（Ｂ）に示す充電レーン３０は、道路の路側帯の一部を拡張したスペースに設置される。

次に、本発明の実施例に係るナビゲーション装置の構成を図４に示す。ナビゲーション装置１００は、入力部１１０、位置情報取得部１２０、通信部１３０、外部Ｉ／Ｆ１４０、表示部１５０、音声出力部１６０、記憶部１７０および制御部１８０を含んで構成される。但し、ここに示す構成は一例である。

入力部１１０は、ユーザからの指示を受け取り、これを制御部１８０へ提供する。入力部１１０は、例えば、入力キーデバイス、音声入力認識装置、タッチパネル等を含む。位置情報取得部１２０は、自車の現在位置を取得する。位置情報取得部１２０は、例えば、ＧＰＳ測位による検出された絶対位置、自律航法センサにより検出された相対的位置などを取得する。また、位置情報取得部１２０は、外部から自車の位置情報を取得するものであってもよい。例えば、位置情報取得部１１０は、通信部１３０を介してネットワーク上の位置情報配信サイトや配信サーバにアクセスし、そこから自車の位置情報を取得したり、路側機から自車の位置情報を取得したり、車車間通信により自車の位置情報を取得しても良い。

通信部１３０は、外部機器や外部ネットワーク等との間で有線または無線（例えば、ＷｉＦｉ、ＬＡＮ、赤外線通信、電話回線など）によるデータの通信を可能にする。通信部１３０は、例えば、ナビゲーション装置１００自身が通信機能を内蔵するものであってもよいし、そのような通信機能を有する端末、例えば、スマートフォンのような多機能型電話機をナビゲーション装置１００に接続するものであってもよい。通信部１３０は、ネットワークを介して種々のサーバにアクセスし、そこから必要な情報（例えば、自車位置情報、地図データ、充電レーンに関する情報など）を取得することができる。

外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４０は、車内の通信バスあるいはそれと等価なバスに接続され、当該通信バスを介して車両に関する車両情報を取得する。車両情報には、車両に搭載されたバッテリ残量や充電量などに関する情報が含まれる。

表示部１５０は、例えば、自車位置周辺の道路地図、目的地までの誘導経路、バッテリの蓄電量に基づき自車が走行可能なエリア等を表示する。音声出力部１６０は、目的地までのルートの案内などを音声出力する。

記憶部１７０は、ナビゲーション装置１００にとって必要な各種情報を記憶する。記憶部１７０は、例えば、地図データ、施設データ、ソフトウエア等を含む。地図データは、道路に関するリンクデータおよび交差点に関するノードデータを含む。リンクデータは、ノードとノードとを結ぶ道路情報であり、ノードに接続されるリンクの始点および終点の座標、一般道路や高速道路等の道路種別、レーン情報などを含む。さらにリンクデータは、充電レーン情報を含み、充電レーン情報は、例えば、充電レーンの有無、充電レーンの区間（長さ）、位置、充電レーンのレーン位置などを含む。充電レーン情報はさらに、ある速度で充電レーンを走行したときに予想される予想充電量を含むことができる。

なお、地図データや施設データは、通信部１３０を介して配信サイト（配信サーバ）にアクセスし、そこから自車位置周辺の地図データや施設データを取得し、これを記憶部１７０に逐次格納するようにしてもよい。

制御部１８０は、ＲＯＭ／ＲＡＭ等を備えたマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサを含み、ＲＯＭ、ＲＡＭに記憶されたプログラムを実行することでナビゲーション装置１００の各部の動作を制御する。本実施例では、制御部１８０は、バッテリの蓄電量に基づき自車の走行可能エリアまたは走行可能距離を提示する走行可能エリア提示プログラムを実行する。

図５に、本実施例に係る走行可能エリア提示プログラムの機能的な構成を示す。走行可能エリア提示プログラム２００は、経路探索部２１０、充電レーン検出部２２０、バッテリ残量取得部２３０、走行可能距離算出部２４０、走行可能エリア提示部２５０を備えている。

経路探索部２１０は、ユーザが目的地を設定したとき、地図データを参照し、自車の現在地もしくは指定地点から目的地までの経路を探索する。また、別な実施態様では、ユーザが目的地を設定していない状況においても、経路探索部２１０は、走行可能エリアを表示させるとき、自車の現在地もしくは指定位置から全方位または特定方位に広がる経路を探索する機能を備える。

充電レーン検出部２１０は、経路探索部２１０により探索された経路上に充電レーンが存在するか否かを検出する。充電レーンの検出は、探索された経路のリンクデータに含まれる充電レーン情報を参照して行われる。例えば、現在地から目的地までの経路がリンクデータＬ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・Ｌｎから構成されるとき、充電レーン検出部２１０は、リンクデータＬ１〜Ｌｎの充電レーン情報に参照し、どのリンクデータに充電レーンが含まれているかを検出し、充電レーンが含まれている場合には、当該充電レーンの区間や位置も検出される。さらに、充電レーン情報に、走行時の予想充電量が含まれている場合には、これを一緒に取得される。

バッテリ残量取得部２３０は、外部Ｉ／Ｆ１４０を介して自車のバッテリ２０の残量を取得する。走行可能距離算出部２４０は、バッテリ残量取得部２３０によって取得されたバッテリ残量に基づき走行可能な距離を算出する。例えば、ある速度で単位距離（例えば、１キロメートル）を走行したときの電力消費量がＷ／Ｋｍであり、バッテリの残量がＰであれば、走行可能距離Ｌは、概ね、Ｌ≒Ｐ／Ｗで算出することができる。もし、道路に勾配がある場合には、勾配に応じた係数を乗ずることで走行可能距離Ｌを補正するようにしてもよい。

また、走行可能距離算出部２４０は、充電レーン検出部２４０によって充電レーンが検出された場合には、現在のバッテリ２０の残量により算出された走行可能距離Ｌの範囲内に充電レーンが存在するか否かを判定する。もし、走行可能距離Ｌの範囲内に充電レーンが存在するならば、充電レーンを走行中に充電レーンからの追加充電量が発生し、走行可能距離Ｌがさらに長くなるので、この補正された走行可能距離Ｌ１の算出を行う。

例えば、バッテリの残量がＰ、充電レーンの走行を完了したときの追加充電量がＱ、ある速度で走行したときの電力消費量がＷ／Ｋｍである場合、補正された走行可能距離Ｌ１は、概ね、Ｌ１≒（Ｐ＋Ｑ）／Ｗで算出することができる。

追加充電量Ｑは、充電レーン情報に含まれる予想充電量から取得してもよいし、あるいは、走行可能距離算出部２４０が充電レーンの長さから演算により算出するようにしてもよい。また、走行可能距離算出部２４０は、種々の速度に応じた単位距離当たりの電力消費量Ｗ／Ｋｍを予めテーブルに用意しておき、リンクデータに含まれる制限速度あるいは道路種別などから速度を選択し、これにより電力消費量Ｗを決定するようにしてもよい。あるいは、走行可能距離算出部２４０は、予め決められた数式等に基づき演算により電力消費量を算出するようにしてもよい。

走行可能エリア提示部２５０は、走行可能距離算出部２４０により算出された結果に基づき走行可能距離または走行可能エリアを提示する。例えば、目的地までの経路上に充電レーンが存在するような場合には、自車の現在地または指定位置を中心とする走行可能エリアに、充電レーンを走行したことによる延長された走行可能エリアとが道路地図上に表示される。

次に、本発明の第１の実施例による走行可能エリアの提示動作について図６のフローチャートを参照して説明する。ナビゲーション装置１００が起動され、入力部１１０を介してユーザが目的地を設定すると、経路探索部２１０は、自車位置から目的地までの経路を探索する（Ｓ１００）。次に、充電レーン検出部２２０は、探索された目的地までの経路上に充電レーンが存在するか否かを検出する（Ｓ１１０）。次に、走行可能距離算出部２４０は、現在のバッテリ残量に基づき走行可能距離Ｌを算出するが、目的地までの経路上に充電レーンが存在しない場合には、走行可能距離算出部２４０の算出結果である走行可能距離Ｌが走行可能エリア提示部２５０へ提供され、走行可能エリア提示部２５０は、走行可能距離Ｌ１に基づき図１（Ａ）、（Ｂ）に示すような走行可能エリアＥ、走行可能距離を表示する（Ｓ１４０）。

一方、目的地までの経路上に充電レーンが存在する場合には、走行可能距離算出部２４０は、走行可能距離Ｌ内に充電レーンが存在するか否かを判定し、存在する場合には、充電レーンを走行することにより追加される電気容量を計算し（Ｓ１２０）、この追加充電量Ｑによって走行可能になる追加距離および追加エリアを計算する（Ｓ１３０）。走行可能エリア提示部２５０は、この計算結果を受けて、走行可能エリアまたは走行可能距離を表示する（Ｓ１４０）。もし、走行可能距離Ｌ内に充電レーンが存在しない場合には、追加充電がされないため、事実上、充電レーンが検出されない場合と同じ処理になる。

図７（Ａ）は、自車の現在地Ｓから目的地Ｇまでの経路Ｒ上に充電レーン３０が存在するときの走行可能エリアＥ、Ｅ１の表示例である。目的地Ｇの手前であって、かつ現在のバッテリ残量から到達することができる距離内に充電レーン３０が存在するため、そこを走行することでバッテリが追加充電される。自車が充電レーン３０の終端３０Ａに到達したとき、充電レーン３０の追加充電が終了する。つまり、自車が終端３０Ａに到達したときの追加充電量が最大であり、その地点３０Ａを基準に追加の走行可能距離を算出し、その追加の距離可能距離の半径により追加の走行可能エリアＥ１が算出される。ユーザは、充電レーンを考慮した正確な走行可能エリアを認識することができ、目的地Ｇまで充電スタンド等に立ち寄ることなく到着可能であることを理解する。

図７（Ｂ）は、走行可能距離の表示例である。走行可能距離は、充電レーン３０の追加充電の考慮により、図１（Ｂ）のときの「３０Ｋｍ」から「５０Ｋｍ」に延びる。これにより、ユーザは、正確な走行可能距離を認識することができ、充電スタンドに立ち寄ることなく目的地Ｇに到着可能であることを理解する。

次に、本発明の第２の実施例による走行可能エリアの提示動作について図８のフローチャートを参照して説明する。第１の実施例は、目的地までの経路を探索するときに走行可能エリアを提示する例を示したが、第２の実施例は、目的地までの経路を探索するとき以外、例えば、自車位置周辺地図を表示するときに走行可能エリアを提示する。

ナビゲーション装置１００が起動され、自車位置周辺の地図が表示部１５０に表示されているとき、例えば、入力部１１０を介してユーザが走行可能エリアの表示を指示すると、これに応答して、走行可能エリア提示プログラム２００が実行される。この場合、先ず、走行可能距離算出部２４０が現在のバッテリ残量に基づき走行可能距離Ｌを算出し、自車位置を中心に走行可能距離Ｌを半径とする走行可能エリアが算出される。走行可能エリアが算出されると、次に、充電レーン検出部２２０は、走行可能エリア内に充電レーンが存在するか否かを検出する（Ｓ２００）。

走行可能エリア内に充電レーンが存在しなければ、現在の自車位置を中心とする走行可能エリアがそのまま表示される（Ｓ２３０）。あるいは、走行可能距離が表示される。

走行可能エリア内に充電レーンが存在する場合には、走行可能距離算出部２４０は、充電レーンを走行したときに追加充電される電気容量を計算する（Ｓ２１０）。走行可能エリア内の複数の経路に充電レーンが存在する場合には、それぞれの充電レーンについて追加充電される電気容量を計算する。次に、走行可能距離算出部２４０は、追加充電によって走行可能になった追加距離および追加エリアを算出し（Ｓ２２０）、走行可能エリア提示部２５０は、その算出結果に基づき追加距離および追加エリアを表示する（Ｓ２３０）。

図９は、第２の実施例による走行可能エリアの表示例である。図９（Ａ）は、現在の自車位置Ｓを中心とする走行可能エリアＥであり、これは、走行可能エリアＥ内に充電レーンが存在しないとき、あるいは充電レーンが存在していてもその充電量を考慮しない従来の表示例を表している。

図９（Ｂ）は、本実施例の表示例である。走行可能エリアＥ内に、例えば、４つの充電レーン３０−１、３０−２、３０−３、３−４が検出され、各充電レーンを走行したときの追加充電量に基づき追加の走行距離が算出される。追加の走行可能エリアＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４は、例えば、充電レーン３０−１、３０−２、３０−３、３０−４の走行を終了した地点を中心に、追加の走行距離を半径に算出される。

このように本実施例によれば、充電レーンを考慮した正確な走行可能エリアを一見して容易に認識することができる。なお、本実施例では、自車位置を中心に全方位の走行可能エリアを表示させたが、これ以外にも、自車位置と中心に特定の方位の走行可能エリアを表示させるようにしてもよい。さらには、自車位置を中心とする特定の道路、あるいは自車位置から特定の方向に延在する道路の走行可能エリアまたは走行可能距離を表示するようにしてもよい。これは、第１の実施例のときの目的地までの経路Ｒを、選択された特定の道路に置き換え、そこに走行可能エリアまたは走行可能距離を表示することを意味する。また、二次元的にエリアとして表示するものに限られず、充電レーンを通過することにより延伸した単数または複数の走行可能ルートを一元的に表示するようにしてもよい。

本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。

１０ 電気自動車
２０ バッテリ（蓄電用二次電池）
２２ 受電部
３０、３０−１、３０−２、３０−３、３−４： 充電レーン
３２ 送電装置
１００：ナビゲーション装置
２００：走行可能エリア提示プログラム

Claims (6)

1. ナビゲーション機能を有する電子装置であって、
   車両に搭載されたバッテリの蓄電量に基づき走行可能距離を算出する算出手段と、
   算出された走行可能距離、前記走行可能距離に基づく走行可能ルート、または前記走行可能距離に基づく走行可能エリアを提示する提示手段と、
   車両が走行しながら車両のバッテリに充電可能な充電レーンが走行可能エリア内に存在するか否かを検出する検出手段とを有し、
   前記算出手段は、前記検出手段により充電レーンが検出された場合には、前記充電レーンを走行したときの追加充電量を考慮した走行可能距離を算出する、電子装置。
2. 電子装置はさらに、特定の位置から目的地までの経路を探索する探索手段を含み、
   前記検出手段は、探索された経路上に充電レーンが存在するか否かを検出する、請求項１に記載の電子装置。
3. 前記提示手段は、目的地までの経路上に延在する走行可能エリアを表示する、請求項２に記載の電子装置。
4. 前記検出手段は、現在のバッテリ残量に基づき算出された走行可能距離内に充電レーンが存在するか否かを検出する、請求項１に記載の電子装置。
5. 前記提示手段は、特定の位置を中心する走行可能エリアを表示する、請求項１または４に記載の電子装置。
6. ナビゲーション機能を有する電子装置における走行可能エリアの表示方法であって、
   車両に搭載されたバッテリの蓄電量に基づき走行可能エリアを算出するステップと、
   前記走行可能エリア内に、車両が走行しながら車両のバッテリに充電可能な充電レーンが存在するか否かを検出するステップと、
   充電レーンが検出された場合には、追加充電量による追加の走行可能距離を算出するステップと、
   前記追加の走行可能距離または追加の走行可能エリアを表示するステップと、を含む表示方法。

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